[发明专利]一种应用于金属剥离的单层正性光刻胶光刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种应用于金属剥离的单层正性光刻胶光刻方法，此法可获得鹰嘴型的光刻胶型，应用于厚度在600nm以内的多种金属体系的蒸发剥离。 

背景技术

蒸发沉积金属是一直线型金属薄膜沉积方法。剥离金属化工艺是一种采用了牺牲光刻胶的金属化工艺，即光刻后，金属沉积在光刻图形表面，再通过溶剂将光刻胶溶解，使得光刻胶上的金属随光刻胶的溶解而剥离，而与基底直接接触的金属图形得以保留。剥离是一种非常通用的工艺方法：所有的金属及其合金和多金属堆层均可采用此方法实现图形化，剥离工艺尤其适于难刻蚀的金属如金和铂的图形化。 

剥离沉积工艺条件受光刻胶的影响较大：在金属薄膜沉积的同时，光刻胶的侧壁也会沉积金属，造成剥离的困难及剥离出来的金属形貌不佳。可通过调整光刻胶图形轮廓来削弱光刻胶侧壁的金属沉积。一种解决方案是：制作具有一层悬突图形轮廓的光刻胶或倒置光刻胶（如负性光刻胶、反转胶）图形，有利于减少侧壁金属沉积，甚至没有侧壁金属沉积。 

为获得悬突图形轮廓的光刻胶型，可采用常规的双层光刻胶工艺，利用两种光刻胶显影速率的不同形成悬突；也可采用单层光刻胶，用不同的方法使得顶层光刻胶硬化，使其显影速度较内部光刻胶慢而形成悬突的光刻胶型。本发明就是采用单层正性光刻胶，用显影液处理的方式使得顶层光刻胶硬化，最终形成鹰嘴型的悬突图形轮廓。 

AZ7908光刻胶是AZ Electronic Materials公司生产的高分辨率的i线正性光刻胶，线宽最细可达到300nm，应用于对分辨率、尺寸、焦深等参数要求严格的场合。正常光刻条件下，可通过调整曝光能量等参数获得高的光刻胶侧壁倾斜角（约86°，完美的矩形光刻胶型的倾斜角为90°）。显然，高的光刻胶侧壁倾斜角可有效减少侧壁金属沉积，但不能完全排除侧壁金属沉积。于是制作具有悬突图形轮廓的7908光刻胶型成为解决这一难题的有效方案。 

目前普遍采用的AZ7908光刻条件只能形成高侧壁倾斜角的梯形光刻胶型，并无悬突图形轮廓，本发明实施例通过开发新的AZ7908光刻条件形成开口具有鹰嘴型的光刻剖面图形以利于金属剥离。然而，当然本发明的方法通过改进具体工艺条件同样可以推广应用于其他系列的正性光刻胶的光刻工艺。 

当然本发明的方法通过改进具体工艺条件同样可以推广应用于其他系列的正性光刻胶的光刻工艺。 

发明内容

本发明提出了一种应用于金属剥离的单层正性光刻胶光刻方法，其目的旨在利用单层正性光刻胶光刻工艺，形成开口具有鹰嘴型的光刻剖面图形，应用于金属的蒸发剥离，获得良好的金属形貌。 

本发明的技术解决方案：一种应用于金属剥离的单层正性光刻胶光刻方法，包括如下步骤： 

1）在半导体基板1上涂覆正性光刻胶层2，光刻胶层2厚度为0.9-2.0μm；

2）对光刻胶层2进行涂胶后烘焙处理去除部分溶剂，温度70-100℃，时间30-60秒；

3）对光刻胶层2进行正性光刻胶显影液处理，处理时间在40秒-600秒之间；

4）对光刻胶层2进行曝光，曝光剂量依光刻胶种类、胶厚而定，(以i线正性光刻胶AZ7908为例，胶厚在0.9-2.0μm，曝光剂量在250-450mJ/cm²),曝光焦距在0.0-1.0之间；

5）对光刻胶层2进行曝光后烘焙处理，温度120℃-140℃，时间60秒-120秒；

6）对光刻胶层2进行显影，显影液为正性光刻胶显影液，时间60秒-90秒；

7）对光刻胶层2进行显影后烘焙处理处理，温度110℃-120℃，时间90秒-180秒。

本发明的优点：1）涂胶后烘焙温度低、烘焙时间短，以利于显影液和光刻胶反应的进行；2）曝光前增加了显影液处理，使顶层光刻胶与显影液反应，形成曝光后难以显影的硬壳；3）曝光时，通过偏焦使得光刻机的光束聚焦在光刻胶底部，而非光刻胶表面，使光刻胶内相比较与顶层光刻胶吸收更多能量，更易于显影；4）获得开口具有鹰嘴型的光刻剖面图形，可防止蒸发过程中光刻胶表面层金属与光刻图形底部金属相连，有助于金属剥离。5）比采用多层胶实现金属剥离具有工艺简单，同时又比采用负性光刻胶具有更好的图形分辨率，可实现可小线宽的图形剥离工艺。 

附图说明

图1是本发明所用的光刻工艺得到的AZ7908光刻胶型剖面的扫描电子显微镜图。 

图2A-图2C是本发明的第一个实施例的实施步骤。 

图3是图2C中淀积的金属层3的结构。