一种图形化工艺方法与流程
本发明涉及半导体光刻领域，特别涉及一种图形化工艺方法。
背景技术：
近几年来，随着平板行业发展迅速，高分辨率显示技术地不断出现，要求液晶像素点向细微化发展，因此对平板制程提出了新的挑战，而液晶像素点细微化发展的关键就是高分辨率的光刻技术。
在tft(thinfilmtransistor，薄膜晶体管)制程中，为保证产率最大化，一般生产上都采用低剂量的正性光刻胶，正性光刻胶也称为正胶。正性光刻胶树脂是一种叫做线性酚醛树脂的酚醛甲醛，当没有溶解抑制剂存在时，线性酚醛树脂会溶解在显影液中。在曝光前，dnq(重氮萘醌)是一种强烈的溶解抑制剂，也是一种感光剂，它能够降低树脂的溶解速度，在紫外曝光后，dnq在光刻胶中化学分解，成为溶解度增强剂，大幅提高显影液中的溶解度因子至100或者更高。这种曝光反应会在dnq中产生羧酸，它在显影液中溶解度很高，也就是说这种正性光刻胶遇见紫外光后会发生光酸反应从而分解，在随后的显影液中，光酸反应形成的物质会溶解在显影液中从而被去除。相应地，负性光刻胶则遇见紫外光会产生单体聚合反应，产生的物质不能溶解在相应的显影液，而未遇见紫外光的部分不发生化学反应，在相应的显影液中会发生溶解从而被去除。
传统图形化工艺方法为：请参照图1，在透光衬底01上依次形 成金属层、光刻胶层，然后对该光刻胶02进行曝光、显影，图中箭头方向为光照方向，在曝光显影后，留下的光刻胶02图案即为后续需要形成的金属线路的图案，然后对未被光刻胶02覆盖的金属进行刻蚀去除，此时被光刻胶02覆盖的金属线路由于被光刻胶02保护，所以得以保留，当将光刻胶02剥离时，则在透光衬底01上形成了金属线路。因此如果使用的光刻胶02为正性，那么在曝光时使用的掩膜版04即为正性，即线路图案中需要留下金属03的部分为黑色，阻挡紫外光对该部分光刻胶02的照射，此处称为遮光区，需要去除金属03的部分对应的掩膜版04上该处的颜色为透明色，使得紫外光穿过掩膜版04对该部分的光刻胶02进行照射，此处称为见光区，从而在显影后，见光区的金属层上方没有光刻胶02的覆盖，该处的金属03能够方便地被刻蚀去除。
由于目前半导体器件的细微化发展，需要形成的金属线路也趋于细小化发展，尤其是要求金属线路的宽度、线路之间的距离越来越小，其中曝光形成的图形线路之间的最小距离称为光刻分辨率。如果光刻分辨率较低，那么金属线路之间原本应该被腐蚀去除的金属，却由于上层光刻胶02残留而保留，严重影响整个半导体器件内的线路。上层光刻胶02的残留主要是因为在接收曝光时，接收的光通量不能使其发生光酸反应。
对光刻胶本身而言曝光剂量与光刻分辨率是一对矛盾的存在，通过最小线宽公式
在光刻过程中，见光区的光刻胶02在受到从正面照射的光后，顶部的光刻胶02一般都能较好的分辨开，但底部的光刻胶02往往由于光刻胶02的厚度较大，而使得光在通过光刻胶02后，光通量衰减，那么底部接收到的光通量则不足以使底部的光刻胶02发生化学分解，导致了底部的光刻胶02的残留。此外光刻胶02在受到从正面照射的光后，在刻蚀金属层时，如果使用湿法刻蚀金属03，底部金属层的侧壁未被光刻胶保护，则会被流动的刻蚀液的横向腐蚀，容易造成侧刻等问题；如果使用干法刻蚀，请参照图2，形成的整个光刻胶线路截面类似于梯形，如果光刻胶02残留在在两条线路之间，覆盖住下方需要被刻蚀去除的金属03，使得离子刻蚀的气体无法解除到需要被刻蚀去除的金属03，那么在刻蚀、去胶后，两条线路则会有部分粘连，从而影响整个金属线路。
因此，针对上述问题，有必要发明一种图形化工艺方法，能够提高光刻分辨率，同时避免出现金属线路层被横向腐蚀或者金属线路粘连的问题。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提出了一种图形化工艺方法，在透光衬底上直接涂覆光刻胶，在透光衬底上直接涂覆光刻胶，在对透光衬底的正面进行曝光后，见光区接收的最小光通量定义为et，然后对透光衬底的背面进行曝光，定义使所述光刻胶发生反应所需的最小光通量为e0，则背面曝光所使用的曝光剂量eb满足e0>eb>e0-et，这样 见光区底部接收到的光通量为eb+et，则eb+et>e0，因此见光区底部的光刻胶可以发生光酸反应，而遮光区接收到的光通量仅为eb，由于e0>eb，那么遮光区的光刻胶仍然不能发生光酸反应，这样解决了传统工艺中由于见光区底部光刻胶接收到的光通量不足而无法发生光酸反应从而导致光刻胶残留的问题，提高了光刻分辨率。
为达到上述目的，本发明提供一种图形化工艺方法，依次包括如
下步骤：
步骤一：在透光衬底上涂覆光刻胶；
步骤二：透过掩膜版对所述透光衬底的正面曝光；
步骤三：对所述透光衬底背面曝光，步骤二中见光区接收的最小光通量定义为et，定义使所述光刻胶发生反应所需的最小光通量为e0，则所述透光衬底背面曝光使用的光通量eb满足e0>eb>e0-et。
作为优选，在步骤三后还包括对所述透光衬底的正面依次进行图案化光刻胶、形成金属层以及去胶。
作为优选，所述图案化光刻胶的方法为对所述透光衬底正面显影。
作为优选，对所述透光衬底正面显影后，形成的光刻胶线条的宽度从上至下逐渐减小。
作为优选，形成金属层的方法为在图案化光刻胶后的所述透光衬底上溅镀或者电镀金属，使用的金属为铜、金、银、钛、钼或者钴中的至少一种。
作为优选，去胶的方法为将形成金属层后的所述透光衬底浸入剥离液中。
作为优选，步骤二中的掩膜版极性与所述光刻胶极性相反。
作为优选，步骤二中对所述透光衬底的正面曝光选用投影式曝光模式，步骤三中对所述透光衬底的背面曝光选用全片曝光模式。
作为优选，所述透光衬底为玻璃衬底。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种图形化工艺方法，依次包括如下步骤：
步骤一：在透光衬底上涂覆光刻胶；
步骤二：透过掩膜版对所述透光衬底的正面曝光；
步骤三：对所述透光衬底背面曝光，使用的光通量小于使所述光刻胶发生反应所需的最小光通量；
步骤四：对所述透光衬底的正面依次进行图案化光刻胶、形成金属层以及去胶。
本发明在透光衬底上直接涂覆光刻胶，在透光衬底上直接涂覆光刻胶，在对透光衬底的正面进行曝光后，见光区接收的最小光通量定义为et，然后对透光衬底的背面进行曝光，定义使所述光刻胶发生反应所需的最小光通量为e0，则背面曝光所使用的曝光剂量eb满足e0>eb>e0-et，这样见光区底部接收到的光通量为eb+et，则eb+et>e0，因此见光区底部的光刻胶可以发生光酸反应，而遮光区接收到的光通量仅为eb，由于e0>eb，那么遮光区的光刻胶仍然不能发生光酸反应，这样解决了传统工艺中由于见光区底部光刻胶接收到的光通量不足而无法发生光酸反应从而导致光刻胶残留的问题，提高了光刻分辨率。
本发明在曝光显影光刻胶后的衬底上形成金属层，那么没有光刻胶覆盖之处则被覆盖了金属层形成金属线路，而被光刻胶覆盖的之处，由于金属层覆盖在光刻胶上方，光刻胶下方即为透光衬底，那么随着光刻胶被去除后，原本覆盖在光刻胶上的金属也随着去除，露出透光衬底，形成需要的线路，这样无需对金属层进行刻蚀即可形成金属线路层，因此也就避免了传统工艺中刻蚀对金属线路造成的影响。
附图说明
图1为现有技术中曝光光刻胶示意图；
图2为现有技术中光刻胶显影后示意图
图3为本发明提供的图形化工艺方法流程图；
图4为本发明提供的从透光衬底正面曝光光刻胶示意图；
图5为本发明提供的从透光衬底背面曝光光刻胶示意图；
图6为本发明提供的形成金属层后示意图。
现有技术图示：01-透光衬底、02-光刻胶、03-金属、04-掩膜版；
本发明图示：1-透光衬底、2-光刻胶、3-金属、4-掩膜版。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一
为达到上述目的，请参照图3，本发明提供一种图形化工艺方法， 依次包括如下步骤：
步骤一：在透光衬底1上涂覆光刻胶2，本实施例中涂覆的光刻胶2为正胶，也就是遇见紫外光则会发生光酸反应从而分解成可以溶解在相应的显影液中的物质；
步骤二：请参照图4，透过掩膜版4对透光衬底1的正面曝光，图中箭头方向为光照方向，使用的掩膜版4极性与光刻胶2极性相反，即正性的光刻胶2使用负性的掩膜版4，即在需要制作金属线路之处去除光刻胶2，则此处的正胶需要被紫外光照射，即为见光区，在掩膜版4上此处应为透明色；在不需要制作金属线路之处保留光刻胶2，则此处的正胶不应被紫外光照射，在掩膜版4上此处应为黑色。
步骤三：经过步骤二对透光衬底1的正面曝光，使用的曝光剂量与传统工艺相同，那么必然地，由于顶部光刻胶2的阻挡，底部光刻胶2接收到的光通量必然难以使其发生光酸反应，定义此时整个见光区接收到的最小光通量为et，一般地，见光区接收的光通量随着光刻胶2深度的增大而减小，因此底部的光刻胶2接收到的光通量即为et。
请参照图5，然后对透光衬底1背面曝光，定义使光刻胶2发生光酸反应所需的最小光通量为e0，则透光衬底1背面曝光使用的光通量eb满足e0>eb>e0-et，由于在透光衬底1的背面进行曝光，那么此时见光区和遮光区底部光刻胶2接收到的光通量皆为eb，但由于见光区在对透光衬底1正面进行曝光时已经至少接收到光通量et，那么在对透光衬底1背面进行曝光后，见光区接收到的光通量至少为 eb+et，而由eb>e0-et可知，eb+et>e0，因此见光区接收到的最小光通量大于使光刻胶2发生光酸反应所需的最小光通量e0，那么即使位于底部的光刻胶2也可以发生光酸反应，分解成可以被后续显影液溶解的物质。
步骤四：在步骤三完成后，透光衬底1的正面依次进行显影，则见光区底部的光刻胶2能够被充分的溶解去除，形成的图案中线路之间残留的光刻胶大大减少，这样解决了传统工艺中由于见光区底部光刻胶接收到的光通量不足从而导致光刻胶残留的问题，提高了光刻分辨率。
较佳地，步骤二中对透光衬底1的正面曝光选用投影式曝光模式，步骤三中对透光衬底1的背面曝光选用全片曝光模式。投影式曝光模式中由于使用了物镜，则紫外光在穿过光刻胶2时的衰减度较小，全片曝光模式则未使用物镜，紫外光在穿过光刻胶2时的衰减度较大，导致在正面曝光时，底部光刻胶2接收到的经过衰减后的最小光通量et大于在背面曝光时顶部光刻胶2接收到的经过衰减后的最小光通量eh，定义正面曝光时顶部接收到的光通量为es，在背面曝光时底部接收到的光通量为ew，则应当调整正面曝光和背面曝光时的曝光剂量，使得顶部两次接收到的光通量总和小于底部两次接收到的光通量的总和，即es+eh<et+ew，当接收到的光通量增加，则被紫外光照射到的面积就增大，这样对透光衬底1正面显影后，形成的光刻胶2线条的宽度从上至下逐渐减小，光刻胶2线条的截面形成倒梯形，这样在后续溅镀金属3时，相对于正梯形，倒梯形的斜边(即侧壁) 上较难堆积金属3。
步骤五：在步骤四完成后，透光衬底1残留了一层图案化的光刻胶2，此时在未覆盖有光刻胶2之处应为工艺中需要形成金属线路之处，因此在透光衬底1上形成金属层，较佳地，使用溅镀的方式形成金属层，请参照图6，在无需形成金属线路之处覆盖有光刻胶2，金属3则被溅镀在光刻胶2上，需要形成金属线路之处，则因为未覆盖光刻胶2，则被溅镀的金属3直接形成于透光衬底1上。而由于光刻胶2线条的截面为倒梯形，因此溅镀的金属3很难堆积在光刻胶2线条的侧壁上。
在形成金属层后，将透光衬底1浸入光刻胶2的剥离液中，由于光刻胶2线条的侧边上不存在溅镀的金属3，那么光刻胶2线条侧壁也会与剥离液完全接触，使两者充分发生反应，这样被覆盖有金属的光刻胶2在剥离液的作用下与透光衬底1彻底分离，则留下的透光衬底1上，直接形成于透光衬底1上的金属3未被去除，形成了所需的金属线路。
较佳地，金属溅镀使用的金属为铜、金、银、钛、钼或者钴中的至少一种。
较佳地，透光衬底1为玻璃衬底。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，使用的光刻胶2为负胶，则使用的掩膜版4为正性掩膜版。
显然本领域的技术人员可以对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，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
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