一种提高正型光刻胶厚膜分辨率的光刻方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114859676A(43)申请公布日2022.08.05(21)申请号202210641171.7(22)申请日2022.06.08(71)申请人明士（北京）新材料开发有限公司地址101399北京市顺义区民泰路13号院4号楼(72)发明人冯云云贾斌豆秀丽常唯淑王伟冯培龙王奇李涛(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245专利代理师吴爱琴(51)Int.Cl.G03F7/32(2006.01)G03F7/30(2006.01)G03F7/16(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种提高正型光刻胶厚膜分辨率的光刻方法(57)摘要本发明公开了一种提高正型光刻胶厚膜分辨率的光刻方法，属于光刻胶曝光显影工艺技术领域。该工艺立足于提高厚膜(＞20μm)光刻胶的分辨率，通过在曝光显影过程中，添加阻溶剂，抑制未曝光区的溶解，进而增强曝光区和未曝光区的溶解对比度，再结合多次曝光/多次显影的工艺过程。该方法可以降低曝光时间，减少膜厚损失，提高留膜率及图案分辨率。CN114859676ACN114859676A权利要求书1/1页1.一种提高正型光刻胶厚膜分辨率的光刻方法，为采用多次曝光、显影结合添加阻溶剂的工艺方法，得到具有高分辨率的厚膜图案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光刻方法，包括如下步骤：1)匀胶：在晶圆上涂覆正型光刻胶液，匀胶，前烘，得到正型光刻胶厚膜；2)曝光：采用1/n膜厚的曝光工艺进行曝光，其中n代表重复曝光次数；3)显影：采用1/n膜厚的显影工艺进行显影，得到第一次曝光显影后的光刻图形，其中n代表重复曝光次数；4)喷阻溶剂：在合适的转速下，在晶圆表面喷洒一层阻溶剂，烘烤；5)在该晶圆上继续重复上述曝光、显影、喷阻溶剂(最后一次曝光显影不需要喷阻溶剂)步骤，直至得到最后的光刻图案。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述正型光刻胶液为正型感光性聚苯并噁唑树脂组合物胶液和/或正型感光性聚酰亚胺脂组合物胶液；所述正型光刻胶液的粘度为5000cP以上；所述匀胶的转速为1000rpm*30s‑3000rpm*30s；所述前烘的温度为110‑120℃，时间为3‑5min；所得厚膜的厚度在20μm以上。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述曝光的曝光能量为300mj‑2000mj/cm2。5.根据权利要求2‑4中任一项所述的方法，其特征在于：所述显影的操作为：保持晶圆转速200‑500rpm，喷洒显影液5‑13s，静止显影时间50‑300s；之后喷洒去离子水去除残留物，使用转速2000‑3000rpm将晶圆甩干；所述显影液为2.38％TMAH碱性显影液。6.根据权利要求2‑5中任一项所述的方法，其特征在于：步骤4)的操作为：将转速设定为200‑500rpm，用含有阻溶剂的喷嘴从晶圆的一侧开始喷洒到晶圆的另一侧，喷洒时间5‑10s，随后将该晶圆烘烤，即可；所述烘烤的温度为110‑120℃，所述烘烤的时间为20‑50s。7.根据权利要求2‑6中任一项所述的方法，其特征在于：所述阻溶剂通过将重氮萘醌磺酸酯类化合物溶解于有机溶剂中制得；其中，所述重氮萘醌磺酸酯类化合物具体可为：2,3,4‑三羟基二苯甲酮1,2‑二叠氮基萘醌‑5‑磺酸酯、2,3,4,4'‑四羟基二苯甲酮1,2‑二叠氮基萘醌‑5‑磺酸酯、2,3,4‑三羟基二苯甲酮‑2,1,4‑重氮萘醌磺酸酯、2,3,4,4'‑四羟基二苯甲酮‑2,1,4‑重氮萘醌磺酸酯中的一种或几种的混合物；所述阻溶剂中，重氮萘醌磺酸酯类化合物的质量浓度为30％‑90％。8.由权利要求1‑7中任一项所述方法制得的光刻胶厚膜。9.根据权利要求8所述的光刻胶厚膜，其特征在于：所述光刻胶厚膜的留膜率＞75％，图形分辨率≤10μm。2CN114859676A说明书1/7页一种提高正型光刻胶厚膜分辨率的光刻方法技术领域[0001]本发明属于光刻胶显影工艺技术领域，具体涉及一种提高正型光刻胶厚膜分辨率的光刻方法。背景技术[0002]光刻工艺是整个微电子集成电路制造工艺流程中最重要的工艺步骤，光刻工艺主要包括：匀胶、前烘、曝光、显影等工艺流程，随着晶圆尺寸变大和对光刻图案分辨率要求的提高，对显影工艺提出了更高的要求。[0003]在高速发展的5G、6G通信时代，由于需要进行高速率、大容量的数据通信，造成电子设备等移动终端所搭载的电子部件数量在不断增加。与此同时，对使用在电子部件绝缘层的光敏性涂覆液材料则提出了更精细的加工要求。具有良好光刻分辨率和优异热学、力学性能的正型光敏性聚苯并噁唑(PSPBO)和正型光敏性聚酰亚胺(PSPI)涂覆材料在绝缘层中被大量使用。[0004]由于光透射率的