[發(fā)明專利]基于可調(diào)制LCD掩模的多碼道光柵尺的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710499231.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN107131838B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉紅忠;尹磊;陳邦道;史永勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州瑞豐特科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/02
• 分類號(hào): G01B11/02
• 代理公司: 蘇州廣正知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32234
• 代理人: 張利強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種基于可調(diào)制LCD掩模的多碼道光柵尺的制造方法，包括以下步驟：掩模板的預(yù)處理：在長方形LCD掩模板的正面靠近四個(gè)角的地方形成帶有十字圖樣和光柵條紋圖樣的絕對(duì)對(duì)正標(biāo)記；曝光前的準(zhǔn)備：對(duì)整個(gè)光柵基材進(jìn)行清洗、濺射、前烘和涂膠的光刻前的準(zhǔn)備工作；掩模圖形的調(diào)制；單步曝光；多步連續(xù)曝光；光柵基材的圖形化。本發(fā)明工藝簡單，成本低廉，可以制造較長的多碼道光柵尺。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微納制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于可調(diào)制LCD掩模的多碼道光柵尺的制造方法。

背景技術(shù)

精密計(jì)量光柵，作為一種測量長度大，分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)的位移檢測裝置，是超精密數(shù)控加工機(jī)床的核心功能部件之一，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷向超精密(光柵結(jié)構(gòu)周期達(dá)到亞微米)、大行程(長度達(dá)米級(jí)以上)定位檢測延伸，因而對(duì)其制造工藝提出了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

目前，用于位移計(jì)量的光柵尺，主要包括增量式光柵和絕對(duì)式光柵兩種。增量式光柵尺具有周期性的光柵結(jié)構(gòu)，柵距可以達(dá)到1微米以下，并且具有成熟的細(xì)分技術(shù)，可以達(dá)到1納米的分辨率，但在掉電后不能馬上識(shí)別出真實(shí)的位置信息。絕對(duì)式光柵尺不具有周期性的光柵結(jié)構(gòu)，但其表面圖形遵循一定的編碼方法，可以通過解碼的方式讀出位移信息，在掉電后可以識(shí)別真實(shí)的位置信息，但往往不可細(xì)分或細(xì)分倍數(shù)較低，分辨率不可與增量式光柵相比。因此，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，往往將兩種光柵尺的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，這樣，就使得同時(shí)包含一個(gè)絕對(duì)式碼道和一個(gè)增量式碼道的二碼道光柵正式走向商用，并且為了進(jìn)一步提高精度和分辨率，有向三碼道甚至更多碼道發(fā)展的趨勢。

LCD（Liquid Crystal Display），即液晶顯示器，控制簡單，操作方便，可以通過編程，調(diào)制任意單個(gè)像素上的圖形顯示，并且可以通過一定的技術(shù)手段控制其對(duì)某一特定波長光波的透過特性。隨著近幾年集成電路技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，LCD已經(jīng)可以達(dá)到極高的分辨率：2014年3月，日本JDI公司宣布旗下的5.5英寸2560x1440的顯示屏開始出貨，該屏幕單個(gè)像素的邊長約為44微米。雖然到目前為止，大尺寸LCD屏幕單個(gè)像素邊長還并未達(dá)到微米級(jí)及以下，但其不斷提高的分辨率和可編程調(diào)制顯示圖樣的特點(diǎn)，為在光刻工藝中制作特征尺寸較大的微米級(jí)結(jié)構(gòu)使用LCD作為掩模提供了可能。

為了制造同時(shí)含有連續(xù)絕對(duì)碼道和連續(xù)增量碼道的多碼道光柵尺，現(xiàn)在采用的的方法主要有刻劃法和多掩模光刻法。采用刻劃法比較費(fèi)時(shí)，且調(diào)節(jié)對(duì)正困難，采用多掩模光刻法則由于需要準(zhǔn)備多套掩模板，工藝復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于可調(diào)制LCD掩模的多碼道光柵尺的制造方法，工藝簡單，成本低廉，可以制造較長的多碼道光柵尺。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種基于可調(diào)制LCD掩模的多碼道光柵尺的制造方法，包括以下步驟：

（1）掩模板的預(yù)處理：在長方形LCD掩模板的正面靠近四個(gè)角的地方形成帶有十字圖樣和光柵條紋圖樣的絕對(duì)對(duì)正標(biāo)記；

曝光前的準(zhǔn)備：對(duì)整個(gè)光柵基材進(jìn)行清洗、濺射、前烘和涂膠的光刻前的準(zhǔn)備工作；

（3）掩模圖形的調(diào)制：利用計(jì)算機(jī)控制LCD掩模板，使LCD掩模板顯示所需的光柵條紋圖樣，利用高倍數(shù)數(shù)碼光學(xué)顯微鏡觀察條紋圖樣與絕對(duì)對(duì)正標(biāo)記的圖樣，若光柵條紋圖樣與絕對(duì)對(duì)正標(biāo)記的光柵圖樣?xùn)啪€方向不一致，則調(diào)節(jié)LCD掩模板所顯示的光柵條紋圖樣，直到其柵線方向與絕對(duì)對(duì)正標(biāo)記的柵線方向一致；

（4）單步曝光：利用調(diào)整裝置調(diào)節(jié)好LCD掩模板與光柵基材的相對(duì)位置，利用臨近式紫外曝光光刻技術(shù)，對(duì)光柵基材上的抗蝕劑層進(jìn)行曝光，曝光后，保護(hù)好光柵圖形區(qū)，只對(duì)對(duì)正標(biāo)記進(jìn)行顯影；

（5）多步連續(xù)曝光：移動(dòng)曝光光源或光柵基材，重復(fù)步驟（3）和（4）多次，直到對(duì)整個(gè)光柵基材上的抗蝕劑層完成曝光；