[发明专利]掩膜板的显影图形精度控制方法及其显影装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种掩膜板的显影图形精度控制方法及其显影装置。

背景技术

利用光刻胶和掩膜板，通过曝光和显影的方式在玻璃或者其他衬底表面制成相应的设计版图或者图形是半导体、电子显示、电子电路领域中非常常用的技术。其中，如何控制显影后获得的显影图形精度是其中最为重要的部分。

现有的光刻胶显影过程中，通常使用固定显影时间、蚀刻时间等来控制显影的进程。但是由于显影过程中可能会受到许多不同因素的干扰。因此，若使用固定的显影时间或者蚀刻时间进行显影图形精度控制时，若出现某些因素的变动会导致显影精度受到严重影响，从而无法保证产品的质量。例如，曝光能量、药液浓度、温度、刻胶类型等因素的变化，会直接影响到显影操作过程图形的显影精度、显影边缘质量和显影效率。

为了避免影响因素变动对显影图形精度造成的影响，现有提出了使用显影辅助图形的技术方案。额外设置的显影辅助图形可以作为显影过程的标记和参考，令技术人员可以更精确的控制显影时间，获得理想的显影图形精度。

在实现本发明过程中，发明人发现相关技术存在以下问题：现有使用显影辅助图形的方式虽然能够避免显影因素变动对显影图形精度造成的影响，但是，额外增加的显影辅助图形需要占用一定的面积，导致材料的有效使用面积下降。而且，当边缘有效图形的距离较近时，则无法添加显影辅助图形，其应用范围会受到一定的限制。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施提供了一种掩膜板的显影图形精度控制方法及其显影装置，以解决现有的显影图形精度控制容易受干扰，有效使用面积减少的问题。

本发明实施例的第一方面提供一种掩膜板的显影图形精度控制方法。所述方法包括：

在显影过程中，使用两个光源发出的平行光照射掩膜板表面；所述显影过程具有确定的若干个显影参数；在预定的观察角度，获取掩膜板表面的扫描纹路随显影时间的变化规律；根据所述变化规律，确定与所述显影过程对应的显影时长。

可选地，所述扫描纹路变化规律为：浮现初始扫描纹路、出现扫描纹路影像、出现残缺渐变图像以及出现显影图形。

可选地，所述显影过程包括第一阶段至第五阶段；当浮现初始扫描纹路表示第一阶段完成；当出现扫描纹路影像表示第二阶段完成、当出现残缺渐变图像表示第三阶段完成；当出现显影图形表示第四阶段完成。

可选地，所述根据所述变化规律，确定与所述显影过程对应的显影时长，具体包括：通过与测试显影图形的对比实验，确定第五阶段的显影时长。

可选地，所述对比实验为：保持显影参数不变，获得若干个测试图形及对应的显影时长；比较目标图形与所述测试图形之间的差异；根据所述差异，确定所述第五阶段的显影时长。

可选地，所述第五阶段的显影时长为光刻胶表面接触到显影液体至光刻胶表面所有扫描纹路全部消失所用总时长的十分之一。

可选地，所述显影参数包括曝光能量、药液浓度、温度或者光刻胶类型。

可选地，所述光刻胶的类型为TFP650TFP1350、AZ1500、IP3600。

可选地，所述方法还包括：将光刻胶旋涂在衬底表面，形成均匀的光刻胶层；在所述光刻胶层上覆盖掩膜板；以逐条扫描的方式曝光所述光刻胶。

本发明实施例的第二方面提供一种用于执行如上所述的显影图形精度控制方法的显影装置。所述显影装置包括：两个平行光源以及药液槽；

所述平行光源垂直设置在所述药液槽的上方，用于输出平行光；所述药液槽内装有显影药液；所述显影药液没过掩膜板表面，所述平行光照射后在所述掩膜板表面形成显示扫描纹路的潜影区。

本发明实施提供的技术方案中，利用双平行光源的方式，在显影过程中令掩膜板能够呈现肉眼可视的扫描纹路。由此，可以通过这些扫描纹路的变化规律来计算和确定显影过程的显影时间，实现对于显影图形精度的控制。

该控制方法采用的目视化控制，可以满足较高精度显影工艺需求，并且不受任何图形、曝光能量、材料类型的影响，具有增大显影工艺宽容性的良好效果。

附图说明

图1为现有的光刻胶曝光显影反应原理的一个实施例示意图；

图2为本发明实施例的光刻胶逐条扫描曝光的一个实施例示意图；

图3为本发明实施例的微观显影过程的一个实施例示意图。

图4为本发明实施例的显影装置的一个实施例示意图。

图5为本发明实施例的计算显影补偿时间的一个实施例示意图。

具体实施方式