基于無掩模光刻的高精度ITO電極濕法刻蝕工藝研究
發(fā)布時間：2020-12-17 12:38
氧化銦錫(ITO)導電膜具有電阻率低、透光性好、耐高溫等優(yōu)點,在光電領(lǐng)域具有重要應(yīng)用�，F(xiàn)有加工方法得到的ITO電極尺寸一般為10～200μm,這限制了ITO電極在微納領(lǐng)域的應(yīng)用,為解決此限制,在傳統(tǒng)濕法刻蝕方法的基礎(chǔ)上,利用無掩模光刻技術(shù)對ITO玻璃表面光刻膠進行高精度曝光,再通過優(yōu)化曝光、顯影及刻蝕等過程,最終加工出尺寸僅為2μm的電極。所提方法所加工的電極具有線性度高、無鉆蝕、誤差小等優(yōu)點,為ITO電極在微納領(lǐng)域應(yīng)用開發(fā)提供了有現(xiàn)實意義的參考。
【文章來源】：激光與光電子學進展. 2020年03期 北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
制作工藝流程示意圖。（a）滴膠；（b）旋涂；（c）曝光；（d）顯影；（e）刻蝕；（f）除膠
圖2(a）中電極顯影時間為25s，呈顯影不充分的狀態(tài)。觀察發(fā)現(xiàn)該顯影時間過短，此時光刻膠以不均勻膜層和大塊顆粒聚集的狀態(tài)覆蓋在ITO玻璃上，在自然光狀態(tài)下用肉眼觀察表現(xiàn)為不均勻的彩色膜層。用萬用表測量ITO玻璃，測得表面不導電，表明光刻膠并未徹底除去。圖2(b）中電極顯影時間為30s，同圖2(a）對比，曝光線條清晰明了。周圍區(qū)域潔凈無薄膜、顆粒物。用萬用表測量，ITO膜層裸露區(qū)導電，證明未曝光區(qū)域光刻膠充分去除，表征該顯影良好。圖2(c）中電極顯影時間為35s，表現(xiàn)為顯影過度。過長的顯影時間導致曝光區(qū)域部分光刻膠溶解于顯影液，輕則目標線條出現(xiàn)參差不齊的痕跡，使得顯影精度降低，重則使大塊光刻膠起浮，并對目標圖案造成一定的破壞。通過實驗對比，在保證不破壞目標圖案、完全去除未曝光區(qū)域的光刻膠前提下，需盡可能降低顯影對曝光區(qū)域光刻膠的影響，最后得到最佳顯影時間為30s，得到的Ti-E顯微鏡下觀察圖如圖2(b）所示。3.2 刻蝕時間影響
圖3(a）中電極刻蝕時間180s，刻蝕后的電極形貌呈現(xiàn)為刻蝕不完全的狀態(tài)。Ti-E顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)電極周圍有點狀顆粒分布。用萬用表測量，顯示ITO玻璃部分刻蝕區(qū)域?qū)щ姡碔TO玻璃上殘留部分ITO薄膜，表明刻蝕時間不足。圖3(b）中電極刻蝕時間為210s，同圖3(a）對比，可以明顯觀測到電極周圍無點狀臟污，且無側(cè)蝕現(xiàn)象。用萬用表測量，顯示刻蝕區(qū)域完全不導電，證明ITO刻蝕干凈，表征該電極刻蝕良好。圖3(c）中電極刻蝕時間為240s，表現(xiàn)為刻蝕過度。觀察光刻膠保護區(qū)域內(nèi)部淺色電極邊界，可以明顯判斷出側(cè)蝕現(xiàn)象嚴重，嚴重影響到微尺寸電極的精度。若刻蝕時間繼續(xù)加長，將導致電極斷裂。通過實驗對比，在保證不發(fā)生嚴重側(cè)蝕、完全除去未保護區(qū)域的ITO前提下，需盡可能使刻蝕電極邊緣線性度升高、無鉆蝕，最后得到的最佳刻蝕時間為210s，得到的顯微鏡下觀察圖如圖3(b）所示。3.3 微尺寸電極形貌觀察與對比
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fe離子注入ITO薄膜的光電磁性質(zhì)研究[J]. 王佳偉,羅鳳鳳. 江西科學. 2019(01)
[2]光刻技術(shù)與電化學相結(jié)合的叉指微電極制備工藝研究[J]. 畢洪梅,史國濱,陳志誠,何先維. 內(nèi)蒙古大學學報(自然科學版). 2018(02)
[3]ITO薄膜表面等離子體共振波長的可控調(diào)節(jié)[J]. 蔡昕旸,王新偉,李如雪,王登魁,方鉉,房丹,張玉蘋,孫秀平,王曉華,魏志鵬. 激光與光電子學進展. 2018(05)
[4]涂膠顯影技術(shù)改進對光刻工藝的影響[J]. 馮泉,周明祥,侯宗林. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2017(02)
[5]氧化銦錫透明導電電極的刻蝕研究[J]. 翟蓮娜,周化嵐,李小慧,顧哲明,陳亮. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2014(01)
[6]熱光伏系統(tǒng)中ITO薄膜濾波器的設(shè)計與制備[J]. 楊惠尹,陳雪,錢子勍. 光學學報. 2013(12)
[7]ITO對新型AlGaInP紅光LED特性的影響[J]. 張勇輝,郭偉玲,秦園,李瑞,丁天平,沈光地. 光學學報. 2010(08)
[8]ITO/PLZT薄膜濕法刻蝕研究[J]. 聞偉,楊傳仁,張繼華,陳宏偉,梁鴻秋,張瑞婷. 壓電與聲光. 2008(06)
[9]用于平板顯示器制造業(yè)的快速激光刻蝕與濕法光刻技術(shù)之比較[J]. 崔錦江. 光機電信息. 2008(04)
[10]平板顯示器中ITO透明電極制備的研究[J]. 姚亮,張永愛,雷曉陽,郭太良. 液晶與顯示. 2008(01)
本文編號：2922056
【文章來源】：激光與光電子學進展. 2020年03期 北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
制作工藝流程示意圖。（a）滴膠；（b）旋涂；（c）曝光；（d）顯影；（e）刻蝕；（f）除膠
圖2(a）中電極顯影時間為25s，呈顯影不充分的狀態(tài)。觀察發(fā)現(xiàn)該顯影時間過短，此時光刻膠以不均勻膜層和大塊顆粒聚集的狀態(tài)覆蓋在ITO玻璃上，在自然光狀態(tài)下用肉眼觀察表現(xiàn)為不均勻的彩色膜層。用萬用表測量ITO玻璃，測得表面不導電，表明光刻膠并未徹底除去。圖2(b）中電極顯影時間為30s，同圖2(a）對比，曝光線條清晰明了。周圍區(qū)域潔凈無薄膜、顆粒物。用萬用表測量，ITO膜層裸露區(qū)導電，證明未曝光區(qū)域光刻膠充分去除，表征該顯影良好。圖2(c）中電極顯影時間為35s，表現(xiàn)為顯影過度。過長的顯影時間導致曝光區(qū)域部分光刻膠溶解于顯影液，輕則目標線條出現(xiàn)參差不齊的痕跡，使得顯影精度降低，重則使大塊光刻膠起浮，并對目標圖案造成一定的破壞。通過實驗對比，在保證不破壞目標圖案、完全去除未曝光區(qū)域的光刻膠前提下，需盡可能降低顯影對曝光區(qū)域光刻膠的影響，最后得到最佳顯影時間為30s，得到的Ti-E顯微鏡下觀察圖如圖2(b）所示。3.2 刻蝕時間影響
圖3(a）中電極刻蝕時間180s，刻蝕后的電極形貌呈現(xiàn)為刻蝕不完全的狀態(tài)。Ti-E顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)電極周圍有點狀顆粒分布。用萬用表測量，顯示ITO玻璃部分刻蝕區(qū)域?qū)щ姡碔TO玻璃上殘留部分ITO薄膜，表明刻蝕時間不足。圖3(b）中電極刻蝕時間為210s，同圖3(a）對比，可以明顯觀測到電極周圍無點狀臟污，且無側(cè)蝕現(xiàn)象。用萬用表測量，顯示刻蝕區(qū)域完全不導電，證明ITO刻蝕干凈，表征該電極刻蝕良好。圖3(c）中電極刻蝕時間為240s，表現(xiàn)為刻蝕過度。觀察光刻膠保護區(qū)域內(nèi)部淺色電極邊界，可以明顯判斷出側(cè)蝕現(xiàn)象嚴重，嚴重影響到微尺寸電極的精度。若刻蝕時間繼續(xù)加長，將導致電極斷裂。通過實驗對比，在保證不發(fā)生嚴重側(cè)蝕、完全除去未保護區(qū)域的ITO前提下，需盡可能使刻蝕電極邊緣線性度升高、無鉆蝕，最后得到的最佳刻蝕時間為210s，得到的顯微鏡下觀察圖如圖3(b）所示。3.3 微尺寸電極形貌觀察與對比
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fe離子注入ITO薄膜的光電磁性質(zhì)研究[J]. 王佳偉,羅鳳鳳. 江西科學. 2019(01)
[2]光刻技術(shù)與電化學相結(jié)合的叉指微電極制備工藝研究[J]. 畢洪梅,史國濱,陳志誠,何先維. 內(nèi)蒙古大學學報(自然科學版). 2018(02)
[3]ITO薄膜表面等離子體共振波長的可控調(diào)節(jié)[J]. 蔡昕旸,王新偉,李如雪,王登魁,方鉉,房丹,張玉蘋,孫秀平,王曉華,魏志鵬. 激光與光電子學進展. 2018(05)
[4]涂膠顯影技術(shù)改進對光刻工藝的影響[J]. 馮泉,周明祥,侯宗林. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2017(02)
[5]氧化銦錫透明導電電極的刻蝕研究[J]. 翟蓮娜,周化嵐,李小慧,顧哲明,陳亮. 腐蝕科學與防護技術(shù). 2014(01)
[6]熱光伏系統(tǒng)中ITO薄膜濾波器的設(shè)計與制備[J]. 楊惠尹,陳雪,錢子勍. 光學學報. 2013(12)
[7]ITO對新型AlGaInP紅光LED特性的影響[J]. 張勇輝,郭偉玲,秦園,李瑞,丁天平,沈光地. 光學學報. 2010(08)
[8]ITO/PLZT薄膜濕法刻蝕研究[J]. 聞偉,楊傳仁,張繼華,陳宏偉,梁鴻秋,張瑞婷. 壓電與聲光. 2008(06)
[9]用于平板顯示器制造業(yè)的快速激光刻蝕與濕法光刻技術(shù)之比較[J]. 崔錦江. 光機電信息. 2008(04)
[10]平板顯示器中ITO透明電極制備的研究[J]. 姚亮,張永愛,雷曉陽,郭太良. 液晶與顯示. 2008(01)
本文編號：2922056
本文鏈接：http://www.wukwdryxk.cn/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2922056.html
最近更新
教材專著
