CN103353209B - 一种真空干燥装置及光刻工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基板制造技术领域，特别涉及一种真空干燥装置及光刻工艺，用于提高光刻精度。本发明公开的真空干燥装置包括：具有排气孔和室门的真空室，与排气孔连通的抽真空装置，以及设置于真空室内的加热组件。采用该真空干燥装置对涂覆有光刻胶的基板进行真空干燥时，使加热和真空干燥同时作用在光刻胶上，以减少硬化膜的产生，从而减少光刻胶中溶剂的残留量，进而提高光刻精度。本发明同时还公开了一种光刻工艺，包括：在基板上涂覆光刻胶；采用具有上述特征的真空干燥装置对涂覆在基板上的光刻胶进行真空干燥及加热，真空度为500Pa～26Pa，加热温度30℃～90℃。

Description

一种真空干燥装置及光刻工艺
技术领域
本发明涉及基板制造技术领域，特别涉及一种真空干燥装置及光刻工艺。
背景技术
目前，基板上图案一般是通过光刻工艺形成的，具体工艺流程为：首先在基板上涂覆光刻胶，然后对基板上的光刻胶进行真空干燥，最后经过预烘、曝光、显影后在基板上形成所需的图案。
真空干燥是光刻工艺中的一个中间环节，用于去除光刻胶中的溶剂，因此，对光刻胶的干燥效果将直接影响光刻胶的性质以及后续曝光、显影的效果。目前，真空干燥一般是在真空干燥装置中完成的，本申请发明人发现，采用现有的真空干燥装置对光刻胶进行干燥时，因真空干燥是从光刻胶表面作用的，因此易在光刻胶的表面形成硬化膜，使位于硬化膜内的光刻胶中溶剂很难挥发出去，影响光刻胶的坡度角（Profile）。如图1所示，为常温真空干燥时光刻胶的坡度角形貌图；光刻胶2位于基板1上，因干燥后光刻胶2中溶剂残留较多，光刻胶的坡度角a为20°～30°，可见，光刻胶的坡度角坡度较小，从而影响光刻精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种真空干燥装置及光刻工艺，用于提高光刻精度。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种真空干燥装置，包括：具有排气孔和室门的真空室，与所述排气孔连通的抽真空装置，以及设置于所述真空室内的加热组件。
优选地，所述加热组件位于所述真空室底部，所述室门位于所述真空室的顶部，所述排气孔开设在所述真空室的侧壁上。
优选地，所述加热组件为微波加热组件、红外加热组件或电阻加热组件。
进一步地，上述真空干燥装置还包括：与所述室门固定连接的丝杠，与所述丝杠传动连接的电机，所述丝杠在所述电机的驱动下带动所述室门，使所述室门打开或闭合。
本发明同时还提供了一种光刻工艺，包括：
在基板上涂覆光刻胶；
采用上述的真空干燥装置对涂覆在基板上的光刻胶进行真空干燥及加热，真空度为500Pa～26Pa，加热温度为30℃～90℃。
优选地，当所述光刻胶中感光树脂为聚丙烯树脂时，所述加热温度为70℃～90℃
优选地，当所述光刻胶中感光树脂为酚醛树脂时，所述加热温度为30℃～40℃。
进一步地，在基板上涂覆光刻胶之前，还包括：对基板进行清洗和脱水干燥工序。
进一步地，在对所述光刻胶进行真空干燥之后，还包括：预烘、曝光、显影和后烘工序。
采用本发明提供的真空干燥装置对涂覆在基板上的光刻胶进行干燥时，真空干燥是在加热的条件下进行的，其中，真空度介于500Pa～26Pa之间，加热温度介于30℃～90℃之间，使得加热和真空干燥同时作用在光刻胶上，以减少光刻胶表面硬化膜的产生，便于光刻胶中溶剂挥发，从而减少光刻胶中溶剂残留量，增加了光刻胶坡度角，进而提高了光刻精度。此外，采用本发明提供的真空干燥装置对涂覆在基板上的光刻胶进行干燥时，因干燥后光刻胶中溶剂残留量很少，从而可以改善光刻胶的粘附性；而且，因干燥后光刻胶中溶剂残留量很少，使得干燥后光刻胶中溶剂吸收的曝光量减少，从而可以减少曝光工序的曝光量。
附图说明
图1为真空干燥在常温时光刻胶的坡度角形貌图；
图2为本发明实施例提供的一种真空干燥装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的光刻工艺的流程图；
图4为加热温度为30℃～90℃时光刻胶的坡度角形貌图；
图5为为本发明具体实施例提供的光刻工艺的流程图。
附图标记：
1-基板，2光刻胶，20-真空室，21-抽气孔，22-室门，30-加热组件，
40-丝杆，41-电机。
具体实施方式
为了减少真空干燥后光刻胶中溶剂的残留量，提高光刻精度，本发明提供了一种真空干燥装置及光刻工艺，采用该真空干燥装置对光刻胶进行真空干燥的同时对光刻胶进行加热，以减少光刻胶表面硬化膜的产生，从而减少光刻胶中溶剂残留量，进而提高光刻精度。
为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细的描述。
请参阅图2，为本发明实施例提供的一种真空干燥装置的及结构示意图。该真空干燥装置包括：具有排气孔21和室门22的真空室20，与排气孔21连通的抽真空装置（图中未画出），以及设置于真空室20内的加热组件30。
在本实施例中，加热组件30位于真空室20底部，室门22位于真空室20的顶部，排气孔21开设在真空室20的侧壁上。当需要对基板上光刻胶进行干燥时，将涂覆有光刻胶的基板放入真空室20后，通过抽真空装置将真空室抽成真空，使真空室内的真空度介于500Pa～26Pa之间；通过加热组件30对光刻胶进行加热，加热温度介于30℃～90℃之间，使得加热和真空干燥同时作用在光刻胶上，以减少光刻胶表面硬化膜的产生，同时抽真空装置通过排气孔21将从光刻胶中挥发出的溶剂抽出真空室20，如此设置，在对基板上光刻胶加热的同时，也将从光刻胶中挥发出的溶剂抽出真空室20，可以快速的去除光刻胶中溶剂，减少光刻胶中溶剂残留量，增加了光刻胶的坡度角，光刻胶的坡度角越大，表示光刻胶上、下表面的边缘轮廓相近，从而可提高光刻精度。
值得一提的是，上述加热组件30也可以设置于真空室20的侧壁或顶壁上，室门22也可以设置于真空室20的侧壁上；排气孔的数量在此不做限定，可以是一个，也可以是多个，可以开设在真空室20的侧壁，和/或，顶壁上。
优选地，上述加热组件为微波加热组件、红外加热组件或电阻加热组件。
继续参见图2，为了便于打开或关闭真空室20的室门22，优选地，真空干燥装置还包括：与室门22固定连接的丝杠40，与丝杠40传动连接的电机41，丝杠40在电机41的驱动下带动室门22，使室门22打开或闭合。
本发明同时还提供了一种光刻工艺，采用上述实施例提供的真空干燥装置对光刻胶进行真空干燥，具体地，一种优选实施方式中，请参阅图3，为本发明实施例提供的光刻工艺的流程图；本发明实施例提供的光刻工艺包括：
步骤10，在基板上涂覆光刻胶；
步骤11，采用具有上述特征的真空干燥装置对涂覆在基板上的光刻胶进行真空干燥及加热，真空度为500Pa～26Pa，加热温度为30℃～90℃。
本实施例提供的光刻工艺中，真空干燥是在加热的条件下进行的，通过上述技术方案中所提供的任一种真空干燥装置，使涂覆有光刻胶的基板在真空度为500Pa～26Pa，加热温度为30℃～90℃的真空室内进行真空干燥，加热利于光刻胶中溶剂挥发，真空作用在光刻胶表面，因加热和真空干燥同时作用在光刻胶上，可以减少光刻胶表面硬化膜的产生，便于光刻胶中溶剂挥发，从而减少光刻胶中溶剂残留量，增加了光刻胶坡度角，进而提高了光刻精度。需要说明的是，上述真空度的设定可以根据工艺需要来设定，具体为本领域技术人员所熟知，这里不再赘述了。
请参阅图4，为加热温度介于30℃～90℃时光刻胶的坡度角形貌图；其中，光刻胶2位于基板1上，在采用介于30℃～90℃的加热温度对光刻胶进行真空干燥后，光刻胶的坡度角b为50°～60°，与现有技术中采用常温真空干燥，干燥后光刻胶的坡度角a为20°～30°相比，因干燥后光刻胶中溶剂残留量明显减少，明显增加了了光刻胶的坡度角，从而提高了光刻精度。此外，采用本实施例提供的光刻工艺，因干燥后光刻胶中溶剂残留量很少，从而可以改善光刻胶的粘附性；同时，因干燥后光刻胶中溶剂残留量很少，使得干燥后光刻胶中溶剂吸收的曝光量减少，从而可以减少曝光工序的曝光量。
加热温度可以根据光刻胶的不同组成成分和工艺需要进行选择，不同组成的光刻胶，加热温度也不同；优选地，当光刻胶中感光树脂为聚丙烯树脂时，较佳的加热温度为70℃～90℃，具体加热温度可以为70℃、75℃、80℃、85℃和90℃；当光刻胶中感光树脂为酚醛树脂时，较佳的加热温度为30℃～40℃，具体加热温度可以为30℃、35℃、40℃。例如，继续参阅图4，采用加热温度为70℃对光刻胶进行加热时，光刻胶中的溶剂在真空和加热的同时作用下，可以快速地挥发出，光刻胶的坡度角b可达到50°～60°，相对于背景技术中所提的光刻胶坡度角为20°～30°而言，明显增加了光刻胶的坡度角，即光刻胶上、下表面的边缘轮廓相近，进而提高光刻精度；
需要说明的是，光刻胶一般包括：感光树脂、增感剂和溶剂，感光树脂经过光照后，在曝光区域发生固化反应，使感光树脂的溶解性和亲和性发生变化。
请参阅图5，本发明具体实施例提供的光刻工艺流程图。在基板上涂覆光刻胶之前，光刻工艺还包括：对基板进行清洗12和脱水干燥13工序，以便于后续涂覆光刻胶；在对光刻胶进行真空干燥后，光刻工艺还包括：预烘14、曝光15、显影16以及后烘17工序，以便在基板上形成所需的光刻胶图案。
综上所述，在本发明提供的真空干燥装置中，真空干燥是在加热的条件下进行的，使真空室内的真空度介于500Pa～26Pa之间、加热温度介于30℃～90℃之间，使得加热和真空干燥同时作用在光刻胶上，以减少光刻胶表面硬化膜的产生，便于光刻胶中溶剂挥发，从而减少光刻胶中溶剂残留量，增加了光刻胶坡度角，进而提高了光刻精度。
此外，采用本发明提供的真空干燥装置对涂覆在基板上的光刻胶进行干燥时，因干燥后光刻胶中溶剂残留量很少，从而可以改善光刻胶的粘附性；而且，因干燥后光刻胶中溶剂残留量很少，使得干燥后光刻胶中溶剂吸收的曝光量减少，从而减少曝光工序的曝光量。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种光刻工艺，其特征在于，包括：
在基板上涂覆光刻胶；
采用真空干燥装置对涂覆在基板上的光刻胶进行真空干燥及加热，真空度为500Pa～26Pa，加热温度为30℃～85℃；其中，所述真空干燥装置包括：具有排气孔和室门的真空室，与所述排气孔连通的抽真空装置，以及设置于所述真空室内的加热组件。
2.如权利要求1所述的光刻工艺，其特征在于，当所述光刻胶中感光树脂为聚丙烯树脂时，所述加热温度为70℃～85℃。
3.如权利要求1所述的光刻工艺，其特征在于，当所述光刻胶中感光树脂为酚醛树脂时，所述加热温度为30℃～40℃。
4.如权利要求1～3任一所述的光刻工艺，其特征在于，在基板上涂覆光刻胶之前，还包括：对基板进行清洗和脱水干燥工序。
5.如权利要求4所述的光刻工艺，其特征在于，在对所述光刻胶进行真空干燥之后，还包括：预烘、曝光、显影和后烘工序。
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