一种LTPS背板布线的刻蚀工艺制造技术

本发明专利技术涉及背板技术领域，公开了一种LTPS背板布线的刻蚀工艺，可实现稳定的大规模LTPS生产，包括第一步采用刻蚀气体和添加剂气体以200nm/min～600nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分底层Ti；或者第一步以10nm/min～200nm/min的刻蚀速率先慢速刻蚀完上层Ti，再以200nm/min～600nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层AlTi或者余下部分底层Ti；第二步刻蚀同样采用刻蚀气体和添加剂气体以10nm/min～200nm/min的刻蚀速率进行慢速刻蚀。

Etching process for LTPS backplane wiring

The invention relates to the backplane technology field, and discloses an etching process for LTPS backplane wiring, which can achieve stable large-scale LTPS production, including the first step of high-speed etching of a complete layer TiAlTi or the rest of the bottom layer Ti at an etching rate of 200 nm/min to 600 nm/min with etching gas and additive gas, or the first step of 10 nm/min. At the etching rate of 200 nm/min, the upper Ti is slowly etched, and then the intact AlTi or the rest of the bottom Ti is etched at the etching rate of 200 nm/min-600 nm/min. In the second step, the etching gas and additive gas are also used to etch at the etching rate of 10 nm/min-200 nm/min.

【技术实现步骤摘要】
一种LTPS背板布线的刻蚀工艺
本专利技术涉及背板
，特别涉及一种LTPS背板布线的刻蚀工艺。
技术介绍
在现有技术中，TiAlTi已成为LTPS背板技术的主流布线材料。通常TiAlTi刻蚀的主要气体是氯气(Cl2)和三氯化硼(BCl3)。由于铝(Al)极容易与氯(Cl)发生反应，刻蚀以化学刻蚀和各项同性的方式进行。这样对于TiAlTi的Taperangle(坡度角)和CDLoss(线宽损失)的控制变的相对困难。特别的对于不同pattern(图形)的cell在大板的布局上，由于氯气回转引起的四周刻蚀速率偏大导致在大板四周的刻蚀效果变差。此外，TiAlTi三层的金属结构，Al(铝)的刻蚀速率是Ti(钛)的三、四倍。极易在CDLoss的损失区由于微掩膜效应引起底层Ti的刻蚀残留，特别的对于线距很小的区域更是残留的高发区，易发生线间短路导致显示不良。对于高分辨的TiAlTi的刻蚀工艺将提出新的挑战。尽管专利<CN00106884-干式腐蚀方法>及<CN96109307-用干法刻蚀在半导体衬底上形成金属布线的方法>提出混合气体刻蚀TiAlTi的方法，然而高F基的气体和Cl2/BCl3混合刻蚀TiAlTi在LTPS段产线上角度和CD完全不可控，基本都是底切和底层Ti残留(特别是CDLoss的损失区)。高聚合物的气体如N2，添加到Cl2/BCl3中刻蚀TiAlTi极其容易发生大面积残留，且不良率在95％以上，不适合大规模生产。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种LTPS背板布线的刻蚀工艺，可实现稳定的大规模LTPS生产。本专利技术实施例提供的一种LTPS背板布线的刻蚀工艺，包括：第一步采用刻蚀气体和添加剂气体以200nm/min～600nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分底层Ti；或者第一步以10nm/min～200nm/min的刻蚀速率先慢速刻蚀完上层Ti，再以200nm/min～600nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层AlTi或者余下部分底层Ti；第二步刻蚀同样采用刻蚀气体和添加剂气体以10nm/min～200nm/min的刻蚀速率进行慢速刻蚀。可选地，第一步采用刻蚀气体和添加剂气体以250nm/min～400nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分底层Ti；或者第一步以50nm/min～150nm/min的刻蚀速率先慢速刻蚀完上层Ti，再以250nm/min～400nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层AlTi或者余下部分底层Ti；第二步刻蚀同样采用刻蚀气体和添加剂气体以50nm/min～150nm/min的刻蚀速率进行慢速刻蚀。可选地，所述刻蚀气体采用Cl2，所述添加剂气体为BCl3、SiCl4或CCl4的任一种、两种或三种组合气体。可选地，对于任两种或三种组合气体气体比例为1:1或1:1:1。可选地，第一步采用刻蚀气体Cl2和添加剂气体高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分Ti，采用如下工艺参数：线圈功率3000～6000W，平板功率1000～3000W，腔室压力0.67～2pa,Cl2为500～800sccm，添加剂气体流量为50～200sccm，BCl3、SiCl4和CCl4的气体比例可以任意组合。可选地，第一步先慢速刻蚀完Ti，再高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分Ti，采用如下工艺参数：线圈功率2000～3000W，平板功率500～1500W，腔室压力0.67～2pa,Cl2为500～800sccm，添加剂气体流量为50～200sccm，BCl3、SiCl4和CCl4的气体比例可以任意组合。可选地，第二步刻蚀采用以下工艺参数：线圈功率2000～4000W，平板功率500～2000W,腔室压力0.67～1.33pa,Cl2为100～400sccm，添加剂气体为300～600sccm，添加剂气体与Cl2的比例大于0.75。可选地，第一步刻蚀的终止点检测采用EPD监控，第二步刻蚀的终止点检测采用时间监控，或者第一步刻蚀的终止点检测采用时间监控，第二步刻蚀的终止点检测采用EPD监控。可选地，采用CF4/O2、C4F8/O2、SF6/O2、CHF3/O2或CH2F2/O2去除残留的Cl避免Al腐蚀。可选地，增加O2/H2O离子处理单元以及水洗单元去除Cl。由上可见，应用本实施例技术方案，由于实现TiAlTi的高速刻蚀以及光滑的轮廓边缘，避免台阶覆盖率引起的膜层裂纹，以及台阶应力相关的可靠性失效，可实现稳定的大规模LTPS生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的第一步刻蚀的EPD检测图例；图2为本专利技术提供的第二步刻蚀的EPD检测图例；图3为本专利技术提供的现有技与本专利技术的TiAlTi侧壁形貌对比图示。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例：本实施例提供一种LTPS背板布线TiAlTi的刻蚀工艺，包括：第一步采用刻蚀气体和添加剂气体以200nm/min～600nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分底层Ti；或者第一步以10nm/min～200nm/min的刻蚀速率先慢速刻蚀完上层Ti，再以200nm/min～600nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层AlTi或者余下部分底层Ti；第二步刻蚀同样采用刻蚀气体和添加剂气体以10nm/min～200nm/min的刻蚀速率进行慢速刻蚀。第一步中如果刻蚀完整层TiAlTi，第二步刻蚀的时候就不能采用EPD终止刻蚀，只能采用时间监控的方式停止；第一步中如果余下部分底层Ti，则第二步可以采用EPD终止刻蚀。第一步和第二步刻蚀终止点监控方式的选取上平衡了第一步和第二步的刻蚀量，主要是基于采用哪种刻蚀终点监控的策略来考量。优选的，第一步采用刻蚀气体和添加剂气体以250nm/min～400nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分底层Ti；或者第一步以50nm/min～150nm/min的刻蚀速率先慢速刻蚀完上层Ti，再以250nm/min～400nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层AlTi或者余下部分底层Ti；第二步刻蚀同样采用刻蚀气体和添加剂气体以50nm/min～150nm/min的刻蚀速率进行慢速刻蚀。可以但不限于，所述刻蚀气体采用Cl2。所述添加剂气体为BCl3、SiCl4或CCl4的任一种、两种或三种组合气体，所述添加剂用于调整刻蚀速率和坡度，对于任两种或三种组合气体气体比例优选为1:1或1:1:1。第一步采用刻蚀气体和添加剂气体以200nm/min～600nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分底层Ti；采用如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LTPS背板布线的刻蚀工艺，其特征在于，包括：第一步采用刻蚀气体和添加剂气体以200nm/min～600nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分底层Ti；或者第一步以10nm/min～200nm/min的刻蚀速率先慢速刻蚀完上层Ti，再以200nm/min～600nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层AlTi或者余下部分底层Ti；第二步刻蚀同样采用刻蚀气体和添加剂气体以10nm/min～200nm/min的刻蚀速率进行慢速刻蚀。

【技术特征摘要】
1.一种LTPS背板布线的刻蚀工艺，其特征在于，包括：第一步采用刻蚀气体和添加剂气体以200nm/min～600nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分底层Ti；或者第一步以10nm/min～200nm/min的刻蚀速率先慢速刻蚀完上层Ti，再以200nm/min～600nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层AlTi或者余下部分底层Ti；第二步刻蚀同样采用刻蚀气体和添加剂气体以10nm/min～200nm/min的刻蚀速率进行慢速刻蚀。2.如权利要求1所述的一种LTPS背板布线的刻蚀工艺，其特征在于，第一步采用刻蚀气体和添加剂气体以250nm/min～400nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分底层Ti；或者第一步以50nm/min～150nm/min的刻蚀速率先慢速刻蚀完上层Ti，再以250nm/min～400nm/min的刻蚀速率高速刻蚀完整层AlTi或者余下部分底层Ti；第二步刻蚀同样采用刻蚀气体和添加剂气体以50nm/min～150nm/min的刻蚀速率进行慢速刻蚀。3.如权利要求2所述的一种LTPS背板布线的刻蚀工艺，其特征在于，所述刻蚀气体采用Cl2，所述添加剂气体为BCl3、SiCl4或CCl4的任一种、两种或三种组合气体。4.如权利要求3所述的一种LTPS背板布线的刻蚀工艺，其特征在于，对于任两种或三种组合气体气体比例为1:1或1:1:1。5.如权利要求3所述的一种LTPS背板布线的刻蚀工艺，其特征在于，第一步采用刻蚀气体Cl2和添加剂气体高速刻蚀完整层TiAlTi或者余下部分Ti，采用如下工艺参数：线...

【专利技术属性】
技术研发人员：田金鹏，铃木浩司，张毅先，任思雨，谢志生，苏君海，李建华，
申请(专利权)人：信利惠州智能显示有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44