一種薄膜、圖案層及其製造方法
2023-04-30 01:14:51 1
專利名稱：一種薄膜、圖案層及其製造方法
技術領域：
本發明涉及半導體製造領域，特別是涉及一種薄膜、圖案層及其製造方法。
背景技術：
在液晶顯示面板或其他半導體製造工藝中，均需要基板上形成各種圖案層，例如掃描線或數據線等線路。圖案層的結構特徵對後續工藝的影響極大。在通過鍍膜以及蝕刻製作圖案層的過程中，通常需要控制圖案層的側面曲率。現有技術中，通常都是使用固定的鍍膜參數進行鍍膜，導致鍍出的薄膜的膜質沿厚度方向保持相同，進而其側向蝕刻速率沿厚度方向也保持相同。因此，在對鍍出的薄膜進行蝕刻以形成圖案層的過程中，對於側面曲率的控制往往通過改變蝕刻溶液、蝕刻設備及蝕刻工藝來實現。以下利用圖1 圖2中所示的圖案層剖面示意圖來說明現有技術。請參考圖1，由於採用固定的鍍膜參數進行鍍膜，鍍出的薄膜的膜質和側向蝕刻速率沿厚度方向都保持相同，因此蝕刻後製成的圖案層10的側面11的曲率相對較小。請參考圖2，由於側面11的曲率相對較小，會導致在下一道製程中形成的薄膜13對圖案層10的覆蓋效果較差，且會出現在圖案層10的側向存在空隙12的情況，進而影響鍍膜效果，降低了產品的良率。因此，需要提供一種薄膜、圖案層及其製造方法，以解決上述問題。
發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種薄膜、圖案層及其製造方法，以通過膜質變化來控制薄膜的側向蝕刻速率。為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是提供了一種圖案層的製造方法，包括在基板上進行鍍膜，同時控制鍍膜參數隨時間變化，以在基板上形成膜質隨鍍膜厚度變化的薄膜；對薄膜進行蝕刻，使得薄膜的側向蝕刻速率隨膜質變化，進而形成具有預定曲率的側面的圖案層。其中，薄膜的晶粒尺寸隨鍍膜厚度在遠離基板的方向上逐漸變小。其中，鍍膜參數包括基板的溫度、基板周圍的氣體壓力、濺鍍功率或基板與靶材間的偏壓。其中，在基板上進行鍍膜，同時控制鍍膜參數隨時間變化的步驟中，控制基板的溫度隨時間逐漸降低。其中，在在基板上進行鍍膜，同時控制鍍膜參數隨時間變化的步驟中，控制濺鍍功率隨時間逐漸降低。其中，在在基板上進行鍍膜，同時控制鍍膜參數隨時間變化的步驟中，控制基板與靶材間的偏壓隨時間逐漸降低。其中，在在基板上進行鍍膜，同時控制鍍膜參數隨時間變化的步驟中，控制基板周圍的氣體壓力隨時間逐漸升高。
其中，預定曲率的範圍為30度 40度。為解決上述技術問題，本發明採用的另一個技術方案是提供了一種薄膜，該薄膜形成於一基板上，且薄膜的晶粒尺寸隨鍍膜厚度在遠離基板的方向上逐漸變小。為解決上述技術問題，本發明採用的另一個技術方案是提供了一種圖案層，該圖案層形成於一基板上，且圖案層的晶粒尺寸隨鍍膜厚度在遠離基板的方向上逐漸變小。本發明的有益效果是區別於現有技術的情況，本發明的薄膜、圖案層及其製造方法通過膜質變化來控制薄膜的側向蝕刻速率。進一步，改善了圖案層的側面曲率小的問題， 減少了產品的鍍膜異常，提升了後續工藝的良率。
圖1-2是一種現有技術的圖案層的剖面示意圖；圖3是本發明薄膜一優選實施例的結構示意圖；圖4-5是由圖3所示的薄膜蝕刻而成的圖案層的剖面示意圖；圖6是圖4-5所示的圖案層的製造方法的流程圖。
具體實施例方式請參見圖3，圖3是本發明薄膜一優選實施例的結構示意圖。如圖3所示，本發明的薄膜20形成於一基板21上，薄膜20優選是由同一材料形成。薄膜20的膜質隨鍍膜厚度變化。具體來說，薄膜20具有不同尺寸的晶粒22，這些晶粒22的尺寸隨鍍膜厚度d在遠離基板21的方向上逐漸變小。其中，越靠近基板21的晶粒22的尺寸越大，越遠離基板21 的晶粒22的尺寸越小。由於晶粒22的尺寸會影響薄膜20的側向蝕刻速率，晶粒22的尺寸越小則其側向蝕刻速率越大，晶粒22的尺寸越大則其側向蝕刻速率越小，由此該薄膜20 的側向蝕刻速率隨鍍膜厚度d變化。圖4是由圖3所示的薄膜蝕刻而成的圖案層的剖面示意圖。如圖3-4所示，由於薄膜20的側向蝕刻速率受晶粒22的尺寸影響，越靠近基板21的晶粒22的尺寸越大且其側向蝕刻速率越小，越遠離基板21的晶粒22的尺寸越小且其側向蝕刻速率越大。因此，由該薄膜20經蝕刻後製成的圖案層23的側面24的曲率相對較大。其中，側面24的曲率範圍優選為30度 40度。請參考圖5，由於側面24的曲率相對較大，在下一道製程中形成的薄膜25可以對圖案層23產生較好的覆蓋效果，不會發生在圖案層23的側向產生空隙的情況，減少了產品的鍍膜異常，提升了後續工藝的良率。圖6是圖4-5所示的圖案層的製造方法的流程圖。如圖6所示，該圖案層的製造方法包括以下步驟Sl 在基板上進行鍍膜，同時控制鍍膜參數隨時間變化，以在基板上形成膜質隨鍍膜厚度變化的薄膜。該薄膜優選是由同一材料形成。此步驟鍍出的薄膜的膜質隨鍍膜厚度變化。具體來說，薄膜的晶粒尺寸隨鍍膜厚度在遠離基板的方向上逐漸變小。由於在鍍膜過程中，許多參數都會影響鍍膜時的晶粒尺寸，這些鍍膜參數主要包括基板的溫度、基板周圍的氣體壓力、濺鍍功率或基板與靶材間的偏壓。一般來說，基板溫度越高、基板周圍的氣體壓力越小、濺鍍功率越大或者基板與靶材間的偏壓越高都會使得晶粒的尺寸越大。因此，在本實施例中，通過控制基板的溫度、濺鍍功率或基板與靶材間的偏壓隨時間逐漸降低或者控制基板周圍的氣體壓力隨時間逐漸升高，均可以控制薄膜的晶粒尺寸在遠離基板的方向上隨鍍膜厚度逐漸變小。例如，當採用物理氣相沉積技術時，隨著鍍膜時間的變化，基板的溫度可以從850 攝氏度至700攝氏度逐漸降低，濺鍍功率可以從83KW至77KW逐漸降低。當採用化學氣相沉積技術時，隨著鍍膜時間的變化，基板的溫度可以從280攝氏度至270攝氏度逐漸降低，或者從360攝氏度至340攝氏度逐漸降低，基板周圍的氣體壓力可以從lOOOmmtorr至 2000mmtorr逐漸升高，濺鍍功率可以從20KW至6KW逐漸降低。因此，本發明採用隨時間變化的鍍膜參數進行鍍膜，使得其膜質隨鍍膜厚度變化， 從而控制薄膜的側向蝕刻速率，進而獲得側面曲率相對較大的圖案層。特別的，除了可以採用同一材料進行鍍膜外，也可以採用不同的材料進行鍍膜，以控制不同材料的薄膜之間具有不同的側向蝕刻速率。S2:對薄膜進行蝕刻，使得薄膜的側向蝕刻速率隨膜質變化，進而形成具有預定曲率的側面的圖案層。此步驟蝕刻後獲得的圖案層的技術細節可以參考圖4-5所示的圖案層，此處不再贅述。本發明的薄膜、圖案層及其製造方法通過膜質變化來控制薄膜的側向蝕刻速率。 進一步，改善了圖案層的側面曲率小的問題，減少了產品的鍍膜異常，提升了後續工藝的良率。以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種圖案層的製造方法，其特徵在於，所述圖案層的製造方法包括在基板上進行鍍膜，同時控制鍍膜參數隨時間變化，以在所述基板上形成膜質隨鍍膜厚度變化的薄膜；對所述薄膜進行蝕刻，使得所述薄膜的側向蝕刻速率隨所述膜質變化，進而形成具有預定曲率的側面的圖案層。
2.根據權利要求1所述的圖案層的製造方法，其特徵在於，所述薄膜的晶粒尺寸隨所述鍍膜厚度在遠離所述基板的方向上逐漸變小。
3.根據權利要求1所述的圖案層的製造方法，其特徵在於，所述鍍膜參數包括所述基板的溫度、所述基板周圍的氣體壓力、濺鍍功率或所述基板與靶材間的偏壓。
4.根據權利要求1所述的圖案層的製造方法，其特徵在於，在所述基板上進行鍍膜，同時控制鍍膜參數隨時間變化的步驟中，控制所述基板的溫度隨時間逐漸降低。
5.根據權利要求1所述的圖案層的製造方法，其特徵在於，在所述在基板上進行鍍膜， 同時控制鍍膜參數隨時間變化的步驟中，控制濺鍍功率隨時間逐漸降低。
6.根據權利要求1所述的圖案層的製造方法，其特徵在於，在所述在基板上進行鍍膜， 同時控制鍍膜參數隨時間變化的步驟中，控制所述基板與靶材間的偏壓隨時間逐漸降低。
7.根據權利要求1所述的圖案層的製造方法，其特徵在於，在所述在基板上進行鍍膜， 同時控制鍍膜參數隨時間變化的步驟中，控制所述基板周圍的氣體壓力隨時間逐漸升高。
8.根據權利要求1所述的圖案層的製造方法，其特徵在於，所述預定曲率的範圍為30 度 40度。
9.一種薄膜，其特徵在於，所述薄膜形成於一基板上，且所述薄膜的晶粒尺寸隨鍍膜厚度在遠離所述基板的方向上逐漸變小。
10.一種圖案層，其特徵在於，所述圖案層形成於一基板上，且所述圖案層的晶粒尺寸隨鍍膜厚度在遠離所述基板的方向上逐漸變小。
全文摘要
本發明提供了一種圖案層及其製造方法。該圖案層的製造方法包括在基板上進行鍍膜，同時控制鍍膜參數隨時間變化，以在基板上形成膜質隨鍍膜厚度變化的薄膜；對薄膜進行蝕刻，使得薄膜的側向蝕刻速率隨膜質變化，進而形成具有預定曲率的側面的圖案層。本發明還提供了一種薄膜。通過上述方式，能夠通過膜質變化來控制薄膜的側向蝕刻速率。
文檔編號H01L21/768GK102290336SQ201110280028
公開日2011年12月21日 申請日期2011年9月20日 優先權日2011年9月20日
發明者鄭文達 申請人:深圳市華星光電技術有限公司