专利名称：一种双面微影蚀刻新制程的制作方法
技术领域：
本发明有关于双面微影蚀刻的新制程技术，藉由在基板上、下两导电层的第一面先涂覆或贴附保护层，并于第二面先施以微影蚀刻制程后，再将保护层以剥除液除去或以人工或机械法撕去，以可于第二面再进行另一道微影蚀刻制程，以达到于同一基板的两面具有相同或不同图案布局的目的。
背景技术：
一般习知黄光微影制程如下基板清洗一光阻涂布一软烤(Soft-bake)—冷却一紫外线UV曝光(Exposure)—显影(Developing)—蚀刻(Etching)—光阻剥除。首先于基板以物理气相沉积(Physical Vapor Deposition, PVD)方式(蒸镀或溅镀)在玻璃基板或硅基板表面上沉积导电金属层以形成导电基板，当然也可直接采用金属基板；在清洗后的导电基板表面涂上光阻剂，并以软烤方式增加光阻剂在导电基板表面的附着力。接下来于冷却后，以光罩加在光阻剂之上并以紫外线照射，而紫外线只可透过光罩上透明的部分.光阻剂被紫外线照到的部分行分解反应产生酸(正型光阻)或行聚合反应(负型光阻)；接着显影制程，以显影剂将(I)正型分解反应部份；(2)负型非聚合反应部份洗去，其余部份的光阻剂留下来。最后，于蚀刻制程，以蚀刻液对无光阻覆盖的表面进行蚀刻，有光阻剂保护的部分，则不会被蚀刻，没有光阻剂保护的部分就被蚀刻掉，然后再以又一种化学药品洗去留存的光阻剂。此为丨般用于基材单面图案微影蚀刻制程。然而，当欲进行基材双面微影蚀刻时，以玻璃基板为例，面临无法于基材的两面形成不同图案的瓶颈，如图I所示。在玻璃基板I上下两面以物理派镀(Sputtering)方式形成氧化铟锡(ITO)导电层11，各氧化铟锡(ITO)导电层11的表面涂覆有光阻剂层12，其中，在欲形成图案的一面的光阻剂层12覆盖有光罩13并以紫外线UV光14照射后，形成如图2所示曝光后行分解反应的分解反应光阻层15。接下来以显影剂将此反应部份的分解反应光阻层15洗去，仅留下未反应的光阻剂的半成品如图3所示；最后，再以蚀刻液除去未有光阻剂层保护的氧化铟锡导电层，而形成图案化后的基板，如图4所示。由图I至图4所完成的后基板，两面都具有相同的图案化，并无法满足于两面形成不同图案的要求。因此，目前业界亟需新制程于同一基板上的两面形成不同图案，以符合电子产品薄型、轻巧化的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明即透过于基板的两面形成有导电层，并在欲实施图案化的其中一个导电层上方涂覆光阻剂层并于光阻剂层上方以图案化的光罩盖住及以紫外线照射，而另一导电层则施以保护手段，例如特定保护层加以保护。当于后续的显影制程中，经过显影液清洗时，保护层可以保护被其覆盖的导电层不被显影液污染或氧化，避免良率降低；更进一步，当完成显影制程进入蚀刻制程时，保护层亦可保护被其覆盖的导电层不被蚀刻液(通常是酸或碱)所破坏。因此接着将保护层以剥除手段例如剥除液除去或以人工或机械法撕去，形成一面图案化，另一面可再进行第二道不同图案化的制程。本发明中的保护层具有抗拒显影液及蚀刻液的特性，此保护层可由一新型树脂溶液(或称保护液)干燥或硬化后所形成，此新型树脂溶液的成分主要是由含环烯系酚单体的直链及/或侧链聚合物及/或共聚合物(cyclic olefin Phenolic resin)、酹醒清漆树脂(novolac type Phenolic resin)、添加剂及溶剂所组成。其中,添加剂可为界面活性剂。保护层的形成则可将新型树脂溶液直接涂覆在导电层上干燥或硬化后成膜，或是先行成膜后再贴附于导电层上以形成保护作用。
图I为习有光阻剂曝光前的结构示意图。 图2为习有光阻剂曝光后形成软光阻层的结构示意图。图3为习有去除软光阻层的结构示意图。图4为习有蚀刻后形成图案化基板的结构不意图。图5为本发明中光阻剂曝光前的结构示意图。图6为本发明中光阻剂曝光后形成软光阻层的结构示意图。图7为本发明中去除软光阻层后形成半成品的结构示意图。图8为本发明中蚀刻后形成半成品的结构示意图。图9为本发明中形成一面图案化成品的结构示意图。图10为无腐蚀或呈现翘曲现象的照片。图11为有腐蚀或呈现翘曲现象的照片。图号说明半成品A半成品B半成品C玻璃基板I锡铟导电层11光阻剂层12光罩13紫外线UV光14分解反应光阻层15 基板2上导电层21下导电层21’光阻剂层22光罩23紫外线UV光24分解反应光阻层25保护层26。
具体实施例方式如图5所示，当欲进行基材双面微影蚀刻时，在基板2上下两面以物理沉积方式形成有上导电层21及下导电层21’，其中，上导电层21的表面涂覆有光阻剂层22，下导电层21’的表面施以保护手段，例如保护层26 ;在欲形成图案的光阻剂层22覆盖有光罩23并以紫外线UV光24照射后，形成如图6所示曝光后行分解反应的分解反应光阻层25。接下来以显影剂将此反应的分解反应光阻层25洗去，仅留下未反应的光阻剂的半成品A如图7所示；再以蚀刻液除去未有光阻剂层及/或保护层保护的导电层，而形成图案化后的半成品B，如图8所示；最后，以剥除手段例如剥除液除去保护层或以人工或机械法撕去保护层，以形成一面图案化的半成品C，如图9所示。而半成品C的非图案面则再进行第二道不同的图案化的制程。当然，若光阻剂层22经照射后为行聚合反应的光阻层，则以显影剂所除去者则为未经照射紫外光的部份，此为本领域技艺者所可变换，在此不缀述。在本发明中，光阻剂可为正型光阻或负型光阻，正型光阻组成可为酚醛树脂(Novolac resin)、感光齐[J (photo sensitive compound)、添加剂(Additives)及溶剂(Solvent)，使用的正型光阻例如为新应材公司 出产的型号EC-T4(新应材)；负型光阻组成可为压克力树脂(Acrylic resin)、感光起始剂(photo initiator)、单体(monomer)、添加剂(Additives)、溶剂(Solvent)及颜料(pigment)或为一般市售负型光阻剂。显影液可为2·38%重量比的 TMAH(Tetramethyl ammoniumhydroxide,氢氧化四甲基胺)，其余成份为纯水；或为0. 5 I %重量比的Κ0Η,其余成份为纯水。蚀刻液可为HC1/HN03(24%/2. 5%, wt/wt 重量比)或 Oxalic acid(3. 4%重量比)，其余成份为水。剥除液可为MEA(Mono ethanol amine,乙醇胺)/DMSO (Dimethyl Sulfoxide, 二甲亚砜)，其中MEA占20% 40%重量比，DMSO占60% 80%重量比，较佳比例为MEA/DMSO = 30% /70%, wt/wt 重量比。保护层26则可由新型树脂溶液干燥或硬化后所形成，新型树脂溶液可直接涂覆在导电层上干燥或硬化后成保护层26，或是先行成膜后再贴附于导电层上以形成保护层26。此时保护层26为一膜层。新型树脂溶液则可由(a)含环烯系酚单体的直链型及/或侧链型聚合物及/或共聚合物(cyclic olefin Phenolic resin) (10 60wt%重量比)、(b)酌·醒清漆树月旨(novolac type Phenolic resin) (I 30wt%重量比)、(c)添加剂(I 5wt%重量比)及(d)溶剂(38 85wt%重量比)所组成。其中，环烯系酚单体可为以下结构式
OH
O其中，R为具有7个碳至15个碳的环烯基，R可为单环或双环或多环结构，尤其以双环戊二烯系酚(DCPD Phenolic)单体为适用，其可具有如下结构式
权利要求
1.一种双面微影蚀刻新制程，至少包含以下步骤 A.将一基板的两面镀上导电金属层后形成一上导电层及一下导电层； B.施以一保护手段于该下导电层； C.将一光阻剂均匀涂覆于该上导电层，形成一光阻剂层； D.在该光阻剂层上方覆盖一光罩并以特定波长光照射； E.以一显影剂清洗，留下一图案化的光阻层； F.以一蚀刻液除去未有该图案化的光阻层及该保护手段保护的导电层。
2.如权利要求I所述的一种双面微影蚀刻新制程，于步骤F后，更可包含以下步骤 G.以一剥除手段以去除该保护手段。
3.如权利要求I所述的一种双面微影蚀刻新制程，其中该保护手段可为一保护层。
4.如权利要求3所述的一种双面微影蚀刻新制程，其中该保护层为以下的新型树脂溶液经干燥或硬化后所形成 该新型树脂溶液，至少包含(a)含环烯系酚单体的聚合物；(b)酚醛清漆树脂；(C)添加剂 '及(d)溶剂； 或者，该新型树脂溶液，至少包含(a)含环烯系酚单体的聚合物；(b)酚醛清漆树脂；(c)添加剂；及(d)溶剂；其中，该酚醛清漆树脂的ADR值为20nm/sec以下，该界面活性剂为含硅的界面活性剂。
5.如权利要求2所述的一种双面微影蚀刻新制程，其中该剥除手段可为一剥除液除去该保护手段或以人工或机械法除去该保护手段。
6.如权利要求5所述的一种双面微影蚀刻新制程，其中该剥除液的组成至少包含乙醇胺及二甲亚砜。
7.如权利要求6所述的一种双面微影蚀刻新制程，其中该剥除液的组成乙醇胺占重量百分比20%至40%。
8.如权利要求6所述的一种双面微影蚀刻新制程，其中该剥除液的组成二甲亚砜占重量百分比60%至80%。
全文摘要
本发明有关于双面微影蚀刻的新制程技术，藉由在基板上、下两导电层的下导电层先施以保护手段，并于上导电层施以微影蚀刻制程后，再将保护手段去除，以可于下导电层再进行另一道微影蚀刻制程，以达到于同一基板的两面具有相同或不同图案布局的目的。其中保护手段是运用一新型树脂溶液干燥或硬化后形成膜层而达到保护的目的。
文档编号G03F7/16GK102662304SQ20121011574
公开日2012年9月12日 申请日期2007年1月25日 优先权日2007年1月25日
发明者塩田英和, 郭光埌 申请人:新应材股份有限公司