第三章 實驗流程與初步製程探討
3.5 ITO 蝕刻製程開發
3.5.4 ITO 薄膜蝕刻總結
由以上討論，ITO 蝕刻製程會被影響之因子分別為光阻與 ITO 表面黏著性、
曝光後負型光阻尺寸放大、草酸對ITO 薄膜側向以及正向蝕刻等。
而影響 ITO 蝕刻製程之參數則分別為光阻蝕刻擋罩層厚度、光阻曝後烤時 間、ITO 蝕刻時間以及草酸蝕刻液之溫度等。各參數影響到 ITO 蝕刻各類因子 之影響強度整理於表3-6。
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表3-1 EPG 510 光阻之材料性質與製程參]
EPG 510
Sensitivity Resolution(um)
Thermal Resistance5um Pad Huge Pad (ºC) Eth Eop
(mj/cm2)
60 90 0.6 135 125
Prebake PEB Development Dark Erosion(Å) 90℃/60sec 110℃/60sec Puddle 60sec.23℃ 808
表3-2 (a) MT-UV 6002 光阻之性質
項目 特性 項目 特性
顏色 藍色 膜厚 5~18μm
黏度 0.7±0.2P 曝光能量 50~120 mj/cm2
不揮發成分 25% 分辨率 L/S=20/20μm
外層板油墨(封孔)能力 φ=0.1-3mm
表3-2 (b) MT-UV 6002 光阻與乾膜光阻(dry film resist)之比較
43 Substrate Thickness 188μm
Spectral Properties
Total light Transmittance (%) 87.0
Haze (%) 4.86~5.00
Resistivity Properties
Average (Ohm/sqr) 298~302 Max. (Ohm/sqr) 306~327 Min. (Ohm/sqr) 289~291 Cross Web uniformity (%) 2.9~5.8
Resistivity Thermal Durability
140℃/30min (R/R0) 0.93
2~3s NaOH 2~23Ω
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表3-6 ITO 蝕刻製程參數與被影響因子關係 參數
被影響因子
光阻擋罩層 厚度
光阻曝後烤 時間
ITO 蝕刻時 間
草酸蝕刻液之 溫度 光阻抵擋
蝕刻之能力 曝光後負型光阻
放大尺寸 蝕刻ITO 深度
側向蝕刻ITO 之寬度
影響強度： 嚴重 中等 輕微 無
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圖3-1 熱浴機
圖3-2 微影蝕刻製程之步驟示意圖
圖3-3 光阻旋塗機
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圖3-4 曝光機台設置
圖3-5 曝光後於光阻上產生之駐波現象[33]
圖3-6 EPG 510 之解析度可達 600nm (永光化學提供)
圖3-7 MT-UV 6002 光阻製作出結構，解析度約數十 μm (PRINTEC Corp.)
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圖3-8 Power meter (1815-C，Newport)
圖3-9 曝光機台汞燈照射能量隨時間變化圖(粉紅色區域為適合曝光區域)
圖3-10 藉由光學顯微鏡可以清楚的分辨膠片光罩之 (a)上藥面 (b)無上藥面
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圖3-11 本研究利用之圓形膠片光罩，尺寸分別為半徑 50μm 以及 100μm，放大 倍率為200 倍。
圖3-12 光學顯微鏡(ZOOMKOP)
圖3-13 氯化鐵對金屬材料等向性蝕刻與底切狀況示意圖
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圖3-14 蝕刻紅銅無攪拌五分鐘之結果(200X) (a)半徑 56.9μm (b)半徑 94.4μm
圖3-15 蝕刻紅銅有攪拌五分鐘之結果(200X) (a)半徑 61.6μm (b)半徑 104.7μm
圖3-16 二維輪廓及表面粗度量測儀(α-step)
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圖3-17 利用表面輪廓儀量測不鏽鋼蝕刻深度-速率之關係圖
圖3-18 利用表面輪廓儀量測紅銅蝕刻深度-速率之關係圖
圖3-19 對覆有 100μm 寬光阻擋照層之鏡面不銹鋼進行蝕刻，其蝕刻面(凹下處) 平整度不佳。(a) 蝕刻 11 分鐘 (b)蝕刻 5 分鐘。
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圖3-20 對覆有直徑 200μm 圓光阻擋照層之紅銅材料進行蝕刻，其蝕刻面(凹下 處)平整度較鏡面不銹鋼好很多。(a) 蝕刻 2 分鐘 (b)蝕刻 3 分鐘。
圖3-21 PDMS 模具鑄造製程示意圖
圖 3-22 (a) U300GH-2P 之 ITO 薄膜(聯享光電) (b)ITO film 構造示意圖
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圖3-23 不同溫度下，四種蝕刻液蝕刻 ITO 薄膜之情況 (a)蝕刻速率 (b)蝕刻面表 面粗糙度[37]
圖3-24 ITO 電極製作流程圖
圖3-25 表面接觸角量測儀
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圖3-26 接觸角量測圖 (a)水滴於銅片上 (b)水滴於 ITO 薄膜上
圖3-27 ITO 蝕刻實驗之光罩與光阻曝後烤時間差異測試結果比較(100X) (a)電極 圖案之光罩 (b)光阻無曝後烤 (c)光阻曝後烤 60 秒 (d)光阻曝後烤 120 秒
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圖3-28 蝕刻前與蝕刻後 ITO 薄膜與光阻擋罩層之狀況 (a)蝕刻前 (b)蝕刻後
圖3-29 不平行光源曝光導致負型光阻尺寸放大現象之示意圖
圖3-30 降低蝕刻液溫度至約 80~81℃左右之結果圖 (a)蝕刻後之光阻蝕刻擋罩 (b)脫膜之後之 ITO 圖型
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圖3-31 提高曝後烤時間至五分鐘可有效降低 ITO 側蝕狀況
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