触控面板黄光制程基本工艺全解.doc

触控面板制造工艺之黄光工艺流程全解
发布时间：-8-22

作为当前电容式触摸屏最为主流制造工艺，黄光制程始终备受关注。技术发展到今天，已经拥有非常完善工艺。本文将从黄光制程环节入手，全面简介制程中每个环节及所需注意事项。
1. PR前清洗
A.清洗：
指清除吸附在玻璃表面各种有害杂质或油污。清洗办法是运用各种化学浓剂（KOH）和有机浓剂与吸附在玻璃表面上杂质及油污发生化学反映和浓解作用，或以磨刷喷洗等物理办法，使杂质从玻璃表面脱落，然后用大量去离子水（DI水）冲洗，从而获得干净玻璃表面。（风切是核心）
B.干燥 ：
因通过清洗后玻璃，表面沾有水或有机浓剂等清洗液。这样会对后续工序导致不良影响，特别是对后续光刻工艺会产生浮胶、钻蚀、图形不清晰等不良现象。因而，清洗后玻璃必要通过干燥解决。 当前常采用办法是烘干法，而是运用高温烘烤，使玻璃表面水分气化变为水蒸气而除去过程，此办法省时又省力。但是如果水纯度不变，空气净化等不多或干燥机温度不够，玻璃表面残存水分 虽经气化为蒸气，但在玻璃表面还会留下水珠，这种水珠将直接影响后续工序产品质量。
C. 十槽清洗机 PR清洗机制程参数设定
1---3槽KOH溶液为0.4~0.7N，温度为60±5℃，浸泡时间为2~3min／槽纯水溢流量为0.5±0.2㎡／n. KOH溶度为1.0N~1.6N,温度为40±5℃,喷洗压为0.2~1.0kgf/c㎡,传动速度为3.0~4.5m/min,磨刷转速为85~95rpm,压力为0.2~1.0kg/c㎡，纯水温度为40±5℃，干燥机1.2.3段温度为110℃±10℃。
注：玻璃清洗干净度不够之改改进对策，恰当加入少量KOH溶液，变化KOH，溶液，经常擦拭风切口，喷洗等处，亦可调态清洗机传动 速度，将传速度减慢。
2.PR涂佈
光刻是一种图像复印和化学腐蚀相结合，综合性精密表面加工技术。
光刻目就是按照产品设计规定，在导电玻璃上覆盖感光胶。
A.光刻胶配制
光刻胶性能与光刻胶配比关于。配比选取原则是即要光刻胶是有良好抗蚀能力，又要有较高辨别率。但两者往往是互相矛盾，不能同步达到。因而，必要依照不同光刻对象和规定，选用不同配比。 光刻胶配制应在暗室（干净度较高房间）中进行。用量筒按配方比例将原胶及溶剂分别量好，再将溶剂倒入原胶，用玻璃棒充分搅拌使之均匀混合，普通刚配制好光刻胶中必然还存在少量因态物质微粒未能完全溶解，为把这某些未能溶解固态物质微粒滤除，咱们普通采用自然沉淀法进行过滤。
 B.涂层
为保证ITO层与光刻胶之间有良好接触和粘附，清洗后玻璃应及时送光刻工序进行涂胶。如果玻璃搁置较久或者光刻返工，必要重洗在涂胶。 涂胶规定，粘附良好，均匀厚薄恰当。若胶膜太薄，针孔较多，则抗蚀能力差，胶膜太厚，则辨别率低。 涂胶办法采用旋转及车混涂法。为保证胶膜质量，涂胶应在干净无尘操作箱内进行。涂胶机内温度应保持在20℃~25℃范畴内，相对温度低于60%，涂胶要在黄灯照射条件下进行，以防止光刻胶露光失效

C．前烘
前烘办法是在恒温干燥箱中烘烤，详细状况视胶种类和性质而定。
影响前烘质量重要因素是温度和时间，烘烤局限性（温度过低或时间太短），在胶膜与ITO交界面处，胶中溶剂未充分挥发，曝光后形成浮胶或使图形变形。烘烤过头（温度太高或时间太长），会导致胶膜翘曲硬化，形成不易溶于显影液中薄膜而留下来，显影不干净或胶面发皱，发黑，失去抗蚀能力。
D．PR涂胶机机台参数设定
滚轮传速与涂布轮传速为218±5转1分，干燥机传速为4.0±2m/min
光刻胶米方度为30±2mpa.s,光刻胶压入量为0.5±0.1mm.（光刻胶只能四收5次使用）光阻剂：稀释剂=10:1（依粘度测试状况而定）.注：涂布不良(涂布气泡、涂布不均匀)之改进对策，调态涂胶滴管内光刻胶滴入量。
3.曝光
当前曝光办法采用接触式曝光，因而办法所用设备简朴，操作以便，它涉及“定位”和“曝光两个步聚。定位对光刻精度影响很大，是光刻中十分重要一环，要认真对准。
普通操作程序是：光预热紫外光（UV）灯，待光源稳定后，把菲林安装在支架上；将涂有光刻胶ITO玻璃放在平台上，胶面朝上，将光刻菲林支架放下，仔细调态平台微动装置，使菲林上定位标志与平台上玻璃定位精确套合。定位完毕即可曝光，曝光后通过显影并检查定位与否对的。
曝光时间由光源到ITO玻璃距离，光源强弱，光刻胶感光性能及菲林、玻璃厚薄等因素决定 如曝光时间过短，光刻胶感光局限性，则其光化学反映不充分 ，光刻胶抗蚀性能就会减少，显影时某些溶解，此时在投影机下可观测到胶膜发黑； 若曝光时间太长，会使光刻胶本不该感光某些边沿被薄弱感光，即产生“晕光”现象，蚀刻后边原模糊或发现皱纹，使辨别率减少。
为了保证曝光质量，在操作中要注意如下几点；
（1） 定位必要严格套准
（2） 菲林必要平整地贴在玻璃上，不能有空隙。若存在空隙，则不该曝光地方会受到光照射，使图形产生畸变；
（3） 曝光操作中，应注意动作要轻，保护好菲林不致划伤；
（4） 曝光时间必要精确控制。 曝光治具备菲林、干版、絡版
曝光工艺参数之设定：
(1) 光量为100-140mj/c㎡,曝光时间为6.8-8.5s,曝光柄位之原则公差±0.2mm,曝光机内紫外光被为380-780纳米
4.显影
显影目是将未感光某些光刻胶出所需要图行。
显影必要彻底，以使图形边沿整洁。
显影需严格控制好显影时间。
若显影时间局限性，则在未感光处留下一层不易察觉光刻胶层，在蚀刻ITO层之间，它起了祖蚀作用，而随意蚀刻液对这一博层胶膜穿透和破坏，使这一博层ITO层蚀刻不彻底，形成斑纹或小岛。
此外，显影局限性还会使胶膜边沿浮现厚度不均过夜区，导致边沿毛刺，图形模糊，影响光刻质量。
若显影时间过长，由于显影时光刻胶发生软化、膨胀，显影液从ITO层表面向图形边沿渗入，发生粘溶，使图形边沿变形。
有甚至会浮现浮胶现象，ITO表面胶膜皱起呈橘皮状，严重甚至大片剥落形成脱胶。 
为了保证显影质量，必要严格控制显影显影时间并及时更换显影液。显影后玻璃普通应检查一下几种方面：
（1） 图形定位与否精确；
（2）图形边沿与否整洁；
（3）有无皱胶和胶发黑；
（4）有无浮胶；
（5）有无胶面及ITO层划伤； 

(6)显影漂洗与否干净等； 显影机工艺参数之设定：
KOH溶度为0.1-0.18N，温度为30±2℃，压力为≦0.2kg/c㎡,传速为4.5±1.5m/min，喷洗压力为0.1-0.5 kg/c㎡ 。
5.坚膜
由于显影时胶膜发生软化、膨胀，影响胶膜抗蚀能力，，因而在显影后必要以恰当温度烘干玻璃，以去除显影夜和水份，使胶膜结实。坚膜可以使胶膜与ITO层之间贴得更牢，同步也增强了胶膜自身抗蚀 能力。
坚膜温度和时间要恰当选取，若坚膜局限性，则因胶膜没有烘透，不够结实，在蚀刻时发生浮胶或严重测蚀等。若坚膜过度，则使胶膜因热膨胀会产生翘曲和剥落，当蚀刻时会发生钻蚀或浮胶。
坚膜最佳采用缓慢升温和自然冷却法，这样可使胶膜更结实，防止因胶细小裂纹而浮现毛刺现象。
6. 蚀刻
蚀刻所选用酸夜必要能腐蚀掉裸露ITO层，又不损伤玻璃表面光刻胶层。此外，还规定酸夜毒性小，使用以便。（酸夜为HCL+HNO3混合物）。
蚀刻温度对蚀刻效果影响很大，温度太低，则蚀刻时间要长，易产生浮胶；温度太高，则蚀刻酸夜太活泼，也较易产生脱胶或钻蚀现象。 

光刻质量规定和分析
（1）光刻质量规定
因光刻质量好坏直接影响到产品性能，成品率和可靠性，因此把好光刻工艺质量关是十分重要。
蚀刻图形完整，尺寸精确，边沿整洁，线条陡直；
图形内毛刺等，蚀刻干净；
蚀刻后玻璃表面清洁，不发光，没有残留被蚀刻夜；
图形定位精确；
（2）光刻指令分析
要达到好上所示质量，必要对光刻过程中存在各种缺陷和弊病进行分析和研究，找出因素，才有也许克服这些缺陷和弊病。
A.显影时产生浮胶因素有
涂胶前玻璃表面不干净，表面有油污，水汽等，或玻璃清洗后在空气中放置时间过长，空气中水汽附在玻璃表面上；或者涂胶膜操作环境湿度太大， 使胶与玻璃表面粘附不良。因而，必要注意做好玻璃表面干净解决和操作环境温湿度及清洁工作。
光刻胶配制有误胶陈旧不纯，胶光化学反映性能不好，使胶与ITO层结合能力差；或者胶膜不均匀和过厚，引起粘附不良。
前烘时间局限性或过液。烘烤时间局限性，胶膜内溶剂不能及时挥发，显影时某些胶膜被溶除；烘烤时间过长，胶膜翘曲硬化，胶感光特性会发生变化。所此前烘必要恰当。
曝光局限性，光硬化反映不彻底，胶膜溶于显影液中，引起浮胶。因而，在保证辨别率前提下，曝光要充分。
显影时间太长，显影液从胶膜底部不断渗入，引起浮胶。因而必要控制好显影时间。
B.蚀刻IT0层时产生浮胶因素有
蚀刻是产生浮胶，除了与显影时产生浮胶有相似因素外，尚有如下几种因素； 坚膜局限性，胶膜烘烤热固化不够。因此坚膜要充分，但也不能太高。 蚀刻液温度太低或太高。温度太低，蚀刻缓慢，则蚀刻时间太长，蚀刻液穿透或从底部渗入胶膜，引起浮胶；温度太高，蚀刻液活泼性强，也也许产生浮胶。因而蚀刻温度要选取恰当。 蚀刻液配制失误，蚀刻液活泼性太强。
a．产生毛刺和钻蚀因素有：
涂胶前玻璃表面干净度不够，存在污物，油污、小颗粒吸附水汽，使光刻胶与ITO层粘附不良，引起毛刺或局部钻蚀。 光刻底板不好，图形边沿有毛刺状缺陷。 光刻胶过滤不好或太陈旧，存在颗粒状物质，导致粘附不良。 显影时间过长，图形边沿发生钻溶，蚀刻时就要导致钻蚀。 曝光局限性，光硬化反映不彻底，显影后在胶膜上产生溶坑或图形边沿引起钻溶，蚀刻时导致毛刺或钻蚀.
b．产生针孔因素
光刻掩模版质量不好，自身有针孔；
涂光刻胶时，操作环境被灰尘沾污；
光刻胶涂得太薄，或光刻胶自身抗蚀性能太差；
曝光时间控制不好； 蚀刻液配比不当；
玻璃表面自身缺陷也也许导致针孔。
c．产生“小道”因素及其解决办法
由于菲林不好，图案区有针孔或损伤，曝光是光透过这些针孔，使这些地方胶膜局部感光，成为不溶于显影液胶膜“小岛”，蚀刻后成为ITO层“小岛”，浮现这种状况应及时发现并更换或解决菲林。
若显影不彻底，则在光刻窗口内留下一层不易察觉胶膜，这层胶膜在蚀刻ITO层过程中起阻蚀作用，从而导致ITO层蚀刻不彻底，残留下ITO层“小岛”。浮现这种状况在胶膜抗蚀能力容许条件下，应恰当延长蚀刻时间。 蚀刻液不纯，特别是沾有灰尘等异物，往往对ITO层有腐蚀作用，形成ITO层“小岛”。因而，保持玻璃表面清洁，无灰尘污染，保持蚀刻液清洁并定期更换蚀刻液，可以减少由此产生“小岛”。
蚀刻时间与蚀刻速度关于，而蚀刻速度又与酸液和温度关于，若蚀刻时间太短，ITO层未蚀刻干净，会导致短路而蚀刻时间也不适当太长，由于胶膜抗蚀能力有限，时间长了蚀刻酸液会穿透蚀胶膜产生浮胶或使辨别率减少，图形变坏等。
蚀刻后玻璃应检查项目有：
蚀刻局限性、蚀刻过度、无卜、短路等。
蚀刻工艺参数之设定：
酸液溶度为（普通玻璃）6.0-6.5N,（特殊玻璃）为6.4-6.8N,温度为45±2℃蚀刻速度：TN为3.6±0.1min,STN为3.2±0.1 min，喷洗压力为0.1-0.3kg/c㎡. 蚀刻应注意之项，在加酸时停止放玻璃，待酸打满后在打开循环加热器开关，等温度恒定在蚀刻玻璃。
7. 剥膜
所谓剥膜，就是将通过蚀刻玻璃表面残留光刻胶去除干净。
剥膜液溶度（KOH）需控制在0.8-1.6N范畴内。
8.DI水清洗
用纯水清洗玻璃表面，完全去除KOH残夜和表面沾污；
将ITO图案出来玻璃暂存净化区，为下一道工序作准备。