[发明专利]图形化衬底的方法

说明书

本发明公开了一种图形化衬底的方法，包括：在衬底的表面形成2.0～2.7μm厚的光刻掩膜；通过曝光机和光刻版对光刻掩膜进行曝光处理；将曝光处理后的衬底送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到一次显影后的衬底；将一次显影后的衬底继续送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到二次显影后的衬底。通过采用负性显影液进行两次显影，光刻图形的显影质量更好，能够有效提高光刻图形的分辨率，确保光刻图形尺寸的一致性，提高衬底图形化后的出光效率。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，更具体地，涉及一种图形化衬底的方法。

背景技术

光刻技术是一种将特征图形转移到晶圆上的工艺，被广泛应用于半导体器件和集成电路行业。随着人类节能环保意识的不断增强，半导体照明取代白炽灯的趋势不可逆转，半导体照明行业持续发展壮大。蓝宝石衬底是半导体照明行业使用最广的衬底材料，而蓝宝石衬底图形化技术是目前主流的提高半导体照明器件出光效率的方法。

传统的蓝宝石衬底图形化技术主要包括：先采用光刻工艺在蓝宝石衬底表面形成特定的掩膜图形，再采用干法刻蚀技术对存在掩膜图形的衬底进行刻蚀，得到图形化的蓝宝石衬底。然而，这种图形化技术的控制难度大，经常会出现蓝宝石衬底的中间区域显影过度、边缘区域显影不彻底的情况，并且也很难使光刻图形的底部和拐角处完整显影，部分光刻图形显影后存在缺陷，导致图形化后的蓝宝石衬底在分辨率、图形一致性、光刻良品率等方面均不是很理想。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种图形化衬底的方法，解决了现有技术中衬底图形化技术在分辨率、图形一致性、光刻良品率等方面不理想的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种图形化衬底的方法，包括：

在衬底的表面形成2.0～2.7μm厚的光刻掩膜；

通过曝光机和光刻版对光刻掩膜进行曝光处理；

将曝光处理后的衬底送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到一次显影后的衬底；其中，所述负性显影液在衬底表面的保留时间T1＝30～40s；所述有机冲洗剂的冲洗时间M1＝20～30s；所述热板的烘烤温度D1＝100～110℃，烘烤时间N1＝40～60s；

将一次显影后的衬底继续送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到二次显影后的衬底；其中，所述负性显影液在衬底表面的保留时间T2＝1.2T1；所述有机冲洗剂的冲洗时间M2＝0.9M1；所述热板的烘烤温度D2＝1.1D1，烘烤时间N2＝0.8N1。

优选的，所述负性显影液包括乙醇、二甲苯和表面活性剂，其中，乙醇的质量占比为15～20％，二甲苯的质量占比为22～26％，表面活性剂的质量占比为3～6％。

优选的，所述表面活性剂为聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠中的至少一者。

优选的，所述有机冲洗剂为碳酸二甲酯、无水乙醇中的至少一者。

优选的，所述在衬底的表面形成2.0～2.7μm厚的光刻掩膜的步骤，具体为：

将正性光刻胶均匀涂布在衬底的表面，然后将衬底送至热板烘烤，烘烤温度为90～110℃，烘烤时间为60～120s，再将衬底送至23℃冷却盘冷却，冷却时间为30～45s。

优选的，所述正性光刻胶包括酚醛树脂、重氮奈醌磺酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯。

优选的，所述通过曝光机和光刻版对光刻掩膜进行曝光处理的步骤，具体为：