CN105590848B - 显示器件制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示器件制备方法，包括：于一半导体结构的表面涂覆一有机物层；经曝光、显影后，于所述半导体结构上将所述有机物层形成具有开口图形的平坦化层；对所述平坦化层进行固化工艺，固化工艺所述平坦化层的表面形成一有机聚合物层；湿法刻蚀去除所述有机聚合物层后，沉积一电极层覆盖所述平坦化层的上表面，且所述电极层还覆盖所述开口图形的底部及其侧壁；所述半导体结构中设置一数据线层，所述平坦化层覆盖于所述数据线层的上表面，且所述电极层与所述数据线层电性连接。本发明方法与传统技术相比，在本发明方法中减少了工艺流程数量，简化了工艺流程,并且使得工艺设备的建制费用投入大大降低。

Description

显示器件制备方法

技术领域

本发明涉及一种半导体工艺，尤其涉及一种显示器件制备方法。

背景技术

目前，在显示器件的制造过程中，要求显示器件具有高开口率，甚至是超高开口率。

器件的开口率是指除去每一个像素的配线部、晶体管部(通常采用黑色矩阵隐藏)后的光线通过部分的面积和每一个像素整体的面积之间的比例。所以，器件的开口率越高，光线通过的效率也就越高。

为了提高器件的开口率，通常采用具有高开口率(或超高开口率)的有机膜工艺流程来实现，即通过于两层相邻的金属层之间设置有机材料层，以利用有机材料来降低该两层金属层之间的耦合效应，进而制备具有高开口率的器件。

传统制备上述具有高开口率的器件的工艺主要包括前序工艺和有机膜工艺，其具体工艺步骤如下：

首先在玻璃基板上制备多晶硅(Polysilicon)，然后形成栅绝缘层(GateInsulator)，接着制备栅极线(Gate Line)，并继续刻蚀以形成接触孔(Contact Hole)，之后形成数据线层(Data Line)；在上述的数据线层制备完成之后，继续形成具有超高开口率有机物物平坦化层(Organic Material Planar Layer with Ultra High Apertureratio)。

其中，对于该超高开口率有机物平坦化层的工艺流程中，一般都包含光阻的涂覆(coating)、曝光(exposure)、显影(develop)、有机物平坦化层的烘烤(baking)和固化(curing)等工艺步骤。在这些工艺步骤中，由于对有机物平坦化层进行固化后，一般都会形成一层有机物的聚合物(organic polymer)覆盖于器件的表面，如不加以去除，会导致器件的金属与金属层之间接触阻抗过高或其他异常情况，因此，为了保证器件的良率，需要在该步骤之后对该步骤所形成的副产物(有机聚合物)进行去除。

可见，由于在进行有机物平坦化层的固化过程中会伴随着有机物聚合物副产物的产生，因此，在对该有机物平坦化层进行固化之后还需要至少进行两步的清理(有机聚合物的干刻去除和电极工艺前的预清洗)，这样会导致器件在实际的生产过程中，无形中增加了工艺步骤的数量，进而增加了产品的工艺周期，影响了产品的生产效率。

中国专利(CN 1641830A)公开了一种显示面板的制作方法，包括：在显示面板上依序形成保护层以及平坦层，平坦层是由有机高分子材料构成的光致抗蚀剂，其厚度约为用来维持表面平坦，接着将平坦层图形化，以形成开口，继续向下刻蚀保护层形成接触孔，通过一去光致抗蚀剂工艺(descum)来扩大开口，接着在平坦层表面沉积一导电层。

该专利并未给出如何进行有机聚合物去除的具体方法。

中国专利(CN 101017301A)公开了一种制造显示基板的方法，具体包括：在形成有有源元件和电容结构的基板上涂布平坦层，在平坦层中形成导孔，于平坦层上依序形成透明导电层以及反射电极层，透明导电层的材质可为铟锡氧化物等。

该专利所公开的方法是在平坦层制备完成后，直接进行ITO层的沉积，上述两步工艺之间并没有进行有机聚合物的去除。

由此可见，目前在具有超高开口率的显示器件的制备过程中，尚不存在一种既节省工艺步骤又能够对有机聚合物进行去除的有效方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种显示器件制备方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：

一种显示器件的制备方法，其特征在于，

于一半导体结构的表面涂覆一有机物层；

经曝光、显影后，于所述半导体结构上将所述有机物层形成具有开口图形的平坦化层；

对所述平坦化层进行固化工艺，固化工艺使所述平坦化层的表面形成一有机聚合物层；

湿法刻蚀去除所述有机聚合物层后，沉积电极层覆盖所述平坦化层的上表面，且该电极层还覆盖所述开口图形的底部及其侧壁；

所述半导体结构中设置一数据线层，所述平坦化层覆盖于所述数据线层的上表面，且所述电极层与所述数据线层电性连接。

所述的显示器件制备方法，其中，所述半导体结构还包括多晶硅栅极、栅绝缘层、栅极线和接触孔。

所述的显示器件制备方法，其中，采用包含有乙醇胺的化学清洗液进行所述湿法刻蚀。

所述的显示器件制备方法，其中，所述化学清洗液中还包含有二甲基亚砜；

所述的显示器件制备方法，其中，所述化学清洗液中还包含有二乙二醇丁醚。

所述的显示器件制备方法，其中，所述化学清洗液中还包含有二甲基乙酰胺。

所述的显示器件制备方法，其中，采用包含有氢氟酸的化学清洗液进行所述湿法刻蚀。

所述的显示器件制备方法，其中，所述透明电极层的材质为氧化铟锡。

所述的显示器件制备方法，其中，所述对所述有机聚合物层进行所述湿法刻蚀时，还伴随有大气电浆刻蚀工艺。

所述的显示器件制备方法，其中，所述有机聚合物层覆盖于所述平坦化层的上表面以及每个所述开口图形的底部和侧壁表面。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明方法通过湿法刻蚀的方法来去除超高开口率显示器件制备工艺中产生的再沉积的有机聚合物层，与传统技术相比，本发明方法中并不需要使用干法刻蚀机台，从而使得工艺设备的建制费用投入大大降低。另外，采用本发明的方法将有机聚合物层去除的同时还对器件结构的表面进行了清洗，所以当进行后续透明电极的沉积制备工艺前不需要再进行预清洗，从而减少了工艺流程数量，进而简化了工艺流程。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1是本发明方法实施例中从平坦化层工艺至电极沉积工艺之间的流程示意图；

图2～图7是本发明方法实施例中经过不同工艺步骤后所形成的器件结构示意图；

图8是本发明方法另一实施例中从平坦化层工艺至电极沉积工艺之间的流程示意图。

具体实施方式

本发明提供一种高开口率显示器件制备工艺中有机聚合物的去除方法，本发明可应用于任何会形成有机聚合物的高开口率或者超高开口率的显示器件的制备工艺中，如低温多晶硅器件(LTPS)、薄膜晶体管器件(TFT)、液晶显示器件(LCD)或主动式有机致电发光显示器(AMOLED)的制备工艺等。

本发明的中心思想是在去除有机聚合物时，通过采用化学清洗液(chemical basetreatment)处理工艺完全或部分取代以下两个工艺步骤：

(1)干法刻蚀去除有机聚合物；

(2)电极沉积前的预清洗。

下面结合附图以及具体实施例来对本发明进行详细说明。

在一玻璃基板上进行常规的流片作业至平坦化层制备之前，以在该基板上依次形成多晶硅栅极、栅绝缘层、栅极线、接触孔、数据线。其中，形成多晶硅栅极、栅绝缘层、栅极线、接触孔和数据线的方法可采用现有的任何公知或常用的方法，在本发明中不对其进行限制。

如图1所示，接着，对具有上述多晶硅栅极、栅绝缘层、栅极线、接触孔和数据线结构的玻璃基板进行平坦化层工艺，该平坦化层工艺具体包括以下步骤：

首先，在形成有上述半导体结构的玻璃基板表面涂覆一层有机物薄膜，以平坦化器件的表面，形成平坦化层2，如图2所示(图中仅示出了数据层1以上的部分)，该平坦化层2的厚度可以为2um～4um，如2um、3um或4um等，该有机物薄膜的材质可以为高分子有机材料。

然后，对该平坦化层2进行曝光、显影工艺，以对该平坦化层进行图案化处理，形成如图3所示的，具有多个开口图形的平坦化层2’。

接着，对形成开口后的平坦化层2’进行烘烤、固化工艺，以将有机物薄膜变为高分子形态，此时该有机物薄膜经过固化工艺后有部分有机物薄膜会产生挥发，挥发出的物质又会重新沉积回玻璃基板上暴露的表面，形成再沉积的有机聚合物层3，如图4所示，由于在形成该有机聚合物层3的过程前平坦化层就已经通过曝光、显影工艺形成图案化的开口，并且开口处会暴露出下层的金属数据线1，所以再沉积的有机聚合物层不仅仅覆盖于平坦化层2的表面，而且还覆盖于平坦化层中的开口图形的表面，即开口的侧壁以及底部(暴露的金属数据线的表面)。上述通过挥发而再沉积形成的有机聚合物如不进行去除，会导致所制备器件的金属层与金属层的接触阻抗过高，所以必须加以去除。

对于再沉积的有机聚合物层的去除，在本发明一实施例中采用化学清洗液进行去除，如图5所示，将该化学清洗液4作用于有机聚合物层3上，使得该化学清洗液4与有机聚合物层3进行反应，进而完全去除该有机聚合物3层，当该化学清洗液在去除该再沉积的有机聚合物层的同时还起到电极层沉积前的预清洗作用。该化学清洗液可以包括以下溶液中的任意一种：(1)乙醇胺(MEA)和二甲基亚砜(DMSO)的混合溶液；(2)乙醇胺(MEA)和二甲基乙酰胺(DMAC)的混合溶液；(3)乙醇胺(MEA)和二乙二醇丁醚(BDG)的混合溶液；(4)氢氟酸溶液(HF)。对于上述的溶液，其浓度的选择，可以根据实际的工艺需要来进行确定。

经过上述的化学清洗液清洗后的玻璃基板，不仅去除了由于平坦层固化后而引起的再沉积的有机聚合物层，如图6所示，而且同时也对半导体结构的表面进行了清洗，从而可以直接进行后续的电极层的制备，沉积电极层5后形成如图7所示的结构，其中，电极层的材质可以为氧化铟锡,电极层可为透明电极层。而无需再进行预清洗的工艺步骤，所以，与现有技术相比，节省了工艺步骤。

在本发明的另一个实施例中，如图8所示，可采用上述的化学清洗液与大气电浆共同作用来去除有机聚合物层，同时也起到了制备透明电极前的预清洗作用。在该实施例中由于大气电浆设备可简单架设于湿法清洗机台上，所以并不增加额外的成本投入。

而本发明的方法中，采用化学清洗液进行处理的过程中需要通过湿法刻蚀机台，省去了传统工艺中采用干法刻蚀机台的建制费用，即使同时采用大气电浆进行处理时，也只需要将大气电浆设备架设于湿法刻蚀机台上，并不需要额外增加干法刻蚀机台。从而节省了工艺设备的建制费用。

综上所述，本发明通过湿法清洗或湿法清洗与大气电浆共同作用来去除显示器件制备过程中产生的有机聚合物，使得在去除有机聚合物的同时还起到了对器件结构表面的清洗，从而在后续沉积形成透明电极的过程中不需要再进行沉积前的预清洗，节省了工艺步骤。另外，在本发明的方法中使用湿法刻蚀机台，而并不需要使用干法刻蚀机台，从而使得工艺过程中的设备建制费用降低，进而降低了生产成本。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (10)

1.一种显示器件的制备方法，其特征在于，

于一半导体结构的表面涂覆一有机物层；

经曝光、显影后，于所述半导体结构上将所述有机物层形成具有开口图形的平坦化层；

对所述平坦化层进行固化工艺，固化工艺使所述平坦化层的表面形成一有机聚合物层；

湿法刻蚀去除所述有机聚合物层后，沉积一电极层覆盖所述平坦化层的上表面，且该电极层还覆盖所述开口图形的底部及其侧壁；

所述半导体结构中设置一数据线层，所述平坦化层覆盖于所述数据线层的上表面，且所述电极层与所述数据线层电性连接。

2.如权利要求1所述的显示器件制备方法，其特征在于，所述半导体结构还包括多晶硅栅极、栅绝缘层、栅极线和接触孔。

3.如权利要求1所述的显示器件制备方法，其特征在于，采用包含有乙醇胺的化学清洗液进行所述湿法刻蚀。

4.如权利要求3所述的显示器件制备方法，其特征在于，所述化学清洗液中还包含有二甲基亚砜。

5.如权利要求3所述的显示器件制备方法，其特征在于，所述化学清洗液中还包含有二乙二醇丁醚。

6.如权利要求3所述的显示器件制备方法，其特征在于，所述化学清洗液中还包含有二甲基乙酰胺。

7.如权利要求1所述的显示器件制备方法，其特征在于，采用包含有氢氟酸的化学清洗液进行所述湿法刻蚀。

8.如权利要求1所述的显示器件制备方法，其特征在于，所述电极层的材质为氧化铟锡。

9.如权利要求1所述的显示器件制备方法，其特征在于，所述对所述有机聚合物层进行所述湿法刻蚀时，还伴随有大气电浆刻蚀工艺。

10.如权利要求1所述的显示器件制备方法，其特征在于，所述有机聚合物层覆盖于所述平坦化层的上表面以及每个所述开口图形的底部和侧壁。