專利名稱：一種光刻膠背面曝光工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微機電系統(tǒng)(MEMS)微納加工領(lǐng)域，具體涉及ー種背面曝光エ藝。
背景技術(shù)：
近年來微機電系統(tǒng)(MEMS)如微流體系統(tǒng)等發(fā)展迅速，微納加工技術(shù)是制造微機電系統(tǒng)的基礎(chǔ)。微納加工技術(shù)的最基本方法是使用光刻技術(shù)進行加工?，F(xiàn)有的光刻方法是，先在基片上涂覆光刻膠，基片正面(涂覆光刻膠的一面)朝上，光刻掩膜放在基片上方，采用光刻技術(shù)進行曝光，經(jīng)過顯影后得到所需的光刻膠圖形。采用傳統(tǒng)的光刻方法有很多缺陷。首先是容易產(chǎn)生駐波效應(yīng)，即光刻機光源發(fā)出的光入射到光刻膠以后，在光刻膠和基片基底的界面發(fā)生發(fā)射，與入射過來的光發(fā)生干渉，產(chǎn)生駐波，這樣曝光后的圖像經(jīng)顯影后，圖形的側(cè)壁會呈現(xiàn)出波紋狀。這種波紋狀的側(cè)壁是微納加工所不需要的，嚴(yán)重影響了圖形結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。其次是采用比較厚的光刻膠(如SU-8光刻膠)進行涂覆吋，很難保證涂覆的光刻膠表面平整，不平整的光刻膠表面在曝光吋，由于光在入射到光刻膠時會發(fā)生折射，光路發(fā)生偏折，使得顯影后的圖形容易產(chǎn)生變形。在微流體管道等微納結(jié)構(gòu)加工中，可以使用光刻膠直接制作為所需的結(jié)構(gòu)，其加 エ后的光刻膠結(jié)構(gòu)側(cè)壁光滑度、平整度等要求比較高，傳統(tǒng)光刻膠曝光エ藝出現(xiàn)的側(cè)壁波紋、圖形變形都會嚴(yán)重影響加工的結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，是不允許的。因此需要ー種能夠解決上述問題的光刻方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對透明基片基底，提供ー種光刻膠背面曝光エ藝，能夠解決現(xiàn)有厚光刻膠光刻過程中產(chǎn)生的駐波效應(yīng)問題和因光刻膠表面不均勻而導(dǎo)致的曝光后圖形發(fā)生變形等問題。本發(fā)明的ー種背面曝光エ藝，包括1.濺射鉻掩膜層以潔凈的透明玻璃材料作為基底，在其正面濺射ー層鉻作為掩膜層，掩膜層厚度為200nm-500nm ；透明玻璃材料，即對曝光光源透明的玻璃材料，如普通玻璃、光學(xué)玻璃、石英玻璃、 有機玻璃等。2.制作光刻膠圖形在鉻掩膜層層上均勻涂覆一層光刻膠，然后依次進行曝光、 顯影，得到所需光刻膠圖形；3.腐蝕鉻掩膜層濕法腐蝕鉻掩膜層，將光刻膠圖形轉(zhuǎn)移到鉻掩膜層上，得到所需的掩膜層圖形；4.涂覆光刻膠在鉻掩膜層圖形上涂覆另ー層光刻膠，光刻膠厚度為5-lOOum ；該光刻膠所采用的材料為待制作光刻膠結(jié)構(gòu)所需的材料。步驟2中的光刻膠可以采用通用的光刻膠，也可以采用與步驟4相同的光刻膠。
5.背面曝光將透明玻璃材料正面朝下，進行曝光；6.顯影將曝光后透明玻璃材料放在顯影液里顯影，顯影完畢，即可得到所需的光刻膠結(jié)構(gòu)。在背面曝光步驟中，入射光透過光刻膠以后，沒有光刻膠與基底基片界面之間的反射，因而不會發(fā)生入射光與反射光的干涉現(xiàn)象，也就避免了駐波效應(yīng)的產(chǎn)生。同吋，由于鉻掩膜層與光刻膠緊挨在一起，光透過鉻層入射到光刻膠中，光刻膠入射表面只與基底平整度有關(guān)，與旋涂エ藝無關(guān)，有非常平整的基底就能得到非常平整的光刻膠入射表面。光透過光刻膠后從另ー表面射出，因此不會出現(xiàn)因涂覆的光刻膠表面不均勻而導(dǎo)致的圖形變形。本發(fā)明可以制作高深寬比的側(cè)壁陡直的光刻膠結(jié)構(gòu)，消除光刻膠中因為駐波效應(yīng)導(dǎo)致的側(cè)壁波紋，也能夠避免因光刻膠涂覆不均勻而導(dǎo)致的圖形變形。


圖1為背面曝光エ藝流程圖；圖2為本發(fā)明的エ藝過程示意圖；圖3為負(fù)性光刻膠背面曝光后得到的光刻膠結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為正性光刻膠背面曝光后得到的光刻膠結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為鉻掩膜層，2為玻璃基底，3為曝光光束，4為掩膜層，5為通用的光刻膠，6 為光刻膠結(jié)構(gòu)所需材料的光刻膠。
具體實施例方式下面通過借助實施例更加詳細(xì)地說明本發(fā)明，但以下實施例僅是說明性的，本發(fā)明的保護范圍并不受這些實施例的限制。實例11、濺射鉻層在潔凈K9光學(xué)玻璃基片上濺射一層鉻，厚度為200nm。2、制作光刻膠圖形在鉻層上均勻涂覆ー層北京科華微電子材料有限公司的BP218光刻膠，然后依次進行曝光、顯影，得到所需光刻膠圖形。3、腐蝕鉻層用腐蝕液腐蝕鉻層，將制作光刻膠圖形步驟中的光刻膠圖形轉(zhuǎn)移到鉻層上。4、涂覆負(fù)性光刻膠在腐蝕后的鉻層上涂覆美國Microchem公司的SU_8負(fù)性光刻膠，厚度為lOOum。5、背面曝光將玻璃基片正面朝下，即有光刻膠的一面朝下放置，不需要掩膜，直接進行曝光。6、顯影將曝光后的基片放在顯影液里顯影，顯影完畢，即可得到所需的負(fù)性光刻膠結(jié)構(gòu)。得到的負(fù)性光刻膠結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。實例2
1、濺射鉻層在潔凈石英玻璃基片上濺射一層鉻，厚度為500nm。2、制作光刻膠圖形在鉻層上均勻涂覆一層美國安智電子材料公司的AZ5214型號光刻膠，然后依次進行曝光、顯影，得到所需光刻膠圖形。3、腐蝕鉻層用腐蝕液腐蝕鉻層，將制作光刻膠圖形步驟中的光刻膠圖形轉(zhuǎn)移到鉻層上。4、涂覆光刻膠在腐蝕后的鉻層上涂覆美國futurrex公司的PR9600型號正性光刻膠，厚度為 5um05、背面曝光將玻璃基片正面朝下，即有光刻膠的一面朝下放置，不需要掩膜，直接進行曝光。6、顯影將曝光后的基片放在顯影液里顯影，顯影完畢，即可得到所需的光刻膠結(jié)構(gòu)。得到的正性光刻膠結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。以上所述為本發(fā)明的部分實施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于該實施例和附圖所公開的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護的范圍。
權(quán)利要求
1. ー種光刻膠背面曝光エ藝，其特征在于，該方法包括下述步驟 第1步濺射鉻掩膜層以潔凈的透明玻璃基片作為基底，在其正面濺射ー層鉻作為掩膜層，掩膜層厚度為200nm-500nm ；第2步在鉻掩膜層層上均勻涂覆一層光刻膠，然后依次進行曝光、顯影，得到所需光刻膠圖形；第3步濕法腐蝕鉻掩膜層，將光刻膠圖形轉(zhuǎn)移到鉻掩膜層上，得到所需的掩膜層圖形；第4步在鉻掩膜層圖形上涂覆光刻膠，光刻膠厚度為5-lOOum ； 第5步將透明玻璃基片正面朝下，進行曝光； 第6步將曝光的透明玻璃基片顯影，完畢得到所需的光刻膠結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光刻膠背面曝光工藝，包括1、以潔凈的透明玻璃基片作為基底，在其正面濺射一層鉻作為掩膜層，掩膜層厚度為200nm-500nm；2、在鉻掩膜層層上均勻涂覆一層光刻膠，然后依次進行曝光、顯影，得到所需光刻膠圖形；3、濕法腐蝕鉻掩膜層，將光刻膠圖形轉(zhuǎn)移到鉻掩膜層上，得到所需的掩膜層圖形；4、在鉻掩膜層圖形上涂覆光刻膠；5、將透明玻璃基片正面朝下，進行曝光；6、將曝光的透明玻璃基片顯影，完畢得到所需的光刻膠結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以制作高深寬比的側(cè)壁陡直的光刻膠結(jié)構(gòu)，消除光刻膠中因為駐波效應(yīng)導(dǎo)致的側(cè)壁波紋，也能夠避免因光刻膠涂覆不均勻而導(dǎo)致的圖形變形。
文檔編號G03F7/20GK102566313SQ20121001365
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者劉文亮, 史鐵林, 廖廣蘭, 譚先華, 高陽 申請人:華中科技大學(xué)