CN108594607A - 一种光刻胶以及曝光方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及曝光技术领域，尤其涉及一种光刻胶以及曝光方法。不需要剥离并重新涂覆光刻胶即可进行多次光刻指标参数确认，能够大幅提升生产效率，从而能够提高生产效益。本发明实施例提供一种光刻胶，该光刻胶中添加有光致变色物质，该光致变色物质用于在对该光刻胶进行曝光后，使曝光区相对于遮光区发生变色，并用于在预处理条件下处理后，使得该曝光区恢复原色，在该预处理条件下该光刻胶不发生化学变化。本发明实施例用于形成光刻图案。

Description

一种光刻胶以及曝光方法

技术领域

本发明涉及曝光技术领域，尤其涉及一种光刻胶以及曝光方法。

背景技术

在显示面板的制备过程中，光刻工艺是一项十分重要的工艺，目前的光刻工艺通常包括：涂覆光刻胶、前烘、曝光、显影以及后烘。其中，曝光是采用曝光光线通过掩膜板照射在光刻胶上，对光刻胶进行感光，显影则是将感光部分的光刻胶去除掉，形成所需要的图案。

目前普遍使用的光刻胶在曝光光线照射后虽然感光部分会发生化学性质的变化，但是人肉眼观察不出感光部分和非感光部分的区别，因此，为了确认曝光参数(如曝光能量、曝光时间、曝光量、曝光速度等)是否满足设计要求，经常需要在显影露出光刻胶图案后进行测量，而在实际工艺中，每个膜层特别是第一膜层进行首次曝光后，经常会出现曝光显影后光刻指标参数(如曝光显影后光刻胶图案的关键尺寸和曝光显影后光刻胶图案相对于目标曝光图形在平面上的偏移量)不满足设计要求，这时就需要将基板上的光刻胶剥离掉，重新涂覆光刻胶并调整曝光参数后进行曝光，并确认光刻指标参数是否满足设计要求，以上确认过程有时需要重复多次，严重影响生产效率。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种光刻胶以及曝光方法，不需要剥离并重新涂覆光刻胶即可进行多次光刻指标参数确认，能够大幅提升生产效率，从而能够提高生产效益。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种光刻胶，

所述光刻胶中添加有光致变色物质，所述光致变色物质用于在对所述光刻胶进行曝光后，使曝光区相对于遮光区发生变色，并用于在预处理条件下处理后，使得所述曝光区恢复原色，在所述预处理条件下所述光刻胶不发生化学变化。

可选的，所述光致变色物质为二芳基乙烯类化合物。

可选的，所述光致变色物质为具有的二芳基全氟环戊烯类化合物。

可选的，所述光致变色物质为1,2-双(2-甲基-5-(4-N,N-二甲氨基苯基)噻吩-3-基)全氟环戊烯或1,2-双(2-甲基-5-萘基噻吩-3-基)全氟环戊烯。

可选的，所述预处理条件为可见光照射条件。

另一方面，本发明实施例提供一种曝光方法，包括：至少一次曝光过程；每一次所述曝光过程包括：

将如上所述的光刻胶涂覆在基板上；

对形成在所述基板上的光刻胶进行曝光，使得所述光刻胶的曝光区相对于遮光区发生变色；

根据所述曝光区发生变色后形成在所述光刻胶上的图案，确认光刻指标参数是否满足设计要求，若所述光刻指标参数不满足设计要求，则在预处理条件下对所述光刻胶进行预处理，以使得所述曝光区恢复原色；

重新调整曝光参数，并执行第一周期，所述第一周期依次包括对形成在所述基板上的光刻胶进行曝光至确认所述光刻胶指标参数是否满足设计要求，以及在所述光刻指标参数不满足设计要求时，在预处理条件下对所述光刻胶进行预处理，以使得所述曝光区恢复原色的步骤，直至确认所述光刻指标参数满足设计要求为止。

可选的，所述曝光区发生变色后形成在所述光刻胶上的图案由发生变色后的区域和未发生变色的区域构成；

确认光刻指标参数是否满足设计要求，具体包括：

将所述未发生变色的区域与目标曝光图形进行比较，对所述未发生变色的区域对应所述目标曝光图形的关键尺寸以及所述未发生变色的区域相对于所述目标曝光图形在平面上的偏移量进行测量，若所述未发生变色的区域对应所述目标曝光图形的关键尺寸与预设值之间的差值以及所述未发生变色的区域相对于所述目标曝光图形在平面上的偏移量均在预设范围内，则所述光刻指标参数满足设计要求；若所述未发生变色的区域对应所述目标曝光图形的关键尺寸与预设值之间的差值以及所述未发生变色的区域相对于所述目标曝光图形在平面上的偏移量中的其中之一在预设范围之外，则所述光刻胶指标参数不满足设计要求。

本发明实施例提供一种光刻胶以及曝光方法，通过在该光刻胶中添加光致变色物质，由于该光致变色物质用于在该光刻胶进行曝光后，使曝光区相对于遮光区发生变色，并用于在预处理条件下处理后，使得该曝光区恢复原色，在该预处理条件下该光刻胶不发生化学变化，因此，在曝光后，根据该光刻胶发生变色后形成的图案，能够直接对光刻指标参数(如图案对应目标曝光图形的关键尺寸以及图案相对于目标曝光图形在平面上的偏移量等)进行测量，若测量所获得的光刻指标参数在预设范围内，则该光刻指标参数满足设计要求，而若测量所获得的光刻指标参数在预设范围之外，则该光刻指标参数不满足设计要求，这时，通过在预处理条件下对该光刻胶进行预处理，能够使该曝光区恢复原色，从而不需要将光刻胶进行剥离即可重新调整曝光参数再次对该光刻胶进行曝光，并重新进行光刻指标参数确认，与相关技术中需要对光刻胶进行剥离以对光刻指标参数进行确认相比，能够大幅提升生产效率，进而提高生产效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的1,2-双(2-甲基-5-(4-N,N-二甲氨基苯基)噻吩-3-基)全氟环戊烯在光照下发生光致变色反应的示意图；

图2为本发明实施例提供1,2-双(2-甲基-5-萘基噻吩-3-基)全氟环戊烯在光照下发生光致变色反应的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种曝光示意图；

图4为本发明实施例提供的一种曝光后曝光区发生颜色变化的示意图；

图5为本发明实施例提供的经过预处理后曝光区恢复原色的示意图；

图6为本发明实施例提供的未发生变色的区域相对于目标曝光图形的关键尺寸具有偏差的示意图；

图7为本发明实施例提供的未发生变色的区域相对于目标曝光图形在x和y方向上发生位移的示意图；

图8为本发明实施例提供的未发生变色的区域相对于目标曝光图形发生旋转的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

一方面，本发明实施例提供一种光刻胶，该光刻胶中添加有光致变色物质，该光致变色物质用于在对该光刻胶进行曝光后，使曝光区相对于遮光区发生变色，并用于在预处理条件下处理后，使得该曝光区恢复原色，在该预处理条件下该光刻胶不发生化学变化。

光致变色物质是指在一定的条件下能够发生光致变色现象的物质。光致变色现象是指一个化合物，在收到一定波长的光照射时，可进行特定的化学反应或物理效应，获得产物，由于结构的改变导致其(可见部分的)吸收光谱发生明显的变化，而在另一波长的光照射或热的作用下，产物又能恢复到原来的形式。

本发明实施例提供一种光刻胶，通过在该光刻胶中添加光致变色物质，由于该光致变色物质用于在该光刻胶进行曝光后，使曝光区相对于遮光区发生变色，并用于在预处理条件下处理后，使得该曝光区恢复原色，在该预处理条件下该光刻胶不发生化学变化，因此，在曝光后，根据该光刻胶发生变色后形成的图案，能够直接对光刻指标参数(如图案对应目标曝光图形的关键尺寸以及图案相对于目标曝光图形在平面上的偏移量等)进行测量，若测量所获得的光刻指标参数在预设范围内，则该光刻指标参数满足设计要求，而若测量所获得的光刻指标参数在预设范围之外，则该光刻指标参数不满足设计要求，这时，通过在预处理条件下对该光刻胶进行预处理，能够使该曝光区恢复原色，从而不需要将光刻胶进行剥离即可重新调整曝光参数再次对该光刻胶进行曝光，并重新进行光刻指标参数确认，与相关技术中需要对光刻胶进行剥离以对光刻指标参数进行确认相比，能够大幅提升生产效率，进而提高生产效益。

其中，该光致变色物质可以为无机变色材料，也可以为有机变色材料，无机变色材料通常依靠添加在化合物中的金属(特别是过渡周期重金属)离子化合价的变价，以及化合物的分解和再化合来实现颜色变化。而有机变色材料一般是靠有机化合物键的断裂(如均裂和异裂)、键的重组以构象的变化而产生颜色变化。

本发明的一实施例中，该光致变色物质为二芳基乙烯类化合物。二芳基乙烯类化合物是通过在光照下发生顺反异构而发生变色的。

优选的，该光致变色物质为二芳基全氟环戊烯类化合物。该二芳基全氟环戊烯类化合物具有良好的热稳定性和抗疲劳性而备受青睐。

进一步优选的，参见图1与图2，该光致变色物质为1,2-双(2-甲基-5-(4-N,N-二甲氨基苯基)噻吩-3-基)全氟环戊烯或1,2-双(2-甲基-5-萘基噻吩-3-基)全氟环戊烯。该开环态1,2-双(2-甲基-5-(4-N,N-二甲氨基苯基)噻吩-3-基)全氟环戊烯a1和1,2-双(2-甲基-5-萘基噻吩-3-基)全氟环戊烯a2为无色物质，在紫外光照射下环化，分别生成相应的闭环态化合物b1和b2，呈现蓝色，闭环态与开环态具有完全不同的吸收光谱，在适当波长可见光作用下又可开环回到开环态。具有全氟环戊烯结构的二芳烯分子不仅具有非常好的热稳定性和化学稳定性，而且还有很好的灵敏度和抗疲劳性。

其中，优选的，该预处理条件为可见光照射条件。能够降低对光致变色物质的热稳定性要求。

另一方面，本发明实施例提供一种曝光方法，包括：至少一次曝光过程；每一次该曝光过程包括：参见图3和图4，将如上所述的光刻胶1涂覆在基板2上；对形成在该基板2上的光刻胶1进行曝光，使得该光刻胶1的曝光区A相对于遮光区B发生变色；根据该曝光区A发生变色后形成在该光刻胶1上的图案，确认光刻指标参数是否满足设计要求，若该光刻指标参数不满足设计要求，则在预处理条件下对该光刻胶1进行预处理，以使得该曝光区A恢复原色(参见图5)；重新调整曝光参数，并执行第一周期，该第一周期依次包括对形成在该基板2上的光刻胶1进行曝光至确认该光刻胶指标参数是否满足设计要求，以及在该光刻指标参数不满足设计要求时，在预处理条件下对该光刻胶1进行预处理，以使得该曝光区A恢复原色的步骤，直至确认该光刻胶指标参数满足设计要求为止。

光刻指标参数是指用于对一定的光刻条件下所获得的图案的精度进行衡量的参数。图案的精度可以包括图案的关键尺寸(如金属线的线宽、过孔的尺寸等)，也可以包括图案在平面上的偏移量(可以既包括图案上的各点在x、y方向上的位移量，又包括图案在平面上的旋转角度)。

本发明实施例提供一种曝光方法，由于所使用的光刻胶1中添加有光致变色物质，且该光致变色物质用于在该光刻胶1进行曝光后，使曝光区A相对于遮光区B发生变色，并用于在预处理条件下处理后，使得该曝光区A恢复原色，在该预处理条件下该光刻胶1不发生化学变化，因此，在曝光后，根据该光刻胶1发生变色后形成的图案，能够直接对光刻指标参数(如图案对应目标曝光图形的关键尺寸以及图案相对于目标曝光图形在平面上的偏移量等)进行测量，若测量所获得的光刻指标参数在预设范围内，则该光刻指标参数满足设计要求，而若测量所获得的光刻指标参数在预设范围之外，则该光刻指标参数不满足设计要求，这时，通过在预处理条件下对该光刻胶进行预处理，能够使该曝光区A恢复原色，从而不需要将光刻胶进行剥离即可重新调整曝光参数再次对所述光刻胶进行曝光，并重新进行光刻指标参数确认，与相关技术中需要对光刻胶进行剥离以对光刻指标参数进行确认相比，能够大幅提升生产效率，进而提高生产效益。

本发明的一实施例中，参见图4、图5、图6、图7和图8，该曝光区A发生变色后形成在该光刻胶1上的图案由发生变色后的区域C和未发生变色的区域D构成；确认光刻指标参数是否满足设计要求，具体包括：将该未发生变色的区域D与目标曝光图形(如图6、图7和图8中虚线所示)进行比较，对该未发生变色的区域D对应该目标曝光图形的关键尺寸以及该未发生变色的区域D相对于该目标曝光图形在平面上的偏移量进行测量，若该未发生变色的区域D对应该目标曝光图形的关键尺寸与预设值之间的差值以及该未发生变色的区域D相对于该目标曝光图形在平面上的偏移量均在预设范围内，则该光刻指标参数满足设计要求；若该未发生变色的区域D对应该目标曝光图形的关键尺寸与预设值之间的差值以及该未发生变色的区域D相对于该目标曝光图形在平面上的偏移量中的其中之一在预设范围之外，则该光刻胶指标参数不满足设计要求。

在本发明实施例中，由于该光刻胶1在曝光后会发生变色，而未发生变色的区域D就是显影后所要获得的光刻胶图案，因此，这里，该光刻指标参数可以包括未发生变色的区域D对应目标曝光图形的关键尺寸(参见图6所示，如可以为金属线的线宽、过孔的尺寸等)以及未发生变色的区域D相对于目标曝光图形在平面上的偏移量。

这里，当在该基板2上形成第一膜层时，在曝光后，通过对该未发生变色的区域D对应目标曝光图形的关键尺寸和该未发生变色的区域D相对于该目标曝光图形在基板上的偏移量进行测量。而当在第一膜层上形成第二膜层时，在曝光后，通过对该未发生变色的区域D对应目标曝光图形的关键尺寸和该未发生变色的区域D相对于该目标曝光图形在第一膜层上的偏移量进行测量。

其中，该未发生变色的区域D相对于该目标曝光图形在基板上的偏移量可以既包括未发生变色的区域D中的各点相对于该目标曝光图形分别在x和y方向上的位移量(如图7所示)，也包括未发生变色的区域D相对于该目标曝光图形的旋转角度(如图8所示)。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种光刻胶，其特征在于，

所述光刻胶中添加有光致变色物质，所述光致变色物质用于在对所述光刻胶进行曝光后，使曝光区相对于遮光区发生变色，并用于在预处理条件下处理后，使得所述曝光区恢复原色，在所述预处理条件下所述光刻胶不发生化学变化。

2.根据权利要求1所述的光刻胶，其特征在于，

所述光致变色物质为二芳基乙烯类化合物。

3.根据权利要求2所述的光刻胶，其特征在于，

所述光致变色物质为具有全氟环戊烯的二芳基乙烯化合物。

4.根据权利要求3所述的光刻胶，其特征在于，

所述光致变色物质为1,2-双(2-甲基-5-(4-N,N-二甲氨基苯基)噻吩-3-基)全氟环戊烯或1,2-双(2-甲基-5-萘基噻吩-3-基)全氟环戊烯。

5.根据权利要求1-4任一项所述的光刻胶，其特征在于，

所述预处理条件为可见光照射条件。

6.一种曝光方法，其特征在于，包括：至少一次曝光过程；每一次所述曝光过程包括：

将如权利要求1-5任一项所述的光刻胶涂覆在基板上；

对形成在所述基板上的光刻胶进行曝光，使得所述光刻胶的曝光区相对于遮光区发生变色；

根据所述曝光区发生变色后形成在所述光刻胶上的图案，确认光刻指标参数是否满足设计要求，若所述光刻指标参数不满足设计要求，则在预处理条件下对所述光刻胶进行预处理，以使得所述曝光区恢复原色；

重新调整曝光参数，并执行第一周期，所述第一周期依次包括对形成在所述基板上的光刻胶进行曝光至确认所述光刻胶指标参数是否满足设计要求，以及在所述光刻指标参数不满足设计要求时，在预处理条件下对所述光刻胶进行预处理，以使得所述曝光区恢复原色的步骤，直至确认所述光刻指标参数满足设计要求为止。

7.根据权利要求6所述的曝光方法，其特征在于，

所述曝光区发生变色后形成在所述光刻胶上的图案由发生变色后的区域和未发生变色的区域构成；

确认光刻指标参数是否满足设计要求，具体包括：

将所述未发生变色的区域与目标曝光图形进行比较，对所述未发生变色的区域对应所述目标曝光图形的关键尺寸以及所述未发生变色的区域相对于所述目标曝光图形在平面上的偏移量进行测量，若所述未发生变色的区域对应所述目标曝光图形的关键尺寸与预设值之间的差值以及所述未发生变色的区域相对于所述目标曝光图形在平面上的偏移量均在预设范围内，则所述光刻指标参数满足设计要求；若所述未发生变色的区域对应所述目标曝光图形的关键尺寸与预设值之间的差值以及所述未发生变色的区域相对于所述目标曝光图形在平面上的偏移量中的其中之一在预设范围之外，则所述光刻胶指标参数不满足设计要求。