CN108010923A - Tft基板制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种TFT基板制作方法，包括以下的步骤：提供基板；在所述基板上依次成型保护层、铝薄膜及光阻层；图案化所述光阻层和所述铝薄膜；蚀刻所述保护层，所述保护层的边缘相对于所述铝薄膜的边缘内缩，以在所述铝薄膜和所述基板之间形成凹槽；在所述基板上沉积功能膜层，所述功能膜层包括位于所述光阻层上的第一功能膜层和位于所述基板表面的第二功能膜层，所述铝薄膜与所述第二功能膜层之间构成所述凹槽的开口；将所述铝薄膜和所述光阻层设于剥离液中，所述剥离液通过所述凹槽的开口填充所述凹槽，并与所述铝薄膜反应，以使所述铝薄膜和所述光阻层脱离所述保护层。本发明能够提高显示面板的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种薄膜晶体管(TFT)基板的制作方法。
背景技术
在制作薄膜晶体管阵列基板(在本发明中称为TFT基板)的过程中，每一层结构的形成均需要通过一道光刻制程。一般而言，整个TFT基板的制程需要五道光罩(5mask)。然而，过多的光罩次数会增加制程成本，同时也会造成工序流程过长和良品率问题的累积，使生产效率大大降低。
为了缩减光罩数量，可以借助剥离(Lift-off)工艺将铟锡氧化物半导体透明导电膜(ITO层)和保护层(PV层)通过一道光罩同时形成，从而使得光罩总数减小至三道(3mask)。但是，在用剥离液去除光阻层的过程中，由于在光阻层上覆盖了一层薄膜，因此剥离液无法直接接触到光阻层，从而对去除光阻层及形成图案造成阻碍，进而阻碍了光刻制程，造成显示面板的生产效率降低。
发明内容
本发明提供了一种TFT基板制作方法，能够提高显示面板的生产效率。
本发明提供了一种TFT基板制作方法，包括以下的步骤：
提供基板；
在所述基板上依次成型保护层、铝薄膜及光阻层；
图案化所述光阻层和所述铝薄膜；
蚀刻所述保护层，所述保护层的边缘相对于所述铝薄膜的边缘内缩，以在所述铝薄膜和所述基板之间形成凹槽；
在所述基板上沉积功能膜层，所述功能膜层包括位于所述光阻层上的第一功能膜层和位于所述基板表面的第二功能膜层，所述铝薄膜与所述第二功能膜层之间构成所述凹槽的开口；
将所述铝薄膜和所述光阻层设于剥离液中，所述剥离液通过所述凹槽的开口填充所述凹槽，并与所述铝薄膜反应，以使所述铝薄膜和所述光阻层脱离所述保护层。
其中，在图案化所述光阻层和所述铝薄膜的步骤包括：
对所述光阻层喷晒显影液；
显影所述光阻层，以图案化所述光阻层及露出部分所述铝薄膜；
通过所述显影液去除露出所述光阻层的部分所述铝薄膜，以图案化所述铝薄膜。
其中，在图案化所述光阻层和所述铝薄膜的步骤中，所述光阻层是负性光刻胶，所述显影液为四甲基氢氧化铵溶液。
其中，在图案化所述光阻层和所述铝薄膜的步骤包括：
对所述光阻层喷晒显影液；
显影所述光阻层，以图案化所述光阻层及露出部分所述铝薄膜；
采用酸性蚀刻液去除露出所述光阻层的部分所述铝薄膜，以图案化所述铝薄膜。
其中，在蚀刻所述保护层的步骤中，对所述保护层进行干刻处理。
其中，在对所述保护层进行干刻处理的步骤之后，所述铝薄膜包括相对所述保护层和所述光阻层凸出的凸出部。
其中，在将所述铝薄膜和所述光阻层设于剥离液中，所述剥离液通过所述凹槽的开口填充所述凹槽，并与所述铝薄膜反应的步骤中，所述剥离液腐蚀所述凸出部朝向所述基板的表面，以使所述铝薄膜从所述保护层上脱离，并使位于所述铝薄膜上的光阻层和所述第一功能膜层脱离所述保护层。
其中，所述剥离液为四甲基氢氧化铵溶液。
其中，所述功能膜层为ITO薄膜。
其中，提供基板的步骤包括：
在透明板上沉积栅极；
在所述透明板上沉积栅极绝缘层；
在所述栅极绝缘层上成型半导体层和源漏极；
在所述栅极绝缘层、所述半导体层和所述源漏极上沉积保护层。本发明提供的一种TFT基板制作方法，通过在保护层和光阻层之间沉积一层铝薄膜，在图案化所述光阻层时也可以将铝薄膜刻蚀成相应的图案，在蚀刻所述保护层的过程中，由于铝薄膜不会受到刻蚀，而所述保护层被刻蚀，从而所述保护层的边缘相对于所述铝薄膜的边缘内缩，以在所述铝薄膜和所述基板之间形成凹槽，将所述铝薄膜和所述光阻层设于剥离液中，所述剥离液通过所述凹槽的开口填充所述凹槽，并与所述铝薄膜反应，以使所述铝薄膜和所述光阻层脱离所述保护层，避免所述功能膜层完全覆盖所述光阻层，对去除光阻层及形成图案造成阻碍，进而阻碍了光刻制程，造成显示面板的生产效率降低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种TFT基板制作方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的TFT基板制作方法中基板的结构示意图。
图3是本发明实施例提供的制作方法中步骤S107的TFT基板的结构示意图。
图4是本发明实施例提供的制作方法中步骤S108的TFT基板的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的制作方法中步骤S109的TFT基板的结构示意图。
图6是本发明实施例提供的制作方法中步骤S110的TFT基板的结构示意图。
图7是本发明实施例提供的制作方法中步骤S111的TFT基板的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本申请中所提到的方向用语，例如，“顶”、“底”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种TFT基板制作方法S10。包括以下的步骤。
S101、请参阅图2，提供透明板201。
一些可能的实施方式中，所述透明板201用以透光。所述透明板201的材质可以为玻璃、陶瓷、塑胶等。所述透明板201可以为矩形板体，所述透明板201包括平整面，在所述平整面上制作层结构以制备TFT阵列。
S102、请参阅图2，在所述透明板201上沉积栅极202。
一些可能的实施方式中，在透明板201上沉积第一金属层，采用一个常规光罩作为第一道光罩，对第一金属层进行光刻，使其通过图案化形成栅极202。
S103、请参阅图2，在所述透明板201上沉积栅极绝缘层203。
一些可能的实施方式中，在透明板201和栅极202上沉积一层栅极绝缘层203，使得栅极绝缘层203覆盖部分所述基板和完全覆盖所述栅极202。
S104、请参阅图2，在所述栅极绝缘层203上成型半导体层204和源极205、漏极206。
一些可能的实施方式中，在栅极绝缘层203上沉积半导体材料层和第二金属层，以及在图案化半导体材料层和第二金属层时所需的光阻层，然后采用一个半色调光罩或一个灰色调光罩作为第二道光罩，对半导体材料层和第二金属层进行光刻，使其通过图案化在栅极202的上方形成半导体层204和源极205、漏极206。所述透明板201以及设于所述透明板201上的所述栅极绝缘层203、所述半导体层204和所述源极205、漏极206可以形成基板100。
本发明实施例重点保护一种光刻方法，该光刻方法可以提高光刻胶的剥离效率。该光刻方法包括以下的步骤。
S105、请参阅图2，在所述栅极绝缘层203、所述半导体层204和所述源极205、漏极206上沉积保护层207。
一些可能的实施方式中，在栅极绝缘层203、半导体层204和源极205、漏极206上沉积一层保护层207，使得保护层207完全覆盖住栅极绝缘层203、半导体层204和源极205、漏极206。其中，所述保护层207的材料可以是SiO2或者SiON。所述保护层207可以起到平坦化的作用，为后续的工艺做准备。
S106、请参阅图3，在所述保护层207上成型铝薄膜208。
本实施方式中，所述铝薄膜208可以采用物理气相沉积法(PVD)在所述保护层207上成型一层金属铝薄膜208。本申请对于所述铝薄膜208的厚度不做限定，可以根据实际情况而定。
一些可能的实施方式中，由于铝是一种两性金属，既可以与酸发生反应，也可以与碱发生反应。在使用负性光刻胶的情况下，其显影液可以为稀释的四甲基氢氧化铵溶液，而剥离液可以为浓度较高的四甲基氢氧化铵溶液，都是碱性溶液，可以与铝薄膜208发生反应，从而所述显影液和剥离液都可以作为铝薄膜208的蚀刻液。在显影光阻层的过程中，所述显影液可蚀刻铝薄膜208，从而铝薄膜208形成与光阻层相同的图案。而且，位于光阻层下的铝薄膜208可以在后续的工艺中帮助形成凹槽，剥离液通过凹槽剥离光阻层，提高了光阻层的剥离效率。此外，剥离液可以同时剥离铝薄膜208和光阻层，可以进一步提高光阻层的剥离效率，无须额外的剥离铝薄膜208的制程，提高显示面板的产品生产效率和良率。
在其他的实施方式中，不限于铝薄膜208，还可以是可以既与显影液反应也与剥离液反应的其他膜层，该膜层可以与所述光阻层同时被图案化，及在蚀刻所述保护层207时不受到影响，从而形成凹槽，还可以与光阻层同时被去除，无需额外的去除工艺。
S107、请参阅图3，在所述铝薄膜208上设置光阻层209。
一些可能的实施方式中，在所述铝薄膜208上设置光阻层209，并采用一个半色调光罩或一个灰色调光罩作为第三光罩。
一些可能的实施方式中，所述光阻层209含有感光剂，可以吸收紫外光。采用高能量紫外光照射待去除的光阻层209，对基板100进行全面曝光。高能量紫外光使光阻层209中的感光剂发生酯化，并使酯化后的感光剂与水分子结合形成羧酸酯化合物，该羧酸酯化合物为弱酸性物质，为后续使光阻层209分解溶于显影液做好准备。以便通过全曝光显影去除部分光阻层209，使得所述铝薄膜208的部分表面裸露。
S108、请参阅图4，图案化所述光阻层209和所述铝薄膜208。
一种实施方式中，步骤S108包括以下的步骤。
S1081、对所述光阻层209喷晒显影液。
一些可能的实施方式中，采用显影液在喷淋式显影设备中对曝光后的基板100进行显影并清洗，所述羧酸酯化合物与显影液反应，形成易溶于水的亲水性化合物，从而使得光阻层209完全溶解于显影液中。
S1082、所述显影液对所述光阻层209显影，以图案化所述光阻层209及露出部分所述铝薄膜208。
一些可能的实施方式中，所述光阻层209是负性光刻胶，所述显影液可以为稀释的四甲基氢氧化铵溶液((CH3)4NOH)。
一种实施方式中，S1083a、通过所述显影液去除露出所述光阻层209的部分所述铝薄膜208，以图案化所述铝薄膜208。
由于所述铝薄膜208为两性金属，可以与碱性溶液反应。当显影液为稀释的四甲基氢氧化铵溶液时，所述显影液可以去除露出所述光阻层209的部分所述铝薄膜208，以图案化所述铝薄膜208。
在显影所述光阻层209的过程中，同时图案化所述光阻层209和铝薄膜208，减少铝薄膜208的刻蚀工艺。
另一种实施方式中，S1083b、采用酸性蚀刻液去除露出所述光阻层209的部分所述铝薄膜208，以图案化所述铝薄膜208。
由于所述铝薄膜208为两性金属，可以与酸性溶液反应，又由于此时基板100上还没有成型ITO层，所以可以采用酸性溶液去除露出所述光阻层209的部分所述铝薄膜208，以图案化所述铝薄膜208，以露出部分所述保护层207。
S109、请参阅图5，蚀刻所述保护层207。所述保护层207的边缘会相对于所述铝薄膜208的边缘内缩，从而在所述铝薄膜208和所述基板100之间形成凹槽211。
一些可能的实施方式中，对所述保护层207进行干刻处理。
一般情况下，干刻处理会蚀刻所述保护层207，同时也会影响所述光阻层209，所以保护层207的边缘不会相对于所述光阻层209的边缘内缩，从而无法在光阻层209与所述基板100之间形成凹槽211。进而，在光阻层209上覆盖了功能薄膜后，剥离液无法直接接触到光阻层209，从而对去除光阻层209及形成图案造成阻碍，进而阻碍了光刻制程，造成显示面板的生产效率降低。
本实施方式中，对所述保护层207进行干刻处理的过程中，所述铝薄膜208不会受到干刻影响，所以所述保护层207的边缘会相对于所述铝薄膜208的边缘内缩，从而在所述铝薄膜208和所述基板100之间形成凹槽211。所述凹槽211的开口朝向垂直于所述基板100的朝向。该凹槽211一侧的内壁由铝薄膜208的表面形成。在沉积功能膜层后，通过凹槽211可以接触铝薄膜208，从而无法去除铝薄膜208，所述铝薄膜208在脱离时带走位于铝薄膜208上的光阻层209。
具体而言，所述铝薄膜208的边缘伸出所述保护层207的边缘，因而在所述铝薄膜208和所述基板100之间形成凹槽211，所述凹槽211的内壁包括所述铝薄膜208朝向所述基板100的第一表面及所述基板100朝向所述铝薄膜208的第一表面的第二表面，以及所述保护层207的端面。
S110、请参阅图6，在所述基板100上沉积功能膜层212，所述功能膜层212包括位于所述光阻层209上的第一功能膜层213和位于所述基板100表面的第二功能膜层214，所述铝薄膜208与所述第二功能膜层214之间构成所述凹槽211的开口。其中，所述保护层207的端面朝向所述凹槽211的开口。
一些可能的实施方式中，可以采用物理气相沉积法(PVD)在光阻层209以及其它各层的暴露的表面上沉积功能膜层212。
一些可能的实施方式中，第一功能膜层213与第二功能膜层214位于不同高度，即第一功能膜层213与第二功能膜层214相错开。所述凹槽211位于所述第一功能膜层213与所述第二功能膜层214之间。
本实施方式中，所述凹槽211延伸方向与所述基板100的朝向相垂直，这样在朝向所述基板100的方向沉积功能膜层212时，所述功能膜层212不会覆盖所述凹槽211。即所述凹槽211露出所述功能膜层212。
一些可能的实施方式中，所述功能膜层212为ITO薄膜。
一些可能的实施方式中，所述保护层207被刻蚀的区域为过孔处，该过孔处使得源极205、漏极206的表面裸露出来，以便之后能够与所述第二功能膜层214形成电性连接。
在朝向所述基板100沉积功能膜层212过程中，由于所述凹槽211的开口朝向垂直于所述基板100的朝向，功能膜层212不会覆盖所述凹槽211，因此可以通过所述凹槽211去除铝薄膜208和光阻层209，从而避免所述功能膜层212完全覆盖所述光阻层209，对去除光阻层209及形成图案造成阻碍，进而阻碍了光刻制程，造成显示面板的生产效率降低的问题。
S111、请参阅图6和图7，将所述铝薄膜208和所述光阻层209设于剥离液中，所述剥离液通过所述凹槽211的开口(沿图6中箭头方向)填充所述凹槽211，并与所述铝薄膜208反应，以使所述铝薄膜208和所述光阻层209脱离所述保护层207。
一种实施方式中，对所述保护层107进行干刻处理的步骤之后，所述铝薄膜208包括相对所述保护层207和所述光阻层209凸出的凸出部2081。所述剥离液腐蚀所述凸出部2081朝向所述基板100的表面，以使所述铝薄膜208从所述保护层207上脱离，并使位于所述铝薄膜208上的光阻层209和所述第一功能膜层213脱离所述保护层207。
一些可能的实施方式中，所述剥离液为高溶度的四甲基氢氧化铵溶液。
具体而言，采用剥离液去除铝薄膜208、所述光阻层209和设于所述光阻层209上的第一功能膜层213。所述剥离液通过所述凹槽211与所述铝薄膜208相接触，并与铝薄膜208反应，以使所述铝薄膜208与所述保护层207剥离，所述光阻层209以及位于所述光阻层209上的第一功能膜层213与所述铝薄膜208一起从所述保护层207上剥离。
在采用剥离液刻蚀铝薄膜208的过程中，剥离液接触至光阻层209，也会与光阻层209反应，使光阻层209剥离，从而增加光阻层209的剥离效率。
在其他的实施方式中，也可以先对光阻层209照射激光或紫外线，使光阻层209吸光后膨胀后，再使用剥离液浸泡光阻层209，以便达到更快更好的剥离效果。
在本发明的其他实施例中，以上的各个步骤之间可以置换顺序，或上述步骤中省去或增加步骤。
通过在保护层207和光阻层209之间沉积一层铝薄膜208，在图案化所述光阻层209时也可以将铝薄膜208刻蚀成相应的图案，在蚀刻所述保护层207的过程中，由于铝薄膜208不会受到刻蚀，而所述保护层207被刻蚀，从而所述保护层207的边缘相对于所述铝薄膜208的边缘内缩，以在所述铝薄膜208和所述基板100之间形成凹槽211，所述铝薄膜208与设于所述基板100表面的功能膜层之间构成所述凹槽211的开口，将所述铝薄膜208和所述光阻层209设于剥离液中，所述剥离液通过所述凹槽211的开口填充所述凹槽211，并与所述铝薄膜208反应，以使所述铝薄膜208和所述光阻层209脱离所述保护层207，避免所述功能膜层212完全覆盖所述光阻层209，对去除光阻层209及形成图案造成阻碍，进而阻碍了光刻制程，造成显示面板的生产效率降低的问题。所述铝薄膜208无需额外的工序去除，简单方便，提高了光刻工艺的效率，提高了显示面板的生产效率。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种TFT基板制作方法，其特征在于，包括以下的步骤：
提供基板；
在所述基板上依次成型保护层、铝薄膜及光阻层；
图案化所述光阻层和所述铝薄膜；
蚀刻所述保护层，所述保护层的边缘相对于所述铝薄膜的边缘内缩，以在所述铝薄膜和所述基板之间形成凹槽；
在所述基板上沉积功能膜层，所述功能膜层包括位于所述光阻层上的第一功能膜层和位于所述基板表面的第二功能膜层，所述铝薄膜与所述第二功能膜层之间构成所述凹槽的开口；
将所述铝薄膜和所述光阻层设于剥离液中，所述剥离液通过所述凹槽的开口填充所述凹槽，并与所述铝薄膜反应，以使所述铝薄膜和所述光阻层脱离所述保护层。
2.如权利要求1所述的TFT基板制作方法，其特征在于，在图案化所述光阻层和所述铝薄膜的步骤包括：
对所述光阻层喷晒显影液；
显影所述光阻层，以图案化所述光阻层及露出部分所述铝薄膜；
通过所述显影液去除露出所述光阻层的部分所述铝薄膜，以图案化所述铝薄膜。
3.如权利要求2所述的TFT基板制作方法，其特征在于，在图案化所述光阻层和所述铝薄膜的步骤中，所述光阻层是负性光刻胶，所述显影液为四甲基氢氧化铵溶液。
4.如权利要求1所述的TFT基板制作方法，其特征在于，在图案化所述光阻层和所述铝薄膜的步骤包括：
对所述光阻层喷晒显影液；
显影所述光阻层，以图案化所述光阻层及露出部分所述铝薄膜；
采用酸性蚀刻液去除露出所述光阻层的部分所述铝薄膜，以图案化所述铝薄膜。
5.如权利要求1所述的TFT基板制作方法，其特征在于，在蚀刻所述保护层的步骤中，对所述保护层进行干刻处理。
6.如权利要求5所述的TFT基板制作方法，其特征在于，在对所述保护层进行干刻处理的步骤之后，所述铝薄膜包括相对所述保护层和所述光阻层凸出的凸出部。
7.如权利要求6所述的TFT基板制作方法，其特征在于，在将所述铝薄膜和所述光阻层设于剥离液中，所述剥离液通过所述凹槽的开口填充所述凹槽，并与所述铝薄膜反应的步骤中，所述剥离液腐蚀所述凸出部朝向所述基板的表面，以使所述铝薄膜从所述保护层上脱离，并使位于所述铝薄膜上的光阻层和所述第一功能膜层脱离所述保护层。
8.如权利要求7所述的TFT基板制作方法，其特征在于，所述剥离液为四甲基氢氧化铵溶液。
9.如权利要求1所述的TFT基板制作方法，其特征在于，所述功能膜层为ITO薄膜。
10.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，提供基板的步骤包括：
在透明板上沉积栅极；
在所述透明板上沉积栅极绝缘层；
在所述栅极绝缘层上成型半导体层和源漏极；
在所述栅极绝缘层、所述半导体层和所述源漏极上沉积保护层。
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