[發明專利]利用氣流控制光刻膠膜厚度的勻膠裝置及勻膠方法

在審

• 申請號: 201510415328.4
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN105057163A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 楊碩;姜巖秀;吳娜;李文昊
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: B05C5/00
• 分類號: B05C5/00;B05C11/08;B05C11/10
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 于曉慶

技術領域

本發明涉及全息光柵制作技術領域，具體涉及一種利用氣流控制光刻膠膜厚度的勻膠裝置及勻膠方法。

背景技術

光致刻蝕法作為一種重要的精細加工技術，在光儲存、微電子、微光機電和全息光柵等領域有著廣泛的應用。實施光致刻蝕的第一個工藝步驟就是光致刻蝕劑(簡稱光刻膠)的涂覆，也稱勻膠工藝，他關系到整個工藝流程的成敗，因此備受相關領域技術人員的重視。勻膠工藝最關鍵是要控制好光刻膠膜的厚度及其均勻性。如果用在制作全息光柵掩模，光刻膠膜的厚度直接影響最終制得光柵的衍射效率；若是用作離子束刻蝕掩模，則直接影響最終制得光柵的閃耀角。

目前，常用的勻膠方法是離心式涂覆法(簡稱旋涂法)，而旋涂法對于制備較厚的光刻膠膜比較困難。目前的旋涂法通過兩個手段制備較厚光刻膠膜：一是降低勻膠速度，減小離心力提高光刻膠膜厚度，通過降低勻膠速度制備的較厚光刻膠膜由于勻膠過程中離心力過小，導致光刻膠膜不均勻，表面存在缺陷，無法在全息光柵制作領域應用，另外勻膠速度并不能無限降低。二是采用溶膠凝膠法多次滴膠以提高光刻膠膜厚度，通過多次滴膠、多次凝膠溶膠的方式提高光刻膠膜厚度，滴膠過程需要使用膠頭滴管等工具吸取少許光刻膠并滴出少許到光柵基底上，滴膠過程看似簡單，實際需要一定經驗，并且在制備大批量較厚光刻膠膜時需要耗費大量時間進行幾百上千次滴膠，且此方法對滴膠位置要求嚴格，耗費大量人工和時間，并且多次滴膠、多次凝膠會導致光刻膠膜厚度不均勻。另外，此方法耗時長，使光柵基底長時間暴露在空氣中，大大降低了制備光刻膠膜的潔凈度。

發明內容

為了解決現有的勻膠方法存在的耗時長、成本高、制備光刻膠膜可靠性差、光刻膠膜不均勻、難以制備較厚光刻膠膜的問題，本發明提供一種利用氣流控制光刻膠膜厚度的勻膠裝置及勻膠方法。本發明可以在較短的時間內通過改變氣流流速控制光刻膠膜厚度來制備較厚的均勻光刻膠膜。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的利用氣流控制光刻膠膜厚度的勻膠裝置，包括：

風淋腔室；

固定在風淋腔室外部的控制面板；

內置在控制面板中且安裝有勻膠程序的計算機；

固定在控制面板上且與計算機電連接的觸屏控制面板；

與計算機電連接的電機，所述電機的輸出軸為中空，所述電機的輸出軸伸入風淋腔室內部且通過軸承支撐結構固定，通過觸屏控制面板控制電機的運轉；

與電機的輸出軸上端固連的基底真空吸盤，所述基底真空吸盤用于放置全息光柵基底，通過電機帶動基底真空吸盤旋轉；

通過管道與電機的輸出軸相連且與計算機電連接的真空泵，通過觸屏控制面板控制真空泵的運轉；

安裝在電機的輸出軸與真空泵之間的管道上的第一真空泵調節開關，打開第一真空泵調節開關，利用真空泵提供的真空吸附力使全息光柵基底固定在基底真空吸盤中心；

設置在風淋腔室內部的風淋背板；

通過管道與風淋背板相連且與計算機電連接的氣泵組，通過觸屏控制面板控制氣泵組的運轉；

伸入風淋腔室內部的光刻膠滴管和安裝在光刻膠滴管下端的光刻膠噴頭；

設置在風淋腔室內部且固定在基底真空吸盤下端的殘液槽，所述殘液槽與真空泵通過管道相連，用于收集光刻膠殘液；

安裝在殘液槽與真空泵之間的管道上的殘液收集裝置和第二真空泵調節開關，打開第二真空泵調節開關，所述殘液槽中的光刻膠殘液在真空泵的真空吸附力作用下收集至殘液收集裝置。

進一步的，還包括：安裝在風淋腔室內部上端的黃色熒光光源，用于為風淋腔室提供光源，同時不使光刻膠產生光化學反應。

進一步的，所述風淋背板與氣泵組之間的連接處安裝有空氣過濾網，防止污染。

進一步的，還包括：固定在控制面板上且與計算機電連接的顯示屏，用于顯示電機的轉速、氣泵組的風速和真空泵的真空吸附力。

進一步的，還包括：固定在控制面板上且與計算機電連接的急停按鈕，用于切斷電機的電源，避免發生事故。

進一步的，所述風淋背板與氣泵組之間的管道上安裝有風速調節開關，用于控制氣泵組的風速輸出。

本發明的利用氣流控制光刻膠膜厚度的勻膠方法，包括以下步驟：

步驟一、將預處理后的全息光柵基底放置在基底真空吸盤中心，通過觸屏控制面板開啟真空泵，打開第一真空泵調節開關，關閉第二真空泵調節開關，真空泵提供真空吸附力使基底真空吸盤吸住全息光柵基底；