CN116339075A - 一种铜mesh正性光阻蚀刻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，属于蚀刻领域，包括以下步骤：涂胶，在双面铜膜表面涂布正性光刻胶；前烘，在预设的温度与时间下，使正性光刻胶膜里面的溶剂充分地逸出来，使正性光刻胶膜干燥；曝光，利用光照将掩模版上的图形经过光学系统后投影到正性光刻胶上，实现图形转移；显影，用化学显影液溶解由曝光造成的正性光刻胶的可溶解区域；刻蚀，以偏中性温和蚀刻液通过湿法刻蚀工艺进行光刻腐蚀；去胶，将双面铜膜表面的正性光刻胶去除。本发明，在湿法刻蚀工艺中引入正性光刻胶，能够做出更细线宽、更平滑线边缘及线宽线距均匀性更佳的线路，从而满足更高的可视区透光率及功能可靠性更高的产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种蚀刻技术领域，具体是一种铜mesh正性光阻蚀刻方法。
背景技术
目前，市面上铜mesh产品线路多使用负性干膜经压膜-曝光-显影-蚀刻完成，受限于负性干膜黏着力和解析能力，在做2um及以下细线路时，蚀刻出产品线宽均匀性差、线路边缘毛糙(LER差)且网格交叉处黏连，做不到清角状态，直接影响可视效果。
因此，本领域技术人员提供了一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，在湿法刻蚀工艺中引入正性光刻胶，能够做出更细线宽、更平滑线边缘及线宽线距均匀性更佳的线路，从而满足更高的可视区透光率及功能可靠性更高的产品，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，包括以下步骤：
涂胶，在双面铜膜表面涂布正性光刻胶；
前烘，在预设的温度与时间下，使正性光刻胶膜里面的溶剂缓慢地、充分地逸出来，使正性光刻胶膜干燥；
曝光，利用光照将掩模版上的图形经过光学系统后投影到正性光刻胶上，实现图形转移；
显影，用化学显影液溶解由曝光造成的正性光刻胶的可溶解区域；
刻蚀，以偏中性温和蚀刻液通过湿法刻蚀工艺进行光刻腐蚀；
去胶，将带有正性光刻胶的双面铜膜浸泡在有机溶剂中溶解正性光刻胶，从而将双面铜膜表面的正性光刻胶去除。
作为本发明进一步的方案：所述涂胶采用旋转涂抹法，其中，转速为800-1500rpm，时间为8-15s。
作为本发明再进一步的方案：所述正性光刻胶的厚度为1-3um。
作为本发明再进一步的方案：所述前烘的温度为90-110℃，时间为8-15min。
作为本发明再进一步的方案：所述曝光的光学系统所采用的的光源为高压汞灯或LED灯，其中，光源的i线波长为365nm，光源的能量范围为200-500mJ/cm2。
作为本发明再进一步的方案：所述显影后视光阻固化状态及附着力可增加后烘，用来去除残留显影液，增加正性光刻胶的沾着力，其中，后烘的温度为90-110℃，时间为5-8min。
作为本发明再进一步的方案：所述刻蚀的温度为50℃，时间为0.5-5m/min。
作为本发明再进一步的方案：所述去胶的有机溶剂为NaOH或KOH剥膜液，其中，去胶的温度为35-50℃，时间为10-20s。
作为本发明再进一步的方案：所述双面铜膜包括基材以及叠置在基材正反两面的铜膜，且铜膜的厚度为0.5um。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本申请借助正性光刻胶的强粘附及更高解析精度，在湿法刻蚀工艺中引入正性光刻胶，能够做出更细线宽、更平滑线边缘及线宽线距均匀性更佳的线路，从而满足更高的可视区透光率(面内线宽细透过率高)及功能可靠性更高(均匀的线宽线距可大幅降低局部的功能不良)的产品。
附图说明
图1为一种铜mesh正性光阻蚀刻方法的流程图；
图2为本申请现有技术做2um及以下细线路时的产品示意图；
图3为本申请采用正性光阻蚀刻方法后的产品示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
正如本申请的背景技术中提及的，发明人经研究发现，现有铜mesh产品线路多使用负性干膜经压膜-曝光-显影-蚀刻完成，但是这种制作方式存在不少的缺陷，具体为，在做2um及以下细线路时，如图2所示，蚀刻出产品线宽均匀性差、线路边缘毛糙(LER差)且网格交叉处黏连，做不到清角状态，直接影响可视效果。为了解决上述缺陷，本申请公开了一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，采用的是在湿法刻蚀工艺中引入正性光刻胶的方式，能够做出更细线宽、更平滑线边缘及线宽线距均匀性更佳的线路，从而满足更高的可视区透光率及功能可靠性更高的产品。
以下将结合附图对本申请的方案如何解决上述技术问题详细介绍。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，包括以下步骤：
涂胶，在双面铜膜表面涂布正性光刻胶；
前烘，在预设的温度与时间下，使正性光刻胶膜里面的溶剂缓慢地、充分地逸出来，使正性光刻胶膜干燥；
曝光，利用光照将掩模版上的图形经过光学系统后投影到正性光刻胶上，实现图形转移；
显影，用化学显影液溶解由曝光造成的正性光刻胶的可溶解区域；
刻蚀，以偏中性温和蚀刻液通过湿法刻蚀工艺进行光刻腐蚀；
去胶，将带有正性光刻胶的双面铜膜浸泡在有机溶剂中溶解正性光刻胶，从而将双面铜膜表面的正性光刻胶去除。
本正性光阻湿法刻蚀工艺利用正性光刻胶取代负性干膜，涂完胶固化后在曝光、显影、蚀刻制程中充分利用光刻胶的强粘附及高解析精度、小侧蚀量的特点，蚀刻出负性干膜无法做出的2um及以下更细线路，及更好的线路边缘(LER小)及线宽线距均匀性。
在本实施例中：所述涂胶采用旋转涂抹法，其中，转速为800-1500rpm，时间为8-15s。本申请在铜膜上进行涂胶，对于正性光刻胶的厚度与密度要求很高，传统的涂抹方式无法达到要求，因此，本申请选用旋转涂抹法，旋转涂抹法能够获得密度较大的涂层，涂层厚度比较均匀，此外，用旋转涂布出来的薄膜厚度，可以达到从微米致纳米范围。
在本实施例中：所述正性光刻胶的厚度为1-3um。因光刻胶胶厚会直接影响曝光效果(越厚分辨率越差，会导致曝光不充分而显影不尽，进而导致线宽无法做细)，且不同级别的光刻胶/胶厚对应不同的曝光光源波长，如普通的i-line(365nm)做细线路建议曝约1-3um的胶厚。所以，对应不同的关键线宽尺寸要求，控制对应的胶厚即可，需要的线宽越细，则从胶黏度、涂/甩胶速度、时间等参数调控获得更薄的胶厚，如试制2um线宽对应需要的胶厚也是2um，2um以下线宽则需要更薄的胶厚。
在本实施例中：所述前烘的温度为90-110℃，时间为8-15min。前烘是光刻工艺的基本步骤之一，也被称为软烘，之所以需要进行软烘，原因有以下几条：1.将覆盖的光刻胶溶剂去除；2.增强光刻胶的粘附性以便在显影时光刻胶可以更好地粘附；3.缓和在旋转过程中光刻胶胶膜内产生的应力；4.防止光刻胶沾到设备上(保持器械洁净)。如果光刻胶胶膜在涂胶后没有软烘而直接进行对准和曝光，将可能出现下列问题：1.光刻胶薄膜发黏并易受颗粒沾污；2.光刻胶薄膜来自于旋转涂胶的内在应力将导致粘附性问题；3.由于溶剂含量过高导致在显影时由于溶解差异，而很难区分曝光和未曝光的光刻胶。4.光刻胶散发的气体(由于曝光时的热量)可能沾污光学系统的透镜。因此，前烘是光刻工艺的基本步骤之一，而前烘的温度和时间需要严格地控制，如果前烘的温度太低,除了光刻胶层与硅片表面的黏附性变差之外,曝光的精确度也会因为光刻胶中溶剂的含量过高而变差，同时,太高的溶剂浓度将使得显影液对曝光区和非曝光区光刻胶的选择性下降,导致图形转移效果不好，如果过分延长前烘时间,又会影响到产量。另外，前烘温度太高,光刻胶层的黏附性也会因为光刻胶变脆而降低。而且，过高的烘焙温度会使光刻胶中的感光剂发生反应，这就会使光刻胶在曝光时的敏感度变差，由于热能也能使光刻胶内树脂发生交联而不溶解，因此前烘不能过分，但也不能烘烤不足，不然会在显影时发生脱胶和图形畸变等现象。为此，本申请选取的温度为90-110℃，时间为8-15min，能够很好的对正性光刻胶进行前烘。
在本实施例中：所述曝光的光学系统所采用的的光源为高压汞灯或LED灯，其中，光源的i线波长为365nm，光源的能量范围为200-500mJ/cm2。高压汞灯具有体积小、亮度高，可见光和紫外线能量辐射很强等特点，但是在废弃后其中的稀有金属容易造成污染，而LED灯虽然使用寿命长，发光效率更高，杂波少，安全性，稳定性都要好很多，但是它的可见光和紫外线能量辐射没有高压汞灯高。两种光源各有优缺点，工作人员可以根据需要自行选择，但是，所选用光源的i线波长和能量范围需要适中，否则容易影响曝光效果，因此本申请选取的光源的i线波长为365nm、光源的能量范围为200-500mJ/cm2。
在本实施例中：所述显影后视光阻固化状态及附着力可增加后烘，用来去除残留显影液，增加正性光刻胶的沾着力，其中，后烘的温度为90-110℃，时间为5-8min。在显影后若是发现正性光刻胶上残留大量显影液，且正性光刻胶的固化状态与附着力不佳，则需要对产品及时进行后烘，后烘可除去光刻胶中剩余的显影液，并使胶膜韧化，增强光刻胶对铜膜表面的附着力,同时提高光刻胶在刻蚀和离子注入过程中的抗饰性和保护能力。需要说明的是，后烘的温度与时间需要仔细确定，否则容易造成产品损坏，因此，本申请对于后烘，采用的温度为90-110℃，时间为5-8min。
在本实施例中：所述刻蚀的温度为50℃，时间为0.5-5m/min。工作人员必须注意控制好蚀刻工艺的条件，主要是蚀刻溶液的温度和蚀刻时间。溶液温度稍高，可以提高铜膜溶解的速度，也就是蚀刻的速度，缩短蚀刻所需要的时间，但是蚀刻溶液一般都是强酸液，强酸液在温度高的情况下腐蚀性强，容易使防护的涂层或耐蚀油墨软化甚至溶解，使金属非蚀刻部位的耐蚀层附着力下降，导致在蚀刻和非蚀刻交界处的耐蚀涂层脱落或溶化，使蚀刻图纹模糊走样，影响图纹的美观真实和装饰效果，因此温度不宜超过50℃。同样，如果蚀刻的时间太长，特别是蚀刻液温度较高的情况下，耐蚀油墨或防护涂层浸渍时间过长，也同样起到上述的副作用和不良后果，因此时间控制上也要适当，不能浸得太久，一般不宜超过0.5-5m/min。因此，本申请优选刻蚀的温度为50℃，时间为0.5-5m/min。
在本实施例中：所述去胶的有机溶剂为NaOH或KOH剥膜液，其中，去胶的温度为35-50℃，时间为10-20s。氢氧化钠(NaOH)在水处理中可作为碱性清洗剂，溶于乙醇和甘油；不溶于丙醇、乙醚。与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应。与酸类起中和作用而生成盐和水，此外，氢氧化钠在空气中易潮解，故常用固体氢氧化钠做干燥剂，液态氢氧化钠没有吸水性。氢氧化钾(KOH)易溶于水，溶解时放出大量溶解热，溶于乙醇，微溶于醚，易潮解,有极强的吸水性。需要注意的是，再去胶的过程中，工作人员需要精准控制浸泡有机溶剂的温度与时间，否则容易损坏产品，本申请优选去胶的温度为35-50℃，时间为10-20s。
在本实施例中：所述双面铜膜包括基材以及叠置在基材正反两面的铜膜，且铜膜的厚度为0.5um。需要说明的是，本申请的产品不局限于双面铜膜这一种，还能够采用单面铜膜进行刻蚀，工作人员可根据需要自行进行调整。
本发明借助正性光刻胶的强粘附及更高解析精度，在湿法刻蚀工艺中引入正性光刻胶，能够做出更细线宽、更平滑线边缘及线宽线距均匀性更佳的线路，从而满足更高的可视区透光率(面内线宽细透过率高)及功能可靠性更高(均匀的线宽线距可大幅降低局部的功能不良)的产品。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，其特征在于，包括以下步骤：
涂胶，在双面铜膜表面涂布正性光刻胶；
前烘，在预设的温度与时间下，使正性光刻胶膜里面的溶剂充分地逸出来，使正性光刻胶膜干燥；
曝光，利用光照将掩模版上的图形经过光学系统后投影到正性光刻胶上，实现图形转移；
显影，用化学显影液溶解由曝光造成的正性光刻胶的可溶解区域；
刻蚀，以偏中性温和蚀刻液通过湿法刻蚀工艺进行光刻腐蚀；
去胶，将带有正性光刻胶的双面铜膜浸泡在有机溶剂中溶解正性光刻胶，从而将双面铜膜表面的正性光刻胶去除。
2.根据权利要求1所述的一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，其特征在于，所述涂胶采用旋转涂抹法，其中，转速为800-1500rpm，时间为8-15s。
3.根据权利要求1所述的一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，其特征在于，所述正性光刻胶的厚度为1-3um。
4.根据权利要求1所述的一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，其特征在于，所述前烘的温度为90-110℃，时间为8-15min。
5.根据权利要求1所述的一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，其特征在于，所述曝光的光学系统所采用的的光源为高压汞灯或LED灯，其中，光源的i线波长为365nm，光源的能量范围为200-500mJ/cm2。
6.根据权利要求1所述的一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，其特征在于，所述显影后视光阻固化状态及附着力可增加后烘，用来去除残留显影液，增加正性光刻胶的沾着力，其中，后烘的温度为90-110℃，时间为5-8min。
7.根据权利要求1所述的一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，其特征在于，所述刻蚀的温度为50℃，时间为0.5-5m/min。
8.根据权利要求1所述的一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，其特征在于，所述去胶的有机溶剂为NaOH或KOH剥膜液，其中，去胶的温度为35-50℃，时间为10-20s。
9.根据权利要求1所述的一种铜mesh正性光阻蚀刻方法，其特征在于，所述双面铜膜包括基材以及叠置在基材正反两面的铜膜，且铜膜的厚度为0.5um。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310167359.7A CN116339075A (zh) | 2023-02-27 | 2023-02-27 | 一种铜mesh正性光阻蚀刻方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310167359.7A CN116339075A (zh) | 2023-02-27 | 2023-02-27 | 一种铜mesh正性光阻蚀刻方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116339075A true CN116339075A (zh) | 2023-06-27 |
Family
ID=86893920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310167359.7A Pending CN116339075A (zh) | 2023-02-27 | 2023-02-27 | 一种铜mesh正性光阻蚀刻方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116339075A (zh) |
-
2023
- 2023-02-27 CN CN202310167359.7A patent/CN116339075A/zh active Pending
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