[发明专利]一种大面积玻璃衬底上倒梯形截面光刻胶掩膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体光电子器件技术领域，具体涉及一种大面积玻璃衬底上倒梯形截面光刻胶掩膜的制备方法。

背景技术

在光电子器件制备工艺中，尤其是随着器件集成度的提高，图形尺寸通常在微米甚至亚微米范围，使得剥离工艺在器件制备过程中比腐蚀工艺更具生命力和价值。

所谓剥离技术是指首先在洁净的晶片表面上涂上一层或多层感光掩膜层，通过对其进行不同形式的曝光、烘烤、显影、后烘烤等工艺处理后，在基片上会得到光刻胶掩蔽几何图形，然后通过蒸发或溅射等方法。在基片上沉积所需薄膜材料，如金属薄膜。由于光刻胶的掩蔽作用，在基板上获得的沉积薄膜呈不连续状态。最后通过丙酮溶解光刻胶等方式，去掉光刻胶和其上的薄膜，而与基片紧密接触的薄膜材料就会保留下来。剥离工艺可以有效解决不易用光刻、腐蚀方法制备微细图形及有些多层薄膜用不同的腐蚀液交替使用时会发生严重的横向腐蚀的问题。剥离方法的关键是通过蒸发或溅射薄膜材料后使掩蔽光刻胶上的薄膜材料与掩膜断开区域上的薄膜材料断开，这样易于剥离液渗透进去溶解光刻胶。要达到这一点，通常要求光刻胶层经过曝光和显影后制备成的图形剖面具有倒梯形或倒“凸”字形，参见图1和图2。

目前，国内外报道的制备剖面具有倒梯形或倒凸字形的光刻胶层的方法有以下几种方法：普通光刻胶用氯苯浸泡法、负性光刻胶法、多层胶掩膜剥离法以及图像反转法。

氯苯浸泡法是指用氯苯溶液C₆H₅C1浸泡光刻胶表面，浸泡后的光刻胶顶层在显影时以某种很低速率下溶解，而光刻胶的下部在显影时的溶解速度较快，通过控制显影时间，可形成倒梯形；负性光刻胶法是指由于负性光刻胶掩膜在紫外光照射下产生光化反应，使高分子化合物交联成不溶于碱性显影液的分子结构。而不被光照射的部分溶于显影液而显影，在其掩膜曝光区上层由于光化反应强于下层，因此在显影后留在基片上光刻胶剖面开口处区域自然形成倒梯形；多层胶掩膜剥离法是指采用两层或三层光刻胶(一般用两层)，由于不同光刻胶在同种显影液中的溶解度有显著差别，所以可以通过不同的显影液对各层次光刻胶逐次显影，使得顶层光刻胶的显影速度快而底层光刻胶的显影速度慢，形成倒梯形或倒“凸”字形；图像反转法是指反转光刻胶通过近紫外(NUV)曝光产生潜在的正性图象。然后，在无水条件下进行深紫外(DUV)泛曝光，通过原先掩蔽区域中光敏化合物(PAC)树脂产生脂化连接，从而产生胶表面选择性交链。由于胶的脂化顶端面显示低的分解速度，通过显影即可产生适合剥离工艺的负斜度即倒梯形图形，此方法生成的图形与一般正胶工艺形成的图形相反。

在这四种方法中，氯苯浸泡法是应用最普遍的，最有效的形成倒梯形或倒“凸”字形的方法，但是氯苯化合物C₆H₅C1毒性大，对人有害，且此工艺过程复杂；利用负性光刻胶法对光刻胶本身有很高的要求，且负性胶易膨胀、软化等，降低光刻的分辨率；多层掩膜剥离法不仅工艺复杂，难于控制，而且实验周期长；图像反转法光刻后的图形失真小，并且经过图像反转后的光刻胶抗干法刻蚀能力强，可形成倒台面的侧壁，有利于剥离，但是工艺条件及其苛刻，重复性差，难于控制和实现。而且，到目前为止，基于图形反转法的工艺条件均基于热板加热，本工艺条件无法应用于大面积玻璃基板，因为在热板对玻璃基板，尤其是大面积玻璃基板加热过程中，容易引起玻璃基板炸裂，这样，大大限制了在大面积玻璃衬底上剥离工艺的应用，在一定程度了限制了基于大面积玻璃基板的光电子工艺的发展，如基于大面积玻璃衬底的显示屏的工艺，难以实现用反转光刻胶实现倒梯形截面，进而限制了剥离工艺的应用。

发明内容

本发明要解决现有图像反转工艺无法应用于大面积玻璃衬底制备倒梯形截面光刻胶掩膜的技术问题，提供一种大面积玻璃衬底上倒梯形截面光刻胶掩膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

一种大面积玻璃衬底上倒梯形截面光刻胶掩膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、在大面积玻璃衬底表面旋涂光刻胶；

步骤2、利用烤箱烘烤大面积玻璃衬底；

步骤3、将带有图形的光刻版与大面积玻璃衬底表面旋涂的光刻胶进行接触曝光；

步骤4、再次利用烤箱烘烤接触曝光后的大面积玻璃衬底；

步骤5、对再次烘烤后的大面积玻璃衬底表面旋涂的光刻胶进行泛曝光；

步骤6、利用显影液进行显影后，在大面积玻璃衬底上获得光刻胶截面为倒梯形的掩膜图形。