[發(fā)明專利]一種狹縫裝置及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710039450.1
• 申請(qǐng)日: 2007-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101055323A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許寶建;金慶輝;程建功;趙建龍;繆金明;李躍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G02B5/00
• 分類號(hào): G02B5/00;G03F7/00;G06F17/50
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 潘振甦

1、一種狹縫裝置的制作方法，其特征在于所述的狹縫裝置的制作過(guò)程分為三大步驟：

首先，用L-Edit版圖設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)掩模版，其中涉及到設(shè)計(jì)狹縫的數(shù)目和分布、狹縫寬度和長(zhǎng)度、狹縫芯片的尺寸大小；其方法是假設(shè)硅片厚度為T，進(jìn)行雙面腐蝕后所需得到的狹縫尺寸為L(zhǎng)×W，L為狹縫長(zhǎng)度，W為狹縫寬度，先根據(jù)腐蝕傾角θ來(lái)計(jì)算氧化層開(kāi)孔的尺寸為(L+T×ctg(θ))×(W+T×ctg(θ))，氧化層開(kāi)孔尺寸就是掩模版上設(shè)計(jì)狹縫的尺寸；

第二步是，將掩模版上的圖形通過(guò)光刻膠光刻、顯影、堅(jiān)膜過(guò)程轉(zhuǎn)移到氧化層厚度為2μm，晶面為(100)的硅片正面上，并在硅片背面甩涂光刻膠保護(hù)氧化層，然后利用氧化硅腐蝕液腐蝕，正面氧化層就腐蝕出了狹縫成形前的圖形；然后在硅片背面進(jìn)行同樣的步驟，且進(jìn)行與正面已經(jīng)腐蝕圖形進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，同樣腐蝕出狹縫成形前圖形；最后利用質(zhì)量百分含量為40％的KOH腐蝕液在50℃條件下進(jìn)行各向異性腐蝕，腐蝕穿整個(gè)硅片就可形成預(yù)先設(shè)計(jì)好的狹縫；或者，將掩模版上的圖形通過(guò)光刻膠光刻、顯影、堅(jiān)膜過(guò)程轉(zhuǎn)移到氧化層厚度為2μm，晶面為(100)硅片的正面后，在硅片背面甩涂光刻膠進(jìn)行背面對(duì)準(zhǔn)、光刻、顯影、堅(jiān)膜過(guò)程，然后利用氧化硅腐蝕液進(jìn)行氧化層圖形化，正反兩面氧化層就形成狹縫成型前圖形；最后，同樣利用KOH腐蝕液腐蝕穿硅片就可得到狹縫；

最后，根據(jù)狹縫芯片輔助裝置的設(shè)計(jì)尺寸利用聚合物材料聚甲基丙烯酸甲酯板銑削、切割加工制成含有一定深度的凹槽，再將板的中心掏空形成中空結(jié)構(gòu)，狹縫芯片放入中空結(jié)構(gòu)，使光路直接照射在狹縫芯片上，并在板的四角打孔以便用螺釘對(duì)狹縫芯片進(jìn)行夾持固定。

2、按權(quán)利要求1所述的狹縫裝置的制作方法，其特征在于第二步中的第一種方法制作步驟是：

①基底處理：以硅片作為襯底，按半導(dǎo)體制作標(biāo)準(zhǔn)工藝清洗后前烘；

②放入氧化爐進(jìn)行表面氧化，氧化層厚度約為2μm；

③氧化后在硅片正面甩涂正性光刻膠，110℃熱板烘箱烘1分鐘，利用制好的掩模版I進(jìn)行曝光；

④顯影并在120℃熱板上堅(jiān)膜1分鐘后，硅片背面涂膠保護(hù)氧化層，120℃烘箱再堅(jiān)膜25分鐘，用氧化硅腐蝕液去除暴露出的氧化硅；

⑤背面硅片甩涂光刻膠，110℃熱板烘箱烘1分鐘，利用制好的掩模版II進(jìn)行背面對(duì)準(zhǔn)并曝光；

⑥顯影并在120℃熱板上堅(jiān)膜1分鐘后，硅片正面涂光刻膠保護(hù)氧化層，120℃烘箱再堅(jiān)膜25分鐘，用氧化硅腐蝕液去除暴露出的氧化硅；

⑦將氧化層開(kāi)孔后的硅片放入質(zhì)量百分含量為40％的50℃的KOH腐蝕液中進(jìn)行自停止腐蝕，直到硅片被腐蝕穿。

3、按權(quán)利要求1所述的狹縫裝置的制作方法，其特征在于第二步中的第二種方法制作步驟是：

①基底處理：以硅片作為襯底，按半導(dǎo)體制作標(biāo)準(zhǔn)工藝清洗后前烘；

②放入氧化爐進(jìn)行表面氧化，氧化層厚度為2μm；

③氧化后在硅片正面甩涂正性光刻膠，110℃熱板烘箱烘1分鐘，利用制好的掩模版I進(jìn)行曝光；

④顯影并在120℃熱板上堅(jiān)膜1分鐘后，硅片背面涂光刻膠保護(hù)氧化層，利用制好的掩模版II進(jìn)行背面對(duì)準(zhǔn)、曝光、顯影，并在120℃烘箱堅(jiān)膜25分鐘，

⑤用氧化硅腐蝕液去除暴露出的氧化硅；

⑥將氧化層開(kāi)孔后的硅片放入質(zhì)量百分含量為40％的50℃的KOH腐蝕液中進(jìn)行自停止腐蝕，直到硅片被腐蝕穿。

4、按權(quán)利要求1、2或3所述的狹縫裝置的制作方法，其特征在于所述的氧化硅腐蝕液為氫氟酸：氟化銨：水＝3ml：6g：9ml。

5、按權(quán)利要求1所述的狹縫裝置的制作方法，其特征在于所述的L-Edit版圖設(shè)計(jì)軟件為L(zhǎng)-Edit?Win329.00。