一种改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法

技术领域

本发明涉及金属刻蚀技术领域，尤其涉及一种改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法。

背景技术

精细线路是一种在透明基板上制备的电子线路结构，用于各种电子设备和显示技术中。微细加工技术是制备透明薄膜电极的关键，该技术使用光刻、薄膜沉积和蚀刻等步骤，在透明基板上定义出微细的导电线路，光刻技术利用光敏材料和光掩膜，通过曝光和显影过程，在薄膜上形成所需的图案。然后，透明导电材料通过薄膜沉积技术(如物理气相沉积、磁控溅射或化学气相沉积)沉积在光刻定义的区域上，最后，通过蚀刻步骤去除多余的导电材料，得到精细线路。

而湿化学刻蚀工艺是一种常规的金属网格制备方法，但往往存在着刻蚀线路与设计线路不符的情况，具体为线路交叉节点处存在金属残留(即交叉点比线路粗)，线距/线宽比值越小，或者是节点处夹角越小，该现象越明显，让研发设计前期的模拟仿真工作失去意义，特别是天线、电磁屏蔽的模拟仿真，仿真数据与实测数据将相差甚远，影响工作的进展。

因此，有必要研发一种金属线路制备方法，从而解决改善刻蚀节点过大的问题。

发明内容

本发明公开了一种改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法，通过对掩膜的不同区域设置不同的透光率，使得感光材料的交联反应程度不同，从而使得蚀刻节点的宽度变细，由于蚀刻时节点处的药液交换较难导致金属线路变宽，两者效果相互抵消，从而改善蚀刻节点过大的现象。

本发明提供一种改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法，包括步骤：

S1：制作掩膜：

根据金属线路的图案确定掩膜的有效线路区域及无效线路区域；

根据有效线路区域中的线路交叉情况确定掩膜的交叉节点区域与非节点区域；

对掩膜的无效线路区域、交叉节点区域和非节点区域分别设置不同的透光率；

S2：提供一基材，在所述基材上形成金属导电层；

S3：对所述金属导电层进行感光材料覆膜；

S4：以所述掩膜对感光材料进行曝光显影；

S5：对所述金属导电层进行刻蚀；

S6：去除所述感光材料。

优选地，若步骤S3中的感光材料为负性感光材料，则步骤S1中：

所述非节点区域为全透区域；

所述交叉节点区域为半透区域；

所述无效线路区域为遮光区域。

优选地，若步骤S3中的感光材料为负性感光材料，则步骤S1中：

所述非节点区域为遮光区域；

所述交叉节点区域为半透区域；

所述无效线路区域为全透区域。

优选地，所述半透区域的透光率大于所述遮光区域的透光率，且小于所述全透区域的透光率。

优选地，所述半透区域的透光率为20％～50％，所述全透区域的透光率大于80％。

优选地，步骤S1中，所述交叉节点区域可向所述非节点区域的一侧延伸并形成延伸区域。

优选地，所述交叉节点区域的延伸幅度为所述非节点区域的宽度20％以上且25％以下。

优选地，步骤S3中，覆膜的方法包括：压膜、涂布或者喷涂。

优选地，步骤S3中，若所述感光材料为透明的，则无需进行步骤S6。

优选地，步骤S1中的掩膜为菲林、光罩或者掩膜版。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：本发明通过对掩膜的不同区域设置不同的透光率，并使用此掩膜进行曝光；由于不同的区域透光率不同，导致感光材料的交联反应程度不同，再进行显影时，节点处的线路由于交联反应弱，感光材料的线路也会更细，蚀刻节点的宽度会更细。进行金属蚀刻时，节点处的药液交换较难，从而导致金属线路的宽度变宽，两者效果相互抵消，从而改善蚀刻节点过大的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为常规掩膜图案示意图；

图2为常规掩膜图案下制作的导电金属图案；

图3为本发明改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法中的掩膜示意图；

图4为本发明改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法中的感光材料显影后的结构示意图；

图5为本发明改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法中的金属导电层刻蚀结构示意图；

图6为本发明改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法中的延伸区域结构示意图；

图7为图6中A处的放大图；

图8为本发明改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法的实施例流程图；

其中各部件名称与附图编号的对应关系为：1--掩膜、11--无效线路区域、12--交叉节点区域、121--延伸区域、13--非节点区域、2--基材、3--金属导电层、4--感光材料、5--金属残留。

具体实施方式

本发明公开了一种改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法，通过对掩膜的不同区域设置不同的透光率，使得感光材料的交联反应程度不同，从而使得蚀刻节点的宽度变细，由于蚀刻时节点处的药液交换较难导致金属线路变宽，两者效果相互抵消，从而改善蚀刻节点过大的现象。

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚和详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图8，本发明提供一种改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法，包括步骤：

S1：制作掩膜1：

根据金属线路的图案确定掩膜1的有效线路区域及无效线路区域11；

根据有效线路区域中的线路交叉情况确定掩膜1的交叉节点区域12与非节点区域13；

对掩膜1的无效线路区域11、交叉节点区域12和非节点区域13分别设置不同的透光率；

S2：提供一基材2，在所述基材2上形成金属导电层3；

S3：对所述金属导电层3进行感光材料4覆膜；

S4：以所述掩膜1对感光材料4进行曝光显影；

S5：对所述金属导电层3进行刻蚀；

S6：去除所述感光材料4。

在本发明的实施例中，首先按照金属线路的设计图纸来制作掩膜1，根据金属线路设计图纸上的图案来确定掩膜1的有效线路区域及无效线路区域11。而有效线路区域中，又根据是否存在交叉、交汇、交错等情况来划分交叉节点区域12与非节点区域13，比如，交叉节点区域12可以是十字型交叉点、位于边角处的L型交汇点或者边线上的T型交汇点等节点的交点处。然后按照有效图案的线路交叉节点区域12、有效图案的非节点区域13、无效线路区域11分别进行处理，使得交叉节点区域12和非节点区域13的透光率不同。

本实施例中的金属导电层3，主要为铜、银、金、镍等金属材料，对金属导电层3进行感光材料4的覆膜，然后使用此掩膜1进行曝光。请参考图4，由于不同的区域透光率不同，导致感光材料4的交联反应程度不同，再进行显影时，交叉节点区域12处的线路由于交联反应弱，感光材料4的线路也会更细，进行金属蚀刻的时候，节点处本来由于感光材料4的线路较细，蚀刻节点的宽度会更细，但是蚀刻时，交叉节点区域12处的药液交换比较难，很难做成直角，微微的圆角会导致宽度变宽，两者效果可以相互抵消，从而改善蚀刻节点过大、容易产生金属残留5的现象(参照图2)。

优选地，若步骤S3中的感光材料4为负性感光材料，则步骤S1中：

所述非节点区域13为全透区域；

所述交叉节点区域12为半透区域；

所述无效线路区域11为遮光区域。

在本发明的实施例中，掩膜1的分区的透光率根据所采用的感光材料4进行设置，当感光材料4为负性感光材料，比如负性干膜时，负性感光材料在曝光后的部分形成交联网格结构，在显影液中不可溶，未感光部分溶解，形成的图形与掩膜1上的图案相反。在此情况下，非节点区域13为全透区域，该区域的感光材料4在曝光后的部分形成交联网格结构，起到保护金属导电层3的作用；交叉节点区域12为半透区域，该区域的交联反应弱，感光材料4形成的线路较细，对边缘处的金属导电层3覆盖相对收缩变小；无效线路区域11为遮光区域，此区域的感光材料4在显影液中溶解，刻蚀时能够去除。

优选地，若步骤S3中的感光材料4为负性感光材料，则步骤S1中：

所述非节点区域13为遮光区域；

所述交叉节点区域12为半透区域；

所述无效线路区域11为全透区域。

在在本发明的实施例中，正性感光材料与负性感光材料的作用原理正好相反，正性感光材料受光照射后，感光部分发生分解反应，可溶于显影液，未感光部分显影后仍留在金属导电层3的表面，形成的图形与掩膜1相同。

优选地，所述半透区域的透光率大于所述遮光区域的透光率，且小于所述全透区域的透光率。

优选地，所述半透区域的透光率为20％～50％，所述全透区域的透光率大于80％。在发明的实施例中，半透区域的透光率以曝光机的灯源波长为依据，可设置透光率为20％-50％，需要与全透区域和全黑遮光有所区分，高于遮光区域，低于全透区域。

优选地，步骤S1中，所述交叉节点区域12可向所述非节点区域13的一侧延伸并形成延伸区域121。在本发明的实施例中，为了更好地控制刻蚀后的金属导电层3的节点宽度，可将交叉节点区域12向非节点区域13的一侧延伸并形成延伸区域121。请参照图6及图7，图中为十字型交叉交叉点，在交汇处的交叉节点区域12向非节点区域13进行了一定的延伸，也就是图7中的延伸区域121，其作用是当感光材料4的交联反应后形成的线路较细时，可通过一定距离的延伸，达到精准控制曝光显影后的感光材料4覆盖范围，使得金属导电层3在刻蚀后的节点宽度达到设计要求。

优选地，所述交叉节点区域12的延伸幅度为所述非节点区域13的宽度20％以上且25％以下。在本发明的实施例中，延伸的幅度可根据非节点区域13的线路宽度进行设置。

优选地，步骤S3中，覆膜的方法包括：压膜、涂布或者喷涂。

优选地，步骤S3中，若所述感光材料4为透明的，则无需进行步骤S6。在金属导电层3刻蚀完毕后，需要进行退膜作业，将感光材料4去除。实际生产中，也可采用透明的感光材料4，则无需进行退膜操作。

优选地，步骤S1中的掩膜1为菲林、光罩或者掩膜1版。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：本发明通过对掩膜的不同区域设置不同的透光率，并使用此掩膜进行曝光；由于不同的区域透光率不同，导致感光材料的交联反应程度不同，再进行显影时，节点处的线路由于交联反应弱，感光材料的线路也会更细，蚀刻节点的宽度会更细。进行金属蚀刻时，节点处的药液交换较难，从而导致金属线路的宽度变宽，两者效果相互抵消，从而改善蚀刻节点过大的现象。

以上对本发明所提供的改善刻蚀节点过大的金属线路制备方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。