[发明专利]一种自限制湿法刻蚀制备高精度银电极的方法

说明书

本发明提供了一种自限制湿法刻蚀制备高精度银电极的方法，首先使用双氧水溶液或稀释APM溶液等氧化溶剂，氧化表面银，表面银全部氧化后，氧化反应不再进行；再使用稀硝酸刻蚀表面氧化银，稀硝酸与银反应很慢，表面氧化银刻蚀结束后，刻蚀反应终止。自限制刻蚀工艺待刻蚀物刻蚀结束就会终止，不会因为过刻导致CD loss过大。自限制Ag刻蚀CD loss和Ag膜厚相关，约等于Ag膜厚。草酸是金属氧化物专用刻蚀液，与Ag不反应，所以刻蚀上层和下层ITO时不会导致Ag CD loss。通过上述方法，能够减少Ag电极刻蚀CD loss，由一步湿刻的1μm减小到0.1μm左右，满足超高分辨率显示需求。

技术领域

本发明属于新型显示技术领域，尤其涉及包括有机发光二极管，硅基微显，数字微镜芯片等显示行业用Ag电极，具体涉及一种自限制湿法刻蚀制备高精度银电极的方法。

背景技术

由于Ag反射率高达98％，被广泛应用于顶发射有机发光二极管器件，但是由于银(Ag)只能使用湿法刻蚀工艺，CD loss较大(1μm),所以Ag电极结构没办法应用到硅基微显，数字微镜器件(DMD)等超高分辨率显示上。目前超高分辨率显示主要使用铝(Al)电极，但是铝反射率低(91％左右),而且Al容易在在退火工艺中由于应力集中和释放导致突刺(hillock)和凹坑，表面平整度差；铝导电性差，电迁移严重，尤其是电阻随着像素尺寸变小越来越大，电迁移越来越严重，电学可靠性变差。而Ag不存在应力变化导致的表面平整度差的问题，Ag导电性好，所以开发高精度、高反射率，高导电性银电极对超高分辨显示很有意义。

目前Ag电极主要使用ITO/Ag/ITO结构，硝化混酸(硝酸、磷酸、醋酸)一步刻蚀工艺，硝化混酸ITO刻蚀速率慢，Ag刻蚀速率很快，在刻下层ITO时刻蚀时间长，会导致Ag大量过刻；同时因为硝化混酸的Ag刻蚀速率很快(300-500A/s)，过刻很难控制，导致Ag CD loss很大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自限制湿法刻蚀制备高精度银电极的方法，利用Ag的自限制刻蚀工艺和草酸对ITO/Ag的高选择性刻蚀，能够减少Ag电极刻蚀CD loss，由一步湿刻的1μm减小到小于0.1μm，满足超高分辨率显示需求。

本发明具体技术方案如下：

一种自限制湿法刻蚀制备高精度银电极的方法，包括以下步骤：

1)ITO/Ag/ITO电极沉积；

2)光刻；

3)上层ITO草酸湿刻；

4)Ag自限制氧化；

5)Ag自限制刻蚀；

6)依次重复步骤4)和步骤5)多次直至Ag刻蚀完成；

7)底层ITO草酸刻蚀；

8)光刻胶剥离。

步骤1)中ITO/Ag/ITO电极沉积为现有技术，采用PVD溅射，上层ITO厚度为50-500A；Ag厚度为500-3000A；下层ITO厚度50-500A；

步骤2)中光刻为PR厚度1-5μm，能量100-500mj；

步骤3中)采用质量浓度2-10％草酸水溶液，湿刻2-20s；利用草酸刻蚀未被光刻胶保护的上层ITO。

步骤4)中，采用体积分数2-20％的双氧水溶液或体积比为双氧水:盐酸:水1-2:1-2:5-10的APM溶液，氧化2-10s，表面上的银接触双氧水或APM被氧化成氧化银，下层的银没法接触氧化剂，所以只有表面的银会被氧化；