一种使用金属硬掩膜的刻蚀氧化铟锡（ITO）膜的方法技术

本发明专利技术涉及一种使用金属硬掩膜的刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法，包括以下步骤：在ITO玻璃的ITO膜上形成图案化金属硬掩膜层；对ITO膜进行干法刻蚀；去除金属硬掩膜层。本发明专利技术的使用金属硬掩膜的干法刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法，能够改善刻蚀的精度并明显改善ITO边缘高精度的刻蚀效果，满足后续光刻工艺中套刻对准的要求。的要求。的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种使用金属硬掩膜的刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法


[0001]本专利技术涉及微纳加工和微纳生物芯片
，具体涉及一种使用金属硬掩膜的刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法。

技术介绍

[0002]氧化铟锡(ITO)由于具有导电兼透明等优点，在显示器、触摸面板、太阳能电池等多种透明材料表面的透明电极设计等应用中备受关注。
[0003]现阶段对于市面上刻蚀ITO大面积面板多使用的是湿法刻蚀。在微纳器件中使用ITO玻璃作为电极时往往需要进行高精度多次套刻。在采用湿法刻蚀的情况下，刻蚀后的ITO边缘轮廓模糊，线宽误差增加，在进一步光刻(即套刻)过程中难以达到精确对准套刻的目的。
[0004]因此，需要开发适合于微纳器件的刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法。

技术实现思路

[0005]专利技术人经研究发现，上述湿法刻蚀所存在的问题除刻蚀效果受到腐蚀液的浓度以及温度有关外，另一主要原因为湿法刻蚀为各向同性刻蚀，导致侧向刻蚀。因此，本专利技术通过使用金属硬掩膜的干法刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法，能够改善刻蚀的精度并明显改善ITO边缘高精度的刻蚀效果，满足后续光刻工艺中套刻对准的要求。
[0006]本专利技术一方面提供一种刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法，其包括以下步骤：
[0007](a1)在ITO玻璃的ITO膜上形成图案化金属硬掩膜层；
[0008](a2)对ITO膜进行干法刻蚀；
[0009](a3)去除金属硬掩膜层。
[0010]本专利技术通过使用金属硬掩膜进行干法刻蚀ITO膜，可以提高ITO膜的刻蚀精度和边缘轮廓的质量，从而当在刻蚀后的ITO膜层上进一步增加光刻工艺(套刻)时，可以满足后续光刻工艺中套刻对准的要求。
[0011]在一个实施方式中，根据本专利技术的刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法包括以下步骤：
[0012](1)在ITO玻璃的ITO膜上形成图案化光刻胶层；
[0013](2)在图案化光刻胶层外形成金属层；
[0014](3)去除光刻胶层形成图案化金属硬掩膜层；
[0015](4)对ITO膜进行干法刻蚀；
[0016](5)去除金属硬掩膜层。
[0017]在一个实施方式中，根据本专利技术的刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法包括如下步骤，
[0018](I)：对ITO玻璃进行预处理；
[0019](II)：在ITO玻璃上旋涂光刻胶并进行曝光显影形成图案化光刻胶层，实现光刻胶覆盖于待刻蚀区域；
[0020](III)：将完成步骤(II)的ITO玻璃通过电子束蒸镀的方法蒸镀金属形成金属层；
[0021](IV)：将完成步骤(III)的ITO玻璃上的光刻胶溶于有机溶剂，由此在ITO玻璃的ITO膜上形成图案化金属硬掩膜层；
[0022](V)：在图案化金属硬掩膜层存在下使用感应耦合等离子体刻蚀方法刻蚀ITO玻璃上的ITO膜；
[0023](VI)：使用金属腐蚀液去掉图案化金属硬掩膜层，完成ITO膜的刻蚀。
[0024]图1显示根据本专利技术一个实施方式的使用金属硬掩膜干法刻蚀ITO膜的方法的流程示意图。如图1所示，首先对ITO玻璃进行清洗和刻蚀前的预处理；然后旋涂光刻胶并进行曝光显影，实现光刻胶覆盖于待刻蚀区域；接着通过电子束蒸镀的方法在光刻胶层外蒸镀金属层，以作为刻蚀工艺的硬掩膜；随后：使用有机溶剂去除光刻胶，得到图案化金属硬掩膜，暴露待蚀刻的ITO膜区域；之后在金属硬掩膜存在下使用感应耦合等离子体刻蚀方法干法刻蚀ITO；最后使用金属腐蚀液去掉金属硬掩膜，完成ITO的刻蚀。
[0025]为了更充分理解本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅为了阐明本专利技术，并不是为了限制本专利技术的范围。
[0026]ITO玻璃
[0027]对于ITO玻璃没有特别限制，可以为本领域中任何适合于制备微纳器件的ITO玻璃。本领域技术人员可以根据所要制备的微纳器件的性能要求选择合适的ITO玻璃。
[0028]在一些实施方式中，ITO玻璃的ITO膜的厚度可以为50
‑
400nm，例如可以为100
‑
400，特别是200
‑
400nm。
[0029]一般而言，在使用之前先对ITO玻璃进行预处理，以清洗掉ITO玻璃表面上不希望的杂质。但是，在一些实施方式中，如果ITO玻璃表面的洁净程度已经满足了微纳器件的制备要求，可以不进行预处理。
[0030]对于对ITO玻璃进行预处理的方法没有特别要求，只要预处理后的ITO玻璃能够满足微纳器件的制备要求即可。
[0031]例如预处理可以如下进行：将ITO玻璃进行清洗，和/或对ITO膜表面进行改性。
[0032]例如，所述清洗可以为将ITO玻璃用丙酮、异丙醇、无水乙醇分别进行超声清洗，然后干燥。
[0033]特别地，在一个实施方式中，如下进行清洗：
[0034]A1：首先将ITO玻璃浸泡于丙酮溶液中，进行超声清洗，超声波清洗机功率设定为20
‑
40W，温度为23
‑
30℃，超声时间为5
‑
20分钟；
[0035]A2：然后依次使用异丙醇、无水乙醇使用A1描述同样超声条件清洗，完成清洗后使用去离子水进行冲洗，并使用氮气、压缩空气吹干；
[0036]A3：最后将清洗完成后的ITO玻璃放在热板上，温度设定为100
‑
150℃加热2
‑
20分钟。
[0037]对ITO膜表面进行改性可以包括对ITO膜表面进行亲水化处理，和/或在ITO膜表面涂覆粘附剂，以增加ITO层与光刻胶层的粘附性。
[0038]例如，通过将ITO玻璃放置于氧等离子体刻蚀设备进行处理，可以实现ITO表面的亲水性，使其短时间变为亲水，并可以去除表面的残留杂质；
[0039]例如，通过在ITO表面旋涂粘附剂，可以增加ITO层与光刻胶层的粘附性。具体所用
的粘附剂可以根据所采用的光刻胶来选择。
[0040]图案化金属硬掩膜层
[0041]在步骤(a1)中，在ITO玻璃的ITO膜上形成图案化金属硬掩膜层。
[0042]形成图案化金属硬掩膜层的方法没有特别限制，只要能够在ITO玻璃的ITO膜上形成具有所期望图案的金属硬掩膜层即可。例如，在一个实施方式中，可以通过Lift
‑
off工艺形成图案化金属硬掩膜层，即首先在ITO玻璃的ITO膜上形成图案化掩膜，然后再在图案化掩膜外形成金属层，最后去除图案化掩膜而得到图案化金属硬掩膜层。或者，在另一个实施方式中，可以首先在ITO玻璃的ITO膜上形成金属层，然后根据需要去除部分金属层来进行图案化，得到图案化金属硬掩膜层。本领域技术人员可以设想其它的在ITO玻璃的ITO膜上形成具有所期望图案的金属硬掩膜层的实施方式。
[0043]在一个实施方式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法，包括以下步骤：(a1)在ITO玻璃的ITO膜上形成图案化金属硬掩膜层；(a2)对ITO膜进行干法刻蚀；(a3)去除金属硬掩膜层。2.根据权利要求1所述的刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法，其中，如下形成图案化金属硬掩膜层：通过Lift
‑
off工艺形成图案化金属硬掩膜层，即首先在ITO玻璃的ITO膜上形成图案化掩膜，然后再在图案化掩膜外形成金属层，最后去除图案化掩膜而得到图案化金属硬掩膜层；或者在ITO玻璃的ITO膜上形成金属层，然后去除部分金属层来进行图案化，得到图案化金属硬掩膜层。3.根据权利要求1所述的刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法，其中，所述方法为包括以下步骤的方法：(1)在ITO玻璃的ITO膜上形成图案化光刻胶层；(2)在图案化光刻胶层外形成金属层；(3)去除光刻胶层形成图案化金属硬掩膜层；(4)对ITO膜进行干法刻蚀；(5)去除金属硬掩膜层。4.根据权利要求1所述的刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法，其中，所述方法为包括如下步骤的方法，(I)：对ITO玻璃进行预处理；(II)：在ITO玻璃上旋涂光刻胶并进行曝光显影形成图案化光刻胶层，实现光刻胶覆盖于待刻蚀区域；(III)：将完成步骤(II)的ITO玻璃通过电子束蒸镀的方法蒸镀金属形成金属层；(IV)：将完成步骤(III)的ITO玻璃上的光刻胶溶于有机溶剂，由此在ITO玻璃的ITO膜上形成图案化金属硬掩膜层；(V)：在图案化金属硬掩膜层存在下使用感应耦合等离子体刻蚀方法刻蚀ITO玻璃上的ITO膜；(VI)：使用金属腐蚀液去掉图案化金属硬掩膜层，完成ITO膜的刻蚀。5.根据权利要求4所述的刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法，其中，预处理如下进行：将ITO玻璃进行清洗，和/或对ITO膜表面进行改性。6.根据权利要求2
‑
4任一项所述的刻蚀氧化铟锡(ITO)膜的方法，其中，形成金属层的方法选自蒸镀、溅射，优选地，蒸镀包括电子束蒸镀、热蒸镀；优选地，蒸镀为电子束蒸镀，蒸镀的真空度为1E
‑
6～1E
‑
3Pa，优选为5E
‑
5～8E
‑
4Pa；蒸镀速率为0.005～0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小睿，尚鸿鹏，郭一君，顾洪成，顾忠泽，
申请(专利权)人：西湖大学，
类型：发明
国别省市：