CN107357133B - 光刻胶图案形成方法及压印模具 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种光刻胶图案形成方法及压印模具，方法包括以下步骤：在基底上涂覆光刻胶；通过压印模具对光刻胶进行压印，压印模具包括透光区和遮光区，透光区和遮光区之一为光刻胶固化覆盖区，光刻胶固化覆盖区设置有至少一个朝向光刻胶的凸起，凸起的宽度小于光刻胶固化覆盖区的宽度；对光刻胶进行紫外固化，以固化光刻胶固化覆盖区所覆盖的光刻胶；去除所述压印模具；去除未固化的光刻胶，形成光刻胶图案。通过遮光区、透光区以及凸起的设置，可以经过一次压印，就形成具有至少两层结构的光刻胶形状，坡度角更陡直，有利于灰化后的图形控制，且图形化精度高，其精度可以达到10nm级别。此外，采用上述方案还具有操作简单，节约成本的优点。

Description

光刻胶图案形成方法及压印模具
技术领域
本申请一般涉及平板显示技术领域，尤其涉及一种光刻胶图案形成方法及压印模具。
背景技术
在平板显示面板的制作过程中，为了节省掩膜的使用量，会对制成进行优化，例如将五掩膜制成优化为四掩膜制成，进行优化后一般采用half-tone掩膜或Gray Tone掩膜就可以完成台阶的成型。其中，half-tone掩膜或Gray Tone掩膜均属于半透型掩膜，也即在其图案化区域具有全透的部分及半透的部分。采用half-tone掩膜或Gray Tone掩膜可以通过一步制成来完成台阶的成型。但是，half-tone掩膜及GrayTone掩膜价格昂贵，且精度不高，坡度角倾斜度较大，由上述掩膜形成的台阶部分至少要有2-5um长度才能形成较好的形状，工艺要求高，空白边缘较小。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种光刻胶图案形成方法及压印模具，以解决现有技术中出现的掩膜价格高、精度低的问题。
本申请一方面提供一种光刻胶图案形成方法，包括以下步骤：
在基底上涂覆光刻胶；
通过压印模具对所述光刻胶进行压印，所述压印模具包括透光区及遮光区，所述透光区和所述遮光区之一为光刻胶固化覆盖区，所述光刻胶固化覆盖区设置有至少一个朝向所述光刻胶的凸起，所述凸起的宽度小于所述光刻胶固化覆盖区的宽度；
对所述光刻胶进行紫外固化，以固化所述光刻胶固化覆盖区所覆盖的所述光刻胶；
去除所述压印模具；
去除未固化的所述光刻胶，形成光刻胶图案。
进一步地，所述压印模具包括透明基板及设置于所述透明基板上的金属层，所述金属层构成所述遮光区。
进一步地，所述金属层与所述凸起位于所述透明基板相背的两侧。
进一步地，所述凸起设置于所述透光区，所述金属层与所述凸起位于所述透明基板的相同侧，所述金属层的表面凸出于所述凸起最外层的表面。
进一步地，所述透明基板为石英板，所述金属层的材料至少包括铬、钼和铝中的任一种。
另一方面提供一种压印模具，包括透光区及遮光区，所述透光区和所述遮光区之一为光刻胶固化覆盖区，所述光刻胶固化覆盖区设置有至少一个凸起，所述凸起的宽度小于所述光刻胶固化覆盖区的宽度。
进一步地，所述压印模具包括透明基板及设置于所述透明基板上的金属层，所述金属层构成所述遮光区。
进一步地，所述金属层与所述凸起位于所述透明基板相背的两侧。
进一步地，所述凸起设置于所述透光区，所述金属层与所述凸起位于所述透明基板的相同侧，所述金属层的表面凸出于所述凸起最外层的表面。
进一步地，所述透明基板为石英板，所述金属层的材料至少包括铬、钼和铝中的任一种。
本申请提供的上述方案，通过遮光区透光区以及凸起的设置，可以经过一次压印，就形成具有至少两层结构的光刻胶形状，坡度角更陡直，有利于灰化后的图形控制，且图形化精度高，其精度可以达到10nm级别。此外，采用上述方案还具有操作简单，节约成本的优点。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例提供的光刻胶图案形成方法的流程图；
图2为实施本发明实施例提供的光刻胶图案形成方法的涂胶过程示意图；
图3为实施本发明实施例提供的光刻胶图案形成方法的压印过程示意图；
图4为实施本发明实施例提供的光刻胶图案形成方法的紫外固化过程示意图；
图5为实施本发明实施例提供的光刻胶图案形成方法的脱模过程示意图；
图6为实施本发明实施例提供的光刻胶图案形成方法的显影过程示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种压印模具的局部结构示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种压印模具的局部结构示意图；
图9为本发明实施例提供的再一种压印模具的局部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1所示，本发明实施例提供的光刻胶图案形成方法包括以下步骤：
S100：在基底上涂覆光刻胶；
另参见图2，在基底1上涂覆一层光刻胶2，在本实施例中光刻胶采用负胶，优选粘度比较低，紫外固化所需计量小，抗刻蚀性强，与基底1粘附性较小的材料。当然也可以采用正胶，采用正胶与负胶主要是压印模具透光区与遮光区的不同。另外，鉴于要通过压印模具6对光刻胶2进行压印，以形成至少两层结构的光刻胶图案，则光刻胶的涂覆厚度要满足形成层状结构所需的高度要求。
S200：通过压印模具对所述光刻胶进行压印，所述压印模具包括透光区及遮光区，透光区和遮光区之一为光刻胶固化覆盖区，光刻胶固化覆盖区设置有至少一个朝向所述光刻胶的凸起，凸起的宽度小于光刻胶固化覆盖区的宽度；
需要说明的是，本文所指的宽度是以图2为参考，左右方向上的长度。
在实际使用中，若光刻胶采用的正胶，则遮光区为光刻胶固化覆盖区，则由遮光区覆盖的光刻胶在固化工序中被固化；若光刻胶采用负胶，则透光区为光刻胶固化覆盖区，则由透光区覆盖的光刻胶在固化工序中被固化。在本实施例中，仅以透光区为光刻胶固化覆盖区为例进行说明，且以下所说的光刻胶为负胶。
另参见图3，在光刻胶2涂覆结束后，将压印模具6压向光刻胶2，在此过程中控制压印模具6的下压力度，以使光刻胶2完全填充两个凸起5之间的空腔。需要指出的是，图3中的压印模具6仅示出了图形化区域的部分剖面图。实际加工过程中，可以根据具体的功能电路实现需求，在压印模具6上形成所需的透光区，除去透光区之外的部分为遮光区3，遮光区3用于在紫外光固化过程中遮挡紫外光，以使被遮挡的光刻胶2不固化。为了形成层状的光刻胶图案，则在图形化区域透光区设置了凸起5，凸起5可以与透光区是一体结构，且材质相同，该实施例中透光区设置了两个相互平行的凸起5。这里所说的凸起5可以但不限于为设置于透光区的矩形凸起，根据实际需要还可以设置为其他截面形状的凸起，例如该凸起还可以是以下结构，即由上下两个矩形凸起构成，下方凸起小于上方凸起，上方凸起连接在透光区。或者如图7所示，在透光区设置一个矩形的凸起5，矩形的凸起5两侧至遮光区3之间具有用来容纳光刻胶的空间。压印过程中，凸起5伸入到光刻胶中，凸起5周边完全被光刻胶填充，这样在光刻胶固化后即可形成上下层宽度不同的结构。
S300：对所述光刻胶进行紫外固化，以固化光刻胶固化覆盖区所覆盖的光刻胶；
另参加图4，以垂直于压印模具的方向进行紫外光7照射，以对光刻胶进行曝光处理，在紫外光7照射后，透光区下方的光刻胶2得以固化，而遮光区3下方的光刻胶2未被固化。
S400：去除所述压印模具；
另参加图5，在紫外光固化结束后，移除压印模具6，此时基底1上留存了经固化后的光刻胶图案9及未被固化的光刻胶8。在透光区形成的光刻胶图案9中，与凸起5对应处的固化后的光刻胶高度较低，而凸起5外侧对应处的固化后的光刻胶高度较高，最终形成了“凸”字形的光刻胶图案，也可以认为是两层结构，即下层较宽结构的光刻胶与上侧较窄结构的光刻胶。
S500：去除未固化的所述光刻胶，形成光刻胶图案。
另参见图6，在移除压印模具6后进行显影处理，洗掉基底1上未被固化的光刻胶8，留下已被固化形成的光刻胶图案9。
本申请提供的上述方案，通过遮光区、透光区及凸起的设置，可以经过一次压印，就形成具有至少两层结构的光刻胶形状，坡度角更陡直，有利于灰化后的图形控制，且图形化精度高，其精度可以达到10nm级别。此外，采用上述方案还具有操作简单，节约成本的优点。
经上述方法形成图案化后，可用于P-Si掺杂，SWC(Side WingContact，侧翼连接)，背沟道刻蚀，MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)等领域。
进一步地，压印模具包括透明基板4及设置于透明基板4上的金属层，金属层构成遮光区。例如但不限于，金属层可以通过溅射的方式形成与透明基板4上。
进一步地，另参见图8，金属层3与凸起5位于透明基板4相背的两侧。
进一步地，凸起设置于透光区，金属层3与凸起5位于透明基板4的相同侧，另参见图9，金属层3的表面凸出于凸起5最外层的表面。也即金属层3的表面凸出于凸起5的表面，这样在压印过程中，金属层3起到支撑作用，不需要控制压力，过程更简单，也能达到较好的效果，同时金属层3还可以使残存的光刻胶更容易去除，省去灰化过程。因为如果使用灰化，会破坏之前做好的台阶形状，不利于后续的图形转移，因此采用此种方式获得的台阶状的光刻胶图案形状更精确，精度更好。
进一步地，透明基板4为石英板，金属层3的材料至少包括成膜性能较好的铬、钼和铝中的任一种。
另一方面，至少参见图2-图9任一所示，本发明实施例提供一种压印模具，包括透光区及遮光区3，透光区和遮光区之一为光刻胶固化覆盖区，本实施例中以遮光区为光刻胶固化覆盖区为例进行说明，透光区设置有至少一个凸起5，凸起5的宽度小于透光区的宽度。当然，至少一个凸起也可以设置于遮光区，此时凸起的宽度小于遮光区的宽度。
进一步地，压印模具6包括透明基板4及设置于透明基板4上的金属层，金属层构成遮光区。金属层可以但不限于通过溅射的方式设置于透明基板4上。
进一步地，另参见图8，金属层3与凸起5位于透明基板4相背的两侧。
进一步地，凸起设置于透光区，金属层3与凸起5位于透明基板4的相同侧，另参见图9，金属层3的表面凸出于凸起5最外层的表面。也即金属层3的表面凸出于凸起5的表面，这样在压印过程中，金属层3起到支撑作用，不需要控制压力，过程更简单，也能达到较好的效果，同时金属层3还可以使残存的光刻胶更容易去除，省去灰化过程。因为如果使用灰化，会破坏之前做好的台阶形状，不利于后续的图形转移，因此采用此种方式获得的台阶状的光刻胶图案形状更精确，精度更好。
进一步地，透明基板4为石英板，金属层3的材料至少包括成膜性能较好的铬、钼和铝中的任一种。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (2)

1.一种光刻胶图案形成方法，其特征在于，包括以下步骤：
在基底上涂覆光刻胶；
通过压印模具对所述光刻胶进行压印，所述压印模具包括透光区及遮光区，所述透光区和所述遮光区之一为光刻胶固化覆盖区，所述光刻胶固化覆盖区设置有至少一个朝向所述光刻胶的凸起，所述凸起的宽度小于所述光刻胶固化覆盖区的宽度；
对所述光刻胶进行紫外固化，以固化所述光刻胶固化覆盖区所覆盖的所述光刻胶；
去除所述压印模具；
去除未固化的所述光刻胶，形成光刻胶图案；
所述压印模具包括透明基板及设置于所述透明基板上的金属层，所述金属层构成所述遮光区；
所述凸起设置于所述透光区，所述金属层与所述凸起位于所述透明基板的相同侧，所述金属层的表面凸出于所述凸起最外层的表面。
2.根据权利要求1所述的光刻胶图案形成方法，其特征在于，所述透明基板为石英板，所述金属层的材料至少包括铬、钼和铝中的任一种。
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