專利名稱：一種接近式縮小光刻曝光臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種接近式縮小光刻曝光臺(tái)，涉及接近式光刻機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)在的接近式光刻機(jī)，其曝光臺(tái)一般是由掩模臺(tái)和硅片承片臺(tái)兩部分構(gòu)成的，其掩模面與硅片抗蝕劑表面的間隙g，一般都是固定不變的，通常只為20～40μm之間的一個(gè)值；即使可變，調(diào)節(jié)范圍也不大一般為0～0.1mm；這時(shí)得到的硅片上抗蝕劑圖形尺寸大小基本上為掩模上對(duì)應(yīng)圖形的尺寸，所以，由于受到掩模圖形所能做到的最小圖形尺寸的限制，抗蝕劑圖形通常也不易做得很小；所以為了獲得更小的尺寸和更高的分辨率圖形，就需要進(jìn)行縮小曝光；通常采用的是投影式光刻，即在掩模和硅片之間增加一個(gè)投影物鏡，但這會(huì)大大提高技術(shù)難度和成本；而對(duì)X射線光刻而言，則更是個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。
但是，從對(duì)光的近場(chǎng)衍射特性的研究可以知道當(dāng)掩模和硅片之間隙g為一特定的值時(shí)，掩模圖形在抗蝕劑表面的光強(qiáng)分布為衍射縮小狀態(tài)，即當(dāng)光強(qiáng)大于某一值時(shí)，其光強(qiáng)分布寬度小于對(duì)應(yīng)掩模圖形尺寸寬度。所以在曝光過(guò)程中如能方便地調(diào)節(jié)掩模和硅片承片間隙g為這一特定值，再用特定的抗蝕劑，就可不用投影物鏡，即使用接近式衍射縮小光刻方法在接近式光刻機(jī)上得到縮小的抗蝕劑圖形線條，提高光刻分辨率。
本實(shí)用新型的目的是為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以滿足在接近式光刻機(jī)上進(jìn)行縮小曝光的接近式縮小光刻曝光臺(tái)，將此曝光臺(tái)與原有接近式光刻機(jī)各系統(tǒng)如曝光量控制系統(tǒng)、快門(mén)等聯(lián)接起來(lái)，取代原有曝光臺(tái)就可進(jìn)行接近式衍射縮小曝光。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到一種接近式縮小光刻曝光臺(tái)，由掩模架，承片臺(tái)組成，其特征在于承片臺(tái)固定在間隙調(diào)節(jié)裝置上，在間隙調(diào)節(jié)裝置中驅(qū)動(dòng)架與大行程連續(xù)微位移控制機(jī)構(gòu)連接，在承片臺(tái)上安置一位移傳感器，并由計(jì)算機(jī)與位移傳感器和步進(jìn)電機(jī)相聯(lián)。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到在間隙調(diào)節(jié)裝置中，大行程連續(xù)微位移控制機(jī)構(gòu)是由驅(qū)動(dòng)架通過(guò)細(xì)分絲桿及聯(lián)軸節(jié)與步進(jìn)電機(jī)相聯(lián)。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到間隙調(diào)節(jié)裝置中驅(qū)動(dòng)架與細(xì)分絲桿是由螺紋相聯(lián)。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到在支撐架邊上固定有導(dǎo)向塊。
本實(shí)用新型的目的還可以通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到可由壓電陶瓷微位移驅(qū)動(dòng)器做為大行程連續(xù)微位移控制機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、通過(guò)在原有的接近式光刻曝光臺(tái)上增加大范圍(0～1.2mm)間隙連續(xù)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以在曝光時(shí)按需要任意調(diào)節(jié)間隙g，使得所需曝光掩模上的特征尺寸圖形在硅片抗蝕劑表面呈衍射縮小分布，以得到小于相應(yīng)掩模圖形尺寸的抗蝕劑圖形。從而可在接近式X射線光刻的技術(shù)條件下進(jìn)行縮小曝光，以達(dá)到得到更小尺寸圖形和提高光刻分辨率的目的。
2、本實(shí)用新型的使用還可以因?yàn)榭煞奖?、大行程、連續(xù)地調(diào)節(jié)間隙g，而使得在曝光中便于對(duì)曝光條件和參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
3、由于采用計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制，使得間隙調(diào)節(jié)方便、準(zhǔn)確。
4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，成本低，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣應(yīng)用5、位移傳感器及相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集與計(jì)算機(jī)控制、連接電路系統(tǒng)，均可直接買市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品，使得本實(shí)用新型實(shí)施方便。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型的光刻曝光臺(tái)間隙調(diào)節(jié)裝置的剖面圖。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述該曝光臺(tái)包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)架(4)和硅片承片臺(tái)(2)連接，驅(qū)動(dòng)架與細(xì)分絲桿(9)通過(guò)螺紋連接，步進(jìn)電機(jī)(11)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)(7)與細(xì)分絲桿(9)連接，使承片臺(tái)(2)移動(dòng)到縮小曝光所需的間隙g值，g值可通過(guò)計(jì)算機(jī)(14)設(shè)定。細(xì)分絲桿(9)與支撐架通過(guò)一軸承(10)使之相連；設(shè)置在支撐架(6)上的導(dǎo)向塊(5)可使驅(qū)動(dòng)架(4)只上下移動(dòng)而無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)；步進(jìn)電機(jī)固定在支架(8)上，并通過(guò)支架(8)將整個(gè)裝置固定在接近式光刻機(jī)機(jī)座(12)上。固定在硅片承片臺(tái)(2)上的位移傳感器(3)可以測(cè)量和校正間隙g值，并將數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)(14)，反饋控制步進(jìn)電機(jī)(11)轉(zhuǎn)動(dòng)量。g的可調(diào)范圍為0～1.2mm，分辨率為0.001mm。這樣就可在硅片抗蝕劑表面得到小于相應(yīng)掩模圖形尺寸的抗蝕劑圖形。此裝置可用在接近式紫外光和X射線光刻機(jī)中。
還可采用壓電陶瓷微位移驅(qū)動(dòng)器代替細(xì)分絲桿(9)和步進(jìn)電機(jī)(11)使驅(qū)動(dòng)架(4)帶動(dòng)硅片承片臺(tái)(2)移動(dòng)。
位移傳感器及相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集與計(jì)算機(jī)控制、連接電路系統(tǒng)，均可直接買市場(chǎng)上現(xiàn)有產(chǎn)品。如成都奧思機(jī)電高技術(shù)公司的EC系列微位移測(cè)量控制系統(tǒng)等。所以，有關(guān)內(nèi)容這里不再細(xì)述。
權(quán)利要求1.一種接近式縮小光刻曝光臺(tái)，由掩模架(1)，承片臺(tái)(2)組成，其特征在于承片臺(tái)(2)固定在間隙調(diào)節(jié)裝置(13)上，在間隙調(diào)節(jié)裝置(13)中驅(qū)動(dòng)架(4)與大行程連續(xù)微位移控制機(jī)構(gòu)連接，在承片臺(tái)(2)上安置一位移傳感器(3)，并由計(jì)算機(jī)(14)與位移傳感器(3)和步進(jìn)電機(jī)(11)相聯(lián)。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接近式縮小光刻曝光臺(tái)，其特征在于間隙調(diào)節(jié)裝置中大行程連續(xù)微位移控制機(jī)構(gòu)是由驅(qū)動(dòng)架(4)通過(guò)細(xì)分絲桿(9)及聯(lián)軸節(jié)(7)與步進(jìn)電機(jī)相聯(lián)。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接近式縮小光刻曝光臺(tái)，其特征在于間隙調(diào)節(jié)裝置中驅(qū)動(dòng)架(4)與細(xì)分絲桿(9)是由螺紋相聯(lián)。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接近式縮小光刻曝光臺(tái)，其特征在于間隙調(diào)節(jié)裝置中支撐架(6)邊上固定有導(dǎo)向塊(5)。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種接近式縮小光刻曝光臺(tái)，其特征在于可由壓電陶瓷微位移驅(qū)動(dòng)器做為大行程連續(xù)微位移控制機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種可在接近式光刻技術(shù)條件下,進(jìn)行縮小曝光的接近式縮小光刻曝光臺(tái),該裝置的特點(diǎn)是將承片臺(tái)固定在一可移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)架上,用大行程連續(xù)微位移控制機(jī)構(gòu)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)架,使掩模面與硅片表面之間隙,按照光的近場(chǎng)衍射特性進(jìn)行任意的大范圍(0～1.2mm)調(diào)節(jié),以使在接近式光刻技術(shù)條件下進(jìn)行縮小光刻成為可能,在承片臺(tái)上還安裝有位移傳感器,可測(cè)量間隙值,并可通過(guò)計(jì)算機(jī)確定和修正調(diào)節(jié)間隙值。
文檔編號(hào)G03F7/20GK2273871SQ9524258
公開(kāi)日1998年2月4日 申請(qǐng)日期1995年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月27日
發(fā)明者姜念云, 胡思福 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所