CN1991588A - 使用电场制造带有精细图案的印制板的方法 - Google Patents

使用电场制造带有精细图案的印制板的方法 Download PDF

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Abstract

一种印制板的制造方法，包括：在印制板的上表面上形成第一导电层；在所述印制板的下表面上形成第二导电层；通过蚀刻所述第一导电层的一部分形成抗蚀图案；将所述印制板、第二导电层和抗蚀图案浸没在电解液中；以及在所述抗蚀图案和第二导电层之间施加电场，从而所述电解液解离而在所述印制板上形成各向异性蚀刻的精细图案。

Description

使用电场制造带有精细图案的印制板的方法
技术领域
本发明涉及一种板的制造方法，更具体地，涉及一种使用电场制造带有精细图案的印刷板的制造方法。
背景技术
通常，液晶显示器件通过使用电场控制液晶分子的朝向来控制液晶分子的透光性，从而显示图片。为此，液晶显示器件包括液晶显示板和用于驱动液晶显示板的驱动电路，在液晶显示板上，以矩阵形式布置有液晶单元。图1是表示现有技术的液晶显示板的分解立体平面图。如图1所示，该液晶显示板包括薄膜晶体管基板70和滤色器基板80，它们相互面对地连接在一起，其间设置有液晶分子90。
薄膜晶体管基板70包括：相互交叉的选通线71和数据线72；形成在选通线71和数据线72相互交叉处的薄膜晶体管73；与所述薄膜晶体管73相连的像素电极74；以及像素电极74上的用于配向液晶分子90的下配向膜(未示出)。
薄膜晶体管73包括：形成沟道的半导体层(未示出)；与所述数据线72相连的源极(未示出)；以及面向所述源极，与源极之间具有所述沟道的漏极(未示出)。此处，半导体层包括：有源层(未示出)，其形成了所述源极和所述漏极之间的沟道；以及欧姆接触层(未示出)，其位于所述有源层上，用以在有源层的一端提供所述源极和所述有源层之间的欧姆接触，以及在所述有源层的另一端提供所述有源层和所述漏极之间的欧姆接触。
滤色器基板80包括：黑底81，用于防止漏光；滤色器82，用于实现颜色；公共电极83，用于与像素电极74形成垂直电场；以及所述公共电极83上的上配向膜84，用于配向所述液晶分子90。所述配向膜84用于以初始指定的方向对布置在薄膜晶体管基板70和滤色器基板80之间的液晶分子90进行配向。通过摩擦工艺在配向膜84中形成配向槽(未示出)，液晶分子沿所述配向槽成行排列，其中，使用诸如聚酰亚胺的有机膜作为配向膜。
可以通过涉及掩膜的使用的多个构图工艺在薄膜晶体管基板上形成选通线、数据线和有源层。此外，可以利用涉及掩膜的使用的多个构图工艺在滤色器基板上形成黑底和滤色器。这种构图工艺包括多个工艺，例如薄膜淀积、清洁、光刻、蚀刻、光刻胶去除等。因此使用掩膜的构图工艺由于其复杂而存在制造成本高的问题。为了解决该问题，开发了将图案转印到薄膜晶体管基板或滤色器基板上的平版印刷法(off-setprinting method)，在该方法中，利用印制板来印刷图案。通过用滚筒在印制板上散布光刻胶并随后局部地固化光刻胶而在印制板上形成图案。
图2A到图2H示出了印制板的制造工艺阶段，在该印制板上形成现有技术的各向同性蚀刻的精细图案。此后，参照图2A到2H，详细描述利用现有技术的平版印刷法在基板上形成精细图案的方法。首先，如图2A所示，通过淀积技术(如溅射)等，在印制板11上形成导电层12。印制板11上形成的导电层12由导电金属或导电金属的组合(例如铬Cr、钼MO、铜Cu和ITO)形成。
随后，如图2B所示，通过在导电金属层12上散布光刻胶20并使用掩膜利用紫外光固化光刻胶20来进行曝光和显影工艺，从而在导电金属层12上形成精细的光刻胶图案。
在如上所述对光刻胶20进行了曝光和显影工艺之后，如图2C所示，通过去除光刻胶20的被曝光部分而在印制板11上形成露出导电金属层12的光刻胶图案20A。
如图2D所示，在被光刻胶图案20A露出的导电金属层12上执行蚀刻工艺。
在蚀刻工艺之后，去除经蚀刻的导电金属层12上形成的全部光刻胶图案20A。因此，如图2E所示，形成了在印制板11上形成精细图案时用作抗蚀层的金属图案12A。
在印制板11上形成金属图案12A之后，使用形成在印制板11上的金属图案作为抗蚀层，对印制板11的露出区域执行蚀刻工艺，如图2F所示。
由于在由用作抗蚀层的金属图案12A露出的印制板11的区域上执行蚀刻工艺，所以如图2G所示，在印制板11内在水平和垂直方向同时蚀刻了印制板11的区域。
在蚀刻了印制板11之后，通过另一蚀刻工艺去除印制板11上用作抗蚀层的金属图案12A。如图2H所示，蚀刻进印制板的图案11A在垂直方向深度为D，该深度D等于水平方向的图案宽度W。
在通过上述现有技术的方法在印制板11中形成图案的情况下，如图2G所示，由于通过用作抗蚀层的金属图案12A执行蚀刻工艺，所以印制板11在水平和垂直两个方向被各向同性地蚀刻。因而，难以形成图案宽度小于图案深度的精细图案11A。
发明内容
因而，本发明旨在一种使用电场制造带有各向异性蚀刻的精细图案的印制板的方法，其基本消除了由于现有技术的局限和缺点而产生的一个或更多个问题。
因而，本发明的目的是提供一种制造印制板的方法，用以精确地形成精细的图案。
本发明另外的特征和优点将在后面的说明中阐明，部分地在说明中显而易见，或可在对本发明的实践中习得。通过在所写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构，可以实现和获得本发明的目的和其他优点。
为了实现本发明的这些和其他目的，一种印制板的制造方法包括：在印制板的上表面形成第一导电层；在所述印制板的下表面上形成第二导电层；通过蚀刻所述第一导电层的一部分形成抗蚀图案；将所述印制板、第二导电层和抗蚀图案浸没在电解液中；并在所述抗蚀图案和第二导电层之间施加电场，从而所述电解液解离而在所述印制板上形成图案。
在另一方面，一种印制板的制造方法包括：在印制板的上表面形成第一金属层；在所述印制板的下表面形成第二金属层；通过蚀刻所述第一金属层的一部分形成金属图案，以露出所述印制板的区域；将所述印制板、第二金属层和金属图案浸没在电解液中；并用所述金属图案和第二金属层之间的电场来蚀刻所述印制板的露出区域，从而在所述印制板上形成图案。
在又一方面，一种印制板的制造方法包括：在印制板的上表面上形成第一导电层；在所述印制板的下表面形成第二导电层；通过蚀刻所述第一导电层的一部分形成抗蚀图案，以露出印制板的区域；将所述印制板、第二导电层和抗蚀图案浸没在电解液中；并在所述抗蚀图案和第二导电层之间施加电场，从而在所述印制板上形成图案，所述图案的深度大于所述图案的宽度。
应该理解，前面的一般的说明和后面的详细说明都是示例性和解释性的，旨在对所要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
所包括的附图用来进一步理解本发明，其被并入而构成了本说明书的一部分，示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是表示现有技术的液晶显示板的分解立体平面图；
图2A到图2H示出了印制板的制造工艺阶段，在该印制板上形成现有技术的各向同性蚀刻的精细图案；
图3是其中依据本发明实施例使用电场形成了各向异性蚀刻的精细图案的印制板的截面图；以及
图4A到图4H示出了依据本发明实施例使用电场形成带有各向异性蚀刻的图案的印制板的制造工艺阶段。
具体实施方式
现在详细说明本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。
图3是其中依据本发明实施例使用电场形成了各向异性蚀刻的精细图案的印制板的截面图。参照图3，印制板110中的精细图案110A在垂直方向比水平方向被蚀刻得更多。因而，精细图案110A的图案宽度W’小于精细图案110A的深度D’。图4A到4H示出了依据本发明实施例使用电场形成带有各向异性蚀刻的图案的印制板的制造工艺阶段。此后，参照图4A到图4H来说明印制板的制造工艺，其中使用电场各向异性地蚀刻精细图案。
首先，如图4A所示，通过淀积法(诸如溅射或等离子增强化学气相淀积(PECVD))在印制板110的上表面和下表面上淀积导电层120和130。印制板110可以是玻璃的。淀积在印制板110的上表面和下表面上的导电层120和130由在氢氟酸溶液中不会电解的金属或金属组合(例如铬Cr、钼MO、铜Cu和ITO)形成。
在印制板110的上表面和下表面上形成了在氢氟酸溶液中不会电解的导电层120和130之后，分别在整个导电层120和130上散布光刻胶210和220。
在印制板110的上表面和下表面上的导电层120和130上散布了光刻胶210和220之后，如图4C所示，使用掩膜在光刻胶210上进行曝光和显影工艺，从而形成露出形成于印制板110的上表面上的导电层120的区域的光刻胶图案210A。
如图4D所示，在导电层120上形成光刻胶210A之后，在导电层120的被光刻胶图案210A露出的区域上执行蚀刻工艺，从而形成金属图案120A，其用作印制板110的抗蚀层。形成在印制板110的上表面上的金属图案120A不仅用作抗蚀层，而且可以用作电极，与形成在印制板110的下表面上的用作另一电极的导电层130一起接收来自外部源的电力。此外，在形成在印制板110的上表面上的金属图案120A上的光刻胶210A和形成在印制板110的下表面上的导电层130上的光刻胶220可以用于集中垂直方向上通过金属图案120A和形成在印制板110的下表面上的导电层130之间的印制板110的电场。
在形成金属图案120A之后，在形成在印制板110的下表面上的光刻胶220和形成在印制板110的上表面上的光刻胶210A上执行掩膜工艺，从而形成接触孔区域A，如图4E所示。接触孔区域A用于在金属图案120A和导电层130之间的印制板110上施加从外部提供的电力。
在形成了用于接收外部电力的接触孔区域A之后，如图4F所示，在印制板110被浸入电解液中时，将电力提供给通过形成在光刻胶220和光刻胶210A中的接触孔区域A而开口的导电层130和金属图案120A。此时，将外部电力提供为：(-)电势提供给印制板110的上表面上的金属图案120A，而(+)电势提供给印制板110的下表面上的导电层130。印制板110所浸入的溶液可以是诸如HF、NH4F、或KF的溶液，其可以形成能够融解玻璃成分的氟(F)离子。
当在印制板110浸入溶液中的情况下施加电力时，溶液中解离出的H+离子与形成在印制板110的上表面上的金属图案120A反应，生成氢气H2，并且溶液中解离的F-离子移动到形成在印制板110的下表面上的导电金属层130，用于在与电场相称的垂直方向蚀刻印制板110。表示上述过程的化学公式示出如下：
化学公式
4F-+4H++SiO2→SiF4+2H2O
此刻，形成在印制板110的上表面的金属图案120A由于(-)电势而推出或抵制溶液中解离出的F-离子，而相反地，形成在印制板110的下表面上的导电层130由于(+)电势而吸引溶液中解离出的F-离子。因而溶液中解离出的F-离子在金属图案120A和导电层130之间的印制板110的垂直方向而不是印制板110的水平方向进行更多的蚀刻。因而，如图4G所示，在印制板110上形成了在垂直方向比在水平方向各向异性蚀刻得多的精细图案110A。
在各向异性蚀刻了精细图案110A之后，通过剥离工艺去除形成在金属图案120A和导电层130上的光刻胶220和光刻胶图案210A。随后，如图4H所示，蚀刻金属图案120A和导电层130以完成印制板110，其中精细图案110A在垂直方向W’比在水平方向D’各向异性蚀刻得更多。
如上所示，依据本发明实施例的印制板的制造方法使用电场在被浸入电解液中的印制板上执行蚀刻工艺，从而各向异性地蚀刻该印制板，以形成深度D’比宽度W’大的精细图案。
对本领域技术人员来说，显而易见地，可以进行各种修改和变型而不会脱离本发明的精神和范围。因而，本发明旨在覆盖本发明的这些修改和变型，只要它们落入所附的权利要求和它们的等同物的范围内。
本申请要求2005年12月29日提交的韩国专利申请P2005-0133600的优先权，通过引用并入该申请的全部内容。

Claims (20)

1、一种印制板的制造方法，包括：
在印制板的上表面上形成第一导电层；
在所述印制板的下表面上形成第二导电层；
通过蚀刻所述第一导电层的一部分形成抗蚀图案；
将所述印制板、第二导电层和抗蚀图案浸没在电解液中；以及
在所述抗蚀图案和第二导电层之间施加电场，从而所述电解液解离而在所述印制板上形成图案。
2、根据权利要求1所述的制造方法，还包括：
在所述第一导电层上形成第一光刻胶层；
在所述第二导电层上形成第二光刻胶层；
通过蚀刻所述第一光刻胶层的一部分，以在所述第一光刻胶层中形成开口，来形成光刻胶图案。
3、根据权利要求2所述的制造方法，其中，所述光刻胶图案和所述第二光刻胶使通过所述抗蚀图案和所述第二导电层之间的印制板的垂直方向上的电场集中。
4、根据权利要求2所述的制造方法，还包括：
在所述光刻胶图案中和所述第二光刻胶中形成接触孔，以在所述抗蚀图案和所述第二导电层之间施加电场。
5、根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述印制板中的图案被形成为具有各向异性蚀刻的精细图案。
6、根据权利要求1所述的制造方法，其中，在所述抗蚀图案和所述第二导电层之间施加电场包括：
向所述抗蚀图案施加负电势；以及
向所述第二导电层施加正电势。
7、根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述第一和第二导电层包括Cr、Mo、Cu、和ITO之一。
8、根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述电解液包括能够蚀刻玻璃的氟(F)离子。
9、根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述电解液包括HF、NH4F和KF中的一种。
10、根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述印制板是玻璃的。
11、一种印制板的制造方法，包括：
在印制板的上表面上形成第一金属层；
在所述印制板的下表面上形成第二金属层；
通过蚀刻所述第一金属层的一部分而形成金属图案，以露出所述印制板的区域；
将所述印制板、第二金属层和金属图案浸入电解液中；以及
用所述金属图案和第二金属层之间的电场来蚀刻所述印制板的露出区域，从而在所述印制板上形成图案。
12、根据权利要求11所述的制造方法，还包括：
在所述第一金属层上形成第一光刻胶层；
在所述第二金属层上形成第二光刻胶层；以及
通过蚀刻所述第一光刻胶层的一部分，以在所述第一光刻胶层中形成开口，来形成光刻胶图案。
13、根据权利要求12所述的制造方法，其中，所述光刻胶图案和所述第二光刻胶使通过所述金属图案和所述第二金属层之间的印制板的垂直方向上的电场集中。
14、根据权利要求12所述的制造方法，还包括：
在所述光刻胶图案中和在所述第二光刻胶层中形成接触孔，以在所述金属图案和所述第二金属层之间施加电场。
15、根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述印制板中的图案被形成为具有各向异性蚀刻的精细图案。
16、根据权利要求11所述的制造方法，其中，蚀刻所述印制板的露出区域包括：
向所述金属图案施加负电势；以及
向所述第二金属层施加正电势。
17、根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述第一和第二金属层包括Cr、Mo、Cu和ITO之一。
18、根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述电解液包括能够蚀刻玻璃的氟(F)离子。
19、根据权利要求11所述的制造方法，其中，所述电解液包括HF、NH4F和KF中的一种。
20、一种印制板的制造方法，包括：
在印制板的上表面上形成第一导电层；
在所述印制板的下表面上形成第二导电层；
通过蚀刻所述第一导电层的一部分来形成抗蚀图案，以露出所述印制板的区域；
将所述印制板、第二导电层和抗蚀图案浸没在电解液中；以及
在所述抗蚀图案和第二导电层之间施加电场，从而在所述印制板上形成图案，所述图案的深度大于所述图案的宽度。
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