CN108565358A - 一种阳极刻蚀的方法及显示屏 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种阳极刻蚀的方法及显示屏。包括：在阳极平坦化层表面形成凹槽；以及在所述凹槽中形成阳极。从而解决了湿法刻蚀由于较大的阳极横向亏损而无法满足设计线宽的需要的问题。

Description

一种阳极刻蚀的方法及显示屏
技术领域
本发明涉及薄膜晶体管技术领域，具体涉及一种阳极刻蚀的方法及显示屏。
背景技术
随着显示技术的发展，对TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)中半导体层的电子迁移率要求越来越高，低温多晶硅(Low Temperature Poly Silicon,LTPS)技术应运而生。TFT中的半导体采用LTPS半导体后，由于LTPS半导体材料的载流子迁移率非常高，像素信号写入速度得到了显著提升，从而可以将TFT的面积设置地更小、并且将阵列基板中的走线等结构设置地更细，以得到开口率更高的显示面板。
LTPS-AMOLED(有源矩阵发光二极管)阳极图案制作采用湿法刻蚀技术，而湿法刻蚀具有显著的刻蚀各向同性，横向刻蚀较严重，从而使得最终的阳极图案具有明显的横向亏损。对于高PPI(pixels per inch)分辨率的屏幕，由于设计排版需要，阳极图案线宽将会大大降低，湿法刻蚀由于较大的阳极横向亏损而无法满足设计线宽的需要。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种阳极刻蚀的方法及显示屏，解决了由于湿法刻蚀较大的阳极横向亏损无法满足设计线宽的技术问题。
本发明一实施例提供的一种阳极刻蚀的方法包括：
在阳极平坦化层表面形成凹槽；以及
在所述凹槽中形成阳极。
所述在阳极平坦化层表面形成凹槽包括：通过阳极平坦化层半曝光掩膜板形成所述凹槽。
在所述凹槽中形成阳极包括：
在所述阳极平坦化层表面制备阳极膜；
在所述阳极膜表面形成刻蚀图案；以及
对所述阳极膜进行湿法刻蚀，消除所述凹槽之外的所述阳极膜。
所述阳极与所述凹槽的侧壁紧密接触。
进一步包括：所述凹槽的边缘形成坡度角的倾斜。
所述阳极平坦化层半曝光掩膜板进一步包括：全透区域、半透区域和不透区域；以及
所述半透区域包括透过率过渡增大区域。
所述凹槽通过所述阳极平坦化层半曝光掩膜板的半透区域形成；以及
通过所述透过率过渡增大区域形成坡度角的倾斜。
进一步包括：所述刻蚀图案的边缘轮廓小于所述凹槽的边缘轮廓。
所述坡度角的角度为80度-90度。
本发明一实施例提供的一种显示屏，所述显示屏包括所述阳极刻蚀的方法形成的阵列基板。
本发明实施例提供的一种阳极刻蚀的方法及显示屏，通过在阳极平坦化层表面形成凹槽，然后在凹槽中形成阳极，从而解决了湿法刻蚀由于较大的阳极横向亏损而无法满足设计线宽的需要的问题。
附图说明
图1所示为本发明一实施例提供的一种阳极刻蚀方法的流程图。
图2所示为本发明一实施例提供的一种阳极刻蚀方法的流程图。
图3所示为本发明一实施例提供的对阳极平坦化层曝光截面示意图。
图4所示为本发明一实施例提供的一种平坦化半曝光掩模板的示意图。
图5所示为本发明一实施例提供的阳极平坦化层凹槽截面示意图。
图6所示为本发明一实施例提供的一种阳极膜层截面示意图。
图7所示为本发明一实施例提供的一种制备坡度角的示意图。
图8所示为本发明一实施例提供的一种阳极膜湿法刻蚀的截面示意图。
图9所示为本发明一实施例提供的一种湿法刻蚀后阳极膜截面示意图。
图10所示为本发明一实施例提供的一种阳极膜刻蚀掩模板的遮蔽图案示意图。
图11所示为本发明一实施例提供的一种LTPS-AMOLED阵列基板截面示意图。
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作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。
图1所示为本发明一实施例提供的一种阳极刻蚀方法的流程图。如图1所示，该阳极刻蚀的方法包括如下步骤：
步骤01：在阳极平坦化层表面形成凹槽；
步骤02：在凹槽中形成阳极。
本发明实施例的阳极刻蚀方法将阳极图案形成在平坦化层表面的凹槽中，使得具有厚度特征的阳极图案的边缘与凹槽侧壁紧密结合，有效避免了湿法刻蚀过程中出现阳极横向亏损。
图2所示为本发明一实施例提供的一种阳极刻蚀方法的流程图。如图2所示，阳极刻蚀的方法中在凹槽中形成阳极包括如下步骤：
步骤03：在阳极平坦化层表面制备阳极膜；
步骤04：在阳极膜表面形成刻蚀图案；
形成刻蚀图案包括在阳极膜层上进行PR Coating(光刻胶光敏材料涂覆)、利用曝光机的掩膜板曝光、使光刻胶显影，使光刻胶形成包括刻蚀图案的阳极膜刻蚀掩模板等处理过程，对这些处理过程本实施例不作限定。刻蚀图案与形成阳极的凹槽中的阳极图案匹配。
步骤05：利用刻蚀图案对阳极膜进行湿法刻蚀，消除所述凹槽之外的阳极膜。
在随后的处理过程中消除形成刻蚀图案的光刻胶材料。
结合图1和图2，在阳极平坦化层表面需要形成阳极图案的区域形成凹槽后，在该阳极平坦化层表面制备阳极膜，由于平坦化层的凹槽边缘近似直角,阳极膜层在平坦化层的凹槽边缘会发生断裂，有利于凹槽外的阳极膜剥离。然后在该阳极膜表面形成刻蚀图案后，对该阳极膜进行湿法刻蚀，以消除凹槽之外的阳极膜，平坦化层凹槽内的阳极边缘与平坦化层的凹槽边缘紧密接触,从而阻止了蚀刻药液对平坦化层凹槽内阳极的横向刻蚀。
本发明实施例的阳极刻蚀方法有利于阳极图案在阳极膜上的形成，并有利于多余阳极膜的剥离，同时阳极图案与凹槽配合在进行湿法刻蚀能够有效的解决刻蚀药液的横向扩散，从而解决了湿法刻蚀由于较大的阳极横向亏损而无法满足设计线宽的需要的问题。
图3所示为本发明一实施例提供的对阳极平坦化层曝光截面示意图。如图3所示，使用曝光机发射光照，透过该阳极平坦化层半曝光掩膜板201对阳极平坦化层202进行曝光，从而在阳极平坦化层202表面的掩膜区域形成凹槽。该凹槽的图案与阳极平坦化层半曝光掩模板的半透区域的图案相对应。
该阳极平坦化层202下还包括基板、电容上极板、走线、电容下极板等。
应当理解，通过曝光机光照透过阳极平坦化层半曝光掩膜板201对阳极平坦化层202进行曝光，但本发明对具体的曝光设备不作限定。
图4所示为本发明一实施例提供的一种平坦化半曝光掩模板的示意图。如图4所示，本发明一实施例中曝光设备是透过阳极平坦化层半曝光掩膜板201对阳极平坦化层202进行曝光的，曝光后的阳极平坦化层202的图案应与阳极平坦化层半曝光掩膜板201的图案相对应。阳极平坦化层半曝光掩膜板201包括：全透区域301、半透区域302和不透区域303；所述半透区域302包括边缘补偿区域3011。该阳极平坦化层半曝光掩膜板201在二氧化硅基板上制作而成，全透区域301的材质可为空白的二氧化硅(SiO2)，不透区域303的材质可为铬(Cr)，半透区域302的材质可为y氧化x铬(CrxOy)，例如三氧化二铬(Cr2O3)、二氧化铬(CrO2)等。但本发明对具体的阳极平坦化层半曝光掩模板201的材质类型不作限定。
全透区域301能够确保阳极平坦化层曝光完全，半透区域302能够在阳极平坦化层202形成凹槽，不透区域303能够保证在曝光时不受外界光照的影响。曝光作用时通过全透区域301、半透区域302和不透区域303在阳极平坦化层形成不同深度的图案。
阳极平坦化层半曝光掩膜板201满足在对阳极平坦化层202曝光时，选择合适的曝光量可以确保全透区域301的阳极平坦化层202曝光完全，并且确保半透区域302对应的阳极平坦化层的凹槽的槽深与后续形成的阳极膜层厚度保持在同一个量级。
半透区域302对应的阳极平坦化层表面可以形成槽深为0.1μm至0.3μm的凹槽，形成槽深为0.12μm的凹槽有利于配合阳极膜的形成和后续阳极膜的刻蚀。
图5所示为本发明一实施例提供的阳极平坦化层凹槽截面示意图。结合图4和图5所示，曝光机透过阳极平坦化层半曝光掩模板201对阳极平坦化层202进行曝光后，在阳极平坦化层202形成的凹槽的图案应与阳极平坦化层半曝光掩模板201的图案完全对应。也就是说，阳极平坦化层半曝光掩模板201中的全透区域对应在阳极平坦化层202形成过孔，阳极平坦化层半曝光掩模板201中的半透区域302对应在阳极平坦化层202形成凹槽，阳极平坦化层半曝光掩模板201中的不透区域对应阳极平坦化层202没有曝光的部分。例如如图4所示，曝光装置的光照透过阳极平坦化层半曝光掩模板201中的半透区域302进行曝光后形成阳极平坦化层202的凹槽401，曝光装置的光照透过阳极平坦化层半曝光掩模板201中的全透区域301进行曝光后形成阳极平坦化层202的过孔402。
图6所示为本发明一实施例提供的一种阳极膜层截面示意图。如图6所示，本发明一实施例中在阳极平坦化层202表面形成凹槽401后，进一步在阳极平坦化层202表面制备阳极膜501。阳极膜可采用磁控溅射(Sputter)工艺在阳极平坦化层202上形成，并且覆盖在阳极平坦化层202的表面、凹槽401和过孔402上。该阳极膜应具有导电性。该阳极膜各层材质和厚度可为氧化铟锡(ITO)/银(Ag)/氧化铟锡(ITO):其中Ag可以很好地反射有机发光二极管(Organic Light-Emiting Diode,OLED)发射的光,ITO可以很好的阻止Ag被氧化。但本发明对具体的阳极膜层结构和厚度不作限定。
应当理解，阳极膜可采用磁控溅射(Sputter)工艺在阳极平坦化层202上形成，但本发明对具体的阳极膜制备方法不作限定。
如图4所示，本发明一实施例中，通过平坦化层半曝光掩模板中半透区边缘补偿区域3011可以控制阳极平坦化层202的凹槽401边缘形成坡度角，坡度角的角度在80-90度的范围内，在凹槽边缘，阳极与成坡度的凹槽侧壁紧密结合，由于坡度角度使得凹槽侧壁顶部相对凹槽外部形成相对尖锐的边缘，使得阳极膜在此处的内应力剧烈变化，有利于在后续工艺中促使阳极膜在此断裂，有利于多余的阳极膜与凹槽中形成阳极的阳极图案剥离。
图7所示为本发明一实施例提供的一种制备坡度角的示意图。如图7所示，为了解决正常半曝光掩膜板曝光形成的平坦化层凹槽边缘坡度角角度偏小的问题,在阳极平坦化半曝光掩膜板201上设置有边缘补偿区域3011,即在阳极平坦化半曝光掩膜板201的半透区域302的边缘范围内,透过率有一个过渡增大区域(即边缘补偿区域3011)，在该过渡增大区域内由凹槽中心向边缘方向透过率渐变增大该过渡增大区域用于修复凹槽401边缘的坡度角角度偏小的问题，保证边缘坡度角的角度在80-90度的范围内。
将控制阳极平坦化层202的凹槽401边缘坡度角的角度控制在80-90度的范围内，可促使阳极平坦化层表面的阳极膜在此断裂。
结合图5和图6所示，阳极膜在凹槽401内的边缘与凹槽401的侧壁紧密接触，阳极膜可以很好的内嵌在阳极平坦化层202的凹槽401内。由于凹槽401内阳极膜边缘与阳极平坦化层202的凹槽401边缘紧密接触,后续湿刻药液无法扩散至阳极边缘进行横向刻蚀。从根本上解决了阳极横向亏损过大的问题。同时，由于曝光机对阳极平坦化层半曝光掩膜板201的全透区域曝光后，使得全透区域的阳极平坦化层202曝光完全形成过孔402，阳极膜通过该过孔402和驱动薄膜场效应晶体管的漏极相连。
可以理解，阳极平坦化层202的材料可以为感光有机胶或者正性光刻胶，本发明对阳极平坦化层202材料的具体类型不作限定。
还可以理解，阳极平坦化层202的厚度可为2.1μm，但本发明对具体的阳极平坦化层202的厚度不作限定。
图8所示为本发明一实施例提供的一种阳极膜湿法刻蚀的截面示意图。如图8所示，本发明一实施例中在阳极平坦化层202表面制备阳极膜后进一步在阳极膜的表面利用光刻胶形成阳极膜刻蚀掩模板601，阳极膜刻蚀掩模板601包括刻蚀图案和刻蚀图案匹配的遮蔽图案，该阳极膜刻蚀掩模板601的遮蔽图案与凹槽401的图案相对应完全覆盖在凹槽401上，阳极膜刻蚀掩模板601制备完成后，阳极湿法刻蚀装置602释放出湿刻药液对阳极膜进行化学腐蚀，从而完成对阳极膜的湿法刻蚀过程。
可以理解，由于阳极膜为层结构，各层材质和厚度可为ITO/Ag/ITO:所以湿法刻蚀可使用硝酸(HNO3)/磷酸(H3PO4)/醋酸(CH3COOH)等混合酸对阳极膜进行刻蚀形成阳极图案，但本发明对具体的湿刻药液不作限定。
阳极膜刻蚀掩模板601的遮蔽图案将凹槽401完全覆盖，湿刻药液无法扩散至凹槽401内阳极边缘进行横向刻蚀，减少了刻蚀的横向亏损，提高了线宽的精度。
在本发明一实施例中，遮蔽图案的轮廓略大于凹槽401的轮廓，即对应的刻蚀图案轮廓略小于凹槽401的轮廓。阳极膜刻蚀掩模板601上的遮蔽图案的边缘轮廓稍大于对应凹槽的轮廓，即与凹槽中的阳极图案相比较，阳极膜刻蚀掩模板601上的遮蔽图案的边缘轮廓相对于凹槽内阳极膜的边缘轮廓外扩，即刻蚀图案的边缘轮廓相对于凹槽内阳极膜的边缘轮廓缩小。遮蔽图案的边缘轮廓外扩距离在0.15μm至0.4μm之间，对于阳极刻蚀，考虑到可能的凹槽槽深，遮蔽图案的边缘轮廓外扩距离优选0.2μm。
图9所示为本发明一实施例提供的一种湿法刻蚀后阳极膜截面示意图。如图9所示，本发明一实施例中阳极膜刻蚀完成后，形成阳极图案，该阳极图案应与阳极膜刻蚀掩模板601的遮蔽图案相对应。701为湿法刻蚀后保留的阳极膜，该阳极膜和阳极平坦化层202保持水平一致，并且边缘紧密连接，没有由于湿法刻蚀的横向刻蚀现象出现横向亏损，提高了线宽精度，从而满足生产需求。
图10所示为本发明一实施例提供的一种阳极膜刻蚀掩模板的遮蔽图案示意图。如图10所示对阳极膜进行湿法刻蚀后所形成的阳极图案应与所述阳极膜刻蚀掩模板601的遮蔽图案相对应，也就是说，阳极膜刻蚀掩模板601上能流进湿刻药水的区域的阳极膜被腐蚀完成湿法刻蚀，阳极膜刻蚀掩模板601上不能流进湿刻药水的区域603的阳极膜未被腐蚀，没有进行湿法刻蚀。
图11所示为本发明一实施例提供的一种LTPS-AMOLED阵列基板截面示意图。如图11所示，本发明一实施例中在完成湿法刻蚀后，在阳极图案上进一步形成像素定义层901和隔垫层902，从而来形成低温多晶硅有源矩阵发光二极管阵列基板。
本发明实施例的一种显示屏，该显示屏包括利用上述阳极刻蚀的方法形成的阵列基板。该阵列基板包括阳极平坦化层，阳极平坦化层表面形成凹槽和过孔，阳极图案位于凹槽和/或过孔中，阳极图案的边缘与凹槽边缘紧密结合。阳极图案的厚度使得阳极图案与阳极平坦化层表面平齐。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阳极刻蚀的方法，其特征在于，所述方法包括：
在阳极平坦化层表面形成凹槽；以及
在所述凹槽中形成阳极。
2.根据权利要求1所述阳极刻蚀的方法，其特征在于，所述在阳极平坦化层表面形成凹槽包括：通过阳极平坦化层半曝光掩膜板形成所述凹槽。
3.根据权利要求1所述阳极刻蚀的方法，其特征在于，在所述凹槽中形成阳极包括：
在所述阳极平坦化层表面制备阳极膜；
在所述阳极膜表面形成刻蚀图案；以及
对所述阳极膜进行湿法刻蚀，消除所述凹槽之外的所述阳极膜。
4.根据权利要求1所述阳极刻蚀的方法，其特征在于，所述阳极与所述凹槽的侧壁紧密接触。
5.根据权利要求1所述阳极刻蚀的方法，其特征在于，进一步包括：所述凹槽的边缘形成坡度角的倾斜。
6.根据权利要求2所述阳极刻蚀的方法，其特征在于，所述阳极平坦化层半曝光掩膜板进一步包括：全透区域、半透区域和不透区域；以及
所述半透区域包括透过率过渡增大区域。
7.根据权利要求6所述阳极刻蚀的方法，其特征在于，所述凹槽通过所述阳极平坦化层半曝光掩膜板的半透区域形成；以及
通过所述透过率过渡增大区域形成坡度角的倾斜。
8.根据权利要求3所述阳极刻蚀的方法，其特征在于，进一步包括：所述刻蚀图案的边缘轮廓小于所述凹槽的边缘轮廓。
9.根据权利要求5所述阳极刻蚀的方法，其特征在于，所述坡度角的角度为80度-90度。
10.一种显示屏，其特征在于，所述显示屏包括如权利要求1至9任一阳极刻蚀的方法形成的阵列基板。
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