CN107564803A - 刻蚀方法、工艺设备、薄膜晶体管器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种刻蚀方法、工艺设备、薄膜晶体管器件及其制造方法,属于半导体制造领域。所述刻蚀方法包括:在待刻蚀材料的表面上形成光刻胶层,光刻胶层具有的开口限定出待刻蚀材料的表面上的待刻蚀区域;采用能使光刻胶层固化的等离子体对光刻胶层进行固化处理;采用与待刻蚀材料对应的刻蚀液对待刻蚀区域内的待刻蚀材料进行刻蚀。本发明将常用于干法刻蚀的等离子体工艺创新地运用在了湿法刻蚀当中,并反过来利用了干法刻蚀中光刻胶容易在接触等离子体后发生变性而难以被剥离的缺点,在刻蚀液与待刻蚀材料反应之前利用等离子体增强光刻胶层与待刻蚀材料之间的接触,解决了由此而引发的钻刻问题,有助于提升产品良率和产品性能。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,特别涉及一种刻蚀方法、工艺设备、薄膜晶体管器件及其制造方法。
背景技术
刻蚀(Etch)是一种半导体制造工艺,是微电子制造工艺以及微纳制造工艺中的一个重要步骤,指的是通过例如溶液、反应离子或机械等方式来剥离、去除材料的工艺过程,目前主要包括湿法刻蚀(Wet Etch,WE)和干法刻蚀(Dry Etch,DE)两种。在利用刻蚀进行材料的图案化处理时,由于光刻胶容易通过光照来形成指定图案,因而可以被用来遮盖住材料一部分的表面,使得刻蚀仅在没有被遮盖住的材料表面上进行,从而利用对光刻胶图案的设计来实现材料的图案化。但是,由于光刻胶在某些材料上的粘附性很差,在对这些材料进行刻蚀时,光刻胶在与待刻蚀材料之间的交界面上会产生微小的缝隙,使得刻蚀剂很容易钻入这些微小缝隙而引发钻刻。
发明内容
本发明提供一种基板及其感测方法、触控面板和显示装置,可以解决由光刻胶与待刻蚀材料之间接触特性而引发的钻刻问题。
第一方面,本发明提供了一种刻蚀方法,包括:
在待刻蚀材料的表面上形成光刻胶层,所述光刻胶层具有的开口限定出所述待刻蚀材料的表面上的待刻蚀区域;
采用能使所述光刻胶层固化的等离子体对所述光刻胶层进行固化处理;
采用与所述待刻蚀材料对应的刻蚀液对所述待刻蚀区域内的待刻蚀材料进行刻蚀。
在一种可能的实现方式中,所述刻蚀方法还包括:
采用能使所述光刻胶层氧化的等离子体对经过固化处理的光刻胶层进行灰化处理。
在一种可能的实现方式中,所述光刻胶层的形成材料为有机高分子材料,所述能使所述光刻胶层固化的等离子体为四氟化碳与氧气的混合物。
第二方面,本发明还提供了一种薄膜晶体管的制造方法,包括:
在基板上形成待刻蚀的第一金属层,所述第一金属层包括导电层和位于所述导电层两侧的保护层;
采用上述任意一种的刻蚀方法对所述第一金属层进行刻蚀,以在所述第一金属层中形成包括栅电极的图形。
在一种可能的实现方式中,所述薄膜晶体管的制造方法还包括:
在所述第一金属层上形成第一绝缘层;
在所述第一绝缘层上形成包括有源层的图形;
在所述第一绝缘层和所述有源层上形成待刻蚀的第二金属层;
采用上述任意一种的刻蚀方法对所述第二金属层进行刻蚀,以在所述第二金属层中形成包括源电极和漏电极的图形;
在所述有源层和所述第二金属层上形成第二绝缘层。
在一种可能的实现方式中,所述导电层的材质为铜或者含铜的合金;所述保护层的材质为钼或者含钼的合金。
第三方面,本发明还提供了一种阵列基板的制造方法,包括:
在基板上形成待刻蚀的第一金属层,所述第一金属层包括导电层和位于所述导电层两侧的保护层;
采用上述任意一种的刻蚀方法对所述第一金属层进行刻蚀,以在所述第一金属层中形成包括栅电极的图形。
在一种可能的实现方式中,所述阵列基板的制造方法还包括:
在所述第一金属层上形成第一绝缘层;
在所述第一绝缘层上形成包括有源层的图形;
在所述第一绝缘层和所述有源层上形成待刻蚀的第二金属层;
采用上述任意一种的刻蚀方法对所述第二金属层进行刻蚀,以在所述第二金属层中形成包括源电极和漏电极的图形;
在所述有源层和所述第二金属层上形成第二绝缘层。
在一种可能的实现方式中,所述导电层的材质为铜或者含铜的合金;所述保护层的材质为钼或者含钼的合金。
第四方面,本发明还提供了一种工艺设备,包括:
第一机构,用于在基板上的待刻蚀材料的表面上形成光刻胶层,所述光刻胶层具有的开口限定出所述待刻蚀材料的表面上的待刻蚀区域;
与所述第一机构相连的第二机构,用于接收经过所述第一机构处理的基板,并采用能使所述光刻胶层固化的等离子体对所述光刻胶层进行固化处理;
与所述第二机构相连的第三机构,用于接收经过所述第二机构的处理的基板,并采用与所述待刻蚀材料对应的刻蚀液对所述待刻蚀区域内的待刻蚀材料进行刻蚀。
在一种可能的实现方式中,所述工艺设备还包括:
与所述第三机构相连的第四机构,用于接收经过所述第三机构的处理的基板,并采用能使所述光刻胶层氧化的等离子体对经过固化处理的光刻胶层进行灰化处理。
在一种可能的实现方式中,所述光刻胶层的形成材料为有机高分子材料,所述能使所述光刻胶层固化的等离子体为四氟化碳与氧气的混合物。
第五方面,本发明还提供了一种显示装置,所述显示装置包括由上述任意一种薄膜晶体管的制造方法得到的薄膜晶体管,或者由上述任意一种阵列基板的制造方法得到的阵列基板。
由上述技术方案可知,本发明将常用于干法刻蚀的等离子体工艺创新地运用在了湿法刻蚀当中,并反过来利用了干法刻蚀中光刻胶容易在接触等离子体后发生变性而难以被剥离的缺点,在刻蚀液与待刻蚀材料反应之前利用等离子体增强光刻胶层与待刻蚀材料之间的接触,解决了由此而引发的钻刻问题,有助于提升产品良率和产品性能。
附图说明
为了更清楚地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使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,这些附图的合理变型也都涵盖在本发明的保护范围中。
图1是本发明一个实施例提供的刻蚀方法的流程示意图;
图2是本发明一个实施例提供的薄膜晶体管的制造方法的流程示意图;
图3至图10是本发明一个实施例提供的薄膜晶体管在制造过程的各个阶段下的剖面结构示意图;
图11是本发明一个实施例提供的工艺设备的结构示意图;
图12是本发明一个实施例提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另外定义,本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,且该连接可以是直接的或间接的。
图1是本发明一个实施例提供的刻蚀方法的流程示意图。参见图1,所述刻蚀方法包括以下步骤:
步骤101、在待刻蚀材料的表面上形成光刻胶层,光刻胶层具有的开口限定出待刻蚀材料的表面上的待刻蚀区域。
步骤102、采用能使光刻胶层固化的等离子体对光刻胶层进行固化处理。
步骤103、采用与待刻蚀材料对应的刻蚀液对待刻蚀区域内的待刻蚀材料进行刻蚀。
应理解的是,本实施例的刻蚀方法可以应用于任意一种需要在材料表面上的指定区域内进行刻蚀的应用场景,该材料即待刻蚀材料,该指定区域即待刻蚀材料的表面上的待刻蚀区域。例如,在阵列基板(Array substrate)的制作过程中,在进行了清洗玻璃基板和在玻璃基板上沉积用于形成栅极导电层的金属膜层的步骤之后,需要在待刻蚀的金属膜层的表面上的待刻蚀区域进行刻蚀,以得到预先设计好的栅极导电层的图形(比如包括栅线、栅电极、公共电极线等图形等等)的应用场景中,可以应用本实施例的刻蚀方法。再如,在有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)器件的制作过程中的任意一个或多个图案化工艺的刻蚀步骤中可以应用本实施例的刻蚀方法;考虑到工艺的简化和成本的节约,可以仅在比较容易发生钻刻现象的刻蚀步骤中应用本实施例的刻蚀方法。当然,本实施例的可选应用场景并不需要仅限于以上示例。
在上述步骤101中,光刻胶层的开口可以是基于待刻蚀区域的分布位置利用曝光和显影等过程在一整面的光刻胶层上制作形成的,其中可以例如用到所具图案与待刻蚀区域的分布位置相对应的掩膜板。而对于本实施例的刻蚀方法来说,光刻胶层的开口以何种方式形成并不影响对钻刻问题的解决,因而无论是通过对正性光刻胶曝光显影、对负性光刻胶曝光显影,还是利用半灰阶掩膜(Half-Tone Mask,HTM)工艺或者其他方式来形成光刻胶层的开口,在本实施例的刻蚀方法中都有可能适用。需要说明的是,光刻胶层的形成材料可以选自任一种光阻(Photo Resist,PR)材料,并且本实施例的刻蚀方法对于光刻胶层的形成材料与待刻蚀材料之间粘附性差(比如将两者彼此分开所需要的能量的最小值低于预定阈值)而容易发生钻刻的情形尤其适用。
在上述步骤102中,采用等离子体对光刻胶层进行固化处理的过程实际上对应于干法刻蚀领域内能够观察到的、不利于工艺正常进行的过程:
干法刻蚀主要利用等离子体与待刻蚀材料之间的物理和化学反应实现刻蚀,但在此过程中用来保护待刻蚀区域以外的区域不被刻蚀的光刻胶也会与等离子体发生相互作用。随着光刻胶与等离子体的相互作用,光刻胶容易变性固化,内部分子排列变得更加紧密,同时质地变得更加坚硬,甚至难以通过显影液去除。而为了进行后续工艺又必须先将光刻胶剥离掉,此时就只能抛弃利用显影液去除的方式,而转用其他更加复杂和高成本的手段来剥离光刻胶。而且,根据所选择手段的不同,还可能出现光刻胶剥离不完全或是损坏光刻胶下面的结构表面的情况,进一步影响产品的品质。
基于此,干法刻蚀的技术人员在刻蚀流程中会尽量避免光刻胶在等离子体的暴露下发生固化,以尽量采用简单的显影液去除的方式剥离光刻胶,并防止剥离固化的光刻胶的过程对产品的品质造成影响。
但是本申请的发明人在实践过程中发现,利用固化后的光刻胶作为掩膜进行湿法刻蚀将明显减少钻刻现象的发生,即反过来利用光刻胶在等离子体的暴露下发生固化这一通常不利于干法刻蚀工序的现象来改善湿法刻蚀的刻蚀效果。而在本领域中,已经选择使用干法刻蚀的应用场景下一般不会再考虑等离子体以外的刻蚀剂,而以简便、快捷和低成本占优的湿法刻蚀又不会将过程相对复杂和高成本的等离子体处理加入到工序当中。
由此,对于已知会发生固化现象的光刻胶和等离子体的组合,可以应用至本实施例的刻蚀方法中,例如对于已知对某种光刻胶材料能产生固化作用的等离子体的组分,可以应用至上述步骤102中完成对光刻胶层的固化处理。示例性地,对于形成材料为有机高分子材料的光刻胶层,氦气和三氟甲烷的混合物的等离子体能够使其发生固化作用,氧气和四氟化碳的混合物的等离子体以及氩离子(Ar+)的等离子体也能使其发生固化作用。而且对于这种情况下发生固化的光刻胶层,使用显影液、使用丙酮进行超声处理、使用氢氧化钠溶液进行超声处理、使用含氧离子的溶液进行清洗,均不能很好地实现光刻胶层的剥离。
需要说明的是,上述步骤102中的固化处理的目的是使光刻胶固化而不是对待刻蚀材料进行刻蚀,因此所使用的等离子体工艺相比于干法刻蚀时所使用的等离子体工艺在所使用的设备的复杂度、输入功率、反应时间和控制的精细程度等等的方面上均可以有一定程度上的下调,以适应于实际的生产应用场景。而随着对光刻胶层的固化处理,待刻蚀材料也有可能与等离子体相互作用而产生一定程度的刻蚀,一方面刻蚀的发生位置都位于待刻蚀区域内,另一方面受限于输入功率和反应时间等因素刻蚀的程度可能非常微小,因此这一现象可以被限制在不对本实施例的刻蚀方法的实施造成过大影响的范围内。
在上述步骤103中,可以根据待刻蚀材料选取相对应的刻蚀液来进行刻蚀,例如采用盐酸作为刻蚀液来对金属的待刻蚀材料进行刻蚀,采用氢氟酸作为刻蚀液来对二氧化硅的待刻蚀材料进行刻蚀等等,具体实现方式可以参照湿法刻蚀在各种应用场景下的实现过程,在此不在赘述。
可以看出的是,本发明实施例将常用于干法刻蚀的等离子体工艺创新地运用在了湿法刻蚀当中,并反过来利用了干法刻蚀中光刻胶容易在接触等离子体后发生变性而难以被剥离的缺点,在刻蚀液与待刻蚀材料反应之前利用等离子体增强光刻胶层与待刻蚀材料之间的接触,解决了由此而引发的钻刻问题,有助于提升产品良率和产品性能。
此外,在上述步骤103的刻蚀完成之后,可以还包括未在图1中示出的去除光刻胶层的过程:
步骤104、采用能使光刻胶层氧化的等离子体对经过固化处理的光刻胶层进行灰化处理。
作为一种示例,可以采用氧气的等离子体使固化后的光刻胶层发生氧化反应而以灰化的方式被去除掉。可替代地,所使用等离子体可以是氩气中通入氧气或空气混合而成的气体,或是氮气中通入氧气或空气混合而成的气体,并可以不仅限于此。相比于显影液去除、丙酮超声处理等方式,上述方式能够完整地去除残余的光刻胶层,并避免对光刻胶层所覆盖的表面造成损伤,达到较好的剥离效果。
图2是本发明一个实施例提供的薄膜晶体管的制造方法的流程示意图。参见图2,本实施例的制造方法包括以下步骤:
步骤201、在基板上形成待刻蚀的第一金属层,第一金属层包括导电层和位于导电层两侧的保护层。
其中,基板可以例如是玻璃基板、硅片、如聚酰亚胺的有机高分子材料的基板等等,第一金属层中的导电层的形成材料可以例如是铜、铝、含铜的合金或者含铝的合金等等,第一金属层中的保护层的形成材料可以例如是钼、铌、含钼的合金或者含铌的合金等等。
在一个示例中,经过步骤201所形成的结构如图3所示,在对基板11的表面进行清洗和烘干之后,可以在基板11的表面上采用金属材料的物理气相沉积工艺(PhysicalVapor Deposition,PVD)依次沉积第一金属层的下保护层12c、导电层12a和上保护层12b,膜层厚度等参数的设置可以通过例如调整相关工艺参数的手段来实现。
步骤202、对第一金属层进行刻蚀,以在第一金属层中形成包括栅电极的图形。
其中,对第一金属层进行刻蚀的过程可以采用上述任意一种的刻蚀方法,并包含有在刻蚀完成后去除光刻胶层的过程。
在一个示例中,上述步骤101的具体流程可以按照下述方式进行:先在图3所示结构的基础上,在第一金属层上采用例如旋涂的方式涂覆一层如图4所示的光刻胶21,所采用的光刻胶可以例如是正性光刻胶。接下来,可以采用紫外光透过掩膜板照射全部待刻蚀区域内的光刻胶21以使其充分曝光,再将其置于显影液中以通过显影将待刻蚀区域内的光刻胶21全部去除,由余留下来的光刻胶21形成如图5所示的光刻胶层22。
承接上一示例,上述步骤102的具体流程可以按照下述方式进行:在图5所示的光刻胶层22的基础上,采用反应离子刻蚀(Reactive Ion Etching,RIE)技术将作为反应物的氧气和四氟化碳的混合物电离以产生等离子体,使等离子体作用于光刻胶层21直至固化处理完成。需要说明的是,在所有可能实施的应用场景中,这一工序所使用的各项工艺参数可以参照已知的能使光刻胶发生固化的等离子体处理过程,并可以通过例如预先的实验标定和/或理论计算将工艺参数调整至适应于所应用的场景的数值。
作为一种实现方式示例,可以利用干法刻蚀的设备实现上述固化处理,具体所采用的光刻胶为PR1-1000A型的正性光刻胶,所通入的四氟化碳与氧气之间的体积比为1200:1600,同时设备腔体压力被设置为10mT(1.33Pa),施加在上部射频电源上的功率(SourcePower)被设置为30kW,施加在下部电源上的功率(Bias Power)被设置为30kW。在上述参数下,可以藉由上述干法刻蚀的设备实现对光刻胶层的固化处理。
承接上一示例,上述步骤103的具体流程可以按照下述方式进行:以经过固化处理的光刻胶层22作为掩膜,采用稀盐酸作为刻蚀液对待刻蚀区域内的第一金属层(包括下保护层12c、导电层12a和上保护层12b)进行刻蚀,使余留下来的第一金属层形成包括如图6所示的栅电极EG的图形。应当理解的是,由于光刻胶层22经过了固化处理,因此即便固化处理前的光刻胶层22与第一金属层的上表面(即上保护层12b的上表面)之间存在粘附性差或是存在微小缝隙的问题,固化处理后的光刻胶层22也能很好地贴附在第一金属层的上表面上,有效防止刻蚀液钻入光刻胶层22与第一金属层之间引发的钻刻现象。
还应理解的是,由于上述固化处理本质上是为了增大光刻胶层与待刻蚀材料的表面之间的结合能(将两者彼此分开所需要的能量的最小值),因此可以基于这一点预先测试不同光刻胶组分、等离子体成分和工艺参数等相关参量下进行的等离子体处理对上述结合能的改变情况,从而可以根据测试结果选取不同应用场景下的等离子体处理的相关参量,当然相关参量的设置方式可以不仅限于以上所述及的方式。
承接上一示例,上述去除光刻胶层可以按照下述方式进行:在如图6所示的结构的基础上,采用反应离子刻蚀(Reactive Ion Etching,RIE)技术将作为反应物的氧气电离以产生等离子体,使等离子体作用于光刻胶层21直至灰化处理完成。接下来,可以通过例如丙酮或酒精的液体对灰化处理后的基板进行清洗,以完全去除残留的光刻胶层21,并提升各表面的整洁度和平整度。
步骤203、在第一金属层上形成第一绝缘层。
其中,第一绝缘层的形成材料可以是氧化硅、氮化硅、光刻胶、有机高分子材料等等,并可以参照薄膜晶体管的栅绝缘层的制作方式来进行制作。
在一个示例中,经过步骤203所形成的结构如图7所示,在完成上述步骤202的全部处理之后,可以在基板11和第一金属层之上采用化学气相沉积工艺(Chemical VaporDeposition,CVD)沉积覆盖在基板11和第一金属层之上的第一绝缘层13,其膜层厚度可能需要满足对于薄膜晶体管的栅绝缘层的厚度的相关要求,膜层厚度等参数的设置可以通过例如调整相关工艺参数的手段来实现。
步骤204、在第一绝缘层上形成包括有源层的图形。
其中,有源层的形成材料可以是非晶硅、多晶硅、单晶硅、金属氧化物半导体等等的半导体材料,具体可以根据所要制作的薄膜晶体管的类型和器件参数确定,在此不再赘述。
在一个示例中,经过步骤204所形成的结构如图8所示,在图7所示结构的基础上,可以先采用例如化学气相沉积工艺的方式形成一层半导体材料层,再经过例如离子注入的掺杂工艺和构图工艺形成具有所需图案的有源层14,其中的有源层14与上述栅电极EG彼此交叠。
步骤205、在第一绝缘层和有源层上形成待刻蚀的第二金属层。
步骤206、对第二金属层进行刻蚀,以在第二金属层中形成包括源电极和漏电极的图形。
其中,第二金属层的形成材料和膜层结构可以与第一金属层完全相同,对第二金属层进行刻蚀时可以采用上述任意一种刻蚀方法。
在一个示例中,经过步骤206所形成的结构如图9所示,在图8所示的结构基础上,可以采用金属材料的物理气相沉积工艺(Physical Vapor Deposition,PVD)依次沉积第二金属层的下保护层、导电层和上保护层,然后按照与上述对第一金属层进行刻蚀的过程类似的过程实现对第二金属层的刻蚀,形成如图8所示的包括源电极ES和漏电极ED的图形。其中,源电极ES和漏电极ED分别在不同位置处连接上述有源层14,以在源电极ES和漏电极ED之间的有源层14内形成可受栅电极EG上电压大小影响的导电沟道。
步骤207、在有源层和第二金属层上形成第二绝缘层。
其中,第二绝缘层的形成材料可以是氧化硅、氮化硅、光刻胶、有机高分子材料等等,并可以参照薄膜晶体管的钝化层的制作方式来进行制作。
在一个示例中,经过步骤207所形成的结构如图10所示,在图9所示的结构基础上,可以在基板11、有源层14和第二金属层之上采用化学气相沉积工艺(Chemical VaporDeposition,CVD)沉积覆盖在基板11、有源层14和第二金属层之上的第二绝缘层16,其膜层厚度等参数的设置可以通过例如调整相关工艺参数的手段来实现,并由此完成薄膜晶体管的基本结构的制作。
应理解的是,本实施例的制作方法在步骤201之前、步骤207之后和各步骤之间的任意一个或多个的中间节点上还可以包括其他没有述及的过程,以在不同的应用场景下满足不同的应用需求,比如在步骤207之后还包括制作与薄膜晶体管相连的器件或电极,或是在步骤206与步骤207之间制作与第二金属层同层设置的层状结构等等,本实施例的制作方法均不做限制。
此外,在本实施例的一种实现方式中,第一金属层和/或第二金属层的导电层的材质为铜,第一金属层和/或第二金属层的保护层的材质为钼铌合金,由此栅电极和/或源漏电极等导电结构能因铜所具有的较高的电导率而具有更小的电阻值和更低水平的信号延迟,同时稳定性更好的钼铌合金能在铜层两侧起到阻止原子扩散、防止材料氧化、改善表面特性、改善接触电阻等作用。而且,由于钼铌合金存在一些光刻胶的粘附性差的问题,因此可以利用上述任意一种的刻蚀方法来解决该应用场景下钼铌合金层容易发生钻刻现象的问题。
基于同样的发明构思,本发明实施例提供一种阵列基板的制造方法,包括:
在基板上形成待刻蚀的第一金属层,所述第一金属层包括导电层和位于所述导电层两侧的保护层;
采用上述任意一种的刻蚀方法对所述第一金属层进行刻蚀,以在所述第一金属层中形成包括栅电极的图形。
在一种可能的实现方式中,上述阵列基板的制造方法还包括:
在所述第一金属层上形成第一绝缘层;
在所述第一绝缘层上形成包括有源层的图形;
在所述第一绝缘层和所述有源层上形成待刻蚀的第二金属层;
采用上述任意一种的刻蚀方法对所述第二金属层进行刻蚀,以在所述第二金属层中形成包括源电极和漏电极的图形;
在所述有源层和所述第二金属层上形成第二绝缘层。
在一种可能的实现方式中,所述导电层的材质为铜或者含铜的合金;所述保护层的材质为钼或者含钼的合金。
应当理解的是,由于阵列基板可以由薄膜晶体管阵列排布而成,而两者在结构上的差别可以仅在于每层结构的图案上,因此图2所示的过程也可以视为本实施例的阵列基板的制造方法的示例,相关内容在此不在赘述。
图11是本发明一个实施例提供的工艺设备的结构示意图。参见图11,该工艺设备包括:
第一机构31,用于在基板上的待刻蚀材料的表面上形成光刻胶层,光刻胶层具有的开口限定出待刻蚀材料的表面上的待刻蚀区域;
与第一机构31相连的第二机构32,用于接收经过第一机构31处理的基板,并采用能使光刻胶层固化的等离子体对光刻胶层进行固化处理;
与第二机构32相连的第三机构33,用于接收经过第二机构32的处理的基板,并采用与待刻蚀材料对应的刻蚀液对待刻蚀区域内的待刻蚀材料进行刻蚀。
在一种可能的实现方式中,工艺设备还包括未在图11中示出的第四机构,第四机构与第三机构33,用于接收经过第三机构33的处理的基板,并采用能使光刻胶层氧化的等离子体对经过固化处理的光刻胶层进行灰化处理。
在一种可能的实现方式中,所述光刻胶层的形成材料为有机高分子材料,所述能使所述光刻胶层固化的等离子体为四氟化碳与氧气的混合物。
关于上述实施例中的工艺设备,其中各个机构执行操作的具体方式已经在有关方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
可以看出,本发明实施例的工艺设备将常用于干法刻蚀的等离子体工艺创新地运用在了湿法刻蚀当中,并反过来利用了干法刻蚀中光刻胶容易在接触等离子体后发生变性而难以被剥离的缺点,在刻蚀液与待刻蚀材料反应之前利用等离子体增强光刻胶层与待刻蚀材料之间的接触,解决了由此而引发的钻刻问题,有助于提升产品良率和产品性能
基于同样的发明构思,本发明实施例提供一种显示装置,该显示装置包括由上述任意一种的薄膜晶体管的制造方法得到的薄膜晶体管或者上述任意一种的阵列基板的制造方法得到的阵列基板。本发明实施例中的显示装置可以为:显示面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。例如图11所示的显示装置400,其在显示区域内包括行列设置的子像素单元Px,上述薄膜晶体管可以设置在该子像素单元Px内以实现对该子像素单元Px的显示灰阶的调节,上述阵列基板可以设置在显示装置400内部,阵列基板在每个子像素单元Px内可以包括至少一个薄膜晶体管,以实现对每个子像素单元Px的显示灰阶的调节。
可以看出,由于显示装置包括上述任意一种薄膜晶体管或上述任意一种阵列基板,而薄膜晶体管和阵列基板的制作过程中均采用上述任一种刻蚀方法进行了栅极导电层和/或源漏导电层的刻蚀,因此可以基于刻蚀方法所能取得的更优的刻蚀效果而取得更优的产品性能。
以上所述仅为本发明的实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种刻蚀方法,其特征在于,包括:
在待刻蚀材料的表面上形成光刻胶层,所述光刻胶层具有的开口限定出所述待刻蚀材料的表面上的待刻蚀区域;
采用能使所述光刻胶层固化的等离子体对所述光刻胶层进行固化处理;
采用与所述待刻蚀材料对应的刻蚀液对所述待刻蚀区域内的待刻蚀材料进行刻蚀。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
采用能使所述光刻胶层氧化的等离子体对经过固化处理的光刻胶层进行灰化处理。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述光刻胶层的形成材料为有机高分子材料,所述能使所述光刻胶层固化的等离子体为四氟化碳与氧气的混合物。
4.一种薄膜晶体管的制造方法,其特征在于,包括:
在基板上形成待刻蚀的第一金属层,所述第一金属层包括导电层和位于所述导电层两侧的保护层;
采用如权利要求1至3中任一项所述的刻蚀方法对所述第一金属层进行刻蚀,以在所述第一金属层中形成包括栅电极的图形。
5.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,还包括:
在所述第一金属层上形成第一绝缘层;
在所述第一绝缘层上形成包括有源层的图形;
在所述第一绝缘层和所述有源层上形成待刻蚀的第二金属层;
采用如权利要求1至3中任一项所述的刻蚀方法对所述第二金属层进行刻蚀,以在所述第二金属层中形成包括源电极和漏电极的图形;
在所述有源层和所述第二金属层上形成第二绝缘层。
6.根据权利要求4或5所述的制造方法,其特征在于,所述导电层的材质为铜或者含铜的合金;所述保护层的材质为钼或者含钼的合金。
7.一种阵列基板的制造方法,其特征在于,包括:
在基板上形成待刻蚀的第一金属层,所述第一金属层包括导电层和位于所述导电层两侧的保护层;
采用如权利要求1至3中任一项所述的刻蚀方法对所述第一金属层进行刻蚀,以在所述第一金属层中形成包括栅电极的图形。
8.根据权利要求7所述的制造方法,其特征在于,还包括:
在所述第一金属层上形成第一绝缘层;
在所述第一绝缘层上形成包括有源层的图形;
在所述第一绝缘层和所述有源层上形成待刻蚀的第二金属层;
采用如权利要求1至3中任一项所述的刻蚀方法对所述第二金属层进行刻蚀,以在所述第二金属层中形成包括源电极和漏电极的图形;
在所述有源层和所述第二金属层上形成第二绝缘层。
9.根据权利要求7或8所述的制造方法,其特征在于,所述导电层的材质为铜或者含铜的合金;所述保护层的材质为钼或者含钼的合金。
10.一种工艺设备,其特征在于,包括:
第一机构,用于在基板上的待刻蚀材料的表面上形成光刻胶层,所述光刻胶层具有的开口限定出所述待刻蚀材料的表面上的待刻蚀区域;
与所述第一机构相连的第二机构,用于接收经过所述第一机构处理的基板,并采用能使所述光刻胶层固化的等离子体对所述光刻胶层进行固化处理;
与所述第二机构相连的第三机构,用于接收经过所述第二机构的处理的基板,并采用与所述待刻蚀材料对应的刻蚀液对所述待刻蚀区域内的待刻蚀材料进行刻蚀。
11.根据权利要求10所述的工艺设备,其特征在于,所述工艺设备还包括:
与所述第三机构相连的第四机构,用于接收经过所述第三机构的处理的基板,并采用能使所述光刻胶层氧化的等离子体对经过固化处理的光刻胶层进行灰化处理。
12.根据权利要求10或11所述的工艺设备,其特征在于,所述光刻胶层的形成材料为有机高分子材料,所述能使所述光刻胶层固化的等离子体为四氟化碳与氧气的混合物。
13.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括由权利要求4至6中任一项所述的制造方法得到的薄膜晶体管,或者由权利要求7至9中任一项所述的制造方法得到的阵列基板。
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