[发明专利]一种制备光刻胶图形的方法

说明书

技术领域：

本发明属于微电子和光电子器件领域，涉及器件制作工艺过程中采用光刻进行器件图形转移的制备技术。

背景技术：

在微电子及光电子器件制作过程中，通过光刻工艺将设计好的器件图形转移到样品表面，然后采用蒸发或者溅射等技术在样品表面上制备介质或金属薄膜图形，实现电隔离或电连接功能是非常重要的工艺技术。

为获得高质量介质或金属薄膜图形，在光刻工艺中需要将旋涂在样品表面的光刻胶薄膜经过曝光和显影过程后制备成具有倒梯形(图1中2)或倒凸字形(undercut)(图2中3)截面的光刻胶图形，使采用蒸发或溅射等技术在光刻胶图形表面和没有被光刻胶图形遮掩的衬底表面上制备的介质或金属薄膜之间没有粘连，便于高质量地去除光刻胶图形表面的介质或金属膜，而将预期图形的介质或金属薄膜留在样品表面。

目前文献报道的制备倒梯形或倒凸字形(undercut)形截面光刻胶方法主要如下：

(1)通过氯苯溶液浸泡的化学方法对光刻胶图形表面进行硬化，使图形表面部分的显影速度低于光刻胶图形下部的显影速度，经过一定时间的显影后形成倒梯形结构；

(2)采用AZ5214光刻胶，通过图形反转工艺形成倒梯形截面光刻胶图形；

(3)采用Shipley LOL-2000专用剥离液。Shipley LOL-2000可以在光刻胶显影液中以稳定的速度溶解。因此显影液在将Shipley LOL-2000层之上的光刻胶图形显透后可以继续溶解Shipley LOL-2000层并深入到光刻胶层底部形成undercut形截面；

(4)采用双层或三层光刻胶，曝光后采用不同的显影液对各层逐次显影，并控制使最靠近器件表面的光刻胶层显影速度较其它层快，从而形成undercut截面的光刻胶图形。

背景技术中的四种方法或者采用的方法1溶液毒性大、工艺复杂；方法2工艺条件苛刻，重复性不好，难于控制；方法3需要专用化学试剂；方法4工艺复杂，实验周期长。

本发明的详细内容：

本发明公开一种制备具有倒梯形或倒凸字形(undercut)形截面的光刻胶图形的方法，重复性好，简便易行。

该方法采用一种正性光刻胶，按照光刻工艺通常的方法，先在样品表面上旋涂第一层光刻胶，前烘后不用光刻版掩蔽即进行大面积曝光。然后在已经大面积曝光的第一层光刻胶表面旋涂第二层光刻胶，前烘后用光刻版进行图形掩蔽后曝光。曝光后进行显影，在第一层和第二层均显透，观察到清晰的图形后再加长一定时间显影使第一层光刻胶的图形边界深入到位于其上第二层光刻胶图形的底部，形成具有倒梯形或倒凸字形(undercut)形截面的光刻胶图形。

该技术重复性好，简便易行，成本低廉，便于推广。

附图说明：

图1是倒梯形截面光刻胶图形示意图

图2是倒凸字形(undercut)形截面光刻胶图形示意图

图3是本发明制备具有倒梯形或倒凸字形(undercut)形截面的光刻胶图形方法示意图

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1：本发明方法如图3所示：

对衬底片1进行清洗、烘干后，用甩胶机以转速3000转/分、甩胶时间30秒的条件将AZ4330正性光刻胶旋涂在衬底片1的表面，形成第一层光刻胶4，在100℃热板上进行前烘90秒，然后用光刻机对第一层光刻胶4进行大面积曝光，时间70秒，完成后样品如图3中a所示。

大面积曝光后，再次用甩胶机以上述同样的条件将第二层光刻胶5旋涂在第一层光刻胶4上面，在100℃热板上进行前烘90秒，完成后样品如图3中b所示。

然后将带有图形的光刻板6与第二层光刻胶5紧密接触对准，用光刻机对第二层光刻胶4进行图形曝光，时间35秒，完成后样品如图3中c所示。

然后用氢氧化纳：去离子水显影液(配比为2.3克氢氧化纳+250ml去离子水)对图3中c所示曝光后的样品进行显影，时间40秒，样品表面出现清晰的图形，如图3中d所示。

对上述显影后的样品继续加长时间显影10秒，在显微镜下观察到如图3中e所示的倒梯形截面。

实施例2：对衬底片1进行清洗、烘干后，用甩胶机以转速3000转/分、甩胶时间30秒的条件将AZ4330正性光刻胶旋涂在衬底片1的表面，形成第一层光刻胶4，在120℃热板上进行前烘100秒，然后用光刻机对第一层光刻胶4进行大面积曝光，时间70秒，完成后样品如图3中a所示。