用于无电镀的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于在包含金属(例如钼或钛)和含有所述金属的合金的金属或金属合金结构上无电镀金属或金属合金的方法。所述方法包括以下步骤：活化，在包含至少一种含氮化合物或羟基羧酸的水溶液中处理，以及无电镀金属或金属合金。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及一种在制造平板显示器和相关装置中无电沉积金属和金属合金的方法。专利技术背景 通过气相沉积方法，通过沉积金属(例如铝、钥、铬和钛)，实现用于基于薄膜晶体管(TFT)的平板显示器的不同特征(例如门结构和电路)的金属化。提高板尺寸需要TFT线路较高的导电性，以保持非常短的像素响应时间和避免快速移动图像序列中的运动模糊效应。由于其低比电阻，铜为代替其它金属(像以前称为TFT线路材料的那些)的合适候选。溅射铜为常规的方法。然而，当所需的膜厚度超过I Mffl时，溅射铜就变得愈发更有问题。溅射的铜膜通常呈现显著量的内部应力，其最终可引起下层玻璃基材弯曲或甚至开裂。由于相当低的溅射产率，溅射厚的铜层也遭受显著的材料损失。最后，清洁溅射室的增加的维修工作可导致延长的闲置时间并限制总体过程生产率。将铜无电沉积到用于平板显示器应用的基材上的方法公开于S.Fang等人的“Highly Adhesive Copper Wiring for FPD using Inkjet Printed Catalyst andNeutral Electroless Deposition(使用喷墨印刷催化剂和中性无电沉积的用于FPD的高粘性铜线)”(IDW ’ 07 - Proceedings of the 14th International Display Workshops(2007)，第2卷，第713-714页)。此处，在无电金属沉积之前使用通过喷墨印刷沉积的催化油墨将基材活化。通过在钥层上无电镀来沉积铜的另一种方法公开于H.Ning等人的“TheFeasibility of Cu Plating Technology in LCD(在 LCD 中 Cu 锻覆技术的可行性)”(Proceedings of ASIA Display 2007 AD’07 上海，2007 年 3 月 12-16 日)。所述方法利用带图案的光阻来选择性沉积铜。专利技术目的 因此，本专利技术的第一个目的是提供具有高导电性的表面层。本专利技术的第二个目的是提供具有光滑表面的金属和金属合金层。本专利技术的第三个目的是提供良好粘合在下层金属或金属合金层上的表面层。本专利技术的第四个目的是提供具有低内部应力的金属和金属合金层。专利技术概述 通过本专利技术的总体过程序列来解决这些目的，所述总体过程序列按照该顺序包括以下步骤: (i)提供非传导性基材，其在至少一侧上具有由选自钥、钛、锆、铝、铬、钨、铌、钽和它们的合金的金属或金属合金结构组成的表面， (?)使所述基材与包含贵金属的活化剂接触， (iii)使所述基材与含有至少一种含氮物质和羟基羧酸的水溶液接触，和 (iv)通过无电镀在所述活化的表面上沉积金属或金属合金。在步骤(iv)中沉积的金属或金属合金对基材表面的下层金属或金属合金结构具有高粘度。此外，在步骤(iv)中沉积的所述金属或金属合金层具有光滑的表面、低内部应力和足够的导电性。专利技术详沭 用于平板显示器和相关装置的基材由玻璃或聚合物箔(例如PET箔)制成。这样的非传导性基材在至少一侧上包含通常通过化学或物理气相沉积而沉积的金属或金属合金结构。所述金属或金属合金结构由以下的一个或多个组成:钥、钛、锆、铝、铬、钨、铌、钽和它们的合金。术语“金属或金属合金结构”此处应该是指 a)在非传导性基材的一侧或两侧上的整个表面被薄的金属或金属合金层覆盖(较不优选)，或 b)“金属或金属合金结构”在非传导性基材的一侧或两侧上包含金属图案(优选)。基材通过本领域已知的方法清洁。包含湿润剂的水性组合物可用于该目的。任选，在基材顶部的金属或金属合金结构随后在包含过氧化物和酸的水性组合物中微蚀刻。不活化所述金属或金属合金结构(根据总体过程序列的步骤(ii))，则通过无电镀在所述金属或金属合金结构上沉积金属或金属合金不可行。金属或金属合金结构首先使用选自银、金、钌、铑、钯、锇、铱和钼的贵金属活化。用于活化金属或金属合金结构的`最优选金属为钯。贵金属可按离子形式或作为胶体提供。通过溶解部分的下层次贵金属或金属合金结构，与基材表面上的下层次贵金属或金属合金结构进行浸没型反应，以离子形式提供的贵金属以金属态沉积。在将金属或金属合金结构活化用于使用贵金属离子无电镀的情况下，贵金属以金属态沉积。当使用离子形式的贵金属时，基材表面仅活化用于在由金属或金属合金结构组成的基材表面的那些区域上相继无电镀。因此，在根据总体过程序列的步骤(iv)中，不需要掩膜(例如带图案的光阻)用于选择性无电沉积。以胶体形式提供的贵金属通过吸附在整个基材表面上沉积，即，在金属或金属合金结构和下层非传导性基材两者上。在金属或金属合金在根据总体过程序列的步骤(iv)中要通过无电镀沉积的情况下，在贵金属以胶体形式沉积之前，需要通过掩膜(例如带图案的光阻)覆盖在步骤(iv)中不应沉积金属或金属合金的基材表面的那些部分。如果基材的这些部分不被覆盖，则金属或金属合金将在步骤(iv)中沉积到整个基材表面上。在这样的情况下，在无电镀之后，需要应用蚀刻过程，以得到具有高导电性的带图案的金属或金属合金层。优选，贵金属活化剂包含钯离子。在这种情况下，无需蚀刻过程，并且基材的透明度比胶态贵金属(钯)活化剂高。提供离子或胶态形式的贵金属的适用的活化剂组合物例如公开于ASM Handbook,第 5 卷，Surface Engineering, 1194,第 317-318 页。接着，包含贵金属的基材表面在根据总体过程序列的步骤(iii)中与包含至少一种含氮物质和羟基羧酸的水性组合物接触。优选，在步骤(iii)中使用包含至少一种含氮物质的水性组合物。含氮物质优选选自季铵聚合物、聚酰氨基胺、具有带有2-6个碳原子的烷基的四铵羟基化合物、烷醇胺、氨基羧酸、基于脂肪胺的季铵盐和季铵化的脂族胺乙氧基化物。更优选，含氮物质选自季铵聚合物和聚酰氨基胺。合适的季铵聚合物包括交联的季铵聚合物和非交联的季铵聚合物。合适的交联季铵聚合物包括由以下形成的共聚物:大量的单烯属不饱和单体或单体的混合物，和少量的多烯属不饱和单体或用于使聚合物交联的单体的混合物。单烯属不饱和单体的实例包括多环芳族化合物，例如苯乙烯、取代的苯乙烯，包括乙基乙烯基苯、乙烯基甲苯和乙烯基氯化苄；和芳基单体，例如甲基丙烯酸和丙烯酸的酯，包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯。优选丙烯酸的低级脂族酯。合适的多不饱和交联单体包括二乙烯基苯、二乙烯基吡啶、二乙烯基甲苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯等。上述乳液共聚物可通过本领域已知的方法转化为带正电荷的离子交换树脂。例如，可在路易斯酸(例如氯化铝)存在下用氯甲基甲基醚将交联的苯乙烯乳液聚合物氯甲基化，并且所得到的中间乳液共聚物可随后用叔胺(例如三甲基胺)处理，以形成氯化季胺官能团。或者，强碱性季胺树脂可如下制备:用含有叔胺基团和伯胺或仲胺基团两者的二胺(例如二甲基氨基丙基胺或二(3-二甲基氨基丙基)胺)处理交联的丙烯酸酯乳液共聚物，和使用烷基卤化物(例如甲基氯阴离子)季铵化所得到的弱碱性树脂。合适的非交联的季铵聚合物包括用表氯醇或氧化乙烯季铵化的二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯聚合物、聚-N，N- 二甲基-3，5-亚甲基哌啶鎗盐、聚亚乙基胺、二甲基二烯丙基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无电镀的方法，所述方法按照该顺序包括以下步骤：(i)?提供非传导性基材，在与之相连的至少一侧上具有选自钼、钛、锆、铝、铬、钨、铌、钽和它们的合金的金属或金属合金结构，(ii)?使所述基材与包含钯离子的活化剂接触，(iii)?使所述基材与含有至少一种含氮物质和羟基羧酸的水溶液接触，和(iv)?通过无电镀在所述活化的表面上沉积金属或金属合金。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.17 EP 11166399.31.一种用于无电镀的方法，所述方法按照该顺序包括以下步骤: (i)提供非传导性基材，在与之相连的至少一侧上具有选自钥、钛、锆、铝、铬、钨、铌、钽和它们的合金的金属或金属合金结构， (ii)使所述基材与包含钯离子的活化剂接触， (iii)使所述基材与含有至少一种含氮物质和羟基羧酸的水溶液接触，和 (iv)通过无电镀在所述活化的表面上沉积金属或金属合金。2.权利要求1的方法，其中在步骤(i)中所述金属或金属合金结构选自钥、钛和它们的I=1-Wl O3.前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤(iii)中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：F布吕宁，B贝克，B多泽，J埃茨科恩，
申请(专利权)人：安美特德国有限公司，
类型：
国别省市：