一種陣列基板、顯示面板及陣列基板製備方法與流程

2023-10-31 01:47:32

本發明涉及顯示技術領域，具體涉及一種陣列基板、顯示面板及陣列基板製備方法。

背景技術：

在陣列基板製備過程中，頂部的鈍化保護層製作完成後，需要先利用幹法刻蝕技術在鈍化層上形成過孔，然後在鈍化層表面形成ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)層，以使ITO層與源漏電極層電連接。

結合圖1a和圖1b所示，傳統陣列基板製備過程中，製作鈍化層1的材質通常會選擇SiNx，並且鈍化層1分為三層，包括鈍化過渡層11、鈍化主體層12和鈍化頂層13，鈍化過渡層11的作用是避免鈍化主體層12與ITO層3直接接觸產生黑點不良。鈍化頂層13是等離子體刻蝕的緩衝層，主要作用是使過孔2達到一定的坡度角和尺寸。一般情況下，鈍化過渡層11的密度小於鈍化主體層12和鈍化頂層13的密度，而鈍化過渡層11的刻蝕速率大於鈍化主體層12的刻蝕速率。

當採用活性等離子體進行刻蝕時，鈍化頂層13較為疏鬆，等離子體比較容易進入。當刻蝕到鈍化過渡層11時，如圖1a所示，由於鈍化過渡層11的刻蝕速率大於鈍化主體層12的刻蝕速率，在鈍化過渡層11會產生縮進，即在過孔2的底部產生底切倒角21。如圖1b所示，若過孔2的底部產生底切倒角21，則在形成ITO層3時，底切倒角21會造成ITO層3與源漏電極層4之間接觸跨斷(即接觸不良)，導致該陣列基板顯示異常，降低產品良率。

技術實現要素：

本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供一種陣列基板、顯示面板及陣列基板製備方法，用以至少部分解決在絕緣層過孔過程中，過孔底部產生底切倒角的問題。

本發明為解決上述技術問題，採用如下技術方案：

本發明提供一種陣列基板，包括依次形成於基底上的第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層，以及貫穿所述第一緣層、第二絕緣層和第三絕緣層的過孔，所述過孔的側壁上至少與所述第一絕緣層對應的位置覆蓋有保護膜層。

優選的，所述保護膜層還覆蓋在所述過孔的側壁上與所述第二絕緣層和第三絕緣層對應的位置。

優選的，所述保護膜層的材料為高分子聚合物。

優選的，所述保護膜層的材料為碳氟聚合物。

進一步的，所述陣列基板還包括形成於所述基底上的第一膜層，所述第一膜層位於所述基底和所述第一絕緣層之間。

優選的，所述第一膜層為源漏電極層，所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層形成鈍化層，所述第一絕緣層為鈍化過渡層，所述第二絕緣層為鈍化主體層，所述第三絕緣層為鈍化頂層。

本發明還提供一種顯示面板，包括如前所述的陣列基板。

本發明還提供一種陣列基板製備方法，用於在陣列基板上刻蝕過孔，所述陣列基板包括依次形成於基底上第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層，所述方法包括第一階段和第二階段；

第一階段：向刻蝕設備內通入刻蝕氣體，利用刻蝕氣體依次刻蝕所述第三絕緣層和第二絕緣層，以形成貫穿所述第三絕緣層和第二絕緣層的過孔；

第二階段：向所述刻蝕設備內通入刻蝕氣體和保護氣體，並保持刻蝕設備內的壓力不變，利用所述刻蝕氣體刻蝕所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層，以使所述過孔貫穿所述第一絕緣層，並在刻蝕所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層的過程中，利用所述保護氣體在所述過孔的內側形成保護膜層；當所述第二階段結束時，所述保護膜層至少覆蓋於所述過孔的側壁上與所述第一絕緣層對應的位置。

優選的，在所述第二階段，在刻蝕所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層的過程中，利用所述保護氣體在所述過孔的底部和側壁形成保護膜層，並利用所述刻蝕氣體去除所述保護膜層，使所述過孔沿垂直和平行於所述陣列基板的方向延伸；

當所述第二階段結束時，所述過孔貫穿所述第一絕緣層，且所述過孔底部的保護膜層被完全去除，所述保護膜層覆蓋於所述過孔的整個側壁上。

優選的，所述保護氣體包括C4F8或CF4。

優選的，所述向刻蝕設備內通入刻蝕氣體，具體包括：

向所述刻蝕設備的上電極加載第一功率，向所述刻蝕設備的下電極加載第二功率，並向所述刻蝕設備內通入第一流量的刻蝕氣體。

優選的，所述向所述刻蝕設備內通入刻蝕氣體和保護氣體，具體包括：

向所述上電極加載第三功率，保持所述下電極上加載的第二功率不變，向所述刻蝕設備內通入第二流量的所述刻蝕氣體和第三流量的保護氣體，並保持所述刻蝕設備內壓力不變；其中，所述第三功率小於所述第一功率，所述第二流量小於所述第一流量。

優選的，所述第二流量為所述第一流量的二分之一，所述第三流量為所述第二流量的2倍。

優選的，所述刻蝕氣體為SF6，所述第一功率為8000W，所述第二功率為2000W，所述第一流量為1200sccm。

優選的，所述保護氣體為C4F8；

所述第三功率為7000W，所述第二流量為600sccm，所述第三流量為1200sccm。

本發明能夠實現以下有益效果：

由於第一絕緣層的刻蝕速率大於其他絕緣層的刻蝕速率，本發明通過在貫穿第一緣層、第二絕緣層和第三絕緣層的過孔的側壁上至少與第一絕緣層對應的位置形成保護膜層，可以避免在過孔的底部產生底切倒角，從而保證通過過孔連接的兩個層結構之間的電連接性能，提高陣列基板與顯示面板的產品良率和顯示效果。

附圖說明

圖1a為現有陣列基板製備過程中過孔產生底切倒角的示意圖；

圖1b為圖1a的陣列基板的ITO層與源漏電極層發生接觸跨斷的示意圖；

圖2為本發明實施例提供的陣列基板的結構示意圖；

圖3a-3e為本發明實施例的陣列基板製備流程示意圖。

圖例說明：

1、鈍化層 2、過孔 3、ITO層

4、源漏電極層 11、鈍化過渡層 12、鈍化主體層

13、鈍化頂層 21、底切倒角 61、第一絕緣層

62、第二絕緣層 63、第三絕緣層 5、保護膜層

6、鈍化層 7、第一膜層 8、光刻膠掩膜圖案

具體實施方式

下面將結合本發明中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

以下結合圖2，詳細說明本發明的陣列基板的結構。

如圖2示，本發明提供一種陣列基板，包括基底(圖中未繪示)、第一絕緣層61、第二絕緣層62、第三絕緣層63以及貫穿第一緣層61、第二絕緣層62和第三絕緣層63的過孔2。第一絕緣層61、第二絕緣層62和第三絕緣層63依次形成於基底上，即第一絕緣層61更為鄰近基底，第三絕緣層63遠離基底，第二絕緣層62位於第一絕緣層61和第二絕緣層63之間。過孔2的側壁上至少與第一絕緣層61對應的位置覆蓋有保護膜層5。

由於第一絕緣層的刻蝕速率大於其他絕緣層的刻蝕速率，因此，通過在貫穿第一緣層61、第二絕緣層62和第三絕緣層63的過孔2的側壁上至少與第一絕緣層61對應的位置形成保護膜層5，可以避免在過孔2的底部產生底切倒角，從而保證通過過孔2連接的兩個層結構之間的電連接性能，提高陣列基板與顯示面板的產品良率和顯示效果。

進一步的，如圖2所示，所述陣列基板還包括形成於基底上的第一膜層7，第一膜層7位於所述基底和第一絕緣層61之間。

優選的，第一膜層7為源漏電極層，第一絕緣層61、第二絕緣層62和第三絕緣層63形成鈍化層6，第一絕緣層61為鈍化過渡層，第二絕緣層62為鈍化主體層，第三絕緣層63為鈍化頂層，製作鈍化層6的材料通常為SiNx。

需要說明的是，由於保護膜層5是在刻蝕過孔2的過程中形成的，因此，保護膜層5一般會覆蓋過孔2的整個側壁，即保護膜層5還覆蓋在過孔2的側壁上與第二絕緣層62和第三絕緣層63對應的位置，也就是說，在過孔2的側壁上對應第三絕緣層63、第二絕緣層62和第一絕緣層61的位置均覆蓋有保護膜層5。

保護膜層5的材料為高分子聚合物，優選為碳氟聚合物(CF2)n。

本發明的另一實施例還提供一種顯示面板，所述顯示面板包括如前所述的陣列基板。

通過在貫穿第一緣層61、第二絕緣層62和第三絕緣層63的過孔2的側壁上至少與第一絕緣層61對應的位置形成保護膜層5，，因此，至少在過孔2的側壁上與第一絕緣層61相對應的位置形成保護膜層5，可以避免第一絕緣層61的刻蝕速率大於其他絕緣層的刻蝕速率帶來的在過孔2底部產生底切倒角的問題，從而保證通過過孔2連接的兩個層結構之間的電連接性能，提高陣列基板與顯示面板的產品良率和顯示效果。

本發明的另一實施例還提供一種陣列基板製備方法，所述方法用於在如前述的陣列基板上刻蝕過孔，所述陣列基板包括依次形成於基底上第一絕緣層61、第二絕緣層62和第三絕緣層63。以下結合圖2、圖3a-3e，詳細說明所述陣列基板的製備方法。

需要說明的是，在刻蝕過孔之前，如圖3a所示，需要在陣列基板的基底上按照傳統工藝依次製備第一膜層7、第一絕緣層61、第二絕緣層62和第三絕緣層63，並在第三絕緣層63上經過曝光顯影製作出用於刻蝕貫穿鈍化層6的過孔的光刻膠掩膜圖案8，第三絕緣層63上未塗覆光刻膠的位置即為待形成過孔的位置。

所述刻蝕過孔的過程分為第一階段和第二階段，其中，第一階段具體包括以下步驟：

步驟11，向刻蝕設備內通入刻蝕氣體，利用刻蝕氣體依次刻蝕所述第三絕緣層和第二絕緣層，以形成貫穿所述第三絕緣層和第二絕緣層的過孔。

優選的，可以選用ICP(等離子體光電直讀光譜儀)作為刻蝕設備。

具體的，首先，將事先形成有第一膜層7、第一絕緣層61、第二絕緣層62和第三絕緣層63和光刻膠掩膜圖案8的基底傳輸至刻蝕設備的腔室內。然後，向刻蝕設備的上電極加載第一功率，向刻蝕設備的下電極加載第二功率，並向刻蝕設備內通入第一流量的刻蝕氣體。優選的，刻蝕氣體可以為SF6，第一功率可以為8000W，第二功率可以為2000W，第一流量可以為1200sccm。

為了加快刻蝕速率，進一步的，在所述第一階段，還可以向刻蝕設備內通入反應氣體，優選的，反應氣體可以為O2，O2的流量可以為1500sccm。

在第一階段，可以利用刻蝕設備中的刻蝕終點檢測器(EPD)監控刻蝕進程。在第一階段結束時，如圖3b所示，形成貫穿第三絕緣層63和第二絕緣層62的過孔2。

第二階段具體包括以下步驟：

步驟12，向所述刻蝕設備內通入刻蝕氣體和保護氣體，並保持刻蝕設備內的壓力不變，利用所述刻蝕氣體刻蝕所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層，以使所述過孔貫穿所述第一絕緣層，並在刻蝕所述第一絕緣層、第二絕緣層和第三絕緣層的過程中，利用所述保護氣體在所述過孔的內側形成保護膜層。

需要說明的是，在第二階段，不但在垂直陣列基板的方向上繼續刻蝕第一絕緣層61，以增加過孔2的深度，而且在平行陣列基板的方向上，也要刻蝕第三絕緣層63、第二絕緣層62和第一絕緣層61，以擴大過孔2的孔徑。在此過程中，在刻蝕形成的過孔2的內側形成保護膜層5。

發明人發現，在刻蝕設備刻蝕過程中，在腔室壓力不變的情況下，影響刻蝕坡度的因素主要為刻蝕設備的上電極功率與刻蝕氣體的流量。因此，在二階段，在刻蝕第一絕緣層61的過程中不再通入O2，而是增加了保護氣體，用以在過孔2的內側形成保護膜層5。

優選的，保護氣體可以為C4F8或CF4，刻蝕氣體仍然選用SF6。

結合圖3c-3e所示，在刻蝕第一絕緣層61、第二絕緣層62和第三絕緣層63的過程中，利用保護氣體在過孔2的底部和側壁形成保護膜層5，並利用所述刻蝕氣體去除保護膜層5，以使過孔2沿垂直和平行於所述陣列基板的方向延伸。

如圖3c所示，在刻蝕過孔的過程中，過孔2的底部也有一層保護膜層5。由於刻蝕設備的下電極可以為等離子體提供自偏壓，使等離子體在垂直陣列基板的方向上獲得加速，並且具有很大的動能，在刻蝕第一絕緣層61的過程中，高速向下運動的等離子體會持續地轟擊過孔2的底部，將保護膜層5從過孔2的底部轟擊掉，從而可以持續地向下刻蝕過孔2。如圖3d所示，同時，在非垂直陣列基板方向上，運動的等離子體也會轟擊過孔2的側壁，過孔2側壁上的部分保護膜層5脫離過孔的側壁發生移動，並重新附著在更深處的側壁上。SF6或C4F8解離出來的活性F離子在此過程中不斷地對裸露出來的絕緣層6(包括第一絕緣層61、第二絕緣層62和第三絕緣層63)進行刻蝕。這樣，過孔2就可以在等離子體環境中不斷地被向下和向周邊刻蝕，從而使過孔2沿垂直和平行於陣列基板的方向延伸，且過孔2的側壁具有較好的坡度和平滑度。

需要注意的是，活性F離子刻蝕第一絕緣層61的過程與形成保護膜層5的過程是同時存在的，從通入刻蝕氣體和保護氣體的那一刻開始(即第二階段開始)就同時進行，並不是互相獨立的過程。

具體的，所述向刻蝕設備內通入刻蝕氣體和保護氣體，具體包括：

向刻蝕設備的上電極加載第三功率，保持刻蝕設備的下電極上加載的第二功率不變，向刻蝕設備內通入第二流量的所述刻蝕氣體和第三流量的保護氣體，並保持所述刻蝕設備內壓力不變。其中，第三功率小於第一功率，第二流量小於第一流量。

優選的，第二流量為第一流量的二分之一，第三流量為第二流量的2倍。

優選的，當保護氣體為C4F8時，第三功率可以為7000W，第二流量可以為600sccm，第三流量可以為1200sccm。

具體的，當第一階段結束後，自動進入第二階段，由刻蝕設備的控制系統自動控制改變刻蝕參數，向刻蝕設備的腔體內同時通入刻蝕氣體和保護氣體。

當第二階段結束時，保護膜層5至少覆蓋於過孔2的側壁上與第一絕緣層61對應的位置。需要說明的是，如圖3e所示，保護膜層5還覆蓋在過孔2的側壁上與第二絕緣層62和第三絕緣層63對應的位置。由於在垂直陣列基板方向上(即在垂直於過孔底部方向上)等離子體的轟擊強度大於在非垂直陣列基板方向上(即朝向過孔側壁方向上)的等離子體的轟擊強度，當第二階段結束時，過孔2貫穿第一絕緣層61，且過孔2底部的保護膜層5被完全去除，保護膜層5覆蓋於過孔2的整個側壁上，這樣，不會因為保護膜層5殘留於過孔2的底部而影響ITO層(圖中未繪示)與源漏電極層(即第一膜層7)的電連接。

需要說明的是，如圖2所示，在第二階段結束後，還需要剝離掉第三絕緣層63頂部的光刻膠掩膜圖案8，至此，貫穿鈍化層6的過孔2全部刻蝕製作完成。

通過上述步驟11-步驟12可以看出，將在絕緣層6上形成過孔2的工藝分為兩個階段，在第一階段利用刻蝕氣體刻蝕第二絕緣層62和第三絕緣層63，形成貫穿的過孔2，在第二階段同時向刻蝕設備內通入刻蝕氣體和保護氣體，利用刻蝕氣體刻蝕第一、第二和第三絕緣層，在刻蝕過程中，保護氣體在過孔2的內側形成保護膜層5，可以保護第一絕緣層61的側壁在刻蝕過程中不會發生過度反應向兩側產生縮進，避免被嚴重側向刻蝕導致的底切倒角的產生。當第二階段結束時，過孔2貫穿整個鈍化層6，過孔2的底部的保護膜層5可以被完全去除，只保留過孔2的側壁上的保護膜層5，以確保通過過孔2連接的兩個層結構實現電連接，避免在過孔2的底部產生底切倒角，解決了層間接觸跨斷的問題，從而保證通過過孔連接的兩個層結構之間的電連接性能，提高陣列基板與顯示面板的產品良率和顯示效果。

為了清楚說明本發明的技術方案，以下以鈍化層6的材料為SiNx、刻蝕氣體為SF6、保護氣體為C4F8為例，對本發明的過孔刻蝕原理進行詳細描述。

在第二階段，通入SF6與C4F8混合氣體以後反應式如下：

C4F8→2F↑+CF2↑ (1)

nCF2↑→(CF2)n (2)

SF6↑→Sx1Fy1↑+Sx2Fy2↑+F-↑ (3)

(CF2)n+F-↑→CFx↑ (4)

保護氣體C4F8在等離子體狀態下分解成離子態的CF2與活性F基(詳見公式1)，CF2基可以在SiNx表面形成保護膜層(CF2)n(詳見公式2)，刻蝕氣體SF6解離出F離子(詳見式3)，F離子又可以與保護膜層(CF2)n繼續反應，去除部分保護膜層(詳見式4)。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。