本发明涉及微电子加工领域，具体而言，涉及一种在基片上快速制备所需形状功能电极层的方法。
背景技术：
目前，在平板显示(Flat Panel Display，简称FPD)技术中，由于液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)具有轻薄短小，节省摆放空间等优点，已经逐渐取代阴极射线管(Cathode Ray Tube，简称CRT)，成为主流的显示器。在各种类型的LCD中，薄膜场效应晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)具有性能优良，适合大规模自动化生产等优点，已经成为主流的LCD产品。
TFT-LCD的制备过程中需在基片上制备出所设计的功能电极形状；现有技术中使用光刻法在基片上制备功能电极，使用光阻剂作为抗蚀剂，但是采用光刻法不能直接在基本上制备出所需形状的抗蚀剂层，需要在功能电极层上制备一层抗蚀剂层，采用紫外掩膜曝光，再除去多余的抗蚀剂层，得到所需形状的抗蚀剂层；采用光刻法工序复杂，且需要长时间来除去多余的抗蚀剂层，对整个TFT-LCD的生产效率产生影响，不能满足现今需要快速生产大量TFT-LCD的生产需求。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种在基片上快速制备所需形状功能电极层的方法，所述的在基片上快速制备所需形状功能电极层的方法具有工艺简单、所需形状的抗蚀剂层的成型时间短、具有所需形状功能电极层的基片的生产时间短、生产效率高等优点。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种在基片上快速制备所需形状功能电极层的方法，包括如下步骤：
(1)在基片上制备功能电极层；
(2)在步骤(1)所制备的功能电极层上使用模板印刷的方式直接制备出具有所需形状的抗蚀剂层；
(3)将步骤(2)所得基片的功能电极层进行刻蚀处理；
(4)将步骤(3)所得刻蚀后的基片上的所需形状的抗蚀剂层去除，得到具有所需形状功能电极的基片。
本发明在基片上快速制备所需形状功能电极层的方法工艺简单，采用模板印刷的方式直接在功能电极层上制备出具有所需形状的抗蚀剂层，可根据需要对模板印刷出的具有所需形状的抗蚀剂层进行快速固化，之后即可进行刻蚀等后续工艺，采用模板印刷的方式，在功能电极层上制备出具有所需形状的抗蚀剂层的用时很短，且不需要消耗长时间去除多余的抗蚀剂层部分，能够极大地节省在TFT-LCD制备工艺中所需形状的抗蚀剂层的制备时间，从而缩短所需形状功能电极层的基片的生产时间，提高生产效率。
所述步骤(1)中基片为玻璃基片。
在基片上制备功能电极层之前，对所述基片表面进行清洗。可用去离子水、乙醇等液体进行清洗，清洗能够去除玻璃基片上的灰尘和污渍，防止对在玻璃基片上制备的功能电极产生影响，保证功能电极的性能，基片表面清洗液挥发之后再进行后续工艺，可采用升温的方式加快基片表面清洗液的挥发。
所述步骤(1)在基片两侧的面板上分别制备功能电极层的方法包括溅射、真空蒸镀、离子镀或化学气相沉积。
所述功能电极层优选为ITO层，在TFT-LCD制造工艺中，ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)凭借其自身优良的特性，被广泛用于制作透明显示电极。
根据实际抗蚀剂材质的需要，优选在步骤(1)所制备的功能电极层上使用模板印刷的方式直接制备出具有所需形状的抗蚀剂层后，对所得抗蚀剂层进行固化。根据所使用的抗蚀剂的性质，可采用紫外线照射改性，或加热使溶剂挥发等方式进行所需形状的抗蚀剂层的固化。
将步骤(2)所得基片上的功能电极层进行刻蚀处理之前，对具有功能电极层和所需形状抗蚀剂层的基片进行清洗。可用去离子水等液体进行清洗，清洗能够去除基片两侧在前面工艺中产生的灰尘和污渍，防止对后续刻蚀工艺的影响，根据实际情况，基片两侧清洗液挥发之后再进行后续工艺，可采用升温的方式加快基片表面清洗液的挥发。
使用溶剂将步骤(3)所得刻蚀后的基片上的所需形状的抗蚀剂层溶解去除。根据所使用的抗蚀剂，选用合适的溶剂进行溶解，水性溶剂可为去离子水、显影液等，有机溶剂为乙醇、乙醚、丙酮或苯等。
将基片上所需形状的抗蚀剂层去除后，在基片上得到了所需形状的功能电极层。之后重复上述步骤(1)-(4)能够在基片上制备出所需形状的多层功能电极层。
所述模板印刷所使用的抗蚀剂粘度为100-1000Pa·s。
所述模板印刷所使用的抗蚀剂粘度优选为100-600Pa·s。
进一步地，所述模板印刷所使用的抗蚀剂粘度优选为100-300Pa·s，进一步优选为200Pa·s。
本发明优选使用较低粘度的抗蚀剂，较低粘度的抗蚀剂的流动性好，在模板印刷的过程中，更容易通过模板被印刷到功能电极层上，对于整片基片来说，可以更快速地完整基片上全部所述形状的功能电极层的模板印刷，而粘度较高的抗蚀剂不容易通过被印刷到功能电极层上，粘度较高的抗蚀剂由于粘度大，从模板中流出的速度较慢，需要施加额外的例对其进行挤压，即使再挤压操作下，粘度较高的抗蚀剂从模板中流出的速度也仍然较慢，导致对于整片基片来说需要更长的时间完成基片上全部所述形状的功能电极层的模板印刷；采用粘度较低的抗蚀剂，更有利于加快整片基片上全部所述形状的功能电极层的模板印刷过程，能够极大地节省在TFT-LCD制备工艺中所需形状的抗蚀剂层的制备时间，从而缩短所需形状功能电极层的基片的生产时间，提高生产效率。
粘度较低的抗蚀剂流动性较强，可能会对功能电极层的刻蚀过程产生影响，优选在功能电极层上使用模板印刷的方式直接制备出具有所需形状的抗蚀剂层后，对所得抗蚀剂层进行固化。根据所使用的抗蚀剂的性质，可采用紫外线照射改性，或加热使溶剂挥发等方式进行所需形状的抗蚀剂层的固化。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明在基片上快速制备所需形状功能电极层的方法工艺简单，采用模板印刷的方式直接在功能电极层上制备出具有所需形状的抗蚀剂层，可根据需要对模板印刷出的具有所需形状的抗蚀剂层进行快速固化，之后即可进行刻蚀等后续工艺，采用模板印刷的方式，在功能电极层上制备出具有所需形状的抗蚀剂层的用时很短，且不需要消耗长时间去除多余的抗蚀剂层部分，能够极大地节省在TFT-LCD制备工艺中所需形状的抗蚀剂层的制备时间，从而缩短所需形状功能电极层的基片的生产时间，提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1刻蚀过程所使用的刻蚀装置的结构示意图；
附图标记：
1-刻蚀槽； 2-过滤槽； 3-过滤装置；
4-循环装置； 5-滤前槽； 6-滤后槽。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
一种在基片上快速制备所需形状功能电极层的方法，包括如下步骤：
(1)在基片上通过磁控溅射(sputter)形成ITO功能电极层；
(2)采用模板印刷法，在步骤(1)所制备的功能电极层上制备所需形状的抗蚀剂层；所使用的抗蚀剂为光刻胶，抗蚀剂粘度为200Pa·s；
(3)在功能电极层上制备所需形状的抗蚀剂层后，采用紫外光照射1min，对所得抗蚀剂层进行固化；
(4)采用图1所示的刻蚀装置，将步骤(3)所得基片的功能电极层进行刻蚀处理；刻蚀液可使用HCL、HNO3、H2O的混合溶液，体积比为HCL：HNO3：H2O＝9:1:6，刻蚀液中H+的浓度优选为6.5mol/L；
(5)采用溶剂将步骤(4)所得刻蚀后的基片上的所需形状的抗蚀剂层去除，得到具有所需形状功能电极的基片。
本实施例所用刻蚀装置结构如图1所示，所述刻蚀装置包括1个或多个刻蚀槽1和过滤槽2；所述过滤槽2中设有过滤装置；所述过滤槽2分别与每个刻蚀槽1通过管路相连；所述过滤槽2与循环装置通过管路相连，所述循环装置分别与每个刻蚀槽1通过管路相连。
本实施例刻蚀装置结构简单，刻蚀槽1、过滤槽2和循环装置之间构成循环回路，刻蚀液可在刻蚀槽1、过滤槽2和循环装置之间循环流动，通过过滤槽2对刻蚀液进行过滤，过滤出由于刻蚀工艺的进行，刻蚀液中混有的废渣，能够保证刻蚀工艺连续不间断的进行，能够提高生产效率和刻蚀液的利用效率。
所述过滤装置为滤网装置，所述滤网装置包括叠加的一层或多层滤网，所述滤网装置将过滤槽2分为滤前槽5和滤后槽6，其中滤前槽5分别与每个刻蚀槽1通过管路相连，滤后槽6与循环装置通过管路相连。
滤网装置能够有效对刻蚀液中的废渣进行过滤，保证滤出液的质量，保证刻蚀工艺的正常进行。可设置多层滤网，有助于提高过滤效率，保证滤出液的质量。
任一刻蚀槽1位置高于过滤槽2顶部位置。
将刻蚀槽1的位置设置为高于过滤槽2，有助于使刻蚀槽1中的刻蚀液依靠重力，自动流出，流向过滤槽2中，节约能源，保证刻蚀液流动。
所述过滤槽2分别与每个刻蚀槽1底部通过管路相连。
将刻蚀槽1中的刻蚀液排出口设置在刻蚀槽1底部，有助于刻蚀槽1中所产生的废渣及时排除，保证刻蚀槽1中刻蚀液的质量，保证刻蚀工艺连续、高效、高质量地进行。
所述循环装置高于任一刻蚀槽1顶部。
将循环装置的位置设置为高于任一刻蚀槽1，循环装置能够将在过滤槽2中经过过滤的刻蚀液抽高，并沿管路，依靠重力，自动流出，流向过滤槽2中，节约能源，保证刻蚀液循环流动。
所述循环装置分别与每个刻蚀槽1上部通过管路相连。有助于经过过滤的刻蚀液顺利流回至刻蚀槽1中，保证刻蚀液循环流动的顺利进行。
每个刻蚀槽1分别与进液管相连。所述进液管用于新刻蚀液的添加或补充，所述进液管上设置阀门，用于控制新刻蚀液的添加或补充量。
每个刻蚀槽1上分别设置盖板。有助于防止刻蚀液被污染。
过滤槽2上设置过滤槽2盖板。有助于防止刻蚀液被污染。
所述循环装置与每个刻蚀槽1相连的每条管路上，分别设置阀门，在某个刻蚀槽1不进行刻蚀工艺的情况下，可以将对应阀门关闭，则经过滤后的刻蚀液不再流入该刻蚀槽1中。
所述循环装置为泵。
每个刻蚀槽1上分别设置喷淋装置，喷淋装置能够对粘附在刻蚀槽1内、管路出/入口处的废渣进行清洗除去。
上述的一种刻蚀装置的使用方法，包括如下步骤：
向刻蚀槽1中加入刻蚀液，打开循环装置，使刻蚀液依次沿刻蚀槽1、过滤槽2、循环装置、刻蚀槽1的方向进行循环流动，在刻蚀槽1中进行刻蚀工艺，根据实际情况，对过滤槽2中的废渣进行清理。
本发明刻蚀装置的使用方法工艺简单，刻蚀液再使用过程中为循环流动，并且及时进行了过滤，保证了刻蚀液的质量，可根据实际使用情况，对过滤槽2中积累的废渣进行及时清理，此过程不需停机，可连续进行刻蚀工艺，能够提高生产效率和刻蚀液的利用效率。
实施例2
一种在基片上快速制备所需形状功能电极层的方法，包括如下步骤：
(1)在基片上通过磁控溅射(sputter)形成ITO功能电极层；
(2)采用模板印刷法，在步骤(1)所制备的功能电极层上制备所需形状的抗蚀剂层；所使用的抗蚀剂为光刻胶，抗蚀剂粘度为300Pa·s；
(3)在功能电极层上制备所需形状的抗蚀剂层后，采用加热升温，对所得抗蚀剂层进行固化；
(4)采用实施例1所述的刻蚀装置，将步骤(3)所得基片的功能电极层进行刻蚀处理；刻蚀液可使用HCL、HNO3、H2O的混合溶液，体积比为HCL：HNO3：H2O＝9:1:6，刻蚀液中H+的浓度优选为6.5mol/L；
(5)采用溶剂将步骤(4)所得刻蚀后的基片上的所需形状的抗蚀剂层去除，得到具有所需形状功能电极的基片。
实施例3
一种在基片上快速制备所需形状功能电极层的方法，包括如下步骤：
(1)在基片上通过磁控溅射(sputter)形成ITO功能电极层；
(2)采用模板印刷法，在步骤(1)所制备的功能电极层上制备所需形状的抗蚀剂层；所使用的抗蚀剂为光刻胶，抗蚀剂粘度为1000Pa·s；
(3)采用实施例1所述的刻蚀装置，将步骤(2)所得基片的功能电极层进行刻蚀处理；刻蚀液可使用HCL、HNO3、H2O的混合溶液，体积比为HCL：HNO3：H2O＝9:1:6，刻蚀液中H+的浓度优选为6.5mol/L；
(4)采用溶剂将步骤(3)所得刻蚀后的基片上的所需形状的抗蚀剂层去除，得到具有所需形状功能电极的基片。
本发明在基片上快速制备所需形状功能电极层的方法工艺简单，采用模板印刷的方式直接在功能电极层上制备出具有所需形状的抗蚀剂层，可根据需要对模板印刷出的具有所需形状的抗蚀剂层进行快速固化，之后即可进行刻蚀等后续工艺，采用模板印刷的方式，在功能电极层上制备出具有所需形状的抗蚀剂层的用时很短，且不需要消耗长时间去除多余的抗蚀剂层部分，能够极大地节省在TFT-LCD制备工艺中所需形状的抗蚀剂层的制备时间，从而缩短所需形状功能电极层的基片的生产时间，提高生产效率。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。