CN108693698A - 一种光罩及接触孔的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光罩和接触孔的制作方法，其中，光罩包括：与待制作的接触孔对应的圆形透光孔；围绕圆形透光孔且与其同心的圆环形狭缝区，圆环形狭缝区用于在通过PFA工艺形成的平坦层上形成接触孔的孔壁，并分布有至少一个遮光区和至少一个透光区；接触孔的制作方法包括：形成自下而上依次叠层的金属层、绝缘层和钝化层；在所述钝化层上通过PFA工艺形成平坦层；采用所述的光罩对所述平坦层进行光刻，形成第一接触孔；以所述平坦层为自对准光罩，采用干蚀刻工艺对所述绝缘层和钝化层进行蚀刻，在所述第一接触孔下方对应形成第二接触孔，所述金属层至少部分地暴露于第一接触孔和第二接触孔。本发明通过对光罩的创新设计，可以提高蚀刻速率。

Description

一种光罩及接触孔的制作方法
技术领域
本发明涉及屏幕显示技术领域，尤其涉及一种光罩及接触孔的制作方法。
背景技术
随着LCD面板阵列基板（Array）段的制程中，越来越多应用COA（彩膜层集成到阵列基板，Color filter on Array）、POA（光阻间隔物集成到阵列基板，Photo spacer onArray）等新技术，需要引入PFA（聚合物薄膜集成到阵列基板，Polymer Film on Array）工艺来制备平坦层，优化膜层表面平坦度。
请参照图1所示，在金属层1´上依次叠层绝缘层2´、钝化层3´和平坦层4´，通过常规光罩（即中央为圆形透光孔的光罩）对平坦层4´进行光刻后，平坦层4´的侧壁40´与钝化层3´的上表面30´形成的坡度角（taper angle）θ´较高，大约为60°。由此在后续制作接触孔5´的时候，由于平坦层4´和钝化层3´的刻蚀速度不相同，一般来说平坦层4´的蚀刻速度较钝化层3´慢，而且通过PFA工艺形成的平坦层4´在刻蚀后会保留，使得刻蚀后平坦层4´的边缘比钝化层3´的边缘更突出，接触孔5´的孔壁不连续，最终形成倒角10´，如图2所示。倒角10´的存在会带来诸多制程上的问题，例如，在平坦层4´及接触孔5´上沉积像素电极层时，会导致倒角10´处的像素电极层容易发生断裂。
为解决上述倒角问题，在干蚀刻形成接触孔5´时，需要增大平坦层与钝化层的选择比，使得平坦层消耗量增大，并提高其初始膜厚以达到所设计的残膜量。如图3所示，干蚀刻时平坦层4´将形成灰化层41´，假设灰化后退量w´为0.6μm，才能保证平坦层与钝化层不会出现倒角，则平坦层与钝化层的选择比至少需要1.3，平坦层4´从初始量h´蚀刻掉的量t1´大约为0.6μm，剩余t2´。同时，因增大平坦层与钝化层的选择比，将会降低干蚀刻对钝化层的蚀刻速度，延长干蚀刻时间（tact time），并提高BOM（物料清单，Bill of Material）使用量，最终削弱PFA工艺的低成本目标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种光罩及接触孔的制作方法，以提高干蚀刻接触孔制程的蚀刻速率，减少平坦层的蚀刻量。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种光罩，包括：
与待制作的接触孔对应的圆形透光孔；
围绕所述圆形透光孔且与其同心的圆环形狭缝区，所述圆环形狭缝区用于在通过PFA工艺形成的平坦层上形成所述接触孔的孔壁，并分布有至少一个遮光区和至少一个透光区。
其中，所述圆环形狭缝区围绕所述圆形透光孔分布有多个遮光区和一个透光区，所述遮光区与透光区均为与所述圆形透光孔同心的圆环。
其中，所述遮光区包括第一遮光区和第二遮光区，所述透光区位于所述第一遮光区和所述第二遮光区之间。
其中，所述第一遮光区、所述透光区和所述第二遮光区的宽度均相等。
其中，所述圆形透光孔的直径为4-5μm，所述圆环形狭缝区的宽度为2-3μm。
其中，所述圆环形狭缝区沿圆周方向分布有多个遮光区和多个透光区，所述遮光区与透光区均为与所述圆形透光孔同心的圆环扇形。
其中，所述遮光区与透光区沿所述圆环形狭缝区的圆周方向交替分布，且圆心角均相等。
其中，所述圆形透光孔的直径为5-6μm，所述圆环形狭缝区的宽度为2-3μm，所述遮光区和所述透光区的外环弧长小于1μm。
本发明还提供一种接触孔的制作方法，包括：
形成自下而上依次叠层的金属层、绝缘层和钝化层；
在所述钝化层上通过PFA工艺形成平坦层；
采用所述的光罩对所述平坦层进行光刻，形成第一接触孔；
以所述平坦层为自对准光罩，采用干蚀刻工艺对所述绝缘层和钝化层进行蚀刻，在所述第一接触孔下方对应形成第二接触孔，所述金属层至少部分地暴露于所述第一接触孔和第二接触孔。
其中，形成第二接触孔时还包括对所述平坦层进行灰化处理，去除其上的灰化层。
本发明实施例的有益效果在于：通过对光罩的创新设计，可以降低通过PFA工艺形成的平坦层与其下的钝化层之间的坡度角，降低接触孔附近的平坦层的厚度，提高接触孔附近平坦层的侧向灰化后退的速率，可以给干蚀刻制程释放余量，提高蚀刻速率，同时减小平坦层的蚀刻量，改善平坦层与钝化层的有效选择比。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，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是采用现有光罩对通过PFA工艺形成的平坦层蚀刻后的结构示意图。
图2是现有平坦层与钝化层形成倒角的结构示意图。
图3是干蚀刻时平坦层的灰化后退结构示意图。
图4是本发明实施例一一种光罩的结构示意图。
图5是本发明实施例一一种光罩的另一结构示意图。
图6是采用本发明实施例一的光罩对平坦层进行光刻形成的结构示意图。
图7是本发明实施例一中干蚀刻时平坦层的灰化后退结构示意图。
图8是本发明实施例二一种接触孔的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
本发明实施例一提供一种光罩，包括：
与待制作的接触孔对应的圆形透光孔；
围绕所述圆形透光孔且与其同心的圆环形狭缝区，所述圆环形狭缝区用于在通过PFA工艺形成的平坦层上形成所述接触孔的孔壁，并分布有至少一个遮光区和至少一个透光区。
具体地，图4和图5分别示出了本实施例的光罩的两种结构。请先参照图4所示，该光罩包括圆形透光孔11，围绕圆形透光孔11且与其同心的圆环形狭缝区12，在圆环形狭缝区12围绕圆形透光孔11分布有多个遮光区和透光区。需要说明的是，在圆环形狭缝区12中设置的遮光区和透光区的数量及大小可以根据具体的制程需要而设定，本实施例不做限制。圆形透光孔11的直径d1为4-5μm，圆环形狭缝区12的宽度s1为2-3μm，可以理解地，圆环形狭缝区12的宽度s1即圆环形狭缝区12的外环半径与内环半径之差。作为一种较佳的实施方式，圆环形狭缝区12分布有一个透光区120、第一遮光区121和第二遮光区122，其中，透光区120、第一遮光区121和第二遮光区122均为与圆形透光孔11同心的圆环，且透光区120位于第一遮光区121和第二遮光区122之间。第一遮光区121、透光区120和第二遮光区122的宽度相等（透光区120、第一遮光区121和第二遮光区122均为圆环形，因此其宽度即各自外环半径与内环半径之差），均为s1/3，沿圆形透光孔11的径向按外环半径从小到大分布，即在圆形透光孔11之外是第一遮光区121，在第一遮光区121之外是透光区120，在透光区120之外是第二遮光区122。由于透光区120与遮光区122间隔设置，透光量下降，配合光的的衍射作用，使得圆环形狭缝区的曝光量处于半曝光状态，实现靠近待制作接触孔处的侧壁形成较缓的坡度的目的。
请再参照图5所示，该光罩包括圆形透光孔13，围绕圆形透光孔13且与其同心的圆环形狭缝区14，在圆环形狭缝区14沿其圆周方向分布有多个遮光区和多个透光区。同样地，在圆环形狭缝区14中设置的遮光区和透光区的数量及大小可以根据具体的制程需要而设定，本实施例不做限制。圆形透光孔13的直径d2为5-6μm，圆环形狭缝区14的宽度s2为2-3μm，可以理解地，圆环形狭缝区14的宽度s2即圆环形狭缝区14的外环半径与内环半径之差。作为一种较佳的实施方式，在圆环形狭缝区14沿圆周方向交替设置遮光区141和透光区140，遮光区141和透光区140均为与圆形透光孔13同心的圆环扇形，且圆心角均相等。遮光区141和透光区140的外环弧长s3须小于1μm。同样地，由于间隔设置透光区140和遮光区141，透光量下降，配合光的衍射作用，使得圆环形狭缝区的曝光量处于半曝光状态，实现靠近待制作接触孔处的侧壁形成较缓的坡度的目的。还需说明的是，相比于图4所示光罩，图5所示光罩的圆环形狭缝区14的透光量相对较小，光的衍射作用也相对较弱，因此其圆形透光孔13的直径略大于图4所示光罩的圆形透光孔11。
通过在光罩上设置围绕圆形透光孔的圆环形狭缝区，所述圆环形狭缝区分布至少一个遮光区和至少一个透光区，在使用该光罩对平坦层进行光刻时，会改变针对平坦层的透光量，使其靠近待制作接触孔处的侧壁形成较缓的坡度，圆环形狭缝区的宽度也即对应平坦层4的侧壁40投影在钝化层3上的宽度。如图6所示，平坦层4的侧壁40与钝化层3的上表面30形成的坡度角θ减小，大约为30°。以平坦层4的初始厚度h为2μm为例，通过本实施例的光罩进行光刻后，接触孔附近的平坦层4的厚度h1降低至1.5μm。再如图7所示，后续进行干蚀刻制作接触孔5时，平坦层4的上部区域接触蚀刻气体而被灰化，形成灰化层41，去除灰化层41之后，平坦层4与钝化层3之间不会存在倒角。此时的灰化后退量w同样可达到0.6μm，但平坦层4被蚀刻掉的量仅0.3μm（如图7中t1所示），与现有技术中平坦层4´从初始量h´蚀刻掉的量t1´大约为0.6μm（如图3所示）相比，采用本实施例的光罩可使平坦层4被蚀刻掉的量降低50%，可以将此余量用于降低PFA成膜厚度以降低BOM，或降低干蚀刻时平坦层与钝化层的选择比，提高干蚀刻速率，增大产能。
作为一种示例，本实施例的光罩由石英玻璃制成，在上面镀铬金属膜，形成遮光区，以图4所示为例，第一遮光区121和第二遮光区122为镀膜区，不透光；图5所示为遮光区141为镀膜区，不透光。其余地方透光，圆环处透光，阴影处镀膜不透光，但因为圆环设计较窄，透光量会下降，同时光还能衍射到旁边可使silt 区域曝光量处于半曝光状态，实现PFAtaper 变小的目的。
可以理解的是，本实施例中平坦层4由有机材料通过PFA工艺形成，例如可以是一种有机绝缘膜，钝化层3的材质为SiNx、SiOx、SiOxNy中的任一种。
请再参照图8所示，相应于本发明实施例一，本发明实施例二提供一种接触孔的制作方法，包括：
形成自下而上依次叠层的金属层、绝缘层和钝化层；
在所述钝化层上通过PFA工艺形成平坦层；
采用本发明实施例一的光罩对所述平坦层进行光刻，形成第一接触孔；
以所述平坦层为自对准光罩，采用干蚀刻工艺对所述绝缘层和钝化层进行蚀刻，在所述第一接触孔下方对应形成第二接触孔，所述金属层至少部分地暴露于所述第一接触孔和第二接触孔。
其中，形成第二接触孔时还包括对所述平坦层进行灰化处理，去除其上的灰化层。
通过上述说明可知，本发明实施例的有益效果在于：通过对光罩的创新设计，可以降低通过PFA工艺形成的平坦层与其下的钝化层之间的坡度角，降低接触孔附近的平坦层的厚度，提高接触孔附近平坦层的侧向灰化后退的速率，可以给干蚀刻制程释放余量，提高蚀刻速率，同时减小平坦层的蚀刻量，改善平坦层与钝化层的有效选择比。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种光罩，其特征在于，包括：
与待制作的接触孔对应的圆形透光孔；
围绕所述圆形透光孔且与其同心的圆环形狭缝区，所述圆环形狭缝区用于在通过PFA工艺形成的平坦层上形成所述接触孔的孔壁，并分布有至少一个遮光区和至少一个透光区。
2.根据权利要求1所述的光罩，其特征在于，所述圆环形狭缝区围绕所述圆形透光孔分布有多个遮光区和一个透光区，所述遮光区与透光区均为与所述圆形透光孔同心的圆环。
3.根据权利要求2所述的光罩，其特征在于，所述遮光区包括第一遮光区和第二遮光区，所述透光区位于所述第一遮光区和所述第二遮光区之间。
4.根据权利要求3所述的光罩，其特征在于，所述第一遮光区、所述透光区和所述第二遮光区的宽度均相等。
5.根据权利要求2所述的光罩，其特征在于，所述圆形透光孔的直径为4-5μm，所述圆环形狭缝区的宽度为2-3μm。
6.根据权利要求1所述的光罩，其特征在于，所述圆环形狭缝区沿圆周方向分布有多个遮光区和多个透光区，所述遮光区与透光区均为与所述圆形透光孔同心的圆环扇形。
7.根据权利要求5所述的光罩，其特征在于，所述遮光区与透光区沿所述圆环形狭缝区的圆周方向交替分布，且圆心角均相等。
8.根据权利要求5所述的光罩，其特征在于，所述圆形透光孔的直径为5-6μm，所述圆环形狭缝区的宽度为2-3μm，所述遮光区和所述透光区的外环弧长小于1μm。
9.一种接触孔的制作方法，其特征在于，包括：
形成自下而上依次叠层的金属层、绝缘层和钝化层；
在所述钝化层上通过PFA工艺形成平坦层；
采用如权利要求1-7任一项所述的光罩对所述平坦层进行光刻，形成第一接触孔；
以所述平坦层为自对准光罩，采用干蚀刻工艺对所述绝缘层和钝化层进行蚀刻，在所述第一接触孔下方对应形成第二接触孔，所述金属层至少部分地暴露于所述第一接触孔和第二接触孔。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，形成第二接触孔时还包括对所述平坦层进行灰化处理，去除其上的灰化层。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109814332A (zh) * 2019-03-15 2019-05-28 云谷（固安）科技有限公司 一种掩膜版、制备方法及显示面板
WO2020215372A1 (zh) * 2019-04-22 2020-10-29 武汉华星光电技术有限公司 阵列基板

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050264747A1 (en) * 2004-05-24 2005-12-01 Shin Chul S Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
CN103676465A (zh) * 2013-12-24 2014-03-26 合肥京东方光电科技有限公司 用于在有机绝缘膜中形成过孔的掩膜板和方法
CN105511221A (zh) * 2016-01-05 2016-04-20 京东方科技集团股份有限公司 膜层及其制备方法、基板、显示装置
CN206133181U (zh) * 2016-11-01 2017-04-26 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种掩膜板
CN107247386A (zh) * 2017-06-14 2017-10-13 京东方科技集团股份有限公司 掩膜版、过孔及显示基板的形成方法、显示基板及装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050264747A1 (en) * 2004-05-24 2005-12-01 Shin Chul S Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
CN103676465A (zh) * 2013-12-24 2014-03-26 合肥京东方光电科技有限公司 用于在有机绝缘膜中形成过孔的掩膜板和方法
CN105511221A (zh) * 2016-01-05 2016-04-20 京东方科技集团股份有限公司 膜层及其制备方法、基板、显示装置
CN206133181U (zh) * 2016-11-01 2017-04-26 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种掩膜板
CN107247386A (zh) * 2017-06-14 2017-10-13 京东方科技集团股份有限公司 掩膜版、过孔及显示基板的形成方法、显示基板及装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109814332A (zh) * 2019-03-15 2019-05-28 云谷（固安）科技有限公司 一种掩膜版、制备方法及显示面板
WO2020215372A1 (zh) * 2019-04-22 2020-10-29 武汉华星光电技术有限公司 阵列基板

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