CN109671610A - 一种用于阵列聚合物膜的表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阵列聚合物膜刻蚀后的表面处理方法，包括玻璃基板、透明导电金属薄膜、特定气体，所述特定气体包括氢气和氩气；在玻璃基板经过干法刻蚀后，在反应腔中添加氢气和氩气，氢气和氩气在反应腔中经电离形成等离子体，所述等离子体经电场加速后轰击玻璃基板表面，再对经等离子体轰击过得玻璃基板进行镀膜处理；本发明所提供的方法相对于现有技术的方法，节省了使用光阻剥离液进行清洗这一步骤，本发明方法的使用可以节省湿法光阻剥离机台产能，提高面板制造的总体产能。

Description

一种用于阵列聚合物膜的表面处理方法
技术领域
本发明涉及显示器制造技术领域，特别是涉及一种基板表面处理方法。
背景技术
干法刻蚀(DryEtching)是用射频能量激励反应腔中的气体形成包括中性分子、原子、粒子和电子等成分的等离子体，依靠等离子体中的活性基和离子对基板薄膜进行的刻蚀工艺。活性基的化学性质很活跃，很容易和薄膜表面的分子发生反应，反应会生成废气。
随着液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称：LCD)面板阵列制造工程(简称：Array段)彩色滤光阵列(Color Filter On Array，简称COA)等新技术的应用，需要引入阵列聚合物膜(Polymer Film On Array,简称：PFA)工艺作为优化表面平坦度的介质。PFA在流程中担任了接触孔刻蚀的衬底的作用，刻蚀后PFA不进行剥离，留在Array基板上；干法刻蚀为等离子体刻蚀，其特性导致刻蚀后孔底部金属上会残留有机聚合物以及铜的化合物(氟化铜、氧化铜、硫化铜等)。如果不对这些生成物进行处理，直接进行氧化铟锡(IndiumTin Oxide，简称：ITO)镀膜的话，这些生成物会在后面制程的高温条件下分解生成气体，产生ITO气泡，影响接触电阻。
为避免这些生成物对接触电阻造成影响，常见做法是使用光阻剥离液进行清洗，这样就会占用湿法设备产能，导致产能降低。
发明内容
在现有技术的基础上，本发明提供一种新型PFA刻蚀后表面处理方法，在不使用光阻剥离液的情况下处理掉干蚀刻过程中生成的有机聚合物和铜的化合物。节约了湿法设备产能并且避免在ITO镀膜后的高温工艺使有机聚合物和铜的化合物分解生成气体，造成导电薄膜气泡。
为解决上述问题，本发明提供的处理方法如下：
本发明提供一种阵列聚合物膜刻蚀后的表面处理方法，所述处理方法包括：
(1)在玻璃基板进行阵列聚合物膜处理，刻蚀接触孔；
(2)对步骤(1)得到的玻璃基板进行干法刻蚀；
(3)对步骤(2)得到的玻璃基板表面进行通入氩气；
(4)对步骤(3)中所通入的氩气进行电离处理；
(5)将步骤(4)中电离产生的氩气等离子体轰击玻璃基板上的阵列聚合物膜；
(6)将经过步骤(5)处理后的玻璃基板进行氧化铟锡镀膜处理。
根据本发明实施例所提供的表面处理方法，在步骤(1)中，所述玻璃基板是经过薄膜沉积、清洗、光刻胶涂布、曝光、显影后的玻璃基板。
根据本发明实施例所提供的表面处理方法，在步骤(3)中，所述氩气的流量为2000sccm。
根据本发明实施例所提供的表面处理方法，在步骤(3)中，还可以通入氢气气体。
根据本发明实施例所提供的表面处理方法，在步骤(4)中，对所述氢气气体进行电离处理。
根据本发明实施例所提供的表面处理方法，在步骤(5)中，将所述氢气气体电离产生的等离子体轰击玻璃基板上的阵列聚合物膜。
根据本发明实施例所提供的表面处理方法，在步骤(6)中，将经过步骤(5)处理后的玻璃基板进行氧化铟锡镀膜处理。
根据本发明实施例所提供的表面处理方法，在步骤所述氢气气体的流量为6000sccm。
根据本发明实施例所提供的表面处理方法，在步骤(4)中，使用射频电源进行电离处理，所述射频电源的功率为6千瓦。
本发明还提供一种基板表面处理方法，包括：
(1)在玻璃基板进行阵列聚合物膜处理，刻蚀接触孔；
(2)对步骤(1)得到的玻璃基板进行干法刻蚀；
(3)对步骤(2)得到的玻璃基板表面进行通入氩气和氢气的混合气体；
(4)对步骤(3)中所通入的氩气和氢气的混合气体进行电离处理；
(5)将步骤(4)中电离产生的氩气以及氢气的等离子体轰击玻璃基板上的阵列聚合物膜；
(6)将经过步骤(5)处理后的玻璃基板进行氧化铟锡镀膜处理。
本发明的有益效果为：本发明提供PFA刻蚀后的表面处理方法，运用氢气和氩气的组合在电离的环境中进行表面处理，解决了在PFA工艺中材料与透明导电金属薄膜之间容易产生气泡，使接触电阻升高的问题。节省了使用光阻剥离液的步骤，节省了湿法光阻剥离机台产能，提高了液晶显示器面板厂的总体产能。
附图说明
为了更清楚地说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介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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为本发明提供的表面处理方法的流程示意图。
图2A-图2C为传统方法的流程图。
图3A-图3C为本发明提供的创新方法的流程图。
图4为本发明对Contact 15接触电阻的检验结果图。
图5为本发明对Contact 35接触电阻的检验结果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
本发明针对现有技术的表面处理方法，经过刻蚀后会产生有机聚合物和铜的化合物，在ITO镀膜后高温工艺会使有机聚合物和铜的化合物分解生成气体造成ITO气泡，使接触电阻升高。在使用光阻剥离液的情况下处理掉干法蚀刻过程中产生的有机聚合物铜的化合物会占用一部分湿法设备产能。本发明能够改良PFA刻蚀后表面处理方法，节约湿法光阻剥离设备产能，提高产品品质。
如图1所示，本发明提供的PFA刻蚀后表面处理方法，包括对玻璃基板、透明导电金属薄膜以特定气体进行表面处理，所述特定气体为氢气和氩气。所述玻璃基板是经过薄膜沉积、清洗、光刻胶涂布、曝光、显影后的玻璃基板。所述玻璃基板上沉积了多层功能薄膜。
在玻璃基板进行阵列聚合物膜处理并刻蚀接触孔。玻璃基板经过干法刻蚀完成后，在反应腔中添加氢气和氩气的混合气体，经反应腔中的射频能量激励后形成等离子体。等离子体中的活性基化学性质很活跃，很容易与基板薄膜表面的分子发生反应。氢气和氩气经电离产生的等离子体受电磁场的影响，在电磁场的作用下垂直冲向基板上的薄膜，轰击被刻蚀的玻璃基板金属表面，氩气的等离子体便会去除吸附在玻璃基板金属表面阵列聚合物膜的有机聚合物。而氢气经电离产生的氢离子，会与硫化铜、氟化铜以及氧化铜等铜的化合物发生还原反应，还原成铜并生成气体。
然后再对经过氢气和氩气电离处理后的玻璃基板进行ITO镀膜。
运用此方法可以减少ITO气泡的产生，以及节省了光阻剥离液的使用，节省了湿法光阻剥离机台的产能。解决了在使用PFA工艺时材料金属与ITO薄膜之间接触电阻高的难题。
氢气经电离后与铜的化合物发生还原反应的原理为：
CuS+H2→Cu+H2S↑
CuO+H2→Cu+H2O↑
CuF2+H2→Cu+2HF↑
由上述化学反应式可知，氢气经电离后与铜的化合物产生反应，还原成铜并生成气体。避免了在后续的高温工序中铜的化合物发生反应生成气体，减少了ITO气泡的产生。
如图2A-图2C所示，为传统方法的流程示意图。首先将基板进行干法刻蚀，所述基板包括铜金属1、氮化硅2、以及有机膜3，其中在所述铜金属1上还会存在铜的化合物和有机聚合物4。所述铜金属1的化合物和有机聚合物4会在ITO镀膜后高温工艺中分解生成气体造成ITO气泡，使接触电阻升高。如图2B所示，在传统流程中会将干法刻蚀后的基板进行光阻剥离处理，使用光阻剥离液将基板进行清洗，以便消除铜金属1的化合物和有机聚合物4。如图2C所示，再将清洗过后的基板进行镀膜处理，在有机膜3表面形成一层氧化铟锡膜5。传统方法使用光阻剥离液清洗便会占用湿法产能。
如图3A-图3C所示，为本发明提供的创新方法的流程示意图。如图3A所示，首先将基板进行干法刻蚀，所述基板包括铜金属1、氮化硅2、以及有机膜3，其中在所述铜金属1上还会存在铜金属1的化合物和有机聚合物4。如图3B所示，在基板进行干法刻蚀后，对所述基板进行后处理，即在反应腔中添加氢气和氩气的混合气体，经反应腔中的射频能量激励后形成等离子体，通入所述氩气的流量为2000sccm，通入所述氢气气体的流量为6000sccm，使用射频电源进行电离处理的功率为6千瓦。氢气和氩气的等离子体会与铜的化合物与有机聚合物4进行反应，消除掉所述铜金属1的化合物和有机聚合物4。如图3C所示，对基板进行镀膜处理，在有机膜3上形成一层氧化铟锡膜5。与传统流程相比，本发明提供的方法节省了光阻剥离的步骤，不需要使用光阻剥离液进行清洗了，因此节省了湿法产能。
如图4所示，对本发明提供的PFA刻蚀后表面处理方法进行Contact 15(深孔接触电阻)的接触电阻检测。
从图中可以看到在Contact 15(深孔接触电阻)的检测中，第四组为参照组，使用常见做法用光阻剥离液对基板表面进行处理后，所测得的接触电阻。而第二组是使用氢气对基板表面进行处理后，所测得的接触电阻。第三组是使用氩气对基板表面进行处理后，所测得的接触电阻。第一组作为优选组，是使用了氢气和氩气的混合气体对基板表面进行处理后，所测得的接触电阻。由实验结果可以看出，在四组实验中所有的实验组的接触电阻均要小于标准目标值，其中使用本发明提供的处理方法，相比较常见的使用光阻剥离液的方法，玻璃基板上的接触电阻是小于常见方法的接触电阻。
如图5所示，对本发明提供的PFA刻蚀后表面处理方法进行Contact 35(浅孔接触电阻)的接触电阻检测。
而在对Contact 35(浅孔接触电阻)的检测中，得到了和Contact15类似的检测结果。经氢气和氩气处理后的基板再进行镀膜处理，所测得的接触电阻要小于运用现有方法进行镀膜处理所测得的接触电阻。相比较常见的使用光阻剥离液对基板表面进行处理，本发明提供的方法有明显的进步。
综上所述，本发明所提供的基板表面的处理方法相比较常见方法所产生的接触电阻有了显著的减小。
根据本发明的上述目的，提出一种基板表面处理方法，包括上述的处理方法。本实施例提供的基板表面处理方法的原理，与前述经PFA刻蚀后表面处理方法原理一致，具体结构关系及工作原理参见前述处理方法的实施例，此处不再赘述。
有益效果为：本发明提供的PFA刻蚀后表面处理方法，能够解决PFA工艺的材料金属与ITO之间接触电阻高的难题以及可以节省湿法光阻剥离机台产能，提高LCD面板厂总提产能。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种阵列聚合物膜刻蚀后的表面处理方法，其特征在于，包括：
(1)在玻璃基板进行阵列聚合物膜处理，刻蚀接触孔；
(2)对步骤(1)得到的玻璃基板进行干法刻蚀；
(3)对步骤(2)得到的玻璃基板表面进行通入氩气；
(4)对步骤(3)中所通入的氩气进行电离处理；
(5)将步骤(4)中电离产生的氩气等离子体轰击玻璃基板上的阵列聚合物膜；
(6)将经过步骤(5)处理后的玻璃基板进行氧化铟锡镀膜处理。
2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述玻璃基板是经过薄膜沉积、清洗、光刻胶涂布、曝光、显影后的玻璃基板。
3.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述氩气的流量为2000sccm。
4.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，在步骤(3)中，还可以通入氢气气体。
5.根据权利要求4所述的表面处理方法，其特征在于，在步骤(4)中，对所述氢气气体进行电离处理。
6.根据权利要求5所述的表面处理方法，其特征在于，在步骤(5)中，将所述氢气气体电离产生的等离子体轰击玻璃基板上的阵列聚合物膜。
7.根据权利要求6所述的表面处理方法，其特征在于，在步骤(6)中，将经过步骤(5)处理后的玻璃基板进行氧化铟锡镀膜处理。
8.根据权利要求4所述的表面处理方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述氢气气体的流量为6000sccm。
9.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，在步骤(4)中，使用射频电源进行电离处理，所述射频电源的功率为6千瓦。
10.一种阵列聚合物膜刻蚀后的表面处理方法，其特征在于，包括：
(1)在玻璃基板进行阵列聚合物膜处理，刻蚀接触孔；
(2)对步骤(1)得到的玻璃基板进行干法刻蚀；
(3)对步骤(2)得到的玻璃基板表面进行通入氩气和氢气的混合气体；
(4)对步骤(3)中所通入的氩气和氢气的混合气体进行电离处理；
(5)将步骤(4)中电离产生的氩气以及氢气的等离子体轰击玻璃基板上的阵列聚合物膜；
(6)将经过步骤(5)处理后的玻璃基板进行氧化铟锡镀膜处理。
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