TWI292513B - - Google Patents

Description

1292513 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光阻及其製造方法，特別是一種由複 數層不同受光區域之光阻層所堆疊成之疊層光阻及其製造 方法，利用該疊層光阻可以於基板上蝕刻出三維（3D)結構 之凹槽。 【先前技術】 參考圖1，顯示習知基板之剖視示意圖。該基板1〇係例如 一光波導元件之微加速規，其具有一三維結構之凹槽1工， 圖中所示之該凹槽11具有一第一空間1U及一第二空間 112，該第二空間112係位於該第一空間U1之下方，且該第 一空間111之寬度係大於該第二空間i 12之寬度。 參考圖2至圖5，顯示習用在該基板1〇上蝕刻出該凹槽^ 之方法。該習用方法包括以下步驟。 百先，參考圖2,提供該基板1〇，該基板1〇具有一上表面 101及一下表面102。然後，在該基板10上表面1〇1塗佈 (coating)一第一光阻層12。接著，提供一第一光罩13，該 第一光罩13具有一第一光罩圖案13卜接著，提供一第一光 束14’該第一光束14透過該第一光罩圖案131對該第一光阻 層12進行曝光程序。 接著，參考圖3,該第一光阻層12曝光後再進行一顯影程 序’以形成-第-光阻圖案121，該第—光阻圖案⑵係對 應該第-光罩圖案131。接著’提供一蝕刻液”，該蝕刻液 15係透過該第—光阻圖案⑵㈣該基板1G，以形成該第一 99756.doc 1292513 二f日111 ’如圖4所不，其中該第一空間1U係對應該第一光 阻圖案121。 接著，再參考圖4,再於該基板1〇上表面1〇ι及該第一空 間⑴之侧壁HU與底壁Ulb塗佈—第二光阻層16。接著， 提供-第二光罩17，該第二光罩17具有一第二光罩圖案 1广:亥第二光罩圖案171係不同於該第一光罩圖案131。接 著提ί、第一光束18，該第二光束18透過該第二光罩圖 案171對該第二光阻層16進行曝光程序。 接著參考圖5,該第二光阻層16曝光後再進行一顯影程 序第—光阻圖案161，該第二光阻圖案⑹係對 應該第二光罩圖案171。接著，提供—㈣液19，該蚀刻液 19係透過該第二来阳闯安 九Ρ圖案161蝕刻該第一空間U1之底壁 111b’以形成該第—办門 罘一王間112，如圖丨所示，其中該第二空 間112係對應該第二光阻圖案ΐ6ι。 此一方式之缺點如下，在塗佈該第二光阻層16時，如圖4 所不，由於該第—空間111之側壁nu係為垂直，因此該第 ;-先阻層！6在該側壁1113上之附著性不佳；另外，由於該 s亥第一空間111係為-半封閉之空間，因此該第二光阻層16 在該底壁111b上之θ 1 予又不易控制。因此，該第二光阻層1 ό 塗佈之效果不佳。 ^ $ 光束1 8對5亥第二光阻層1 6進行曝光以及後 縯之顯影程序過趑φ , ^ ^ %中，由於無法觀察到位於該第一空間ln 内之第二光阻居以 ^ ^ ，因此無法得知該曝光或顯影程序何時 元成，連帶影響該暖伞々 +先或卜員衫之準確度與品質。同樣地， 99756.doc 1292513 該蝕刻液19對該第一空間1U之底壁mb蝕刻時，也會有相 同問題，而影響I虫刻之品質。 最後此一方式之步驟十分繁複，加工時間長。而且其可 蝕刻出凹槽結構，會有所限制，無法形成所有複雜之三維 凹槽結構。 、 因此，有必要提供一創新且富進步性的於基板上蝕刻出 二維結構凹槽之方法，以解決上述問題。 【發明内容】 本發明之主要目的係提供一種疊層光阻，其包括複數層 光阻層，其中該等光阻層具有不同之受光區域。因此該^ 層光阻本身具有不同之透光效果，可用以產生30之曝光效 果。此外，該疊層光阻經顯影製程後，可以形成一具3〇外 形之光阻圖案。 、 本發明之另一目的係提供一種疊層光阻之製造方法，勹 括： ^ (a)形成一第一光阻層； _())對該第—光阻層進行曝光程序，使該第-光阻層具有 一第一受光區域； θ /、 (c)形成一第二光阻層於該第一光阻層上；及 —⑷對該第二光阻層進行曝光程序，使該第二光阻層具有 一第二受光區域，以形成一疊層光阻。 本發明之另一目的係提供一種蝕刻基板之方法，包括·· (a) 提供一基板，該基板具有一上表面及一下表面^ (b) 於該基板上表面形成複數個具有三維外觀之光阻圖 99756.doc 1292513 案，及 ⑷同時議等光阻圖案及該基板，使該基板具有與該 荨光阻圖案相對應之三維凹槽。 用；此，可以在基板上直接餘刻出-三維結構，不需要習 :第二次上光阻之製程’自然不會產生習知第二光阻層不 易控制之缺點，因此蝕刻品質好，且效率高。 【實施方式】 门 ··

參考圖6至圖11，顯示本發明疊層光阻之製造方法之示咅 圖：本發明之疊層光阻之製造方法包括以下步驟。^ 首先，參考圖6,提供一基板2〇 (例如一光波導元件之微 加速規），該基板20具有—上表面2〇1及—下表面2〇2。缺 後，在該基板20上表面201形成（例如塗佈）一第一光阻層 U。接著’對該第—光阻層21進行曝光程序使其具有一第 一受光區域211，如圖7所示。 在本實施例中，該曝光程序如下，再參考圖6,首先，提 供—第-光罩22,該第-光罩22具有_第_光罩圖案221。 著提ί、第一光束23，該第一光束23透過該第一光罩 圖案221對該第一光阻層21進行曝光程序，以形成該第-受 j區域卜如圖7所示。該第一受光區域2ιι係相對於該第 -光罩圖案22卜接著，如果需要的話，加熱該第一光阻層 乂產生反轉反應，使該第一光阻層21之感光特性反轉（例 、正轉負因此使該第一受光區域211具有反轉性質。可 、、解的疋上述對该第一光阻層21曝光之程序不限於上 述方式，亦可利用其他方式達成。 99756.doc 1292513 、，參考圖15及圖16 ’顯示本發明蝕刻基板之方法示意圖。 首先，提供-基板60,該基板60具有—上表面6〇1。接著， 於該基板60上表面601形成複數個具有三維外觀之光阻圖 案70、80。在本實施例中，該等光阻圖案7〇、係為相同 卜3L仁疋本發明並不限於此，亦即該光阻圖案7〇可不 同於違光阻圖案80，其係視最後所需形成之 板外形而定。可以理解的是，經由特殊之設計，二= 基板60上蝕刻出弧狀外觀。 :等三維外觀之光阻圖案70、80之形成方法如上所述。 接著，利用一钱刻液90同時敍刻該等光阻圖案7〇、8〇及該 基板6〇,由於該等光阻圖案7〇、8()具有三維㈣，因㈣ 錢刻液90具有不同程度之阻擋仙，所以當該等光阻圖 案7〇、80被㈣刻液9〇去除後，該基板6〇具有與該等光阻 圖案7〇、80相對應之三維凹槽6()2。要注意的是，可以選擇 該儀刻液90對料光阻W㈣、⑽該基板⑼之飯刻比 (etching selected rati〇)來達到較高之寬深比（叫⑽_。）。 以本實施例而言，該餘刻液9〇對該等光阻圖案7〇、8〇及該 基板60之蝕刻比係為1:18，因此蝕刻後該凹槽6〇2内第一二 間602a之高度係為該光阻圖案7〇中第一光阻層7工之高产= 18倍。 冋又的 在本發明中’係直接利㈣㈣液9G同時㈣該等光阻 圖案70、80及該基板60，因此不需要習用第二次上光阻之 製程，自然不會產生習知第二光阻層不易控制之缺點，因 此蝕刻品質好，且效率高。 99756.doc

1292513 上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制 本發明，iUb習於此技術之人士對上述實施例進行修改及 變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之 申請專利範圍所列。 【圖式簡單說明】 圖1顯示習知基板之剖視示意圖； 圖2至圖5顯示習用在該基板上蝕刻出凹槽之方法； 圖6至圖11顯示本發明疊層光阻之製造方法之示意圖 圖12顯示本發明具有三維外觀之光阻圖案之示咅圖； 圖13顯示本發明之疊層光阻作為光罩使用之示意圖； 圖14顯示本發明中具有三維外觀之光阻圖帛之示意圖 圖1 5及圖16顯示本發明蝕刻基板之方法示咅圖 【主要元件符號說明】 10 基板 11 凹槽 12 第一光阻層 13 第一光罩 14 第一光束 15 #刻液 16 第二光阻層 17 第二光罩 18 第二光束 19 餘刻液 99756.doc -12- 1292513

20 基板 21 第一光阻層 22 第一光罩 23 第一光束 24 第二光阻層 25 第二光罩 26 第二光束 27 第三光阻層 28 第三光罩 29 第三光束 30 疊層光阻 31 底部光阻層 32 基板 33 光束 40 三維光阻圖案 41 第一光阻圖案 42 第二光阻圖案 43 第三光阻圖案 50 光阻圖案 60 基板 70 ' 80 光阻圖案 71 第一光阻層 90 餘刻液 101 上表面 99756.doc -13 1292513

102 下 表 面 111 第 一 空 間 111a 側 壁 111b 底壁 112 第 二 空 間 121 第 一 光 阻 圖 案 131 第 一 光罩 圖 案 161 第 二 光 阻 圖 案 171 第 光 罩 圖 案 201 上 表 面 202 下 表 面 211 第 一 受 光 域 221 第 一 光 罩 圖 案 241 第 二 受 光 域 251 第 二 光罩 圖 案 271 第 三 受 光 區 域 601 上 表 面 602 二 維 凹 槽 602a 第 一 空 間 99756.doc -14-

Claims (1)

12?藥127620號專利申請案 r 中文申請專利範圍替換本(4年1$月^^ 十、申請專利範圍： ^ L 一種疊層光阻，包括： 第光阻層，具有一第一受光區域；及 —第二光阻層，位於該第-光阻層之上，該第二光p」 層具有—第二受光區域，其中該第二受光區域係不同方 受光區域’且㈣—光阻層及該第二光阻層係」 未經過顯影之製程。 2.如=丨之，層光阻’更包括—第三光阻層位於該第 :之上’該第三光阻層具有一第三受 該弟二受光區域係不同於該第二受光區域。 '、 3· 一種用以製造三維外 法，包括：维卜^阻圖案的疊層光阻之製造方 (a) 形成一第一光阻層； (b) 對該第-綠層進行 一第一受光區域； 吏^弟—先阻層具有 (C)也成—第二光阻層於該第—光 ⑷對該第二光阻層進行曝 9上，及 -第二受光區域，以形成，使該第二光阻層具有 4.如請求項3之方法，其中，層先阻。 ⑷形成-第三光阻層於二，之後更包括： ⑺對該第：光版“ 光阻層上，·及 ―先阻層進行曝光程序，使 弟二受光區域。 〜弟二光阻層具有 5·如請求項3之方 過-第-… 驟(b)中係利用-第 先罩對該第-光阻層進行曝光程序。第―光束透 "756_eWAMD2(替換本)d〇c -Ι292φ1^12762〇 :中文申請專利範圍替^(1年12月） 6 ·如請求項3 > f^ ju 過、之方法’其中該步驟⑷中係利用-第二光束透 7 “ 對該第二光阻層進行曝光程序。 .:未項3之方法，其中該步驟⑻之後更包括 8.且層使該第一受光區域形成-第-反轉區域厂 -Ur方法，其令該步驟(d)之後更包括-加熱該第 9 第二受光區域形成—第二反轉區域。 9·如凊求項3之方法，其中 第-受光區域之面積。 Μ域之面積係小於該 〇·=求項3之方法，其中該步驟⑷之後更包括—進行顯影 私序，以部份移除該第-光阻層及該第二光阻層形成 具有三維外觀之光阻圖案。 比如請求項3之方法，其中該步驟⑷之後更包括： (dl)形成一底部光阻層； ㈣提供-光束，透過該疊層光阻對該底部光阻層進行曝 光程序，·及 ⑷）進行顯影程序，以部份移除該底部光阻層，形成一具 有三維外觀之光阻圖案。 12· —種具有三維外觀之光阻圖案，包括·· 一第一光阻圖案；及 + -第二光阻圖案，位於該第一光阻圖案之上，其中該 第二光阻圖案係不同於該第一光阻圖案。 13.如請求項12之光阻圖案，其中該第一光阻圖案之形狀係不 同於該第二光阻圖案之形狀。 14·如請求項12之光阻圖案，苴中嗜筮 .,_ ^ 口杀，、甲该弟一先阻圖案之面積係不 99756-claims-AMD2(替換本).do( -2 - 12嘴说27620 __案 、中文申請專利範圍替換本(95年12月） 同於該第二光阻圖案之面積。 15·如請求項12之光阻圖案，更包 宜 第-忠，回& 更匕括一第二先阻圖案，位於該 -光阻圖案。 弟-先阻圖案係不同於該第 16· 一種蝕刻基板之方法，包括·· ⑷提供-基板’該基板具有-上表面及-下表面； ⑻形成—第一光阻層於該基板上表面；

⑷對該第-光阻層進料光料，錢第—光 一第一受光區域； $ (d)形成一第二光阻層於該第一光阻層上； (_該第二光阻層進行曝光程序，使該第二光阻層具有 弟一义光&域，以形成一疊層光阻； (〇對該疊層光阻進行顯影’以於該基板上表面形成複數 個具有三維外觀之光阻圖案； ⑻提供-_液，祕職具有預設之㈣比，·及 (h)同時_該等光阻圖案及該基板，使得該等光阻圖案 被移除後，該基板具有與該等光阻圖案相對應之三維 凹槽。 17· —種蝕刻基板之方法，包括： ⑷提供-基板，該基板具有__上表面及—下表面； (b)形成一底部光阻層於該基板上表面； (C)提供—疊層光阻，該疊層光阻包括-第-光阻層及一 第二光阻層，該第一光阻層具有一第一受光區域，該 第二光阻層位於該第一光阻層之上，該第二光阻層具 99756-daims-AMD2(替換本).doc 12^^^^27620號專利申請案 、 中文申請專利範圍替換本(95年12月） 有一第二受光區域，其中該第二受光區域係不同於該 第一受光區域； (d) 利用一光束透過該疊層光阻對該底部光阻層進行曝光 程序； (e) 對該底部光阻層進行顯影，以於該基板上表面形成複 數個具有三維外觀之光阻圖案； (f) 提供一蝕刻液，該蝕刻液具有預設之蝕刻比；及 0 (g)同時蝕刻該等光阻圖案及該基板，使得該等光阻圖案 被移除後，該基板具有與該等光阻圖案相對應之三維 凹槽。

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