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Title:
VACUUM DRYING APPARATUS, VACUUM DRYING METHOD, AND PHOTOETCHING METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/201777
Kind Code:
A1
Abstract:
A vacuum drying apparatus comprises a vacuum chamber provided with an exhaust vent and a chamber door, a vacuum pumping apparatus in communication with the exhaust vent, and a heating assembly disposed in the vacuum chamber. A vacuum drying method by using the vacuum drying apparatus comprises: when vacuum drying is performed on a substrate coated with a photoresist, simultaneously performing the heating and vacuum drying on the photoresist, the vacuum degree preferably ranging from 26Pa to 500Pa during the drying, and the heating temperature preferably ranging from 30 to 90 degrees centigrade, so as to produce less hardening films, thereby reducing the residual amount of a solvent in the photoresist, and improving the photolithographic accuracy.

Inventors:
LU, Zhong (No.9 Dize Rd, BDA, Beijing 6, 100176, CN)
WANG, Juncai (No.9 Dize Rd, BDA, Beijing 6, 100176, CN)
CHEN, Wei (No.9 Dize Rd, BDA, Beijing 6, 100176, CN)
LI, Bingtian (No.9 Dize Rd, BDA, Beijing 6, 100176, CN)
HUANG, Lijuan (No.9 Dize Rd, BDA, Beijing 6, 100176, CN)
Application Number:
CN2013/083907
Publication Date:
December 24, 2014
Filing Date:
September 22, 2013
Export Citation:
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Assignee:
BOE TECHNOLOGY GROUP CO., LTD. (No.10 Jiuxianqiao Rd, Chaoyang District, Beijing 5, 100015, CN)
CHENGDU BOE OPTOELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD. (No.1188, Hezuo Rd. , Hi-tech Development Zon, Chengdu Sichuan 1, 611731, CN)
International Classes:
F26B9/06; G03F7/16; F26B7/00
Foreign References:
CN101738069A2010-06-16
US5077912A1992-01-07
CN102236271A2011-11-09
CN102466394A2012-05-23
Attorney, Agent or Firm:
TEE&HOWE INTELLECTUAL PROPERTY ATTORNEYS (CHEN, Yuan10th Floor, Tower D, Minsheng Financial Center, 28 Jianguomennei Avenue, Dongcheng District, Beijing 5, 100005, CN)
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Claims:
权利要求

1. 一种用于去除光刻胶中的溶剂的真空干燥装置, 包括: 具有 排气孔和室门的真空室, 以及与所述排气孔连通的抽真空装置, 所述 真空干燥装置的特征在于, 在所述真空室内设置加热组件。

2. 如权利要求 1所述的真空干燥装置, 其特征在于, 所述加热 组件位于所述真空室底部, 所述室门位于所述真空室的顶部, 所述排 气孔开设在所述真空室的侧壁上。

3. 如权利要求 1所述的真空干燥装置, 其特征在于, 所述加热 组件为微波加热组件、 红外加热组件或电阻加热组件。

4. 如权利要求 1至 3任一所述的真空干燥装置, 其特征在于, 还包括: 与所述室门固定连接的丝杠, 以及与所述丝杠传动连接的电 机, 所述丝杠在所述电机的驱动下带动所述室门, 使所述室门打开或 闭合。

5. 如权利要求 1所述的真空干燥装置, 其中, 所述真空室的真 空度为 500Pa~26Pa。

6. 如权利要求 1所述的真空干燥装置, 其中, 所述加热组件的 加热温度为 30°C ~90°C。

7. 一种用于去除光刻胶中的溶剂的真空干燥方法, 包括步骤: 将涂覆有光刻胶的基板放入真空室; 以及

将真空室抽成真空,

所述真空干燥方法的特征在于, 在将真空室抽成真空的同时对 光刻胶进行加热。

8. 如权利要求 7所述的真空干燥方法, 其中将真空室的真空度 控制在 500Pa~26Pa。

9. 如权利要求 7所述的真空干燥方法, 其中对光刻胶的加热温 度为 30 °C ~90 °C。

10. 如权利要求 9 所述的真空干燥方法, 其特征在于, 当所述 光刻胶中感光树脂为聚丙烯树脂时, 所述加热温度为 70°C ~9(TC。

1 1. 如权利要求 9 所述的真空干燥方法, 其特征在于, 当所述 光刻胶中感光树脂为酚醛树脂时, 所述加热温度为 30°C ~4(TC。

12. 一种光刻方法, 包括:

在基板上涂覆光刻胶;

采用如权利要求 7至 1 1任一所述的真空干燥方法来去除光刻胶 中的溶剂; 以及

对去除了溶剂的光刻胶执行预烘、 曝光、 显影和后烘工序。

13. 如权利要求 12所述的光刻方法, 其特征在于, 在基板上涂 覆光刻胶之前, 还包括: 对基板进行清洗和脱水干燥工序。

Description:
真空干燥装置、 真空干燥方法以及光刻方法 技术领域

本发明涉及基板制造技术领域, 特别涉及一种真空干燥装置、 真空干燥方法以及光刻方法。 背景技术

目前, 基板上图案一般是通过光刻工艺形成的, 具体工艺流程 为:首先在基板上涂覆光刻胶,然后对基板上 的光刻胶进行真空干燥, 最后经过预烘、 曝光、 显影后在基板上形成所需的图案。

真空干燥是光刻工艺中的一个中间环节, 用于去除光刻胶中的 溶剂, 因此, 对光刻胶的干燥效果将直接影响光刻胶的性质 以及后续 曝光、显影的效果。 目前,真空干燥一般是在真空干燥装置中完成 的, 本申请发明人发现, 采用现有的真空干燥装置对光刻胶进行干燥时 , 因真空干燥是从光刻胶表面作用的,因此易在 光刻胶的表面形成硬化 膜, 使处于硬化膜内的光刻胶中的溶剂很难挥发出 去, 从而影响经干 燥后的光刻胶的坡度角 (Prof i l e ) 。 例如, 图 1示出了常温真空干 燥时光刻胶的坡度角形貌图; 如图 1所示, 光刻胶 2位于基板 1上, 因干燥后光刻胶 2中的溶剂残留较多,光刻胶的坡度角 a为 20° ~30° , 可见, 光刻胶的坡度角较小, 导致影响光刻精度。 发明内容

本发明的目的在于提供一种用于去除光刻胶中 的溶剂的真空干 燥装置和真空干燥方法, 以及利用该真空干燥方法的光刻方法, 用以 提高光刻精度。

为了实现上述目的, 本发明提供以下技术方案:

一种用于去除光刻胶中的溶剂的真空干燥装置 , 包括: 具有排 气孔和室门的真空室, 以及与所述排气孔连通的抽真空装置, 该真空 干燥装置的特征在于在所述真空室内设置加热 组件。

优选地, 所述加热组件位于所述真空室底部, 所述室门位于所 述真空室的顶部, 所述排气孔开设在所述真空室的侧壁上。

优选地, 所述加热组件为微波加热组件、 红外加热组件或电阻 加热组件。

进一步地, 上述真空干燥装置还包括: 与所述室门固定连接的 丝杠, 以及与所述丝杠传动连接的电机, 所述丝杠在所述电机的驱动 下带动所述室门, 使所述室门打开或闭合。

优选地, 所述真空室的真空度为 500Pa~26Pa。

优选地, 所述加热组件的加热温度为 30°C ~90°C。

本发明同时还提供了一种用于去除光刻胶中的 溶剂的真空干燥 方法, 包括步骤: 将涂覆有光刻胶的基板放入真空室; 以及将真空室 抽成真空, 所述真空干燥方法的特征在于, 在将真空室抽成真空的同 时对光刻胶进行加热。

优选地, 将真空室的真空度控制在 500Pa~26Pa。

优选地, 对光刻胶的加热温度为 30°C ~90°C。

优选地, 当所述光刻胶中感光树脂为聚丙烯树脂时, 所述加热 温度为 70°C ~9(TC。

优选地, 当所述光刻胶中感光树脂为酚醛树脂时, 所述加热温 度为 30°C ~40 °C。

本发明同时还提供了一种光刻方法, 包括: 在基板上涂覆光刻 胶; 采用上述的真空干燥方法来去除光刻胶中的溶 剂; 以及对去除了 溶剂的光刻胶执行预烘、 曝光、 显影和后烘工序。

进一步地, 在基板上涂覆光刻胶之前, 还包括: 对基板进行清 洗和脱水干燥工序。

采用本发明提供的真空干燥装置对涂覆在基板 上的光刻胶进行 干燥时, 真空干燥是在加热的条件下进行的, 其中, 优选地可以将真 空度控制在 500Pa~26Pa之间, 将加热温度控制在 30°C ~90°C之间, 使得加热和真空干燥同时作用在光刻胶上,以 减少光刻胶表面硬化膜 的产生, 便于光刻胶中溶剂的挥发, 从而减少了光刻胶中的溶剂残留 量, 增加了光刻胶坡度角, 进而提高了光刻精度。 此外, 采用本发明 提供的真空干燥装置对涂覆在基板上的光刻胶 进行干燥时,因干燥后 光刻胶中的溶剂残留量很少, 从而可以改善光刻胶的粘附性; 而且, 因干燥后光刻胶中的溶剂残留量很少,使得干 燥后光刻胶中的溶剂所 吸收的曝光量减少, 从而可以减少曝光工序中所需的曝光量。 附图说明

图 1为常温真空干燥时光刻胶的坡度角形貌图;

图 2为本发明实施例提供的一种真空干燥装置的 构示意图; 图 3为本发明实施例提供的真空干燥方法的流程 ;

图 4 为在加热温度为 30°C ~9(TC的情况下进行真空干燥后的光 刻胶的坡度角形貌图;

图 5为本发明具体实施例提供的光刻方法的流程 。

附图标记:

1-基板, 2光刻胶, 20-真空室, 21 -抽气孔, 22-室门, 30-加热 组件,

40-丝杆, 41-电机。 具体实施方式

为了减少真空干燥后光刻胶中溶剂的残留量, 提高光刻精度, 本发明提供了一种真空干燥装置及真空干燥方 法,采用该真空干燥装 置, 在对光刻胶进行真空干燥的同时对该光刻胶进 行加热, 以减少光 刻胶表面硬化膜的产生, 从而减少光刻胶中溶剂的残留量, 进而提高 光刻精度。

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技 术方案, 下面结 合说明书附图对本发明实施例进行详细的描述 。

请参阅图 2,示出了本发明实施例提供的一种真空干燥 置的结 构示意图。该真空干燥装置包括: 具有排气孔 21和室门 22的真空室 20, 与排气孔 21连通的抽真空装置 (图中未画出) , 以及设置于真 空室 20内的加热组件 30。

在本实施例中, 加热组件 30位于真空室 20底部, 室门 22位于 真空室 20的顶部, 排气孔 21开设在真空室 20的侧壁上。 当需要对 基板上的光刻胶进行干燥时, 将涂覆有光刻胶的基板经室门 22放入 真空室 20后, 通过抽真空装置将真空室抽成真空, 使真空室内的真 空度优选地介于 500Pa~26Pa之间; 通过加热组件 30对光刻胶进行 加热, 加热温度优选地介于 30°C ~ 90°C之间, 使得加热和真空干燥 同时作用在光刻胶上, 以减少光刻胶表面硬化膜的产生, 同吋抽真空 装置通过排气孔 21将从光刻胶中挥发出的溶剂抽出真空室 20, 如此 设置, 在对基板上光刻胶加热的同时, 也将从光刻胶中挥发出的溶剂 抽出真空室 20, 可以快速的去除光刻胶中溶剂, 减少光刻胶中溶剂 残留量, 增加了光刻胶的坡度角。 由于光刻胶的坡度角越大, 即表明 光刻胶上、下表面的边缘轮廓越相近, 因此增大了的光刻胶坡度角可 实现光刻精度的提高。

值得一提的是, 上述加热组件 30也可以设置于真空室 20 的侧 壁或顶壁上, 室门 22也可以设置于真空室 20的侧壁上; 排气孔的数 量在此不做限定, 可以是一个, 也可以是多个, 可以开设在真空室 20的侧壁, 和 /或, 顶壁上。

优选地, 上述加热组件为微波加热组件、 红外加热组件或电阻 加热组件。

继续参见图 2, 为了便于打开或关闭真空室 20的室门 22, 优选 地, 真空干燥装置还包括: 与室门 22固定连接的丝杠 40, 以及与丝 杠 40传动连接的电机 41, 丝杠 40在电机 41的驱动下带动室门 22, 使室门 22打开或闭合。

本发明同时还提供了一种真空干燥方法, 采用上述实施例提供 的真空干燥装置对光刻胶进行真空干燥, 具体地, 一种优选实施方式 中, 请参阅图 3, 为本发明实施例提供的真空干燥方法的流程图 ; 本 发明实施例提供的用于去除光刻胶中的溶剂的 真空干燥方法包括: 步骤 10, 将涂覆有光刻胶的基板放入真空室;

步骤 1 1, 将真空室抽成真空, 同时对光刻胶进行加热。 在该步 骤 1 1中优选的是将真空室的真空度控制在 500Pa~26Pa, 而且优选的 加热温度为 30°C ~90°C。

本实施例提供的真空干燥方法中, 真空干燥是在加热的条件下 进行的, 通过上述技术方案中所提供的任一种真空干燥 装置, 使涂覆 有光刻胶的基板在真空度为 500Pa~26Pa, 加热温度为 30°C~90°C的 真空室内进行真空干燥, 加热利于光刻胶中溶剂挥发, 并且通过真空 干燥作用将从光刻胶中挥发的溶剂抽出真空室 。因加热和真空干燥同 时作用在光刻胶上, 可以减少光刻胶表面硬化膜的产生, 便于光刻胶 中溶剂挥发, 从而减少光刻胶中溶剂残留量, 增加了光刻胶坡度角, 进而提高了光刻精度。需要说明的是, 上述真空度的设定可以根据工 艺需要来设定, 具体为本领域技术人员所熟知, 这里不再赘述了。

请参阅图 4, 示出了加热温度介于 30°C~9(TC的情况下进行真空 干燥后的光刻胶的坡度角形貌图; 其中, 光刻胶 2位于基板 1上, 在 采用介于 30°C~9(TC的加热温度对光刻胶进行真空干燥后 光刻胶的 坡度角 b为 50° ~60° , 与现有技术中采用常温真空干燥, 干燥后光 刻胶的坡度角 a为 20° ~30° 相比, 因干燥后光刻胶中溶剂残留量明 显减少, 明显增加了了光刻胶的坡度角,从而提高了光 刻精度。此外, 采用本实施例提供的真空干燥方法,因干燥后 光刻胶中溶剂残留量很 少, 从而可以改善光刻胶的粘附性; 同时, 因干燥后光刻胶中溶剂残 留量很少, 使得干燥后光刻胶中的溶剂所吸收的曝光量减 少, 从而可 以减少曝光工序中所需的曝光量。

加热温度可以根据光刻胶的不同组成成分和工 艺需要进行选 择, 不同组成的光刻胶, 加热温度也不同; 优选地, 当光刻胶中感光 树脂为聚丙烯树脂时, 较佳的加热温度为 70°C~90°C, 具体加热温度 可以为 70°C、 75°C、 80。C、 85°C和 90°C ; 当光刻胶中感光树脂为酚 醛树脂时, 较佳的加热温度为 30°C~4(TC, 具体加热温度可以为 30 V、 35°C、 40°C。 例如, 继续参阅图 4, 采用加热温度为 70°C对感光 树脂为聚丙烯树脂的光刻胶进行加热时,光刻 胶中的溶剂在真空和加 热的同时作用下, 可以快速地挥发出, 光刻胶的坡度角 b可达到 50° ~60° , 相对于背景技术中所提的光刻胶坡度角为 20° ~30° 而言, 明显增加了光刻胶的坡度角, 即光刻胶上、 下表面的边缘轮廓相近, 进而提高了光刻精度。

需要说明的是, 光刻胶一般包括: 感光树脂、 增感剂和溶剂, 感光树脂经过光照后, 在曝光区域发生固化反应, 使感光树脂的溶解 性和亲和性发生变化。

请参阅图 5, 示出了本发明具体实施例提供的光刻工艺流程 图。 在基板上涂覆光刻胶之前, 光刻工艺还包括: 对基板进行清洗 12和 脱水干燥 13工序, 以便于后续涂覆光刻胶; 在对光刻胶进行真空干 燥后, 光刻工艺还包括: 预烘 14、 曝光 15、 显影 16以及后烘 17工 序, 以便在基板上形成所需的光刻胶图案。

综上所述, 在本发明提供的真空干燥装置中, 真空干燥是在加 热的条件下进行的, 使真空室内的真空度介于 500Pa~26Pa之间、 加 热温度介于 30°C ~9(TC之间, 使得加热和真空干燥同时作用在光刻胶 上, 以减少光刻胶表面硬化膜的产生, 便于光刻胶中溶剂挥发, 从而 减少光刻胶中溶剂残留量, 增加了光刻胶坡度角, 进而提高了光刻精 度。

此外, 采用本发明提供的真空干燥装置对涂覆在基板 上的光刻 胶进行干燥时, 因干燥后光刻胶中溶剂残留量很少, 从而可以改善光 刻胶的粘附性; 而且, 因干燥后光刻胶中溶剂残留量很少, 使得干燥 后光刻胶中溶剂所吸收的曝光量减少,从而减 少曝光工序中所需的曝 显然, 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动 和变型而 不脱离本发明的精神和范围。这样, 倘若本发明的这些修改和变型属 于本发明权利要求及其等同技术的范围之内, 则本发明也意图包含这 些改动和变型在内。