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液晶光学相控阵电极图案制备优化方案

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:在此工艺环节,首先保证电极层上形成与掩膜板图案一致的光刻胶图案,然后将光刻胶作为刻蚀时的掩膜,保护光刻胶下方的电极层不被刻蚀,而未被光刻胶图案保护的电极层被刻蚀掉。有研究指出,光刻图形能达到的最小线宽是其曝光时掩膜与光刻胶之间间距的平方。因此,对于1μm电极间距的要求,掩膜与光刻胶的间隙不能超过1μm,应尽量贴合。

液晶光学相控阵电极图案制备优化方案

在此工艺环节,首先保证电极层上形成与掩膜板图案一致的光刻胶图案,然后将光刻胶作为刻蚀时的掩膜,保护光刻胶下方的电极层不被刻蚀,而未被光刻胶图案保护的电极层被刻蚀掉。

光刻制备工艺基本流程如下:

(1)从防尘盒中取出镀有银层的ITO玻璃基片,进行无尘处理,保证表面高洁净度。

(2)将基片吸附在匀胶机的转台上,用滴管取光刻胶滴于基片中央,覆盖约1/3面积。

(3)先低速500 r/min匀胶10 s,再高速3 000~4 000 r/min匀胶30 s。

(4)检查光刻胶表面,要求光刻胶均匀敷于基板表面,保证没有明显的颗粒及云纹,若有缺陷,用丙酮除去光刻胶,再用去离子水清洗后,重复步骤(1)~(3)。

(5)检查合格的基片,放入烘箱,前烘温度90℃,时间15 min。

(6)取出基片,冷却后放入光刻机托盘固定,并将掩膜固定在掩膜夹上。

(7)调整掩膜与基片的位置,使其紧密贴合,尽量减小之间的间隙。(www.xing528.com)

(8)设定好曝光时间,将光源对准掩膜,进行曝光。

(9)曝光完成后,将基片从光刻机中取出,放入烘箱,后烘温度120℃,时间20 min。

(10)取出基片,冷却后浸入显影槽的显影液中,并记时,待显影充分后取出,用去离子水冲洗。

(11)将显影液清洗完毕后,再将基片放入烘箱,显影后烘温度120℃,时间20 min。

(12)在显微镜下检查光刻胶图形,要求图形边缘整齐清晰,与掩膜图案形状一致,如有缺陷,用丙酮除去光刻胶,用去离子水清洗,重复步骤(5)~(11)。

(13)检查合格的基片,收入防尘盒中。

除了光刻机本身的因素外,设备的操作及曝光、显影时间的控制对精度的影响很大。由光刻的原理可知,光刻胶被掩膜挡住的部分不发生光化学反应,未被掩膜挡住的部分发生光化学反应,如果掩膜与基片贴合不够紧密,则掩膜与基片间还有一层空气层,当光穿过掩膜图形的透光部分照射到光刻胶之前就会发生衍射,使图案边缘处的光刻胶也被曝光,从而影响图形的精度。有研究指出,光刻图形能达到的最小线宽是其曝光时掩膜与光刻胶之间间距的平方。因此,对于1μm电极间距的要求,掩膜与光刻胶的间隙不能超过1μm,应尽量贴合。

当光照射到光刻胶上时,一部分光会透过胶层照射到金属表面,由于银的反射率很高,反射回来的光与入射光发生干涉,也会造成光刻胶层中的光强分布产生变化,影响曝光效果,增大曝光难度。当曝光时间或者显影时间设计不当,就会产生曝光、显影不彻底,或者过度曝光或者显影,都会使光刻胶图案产生失真,影响后面的刻蚀,需要依照光刻胶的说明,结合图形的实际情况,通过多次实验,确定恰当的曝光、显影时间。由于光刻工艺对环境及设备要求非常高,将光刻工艺外协加工。光刻后的基片图形如图6.14所示。

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