[發明專利]掩膜板的顯影圖形精度控制方法及其顯影裝置

在審

• 申請號: 201711147382.0
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107728437A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 葉小龍;侯廣杰
• 申請（專利權）人: 深圳市龍圖光電有限公司
• 主分類號: G03F7/30
• 分類號: G03F7/30
• 代理公司: 深圳市徽正知識產權代理有限公司44405
• 代理人: 李想

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種掩膜板的顯影圖形精度控制方法及其顯影裝置。

背景技術

利用光刻膠和掩膜板，通過曝光和顯影的方式在玻璃或者其他襯底表面制成相應的設計版圖或者圖形是半導體、電子顯示、電子電路領域中非常常用的技術。其中，如何控制顯影后獲得的顯影圖形精度是其中最為重要的部分。

現有的光刻膠顯影過程中，通常使用固定顯影時間、蝕刻時間等來控制顯影的進程。但是由于顯影過程中可能會受到許多不同因素的干擾。因此，若使用固定的顯影時間或者蝕刻時間進行顯影圖形精度控制時，若出現某些因素的變動會導致顯影精度受到嚴重影響，從而無法保證產品的質量。例如，曝光能量、藥液濃度、溫度、刻膠類型等因素的變化，會直接影響到顯影操作過程圖形的顯影精度、顯影邊緣質量和顯影效率。

為了避免影響因素變動對顯影圖形精度造成的影響，現有提出了使用顯影輔助圖形的技術方案。額外設置的顯影輔助圖形可以作為顯影過程的標記和參考，令技術人員可以更精確的控制顯影時間，獲得理想的顯影圖形精度。

在實現本發明過程中，發明人發現相關技術存在以下問題：現有使用顯影輔助圖形的方式雖然能夠避免顯影因素變動對顯影圖形精度造成的影響，但是，額外增加的顯影輔助圖形需要占用一定的面積，導致材料的有效使用面積下降。而且，當邊緣有效圖形的距離較近時，則無法添加顯影輔助圖形，其應用范圍會受到一定的限制。

發明內容

針對上述技術問題，本發明實施提供了一種掩膜板的顯影圖形精度控制方法及其顯影裝置，以解決現有的顯影圖形精度控制容易受干擾，有效使用面積減少的問題。

本發明實施例的第一方面提供一種掩膜板的顯影圖形精度控制方法。所述方法包括：

在顯影過程中，使用兩個光源發出的平行光照射掩膜板表面；所述顯影過程具有確定的若干個顯影參數；在預定的觀察角度，獲取掩膜板表面的掃描紋路隨顯影時間的變化規律；根據所述變化規律，確定與所述顯影過程對應的顯影時長。

可選地，所述掃描紋路變化規律為：浮現初始掃描紋路、出現掃描紋路影像、出現殘缺漸變圖像以及出現顯影圖形。

可選地，所述顯影過程包括第一階段至第五階段；當浮現初始掃描紋路表示第一階段完成；當出現掃描紋路影像表示第二階段完成、當出現殘缺漸變圖像表示第三階段完成；當出現顯影圖形表示第四階段完成。

可選地，所述根據所述變化規律，確定與所述顯影過程對應的顯影時長，具體包括：通過與測試顯影圖形的對比實驗，確定第五階段的顯影時長。

可選地，所述對比實驗為：保持顯影參數不變，獲得若干個測試圖形及對應的顯影時長；比較目標圖形與所述測試圖形之間的差異；根據所述差異，確定所述第五階段的顯影時長。

可選地，所述第五階段的顯影時長為光刻膠表面接觸到顯影液體至光刻膠表面所有掃描紋路全部消失所用總時長的十分之一。

可選地，所述顯影參數包括曝光能量、藥液濃度、溫度或者光刻膠類型。

可選地，所述光刻膠的類型為TFP650TFP1350、AZ1500、IP3600。

可選地，所述方法還包括：將光刻膠旋涂在襯底表面，形成均勻的光刻膠層；在所述光刻膠層上覆蓋掩膜板；以逐條掃描的方式曝光所述光刻膠。

本發明實施例的第二方面提供一種用于執行如上所述的顯影圖形精度控制方法的顯影裝置。所述顯影裝置包括：兩個平行光源以及藥液槽；

所述平行光源垂直設置在所述藥液槽的上方，用于輸出平行光；所述藥液槽內裝有顯影藥液；所述顯影藥液沒過掩膜板表面，所述平行光照射后在所述掩膜板表面形成顯示掃描紋路的潛影區。

本發明實施提供的技術方案中，利用雙平行光源的方式，在顯影過程中令掩膜板能夠呈現肉眼可視的掃描紋路。由此，可以通過這些掃描紋路的變化規律來計算和確定顯影過程的顯影時間，實現對于顯影圖形精度的控制。

該控制方法采用的目視化控制，可以滿足較高精度顯影工藝需求，并且不受任何圖形、曝光能量、材料類型的影響，具有增大顯影工藝寬容性的良好效果。

附圖說明

圖1為現有的光刻膠曝光顯影反應原理的一個實施例示意圖；

圖2為本發明實施例的光刻膠逐條掃描曝光的一個實施例示意圖；

圖3為本發明實施例的微觀顯影過程的一個實施例示意圖。

圖4為本發明實施例的顯影裝置的一個實施例示意圖。

圖5為本發明實施例的計算顯影補償時間的一個實施例示意圖。

具體實施方式