氧化銦錫圖案化裝置及圖案化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種氧化銦錫圖案化裝置及圖案化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在已經(jīng)普及的智能手機(jī)或平板電腦都具有觸摸屏。觸摸屏是用戶(hù)查看到相應(yīng)設(shè) 備的顯示部顯示的信息并用手或筆觸摸附著在顯示部上的觸摸屏的觸摸有效區(qū)域以進(jìn)行 選擇時(shí)，在顯示部顯示所需信息的裝置。隨著現(xiàn)在智能手機(jī)或平板電腦的使用量上升，觸摸 屏使用量也在相應(yīng)上升。
[0003] 觸摸屏根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為電容式和電阻膜式。其中，電容式具有透過(guò)率及耐久性強(qiáng)、 可多點(diǎn)觸摸（multi-touch)等優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 電容式的觸摸屏具有與各軸的坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的氧化銦錫（Indium Tin Oxide ;ΙΤ0)薄 膜層，各ITO薄膜通過(guò)光學(xué)膠（OCA)粘貼。并且，ITO薄膜的ITO導(dǎo)電膜上形成有透明電 極，當(dāng)接觸ITO薄膜時(shí)相應(yīng)的電信號(hào)通過(guò)線路傳輸，執(zhí)行所需功能。因此為確保能夠執(zhí)行 這種功能，需要在ITO導(dǎo)電膜上形成將所需部分絕緣以形成外圍電路與線路的ITO圖案 (pattern)〇
[0005] 現(xiàn)在主要通過(guò)化學(xué)蝕刻法在ITO薄膜上形成圖案。圖1是在ITO薄膜上形成圖案 的現(xiàn)有方法的流程圖。
[0006] 參照?qǐng)D1，采用化學(xué)蝕刻的現(xiàn)有ITO圖案化方法需經(jīng)過(guò)形成非晶質(zhì)（amorphous) ITO 層（layer)、涂布光致抗蝕劑（photo resist)、軟烘（soft baking)、曝光（exposure)、 顯影（developing)、硬烘（hard baking)、蝕刻液蝕刻、去除光致抗蝕劑及烘箱中退火 (annealing)等工序。
[0007] 上述通過(guò)化學(xué)方法對(duì)ITO層圖案化的現(xiàn)有方法工序復(fù)雜、需要大量時(shí)間，并且還 得配備昂貴的曝光及顯影設(shè)備，因此設(shè)置費(fèi)用高，圖案周邊受到蝕刻液的影響。
[0008] 為了解決上述化學(xué)蝕刻的問(wèn)題，現(xiàn)在采用利用激光對(duì)ITO層進(jìn)行退火的方法。
[0009] 電阻膜式由于只需分離（isolation)外廓ITO圖案即可形成回路，因此通常通過(guò) 蝕刻液蝕刻制作或通過(guò)用價(jià)格低廉的l〇64nm激光對(duì)外廓圖案部進(jìn)行激光蝕刻的方法制 作。但是，電容產(chǎn)品需要形成內(nèi)部電路的圖案，此部分容易用肉眼觀測(cè)，因此當(dāng)通過(guò)激光方 法對(duì)內(nèi)部圖案圖案化時(shí)，具有人眼容易識(shí)別的特性。尤其，在辨識(shí)度成為制作觸摸傳感器的 重要問(wèn)題的情況下，激光引起的辨識(shí)度問(wèn)題與微圖案形成問(wèn)題使得電容產(chǎn)品在激光適用上 還面臨著很多問(wèn)題。
[0010] 為解決辨識(shí)度問(wèn)題，在ITO薄膜及玻璃上端涂布或沉積折射率匹配層（Index Matching Layer)解決辨識(shí)度問(wèn)題。用沉積物質(zhì)沉積Nb2O5與SiOJl至數(shù)納米~數(shù)十納米 厚度（交替沉積低指數(shù)（Low index)與高指數(shù)（High index))使得反射率接近ITO薄膜及 玻璃的反射率，通過(guò)光學(xué)調(diào)整使得看不到圖案化的ΙΤ0。
[0011] 并且，一般的激光圖案化是利用光斑（Spot)激光進(jìn)行圖案化，多次重疊 (overlap)數(shù)十微米的激光光斑進(jìn)行圖案化。此時(shí)，為解決辨識(shí)度問(wèn)題而沉積的折射率匹配 層被破壞，發(fā)生辨識(shí)度不良問(wèn)題。
[0012] 尤其，二極管栗浦固態(tài)（Diode Pumped Solid State ;DPSS)激光每脈沖的能量高 達(dá)數(shù)μ J~數(shù)十μ J，因此還會(huì)破壞下部折射率匹配層及薄膜層。
[0013] 為解決這種問(wèn)題而利用熱影響低于普通納米脈沖激光的皮秒脈沖（Pico Pulse) 激光的情況下，累積的熱影響仍會(huì)造成下部折射率匹配層破壞。
[0014] 美國(guó)授權(quán)專(zhuān)利US6, 448, 158的技術(shù)方案是在玻璃上端沉積非晶質(zhì)ITO后利用激態(tài) 原子（excimer)激光進(jìn)行圖案形態(tài)的結(jié)晶化，以形成多晶ΙΤ0。由于非晶質(zhì)ITO與多晶ITO 對(duì)應(yīng)的蝕刻液不同，因此利用可蝕刻非晶質(zhì)ITO的蝕刻液蝕刻非晶質(zhì)ITO的話(huà)只能形成多 晶ITO圖案。但用于形成這種圖案的激光結(jié)晶化設(shè)備為了形成現(xiàn)在使用的5英寸以上圖 案，應(yīng)考慮光掩膜（photo mask)的破壞閾值（damage threshold)，形成n: 1的投影光學(xué)系 統(tǒng)。248nm激態(tài)原子激光下普通光掩膜的破壞閾值為50mJ/cm2,而非晶質(zhì)ITO的激光結(jié)晶 化能量為60~100mJ/cm 2,因此為了防止破壞光掩膜，必須采用n: 1投影（projection)方 式?；蛘卟皇褂霉庋谀ぃ臑槭褂锰沾裳谀ぃ╟eramic mask)或金屬掩膜（metal mask)，但 是這種掩膜難以制作成可以制作造 IOym級(jí)圖案的掩膜，大面積化方面也存在很多問(wèn)題， 因此無(wú)法實(shí)際應(yīng)用。
[0015] 若以3:1制作光掩膜，則以5英寸為基準(zhǔn)的情況下應(yīng)將一個(gè)邊的長(zhǎng)度制成381mm， 并且需要制作成逐次重復(fù)曝光（step and repeat)形態(tài)，因此發(fā)生曝光（shot)之間重疊部 分出現(xiàn)線跡（stitch)的問(wèn)題及生產(chǎn)性下降的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 技術(shù)問(wèn)題
[0017] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠降低工序時(shí)間及費(fèi)用的ITO圖案化裝置及 圖案化方法。
[0018] 并且，本發(fā)明提供一種能夠解決由于激光束重疊而發(fā)生的問(wèn)題的ITO圖案化裝置 及圖案化方法。
[0019] 參見(jiàn)以下實(shí)施例還可明確理解本發(fā)明的其他目的。
[0020] 技術(shù)方案
[0021] 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的氧化銦錫圖案化方法包括：在薄膜或玻璃上形成非晶質(zhì)氧 化銦錫層的步驟；利用直線束形態(tài)的激光束及形成有準(zhǔn)備形成的氧化銦錫圖案的掩膜對(duì) 非晶質(zhì)氧化銦錫層進(jìn)行部分退火，使準(zhǔn)備形成氧化銦錫圖案的部分成為多晶氧化銦錫的步 驟；以及通過(guò)化學(xué)蝕刻去除非晶質(zhì)氧化銦錫層中未被退火的非晶質(zhì)氧化銦錫并保留多晶氧 化銦錫，以形成氧化銦錫圖案的步驟，其中，激光束的波長(zhǎng)范圍為大于0且小于等于250nm， 能量密度范圍為大于等于60mJ/cm 2且小于等于100mJ/cm 2。
[0022] 本發(fā)明的氧化銦錫圖案化方法可包括多種實(shí)施例。例如，可對(duì)非晶質(zhì)氧化銦錫層 重復(fù)退火兩次以上。
[0023] 非晶質(zhì)氧化銦錫通過(guò)沉積形成，沉積可在水（H2O)含量大于OSCCM且小于6SCCM的 條件下進(jìn)行。并且，可以在氧氣（O 2)含量大于0.9SCCM且小于等于1.7SCCM的條件下進(jìn)行。
[0024] 掩膜上可形成有與氧化銦錫圖案的大小之比為1:1的圖案。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的氧化銦錫圖案化裝置包括：氧化銦錫層形成部，其在薄膜 或玻璃上形成非晶質(zhì)氧化銦錫層；激光退火部，其利用掩膜向非晶質(zhì)氧化銦錫層照射直線 束形態(tài)的激光束，對(duì)準(zhǔn)備形成氧化銦錫圖案的部分進(jìn)行退火形成多晶氧化銦錫；以及蝕刻 部，其去除非晶質(zhì)氧化銦錫并保留多晶氧化銦錫以形成氧化銦錫圖案，其中，激光束的波長(zhǎng) 范圍為大于O且小于等于250nm，能量密度范圍為大于等于60mJ/cm 2且小于等于IOOmJ/ cm2。
[0026] 本發(fā)明的氧化銦錫圖案化裝置可包括多種實(shí)施例。例如，氧化銦錫層形成部通過(guò) 沉積形成非晶質(zhì)氧化銦錫層，沉積可在水（H 2O)含量大于OSCCM且小于6SCCM的條件下進(jìn) 行。
[0027] 沉積可以在氧氣（O2)含量大于0. 9SCCM且小于等于I. 7SCCM的條件下進(jìn)行。
[0028] 掩膜上可形成有與準(zhǔn)備形成的氧化銦錫圖案的大小之比為1:1的圖案。
[0029] 技術(shù)效果
[0030] 本發(fā)明能夠提供可降低工序時(shí)間及費(fèi)用的ITO圖案化裝置及圖案化方法。
[0031] 并且，本發(fā)明能夠提供能夠防止激光束的重疊造成下部層破壞的ITO圖案化裝置 及圖案化方法。
[0032] 并且，本發(fā)明提供能夠防止破壞濾色片（color filter)或保護(hù)層（overcoat)等 下部層的ITO圖案化裝置及圖案化方法。
[0033] 并且，本發(fā)明提供能夠降低ITO圖案的電阻且能夠提高透過(guò)率的ITO圖案化裝置 及圖案化方法。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1為通過(guò)化學(xué)蝕刻形成ITO圖案的現(xiàn)有方法的流程圖；
[0035] 圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的ITO圖案化方法的流程圖；
[0036] 圖3為示出激光退火部的示意圖；
[0037] 圖4為示出用于激光退火的掩膜的示意圖；
[0038] 圖5為示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的ITO圖案化裝置的框圖；
[0039] 圖6為示出伊戈?duì)朮G玻璃的對(duì)應(yīng)于激光波長(zhǎng)的透過(guò)率的曲線圖；
[0040] 圖7為示出對(duì)最適于激光退火的ITO試料及一般常溫下沉積的IT