一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法与流程

文档序号:14897259发布日期:2018-07-08 08:40阅读:343来源:国知局

本发明涉及触摸屏生产方法领域,具体是一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法。



背景技术:

随着科技的发展,轻薄化逐渐成为触摸屏的重要发展方向。现在市场上的触摸屏主要为电容性触控屏,为了实现薄轻化并提高视认性的目的,现有技术电容性触摸屏的制作工艺在原有tft技术上衍生出了on-cell型、in-cell型以及ogs型等技术。ogs技术方案中,玻璃需要进一步的强化,因此工艺较为繁琐;in-cell技术方案中需要单独ic控制,同时它是在cell内部做金属触控层,工艺更为复杂。

相比in-cell型以及ogs型这两种技术方案,on-cell技术方案只是在cell上偏光板制程前加做一层金属线路,制程相对简单。现有的on-cell技术方案主要经过四个主要制程:镀膜制程、黄光制程、线路蚀刻(湿蚀刻)、去除光阻。在实际生产过程中,由于未对形成的金属触控层进行保护,因此触控金属线路易受腐蚀,导致触控层抗腐蚀能力差,容易形成功能不良的问题,影响产品良率。



技术实现要素:
本发明的目的是提供一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法,以解决现有技术on-cell技术方案存在的线路易受腐蚀、产品良率差的问题。

为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:

一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法,其特征在于:采用金属铝为原料在基板上制作金属触控层,包括以下步骤:

(1)、镀膜制程:

采用磁控溅射沉积方法,将金属铝沉积在基板上形成镀膜;

(2)、黄光制程:

首先对步骤(1)镀有金属铝镀膜的基板进行清洁,清洁后在基板的金属铝镀膜上涂布光阻,光阻涂布后进行烘烤,烘烤后通过曝光将图形转写至光阻表面,然后经过显影去除图形部分的光阻以显示图形,最后烘烤以使光阻及光阻上的图形定型;

(3)、线路蚀刻:

利用腐蚀性溶液按照显示的图形对图形部分未被光阻保护的金属铝镀膜进行化学蚀刻,以形成线路;

(4)、去除光阻:

利用可将光阻溶解的溶液去除形成有线路后的金属铝镀膜上的光阻;

(5)、干蚀刻:

将cell基板装载在干式蚀刻机的loaderlock端,利用蚀刻机的transfermodule端自动真空,形成真空环境。向蚀刻机的反应腔processchamber通入氧气,保持低压状态并施以电压,将其激发为电浆,对铝制金属电路进行化学性蚀刻,带正电的离子在电场的作用下,垂直撞向cell基板,轰击铝制线路表面,发生充分的反应,形成氧化膜覆盖在线路上,起到保护作用;

(6)、清洗干燥,确保保护膜标准化生长。

所述的一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法,其特征在于:步骤(1)中,采用了物理气相沉积中的磁控溅射沉积方法,在真空腔体内将制程气体ar气,在一定电压下ar气被电离成为电浆的状态,产生出来的ar+离子在电场的作用下,轰击作为阴极的金属铝靶材上,将金属铝靶材原子轰击出来并在扩散的作用下沉积在基板上。

所述的一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法,其特征在于:步骤(2)中,光阻涂布采用线性涂布方法。

所述的一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法,其特征在于:步骤(2)中,曝光时采用紫外线透射光罩将图形转写至光阻表面。

所述的一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法,其特征在于:步骤(2)中,显影时采用碱性显影液将曝光后图形部分由中性变成酸性的光阻溶解去除以显示出图形。

所述的一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法,其特征在于:步骤(2)中,烘烤的温度控制在120~150℃之间。

所述的一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法,其特征在于:步骤(3)中,利用腐蚀性溶液,并采用沉浸或喷淋方法进行化学蚀刻。

所述的一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法,其特征在于:步骤(4)中,采用碱性stripper溶液去除光阻。

所述的一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法,其特征在于:步骤(5)中,干式蚀刻机的功率选取7100w,压强选取120mtorr,时间选取120s。

本发明以金属铝为原料制作金属触控层,其导电性与延展性都适合做金属线路,且其本身就具备较好的抗腐蚀性。同时铝可以同空气中的氧分子在金属表面发生化学反应生成al2o3,这是一层致密的氧化膜将纯铝包裹在里面,进而阻止了外界环境对金属铝更进一步的影响。但是如果让触控层与空气中的氧自然接触形成保护膜,这样不能有效控制其保护膜的成长,也不能很好的起到保护的作用,因此需要将制程优化并标准化。

正常on-cell触控层的工艺顺序一般是经过四个主要制程,即镀膜制程、黄光制程、线路蚀刻(湿蚀刻)、去除光阻。本发明在经过以上四个制程后通过增加干蚀刻制程以提供一个可控的纯氧环境,然后再经过去除光阻、清洗干燥就可以确保触控层的保护膜有标准化生长,从而形成致密的氧化膜,提高触控层的抗腐蚀能力。

本发明的优点在于:

利用铝的金属特性,用其制作触控金属层,优化制程工艺,增加干蚀刻工艺,提供可控的纯氧环境,利用铝可以同氧分子在金属表面发生化学反应生成al2o3,再经过去除光阻、清洗干燥等工艺,形成致密的氧化膜,解决了以往工艺中产品触控层抗腐蚀能力差,被腐蚀造成功能不良等难题,提升了产品良率,降低了产品成本。

具体实施方式

一种提高抗腐蚀性的金属触控层制作方法,采用金属铝为原料在基板上制作金属触控层,包括以下步骤:

(1)、镀膜制程:

采用了物理气相沉积中的磁控溅射沉积方法,在真空腔体内将制程气体ar气,在一定电压下ar气被电离成为电浆的状态,产生出来的ar+离子在电场的作用下,轰击作为阴极的金属铝靶材上,将金属铝靶材原子轰击出来并在扩散的作用下沉积在基板上形成镀膜;

(2)、黄光制程,其包括以下步骤:

(2.1)、清洁:去除步骤(1)镀有金属铝镀膜的基板表面脏污和微粒,可有效减少涂布光阻制程中不良缺陷的产生。

(2.2)、涂布光阻:采用线性涂布方式,即使用连通光阻的一排均匀分布的喷嘴从基板的金属铝镀膜层短边开始沿长边一次性涂布,在涂布过程中若基板表面不平整,会有感应功能片报警,避免异物刮伤喷嘴造成涂布不均,在后续制程形成不良。

(2.3)、曝光前烘烤:去除光阻内部大部分溶剂,提高光阻的粘附性以达到固膜的效果,另外通过热处理可以将涂布过程中的应力释放,曝光前烘烤的温度一般选用90℃~110℃。

(2.4)、曝光单元:采用紫外线透射光罩将图形转写至光阻表面。因为光阻本身具有光敏特性,在其受到一定波长光的照射后会发生化学反应形成一个浅像,该浅像经后续的显影可以被显影掉。

(2.5)、显影单元:用碱性显影液将曝光后图像部分由中性变成酸性的光阻溶解去除,以显示出图形。

(2.6)、显影后烘烤:将光阻內最后的溶剂赶走,使光阻定型,增强其对下层膜的粘附力,另外也将显影后基板表面殘留的水气烤干,提高了pr的抗刻蚀力。同时烘烤还可造成光阻轻微的流动,从而也调整了光阻边缘的形状。显影后烘烤温度一般控制在120~150℃之间。

首先对步骤(1)镀有金属铝镀膜的基板进行清洁,清洁后在基板的金属铝镀膜上涂布光阻,光阻涂布后进行烘烤,烘烤后通过曝光将图形转写至光阻表面,然后经过显影去除图形部分的光阻以显示图形,最后烘烤以使光阻及光阻上的图形定型;

(3)、线路蚀刻:

借助适当的腐蚀性溶液(多数为酸溶液)对图像部分未被光阻保护的金属镀膜层进行蚀刻,利用化学反应以形成线路。蚀刻时采用湿蚀刻法,通过沉浸或喷淋两种方式对基板表面未被光阻保护的金属铝镀膜层进行化学蚀刻。

线路蚀刻时的温度为室温,主要通过控制蚀刻液的浓度来预计时间,特别是在与金属铝镀膜层反应的过程中,腐蚀性溶液的溶度会随着制程不断下降,因而配置感应器监控及时做补酸的动作。

(4)、去除光阻:

利用可将光阻溶解的碱性stripper溶液以去除形成有线路后的金属铝镀膜上的光阻。碱性stripper溶液其主要成分是30%的dmos(二甲基亚砜)和70%的mea(乙醇胺)。其中mea是表面活性剂,在光阻与玻璃基板间进行交互作用,起到剥离的作用;dmso同样是溶剂,起到膨胀光阻的作用。

(5)、干蚀刻:

通过增加干蚀刻以提供可控的纯氧环境,使金属铝镀膜表面与氧分子发生化学反应形成氧化铝,由氧化铝作为保护膜;功率选取7100w,压强选取120mtorr,时间选取120s。

(6)、去除光阻后再清洗干燥,经过去除光阻,清洗干燥确保触控层的保护膜有标准化生长。

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