CN109216266A - 过孔的制作方法、阵列基板的制作方法及阵列基板 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种过孔的制作方法、阵列基板的制作方法及阵列基板，该过孔的制作方法包括：提供衬底基板；在所述衬底基板上形成至少两个导电层和至少一个绝缘层，所述导电层和所述绝缘层交替层叠于所述衬底基板上；令所述至少两个导电层和所述至少一个绝缘层中与所述衬底基板之间的距离最大的膜层为第一膜层，利用脉冲激光从所述第一膜层背离所述衬底基板一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接。本发明提供的过孔的制作方法可以实现在将多个导电层电气连接时，简化过孔制作过程，降低制作成本的目的。
Description
技术领域
本发明实施例涉及半导体制作技术，尤其涉及一种过孔的制作方法、阵列基板的制作方法及阵列基板。
背景技术
随着显示技术的不断发展，具有显示面板的电子设备(如手机、电脑、电视以及可穿戴设备等)成为人们生活必不可少的一部分。
目前，显示面板在制作的过程中利用黄光工艺来实现不同导电层之间的电连接。具体地，在衬底基板上顺次形成层叠设置的第一导电层、第一绝缘层以及第二导电层。为了保证第一导电层与第二导电层的电气连接，通常需要在第一绝缘层之上进行刻蚀形成过孔，然后再沉积第二导电层。如果显示面板中多个导电层需要电气连接，例如在衬底基板上顺次形成层叠设置的第一导电层、第一绝缘层、第二导电层、第二绝缘层以及第三导电层，需要在每一个绝缘层上分别进行刻蚀形成过孔，才能保证所有的导电层电连接。每一次过孔的制作都需要采用标准的黄光制程，制作工艺繁杂且成本较高。
发明内容
本发明提供一种过孔的制作方法、阵列基板的制作方法及阵列基板，以实现在将多个导电层电气连接时，简化过孔制作过程，降低制作成本的目的。
第一方面，本发明实施例提供了一种过孔的制作方法，该过孔的制作方法包括：
提供衬底基板；
在所述衬底基板上形成至少两个导电层和至少一个绝缘层，所述导电层和所述绝缘层交替层叠于所述衬底基板上；
令所述至少两个导电层和所述至少一个绝缘层中与所述衬底基板之间的距离最大的膜层为第一膜层，利用脉冲激光从所述第一膜层背离所述衬底基板一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接。
进一步地，所述第一膜层为导电层。
进一步地，所述第一膜层的形状为网格结构。
进一步地，所述利用脉冲激光从所述第一膜层背离所述衬底基板一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接，包括，
提供掩膜版，所述掩膜版包括至少一个透光区和围绕所述透光区的非透光区；
将所述掩膜版置于所述第一膜层背离所述衬底基板的一侧；
利用脉冲激光从所述掩膜版背离所述第一膜层的一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接。
进一步地，所述脉冲激光的光斑直径大于所述掩膜版上与其对应的透光区的直径；
所述利用脉冲激光从所述掩膜版背离所述第一膜层的一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接之前，还包括：
调整所述脉冲激光与所述掩膜版的相对位置，使得所述脉冲激光光斑的轴线与所述掩膜版上与其对应的透光区的轴线重合。
进一步地，所述第一膜层包括过孔预设区；所述过孔预设区的直径等于所述掩膜版上与其对应的透光区的直径；
所述利用脉冲激光从所述掩膜版背离所述第一膜层的一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接之前，还包括：
调整所述脉冲激光与所述第一膜层的相对位置，使得所述脉冲激光光斑的轴线与所述第一膜层过孔预设区的轴线重合。
进一步地，所述脉冲激光的脉宽的量级为ns，ps或fs。
第二方面，本发明实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，该阵列基板的制作方法，包括本发明实施例提供的任意一种所述的过孔的制作方法。
第三方面，本发明实施例还提供了一种阵列基板，该阵列基板由本发明实施例提供的任意一种所述的过孔的制作方法制作形成，所述阵列基板包括：
衬底基板；
形成在所述衬底基板上的至少两个导电层和至少一个绝缘层，所述导电层和所述绝缘层交替层叠于所述衬底基板上；
令所述至少两个导电层和至少一个绝缘层中与所述衬底基板之间的距离最大的膜层为第一膜层，所述第一膜层的形状为网格状。
本发明实施例通过利用脉冲激光从所述第一膜层背离所述衬底基板一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接，解决现有的显示面板在制作的过程中，当需要将多个导电层电气连接时，需要利用黄光工艺在每一个绝缘层上分别进行刻蚀形成过孔，才能保证所有的导电层连接，其制作工艺繁杂且成本较高的问题，实现在将多个导电层电气连接时，简化过孔制作过程，降低制作成本的效果。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种过孔的制作方法的流程图；
图2-图3为利用本发明实施例一提供的一种过孔的制作方法制作形成过孔的过程中半导体器件的结构示意图；
图4为本发明实施例一提供的一种第一膜层的结构示意图；
图5为本发明实施例二提供的一种过孔的制作方法的流程图；
图6为利用本发明实施例二提供的一种过孔的制作方法制作形成过孔的过程中导体器件的结构示意图；
图7为本发明实施例四提供的一种阵列基板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种过孔的制作方法的流程图。图2-图3为利用本发明实施例一提供的一种过孔的制作方法制作形成过孔的过程中导体器件的结构示意图。下面结合图1和图2，对该过孔的制作方法进行详细说明。
参见图1，该过孔的制作方法包括：
S110、提供衬底基板。
参见图2，提供衬底基板10。
S120、在衬底基板上形成至少两个导电层和至少一个绝缘层，导电层和绝缘层交替层叠于衬底基板上。
参见图2，在衬底基板10上形成至少两个导电层30和至少一个绝缘层20，导电层30和绝缘层20交替层叠于衬底基板10上。
示例性地，在图2中，在衬底基板10上形成有两个导电层30(分别为导电层30-1和导电层30-2)，和一个绝缘层20，这仅是本申请的一个具体示例，而非对本申请的限制。在实际设置时，还可以设置在衬底基板上形成有三个导电层(分别为第一导电层、第二导电层和第三导电层)和两个绝缘层(分别为第一绝缘层和第二绝缘层)，这三个导电层和两个绝缘层按照第一导电层、第一绝缘层、第二导电层、第二绝缘层以及第三导电层的顺序依次层叠于衬底基板上。
进一步地，导电层30可以为单层膜结构，也可以为由多个膜层叠层设置形成的多层膜结构。若导电层30为多层膜结构，构成各膜层的材料可以相同，也可以不同。可选地，构成导电层30任意膜层的材料可以包括导电透明氧化物或金属。若构成导电层30任意膜层的材料为导电透明氧化物，其具体可以为ITO、IZO或AZO等。若构成导电层30任意膜层的材料为金属，其具体可以为Al、Mo、Cu、Ti、Au或Ag等。可选地，各层厚度的取值范围可以为5nm～500nm。
类似地，绝缘层20可以为单层膜结构，也可以为由多个膜层叠层设置形成的多层膜结构。若绝缘层20为多层膜结构，构成各膜层的材料可以相同，也可以不同。可选地，构成绝缘层20任意膜层的材料可以包括无机物或有机层。若构成绝缘层20任意膜层的材料为无机物，其具体可以为氧化硅、氮氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化钛、氧化铪、氧化钽或氧化锆等。无机层可以采用等离子体化学气相沉积(PECVD)，阳极氧化，原子层沉积或物理气相沉积的方式形成。若构成绝缘层20任意膜层的材料为有机物，其具体可以为聚酰亚胺、光刻胶、苯丙环丁烯或聚甲基丙烯酸甲酯等。有机层可以采用溶液法制作形成。可选地，绝缘层20厚度的取值范围可以为5nm～5000nm。
S130、令至少两个导电层和至少一个绝缘层中与衬底基板之间的距离最大的膜层为第一膜层，利用脉冲激光从第一膜层背离衬底基板一侧对各导电层和各绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各导电层通过过孔电连接。
参见图2，由于导电层30-1、导电层30-2和绝缘层20中，导电层30-1与衬底基板10之间的距离d最大，将导电层30-1作为第一膜层。参见图3，利用脉冲激光I0从第一膜层背离衬底基板10一侧对各导电层30和各绝缘层20进行熔焊处理，在熔焊的过程中，绝缘层20被加热至汽化温度，蒸发形成过孔；导电层30-1融化后沿过孔的孔壁流动，并与导电层30-2接触，进而实现各导电层30通过过孔电连接。
本发明实施例通过利用脉冲激光从第一膜层背离衬底基板一侧对各导电层和各绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各导电层通过过孔电连接，可以代替黄光工艺，只需要一次熔焊处理，就能够实现多个导电层电连接，解决了现有的显示面板在制作的过程中，当需要将多个导电层电气连接时，需要利用黄光工艺在每一个绝缘层上分别进行刻蚀形成过孔，才能保证所有的导电层连接，其制作工艺繁杂且成本较高的问题，实现在将多个导电层电气连接时，简化过孔制作过程，降低制作成本的效果。
需要强调的是，随着新型平板显示(FPD)产业的迅猛发展，作为FPD核心技术的薄膜晶体管(TFT)背板技术也在经历着深刻的变革。金属氧化物TFT(MOTFT)以其高迁移率、工艺简单、成本低、大面积均匀性高等优点逐渐代替传统的非晶硅(a-Si)TFT和低温多晶硅(LTPS)TFT，而成为业界的新焦点。但是，相比于a-Si TFT技术，利用黄光工艺制作形成MOTFT的过程中，MOTFT的光刻次数相对较多，成本较高。同时，由于在MOTFT中需要使用SiO2作为绝缘层与氧化物半导体接触，才能保证其稳定性。相比于，a-Si TFT产线，仅需要使用SiNx。由于SiO2刻蚀需要使用CF4或Cl2等环境有害气体，进一步增加了MOTFT生产和加工的成本。本申请提供的过孔的制作方法可以代替黄光工艺，用于MOTFT的生产制作，可以有效减少蚀刻次数，降低生产和加工成本，且在形成过孔的过程中，减少干法刻蚀设备的投入，不会用的CF4或Cl2等有毒刻蚀气体，对环境及人体危害小。
在实际设置时，脉冲激光参数(如脉宽、光斑直径、激光波长以及激光器功率等)的选择可以根据导电层30的材料及厚度、绝缘层20的材料及厚度进行综合考虑确定，本申请对此不作限制。示例性地，脉冲激光的脉宽的量级为ns，ps或fs。激光光斑直径为5um～50um；激光波长为354nm～1065nm；激光器功率为50～300W。
需要说明的是，在上述技术方案中，第一膜层01可以为导电层，可以为绝缘层，本申请对此不作限制。可选地，继续参见图3，第一膜层01为导电层。相对于第一膜层01为绝缘层，设置第一膜层01为导电层可以降低激光器功耗，进一步减小过孔的制作成本。
图4为本发明实施例一提供的一种第一膜层的结构示意图。参见图4，可选地，第一膜层01的形状为网格结构。这样设置的好处是，可以在利用脉冲激光从第一膜层01背离衬底基板一侧对各导电层和各绝缘层进行熔焊处理以形成过孔的过程中，有效减少产生的飞溅颗粒物，同时降低对脉冲激光能量的要求。在实际设置时，第一膜层01的网孔的形状可以为圆形、椭圆形或多边形等。进一步地，可以设置相邻两个网孔之间的导线31的宽度为1um～10um，导线31间隔为1um～10um。令第一膜层01中各网孔的面积之和与第一膜层01的轮廓面积之比为膜孔比例。轮廓面积为连接第一膜层01中各导线最外围点的凸多边形的面积。示例性地，图4中，该第一膜层01的轮廓面积为虚线矩形框的面积。可选地，第一膜层01膜孔比例在30％～90％之间可调。
实施例二
图5为本发明实施例二提供的一种过孔的制作方法的流程图。图6为利用本发明实施例二提供的一种过孔的制作方法制作形成过孔的过程中半导体器件的结构示意图。与实施例一相比，本实施例将S130优化为，提供掩膜版，掩膜版包括至少一个透光区和围绕透光区的非透光区；将掩膜版置于第一膜层背离衬底基板的一侧；利用脉冲激光从掩膜版背离第一膜层的一侧对各导电层和各绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各导电层通过过孔电连接。
具体地，参见图5和图6，该过孔的制作方法包括：
S110、提供衬底基板。
S120、在衬底基板上形成至少两个导电层和至少一个绝缘层，导电层和绝缘层交替层叠于衬底基板上。
S311、提供掩膜版，掩膜版包括至少一个透光区和围绕透光区的非透光区。
S312、将掩膜版置于第一膜层背离衬底基板的一侧。
S313、利用脉冲激光从掩膜版背离第一膜层的一侧对各导电层和各绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各导电层通过过孔电连接。
参见图6，掩膜版40包括至少一个透光区41(图6中示例性地仅示出了一个透光区41)和围绕透光区41的非透光区42。该掩膜版40置于第一膜层01背离衬底基板10的一侧；利用脉冲激光I0从掩膜版40背离第一膜层01的一侧对各导电层30和各绝缘层20进行熔焊处理以形成过孔，各导电层30通过过孔电连接。
上述技术方案，通过增加掩膜版40，在利用脉冲激光I0从掩膜版40背离第一膜层01的一侧对各导电层30和各绝缘层20进行熔焊处理以形成过孔的过程中，可以有效确保脉冲激光I0的光斑落在第一膜层01待形成过孔的区域内，防止过孔位置偏离预设位置，以提高待形成过孔的半导体器件的良率。
考虑到脉冲激光I0光束的能量往往聚焦在激光中心，光束边缘由于衍射作用，其能量会逐渐降低。无疑在实际使用中，这会影响所形成的过孔处各导电层的电连接质量。可选地，继续参见图6，该脉冲激光I0的光斑直径m大于掩膜版40上与其对应的透光区41的直径n；S313之前，包括：调整脉冲激光I0与掩膜版40的相对位置，使得脉冲激光I0光斑的轴线与掩膜版40上与其对应的透光区41的轴线重合。通过设置脉冲激光I0的光斑直径m大于掩膜版40上与其对应的透光区41的直径n，且脉冲激光I0光斑的轴线与掩膜版40上与其对应的透光区41的轴线重合，可以使得掩膜版40非透光区42与激光光束边缘能量减弱区域重合，激光光束边缘能量低的部分被掩膜版40非透光区42遮挡，而穿过掩膜版40透光区41并打在导电层30的激光具有均匀的高能量，有利于实现高质量的过孔加工。
进一步地，第一膜层01包括过孔预设区；过孔预设区的直径等于掩膜版40上与其对应的透光区41的直径；S313之前，还包括：调整脉冲激光与第一膜层01的相对位置，使得脉冲激光I0光斑的轴线与第一膜层01过孔预设区的轴线重合。这样设置可以进一步使得脉冲激光I0的光斑落在第一膜层01待形成过孔的区域内，防止过孔位置偏离预设位置，以提高待形成过孔的半导体器件的良率。
实施例三
本发明实施例三还提供了一种阵列基板的制作方法，该阵列基板的制作方法包括本发明任意实施例提供的过孔的制作方法。
本发明实施例提供的阵列基板的制作方法，通过利用脉冲激光从第一膜层背离衬底基板一侧对各导电层和各绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各导电层通过过孔电连接，可以代替黄光工艺，只需要一次熔焊处理，就能够实现多个导电层电连接，解决了现有的显示面板在制作的过程中，当需要将多个导电层电气连接时，需要利用黄光工艺在每一个绝缘层上分别进行刻蚀形成过孔，才能保证所有的导电层连接，其制作工艺繁杂且成本较高的问题，实现在将多个导电层电气连接时，简化过孔制作过程，降低制作成本的效果。
实施例四
本发明实施例四提供了一种阵列基板。该阵列基板由本发明任意实施例提供的过孔的制作方法制作形成。图7为本发明实施例四提供的一种阵列基板的结构示意图。参见图7，该阵列基板包括：衬底基板10形成在衬底基板上的至少两个导电层30和至少一个绝缘层20，导电层30和绝缘层20交替层叠于衬底基板10上；令至少两个导电层30和至少一个绝缘层20中与衬底基板10之间的距离最大的膜层为第一膜层，第一膜层的形状为网格状(图7中未示出)。
本发明实施例提供的阵列基板，通过利用脉冲激光从第一膜层背离衬底基板一侧对各导电层和各绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各导电层通过过孔电连接，可以代替黄光工艺，只需要一次熔焊处理，就能够实现多个导电层电连接，解决了现有的显示面板在制作的过程中，当需要将多个导电层电气连接时，需要利用黄光工艺在每一个绝缘层上分别进行刻蚀形成过孔，才能保证所有的导电层连接，其制作工艺繁杂且成本较高的问题，实现在将多个导电层电气连接时，简化过孔制作过程，降低制作成本的效果。
需要说明的是，该阵列基板可以用于制作液晶显示面板、有机发光显示面板或者电子纸等显示面板。示例性地，若该阵列基板用于制作液晶显示面板，可选地，图7中，导电层30-1为薄膜晶体管的源极，导电层30-2为薄膜晶体管中与沟道区相连的源区；或者，导电层30-1为薄膜晶体管的漏极，导电层30-2为薄膜晶体管中与沟道区相连的漏区；或者，导电层30-1为像素电极，导电层30-2为薄膜晶体管的漏极。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种过孔的制作方法，其特征在于，包括：
提供衬底基板；
在所述衬底基板上形成至少两个导电层和至少一个绝缘层，所述导电层和所述绝缘层交替层叠于所述衬底基板上；
令所述至少两个导电层和所述至少一个绝缘层中与所述衬底基板之间的距离最大的膜层为第一膜层，利用脉冲激光从所述第一膜层背离所述衬底基板一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接。
2.根据权利要求1所述的过孔的制作方法，其特征在于，
所述第一膜层为导电层。
3.根据权利要求2所述的过孔的制作方法，其特征在于，
所述第一膜层的形状为网格结构。
4.根据权利要求1所述的过孔的制作方法，其特征在于，
所述利用脉冲激光从所述第一膜层背离所述衬底基板一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接，包括，
提供掩膜版，所述掩膜版包括至少一个透光区和围绕所述透光区的非透光区；
将所述掩膜版置于所述第一膜层背离所述衬底基板的一侧；
利用脉冲激光从所述掩膜版背离所述第一膜层的一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接。
5.根据权利要求4所述的过孔的制作方法，其特征在于，
所述脉冲激光的光斑直径大于所述掩膜版上与其对应的透光区的直径；
所述利用脉冲激光从所述掩膜版背离所述第一膜层的一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接之前，还包括：
调整所述脉冲激光与所述掩膜版的相对位置，使得所述脉冲激光光斑的轴线与所述掩膜版上与其对应的透光区的轴线重合。
6.根据权利要求4所述的过孔的制作方法，其特征在于，
所述第一膜层包括过孔预设区；所述过孔预设区的直径等于所述掩膜版上与其对应的透光区的直径；
所述利用脉冲激光从所述掩膜版背离所述第一膜层的一侧对各所述导电层和各所述绝缘层进行熔焊处理以形成过孔，各所述导电层通过所述过孔电连接之前，还包括：
调整所述脉冲激光与所述第一膜层的相对位置，使得所述脉冲激光光斑的轴线与所述第一膜层过孔预设区的轴线重合。
7.根据权利要求1所述的过孔的制作方法，其特征在于，
所述脉冲激光的脉宽的量级为ns，ps或fs。
8.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的过孔的制作方法。
9.一种利用权利要求1-7任一项所述的过孔的制作方法制作形成的阵列基板，其特征在于，
所述阵列基板包括：
衬底基板；
形成在所述衬底基板上的至少两个导电层和至少一个绝缘层，所述导电层和所述绝缘层交替层叠于所述衬底基板上；
令所述至少两个导电层和至少一个绝缘层中与所述衬底基板之间的距离最大的膜层为第一膜层，所述第一膜层的形状为网格状。
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