許磊 王坤坤

摘要：作為顯示設(shè)備領(lǐng)域的主流產(chǎn)品，薄膜晶體管液晶顯示器無疑受到研究人員與制造企業(yè)的高度關(guān)注，陣列基板是薄膜晶體管液晶顯示器中的關(guān)鍵組成部分，陣列基板的高質(zhì)量需要優(yōu)質(zhì)而穩(wěn)定的蝕刻組合物，本文探討了蝕刻組合物的成分，在此基礎(chǔ)上介紹了薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板的制造工藝。

關(guān)鍵詞：蝕刻液；液晶顯示器

隨著微電子技術(shù)與信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，各種新型的顯示設(shè)備紛紛被研發(fā)并投入應(yīng)用，顯示面板的大尺寸、高分辨率的發(fā)展趨勢對顯示器提出了更高要求。傳統(tǒng)的以硅為原料的晶體管以難以滿足用戶需求與市場趨勢，薄膜晶體管液晶顯示器憑借優(yōu)質(zhì)的圖像質(zhì)量、豐富自然的色彩、流暢逼真的顯像效果得到了人們的廣泛重視。薄膜晶體管液晶顯示器的制造過程中陣列基板是十分重要的元件，不同成分與構(gòu)成的蝕刻組合物直接決定了陣列基板的質(zhì)量。本文探討了蝕刻組合物的配制，并介紹了薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板的制造方法。

一、薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板介紹

薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板由如下幾部分構(gòu)成：首先在陣列基板中占據(jù)基礎(chǔ)地位的是襯底基板，該基板上包含了眾多方向各異、縱橫交叉的數(shù)據(jù)線與柵線。其中，由數(shù)據(jù)線和柵線圍繞在一起限定了像素單元的范圍，像素單元按照矩陣的形式排列在襯底基板上，每個(gè)像素單元包括開關(guān)以及各自的像素電極。開關(guān)中含有柵電極、源極、漏極和有源層，有源層也稱為半導(dǎo)體層，它主要由半導(dǎo)體材料以及摻雜有其他材料的半導(dǎo)體混合形成。有源層的位置處于柵電極、源極、漏極共同圍成的區(qū)域中間、漏電極上連接有像素電極，柵電極上連接著柵線，源電極與數(shù)據(jù)線連接在一起。此外，襯底基板上一般還覆蓋有公共電極線，公共電極與柵線處于同一層次中，排列也呈現(xiàn)平行分布的方式。公共電極、數(shù)據(jù)線和柵線的排布是通過間隔分布的方式共同在襯底基板上集成。此外，襯底基板上諸多的導(dǎo)電部件之間離不開絕緣處理，各個(gè)導(dǎo)電層之間都設(shè)有絕緣物質(zhì)使之互相隔離。

二、蝕刻組合物成分

蝕刻液的成分及構(gòu)成毋庸置疑對蝕刻效果有著重要影響，相關(guān)研究人員對蝕刻液己經(jīng)進(jìn)行了較為廣泛的研究，并提出了多種蝕刻液的配制方法，例如含有水溶性化合物的蝕刻液，其中具體含有過氧化氫、過硫酸鹽以及含有氨基和羥基的化合物，將上述可溶性物質(zhì)溶解在純水中即構(gòu)成了蝕刻液。另外也有研究人員提出一種專門用于銅金屬層的蝕刻液，其中含有過氧化氫、磷酸、硫酸鹽、環(huán)狀胺化合物以及氟硼酸等，將這些物質(zhì)與純水混合得到一種蝕刻組合物。此外，有的蝕刻液中還包含多元醇，以上蝕刻組合物均存在一定的缺陷，蝕刻過程對于金屬層的損失、金屬殘余物以及刻蝕斜度等有著較高要求，而上述蝕刻液無法很好地合乎要求。此外，采用以上蝕刻液得到的圖案直線程度不足，并且蝕刻液的貯存不夠穩(wěn)定，研發(fā)一種新型而有效的蝕刻組合物是當(dāng)務(wù)之急。

本文提出了一種嶄新的蝕刻液的構(gòu)成，該蝕刻液中加入了金屬層氧化劑，并引入鰲合化合物將其與純水混合。選用的金屬層氧化劑是過氧化氫、酸化金屬、磷酸、氫鹵酸，鰲合化合物從二醇、含有醚的化合物、含有酯的化合物以及糖中選取一種或多種。蝕刻液的醚值控制在0.3至2之間，金屬層氧化物的重量比例控制在40%至50%之間，其中過氧化氫的重量比例保持在20%到25%左右，磷酸的比例控制在1%到10%之間。上述蝕刻液的適用范圍較廣，可以用于對覆蓋有銅金屬層、鈦金屬層或多種金屬復(fù)合而成的金屬層進(jìn)行刻蝕。并且該種類型的刻蝕液不含有毒物質(zhì)，具有較高的操作安全性，可以提供較高的刻蝕速率，儲存也十分穩(wěn)定和便利，尤其針對大量片材該種蝕刻液可以發(fā)揮較好的蝕刻能力。

三、利用該蝕刻組合物制造薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板的方法

薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板的制造方法多樣，目前已經(jīng)提出的眾多方法盡管流程和技術(shù)手段有所不同，但都是基于同樣的原理，即在玻璃基板上生成柵極、柵極絕緣體、半導(dǎo)體層、源電極、漏電極和像素電極。四步構(gòu)圖法是制造陣列基板的一種有效方法，該方法克服了傳統(tǒng)方法中對溝道過度刻蝕的缺陷，可以令顯示器的顯示效果顯著改善。采用上述蝕刻液，并結(jié)合四步構(gòu)圖工藝，提出制造薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板的流程如下：

（1）柵極的生成。首先在透明的玻璃基板上沉積第一層金屬薄膜，并利用第一次構(gòu)圖工藝，形成包含有柵線、柵電極以及公共電極線的圖形。

（2）柵絕緣體的生成。在形成柵極的基板上第二次沉積一層金屬薄膜，在薄膜上覆蓋一層絕緣層和有源層薄膜，利用第二次構(gòu)圖工藝，將有源層薄膜和第二層金屬薄膜保留在源電極、漏電極、數(shù)據(jù)線和溝道所處的區(qū)域內(nèi)。

（3）源電極和漏電極的生成。在上述絕緣體上覆蓋透明導(dǎo)電薄膜，通過第三構(gòu)圖手段，生成含有源電極、漏電極、像素電極以及溝道的圖形。

（4）公共電極的生成。在上述基板表面沉積一層起到鈍化作用的材料，利用第四構(gòu)圖工藝，形成連接孔的圖形，通過相關(guān)工藝令光刻膠灰化，并沉積第二層透明導(dǎo)電層，最后利用離地剝離的方式生成公共電極圖案。

四、結(jié)語

本文通過對蝕刻組合物成分與構(gòu)成的介紹，以及對薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板的制造方法的闡述，展現(xiàn)了薄膜晶體管液晶顯示器陣列基板生產(chǎn)中涉及到的技術(shù)與工藝，希望為相關(guān)研究人員提供一定參考。針對蝕刻組合物的研究是極為必要的，高品質(zhì)的蝕刻液可以保證在液晶顯示器的陣列基板上生成刻蝕輪廓優(yōu)良的電極，從而極大的提升陣列基板的驅(qū)動性，并最終保證液晶顯示器優(yōu)質(zhì)的顯示效果。

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