過孔制作方法、陣列基板制作方法及陣列基板、顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及顯示【技術領域】，公開了一種過孔制作方法、陣列基板制作方法及陣列基板、顯示裝置，用以防止在制作過孔時形成倒角，以提高產(chǎn)品質(zhì)量并改善顯示裝置的顯示效果。所述過孔制作方法，包括：采用第一刻蝕工藝對電極上方需要形成過孔的區(qū)域的頂層膜層進行部分刻蝕，其中采用第一刻蝕工藝的豎直刻蝕量小于頂層膜層的厚度；采用豎直刻蝕速率大于橫向刻蝕速率的第二刻蝕工藝對需要形成過孔區(qū)域中的剩余部分進行刻蝕至漏出所述電極。
【專利說明】過孔制作方法、陣列基板制作方法及陣列基板、顯示裝置

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及顯示【技術領域】，尤其涉及一種過孔制作方法、陣列基板制作方法及陣 列基板、顯示裝置。

【背景技術】
[0002] 參照圖1和圖2所示，目前顯示裝置的陣列基板的基本結(jié)構通常包括：由下至上依 次設置的襯底基板1、柵極2和柵線2'、柵絕緣層3、有源材料層5、源極6a、漏極6b及數(shù)據(jù) 線6'、保護層7、第一鈍化層8、公共電極10'、第二鈍化層11、像素電極。通常需要經(jīng)過八 次構圖工藝才能完成陣列基板的制作，其中包括刻蝕形成不同層設置的電極之間導電用過 孔。
[0003] 然而，由于不同層的材質(zhì)不同，刻蝕形成透過至少兩層的過孔的過程中，極易導致 在同一刻蝕工藝下因橫向刻蝕速率不同而造成過孔的倒角不良（如圖2所示），從而造成 電學性能下降。尤其是像素電極和漏極（或者源極）導電搭接處的過孔需要穿透溝道保護 層、第一鈍化層和第二鈍化層，而溝道保護層的材質(zhì)通常為氮化硅，第一鈍化層的材質(zhì)通常 為感光樹脂等，第二鈍化層的材質(zhì)通常為低溫氮化硅等，上述三種材料在同一刻蝕工藝下 的橫向刻蝕速率明顯不同而造成過孔的倒角不良，使得像素電極與漏極（或者源極）的接 觸不良而帶來顯示屏的常亮點、暗點、隔行明暗交替等像素顯示異常的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種過孔制作方法、陣列基板制作方法及陣列基板、顯示裝 置，用以防止在制作過孔時形成倒角，以提高產(chǎn)品質(zhì)量并改善顯示裝置的顯示效果。
[0005] 本發(fā)明首先提供一種過孔制作方法，包括
[0006] 采用第一刻蝕工藝對電極上方需要形成過孔的區(qū)域的頂層膜層進行部分刻蝕，其 中采用第一刻蝕工藝的堅直刻蝕量小于頂層膜層的厚度；
[0007] 采用堅直刻蝕速率大于橫向刻蝕速率的第二刻蝕工藝對需要形成過孔區(qū)域中的 剩余部分進行刻蝕至漏出所述電極。
[0008] 采用本技術方案提供的包括兩個步驟的過孔制作方法制作過孔，能夠有效地防止 在過孔處形成倒角，從而使得電極之間的接觸較為可靠，有效地改善了電學性能，提高了產(chǎn) 品質(zhì)量；并且由于在過孔制作過程中，僅僅在采用第一刻蝕工藝時橫向刻蝕速率較為明顯， 而采用第二刻蝕工藝時橫向刻蝕速率較小，堅直刻蝕占主導作用，因此，制作完成的過孔較 小，尤其當該實施例提供的過孔制作方法應用于陣列基板的制作時，能夠節(jié)省更多的空間， 從而提高開口率，增大像素密度，大大地改善具有該陣列基板產(chǎn)品的顯示效果。
[0009] 優(yōu)選的，所述采用第一刻蝕工藝的堅直刻蝕量小于頂層膜層的厚度具體為：
[0010] 采用第一刻蝕工藝的堅直刻蝕量為頂層膜層的厚度的百分之七十。
[0011] 優(yōu)選的，所述采用堅直刻蝕速率大于橫向刻蝕速率的第二刻蝕工藝對需要形成過 孔區(qū)域中的剩余部分進行刻蝕至漏出所述電極具體包括：
[0012] 采用堅直刻蝕速率與橫向刻蝕速率的比值不小于3的第二刻蝕工藝對需要形成 過孔區(qū)域中的剩余部分進行刻蝕至漏出所述電極。
[0013] 本發(fā)明還提供一種陣列基板的制作方法，包括：
[0014] 由下至上依次在襯底基板上形成包括柵線和柵極的圖形的金屬層、柵極絕緣層和 有源層；
[0015] 形成包括源極和漏極圖形的金屬層；
[0016] 形成覆蓋基板的保護層和包括位于漏極上方漏出保護層的第一過孔的第一鈍化 層；
[0017] 形成包括第一電極的圖形的金屬層；
[0018] 形成第二鈍化層；所述陣列基板的制作方法還包括以下步驟：
[0019] 采用前述任一技術方案所述的過孔制作方法在第二鈍化層上制作位于所述漏極 上方的第二過孔；
[0020] 形成包括第二電極的圖形的金屬層，實現(xiàn)相應電極圖形之間的電連接。
[0021] 由于陣列基板的制作方法采用上述任一種過孔的制作方法，因此本技術方案提供 的陣列基板的制作方法也具有上述有益效果。
[0022] 本發(fā)明還提供一種采用上述陣列基板的制作方法制作的陣列基板，該陣列基板的 電學性能較好，產(chǎn)品質(zhì)量較高，具有較高的像素密度，且應用于顯示裝置時使得顯示裝置具 有較高的開口率，大大地改善了顯示效果。
[0023] 本發(fā)明還提供一種顯示裝置，包括上述任一種陣列基板。該顯示裝置的開口率較 商，進而提商背光源的利用率，提商廣品的顯不殼度，降低功耗，尤其對于商分辨率的顯不 裝置，上述有益效果尤為明顯；并且由于陣列基板的電學性能較好，因此能夠有效地改善顯 示裝置的顯示效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為現(xiàn)有的一種陣列基板在制作完成第二鈍化層及其過孔后的俯視結(jié)構示意 圖；
[0025] 圖2為圖1示出的陣列基板中A-A處的截面結(jié)構示意圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明提供的過孔制作方法一實施例的流程示意圖；
[0027] 圖4為本發(fā)明提供的陣列基板的制作方法一實施例的流程示意圖；
[0028] 圖5?圖17為本發(fā)明提供的陣列基板在各個制作步驟完成后的結(jié)構示意圖。
[0029] 附圖標記：
[0030] 1-襯底基板 2-柵極 2'-柵線
[0031] 3-柵絕緣層 4-歐姆材料層5-有源材料層
[0032] 6a_源極 6b_漏極 6c_金屬引線
[0033] 6'-數(shù)據(jù)線 7-保護層 8-第一鈍化層
[0034] 9-第一過孔 10-第一電極 11-第二鈍化層
[0035] 12-第二過孔 13-第四過孔 14-光刻膠
[0036] 15-第二電極 1〇'_公共電極

【具體實施方式】
[0037] 為了防止在制作過孔時形成倒角，以提高產(chǎn)品質(zhì)量并改善顯示裝置的顯示效果， 本發(fā)明實施例提供了一種過孔制作方法、陣列基板制作方法及陣列基板、顯示裝置。該技 術方案中，采用包括第一刻蝕工藝對電極上方需要形成過孔的區(qū)域的頂層膜層進行部分刻 蝕，其中采用第一刻蝕工藝的堅直刻蝕量小于頂層膜層的厚度；和采用堅直刻蝕速率大于 橫向刻蝕速率的第二刻蝕工藝對需要形成過孔區(qū)域中的剩余部分進行刻蝕至漏出所述電 極的兩個步驟刻蝕形成過孔，能夠有效地防止在制作過孔時形成倒角，以提高產(chǎn)品質(zhì)量并 改善顯示裝置的顯示效果。為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉具體實施 例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0038] 如圖3所示，并參照圖13?15所示，本發(fā)明第一實施例提供一種過孔制作方法， 包括：
[0039] 步驟301 :采用第一刻蝕工藝對電極上方需要形成過孔的區(qū)域的頂層膜層進行部 分刻蝕，其中采用第一刻蝕工藝的堅直刻蝕量小于頂層膜層的厚度；
[0040] 步驟301中采用第一刻蝕工藝的堅直刻蝕量不限，具體根據(jù)第一刻蝕工藝、刻蝕 均一性（采用同一刻蝕工藝一次刻蝕多個過孔時刻蝕量相同）的要求確定，例如采用所述 第一刻蝕工藝的堅直刻蝕量為頂層膜層的厚度的百分之七十。
[0041] 第一刻蝕工藝的具體刻蝕條件不限，例如可以采用以化學性刻蝕為主的物理化學 干法刻蝕或者化學干法刻蝕均可。
[0042] 步驟302 :采用堅直刻蝕速率大于橫向刻蝕速率的第二刻蝕工藝對需要形成過孔 區(qū)域中的剩余部分進行刻蝕至漏出所述電極。
[0043] 參照圖13所示，在本實施例提供的過孔制作方法中，步驟301之前通常還包括制 作覆蓋第二鈍化層的掩膜板，例如涂覆光刻膠，涂覆后的光刻膠相當于掩膜板。步驟301中 由于橫向刻蝕速率明顯，使得頂層膜層形成過孔的開口處有明顯的縮進量形成坡度角；并 且步驟301僅僅對需要形成過孔的區(qū)域的頂層膜層進行部分刻蝕，刻蝕堅直量小于頂層膜 層的厚度（也就是不能超過頂層膜層的厚度），并未對頂層膜層之下的膜層進行刻蝕，因此 有效避免了因膜層的材質(zhì)不同而在過孔處形成倒角。
[0044] 步驟302中，掩膜板能夠有效保護位于掩膜板下方的坡度角，并且堅直刻蝕速率 大于橫向刻蝕速率，也就是說在第二刻蝕工藝中，堅直刻蝕速率和橫向刻蝕速率有較大的 選擇比，由于橫向刻蝕速率較小，因此能夠在對需要形成過孔區(qū)域中的剩余部分進行刻蝕 至漏出所述電極的過程中，有效地防止因膜層的材質(zhì)不同而在過孔處形成倒角。
[0045] 綜上可知，采用本實施例提供的包括兩個步驟的過孔制作方法制作過孔，能夠有 效地防止在過孔處形成倒角，從而使得電極之間的接觸較為可靠，有效地改善了電學性能， 提高了產(chǎn)品質(zhì)量；并且由于在過孔制作過程中，僅僅在采用第一刻蝕工藝時橫向刻蝕速率 較為明顯，而采用第二刻蝕工藝時橫向刻蝕速率較小，堅直刻蝕占主導作用，因此，制作完 成的過孔較小，尤其當該實施例提供的過孔制作方法應用于陣列基板的制作時，能夠節(jié)省 更多的空間，從而提高開口率，增大像素密度，大大地改善具有該陣列基板產(chǎn)品的顯示效 果。
[0046] 步驟302優(yōu)選采用堅直刻蝕速率與橫向刻蝕速率的比值不小于3的第二刻蝕工藝 對需要形成過孔區(qū)域中的剩余部分進行刻蝕至漏出所述電極，隨著堅直刻蝕速率和橫向刻 蝕速率的比值的增大，堅直刻蝕速率的主導作用越明顯，橫向刻蝕速率相較于堅直刻蝕速 率越小，從而進一步有效地防止因膜層的材質(zhì)不同而造成過孔處倒角的形成。例如，第二刻 蝕工藝可以采用物理性刻蝕為主的物理化學干法刻蝕。
[0047] 本發(fā)明還提供了一種陣列基板的制作方法，目前陣列基板通常包括薄膜晶體管單 元和行驅(qū)動單元，本發(fā)明第二實施例提供的陣列基板的制作方法，以陣列基板包括薄膜晶 體管單元和行驅(qū)動單元為例來說明，如圖4所示的制作方法具體包括：
[0048] 步驟401 :在襯底基板1上形成包括柵極2和柵線2'的圖形，參照圖5所示為陣 列基板形成柵極和柵線后的截面結(jié)構示意圖；
[0049] 其中，柵極2包括薄膜晶體管單元的柵極和行驅(qū)動單元的柵極，步驟401具體地， 在襯底基板1上沉積柵金屬薄膜（例如鋁釹合金，或者鋁鑰合金），通過一次構圖工藝形成 包括柵極2和柵線2'的圖形。一次構圖工藝通常包括基板清洗、成膜、光刻膠涂覆、曝光、顯 影、刻蝕、光刻膠剝離等工序；對于金屬層通常采用物理氣相沉積方式（例如磁控濺射法） 成膜，通過濕法刻蝕形成圖形，而對于非金屬層通常采用化學氣相沉積方式成膜，通過干法 刻蝕形成圖形，以下步驟道理相同，不再贅述。
[0050] 步驟402 :在步驟401之后的基板上依次沉積柵絕緣層3、歐姆材料層4、有源材料 層5,并在歐姆材料層4、有源材料層5上通過一次構圖工藝形成有源層，參照圖6所示為陣 列基板形成有源層后的截面結(jié)構示意圖；
[0051] 柵極絕緣層的材質(zhì)可以但不限于為氮化硅，歐姆材料層的材質(zhì)可以但不限于為非 晶硅（a-Si)、有源材料層的材質(zhì)可以但不限于為摻雜硅（n+Si)。
[0052] 步驟403 :在柵極絕緣層3上通過一次構圖工藝形成包括位于行驅(qū)動單元的柵極 上方的第三過孔，以及周邊靜電放電保護用過孔，信號輸出的引線過孔等，參照圖7所示為 陣列基板在柵極絕緣層上形成行驅(qū)動單元的柵極上方的第三過孔后的截面結(jié)構示意圖；
[0053] 步驟404 :形成包括源極6a和漏極6b、金屬引線6c和數(shù)據(jù)線6'圖形的金屬層，其 中，金屬引線位于行驅(qū)動單元的柵極的上方，參照圖8所示為陣列基板形成包括源極和漏 極、金屬引線圖形后的截面結(jié)構示意圖；
[0054] 步驟404具體可以為在步驟403之后的基板上沉積源漏極金屬薄膜，通過濕法刻 蝕在柵極上方形成源極6a和漏極6b的圖形，并通過干法刻蝕去除位于源極6a和漏極6b 之間的有源材料層。
[0055] 步驟405 :形成覆蓋基板的保護層7,保護層7的材質(zhì)不限可以為氮化硅，參照圖 9a所示為陣列基板形成保護層后的俯視結(jié)構示意圖，圖9b為圖9a示出的結(jié)構中A-A截面 結(jié)構示意圖；
[0056] 步驟406 :形成包括位于漏極上方漏出保護層7的第一過孔9的第一鈍化層8,參 照圖10a所示為陣列基板形成第一鈍化層后的俯視結(jié)構示意圖，圖10b為圖10a示出的結(jié) 構中A-A截面結(jié)構示意圖；
[0057] 第一鈍化層的材質(zhì)不限，例如可以為樹脂材料，當?shù)谝烩g化層材質(zhì)為感光樹脂材 料時，步驟406具體為涂覆感光樹脂材料，曝光，顯影，以及樹脂膜固化，通過刻蝕形成位于 漏極上方漏出保護層的鈍化層過孔。
[0058] 步驟407 :形成包括第一電極10的圖形的金屬層，參照圖11a所示為陣列基板形 成第一電極后的俯視結(jié)構示意圖，圖lib為圖11a示出的結(jié)構中A-A截面結(jié)構示意圖；
[0059] 步驟408 :形成包括位于漏極上方的第二過孔12和位于金屬引線上方的第四過孔 13的第二鈍化層11，參照圖16所示為陣列基板形成包括位于漏極上方的第二過孔和位于 金屬引線上方的第四過孔的第二鈍化層后的俯視結(jié)構示意圖；
[0060] 其中，第二鈍化層11的材質(zhì)不限，可以為低溫氮化硅材料。
[0061] 步驟408具體為：參照圖12?14所示，沉積第二鈍化層11材料，涂覆光刻膠14制 作掩膜板，采用第一刻蝕工藝對漏極和金屬引線上方需要形成過孔的區(qū)域的第二鈍化層進 行部分刻蝕，其中采用第一刻蝕工藝的堅直刻蝕量小于第二鈍化層的厚度，其中，圖12為 陣列基板沉積第二鈍化層材料之后的截面結(jié)構示意圖，圖13為陣列基板涂覆光刻膠14形 成掩膜板后的截面結(jié)構示意圖，圖14為陣列基板采用第一刻蝕工藝刻蝕第二鈍化層后的 截面結(jié)構示意圖；
[0062] 參照圖15所示，采用堅直刻蝕速率大于橫向刻蝕速率的第二刻蝕工藝對需要形 成過孔區(qū)域中的剩余部分進行刻蝕至漏出漏極6b和金屬引線6c，從而形成第二過孔12和 第四過孔13,圖15為陣列基板采用第二刻蝕工藝刻蝕形成第二過孔和第四過孔后的截面 結(jié)構示意圖。
[0063] 步驟409 :形成包括第二電極15的圖形的金屬層，實現(xiàn)相應電極圖形之間的電連 接，參照圖17所示為陣列基板形成包括第二電極的圖形后的截面結(jié)構示意圖。
[0064] 需要說明的是，第一電極和第二電極的材質(zhì)可以為透明導電材料，例如氧化銦錫， 第一電極可以為公共電極，第二電極為像素電極。
[0065] 至此，陣列基板制作完成，由上述制作過程可知，由于步驟408包括兩個步驟的過 孔制作方法制作過孔，能夠有效地防止在過孔處形成倒角，使得電極之間的接觸較為可靠， 有效地改善了電學性能，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；并且由于在過孔制作過程中，僅僅在采用第一刻 蝕工藝時橫向刻蝕速率較為明顯，而采用第二刻蝕工藝時橫向刻蝕速率較小，堅直刻蝕占 主導作用，因此，制作完成的過孔較小，能夠節(jié)省空間，從而提高開口率，增大像素密度，大 大地改善具有該陣列基板產(chǎn)品的顯示效果；
[0066] 從上述制作過程可以看出，第二過孔在位于漏極上方的區(qū)域制作，在現(xiàn)有技術中， 通常采用一次刻蝕干法刻蝕工藝制作第二過孔，為了有效地降低在漏極上方制作第二過孔 時倒角不良而影響第二電極與漏極搭接可靠性的風險，通常需要在制作第二過孔時與第一 過孔交疊，也就是說制作完成第二過孔后，能夠保證從截面圖看第二過孔一側(cè)的材料均為 頂層膜層材料，即該側(cè)未產(chǎn)生倒角，然而第二過孔與第一過孔交疊的區(qū)域大小極易受到工 藝設備的精度影響，從而極易出現(xiàn)第二過孔與第一過孔無交疊或者完全重合的情況，出現(xiàn) 倒角的風險很高；相較于現(xiàn)有技術，本實施例提供的陣列基板制作方法，能夠有效地防止在 制作第二過孔時出現(xiàn)倒角，因此對第二過孔與第一過孔的制作位置的要求降低，從而降低 了對工藝設備精度的要求，從而降低生產(chǎn)成本，并且，第二過孔與第一過孔可以完全重合， 從而進一步節(jié)省空間，提高開口率，增大像素密度，大大地改善具有該陣列基板產(chǎn)品的顯示 效果。
[0067] 下面以保護層7的材質(zhì)為氮化硅，第一鈍化層8的材質(zhì)為感光樹脂，第二鈍化層11 的材質(zhì)為低溫氮化硅，其中為例，在第二實施例的基礎上以一具體實施例來說明本發(fā)明。本 實施例與第二實施例相比，步驟408具體為 ：
[0068] 步驟一：如圖12所示，沉積低溫氮化硅材料，低溫氮化硅材料的厚度可以根據(jù)陣 列基板的具體設計要求設定，例如一般設定低溫氮化硅材料的厚度

【權利要求】
1. 一種過孔制作方法，其特征在于，包括： 采用第一刻蝕工藝對電極上方需要形成過孔的區(qū)域的頂層膜層進行部分刻蝕，其中采 用第一刻蝕工藝的堅直刻蝕量小于頂層膜層的厚度； 采用堅直刻蝕速率大于橫向刻蝕速率的第二刻蝕工藝對需要形成過孔區(qū)域中的剩余 部分進行刻蝕至漏出所述電極。
2. 如權利要求1所述的過孔制作方法，其特征在于，所述采用第一刻蝕工藝的堅直刻 蝕量小于頂層膜層的厚度具體為： 采用第一刻蝕工藝的堅直刻蝕量為頂層膜層的厚度的百分之七十。
3. 如權利要求1所述的過孔制作方法，其特征在于，所述采用堅直刻蝕速率大于橫向 刻蝕速率的第二刻蝕工藝對需要形成過孔區(qū)域中的剩余部分進行刻蝕至漏出所述電極具 體包括： 采用堅直刻蝕速率與橫向刻蝕速率的比值不小于3的第二刻蝕工藝對需要形成過孔 區(qū)域中的剩余部分進行刻蝕至漏出所述電極。
4. 一種陣列基板的制作方法，包括： 由下至上依次在襯底基板上形成包括柵線和柵極的圖形的金屬層、柵極絕緣層和有源 層； 形成包括源極和漏極圖形的金屬層； 形成覆蓋基板的保護層和包括位于漏極上方漏出保護層的第一過孔的第一鈍化層； 形成包括第一電極的圖形的金屬層； 形成第二鈍化層；其特征在于，所述陣列基板的制作方法還包括以下步驟： 采用如權利要求1?3任一所述的過孔制作方法在第二鈍化層上制作位于所述漏極上 方的第二過孔； 形成包括第二電極的圖形的金屬層，實現(xiàn)相應電極圖形之間的電連接。
5. 如權利要求4所述的陣列基板的制作方法，其特征在于，在所述形成包括源極和漏 極圖形的金屬層之前，還包括： 在柵極絕緣層上形成位于行驅(qū)動單元的柵極上方的第三過孔。
6. 如權利要求5所述的陣列基板的制作方法，其特征在于，還包括：在所述形成包括源 極和漏極圖形的金屬層的同時，形成位于行驅(qū)動單元的柵極上方的金屬引線； 在所述采用如權利要求1?3任一所述的過孔制作方法在第二鈍化層上制作位于所述 漏極上方的第二過孔的同時，形成位于所述金屬引線上方的第四過孔。
7. 如權利要求4?6任一所述的陣列基板的制作方法，其特征在于，所述保護層的材質(zhì) 為氮化硅，所述第一鈍化層的材質(zhì)為樹脂，所述第二鈍化層的材質(zhì)為低溫氮化硅。
8. 如權利要求7所述的陣列基板的制作方法，其特征在于，所述采用第一刻蝕工藝對 電極上方需要形成過孔的區(qū)域的頂層膜層進行部分刻蝕，具體包括： 采用SF6、02和He的混合氣體，以及2500W到3500W的等離子加速功率的刻蝕條件，對 電極上方需要形成過孔的區(qū)域的第二鈍化層進行部分干法刻蝕。
9. 如權利要求8所述的陣列基板的制作方法，其特征在于，所述采用堅直刻蝕速率與 橫向刻蝕速率的比值不小于3的第二刻蝕工藝對需要形成過孔區(qū)域中的剩余部分進行刻 蝕至漏出所述電極，具體包括： 采用SF6和He的混合氣體，以及6000W到7500W的等離子加速功率的刻蝕條件，對需 要形成過孔區(qū)域中的剩余部分進行干法刻蝕至漏出所述電極。
10. -種陣列基板，其特征在于，所述陣列基板采用如權利要求4?9任一所述的陣列 基板的制作方法制作得到。
11. 一種顯示裝置，其特征在于，包括如權利要求10所述的陣列基板。
【文檔編號】H01L21/77GK104299942SQ201410465232
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權日:2014年9月12日
【發(fā)明者】閻長江, 盧凱, 郭建, 謝振宇 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司