《一种利用单面曝光机实现双面对准光刻的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种利用单面曝光机实现双面对准光刻的方法.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103399465 A (43)申请公布日 2013.11.20 CN 103399465 A *CN103399465A* (21)申请号 201310342944.2 (22)申请日 2013.08.08 G03F 7/20(2006.01) G03F 9/00(2006.01) (71)申请人 中国科学院长春光学精密机械与物 理研究所 地址 130033 吉林省长春市东南湖大路 3888 号 (72)发明人 王泰升 鱼卫星 卢振武 孙强 (74)专利代理机构 长春菁华专利商标代理事务 所 22210 代理人 张伟 (54) 发明名称 一种利用单面曝光机实现双面对。
2、准光刻的方 法 (57) 摘要 一种利用单面曝光机实现双面对准光刻的方 法， 属于光电技术及微纳加工技术领域， 设计掩模 板 A 和掩模板 B， 分别对应基片的表面 a 和表面 b 所需图形， 在掩模板 A 上设计中心对称的内外两 层对准标记， 内层对准标记在基片尺寸范围内， 首 先利用掩模板A在基片的表面a进行光刻， 接下来 利用掩模板 A 在透明衬底表面进行光刻， 将透明 衬底上已做好光刻图形的表面与基片做好光刻图 形的表面 a 相对， 基片与衬底粘合后， 利用掩模板 B在基片表面b进行光刻， 最后利用加热或溶解的 方法将基片与透明衬底分离， 得到具有双面对准 图形的基片。 借助透明衬底完。
3、成双面对准， 实现利 用普通的单面曝光机来实现双面光刻的问题， 降 低了双面光刻工艺成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103399465 A CN 103399465 A *CN103399465A* 1/1 页 2 1. 一种利用单面曝光机实现双面对准光刻的方法， 由以下步骤实现 ： 一、 制作第一掩模板 （1） 和第二掩模板 （2） ， 第一掩模板 （1） 具有中心对称的内层对准 标记 （1-1） 和外层对准标记 （1-。
4、2） ， 分别位于基片图形内和基片图形外， 第二掩模板 （2） 具 有与第一掩模板 （1） 一致的外层对准标记 （2-1） ； 二、 利用第一掩模板 （1） 在基片上表面 （3-1） 进行光刻和刻蚀， 制作图形 ； 三、 利用第一掩模板 （1） 在透明衬底 （4） 表面进行光刻和刻蚀， 制作图形 ； 四、 通过内层对准标记 （1-1） 和透明衬底 4 的内层对准标记 （4-3） ， 将制作有图形的透 明衬底表面 （4-1） 和基片上表面 （3-1） 进行对准和粘片 ； 五、 使透明衬底 （4） 外层对准标记与第二掩模板 （2） 外层对准标记 （2-1） 重合， 利用第 二掩模板 （2） 在基片。
5、下表面 （3-2） 进行光刻和刻蚀， 制作需要的图形 ； 六、 将基片 （3） 与透明衬底 （4） 分离， 得到具有双面对准图形的基片 （3） 。 2. 根据权利要求 1 所述一种利用单面曝光机实现双面对准光刻的方法， 其特征在于 ： 掩模板的对准标记设计为中心对称。 3. 根据权利要求 1 所述一种利用单面曝光机实现双面对准光刻的方法， 其特征在于 ： 将透明衬底 （4） 上制作图形的表面 （4-1） 与基片做好光刻图形的上表面 （3-1） 相对， 在显微 镜 （5） 下利用两个面的内层对准标记进行对准， 再利用透明固化胶 （6） 将二者粘合到一起， 这一步可以通过两种方式进行 ： 一种方式。
6、是可以先通过显微镜 （5） 完成对准， 然后从基片 （3） 和透明衬底 （4） 接触面边缘滴入透明固化胶 （6） ， 利用毛细作用自然渗入两个面之间， 固化后完成粘合 ； 另一种方式是先在基片 （3） 上滴上透明固化胶 （6） ， 然后将透明衬底 （4） 压在基片 （3） 上， 并在胶体固化之前完成对准。 权 利 要 求 书 CN 103399465 A 2 1/3 页 3 一种利用单面曝光机实现双面对准光刻的方法 技术领域 0001 本发明属于光电技术及微纳加工技术领域， 涉及一种利用单面曝光机实现双面对 准光刻的方法。 背景技术 0002 双面光刻技术是一种应用十分广泛的制作半导体器件及光。
7、学器件的微纳加工技 术。诸如压力传感器、 石英晶体振荡器、 微电子机械加工、 混合电路、 功率半导体器体、 体声 波器件、 放电二极管等器件的制造 , 都需要利用双面光刻技术对基片正反两面进行精密地 对准曝光。目前双面光刻工艺大多利用双面曝光机来完成， 根据其对准原理的不同大致可 分为两种 ： 一种是利用红外显微镜透过基片与另一面的掩模进行对准， 这种方法对于不透 红外光的基片无能为力， 且需要专门的红外成像装置来实现， 且精度较低 ； 另一种是利用两 组物镜对基片上下表面及掩模进行同时观察和对准， 这种方法是目前被采用较多的一种方 法。 但是这两种方法都依赖于结构复杂且价格昂贵的装置设备来完。
8、成， 工艺成本较高， 对于 一些无力购买或研制双面曝光机的小型实验室或生产车间， 便无法利用双面光刻工艺进行 科学研究或生产。因此， 找到一种可以利用普通单面曝光机进行双面光刻的简单低成本的 方法具有很高的现实意义。 发明内容 0003 为了降低双面光刻工艺成本， 解决利用普通的单面曝光机来无法实现双面光刻的 问题， 提出一种借助透明衬底完成双面对准光刻的简单方法。 0004 本发明解决技术问题所采用的技术方案如下 ： 0005 一种利用单面曝光机实现双面对准光刻的方法。 0006 由以下步骤组成 ： 0007 一、 制作第一掩模板和第二掩模板， 第一掩模板具有中心对称的内层对准标记和 外层对。
9、准标记， 分别位于基片图形内和基片图形外， 第二掩模板具有与第一掩模板一致的 外层对准标记 ； 0008 二、 第一掩模板在基片上表面进行光刻和刻蚀， 制作图形 ； 0009 三、 第一掩模板在透明衬底表面进行光刻和刻蚀， 制作图形 ； 0010 四、 通过内层对准标记， 将制作有图形的透明衬底表面和基片上表面 3-1 进行对 准和粘片 ； 0011 五、 使透明衬底外层对准标记与第二掩模板外层对准标记重合， 利用第二掩模板 在基片下表面进行光刻和刻蚀， 制作需要的图形结构 ； 0012 六、 将基片与透明衬底分离， 得到具有双面对准图形的基片。 0013 本发明的有益效果是 ： 0014 本。
10、发明的简单新型双面对准光刻工艺方法， 借助透明衬底 （如玻璃等） 完成双面对 准， 不依赖于昂贵复杂的双面曝光机， 解决了利用普通的单面曝光机来实现双面光刻的问 说 明 书 CN 103399465 A 3 2/3 页 4 题， 降低了双面光刻工艺成本。 附图说明 0015 图 1 是第一掩模板 1 的示意图 ； 0016 图 2 是第二掩模板 2 的示意图 ； 0017 图 3 是利用第一掩模板制作的透明衬底 4 的示意图 ； 0018 图 4 是利用第一掩模板 1 在基片上表面 3-1 上进行光刻的示意图 ； 0019 图 5 是利用第一掩模板 1 在透明衬底表面进行光刻的示意图 ； 00。
11、20 图6是在显微镜下将透明衬底已制作图形的表面和基片上表面3-1进行对准和粘 片的示意图 ； 0021 图 7 是利用第二掩模板 2 在基片下表面 3-2 进行光刻的示意图。 具体实施方式 0022 下面结合附图对本方法做进一步详细描述 ： 0023 如图 1-2 所示， 设计第一掩模板 1 和第二掩模板 2， 分别对应基片的上表面 3-1 和 下表面 3-2 所需图形， 在第一掩模板 1 上设计中心对称的内层对准标记 1-1 和外层对准标 记 1-2， 内层对准标记 1-1 在基片 3 尺寸范围内， 外层对准标记 1-2 设计在基片 3 尺寸范围 外， 小于透明衬底4的尺寸， 通过内层对准。
12、标记1-1和透明衬底4的内层对准标记4-3， 将制 作有图形的透明衬底表面 4-1 和基片上表面 3-1 进行对准和粘片， 而外层对准标记 1-2 是 用于对基片下表面 3-2 进行光刻时， 第二掩模板 2 与透明衬底 4 制作有图形的透明衬底表 面 4-1 的对准。第二掩模板 2 上则设计与第一掩模板 1 相同的外层对准标记 2-1。考虑到 透明衬底 4 与基片上表面 3-1 的图形都是通过第一掩模板 1 制作的， 而在粘片时衬底有图 形的表面4-1与基片表面3-1是面对面的， 二者的图形是镜像关系， 因此掩模板的对准标记 必须设计成中心对称的， 才能保证在镜像条件下对准标记仍然可以起到对准。
13、作用。 0024 如图 3-4 所示， 首先利用第一掩模板 1 在基片的上表面 3-1 进行光刻， 制作需要的 图形结构， 并通过湿法或者干法刻蚀将图形从光刻胶转移到基片上表面 3-1 上， 接下来利 用第一掩模板1在透明衬底4表面进行光刻， 并通过刻蚀将图形转移到透明衬底表面， 制作 后的图形与基片上表面 3-1 的图形呈镜像关系， 但对准标记是一致的。 0025 如图 5 所示， 将透明衬底 4 上制作有图形的透明衬底表面 4-1 与基片 3 做好光刻 图形的上表面 3-1 相对， 透明衬底 4 在上， 由于衬底是透明的， 因此可以在显微镜下利用两 个面的内层对准标记1-1进行对准， 再利。
14、用透明固化胶6将二者粘合到一起， 这一步可以通 过两种方式进行 ： 一种方式是可以先通过显微镜5完成对准， 然后从基片3和透明衬底4接 触面边缘滴入透明固化胶 6， 利用毛细作用自然渗入两个面之间， 固化后完成粘合 ； 另一种 方式是先在基片 3 上滴上透明固化胶 6， 然后将透明衬底 4 压在基片 3 上， 并在胶体固化之 前完成对准。透明固化胶 6 的选择范围比较广， 如紫外固化胶、 各种瞬干胶等， 但必须满足 两个条件 ： 一是必须具有一定的透光性， 即透明， 这是为了保证在对准和固化过程中不影响 观察 ； 二是方便去除， 如利用加热、 溶解等简便方法即可去除， 以保证在整个双面光刻工艺。
15、 结束后可以顺利地将基片 3 与透明衬底 4 分离。 0026 如图 6 所示， 基片 3 与透明衬底 4 粘合后， 利用第二掩模板 2 在基片下表面 3-2 上 说 明 书 CN 103399465 A 4 3/3 页 5 进行光刻， 此时利用的是第二掩模板 2 的外层对准标记 2-1 和透明衬底 4 上的外层对准标 记 4-2 来完成对准， 同时也实现了基片上表面 3-1 和基片下表面 3-2 的对准。然后通过刻 蚀在基片下表面 3-2 制作出需要的图形。最后利用加热或溶解的方法将基片 3 与透明衬 底 4 分离， 从而得到了具有双面对准图形的基片 3。可以看到， 我们只需借助一个透明衬底。
16、 4 作为中间介质， 使得原来只能依靠价格昂贵的双面曝光机才能完成的双面光刻工艺， 现在 只需要利用普通的单面曝光机即可完成， 大大降低了工艺成本。 0027 显然， 上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例， 而并非对实施方式的限定。 对 于所属领域的普通技术人员来说， 在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。 说 明 书 CN 103399465 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103399465 A 6 2/2 页 7 图 5 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103399465 A 7 。