一种刻蚀方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种刻蚀方法，属于显示器件加工技术领域。
【背景技术】
[0002]液晶显示装置因具有功耗低、无辐射等优点，现已占据了平面显示领域的主导地位。现有的液晶显示装置中液晶面板通常包括相对设置的阵列基板和彩膜基板，以及填充在阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，其中，阵列基板上设有多个薄膜晶体管以及多个像素电极，像素电极与薄膜晶体管的漏极连接，在彩膜基板上设有与像素电极对应的公共电极。当通过薄膜晶体管为像素电极充电时，像素电极和公共电极之间形成电场，从而可控制像素电极对应的液晶区域内的液晶分子偏转，进而实现液晶显示功能。
[0003]随着平板显示技术的发展，对显示产品PPKPixels Per Inch，像素密度)的要求越来越高，这就需要不断减小工艺过程中的关键尺寸(Critical Dimens1n，简称⑶)。然而，现有的设计已经基本达到了曝光机的分辨率极限。液晶面板的实际加工工艺过程中，在形成有机绝缘膜孔和PVX孔时，常常因为孔的尺寸过小，接近曝光机的分辨率极限不能进一步减小孔的大小，而产生光刻胶(PR)残留remain，导致孔不能形成。因此，迫切需要一种能提高产品的PP1、提高产品的竞争力的光刻工艺方法实现更小关键尺寸结构的光刻。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:如何在现有设备基础上进一步提高曝光精度。
[0005]为实现上述的发明目的，本发明提供了一种刻蚀方法，包括:
[0006]在需要图案化的膜层上涂覆光刻胶层；
[0007 ]在光刻胶层上形成光刻胶去除区域和光刻胶保留区域；
[0008]在光刻胶去除区域形成交联材料，在预定条件下使交联材料与光刻胶保留区域发生反应，形成反应区域；
[0009]去除交联材料，保留光刻胶保留区域和反应区域，对所述去除交联材料区域的膜层进行刻蚀；
[0010]去除光刻胶保留区域和反应区域的遮挡层，形成图案化膜层。
[0011]可选地，所述在光刻胶层上形成光刻胶去除区域和光刻胶保留区域，包括:
[0012]在涂覆光刻胶的膜层上执行曝光显影，形成光刻胶去除区域和光刻胶保留区域。
[0013]可选地，所述预定条件是在温度100°C至300°C下反应。
[0014]可选地，所述反应区域的宽度是通过预定反应时间确定的。
[0015]可选地，所述预定条件是反应时间为1s至200s。
[0016]可选地，所述交联材料与光刻胶发生酯化反应。
[0017]可选地，所述光刻胶为包含羧基的有机材料。
[0018]可选地，所述光刻胶包括酚醛树脂。
[0019]可选地，所述交联材料为包含羟基的有机材料。
[0020]可选地，所述交联材料为包含羟基的高分子材料。
[0021]可选地，所述交联材料为高分子多元醇。
[0022]可选地，所述交联材料的通式为CnH2n+2-x (OH) X。
[0023]通过本发明提供的刻蚀方法，能够在现有设备的基础上提尚曝光精度，形成关键尺寸更小的结构。本发明通过控制交联材料和光刻胶反应的条件，可以调整反应区域的宽度d，并可以调整至小于曝光机分辨率极限的关键尺寸，而不会发生残留remain。
【附图说明】
[0024]图1是本发明刻蚀方法流程示意图；
[0025]图2是本发明形成光刻胶去除区域和光刻胶保留区域示意图；
[0026]图3是本发明在光刻胶去除区域形成交联材料示意图；
[0027]图4是本发明在光刻胶去除区域形成反应区域示意图；
[0028]图5是本发明去除交联材料示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0030]如图1所示，本发明提供一种刻蚀方法，包括:在需要图案化的膜层上涂覆光刻胶层;在光刻胶层上形成光刻胶去除区域100和光刻胶保留区域1I;在光刻胶去除区域形100成交联材料102，在预定条件下使交联材料102与光刻胶保留区域101发生反应，形成反应区域103;去除交联材料102，保留光刻胶保留区域101和反应区域103，对去除交联材料区域104的膜层进行刻蚀;去除光刻胶保留区域101和反应区域103的遮挡层，形成图案化膜层。下面对本发明和提供的刻蚀方法展开详细的说明。
[0031]如图2所示，在需要图案画的膜层上涂覆光刻胶形成光刻胶层，在涂覆光刻胶层的膜层上执行曝光显影(第一次光刻)，形成孔状图形光刻胶去除区域100和光刻胶保留区域101。
[0032]如图3所示，在形成光刻胶去除区域100和光刻胶保留区域101后，需要进一步在光刻胶去除区域100填充交联材料102。为了使和光刻胶保留区域1I在特定条件下与交联材料102发生化学反应，根据光刻胶PR的性质，交联材料102可以选择联材料为包含羟基的有机材料，优选是包含羟基的高分子材料。例如，交联材料为高分子多元醇，通式为CnH2n+2-x(0H)X。光刻胶优选为包含羧基的有机材料，光刻胶主要包括酚醛树脂，添加感光剂和溶剂。由于光刻胶胶中光酸通常会以R-COOH形式存在，在一定条件下都可以和R’-OH发生酯化反应，R ’ -OH中的R’可以是高分子链等高分子量材料，从而与PR胶中-COOH形成复杂难以破坏的结构，从而刻蚀速率得到改变。
[0033]光刻胶去除区域100填充交联材料102后，在一定的反应条件下使交联填充材料102与光刻胶保留区域101发生反应，使交联材料102与和光刻胶保留区域101的接触界面处发生融合，形成反应区域103。具体地，将光刻胶保留区域101和在光刻胶去除区域100填充的交联材料102在高温或光照条件下，接触界面处的光刻胶与交联材料102发生化学反应，形成一定尺寸的反应区域103。由于交联材料102在特定的刻蚀条件下具有刻蚀选择性，因此，交联材料的刻蚀速率远远高于光刻胶和反应区域103的反应产物，交联材料更容易被刻蚀掉。
[0034]例如，填充交联材料102和光刻胶保留区域101的膜层在高温条件(优选为100V ~300°C)下，与光刻胶接触界处发生反应。反应时间优选为10s-200s。如图4所示，交联材料102与和光刻胶保留区域101在界面交界处发生反应，形成一定区域的反应区域103。反应区域103由交联材料102与和光刻胶保留区域101反应产物形成。交联材料102在特定的刻蚀条件下，交联材料102的刻蚀速率远远高于光刻胶和反应产物。交联材料102相比于光刻胶101和反应产物更易被刻蚀掉。
[0035]图5所示，交联材料102和光刻胶保留区域101发生反应后，进行刻蚀工艺步骤(例如，干法刻蚀或者湿法刻蚀工艺)，将交联材料刻蚀掉，保留光刻胶保留区域101和反应区域103。由于交联材料具有刻蚀选择性，且刻蚀速率远高于光刻胶和反应区域的反应产物。由于光刻胶和反应区域在此次刻蚀中不会刻蚀掉，因此，能使孔状图形的孔径会减小。如图5所示，在本发明中，通过控制交联材料和光刻胶反应的条件(例如，预定反应时间等)，可以调整反应区域的宽度d，从而达到所需要尺寸的要求，并可以调整至小于曝光机分辨率极限的关键尺寸。最后形成的孔状图案的孔径可以小于曝光机的极限分辨率，而不会发生残留remain。通过本发明提供的刻蚀方法，能够在现有设备的基础上提高曝光精度，形成关键尺寸更小的结构。
[0036]以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
1.一种刻蚀方法，其特征在于，包括: 在需要图案化的膜层上涂覆光刻胶层； 在光刻胶层上形成光刻胶去除区域和光刻胶保留区域； 在光刻胶去除区域形成交联材料，在预定条件下使交联材料与光刻胶保留区域发生反应，形成反应区域； 去除交联材料，保留光刻胶保留区域和反应区域，对所述去除交联材料区域的膜层进行刻蚀； 去除光刻胶保留区域和反应区域的遮挡层，形成图案化膜层。2.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述在光刻胶层上形成光刻胶去除区域和光刻胶保留区域，包括: 在涂覆光刻胶的膜层上执行曝光显影，形成光刻胶去除区域和光刻胶保留区域。3.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述预定条件是在温度100°C至300°C下反应。4.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述反应区域的宽度是通过预定反应时间确定的。5.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述预定条件是反应时间为1s至200s ο6.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述交联材料与光刻胶发生酯化反应。7.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述光刻胶为包含羧基的有机材料。8.根据权利要求1或7所述的刻蚀方法，其特征在于，所述光刻胶包括酚醛树脂。9.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述交联材料为包含羟基的有机材料。10.根据权利要求9所述的刻蚀方法，其特征在于，所述交联材料为包含羟基的高分子材料。11.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述交联材料为高分子多元醇。12.根据权利要求1、9-11任一项所述的刻蚀方法，其特征在于，所述交联材料的通式为CnH2n+2-X(OH)Xo
【专利摘要】本发明公开了一种刻蚀方法，包括：在需要图案化的膜层上涂覆光刻胶层；在光刻胶层上形成光刻胶去除区域和光刻胶保留区域；在光刻胶去除区域形成交联材料，在预定条件下使交联材料与光刻胶保留区域发生反应，形成反应区域；去除交联材料，保留光刻胶保留区域和反应区域，对去除交联材料区域的膜层进行刻蚀；去除光刻胶保留区域和反应区域的遮挡层，形成图案化膜层。提供的刻蚀方法，能够在现有设备的基础上提高曝光精度，形成关键尺寸更小的结构。本发明通过控制交联材料和光刻胶反应的条件，可以调整反应区域的宽度，并可以调整至小于曝光机分辨率极限的关键尺寸，而不会发生残留remain。
【IPC分类】H01L21/311
【公开号】CN105655249
【申请号】
【发明人】张俊, 王一军, 许徐飞, 宋洁
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 合肥京东方光电科技有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月21日