[發明專利]氧化銦錫圖案化裝置及圖案化方法

有效

• 申請號: 201480003182.6
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN105103093B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 金秀燦;李贊九;裴賢燮;樸炳圭
• 申請（專利權）人: WI-A株式會社
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司11327
• 代理人: 李靜,黃麗娟

技術領域

本發明涉及一種氧化銦錫圖案化裝置及圖案化方法。

背景技術

現在已經普及的智能手機或平板電腦都具有觸摸屏。觸摸屏是用戶查看到相應設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域以進行選擇時，在顯示部顯示所需信息的裝置。隨著現在智能手機或平板電腦的使用量上升，觸摸屏使用量也在相應上升。

觸摸屏根據其結構分為電容式和電阻膜式。其中，電容式具有透過率及耐久性強、可多點觸摸(multi-touch)等優點。

電容式的觸摸屏具有與各軸的坐標對應的氧化銦錫(Indium Tin Oxide；ITO)薄膜層，各ITO薄膜通過光學膠(OCA)粘貼。并且，ITO薄膜的ITO導電膜上形成有透明電極，當接觸ITO薄膜時相應的電信號通過線路傳輸，執行所需功能。因此為確保能夠執行這種功能，需要在ITO導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)。

現在主要通過化學蝕刻法在ITO薄膜上形成圖案。圖1是在ITO薄膜上形成圖案的現有方法的流程圖。

參照圖1，采用化學蝕刻的現有ITO圖案化方法需經過形成非晶質(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。

上述通過化學方法對ITO層圖案化的現有方法工序復雜、需要大量時間，并且還得配備昂貴的曝光及顯影設備，因此設置費用高，圖案周邊受到蝕刻液的影響。

為了解決上述化學蝕刻的問題，現在采用利用激光對ITO層進行退火的方法。

電阻膜式由于只需分離(isolation)外廓ITO圖案即可形成回路，因此通常通過蝕刻液蝕刻制作或通過用價格低廉的1064nm激光對外廓圖案部進行激光蝕刻的方法制作。但是，電容產品需要形成內部電路的圖案，此部分容易用肉眼觀測，因此當通過激光方法對內部圖案圖案化時，具有人眼容易識別的特性。尤其，在辨識度成為制作觸摸傳感器的重要問題的情況下，激光引起的辨識度問題與微圖案形成問題使得電容產品在激光適用上還面臨著很多問題。

為解決辨識度問題，在ITO薄膜及玻璃上端涂布或沉積折射率匹配層(Index Matching Layer)解決辨識度問題。用沉積物質沉積Nb₂O₅與SiO₂層至數納米～數十納米厚度(交替沉積低指數(Low index)與高指數(High index))使得反射率接近ITO薄膜及玻璃的反射率，通過光學調整使得看不到圖案化的ITO。

并且，一般的激光圖案化是利用光斑(Spot)激光進行圖案化，多次重疊(overlap)數十微米的激光光斑進行圖案化。此時，為解決辨識度問題而沉積的折射率匹配層被破壞，發生辨識度不良問題。

尤其，二極管泵浦固態(Diode Pumped Solid State；DPSS)激光每脈沖的能量高達數μJ～數十μJ，因此還會破壞下部折射率匹配層及薄膜層。

為解決這種問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，累積的熱影響仍會造成下部折射率匹配層破壞。

美國授權專利US6,448,158的技術方案是在玻璃上端沉積非晶質ITO后利用激態原子(excimer)激光進行圖案形態的結晶化，以形成多晶ITO。由于非晶質ITO與多晶ITO對應的蝕刻液不同，因此利用可蝕刻非晶質ITO的蝕刻液蝕刻非晶質ITO的話只能形成多晶ITO圖案。但用于形成這種圖案的激光結晶化設備為了形成現在使用的5英寸以上圖案，應考慮光掩膜(photo mask)的破壞閾值(damage threshold)，形成n:1的投影光學系統。248nm激態原子激光下普通光掩膜的破壞閾值為50mJ/cm²，而非晶質ITO的激光結晶化能量為60～100mJ/cm²，因此為了防止破壞光掩膜，必須采用n:1投影(projection)方式。或者不使用光掩膜，改為使用陶瓷掩膜(ceramic mask)或金屬掩膜(metal mask)，但是這種掩膜難以制作成可以制作造10μm級圖案的掩膜，大面積化方面也存在很多問題，因此無法實際應用。