CN107678246B - 一种曝光方法及图案化目标膜层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种曝光方法，所述曝光方法包括以下步骤：(a)在目标膜层上形成一金属层；(b)在金属层上形成一光阻层；(c)对光阻层进行光束照射，金属层将穿过所述光阻层的光束进行反射，并返回至光阻层，以去除所述光阻层的部分光阻而形成图案化的光阻层，并在所述图案化的光阻层的图案位置处露出金属层；(d)去除所述图案化光阻层的图案位置处所露出的金属层，以形成图案化的金属层。本发明能够保证光阻层在曝光制程中曝光充分，从而提高高像素显示器件的生产良率。

Description

一种曝光方法及图案化目标膜层的方法
技术领域
本发明涉及液晶显示面板技术领域，尤其涉及一种曝光方法及图案化目标膜层的方法。
背景技术
随着显示器技术的发展，越来越多的显示器开始采用薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，简称TFT)进行像素驱动，以完成显示器的显示功能。
而当4K、8K显示器研发成功并成功上市之后，人们对显示器的分辨率的需求也越来越高。于是，屏幕供应商开始挑战更高像素(如800ppi以上)的产品，因此，相应地，需要将显示器件的跨接孔或线宽制造成为更小的尺寸，例如，1μm。
然而，目前业界普遍使用某一公司的曝光机模组和掩模板140进行阵列基板的制程，如图1A～1B所示。由于受到曝光机模组的曝光极限影响(曝光极限为2μm)，因此，在超高像素显示器件生产的跨接孔的曝光制程中，形成在下层结构110和目标膜层120上的光阻(photo resist)层130常因曝光不充分而无法被显影掉，从而导致产品的不良。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种曝光方法及图案化目标膜层的方法，其能够保证光阻层在曝光制程中曝光充分，从而提高高像素显示器件的生产良率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种曝光方法，所述方法包括以下步骤：(a)在目标膜层上形成一金属层；(b)在金属层上形成一光阻层；(c)对光阻层进行光束照射，金属层将穿过所述光阻层的光束进行反射，并返回至光阻层，以去除所述光阻层的部分光阻而形成图案化的光阻层，并在所述图案化的光阻层的图案位置处露出金属层；(d)去除所述图案化光阻层的图案位置处所露出的金属层，以形成图案化的金属层。
在本发明的一实施例中，所述金属层中的金属为钼、钛、银和铝中的一种。
在本发明的一实施例中，在步骤(a)中，通过采用物理气相沉积方式形成金属层。
在本发明的一实施例中，在步骤(c)中，光束透过一具有图案的光掩模照射至所述光阻层。
在本发明的一实施例中，在步骤(d)中，通过湿刻蚀的方式去除金属层，其中，去除金属层所使用的刻蚀液的成分为选自硝酸、磷酸及草酸中的至少一种。
在本发明的一实施例中，在步骤(a)中，所述目标膜层是由硅、二氧化硅及氮化硅中的一种材料形成。
另外，本发明还提供一种图案化目标膜层的方法，所述方法包括：(e)通过采用上述曝光方法，以形成图案化的光阻层和金属层，以进一步露出部分目标膜层；(f)去除所述部分目标膜层，以形成图案化的目标膜层；(g)剥离所述图案化的金属层上方的光阻层；(h)去除所述图案化的目标膜层上方的金属层。
在本发明的一实施例中，在步骤(f)中，当目标膜层的材料为氮化硅或硅时，选择干法刻蚀进行刻蚀；当目标膜层的材料为二氧化硅时，选择干法刻蚀或湿刻蚀进行刻蚀。
在本发明的一实施例中，在步骤(g)中，通过使用光阻剥离液去除所述图案化的金属层上方的光阻层。
在本发明的一实施例中，在步骤(h)中，通过湿刻蚀的方式去除所述图案化的目标膜层上方的金属层。
本发明的优点在于，本发明所述曝光方法通过在光阻层和目标膜层之间设置一金属层，并且利用金属层对光束(通过曝光机模组和掩模板而产生)的全反射特性，从而能够保证光阻层在曝光制程中曝光充分，从而提高高像素显示器件的生产良率。
附图说明
图1A～图1B是现有曝光制程的工艺流程图；
图2是本发明一实施例的曝光方法的步骤流程图；
图3A～图3E是本发明一实施例的曝光方法的工艺流程图；
图4是本发明一实施例的图案化目标膜层方法的步骤流程图；
图5A～图5H是本发明一实施例的图案化目标膜层方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下，结合参考附图，将具体描述本发明的曝光方法及图案化目标膜层的方法的具体实施方式。在添加附图标记给每一附图中的构件时，值得注意的是，尽管显示在不同的附图中，但是它们表示相同或相似的构件。此外，在本发明的下文描述中，如果并入本文的已知功能和配置的详细描述会使本发明的主题变得不清楚，那么将其省略。
图2是本发明一实施例的曝光方法的步骤流程图。图3A～图3E是本发明一实施例的曝光方法的工艺流程图。图4是本发明一实施例的图案化目标膜层方法的步骤流程图。图5A～图5H是本发明一实施例的图案化目标膜层方法的工艺流程图。
本发明提供了一种曝光方法，所述方法包括以下步骤：
参见图2及图3A所示，步骤S210：在目标膜层上形成一金属层。
在步骤S210中，通过采用采用物理气相沉积方式(Physical Vapor Deposition,简称PVD)来形成金属层330。其中，所述金属层330中的金属为钼、钛、银和铝中的一种。所述目标膜层320是由硅、二氧化硅及氮化硅中的一种材料形成。
另外，在本实施例中，在目标膜层320下方为一下层结构310。
参见图2及图3B所示，步骤S220：在金属层上形成一光阻层。
由于本发明主要适用于阵列(array)基板的制程，因此，在该步骤中，所述光阻层340中的光阻为正性光阻。当然在其他部分实施例中，例如当使用于彩膜(Color Filter,即CF)基板时，所述光阻层340中的光阻为负性光阻。
另外，所述光阻层340的厚度为1.5μm～2μm。
参见图2及图3C～图3D所示，步骤S230：对光阻层进行光束照射，金属层将穿过所述光阻层的光束进行反射，并返回至光阻层，以去除所述光阻层的部分光阻而形成图案化的光阻层。
在此步骤中，光束透过一具有图案的光掩模(例如图3C所示的掩模板140)照射至所述光阻层。在所述光阻层340下方的金属层330将穿过所述光阻层340的光束进行了反射，并返回至光阻层340。
所述光阻层340中的光阻为正向光阻，因此，所述正向光阻受到光束照射后会溶于光阻显影液中，进而可形成图案化的光阻层。
另外，由于在步骤S230中，在目标膜层320和光阻层340之间设置了一金属层330，利用金属层330对光束(通过一曝光机模组和一具有图案的掩模板140而产生)的全反射特性，从而使得光阻层340曝光充分，以至能够实现超越曝光机模组曝光极限的曝光精度。这样，进一步提高高像素显示器件的生产良率。
参见图2及图3E所示，步骤S240：去除所述图案化光阻层的图案位置处所露出的金属层，以形成图案化的金属层。
在此步骤中，通过湿刻蚀的方式去除金属层330，其中，去除金属层330所使用的刻蚀液的成分为选自硝酸。当然，在其他部分实施例中也可以选用磷酸及草酸中的一种，或者上述三种酸液中的其中两种混合液，或者上述三种酸液的混合液。
需要注意的是去除金属层330所使用的刻蚀液成分不可伤及目标膜层320及目标膜层320下方的膜层(如下层结构310)，因此，需要根据目标膜层320及目标膜层320下方的膜层的材料选择对应的金属及刻蚀液成分。例如，目标膜层320是由二氧化硅形成，金属层330是由钼形成，此时可选择刻蚀液的成分为硝酸和磷酸的混合液。又例如，目标膜层320是由氮化硅形成，金属层330是由钛形成，此时可选择刻蚀液的成分为按比例配制的硝酸、磷酸及草酸的混合液。
另外，本发明还提供了一图案化目标膜层的方法，所述方法包括：
参见图4及图5A～5E，步骤S410：通过采用上述曝光方法形成图案化的光阻层和金属层，以进一步露出部分目标膜层。
所述步骤S410包括上述步骤S210～S240。其中，所述金属层330中的金属为钼、钛、银和铝中的一种。所述目标膜层320是由硅、二氧化硅及氮化硅中的一种材料形成。
由于本发明主要适用于阵列(array)基板的制程，因此，在该步骤中，所述光阻层中的光阻优选为正性光阻。当然，在其他部分实施例中，例如当使用于彩膜(Color Filter,即CF)基板时，所述光阻层中的光阻为负性光阻。
另外，所述光阻层的厚度为1.5μm～2μm。
在该步骤中，通过湿刻蚀的方式去除金属层，其中，去除金属层330所使用的刻蚀液的成分为选自硝酸。当然，在其他部分实施例中也可以选用磷酸及草酸中的一种，或者上述三种酸液中的其中两种混合液，或者上述三种酸液的混合液。
需要注意的是去除金属层330所使用的刻蚀液成分不可伤及目标膜层320及目标膜层320下方的膜层(如下层结构310)，因此，需要根据目标膜层320及目标膜层320下方的膜层的材料选择对应的金属及刻蚀液成分。例如，目标膜层320是由二氧化硅形成，金属层330是由钼形成，此时可选择刻蚀液的成分为硝酸和磷酸的混合液。又例如，目标膜层320是由氮化硅形成，金属层330是由钛形成，此时可选择刻蚀液的成分为按一定比例配制的硝酸、磷酸及草酸的混合液。
参见图4及图5F，步骤S420：去除所述部分目标膜层，以形成图案化的目标膜层。
也就是说，在此步骤中，去除所述图案化的金属层的图案位置处所露出的目标膜层，以形成图案化的目标膜层。
在此步骤中，当目标膜层320的材料为氮化硅或硅时，选择干法刻蚀进行刻蚀；当目标膜层320的材料为二氧化硅或金属时，选择干法刻蚀或湿刻蚀进行刻蚀。
参见图4及图5G，步骤S430：剥离所述图案化的金属层上方的光阻层。
此步骤中，通过使用光阻剥离液去除所述图案化的金属层330上方的光阻层340。
参见图4及图5H，步骤S440：去除所述图案化的目标膜层上方的金属层。
在此步骤中，通过湿刻蚀的方式去除所述图案化的目标膜层320上方的金属层330。
因此，本发明所述曝光方法及采用该曝光方法的图案化目标膜层的方法通过在光阻层和目标膜层之间设置一金属层，并且利用金属层对光束的全反射特性(如上文步骤S220至步骤S240的实施)，从而能够保证光阻层在曝光制程中曝光充分，从而提高高像素显示器件的生产良率。
尽管本发明的优选实施例已经说明了用途，但是本领域的技术人员在不脱离本发明的范围和发明的精神的情况下能够理解不同的修改、补充和替代，这些修改、补充和替代也应视为本发明的保护范围。因此，在本发明中所披露的实施例意在说明本发明的技术思想的范围，并且该些实施例并不限定本发明的范围。本发明的范围要根据附属的权利要求，例如所有的技术想法包括等同于本发明的权利要求范围，来进行解释。

Claims (10)

1.一种曝光方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)在目标膜层上形成一金属层；
(b)在金属层上形成一光阻层；所述光阻层的厚度为1.5μm至2μm；
(c)对光阻层进行光束照射，金属层将穿过所述光阻层的光束进行全反射，并返回至光阻层，以去除所述光阻层的部分光阻而形成图案化的光阻层，并在所述图案化的光阻层的图案位置处露出金属层；
(d)去除所述图案化光阻层的图案位置处所露出的金属层，以形成图案化的金属层；其中所述金属层的材料及去除金属层所使用的刻蚀液的成分是根据目标膜层及目标膜层下方的膜层的材料而确定的。
2.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，所述金属层中的金属为钼、钛、银和铝中的一种。
3.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，在步骤(a)中，通过采用物理气相沉积方式形成金属层。
4.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，在步骤(c)中，光束透过一具有图案的光掩模照射至所述光阻层。
5.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，在步骤(d)中，通过湿刻蚀的方式去除金属层，其中，去除金属层所使用的刻蚀液的成分为选自硝酸、磷酸及草酸中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的曝光方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述目标膜层是由硅、二氧化硅及氮化硅中的一种材料形成。
7.一种图案化目标膜层的方法，其特征在于，包括：
(e)通过采用权利要求1所述的曝光方法形成图案化的光阻层和金属层，以进一步露出部分目标膜层；
(f)去除所述部分目标膜层，以形成图案化的目标膜层；
(g)剥离所述图案化的金属层上方的光阻层；
(h)去除所述图案化的目标膜层上方的金属层。
8.根据权利要求7所述的图案化目标膜层的方法，其特征在于，在步骤(f)中，当目标膜层的材料为氮化硅或硅时，选择干法刻蚀进行刻蚀；当目标膜层的材料为二氧化硅时，选择干法刻蚀或湿刻蚀进行刻蚀。
9.根据权利要求7所述的图案化目标膜层的方法，其特征在于，在步骤(g)中，通过使用光阻剥离液去除所述图案化的金属层上方的光阻层。
10.根据权利要求7所述的图案化目标膜层的方法，其特征在于，在步骤(h)中，通过湿刻蚀的方式去除所述图案化的目标膜层上方的金属层。
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