通过光阻剥离实现电极层图案化的方法与流程

文档序号:14913109发布日期:2018-07-10 23:57阅读:275来源:国知局

本发明涉及显示面板制程领域,尤其涉及一种通过光阻剥离实现电极层图案化的方法。



背景技术:

随着显示技术的发展,液晶显示面板(Liquid Crystal Display,LCD)与有机发光二极管显示面板(Organic Light Emitting Diode,OLED)等平板显示装置已经成为了市场上的主流产品。

LCD显示面板具有机身薄、省电、无辐射等众多优点,得到了广泛地应用,如:液晶电视、智能手机、数字相机、平板电脑、计算机屏幕、或笔记本电脑屏幕等。OLED显示面板与LCD显示面板相比,具有更轻薄、宽视角、主动发光、发光颜色连续可调、响应速度更快、发光效率高及可柔性显示等优点。

薄膜晶体管阵列基板(Thin Film Transistor Array Substrate,TFT Array Substrate)是OLED显示面板及LCD显示面板的重要组成部分,在TFT阵列基板的制作过程中,需要多次采用光刻工艺来制作栅电极、源/漏电极及像素电极等结构层。完整的光刻工艺包括光阻(PR)涂布、曝光、显影、蚀刻、光阻剥离等工序。为了节省光罩,减少工序,出现了利用光阻剥离来同步消除位于待剥离光阻上的部分电极层以实现电极层图案化的方法,本领域技术人员常称之为PR Lift-off方法。

就现有的PR Lift-off方法来说,不管是对正性光阻(受到光照射的部分被显影液去除)还是负性光阻(未受到光照射的部分被显影液去除),光阻剥离的速度较慢,光阻剥离的难度较大,从而实现电极层图案化的效率较低。如图1所述,针对负性光阻,待剥离的光阻块100呈倒梯形(该待剥离的光阻块100位于基板300与待去除的电极块500之间),倒梯形的腰相对竖直方向的夹角,又称为底切角(Undercut)较小,剥离液向光阻块100的渗入速度较慢,从而剥离光阻的速率较慢;如图2所示,针对正性光阻,待剥离的光阻块100’(该待剥离的光阻块100’位于缓冲层200与待去除的电极块500’之间,缓冲层200位于基板300’上)呈梯形,梯形的腰相对竖直方向的夹角也较小,剥离液向光阻块100’的渗入速度较慢,从而剥离光阻的速率较慢;如图3所示,目前还有一种PR纳米绒化技术(正性光阻与负性光阻均可采用))来剥离光阻块100”(光阻块100”位于基板300”上),但PR纳米绒化技术实施难度大,不仅剥离速率慢,还会对相关制程所在的腔室造成污染。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种通过光阻剥离实现电极层图案化的方法,能够提高光阻剥离速率,加快实现电极层图案化的效率。

为实现上述目的,本发明提供一种通过光阻剥离实现电极层图案化的方法,包括如下步骤:

步骤S1、在基板上至少连续涂布一层下层光阻与一层上层光阻,形成光阻层;

所述下层光阻与上层光阻的交联性能不同;

步骤S2、使用半色调光罩对所述光阻层进行曝光、显影,形成第一光阻区域、第二光阻区域及无光阻区域;

步骤S3、去除所述第二光阻区域内的光阻层,而保留所述第一光阻区域内的光阻层;

步骤S4、在所述基板与第一光阻区域内的上层光阻上沉积电极层;

步骤S5、利用剥离液剥离所述第一光阻区域内的上层光阻与下层光阻,同时去除沉积在所述第一光阻区域内的上层光阻上的部分电极层,得到图案化的电极层。

在所述步骤S2与步骤S3之间还包括:

步骤S23、透过所述无光阻区域对所述基板进行蚀刻,形成过孔。

所述步骤S4所述沉积的电极层还填充所述过孔。

所述基板包括衬底基板及设于所述衬底基板上的缓冲层,所述过孔贯穿所述缓冲层。

可选的,所述下层光阻与上层光阻均为负性光阻,经所述步骤S2曝光、显影后,所述第一光阻区域内下层光阻与上层光阻均呈倒梯形。

所述上层光阻的感光能力高于下层光阻的感光能力,从而经曝光后所述上层光阻的交联性能高于下层光阻的交联性能。

或者所述上层光阻的感光能力低于下层光阻的感光能力,从而经曝光后所述上层光阻的交联性能低于下层光阻的交联性能。

所述上层光阻与所述下层光阻的组分均含有感光剂,且所述上层光阻中感光剂的含量与所述下层光阻中感光剂的含量不同或者所述上层光阻中感光剂的种类与所述下层光阻中感光剂的种类不同。

所述上层光阻与所述下层光阻的组分还含有溶剂与酚醛树脂。

可选的,所述下层光阻与上层光阻均为正性光阻,经所述步骤S2曝光、显影后,所述第一光阻区域内下层光阻与上层光阻均呈梯形。

本发明的有益效果:本发明提供的一种通过光阻剥离实现电极层图案化的方法,先在基板上连续涂布交联性能不同的下层光阻与上层光阻形成光阻层,然后使用半色调光罩对所述光阻层进行曝光、显影,再去除第二光阻区域内的光阻层而保留第一光阻区域内的光阻层,接着沉积电极层,最后利用剥离液剥离所述第一光阻区域内的上层光阻与下层光阻,同时去除沉积在所述第一光阻区域内的上层光阻上的部分电极层,得到图案化的电极层。相比现有的PR Lift-off方法,即利用单层光阻剥离来实现电极层图案化的方法,本发明设置交联性能不同的下层光阻与上层光阻能够形成更大的底切角,即能够提供更大的缝隙供剥离液渗入,从而加快光阻剥离速率,而且若上层光阻的交联性能高于下层光阻的交联性能,则下层光阻的交联度较低,更容易剥离,在剥离下层光阻的同时顺带剥离了上层光阻,进一步加快了光阻剥离速率,加快实现电极层图案化的效率;若上层光阻的交联性能低于下层光阻的交联性能,则上层光阻的交联度较低,更容易剥离,上层光阻剥离后,下层光阻完全暴露出来,有更大的面积供剥离液渗入,同样可以加快光阻剥离速率,加快实现电极层图案化的效率。

附图说明

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。

附图中,

图1为第一种现有的PR Lift-off方法的示意图;

图2为第二种现有的PR Lift-off方法的示意图;

图3为第三种现有的PR Lift-off方法的示意图;

图4为本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的流程图;

图5为本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第一实施例的步骤S1的示意图;

图6为本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第一实施例的步骤S2的示意图;

图7为本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第一实施例的步骤S23及步骤S3的示意图;

图8为本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第一实施例的步骤S34的示意图;

图9为本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第一实施例的步骤S4的示意图;

图10为本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第二实施例的步骤S1的示意图;

图11为本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第二实施例的步骤S2的示意图;

图12为本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第二实施例的步骤S23及步骤S3的示意图;

图13为本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第二实施例的步骤S34的示意图;

图14为本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第二实施例的步骤S4的示意图。

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。

本发明提供一种通过光阻剥离实现电极层图案化的方法。请同时参阅图4以及图5至图9,本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第一实施例包括如下步骤:

步骤S1、如图5所示,在基板1上至少连续涂布一层下层光阻21与一层上层光阻22,形成光阻层2,且所述下层光阻21与上层光阻22的交联性能不同。

具体地:

所述基板1包括衬底基板11(不限于为玻璃基板)及设于所述衬底基板11上的缓冲层12。

在该第一实施例中,所述下层光阻21与上层光阻22均为负性光阻,且所述上层光阻22的感光能力高于下层光阻21的感光能力,这样经后续步骤曝光后,所述上层光阻22的交联性能便高于下层光阻21的交联性能。

进一步地,所述上层光阻22与所述下层光阻21的主要组分为溶剂(使光阻具有溶解性和涂布性)、酚醛树脂(使光阻能够发生聚合反应)以及感光剂(如重氮醌等),但所述上层光阻22中感光剂的含量与所述下层光阻21中感光剂的含量不同或者所述上层光阻22中感光剂的种类与所述下层光阻21中感光剂的种类不同,从而使得所述上层光阻22的感光能力与下层光阻21的感光能力不同。

步骤S2、如图6所示,使用半色调(Half tone)光罩对所述光阻层2进行曝光、显影,形成第一光阻区域A、第二光阻区域B及无光阻区域D。

所述第一光阻区域A内光阻层2的膜厚保持不变,所述第二光阻区域B内光阻层2的膜厚小于所述第一光阻区域A内光阻层2的膜厚,所述无光阻区域D内无光阻。

在该第一实施例中,由于所述下层光阻21与上层光阻22均为负性光阻,经该步骤S2曝光、显影后,所述第一光阻区域A内下层光阻21与上层光阻22均呈倒梯形。相比现有的PR Lift-off方法所使用的单层光阻,本发明采用下层光阻21与上层光阻22层叠,经曝光、显影后能够形成更大的底切角;由于所述上层光阻22的感光能力高于下层光阻21的感光能力,加上所述下层光阻21接受的光通量比上层光阻22接受的光通量小,经该步骤S2曝光后,所述上层光阻22的交联性能便高于下层光阻21的交联性能。

步骤S23、如图7所示,透过所述无光阻区域D对所述基板1进行蚀刻,形成贯穿所述缓冲层12的过孔V。

步骤S3、比较图6与图7,去除所述第二光阻区域B内的光阻层2,而保留所述第一光阻区域A内的光阻层2;

具体地,该步骤S3采用光阻灰化(Ash)处理来去除所述第二光阻区域B内的光阻层2,同时减小所述第一光阻区域A内光阻层2中上层光阻22的膜厚。

步骤S4、如图8所示,在所述基板1与第一光阻区域A内的上层光阻22上沉积电极层3,所述电极层3填充所述过孔V。

具体地,所述电极层3可以但不限于为像素电极,其材料可以但不限于为氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜。

步骤S5、如图9所示,利用剥离液剥离所述第一光阻区域A内的上层光阻22与下层光阻21。

在剥离所述第一光阻区域A内的上层光阻22与下层光阻21的同时,沉积在所述第一光阻区域A内的上层光阻22上的部分电极层3便被去除,得到图案化的电极层3,从而可以省略专门对电极层3进行蚀刻以实现图案化的制程,节省一道光罩。

在该第一实施例中,一方面由于所述下层光阻21与上层光阻22层叠,经曝光、显影后能够形成更大的底切角,从而能够提供更大的缝隙供剥离液渗入,加快光阻剥离速率;另一方面,所述上层光阻22的交联性能高于下层光阻21的交联性能,且所述下层光阻21接受的光通量比上层光阻22接受的光通量小,从而所述下层光阻21的交联度较低,更容易剥离,在剥离下层光阻21的同时顺带剥离了上层光阻22,进一步加快了光阻剥离速率,因此能够加快实现电极层图案化的效率。

上述第一实施例仅是以所述下层光阻21与上层光阻22均为负性光阻,且所述上层光阻22的交联性能高于下层光阻21的交联性能为例,也可以设置所述下层光阻21与上层光阻22均为正性光阻,通过调整所述下层光阻21与上层光阻22各自的组分使得所述上层光阻22的交联性能高于下层光阻21,那么经所述步骤S2曝光、显影后,所述第一光阻区域A内下层光阻21与上层光阻22均呈梯形,依然能够形成更大的底切角,从而能够提供更大的缝隙供剥离液渗入,加快光阻剥离速率,并且所述下层光阻21的交联度较低,更容易剥离,在剥离下层光阻21的同时顺带剥离了上层光阻22,进一步加快了光阻剥离速率,因此能够加快实现电极层图案化的效率。当然,还可以设置更多层的交联性能不同的光阻,同样可以达到加快光阻剥离速率的效果。

请同时参阅图4以及图10至图14,本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法的第二实施例包括如下步骤:

步骤S1、如图10所示,在基板1上至少连续涂布一层下层光阻21与一层上层光阻22,形成光阻层2,且所述下层光阻21与上层光阻22的交联性能不同。

具体地:

所述基板1包括衬底基板11(不限于为玻璃基板)及设于所述衬底基板11上的缓冲层12。

在该第二实施例中,所述下层光阻21与上层光阻22均为负性光阻,且所述上层光阻22的感光能力低于下层光阻21的感光能力,这样经后续步骤曝光后,所述上层光阻22的交联性能便低于下层光阻21的交联性能。

进一步地,所述上层光阻22与所述下层光阻21的主要组分为溶剂(使光阻具有溶解性和涂布性)、酚醛树脂(使光阻能够发生聚合反应)以及感光剂(如重氮醌等),但所述上层光阻22中感光剂的含量与所述下层光阻21中感光剂的含量不同或者所述上层光阻22中感光剂的种类与所述下层光阻21中感光剂的种类不同,从而使得所述上层光阻22的感光能力与下层光阻21的感光能力不同。

步骤S2、如图11所示,使用半色调光罩对所述光阻层2进行曝光、显影,形成第一光阻区域A、第二光阻区域B及无光阻区域D。

所述第一光阻区域A内光阻层2的膜厚保持不变,所述第二光阻区域B内光阻层2的膜厚小于所述第一光阻区域A内光阻层2的膜厚,所述无光阻区域D内无光阻。

在该第二实施例中,由于所述下层光阻21与上层光阻22均为负性光阻,经该步骤S2曝光、显影后,所述第一光阻区域A内下层光阻21与上层光阻22均呈倒梯形。相比现有的PR Lift-off方法所使用的单层光阻,本发明采用下层光阻21与上层光阻22层叠,经曝光、显影后能够形成更大的底切角;由于所述上层光阻22的感光能力低于下层光阻21的感光能力,经该步骤S2曝光后,所述上层光阻22的交联性能便低于下层光阻21的交联性能。

步骤S23、如图12所示,透过所述无光阻区域D对所述基板1进行蚀刻,形成贯穿所述缓冲层12的过孔V。

步骤S3、比较图11与图12,去除所述第二光阻区域B内的光阻层2,而保留所述第一光阻区域A内的光阻层2;

具体地,该步骤S3采用光阻灰化处理来去除所述第二光阻区域B内的光阻层2,同时减小所述第一光阻区域A内光阻层2中上层光阻22的膜厚。

步骤S4、如图13所示,在所述基板1与第一光阻区域A内的上层光阻22上沉积电极层3,所述电极层3填充所述过孔V。

具体地,所述电极层3可以但不限于为像素电极,其材料可以但不限于为氧化铟锡薄膜。

步骤S5、如图14所示,利用剥离液剥离所述第一光阻区域A内的上层光阻22与下层光阻21。

在剥离所述第一光阻区域A内的上层光阻22与下层光阻21的同时,沉积在所述第一光阻区域A内的上层光阻22上的部分电极层3便被去除,得到图案化的电极层3,从而可以省略专门对电极层3进行蚀刻以实现图案化的制程,节省一道光罩。

在该第二实施例中,一方面由于所述下层光阻21与上层光阻22层叠,经曝光、显影后能够形成更大的底切角,从而能够提供更大的缝隙供剥离液渗入,加快光阻剥离速率;另一方面,所述上层光阻22的交联性能低于下层光阻21的交联性能,从而所述上层光阻22的交联度较低,更容易剥离,上层光阻21剥离后,下层光阻22完全暴露出来,有更大的面积供剥离液渗入,可以进一步加快光阻剥离速率,因此能够加快实现电极层图案化的效率。

上述第二实施例仅是以所述下层光阻21与上层光阻22均为负性光阻,且所述上层光阻22的交联性能低于下层光阻21的交联性能为例,也可以设置所述下层光阻21与上层光阻22均为正性光阻,通过调整所述下层光阻21与上层光阻22各自的组分使得所述上层光阻22的交联性能低于下层光阻21,那么经所述步骤S2曝光、显影后,所述第一光阻区域A内下层光阻21与上层光阻22均呈梯形,依然能够形成更大的底切角,从而能够提供更大的缝隙供剥离液渗入,加快光阻剥离速率,并且所述上层光阻22的交联度较低,更容易剥离,上层光阻21剥离后,下层光阻22完全暴露出来,有更大的面积供剥离液渗入,可以进一步加快光阻剥离速率,因此能够加快实现电极层图案化的效率。当然,还可以设置更多层的交联性能不同的光阻,同样可以达到加快光阻剥离速率的效果。

综上所述,本发明的通过光阻剥离实现电极层图案化的方法,先在基板上连续涂布交联性能不同的下层光阻与上层光阻形成光阻层,然后使用半色调光罩对所述光阻层进行曝光、显影,再去除第二光阻区域内的光阻层而保留第一光阻区域内的光阻层,接着沉积电极层,最后利用剥离液剥离所述第一光阻区域内的上层光阻与下层光阻,同时去除沉积在所述第一光阻区域内上层光阻上的部分电极层,得到图案化的电极层。相比现有的PR Lift-off方法,即利用单层光阻剥离来实现电极层图案化的方法,本发明设置交联性能不同的下层光阻与上层光阻能够形成更大的底切角,即能够提供更大的缝隙供剥离液渗入,从而加快光阻剥离速率,而且若上层光阻的交联性能高于下层光阻的交联性能,则下层光阻的交联度较低,更容易剥离,在剥离下层光阻的同时顺带剥离了上层光阻,进一步加快了光阻剥离速率,加快实现电极层图案化的效率;若上层光阻的交联性能低于下层光阻的交联性能,则上层光阻的交联度较低,更容易剥离,上层光阻剥离后,下层光阻完全暴露出来,有更大的面积供剥离液渗入,同样可以加快光阻剥离速率,加快实现电极层图案化的效率。

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的权利要求的保护范围。

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