펄스 레이저 lift-off 패터닝을 위한 마스크 층의 두께에 따른 레이저 어블레이션 특성

Abstract

반도체, 디스플레이, 태양전지 등 많은 전자 제품에는 투명전극, 절연막, 봉지막 등 투명 산화물 박막의 패터닝이 요구된다. 기존 패터닝 방법은 전통적으로 포토리소그래피 공정이나 그것을 기반으로 한 리프트오프(lift-off) 공정을 사용해 왔다. 포토리소그래피는 습식식각을 사용하는 방법으로 제조공정에 있어 기술적 문제 (undercut effect, swelling etc.),높은 공정 비용, 화학적 오염과 같은 많은 문제점들이 있다. 막을 패터닝하는 다른 방법으로 레이저 어블레이션 공정이 사용된다. direct laser pattering는 레이저 어블레이션을 이용한 패터닝 방법으로 높은 정확도, 빠른 공정 속도, 비접촉식 공정, 선택적 공정, 환경 오염이 작은 장점을 가지고 있다. 하지만 투명 산화물 막의 경우 일반적인 레이저 광에 대한 흡수율이 매우 낮아 고가의 극자외선 레이저나 초단파 레이저를 사용하여야 한다. 본 연구에서는 리프트오프 공정과 레이저 어블레이션 공정을 융합한 신공정을 개발을 위해 마스크 층의 어블레이션 특성에 대한 실험을 수행하고 그 결과를 분석하였다.; Many electronic products such as semiconductors, displays, and solar cells require the patterning of transparent oxide thin films such as transparent electrodes, insulating films, and encapsulation films. Conventional patterning methods have traditionally used photolithography or lift-off processes based on photolithography; photolithography uses wet etching, which has many manufacturing problems, including technical problems (undercut effects, swelling, etc.), high process cost, and chemical contamination. Laser ablation is also used to pattern thin films, and direct laser pattering has advantages of high accuracy, high speed, non-contact, and selective processing. However, absorption for transparent oxide flims is very low compared with general laser light requiring expensive ultraviolet laser or a ultra-shortwave lasers. This study developed a process that combines lift-off and laser ablation. We conducted experiments on the ablation characteristics of the mask layer and reprot the results.