CN107390391A - 一种过孔的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种过孔的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选取设置有第一过孔的绝缘层，第一过孔沿绝缘层垂向布置；2)在第一过孔的底部和侧壁上以及绝缘层的顶部均涂覆无机膜；3)刻蚀涂覆在第一过孔底部和侧壁上的无机膜以及绝缘层的顶部的无机膜，制得第二过孔。本发明能够快速地制作出2微米以下的过孔，过孔的尺寸精确度高，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种过孔的制作方法，属于液晶显示面板技术领域。
背景技术
在显示面板中，过孔用于连接漏电极和像素电极。由于像素电极通过过孔与漏电极接触，过孔工艺的优劣和尺寸的大小均会直接影响到显示面板的质量，因此，过孔的尺寸对于提高显示面板的性能和节约能源具有重要的意义。尤其在高分辨率产品中，过孔的尺寸是影响产品良率和性能的重要因素。
由于显示面板的解析度越高线幅越小，因此过孔的尺寸相应减小。依据现有Photo(光刻技术)设备的性能，过孔的尺寸往往不小于2微米。但是，如果显示面板的像素密度超过700ppi(每英寸像素)，则过孔的尺寸相应需要达到1.5微米。为了制作出尺寸更小的过孔，虽然可以考虑改善硬件设备条件，但是，利用现有的薄膜沉积、光刻和刻蚀设备，减小过孔的尺寸，不仅成本过大，而且效果也不理想。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种过孔的制作方法。能够快速地制作出2微米以下的过孔，且过孔的尺寸精确度高。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种过孔的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选取设置有第一过孔的绝缘层，第一过孔沿绝缘层垂向布置；2)在第一过孔的底部和侧壁上以及绝缘层的顶部均涂覆无机膜；3)刻蚀涂覆在第一过孔底部和侧壁上的无机膜以及绝缘层的顶部的无机膜，制得第二过孔。
在所述步骤2)中，位于第一过孔底部和绝缘层顶部的无机膜的厚度均为Tx；位于第一过孔侧壁上的无机膜的厚度为Ty。
在所述步骤3)中，采用干法刻蚀沿绝缘层的垂直方向进行蚀刻，蚀刻的Tx和Ty的无机膜的厚度不同；去除位于第一过孔底部和位于绝缘层顶部的全部的无机膜，以及位于第一过孔侧壁上的部分无机膜，得到第二过孔的尺寸。
在所述步骤2)中，计算涂覆在第一过孔底部的无机膜的厚度Tx所依据的公式为：
式中，Hx为第一过孔的孔径；H′x为第二过孔的孔径；p＝0.7，即Tx成膜时，Ty成膜的厚度比率为0.7；q＝0.1，即Tx膜进行干法刻蚀时，蚀刻Ty与Tx的膜比率。
在所述步骤2)中，计算涂覆在第一过孔侧壁上的无机膜的厚度Ty所依据的公式为：
Ty＝pTx (2)。
在所述步骤3)中，计算干法刻蚀后第一过孔侧壁上的成膜厚度T′y所依据的公式为：
T′y＝(1-q)Ty (3)。
在所述步骤3)中，计算干法刻蚀后第二过孔的孔径H′x所依据的公式为：
H′x＝Hx-2T′y (4)。
所述绝缘层为栅极绝缘层。
在所述栅极绝缘层上设置有有机绝缘层时，所述第一过孔设置在有机绝缘层上；所述栅极绝缘层上设置有薄膜时，所述薄膜为感光材料或非感光材料，所述第一过孔设置在所述薄膜上。
位于所述第一过孔底部和侧壁上的所述无机膜以及所述绝缘层顶部的所述无机膜均采用氮化矽制成。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明采用干法刻蚀沿绝缘层的垂直方向进行蚀刻，蚀刻掉的Tx和Ty的无机膜的厚度不同，使用方便，能够快速地制作出尺寸较小的第二过孔，且蚀刻后第二过孔孔径尺寸的精确度高，本发明能够适应于高解析度即像素密度超过700ppi的显示面板，且能够提高显示面板的良率和性能。2、本发明提出了计算涂覆在第一过孔底部的无机膜的厚度Tx所依据的公式，计算涂覆在第一过孔侧壁上的无机膜的厚度Ty所依据的公式，计算干法刻蚀后在第一过孔侧壁上的成膜厚度T′y所依据的公式，能够快速地计算涂覆在第一过孔底部的无机膜的厚度Tx，涂覆在第一过孔侧壁上的无机膜的厚度Ty，干法刻蚀后在第一过孔侧壁上的成膜厚度T′y，本发明通过定量的计算分析，提高了蚀刻的尺寸精度，进一步提高了蚀刻后第二过孔的孔径精度，且使用方便。3、本发明位于第一过孔底部和侧壁上的无机膜以及绝缘层顶部的无机膜均采用SiNx制成，本发明具有抗高温氧化和耐腐蚀的优点，稳定性好。4、本发明能够快速地制作出2微米以下的过孔，使用方便。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：
图1是已有技术第一过孔的结构示意图；
图2是本发明在已有技术的第一过孔上涂覆无机膜的结构示意图；
图3是本发明第二过孔的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
如图1～3所示，本发明提出的过孔的制作方法，它包括以下步骤：
1)选取设置有第一过孔1(已有技术中的过孔)的绝缘层2，其中，第一过孔1沿绝缘层2垂向布置(如图1所示)。
在步骤1)中，可以采用过孔掩模板在绝缘层2上依次进行曝光、显影，制得第一过孔1。其中，第一过孔1的尺寸与现有技术中的薄膜沉积、光刻和刻蚀设备相适应。
2)在第一过孔1的底部和侧壁(沿绝缘层2的垂直方向)上以及绝缘层2的顶部均涂覆有无机膜(如图2所示)。
在步骤2)中，位于第一过孔1底部的无机膜11和绝缘层2顶部的无机膜21的厚度均为Tx；位于第一过孔1侧壁上的无机膜12的厚度为Ty。
在步骤2)中，计算涂覆在第一过孔1底部的无机膜11的厚度Tx所依据的公式为：
式中，Hx为第一过孔1的孔径；H′x为第二过孔3的孔径；p＝0.7，即Tx无机膜成膜时，Ty无机膜成膜的厚度比率为0.7；q＝0.1，当Tx无机膜进行干法刻蚀时，蚀刻Ty无机膜与蚀刻Tx无机膜的比率。
在步骤2)中，计算涂覆在第一过孔1侧壁上的无机膜12的厚度Ty所依据的公式为：
Ty＝pTx (2)
3)刻蚀步骤2)中涂覆在第一过孔1底部和侧壁上的无机膜以及绝缘层2顶部的无机膜，制得第二过孔3(如图3所示)。
在步骤3)中，利用干法刻蚀的异向性，即采用干法刻蚀沿绝缘层2的垂直方向进行蚀刻，且蚀刻掉的Tx和Ty的无机膜的厚度不同。去除位于第一过孔1底部的全部的无机膜11和位于绝缘层2顶部的全部的无机膜21，以及位于第一过孔1侧壁上的部分的无机膜12，得到第二过孔3的尺寸，且第二过孔3的孔径明显小于第一过孔1的孔径。通过保证第二过孔3的质量，能够提高显示面板的良率和性能。
刻蚀，利用化学或物理方法有选择地去除无机膜不需要的部分的过程。刻蚀过程中，保留的光刻胶层不会受到显著的侵蚀或刻蚀，可作为掩蔽膜，保护无机膜中待保留的部分，而未被光刻胶保护的区域，则被选择性地刻蚀掉。
干法刻蚀，利用气态中产生的等离子体，通过经光刻而开出的光刻胶开口，与暴露于等离子体中的无机膜进行物理和化学反应，刻蚀掉无机膜上暴露的表面材料。干法刻蚀可以获得极其精确的特征图形，能够准确地控制需要蚀刻的无机膜的尺寸，稳定性好。
在步骤3)中，计算干法刻蚀后第一过孔1侧壁上的成膜厚度T′y所依据的公式为：
T′y＝(1-q)Ty (3)
在步骤3)中，计算干法刻蚀后第二过孔3的孔径H′x所依据的公式为：
H′x＝Hx-2T′y (4)
上述实施例中，绝缘层为栅极绝缘层。
上述实施例中，可以在栅极绝缘层上设置有有机绝缘层。第一过孔1设置在有机绝缘层上。
上述实施例中，可以在栅极绝缘层上设置有薄膜，第一过孔1设置在薄膜上。当薄膜为感光材料时，采用掩模板对薄膜进行曝光和显影，形成第一过孔1。当薄膜为非感光材料时，在薄膜表面涂覆光刻胶，采用掩模板对光刻胶进行曝光和显影，形成开口，开口对应薄膜的第一过孔1的制作区。以光刻胶为阻挡，通过开口对薄膜进行刻蚀，去除第一过孔1制作区的薄膜，形成第一过孔1。
上述实施例中，位于第一过孔1底部和侧壁上的无机膜以及绝缘层2顶部的无机膜均采用SiNx(氮化矽)制成，氮化矽具有抗高温氧化和耐腐蚀等优点。
上述实施例中，第一过孔1的孔径为2微米，第二过孔3的孔径为1.5微米。
下面列举一具体实施例：
在该实施例中，首先确定第一过孔1的孔径为2微米，如果需要制得第二过孔3的孔径为1.5微米，则需要利用公式(1)，计算得到需要涂覆在第一过孔1底部的氮化矽11和绝缘层2顶部的氮化矽21的厚度Tx均为(埃)。利用公式(2)，计算涂覆在第一过孔1侧壁上的氮化矽12的厚度Ty为接着利用公式(3)计算干法刻蚀后在第一过孔1侧壁上的氮化矽12的厚度T′y为 继而利用公式(4)，可以计算得到第二过孔3的孔径为1.5微米。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种过孔的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)选取设置有第一过孔的绝缘层，第一过孔沿绝缘层垂向布置；
2)在第一过孔的底部和侧壁上以及绝缘层的顶部均涂覆无机膜；
3)刻蚀涂覆在第一过孔底部和侧壁上的无机膜以及绝缘层的顶部的无机膜，制得第二过孔。
2.根据权利要求1所述的一种过孔的制作方法，其特征在于，在所述步骤2)中，位于第一过孔底部和绝缘层顶部的无机膜的厚度均为Tx；位于第一过孔侧壁上的无机膜的厚度为Ty。
3.根据权利要求2所述的一种过孔的制作方法，其特征在于，在所述步骤3)中，采用干法刻蚀沿绝缘层的垂直方向进行蚀刻，蚀刻的Tx和Ty的无机膜的厚度不同；去除位于第一过孔底部和位于绝缘层顶部的全部的无机膜，以及位于第一过孔侧壁上的部分无机膜，得到第二过孔的尺寸。
4.根据权利要求2所述的一种过孔的制作方法，其特征在于，在所述步骤2)中，计算涂覆在第一过孔底部的无机膜的厚度Tx所依据的公式为：
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</mrow>
</mrow>
式中，Hx为第一过孔的孔径；H′x为第二过孔的孔径；p＝0.7，即Tx成膜时，Ty成膜的厚度比率为0.7；q＝0.1，即Tx膜进行干法刻蚀时，蚀刻Ty与Tx的膜比率。
5.根据权利要求2所述的一种过孔的制作方法，其特征在于，在所述步骤2)中，计算涂覆在第一过孔侧壁上的无机膜的厚度Ty所依据的公式为：
Ty＝pTx (2)。
6.根据权利要求3所述的一种过孔的制作方法，其特征在于，在所述步骤3)中，计算干法刻蚀后第一过孔侧壁上的成膜厚度T′y所依据的公式为：
T′y＝(1-q)Ty (3)。
7.根据权利要求3所述的一种过孔的制作方法，其特征在于，在所述步骤3)中，计算干法刻蚀后第二过孔的孔径H′x所依据的公式为：
H′x＝Hx-2T′y (4)。
8.根据权利要求1所述的一种过孔的制作方法，其特征在于，所述绝缘层为栅极绝缘层。
9.根据权利要求8所述的一种过孔的制作方法，其特征在于，在所述栅极绝缘层上设置有有机绝缘层时，所述第一过孔设置在有机绝缘层上；所述栅极绝缘层上设置有薄膜时，所述薄膜为感光材料或非感光材料，所述第一过孔设置在所述薄膜上。
10.根据权利要求1所述的一种过孔的制作方法，其特征在于，位于所述第一过孔底部和侧壁上的所述无机膜以及所述绝缘层顶部的所述无机膜均采用氮化矽制成。
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