[發明專利]一種提高雙面光刻一致性的方法、系統和存儲介質

有效

• 申請號: 201810073945.4
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108303857B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 左建斌;武宏宇;呂志強;趙曉雨;朱春英;佟慧;趙娜;石建民;范漢超;楊思達
• 申請（專利權）人: 北京控制工程研究所
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 胡健男

一種提高雙面光刻一致性的方法、系統和存儲介質，研制非標的雙面曝光機，采用了水平位置調整裝置調整和固定工件的位置，減少曝光過程中的移動，引入了接觸力的概念，采用接觸力可調整的裝置，解決了曝光過程中接觸力較小的問題，并可使曝光時的接觸力可調。本發明降低了雙面曝光機使用時工藝重復性誤差，改變了單面曝光機單面對準、單面曝光、中途翻轉的方式，解決了小尺寸圓柱形光學零件雙面光刻一致性較差的問題，使工件上下兩面圖形的同軸度≤0.03mm，峰峰值不對稱度符合產品技術要求。使雙面曝光的一致性誤差由原來的不小于0.005mm降低到0.003mm以內。可有效提高雙面光刻一致性。

技術領域

本發明涉及一種提高雙面光刻一致性的方法、系統和存儲介質，屬于光電技術領域。

背景技術

雙面對準曝光技術的主要原理是在工件一個表面進行光刻，制備出圖形，然后再對另一面進行光刻步驟，在曝光對準時對上下同時對準，以滿足上下表面定位標記準確套合。該種曝光機采用雙面對準，而最終的曝光方式與傳統的單面曝光機相同，在雙面對準時，要求工件已經制備出圖形的一面朝下放在光刻工裝上，工裝上有吸氣口吸住工件以達到固定工件位置的功能。在工裝上有兩個缺口上下通透，用于工裝下方的攝像顯微鏡工件下表面上的定位標記。上表面上的顯微鏡用于觀察掩模板上的定位標記。上下顯微鏡中的圖像通過攝像頭傳輸到顯示器中，光刻操作人員通過水平移動平臺調整工件位置使上下顯微鏡中的圖形進行對準。對準后可進行曝光，以達到雙面圖形的制備。該方法用于較大尺寸工件的雙面光刻，圖形制備完成后將工件劃成多個小器件，定位標記所在區域可以棄用，不影響各器件性能。但器件幾何尺寸固定且尺寸較小的器件(如光刻表面直徑十幾毫米圓柱形光學器件)在使用雙面對準過程中存在著諸多困難。如器件在光刻載物臺上放好后下方顯微鏡很難觀察到，由于器件z軸存在一定的加工誤差以及島礁的存在，單純對準器件邊緣的做法也會使得雙面對準失去了應有的精度。

現有的一些雙面對準曝光機具備硬接觸式功能，光刻一致性較好，普通的上下兩面能同時曝光的雙面曝光機由于其上下表面都有掩模板和曝光光源，難以實現電機控制和施加接觸力，因此，這種曝光機純手動且光刻一致性較差。對于小尺寸圓柱形光學器件，兩端面上需要制備出同軸度較好的通光窗口，該窗口的尺寸精度要在一定的誤差范圍內，且其中制定一個面的圖形與該表面輪廓外邊緣的同軸度誤差也應當在一定范圍內。由于以上種種原因，可考慮使用一定的辦法在雙面曝光機上實現該類器件的雙面光刻。

發明內容

本發明解決的技術問題為：克服現有技術不足，提供一種提高雙面光刻一致性的方法、系統和存儲介質，解決了小尺寸圓柱形光學器件在雙面曝光機上雙面光刻，使光學器件上下兩面圖形的同軸度≤0.03mm，峰峰值不對稱度符合產品技術要求。使雙面光刻的一致性、穩定性得到了提高。

本發明解決的技術方案為：一種提高雙面光刻一致性的方法，步驟如下：

(1)在上、下兩掩模版初步對準后按順序疊放(上、下兩掩模版膜面重和)，控制面板(7、12)控制下掩模版夾盤及吸盤裝置(6)吸住下掩模版(15)；

(2)調整上掩模版夾盤及翻轉裝置高度調節裝置(13)，使上掩模版(14)和下掩模版(15)表面水平貼合；

(3)將水平儀置于上掩模版夾盤及翻轉裝置(4)上，上掩模版夾盤及翻轉裝置(4)的把手端與上掩模版夾盤及翻轉裝置(4)的支架分離，調整上掩模版夾盤及翻轉裝置高度調節裝置(13)，觀察水平儀水平后，通過單視場無極變倍顯微鏡(10)或CCD攝像頭(3)觀測使上掩模版(14)與下掩模版(15)分離；

(4)在用單視場無極變倍顯微鏡(10)或CCD攝像頭(3)，將上掩模版(14)和下掩模版(15)上的同軸標記對準；

(5)三方向可調節工件安裝架(5)固定安裝在下掩模版夾盤及吸盤裝置(6)上；

(6)將待曝光的工件放置在三方向可調節工件安裝架(5)中；