CN112650026B - 基于单种光刻胶的多层胶膜、其图形化方法及其剥离方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种基于单种光刻胶的多层胶膜、其图形化方法及其剥离方法。该图形化方法为使用单种光刻胶制备出底切结构的工艺,仅使用单一的光刻胶,制备出第一层光刻胶膜厚可控的双层胶膜,单次显影后第一层光刻胶形成包括底胶的底切结构;对第二层光刻胶的第二通槽对应的底胶和第二通槽的边缘进行刻蚀,暴露出边缘修饰后的第二通槽所正对的衬底,形成沉积层后,使用单种去胶剥离液即可达到完全剥离的效果。本实施例提供的图形化方法,使得后续剥离操作较为简单且剥离效果好,且获得的具有预设图形的待沉积结构的实际尺寸与定义尺寸一致。
Description
技术领域
本申请涉及微纳加工技术领域,具体而言,本申请涉及一种基于单种光刻胶的多层胶膜、其图形化方法及其剥离方法。
背景技术
在微纳加工技术领域,为了获得微纳尺寸的结构,通常需要光刻和剥离技术来实现。
传统技术中,通常采用单种的正性光刻胶或单种的负性光刻胶,形成厚度为待制备的沉积材料的高度1~3倍的光刻胶层,该方法由于图形区域的光刻胶侧壁直接和沉积的材料接触,光刻胶侧壁上的沉积材料和焊接凸点通槽中的沉积材料相互粘连,不仅不易于光刻胶的剥离,还会导致制备出的沉积材料的图形的形貌较差。以倒装焊工艺中的焊接凸点为例,利用传统工艺制备出的焊接凸点的侧壁呈现出随机的突起和凹陷,具体如图1所示。
现有技术中也有采用多层光刻胶的工艺,为了避免作为牺牲层的第一层光刻胶的侧壁与沉积材料粘连,会将第一层光刻胶的底切结构做的很大,导致第一层光刻胶与衬底结合处的图形远远大于定义图形。而在利用如电子束蒸发、热蒸发、磁控溅射等方法沉积材料时,实验过程中往往会导致衬底温度变高,使得沉积的材料具有横向动量的概率增高,即造成沉积材料底部有侧向移动的倾向,而做得很大的底切结构无法阻挡材料侧向移动,最终导致沉积材料底部的尺寸远大于定义图形的尺寸。仍以焊接凸点为例,具体如如图2和图3所示。这对精密器件来说,沉积材料底部扩散出来的部分会损坏周围的电路结构,影响器件的品质。
并且,现有技术中采用多层光刻胶的工艺仍普遍存在以下问题:
1)采用多种光刻胶结合,烘烤时间以及温度的需求不同,且不同光刻胶的溶剂存在互溶等问题,导致光刻胶之间的兼容性差;
2)需要多次显影,在前显影后的定影、吹干等步骤会影响到在后显影的效果;
3)需要针对多种同光刻胶采用多种去胶剥离液,部分去胶剥离液会腐蚀基片上的原有材料;
4)剥离效果差,部分光刻胶或牺牲层的残胶问题严重;
5)剥离的材料厚度有限,主要受限于单种胶的最大厚度以及牺牲层的最大厚度。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点,提出一种基于单种光刻胶的多层胶膜、其图形化方法及其剥离方法,能够使制得的图形化的沉积层的实际尺寸与定义的图形尺寸保持一致。
第一个方面,本申请实施例提供了一种基于单种光刻胶的多层胶膜的图形化方法,所述图形化方法包括以下步骤:
在清洁后的衬底上涂覆第一层光刻胶,并对涂覆有第一层光刻胶的衬底进行第一烘烤;
对涂覆所述第一层光刻胶后的所述衬底进行第一时长的全面曝光;
在所述第一层光刻胶上涂覆第二层光刻胶,并进行第二烘烤以使所述第一层光刻胶中与所述衬底连接处形成底胶;
对涂覆所述第二层光刻胶后的衬底进行局部曝光,对进行局部曝光后的所述衬底进行第二时长的第三烘烤,以使所述底胶固化,所述第二时长小于所述第一时长;
对所述第二层光刻胶和所述底胶固化后的所述第一层光刻胶一并依次进行显影、定影,得到图形化的所述第一层光刻胶和所述第二层光刻胶,图形化的所述第一层光刻胶包括所述底胶和位于所述底胶远离所述衬底一侧的第一通槽,图形化的所述第二层光刻胶包括第二通槽,所述第二通槽在所述衬底上的正投影位于所述第一通槽在所述衬底上的正投影内;
对所述第二通槽对应的所述底胶和所述第二通槽的边缘进行刻蚀,暴露出边缘修饰后的所述第二通槽所正对的所述衬底。
可选地,所述第一层光刻胶和所述第二层光刻胶为同种正性光刻胶。
可选地,对涂覆有第一层光刻胶的衬底进行第一烘烤,包括:
在所述第一层光刻胶的软烘温度下对涂覆有所述第一层光刻胶的衬底进行第一烘烤。
可选地,在清洁后的衬底上涂覆第一层光刻胶,包括:以一次匀胶或多次匀胶的方式在清洁后的所述衬底上旋涂所述第一层光刻胶。
可选地,对涂覆所述第一层光刻胶后的所述衬底进行第一时长的全面曝光,包括:采用紫外光刻或激光直写的方式,对涂覆所述第一层光刻胶后的所述衬底进行第一时长的全面曝光,所述第一时长大于或等于50s。
可选地,进行第二烘烤使所述第一层光刻胶中与所述衬底连接处形成底胶,包括:在所述第一层光刻胶的软烘温度下对涂覆所述第二层光刻胶后的所述衬底进行所述第二烘烤,以使所述第一层光刻胶中与所述衬底连接处形成底胶。
可选地,对涂覆所述第二层光刻胶后的所述衬底进行局部曝光,包括:采用紫外光刻的掩模曝光方式,或激光直写的曝光方式,对涂覆所述第二层光刻胶后的所述衬底进行局部曝光。
可选地,对局部曝光后的所述衬底进行第二时长的第三烘烤,包括:在所述第一层光刻胶的坚膜温度下,对局部曝光后的所述衬底进行所述第二时长的第三烘烤,所述第二时长小于或等于30s。
可选地,对所述第二层光刻胶和所述底胶固化后的所述第一层光刻胶一并依次进行显影、定影,包括:使用单一显影液,对所述底胶固化后的所述衬底进行一次显影,再以去离子水作为定影液进行定影。
可选地,对所述第二通槽对应的所述底胶和所述第二通槽的边缘进行刻蚀,包括:采用物理刻蚀或反应刻蚀的方法,对所述第二通槽对应的所述底胶和所述第二通槽的边缘进行刻蚀。
第二个方面,本申请实施例提供了一种基于单种光刻胶的多层胶膜的剥离方法,所述剥离方法包括上述的所述的基于单种光刻胶的多层胶膜的图形化方法,还包括:在剩余的所述第二层光刻胶上和暴露的所述衬底上形成沉积层;剥离剩余的所述第一层光刻胶和剩余的所述第二层光刻胶,得到图形的沉积层。
可选地,剥离剩余的所述第一层光刻胶和剩余的所述第二层光刻胶,得到图形化的沉积层,包括:将沉积所述形成沉积层后的所述衬底置于去胶剥离液中,在20~80℃的温度下,去除剩余的所述第一层光刻胶和剩余的所述第二层光刻胶,得到所述图形的沉积层,其中,所述去胶剥离液包含有机溶液和无机碱性溶液。
第三个方面,本申请实施例提供了一种基于单种光刻胶的多层胶膜,所述多层胶膜由上述的基于单种光刻胶的多层胶膜的图形化方法制得。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是:
1)本发明使用单种光刻胶,多层光刻胶膜之间的兼容性好,只需要使用单一显影液一次显影即可得到含有底胶底切结构的多层光刻胶膜;
2)本发明采用多层光刻胶结构,牺牲层的底切结构避免了传统工艺中利用单层正/负光刻胶做剥离工艺时材料与侧壁粘连而导致的剥离困难问题;
3)本发明通过特定的工艺流程,在牺牲层上制备出了薄层底胶,通过刻蚀的方法去除底胶并修饰定义图形的第二层光刻胶侧壁角度,沉积材料底部受到薄层底胶阻挡而不会发生侧向扩散,使沉积材料的尺寸与定义图形一致;
4)本发明使用单种光刻胶,去胶剥离时使用单一去胶液即可,避免了传统工艺中正负光刻胶结合的工艺需要使用多种去胶液所产生残胶的问题;
5)本发明中的作为牺牲层的光刻胶选择面更广,且可以通过匀多层胶的方法来加厚,选取适当厚度的光刻胶可用于不同厚度材料的剥离。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为现有技术中传统工艺制备的焊接凸点的电子显微镜成像图;
图2为现有技术中采用多层光刻胶制备的焊接凸点的形貌示意图;
图3为现有技术中采用多层光刻胶制备的焊接凸点的电子显微镜成像图;
图4为本申请实施例提供的一种基于单种光刻胶的多层胶膜的图形化方法的流程示意图;
图5为本申请实施例提供的一种基于单种光刻胶的多层胶膜的图形化方法的工艺流程图示意图;
图6为本申请实施例提供的一种基于单种光刻胶的多层胶膜的侧壁处的扫描电子显微镜成像图;
图7为图6标注后的基于单种光刻胶的多层胶膜的侧壁处的扫描电子显微镜成像;
图8为本申请实施例提供的一种基于单种光刻胶的多层胶膜的光学显微镜成像图;
图9为根本申请实施例提供的一种基于单种光刻胶的多层胶膜的剥离方法的流程示意图;
图10为本申请实施例提供的一种基于单种光刻胶的多层胶膜的剥离方法中步骤S206-S208的工艺流程图示意图;
图11为本申请实施例提供的一种焊接凸点的扫描电子显微镜成像图。
附图标记:
1-衬底;2-第一层光刻胶;201-第一通槽;202-底胶;3-第二层光刻胶;301-第二通槽;4-图形化的沉积层。
具体实施方式
下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
首先对本申请涉及的几个名词进行介绍和解释:
铟柱:利用蒸发镀膜等方式在衬底样品特定位置沉积的柱状铟金属,常作为焊点使用。
曝光及显影:一种微纳加工技术,主要涉及紫外光刻,即在衬底样品表面涂敷光刻胶,然后将紫外光透过掩模版照射到衬底表面,利用光化学反应改变光刻胶被光照射部分的性质,然后将该与光反应的区域溶解到特定溶液中,达到在衬底表现做出特定图形的目的。
底切:英文“undercut”的中文译名,是一种光刻胶的结构,指胶的底部比顶部宽,侧壁由顶部至底部逐渐向外扩展,光刻胶剖面呈正梯形,经过工艺改良,也会呈现“凸”形等。
底胶:因为衬底加热、显影过程中的化学反应、空气中氧化等多种因素导致在涂敷了光刻胶的衬底表面界面处的光刻胶发生变性,不再溶解于常见的显影液,属于“残胶”的一种。在微纳加工领域,通常会使用去胶机等化学或物理刻蚀的方法来去除底胶。
牺牲层:在剥离技术中,为了剥离非定义区域的沉积材料,会在非定义区域的衬底上涂敷光刻胶;剥离时,这层光刻胶溶解于特定的溶液,同时沉积于其上层的材料也一并剥离,该层光刻胶即称为牺牲层。
剥离:即剥离工艺(lift-off technology),是指衬底经过涂敷光刻胶、曝光、显影后,以具有一定图形的光光刻胶为掩模,带胶通过蒸发等方法沉积所需的材料,如金属等,然后在去除光刻胶的同时,把光刻胶膜上的非需求材料一起剥离干净,最后在衬底上只留下原刻出图形的材料结构。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本实施例提供了一种基于单种光刻胶的多层胶膜的图形化方法,如图4和图5所示,本实施例提供的图形化方法包括以下步骤:
S101:在清洁后的衬底1上涂覆第一层光刻胶2,并对涂覆有第一层光刻胶2的衬底1进行第一烘烤。
具体地,第一层光刻胶2可以采用正性光刻胶,采用旋涂方式涂覆在清洁后的衬底上。在本步骤中,对涂覆有第一层光刻胶的衬底进行第一烘烤,包括:在第一层光刻胶2的软烘温度下对第一层光刻胶2的衬底1进行第一烘烤。不同光刻胶的软烘温度有所区别,以AZ4620正性光刻胶为例,其软烘温度为100℃。
S102:对涂覆第一层光刻胶2后的衬底1进行第一时长的全面曝光。
具体地,采用紫外光刻或激光直写的方式,对涂覆第一层光刻胶2后的衬底1进行第一时长的全面曝光,第一时长大于或等于50s。即对涂覆第一层光刻胶2后的衬底1进行较长时间的全面曝光,使第一层光刻胶2彻底转化为能够溶于显影液的牺牲层,便于实现后续的剥离操作。
S103:在第一层光刻胶2上涂覆第二层光刻胶3,并进行第二烘烤以使第一层光刻胶2中与衬底1连接处形成底胶202。
具体地,第二层光刻胶和第一层光刻胶为同一种光刻胶,进行第二烘烤使第一层光刻胶中与衬底连接处形成底胶202,包括:在第一层光刻胶2的软烘温度下对涂覆第二层光刻胶3后的衬底1进行第二烘烤,使第一层光刻胶2中与衬底1连接处形成底胶202。
S104:对涂覆第二层光刻胶后的衬底进行局部曝光,对进行局部曝光后的衬底进行第二时长的第三烘烤,以使底胶固化,第二时长小于第一时长。
具体地,对涂覆第二层光刻胶3后的衬底1进行局部曝光,包括:采用紫外光刻的掩模曝光方式,或激光直写的曝光方式,对涂覆第二层光刻胶3后的衬底1进行局部曝光。
具体地,对局部曝光后的衬底1进行第二时长的第三烘烤,包括:在第一层光刻胶2的坚膜温度下,对局部曝光后的衬底1进行第二时长的第三烘烤,第二时长小于或等于30s。
S105:对第二层光刻胶3和底胶202固化后的第一层光刻胶2一并依次进行显影、定影,得到图形化的第一层光刻胶2和图形化的第二层光刻胶3,图形化的第一层光刻胶2包括底胶202和位于底胶202远离衬底1一侧的第一通槽201,图形化的第二层光刻胶3包括第二通槽302,第二通槽301在衬底1上的正投影位于第一通槽201在衬底1上的正投影内。即图形化的第一层光刻胶2和图形化的第二层光刻胶3形成底切结构。
S106:对第二通槽301对应的底胶202和第二通槽301的边缘进行刻蚀,暴露出边缘修饰后的第二通槽301所正对的衬底1。
本发明实施例公开了一种基于单种光刻胶的多层光刻胶膜的图形化方法,该方法在清洗后的衬底上匀第一层光刻胶2,进行第一烘烤以蒸干第一层光刻胶2的溶剂;然后进行全面曝光使第一层光刻胶2全部与光充分反映,易溶于显影液;然后在第一层光刻胶2上匀与第一层光刻胶2同种的第二层光刻胶3并烘干;利用掩模在第二层光刻胶3上曝光出图形;显影,第二层光刻胶3只有与光反应的区域会溶解于显影液,第一层光刻胶2的全部区域均和光充分反映,故会随着显影时间的延长逐渐横向溶解,形成底切结构,该底切结构的横向尺寸可以通过控制显影的时间来调整;使用去胶机等设备,通入刻蚀气体对第二通槽301正对的底胶进行刻蚀,同时修饰第二层光刻胶3的侧壁角度;使用电子束蒸发等镀膜方法在有该种底切结构的衬底1上形成沉积层,使得沉积层的侧壁不会与光刻胶的侧壁粘连;将形成沉积层后的衬底1至于去胶剥离液中,释放两层光刻胶,光刻胶上的非定义图形区域的材料随着光刻胶的释放被一起剥离干净,衬底上留下定义图形区域的材料。获得的具有图形的沉积层的实际尺寸与定义尺寸一致,且获得的具有预设图形的待沉积结构具有良好的形貌。
基于同一发明构思,本实施例提供了一种基于单种光刻胶的多层光刻胶膜,该多层光刻胶膜由上述实施例中的基于单种光刻胶的多层光刻胶膜的图形化方法制得。
具体地,如图6和图7所示,基于单种光刻胶的多层光刻胶膜的通槽处呈底切结构,能够有效避免待沉积材料与第一层光刻胶2的第一通槽201的侧壁接触,能够提升获得的具有图形化的沉积层的侧壁的表面形貌,并且作为牺牲层的第一层光刻胶2与图形化的沉积层的侧壁不接触,更容易实现后续的剥离操作。
如图8所示,以形成呈阵列排布的焊接凸点的多层光刻胶膜层为例,图形化后的多层光刻胶膜上也相应地有呈阵列排布的通槽,在俯视视角,能够看到第二层光刻胶3上呈阵列排布的第二通槽301。
基于同一发明构思,本实施例提供了一种基于单种光刻胶的多层光刻胶膜的剥离方法,如图9和图10所示,该方法包括上述实施例中的基于单种光刻胶的多层光刻胶膜的图形化方法,即图9所示的步骤S201至步骤S206,与上述实施例中的基于单种光刻胶的多层光刻胶膜的图形化方法中的步骤S101至步骤S106相同,在此不再赘述。
本实施例提供的剥离方法还包括如下步骤:
S207:在剩余的第二层光刻胶3上和暴露的衬底1上形成沉积层。
S208:剥离剩余的第一层光刻胶2和剩余的第二层光刻胶3,得到图形化的沉积层4。
具体地,将形成沉积层后的衬底1置于去胶剥离液中,在20~80℃的温度下,去除剩余的第一层光刻胶2和剩余的第二层光刻胶3,得到图形的沉积层4,其中,去胶剥离液包含有机溶液和无机碱性溶液。
本实施例提供的基于单种光刻胶的多层胶膜的剥离方法,经过对第一层光刻胶2的长时间曝光处理以使第一层光刻胶2彻底转化为牺牲层,并形成具有底切结构的图形,并对第二通槽301对应的底胶202和第二通槽301的边缘进行刻蚀,能够保证在后续待沉积材料的沉积过程中,能够有效避免待沉积材料在衬底1上横向扩散,从而保证获得的图形化的沉积层的图形尺寸与定义的图形尺寸保持一致。
具体地,以具有预设图形的待沉积结构4为铟柱为例,通过本实施例提供的剥离方法获得的铟柱如图11所示,该铟柱与衬底1的连接处没有横向扩散,即铟柱的实际尺寸与定义的尺寸相同,并且获得的铟柱表面光滑,形貌好。
为了便于理解,下述提供一具体实施例,以制备铟柱为例对本申请提供的剥离方法进行说明。
本实施例使用AZ 4620正性光刻胶剥离约8μm厚度的金属铟膜以形成高度为8μm的铟柱:
步骤1:选取硅衬底作为衬底,将清洗干净的硅衬底置于旋涂(spin-coating)式匀胶机上,选用AZ 4620正性光刻胶来形成第一层光刻胶,将AZ 4620正性光刻胶均匀滴于硅衬底的中心,然后以300~800rpm先运行1~5s,再以1000~2000rpm运行30~60s进行匀胶,以获得厚度为8.5~12μm的第一层光刻胶。然后将匀胶后的硅衬底置于加热板上,以100℃烘烤120s将AZ 4620正性光刻胶的溶剂蒸干。
步骤2:使用紫外光刻机的泛曝光(即全面曝光)模式(Flood-E)对具有第一层光刻胶的硅衬底进行曝光。例如,以功率为850~1000W,时间为60~120s对具有第一层光刻胶的硅衬底进行全面曝光,使第一层光刻胶与光充分反应。
步骤3:将进行过步骤2后的硅衬底置于spin-coating式匀胶机上,选用AZ4620正性光刻胶旋涂以形成第二层光刻胶,然后以300~800rpm先运行3s,再以3000~5000rpm运行30~60s,以获得厚度为5~7μm的第二层光刻胶。然后将衬底置于加热板上以100℃烘烤60s~150s,对第二层光刻胶进行第二烘烤,同时使第一层光刻胶的底部形成底胶。针对不同沉积材料在沉积过程中的横向扩散趋势不同,需要的底胶的厚度略有不同,底胶的厚度可以通过第二烘烤的时长来控制。
步骤4:使用紫外光刻机的接触模式(Hard),采用掩模版进行局部曝光以定义图形,并将局部曝光后的硅衬底置于加热板上以110℃、时间为10s~30s,进行第三烘烤,以固化底胶,其中,110℃为AZ 4620正性光刻胶的坚膜温度。
步骤5:将进行过步骤4后的硅衬底置于用去离子水稀释过的25%四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液中(25%TMAH:H2O=1:8),显影100s~200s,取出后置于去离子水中定影30s~60s,然后取出用氮气吹干,此时在硅衬底上形成具有底胶和底切结构的双层光刻胶膜。具体地,根据实际需求来确定显示时间,以获得不同程度的底切结构。
步骤6:将步骤5之后的硅衬底样品置于去胶机中,在100~300sccm纯氧环境下,功率为200~500W,刻蚀时间为1~5min的条件下,刻蚀掉第二通槽所正对的底胶,并修饰第二层光刻胶的第二通槽的侧壁的角度。
步骤7:使用热蒸发镀膜设备,在真空度为9×10-4Pa的条件下,蒸镀约8μm厚的铟金属膜(In)。由于有底切结构,铟金属的侧壁与双层胶膜之间没有粘连,同时由于有刻蚀后的底胶,阻挡了铟金属底部的侧向扩散。
步骤8:将进行过步骤7后的硅衬底置于丙酮中浸泡以释放AZ 4620双层正胶,室温剥离24h,然后先后用丙酮、异丙醇、去离子水超声清洗样品,得到与定义图形相同尺寸的铟柱。
经过上述步骤,能够获得高度为8μm的铟柱。在具体实施时,根据铟柱的高度不同,来确定需要形成的第一层光刻胶和第二层光刻胶的厚度,通常,第一层光刻胶的厚度应满足形成尺寸适宜的底切结构的需求,第一层光刻胶与第二层光刻胶的厚度之和要略大于铟柱高度的2倍,即第二层光刻胶的上表面与铟柱的顶部之间的高度差要略大于铟柱的高度,以避免沉积在第二层光刻胶上的铟材料与形成铟柱的铟材料连接在一起。
需要说明的是,本申请提供的方法还可以用于制作其他图形化的金属层和非金属层,例如,金属电极、金属引脚等金属材料的结构,以及跨线桥撑(形成桥接时,位于两个导电层之间的绝缘层)等氧化物材料的。
另外,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
本技术领域技术人员可以理解,本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (12)
1.一种基于单种光刻胶的多层胶膜的图形化方法,其特征在于,包括以下步骤:
在清洁后的衬底上涂覆第一层光刻胶,并对涂覆有第一层光刻胶的衬底进行第一烘烤;
对涂覆所述第一层光刻胶后的所述衬底进行第一时长的全面曝光;
在所述第一层光刻胶上涂覆第二层光刻胶,并进行第二烘烤以使所述第一层光刻胶中与所述衬底连接处形成底胶;
对涂覆所述第二层光刻胶后的衬底进行局部曝光,在所述第一层光刻胶的坚膜温度下对进行局部曝光后的所述衬底进行第二时长的第三烘烤,以使所述底胶固化,所述第二时长小于所述第一时长,所述第二时长小于或等于30 s;
对所述第二层光刻胶和所述底胶固化后的所述第一层光刻胶一并依次进行显影、定影,得到图形化的所述第一层光刻胶和图形化的所述第二层光刻胶,图形化的所述第一层光刻胶包括所述底胶和位于所述底胶远离所述衬底一侧的第一通槽,图形化的所述第二层光刻胶包括第二通槽,所述第二通槽在所述衬底上的正投影位于所述第一通槽在所述衬底上的正投影内;
对所述第二通槽对应的所述底胶和所述第二通槽的边缘进行刻蚀,暴露出边缘修饰后的所述第二通槽所正对的所述衬底。
2.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,所述第一层光刻胶和所述第二层光刻胶为同种正性光刻胶。
3.根据权利要求2所述的图形化方法,其特征在于,对涂覆有第一层光刻胶的衬底进行第一烘烤,包括:
在所述第一层光刻胶的软烘温度下对涂覆所述第一层光刻胶的所述衬底进行第一烘烤。
4.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,在清洁后的衬底上涂覆第一层光刻胶,包括:
以一次匀胶或多次匀胶的方式在清洁后的所述衬底上旋涂所述第一层光刻胶。
5.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,对涂覆所述第一层光刻胶后的所述衬底进行第一时长的全面曝光,包括:
采用紫外光刻或激光直写的方式,对涂覆所述第一层光刻胶后的所述衬底进行第一时长的全面曝光,所述第一时长大于或等于50 s。
6.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,进行第二烘烤以使所述第一层光刻胶中与所述衬底连接处形成底胶,包括:
在所述第一层光刻胶的软烘温度下对涂覆所述第二层光刻胶后的所述衬底进行所述第二烘烤,以使所述第一层光刻胶中与所述衬底连接处形成底胶。
7.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,对涂覆所述第二层光刻胶后的所述衬底进行局部曝光,包括:
采用紫外光刻的掩模曝光方式,或激光直写的曝光方式,对涂覆所述第二层光刻胶后的所述衬底进行局部曝光。
8.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,对所述第二层光刻胶和所述底胶固化后的所述第一层光刻胶一并依次进行显影、定影,包括:
使用单一显影液,对所述底胶固化后的所述衬底进行一次显影,再以去离子水作为定影液进行定影。
9.根据权利要求1所述的图形化方法,其特征在于,对所述第二通槽对应的所述底胶和所述第二通槽的边缘进行刻蚀,包括:
采用物理刻蚀或反应刻蚀的方法,对所述第二通槽对应的所述底胶和所述第二通槽的边缘进行刻蚀。
10.一种基于单种光刻胶的多层胶膜的剥离方法,包括权利要求1-9中任一项所述的基于单种光刻胶的多层胶膜的图形化方法,其特征在于,还包括:
在剩余的所述第二层光刻胶上和暴露的所述衬底上形成沉积层;
剥离剩余的所述第一层光刻胶和剩余的所述第二层光刻胶,得到图形化的沉积层。
11.根据权利要求10所述的剥离方法,其特征在于,剥离剩余的所述第一层光刻胶和剩余的所述第二层光刻胶,得到图形化的沉积层,包括:
将形成沉积层后的所述衬底置于去胶剥离液中,在20℃~80℃的温度下,去除剩余的所述第一层光刻胶和剩余的所述第二层光刻胶,得到所述图形化的沉积层,其中,所述去胶剥离液包含有机溶液和无机碱性溶液。
12.一种基于单种光刻胶的多层胶膜,其特征在于,所述多层胶膜由权利要求1-9中任一项所述基于单种光刻胶的多层胶膜的图形化方法制得。
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