[发明专利]过孔刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种过孔刻蚀方法。

背景技术

近年来，随着显示产品的应用领域越来越广泛，对显示技术的研究也变得越来越深入。作为一种新型制造工艺，LTPS(英文：Low Temperature Poly-Silicon，中文：低温多晶硅)技术利用准分子激光退火工艺将非晶硅（a-Si）薄膜层转变为多晶硅（Poly-Si）薄膜层。相比非晶硅材料，多晶硅材料的电子迁移率有100倍以上的增加，因此使用LTPS技术可使显示产品具有更快的响应时间，具有更高的分辨率，更佳的画面显示品质。另外使用LTPS技术，能够减少集成电路IC，简化显示装置的外围，实现窄边框技术。

如图1所示，图1提供了一种应用LTPS的阵列基板中间结构，该中间结构包括：基板1、低温多晶硅层2、栅极绝缘层3、栅极金属层4、层间绝缘层5以及源漏极过孔6等等。为制备上述阵列基板中间结构，形成如图1所示的过孔，现有刻蚀工艺通常利用干法刻蚀或湿法刻蚀来完成过孔的刻蚀工作。

然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：若要形成如图1所示的过孔，现有技术过孔刻蚀方法至少需要刻蚀栅极绝缘层以及层间绝缘层。通常来说，栅极绝缘层以及层间绝缘层的厚度之和大于0.6um，而低温多晶硅的厚度小于0.05um，因此，利用现有技术过孔刻蚀方法极容易发生过刻现象，从而出现低温多晶硅过刻蚀甚至将低温多晶硅全部刻蚀掉的情况，对阵列基板的性能产生不利影响。另一方面，现有技术过孔刻蚀方法通过多层连续刻蚀完成过孔的制备工作，因此可能存在过孔坡度角问题。举例来说，在相邻膜层过渡位置处，由于现有技术过孔刻蚀方法对不同膜层材质刻蚀速率的差异，因此会在过孔上形成了梯台，从而影响了过孔坡度角。若要消除该坡度角问题，还需进一步利用氢氟酸和氨的混合液进行湿法刻蚀，不仅增加了刻蚀工艺的复杂程度，而且对坡度角的修复效果有限。

发明内容

本发明的实施例提供一种过孔刻蚀方法，克服了现有技术过孔刻蚀方法过孔终点无法控制且坡度角不利的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种过孔刻蚀方法，包括：

形成过孔刻蚀结构，所述过孔刻蚀结构包括依次形成在基板上的低温多晶硅层、栅极绝缘层、栅极金属层、层间绝缘层；

在所述过孔刻蚀结构上形成包括过孔掩膜图形的掩膜层；

采用第一刻蚀方法刻蚀所述过孔刻蚀结构，刻蚀至所述栅极绝缘层的第一厚度处；

采用第二刻蚀方法刻蚀所述过孔刻蚀结构，刻蚀掉剩余厚度的所述栅极绝缘层，露出所述低温多晶硅层；

移除所述掩膜层，形成过孔结构。

优选的，所述第一刻蚀方式为干法刻蚀；所述第二刻蚀方法为利用有机刻蚀气体的干法刻蚀，所述有机刻蚀气体为包括CF₄、H₂、C₄F₈、Ar、O₂的混合气体。

优选的，所述第一刻蚀方法以及所述第二刻蚀方法的刻蚀腔体压力为0～20mtorr，刻蚀功率不小于5000W。

优选的，所述栅极绝缘层的所述第一厚度为700～1400。

进一步的，所述栅极绝缘层的材料为氮化硅、氧化硅、碳化硅材料中的任意一种或任意几种。

进一步的，形成的所述过孔结构的坡度角为55°～75°。

本发明实施例提供的一种过孔刻蚀方法，该过孔刻蚀方法形成过孔的过程中采用了两次刻蚀工艺，从而能够在形成过孔结构的同时保留低温多晶硅层，而且可以形成较好的过孔坡度角。该过孔刻蚀方法工艺流程简单，形成的过孔结构较佳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例过孔刻蚀结构的最终结构示意图；

图2为本发明实施例过孔刻蚀方法的流程示意图；

图3为本发明实施例过孔刻蚀结构的结构示意图之一；

图4为本发明实施例过孔刻蚀结构的结构示意图之二；

图5为本发明实施例过孔刻蚀结构的结构示意图之三；

图6为本发明实施例过孔刻蚀结构的结构示意图之四。

具体实施方式