专利名称：Tft基板接触孔蚀刻制程监控方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示装置生产领域，尤其涉及ー种TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法。
背景技术：
液晶显示装置(LCD, Liquid Crystal Display)具有机身薄、省电、无福射等众多优点，得到了广泛的应用。现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示装置，其包括壳体、设于壳体内的液晶面板及设于壳体内的背光模组(backlight module)。液晶面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子，两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线，通过通电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线折射出来产生画面。 通常液晶显示面板由彩膜(CF，Color Filter)基板、薄膜晶体管基(TFT，ThinFilm Transistor)板、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC, Liquid Crystal)及密封胶框(Sealant)组成，其成型エ艺一般包括前段阵列(Array)制程(薄膜、黄光、蚀刻及剥膜)、中段成盒(Cell)制程(TFT基板与CF基板贴合)及后段模组组装制程(驱动IC与印刷电路板压合)。其中，前段Array制程主要是形成TFT基板，以便于控制液晶分子的运动；中段Cell制程主要是在TFT基板与CF基板之间添加液晶；后段模组组装制程主要是驱动IC压合与印刷电路板的整合，进而驱动液晶分子转动，显示图像。薄膜晶体管基板一般包括玻璃基板及形成于玻璃基板上的薄膜晶体管，在形成薄膜晶体管时，需要将栅极金属层(Gate Metal)与源/漏极金属层(SD Metal)上的绝缘层蚀刻棹，但由于Gate Metal与SD Metal上的绝缘层的厚度不相同，使得在蚀刻时蚀刻机台终点检测(End Point Detect)很难实现。另，为了实现电连接，需要在绝缘层上蚀刻接触孔(Contact hole)以露出源极电极，现有的Contact hole—般有两种形成方式,第一种为，干蚀刻(Dry etch)掉源漏极绝缘层(PVX)与栅极绝缘层(Gate insulator)形成,这种结构的源极电极(GE)—般由Al/Mo形成；第二种为，干蚀刻掉源漏极绝缘层(PVX)形成，这种结构的源极电极(SE) —般由Mo/Al/Mo 形成。现以华星光电(China Star Optoelectronics Technology, CS0T)32inch 液晶显示面板用薄膜晶体管基板为例对上述两种结构中各层厚度予以说明第一种结构，以Al/Mo形成源极电极，其Al层厚度为3900A,Mo厚度为600 A,源漏极绝缘层(由SiNx形成)厚度为2000 A，栅极绝缘层(由SiNx形成)厚度为4000 A;第二种结构，以Mo/Al/Mo形成源极电极，源极电极的Mo层、Al层与Mo层(由上至下)的厚度分别为350 k、3000 λ与100 Α，而源漏极绝缘层(由SiNx形成)厚度为2000 Α。在上述形成的接触孔中形成透明导电层(ΙΤ0)，并蚀刻过孔(Via hole),以实现源极电极与像素电极的电连接，现有的蚀刻中一般通过纳米(Nano)机台测量待蚀刻薄膜厚度，在根据该厚度确定蚀刻的深度，但现有的Nano机台的測量范围有限，如果薄膜厚度小于300人，其就不能或者不能准确测出，在蚀刻Via hole时,如果蚀刻过量(Over etch)会导致ITO胶接(Tape)不佳，容易断线，进而导致薄膜晶体管异常。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其通过检测金属层反射率的变化以确定接触孔的蚀刻程度，有效保证接触孔的蚀刻效果，进而提升TFT基板的品质。为实现上述目的，本发明提供ー种TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，包括以下步骤步骤I、提供具有第一金属层的基板及监测机台；步骤2、提供具有第一金属层的基板的反射率參考值； 步骤3、通过光罩制程图案化该第一金属层，以形成栅极；步骤4、在栅极上形成栅极绝缘层；步骤5、在栅极绝缘层上蚀刻接触孔，同时通过监测机台测量该接触孔底面的反射率，当该接触孔底面的反射率介于參考值的90% 110%之间时，停止蚀刻。所述基板为玻璃基板或塑胶基板。所述第一金属层包含有铝层。所述步骤2中反射率參考值为所述第一金属层中铝层的反射率。所述栅极绝缘层为氮化硅层。本发明还提供ー种TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其特征在于，包括以下步骤步骤101、提供具有第二金属层的基板及监测机台；步骤102、提供具有第二金属层的基板的反射率參考值；步骤103、通过光罩制程图案化该第二金属层，以形成源漏极；步骤104、在源漏极上形成源漏极绝缘层；步骤105、在源漏极绝缘层上蚀刻接触孔，同时通过监测机台测量该接触孔底面的反射率，当该接触孔底面的反射率介于參考值的90% 110%之间时，停止蚀刻。所述基板为玻璃基板或塑胶基板。所述第二金属层包含有铝层。所述步骤102中反射率參考值为所述第二金属层中铝层的反射率。所述源漏极绝缘层为氮化硅层本发明的有益效果本发明提供ー种TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其通过监控金属层的反射率变化以确定接触孔内的绝缘层是否蚀刻干净，有效避免由于绝缘层蚀刻不干净而产生接触电阻造成的TFT基板报废，及由于过蚀刻而导致的接触孔钻蚀，接触孔形貌差，进而造成ITO覆盖的时候接触不良。为了能更进一歩了解本发明的特征以及技术内容，请參阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供參考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式
详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。附图中，图I为本发明TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法的一实施例的流程图；图2为用图I所示的方法蚀刻接触孔的TFT基板的结构示意图；图3为金属层反射光线的光路示意图；图4为绝缘层反射光线的光路示意图；图5为本发明TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法的另ー实施例的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。请參阅图I至图4，本发明提供种TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，包括以下步骤步骤I、提供具有第一金属层40的基板20及监测机台(未图示)。所述基板20为透明基板，优选玻璃基板或塑胶基板。所述监测机台为纳米(Nano)机台，该纳米机台的姆个测试单元的规格需求为2000umX2000um的正方形。所述第一金属层为铝/钥层。步骤2、提供具有第一金属层40的基板20的反射率參考值(target)。该步骤中反射率參考值为所述第一金属层中铝层的反射率，其检测方法为在第一金属层40中的招层上画出测试单元(test key),该测试单元的规格为2000umX 2000um的正方形，以配合监测机台的测试规格需求，通过监测机台測量该铝层的反射率，并将该反射率予以记录，以作为參考值。步骤3、通过光罩制程图案化该第一金属层40，以形成栅极。步骤4、在栅极上形成栅极绝缘层60。所述栅极绝缘层60为氮化硅(SiNx)层。步骤5、在栅极绝缘层60上蚀刻接触孔62，同时通过监测机台测量该接触孔62底面的反射率，当该接触孔62底面的反射率介于參考值的90% 110%之间时，停止蚀刻。在监测接触孔62底面的反射率过程，如果接触孔62底面上面没有栅极绝缘层60而只有第一金属层40 (如图3所示)，由于第一金属层40表面比较粗糙，比较容易产生漫反射，这样监测机台发出的激光大部分会被散射掉，因而反射回来的激光能量就比较小，监测机台量测到的反射率就比较低。但，当监测机台测量的反射率低于參考值10%吋，说明蚀刻量过大(Over etch)，可能导致接触孔62钻蚀，接触孔62形貌很差，在后续的ITO覆盖的时候会存在接触不良，进而影响TFT基板的品质。相反如果接触孔62底面上面还残留有栅极绝缘层60 (如图4所示)，由于栅极绝缘层60为氮化硅层比较光滑，这样覆盖第一金属层40后的表面比较平滑，比较容易发生镜面反射，这样监测机台发出的激光大部分会反射回来，机台量测到的反射率就比较大，当监测机台测量的反射率高于參考值10%时，说明栅极绝缘层60未蚀刻干净，同样会导致后续的ITO覆盖的时候产生接触不良，进而影响TFT基板的品质。值得ー提的是，由于栅极绝缘层60的厚度(THK)、栅极绝缘层60的折射率(N)、第一金属层40中铝层的方块电阻(Rs)及制程异常均会影响到接触孔62底面的反射率，所以监测机台在測量接触孔62底面反射率之前还需要对栅极绝缘层60的厚度(THK)、栅极绝缘层60的折射率(N)、第一金属层40中铝层的方块电阻(Rs)予以测量并记录，以便在接触孔62蚀刻时作为参考，进ー步保证了蚀刻的精度。请參阅图5，本发明还提供ー种TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，包括以下步骤步骤101、提供具有第二金属层的基板及监测机台。所述基板为透明基板，优选玻璃基板或塑胶基板。所述监测机台为纳米(Nano)机台，该纳米机台的姆个测试单元规格需求为2000umX2000um的正方形。所述第二金属层为铝/钥层或钥/铝/钥层。步骤102、提供具有第二金属层的基板的反射率參考值。 该步骤中反射率參考值为所述第二金属层中铝层的反射率，其检测方法为在形成第二金属层的过程中，形成铝层后，在铝层上画出测试单元(test key)，该测试单元规格为2000umX2000um的正方形，以配合监测机台的测试规格需求，通过监测机台测量该铝层的反射率，并将该反射率予以记录，以作为參考值。步骤103、通过光罩制程图案化该第二金属层，以形成源漏扱。步骤104、在源漏极上形成源漏极绝缘层。所述源漏极绝缘层为氮化硅层。步骤105、在源漏极绝缘层上蚀刻接触孔，同时通过监测机台测量该接触孔底面的反射率，当该接触孔底面的反射率介于參考值的90% 110%之间时，停止蚀刻。在监测接触孔底面的反射率过程，如果接触孔底面上面没有源漏极绝缘层而只有第二金属层，由于第二金属层表面比较粗糙，比较容易产生漫反射，这样监测机台发出的激光大部分会被散射掉，因而反射回来的激光能量就比较小，监测机台量测到的反射率就比较低。但，当监测机台测量的反射率低于參考值10%时,说明蚀刻量过大(Over etch),可能导致接触孔钻蚀，接触孔形貌很差，在后续的ITO覆盖的时候会存在接触不良，进而影响TFT基板的品质。相反如果接触孔底面上还残留有源漏极绝缘层，由于源漏极绝缘层为氮化硅层比较光滑，这样覆盖第二金属层后的表面比较平滑，比较容易发生镜面反射，这样监测机台发出的激光大部分会反射回来，机台量测到的反射率就比较大，当监测机台测量的反射率高于參考值10%时，说明源漏极绝缘层未蚀刻干净，同样会导致后续的ITO覆盖的时候会存在接触不良，进而影响TFT基板的品质。值得ー提的是，由于源漏极绝缘层的厚度(THK)、源漏极绝缘层的折射率(N)、第ニ金属层中铝层的方块电阻(Rs)及制程异常均会影响到接触孔底面的反射率，所以监测机台在測量接触孔底面反射率之前还需要对源漏极绝缘层的厚度(THK)、源漏极绝缘层的折射率(N)、第二金属层中铝层的方块电阻(Rs)予以测量并记录，以便在接触孔蚀刻时作为參考，进ー步保证了蚀刻的精度。综上所述，本发明提供ー种TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其通过监控金属层的反射率变化以确定接触孔内的绝缘层是否蚀刻干净，有效避免由于绝缘层蚀刻不干净而产生接触电阻造成的TFT基板报废，及由于过蚀刻而导致的接触孔钻蚀，接触孔形貌差，进而造成ITO覆盖的时候接触不良。 以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的 保护范围。
权利要求
1.一种TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤I、提供具有第一金属层的基板及监测机台； 步骤2、提供具有第一金属层的基板的反射率参考值； 步骤3、通过光罩制程图案化该第一金属层，以形成栅极； 步骤4、在栅极上形成栅极绝缘层； 步骤5、在栅极绝缘层上蚀刻接触孔，同时通过监测机台测量该接触孔底面的反射率，当该接触孔底面的反射率介于参考值的90% 110%之间时，停止蚀刻。
2.如权利要求I所述的TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其特征在于，所述基板为玻璃基板或塑胶基板。
3.如权利要求I所述的TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其特征在于，所述第一金属层包含有铝层。
4.如权利要求3所述的TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其特征在于，所述步骤2中反射率参考值为所述第一金属层中铝层的反射率。
5.如权利要求I所述的TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其特征在于，所述栅极绝缘层为氮化硅层。
6.一种TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤101、提供具有第二金属层的基板及监测机台； 步骤102、提供具有第二金属层的基板的反射率参考值； 步骤103、通过光罩制程图案化该第二金属层，以形成源漏极； 步骤104、在源漏极上形成源漏极绝缘层； 步骤105、在源漏极绝缘层上蚀刻接触孔，同时通过监测机台测量该接触孔底面的反射率，当该接触孔底面的反射率介于参考值的90% 110%之间时，停止蚀刻。
7.如权利要求6所述的TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其特征在于，所述基板为玻璃基板或塑胶基板。
8.如权利要求6所述的TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其特征在于，所述第二金属层包含有铝层。
9.如权利要求8所述的TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其特征在于，所述步骤102中反射率参考值为所述第二金属层中铝层的反射率。
10.如权利要求6所述的TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，其特征在于，所述源漏极绝缘层为氮化硅层。
全文摘要
本发明提供一种TFT基板接触孔蚀刻制程监控方法，包括以下步骤步骤1、提供具有第一金属层的基板及监测机台；步骤2，提供具有第一金属层的基板的反射率参考值；步骤3、通过光罩制程图案化该第一金属层，以形成栅极；步骤4、在栅极上形成栅极绝缘层；步骤5、在栅极绝缘层上蚀刻接触孔，同时通过监测机台测量该接触孔底面的反射率，当该接触孔底面的反射率等于参考值时，停止蚀刻。本发明通过监控金属层的反射率变化以确定接触孔内的绝缘层是否蚀刻干净，有效避免由于绝缘层蚀刻不干净而产生接触电阻造成的TFT基板报废，及由于过蚀刻而导致的接触孔钻蚀，接触孔形貌差，进而造成ITO覆盖的时候接触不良。
文档编号H01L21/66GK102856230SQ201210381208
公开日2013年1月2日 申请日期2012年10月9日 优先权日2012年10月9日
发明者阙祥灯 申请人:深圳市华星光电技术有限公司