CN101566788A

CN101566788A - 光刻胶图案的修补方法

Info

Publication number: CN101566788A
Application number: CNA2008100903008A
Authority: CN
Inventors: 简永杰; 江鸿儒
Original assignee: Contrel Technology Co Ltd
Current assignee: Contrel Technology Co Ltd
Priority date: 2008-04-21
Filing date: 2008-04-21
Publication date: 2009-10-28

Abstract

本发明公开了一种光刻胶图案的修补方法，至少包括：形成一材料层于一衬底上；形成一光刻胶图案于该材料层的表面的一第一部分上，其中该光刻胶图案至少包括一缺陷区暴露出该材料层的该表面的一第二部分；以及进行一修补步骤，以形成一光刻胶层设置在该光刻胶图案的该缺陷区中，并覆盖该材料层的该表面的该第二部分。

Description

光刻胶图案的修补方法

技术领域

本发明涉及一种光刻胶图案的修补方法，且特别涉及一种可实时进行的光刻胶图案的修补方法。

背景技术

目前，在液晶显示器的薄膜晶体管多组衬底的制作过程中，通常先沉积材料薄膜后，再利用光刻、蚀刻等工艺来制作多组图形。在光刻工艺中，先涂布光刻胶层于材料薄膜上，再通过光掩膜对光刻胶层进行曝光步骤以将光掩膜图案转移至光刻胶层，接着进行显影以移除部分的光刻胶层而将光掩膜图案转移至光刻胶层，再对剩余的光刻胶层进行烘烤而完成光刻胶图案的制作。

完成光刻工艺后，均会利用检测装置来检查光刻胶图案是否有缺陷，以决定是要进行后续的蚀刻工艺或重新设置光刻胶图案。当检测出光刻胶图案有缺陷时，检测装置会记录缺陷的位置与数量。若检测的结果为这些缺陷所在的位置或数量低于预定的制作规格时，会继续以光刻胶图案作为掩膜进行材料薄膜的蚀刻，再以去光刻胶液剥离剩余的光刻胶，而完成材料薄膜的多组图形的定义。由于当光刻胶图案具有断线缺陷时，若材料薄膜是用以制作金属线路时，会使所形成的金属线路呈现断路，因此于多组图形完成后需要进行修补。现阶段的薄膜晶体管多组衬底的修补方式是在断线以外的区域另外焊接金属导线等方式来补救断线的金属线路。

另一方面，若检测的结果为这些缺陷所在的位置或数量高于预定的制作规格时，则进行返工的程序，而利用去光刻胶液来将所形成的光刻胶图案予以剥除，然后再重新进行光刻胶层的涂布、曝光、显影与烘烤等光刻胶图案的制作程序。

然而，在完成线路结构的蚀刻后，再焊接额外的金属线路的修补方式，一般需使用昂贵的仪器设备，也需要一些相关耗材，因此会大大地提高生产成本。此外，这样的修补方式也会耗费相当长的时间，导致生产效率不高。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种光刻胶图案的修补方法，其可在光刻胶的图案化完成后，实时对有缺陷的光刻胶图案进行修补，这样一来可免除在利用光刻胶图案来进行线路结构的蚀刻后，需另外以焊接金属线路的方式来进行线路结构的修补的程序。因此，可省下焊接金属线路以进行修补的程序时所需的相关仪器与耗材的使用，而可大幅降低工艺成本，还可大幅缩短修补时间，而有效提高生产效率。

根据本发明的上述目的，提出一种光刻胶图案的修补方法，至少包括：形成一材料层于一衬底上；形成一光刻胶图案于材料层的表面的第一部分上，其中光刻胶图案至少包括一缺陷区暴露出前述材料层的表面的第二部分；以及进行一修补步骤，以形成一光刻胶层设置在光刻胶图案的缺陷区中，并覆盖前述材料层的表面的第二部分。

依照本发明一较佳实施例，上述的光刻胶图案与光刻胶层的材料均为正型光刻胶。

依照本发明的另一较佳实施例，上述的光刻胶图案与光刻胶层由相同材料所组成。

依照本发明的又一较佳实施例，上述的修补步骤至少包括将一光刻胶液填入缺陷区中。此外，于将光刻胶液填入缺陷区中的步骤后，前述的修补步骤还至少包括利用激光修饰光刻胶图案，以移除光刻胶图案外的光刻胶液的多余部分。

附图说明

图1A至图5B示出根据本发明一较佳实施例的一种光刻胶图案的修补方法的工艺图，其中图1A、图2A、图3A、图4A与图5A为俯视图，而图1B、图2B分别为图1A、图2A的剖面图，图3B、图4B与图5B分别为沿着图3A、图4A与图5A的AA剖面线所获得的剖面图。

图6A示出根据本发明一较佳实施例的一种材料层经图案化后的俯视图；以及

图6B示出根据本发明一较佳实施例的一种材料层经图案化后的剖面图。

【主要器件符号说明】

100：衬底 102：材料层

104：表面 106：光刻胶层

108：光刻胶图案 110：缺陷区

112：缺陷区 114：光刻胶液

116：光刻胶层 118：器件结构

具体实施方式

本发明公开一种光刻胶图案的修补方法。为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照下列描述并结合附图图1A至图6B。

请参照图1A至图5B，其示出依照本发明一较佳实施例的一种光刻胶图案的修补方法的工艺图，其中图1A、图2A、图3A、图4A与图5A为俯视图，而图1B、图2B、图3B、图4B与图5B分别为图1A、图2A、图3A、图4A与图5A的剖面图。在一示例实施例中，进行光刻胶图案的修补工艺时，先提供衬底100，其中该衬底100较佳具有一平坦表面以供器件结构设置于其上。衬底100可为一般半导体工艺中常见的半导体衬底，例如硅与硅锗等，或者为液晶显示器工艺中常见的玻璃衬底。接着，利用例如沉积或涂布方式形成材料层102覆盖在衬底100上，如图1A的俯视图与图1B的剖面图所示。其中，前述的沉积方式可例如为一般常见的化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(PVD)法。材料层102可为电介质层、或为用以制作器件的电性结构的导体层，其中导体层可例如为金属层。

接下来，可利用涂布方式，例如旋转涂布(Spin-on Coating)方式，形成光刻胶层106覆盖在材料层102的表面104上，如图2A的俯视图与图2B的剖面图所示。在一实施例中，光刻胶层106可由正型光刻胶所组成。在另一实施例中，光刻胶层106可由负型光刻胶所组成。在本示例实施例中，光刻胶层106的材料采用正型光刻胶。

接着，对光刻胶层106进行图案化工艺。在一示例实施例中，光刻胶层106的图案化工艺可例如包括先通过光掩膜(未示出)对光刻胶层106进行曝光步骤，以将预设在光掩膜上的图案转印至光刻胶层106。接着，利用显影液对曝光后的光刻胶层106进行显影步骤。由于在示例实施例中光刻胶层106的材料为正型光刻胶，因此曝光后的光刻胶层106经此显影步骤后，光刻胶层106未被曝光的部分会被移除，而暴露出材料层102的表面104的一部分，并在材料层102的表面104的另一部分上留下受到光掩膜遮蔽而未曝光的光刻胶层106的部分，以将光掩膜上的预设图案转移至光刻胶层106中，而形成光刻胶图案108，如图3A的俯视图与图3B的剖面图所示。然后，对所形成的光刻胶图案108进行烘烤处理，以移除残留在光刻胶图案108中的溶剂。在本实施例中，光刻胶图案108可为液晶显示器的薄膜晶体管多组图案的一部分。

然而，完成光刻胶层106的图案化工艺后，所形成的光刻胶图案108可能会具有缺陷区，如图3A与图3B所示的缺陷区110与112。其中，缺陷区110为原本该留有光刻胶但光刻胶却被意外移除的区域，使得光刻胶图案108产生缺漏而不完整，并暴露出下方的材料层102的表面104的一部分。另一方面，缺陷区112则具有原本该移除但却有部分光刻胶意外留下，使得光刻胶图案108具有多余部分。缺陷区110与112均会使得转移自光掩膜上的预设图案的光刻胶图案108产生转移失真。因此，目前在完成光刻胶的图案化工艺后，为避免因光转移图案的失真而导致下方的材料层102的后续图案化失真，于是在光刻胶层106的图案化工艺与图案化所形成的光刻胶图案108的烘烤处理后，通常会利用检测设备对光刻胶图案108进行检测步骤，以检测出经图案化所形成的光刻胶图案108中的所有缺陷区110与112，并记录光刻胶图案108中的所有缺陷区110与112的样态、数量与缺陷所在位置。在本发明中，若检测的结果为这些缺陷区110与112所在的位置或数量低于预定的制作规格时，会对此光刻胶图案108的缺陷区进行修补步骤，而后再继续以修补后的光刻胶图案作为掩膜进行下方的材料层102的图案化。但是，若检测的结果为这些缺陷区110与112所在的位置或数量高于预定的制作规格时，由于修补的程序过于耗时与费工，因此通常会进行返工的程序，而利用去光刻胶液来将所形成的光刻胶图案予以剥除，然后再重新进行光刻胶层的涂布、曝光、显影与烘烤等光刻胶图案的制作程序。

在一些实施例中，是在光刻胶层106的图案化工艺与光刻胶图案108的检测步骤后，对光刻胶图案108进行修补步骤。对于光刻胶图案108中图案缺漏的缺陷区110，修补步骤是将光刻胶液114填入光刻胶图案108中有缺漏的缺陷区110中，而覆盖在缺陷区110所暴露出的材料层102的表面104上，其中此光刻胶液114可经烘烤后而形成光刻胶层，可由此修补光刻胶图案108的缺陷区110，如图4A的俯视图与图4B的剖面图所示。将光刻胶液114填入缺陷区110的步骤可利用喷墨法、微细针沾附法、细针导流法、显微毛细管注射法、或液体精密定量吐出法。用以制作光刻胶图案108的光刻胶层106与光刻胶液114较佳是由同一型光刻胶所构成，例如同为正型光刻胶或同为负型光刻胶。在一实施例中，光刻胶液114可与制作光刻胶图案108的光刻胶层106采用相同的光刻胶材料，例如同一种正型光刻胶材料或同一种负型光刻胶材料。在另一实施例中，光刻胶液114可与制作光刻胶图案108的光刻胶层106采用不同的光刻胶材料，例如同为正型光刻胶但光刻胶材料不同、或同为负型光刻胶但所采用的光刻胶材料不同。

当光刻胶液114实质上仅填设在光刻胶图案108的缺陷区110的整个范围内时，可仅利用例如激光来移除光刻胶图案108的缺陷区112的多余部分，而无需对光刻胶液114进行修补，即可有效修饰光刻胶图案108。接着，可根据光刻胶液114的凝固状况，选择性地对光刻胶液114进行烘烤程序来固化光刻胶液114，而可形成光刻胶层116覆盖在原先由缺陷区110所暴露出的材料层102的表面104部分上，进而完成光刻胶图案108的修补。另一方面，当光刻胶液114如图4A所示的那样，是大于光刻胶图案108缺漏的缺陷区110的范围时，可利用例如激光来移除多余的光刻胶液114，以修饰由光刻胶图案108。此外，同样可利用例如激光来移除光刻胶图案108的缺陷区112的多余光刻胶，以修饰光刻胶图案108。待完成激光修饰程序后，同样可根据光刻胶液114的凝固状况，选择性地对剩余的光刻胶液114进行烘烤程序来固化光刻胶液114，即可形成光刻胶层116覆盖在原先由缺陷区110所暴露出的材料层102的表面104部分上，而完成光刻胶图案108的缺陷区110的修补，进而完成光刻胶图案108的修补与制作，如图5A的俯视图与图5B的剖面图所示。

完成光刻胶图案108的修补工艺后，即可利用光刻胶图案108作为掩膜，而利用例如蚀刻方式移除未受到光刻胶图案108遮蔽的材料层102，由此将光刻胶图案108进一步转移至下方的材料层102中，以图案化材料层102来形成器件结构118。接着，可将剩余的光刻胶图案108剥离，而暴露出下方的器件结构118，完成材料层102的图案化程序，如图6A的俯视图与图6B的剖面图所示。

由上述本发明的示例实施例可知，本发明的优点就是因为本发明的光刻胶图案的修补方法可在光刻胶的图案化完成后，实时对有缺陷的光刻胶图案进行修补，这样一来可免除在利用光刻胶图案来进行线路结构的蚀刻后，需另外以焊接金属线路的方式来进行线路结构的修补的程序。因此，可省下焊接金属线路以进行修补的程序时所需的相关仪器与耗材的使用，而可大幅降低工艺成本，还可大幅缩短修补时间，而有效提高生产效率。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的改变与变形，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的为准。

Claims

1、一种光刻胶图案的修补方法，其特征在于，至少包括：

形成一材料层于一衬底上；

形成一光刻胶图案于该材料层的表面的一第一部分上，其中该光刻胶图案至少包括一缺陷区暴露出该材料层的该表面的一第二部分；以及

进行一修补步骤，以形成一光刻胶层设置在该光刻胶图案的该缺陷区中，并覆盖该材料层的该表面的该第二部分。

2、根据权利要求1所述的光刻胶图案的修补方法，其特征在于，该光刻胶图案与该光刻胶层的材料均为正型光刻胶。

3、根据权利要求1所述的光刻胶图案的修补方法，其特征在于，该光刻胶图案与该光刻胶层的材料均为负型光刻胶。

4、根据权利要求1所述的光刻胶图案的修补方法，其特征在于，该光刻胶图案与该光刻胶层由相同材料所组成。

5、根据权利要求1所述的光刻胶图案的修补方法，其特征在于，该光刻胶图案与该光刻胶层由不同材料所组成。

6、根据权利要求1所述的光刻胶图案的修补方法，其特征在于，形成该光刻胶图案的步骤至少包括：

涂布另一光刻胶层覆盖于该材料层的该表面上；

对该另一光刻胶层进行一图案化步骤，以形成该光刻胶图案；以及

进行一烘烤步骤。

7、根据权利要求1所述的光刻胶图案的修补方法，其特征在于，形成该光刻胶图案的步骤与进行该修补步骤之间，还至少包括对该光刻胶图案进行一检测步骤，而检测出该缺陷区。

8、根据权利要求1所述的光刻胶图案的修补方法，其特征在于，该修补步骤至少包括将一光刻胶液填入该缺陷区中。

9、根据权利要求8所述的光刻胶图案的修补方法，其特征在于，将该光刻胶液填入该缺陷区中的步骤利用喷墨法、微细针沾附法、细针导流法、显微毛细管注射法或液体精密定量吐出法。

10、根据权利要求8所述的光刻胶图案的修补方法，其特征在于，于将该光刻胶液填入该缺陷区中的步骤后，该修补步骤还至少包括：

利用激光修饰该光刻胶图案，以移除该光刻胶图案外的该光刻胶液的多余部分；以及

进行一烘烤步骤。