TWI440070B - 精密圖案的製程方法 - Google Patents

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Description

精密圖案的製程方法
本發明是有關於一種製程方法，且特別是有關於一種精密圖案的製程方法。
圖1為一種液晶顯示面板的局部剖示圖。請參考圖1，液晶顯示面板100例如是一種邊際場切換式(Fringe Field Switching，FFS)液晶顯示面板，其至少包含一基板110、一下透明導電層120、一絕緣層130及一上透明導電層140。下透明導電層120配置於基板上，絕緣層130覆蓋下透明導電層120，且上透明導電層140配置於絕緣層130上。
在圖1中，上透明導電層140之線寬為W，而線距為S，一般來說，較精細之線寬W與線距S可得較高之穿透率，而使得液晶顯示面板100可呈現較佳的顯示畫面。然而，目前面板業界所使用的曝光機台的精度通常為3μm，以正光阻為例，上透明導電層140的線距S便只能達到3μm而為目前極限。換言之，若欲製作線寬W與線距S皆小於3μm之上透明導電層140是無法達成的。
本發明提供一種製程方法，其可製作出線寬與線距更為精細的圖案。
本發明提出一種精密圖案的製程方法，包括，其至少包括下列步驟。首先，於一基材上形成一第一可結晶化材料層。接著，圖案化第一可結晶化材料層，以於基材上形成多個的第一圖案，其中任二相鄰的這些第一圖案之間距大於每一這些第一圖案的寬度。然後，對這些第一圖案進行一第一處理製程，以使這些第一圖案結晶化。接著，形成一第二可結晶化材料層於基材上，且第二可結晶化材料層覆蓋這些第一圖案。而後，圖案化第二可結晶化材料層，以於基材上形成多個的第二圖案，其中每一這些第二圖案分別位於這些第一圖案之間。
在本發明之一實施例中，上述每一這些第二圖案與相鄰的這些第一圖案之間距相同。在本發明之一實施例中，上述每一這些第二圖案與相鄰的這些第一圖案之間距相同於第二圖案的寬度。
在本發明之一實施例中，上述的基材包括一基板或一絕緣層。
在本發明之一實施例中，上述的第一可結晶化材料層與第二可結晶化材料層各為一非結晶透明導電材料。
在本發明之一實施例中，進行第一處理製程後的這些第一圖案為一多晶透明導電材料。
在本發明之一實施例中，上述的製程方法更包括對這些第二圖案進行一第二處理製程，以使這些第二圖案結晶化。在本發明之一實施例中，進行第二處理製程後的這些第二圖案為一多晶透明導電材料。
在本發明之一實施例中，圖案化第一可結晶化材料層以形成這些第一圖案的方法包括下列步驟。首先形成一圖案化光阻層於第一可結晶化材料層上，其中圖案化光阻層具有多個開口，且這些開口暴露出部分第一可結晶化材料層。接著，以圖案化光阻層為罩幕，移除未被圖案化光阻層覆蓋的第一可結晶化材料層，以形成這些第一圖案。
在本發明之一實施例中，移除未被圖案化光阻層覆蓋的第一可結晶化材料層的方法包括進行一濕式蝕刻。
在本發明之一實施例中，圖案化第二可結晶化材料層以形成這些第二圖案的方法包括下列步驟。首先，形成一圖案化光阻層於第二可結晶化材料層上，其中圖案化光阻層具有多個開口，且這些開口暴露出部分第二可結晶化材料層。而後，以圖案化光阻層為罩幕，移除未被圖案化光阻層覆蓋的第二可結晶化材料層，以分別於這些第一圖案之間形成每一這些第二圖案。
在本發明之一實施例中，移除未被圖案化光阻層覆蓋的第二可結晶化材料層的方法包括進行一濕式蝕刻。
在本發明之一實施例中，上述第一可結晶化材料層與第二可結晶化材料層的材料各包括銦錫氧化物、銦鋅氧化物、銦錫鋅氧化物、氧化鋅、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、鎘錫氧化物或鎘鋅氧化物至少其一。
在本發明之一實施例中，任二相鄰的這些第一圖案之間距實質上為3μm，且每一這些第二圖案與相鄰的這些第一圖案之間距實質上為1μm。
本發明之實施例具有以下至少其中一個優點。首先，依序形成第一圖案與第二圖案於基板上，其中第二圖案形成於相鄰的第一圖案之間，且任二相鄰的第一圖案之間距大於第一圖案及第二圖案的寬度，如此將可在有限的曝光條件下仍可形成間距及線寬更精細的圖案。另外，由於第一圖案經過熱處理製程後會多晶化，因此在圖案化第二可結晶化材料層時，便可避免第一圖案受到影響而被蝕刻，從而簡化製作的困難度。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
一般來說，透過曝光機台進行微影蝕刻製程時，可能受限於機台本身的設計或是曝光條件的光學限制，因此其所形成的圖樣的線寬及間距便會有所限制，如此一來，若欲設計精細度較高的圖樣時，便有其困難度，如先前技術所述之結構及內容。基於此，本發明一實施例提出一種製程方法，其可在原有的曝光機台之曝光條件下，仍可製作出線寬及間距更為精細的圖樣，其說明如下，其中本實施例是以形成多個透明導電圖案作為舉例說明。
圖2A~7A為本發明一實施例之一種製程方法的流程上視圖，其適於製作出一種精密的圖案，而圖2B~圖7B則分別為圖2A~7A所繪示的製程方法的流程剖示圖。請先參考圖2A與圖2B，首先，於一基材210上形成一第一 可結晶化材料層220，其中本實施例之基材210可以一般的玻璃基板或是絕緣層。以邊際場切換式液晶顯示面板或橫向電場切換(In-Plane Switching，IPS)液晶顯示面板為例，通常若位於絕緣層上的多個條狀可結晶化材料層之線寬及線距若能更為精細，相對地，精密圖案在呈現影像畫面時便可具有較佳的表現。因此，本實施例之基材210除了可泛指一般的基板外，亦可指絕緣層或是其他保護層。
另外，本實施例之第一可結晶化材料層220例如是採用非結晶透明導電材料，且第一可結晶化材料層220的材質可以是銦錫氧化物、銦鋅氧化物、銦錫鋅氧化物、氧化鋅、鋁錫氧化物、鋁鋅氧化物、鎘錫氧化物或鎘鋅氧化物。
接著，圖案化上述的第一可結晶化材料層220，以於基材210上形成多個的第一圖案222，其中任二相鄰的這些第一圖案222之間距S1大於每一這些第一圖案222的寬度W1，如圖3A與圖3B所示。在本實施例中，圖案化第一可結晶化材料層220以形成這些第一圖案222的方法例如是採用傳統的微影蝕刻製程。舉例而言，首先可先形成一圖案化光阻層(未繪示)於第一可結晶化材料層220上，其中圖案化光阻層會具有多個暴露出部分第一可結晶化材料層的開口。接著，以圖案化光阻層為罩幕，並可透過濕式蝕刻來移除未被圖案化光阻層覆蓋的第一可結晶化材料層，以於基板210上形成如圖3A與圖3B所繪示這些第一圖案222。
在本實施例中，上述濕式蝕刻製程例如是採用弱酸 (如草酸等)蝕刻液來對第一可結晶化材料層220進行蝕刻。另外，本實施例之圖案化光阻層是以正光阻作為舉例說明，其中正光阻的特性為受光後可被顯影劑所移除。換言之，這些第一圖案222之間的間距S1便是使用傳統曝光機在曝光顯影後所能達到最小線距。在本實施例中，任二相鄰的這些第一圖案222之間距S1實質上可為每一這些第一圖案222的寬度W1的整數倍，其中本實施例是以間距S1為寬度W1的三倍作為舉例說明，但本發明並不限於此。
然後，對上述這些第一圖案222進行一第一處理製程，以使這些第一圖案222結晶化而形成多晶的第一圖案222a，如圖4A與圖4B所示。在本實施例中，第一處理製程例如是傳統的熱退火處理製程(annealing process)。詳細而言，由於第一可結晶化材料層220為非結晶透明導電材料，因此圖案化後的第一圖案222之材質同樣亦為非結晶透明導電材料。而後為了提高第一圖案222本身的導電率及透光度，便可透過熱退火製程使第一圖案222結晶化，而形成如圖4A與圖4B所繪示之多晶的第一圖案222a。
接著，形成一第二可結晶化材料層230於基材210上，且第二可結晶化材料層230覆蓋這些第一圖案222a，如圖5A與圖5B所繪示。在本實施例中，第二可結晶化材料層230的材質可與第一可結晶化材料層220的材質相同或不同，且第二可結晶化材料層230可選用前述第一可結晶化材料層220所提及的材料，在此便不再贅述。
而後，圖案化第二可結晶化材料層230，以於基材210上形成多個的第二圖案232，其中每一這些第二圖案232分別位於這些第一圖案222a之間，如圖6A與圖6B所示。在本實施例中，圖案化第二可結晶化材料層230的方法例如採用前述之圖案化第一可結晶化材料層的方法，可參考前述說明，在此便不再贅述，惟須注意的是，由於第一圖案222a已為多晶之透明導電材質，因此在進行移除未被圖案化光阻層覆蓋的第二可結晶化材料層時，第一圖案222a便不會受到蝕刻液的影響而被移除。
在本實施例中，每一第二圖案232與相鄰的第一圖案222a之間距S2可皆為相同，且每一第二圖案232與相鄰的第一圖案222之間距S2可相同於第二圖案232的寬度W2，如圖6A與圖6B所示。詳細而言，若第一圖案222a與相鄰的第一圖案222a之間距S1為第一圖案222a之寬度W1的三倍，且第二圖案232a與相鄰的第一圖案222a之間距S2又相同於第二圖案232的寬度W2時，則第二圖案232便是位於二相鄰的第一圖案222a之中間，且第一圖案222a與第二圖案232便會等間距排列。
舉例來說，若曝光機台本身的曝光極限是僅能形成間距S1為3μm的第一圖案222時，如圖3A與圖3B所示，則透過本實施例所描述的製程方法，便可形成多個間距S2為1μm之圖案222a、232，其中上述皆是以正光阻之曝光顯影製程作為舉例，但本發明並不限於此。換言之，透過本實施例所提供的製程方法，將可在現有曝光機台所受限 的曝光條件下而仍可製作出更為精細的圖案。
同樣地，為了提高第二圖案232本身的導電率及透光度，上述的製程方法更包括對這些第二圖案232進行一第二處理製程，以使這些第二圖案232結晶化，以形成如圖7A與圖7B所繪示之多晶的第二圖案232a。在本實施例中，第二處理製程例如是採用前述的第一處理製程，可參考前述說明，在此便不再贅述。至此便大致完成一種可用於精密圖案的製程方法，其可有效地形成更為精細的圖案，以提升精密圖案所提供的畫面之表現。
綜上所述，本發明之實施例可達到下列功效之至少其一。首先，依序形成第一圖案與第二圖案於基板上，其中第二圖案會形成於相鄰的第一圖案之間，且任二相鄰的第一圖案之間距大於第一圖案及第二圖案的寬度，如此將可在有限的曝光條件下仍可形成間距及線寬更精細的圖案。另外，由於第一圖案經過熱處理製程後會多晶化，因此在圖案化第二可結晶化材料層時，便可避免第一圖案受到影響而被蝕刻，從而簡化製作的困難度。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
210‧‧‧基材
220‧‧‧第一可結晶化材料層
222、222a‧‧‧第一圖案
230‧‧‧第二可結晶化材料層
232、232a‧‧‧第二圖案
S、S1、S2‧‧‧間距
W、W1、W2‧‧‧寬度
圖1為一種液晶顯示面板的局部剖示圖。
圖2A~圖7A為本發明一實施例之一種製程方法的流程上視圖。
圖2B~圖7B則分別為圖2A~7A所繪示的製程方法的流程剖示圖。
210‧‧‧基材
222a‧‧‧第一圖案
232a‧‧‧第二圖案
S2‧‧‧間距
W1、W2‧‧‧寬度

Claims (9)

  1. 一種精密圖案的製程方法，包括：於一基材上形成一第一可結晶化材料層；形成一圖案化光阻層於該第一可結晶化材料層上，其中該圖案化光阻層具有多個開口，且該些開口暴露出部分該第一可結晶化材料層；以該圖案化光阻層為罩幕，移除未被該圖案化光阻層覆蓋的該第一可結晶化材料層，以形成多個第一圖案，其中任二相鄰的該些第一圖案之間距大於每一該些第一圖案的寬度；對該些第一圖案進行一第一處理製程，以使該些第一圖案結晶化；形成一第二可結晶化材料層於該基材上，且該第二可結晶化材料層覆蓋該些第一圖案；以及圖案化該第二可結晶化材料層，以於該基材上形成多個的第二圖案，其中每一該些第二圖案分別位於該些第一圖案之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之精密圖案的製程方法，其中該第一可結晶化材料層與該第二可結晶化材料層各為一非結晶透明導電材料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之精密圖案的製程方法，其中進行該第一處理製程後的該些第一圖案為一多晶透明導電材料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之精密圖案的製程方 法，更包括對該些第二圖案進行一第二處理製程，以使該些第二圖案結晶化。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之精密圖案的製程方法，其中進行該第二處理製程後的該些第二圖案為一多晶透明導電材料。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之精密圖案的製程方法，其中移除未被該圖案化光阻層覆蓋的該第一可結晶化材料層的方法包括進行一濕式蝕刻。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之精密圖案的製程方法，其中圖案化該第二可結晶化材料層以形成該些第二圖案的方法包括：形成一圖案化光阻層於第二可結晶化材料層上，其中該圖案化光阻層具有多個開口，且該些開口暴露出部分該第二可結晶化材料層；以及以該圖案化光阻層為罩幕，移除未被該圖案化光阻層覆蓋的該第二可結晶化材料層，以分別於該些第一圖案之間形成每一該些第二圖案。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之精密圖案的製程方法，其中移除未被該圖案化光阻層覆蓋的該第二可結晶化材料層的方法包括進行一濕式蝕刻。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之精密圖案的製程方法，其中任二相鄰的該些第一圖案之間距實質上為3μm，且每一該些第二圖案與相鄰的該些第一圖案之間距實質上為1μm。
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