[发明专利]基板上进行水平式电镀、电沉积或无电极电镀加工的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种于基板上镀膜的工艺，具体来说，涉及于基板上进行水平式电镀、电沉积或无电极电镀等的加工方法。

背景技术

本说明书以下所提的电镀/无电极电镀是指一般的无机金属膜沉积法；电沉积只是指有机导电性材料膜沉积法，例如彩色滤光片色料、染料膜或导电性光敏电阻的沉积。

一般于平面显示器或半导体工艺中中，如图1及图2所示，为于基板(硅晶圆、玻璃、塑料等)上形成导电薄膜(铝、钼、铬、铜等金属或以其为主成分的合金膜)，多利用真空镀膜技术完成。而在其余工业应用上，则常以电镀/无电极电镀技术将如铜、镍、金、银等金属镀于工业产品上，使其形成装饰层、保护层或具有所需特性的膜层(如电路板)。

就现有技术的真空镀膜技术而言，是将基板送入一腔体内，再透过抽真空、腔体电压与气体流量的控制，产生离子轰击靶材使得靶材表面原子被打出而经扩散沉积于基板。就此技术，因需真空环境、再加上设备复杂昂贵、耗能大等因素，从而增加大尺寸基板应用的制作成本。

而在现有技术的电镀技术方面，除了业界熟知的垂直电镀外，尚有应用于电路板的水平电镀技术。垂直电镀部分受限于基板的固定、吊挂与电极配置，而有操作时间较长、镀膜均匀性较差、大尺寸操作不易以及前后工艺中水平转垂直时转向问题等的困难；就水平电镀而言，应用于半导体或平面显示器基板时，由于基板尺寸外型的不同、膜厚需求的差异与基板耐受度等的不同，原有应用于电路板水平电镀的导电滚轮与镀槽设计将不利于前述基板的电镀或彩色滤光片色料、染料或导电性光敏电阻电沉积，造成镀膜损伤、膜厚均匀性不佳以及基板破裂的可能。

因此，为实现以水平方式电镀所需的金属薄膜或电沉积彩色滤光片色料、染料，以减少使用真空系统的高成本与现有电镀技术的适用性问题，本发明提供一种新的于基板上进行水平式电镀、电沉积或无电极电镀等的加工方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基板上水平式电镀、电沉积或无电极电镀的方法。

为解决上述说明的问题，本发明提出一种于基板上水平式电镀/电沉积/无电极电镀方法，主要提出具有一组可动镀液档板、一组接触第一电极、一电镀液注入与回收装置、一组网状、面状或针状的第二电极以及具有阴极电解还原或蚀刻机制的水平式电镀系统。借由档板维持基板上适足的电镀液量与良好的流场分布，改善大面积电镀时镀膜均匀性。并通过接触第一电极，消除滚轮接触对镀膜与基板的伤害，无电极电镀法中不需要电极。

本发明所述的基板上水平式电镀、电沉积或无电极电镀的方法包括下面步骤：

将一块已经过导电材料涂布、无电极电镀或溅镀导电金属使待电镀面导电的基板，以传动滚轮或机械手臂进入基板支撑系统定位时，四片档板(各自独立、两两为一组或以四片为一组)分别移动而接触于基板电镀面上的非布线区或贴附于基板边缘，移动第一电极接触基板，其与基板表面接触于左右两侧或四边的非布线区使基板导电；同时注入电镀液，借由档板减缓基板电镀面上镀液流失速度而维持一定镀液高度。之后，当镀液高度上升而与基板上方网状或针状不溶解性第二电极接触后，进行薄膜电镀、彩色滤光片色料、染料或导电性光敏电阻电沉积程序(于彩色滤光片或导电性光敏电阻电沉积应用时第一/第二电极定义与电镀时相反)，借由镀液持续的注入与流失，达到镀液搅拌与良好流场分布的目的，进而获良好均匀的镀膜。

与常用的滚轮型第一/第二电极相较，由于这里的第一/第二电极为具接触性的柱状或片状，且接触区为非布线区，可避免线路区镀膜刮伤并配合第一/第二电极的适当配置提高镀膜均匀性。在基板电镀完成后，针对阴极表面可能形成的镀膜，可透过附加的电解或湿式蚀刻机制去除。在电镀或电沉积程序进行时，基板支撑系统除水平配置外，亦可具有升降与倾斜机制以呈现与基板进入方向轴垂直或平行的微倾角度，以达到更佳的流场分布。

另外，于档板与基板缝隙流失的电镀液，透过下方回收槽进行回收，经过过滤、添加剂补充与浓度调整后重复使用，减少成本。

为使本发明上述的目的、特征与优点更易于了解，以下特举出较佳的实施例，并配合附图说明之。

附图说明

图1是现有技术的真空镀膜技术；

图2是现有技术的水平式电镀技术；

图3A至图3C是本发明较佳实施例不同步骤的侧视图；

图4A及图4B是本发明中不同型式的第二电极；

图5是本发明较佳实施例的电镀液档板与第一电极的不同配置方式；

图6是本发明较佳实施例基板支撑系统微倾角度示意图，其中该基板支撑系统为数个滚轮；