CN108198751B - 光阻层剥离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光阻层剥离方法，包括以下的步骤：在基板上依次层叠设置保护层、金属层及光阻层；图案化所述光阻层；蚀刻所述金属层和所述保护层，以形成过孔，所述过孔贯穿所述光阻层、所述金属层及所述保护层；通过所述过孔蚀刻所述金属层，使所述金属层的边缘相对所述光阻层的边缘和所述保护层的边缘内缩，以在所述过孔的内壁上形成凹槽；沉积功能膜层，所述功能膜层包括多个功能膜层块及连接所述多个功能膜层块之间的间隙，所述间隙连通所述过孔；喷洒溶解试剂，所述溶解试剂通过所述间隙填充所述凹槽，以去除所述光阻层。本发明能够提高光阻层的剥离效率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种光阻层剥离方法。
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ITO层，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。
现有的去除光阻层的方法中，存在剥离速率较慢、效率低的问题。因此，提供一种效率高的光阻层剥离方法，成为业界研究者们的研究重点之一。
发明内容
本发明提供了一种光阻层剥离方法，能够提高光阻层的剥离效率。
本发明提供了一种光阻层剥离方法，包括以下的步骤：
在基板上依次层叠设置保护层、金属层及光阻层；
图案化所述光阻层；
蚀刻所述金属层和所述保护层，以形成过孔，所述过孔贯穿所述光阻层、所述金属层及所述保护层；
通过所述过孔蚀刻所述金属层，使所述金属层的边缘相对所述光阻层的边缘和所述保护层的边缘内缩，以在所述过孔的内壁上形成凹槽；
沉积功能膜层，所述功能膜层包括多个功能膜层块及连接所述多个功能膜层块之间的间隙，所述间隙连通所述凹槽；
喷洒溶解试剂，所述溶解试剂通过所述间隙填充所述凹槽，以去除所述光阻层。
其中，在图案化所述光阻层的步骤中，采用半色调掩膜光罩或灰色调掩膜光罩对所述光阻层进行图案处理，以形成第一光阻层、第二光阻层及设于所述第一光阻层与所述第二光阻层之间的预过孔，所述第一光阻层的厚度大于所述第二光阻层的厚度。
其中，在蚀刻所述金属层和所述保护层的步骤中，采用干法刻蚀蚀刻所述金属层和所述保护层，以在所述预过孔处形成所述过孔；
所述过孔将所述金属层分隔为第一金属层和第二金属层，所述第一金属层对应所述第一光阻层，所述第二金属层对应所述第二光阻层。
其中，蚀刻所述金属层和所述保护层的步骤包括：
采用湿法刻蚀方法蚀刻所述金属层，以露出所述保护层；
采用干法刻蚀方法蚀刻所述保护层，以在所述预过孔处形成所述过孔；
所述过孔将所述金属层分隔为第一金属层和第二金属层，所述第一金属层对应所述第一光阻层，所述第二金属层对应所述第二光阻层。
其中，在蚀刻所述金属层和所述保护层的步骤前，对所述第一光阻层和所述第二光阻层进行灰化处理，以减薄所述第一光阻层的厚度和去除所述第二光阻层，以露出所述第二金属层的表面。
其中，通过所述过孔蚀刻所述金属层的步骤中，采用蚀刻液蚀刻所述金属层，所述蚀刻液蚀刻所述第一金属层的边缘，以形成凹槽；所述蚀刻液蚀刻所述第二金属层，以去除所述第二金属层。
其中，所述多个功能膜层块包括第一功能膜层和第二功能膜层，所述第一功能膜层覆盖在所述第一光阻层上，所述第二功能膜层覆盖在所述保护层及所述过孔处，所述第一功能膜层与所述基板之间的距离大于所述第二功能膜层与所述基板之间的距离，所述第一功能膜层与所述第二功能膜层之间形成所述间隙。
其中，在喷洒溶解试剂的步骤中，所述溶解试剂为剥离液，所述剥离液与所述光阻层发生化学反应，以去除所述光阻层；
在去除所述光阻层的步骤后，喷洒蚀刻液，所述蚀刻液与所述金属层发生化学反应，以去除所述金属层。
其中，在喷洒溶解试剂的步骤中，所述溶解试剂为蚀刻液，所述蚀刻液与所述金属层发生化学反应，以去除所述金属层。
其中，所述金属层的材质为Mo、Al、Zn、Ag、Fe中的至少一种。
本发明提供的一种光阻层剥离方法，通过在保护层和光阻层之间沉积一层金属层，并在保护层、金属层及光阻层上设置过孔；通过过孔蚀刻金属层，使所述金属层的边缘相对所述光阻层的边缘和所述保护层的边缘内缩，以在所述过孔的内壁上形成凹槽；沉积功能膜层，由于过孔的存在，所述功能膜层在过孔处发生断层，并在所述过孔处形成连通所述凹槽的间隙；该间隙允许溶解试剂进入所述凹槽，以便于溶解试剂溶解光阻层或金属层，从而使所述光阻层剥离，提高了光阻层的剥离效率。
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光阻层剥离方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的光阻层剥离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S202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S203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S204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S205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S206的结构示意图。
图8是本发明实施例提供的制作方法中步骤S207的结构示意图。
图9是本发明实施例提供的制作方法中步骤S208的结构示意图。
图10是本发明实施例提供的制作方法中步骤S208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光阻层剥离方法S100。具体包括以下的步骤。
S201、请参阅图2，提供基板100。
本实施例中，所述基板100是TFT(薄膜晶体管)阵列基板100，包括多个薄膜晶体管器件。所述基板100包括透明面板201、设于透明面板201上的栅极202、覆盖所述栅极202的栅极绝缘层203、设于栅极绝缘层203上的半导体层204和源极205、漏极206。
所述基板100用于制备显示面板。所述显示面板应用于显示装置或显示触控装置。显示装置或显示触控装置包括但不限于电视、平板电脑、手机、电子阅读器、个人计算机、笔记本电脑、车载显示设备、可穿戴设备等。
S202、请参阅图3，在所述基板100上依次层叠设置保护层207、金属层208及光阻层209。具体包括以下的步骤。
S2021、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。其中，所述保护层207的材料可以是SiO2或者SiON。所述保护层207可以起到保护薄膜晶体管器件的作用，还起到平坦化基板100的作用，为后续的沉积金属层208、光阻层209、功能膜层等工艺做准备。
S2022、在所述保护层207上沉积一层金属层208。
本实施方式中，所述金属层208可以采用物理气相沉积法(PVD)在所述保护层207上成型。本申请对于所述金属层208的厚度不做限定，可以根据实际情况而定。可选的，所述金属层208的厚度可以是
所述金属层208的厚度太厚，可能会造成金属层208被去除的耗时长，从而降低光阻层209的剥离效率；所述金属层208的厚度太薄，可能会造成后续所述金属层208的边缘露出的面积少，所述金属层208的边缘被蚀刻的效率低，从而降低光阻层209的剥离效率。
可选的，所述金属层208的材质包括Mo、Al、Zn、Ag、Fe中的至少一种，所述金属层208可以由单种金属构成，也可以是多种金属的合金。
S2023、在所述金属层208上形成光阻层209。
本实施方式中，所述光阻层209可以是正型光刻胶或负型光刻胶。
S203、请参阅图4，图案化所述光阻层209。
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，使得所述金属层208的部分表面裸露。
图案化所述光阻层209具体的步骤如下。
S2031、对所述光阻层209喷洒显影液。
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。
S2032、所述显影液对所述光阻层209显影，以图案化所述光阻层209。
本实施例中，采用半色调掩膜光罩或灰色调掩膜光罩对所述光阻层209进行图案处理，以形成第一光阻层211、第二光阻层212及设于所述第一光阻层211与所述第二光阻层212之间的预过孔213。所述预过孔213贯穿所述光阻层209，并连通至所述金属层208，使部分金属层208的表面暴露。
本申请对于所述预过孔213的形状不做限定，在垂直于所述基板100的板面方向上。所述预过孔213可以呈长条状、环状、网格状等。所述预过孔213的设置用于图案化所述光阻层209，所述预过孔213将所述光阻层209分隔所述第一光阻层211和第二光阻层212。其中，所述第一光阻层211的厚度大于所述第二光阻层212的厚度。
S204、请参阅图5，蚀刻所述金属层208和所述保护层207，以形成过孔214。所述过孔214贯穿所述光阻层209、所述金属层208及所述保护层207。
一种可能的实施方式中，采用干法刻蚀所述金属层208和所述保护层207，以在所述预过孔213处形成所述过孔214。
具体而言，对所述预过孔213处的金属层208进行干法刻蚀，将所述预过孔213底部的金属层208去除，暴露出保护层207，再对暴露出的保护层207进行干法刻蚀，以形成过孔214。所述过孔214是由所述预过孔213的底部凹陷至所述基板100而成。在同一制程中去除所述金属层208和所述保护层207，可以将金属层208的过孔214制程与所述保护层207的过孔214制程结合在一起，不增加金属层208过孔214的制程，减少操作难度。
另一种可能的实施方式中，先采用湿法刻蚀方法蚀刻所述金属层208，以露出所述保护层207。采用干法刻蚀方法蚀刻所述保护层207，以在所述预过孔213处形成所述过孔214。
具体而言，对所述预过孔213处先进行湿法刻蚀，蚀刻液将所述预过孔213底部的金属层208去除，暴露出保护层207，再对暴露出的保护层207进行干法刻蚀，以形成过孔214。所述过孔214是由所述预过孔213的底部被干法刻蚀，以凹陷至所述基板100而成。
具体而言，在对所述预过孔213处进行先进行湿法刻蚀的步骤中，可以蚀刻液蚀刻所述金属层208。举例而言，所述金属层208的材质可以是Mo，蚀刻液可以为铝酸。由于Mo在铝酸中的蚀刻速率接近
金属层208会很快被蚀刻掉，暴露所述预过孔213对应的保护层207，以便于对保护层207进行刻蚀。
本申请对于所述蚀刻液的具体成分不做限定，可以根据金属层208的成份及在不影响其他结构的情况下选择蚀刻液的具体成分。
在实际操作过程中，可以采用加热、光照等方式来增加金属层208在蚀刻液中的蚀刻速率。
在本实施例中，所述过孔214将所述金属层208分隔为第一金属层221和第二金属层222。所述过孔214将所述保护层207分隔为第一保护层231和第二保护层232。所述第一金属层221、第一保护层231和所述第一光阻层211层叠设置，所述第二金属层222、第二保护层232、所述第二光阻层212层叠设置。
本申请对于所述过孔214的形状不做限定，在垂直于所述基板100的板面方向上。所述过孔214可以呈长条状、环状、网格状等。所述过孔214用于图案化所述金属层208和所述保护层207，使所述金属层208和所述保护层207的形状与所述光阻层209的形状相对应。
S205、请参阅图6，对所述第一光阻层211和所述第二光阻层212进行灰化处理，以减薄所述第一光阻层211的厚度和去除所述第二光阻层212，以露出所述第二金属层222的表面。
S206、请参阅图7，通过所述过孔214蚀刻所述金属层208，使所述金属层208的边缘相对所述光阻层209的边缘和所述保护层207的边缘内缩，以在所述过孔214的内壁上形成凹槽241。
具体而言，采用湿法刻蚀方法蚀刻所述金属层208，使用蚀刻液蚀刻所述金属层208。所述蚀刻液进入所述过孔214中，并蚀刻所述第一金属层221的边缘，使所述金属层208的边缘相对所述光阻层209的边缘和所述保护层207的边缘内缩，以在所述过孔214的内壁上形成凹槽241。所述凹槽241的底部为所述第一金属层221的侧壁，所述凹槽241的内壁为所述第一光阻层211朝向所述第一保护层231的表面242及所述第一保护层231朝向所述第一光阻层211的表面。所述凹槽241的形成使得所述光阻层209的底部暴露在所述过孔214中，由于所述凹槽241的开口朝向大致平行于基板100，这样在所述基板100上沉积功能膜层时，功能膜层也不会覆盖所述凹槽241的开口。
进一步地，所述蚀刻液蚀刻所述第二金属层222露出的表面，以去除所述第二金属层222，露出第二保护层232。
可选的，通过所述过孔214蚀刻所述金属层208形成凹槽241的蚀刻液可以与蚀刻所述金属层208和所述保护层207以形成过孔214的步骤中的蚀刻液的成份相同。
S207、请参阅图8，在所述基板100上沉积功能膜层250。所述功能膜层250包括多个功能膜层块251及连接所述多个功能膜层块251之间的间隙252。所述间隙252连通所述凹槽241。本实施例中，所述功能膜层250为透明导电电极层，例如ITO薄膜层。
本实施例中，由于第一光阻层211和第一保护层231的高度(垂直于所述基板100的方向上)不同，所以所述功能膜层250在所述过孔214处会发生断层。所述多个功能膜层块251包括第一功能膜层253和第二功能膜层254。所述第一功能膜层253覆盖在所述第一光阻层211上，所述第二功能膜层254覆盖在所述第一保护层231及所述过孔214处。所述第一功能膜层253与所述基板100之间的距离大于所述第二功能膜层254与所述基板100之间的距离。即所述第一功能膜层253与所述第二功能膜层254位于不同的高度，所以所述第一功能膜层253与所述第二功能膜层254之间形成所述间隙252。该间隙252连通所述过孔214，且连通所述凹槽241。
S208、喷洒溶解试剂。所述溶解试剂通过所述间隙252填充所述凹槽241，所述溶解试剂用以溶解所述光阻层209或所述金属层208。
一种可能的实施方式中，请参阅图9，所述溶解试剂为剥离液，剥离液通过所述间隙252进入所述凹槽241中，与所述光阻层209朝向所述基板100的表面接触。所述剥离液与所述光阻层209发生化学反应，以使所述光阻层209脱离所述基板100。
由于在所述保护层207与所述光阻层209中设置了金属层208，在将所述光阻层209、金属层208、保护层207图案化后，湿法刻蚀所述金属层208，并在所述金属层208中形成凹槽241，在所述光阻层209上覆盖所述功能层后，该凹槽241使得在光阻层209朝向所述基板100的部分表面暴露在外，在向所述过孔214中填充剥离液时，所述剥离液与所述光阻层209暴露在外的表面反应，逐渐将所述光阻层209溶解在剥离液中。所述凹槽241的开设，可以增加基板100上设置功能膜层250后，所述光阻层209暴露在外的面积，从而增加所述光阻层209在剥离液中的溶解速率，进而加快所述光阻层209的剥离效率。
可选的，所述剥离液可以为四甲基氢氧化铵溶液。
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。
在去除所述光阻层209的步骤后，请参阅图10，所述第一金属层221暴露在外，朝向所述第一金属层221喷洒蚀刻液，所述蚀刻液与第一金属层221发生化学反应，以去除第一金属层221，剩下图案化所述保护层207、过孔214以及图案化的功能膜层250。
另一种可能的实施方式中，请参阅图10，所述溶解试剂为蚀刻液，将所述第一金属层221和所述第一光阻层211设于蚀刻液中。所述蚀刻液通过所述间隙252填充所述凹槽241，并与所述第一金属层221反应，以使所述第一金属层221溶解在所述蚀刻液中，从而使所述第一光阻层211脱离基板100。
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。
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)
1.一种光阻层剥离方法，其特征在于，包括以下的步骤：
在基板上依次层叠设置保护层、金属层及光阻层；
图案化所述光阻层；
蚀刻所述金属层和所述保护层，以形成过孔，所述过孔贯穿所述光阻层、所述金属层及所述保护层；
去除所述过孔第一侧的所述光阻层，
通过所述过孔蚀刻所述金属层，使所述过孔第一侧的所述金属层去除，并使所述过孔第二侧的所述金属层的边缘相对所述光阻层的边缘和所述保护层的边缘内缩，以在所述过孔的内壁上形成凹槽；
沉积功能膜层，所述功能膜层包括多个功能膜层块，其中，一部分所述功能膜层块覆盖所述过孔第二侧的所述光阻层，另一部分所述功能膜层块覆盖所述过孔第一侧的保护层及所述过孔，所述多个功能膜层块之间具有间隙，所述间隙连通所述凹槽；
喷洒溶解试剂，所述溶解试剂通过所述间隙填充所述凹槽，以溶解所述光阻层或所述金属层。
2.如权利要求1所述的光阻层剥离方法，其特征在于，在图案化所述光阻层的步骤中，采用半色调掩膜光罩或灰色调掩膜光罩对所述光阻层进行图案处理，以形成第一光阻层、第二光阻层及设于所述第一光阻层与所述第二光阻层之间的预过孔，所述预过孔用于形成所述过孔，所述第一光阻层的厚度大于所述第二光阻层的厚度。
3.如权利要求2所述的光阻层剥离方法，其特征在于，在蚀刻所述金属层和所述保护层的步骤中，采用干法刻蚀蚀刻所述金属层和所述保护层，以在所述预过孔处形成所述过孔；
所述过孔将所述金属层分隔为第一金属层和第二金属层，所述第一金属层对应所述第一光阻层，所述第二金属层对应所述第二光阻层。
4.如权利要求2所述的光阻层剥离方法，其特征在于，蚀刻所述金属层和所述保护层的步骤包括：
采用湿法刻蚀方法蚀刻所述金属层，以露出所述保护层；
采用干法刻蚀方法蚀刻所述保护层，以在所述预过孔处形成所述过孔；
所述过孔将所述金属层分隔为第一金属层和第二金属层，所述第一金属层对应所述第一光阻层，所述第二金属层对应所述第二光阻层。
5.如权利要求4所述的光阻层剥离方法，其特征在于，在蚀刻所述金属层和所述保护层的步骤前，对所述第一光阻层和所述第二光阻层进行灰化处理，以减薄所述第一光阻层的厚度和去除所述第二光阻层，以露出所述第二金属层的表面。
6.如权利要求5所述的光阻层剥离方法，其特征在于，通过所述过孔蚀刻所述金属层的步骤中，采用蚀刻液蚀刻所述金属层，所述蚀刻液蚀刻所述第一金属层的边缘，以形成凹槽；所述蚀刻液蚀刻所述第二金属层，以去除所述第二金属层。
7.如权利要求6所述的光阻层剥离方法，其特征在于，所述多个功能膜层块包括第一功能膜层和第二功能膜层，所述第一功能膜层覆盖在所述第一光阻层上，所述第二功能膜层覆盖在所述保护层及所述过孔处，所述第一功能膜层与所述基板之间的距离大于所述第二功能膜层与所述基板之间的距离，所述第一功能膜层与所述第二功能膜层之间形成所述间隙。
8.如权利要求1所述的光阻层剥离方法，其特征在于，在喷洒溶解试剂的步骤中，所述溶解试剂为剥离液，所述剥离液与所述光阻层发生化学反应，以去除所述光阻层；
在去除所述光阻层的步骤后，喷洒蚀刻液，所述蚀刻液与所述金属层发生化学反应，以去除所述金属层。
9.如权利要求1所述的光阻层剥离方法，其特征在于，在喷洒溶解试剂的步骤中，所述溶解试剂为蚀刻液，所述蚀刻液与所述金属层发生化学反应，以去除所述金属层。
10.如权利要求1所述的光阻层剥离方法，其特征在于，所述金属层的材质为Mo、Al、Zn、Ag、Fe中的至少一种。
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