一种刻蚀装置及导电层的刻蚀方法、阵列基板的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于显示技术领域，具体涉及一种刻蚀装置及导电层的刻蚀方法、阵列基板的制备方法。
【背景技术】
[0002]针对微区时空分辨扫描电化学探针显微镜技术在表面加工中的应用已有多年研究，主要集中于纳米级的微加工领域，还没有应用于阵列基板上器件的图案化的过程中。
[0003]另外，在阵列基板的制备过程中为了提高液晶显示面板的显示品质，制备工艺的精细化、显示的高像素化已经成研发主流。从而需要对形成像素单元的器件，尤其是器件的金属层进行更加精确的刻蚀，金属层的湿刻的精度误差较大，从而限制了器件(薄膜晶体管)的精细化；同时，现有的采用光刻胶进行刻蚀的方法，刻蚀精度低，对应于不同的金属层刻蚀需要配置多种刻蚀液；同时在刻蚀液洗涤光刻胶后，刻蚀液的组分种类较多，对刻蚀液的回收或处理成本较高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是解决现有技术在阵列基板的刻蚀工艺中制作精度低、刻蚀液种类多、处理成本高的问题。
[0005]解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种刻蚀装置，包括:用于与待刻蚀导电层形成极化回路的第一电极；
[0006]与所述第一电极形成测量回路的第二电极；
[0007]及与所述第一电极、第二电极和待刻蚀导电层接触的刻蚀液；
[0008]及用于对刻蚀过程进行控制的控制单元。
[0009]优选的，所述第一电极包括多个电化学探针。
[0010]优选的，所述第一电极包括电化学探针阵列。
[0011]优选的，所述刻蚀装置还包括驱动所述第一电极在所述待刻蚀导电层上运动的驱动单元。
[0012]优选的，所述控制单元包括控制所述驱动单元运动的驱动控制子单元。
[0013]优选的，所述控制单元包括对所述测量回路和极化回路的信号进行控制的信号控制子单元。
[0014]优选的，所述信号控制子单元包括电化学工作站。
[0015]优选的，所述的电化学工作站分别与所述的第一电极、第二电极和待刻蚀导电层电连接；
[0016]所述的电化学工作站用于控制极化回路的电化学反应；
[0017]所述的电化学工作站还用于根据测量回路电化学反应的参数，监测电化学反应，控制极化电路的电化学反应。
[0018]本发明的另一个目的还包括提供一种导电层的刻蚀方法，包括采用上述的刻蚀装置进行刻蚀的步骤，所述刻蚀步骤包括:
[0019]控制单元控制极化回路进行刻蚀，并根据所述测量回路获得的监控参数对刻蚀进行调整，形成待刻蚀导电层图形的步骤。
[0020]优选的，所述刻蚀步骤包括:所述控制单元的驱动控制子单元根据待刻蚀导电层的目标图形控制驱动单元将第一电极移动至待刻蚀位置进行刻蚀的步骤；
[0021]及所述控制单元的电化学工作站根据测量回路获得电化学反应参数，并结合待刻蚀导电层的目标图形对极化回路施加相应的电压控制刻蚀速度的步骤。
[0022]优选的，在刻蚀步骤之前还包括将待刻蚀导电层极化的步骤:
[0023]所述将待刻蚀导电层极化的步骤包括:所述控制单元的电化学工作站向极化回路施加电压使待刻蚀导电层达到极化电位。
[0024]优选的，在将待刻蚀导电层极化的步骤之前还包括施加刻蚀液的步骤:
[0025]所述施加刻蚀液的步骤包括:在所述待刻蚀导电层上施加刻蚀液。
[0026]优选的，在施加刻蚀液的步骤之前还包括:在阵列基板的衬底上形成待刻蚀导电层的步骤。
[0027]本发明的另一个目的还包括提供一种阵列基板的制备方法，包括以下步骤:
[0028]在衬底上沉积栅极金属层，采用上述的导电层的刻蚀方法对栅极金属层进行电化学刻蚀，形成栅极；
[0029]在栅极上形成栅极绝缘层；
[0030]制备有源层和源漏极
[0031]在栅极绝缘层上依次沉积有源层和源漏极金属层，采用上述的导电层的刻蚀方法对源漏极金属层进行第一次电化学刻蚀，形成源漏极金属层的初步图形，其中，电化学刻蚀的目标图形为有源层的掩膜板；
[0032]以源漏极金属层的初步图形作为掩膜板对有源层进行干法刻蚀，形成有源层图形；
[0033]采用上述的导电层的刻蚀方法对源漏极金属层进行第二次电化学刻蚀，形成源漏极图形，其中，电化学刻蚀的目标图形为源漏极的掩膜板；
[0034]制备钝化层和像素电极
[0035]在源漏极上沉积钝化层和像素电极第一分层，采用上述的导电层的刻蚀方法对像素电极第一分层进行电化学刻蚀，形成像素电极第一分层的图形，其中，电化学刻蚀的目标图形为像素电极第一分层的掩膜板；
[0036]以像素电极第一分层的图形作为掩膜板对钝化层进行干法刻蚀，形成钝化层图形；
[0037]沉积像素电极第二分层，采用上述的导电层的刻蚀方法对像素电极第一分层和像素电极第二分层进行电化学刻蚀，形成像素电极的图形，其中，电化学刻蚀的目标图形为像素电极的掩膜板。
[0038]本发明的刻蚀装置、导电层的刻蚀方法及阵列基板的制备方法，通过控制单元控制极化回路进行刻蚀，并根据所述测量回路获得的监控参数对刻蚀进行调整，形成待刻蚀导电层图形，从而能制备出更加精细的阵列基板的器件的图案，有利于实现高像素化显示、提高显示品质；同时，相对于采用光刻胶刻蚀法，刻蚀装置采用同一种刻蚀液可以适用于多种种类的待刻蚀导电层；而且形成的刻蚀液的组成成分简单、方便刻蚀工艺完成后对刻蚀液的处理或回收。
【附图说明】
[0039]图1为本发明实施例1中刻蚀装置的组成示意图。
[0040]图2为本发明实施例2中待刻蚀导电层的示意图。
[0041]图3为本发明实施例2中在刻蚀过程中对电化学探针阵列施加的电压信号波形的示意图。
[0042]图4为本发明实施例2中电化学探针阵列移动后刻蚀的图形示意图。
[0043]图5为本发明实施例2中电化学探针阵列重复移动4次后刻蚀的图形示意图。
[0044]如图6所示，本发明实施例2中的阵列基板沉积有源层和源漏金属层后的剖视示意图。
[0045]如图7所示，本发明实施例2中的阵列基板对源漏极金属层进行第一次电化学刻蚀后的剖视示意图。
[0046]如图8所示，本发明实施例2中的阵列基板对有源层进行干法刻蚀后的剖视示意图。
[0047]如图9所示，本发明实施例2中的阵列基板对源漏极金属层进行第二次电化学刻蚀后的剖视示意图。
[0048]如图10所示，本发明实施例2中的阵列基板沉积钝化层和第一氧化铟锡层后对第一氧化铟锡层进行第一次电化学刻蚀后的剖视示意图。
[0049]如图11所示，本发明实施例2中的阵列基板对钝化层进行干法刻蚀后的剖视示意图。
[0050]如图12所示，本发明实施例2中的沉积第二氧化铟锡层后对第一氧化铟锡层和第二氧化铟锡层进行电化学刻蚀后的剖视示意图。
[0051]其中:
[0052]1.第一电极；2.第二电极；3.待刻蚀导电层；4.控制单元；41.信号控制子单元；42.驱动控制子单元；5.驱动单元；6.衬底；7.栅极；8.栅极绝缘层；9.有源层；10.源漏极；11.钝化层；12.像素电极。
【具体实施方式】
[0053]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0054]实施例1
[0055]如图1所示，本实施例提供一种刻蚀装置，包括:用于与待刻蚀导电层3形成极化回路的第一电极I ;
[0056]与所述第一电极I形成测量回路的第二电极2 ;
[0057]及与所述第一电极1、第二电极2和待刻蚀导电层3接触的刻蚀液；
[0058]及用于对刻蚀过程进行控制的控制单元4。
[0059]本实施例提供的刻蚀装置，通过控制单元4控制极化回路进行刻蚀，并根据所述测量回路获得的监控参数对刻蚀进行调整，形成待刻蚀导电层3图形，从而能制备出更加精细的阵列基板的器件的图案，有利于实现高像素化显示、提高显示品质；同时，相对于采用光刻胶刻蚀法，本实施例的刻蚀装置采用同一种刻蚀液可以适用于多种种类的待刻蚀导电层3 ;而且形成的刻蚀液的组成成分简单、方便刻蚀工艺完成后对刻蚀液的处理或回收。
[0060]优选的，所述第一电极I包括多个电化学探针。这样在刻蚀工艺中若有个别电化学探针损坏或损耗不能使用时，并不影响刻蚀的顺利进行。所述的电化学探针用于获得电化学电流，阻抗，相对功函或者是表面形貌图的信息。
[0061]优选的，所述第一电极I包括电化学探针阵列。这样刻蚀形成的图案更加规整；同时，电化学探针阵列有利于对待刻蚀导电层3刻蚀的量产。
[0062]优选的，所述刻蚀装置还包括驱动所述第一电极I在所述待刻蚀导电层3上运动的驱动单元5。应当理解的，现有技术中采用宏微尺度两级可自动切换的步进电机与压电晶体互换模式，能实现三维空间范围、高空间精度的运动和定位控制的驱动单元5都是可以适用于的，在此不作限定。
[0063]优选的，所述控制单元4包括控制所述驱动单元5运动的驱动控制子单元42。驱动控制子单元42可以是信息处理器，例如，计算机，该计算机可以设定驱动单元5运动的路线和移动速度，从而控制刻蚀形成的图案。
[0064]优选的，所述控制单元4包括对所述测量回路和极化回路的信号进行控制的信号控制子单元41。信号控制子单元41接收来测量回路的电压信号(第一电极I与相对于第二电极2的电势差)，并根据该电压信号的测量值与电压信号的设定值比较，从而提升或降低对第一电极I的输出电压，从而改变极化回路中第一电极I与刻蚀液界面的电流而改变界面电势差，直到电压信号的测量值等于电压信号的设定值为止。其中，电压信号的设定值是由刻蚀图像及第一电极I的移动速度共同决定的。
[0065]另外，信号控制子单元41接收极化回路的电流值，刻蚀装置的刻蚀能力与该电流值正相关，根据电流值的反馈信号进一步调节施加在第一电极I上的电压从而控制刻蚀速度。
[0066]具体地，所述信号控制子单元41包括电化学工作站。现有技术中能够用于电极(待刻蚀导电层3视为一个电极)刻蚀装置的电化学工作站都是适用的，在此不作限定。
[0067]优选的，所述的电化学工作站分别与所述的第一电极1、第二电极2和待刻蚀导电层3电连接；
[0068]所述的电化学工作站用于控制极化回路的电化学反应；
[0069]所述的电化学工作站还