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1. WO2020155887 - PROCÉDÉ DE FABRICATION DE SUBSTRAT DE RÉSEAU, ET SUBSTRAT DE RÉSEAU

Document

说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

附图

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18  

说明书

发明名称 : 阵列基板的制作方法以及阵列基板

[0001]
相关申请的交叉引用
[0002]
本申请要求于2019年2月2日递交中国专利局的、申请号为201910108116.x的中国专利申请的权益,该申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

[0003]
本公开涉及显示技术领域,特别是涉及一种阵列基板的制作方法以及阵列基板。

背景技术

[0004]
随着显示技术的不断发展,高精度显示技术(如8K显示技术)成为一个重要的研发方向,在高精度显示技术中,阵列基板的布线方式更为密集,而密集的布线方式需要金属导线之间的绝缘层具有良好的连接孔进行搭接。相关技术的工艺制作的连接孔的孔壁通常具有较大的坡度角。
[0005]
公开内容
[0006]
本公开提供一种阵列基板及其制作方法,以解决相关技术的阵列基板制作过程中,由于连接孔的孔壁的坡度角较大导致第一金属层与第二金属层的搭接不良的问题。
[0007]
为了解决上述问题,本公开的一个方面涉及一种阵列基板的制作方法,包括
[0008]
在衬底上依次形成第一金属层和绝缘层,所述绝缘层覆盖所述第一金属层;
[0009]
在所述绝缘层上形成刻蚀阻挡层;
[0010]
对所述刻蚀阻挡层和所述绝缘层进行多次刻蚀,每次刻蚀时所述刻蚀阻挡层对刻蚀的有效阻挡区域逐次减小,形成贯穿所述绝缘层的连接孔,其中,所述连接孔包括多个依次连通的过孔,且每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角;
[0011]
形成第二金属层,所述第二金属层通过所述连接孔与所述第一金属层连接。
[0012]
在一些实施例中,所述预设坡度角大于70°,且所述过孔的孔壁的坡度角为50°至70°。
[0013]
在一些实施例中,所述对所述刻蚀阻挡层和所述绝缘层进行多次刻蚀,形成贯穿所述绝缘层的连接孔的步骤,包括:
[0014]
在所述刻蚀阻挡层上涂覆光刻胶;
[0015]
通过构图工艺形成光刻胶孔;
[0016]
采用第一刻蚀工艺对所述光刻胶孔内的刻蚀阻挡层进行刻蚀,形成第一刻蚀孔;
[0017]
采用第二刻蚀工艺对所述第一刻蚀孔内的绝缘层进行刻蚀,形成未贯穿所述绝缘层的第一过渡孔;
[0018]
采用第三刻蚀工艺对所述刻蚀阻挡层进行刻蚀,形成第二刻蚀孔;
[0019]
采用第四刻蚀工艺对所述第二刻蚀孔和所述第一过渡孔内的绝缘层进行刻蚀,形成贯穿所述绝缘层的连接孔;
[0020]
其中,所述连接孔包括通向所述刻蚀阻挡层的第一过孔以及与所述第一过孔连通并通向第一金属层的第二过孔,所述第二过孔的孔壁的坡度角大于所述第一过孔的孔壁的坡度角。
[0021]
在一些实施例中,所述形成第二金属层的步骤,包括:
[0022]
去除所述刻蚀阻挡层上剩余的光刻胶;
[0023]
去除所述绝缘层上剩余的刻蚀阻挡层;
[0024]
在去除所述刻蚀阻挡层的绝缘层上形成第二金属层。
[0025]
在一些实施例中,所述刻蚀阻挡层的材料为铬;所述第一刻蚀工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺,所述第三刻蚀工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺;其中,所述干法刻蚀工艺所采用的刻蚀气体为O2,湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀溶液包括硝酸铈铵、冰乙酸和水。
[0026]
在一些实施例中,所述第二刻蚀工艺和所述第四刻蚀工艺均为干法刻蚀工艺,所采用的刻蚀气体为SF6和O2的混合气体,或者CF4和O2的混合气体。
[0027]
在一些实施例中,所述对所述刻蚀阻挡层和所述绝缘层进行多次刻蚀,形成贯穿所述绝缘层的连接孔的步骤,包括:
[0028]
采用第一掩膜板对所述刻蚀阻挡层进行氧化处理,得到第一氧化层;
[0029]
采用第五刻蚀工艺对所述第一氧化层进行刻蚀,形成第二过渡孔;
[0030]
采用第二掩膜板对所述刻蚀阻挡层进行氧化处理,形成第二氧化层;所述第二掩膜板的开孔的孔径大于所述第一掩膜板的开孔的孔径;
[0031]
采用第六刻蚀工艺对所述第二氧化层和所述绝缘层进行刻蚀,形成贯穿所述绝缘层的连接孔;
[0032]
其中,所述连接孔包括通向所述刻蚀阻挡层的第一过孔以及与所述第一过孔连通并通向第一金属层的第二过孔,所述第二过孔的孔壁的坡度角大于所述第一过孔的孔壁的坡度角。
[0033]
在一些实施例中,所述形成第二金属层的步骤,包括:
[0034]
对剩余的刻蚀阻挡层进行氧化处理,形成第三氧化层;
[0035]
在所述第三氧化层上形成第二金属层。
[0036]
在一些实施例中,所述刻蚀阻挡层的材料为有机硅氧烷;采用紫外线或臭氧对所述刻蚀阻挡层进行氧化处理;所述第五刻蚀工艺和所述第六刻蚀工艺均为干法刻蚀工艺,所采用的刻蚀气体为CF4。
[0037]
本公开的另一个方面涉及一种阵列基板,包括:
[0038]
衬底;
[0039]
形成在所述衬底上的第一金属层;
[0040]
覆盖所述第一金属层的绝缘层,其中所述绝缘层设置有贯穿所述绝缘层的连接孔;
[0041]
第二金属层,所述第二金属层通过所述连接孔与所述第一金属层连接,其中,所述连接孔包括多个依次连通的过孔,且每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角且沿着远离所述衬底的方向逐渐减小。
[0042]
在一些实施例中,所述预设坡度角大于70°,且所述过孔的孔壁的坡度角为50°至70°。
[0043]
在一些实施例中,所述连接孔包括通向第二金属层的第一过孔,以及与所述第一过孔连通并通向第一金属层的第二过孔,所述第二过孔的孔壁的坡度角大于所述第一过孔的孔壁的坡度角。
[0044]
在一些实施例中,所述绝缘层为多层结构,其中,所述多层结构中的分别与第一金属层和第二金属层相接触的层由绝缘材料制成。

附图说明

[0045]
图1示出了相关技术的一种阵列基板的结构示意图;
[0046]
图2示出了本公开的实施例的一种阵列基板的制作方法的流程图;
[0047]
图3示出了本公开的实施例在绝缘层上形成刻蚀阻挡层后得到的结构示意图;
[0048]
图4示出了本公开的第一种实施例的阵列基板的制作方法的具体流程图;
[0049]
图5示出了本公开的第一种实施例在刻蚀阻挡层上形成光刻胶孔后得到的结构示意图;
[0050]
图6示出了本公开的第一种实施例对光刻胶孔内的刻蚀阻挡层进行刻蚀,形成第一刻蚀孔的结构示意图;
[0051]
图7示出了本公开的第一种实施例对第一刻蚀孔内的绝缘层进行刻蚀后,形成第一过渡孔的结构示意图;
[0052]
图8示出了本公开的第一种实施例对刻蚀阻挡层进行刻蚀,形成第二刻蚀孔的结构示意图;
[0053]
图9示出了本公开的第一种实施例对第二刻蚀孔和第一过渡孔内的绝缘层进行刻蚀,形成连接孔的结构示意图;
[0054]
图10示出了本公开的第一种实施例去除刻蚀阻挡层和光刻胶后得到的结构示意图;
[0055]
图11示出了本公开的第一种实施例在绝缘层上形成第二金属层后得到的结构示意图;
[0056]
图12示出了本公开的第二种实施例的阵列基板的制作方法的具体流程图;
[0057]
图13示出了本公开的第二种实施例采用第一掩膜板对刻蚀阻挡层进行氧化处理,得到第一氧化层的结构示意图;
[0058]
图14示出了本公开的第二种实施例对第一氧化层进行刻蚀,形成第二过渡孔的结构示意图;
[0059]
图15示出了本公开的第二种实施例采用第二掩膜板对刻蚀阻挡层进行氧化处理,形成第二氧化层的结构示意图;
[0060]
图16示出了本公开的第二种实施例对第二氧化层和绝缘层进行刻蚀,形成连接孔的结构示意图;
[0061]
图17示出了本公开的第二种实施例对剩余的刻蚀阻挡层进行氧化处理,形成第三氧化层的结构示意图;以及
[0062]
图18示出了本公开的第二种实施例在第三氧化层上形成第二金属层后得到的结构示意图。

具体实施方式

[0063]
为使本公开的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细的说明。
[0064]
如图1所示,在制作阵列基板时,首先在衬底11上依次形成第一金属层 12和绝缘层13,在绝缘层13上涂覆光刻胶14,然后,对光刻胶14进行曝光、显影形成光刻胶孔,基于光刻胶孔对绝缘层13进行干法刻蚀,形成贯穿绝缘层的连接孔131。
[0065]
但是,在实际制作过程中,由于绝缘层13的厚度较厚,干法刻蚀所形成的连接孔131的坡度角θ较大,通常情况下坡度角θ会大于70°,甚至达到80°左右,坡度角θ较易产生较大的膜层段差,使得后续在制作通过连接孔131与第一金属层12连接的第二金属层时,易产生覆盖不佳或断线,导致第一金属层12与第二金属层的搭接不良。参照图2,示出了本公开的实施例的一种阵列基板的制作方法的流程图,具体可以包括如下步骤:
[0066]
步骤201,在衬底上依次形成第一金属层和绝缘层,所述绝缘层覆盖所述第一金属层。
[0067]
如图3所示,首先提供一衬底31,该衬底31可以为PI(Polyimide,聚酰亚胺)基板或玻璃基板,在衬底31上通过构图工艺形成第一金属层32,构图工艺包括金属薄膜沉积、涂覆光刻胶、掩膜曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等工序,第一金属层32的材料可以是单一金属材料,如Al、Cu、Mo等,第一金属层32的材料也可是多种金属组成叠层材料,如第一金属层32包括两层金属材料,两层金属材料分别为Al和Cu,第一金属层32的材料还可以是金属合金材料,如MoNb等。
[0068]
然后,采用PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,等离子体增强化学气相沉积法)或其它沉积方法沉积绝缘层33,使得绝缘层33覆盖第一金属层32,绝缘层33的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
[0069]
步骤202,在所述绝缘层上形成刻蚀阻挡层。
[0070]
如图3所示,在绝缘层33上形成刻蚀阻挡层34,刻蚀阻挡层34的材料为铬或有机硅氧烷。当刻蚀阻挡层34的材料为铬时,可采用溅射工艺在绝缘层33上形成刻蚀阻挡层34;当刻蚀阻挡层34的材料为有机硅氧烷时,可采用涂布工艺或旋涂工艺在绝缘层33上形成刻蚀阻挡层34,为了增加绝缘层33与刻 蚀阻挡层34的粘附性,可先对绝缘层33进行O2等离子体处理或表面羟基化处理,然后再在绝缘层33上形成刻蚀阻挡层34,其中,有机硅氧烷可以为聚二甲基硅氧烷,或聚甲基硅氧烷的改性聚合物。
[0071]
步骤203,对所述刻蚀阻挡层和所述绝缘层进行多次刻蚀,每次刻蚀时所述刻蚀阻挡层对刻蚀的有效阻挡区域逐次减小,形成贯穿所述绝缘层的连接孔,所述连接孔包括多个依次连通的过孔,且每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角。
[0072]
在本公开的实施例中,根据连接孔的尺寸需求,对刻蚀阻挡层34和绝缘层33进行多次刻蚀,每次刻蚀时所述刻蚀阻挡层对刻蚀的有效阻挡区域逐次减小,使得形成的贯穿绝缘层33的连接孔包括多个依次连通的过孔,且由于每次只需刻蚀掉部分绝缘层33,每次刻蚀掉的绝缘层厚度较小,因此,可以保证形成的连接孔中的每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角,从而减小连接孔的孔壁的坡度角。
[0073]
其中,预设坡度角大于70°,且过孔的孔壁的坡度角为50°至70°,预设坡度角指的是相关技术中形成的连接孔131的坡度角。
[0074]
参照图4,示出了本公开的第一种实施例的阵列基板的制作方法的具体流程图。
[0075]
在本公开的第一种实施例中,刻蚀阻挡层34的材料为铬,步骤203具体可以包括:
[0076]
子步骤2030,在所述刻蚀阻挡层上涂覆光刻胶;
[0077]
子步骤2031,通过构图工艺形成光刻胶孔;
[0078]
子步骤2032,采用第一刻蚀工艺对所述光刻胶孔内的刻蚀阻挡层进行刻蚀,形成第一刻蚀孔;
[0079]
子步骤2033,采用第二刻蚀工艺对所述第一刻蚀孔内的绝缘层进行刻蚀,形成未贯穿所述绝缘层的第一过渡孔;
[0080]
子步骤2034,采用第三刻蚀工艺对所述刻蚀阻挡层进行刻蚀,形成第二刻 蚀孔;
[0081]
子步骤2035,采用第四刻蚀工艺对所述第二刻蚀孔和所述第一过渡孔内的绝缘层进行刻蚀,形成贯穿所述绝缘层的连接孔。
[0082]
其中,所述连接孔包括第一过孔以及与所述第一过孔连通的第二过孔,所述第二过孔的孔壁的坡度角大于所述第一过孔的孔壁的坡度角。
[0083]
图5至图11为本公开的第一种实施例制作阵列基板的示意图。
[0084]
如图5所示,在刻蚀阻挡层24上涂覆光刻胶35,通过构图工艺形成光刻胶孔351,该构图工艺可以包括曝光、显影,其中,光刻胶35可以为正性光刻胶或负性光刻胶,当光刻胶35为正性光刻胶时,光刻胶孔351对应的区域即为受曝光区域,受曝光区域的光刻胶35经显影后被去除,未受曝光区域的光刻胶35经显影后保留,当光刻胶35为负性光刻胶时,光刻胶孔351对应的区域即为非受曝光区域,受曝光区域的光刻胶35经显影后保留,未受曝光区域的光刻胶35经显影后被去除。
[0085]
如图6所示,采用第一刻蚀工艺对光刻胶孔351内的刻蚀阻挡层34进行刻蚀,形成第一刻蚀孔341,第一刻蚀工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺,其中,干法刻蚀工艺所采用的刻蚀气体为O2,湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀溶液包括硝酸铈铵、冰乙酸和水。
[0086]
当采用湿法刻蚀工艺对光刻胶孔351内的刻蚀阻挡层34进行刻蚀时,对应的刻蚀温度为40℃,湿法刻蚀工艺的主要原理是:Ce(IV)+Cr→Ce(III)+Cr(III),其中,Ce(IV)在酸性条件下具有强氧化性,可将铬氧化为离子状态,从而使得刻蚀阻挡层34被刻蚀掉,在本公开的第一种实施例中,刻蚀阻挡层34的厚度为10-50nm,采用湿法刻蚀工艺对刻蚀阻挡层34进行完全刻蚀的时长为60s-300s。
[0087]
当采用干法刻蚀工艺对光刻胶孔351内的刻蚀阻挡层34进行刻蚀时,干法刻蚀工艺所采用的刻蚀气体为O2,此外,为了使得干法刻蚀设备进行刻蚀时的真空压力能够达到2-3Pa,干法刻蚀工艺所采用的刻蚀气体还可以为Ar 和O2的混合气体,O2作为刻蚀气体,Ar用于调节刻蚀所需的真空压力,在本公开的第一种实施例中,刻蚀阻挡层34的厚度为10-50nm,采用干法刻蚀工艺对刻蚀阻挡层34进行完全刻蚀的时长为60s-300s。
[0088]
如图7所示,采用第二刻蚀工艺对第一刻蚀孔341内的绝缘层33进行刻蚀,形成未贯穿绝缘层33的第一过渡孔331,第二刻蚀工艺为干法刻蚀工艺,所采用的刻蚀气体为SF6和O2的混合气体,或者,CF4和O2的混合气体。
[0089]
第二刻蚀工艺所采用的刻蚀气体对绝缘层33和刻蚀阻挡层34的刻蚀选择比大于10:1,使得在采用第二刻蚀工艺对绝缘层33进行刻蚀时,对刻蚀阻挡层34的刻蚀量很小,从而减小对刻蚀阻挡层34的影响,刻蚀选择比指的是刻蚀气体对绝缘层33和刻蚀阻挡层34的刻蚀速率的比值;此外,由于第二刻蚀工艺所采用的刻蚀气体中的O2会对光刻胶35具有一定的灰化作用,将靠近第一过渡孔331的光刻胶35进行腐蚀,进而去除掉刻蚀阻挡层34上靠近第一过渡孔331的光刻胶35。
[0090]
如图8所示,由于刻蚀阻挡层34上靠近第一过渡孔331的光刻胶35被去除掉,因此,可直接采用第三刻蚀工艺对露出的刻蚀阻挡层34进行刻蚀,形成第二刻蚀孔342,第三刻蚀工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺,其中,干法刻蚀工艺所采用的刻蚀气体为O2,湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀溶液包括硝酸铈铵、冰乙酸和水。
[0091]
需要说明的是,第三刻蚀工艺所采用的刻蚀气体中的O2也会对光刻胶35具有一定的灰化作用,因此,图8中的光刻胶35的图形与图7中光刻胶35的图形有所不同。
[0092]
如图9所示,采用第四刻蚀工艺对第二刻蚀孔342和第一过渡孔331内的绝缘层33进行刻蚀,形成贯穿绝缘层33的连接孔40,第四刻蚀工艺为干法刻蚀工艺,所采用的刻蚀气体为SF6和O2的混合气体,或者,CF4和O2的混合气体。
[0093]
其中,连接孔40包括第一过孔41以及与第一过孔41连通的第二过孔42, 第二过孔42的坡度角β2大于第一过孔41的坡度角β1,第一过孔41的坡度角β1可以为50°至60°,第二过孔42的坡度角β2可以为60°至70°,第一过孔41指的是连接孔40中远离衬底31的部位,第二过孔42指的是连接孔40中靠近衬底30的部位。
[0094]
可以理解的是,还可以将图7至图9所涉及的刻蚀步骤分多次进行,每次刻蚀后的刻蚀阻挡层34的图形尺寸都与上一次刻蚀后的刻蚀阻挡层34的图形尺寸不同,使得形成的连接孔40包括多个依次连通的过孔,连接孔40更加平缓。
[0095]
由上述分析可得知,通过刻蚀阻挡层34可以实现对绝缘层33进行多次刻蚀,每次刻蚀时所述刻蚀阻挡层对刻蚀的有效阻挡区域逐次减小,从而形成贯穿绝缘层33的连接孔40,连接孔40包括多个依次连通的过孔,且每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角,减小连接孔40的坡度角,提高后续第二金属层与第一金属层32的搭接效果。
[0096]
需要说明的是,当第一刻蚀工艺、第二刻蚀工艺、第三刻蚀工艺和第四刻蚀工艺均为干法刻蚀工艺时,干法刻蚀刻蚀阻挡层34所采用的刻蚀气体为O2,干法刻蚀绝缘层33所采用的刻蚀气体为SF6和O2的混合气体,或者CF4和O2的混合气体,因此,在对刻蚀阻挡层34和绝缘层33进行连续干法刻蚀时,只需将干法刻蚀设备的SF6或CF4气路进行关闭或开启,可在同一干法刻蚀设备内进行连续刻蚀,从而节省工艺时间。
[0097]
相关技术中绝缘层的干法刻蚀时间较长,如图1所示,导致绝缘层上方覆盖的光刻胶被等离子体轰击变性或损失较多,变性后的光刻胶较难被剥离,会影响后续膜层的沉积,当光刻胶损失较多时,等离子体会轰击被光刻胶保护的绝缘层表面,使得原本被光刻胶保护的绝缘层与后续膜层的沉积界面发生变化,导致Mura(亮度不均)的产生;而本公开的第一种实施例中光刻胶35是覆盖在刻蚀阻挡层34上的,刻蚀阻挡层34的材料为金属铬,光刻胶35接触的界面变为金属界面,变性后的光刻胶也比较容易被剥离,且在绝缘层33上 增加刻蚀阻挡层34,即使光刻胶损失较多时,等离子体也只会轰击刻蚀阻挡层34,对绝缘层33表面没有影响,后续剥离掉刻蚀阻挡层34,在绝缘层33上继续沉积其他膜层,从而避免Mura的产生。
[0098]
此外,相关技术中光刻胶在等离子体的作用下部分解离成C、H、O的游离基团,极易形成Polymer(碳氢聚合物)并在连接孔内聚集,增加后续形成的第二金属层与第一金属层32搭接的接触电阻;而本公开的第一种实施例干法刻蚀刻蚀阻挡层34和绝缘层33所采用的刻蚀气体均包括O2,O2Plasma对产生的Polymer进行轰击,从而可去除连接孔40内聚集的Polymer,避免因Polymer的聚集导致接触电阻的增加。
[0099]
参照图12,示出了本公开的第二种实施例的阵列基板的制作方法的具体流程图。
[0100]
在本公开的第二种实施例中,刻蚀阻挡层34的材料为有机硅氧烷,步骤203具体可以包括:
[0101]
子步骤2036,采用第一掩膜板对所述刻蚀阻挡层进行氧化处理,得到第一氧化层;
[0102]
子步骤2037,采用第五刻蚀工艺对所述第一氧化层进行刻蚀,形成第二过渡孔;
[0103]
子步骤2038,采用第二掩膜板对所述刻蚀阻挡层进行氧化处理,形成第二氧化层;所述第二掩膜板的开孔的孔径大于所述第一掩膜板的开孔的孔径;
[0104]
子步骤2039,采用第六刻蚀工艺对所述第二氧化层和所述绝缘层进行刻蚀,形成贯穿所述绝缘层的连接孔。
[0105]
其中,所述连接孔包括第一过孔以及与所述第一过孔连通的第二过孔,所述第二过孔的孔壁的坡度角大于所述第一过孔的孔壁的坡度角。
[0106]
图13至图18为本公开的第二种实施例制作阵列基板的示意图。
[0107]
如图13所示,采用第一掩膜板51对刻蚀阻挡层34进行氧化处理,得到第一氧化层361;具体的,采用紫外线或臭氧对刻蚀阻挡层34进行氧化处理, 使得有机硅氧烷的表面形成无机氧化硅,然后对无机氧化硅进行加热固化,得到第一氧化层361。
[0108]
如图14所示,采用第五刻蚀工艺对第一氧化层361进行刻蚀,形成第二过渡孔332,第五刻蚀工艺为干法刻蚀工艺,所采用的刻蚀气体为CF4;其中,可以对第一氧化层361进行全部刻蚀或部分刻蚀,图14示出了部分刻蚀后的结构示意图。
[0109]
如图15所示,采用第二掩膜板52对刻蚀阻挡层34进行氧化处理,形成第二氧化层362,第二掩膜板52的开孔的孔径大于第一掩膜板51的开孔的孔径;具体的,采用紫外线或臭氧对刻蚀阻挡层34进行氧化处理,使得有机硅氧烷的表面形成无机氧化硅,然后对无机氧化硅进行加热固化,得到第一氧化层362,第二氧化层362包括此次氧化后的无机氧化硅,以及之前氧化得到的第一氧化层361。
[0110]
如图16所示,采用第六刻蚀工艺对第二氧化层362和绝缘层33进行刻蚀,形成贯穿绝缘层33的连接孔40,第六刻蚀工艺为干法刻蚀工艺,所采用的刻蚀气体为CF4。
[0111]
可以理解的是,还可以将图15和图16所涉及的氧化、刻蚀步骤分多次进行,每次采用的掩膜板开孔的孔径大于上一次采用的掩膜板开孔的孔径,使得形成的连接孔40包括多个依次连通的过孔,且连接孔40更加平缓。
[0112]
相关技术中在对绝缘层进行干法刻蚀时,光刻胶在等离子体的轰击作用下,光刻胶孔逐渐外扩,导致后续刻蚀出的连接孔孔径大于需要的连接孔孔径,刻蚀偏差较大,而本公开的第二种实施例无需采用光刻胶,第五刻蚀工艺和第六刻蚀工艺所采用的刻蚀气体对绝缘层33和有机硅氧烷的刻蚀选择比大于10:1,减小了后续刻蚀出的连接孔的偏差。
[0113]
如图1所示,相关技术中光刻胶被等离子体轰击变性或损失较多,导致光刻胶难剥离,且极易在连接孔内产生Polymer;而本公开的第二种实施例无需采用光刻胶,避免在连接孔内产生Polymer,且后续可直接将有机硅氧烷氧化 成绝缘层材料(即无机氧化硅),无需进行光刻胶的剥离,也不需要进行显影工序,工艺更为简单。
[0114]
此外,由于可以将有机硅氧烷氧化成绝缘层材料,因此,在制作绝缘层33时,可相应减小绝缘层33的沉积厚度,当绝缘层33的制作厚度越小时,绝缘层33不同位置处的厚度的差值越小,可提高绝缘层33膜厚的均一性,进而改善绝缘层33的绝缘或电容效果。
[0115]
步骤204,形成第二金属层,所述第二金属层通过所述连接孔与所述第一金属层连接。
[0116]
在本公开的实施例中,通过构图工艺形成第一金属层37,第二金属层37通过连接孔40与第一金属层32连接,第二金属层37的材料可以是单一金属材料,也可是多种金属组成叠层材料,还可以是金属合金材料。
[0117]
如图4所示,本公开的第一种实施例中,步骤204具体可以包括:
[0118]
子步骤2040,去除所述刻蚀阻挡层上剩余的光刻胶;
[0119]
子步骤2041,去除所述绝缘层上剩余的刻蚀阻挡层;
[0120]
子步骤2042,在去除所述刻蚀阻挡层的绝缘层上形成第二金属层。
[0121]
如图10所示,采用干法剥离工艺或湿法剥离工艺去除刻蚀阻挡层34上剩余的光刻胶35,干法剥离工艺所采用的剥离气体为O2,湿法剥离工艺即包括曝光、显影工序,然后,再去除绝缘层33上剩余的刻蚀阻挡层34,可采用湿法刻蚀工艺对绝缘层33上剩余的刻蚀阻挡层34进行去除。
[0122]
如图11所示,在去除刻蚀阻挡层34的绝缘层33上形成第二金属层37,第二金属层37通过连接孔40与第一金属层32连接。
[0123]
如图12所示,本公开的第二种实施例中,步骤204具体可以包括:
[0124]
子步骤2043,对剩余的刻蚀阻挡层进行氧化处理,形成第三氧化层;
[0125]
子步骤2044,在所述第三氧化层上形成第二金属层。
[0126]
如图17所示,对剩余的刻蚀阻挡层34进行氧化处理,形成第三氧化层363,可将剩余的刻蚀阻挡层34全部氧化成第三氧化层363,也可以将剩余的刻蚀阻 挡层34部分氧化成第三氧化层363,图17示出了部分氧化后的结构示意图,通过控制氧化处理的时间,达到控制第三氧化层363的厚度。
[0127]
如图18所示,在第三氧化层363上形成第二金属层37,第二金属层37通过连接孔40与第一金属层32连接,实际上,第三氧化层363的材料为无机氧化硅,其也可以作为绝缘材料。
[0128]
在本公开的实施例中,通过在衬底上依次形成第一金属层和绝缘层,在绝缘层上形成刻蚀阻挡层,对刻蚀阻挡层和绝缘层进行多次刻蚀,每次刻蚀时所述刻蚀阻挡层对刻蚀的有效阻挡区域逐次减小,形成贯穿绝缘层的连接孔,连接孔包括多个依次连通的过孔,且每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角,形成第二金属层,第二金属层通过连接孔与第一金属层连接。通过对刻蚀阻挡层和绝缘层分多次进行刻蚀,使得形成的连接孔包括多个依次连通的过孔,且由于每次只需刻蚀掉部分绝缘层,每次刻蚀掉的绝缘层厚度较小,可以保证形成的连接孔中的每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角,从而减小连接孔的孔壁的坡度角,在后续制作第二金属层时,避免因连接孔坡度角较大导致第二金属层的覆盖不佳或断线,改善第一金属层与第二金属层的搭接不良。
[0129]
本公开的实施例还提供了一种阵列基板,包括:衬底31;形成在衬底31上的第一金属层32;覆盖第一金属层32的绝缘层33;第二金属层37,第二金属层37通过贯穿绝缘层33的连接孔40与第一金属层32连接,连接孔40包括多个依次连通的过孔,且每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角且沿着远离所述衬底的方向逐渐减小。
[0130]
如图11所示,第二金属层37是形成在绝缘层33上,如图18所示,第二金属层34是形成第三氧化层363上的,第三氧化层363的材料为无机氧化硅,其也可以作为绝缘材料。
[0131]
本公开的实施例的阵列基板可以采用上述阵列基板的制作方法制成。
[0132]
在本公开的实施例中,阵列基板包括衬底、形成在衬底上的第一金属层, 覆盖第一金属层的绝缘层以及第二金属层,第二金属层通过贯穿绝缘层的连接孔与第一金属层连接,连接孔包括多个依次连通的过孔,且每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角。通过形成包括多个依次连通的过孔的连接孔,且每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角,从而减小连接孔的孔壁的坡度角,第二金属层在通过连接孔与第一金属层连接时,可避免因连接孔坡度角较大导致第二金属层的覆盖不佳或断线,改善第一金属层与第二金属层的搭接不良。
[0133]
对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本公开并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本公开,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
[0134]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0135]
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0136]
以上对本公开所提供的一种阵列基板及其制作方法,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本公开的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本公开的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处, 综上所述,本说明书内容不应理解为对本公开的限制。

权利要求书

[权利要求 1]
一种阵列基板的制作方法,包括 在衬底上依次形成第一金属层和绝缘层,所述绝缘层覆盖所述第一金属层; 在所述绝缘层上形成刻蚀阻挡层; 对所述刻蚀阻挡层和所述绝缘层进行多次刻蚀,每次刻蚀时所述刻蚀阻挡层对刻蚀的有效阻挡区域逐次减小,形成贯穿所述绝缘层的连接孔,其中,所述连接孔包括多个依次连通的过孔,且每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角; 形成第二金属层,所述第二金属层通过所述连接孔与所述第一金属层连接。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的方法,其中,所述预设坡度角大于70°,且所述过孔的孔壁的坡度角为50°至70°。
[权利要求 3]
根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述对所述刻蚀阻挡层和所述绝缘层进行多次刻蚀,形成贯穿所述绝缘层的连接孔的步骤,包括: 在所述刻蚀阻挡层上涂覆光刻胶; 通过构图工艺形成光刻胶孔; 采用第一刻蚀工艺对所述光刻胶孔内的刻蚀阻挡层进行刻蚀,形成第一刻蚀孔; 采用第二刻蚀工艺对所述第一刻蚀孔内的绝缘层进行刻蚀,形成未贯穿所述绝缘层的第一过渡孔; 采用第三刻蚀工艺对所述刻蚀阻挡层进行刻蚀,形成第二刻蚀孔; 采用第四刻蚀工艺对所述第二刻蚀孔和所述第一过渡孔内的绝缘层进行 刻蚀,形成贯穿所述绝缘层的连接孔; 其中,所述连接孔包括通向所述刻蚀阻挡层的第一过孔以及与所述第一过孔连通并通向第一金属层的第二过孔,所述第二过孔的孔壁的坡度角大于所述第一过孔的孔壁的坡度角。
[权利要求 4]
根据权利要求3所述的方法,其中,所述形成第二金属层的步骤,包括: 去除所述刻蚀阻挡层上剩余的光刻胶; 去除所述绝缘层上剩余的刻蚀阻挡层; 在去除所述刻蚀阻挡层的绝缘层上形成第二金属层。
[权利要求 5]
根据权利要求3所述的方法,其中,所述刻蚀阻挡层的材料为铬;所述第一刻蚀工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺,所述第三刻蚀工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺;其中,所述干法刻蚀工艺所采用的刻蚀气体为O2,湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀溶液包括硝酸铈铵、冰乙酸和水。
[权利要求 6]
根据权利要求3所述的方法,其中,所述第二刻蚀工艺和所述第四刻蚀工艺均为干法刻蚀工艺,所采用的刻蚀气体为SF6和O2的混合气体,或者CF4和O2的混合气体。
[权利要求 7]
根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述对所述刻蚀阻挡层和所述绝缘层进行多次刻蚀,形成贯穿所述绝缘层的连接孔的步骤,包括: 采用第一掩膜板对所述刻蚀阻挡层进行氧化处理,得到第一氧化层; 采用第五刻蚀工艺对所述第一氧化层进行刻蚀,形成第二过渡孔; 采用第二掩膜板对所述刻蚀阻挡层进行氧化处理,形成第二氧化层;所述第二掩膜板的开孔的孔径大于所述第一掩膜板的开孔的孔径; 采用第六刻蚀工艺对所述第二氧化层和所述绝缘层进行刻蚀,形成贯穿所 述绝缘层的连接孔; 其中,所述连接孔包括通向所述刻蚀阻挡层的第一过孔以及与所述第一过孔连通并通向第一金属层的第二过孔,所述第二过孔的孔壁的坡度角大于所述第一过孔的孔壁的坡度角。
[权利要求 8]
根据权利要求7所述的方法,其中,所述形成第二金属层的步骤,包括: 对剩余的刻蚀阻挡层进行氧化处理,形成第三氧化层; 在所述第三氧化层上形成第二金属层。
[权利要求 9]
根据权利要求7所述的方法,其中,所述刻蚀阻挡层的材料为有机硅氧烷;采用紫外线或臭氧对所述刻蚀阻挡层进行氧化处理;所述第五刻蚀工艺和所述第六刻蚀工艺均为干法刻蚀工艺,所采用的刻蚀气体为CF4。
[权利要求 10]
一种阵列基板,包括: 衬底; 形成在所述衬底上的第一金属层; 覆盖所述第一金属层的绝缘层,其中所述绝缘层设置有贯穿所述绝缘层的连接孔; 第二金属层,所述第二金属层通过所述连接孔与所述第一金属层连接,其中,所述连接孔包括多个依次连通的过孔,且每个过孔的孔壁的坡度角均小于预设坡度角且沿着远离所述衬底的方向逐渐减小。
[权利要求 11]
根据权利要求10所述的阵列基板,其中,所述预设坡度角大于70°,且所述过孔的孔壁的坡度角为50°至70°。
[权利要求 12]
根据权利要求10所述的阵列基板,其中,所述连接孔包括通向第二 金属层的第一过孔,以及与所述第一过孔连通并通向第一金属层的第二过孔,所述第二过孔的孔壁的坡度角大于所述第一过孔的孔壁的坡度角。
[权利要求 13]
根据权利要求10所述的阵列基板,其中,所述绝缘层为多层结构,其中,所述多层结构中的分别与第一金属层和第二金属层相接触的层由绝缘材料制成。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7]  
[ 图 8]  
[ 图 9]  
[ 图 10]  
[ 图 11]  
[ 图 12]  
[ 图 13]  
[ 图 14]  
[ 图 15]  
[ 图 16]  
[ 图 17]  
[ 图 18]