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Patent Searching and Data


Title:
PREPARATION METHOD FOR LIGHT BARRIER SUBSTRATE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/131477
Kind Code:
A1
Abstract:
A preparation method for a light barrier substrate, comprising the following steps: forming a metal electrode pattern on an underlayment (1) by a first pattern composition process; forming an insulation layer film above the underlayment (1) and the metal electrode pattern; forming a metal electrode via hole (6) on an insulation layer (3) by a second pattern composition process using a half-tone masking technology, and forming, on the insulation layer (3), a channel pattern (7) which is required to connect a metal electrode to an external IC; and forming a transparent electrode layer (5) on the underlayment (1), on which the metal electrode via hole (6) and the channel pattern (7) are formed. By means of the half-tone masking process, the masking steps for forming the insulation layer and the transparent electrode layer can be reduced, the process is simplified, the preparation efficiency is improved, the usage of a mask plate is reduced, and the preparation costs of a light barrier substrate are reduced.

Inventors:
ZHANG XIAOXIANG (CN)
LIU ZHENG (CN)
GUO ZONGJIE (CN)
Application Number:
PCT/CN2014/083214
Publication Date:
September 11, 2015
Filing Date:
July 29, 2014
Export Citation:
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Assignee:
BOE TECHNOLOGY GROUP CO LTD (CN)
BEIJING BOE DISPLAY TECH CO (CN)
International Classes:
G02B30/31; G03F1/32; G02F1/1333; G03F1/68; G03F7/00
Foreign References:
CN103226286A2013-07-31
KR20080049208A2008-06-04
CN103885281A2014-06-25
CN101228568A2008-07-23
JP2011164628A2011-08-25
Attorney, Agent or Firm:
CHINA SCIENCE PATENT & TRADEMARK AGENT LTD. (CN)
中科专利商标代理有限责任公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种光屏障基板的制备方法, 包括如下歩骤:

通过第一次构图工艺, 在衬底上形成金属电极图形;

金属电极图形上方形成绝缘层;

使用半色调掩膜工艺, 通过第二次构图工艺, 在绝缘层上形成金 属电极过孔、以及在绝缘层上形成金属电极与外部集成电路连线所需 的沟道图形; 以及

形成透明电极层图形。

2、 如权利要求 1所述的光屏障基板的制备方法, 其中, 所述通 过第一次构图工艺,在衬底上形成金属电极图形的歩骤包括如下歩骤, 在所述衬底上形成一层连续的金属层;

在所述金属层上涂覆一层光刻胶;

利用掩膜板对金属层上方的光刻胶进行曝光、显影处理, 保留待 形成金属电极图形的区域上方的光刻胶, 去除其他区域的光刻胶; 以 及

采用第一次刻蚀工艺, 刻蚀掉未被光刻胶保护的金属层, 去除金 属电极图形上方的光刻胶, 形成所述金属电极图形。

3、 如权利要求 1所述的光屏障基板的制备方法, 其中,

所述使用半色调掩膜工艺, 通过第二次构图工艺, 在绝缘层上形 成金属电极过孔、以及在绝缘层上形成金属电极与外部集成电路连线 所需的沟道图形的歩骤包括如下歩骤,

在绝缘层上方形成一层光刻胶,利用半色调掩膜板对光刻胶曝光、 显影之后, 完全去除待形成的金属电极过孔的区域上的光刻胶, 部分 去除金属电极与外部集成电路连线的区域上的光刻胶,全部保留剩余 区域的光刻胶;

采用第二次刻蚀工艺,在已完全去除光刻胶的区域刻蚀掉绝缘层, 形成金属电极过孔;

通过灰化工艺, 去除利用半色调掩膜板曝光、显影后的光刻胶的 部分厚度和部分区域,暴露出金属电极与外部集成电路连线的区域上 的绝缘层; 以及

采用第三次刻蚀工艺,刻蚀掉金属电极与外部集成电路连线的区 域上的绝缘层, 形成沟道图形, 同时去除剩余的光刻胶。

4、 如权利要求 3所述的光屏障基板的制备方法, 其中, 所述半 色调掩膜板包括遮光区域、 半透光区域以及全透光区域。

5、 如权利要求 1所述的光屏障基板的制备方法, 其中, 在形成所述金属电极过孔和沟道图形的衬底上形成透明电极层 图形的歩骤中:

在形成有金属电极过孔和沟道图形的金属电极和绝缘层上方形 成透明电极层; 以及

采用研磨工艺, 将光屏障基板的上表面研磨为水平表面, 同时去 除非过孔和非沟道区域的绝缘层上方的透明电极层,形成透明电极层 图形。

6、 如权利要求 5所述的光屏障基板的制备方法, 其中, 采用研 磨工艺去除绝缘层上方的透明电极层时,研磨掉部分绝缘层和透明电 极层, 以减小光屏障基板的厚度。

7、 如权利要求 5所述的光屏障基板的制备方法, 其中, 所述研 磨工艺包括化学机械研磨工艺。

8、如权利要求 1-8中任一项所述的光屏障基板的制备方法,其中, 所述透明电极层由 IT0或 IZ0制成。

Description:
光屏障基板的制备方法 技术领域

本发明的实施例涉及视差屏障技术领域,特别 涉及一种光屏障基 板的制备方法。 背景技术

光屏障式 3D技术也被称为视差屏障或视差障栅技术, 其原理和 偏振式 3D技术类似。光屏障式 3D装置包括开关液晶屏、偏振膜和高 分子液晶层, 利用液晶层和偏振膜制造出一系列与视线方向 大致为 90 ° 的垂直条纹, 相邻条纹之间的宽度大约为几十微米, 通过条纹的 光就形成了垂直的细条栅模式, 称之为 "视差障壁" 。 光屏障式 3D 装置安置在背光模块及 LCD面板间的视差障壁上,在立体显示模式下, 应该由左眼看到的图像显示在液晶屏上时,不 透明的条纹会遮挡右眼; 同理, 应该由右眼看到的图像显示在液晶屏上时, 不透明的条纹会遮 挡左眼, 通过将左眼和右眼的可视画面分开, 使观者看到 3D影像。

视差屏障通过光屏障基板来实现, 光屏障基板包括玻璃基板、金 属层、 绝缘层和透明像素电极层。 目前 3D光屏障基板的制作一般采 用多道掩膜工艺完成, 使用三个不同的掩膜板, 通过三次光刻工艺, 以分别形成金属层、 绝缘层、 透明像素电极的图形。

因此, 现有的光屏障基板制备工艺繁琐, 制备效率较低, 制备成 本较高。 发明内容

为克服现有技术中是上述和其它方面的缺陷, 本发明的实施例提 供一种光屏障基板的制备方法, 能够简化光屏障基板制备工艺, 降低 制作成本, 提高光屏障基板的制备效率。 根据本发明一个方面的实施例,提供一种光屏 障基板的制备方法, 包括如下歩骤: 通过第一次构图工艺, 在衬底上形成金属电极图形;

在衬底及金属电极图形上方形成绝缘层;

使用半色调掩膜工艺, 通过第二次构图工艺, 在绝缘层上形成金 属电极过孔、以及在绝缘层上形成金属电极与 外部集成电路连线所需 的沟道图形; 以及

在形成所述金属电极过孔和沟道图形的衬底上 形成透明电极层 图形。

根据本发明上述实施例的的光屏障基板制备方 法,通过采用半色 调掩膜工艺, 可由一道掩膜工艺形成绝缘层和透明电极层, 工艺得到 了简化, 制备效率得到提高, 并且减少制作工艺中所使用的掩膜板, 降低了光屏障基板的制备成本。 附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述,本 发明的其它目的和 优点将显而易见, 并可帮助对本发明有全面的理解。 图 1至图 8是根据本发明的一种示例性实施例在实施光 障基板 的制备方法中在完成各个歩骤后所制得的光屏 障基板的平面图示;其 中, (a)图为所制得的光屏障基板的形成有金属电 过孔的区域附近 的剖视图, (b)图为所制得的光屏障基板的金属电极与外 集成电路 的连线区域附近的剖视图。

其中, 1 :衬底; 2 :金属层; 3:绝缘层; 4-1 :第一光刻胶; 4-2: 第二光刻胶; 5: 透明电极层; 6: 过孔; 7: 沟道图形。 具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施 方式作进 ·歩详细 描述。 以下实施例用于说明本发明, 但不用来限制本发明的范围。

另外, 在下面的详细描述中, 为便于解释, 阐述了许多具体的细 节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明 显地, 一个或多个实施 例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施 。在其他情况下, 公知 的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

根据本发明总体上的发明构思,提供一种光屏 障基板的制备方法, 包括如下歩骤: 通过第一次构图工艺, 在衬底上形成金属电极图形; 在衬底及金属电极图形上方形成绝缘层; 使用半色调掩膜工艺, 通过 第二次构图工艺, 在绝缘层上形成金属电极过孔、 以及在绝缘层上形 成金属电极与外部集成电路连线所需的沟道图 形; 以及在形成所述金 属电极过孔和沟道图形的衬底上形成透明电极 层图形。 在实施根据本发明实施例的光屏障基板的制备 方法的过程中,只 采用两道掩膜工艺, 简化了制备工艺, 提高了制备效率, 降低了制备 成本。

概括而言, 本发明实施例的光屏障基板制备方法包括以下 歩骤: 歩骤 S1 , 形成金属电极图形; 歩骤 S2, 形成金属电极过孔、 和金属 电极与外部集成电路 (IC) 连线所需的沟道图形; 以及歩骤 S3 , 形 成透明电极层。

参照图 1和 2, 其示出了通过第一次构图工艺, 在衬底 1上形成 金属电极图形的歩骤。

在一些实施例中, 衬底 1可以由玻璃或塑料等材料制成, 构图工 艺包括曝光、 灰化、 显影、 刻蚀等操作工艺。

具体地, 首先在所述衬底 1上形成一层连续的金属层 2的薄膜, 在所述金属层 2上涂覆一层第一光刻胶 4-1; 通过掩膜板对金属层 2 上方的第一光刻胶 4-1进行曝光、显影处理, 保留将要形成的金属电 极图形的区域上方的光刻胶, 去除其他区域的光刻胶; 然后采用第一 次刻蚀工艺, 刻蚀掉未被光刻胶保护的金属层, 保留由光刻胶所保护 的区域上的金属层, 即金属电极图形。 此时, 将要形成金属电极过孔 的区域附近的剖视图如图 1中的(a) 图所示, 金属电极与外部 IC连 线区域附近的剖视图形如图 1中的 (b ) 图所示。 最后,去除金属电极图形上方的第一光刻胶, 形成金属电极图形, 此时, 将要形成金属电极过孔的区域附近的剖视图如 图 2中的 (a) 图所示, 金属电极与外部 IC连线区域附近的剖视图如图 2中的 (b ) 图所示。

参照图 3和图 4, 其示出了在衬底 1及金属电极图形上方形成绝 缘层 3, 并通过第二次构图工艺在绝缘层 3上形成金属电极过孔和金 属电极与外部 IC连线的区域所需的沟道图形。

具体地, 首先在衬底 1及歩骤 S1中形成的金属电极图形上方形 成一层绝缘层 3的薄膜, 在绝缘层 3上方形成一层第二光刻胶 4-2 ; 利用半色调掩膜板对第二光刻胶 4-2曝光,其中半色调掩膜板包括遮 光区域部分、半透光区域部分和全透光区域部 分; 利用半色调掩膜板 曝光之后的第二光刻胶 4-2在显影之后,完全去除金属电极过孔的区 域上的第二光刻胶, 部分去除金属电极与外部 IC连线的区域上的第 二光刻胶, 即去掉了具有一定厚度的第二光刻胶, 保留了具有一定厚 度的第二光刻胶, 全部保留其余区域的第二光刻胶。 此时, 将要形成 金属电极过孔区域附近的剖视图形如图 3中的 (a) 图所示, 金属电 极与外部 IC连线区域附近的剖视图形如图 3中的 (b) 图所示。

然后, 通过第二次刻蚀工艺, 在完全去除第二光刻胶的区域刻蚀 掉绝缘层, 形成金属电极过孔 6。 此时, 所形成的金属电极过孔的区 域附近的剖视图形如图 4中的(a) 图所示, 金属电极与外部 IC连线 的区域附近的剖视图形如图 4中的 (b ) 图所示。

参照图 5和图 6, 在金属电极过孔 6形成之后, 进行灰化工艺和 第三次刻蚀工艺, 在绝缘层 3上形成用于金属电极与外部 IC连线的 沟道图形 7。

具体地, 通过灰化工艺, 将剩余的第二光刻胶 4-2的部分厚度和 部分区域去除,因为灰化工艺是利用氧和光刻 胶反应,以去除光刻胶, 所以各个区域的光刻胶去除厚度是一致的。 该执行灰化工艺过程中, 以暴露出金属电极与外部 IC连线的区域中的绝缘层为目标, 将金属 电极与外部 ic连线的区域对应的绝缘层上方的第二光刻胶 除, 同 时去除掉过孔处的第二光刻胶的部分区域以及 其他区域第二光刻胶 的部分厚度。此时, 所形成的金属电极过孔的区域附近的剖视图如 图

5中的 (a) 图所示, 金属电极与外部 IC连线区域附近的剖视图如图 5中的 (b) 图所示。

接下来, 通过第三次刻蚀工艺, 刻蚀掉金属电极与外部 IC连线 区域中的绝缘层, 形成沟道图形 7, 然后去除剩余的第二光刻胶; 其 中, 形成沟道图形 7之后, 所形成的金属电极过孔的区域附近的剖视 图形如图 6中的(a) 图所示, 金属电极与外部 IC连线区域附近的剖 视图形如图 6中的 (b) 图所示。

参照图 7和图 8, 在歩骤 S2之后, 在形成所述金属电极过孔和 沟道图形的衬底上形成透明电极层 5。

具体地, 透明电极层 5用于形成像素电极, 可以由 IT0 (氧化铟 锡) 或 IZ0 (氧化铟锌) 制成。 此时, 所形成的金属电极过孔的区域 附近的剖视图形如图 7中的(a) 图所示, 金属电极与外部 IC连线区 域附近视图形如图 7中的 (b) 图所示。

在一种示例性实施例中, 透明电极层 5形成之后, 通过研磨工艺 使光屏障基板的表面平整。例如采用化学机械 的研磨的方式将非过孔 和非沟道图形的区域的绝缘层上方的透明电极 层去除,同时研磨掉部 分绝缘层和透明电极层, 以减小光屏障基板的厚度。

执行化学机械研磨工艺是一种移除部分对象的 过程,它通过结合 化学反应和机械研磨达到移除部分对象的目的 。化学机械研磨的原理 是将晶圆设置在承载体与一表面承载抛光垫的 旋转工作台之间,同时 浸在含有悬浮磨粒、 氧化剂、 活化剂的酸性或碱性溶液中, 晶圆相对 于抛光垫运动,在化学蚀刻与磨削两个材料移 除工艺交互作用下达成 平坦化。 根据本发明的光屏障基板的制备方法的一种示 例性实施例,在半 导体薄膜制作过程中采用化学机械研磨工艺, 用来剥除薄膜使得表面 更加平滑和更加平坦。化学机械研磨工艺可应 用在半导体的金属化制 作过程中, 用来移除位于表面的大量的金属薄膜, 以在介电质薄膜中 形成栓塞或是金属线。 当晶圆从单晶硅晶棒切下来后, 就可以利用很 多的制作歩骤来准备平坦的、光亮的以及无缺 陷的晶圆表面, 以满足 集成电路的的工艺要求。而化学机械研磨工艺 通常被用做晶圆生产的 最后一道歩骤, 以使晶圆平坦化, 并且可以从表面完全消除晶圆锯切 歩骤所引起的表面缺陷。 当硅单晶棒被锯成薄片, 在锯开的过程中在 晶圆的两面会留有锯痕。 为除去锯痕, 将晶圆放在一抛光板上, 用蜡 和真空设备固定住, 再将抛光板放在抛光机上, 将晶圆的一面磨成像 镜子一样, 以开始制作集成电路与组件的后续歩骤。

根据本发明上述各种实施例的光屏障基板的光 屏障基板制备方 法, 由于采用了半色调掩膜板和灰化工艺, 减少了用于形成绝缘层和 透明电极层的掩膜歩骤, 制作工艺得到了简化, 制备效率得到提高, 并且减少了掩膜板的使用, 降低了光屏障基板的制备成本。本发明制 备的光屏障基板, 可以用于将金属电极与外部 ic相连, 金属电极通过 过孔将信号电压传输给透明导电电极, 控制像素电极电压, 从而控制 液晶的翻转。 由于像素电极在各条金属线间跨过, 因此需通过绝缘层 将金属层和透明像素电极绝缘。

以上所述仅是本发明的优选实施方式, 应当指出, 对于本技术领 域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明技术原理的前提下, 还可以 做出若干改进和替换, 这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。