[发明专利]一种ITO图案化方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种在平面基片上形成ITO图案的方法，特别涉及一种ITO图案化方法。

背景技术

    掺锡的氧化铟( Indium Tin Oxide , ITO)薄膜作为一种用半导体材料制备而成的透明导电薄膜，具有高电导率( 10⁴ ~ 10⁵ Ω^- 1*cm^-1 ) 、高可见光透过率( 大于90 % ) 、与玻璃基底结合牢固、抗擦伤等众多优良的物理性能，以及良好的化学稳定性和一些其他的半导体特性，容易制备成电极图形，已经被广泛地应用于太阳能电池、固态平板显示器件( 包括LCD、OLED、FED、PDP) 等许多方面。在这些应用中，需要将ITO制成特定的图形来充当器件透明电极。

目前，ITO图案化主要采取以下几种方法：

    湿法刻蚀，大概步骤为：

首先在真空镀膜机中通过溅射方式在基板上形成一层ITO薄膜；之后在ITO薄膜上均匀涂布一层光刻胶；再使用光罩通过曝光、显影等步骤形成图案化光刻胶；之后以湿法蚀刻的方法刻蚀完没有被光刻胶所覆盖的ITO薄膜，最后用脱膜液除去图案化的光刻胶，形成所需要的ITO图案。

干法刻蚀，大体步骤同上述1的湿法刻蚀，只是在最后一步，将采用湿法药液刻蚀的方式改为采用气体CH₄等进行干法刻蚀。

lift-off方法，大概步骤如下：

首先在基板上涂布一层光刻胶；接着通过曝光，显影将基板上欲形成的ITO图案的部分上的光刻胶去除；之后在图案化光刻胶的基板上，通过真空镀膜机镀上ITO薄膜；最后对包含有图案化光刻胶以及ITO薄膜的基板，进行脱膜处理，将剩余的光刻胶以及附着在其上的ITO薄膜去除，得到所需的含有ITO薄膜图案的基板。

然而，这些传统的ITO图案化方法会出现以下问题：

湿法刻蚀过程中，由于使用强酸或者强氧化剂，刻蚀时间过长会导致光刻胶容易侧向侵蚀或者脱落，导致ITO薄膜图案线条不规整，甚至出现断路，时间过短，会出现ITO刻蚀不完全，出现短路现象。另外一方面，采用不同条件生长的ITO薄膜，所使用的刻蚀试剂也需要调整，进一步增加了控制刻蚀工艺的难度。

干法刻蚀ITO由于需要用到易爆炸性气体，比如CH₄，增加危险性；另外，专用设备也比较昂贵，还容易造成腔体污染，工艺过程中会污染基板，导致增加基板缺陷。

Lift-off方法，由于需要长时间超声去胶，会容易导致基板上一些较细的金属线或者ITO线断裂，同时由于溅射产生的散射效应会在ITO图案边缘产生毛刺而出现短路现象，因此，Lift-off方法很难获得较细线宽的工艺。

发明内容

本发明为了克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种ITO图案化方法，本发明可以解决传统湿法过程中工艺难控制，避免干法刻蚀中使用易燃易爆气体以及容易造成腔室污染，以及避免lift-off方法产生的断路以及短路现象。

本发明采用如下技术方案：

一种ITO图案化方法，包括以下步骤：

（1）在基板上依次沉积一层ITO薄膜、一层SiO₂薄膜；

（2）在（1）中的SiO₂薄膜上涂布感光光刻胶；

（3）通过光罩、曝光、显影后将基板欲形成ITO图案的感光光刻胶去除露出SiO₂，剩下部分SiO₂ 仍被感光光刻胶覆盖；

（4）通过干法刻蚀刻蚀（3）中露出的SiO₂，露出下层的ITO薄膜；

（5）去除（3）中覆盖剩下部分SiO₂ 的感光光刻胶；

（6）通过湿法刻蚀处理（4）中露出的ITO薄膜；

（7）通过干法刻蚀处理（5）中剩余的SiO₂，得到所需ITO图案的基板。

所述步骤（1）中的基板为玻璃基板、柔性基板或硅材料基板。

所述步骤（1）中ITO薄膜的沉积方式采用真空磁控溅射方式。

所述步骤（1）中SiO₂薄膜沉积方式采用等离子增强气相沉积方式或真空磁控溅射方式。

所述步骤（5）中采用干法去除方式或湿法去除感光光刻胶。

所述的光刻胶干法去除方式可以采用诱导耦合等离子方式或反应离子刻蚀方式。

所述的光刻胶湿法去除感光光刻胶采用乙醇胺与二甲基亚砜的混合液或氢氧化钾溶液。