光刻膠圖案的修補方法
2023-05-09 15:56:01
專利名稱：光刻膠圖案的修補方法
技術領域：
本發明涉及一種光刻膠圖案的修補方法，且特別涉及一種可實時進行的光 刻膠圖案的修補方法。
背景技術：
目前，在液晶顯示器的薄膜電晶體多組襯底的製作過程中，通常先沉積材 料薄膜後，再利用光刻、蝕刻等工藝來製作多組圖形。在光刻工藝中，先塗布 光刻膠層於材料薄膜上，再通過光掩膜對光刻膠層進行曝光步驟以將光掩膜圖 案轉移至光刻膠層，接著進行顯影以移除部分的光刻膠層而將光掩膜圖案轉移 至光刻膠層，再對剩餘的光刻膠層進行烘烤而完成光刻膠圖案的製作。
完成光刻工藝後，均會利用檢測裝置來檢査光刻膠圖案是否有缺陷，以決 定是要進行後續的蝕刻工藝或重新設置光刻膠圖案。當檢測出光刻膠圖案有缺 陷時，檢測裝置會記錄缺陷的位置與數量。若檢測的結果為這些缺陷所在的位 置或數量低於預定的製作規格時，會繼續以光刻膠圖案作為掩膜進行材料薄膜 的蝕刻，再以去光刻膠液剝離剩餘的光刻膠，而完成材料薄膜的多組圖形的定 義。由於當光刻膠圖案具有斷線缺陷時，若材料薄膜是用以製作金屬線路時， 會使所形成的金屬線路呈現斷路，因此於多組圖形完成後需要進行修補。現階 段的薄膜電晶體多組襯底的修補方式是在斷線以外的區域另外焊接金屬導線 等方式來補救斷線的金屬線路。
另一方面，若檢測的結果為這些缺陷所在的位置或數量高於預定的製作規 格時，則進行返工的程序，而利用去光刻膠液來將所形成的光刻膠圖案予以剝 除，然後再重新進行光刻膠層的塗布、曝光、顯影與烘烤等光刻膠圖案的製作 程序。
然而，在完成線路結構的蝕刻後，再焊接額外的金屬線路的修補方式，一 般需使用昂貴的儀器設備，也需要一些相關耗材，因此會大大地提高生產成本。 此外，這樣的修補方式也會耗費相當長的時間，導致生產效率不高。
發明內容
因此，本發明所要解決的技術問題在於提供一種光刻膠圖案的修補方法， 其可在光刻膠的圖案化完成後，實時對有缺陷的光刻膠圖案進行修補，這樣一 來可免除在利用光刻膠圖案來進行線路結構的蝕刻後，需另外以焊接金屬線路 的方式來進行線路結構的修補的程序。因此，可省下焊接金屬線路以進行修補 的程序時所需的相關儀器與耗材的使用，而可大幅降低工藝成本，還可大幅縮 短修補時間，而有效提高生產效率。
根據本發明的上述目的，提出一種光刻膠圖案的修補方法，至少包括形 成一材料層於一襯底上；形成一光刻膠圖案於材料層的表面的第一部分上，其 中光刻膠圖案至少包括一缺陷區暴露出前述材料層的表面的第二部分；以及進 行一修補步驟，以形成一光刻膠層設置在光刻膠圖案的缺陷區中，並覆蓋前述 材料層的表面的第二部分。
依照本發明一較佳實施例，上述的光刻膠圖案與光刻膠層的材料均為正型 光刻膠。
依照本發明的另一較佳實施例，上述的光刻膠圖案與光刻膠層由相同材料 所組成。
依照本發明的又一較佳實施例，上述的修補步驟至少包括將一光刻膠液填 入缺陷區中。此外，於將光刻膠液填入缺陷區中的步驟後，前述的修補步驟還 至少包括利用雷射修飾光刻膠圖案，以移除光刻膠圖案外的光刻膠液的多餘部 分。
圖1A至圖5B示出根據本發明一較佳實施例的一種光刻膠圖案的修補方 法的工藝圖，其中圖1A、圖2A、圖3A、圖4A與圖5A為俯視圖，而圖1B、 圖2B分別為圖1A、圖2A的剖面圖，圖3B、圖4B與圖5B分別為沿著圖3A、 圖4A與圖5A的AA剖面線所獲得的剖面圖。
圖6A示出根據本發明一較佳實施例的一種材料層經圖案化後的俯視以及
圖6B示出根據本發明一較佳實施例的一種材料層經圖案化後的剖面圖。主要器件符號說明
100:襯底 104:表面 108:光刻膠圖案 112:缺陷區 116:光刻膠層
102:材料層 106:光刻膠層 110:缺陷區 114:光刻膠液 118:器件結構
具體實施例方式
本發明公開一種光刻膠圖案的修補方法。為了使本發明的敘述更加詳盡與
完備，可參照下列描述並結合附1A至圖6B。
請參照圖1A至圖5B，其示出依照本發明一較佳實施例的一種光刻膠圖 案的修補方法的工藝圖，其中圖1A、圖2A、圖3A、圖4A與圖5A為俯視圖， 而圖1B、圖2B、圖3B、圖4B與圖5B分別為圖1A、圖2A、圖3A、圖4A 與圖5A的剖面圖。在一示例實施例中，進行光刻膠圖案的修補工藝時，先提 供襯底100，其中該襯底100較佳具有一平坦表面以供器件結構設置於其上。 襯底100可為一般半導體工藝中常見的半導體襯底，例如矽與矽鍺等，或者為 液晶顯示器工藝中常見的玻璃襯底。接著，利用例如沉積或塗布方式形成材料 層102覆蓋在襯底100上，如圖1A的俯視圖與圖1B的剖面圖所示。其中， 前述的沉積方式可例如為一般常見的化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積 (PVD)法。材料層102可為電介質層、或為用以製作器件的電性結構的導體 層，其中導體層可例如為金屬層。
接下來，可利用塗布方式，例如旋轉塗布(Spin-on Coating)方式，形成 光刻膠層106覆蓋在材料層102的表面104上，如圖2A的俯視圖與圖2B的 剖面圖所示。在一實施例中，光刻膠層106可由正型光刻膠所組成。在另一實 施例中，光刻膠層106可由負型光刻膠所組成。在本示例實施例中，光刻膠層 106的材料採用正型光刻膠。
接著，對光刻膠層106進行圖案化工藝。在一示例實施例中，光刻膠層 106的圖案化工藝可例如包括先通過光掩膜(未示出)對光刻膠層106進行曝 光步驟，以將預設在光掩膜上的圖案轉印至光刻膠層106。接著，利用顯影液 對曝光後的光刻膠層106進行顯影步驟。由於在示例實施例中光刻膠層106的材料為正型光刻膠，因此曝光後的光刻膠層106經此顯影步驟後，光刻膠層
106未被曝光的部分會被移除，而暴露出材料層102的表面104的一部分，並 在材料層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膠 層106的部分，以將光掩膜上的預設圖案轉移至光刻膠層106中，而形成光刻 膠圖案108，如圖3A的俯視圖與圖3B的剖面圖所示。然後，對所形成的光 刻膠圖案108進行烘烤處理，以移除殘留在光刻膠圖案108中的溶劑。在本實 施例中，光刻膠圖案108可為液晶顯示器的薄膜電晶體多組圖案的一部分。
然而，完成光刻膠層106的圖案化工藝後，所形成的光刻膠圖案108可能 會具有缺陷區，如圖3A與圖3B所示的缺陷區IIO與112。其中，缺陷區IIO 為原本該留有光刻膠但光刻膠卻被意外移除的區域，使得光刻膠圖案108產生 缺漏而不完整，並暴露出下方的材料層102的表面104的一部分。另一方面， 缺陷區112則具有原本該移除但卻有部分光刻膠意外留下，使得光刻膠圖案 108具有多餘部分。缺陷區IIO與112均會使得轉移自光掩膜上的預設圖案的 光刻膠圖案108產生轉移失真。因此，目前在完成光刻膠的圖案化工藝後，為 避免因光轉移圖案的失真而導致下方的材料層102的後續圖案化失真，於是在 光刻膠層106的圖案化工藝與圖案化所形成的光刻膠圖案108的烘烤處理後， 通常會利用檢測設備對光刻膠圖案108進行檢測步驟，以檢測出經圖案化所形 成的光刻膠圖案108中的所有缺陷區110與112，並記錄光刻膠圖案108中的 所有缺陷區110與112的樣態、數量與缺陷所在位置。在本發明中，若檢測的 結果為這些缺陷區IIO與112所在的位置或數量低於預定的製作規格時，會對 此光刻膠圖案108的缺陷區進行修補歩驟，而後再繼續以修補後的光刻膠圖案 作為掩膜進行下方的材料層102的圖案化。但是，若檢測的結果為這些缺陷區 IIO與112所在的位置或數量高於預定的製作規格時，由於修補的程序過於耗 時與費工，因此通常會進行返工的程序，而利用去光刻膠液來將所形成的光刻 膠圖案予以剝除，然後再重新進行光刻膠層的塗布、曝光、顯影與烘烤等光刻 膠圖案的製作程序。
在一些實施例中，是在光刻膠層106的圖案化工藝與光刻膠圖案108的檢 測步驟後，對光刻膠圖案108進行修補步驟。對於光刻膠圖案108中圖案缺漏 的缺陷區110，修補步驟是將光刻膠液114填入光刻膠圖案108中有缺漏的缺 陷區110中，而覆蓋在缺陷區IIO所暴露出的材料層102的表面104上，其中此光刻膠液114可經烘烤後而形成光刻膠層，可由此修補光刻膠圖案108的缺
陷區IIO，如圖4A的俯視圖與圖4B的剖面圖所示。將光刻膠液114填入缺 陷區110的步驟可利用噴墨法、微細針沾附法、細針導流法、顯微毛細管注射 法、或液體精密定量吐出法。用以製作光刻膠圖案108的光刻膠層106與光刻 膠液114較佳是由同一型光刻膠所構成，例如同為正型光刻膠或同為負型光刻 膠。在一實施例中，光刻膠液114可與製作光刻膠圖案108的光刻膠層106 採用相同的光刻膠材料，例如同一種正型光刻膠材料或同一種負型光刻膠材 料。在另一實施例中，光刻膠液114可與製作光刻膠圖案108的光刻膠層106 採用不同的光刻膠材料，例如同為正型光刻膠但光刻膠材料不同、或同為負型 光刻膠但所採用的光刻膠材料不同。
當光刻膠液114實質上僅填設在光刻膠圖案108的缺陷區110的整個範圍 內時，可僅利用例如雷射來移除光刻膠圖案108的缺陷區112的多餘部分，而 無需對光刻膠液114進行修補，即可有效修飾光刻膠圖案108。接著，可根據 光刻膠液114的凝固狀況，選擇性地對光刻膠液114進行烘烤程序來固化光刻 膠液114，而可形成光刻膠層116覆蓋在原先由缺陷區UO所暴露出的材料層 102的表面104部分上，進而完成光刻膠圖案108的修補。另一方面，當光刻 膠液114如圖4A所示的那樣，是大於光刻膠圖案108缺漏的缺陷區110的範 圍時，可利用例如雷射來移除多餘的光刻膠液114，以修飾由光刻膠圖案108。 此外，同樣可利用例如雷射來移除光刻膠圖案108的缺陷區112的多餘光刻膠， 以修飾光刻膠圖案108。待完成雷射修飾程序後，同樣可根據光刻膠液114的 凝固狀況，選擇性地對剩餘的光刻膠液114進行烘烤程序來固化光刻膠液114， 即可形成光刻膠層116覆蓋在原先由缺陷區110所暴露出的材料層102的表面 104部分上，而完成光刻膠圖案108的缺陷區110的修補，進而完成光刻膠圖 案108的修補與製作，如圖5A的俯視圖與圖5B的剖面圖所示。
完成光刻膠圖案108的修補工藝後，即可利用光刻膠圖案108作為掩膜， 而利用例如蝕刻方式移除未受到光刻膠圖案108遮蔽的材料層102，由此將光 刻膠圖案108進一步轉移至下方的材料層102中，以圖案化材料層102來形成 器件結構118。接著，可將剩餘的光刻膠圖案108剝離，而暴露出下方的器件 結構118，完成材料層102的圖案化程序，如圖6A的俯視圖與圖6B的剖面 圖所示。由上述本發明的示例實施例可知，本發明的優點就是因為本發明的光刻膠 圖案的修補方法可在光刻膠的圖案化完成後，實時對有缺陷的光刻膠圖案進行 修補，這樣一來可免除在利用光刻膠圖案來進行線路結構的蝕刻後，需另外以 焊接金屬線路的方式來進行線路結構的修補的程序。因此，可省下焊接金屬線 路以進行修補的程序時所需的相關儀器與耗材的使用，而可大幅降低工藝成 本，還可大幅縮短修補時間，而有效提高生產效率。
雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何 本技術領域的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的改變 與變形，因此本發明的保護範圍當視後附的權利要求書所界定的為準。
權利要求
1、一種光刻膠圖案的修補方法，其特徵在於，至少包括形成一材料層於一襯底上；形成一光刻膠圖案於該材料層的表面的一第一部分上，其中該光刻膠圖案至少包括一缺陷區暴露出該材料層的該表面的一第二部分；以及進行一修補步驟，以形成一光刻膠層設置在該光刻膠圖案的該缺陷區中，並覆蓋該材料層的該表面的該第二部分。
2、 根據權利要求1所述的光刻膠圖案的修補方法，其特徵在於，該光刻 膠圖案與該光刻膠層的材料均為正型光刻膠。
3、 根據權利要求1所述的光刻膠圖案的修補方法，其特徵在於，該光刻 膠圖案與該光刻膠層的材料均為負型光刻膠。
4、 根據權利要求1所述的光刻膠圖案的修補方法，其特徵在於，該光刻 膠圖案與該光刻膠層由相同材料所組成。
5、 根據權利要求1所述的光刻膠圖案的修補方法，其特徵在於，該光刻 膠圖案與該光刻膠層由不同材料所組成。
6、 根據權利要求1所述的光刻膠圖案的修補方法，其特徵在於，形成該 光刻膠圖案的步驟至少包括塗布另一光刻膠層覆蓋於該材料層的該表面上；對該另一光刻膠層進行一圖案化歩驟，以形成該光刻膠圖案；以及 進行一烘烤歩驟。
7、 根據權利要求1所述的光刻膠圖案的修補方法，其特徵在於，形成該 光刻膠圖案的步驟與進行該修補步驟之間，還至少包括對該光刻膠圖案進行 一檢測歩驟，而檢測出該缺陷區。
8、 根據權利要求1所述的光刻膠圖案的修補方法，其特徵在於，該修補 步驟至少包括將一光刻膠液填入該缺陷區中。
9、 根據權利要求8所述的光刻膠圖案的修補方法，其特徵在於，將該光 刻膠液填入該缺陷區中的步驟利用噴墨法、微細針沾附法、細針導流法、顯 微毛細管注射法或液體精密定量吐出法。
10、 根據權利要求8所述的光刻膠圖案的修補方法，其特徵在於，於將該光刻膠液填入該缺陷區中的步驟後，該修補步驟還至少包括利用雷射修飾該光刻膠圖案，以移除該光刻膠圖案外的該光刻膠液的多餘部分；以及進行一烘烤步驟。
全文摘要
本發明公開了一種光刻膠圖案的修補方法，至少包括形成一材料層於一襯底上；形成一光刻膠圖案於該材料層的表面的一第一部分上，其中該光刻膠圖案至少包括一缺陷區暴露出該材料層的該表面的一第二部分；以及進行一修補步驟，以形成一光刻膠層設置在該光刻膠圖案的該缺陷區中，並覆蓋該材料層的該表面的該第二部分。
文檔編號G03F1/72GK101566788SQ200810090300
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月21日 優先權日2008年4月21日
發明者江鴻儒, 簡永傑 申請人:東捷科技股份有限公司