CN107329378A - 一种高精度ito光刻工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度ITO光刻工艺，其包括以下步骤：ITO玻璃表面清洗；涂胶：对ITO玻璃表面上涂覆感光胶；前烘：对感光胶进行烘烤；曝光：将掩膜版与ITO玻璃上覆盖的感光胶层接触，再进行UV光照射；显影：显影阶段中：采用分段显影，第一次显影采用高浓度显影液将大部分的感光胶显掉，第二次显影采用低浓度的显影液将边缘残留的少部分高浓度显影液去掉；坚膜；刻蚀；去胶。本发明采用接触式曝光和分段式显影改善现有技术中容易产生不良的缺陷。

Description

一种高精度ITO光刻工艺

技术领域

本发明涉及ITO光刻技术领域，特别是一种高精度ITO光刻工艺。

背景技术

现有的ITO光刻技术可以做到10~30um的走线，一般走线越细生产难度越大，良率越低。主要是曝光、显影、蚀刻产生不良，尤其对于低电阻产品，更容易产生不良。

曝光阶段：UV光会有少量散射，导致图案失真，线宽变小，线距变大，断线的几率升高。尤其是MASK距产品的距离越大，影响越大。如图1所示，为现有的曝光方式，在计划曝光区域7的两侧形成多余的曝光部分8。

显影阶段：由于间隙太小，ITO间隙内的显影液不利于扩散，导致侧蚀、断线、边缘不齐等不良。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种高精度ITO光刻工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高精度ITO光刻工艺，其包括以下步骤：

ITO玻璃表面清洗；

涂胶：对ITO玻璃表面上涂覆感光胶；

前烘：对感光胶进行烘烤；

曝光：将掩膜版与ITO玻璃上覆盖的感光胶层接触，再进行UV光照射；

显影：利用显影液洗掉感光胶；

坚膜；刻蚀；去胶。

上述技术方案中，所述显影阶段中：采用分段显影，第一次显影采用高浓度显影液将大部分的感光胶显掉，第二次显影采用低浓度的显影液将边缘残留的少部分感光胶和高浓度显影液去掉。

本发明的有益效果是：采用接触式曝光的方式避免UV光多余的光对感光胶的曝光，以解决现有技术中图案失真、线宽变小、线距变大、断线的几率升高等的缺陷。采用分段显影的方式将残留在小间隙当中的高浓度显影液去掉，解决现有技术中ITO间隙太小高浓度显影液残留而导致侧蚀、断线、边缘不齐等的不良。

附图说明

图1是现有技术的曝光示意图；

图2是本发明的整体结构示意图；

图3是本发明第一次显影后的示意图；

图4是图3中局部A的放大示意图。

图中，1、掩膜版；2、感光胶层；3、ITO层；4、玻璃基板；5、UV光；6、残留的高浓度显影液；7、计划曝光区域；8、多余的曝光部分；9、间隙。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图2-4所示，一种高精度ITO光刻工艺，其包括以下步骤：ITO玻璃表面清洗, ITO玻璃为ITO层3与玻璃基板4的组合；涂胶：对ITO玻璃表面上涂覆感光胶；前烘：对感光胶进行烘烤；曝光：将掩膜版1与ITO玻璃上覆盖的感光胶层2接触，再进行UV光5照射；显影：所述显影阶段中：采用分段显影，第一次显影采用高浓度显影液将大部分的感光胶显掉，第二次显影采用低浓度的显影液将边缘间隙少部分残留的感光胶和高浓度显影液6去掉，该间隙9为感光胶层2与ITO层3之间形成的；坚膜；刻蚀；去胶。

涂胶，是光刻的首道工序，它是ITO玻璃表面上涂一层感光胶，涂胶效果控制好坏直接影响光刻质量，因此在操作时应将感光胶按要求准备好，并控制好感光胶的涂层厚度及均匀性、涂层表面状态等。感光胶一般是在低温避光条件下储存，因此在使用感光胶前一定先把胶从低温条件下取出，在使用场地放置至瓶内胶的温度与环境温度相同时才能打开瓶盖，胶在使用前要对其黏度进行测试。因为胶黏度高时，涂层厚抗蚀性虽然提高，但其分辨率下降；而胶黏度低时，分辨率能提高但抗蚀性较差，因此根据产品的工艺加工精度要求将感光胶黏度控制在一定范围内。通常胶黏度调整使用稀释的方法，即将高黏度调成低黏度。方法是根据原胶浓度大小，加入一定量的稀释剂充分搅拌，静置一段时间测量其黏度值，使之达到要求的黏度。涂胶前的ITO玻璃表面状况对感光胶与ITO层黏附质量影响极大，在生产中保证ITO膜与感光胶间有良好的接触和黏附，清洗后玻璃经紫外光照射对其表面进行活化处理，然后再涂感光胶。涂胶的质量要求是：胶与ITO层黏良好，不能有胶脱落现象；涂层厚度均匀一致，不能有厚有薄，不然在显影、刻蚀时会出现图形缺陷；涂层表面状态不能有条纹、针孔、凸起等缺陷。涂胶方法有浸涂、甩涂、辊涂等，其中辊涂的涂覆质量好于其他两种，它是通过胶辊将感光胶均匀地涂在玻璃上。为保证胶膜的质量，涂胶工序应在洁净条件下进行，它的温度是22℃±3℃，湿度低于60%，并在不含紫外光成分的黄灯条件下进行操作。

前烘，目的是促使胶膜内溶剂充分挥发，使胶膜干燥以增加胶膜与ITO表面的黏附性和胶膜的耐磨性。曝光时，掩模版与光刻即使接触也不会操作感光胶膜和沾污掩模版，同时，只有感光胶干燥，在曝光时，才能充分进行光化学反应。前烘方式有两种，一种是在恒温干燥箱中烘干；另一种是用红外炉烘干。两者差别在于，前者是由电热丝加热至一定温度，使感光胶从外向里逐渐干燥，干燥时间较长；而后者是用红外光辐射，感光胶的干燥是从胶膜与ITO层交界面开始逐渐缶外挥发溶剂，其干燥效果好于前者且时间较短。影响前烘质量的主要因素是烘干温度和烘干时间，胶膜烘烤不足时（温度过低或时间过短），胶膜内的溶剂未充分挥发掉，曝光显影时，未受光的部分也被溶除形成浮胶或使图形变形；胶膜烘烤时间过长或温度过高时，会导致胶膜翘曲硬化，在显影时会显不出图形或图形留有底膜。

曝光，就是在涂好感光胶的玻璃表面覆盖掩模版，通过紫外光进行选择性照射，使受光照部位的感光胶发生化学反应，改变了这部分胶膜在显影液中的溶解度。显影后，感光胶膜显现出与掩模版相对应的图形。一般曝光的过程是：先将曝光机的紫外光灯打开预热，待电源稳定，掩膜版放在印框上通过显微镜进行对位。要求光刻版两侧标记与显微镜“+”字线重合，然后锁紧固定版夹，初调好的版框图形面向下放入曝光机框架上，取一张涂有感光胶的玻璃，胶面朝上放在曝光平台，用定位销定位。曝光时间和曝光强度选择根据版的质量、感光胶性质、光源强弱和光源到ITO玻璃的距离等因素来确定，一般通过做一张试片经显影后检查图形效果再决定曝光条件。曝光时间过短，光刻感光不足，其化学应不充分，显影时受光部分溶解不彻底，易留底膜；曝光时间过长不该曝光部分边缘也被微弱感光，刻蚀后图形边界模糊，细线条变开严重。

显影，就是将感光部分的感光胶溶除，留下未感光部分的胶膜从而显示所需要的图形。显影过程是将曝光后的玻璃放入显影槽，显影液通过摇摆的喷头喷洒在玻璃的感光胶面上，过一定时间显出图形后，玻璃再通过水洗，将显影液冲掉。显影液有两种，一种是与感光胶配套的专用显影液；另一种是定浓度的碱液（KOH或NaOH）。第二种使用普遍些，碱液配置是在专用调制槽中进行的，先在槽中注入一定量高纯水，然后根据溶液浓度称量一定量的碱放入槽中搅拌，待碱液完全溶解后，将配好的液注入显影槽。显影时必须控制好时间和温度，温度和时间直接影响显影速度，若显影时间不足或温度低，则感光问的感光胶不能完溶解，留有一层感光胶，在刻蚀时，这层胶会对ITO膜起保护作用，使应该刻蚀的ITO被保护下来。若显影时间过长或温度过高，显影时未被曝光的感光胶会被从边缘向里钻溶，使图形边缘变差，再严重会使感光胶大片剥落形成胶胶。

坚膜，由于显影进感光胶膜发生软化、膨胀，影响胶膜的抗蚀能力，因此显影后必须用适当温度烘焙玻璃以除去水分，增强与玻璃的黏附性，这个过程叫坚膜。坚膜的方法有两种，一种是用烘箱坚膜，另一种是用红外光坚膜，两者差异前面已讲过，坚膜的条件一是温度，二是时间，两个条件变化，对坚膜质量的影响同前烘所述，一般情况是坚膜条件略高于前烘条件。

刻蚀，是用一定比例的酸液把玻璃上未受感光胶保护的ITO膜腐蚀掉，而将有感光胶保护的ITO膜保存下来，最终形成ITO图形。选用的腐蚀液必须是能腐蚀掉ITO胶又不能损伤玻璃表面和感光胶，一般选用一定比例的HCl，HNO3和水的混合液。刻蚀的温度和时间对刻蚀效果影响很大，两者的变化也影响到刻蚀速度。速度太快则难以控制从而容易造成过刻蚀；速度太慢需要时间长，则感光胶抗蚀能力降低，容易出现溶胶现象。一般恒定刻蚀温度，用时间调整刻蚀效果，刻蚀时间应由刻蚀速度和ITO膜厚度刻蚀时间就越长。通过试验可确定不同ITO膜厚度应选用多少刻蚀时间，刻蚀赶时间的控制对刻蚀效果非常关键，时间太短ITO膜刻蚀不净，图形会出现短路；时间太长，由于感光胶抗蚀能力下降，图形变差或被蚀断。

去胶，就是把刻蚀后玻璃上剩余的感光胶去掉，去胶液是用碱液配制而成的，它的碱浓度要高于显影浓度。清洗是冲洗干净玻璃表面的残胶、杂质等清洗是用高纯水冲洗玻璃上残留碱液同时冲洗残胶。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (2)

1.一种高精度ITO光刻工艺，其特征在于，包括以下步骤：

ITO玻璃表面清洗；

涂胶：对ITO玻璃表面上涂覆感光胶；

前烘：对感光胶进行烘烤；

曝光：将掩膜版与ITO玻璃上覆盖的感光胶层接触，再进行UV光照射；

显影：利用显影液洗掉感光胶；

坚膜；刻蚀；去胶。

2.根据权利要求1所述的一种高精度ITO光刻工艺，其特征在于，所述显影阶段中：采用分段显影，第一次显影采用高浓度显影液将大部分的感光胶显掉，第二次显影采用低浓度的显影液将边缘残留的少部分感光胶和高浓度显影液去掉。