[发明专利]一种非光刻图形化掩模的制造方法

说明书

本发明提供了一种非光刻图形化掩模的制造方法，包括以下步骤：S1.在衬底上设置一层高分子材料；S2.将这层高分子材料中部分不需要保留的区域接触含有阻聚剂或缓聚剂的溶液；S3.对包含高分子材料的衬底进行热处理；S4.将包含高分子材料的衬底浸在显影溶液或通过喷雾显影法显影，直到高分子材料接触阻聚剂或缓聚剂的区域溶解。本发明和传统光刻工艺或干膜工艺相比，此图形化掩膜的方法不需要光源与曝光过程，并且高分子材料中并不需要添加光敏成分，大幅降低材料成本，在需要低成本掩膜的应用领域。

技术领域

本发明涉及太阳能电池，半导体照明芯片制造，平板显示，生化分析芯片，集成电路，微机电制造等微米尺度制造领域，具体涉及一种图形化掩模的制造方法。

背景技术

光刻工艺是薄膜晶体管阵列制造过程中必不可少的一道制程，起到图案转移的作用。通过对薄膜进行清洗、光刻胶涂覆、曝光、显影、后烘等工序，将设计好的掩膜图案转移到薄膜上，之后经过刻蚀和光刻胶剥离工序在薄膜中形成目标图案。

光刻工艺的实施离不开光刻胶，光刻胶的主体成分是一类含光敏性基团的聚合物，在紫外光照条件下，受光照部分光敏基团发生化学变化，导致光刻胶感光部分和遮光部分在显影液中溶解性产生差异，从而在显影后实现图案转移。

光掩膜版和光刻胶材料的成本不符合太阳能电池工业的低成本要求。并且，对准光掩膜版，光刻胶曝光、显影所需的时间达不到现代太阳能电池生产线的产量要求。图形化过程可以在太阳能电池制造过程中的不同步骤中用到。例如，当选择性的在太阳能电池表面沉积导电栅线时，就有可能需要做一次图形化过程来完成。图形化过程也在很多其他应用中需要，例如，在玻璃衬底上沉积保护涂层，在电路板上形成导电图案等。

这些应用通常不需要光刻技术在微电子工业应用所发挥的高分辨率和精确对准的优势。因此，需要一个比传统光刻技术更高产量并且低成本的可以图形化高分子聚合物的方法。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种非光刻图形化掩模的制造方法，其具体是利用阻聚剂来有效的高分子树脂的交联，该方法可以高效率低成本的得到图形化掩模。

技术方案：一种非光刻图形化掩模的制造方法，包括以下步骤：

S1.在衬底上设置一层高分子材料；

S2.将这层高分子材料中部分不需要保留的区域接触含有阻聚剂或缓聚剂的溶液；

S3.对包含高分子材料的衬底进行热处理；

S4.将包含高分子材料的衬底浸在显影溶液或通过喷雾显影法显影，直到高分子材料接触阻聚剂或缓聚剂的区域溶解。

优选的，所述步骤S1中高分子材料按以下重量份组成：

高分子树脂：2％-60％；

固化剂：0％-25％；

其他助剂：0-5％；

溶剂：余量。

优选的，所述步骤S1中高分子材料按以下重量份组成：

高分子树脂：15％-40％；

固化剂：0％-10％；

其他助剂：0-2％；

溶剂：余量。

优选的，所述高分子树脂要含有活性氢键，包括羟基，羧基或酰胺基团；包括醇酸树脂，聚酯树脂，酚醛清漆树脂，丙烯酸树脂，环氧树脂，聚酰亚胺，氨基甲酸乙酯，聚乙烯基苯酚，聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸共聚物；优选的是聚对羟基苯乙烯树脂，环氧树脂，聚乙烯吡咯烷酮，聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸共聚物或它们的混合物；