CN106444281A - 一种光刻胶及刻蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光刻胶及刻蚀方法，该光刻胶中含有在紫外光照射下电离产生离子的电离物质。这样通过在光刻胶中增加电离物质，在刻蚀过程中通过紫外光作用使得电离物质电离产生离子，而离子之间通过电荷间引力作用加速移动，从而实现各区域之间离子浓度的平衡。这样可以及时补充进行刻蚀的基板上各区域消耗掉的离子，尤其在图形密集区可以及时获得离子的补充，进而实现各区域的刻蚀速率的平衡，保证了整个基板的刻蚀均一性。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种光刻胶及刻蚀方法。
背景技术
目前，显示技术已被广泛应用于电视、手机以及公共信息的显示，用于显示画面的显示产品主要包括驱动显示面板显示画面的阵列基板和用于实现彩色显示的彩膜基板。而阵列基板和彩膜基板在制作过程中，由于基板上不同区域图形密集程度的不同，会影响刻蚀的离子消耗浓度不同，因此会发生刻蚀速率的不同而导致刻蚀均一性较差的问题。这是因为刻蚀过程中需要消耗离子，而图形密集区消耗的离子浓度大，非图形密集区消耗的离子浓度小，因此不同区域图形密集程度不同导致离子消耗程度不同，容易造成由于各区域离子浓度不均产生的刻蚀速率差异，进而导致基板刻蚀均一性较差。
因此，如何改善显示面板制作过程中刻蚀均一性较差的问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种光刻胶及刻蚀方法，用以解决现有技术中存在的显示面板制作过程中刻蚀均一性较差的问题。
本发明实施例提供了一种光刻胶，所述光刻胶中含有在紫外光照射下电离产生离子的电离物质。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述光刻胶中，所述电离物质为氯苯类物质。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述光刻胶中，所述光刻胶用于湿法刻蚀。
本发明实施例提供了一种采用本发明实施例提供的上述光刻胶的刻蚀方法，包括：
将光刻胶涂覆于衬底基板上待刻蚀的膜层上；其中，所述光刻胶中含有在紫外光照射下电离产生离子的电离物质；
采用掩模板对涂覆有所述光刻胶的衬底基板进行紫外光曝光；
采用刻蚀液对曝光后的所述衬底基板进行湿法刻蚀；
去掉剩余的所述光刻胶。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述刻蚀方法中，所述电离物质为氯苯类物质。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述刻蚀方法中，采用高压汞灯提供紫外光。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述刻蚀方法中，所述紫外光的波长为254nm、光强为180μW/cm2、剂量为160mJ/cm2。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述刻蚀方法中，所述氯苯类物质的摩尔消光系数为139.6M-1cm-1。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供了一种光刻胶及刻蚀方法，该光刻胶中含有在紫外光照射下电离产生离子的电离物质。这样通过在光刻胶中增加电离物质，在刻蚀过程中通过紫外光作用使得电离物质电离产生离子，而离子之间通过电荷间引力作用加速移动，从而实现各区域之间离子浓度的平衡。这样可以及时补充进行刻蚀的基板上各区域消耗掉的离子，尤其在图形密集区可以及时获得离子的补充，进而实现各区域的刻蚀速率的平衡，保证了整个基板的刻蚀均一性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的氯苯电离示意图；
图2为本发明实施例提供的刻蚀方法流程图；
图3为本发明实施例提供的离子浓度分布示意图；
图4为本发明实施例提供的氯苯浓度与紫外光照射剂量的关系曲线图；
图5为本发明实施例提供的氯苯反应速率随时间变化的曲线图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的光刻胶及刻蚀方法的具体实施方式进行详细的说明。
本发明实施例提供了一种光刻胶，该光刻胶中含有在紫外光照射下电离产生离子的电离物质。这样通过在光刻胶中增加电离物质，在刻蚀过程中通过紫外光作用使得电离物质电离产生离子，而离子之间通过电荷间引力作用加速移动，从而实现各区域之间离子浓度的平衡。这样可以及时补充进行刻蚀的基板上各区域消耗掉的离子，尤其在图形密集区可以及时获得离子的补充，进而实现各区域的刻蚀速率的平衡，保证了整个基板的刻蚀均一性。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述光刻胶中，电离物质可以为氯苯类物质。如图1所示，氯苯可以在紫外光的作用下电离产生离子，即氯苯分子吸收光子后发生光化学反应，生成其它产物(例如苯环、联苯、氨联苯异构体、苯酚等)和离子。具体地，氯苯分子在紫外光的照射下被激发，激发的速度取决于氯苯的浓度和其在紫外光波长下的消光系数。激发态的氯苯进行放热反应或被光解为中间产物，中间产物还可以吸收光子形激发态的中间体，并进一步分解。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述光刻胶中，光刻胶用于湿法刻蚀。具体地，在光刻胶中添加一定浓度的氯苯溶液，在进行刻蚀时，通过紫外光曝光显影，进而使得氯苯在曝光过程中电离产生离子，在刻蚀过程中得以补充消耗的离子，保持各区域的刻蚀速率的平衡，进而可以保证整个基板的刻蚀均一性。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种采用本发明实施例提供的上述光刻胶的刻蚀方法，如图2所示，具体可以包括：
S101、将光刻胶涂覆于衬底基板上待刻蚀的膜层上；其中，光刻胶中含有在紫外光照射下电离产生离子的电离物质；
S102、采用掩模板对涂覆有光刻胶的衬底基板进行紫外光曝光；
S103、采用刻蚀液对曝光后的衬底基板进行湿法刻蚀；
S104、去掉剩余的光刻胶。
本发明实施例提供的上述刻蚀方法，采用含有电离物质的光刻胶进行刻蚀，在刻蚀过程中采用紫外光曝光，使得电离物质电离产生离子，而离子之间通过电荷间引力作用加速移动，从而实现各区域之间离子浓度的平衡。这样可以及时补充进行刻蚀的基板上各区域消耗掉的离子，尤其在图形密集区可以及时获得离子的补充，进而实现各区域的刻蚀速率的平衡，保证了整个基板的刻蚀均一性。具体地，曝光过程中，高压汞灯发出的紫外光可以使光刻胶中氯苯类物质发生电离产生离子，为后续加速离子运动提供了条件，进入刻蚀工艺后，由于基板上图形区密集程度的不同，对离子的消耗程度也不同，从而会使不同密集程度区域的刻蚀速率不同，影响刻蚀的均一性，而光刻胶中如果有带电离子，会由于电荷作用力加快离子移动速度，及时补充消耗掉的离子，使离子浓度及时达到平衡，从而改善刻蚀速率的不同造成的影响，达到调整刻蚀均一性的目的。如图3所示，靠近光刻胶PR的离子浓度高于其他区域，说明光刻胶中的电离物质即氯苯在紫外光作用下产生了大量离子，可以用于补充刻蚀过程中消耗的离子。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述刻蚀方法中，电离物质可以为氯苯类物质。具体地，氯苯可以在紫外光的作用下电离产生离子，在进行刻蚀时，采用高压汞灯提供紫外光，对涂覆有上述光刻胶的衬底基板进行曝光，在此过程中也使得氯苯进行电离产生离子，在后续采用刻蚀液进行刻蚀时，氯苯电离产生的离子可以及时补充各区域消耗的离子，这样可以保证各区域的刻蚀速率的平衡，进而保证整个基板的刻蚀均一性。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述刻蚀方法中，采用的紫外光的波长为254nm、光强为180μW/cm2、剂量为160mJ/cm2。具体地，氯苯在波长为254nm的紫外光下的摩尔消光系数ε254nm＝139.6M-1cm-1，其对紫外线具有较高的吸收能力，且氯苯分子吸收光子后发生光化学反应，生成其它产物。氯苯分子在紫外线的照射下被激发，激发的速度取决于氯苯的浓度和其在紫外光波长下的消光系数。激发态的氯苯进行放热反应或被光解为中间产物，中间产物还可以吸收光子形激发态的中间体，并进一步分解。
下面以一个氯苯电离的具体实施例来进行说明氯苯在紫外光作用下电离的具体过程：
采用超纯水配置约0.01mM的氯苯溶液，控制紫外光强为180μW/cm2，在不同紫外光剂量的照射下测定氯苯的残留浓度，可以得到如图4所示的氯苯降解曲线。如图4所示，氯苯溶液在自然状态下，随时间的增长氯苯浓度降低如图4中虚线所示；在紫外光照射下，随着紫外光照射剂量的加大，氯苯降解的速度及浓度随之增大，如图4中实线所示。因此含有氯苯的光刻胶在紫外光照射下，可以电离产生大量离子，用于补充刻蚀过程中消耗的离子，从而保证各区域的刻蚀速率的平衡，进而保证整个基板的刻蚀均一性。
另外，氯苯溶液符合一级反应速率方程ln(C0/C)，图5为氯苯溶液在紫外光剂量为160mJ/cm2时反应速率随时间的变化，根据微分方程分离变量可以得到dc/c＝kdt，两边同时定积分带入0时刻和t时刻条件得到ln C0-ln C)＝kt-0，化简得到ln(C0/C)＝kt，且氯苯是一种高挥发性物质，图中虚线是不考虑挥发情况下氯苯浓度的变化，而实线是在紫外光照射下且考虑挥发情况的氯苯浓度变化，两个斜率虽然不一样，但都表明了氯苯在紫外光作用下浓度变化大且变化速率随时间的增长而增大，因此说明氯苯可以在紫外光照射下快速电离产生大量离子，紫外光对于氯苯的分解作用是明显的。因此将氯苯应用于光刻胶中，通过在紫外光照射下电离产生大量离子，用于补充刻蚀过程中消耗的离子，从而可以保证各区域的刻蚀速率的平衡，进而保证整个基板的刻蚀均一性。
本发明实施例提供了一种光刻胶及刻蚀方法，该光刻胶中含有在紫外光照射下电离产生离子的电离物质。这样通过在光刻胶中增加电离物质，在刻蚀过程中通过紫外光作用使得电离物质电离产生离子，而离子之间通过电荷间引力作用加速移动，从而实现各区域之间离子浓度的平衡。这样可以及时补充进行刻蚀的基板上各区域消耗掉的离子，尤其在图形密集区可以及时获得离子的补充，进而实现各区域的刻蚀速率的平衡，保证了整个基板的刻蚀均一性。
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 (8)
1.一种光刻胶，其特征在于，所述光刻胶中含有在紫外光照射下电离产生离子的电离物质。
2.如权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，所述电离物质为氯苯类物质。
3.如权利要求1或2所述的光刻胶，其特征在于，所述光刻胶用于湿法刻蚀。
4.一种采用如权利要求1-3任一项所述的光刻胶的刻蚀方法，其特征在于，包括：
将光刻胶涂覆于衬底基板上待刻蚀的膜层上；其中，所述光刻胶中含有在紫外光照射下电离产生离子的电离物质；
采用掩模板对涂覆有所述光刻胶的衬底基板进行紫外光曝光；
采用刻蚀液对曝光后的所述衬底基板进行湿法刻蚀；
去掉剩余的所述光刻胶。
5.如权利要求4所述的刻蚀方法，其特征在于，所述电离物质为氯苯类物质。
6.如权利要求5所述的刻蚀方法，其特征在于，采用高压汞灯提供紫外光。
7.如权利要求6所述的刻蚀方法，其特征在于，所述紫外光的波长为254nm、光强为180μW/cm2、剂量为160mJ/cm2。
8.如权利要求7所述的刻蚀方法，其特征在于，所述氯苯类物质的摩尔消光系数为139.6M-1cm-1。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610843209.3A Pending CN106444281A (zh) | 2016-09-22 | 2016-09-22 | 一种光刻胶及刻蚀方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20180081276A1 (zh) |
| CN (1) | CN106444281A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1173928A (zh) * | 1995-02-09 | 1998-02-18 | 赫希斯特人造丝公司 | 光敏化合物 |
| CN1484659A (zh) * | 2000-10-18 | 2004-03-24 | 纳幕尔杜邦公司 | 微刻用组合物 |
| CN1505773A (zh) * | 2001-03-22 | 2004-06-16 | 希普雷公司 | 短波成像用溶剂和光刻胶组合物 |
| JP2011154265A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Shibaura Institute Of Technology | 感放射線性レジスト組成物及びパターン形成方法 |
| CN103145624A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-06-12 | 中国科学院理化技术研究所 | 分子玻璃正性光刻胶及其图案化方法 |
-
2016
- 2016-09-22 CN CN201610843209.3A patent/CN106444281A/zh active Pending
-
2017
- 2017-08-16 US US15/678,711 patent/US20180081276A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1173928A (zh) * | 1995-02-09 | 1998-02-18 | 赫希斯特人造丝公司 | 光敏化合物 |
| CN1484659A (zh) * | 2000-10-18 | 2004-03-24 | 纳幕尔杜邦公司 | 微刻用组合物 |
| CN1505773A (zh) * | 2001-03-22 | 2004-06-16 | 希普雷公司 | 短波成像用溶剂和光刻胶组合物 |
| JP2011154265A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Shibaura Institute Of Technology | 感放射線性レジスト組成物及びパターン形成方法 |
| CN103145624A (zh) * | 2012-11-28 | 2013-06-12 | 中国科学院理化技术研究所 | 分子玻璃正性光刻胶及其图案化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20180081276A1 (en) | 2018-03-22 |
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