本發(fā)明屬于基板制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度光刻膠面形控制方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)光刻技術(shù)在烘膠(包括：樣品預(yù)處理、前烘、后烘、堅(jiān)膜)過程，尤其是堅(jiān)膜過程中，由于較高的溫度(大于100℃，超過光刻膠玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)易引起光刻膠發(fā)生塑性形變，導(dǎo)致光刻膠面形的不均勻，這將使得所制作出的光刻元件的表面輪廓嚴(yán)重失真，從而會(huì)引起器件性能明顯降低。但是，過低的烘焙溫度又會(huì)使光刻膠溶劑難以徹底揮發(fā)，膠層過早被破壞導(dǎo)致刻蝕能力降低，因此僅僅通過降低烘焙溫度也將無法提高光刻膠面形精度。

真空干燥是一種被廣泛應(yīng)用的制藥、食品生產(chǎn)以及生化實(shí)驗(yàn)室樣品制作與保存的干燥方式，其原理是將物料置于真空負(fù)壓條件下，使水的沸點(diǎn)降低，實(shí)現(xiàn)較低溫度下熱敏性物質(zhì)的烘干。真空干燥技術(shù)在光刻技術(shù)中的應(yīng)用有：成都京東方光電科技有限公司2013年申請(qǐng)的授權(quán)號(hào)為CN103353209B的發(fā)明專利提出了一種真空干燥裝置及光刻工藝，在前烘過程中對(duì)光刻膠進(jìn)行真空干燥及加熱；北京京東方顯示技術(shù)有限公司2014年申請(qǐng)的授權(quán)號(hào)為CN203799174U的實(shí)用新型專利提出了一種減壓干燥裝置及陣列光刻工藝設(shè)備，用于光刻工藝中玻璃基板的減壓干燥，同時(shí)進(jìn)行加熱，將減壓干燥工藝和前烘工藝同時(shí)進(jìn)行。但是上述兩個(gè)專利都僅僅是在光刻膠前烘過程進(jìn)行真空干燥，然而前烘后的烘膠技術(shù)仍然使用傳統(tǒng)的烘膠技術(shù)，因此也難以保持光刻膠面形在整個(gè)光刻工藝中的均一性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高精度光刻膠面形控制方法，用于對(duì)堅(jiān)膜前后光刻膠面形的控制，提高光刻膠面形在整個(gè)光刻工藝中的保真度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種高精度光刻膠面形控制方法，該方法將傳統(tǒng)光刻工藝中較高溫度的堅(jiān)膜過程替換為使用低于光刻膠玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法，所述真空?qǐng)?jiān)膜方法的工藝參數(shù)為：堅(jiān)膜溫度為30-80℃，堅(jiān)膜時(shí)間為30min-120min，真空度為0.02-10Pa。

其中，不同光刻膠因其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不同，所述真空?qǐng)?jiān)膜溫度也不同，具體工藝中可根據(jù)光刻膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度選擇低于該溫度的合適堅(jiān)膜溫度。

進(jìn)一步地，通過所述低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法，堅(jiān)膜前后面形變化小于5％，刻蝕前后面形的變化小于5％，光刻膠刻蝕比與同等刻蝕條件下的傳統(tǒng)光刻工藝相同或有所提高。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明使用低溫真空?qǐng)?jiān)膜技術(shù)，使光刻膠面形在整個(gè)光刻工藝中變化很小，同時(shí)光刻膠刻蝕比提高或不變，進(jìn)而滿足了高精度圖形轉(zhuǎn)移以及對(duì)溫度敏感的特殊襯底光刻樣品的制作要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明采用低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法的光刻工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中采用低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法的光刻工藝堅(jiān)膜前后的面形對(duì)比圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2中標(biāo)準(zhǔn)光刻工藝(樣品1)堅(jiān)膜前后的面形對(duì)比圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中采用低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法的光刻工藝(樣品2)堅(jiān)膜前后的面形對(duì)比圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例3中采用低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法的光刻工藝堅(jiān)膜前后的面形對(duì)比圖。

具體實(shí)施方法

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于下面的實(shí)施例，下面的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，應(yīng)包括權(quán)利要求書中的全部內(nèi)容；而且本領(lǐng)域技術(shù)人員從以下的一個(gè)實(shí)施例即可實(shí)現(xiàn)權(quán)力要求書中的全部內(nèi)容，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明的宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。

實(shí)施例1

如圖1所示，以光刻膠AZ3100為例，采用低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法的光刻工藝流程如下：

1.基片預(yù)處理；

2.旋涂光刻膠AZ3100，旋涂轉(zhuǎn)速3000rpm，旋涂時(shí)間30s；在烤箱中對(duì)光刻膠進(jìn)行前烘，溫度為100℃，烘烤時(shí)間為10min；

3.曝光及顯影：曝光時(shí)間24s，顯影時(shí)間45s，氮?dú)獯蹈?，并用臺(tái)階儀測(cè)量顯影后(堅(jiān)膜前)高度數(shù)據(jù)并做標(biāo)記，得到堅(jiān)膜前面形圖(圖2黑色線)；

4.堅(jiān)膜：在真空度為0.02Pa，堅(jiān)膜溫度30℃，對(duì)樣品真空?qǐng)?jiān)膜30min，并在低真空5000Pa保存18h，堅(jiān)膜完成后用臺(tái)階儀測(cè)量堅(jiān)膜后高度數(shù)據(jù)并做標(biāo)記，得到堅(jiān)膜后面形圖(圖2灰色線)。由圖2可知低溫真空?qǐng)?jiān)膜后與堅(jiān)膜前面形一致。

實(shí)施例2

首先選取2塊待光刻的樣品，其中樣品1為標(biāo)準(zhǔn)光刻工藝，所述標(biāo)準(zhǔn)光刻工藝中的烘膠過程均采用烘箱烘焙光刻膠，其中前烘溫度110℃，時(shí)間為5min，堅(jiān)膜溫度120℃，時(shí)間為40min；樣品2為采用低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法的光刻工藝。

如圖1所示，以光刻膠AZ9260為例，采用低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法的光刻工藝流程如下：

5.基片預(yù)處理；

6.旋涂光刻膠AZ9260，旋涂轉(zhuǎn)速500rpm，旋涂時(shí)間1min30s；在烤箱中對(duì)光刻膠進(jìn)行前烘，溫度為110℃，烘烤時(shí)間為5min；

7.曝光及顯影：曝光時(shí)間19s，顯影時(shí)間40s，氮?dú)獯蹈?，并用臺(tái)階儀測(cè)量顯影后(堅(jiān)膜前)高度數(shù)據(jù)并做標(biāo)記，得到堅(jiān)膜前面形圖(圖4黑色線)；

8.堅(jiān)膜：在真空度為0.1Pa，選擇低于光刻膠AZ9260玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的堅(jiān)膜溫度40℃，對(duì)樣品2真空?qǐng)?jiān)膜1.5h，并在低真空5000Pa保存16h，堅(jiān)膜完成后用臺(tái)階儀測(cè)量堅(jiān)膜后高度數(shù)據(jù)并做標(biāo)記，得到堅(jiān)膜后面形圖(圖4灰色線)；

9.刻蝕，去膠：在相同的刻蝕條件下對(duì)堅(jiān)膜后的兩個(gè)樣品進(jìn)行刻蝕，刻蝕后去除光刻膠；

10.數(shù)據(jù)處理，計(jì)算兩個(gè)樣品的刻蝕速率，比較兩個(gè)樣品的堅(jiān)膜前后的面形變化。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)過程得到圖3和圖4兩個(gè)樣品堅(jiān)膜前后的面形對(duì)比圖，從面形對(duì)比圖來看，標(biāo)準(zhǔn)光刻工藝樣品(圖3)堅(jiān)膜后在臺(tái)階上表面出現(xiàn)了明顯的凸起，這是由于溫度過高超過光刻膠玻璃化轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)，導(dǎo)致其面形發(fā)生變化；而采用低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法的樣品堅(jiān)膜后與堅(jiān)膜前面形一致，這是因?yàn)闇囟炔]有達(dá)到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度附近。因而，從面形均一性上來說，低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法要優(yōu)于傳統(tǒng)堅(jiān)膜方法。

刻蝕速率比較：標(biāo)準(zhǔn)工藝樣品1：光刻膠刻蝕速率＝1.60：1；低溫真空?qǐng)?jiān)膜樣品2：光刻膠刻蝕速率＝2.12：1，刻蝕比提高了32.5％。

實(shí)施例3

如圖1所示，以光刻膠AZ3100為例，采用低溫真空?qǐng)?jiān)膜方法的光刻工藝流程如下：

1.基片預(yù)處理；

2.旋涂光刻膠AZ3100，旋涂轉(zhuǎn)速4000rpm，旋涂時(shí)間30s；在烤箱中對(duì)光刻膠進(jìn)行前烘，溫度為105℃，烘烤時(shí)間為8min；

3.曝光及顯影：曝光時(shí)間29s，顯影時(shí)間42s，氮?dú)獯蹈?，并用臺(tái)階儀測(cè)量顯影后(堅(jiān)膜前)高度數(shù)據(jù)并做標(biāo)記，得到堅(jiān)膜前面形圖(圖5黑色線)；

4.堅(jiān)膜：在真空度為10Pa，堅(jiān)膜溫度80℃，對(duì)樣品真空?qǐng)?jiān)膜120min，并在低真空4000Pa保存10h，堅(jiān)膜完成后用臺(tái)階儀測(cè)量堅(jiān)膜后高度數(shù)據(jù)并做標(biāo)記，得到堅(jiān)膜后面形圖(圖5灰色線)。由圖5可知低溫真空?qǐng)?jiān)膜后與堅(jiān)膜前面形一致。