專利名稱：一種ito圖案化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在平面基片上形成ITO圖案的方法，特別涉及一種ITO圖案化方法。
背景技術(shù)：
摻錫的氧化銦(hdium Tin Oxide，ΙΤ0)薄膜作為一種用半導(dǎo)體材料制備而成的透明導(dǎo)電薄膜，具有高電導(dǎo)率(IO4 IO5 Ω-W1 )、高可見光透過率(大于90 % ) 、與玻璃基底結(jié)合牢固、抗擦傷等眾多優(yōu)良的物理性能，以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性和一些其他的半導(dǎo)體特性，容易制備成電極圖形，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于太陽能電池、固態(tài)平板顯示器件 (包括IXD、OLED、FED、PDP)等許多方面。在這些應(yīng)用中，需要將ITO制成特定的圖形來充當(dāng)器件透明電極。目前，ITO圖案化主要采取以下幾種方法 濕法刻蝕，大概步驟為
首先在真空鍍膜機(jī)中通過濺射方式在基板上形成一層ITO薄膜；之后在ITO薄膜上均勻涂布一層光刻膠；再使用光罩通過曝光、顯影等步驟形成圖案化光刻膠；之后以濕法蝕刻的方法刻蝕完沒有被光刻膠所覆蓋的ITO薄膜，最后用脫膜液除去圖案化的光刻膠，形成所需要的ITO圖案。干法刻蝕，大體步驟同上述1的濕法刻蝕，只是在最后一步，將采用濕法藥液刻蝕的方式改為采用氣體CH4等進(jìn)行干法刻蝕。lift-off方法，大概步驟如下
首先在基板上涂布一層光刻膠；接著通過曝光，顯影將基板上欲形成的ITO圖案的部分上的光刻膠去除；之后在圖案化光刻膠的基板上，通過真空鍍膜機(jī)鍍上ITO薄膜；最后對包含有圖案化光刻膠以及ITO薄膜的基板，進(jìn)行脫膜處理，將剩余的光刻膠以及附著在其上的ITO薄膜去除，得到所需的含有ITO薄膜圖案的基板。然而，這些傳統(tǒng)的ITO圖案化方法會出現(xiàn)以下問題
濕法刻蝕過程中，由于使用強(qiáng)酸或者強(qiáng)氧化劑，刻蝕時間過長會導(dǎo)致光刻膠容易側(cè)向侵蝕或者脫落，導(dǎo)致ITO薄膜圖案線條不規(guī)整，甚至出現(xiàn)斷路，時間過短，會出現(xiàn)ITO刻蝕不完全，出現(xiàn)短路現(xiàn)象。另外一方面，采用不同條件生長的ITO薄膜，所使用的刻蝕試劑也需要調(diào)整，進(jìn)一步增加了控制刻蝕工藝的難度。干法刻蝕ITO由于需要用到易爆炸性氣體，比如CH4，增加危險(xiǎn)性；另外，專用設(shè)備也比較昂貴，還容易造成腔體污染，工藝過程中會污染基板，導(dǎo)致增加基板缺陷。Lift-off方法，由于需要長時間超聲去膠，會容易導(dǎo)致基板上一些較細(xì)的金屬線或者ITO線斷裂，同時由于濺射產(chǎn)生的散射效應(yīng)會在ITO圖案邊緣產(chǎn)生毛刺而出現(xiàn)短路現(xiàn)象，因此，Lift-off方法很難獲得較細(xì)線寬的工藝
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，提供一種ITO圖案化方法，本發(fā)明可以解決傳統(tǒng)濕法過程中工藝難控制，避免干法刻蝕中使用易燃易爆氣體以及容易造成腔室污染，以及避免lift-off方法產(chǎn)生的斷路以及短路現(xiàn)象。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種ITO圖案化方法，包括以下步驟
(ι)在基板上依次沉積一層ITO薄膜、一層SiA薄膜；
(2)在(1)中的SiA薄膜上涂布感光光刻膠；
(3)通過光罩、曝光、顯影后將基板欲形成ITO圖案的感光光刻膠去除露出SiO2，剩下部分SiA仍被感光光刻膠覆蓋；
(4)通過干法刻蝕刻蝕(3)中露出的SiO2，露出下層的ITO薄膜；
(5)去除(3)中覆蓋剩下部分SiA的感光光刻膠；
(6)通過濕法刻蝕處理(4)中露出的ITO薄膜；
(7)通過干法刻蝕處理(5)中剩余的SiO2，得到所需ITO圖案的基板。所述步驟(1)中的基板為玻璃基板、柔性基板或硅材料基板。所述步驟(1)中ITO薄膜的沉積方式采用真空磁控濺射方式。所述步驟(1)中SiO2薄膜沉積方式采用等離子增強(qiáng)氣相沉積方式或真空磁控濺射方式。所述步驟(5)中采用干法去除方式或濕法去除感光光刻膠。所述的光刻膠干法去除方式可以采用誘導(dǎo)耦合等離子方式或反應(yīng)離子刻蝕方式。所述的光刻膠濕法去除感光光刻膠采用乙醇胺與二甲基亞砜的混合液或氫氧化鉀溶液。所述步驟(6)中濕法刻蝕所使用的腐蝕劑為王水、鹽酸或氯化鐵與水的混合液。所述步驟(4)、(7)中，干法刻蝕采用的氣體為含碳、氟元素的氣體，優(yōu)選CHF3，C3F8。所述步驟(5)、(6)能互換。本發(fā)明通過先在ITO上沉積一層SiO2，再旋涂一層光刻膠，通過曝光、顯影將不需要ITO圖案的地方的SiO2裸露出來，通過干法刻蝕去除覆蓋在ITO上的SiO2，之后除去光刻膠，再通過濕法刻蝕沒有SiA覆蓋的ΙΤ0，最后通過干法刻蝕掉覆蓋在ITO上的Si02。這種采用SiA作為ITO刻蝕的掩模，增加掩模層與ITO的附著性，以及耐蝕性，通過干法與濕法聯(lián)合工藝，得到所需ITO圖案的基板。本發(fā)明具體如下有益效果
(1)本發(fā)明在刻蝕ITO過程中，使用Si02作為掩模，無機(jī)Si02附著性以及耐蝕性優(yōu)于有機(jī)光刻膠，避免了在濕法刻蝕過程中，由于長時間在藥液中浸泡導(dǎo)致的光刻膠掩模脫落， 侵蝕，而導(dǎo)致ITO薄膜圖案線條不規(guī)整，甚至出現(xiàn)斷路、短路現(xiàn)象；
(2)本發(fā)明所使用刻蝕劑為王水，能腐蝕非晶態(tài)與結(jié)晶態(tài)的ΙΤ0，避免了由于ITO成膜條件的改變，所使用的刻蝕試劑也需要相應(yīng)調(diào)整，而增加的控制刻蝕工藝的難度；
(3)本發(fā)明避免了一般干法刻蝕ITO中，需要使用到的易爆炸性氣體，比如CH4,以及避免了使用昂貴的專有刻蝕ITO設(shè)備，還避免了直接使用干法刻蝕ITO過程中產(chǎn)生的不易揮發(fā)的生成物而導(dǎo)致基片與腔體的污染；
(4)本發(fā)明避免了再Lift-off方法中由于需要長時間超聲去膠，而引起的斷路，以及由于濺射產(chǎn)生的散射效應(yīng)而引起的短路現(xiàn)象。


圖IA-II為本發(fā)明的一種ITO圖案化方法的基本步驟示意圖； 圖2為本發(fā)明的流程示意圖。圖中示出
11—基板，12—IT0薄膜，13—感光光刻膠，14—光罩，薄膜。
具體實(shí)施例方式如附圖1A-1I所示的本發(fā)明的基本步驟示意圖、附圖2所示的本發(fā)明的流程示意圖所示
一種ITO圖案化方法，包括如下步驟
在步驟21中，如圖1A，提供一潔凈基板11，該基板11為0. 7 mm厚TFT專用玻璃基板； 在步驟22中，見圖1B，在所述基板11上采用磁控濺射方法沉積厚度為150 nm的ITO 薄膜12，磁控濺射條件為，RF功率=1000 W, Ar/02=65/0. 5 seem；
在步驟23中，見圖1C，在所述ITO薄膜12上再沉積一層300nm的Si02薄膜15，沉積方式采用增強(qiáng)等離子氣相沉積(PECVD)，沉積溫度為250 °C，沉積氣體SiH4/N20=4/300 sccm, 工藝壓力100 Pa，沉積功率150 W ；
在步驟M中，見圖1D，在該SW2薄膜15上均勻涂布感光光刻膠13，光刻膠13采用瑞紅304，光刻膠厚度為1. 4 um ；
在步驟25中，見圖1E，通過光罩14，曝光、顯影將該基板11上欲形成ITO圖案的感光光刻膠13去除，露出SW2薄膜15 ；
在步驟沈中，見圖1F，通過干法刻蝕刻蝕露出的S^2薄膜15，干法刻蝕發(fā)生方式為誘導(dǎo)耦合等離子方式(ICP)，刻蝕時間180 s，上電極功率400 W，下電極功率400 W，基板He 冷卻壓力為200 Pa, He冷卻溫度控制為0°C，刻蝕工藝氣體Ar流量lOOsccm，C3F8流量10 sccm，刻蝕工藝壓力位為0. 6 Pa ；
在步驟27中，見圖1G，通過干法去膠方式去除其余光刻膠13，干法刻蝕發(fā)生方式為誘導(dǎo)耦合等離子方式(ICP)，去膠時間300 s，上電極功率400 W，下電極功率400 W，基板He冷卻壓力為 200 1 ，He冷卻溫度控制為0 °C，刻蝕工藝氣體O2流量48 sccm，刻蝕工藝壓力位為0. 6 Pa；
在步驟觀中，見圖1H，通過濕法處理腐蝕沒有被SW2薄膜15保護(hù)的ITO薄膜12，刻蝕采用試劑為工業(yè)用王水；
在步驟四中，見圖II，通過干法刻蝕刻蝕所需ITO薄膜12圖案上的SW2薄膜15，刻蝕條件同26步驟，得到所需ITO圖案的基板。綜上所述，本發(fā)明提出一種ITO圖案化方法，其特點(diǎn)是SiA薄膜作為ITO圖案化掩模，有效的避免了在濕法刻蝕過程使用光刻膠掩模時由于光刻膠的附著性以及耐侵蝕性差，導(dǎo)致光刻膠脫落與側(cè)向被腐蝕原因造成的器件短路與斷路現(xiàn)象，以及避免了直接干法刻蝕ITO需使用易燃易爆氣體和導(dǎo)致的腔室與基片的污染，還避免了 lift-off方法由于需要長時間超聲去膠，而引起的斷路，和由于濺射產(chǎn)生的散射效應(yīng)而引起的短路現(xiàn)象，進(jìn)而提高器件的良品率與穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種ITO圖案化方法，其特征在于包括以下步驟(ι)在基板上依次沉積一層ITO薄膜、一層SiA薄膜；(2)在(1)中的SiA薄膜上涂布感光光刻膠；(3)通過光罩、曝光、顯影后將基板欲形成ITO圖案的感光光刻膠去除露出SiO2，剩下部分SiA仍被感光光刻膠覆蓋；(4)通過干法刻蝕刻蝕(3)中露出的SiO2后露出ITO薄膜；(5)去除(3)中覆蓋剩下部分SiA的感光光刻膠；(6)通過濕法刻蝕處理(4)中露出的ITO薄膜；(7)通過干法刻蝕處理(5)中剩余的SiO2，得到所需ITO圖案的基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ITO圖案化方法，其特征在于所述步驟(1)中的基板為玻璃基板、柔性基板或硅材料基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ITO圖案化方法，其特征在于所述步驟(1)中ITO薄膜的沉積方式采用真空磁控濺射方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ITO圖案化方法，其特征在于所述步驟(1)中S^2薄膜沉積方式采用等離子增強(qiáng)氣相沉積方式或真空磁控濺射方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ITO圖案化方法，其特征在于所述步驟(5)中采用干法去除方式或濕法去除感光光刻膠；所述的光刻膠干法去除方式可以采用誘導(dǎo)耦合等離子方式或反應(yīng)離子刻蝕方式；所述的光刻膠濕法去除方式采用乙醇胺與二甲基亞砜的混合液或氫氧化鉀溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ITO圖案化方法，其特征在于所述步驟(6)中濕法刻蝕所使用的腐蝕劑為王水、鹽酸或氯化鐵與水的混合液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ITO圖案化方法，其特征在于所述步驟(4)、(7)中，干法刻蝕采用的氣體為含碳、氟元素的氣體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ITO圖案化方法，其特征在于所述步驟(5)、(6)互換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種ITO圖案化形成方法，包括以下步驟在基板上沉積ITO薄膜；在ITO薄膜上沉積一層SiO2薄膜；在SiO2薄膜上涂布感光光刻膠；通過曝光、顯影圖案化SiO2；通過干法刻蝕刻蝕完裸露的SiO2，露出下層的ITO薄膜；去除光刻膠；通過濕法處理腐蝕下層露出的ITO薄膜；通過干法刻蝕刻蝕完剩余ITO薄膜上的SiO2，得到所需ITO圖案的基板。本發(fā)明采用SiO2作為ITO刻蝕的掩膜，避免了使用光刻膠作為掩模時造成的器件短路與斷路現(xiàn)象，避免了使用易燃易爆危險(xiǎn)氣體和昂貴的刻蝕專用設(shè)備，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號H01L21/306GK102522323SQ20111045156
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者蘭林鋒, 彭俊彪, 徐苗, 王磊, 鄒建華, 陶洪 申請人:華南理工大學(xué), 廣州新視界光電科技有限公司