氧化铟锡图案化装置及图案化方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种ITO图案化装置及图案化方法。根据本发明专利技术一个方面的ITO图案化方法包括：在薄膜或玻璃上形成非晶质氧化铟锡层的步骤；利用直线束形态的激光束及形成有准备形成的氧化铟锡图案的掩膜对非晶质氧化铟锡层进行部分退火，使准备形成氧化铟锡图案的部分成为多晶氧化铟锡的步骤；以及通过化学蚀刻去除非晶质氧化铟锡层中未被退火的非晶质氧化铟锡并保留多晶氧化铟锡，以形成氧化铟锡图案的步骤，其中，激光束的波长范围为大于0且小于等于250nm，能量密度范围为大于等于60mJ/cm2且小于等于100mJ/cm2。本发明专利技术能够降低工序时间及费用，防止激光束的重叠造成下部层破坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种氧化铟锡图案化装置及图案化方法。
技术介绍
现在已经普及的智能手机或平板电脑都具有触摸屏。触摸屏是用户查看到相应设备的显示部显示的信息并用手或笔触摸附着在显示部上的触摸屏的触摸有效区域以进行选择时，在显示部显示所需信息的装置。随着现在智能手机或平板电脑的使用量上升，触摸屏使用量也在相应上升。触摸屏根据其结构分为电容式和电阻膜式。其中，电容式具有透过率及耐久性强、可多点触摸(multi-touch)等优点。电容式的触摸屏具有与各轴的坐标对应的氧化铟锡(IndiumTinOxide；ITO)薄膜层，各ITO薄膜通过光学胶(OCA)粘贴。并且，ITO薄膜的ITO导电膜上形成有透明电极，当接触ITO薄膜时相应的电信号通过线路传输，执行所需功能。因此为确保能够执行这种功能，需要在ITO导电膜上形成将所需部分绝缘以形成外围电路与线路的ITO图案(pattern)。现在主要通过化学蚀刻法在ITO薄膜上形成图案。图1是在ITO薄膜上形成图案的现有方法的流程图。参照图1，采用化学蚀刻的现有ITO图案化方法需经过形成非晶质(amorphous)ITO层(layer)、涂布光致抗蚀剂(photoresist)、软烘(softbaking)、曝光(exposure)、显影(developing)、硬烘(hardbaking)、蚀刻液蚀刻、去除光致抗蚀剂及烘箱中退火(annealing)等工序。上述通过化学方法对ITO层图案化的现有方法工序复杂、需要大量时间，并且还得配备昂贵的曝光及显影设备，因此设置费用高，图案周边受到蚀刻液的影响。为了解决上述化学蚀刻的问题，现在采用利用激光对ITO层进行退火的方法。电阻膜式由于只需分离(isolation)外廓ITO图案即可形成回路，因此通常通过蚀刻液蚀刻制作或通过用价格低廉的1064nm激光对外廓图案部进行激光蚀刻的方法制作。但是，电容产品需要形成内部电路的图案，此部分容易用肉眼观测，因此当通过激光方法对内部图案图案化时，具有人眼容易识别的特性。尤其，在辨识度成为制作触摸传感器的重要问题的情况下，激光引起的辨识度问题与微图案形成问题使得电容产品在激光适用上还面临着很多问题。为解决辨识度问题，在ITO薄膜及玻璃上端涂布或沉积折射率匹配层(IndexMatchingLayer)解决辨识度问题。用沉积物质沉积Nb2O5与SiO2层至数纳米～数十纳米厚度(交替沉积低指数(Lowindex)与高指数(Highindex))使得反射率接近ITO薄膜及玻璃的反射率，通过光学调整使得看不到图案化的ITO。并且，一般的激光图案化是利用光斑(Spot)激光进行图案化，多次重叠(overlap)数十微米的激光光斑进行图案化。此时，为解决辨识度问题而沉积的折射率匹配层被破坏，发生辨识度不良问题。尤其，二极管泵浦固态(DiodePumpedSolidState；DPSS)激光每脉冲的能量高达数μJ～数十μJ，因此还会破坏下部折射率匹配层及薄膜层。为解决这种问题而利用热影响低于普通纳米脉冲激光的皮秒脉冲(PicoPulse)激光的情况下，累积的热影响仍会造成下部折射率匹配层破坏。美国授权专利US6,448,158的技术方案是在玻璃上端沉积非晶质ITO后利用激态原子(excimer)激光进行图案形态的结晶化，以形成多晶ITO。由于非晶质ITO与多晶ITO对应的蚀刻液不同，因此利用可蚀刻非晶质ITO的蚀刻液蚀刻非晶质ITO的话只能形成多晶ITO图案。但用于形成这种图案的激光结晶化设备为了形成现在使用的5英寸以上图案，应考虑光掩膜(photomask)的破坏阈值(damagethreshold)，形成n:1的投影光学系统。248nm激态原子激光下普通光掩膜的破坏阈值为50mJ/cm2，而非晶质ITO的激光结晶化能量为60～100mJ/cm2，因此为了防止破坏光掩膜，必须采用n:1投影(projection)方式。或者不使用光掩膜，改为使用陶瓷掩膜(ceramicmask)或金属掩膜(metalmask)，但是这种掩膜难以制作成可以制作造10μm级图案的掩膜，大面积化方面也存在很多问题，因此无法实际应用。若以3:1制作光掩膜，则以5英寸为基准的情况下应将一个边的长度制成381mm，并且需要制作成逐次重复曝光(stepandrepeat)形态，因此发生曝光(shot)之间重叠部分出现线迹(stitch)的问题及生产性下降的问题。
技术实现思路
技术问题为解决上述问题，本专利技术提供一种能够降低工序时间及费用的ITO图案化装置及图案化方法。并且，本专利技术提供一种能够解决由于激光束重叠而发生的问题的ITO图案化装置及图案化方法。参见以下实施例还可明确理解本专利技术的其他目的。技术方案根据本专利技术一个方面的氧化铟锡图案化方法包括：在薄膜或玻璃上形成非晶质氧化铟锡层的步骤；利用直线束形态的激光束及形成有准备形成的氧化铟锡图案的掩膜对非晶质氧化铟锡层进行部分退火，使准备形成氧化铟锡图案的部分成为多晶氧化铟锡的步骤；以及通过化学蚀刻去除非晶质氧化铟锡层中未被退火的非晶质氧化铟锡并保留多晶氧化铟锡，以形成氧化铟锡图案的步骤，其中，激光束的波长范围为大于0且小于等于250nm，能量密度范围为大于等于60mJ/cm2且小于等于100mJ/cm2。本专利技术的氧化铟锡图案化方法可包括多种实施例。例如，可对非晶质氧化铟锡层重复退火两次以上。非晶质氧化铟锡通过沉积形成，沉积可在水(H2O)含量大于0SCCM且小于6SCCM的条件下进行。并且，可以在氧气(O2)含量大于0.9SCCM且小于等于1.7SCCM的条件下进行。掩膜上可形成有与氧化铟锡图案的大小之比为1:1的图案。根据本专利技术一个方面的氧化铟锡图案化装置包括：氧化铟锡层形成部，其在薄膜或玻璃上形成非晶质氧化铟锡层；激光退火部，其利用掩膜向非晶质氧化铟锡层照射直线束形态的激光束，对准备形成氧化铟锡图案的部分进行退火形成多晶氧化铟锡；以及蚀刻部，其去除非晶质氧化铟锡并保留多晶氧化铟锡以形成氧化铟锡图案，其中，激光束的波长范围为大于0且小于等于250nm，能量密度范围为大于等于60mJ/cm2且小于等于100mJ/cm2。本专利技术的氧化铟锡图案化装置可包括多种实施例。例如，氧化铟锡层形成部通过沉积形成非晶质氧化铟锡层，沉积可在水(H2O)含量大于0SCCM且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化铟锡图案化方法，其特征在于，包括：在薄膜或玻璃上形成非晶质氧化铟锡层的步骤；利用直线束形态的激光束及形成有准备形成的氧化铟锡图案的掩膜对所述非晶质氧化铟锡层进行部分退火，使准备形成所述氧化铟锡图案的部分成为多晶氧化铟锡的步骤；以及通过化学蚀刻去除所述非晶质氧化铟锡层中未被退火的非晶质氧化铟锡并保留所述多晶氧化铟锡，以形成所述氧化铟锡图案的步骤，其中，所述激光束的波长范围为大于0且小于等于250nm，能量密度范围为大于等于60mJ/cm2且小于等于100mJ/cm2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.05 KR 10-2013-0064479;2014.04.30 KR 10-2011.一种氧化铟锡图案化方法，其特征在于，包括：
在薄膜或玻璃上形成非晶质氧化铟锡层的步骤；
利用直线束形态的激光束及形成有准备形成的氧化铟锡图案的掩膜
对所述非晶质氧化铟锡层进行部分退火，使准备形成所述氧化铟锡图案的
部分成为多晶氧化铟锡的步骤；以及
通过化学蚀刻去除所述非晶质氧化铟锡层中未被退火的非晶质氧化
铟锡并保留所述多晶氧化铟锡，以形成所述氧化铟锡图案的步骤，
其中，所述激光束的波长范围为大于0且小于等于250nm，能量密度
范围为大于等于60mJ/cm2且小于等于100mJ/cm2。
2.根据权利要求1所述的氧化铟锡图案化方法，其特征在于，
对所述非晶质氧化铟锡层重复退火两次以上。
3.根据权利要求1所述的氧化铟锡图案化方法，其特征在于，
所述非晶质氧化铟锡通过沉积形成，所述沉积在水(H2O)含量大于0SCCM
且小于6SCCM的条件下进行。
4.根据权利要求3所述的氧化铟锡图案化方法，其特征在于，
所述沉积在氧气(O2)含量大于1.0SCCM且小于等于3.0SC...

【专利技术属性】
技术研发人员：李赞九，金秀灿，裴贤燮，金永元，朴炳圭，
申请(专利权)人：WIA株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR