[发明专利]图案化光致抗蚀剂层的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及光刻工艺，更特别地涉及形成非垂直侧壁结构的光刻工艺。

背景技术

一般在微机电的工艺中，经常利用体型微加工、ICP干蚀刻、灰阶掩模、或超精密加工等技术形成具有倾斜角的结构。然而上述方法均具有一定的限制。以体型微加工为例，其原理为硅晶片本身的晶格结构在特殊溶液中会形成特定角度，但此特定角度的大小无法改变。ICP干蚀刻与灰阶掩模的限制在于高成本。超精密加工是利用加工车床及不同的刀头制作不同结构，结构精密度取决于机台的精密度，不易制作非连续图案，且一样有加工时间及成本过高的问题。

综上所述，目前业界仍需新的方法形成具有倾斜角的微结构。

发明内容

本发明提供一种图案化光致抗蚀剂层的形成方法，包括提供基板，基板具有上表面及下表面；形成光致抗蚀剂层于基板的上表面上；提供透光层于光致抗蚀剂层上；提供遮光层于透光层上；提供曝光源，经遮光层及透光层后曝光光致抗蚀剂层；以及显影光致抗蚀剂层以形成图案化光致抗蚀剂层，且图案化光致抗蚀剂层与基板具有非垂直接触角。

本发明亦提供另一种图案化光致抗蚀剂层的形成方法，包括提供透光基板，透光基板具有上表面及下表面；形成光致抗蚀剂层于透光基板的上表面上；提供透光层于透光基板的下表面下；提供遮光层于透光层下；提供曝光源，经遮光层、透光层、及透光基板后曝光光致抗蚀剂层；以及显影光致抗蚀剂层以形成图案化光致抗蚀剂层，且图案化光致抗蚀剂层与透光基板具有非垂直接触角。

附图说明

图1至图5为本发明一实施例中，以正照式曝光配合正光致抗蚀剂的光刻工艺剖示图；

图6和图7为本发明一实施例中，以正照式曝光配合负光致抗蚀剂的光刻工艺剖示图；

图8至图12为本发明一实施例中，以背照式曝光配合正光致抗蚀剂的光刻工艺剖示图；以及

图13和图14为本发明一实施例中，以背照式曝光配合负光致抗蚀剂的光刻工艺剖示图。

附图标记说明

1～基板                               3～正光致抗蚀剂层

3A、3B、4A、4B～图案化光致抗蚀剂层    5～透光层

7～遮光层        9～曝光源            10～透光基板

α、β～图案化光致抗蚀剂层与基板的接触角

γ、δ～图案化光致抗蚀剂层与透光基板的接触角

具体实施方式

当曝光源的光线穿过遮光层如掩模的开口时，会因为绕射现象使开口中间的光源强度较强，而开口边缘的光源强度较弱。本发明于光致抗蚀剂材料与遮光层之间夹设透光层，应用上述绕射原理，使曝光显影后的图案化光致抗蚀剂层与基板之间具有非垂直的接触角。

图1至图5为本发明一实施例的光刻工艺，曝光源与光致抗蚀剂层位于基板的同侧，即所谓的正照式曝光(front-side exposure)。首先，提供基板1。基板1可为半导体工业的硅晶片或绝缘层上硅(SOI)等材料，亦可为显示器工业常见的玻璃基板或可挠性塑胶基板等材料。基板1可视情况需要进一步包含主动或被动等电路元件或布局。基板1的上表面上具有正光致抗蚀剂层3，其形成方法可为一般常见的旋涂法(spin-on)。

接着如图2所示，在正光致抗蚀剂层3上放置透光层5。透光层5的材料可为无机材料如玻璃、铟锡氧化物，有机材料如聚甲基丙酰酸甲酯、聚碳酸酯、或聚对苯二甲酸乙二醇酯，或有机无机复合材料等合适的材料。透光层5的厚度约介于0.1mm至5mm之间。在图2中，透光层5与正光致抗蚀剂层3有间隔，然而在不影响光刻工艺及正光致抗蚀剂层3的情况下，透光层5亦可紧贴正光致抗蚀剂层3。

接着如图3所示，提供遮光层7于透光层5上，并以曝光源9进行曝光工艺。在图3中，遮光层7与透光层5有间隙，然而在不影响光刻工艺的情况下，遮光层7可紧贴透光层5。在本发明一实施例中，遮光层7为一般常见的掩模。在本发明另一实施例中，遮光层7直接形成于透光层5上的遮光图案。曝光源9经遮光层7及透光层5对正光致抗蚀剂层3进行曝光。在本发明一实施例中，曝光源可为紫外光、激光、X光等光源。