光阻图案的形成方法以及刻蚀工艺、曝光设备技术

本发明专利技术公开了一种光阻图案的形成方法，其包括：在基板上涂布形成光阻层；在所述光阻层上设置光掩膜，从所述光掩膜上对所述光阻层进行第一曝光工艺，在所述光阻层中形成具有第一曝光深度的图案化的曝光图形；从所述光阻层上进行整面曝光的第二曝光工艺，在所述光阻层中形成具有第二曝光深度的曝光层；通过显影工艺去除所述曝光图形和所述曝光层，获得光阻图案；其中，所述第二曝光深度小于所述第一曝光深度。本发明专利技术还提供了一种曝光设备，用于对光阻层进行曝光工艺，所述曝光设备包括传送机构、第一曝光装置和第二曝光装置，所述第一曝光装置用于执行第一曝光工艺，所述第二曝光装置用于执行第二曝光工艺。

【技术实现步骤摘要】
光阻图案的形成方法以及刻蚀工艺、曝光设备
本专利技术涉及制造半导体器件的
,尤其涉及一种光阻图案的形成方法以及一种刻蚀工艺，还涉及一种用于对光阻层进行曝光工艺的曝光设备。
技术介绍
薄膜晶体管阵列基板(TFT-Array)或者是其他半导体集成电路中的电路图案，通常是采用刻蚀工艺制备获得。具体地，首先是在基底上制备形成待刻蚀薄膜层(导体薄膜或半导体薄膜)，然后在所述待刻蚀薄膜层制备形成光阻图案，最后在所述光阻图案的保护下对所述待刻蚀薄膜层进行刻蚀工艺，将所述光阻图案转移到待刻蚀薄膜层中，制备获得电路图案。电路图案中的斜边(Taper)角度和形貌，不仅影响着器件结构中层与层之间的粘附性的大小，其对产品的电性和品质都有着巨大的影响。如前所述，电路图案是通过刻蚀工艺将光阻图案转移到待刻蚀薄膜层中制备形成，要制备获得具有良好的Taper角度和形貌的电路图案，首先是要使得光阻图案也具有良好的Taper角度和形貌。光阻图案的形成方法主要包括涂布(Coating)、减压干燥(VacuumDry)、曝光(Exposure)、显影(Developing)、烘烤(Post-baking)等步骤。随着器件特征尺寸的缩小，图案中的线宽越来越细，对器件制造的精确度要求越来越高，对图案的Taper角度和形貌的控制也越来越难。目前，造成光阻图案的Taper角度和形貌难以控制的主要原因是：在减压干燥的过程中，光阻层表面的溶剂快速挥发，由此使得光阻层表面变硬进而导致其下方的溶剂挥发速度变慢，其结果是对于光阻层的未曝光部分，其上层的溶剂含量较低从而不易于在显影液中的溶解，而下层的溶剂含量较高从而在显影液中的溶解速度较快。因此，在显影之后获得的光阻图案中，如图1所示，在靠近光阻图案1的上表面的位置形成上宽下窄的图形(呈倒梯形的形状)，所述光阻图案1的纵向截面包括位于底部的梯形部1a和位于顶部的倒梯形部1b，这并不是我们想要的光阻图案的形貌。正常的具有良好的Taper角度和形貌的光阻图案，其纵向截面应当是自下而上形成一个完整的梯形的形状。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术提供了一种光阻图案的形成方法，其可以制备形成具有良好的Taper角度和形貌的光阻图案，有利于在后续的刻蚀工艺中制备获得具有良好的Taper角度和形貌的电路图案，提升产品的品质。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种光阻图案的形成方法，其包括：在基板上涂布形成光阻层；在所述光阻层上设置光掩膜，从所述光掩膜上对所述光阻层进行第一曝光工艺，在所述光阻层中形成具有第一曝光深度的图案化的曝光图形；从所述光阻层上进行整面曝光的第二曝光工艺，在所述光阻层中形成具有第二曝光深度的曝光层；通过显影工艺去除所述曝光图形和所述曝光层，获得光阻图案；其中，所述第二曝光工艺的曝光能量小于所述第一曝光工艺的曝光能量，以使所述第二曝光深度小于所述第一曝光深度。其中，所述第二曝光工艺的曝光能量为所述第一曝光工艺的曝光能量的12％以下。其中，所述第二曝光工艺的曝光能量为所述第一曝光工艺的曝光能量的8％～12％。其中，所述第一曝光深度不小于所述光阻层的厚度。其中，在涂布形成光阻层之后，应用减压干燥工艺去除所述光阻层中的溶剂。本专利技术还提供了一种刻蚀工艺，其包括：形成待刻蚀薄膜层；采用如上所述的光阻图案的形成方法，在所述待刻蚀薄膜层上制备形成光阻图案；在所述光阻图案的保护下，对所述待刻蚀薄膜层进行刻蚀工艺。本专利技术的另一方面是提供一种曝光设备，用于对光阻层进行曝光工艺，其中，所述曝光设备包括传送机构和设置在所述传送机构相对上方的第一曝光装置和第二曝光装置，所述第一曝光装置和所述第二曝光装置沿所述传送机构的行进方向上依次设置；其中，所述第一曝光装置用于执行第一曝光工艺，以在所述光阻层中形成具有第一曝光深度的图案化的曝光图形；所述第二曝光装置用于执行第二曝光工艺，以在所述光阻层中形成具有第二曝光深度的曝光层；其中，所述第二曝光工艺的曝光能量小于所述第一曝光工艺的曝光能量，以使所述第二曝光深度小于所述第一曝光深度。本专利技术实施例提供的一种光阻图案的形成方法，对光阻层进行两次曝光工艺，其可以制备形成具有良好的Taper角度和形貌的光阻图案，有利于在后续的刻蚀工艺中制备获得具有良好的Taper角度和形貌的电路图案，提升产品的品质。附图说明图1是现有技术中制备获得的光阻图案的示例性图示；图2是本专利技术实施例提供的刻蚀工艺的工艺流程图；图3是本专利技术实施例提供的光阻图案的形成方法的工艺流程图；图4a～4d是本专利技术实施例提供的光阻图案的形成方法中，各个步骤对应获得的器件结构的示例性图示；图5是本专利技术实施例提供的曝光设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本专利技术的实施方式仅仅是示例性的，并且本专利技术并不限于这些实施方式。在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。本实施例首先提供了一种刻蚀工艺，用于制备形成电路图案。如图2所示，所述刻蚀工艺包括步骤：S1、在衬底基板上制备形成待刻蚀薄膜层。具体地，所述待刻蚀薄膜层的材料可以是用于形成电路图案中各种线路或元件的导体材料或半导体材料，通常是使用沉积工艺制备获得。S2、在所述待刻蚀薄膜层上制备形成光阻图案。具体地，首先是在所述待刻蚀薄膜层涂布光阻层，然后通过曝光、显影工艺，将所述光阻层显影形成光阻图案。S3、在所述光阻图案的保护下，对所述待刻蚀薄膜层进行刻蚀工艺，刻蚀获得电路图案。其中，为了在刻蚀工艺中刻蚀获得具有良好的Taper角度和形貌的电路图案，需要控制好光阻图案的Taper角度和形貌。为此，本实施例还提供了一种光阻图案的形成方法，参阅图3以及图4a～4d，所述光阻图案的形成方法包括步骤：S10、如图4a所示，在基板10上涂布形成光阻层20。在本实施例中，所述基板10是指前述待刻蚀薄膜层，所述光阻层20为正性光阻。其中，可以通过狭缝涂布工艺或旋涂工艺涂布形成所述光阻层20。进一步地，在涂布形成所述光阻层20之后，还应用减压干燥工艺去除所述光阻层20中的溶剂。S20、如图4b所示，在所述光阻层20上设置光掩膜30，从所述光掩膜30上对所述光阻层20进行第一曝光工艺41，在所述光阻层20中形成具有第一曝光深度H1的图案化的曝光图形20a。所述光阻层20被曝光的部分在后续显影时溶解于显影液去除，因此，需要根据所要形成的光阻图案选择相应图案的光掩膜30，对于要保留光阻的区域设置为非透光区，对于要去除光阻的区域设置为透光区。其中，所述第一曝光深度H1应当不小于所述光阻层20的厚度，以保证在显影去除曝光图形20a之后，下方的基板10可以暴露出。S30、如图4c所示，从所述光阻层20上进行整面曝光的第二曝光工艺42，在所述光阻层20中形成具有第二曝光深度H2的曝光层20b。其中，在进行第二曝光工艺42时，此时所述光阻层20不需要设置任何光掩膜，而是对所述光阻层20的整个表面进行连续本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光阻图案的形成方法，其特征在于，包括：在基板上涂布形成光阻层；在所述光阻层上设置光掩膜，从所述光掩膜上对所述光阻层进行第一曝光工艺，在所述光阻层中形成具有第一曝光深度的图案化的曝光图形；从所述光阻层上进行整面曝光的第二曝光工艺，在所述光阻层中形成具有第二曝光深度的曝光层；通过显影工艺去除所述曝光图形和所述曝光层，获得光阻图案；其中，所述第二曝光工艺的曝光能量小于所述第一曝光工艺的曝光能量，以使所述第二曝光深度小于所述第一曝光深度。

【技术特征摘要】
1.一种光阻图案的形成方法，其特征在于，包括：在基板上涂布形成光阻层；在所述光阻层上设置光掩膜，从所述光掩膜上对所述光阻层进行第一曝光工艺，在所述光阻层中形成具有第一曝光深度的图案化的曝光图形；从所述光阻层上进行整面曝光的第二曝光工艺，在所述光阻层中形成具有第二曝光深度的曝光层；通过显影工艺去除所述曝光图形和所述曝光层，获得光阻图案；其中，所述第二曝光工艺的曝光能量小于所述第一曝光工艺的曝光能量，以使所述第二曝光深度小于所述第一曝光深度。2.根据权利要求1所述的光阻图案的形成方法，其特征在于，所述第二曝光工艺的曝光能量为所述第一曝光工艺的曝光能量的12％以下。3.根据权利要求2所述的光阻图案的形成方法，其特征在于，所述第二曝光工艺的曝光能量为所述第一曝光工艺的曝光能量的8％～12％。4.根据权利要求1所述的光阻图案的形成方法，其特征在于，所述第一曝光深度不小于所述光阻层的厚度。5.根据权利要求1所述的光阻图案的形成方法，其特征在于，在涂布形成光阻层之后，应用减压干燥工艺去除所述光阻层中的溶剂。6.一种刻蚀工艺，其特征在于，包括：形成待刻蚀薄膜层...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚成波，
申请(专利权)人：武汉华星光电半导体显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42