專利名稱：精細(xì)圖案的制作裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種精細(xì)圖案的制作裝置，特別是涉及一種將襯底設(shè)置于填充有液體的支撐臺(tái)上，保證對(duì)襯底進(jìn)行印刻(Imprint)時(shí)能夠形成均勻的壓力，從而可穩(wěn)定地制作精細(xì)圖案的精細(xì)圖案制作裝置。
背景技術(shù)：
一般情況下，薄膜晶體管是由柵極布線層、半導(dǎo)體層、抗接觸層、導(dǎo)電層等多層薄膜層疊而成的薄膜結(jié)構(gòu)。
特別是，所述布線層主要是通過利用感光樹脂的蝕刻工藝而制成的。即，將所述感光樹脂以一定的厚度涂覆于襯底的布線膜上，通過區(qū)分蝕刻和非蝕刻區(qū)域的掩模，對(duì)感光樹脂層進(jìn)行曝光，從而形成預(yù)定的精細(xì)圖案。
但是，這種布線層的制作工藝復(fù)雜，不僅需要涂覆感光樹脂來形成感光有機(jī)膜、對(duì)感光有機(jī)膜進(jìn)行曝光、和對(duì)曝光的部分進(jìn)行蝕刻等工藝流程，而且上述曝光工藝必須使用掩模，致使操作困難，具體操作工藝繁瑣，從而難以達(dá)到理想的工作效率和工藝效率。
因此，近年，不再采用利用掩模的曝光工藝，而采用例如，以物理方式與涂覆在襯底上的一定厚度的感光樹脂層接觸，并直接印刻預(yù)處理圖案等方法。但是，利用這種印刻方法在襯底上印刻預(yù)處理圖案時(shí)，隨其印刻姿勢(shì)或印刻位置，以及所受壓力的分布情況等因素的變化，可能會(huì)產(chǎn)生大量的不合格產(chǎn)品，因此，存在難以制造和安裝印刻設(shè)備等缺陷。
特別是，以物理方式進(jìn)行接觸并印刻預(yù)處理圖案時(shí)，易在相對(duì)的接觸面之間產(chǎn)生小氣泡，而這種小氣泡又在感光樹脂層形成氣泡孔，從而使產(chǎn)品的質(zhì)量大大降低。如果這些問題得不到解決，就很難獲得理想的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品及工作效率。
美國(guó)發(fā)明專利第5,772,905號(hào)公開了“納米蝕刻印刷法(nanoimprintlithography)”。該發(fā)明公開了一個(gè)固定支撐臺(tái)和一個(gè)移動(dòng)支撐臺(tái)，但是沒有涉及可解決上述問題的技術(shù)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述存在的問題，提供一種在印刻工藝過程中，可以穩(wěn)定地形成精細(xì)圖案的精細(xì)圖案的制作裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過實(shí)現(xiàn)印刻工藝的自動(dòng)化，可有效提高精細(xì)圖案制作效率的精細(xì)圖案的制作裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案本發(fā)明包括帶有一定處理空間的真空箱體(Case)；設(shè)置于所述真空箱體內(nèi)部，帶有用于均勻分配壓力的壓力分配裝置的支撐臺(tái)(Stage)；與所述支撐臺(tái)相隔一定距離，用于在設(shè)置于所述支撐臺(tái)上的襯底的有機(jī)膜上印刻用以區(qū)分蝕刻及非蝕刻區(qū)域的預(yù)處理圖案的模板(Template)；以及用于移動(dòng)所述支撐臺(tái)，使其與所述模板相接觸的驅(qū)動(dòng)裝置。
由于本發(fā)明的精細(xì)圖案的制作裝置是利用液體支撐臺(tái)，借助浮力支撐襯底的，因而可以在均勻受力的狀態(tài)下，將模板印刻在襯底上的感光液上，從而可確保穩(wěn)定地形成精細(xì)圖案。
此外，本發(fā)明的精細(xì)圖案的制作裝置還可實(shí)現(xiàn)印刻工藝的自動(dòng)化，進(jìn)而可有效提高形成精細(xì)圖案的效率。


圖1是本發(fā)明精細(xì)圖案的制作裝置優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示的精細(xì)圖案的制作裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要示意圖；圖3是圖2中支撐臺(tái)結(jié)構(gòu)的放大圖；圖4是圖1所示的本發(fā)明精細(xì)圖案的制作裝置的液體支撐臺(tái)上升，并對(duì)襯底進(jìn)行印刻工藝的狀態(tài)示意圖；圖5是圖4中印刻動(dòng)作狀態(tài)的放大圖；圖6(a)是在進(jìn)行印刻工藝之前形成于襯底上的布線膜、有機(jī)膜的剖視圖；圖6(b)是在進(jìn)行印刻工藝后的襯底結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的精細(xì)圖案的制作裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1至圖4所示，本發(fā)明精細(xì)圖案的制作裝置包括內(nèi)部帶有一定空間的箱體1；設(shè)置于所述箱體1內(nèi)部，并帶有用于均勻地分配施加于襯底G上的壓力的壓力分配裝置的支撐臺(tái)2；相隔一定距離而設(shè)置于支撐臺(tái)2上部，并且當(dāng)支撐臺(tái)2上升時(shí)，用于在襯底G的有機(jī)膜T1上印刻預(yù)處理圖案P1的模板4。
本發(fā)明精細(xì)圖案的制作裝置還包括設(shè)置于所述箱體1內(nèi)，用于使所述支撐臺(tái)2上下往復(fù)移動(dòng)如汽缸等的驅(qū)動(dòng)裝置6；驅(qū)動(dòng)支撐臺(tái)2沿X方向(左右方向)和Y方向(前后方向)移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)支撐臺(tái)位置的X-Y驅(qū)動(dòng)臺(tái)8；以及設(shè)置于所述模板4的上部，用于使光照射到所述模板4和襯底G的發(fā)光裝置10。
由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的精細(xì)圖案的制作裝置中，所述箱體1的內(nèi)部形成具有一定容積的空間，并且最好呈六面體結(jié)構(gòu)。此外，可將箱體1內(nèi)部空間設(shè)計(jì)成必要時(shí)可保持真空狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。
即，在所述箱體1的一側(cè)連接有用于向箱體1內(nèi)注入空氣等氣體的進(jìn)氣部12，所述箱體1的另一側(cè)連接有用于排出箱體1內(nèi)空氣等氣體，使其形成真空狀態(tài)的排氣部14。
因此，對(duì)襯底G進(jìn)行印刻時(shí)，可適時(shí)啟用所述進(jìn)氣部12和排氣部14，從而使箱體1內(nèi)部保持真空狀態(tài)。當(dāng)箱體1處于真空狀態(tài)時(shí)進(jìn)行印刻，可以最大限度地防止在襯底的有機(jī)膜上產(chǎn)生氣泡。
所述進(jìn)氣部12的一側(cè)還可以設(shè)置過濾器，通過該過濾器可以過濾隨著注入氣體一同流入的細(xì)小灰塵。
另外，所述箱體1的上面設(shè)有透光窗16，由所述發(fā)光裝置10，即紫外線燈發(fā)射的光可穿過透光窗16。所述透光窗16優(yōu)選由石英構(gòu)成。
因此，所透射的光通過在后敘述的模板4，照射在帶有有機(jī)膜T1的襯底G上，從而硬化有機(jī)膜，進(jìn)一步形成精細(xì)圖案。
所述箱體1上設(shè)有用于向箱體內(nèi)部插入襯底的門(圖中未表示)，通過該門，并利用輸送裝置、自動(dòng)裝置等，將所述襯底G安裝于支撐臺(tái)2上。此時(shí)，可以采用通用結(jié)構(gòu)。
在箱體1的上部，與箱體1保持一段距離安裝有攝像機(jī)(Videocamera)20，用該攝像機(jī)拍攝到的襯底安裝位置信號(hào)將被輸入到控制部(圖中未表示)，在需要校正襯底的位置時(shí)，可根據(jù)所輸入的信號(hào)，所述控制部通過控制X-Y驅(qū)動(dòng)臺(tái)8移動(dòng)襯底，并進(jìn)行校正。
所述箱體1的下部設(shè)有多個(gè)具有一定長(zhǎng)度的支架13。通過調(diào)節(jié)支架13的長(zhǎng)度，可以確定適當(dāng)?shù)牟僮鞲叨取Ｋ鲋Ъ?3上分別設(shè)有減震器等緩沖器18，用以吸收精細(xì)圖案形成過程中所產(chǎn)生的震動(dòng)。
為了使施加到設(shè)置于支撐臺(tái)2上的襯底G上的壓力得到均勻分布，所述支撐臺(tái)2的內(nèi)部填充有油等液體，從而這些液體的浮力支撐襯底。
為此，如圖2和圖3所示，所述支撐臺(tái)2內(nèi)部設(shè)有足以容納液體的空間S，其上部設(shè)有開口15，通過開口15，所述液體可與襯底G的底面相接觸，所述開口15的周圍設(shè)有用于固定襯底G的夾具17。
為了避免填充于支撐臺(tái)2內(nèi)部空間的液體與襯底G直接接觸，可在所述開口15處，另設(shè)浮在液體上的墊板(圖中未表示)。
所述支撐臺(tái)2不僅限于上述結(jié)構(gòu)，只要是能利用液體的浮力支撐襯底的結(jié)構(gòu)均可以使用。比如，也可以把基座(base)本身設(shè)計(jì)成可容納液體，并可支撐襯底的結(jié)構(gòu)。
所述模板4可以是由帶有精細(xì)圖案的印模和用于固定印模的固定板構(gòu)成的常規(guī)結(jié)構(gòu)體。所述模板4固定于夾具22且與設(shè)置于箱體1內(nèi)部的夾條(Jig bar)24相連接。所述夾條24上凸設(shè)有固定銷26，因此可以隨意插入到夾具22，或從中拆卸。模板4通過上述方法固定后，便不會(huì)前后左右移動(dòng)。
所述印?？捎绍涃|(zhì)透明或半透明的液體合成樹脂材料制成。特別是可以使用PDDP等水性氨基甲酸乙酯、或者PDMS等材料，因此具有可以非常牢固地粘附在板上的特點(diǎn)。所述板可以選用玻璃板、塑料材質(zhì)板等多種板，只要能固定所述印模即可使用。
所述印模具有一定的厚度，其大小以能覆蓋住襯底G上有機(jī)膜T1的整個(gè)表面為宜。在與襯底G相對(duì)的印模一側(cè)，形成用以區(qū)分蝕刻和非蝕刻區(qū)域的精細(xì)圖案P1。
當(dāng)所述支撐臺(tái)2上升，襯底G與模板4接觸時(shí)，印模被夾具22固定住，因而可保證襯底G與模板4穩(wěn)固地接觸。
另外，所述發(fā)光裝置10優(yōu)選包括紫外線燈。所述發(fā)光裝置10照射被模板4壓印狀態(tài)下的襯底G，以硬化襯底G上的精細(xì)圖案。
下面參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，詳細(xì)說明精細(xì)圖案制作裝置的工作原理。
如圖1至圖6(b)所示，為了對(duì)襯底G進(jìn)行印刻，在襯底G的一側(cè)涂覆有機(jī)膜T1。
即，如圖6(a)所示，在襯底布線膜T2上涂覆感光聚合物樹脂，形成感光有機(jī)膜T1。之后，將形成有感光有機(jī)膜T1的襯底G安裝在設(shè)置于箱體1內(nèi)的支撐臺(tái)2上。
這時(shí)，所述模板4位于襯底G的上部，并與襯底G保持一定距離，而印模的一側(cè)已形成精細(xì)圖案P1。
當(dāng)襯底G位于支撐臺(tái)2的上部時(shí)，控制裝置便前后左右移動(dòng)支撐臺(tái)2，以對(duì)齊襯底G與模板4。
將襯底對(duì)齊后，驅(qū)動(dòng)裝置6驅(qū)使支撐臺(tái)2朝著模板4方向上升，以便進(jìn)行印刻工藝。
所述驅(qū)動(dòng)裝置可以采用通用的活塞、發(fā)動(dòng)機(jī)組等。
隨著所述支撐臺(tái)2的上升，安裝于其上的襯底G與模板4接觸，并進(jìn)行印刻，并使模板上的圖案形成于襯底。印刻工藝結(jié)束后，用所述發(fā)光裝置10照射襯底，以硬化印刻的圖案。
當(dāng)所述支撐臺(tái)2上升，使襯底G與模板4接觸時(shí)，施加到襯底上的壓力在填充于支撐臺(tái)2內(nèi)部的液體的作用下得到均勻分配。
這時(shí)，襯底G在均勻壓力的作用下，與印模的底面進(jìn)行彈性接觸，使分布在襯底G的有機(jī)膜T1上的壓力更加均勻，從而可使印模上的精細(xì)圖案P1穩(wěn)定地轉(zhuǎn)移到襯底G。
特別是，上述印模的印刻工藝可最大限度地防止在襯底G的有機(jī)膜T1和印模的接觸面之間產(chǎn)生或存在小氣泡等，從而可大大降低圖案的不合格率。
權(quán)利要求
1.一種精細(xì)圖案的制作裝置，其特征在于它包括帶有一定處理空間的箱體；利用液體浮力支撐涂覆有感光有機(jī)膜的襯底的支撐臺(tái)；與所述支撐臺(tái)相隔一定距離，在襯底的有機(jī)膜上印刻用于區(qū)分蝕刻及非蝕刻區(qū)域的預(yù)處理圖案的模板；以及用于將所述支撐臺(tái)移向所述模板，使該模板上的圖案形成于所述襯底的有機(jī)膜上的驅(qū)動(dòng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)圖案的制作裝置，其特征在于它進(jìn)一步包括設(shè)置于所述模板的上部，用于把光照射于模板和襯底的發(fā)光裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)圖案的制作裝置，其特征在于所述支撐臺(tái)上設(shè)有可容納液體的空間，并且所述空間的上部呈開口狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的精細(xì)圖案的制作裝置，其特征在于所述支撐臺(tái)上面開口處的液面上浮設(shè)有墊板。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的精細(xì)圖案的制作裝置，其特征在于所述支撐臺(tái)的開口處設(shè)有用于安裝襯底的夾具。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)圖案的制作裝置，其特征在于所述箱體包括設(shè)置于所述箱體的一側(cè)，用于注入氣體的進(jìn)氣部；設(shè)置于所述箱體的另一側(cè)，用于排出箱體內(nèi)部的氣體，使其處于真空狀態(tài)的排氣部；設(shè)置于所述箱體的上部，用于使光穿透的透光窗；以及設(shè)置于所述箱體的下部，用于支撐箱體的至少兩個(gè)支架。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)圖案的制作裝置，其特征在于它還包括用于調(diào)節(jié)所述支撐臺(tái)上襯底位置的控制裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的精細(xì)圖案的制作裝置，其特征在于它還包括利用所述控制裝置沿X，Y方向校正所述液體支撐臺(tái)位置的校正裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)圖案的制作裝置，其特征在于所述模板包括形成有精細(xì)圖案的印模和用于固定所述印模的固定板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精細(xì)圖案的制作裝置，其特征在于所述發(fā)光裝置包括紫外線燈。
11.一種制作精細(xì)圖案裝置，其特征在于它包括帶有一定空間的箱體；設(shè)置于所述箱體內(nèi)，利用液體浮力支撐涂覆有感光有機(jī)膜的襯底的支撐臺(tái)；與所述支撐臺(tái)相隔一定距離，在襯底的有機(jī)膜上印刻用于區(qū)分蝕刻及非蝕刻區(qū)域的預(yù)處理圖案的模板；用于將所述支撐臺(tái)移動(dòng)到印刻位置的驅(qū)動(dòng)裝置；以及用于校正所述支撐臺(tái)上襯底的印刻位置的X-Y驅(qū)動(dòng)臺(tái)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種精細(xì)圖案的制作裝置。它包括帶有一定處理空間的箱體；設(shè)置于所述箱體內(nèi)部，用于支撐涂覆有感光有機(jī)膜的襯底的支撐臺(tái)；與所述支撐臺(tái)相隔一段距離，用于在襯底的有機(jī)膜上印刻預(yù)處理圖案，以區(qū)分蝕刻及非蝕刻區(qū)域的模板；用于驅(qū)動(dòng)所述支撐臺(tái)，使所述支撐臺(tái)與模板相接觸的驅(qū)動(dòng)裝置。
文檔編號(hào)H01L21/027GK1831645SQ200510132959
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月7日
發(fā)明者李永哲, 樸庸碩, 許經(jīng)憲, 周蓮 申請(qǐng)人:顯示器生產(chǎn)服務(wù)株式會(huì)社