[發明專利]厚膠光刻方法及微結構器件

在審

• 申請號: 202210773248.6
• 申請日: 2022-07-01
• 公開（公告）號: CN114995062A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 王晨星;楊云春;陸原;張拴
• 申請（專利權）人: 北京海創微芯科技有限公司
• 主分類號: G03F7/16
• 分類號: G03F7/16;G03F7/00
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 王礞

本發明公開了一種厚膠光刻方法及微結構器件，其中的厚膠光刻方法包括：在襯底上形成光刻膠層；所述光刻膠層的厚度為20～100微米；對包括光刻膠層的襯底進行N次曝光顯影處理，N≥2且為整數；一次所述曝光顯影處理包括：對所述包括光刻膠層的襯底進行曝光，控制曝光能量為200～2000mj/cm²；對曝光后的襯底進行顯影，控制顯影時間為3～10分鐘。上述方法能夠使光刻膠層的孔側壁陡直，提高了器件的可靠性。

技術領域

本申請涉及微機電系統MEMS技術領域，尤其涉及一種厚膠光刻方法及微結構器件。

背景技術

光刻技術在MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微機電系統)中存在廣泛的應用。目前為了適應制程的需要，某些光刻工藝需要涂布比較厚的光刻膠；例如在電鑄制程中，需要電鍍幾十微米甚至上百微米的金屬鍍層，而依靠傳統的沉積方法無法生長如此厚的犧牲層充當鑄模，其次在濕法去除犧牲層鑄模的過程中，由于濕法刻蝕的各向同性及鍍層與犧牲層刻蝕選擇比小等問題無法保證器件結構的完整。所以光刻膠鑄模技術開始得到發展，但目前的高深寬比厚膠光刻工藝，容易造成光刻膠側壁非陡直或非豎直，如此會導致后續工藝，如電鑄失真，進而影響MEMS器件的性能。

發明內容

本發明提供了一種厚膠光刻方法及微結構器件，以解決或者部分解決目前的厚膠光刻容易產生光刻膠側壁非陡直的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明實施例第一方面提供了一種厚膠光刻方法，包括：

在襯底上形成光刻膠層；所述光刻膠層的厚度為20～100微米；

對包括光刻膠層的襯底進行N次曝光顯影處理，N≥2且為整數；一次所述曝光顯影處理包括：對所述包括光刻膠層的襯底進行曝光，控制曝光能量為200～2000mj/cm²；對曝光后的襯底進行顯影，控制顯影時間為3～10分鐘。

可選的，所述N的取值范圍為3～5。

可選的，在所述對包括光刻膠層的襯底進行N次曝光顯影處理之前，所述方法還包括：

對所述包括光刻膠層的襯底進行第一烘烤。

可選的，所述對所述包括光刻膠層的襯底進行第一烘烤，包括：

在烘烤所述包括光刻膠層的襯底時，控制烘烤溫度為60～150℃，烘烤時間為1～5分鐘。

可選的，在所述對曝光后的襯底進行顯影之前，所述曝光顯影處理還包括：

對曝光后的襯底進行第二烘烤。

可選的，在所述對包括光刻膠層的襯底進行N次曝光顯影處理之后，所述方法還包括：

對曝光顯影后的襯底進行第三烘烤。

可選的，所述對曝光顯影后的襯底進行第三烘烤，包括：

在烘烤所述曝光顯影后的襯底時，控制烘烤溫度為60～120℃，烘烤時間為5～15分鐘。

可選的，在所述在襯底上形成光刻膠層之前，所述方法還包括：

在所述襯底上涂布六甲基二硅氮烷；

所述在襯底上形成光刻膠層，包括：

在涂布有所述六甲基二硅氮烷的襯底上形成光刻膠層。

可選的，所述在所述襯底上涂布六甲基二硅氮烷，包括：

在所述襯底上涂布六甲基二硅氮烷時，控制涂布溫度為110～130℃，涂布時間為30～50秒。

基于相同的發明構思，本發明實施例第二方面提供了一種微結構器件，所述微結構器件采用第一方面所述的厚膠光刻方法進行光刻。