CN113013022B - 一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜 - Google Patents
一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113013022B CN113013022B CN202110197000.5A CN202110197000A CN113013022B CN 113013022 B CN113013022 B CN 113013022B CN 202110197000 A CN202110197000 A CN 202110197000A CN 113013022 B CN113013022 B CN 113013022B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photoresist
- sample
- hardened photoresist
- dielectric film
- patternable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 142
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 39
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000233 ultraviolet lithography Methods 0.000 claims abstract description 8
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 8
- 238000000861 blow drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 5
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 5
- 238000004380 ashing Methods 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 6
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N diacetone alcohol Natural products CC(=O)CC(C)(C)O SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
本发明涉及一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜。本发明首先采用旋涂法在衬底表面涂覆一层光刻胶，并接着利用紫外光刻对该光刻胶层进行图形化，然后用氧等离子体处理样品表面，使表层光刻胶中的酚醛树脂发生交联而硬化，形成一层仅有4至5纳米厚的硬化光刻胶薄膜，之后将样品浸泡在丙酮剥离溶剂中，未被硬化的光刻胶被溶剂溶解，而硬化光刻胶薄膜由于不溶于丙酮等有机溶剂则留在衬底上。为使硬化光刻胶薄膜继承光刻胶的图案，采用原位转移方法：将从剥离溶剂中取出的样品静置在工作台上，待溶剂完全自然挥发之后再用丙酮/异丙醇等有机溶剂对样品进行清洗即可。本发明的超薄硬化光刻胶薄膜具有可图形化、可重复堆叠、高均匀平整度等优点。
Description
技术领域
本发明涉及光刻、低温等离子体处理与有机介电材料领域，特别涉及一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜及其制备方法。
背景技术
有机电子器件在电子皮肤、可穿戴器件、生物体嵌入式器件以及可折叠显示器等新兴电子器件领域发挥着不可替代的作用，而介电材料是有机电子器件不可缺少的组成部分，与传统无机介电材料相比，聚合物基有机介电材料具有更好的机械柔韧性和易加工型。同时，这些新兴的电子器件为了降低功耗，在保证绝缘性能的基础上，对介电材料厚度的要求越来越苛刻。
光刻胶作为一种聚合物基复合绝缘材料，拥有良好的机械性能和易图形化的特点，在新型电子器件领域常常被用作介电材料，但由于其化学性质不够稳定（易溶于有机溶剂），以及通过旋涂法获得的光刻胶厚度往往过厚（> 0.3微米），从而导致电子器件的性能和复杂性均受到了限制。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜及其制备方法，其利用紫外光刻实现图形化，通过氧等离子体使得表层的光刻胶发生硬化，通过原位转移方法将硬化光刻胶薄膜垂直转移至衬底上。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜及其制备方法，包括如下步骤：
步骤1：采用旋涂法将光刻胶涂覆在衬底表面；
步骤2：利用紫外光刻工艺将衬底上的光刻胶涂层进行图形化；
步骤3：使用氧等离子体对衬底表面进行全局刻蚀，使得表层的光刻胶发生硬化形成一层硬化光刻胶薄膜；
步骤4：将经过氧等离子体全局刻蚀的样品浸泡在剥离溶剂中，通过原位转移方法，将硬化光刻胶薄膜垂直转移至衬底上。
步骤1在衬底表面涂覆光刻胶形成光刻胶涂层。步骤2得到具有图形化光刻胶涂层的衬底。步骤3针对具有图形化光刻胶涂层的衬底表面进行氧等离子体全局刻蚀，使光刻胶（光刻胶涂层）的表层硬化形成一层硬化光刻胶薄膜；步骤3实际为氧等离子体全局刻蚀步骤，得到经过氧等离子体全局刻蚀的样品。
进一步地，步骤2具体过程为：前烘—0.35秒紫外曝光—后烘—30秒显影液显影。
进一步改进的是，步骤4中所述的原位转移方法包括如下分步骤：
步骤41：将经过氧等离子体全局刻蚀的样品放入剥离溶剂中约2个小时来溶解未硬化的光刻胶。
步骤42：从剥离溶剂中缓慢取出样品并保持样品表面被剥离溶剂完全浸润，将样品静置在水平工作台上5至10分钟，让样品表面的残余剥离溶剂自然挥发。
步骤43：待样品表面的剥离溶剂完全挥发之后，将样品依次浸入丙酮和异丙醇之中去除表面残留有机物。
步骤44：从最后的异丙醇清洗溶剂中缓慢取出样品并保持样品表面被异丙醇完全浸润，接着使用高压氮***将样品表面的异丙醇快速吹干。
上述方案中，步骤1所述的光刻胶可以为SPR 220，S1813等以酚醛树脂为基体材料的正性光刻胶，而衬底不仅包含硅晶圆，还可以为其它衬底，例如金属层、介质层以及PET等一些柔性有机衬底；步骤3所述的氧等离子体刻蚀的最佳条件为45瓦的RF功率且持续20秒；步骤4所述的剥离溶剂可以为丙酮或异丙醇，可以保证硬化光刻胶薄膜垂直转移至衬底上；而不能采用Remover PG（其为NMP基去胶剂）等一些专用的去胶剂，否则硬化光刻胶薄膜将会被完全剥离（完全剥离指在Remover PG等专用的去胶剂作用下硬化光刻胶薄膜完全脱离衬底）。
重复步骤1至4以及步骤41至44可以实现任意层数硬化光刻胶薄膜的堆叠。该方法通过重复操作实现任意层数硬化光刻胶薄膜的堆叠；
在重复堆叠过程中，若设计的第2层硬化光刻胶图形尺寸比第1层大，则最后制备的这两层硬化光刻胶薄膜的尺寸与两层各自的设计值保持一致；
在重复堆叠过程中，若设计的第2层硬化光刻胶图形尺寸比第1层小，由于氧等离子体的灰化作用，第2层硬化光刻胶薄膜的尺寸将被裁剪成与第1层一致。
本发明提供了一种新型超薄有机介电薄膜材料及其制备方法，具有以下有益效果：
1）本发明所涉及的光刻胶和衬底具有较大的普适性，所制备的可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜的尺度大小可从几微米至几毫米内任意取值，工艺与平面工艺兼容，成本低；
2）本发明所制备的超薄硬化光刻胶薄膜表面平整度高，RMS粗糙度仅有0.472纳米，该薄膜在厚度仅有4至5纳米时依然具有较好的绝缘性，单层和双层硬化光刻胶薄膜在场强分别为2.5 MV/cm和1.0 MV/cm时的漏电电流密度分别低于10-4 A/cm2和10-5 A/cm2。
附图说明
图1：制备图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜的主流程图；
图2：原位转移方法的流程图；
图3：所制备的图形化的单层超薄硬化光刻胶介电薄膜的光学显微镜图；
图4：氧等离子体刻蚀条件为45瓦/20秒条件下所制备的单层超薄硬化光刻胶介电薄膜的AFM表征图；
图5：氧等离子体刻蚀条件为30瓦/20秒条件下所制备的单层超薄硬化光刻胶介电薄膜的AFM表征图；
图6：制备双层超薄硬化光刻胶介电薄膜的流程图；
图7：所制备的单层和双层超薄硬化光刻胶介电薄膜的绝缘性能表征。
具体实施方式
为了对本发明作进一步的说明，下面将结合具体实施例和附图进行详细描述。
实施例1：
图1所示的是本发明的实施例1方法的主流程图，本发明公开的可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜及其制备方法包括如下步骤：
步骤1：采用旋涂法（转速4000 rpm，时间30秒）将光刻胶SPR220-3.0涂覆在硅衬底表面，该硅衬底预先通过湿法氧化在表面生长了300纳米厚的SiO2氧化层。
步骤2：涂覆光刻胶后的硅衬底经过90秒115℃前烘—0.35秒紫外曝光—90秒115℃后烘—30秒（显影时间）AZ300显影液显影这一系列紫外光刻工艺进行图形化。前烘指紫外曝光前的烘干步骤：115℃，前烘时间90秒；后烘指紫外曝光后的烘干步骤：115℃，后烘时间90秒。
步骤3：将显影后的样品用去离子水和氮***清洗干净后放入Plasma-Therm 7.0中使用RF功率（射频功率）为45瓦的氧等离子体对样品表面进行持续20秒的全局刻蚀，使得表层的光刻胶发生硬化。
步骤4：将经过氧等离子体处理的样品浸泡在丙酮溶剂中，通过原位转移方法，将硬化光刻胶薄膜垂直转移至衬底上。
图2所示的是原位转移方法的具体流程，包括以下步骤：
步骤41：将经过氧等离子体全局刻蚀的样品放入丙酮溶剂（剥离溶剂）中约2个小时来溶解未被氧等离子体硬化的光刻胶。经过氧等离子体全局刻蚀的样品为步骤3所得，即图2中的第一步中的样品（主要由衬底、光刻胶（未硬化）、硬化光刻胶构成，硬化光刻胶即硬化光刻胶薄膜）。
步骤42：从丙酮溶剂中缓慢取出样品（指图2中的第二步中的样品，主要由衬底、硬化光刻胶构成）并保持样品表面被丙酮完全浸润，将样品静置在水平工作台上5至10分钟，等待样品表面的残余丙酮自然挥发。
步骤43：待样品表面的残留丙酮完全挥发之后，将样品依次浸入丙酮和异丙醇溶剂之中去除表面残留有机物。具体地，先将样品浸入丙酮中进行清洗（第一次清洗，清洗溶剂为丙酮），再将样品浸入异丙醇中进行清洗（第二次清洗，清洗溶剂为异丙醇）。
步骤44：从最后的异丙醇清洗溶剂（即第二次清洗使用的异丙醇）中缓慢取出样品并保持样品表面被异丙醇完全浸润，接着使用高压氮***将样品表面的异丙醇快速吹干。
此实施例制备得到的图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜具有最佳的表面完整度和平整度，见图4中的AFM表征结果。
实施例2：
步骤1：采用旋涂法（转速4000 rpm，时间30秒）将光刻胶SPR220-3.0涂覆在硅衬底表面，硅衬底表面预先通过湿法氧化生长了300纳米厚的SiO2氧化层。
步骤2：涂覆光刻胶后的硅衬底经过90秒115℃前烘—0.35秒紫外曝光—90秒115℃后烘—30秒AZ300显影液显影这一系列紫外光刻工艺进行图形化。
步骤3：将显影后的样品用去离子水和氮***清洗干净后放入Plasma-Therm 7.0中使用RF功率为30瓦的氧等离子体对样品表面进行持续20秒的全局刻蚀，使得表层的光刻胶发生硬化。
步骤4：将经过氧等离子体全局刻蚀的样品浸泡在丙酮剥离溶剂中，通过原位转移方法，将硬化光刻胶薄膜垂直转移至衬底上。
图2所示的是原位转移方法的具体流程，包括以下步骤：
步骤41：将经过氧等离子体全局刻蚀的样品放入丙酮中约2个小时来溶解未被氧等离子体硬化的光刻胶。
步骤42：从丙酮中缓慢取出样品并保持样品表面被丙酮完全浸润，将样品静置在水平工作台上5至10分钟，等待样品表面的残余丙酮自然挥发。
步骤43：待样品表面的残留丙酮完全挥发之后，将样品依次浸入丙酮和异丙醇溶剂之中去除表面残留有机物。
步骤44：从最后的异丙醇清洗溶剂中缓慢取出样品并保持样品表面被异丙醇完全浸润，接着使用高压氮***将样品表面的异丙醇快速吹干。
此实施例制备得到的图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜表面出现了大量孔洞（图5），极大地影响了材料的绝缘性能。
实施例3：
为了实现对硬化光刻胶薄膜厚度的调控，本发明可以通过重复多次工艺来制备任意层数的图形化的硬化光刻胶介电薄膜。
在实施例1获得的图形化的超薄硬化光刻胶薄膜的基础上再实施如图6所示的各个步骤：
步骤一：用丙酮以及异丙醇溶剂清洗实施例1所制备的图形化的超薄硬化光刻胶薄膜。
步骤二：采用旋涂法（转速4000 rpm，时间30秒）将光刻胶SPR220-3.0涂覆在衬底表面；涂覆光刻胶后的衬底经过90秒115℃前烘—0.35秒紫外曝光—90秒115℃后烘—30秒AZ300显影液显影这一系列紫外光刻工艺对光刻胶进行图形化，此步骤中紫外曝光所用的掩膜版图案与实施例1中的不同，显影后的光刻胶图案比其底下第1层硬化光刻胶薄膜图案大。
步骤三：将显影后的样品用去离子水和高压氮***清洗干净后放入Plasma-Therm7.0中使用RF功率为45瓦的氧等离子体对样品表面进行持续20秒的全局刻蚀，使得表层的光刻胶发生硬化，从而生成第2层硬化光刻胶薄膜。
步骤四：将经过氧等离子体全局刻蚀的样品浸泡在丙酮剥离溶剂中，通过原位转移方法，即重复实施例1中的步骤41至44，将第2层硬化光刻胶薄膜垂直转移至衬底上，覆盖在第1层硬化光刻胶薄膜上。
依次用丙酮以及异丙醇溶剂清洗所制备的双层的图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜。
我们发现，当光刻胶在遭受氧等离子轰击之后，表层光刻胶由于其组分中的聚合物发生交联而硬化，形成一层硬化光刻胶薄膜，硬化后的光刻胶薄膜不溶于丙酮、异丙醇等有机溶剂，通过巧妙的方法，在去除了未硬化的光刻胶之后，我们成功地将光刻胶表层的硬化光刻胶薄膜原位转移至衬底上，获得了与光刻胶图案一致的图形化的硬化光刻胶薄膜，横向位移小于0.5微米。通过AFM表征，我们测量了不同工艺条件下制备的硬化光刻胶薄膜的厚度和表面平整度，厚度均在4至5纳米之间，图4为其中一例，其表面RMS粗糙度为0.472纳米。通过多次重复制备流程我们可以实现任意层数硬化光刻胶薄膜的堆叠，我们在硬化光刻胶薄膜上下表面制作了电极之后表征了其绝缘性能，图7给出了单层和双层硬化光刻胶薄膜(分别由实施例1、实施例3制得)在不同场强下的漏电电流密度。此类可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜在高性能电子器件领域和柔性器件等领域有着重要的应用前景。
以上所举的实施例仅是为了对本发明进行详细的说明，并不用于限定本发明的保护范围。在不脱离本发明所述原理的情况下，本领域的技术人员做出的改良也应视为本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜，其特征在于，该介电薄膜采用以下步骤制备：
步骤1：采用旋涂法将光刻胶涂覆在衬底表面；
步骤2：利用紫外光刻工艺将衬底上的光刻胶涂层进行图形化；
步骤3：使用氧等离子体对衬底表面进行全局刻蚀，使得表层的光刻胶发生硬化形成一层硬化光刻胶薄膜；氧等离子体刻蚀所用的RF功率为45瓦；
步骤4：将经过氧等离子体全局刻蚀的样品浸泡在剥离溶剂中，通过原位转移方法，将硬化光刻胶薄膜垂直转移至衬底上。
2.如权利要求1所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜，其特征在于：步骤4中所述的原位转移方法包括如下分步骤：
步骤41：将经过氧等离子体全局刻蚀的样品放入剥离溶剂中2个小时以溶解未硬化的光刻胶；
步骤42：从剥离溶剂中缓慢取出样品并保持样品表面被剥离溶剂完全浸润，将样品静置在水平工作台上5至10分钟，让样品表面的残余剥离溶剂自然挥发；
步骤43：待样品表面的剥离溶剂完全挥发之后，将样品依次浸入丙酮和异丙醇之中以去除表面残留有机物；
步骤44：从最后的异丙醇清洗溶剂中缓慢取出样品并保持样品表面被异丙醇完全浸润，接着使用高压氮***将样品表面的异丙醇快速吹干。
3.如权利要求1所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜，其特征在于：步骤1所述的光刻胶为以酚醛树脂为基体材料的正性光刻胶。
4.如权利要求1所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜，其特征在于：步骤1所述的衬底是硅晶圆、金属层或者PET。
5.如权利要求1所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜，其特征在于：步骤3氧等离子体刻蚀持续时间为20秒。
6.如权利要求1所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜，其特征在于：步骤4所述的剥离溶剂为丙酮或异丙醇。
7.如权利要求1所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜，其特征在于，通过重复操作实现任意层数硬化光刻胶薄膜的堆叠；
在重复堆叠过程中，若设计的第2层硬化光刻胶图形尺寸比第1层大，则最后制备的这两层硬化光刻胶薄膜的尺寸与设计值保持一致；
在重复堆叠过程中，若设计的第2层硬化光刻胶图形尺寸比第1层小，由于氧等离子体的灰化作用，第2层硬化光刻胶薄膜的尺寸被裁剪成与第1层一致。
8.一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1：采用旋涂法将光刻胶涂覆在衬底表面；
步骤2：利用紫外光刻工艺将衬底上的光刻胶涂层进行图形化；
步骤3：使用氧等离子体对衬底表面进行全局刻蚀，使得表层的光刻胶发生硬化形成一层硬化光刻胶薄膜；氧等离子体刻蚀所用的RF功率为45瓦；
步骤4：将经过氧等离子体全局刻蚀的样品浸泡在剥离溶剂中，通过原位转移方法，将硬化光刻胶薄膜垂直转移至衬底上。
9.如权利要求8所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤4中所述的原位转移方法包括如下分步骤：
步骤41：将经过氧等离子体全局刻蚀的样品放入剥离溶剂中2个小时以溶解未硬化的光刻胶；
步骤42：从剥离溶剂中缓慢取出样品并保持样品表面被剥离溶剂完全浸润，将样品静置在水平工作台上5至10分钟，让样品表面的残余剥离溶剂自然挥发；
步骤43：待样品表面的剥离溶剂完全挥发之后，将样品依次浸入丙酮和异丙醇之中以去除表面残留有机物；
步骤44：从最后的异丙醇清洗溶剂中缓慢取出样品并保持样品表面被异丙醇完全浸润，接着使用高压氮***将样品表面的异丙醇快速吹干。
10.如权利要求8所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤1所述的光刻胶为以酚醛树脂为基体材料的正性光刻胶。
11.如权利要求8所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤1所述的衬底是硅晶圆、金属层或者PET。
12.如权利要求8所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤3氧等离子体刻蚀持续时间为20秒。
13.如权利要求8所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜的制备方法，其特征在于：步骤4所述的剥离溶剂为丙酮或异丙醇。
14.如权利要求8所述的一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜的制备方法，其特征在于，该方法通过重复操作实现任意层数硬化光刻胶薄膜的堆叠；
在重复堆叠过程中，若设计的第2层硬化光刻胶图形尺寸比第1层大，则最后制备的这两层硬化光刻胶薄膜的尺寸与设计值保持一致；
在重复堆叠过程中，若设计的第2层硬化光刻胶图形尺寸比第1层小，由于氧等离子体的灰化作用，第2层硬化光刻胶薄膜的尺寸被裁剪成与第1层一致。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110197000.5A CN113013022B (zh) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | 一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110197000.5A CN113013022B (zh) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | 一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113013022A CN113013022A (zh) | 2021-06-22 |
| CN113013022B true CN113013022B (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=76405788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110197000.5A Active CN113013022B (zh) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | 一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113013022B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5659450A (en) * | 1993-12-27 | 1997-08-19 | Nec Corporation | Thin film recording head having enhanced electrical insulative properties |
| US5726102A (en) * | 1996-06-10 | 1998-03-10 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Method for controlling etch bias in plasma etch patterning of integrated circuit layers |
| US6184142B1 (en) * | 1999-04-26 | 2001-02-06 | United Microelectronics Corp. | Process for low k organic dielectric film etch |
| CN1871554A (zh) * | 2003-12-23 | 2006-11-29 | 东京毅力科创株式会社 | 用于从衬底去除光刻胶的方法和设备 |
| CN103594772A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-02-19 | 天津大学 | 一种图形化氧化物介质薄膜的方法 |
| CN106325003A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-11 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种有机导电薄膜的图形化方法 |
| CN108615797A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-10-02 | 南京大学 | 具有表面等离激元圆台纳米阵列的AlGaN基紫外LED器件及其制备方法 |
| AU2020103437A4 (en) * | 2020-04-23 | 2021-01-28 | Beijing Information Science & Technology University | Integrated microfluidic electrochemical sensor chip for rapid detection of bod and preparation thereof and bod detection method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8236484B2 (en) * | 2003-11-14 | 2012-08-07 | Headway Technologies, Inc. | Single layer resist liftoff process for nano track width |
-
2021
- 2021-02-22 CN CN202110197000.5A patent/CN113013022B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5659450A (en) * | 1993-12-27 | 1997-08-19 | Nec Corporation | Thin film recording head having enhanced electrical insulative properties |
| US5726102A (en) * | 1996-06-10 | 1998-03-10 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Method for controlling etch bias in plasma etch patterning of integrated circuit layers |
| US6184142B1 (en) * | 1999-04-26 | 2001-02-06 | United Microelectronics Corp. | Process for low k organic dielectric film etch |
| CN1871554A (zh) * | 2003-12-23 | 2006-11-29 | 东京毅力科创株式会社 | 用于从衬底去除光刻胶的方法和设备 |
| CN103594772A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-02-19 | 天津大学 | 一种图形化氧化物介质薄膜的方法 |
| CN106325003A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-11 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种有机导电薄膜的图形化方法 |
| CN108615797A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-10-02 | 南京大学 | 具有表面等离激元圆台纳米阵列的AlGaN基紫外LED器件及其制备方法 |
| AU2020103437A4 (en) * | 2020-04-23 | 2021-01-28 | Beijing Information Science & Technology University | Integrated microfluidic electrochemical sensor chip for rapid detection of bod and preparation thereof and bod detection method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| photoresist as a choice of molecularly thin gate dielectrics in graphene-based devices;zhou minmin等;APL MATERRIALS;第9卷(第3期);030701 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113013022A (zh) | 2021-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102868013B (zh) | 一种新型太赫兹超宽通带滤波器的制造方法 | |
| TW200823968A (en) | Etch-enhanced technique for lift-off patterning | |
| JP2007027525A (ja) | 半導体装置の製造方法、および半導体装置、ならびに絶縁膜の形成方法 | |
| CN113013022B (zh) | 一种可图形化的超薄硬化光刻胶介电薄膜 | |
| KR101050588B1 (ko) | 유기절연막 패턴형성 방법 | |
| WO2020024346A1 (zh) | 一种图案化金属薄膜的制备方法 | |
| US20210225903A1 (en) | Etching method, manufacturing method of thin film transistor, process device and display device | |
| JP2004512675A (ja) | 有機デバイスのための電極及び／又は導体路、及びその製造方法 | |
| CN110911273A (zh) | 一种大面积图案化石墨烯的制备方法 | |
| CN116313762A (zh) | 一种金属电极的转移方法 | |
| Shi et al. | A micropatterning technique to fabricate organic thin-film transistors on various substrates | |
| CN112349839B (zh) | 一种与光刻电极相兼容的本征可拉伸有机场效应晶体管及其制备方法 | |
| CN115373215A (zh) | 一种采用光刻方法制备薄膜掩模版的方法及其应用 | |
| JP2010045369A (ja) | ピンホールアンダーカット部を含む装置と工程 | |
| CN108231551A (zh) | 半导体装置的制作方法 | |
| US6887793B2 (en) | Method for plasma etching a wafer after backside grinding | |
| CN113054058A (zh) | 一种柔性疏水基衬底上图案化刻蚀pedot:pss透明电极的紫外光刻方法 | |
| US20050020046A1 (en) | Planarization for integrated circuits | |
| CN111017870A (zh) | 一种柔性电极及其制备方法 | |
| Masuda et al. | Redistribution layer preparation on glass panel for panel level fan out package by photosensitive polyimide | |
| CN114229838B (zh) | 一种石墨烯器件、多层膜及其制作方法和应用 | |
| CN113241406B (zh) | 一种二维材料阻变存储器及其制备方法 | |
| TW200403538A (en) | Method for manufacturing resist pattern and photomask | |
| CN115790915A (zh) | 电子电路、压力传感器及其制备方法 | |
| Sabeeh et al. | Lift-off patterning of nano-crystalline quantum dot films |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |