CN106298643B - 一种过孔的制作方法及显示基板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种过孔的制作方法及显示基板的制作方法，涉及显示技术领域，解决了因过孔的坡度角较大而导致显示基板的良率较低的问题。所述过孔的制作方法包括：在待制作过孔的薄膜上形成光刻胶；对光刻胶进行n次曝光，形成曝光区，曝光区与过孔对应，其中，各次对光刻胶进行曝光，光刻胶的曝光厚度之和等于光刻胶的初始厚度，且第i次曝光时采用的光的波长小于第i‑1次曝光时采用的光的波长，n≥2，2≤i≤n；对薄膜中与曝光区对应的区域进行刻蚀，形成过孔。本发明提供的过孔的制作方法用于制作过孔。

Description

一种过孔的制作方法及显示基板的制作方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种过孔的制作方法及显示基板的制作方法。

背景技术

目前，在显示基板的制作工艺中，通常需要在不同层的两个导电层之间的薄膜中制作过孔，以实现位于不同层的两个导电层的连接。现有技术中，制作过孔时，通常在待制作过孔的薄膜上形成光刻胶，然后对光刻胶进行一次曝光，形成曝光区，曝光区与过孔对应，然后对薄膜与曝光区对应的区域进行刻蚀，形成过孔。采用上述方法制作过孔时，由于对光刻胶进行曝光后，光刻胶内形成的孔状结构的孔壁相对薄膜朝向光刻胶的表面的坡度较大，甚至接近垂直，因而对薄膜与曝光区对应的区域进行刻蚀后，形成的过孔的坡度角通常较大，完成过孔的制作后，在薄膜上形成导电层时，形成导电层的材料不容易在过孔的孔壁上沉积，因而导致位于薄膜两侧的两个导电层之间出现断线的现象，从而降低显示基板的良率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过孔的制作方法及显示基板的制作方法，用于解决因过孔的坡度角较大而导致显示基板的良率较低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种过孔的制作方法，包括：

在待制作过孔的薄膜上形成光刻胶；

对所述光刻胶进行n次曝光，形成曝光区，所述曝光区与所述过孔对应，其中，各次对所述光刻胶进行曝光，所述光刻胶的曝光厚度之和等于所述光刻胶的初始厚度，且第i次曝光时采用的光的波长小于第i-1次曝光时采用的光的波长，n≥2，2≤i≤n；

对所述薄膜中与所述曝光区对应的区域进行刻蚀，形成所述过孔。

本发明的第二方面提供一种显示基板的制作方法，所述显示基板的制作方法包括如上述技术方案所述的过孔的制作方法。

本发明提供的过孔的制作方法中，对光刻胶进行n次曝光，各次对光刻胶进行曝光时，光刻胶的曝光厚度之和等于光刻胶的初始厚度，且第i次曝光时采用的光的波长小于第i-1次曝光时采用的光的波长，因而第i次曝光时光投射在光刻胶上形成的光斑小于第i-1次曝光时光投射在光刻胶上形成的光斑，因而第i次曝光时被曝光的光刻胶在薄膜上的正投影落入第i-1次曝光时被曝光的光刻胶在薄膜上的正投影，因此，经过对光刻胶的n次曝光后，光刻胶内形成的孔状结构呈倒锥台状，相比于现有技术中只对光刻胶进行一次曝光后形成的孔状结构相比，采用本发明提供的过孔的制作方法制作过孔时，在光刻胶内形成的孔状结构的孔壁相对薄膜朝向光刻胶的表面的坡度较小，因而对薄膜与曝光区对应的区域进行刻蚀后，形成的过孔也呈倒锥台状，过孔的坡度角较小，完成过孔的制作后，在薄膜上形成导电层时，形成导电层的材料较易在过孔的孔壁上沉积，因而可以防止位于薄膜两侧的导电层之间出现断线的现象，从而提高显示基板的良率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的过孔的制作方法的流程图一；

图2为本发明实施例提供的过孔的制作方法的流程图二；

图3为本发明实施例提供的过孔的制作方法的流程图三；

图4为本发明实施例提供的显示基板的结构示意图；

图5-图12为制作图4中CNT过孔的工艺过程示意图。

附图标记：

1-衬底基板， 2-第一栅极，

3-第二栅极， 4-第一栅极绝缘层，

5-第二栅极绝缘层， 6-有源层，

7-刻蚀阻挡层， 8-第一源极，

9-第一漏极， 10-钝化层，

11-像素电极， 12-光刻胶，

13-第一次被曝光光刻胶， 14-第二次被曝光光刻胶，

15-掩膜板， 16-孔状结构，

A-CNT过孔， B-ESL过孔，

C-PVX过孔。

具体实施方式

为了进一步说明本发明实施例提供的过孔的制作方法及显示基板的制作方法，下面结合说明书附图进行详细描述。

请参阅图1，本发明实施例提供的过孔的制作方法包括：

步骤S100、在待制作过孔的薄膜上形成光刻胶；

步骤S200、对光刻胶进行n次曝光，形成曝光区，曝光区与过孔对应，其中，各次对光刻胶进行曝光，光刻胶的曝光厚度之和等于光刻胶的初始厚度，且第i次曝光时采用的光的波长小于第i-1次曝光时采用的光的波长，n≥2，2≤i≤n；

步骤S300、对薄膜与曝光区对应的区域进行刻蚀，形成过孔。

具体地，在待制作过孔的薄膜上形成光刻胶(Photoresist，PR胶)后，将制作过孔用的掩膜板置于光刻胶上方，然后开启光源，光源发出的光穿过掩膜板上与过孔对应的曝光孔，并投射在光刻胶上，以对光刻胶进行曝光，对光刻胶进行曝光时，通过控制对光刻胶进行曝光的曝光时间来控制光刻胶的曝光厚度。

对光刻胶进行曝光时，光穿过掩膜板上的曝光孔，投射在光刻胶上时，掩膜板上的曝光孔通常较小，因而光穿过掩膜板上的曝光孔时会发生衍射，投射在光刻胶上的光为衍射光斑，其中，对光刻胶进行曝光的光斑可以认为是衍射光斑中的中央明纹，因此，可以近似认为光穿过掩膜板上的曝光孔时发生的衍射为夫琅禾费(Joseph von Fraunhofer)圆孔衍射，根据夫琅禾费圆孔衍射的原理，可以根据一级暗纹的衍射角来确定中央明纹的尺寸，通常，一级暗纹的衍射角越大，中央明纹的尺寸越大，其中，一级暗纹的衍射角可以为：

公式(1)中，λ为对光刻胶进行曝光时所采用的光的波长，R为掩膜板上的曝光孔的半径，θ为一级暗纹的衍射角。

从公式(1)中可以看出，一级暗纹的衍射角θ与对光刻胶进行曝光时所采用的光的波长λ成正比，即对光刻胶进行曝光时所采用的光的波长λ越大，一级暗纹的衍射角θ也越大。

在本发明实施例中，对光刻胶进行n次曝光，各次对光刻胶进行曝光时，光刻胶的曝光厚度之和等于光刻胶的初始厚度，且第i次曝光时采用的光的波长小于第i-1次曝光时采用的光的波长，n≥2，2≤i≤n，也就是说，在薄膜上涂布光刻胶后，依次采用具有不同波长的光对光刻胶进行n次曝光，第一次对光刻胶进行曝光时采用的光的波长最大，之后对光刻胶进行曝光时采用的光的波长依次减小，并对每次曝光的曝光时间进行控制，每次曝光时均具有一定的曝光厚度，其中，第i-1次曝光时，光刻胶靠近上表面的部分厚度被曝光，第i次曝光时，紧挨位于第i-1次曝光后形成的结构的光刻胶的部分厚度被曝光，完成n次曝光时，光刻胶在厚度上完全曝光；根据公式(1)可以知道，由于第一次对光刻胶进行曝光时采用的光的波长最大，之后对光刻胶进行曝光时采用的光的波长依次减小，因而，第一次对光刻胶进行曝光时光刻胶的曝光面积最大，之后对光刻胶进行曝光时光刻胶的曝光面积逐渐减小，且后一次对光刻胶进行曝光后形成的曝光区在薄膜上的正投影落入前一次对光刻胶进行曝光后形成的曝光区在薄膜上的正投影，因此，采用上述方式对光刻胶进行n次曝光后，在光刻胶内形成的孔状结构呈倒锥台状，孔状结构的孔壁相对薄膜朝向光刻胶的表面的坡度较小。

由上述可知，本发明实施例提供的过孔的制作方法中，对光刻胶进行n次曝光，各次对光刻胶进行曝光时，光刻胶的曝光厚度之和等于光刻胶的初始厚度，且第i次曝光时采用的光的波长小于第i-1次曝光时采用的光的波长，也就是说，且第i次曝光时光投射在光刻胶上形成的光斑小于第i-1次曝光时光投射在光刻胶上形成的光斑，因而第i次曝光时被曝光的光刻胶在薄膜上的正投影落入第i-1次曝光时被曝光的光刻胶在薄膜上的正投影，因此，经过对光刻胶的n次曝光后，光刻胶内形成的孔状结构呈倒锥台状，相比于现有技术中只对光刻胶进行一次曝光后形成的孔状结构相比，采用本发明实施例提供的过孔的制作方法制作过孔时，在光刻胶内形成的孔状结构的孔壁相对薄膜朝向光刻胶的表面的坡度较小，因而对薄膜中与曝光区对应的区域进行刻蚀后，形成的过孔也呈倒锥台状，过孔的坡度角较小，完成过孔的制作后，在薄膜上形成导电层时，形成导电层的材料较易在过孔的孔壁上沉积，因而可以防止位于薄膜两侧的导电层之间出现断线的现象，从而提高显示基板的良率。

另外，由于采用本发明实施例提供的过孔的制作方法制作过孔时，可以防止薄膜两侧的导电层之间出现断线的现象，提高显示基板的良率，因而可以防止因显示基板的良率较低而导致显示基板的报废率增加，从而减少资源浪费，并降低成本。

上述实施例中，对光刻胶进行n次曝光时，各次对光刻胶进行曝光后，光刻胶的曝光厚度可以根据实际进行设定，例如，各次对光刻胶进行曝光后，光刻胶的曝光厚度可以设定为相同，或者，各次对光刻胶进行曝光后，光刻胶的曝光厚度可以设定为不同。需要说明的是，对光刻胶进行n次曝光时，可以认为，第一次曝光时，光刻胶的曝光厚度为光刻胶中紧挨光刻胶的上表面的部分厚度，第二次曝光时，光刻胶的曝光厚度为光刻胶中紧挨第一次曝光后形成的结构的部分厚度，第三次曝光时，光刻胶的曝光厚度则为光刻胶中紧挨第二次曝光后形成的结构的部分厚度，以此类推，第n次曝光时，光刻胶的曝光厚度则为光刻胶中紧挨第n-1次曝光后形成的结构的表面与光刻胶的下表面之间的部分厚度。

在上述实施例中，对光刻胶进行n次曝光时，对被曝光的光刻胶的去除可以采用多种方式，下面示例性地列举了两种方式，但对被曝光的光刻胶的去除的方式包括但不限于下列两种方式。

方式一，请参阅图2，步骤S200、对光刻胶进行n次曝光包括：

步骤S210、完成对光刻胶进行n次曝光之后，去除被曝光的光刻胶。

具体实施时，在对光刻胶进行n次曝光之后，可以对光刻胶进行显影处理，以去除被曝光的光刻胶，也就是说，在对光刻胶进行n次曝光之后，一次性将各次对光刻胶进行曝光之后被曝光的光刻胶全部去除。

完成对光刻胶的n次曝光后，再对光刻胶进行显影处理，以去除被曝光的光刻胶，如此设计，可以一次性将所有被曝光的光刻胶去除，而不需要在每次对光刻胶进行曝光后，对光刻胶进行显影处理，以去除每次对光刻胶进行曝光后被曝光的光刻胶，从而节省了时间，提高了效率，降低了成本。

另外，由于不需要在每次对光刻胶进行曝光后，对光刻胶进行显影处理，以去除每次对光刻胶进行曝光后被曝光的光刻胶，因而不需要多次对掩膜板和曝光区进行对位，因而可以防止多次对掩膜板和曝光区进行对位时对位不准而导致形成的过孔的精度降低。

方式二，请参阅图3，步骤S200、对光刻胶进行n次曝光包括：

步骤S220、在每次对光刻胶进行曝光后，去除该次对光刻胶进行曝光后，被曝光的光刻胶。

也就是说，在对光刻胶进行n次曝光时，每次完成对光刻胶进行曝光后，均对光刻胶进行显影处理，以去除该次对光刻胶进行曝光后被曝光的光刻胶，如此设计，在第i次对光刻胶进行曝光时，可以防止第i-1次对光刻胶进行曝光后被曝光的光刻胶吸收第i次对光刻胶进行曝光时投射在光刻胶上的光，防止第i次对光刻胶进行曝光时的曝光时间增加，从而可以降低制作过孔时的成本。另外，每次完成对光刻胶进行曝光后，均对光刻胶进行显影处理，以去除每次对光刻胶进行曝光后被曝光的光刻胶，因而在每次对光刻胶进行曝光时，可以方便对曝光时间和光刻胶的曝光厚度进行控制。

在对光刻胶进行n次曝光时，对光刻胶的曝光次数可以根据实际需求进行设定，即n的取值可以根据实际需求进行设定，例如，n可以取2，此时，对光刻胶的曝光次数为两次，或者，n可以取3，此时，对光刻胶的曝光次数为三次，或者，n可以取4或4以上的整数，此时，对光刻胶的曝光次为四次或四次以上。

在本发明实施例中，n的取值为2，即对光刻胶进行两次曝光，以在保证形成的过孔具有较合适的坡度角的同时，减少对光刻胶的曝光次数，节省时间，降低制作过孔时的成本。

在对光刻胶进行n次曝光时，每次对光刻胶进行曝光时所采用的光可以根据光刻胶的材料以及过孔的坡度角进行选择，例如，当对光刻胶进行两次曝光时，过孔的坡度角设定在45°～75°时，第一次对光刻胶进行曝光时所采用的光和第二次对光刻胶进行曝光时所采用的光可以均为紫外光，根据每次对光刻胶进行曝光时所采用的光的波长的要求，可以将第一次对光刻胶进行曝光时所采用的光设定为由掺杂金属卤化物的汞灯发出，将第二次对光刻胶进行曝光时所采用的光设定为由未掺杂任何物质的汞灯发出。

请继续参阅图1或图2，在步骤S300、对薄膜中与曝光区对应的区域进行刻蚀，形成过孔后，本发明实施例提供的过孔的制作方法还包括：

步骤S400、去除未被曝光的光刻胶。

当对薄膜与曝光区对应的区域进行刻蚀，形成过孔后，剥离薄膜上未被曝光的光刻胶，以去除未被曝光的光刻胶，方便后续的工艺，例如，方便在薄膜上形成图形化的导电层。

在上述实施例中，对薄膜与曝光区对应的区域进行刻蚀时，刻蚀工艺可以采用干法刻蚀工艺。

为了详细描述本发明实施例提供的过孔的制作方法，下面进行举例说明。本发明实施例提供一种显示基板，显示基板可以为如图4所示的阵列基板，在实际应用中，显示基板也可以为彩膜基板或其它显示基板，本发明实施例提供的过孔的制作方法均可以应用于上述各种显示基板上的过孔的制作。显示基板包括衬底基板1、位于衬底基板1上的第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管、以及第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管上方的像素电极11，其中，第一薄膜晶体管可以为开关薄膜晶体管，第二薄膜晶体管可以为驱动薄膜晶体管，第一薄膜晶体管包括第一栅极2、有源层6、第一源极8和第一漏极9，第二薄膜晶体管包括第二栅极3、第二源极和第二漏极，其中，第一薄膜晶体管的第一漏极9和第二薄膜晶体管的第二栅极3连接；第一薄膜晶体管中，第一栅极2和有源层6之间层叠设置有第一栅极绝缘层4和第二栅极绝缘层5，第一栅极绝缘层4位于第二栅极绝缘层5的下方；第一源极8和第一漏极9同层设置，形成源漏极层，有源层6与源漏极层之间设置有刻蚀阻挡层7，即有源层6与第一源极8之间设置有刻蚀阻挡层7，有源层6与第一漏极9之间也设置有刻蚀阻挡层7；源漏极层与像素电极11之间设置有钝化层10，即第一源极8与像素电极11之间设置有钝化层10，第一漏极9与像素电极11之间设置有钝化层10；第二薄膜晶体管中，第二栅极3和第一薄膜晶体管的第一栅极2同层设置，第二栅极3与第一漏极9之间依次层叠设置有第一栅极绝缘层4、第二栅极绝缘层5和刻蚀阻挡层7。

上述显示基板中，第一源极8通过贯穿刻蚀阻挡层7、与第一源极8对应的ESL过孔(Etching Stop Layer Hole)B与有源层6连接，第一漏极9通过贯穿刻蚀阻挡层7、与第一漏极9对应的ESL过孔B与有源层6连接；第一漏极9通过贯穿刻蚀阻挡层7、第二栅极绝缘层5和第一栅极绝缘层4的CNT过孔(Connect Hole)A与第二栅极3连接；像素电极11通过贯穿钝化层10的PVX过孔(Passivation Hole)C与第一漏极9连接，即上述显示基板包括ESL过孔B、CNT过孔A和PVX过孔C。下面以采用对光刻胶进行两次曝光的方式制作CNT过孔A为例进行详细说明本发明实施例提供的过孔的制作方法。

请参阅图5，在衬底基板1上依次形成图形化的第二栅极3、第一栅极绝缘层4、第二栅极绝缘层5和刻蚀阻挡层7，可以将第一栅极绝缘层4、第二栅极绝缘层5和刻蚀阻挡层7看作是待制作过孔的薄膜。

请参阅图6，在待制作过孔的薄膜上形成光刻胶12，即在刻蚀阻挡层7上形成光刻胶12，光刻胶12的厚度可以根据实际需要进行设定，在此不作限定。

请参阅图7，将形成有光刻胶12的显示基板置于曝光室内，并将掩膜板15置于显示基板的上方，掩膜板15的曝光孔与CNT过孔B对应；打开提供第一次对光刻胶12进行曝光时采用的光的光源，光源发出光，光穿过曝光孔投射在光刻胶12上，以实现对光刻胶12进行第一次曝光；经过第一次曝光后，形成第一次被曝光光刻胶13。

请参阅图8，完成对光刻胶12的第一次曝光后，打开提供第二次对光刻胶12进行曝光时采用的光的光源，光源发出光，光穿过曝光孔投射在光刻胶12上，以实现对光刻胶12进行第二次曝光，其中，第二次对光刻胶12进行曝光时所用的光的波长小于第一次对光刻胶12进行曝光时所用的光的波长；经过第二次曝光后，形成第二次被曝光光刻胶14，第一次被曝光光刻胶13与第二次被曝光光刻胶14的厚度之和等于光刻胶12的初始厚度，且第二次被曝光光刻胶14在刻蚀阻挡层7上的正投影落入第一次被曝光光刻胶13在刻蚀阻挡层7上的正投影内。

请参阅图9，完成对光刻胶12的两次曝光后，对光刻胶12进行显影处理，以去除第一次被曝光光刻胶13和第二次被曝光光刻胶14，在光刻胶12内形成孔状结构16，暴露出薄膜，即暴露出刻蚀阻挡层7，孔状结构16呈倒锥台状，孔状结构16的孔壁与薄膜朝向光刻胶12的表面之间具有夹角α，即孔状结构16的孔壁相对薄膜朝向光刻胶12的表面的坡度角为α，也可以认为孔状结构16的孔壁与刻蚀阻挡层7的上表面之间具有夹角α。

请参阅图10，去除第一次被曝光光刻胶13和第二次被曝光光刻胶14后，对薄膜与曝光区对应的区域进行刻蚀，形成过孔，即依次对暴露在孔状结构16中的刻蚀阻挡层7、第二栅极绝缘层5和第一栅极绝缘层4进行刻蚀，形成CNT过孔A，暴露出第二栅极3，CNT过孔A呈倒锥台状，CNT过孔A的孔壁与第二栅极3的上表面具有夹角，即CNT过孔A的坡度角为β。

请参阅图11，形成CNT过孔A后，剥离未被曝光的光刻胶12，以去除未被曝光的光刻胶12，完成CNT过孔A的制作。完成CNT过孔A的制作后，请参阅图12，在刻蚀阻挡层7上形成图形化的第一漏极9，第一漏极9通过CNT过孔A与第二栅极3连接。

本发明实施例还提供一种显示基板的制作方法，包括如上述实施例所述的过孔的制作方法。

所述显示基板的制作方法与上述实施例所述的过孔的制作方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

在完成过孔的制作后，本发明实施例提供的显示基板的制作方法还包括：

在完成制作过孔后的薄膜上形成图形化的第一导电层，第一导电层通过过孔与位于薄膜下的第二导电层连接。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种过孔的制作方法，其特征在于，包括：

在待制作过孔的薄膜上形成光刻胶；

对所述光刻胶进行n次曝光，形成曝光区，所述曝光区与所述过孔对应，其中，各次对所述光刻胶进行曝光，所述光刻胶的曝光厚度之和等于所述光刻胶的初始厚度，且第i次曝光时采用的光的波长小于第i-1次曝光时采用的光的波长，n≥2，2≤i≤n；

对所述薄膜中与所述曝光区对应的区域进行刻蚀，形成所述过孔。

2.根据权利要求1所述的过孔的制作方法，其特征在于，所述对所述光刻胶进行n次曝光的步骤包括：

完成对所述光刻胶进行n次曝光之后，去除被曝光的所述光刻胶。

3.根据权利要求1所述的过孔的制作方法，其特征在于，所述对所述光刻胶进行n次曝光的步骤包括：

在每次对所述光刻胶进行曝光后，去除该次对所述光刻胶进行曝光后，被曝光的所述光刻胶。

4.根据权利要求1所述的过孔的制作方法，其特征在于，n＝2。

5.根据权利要求4所述的过孔的制作方法，其特征在于，第1次曝光所采用的光和第2次曝光所采用的光均为紫外光。

6.根据权利要求1～5任一所述的过孔的制作方法，其特征在于，对所述薄膜与所述曝光区域对应的区域进行刻蚀，形成所述过孔的步骤之后，所述过孔的制作方法还包括：

去除未被曝光的所述光刻胶。

7.根据权利要求1所述的过孔的制作方法，其特征在于，对所述薄膜中与所述曝光区域对应的区域进行刻蚀的工艺为干法刻蚀工艺。

8.一种显示基板的制作方法，其特征在于，所述显示基板的制作方法包括如权利要求1～7任一所述的过孔的制作方法。

9.根据权利要求8所述的显示基板的制作方法，其特征在于，所述显示基板的制作方法还包括：

在完成制作过孔后的薄膜上形成图形化的第一导电层，所述第一导电层通过所述过孔与位于所述薄膜下的第二导电层连接。