一種刻蝕方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種刻蝕方法，屬于顯示器件加工技術領域。
【背景技術】
[0002]液晶顯示裝置因具有功耗低、無輻射等優點，現已占據了平面顯示領域的主導地位。現有的液晶顯示裝置中液晶面板通常包括相對設置的陣列基板和彩膜基板，以及填充在陣列基板和彩膜基板之間的液晶層，其中，陣列基板上設有多個薄膜晶體管以及多個像素電極，像素電極與薄膜晶體管的漏極連接，在彩膜基板上設有與像素電極對應的公共電極。當通過薄膜晶體管為像素電極充電時，像素電極和公共電極之間形成電場，從而可控制像素電極對應的液晶區域內的液晶分子偏轉，進而實現液晶顯示功能。
[0003]隨著平板顯示技術的發展，對顯示產品PPKPixels Per Inch，像素密度)的要求越來越高，這就需要不斷減小工藝過程中的關鍵尺寸(Critical Dimens1n，簡稱⑶)。然而，現有的設計已經基本達到了曝光機的分辨率極限。液晶面板的實際加工工藝過程中，在形成有機絕緣膜孔和PVX孔時，常常因為孔的尺寸過小，接近曝光機的分辨率極限不能進一步減小孔的大小，而產生光刻膠(PR)殘留remain，導致孔不能形成。因此，迫切需要一種能提高產品的PP1、提高產品的競爭力的光刻工藝方法實現更小關鍵尺寸結構的光刻。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:如何在現有設備基礎上進一步提高曝光精度。
[0005]為實現上述的發明目的，本發明提供了一種刻蝕方法，包括:
[0006]在需要圖案化的膜層上涂覆光刻膠層；
[0007 ]在光刻膠層上形成光刻膠去除區域和光刻膠保留區域；
[0008]在光刻膠去除區域形成交聯材料，在預定條件下使交聯材料與光刻膠保留區域發生反應，形成反應區域；
[0009]去除交聯材料，保留光刻膠保留區域和反應區域，對所述去除交聯材料區域的膜層進行刻蝕；
[0010]去除光刻膠保留區域和反應區域的遮擋層，形成圖案化膜層。
[0011]可選地，所述在光刻膠層上形成光刻膠去除區域和光刻膠保留區域，包括:
[0012]在涂覆光刻膠的膜層上執行曝光顯影，形成光刻膠去除區域和光刻膠保留區域。
[0013]可選地，所述預定條件是在溫度100°C至300°C下反應。
[0014]可選地，所述反應區域的寬度是通過預定反應時間確定的。
[0015]可選地，所述預定條件是反應時間為1s至200s。
[0016]可選地，所述交聯材料與光刻膠發生酯化反應。
[0017]可選地，所述光刻膠為包含羧基的有機材料。
[0018]可選地，所述光刻膠包括酚醛樹脂。
[0019]可選地，所述交聯材料為包含羥基的有機材料。
[0020]可選地，所述交聯材料為包含羥基的高分子材料。
[0021]可選地，所述交聯材料為高分子多元醇。
[0022]可選地，所述交聯材料的通式為CnH2n+2-x (OH) X。
[0023]通過本發明提供的刻蝕方法，能夠在現有設備的基礎上提尚曝光精度，形成關鍵尺寸更小的結構。本發明通過控制交聯材料和光刻膠反應的條件，可以調整反應區域的寬度d，并可以調整至小于曝光機分辨率極限的關鍵尺寸，而不會發生殘留remain。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明刻蝕方法流程示意圖；
[0025]圖2是本發明形成光刻膠去除區域和光刻膠保留區域示意圖；
[0026]圖3是本發明在光刻膠去除區域形成交聯材料示意圖；
[0027]圖4是本發明在光刻膠去除區域形成反應區域示意圖；
[0028]圖5是本發明去除交聯材料示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0030]如圖1所示，本發明提供一種刻蝕方法，包括:在需要圖案化的膜層上涂覆光刻膠層;在光刻膠層上形成光刻膠去除區域100和光刻膠保留區域1I;在光刻膠去除區域形100成交聯材料102，在預定條件下使交聯材料102與光刻膠保留區域101發生反應，形成反應區域103;去除交聯材料102，保留光刻膠保留區域101和反應區域103，對去除交聯材料區域104的膜層進行刻蝕;去除光刻膠保留區域101和反應區域103的遮擋層，形成圖案化膜層。下面對本發明和提供的刻蝕方法展開詳細的說明。
[0031]如圖2所示，在需要圖案畫的膜層上涂覆光刻膠形成光刻膠層，在涂覆光刻膠層的膜層上執行曝光顯影(第一次光刻)，形成孔狀圖形光刻膠去除區域100和光刻膠保留區域101。
[0032]如圖3所示，在形成光刻膠去除區域100和光刻膠保留區域101后，需要進一步在光刻膠去除區域100填充交聯材料102。為了使和光刻膠保留區域1I在特定條件下與交聯材料102發生化學反應，根據光刻膠PR的性質，交聯材料102可以選擇聯材料為包含羥基的有機材料，優選是包含羥基的高分子材料。例如，交聯材料為高分子多元醇，通式為CnH2n+2-x(0H)X。光刻膠優選為包含羧基的有機材料，光刻膠主要包括酚醛樹脂，添加感光劑和溶劑。由于光刻膠膠中光酸通常會以R-COOH形式存在，在一定條件下都可以和R’-OH發生酯化反應，R ’ -OH中的R’可以是高分子鏈等高分子量材料，從而與PR膠中-COOH形成復雜難以破壞的結構，從而刻蝕速率得到改變。
[0033]光刻膠去除區域100填充交聯材料102后，在一定的反應條件下使交聯填充材料102與光刻膠保留區域101發生反應，使交聯材料102與和光刻膠保留區域101的接觸界面處發生融合，形成反應區域103。具體地，將光刻膠保留區域101和在光刻膠去除區域100填充的交聯材料102在高溫或光照條件下，接觸界面處的光刻膠與交聯材料102發生化學反應，形成一定尺寸的反應區域103。由于交聯材料102在特定的刻蝕條件下具有刻蝕選擇性，因此，交聯材料的刻蝕速率遠遠高于光刻膠和反應區域103的反應產物，交聯材料更容易被刻蝕掉。
[0034]例如，填充交聯材料102和光刻膠保留區域101的膜層在高溫條件(優選為100V ~300°C)下，與光刻膠接觸界處發生反應。反應時間優選為10s-200s。如圖4所示，交聯材料102與和光刻膠保留區域101在界面交界處發生反應，形成一定區域的反應區域103。反應區域103由交聯材料102與和光刻膠保留區域101反應產物形成。交聯材料102在特定的刻蝕條件下，交聯材料102的刻蝕速率遠遠高于光刻膠和反應產物。交聯材料102相比于光刻膠101和反應產物更易被刻蝕掉。
[0035]圖5所示，交聯材料102和光刻膠保留區域101發生反應后，進行刻蝕工藝步驟(例如，干法刻蝕或者濕法刻蝕工藝)，將交聯材料刻蝕掉，保留光刻膠保留區域101和反應區域103。由于交聯材料具有刻蝕選擇性，且刻蝕速率遠高于光刻膠和反應區域的反應產物。由于光刻膠和反應區域在此次刻蝕中不會刻蝕掉，因此，能使孔狀圖形的孔徑會減小。如圖5所示，在本發明中，通過控制交聯材料和光刻膠反應的條件(例如，預定反應時間等)，可以調整反應區域的寬度d，從而達到所需要尺寸的要求，并可以調整至小于曝光機分辨率極限的關鍵尺寸。最后形成的孔狀圖案的孔徑可以小于曝光機的極限分辨率，而不會發生殘留remain。通過本發明提供的刻蝕方法，能夠在現有設備的基礎上提高曝光精度，形成關鍵尺寸更小的結構。
[0036]以上實施方式僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇，本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。
【主權項】
1.一種刻蝕方法，其特征在于，包括: 在需要圖案化的膜層上涂覆光刻膠層； 在光刻膠層上形成光刻膠去除區域和光刻膠保留區域； 在光刻膠去除區域形成交聯材料，在預定條件下使交聯材料與光刻膠保留區域發生反應，形成反應區域； 去除交聯材料，保留光刻膠保留區域和反應區域，對所述去除交聯材料區域的膜層進行刻蝕； 去除光刻膠保留區域和反應區域的遮擋層，形成圖案化膜層。2.根據權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述在光刻膠層上形成光刻膠去除區域和光刻膠保留區域，包括: 在涂覆光刻膠的膜層上執行曝光顯影，形成光刻膠去除區域和光刻膠保留區域。3.根據權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述預定條件是在溫度100°C至300°C下反應。4.根據權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述反應區域的寬度是通過預定反應時間確定的。5.根據權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述預定條件是反應時間為1s至200s ο6.根據權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述交聯材料與光刻膠發生酯化反應。7.根據權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述光刻膠為包含羧基的有機材料。8.根據權利要求1或7所述的刻蝕方法，其特征在于，所述光刻膠包括酚醛樹脂。9.根據權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述交聯材料為包含羥基的有機材料。10.根據權利要求9所述的刻蝕方法，其特征在于，所述交聯材料為包含羥基的高分子材料。11.根據權利要求1所述的刻蝕方法，其特征在于，所述交聯材料為高分子多元醇。12.根據權利要求1、9-11任一項所述的刻蝕方法，其特征在于，所述交聯材料的通式為CnH2n+2-X(OH)Xo
【專利摘要】本發明公開了一種刻蝕方法，包括：在需要圖案化的膜層上涂覆光刻膠層；在光刻膠層上形成光刻膠去除區域和光刻膠保留區域；在光刻膠去除區域形成交聯材料，在預定條件下使交聯材料與光刻膠保留區域發生反應，形成反應區域；去除交聯材料，保留光刻膠保留區域和反應區域，對去除交聯材料區域的膜層進行刻蝕；去除光刻膠保留區域和反應區域的遮擋層，形成圖案化膜層。提供的刻蝕方法，能夠在現有設備的基礎上提高曝光精度，形成關鍵尺寸更小的結構。本發明通過控制交聯材料和光刻膠反應的條件，可以調整反應區域的寬度，并可以調整至小于曝光機分辨率極限的關鍵尺寸，而不會發生殘留remain。
【IPC分類】H01L21/311
【公開號】CN105655249
【申請號】
【發明人】張俊, 王一軍, 許徐飛, 宋潔
【申請人】京東方科技集團股份有限公司, 合肥京東方光電科技有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年3月21日