图形化衬底的方法技术

本发明专利技术公开了一种图形化衬底的方法，包括：在衬底的表面形成2.0～2.7μm厚的光刻掩膜；通过曝光机和光刻版对光刻掩膜进行曝光处理；将曝光处理后的衬底送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到一次显影后的衬底；将一次显影后的衬底继续送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到二次显影后的衬底。通过采用负性显影液进行两次显影，光刻图形的显影质量更好，能够有效提高光刻图形的分辨率，确保光刻图形尺寸的一致性，提高衬底图形化后的出光效率。

Method of Graphical Substrate

The invention discloses a method for graphical substrate, which includes: forming a photomask with a thickness of 2.0-2.7 um on the surface of the substrate; exposing the photomask through an exposure machine and a photolithographic plate; feeding the exposed substrate into a developing device, spraying a negative developer on the surface of the substrate, and then using an organic flushing agent to flush it. Substrate surface is washed, rotated and dried, then baked on hot plate to get the substrate after one development. Substrate after one development is continuously fed into the development equipment, and negative developer is sprayed on the surface of substrate. Substrate surface is washed with organic flushing agent, then rotated and dried and sent to hot plate to bake, and the substrate after second development is obtained. By using negative developer for two times, the development quality of lithographic pattern is better, which can effectively improve the resolution of lithographic pattern, ensure the consistency of lithographic pattern size, and improve the output efficiency of substrate patterned.

【技术实现步骤摘要】
图形化衬底的方法
本专利技术涉及半导体
，更具体地，涉及一种图形化衬底的方法。
技术介绍
光刻技术是一种将特征图形转移到晶圆上的工艺，被广泛应用于半导体器件和集成电路行业。随着人类节能环保意识的不断增强，半导体照明取代白炽灯的趋势不可逆转，半导体照明行业持续发展壮大。蓝宝石衬底是半导体照明行业使用最广的衬底材料，而蓝宝石衬底图形化技术是目前主流的提高半导体照明器件出光效率的方法。传统的蓝宝石衬底图形化技术主要包括：先采用光刻工艺在蓝宝石衬底表面形成特定的掩膜图形，再采用干法刻蚀技术对存在掩膜图形的衬底进行刻蚀，得到图形化的蓝宝石衬底。然而，这种图形化技术的控制难度大，经常会出现蓝宝石衬底的中间区域显影过度、边缘区域显影不彻底的情况，并且也很难使光刻图形的底部和拐角处完整显影，部分光刻图形显影后存在缺陷，导致图形化后的蓝宝石衬底在分辨率、图形一致性、光刻良品率等方面均不是很理想。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种图形化衬底的方法，解决了现有技术中衬底图形化技术在分辨率、图形一致性、光刻良品率等方面不理想的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的一种图形化衬底的方法，包括：在衬底的表面形成2.0～2.7μm厚的光刻掩膜；通过曝光机和光刻版对光刻掩膜进行曝光处理；将曝光处理后的衬底送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到一次显影后的衬底；其中，所述负性显影液在衬底表面的保留时间T1＝30～40s；所述有机冲洗剂的冲洗时间M1＝20～30s；所述热板的烘烤温度D1＝100～110℃，烘烤时间N1＝40～60s；将一次显影后的衬底继续送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到二次显影后的衬底；其中，所述负性显影液在衬底表面的保留时间T2＝1.2T1；所述有机冲洗剂的冲洗时间M2＝0.9M1；所述热板的烘烤温度D2＝1.1D1，烘烤时间N2＝0.8N1。优选的，所述负性显影液包括乙醇、二甲苯和表面活性剂，其中，乙醇的质量占比为15～20％，二甲苯的质量占比为22～26％，表面活性剂的质量占比为3～6％。优选的，所述表面活性剂为聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠中的至少一者。优选的，所述有机冲洗剂为碳酸二甲酯、无水乙醇中的至少一者。优选的，所述在衬底的表面形成2.0～2.7μm厚的光刻掩膜的步骤，具体为：将正性光刻胶均匀涂布在衬底的表面，然后将衬底送至热板烘烤，烘烤温度为90～110℃，烘烤时间为60～120s，再将衬底送至23℃冷却盘冷却，冷却时间为30～45s。优选的，所述正性光刻胶包括酚醛树脂、重氮奈醌磺酸酯和丙二醇甲醚醋酸酯。优选的，所述通过曝光机和光刻版对光刻掩膜进行曝光处理的步骤，具体为：设置曝光机的曝光焦距为-0.3～0.3μm、曝光时间为150～300mms，对光刻掩膜进行曝光处理，将光刻版上的图形转移到光刻掩膜上，然后将衬底送至热板烘烤，烘烤温度为100～120℃，烘烤时间为60～120s，再将衬底送至23℃冷却盘冷却，冷却时间为30～45s。优选的，所述光刻版上的图形为多个尺寸相同的圆形，且所述圆形的直径为2.0～2.4μm。优选的，所述将曝光处理后的衬底送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到一次显影后的衬底的步骤之后，还包括：将衬底送至23℃冷却盘冷却，冷却时间K1＝20～30s。优选的，所述将一次显影后的衬底继续送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到二次显影后的衬底的步骤之后，还包括：将衬底送至23℃冷却盘冷却，冷却时间K2＝K1。与现有技术相比，本专利技术提供的图形化衬底的方法，至少实现了如下的有益效果：(1)采用负性显影液进行两次显影，光刻图形的显影质量更好，一方面，能够有效提高光刻图形的分辨率，确保光刻图形尺寸的一致性，提高光刻良品率；另一方面，也能有效提高衬底图形化后的出光效率，从而有利于提高利用该衬底制作出的半导体照明器件的出光效率。(2)显影过程简单易控，有利于提高图形化衬底的工作效率，降低生产成本。当然，实施本专利技术的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术图形化衬底的方法的流程示意图；图2-图4是图1所示方法相关步骤形成的结构的剖视图；图5是对比实施例中图形化衬底的方法的流程示意图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。实施例1请参考图1所示，本实施例提供一种图形化衬底的方法，包括：在衬底的表面形成2.0～2.7μm厚的光刻掩膜；通过曝光机和光刻版对光刻掩膜进行曝光处理；将曝光处理后的衬底送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到一次显影后的衬底；其中，负性显影液在衬底表面的保留时间T1＝30～40s；有机冲洗剂的冲洗时间M1＝20～30s；热板的烘烤温度D1＝100～110℃，烘烤时间N1＝40～60s；将一次显影后的衬底继续送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到二次显影后的衬底；其中，负性显影液在衬底表面的保留时间T2＝1.2T1；有机冲洗剂的冲洗时间M2＝0.9M1；热板的烘烤温度D2＝1.1D1，烘烤时间N2＝0.8N1。本实施例采用负性显影液对曝光处理后的衬底依次进行一次显影和二次显影，并通过合理控制负性显影液在衬底表面的保留时间、有机冲洗剂的冲洗时间以及烘烤温度和烘烤时间，使得光刻图形的显影质量较传统的衬底图形化技术更好，一方面，能够有效提高光刻图形的分辨率，确保光刻图形尺寸的一致性，提高光刻良品率；另一方面，也能有效提高衬底图形化后的出光效率，从而有利于提高利用该衬底制作出的半导体照明器件的出光效率。此外，两次显影操作过程简单易控，有利于提高图形化衬底的工作效率，降低生产成本。实施例2以下提供本专利技术图形化衬底的方法的应用实施例。请结合参考图1、图2-图4所示，本实施例提供一种图形化衬底的方法，具体包括以下步骤：步骤101、在衬底10的表面形成2.0～2.7μm厚的光刻掩膜20。具体的，将正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图形化衬底的方法，其特征在于，包括：在衬底的表面形成2.0～2.7μm厚的光刻掩膜；通过曝光机和光刻版对光刻掩膜进行曝光处理；将曝光处理后的衬底送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到一次显影后的衬底；其中，所述负性显影液在衬底表面的保留时间T1＝30～40s；所述有机冲洗剂的冲洗时间M1＝20～30s；所述热板的烘烤温度D1＝100～110℃，烘烤时间N1＝40～60s；将一次显影后的衬底继续送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到二次显影后的衬底；其中，所述负性显影液在衬底表面的保留时间T2＝1.2T1；所述有机冲洗剂的冲洗时间M2＝0.9M1；所述热板的烘烤温度D2＝1.1D1，烘烤时间N2＝0.8N1。

【技术特征摘要】
1.一种图形化衬底的方法，其特征在于，包括：在衬底的表面形成2.0～2.7μm厚的光刻掩膜；通过曝光机和光刻版对光刻掩膜进行曝光处理；将曝光处理后的衬底送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到一次显影后的衬底；其中，所述负性显影液在衬底表面的保留时间T1＝30～40s；所述有机冲洗剂的冲洗时间M1＝20～30s；所述热板的烘烤温度D1＝100～110℃，烘烤时间N1＝40～60s；将一次显影后的衬底继续送入显影设备，对衬底表面喷淋负性显影液，然后使用有机冲洗剂冲洗衬底表面，旋干后送至热板烘烤，得到二次显影后的衬底；其中，所述负性显影液在衬底表面的保留时间T2＝1.2T1；所述有机冲洗剂的冲洗时间M2＝0.9M1；所述热板的烘烤温度D2＝1.1D1，烘烤时间N2＝0.8N1。2.根据权利要求1所述的图形化衬底的方法，其特征在于，所述负性显影液包括乙醇、二甲苯和表面活性剂，其中，乙醇的质量占比为15～20％，二甲苯的质量占比为22～26％，表面活性剂的质量占比为3～6％。3.根据权利要求2所述的图形化衬底的方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠中的至少一者。4.根据权利要求1所述的图形化衬底的方法，其特征在于，所述有机冲洗剂为碳酸二甲酯、无水乙醇中的至少一者。5.根据权利要求1所述的图形化衬底的方法，其特征在于，所述在衬底的表面形成2.0～2.7μm厚的光刻掩膜的步骤，具体为：将正性光刻胶均匀涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐平，冯磊，
申请(专利权)人：湘能华磊光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43