一種刻蝕裝置及導(dǎo)電層的刻蝕方法、陣列基板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種刻蝕裝置及導(dǎo)電層的刻蝕方法、陣列基板的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]針對微區(qū)時(shí)空分辨掃描電化學(xué)探針顯微鏡技術(shù)在表面加工中的應(yīng)用已有多年研究，主要集中于納米級的微加工領(lǐng)域，還沒有應(yīng)用于陣列基板上器件的圖案化的過程中。
[0003]另外，在陣列基板的制備過程中為了提高液晶顯示面板的顯示品質(zhì)，制備工藝的精細(xì)化、顯示的高像素化已經(jīng)成研發(fā)主流。從而需要對形成像素單元的器件，尤其是器件的金屬層進(jìn)行更加精確的刻蝕，金屬層的濕刻的精度誤差較大，從而限制了器件(薄膜晶體管)的精細(xì)化；同時(shí)，現(xiàn)有的采用光刻膠進(jìn)行刻蝕的方法，刻蝕精度低，對應(yīng)于不同的金屬層刻蝕需要配置多種刻蝕液；同時(shí)在刻蝕液洗滌光刻膠后，刻蝕液的組分種類較多，對刻蝕液的回收或處理成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)在陣列基板的刻蝕工藝中制作精度低、刻蝕液種類多、處理成本高的問題。
[0005]解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種刻蝕裝置，包括:用于與待刻蝕導(dǎo)電層形成極化回路的第一電極；
[0006]與所述第一電極形成測量回路的第二電極；
[0007]及與所述第一電極、第二電極和待刻蝕導(dǎo)電層接觸的刻蝕液；
[0008]及用于對刻蝕過程進(jìn)行控制的控制單元。
[0009]優(yōu)選的，所述第一電極包括多個(gè)電化學(xué)探針。
[0010]優(yōu)選的，所述第一電極包括電化學(xué)探針陣列。
[0011]優(yōu)選的，所述刻蝕裝置還包括驅(qū)動所述第一電極在所述待刻蝕導(dǎo)電層上運(yùn)動的驅(qū)動單元。
[0012]優(yōu)選的，所述控制單元包括控制所述驅(qū)動單元運(yùn)動的驅(qū)動控制子單元。
[0013]優(yōu)選的，所述控制單元包括對所述測量回路和極化回路的信號進(jìn)行控制的信號控制子單元。
[0014]優(yōu)選的，所述信號控制子單元包括電化學(xué)工作站。
[0015]優(yōu)選的，所述的電化學(xué)工作站分別與所述的第一電極、第二電極和待刻蝕導(dǎo)電層電連接；
[0016]所述的電化學(xué)工作站用于控制極化回路的電化學(xué)反應(yīng)；
[0017]所述的電化學(xué)工作站還用于根據(jù)測量回路電化學(xué)反應(yīng)的參數(shù)，監(jiān)測電化學(xué)反應(yīng)，控制極化電路的電化學(xué)反應(yīng)。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)目的還包括提供一種導(dǎo)電層的刻蝕方法，包括采用上述的刻蝕裝置進(jìn)行刻蝕的步驟，所述刻蝕步驟包括:
[0019]控制單元控制極化回路進(jìn)行刻蝕，并根據(jù)所述測量回路獲得的監(jiān)控參數(shù)對刻蝕進(jìn)行調(diào)整，形成待刻蝕導(dǎo)電層圖形的步驟。
[0020]優(yōu)選的，所述刻蝕步驟包括:所述控制單元的驅(qū)動控制子單元根據(jù)待刻蝕導(dǎo)電層的目標(biāo)圖形控制驅(qū)動單元將第一電極移動至待刻蝕位置進(jìn)行刻蝕的步驟；
[0021]及所述控制單元的電化學(xué)工作站根據(jù)測量回路獲得電化學(xué)反應(yīng)參數(shù)，并結(jié)合待刻蝕導(dǎo)電層的目標(biāo)圖形對極化回路施加相應(yīng)的電壓控制刻蝕速度的步驟。
[0022]優(yōu)選的，在刻蝕步驟之前還包括將待刻蝕導(dǎo)電層極化的步驟:
[0023]所述將待刻蝕導(dǎo)電層極化的步驟包括:所述控制單元的電化學(xué)工作站向極化回路施加電壓使待刻蝕導(dǎo)電層達(dá)到極化電位。
[0024]優(yōu)選的，在將待刻蝕導(dǎo)電層極化的步驟之前還包括施加刻蝕液的步驟:
[0025]所述施加刻蝕液的步驟包括:在所述待刻蝕導(dǎo)電層上施加刻蝕液。
[0026]優(yōu)選的，在施加刻蝕液的步驟之前還包括:在陣列基板的襯底上形成待刻蝕導(dǎo)電層的步驟。
[0027]本發(fā)明的另一個(gè)目的還包括提供一種陣列基板的制備方法，包括以下步驟:
[0028]在襯底上沉積柵極金屬層，采用上述的導(dǎo)電層的刻蝕方法對柵極金屬層進(jìn)行電化學(xué)刻蝕，形成柵極；
[0029]在柵極上形成柵極絕緣層；
[0030]制備有源層和源漏極
[0031]在柵極絕緣層上依次沉積有源層和源漏極金屬層，采用上述的導(dǎo)電層的刻蝕方法對源漏極金屬層進(jìn)行第一次電化學(xué)刻蝕，形成源漏極金屬層的初步圖形，其中，電化學(xué)刻蝕的目標(biāo)圖形為有源層的掩膜板；
[0032]以源漏極金屬層的初步圖形作為掩膜板對有源層進(jìn)行干法刻蝕，形成有源層圖形；
[0033]采用上述的導(dǎo)電層的刻蝕方法對源漏極金屬層進(jìn)行第二次電化學(xué)刻蝕，形成源漏極圖形，其中，電化學(xué)刻蝕的目標(biāo)圖形為源漏極的掩膜板；
[0034]制備鈍化層和像素電極
[0035]在源漏極上沉積鈍化層和像素電極第一分層，采用上述的導(dǎo)電層的刻蝕方法對像素電極第一分層進(jìn)行電化學(xué)刻蝕，形成像素電極第一分層的圖形，其中，電化學(xué)刻蝕的目標(biāo)圖形為像素電極第一分層的掩膜板；
[0036]以像素電極第一分層的圖形作為掩膜板對鈍化層進(jìn)行干法刻蝕，形成鈍化層圖形；
[0037]沉積像素電極第二分層，采用上述的導(dǎo)電層的刻蝕方法對像素電極第一分層和像素電極第二分層進(jìn)行電化學(xué)刻蝕，形成像素電極的圖形，其中，電化學(xué)刻蝕的目標(biāo)圖形為像素電極的掩膜板。
[0038]本發(fā)明的刻蝕裝置、導(dǎo)電層的刻蝕方法及陣列基板的制備方法，通過控制單元控制極化回路進(jìn)行刻蝕，并根據(jù)所述測量回路獲得的監(jiān)控參數(shù)對刻蝕進(jìn)行調(diào)整，形成待刻蝕導(dǎo)電層圖形，從而能制備出更加精細(xì)的陣列基板的器件的圖案，有利于實(shí)現(xiàn)高像素化顯示、提高顯示品質(zhì)；同時(shí)，相對于采用光刻膠刻蝕法，刻蝕裝置采用同一種刻蝕液可以適用于多種種類的待刻蝕導(dǎo)電層；而且形成的刻蝕液的組成成分簡單、方便刻蝕工藝完成后對刻蝕液的處理或回收。
【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中刻蝕裝置的組成示意圖。
[0040]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中待刻蝕導(dǎo)電層的示意圖。
[0041]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中在刻蝕過程中對電化學(xué)探針陣列施加的電壓信號波形的示意圖。
[0042]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中電化學(xué)探針陣列移動后刻蝕的圖形示意圖。
[0043]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中電化學(xué)探針陣列重復(fù)移動4次后刻蝕的圖形示意圖。
[0044]如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例2中的陣列基板沉積有源層和源漏金屬層后的剖視示意圖。
[0045]如圖7所示，本發(fā)明實(shí)施例2中的陣列基板對源漏極金屬層進(jìn)行第一次電化學(xué)刻蝕后的剖視示意圖。
[0046]如圖8所示，本發(fā)明實(shí)施例2中的陣列基板對有源層進(jìn)行干法刻蝕后的剖視示意圖。
[0047]如圖9所示，本發(fā)明實(shí)施例2中的陣列基板對源漏極金屬層進(jìn)行第二次電化學(xué)刻蝕后的剖視示意圖。
[0048]如圖10所示，本發(fā)明實(shí)施例2中的陣列基板沉積鈍化層和第一氧化銦錫層后對第一氧化銦錫層進(jìn)行第一次電化學(xué)刻蝕后的剖視示意圖。
[0049]如圖11所示，本發(fā)明實(shí)施例2中的陣列基板對鈍化層進(jìn)行干法刻蝕后的剖視示意圖。
[0050]如圖12所示，本發(fā)明實(shí)施例2中的沉積第二氧化銦錫層后對第一氧化銦錫層和第二氧化銦錫層進(jìn)行電化學(xué)刻蝕后的剖視示意圖。
[0051]其中:
[0052]1.第一電極；2.第二電極；3.待刻蝕導(dǎo)電層；4.控制單元；41.信號控制子單元；42.驅(qū)動控制子單元；5.驅(qū)動單元；6.襯底；7.柵極；8.柵極絕緣層；9.有源層；10.源漏極；11.鈍化層；12.像素電極。
【具體實(shí)施方式】
[0053]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0054]實(shí)施例1
[0055]如圖1所示，本實(shí)施例提供一種刻蝕裝置，包括:用于與待刻蝕導(dǎo)電層3形成極化回路的第一電極I ;
[0056]與所述第一電極I形成測量回路的第二電極2 ;
[0057]及與所述第一電極1、第二電極2和待刻蝕導(dǎo)電層3接觸的刻蝕液；
[0058]及用于對刻蝕過程進(jìn)行控制的控制單元4。
[0059]本實(shí)施例提供的刻蝕裝置，通過控制單元4控制極化回路進(jìn)行刻蝕，并根據(jù)所述測量回路獲得的監(jiān)控參數(shù)對刻蝕進(jìn)行調(diào)整，形成待刻蝕導(dǎo)電層3圖形，從而能制備出更加精細(xì)的陣列基板的器件的圖案，有利于實(shí)現(xiàn)高像素化顯示、提高顯示品質(zhì)；同時(shí)，相對于采用光刻膠刻蝕法，本實(shí)施例的刻蝕裝置采用同一種刻蝕液可以適用于多種種類的待刻蝕導(dǎo)電層3 ;而且形成的刻蝕液的組成成分簡單、方便刻蝕工藝完成后對刻蝕液的處理或回收。
[0060]優(yōu)選的，所述第一電極I包括多個(gè)電化學(xué)探針。這樣在刻蝕工藝中若有個(gè)別電化學(xué)探針損壞或損耗不能使用時(shí)，并不影響刻蝕的順利進(jìn)行。所述的電化學(xué)探針用于獲得電化學(xué)電流，阻抗，相對功函或者是表面形貌圖的信息。
[0061]優(yōu)選的，所述第一電極I包括電化學(xué)探針陣列。這樣刻蝕形成的圖案更加規(guī)整；同時(shí)，電化學(xué)探針陣列有利于對待刻蝕導(dǎo)電層3刻蝕的量產(chǎn)。
[0062]優(yōu)選的，所述刻蝕裝置還包括驅(qū)動所述第一電極I在所述待刻蝕導(dǎo)電層3上運(yùn)動的驅(qū)動單元5。應(yīng)當(dāng)理解的，現(xiàn)有技術(shù)中采用宏微尺度兩級可自動切換的步進(jìn)電機(jī)與壓電晶體互換模式，能實(shí)現(xiàn)三維空間范圍、高空間精度的運(yùn)動和定位控制的驅(qū)動單元5都是可以適用于的，在此不作限定。
[0063]優(yōu)選的，所述控制單元4包括控制所述驅(qū)動單元5運(yùn)動的驅(qū)動控制子單元42。驅(qū)動控制子單元42可以是信息處理器，例如，計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)可以設(shè)定驅(qū)動單元5運(yùn)動的路線和移動速度，從而控制刻蝕形成的圖案。
[0064]優(yōu)選的，所述控制單元4包括對所述測量回路和極化回路的信號進(jìn)行控制的信號控制子單元41。信號控制子單元41接收來測量回路的電壓信號(第一電極I與相對于第二電極2的電勢差)，并根據(jù)該電壓信號的測量值與電壓信號的設(shè)定值比較，從而提升或降低對第一電極I的輸出電壓，從而改變極化回路中第一電極I與刻蝕液界面的電流而改變界面電勢差，直到電壓信號的測量值等于電壓信號的設(shè)定值為止。其中，電壓信號的設(shè)定值是由刻蝕圖像及第一電極I的移動速度共同決定的。
[0065]另外，信號控制子單元41接收極化回路的電流值，刻蝕裝置的刻蝕能力與該電流值正相關(guān)，根據(jù)電流值的反饋信號進(jìn)一步調(diào)節(jié)施加在第一電極I上的電壓從而控制刻蝕速度。
[0066]具體地，所述信號控制子單元41包括電化學(xué)工作站。現(xiàn)有技術(shù)中能夠用于電極(待刻蝕導(dǎo)電層3視為一個(gè)電極)刻蝕裝置的電化學(xué)工作站都是適用的，在此不作限定。
[0067]優(yōu)選的，所述的電化學(xué)工作站分別與所述的第一電極1、第二電極2和待刻蝕導(dǎo)電層3電連接；
[0068]所述的電化學(xué)工作站用于控制極化回路的電化學(xué)反應(yīng)；
[0069]所述的電化學(xué)工作站還