[發明專利]基板及其制造方法、顯示裝置

有效

• 申請號: 201510057141.1
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104617111B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 王美麗
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H01L27/12
• 分類號: H01L27/12;H01L29/786
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術領域

本發明涉及半導體顯示領域，尤其涉及一種可改善銅擴散和/或光刻膠剝落的基板及其制造方法與顯示裝置。

背景技術

金屬銅(Cu)由于其良好的導電性能，在作為高PPI、大尺寸顯示器件等領域的TFT柵極或源/漏電極金屬方面具有顯著優勢。然而，銅作為TFT的柵極或源/漏電極時，容易擴散到有源層或LCD/OLED的器件層，而影響到器件的應用。此外，光刻膠在金屬銅表面的附著力較弱，銅電極在刻蝕時容易發生光刻膠剝落(peel-off)現象(見圖1)，影響銅電極的刻蝕及TFT特性。

目前，業內多采用銅擴散阻止層(barrier)防止銅的擴散，即擴散阻止層/銅，擴散阻止層/銅/擴散阻止層,銅/擴散阻止層的雙層或三層結構，擴散阻止層通常用金屬層、金屬氮化物層、金屬合金等，如Ti、Mo、MoN、MoNb等。當對這種多層結構電極進行刻蝕時，多會發生刻蝕殘留或過刻等現象，影響TFT特性。此外，為了解決銅表面光刻膠的剝落，很多科研人員對光刻膠的涂膜工藝、后烘等工藝都進行了開發，但結果不是很理想。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的是金屬銅作為TFT的柵極和源/漏電極時發生的銅擴散和/或光刻膠剝落的技術問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，作為本發明的第一目的即提供了一種基板，具體技術方案如下：

一種基板，包括襯底，以及在襯底上形成的銅電極和光刻膠層，在所述銅電極與光刻膠層之間還設有銅擴散/光刻膠剝落改善層。

本發明所述的基板，所述銅擴散/光刻膠剝落改善層由包括主分子鏈、分子表面基團和分子鏈端基團的材料形成。

其中，所述分子表面基團為可與銅形成結合鍵的基團，優選所述分子表面基團包括-SH和-SO₃H等具有相同功能的基團中的一種或多種。

其中，所述分子鏈端基團與光刻膠接觸，為可與光刻膠反應形成化合鍵或與光刻膠具有相同表面性的基團。

當光刻膠為正性膠時，所述分子鏈端基包括-OH，-COOH和-CHO等具有相同功能的基團中的一種或多種；當光刻膠為負性膠時，分子鏈端基團為等具有相同功能的基團。

具體而言，所述銅擴散/光刻膠剝落改善層可由聚丙烯酸(PAA)，甲氧基苯胺(POMA)、聚苯乙烯馬來酸酐、聚乙烯亞胺和/或巰基十一烷酸(MUA)等具有相同功能的有機材料形成。

本發明所述的基板，所述銅擴散/光刻膠剝落改善層的厚度為3nm到500nm。

本發明所述的基板，所述的銅電極為柵極或源/漏電極。

本發明所述的基板，所述銅電極(柵極、源/漏電極)為單層銅或單層銅與擴散阻止層構成的雙層結構，雙層結構中單層銅為與所述銅擴散/光刻膠剝落改善層接觸的頂層，所述擴散阻止層由聚丙烯酸，甲氧基苯胺、聚苯乙烯馬來酸酐、聚乙烯亞胺和/或巰基十一烷酸(可以為多種材料的混合物)形成。

本發明的第二目的在于保護上述基板的制造方法，所述方法包括如下步驟：

(1)在襯底上形成銅電極；

(2)在銅電極上形成銅擴散/光刻膠剝落改善層；

(3)在所述銅擴散/光刻膠剝落改善層上涂覆光刻膠，即得。

本發明的第三目的在于保護一種顯示裝置，該顯示裝置含有上述基板。所述的顯示裝置可以為：電子紙、手機、平板電腦、電視機、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。

(三)有益效果

本發明通過在銅電極與光刻膠層中間加入一銅擴散/光刻膠剝落改善層，該銅擴散/光刻膠剝落改善層由包含不同功能基團，即分子表面基團和分子鏈端基團的材料形成。其中分子表面基團與銅之間能夠形成很強的結合鍵，以固定銅離子并防止銅擴散；分子鏈端基團與光刻膠具有相同的表面性(親/疏水性)、或與光刻膠形成很強的共價鍵的基團，可有效防止光刻膠的剝落。

附圖說明

圖1為光刻膠在銅電極濕刻時發生的剝落現象示意圖；

圖2為實施例1所述基板結構分解示意圖；

圖3為實施例5所述基板結構分解示意圖；

圖4為實施例6所述基板結構分解示意圖；

圖5為實驗例1中實驗對象的結構分解示意圖；

圖6為實驗例1中巰基十一烷酸層對銅擴散影響的效果示意圖；