电子装置的制作方法

1.本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种含有氧化物绝缘层与氮化物绝缘层的电子装置。


背景技术：

2.目前一些电子装置，例如显示器，具有线路层来传输电信号，以使电子装置能运作，例如显示影像。线路层通常被绝缘层所覆盖而能受到保护。不过，受到制程或材料特性的影响，绝缘层与线路层之间的结合力有时候会降低，以至于绝缘层容易从线路层剥离。如此，不仅线路层没有受到保护，而且绝缘层的剥离也容易造成线路层损坏。


技术实现要素：

3.本发明至少一实施例提出一种电子装置，其能减少或防止绝缘层的剥离。
4.本发明至少一实施例所提出的电子装置包括基板、第一线路层、氧化物绝缘层与氮化物绝缘层。第一线路层配置在基板上，并包括外层金属层，其中外层金属层含有重量百分比在97％以上的钼。氧化物绝缘层配置在第一线路层上，并接触外层金属层。氮化物绝缘层配置在氧化物绝缘层上，其中氧化物绝缘层位于氮化物绝缘层与外层金属层之间，而氧化物绝缘层的厚度与氮化物绝缘层的厚度之间的厚度差大于或等于250纳米。
5.在本发明至少一实施例中，上述氧化物绝缘层的厚度小于或等于50纳米。
6.在本发明至少一实施例中，上述氮化物绝缘层的厚度大于或等于300纳米。
7.在本发明至少一实施例中，上述氮化物绝缘层的厚度小于或等于50纳米。
8.在本发明至少一实施例中，上述氧化物绝缘层的厚度大于或等于300纳米。
9.在本发明至少一实施例中，上述氧化物绝缘层为氧化硅层。
10.在本发明至少一实施例中，上述外层金属层为钼金属层。
11.在本发明至少一实施例中，上述外层金属层为钼铬合金层。
12.在本发明至少一实施例中，上述氮化物绝缘层为氮化硅层。
13.在本发明至少一实施例中，上述第一线路层还包括第一内层金属层与第二内层金属层。第一内层金属层配置在基板上，而第二内层金属层配置在第一内层金属层与外层金属层之间。
14.在本发明至少一实施例中，上述第二内层金属层的材料不同于外层金属层的材料。
15.在本发明至少一实施例中，上述电子装置还包括第二线路层，其配置在基板上，并位于基板与第一线路层之间。
16.在本发明至少一实施例中，上述电子装置还包括至少一绝缘层，其覆盖第二线路层，并位于第一线路层与第二线路层之间。
17.在本发明至少一实施例中，上述电子装置还包括多个半导体层。这些半导体层配置在绝缘层上，其中这些半导体层与第二线路层重叠，而第一线路层局部覆盖各个半导体
层，并电性连接这些半导体层。
18.在本发明至少一实施例中，各个半导体层的材料为氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide，igzo)。
19.在本发明至少一实施例中，上述电子装置还包括多个接合垫。这些接合垫配置在氮化物绝缘层上，并电性连接第一线路层。
20.在本发明至少一实施例中，上述电子装置还包括显像部与对向基板。显像部配置在氮化物绝缘层上，而对向基板配置在显像部上。
21.基于上述，在氧化物绝缘层的厚度与氮化物绝缘层的厚度之间的厚度差大于或等于250纳米的条件下，氧化物绝缘层与第一线路层之间能产生足够强度的结合力，以减少或防止氧化物绝缘层与氮化物绝缘层剥离。
附图说明
22.图1是本发明至少一实施例的电子装置的剖面示意图；
23.图2a是图1中的控制基板在显示区内的俯视示意图；
24.图2b是图2a中沿线2b-2b剖面绘制的剖面示意图；
25.图3a是图1中的控制基板在非显示区内的俯视示意图；
26.图3b是图3a中沿线3b-3b剖面绘制的剖面示意图；
27.图4a与图4b是本发明另一实施例的电子装置的控制基板的剖面示意图。
28.【符号说明】
29.100：电子装置
30.110：显像部
31.120：对向基板
32.200、400：控制基板
33.210：基板
34.220：元件阵列层
35.221：第一线路层
36.221a：外层金属层
37.221b：第二内层金属层
38.221c：第一内层金属层
39.222：第二线路层
40.222a、222b、222c：金属层
41.223、224：绝缘层
42.230、430：钝化层
43.231：氮化物绝缘层
44.231t、232t：厚度
45.232、432：氧化物绝缘层
46.241、291：接触窗
47.242：电极
48.292：接合垫
49.a11：显示区
50.a12：非显示区
51.l21：数据线
52.s22：扫描线
53.t21：晶体管元件
54.tc2：半导体层
55.td2：漏极
56.tg2：栅极
57.ts2：源极
具体实施方式
58.在以下的内文中，为了清楚呈现本案的技术特征，附图中的元件(例如层、膜、基板以及区域等)的尺寸(例如长度、宽度、厚度与深度)会以不等比例的方式放大，而且有的元件数量会减少。因此，下文实施例的说明与解释不受限于附图中的元件数量以及元件所呈现的尺寸与形状，而应涵盖如实际制程及/或公差所导致的尺寸、形状以及两者的偏差。例如，附图所示的平坦表面可以具有粗糙及/或非线性的特征，而附图所示的锐角可以是圆的。所以，本案附图所呈示的元件主要是用于示意，并非旨在精准地描绘出元件的实际形状，也非用于限制本案的权利要求。
59.其次，本案内容中所出现的“约”、“近似”或“实质上”等这类用字不仅涵盖明确记载的数值与数值范围，而且也涵盖发明所属技术领域中具有通常知识者所能理解的可允许偏差范围，其中此偏差范围可由测量时所产生的误差来决定，而此误差例如是起因于测量系统或制程条件两者的限制。此外，“约”可表示在上述数值的一个或多个标准偏差内，例如
±
30％、
±
20％、
±
10％或
±
5％内。本案文中所出现的“约”、“近似”或“实质上”等这类用字可依光学性质、蚀刻性质、机械性质或其他性质来选择可以接受的偏差范围或标准偏差，并非单以一个标准偏差来套用以上光学性质、蚀刻性质、机械性质以及其他性质等所有性质。
60.图1是本发明至少一实施例的电子装置的剖面示意图。请参阅图1，本实施例的电子装置100可以是一种显示装置，而图1简略地绘示电子装置100的结构。具体而言，电子装置100可以包括控制基板200、显像部110与对向基板120，其中控制基板200包括基板210、元件阵列层220以及钝化层230，而元件阵列层220配置在基板210与钝化层230之间。
61.显像部110配置在钝化层230上，而对向基板120配置在显像部110上，所以显像部110会在控制基板200与对向基板120之间。电子装置100具有显示区a11以及非显示区a12，其中非显示区a12位于显示区a11的周围。显像部110分布于整个显示区a11以及一部分非显示区a12，但不会分布于大部分非显示区a12。
62.电子装置100可以是液晶显示面板(liquid crystal display panel，lcd panel)、电湿润显示面板(electrowetting display panel)、电泳式显示面板(electrophoretic display panel，epd display panel)、有机发光二极管(organic light-emitting diode，oled)显示面板或发光二极管(light-emitting diode，led)显示面板。因此，显像部110可以包括液晶层、电湿润材料层、电泳式电子墨水、多个有机发光二极管或多个发光二极管，其中发光二极管可以是微型发光二极管(micro-led，μled)或次毫
米发光二极管(mini-led)。
63.当电子装置100为液晶显示面板时，对向基板120可以是彩色滤光基板，而基板210可以是透光基板，例如玻璃板或透明高分子基板。当电子装置100为有机发光二极管显示面板或发光二极管显示面板时，对向基板120可以是透光基板，例如玻璃板，而基板210可以是不透明的(opaque)线路基板。
64.图2a是图1中的控制基板在显示区内的俯视示意图，而图2b是图2a中沿线2b-2b剖面绘制的剖面示意图，其中图2a是在省略钝化层230的条件下绘制控制基板200。请参阅图2a与图2b，元件阵列层220包括配置在基板210上的第一线路层221，其中第一线路层221分布于显示区a11(请参考图1)。
65.第一线路层221具有多层结构。以图2b为例，第一线路层221可以包括外层金属层221a、第一内层金属层221c与第二内层金属层221b，其中第一内层金属层221c配置在基板210上，而第二内层金属层221b配置在第一内层金属层221c与外层金属层221a之间。
66.第二内层金属层221b可以接触第一内层金属层221c与外层金属层221a，且第二内层金属层221b的材料不同于外层金属层221a的材料。具体而言，外层金属层221a为钼金属层或钼铬合金层，并含有重量百分比在97％以上的钼。第二内层金属层221b为不含钼的金属层，例如铝金属层。第一内层金属层221c的材料可以相同于外层金属层221a的材料。例如第一内层金属层221c也可以是钼金属层或钼铬合金层，并含有重量百分比在97％以上的钼。
67.钝化层230包括氮化物绝缘层231与氧化物绝缘层232，其中氧化物绝缘层232可为氧化硅层，而氮化物绝缘层231可为氮化硅层。氧化物绝缘层232配置在第一线路层221上，并接触外层金属层221a与氮化物绝缘层231。氮化物绝缘层231配置在氧化物绝缘层232上，所以氧化物绝缘层232可以位于氮化物绝缘层231与外层金属层221a之间。此外，显像部110(绘示于图1)配置在氮化物绝缘层231上，所以氮化物绝缘层231位于显像部110与氧化物绝缘层232之间。
68.氧化物绝缘层232的厚度232t与氮化物绝缘层231的厚度231t之间的厚度差大于或等于250纳米，即厚度232t与厚度231t两者相减之后的绝对值会在250纳米以上。例如，氧化物绝缘层232的厚度232t可以小于或等于50纳米，而氮化物绝缘层231的厚度231t可以大于或等于300纳米。或者，氮化物绝缘层231的厚度231t可以小于或等于50纳米，而氧化物绝缘层232的厚度232t可以大于或等于300纳米。
69.当氧化物绝缘层232的厚度232t与氮化物绝缘层231的厚度231t之间的厚度差大于或等于250纳米时，钝化层230与第一线路层221之间能产生较强的结合力。例如，当厚度232t约为50纳米，而厚度231t约为300纳米；或是厚度231t约为50纳米，而厚度232t约为300纳米时，钝化层230能通过百格刀测试(cross cut adhesion test)。
70.纵使使用粘力强的3m
tm
super bond film tape 396号胶带进行百格刀测试，氧化物绝缘层232与氮化物绝缘层231基本上也不会剥离，从而达到相当于astm的5b等级。由此可知，在厚度232t与厚度231t之间的厚度差大于或等于250纳米的条件下，钝化层230与第一线路层221之间确实能产生较强的结合力，以减少或防止钝化层230剥离，进而降低或避免第一线路层221被剥离的钝化层230损坏。
71.电子装置100的元件阵列层220还包括第二线路层222与绝缘层223、224。第二线路
层222配置在基板210上，并位于基板210与第一线路层221之间。绝缘层223与224全面性覆盖基板210与第二线路层222，并位于第一线路层221与第二线路层222之间。绝缘层223可以接触第一线路层221，而绝缘层224可以接触第二线路层222，其中绝缘层224位于绝缘层223与基板210之间。此外，绝缘层223的材料可以是氧化硅，而绝缘层224的材料可以是氮化硅。
72.第二线路层222也可以具有多层结构。例如，第二线路层222可以包括三层金属层222a、222b与222c，其中金属层222b位于金属层222a与222c之间，并可接触金属层222a与222c，而金属层222c可接触基板210。第二线路层222的材料与结构可相同于第一线路层221的材料与结构，其中金属层222a与222c可为钼金属层或钼铬合金层，并含有重量百分比在97％以上的钼，而金属层222b可为不含钼的金属层，例如铝金属层。
73.须说明的是，在本实施例中，元件阵列层220包括两层绝缘层223与224，但在其他实施例中，元件阵列层220可以只包括单一层绝缘层。例如，图2b中的绝缘层224可被省略，而绝缘层223的厚度增加，以使绝缘层223能全面性覆盖基板210与第二线路层222，并接触第一线路层221与第二线路层222。
74.元件阵列层220还包括多个半导体层tc2，其中这些半导体层tc2配置在绝缘层223上，而各个半导体层tc2的材料可为氧化铟镓锌、多晶硅或单晶硅。这些半导体层tc2与第二线路层222重叠，而第一线路层221局部覆盖各个半导体层tc2，并电性连接这些半导体层tc2。元件阵列层220可以具有多个晶体管元件t21，其中这些晶体管元件t21是由第一线路层221、第二线路层222、绝缘层223、224与这些半导体层tc2所形成的薄膜晶体管(thin film transistor，tft)。
75.具体而言，第一线路层221可包括多个源极ts2与多个漏极td2，而第二线路层222可包括多个栅极tg2。这些栅极tg2分别与这些半导体层tc2重叠，其中绝缘层223与224位于栅极tg2与半导体层tc2之间，以使栅极tg2与半导体层tc2之间能形成电容。
76.这些源极ts2与这些漏极td2位于这些半导体层tc2上，并分别电性连接这些半导体层tc2，其中相邻的源极ts2与漏极td2分别邻接其中一个半导体层tc2的相对两侧。如此，这些晶体管元件t21得以形成，而各个晶体管元件t21具有一个源极ts2、一个漏极td2、一个栅极tg2与一个半导体层tc2。
77.特别一提的是，在图2b所示的实施例中，晶体管元件t21为底栅极型(bottom gate)薄膜晶体管。在其他实施例中，晶体管元件t21也可以是顶栅极型(top gate)薄膜晶体管。因此，晶体管元件t21不限制是底栅极型薄膜晶体管。
78.其次，从图2b来看，半导体层tc2夹置在氧化物绝缘层232与绝缘层223，其中氧化物绝缘层232与绝缘层223两者材料皆可为氧化硅。当半导体层tc2的材料为氧化铟镓锌时，由于氧化铟镓锌易被氮化物所影响而丧失半导体特性，因此夹置半导体层tc2的氧化物绝缘层232与绝缘层223能保护半导体层tc2，以使半导体层tc2不与氮化物(例如绝缘层223与氮化物绝缘层231)接触，从而让半导体层tc2保有原本的半导体特性。
79.控制基板200还可以包括多个接触窗241(图2b仅绘示一个)与多个电极242，其中这些电极242分别电性连接这些接触窗241，并且位于氮化物绝缘层231上，而显像部110(请参考图1)覆盖这些电极242。这些接触窗241实质上可以是导电柱，并且形成在钝化层230中，其中各个接触窗241能贯穿钝化层230，并且连接漏极td2，以使这些漏极td2能透过这些接触窗241而电性连接这些电极242。
80.第一线路层221还可包括多条数据线l21，而第二线路层222还可以包括多条扫描线s22，其中这些数据线l21连接这些源极ts2，而这些扫描线s22连接这些栅极tg2。因此，这些扫描线s22所传输的信号能传递至这些栅极tg2，以控制这些晶体管元件t21的开启与关闭，进而控制这些数据线l21所传输的像素信号能经由晶体管元件t21而输入至这些电极242，以使上述像素信号能输入至显像部110，例如输入至液晶层、电湿润材料层、电泳式电子墨水、有机发光二极管层或发光二极管，从而让电子装置100能显示影像。
81.图3a是图1中的控制基板在非显示区内的俯视示意图，而图3b是图3a中沿线3b-3b剖面绘制的剖面示意图，其中图3a是在省略钝化层230的条件下绘制控制基板200。请参阅图3a与图3b，元件阵列层220还包括多个接触窗291与多个接合垫292，其中这些接合垫292分别电性连接这些接触窗291。
82.这些接合垫292配置在氮化物绝缘层231上，并分布在非显示区a12内(请参考图1)，其中显像部110未覆盖任何接合垫292，以使这些接合垫292能电性连接外部电子元件(未绘示)。例如，这些接合垫292能透过焊料或异方向性导电膜(anisotropic conductive film，acf)而电性连接线路基板。如此，装设在此线路基板上的晶片能电性连接接合垫292，其中线路基板可以是软性印刷电路板(flexible printed circuit，fpc)，而晶片可以是源极驱动器。
83.第一线路层221更分布于非显示区a12(请参考图1)，其中这些数据线l21从显示区a11延伸至非显示区a12。这些接触窗291实质上也可以是导电柱，并形成在钝化层230中，其中各个接触窗291也能贯穿钝化层230，并连接数据线l21，以使这些接合垫292电性连接第一线路层221的这些数据线l21。如此，上述晶片(例如源极驱动器)能从这些接合垫292输入像素信号至这些数据线l21，以使这些数据线l21能传输像素信号至这些晶体管元件t21，进而输入至这些电极242。
84.由于在厚度232t与厚度231t之间的厚度差大于或等于250纳米的条件下，钝化层230与第一线路层221之间确实能产生较强的结合力，因此在非显示区a12内的钝化层230也很难或不会剥离。如此，在电性连接外部电子元件(例如装设有晶片的线路基板)的过程中，钝化层230实质上能被完整地保留，以保护第一线路层221，并降低或避免非显示区a12内的第一线路层221被剥离的钝化层230损坏。
85.须说明的是，上述实施例所揭示的电子装置100是以显示装置作为举例说明。然而，在其他实施例中，电子装置100也可以是其他装置，例如触控感测面板或影像感测器。因此，电子装置100不限制是显示装置，而以上第一线路层221以及钝化层230(包括氮化物绝缘层231与氧化物绝缘层232)也可应用于显示装置以外的其他装置，例如触控感测面板或影像感测器。
86.值得一提的是，在以上实施例中，氧化物绝缘层232局部覆盖绝缘层223。请参阅图2b与图3b，氧化物绝缘层232覆盖元件阵列层220，但不覆盖部分绝缘层223，以使氮化物绝缘层231能覆盖及接触绝缘层223。所以，氧化物绝缘层232不会全面性覆盖元件阵列层220。不过，在其他实施例中，氧化物绝缘层232也可全面性覆盖元件阵列层220，即氧化物绝缘层232可以全面性覆盖绝缘层223。
87.图4a与图4b是本发明另一实施例的电子装置的控制基板的剖面示意图，其中图4a是控制基板400在显示区内的剖面示意图，而图4b是控制基板400在非显示区内的剖面示意
图。请参阅图4a与图4b，控制基板400与200相似，其中控制基板400与200之间的差异仅在于控制基板400所包括的钝化层430。
88.具体而言，在图4a与图4b所示的实施例中，钝化层430包括氮化物绝缘层231与氧化物绝缘层432，其中氧化物绝缘层432的材料可相同于氧化物绝缘层232的材料。有别于氧化物绝缘层232，氧化物绝缘层432全面性覆盖元件阵列层220，即全面性覆盖绝缘层223。如此，接触绝缘层223的部分氧化物绝缘层432可夹置在氮化物绝缘层231与绝缘层223之间，如图4a与图4b所示。
89.虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。