[發明專利]一種線路結構蝕刻方法、裝置、系統與設備

在審

• 申請號: 202010105584.4
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111185665A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 張立國
• 申請（專利權）人: 武漢銥科賽科技有限公司
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/362;B23K26/70
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 馮瑛琪

本發明涉及能量束加工技術領域，具體涉及一種線路結構蝕刻方法、裝置、系統與設備，該方法包括：將第一能量束和第二能量束射向待加工工件表面，并形成相離的第一聚焦能量斑和第二聚焦能量斑；第一聚焦能量斑與第二聚焦能量斑構成組合能量斑；使組合能量斑運動并加工，并使第一聚焦能量斑與第二聚焦能量斑之間的中心間距在垂直于組合能量斑運動方向上的分量為預設值且大于第一聚焦能量斑與第二聚焦能量斑的有效直徑和的一半，則在第一聚焦能量斑與第二聚焦能量斑之間未被加工的區域形成線路圖形。本發明采用宏觀尺寸的聚焦能量斑實現微觀的精細線路，突破了傳統聚焦能量斑的蝕刻線寬極限和穩定性，輕松實現微米量級甚至納秒量級的線路蝕刻加工。

技術領域

本發明涉及能量束加工技術領域，具體涉及一種線路結構蝕刻方法、裝置、系統與設備。

背景技術

目前，對于精細結構圖形的能量束精細加工，都是單束能量束進行重復掃描獲得，包括觸摸屏線路的激光蝕刻，晶圓的直寫光刻，線路板的激光直接制作等；激光前一道掃描和后一道掃描之間的區域被保留形成導電線路，由于激光掃描的精度問題，不穩定性問題，會導致線路的線寬均勻性受到限制，線寬極限收到限制，對于納米線寬，亞微米線寬，甚至10微米以內的線寬與線間距，都是非常困難的事情，要么線寬與線間距精度滿足要求，但是加工效率太低，不能滿足規模穩定生產，要么加工效率可以提起來，但是做不了均勻的細小線寬與線距。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種線路結構蝕刻方法、裝置、系統與設備，解決納米級別的線路圖型的穩定制作，或者亞微米與微米級的線路圖形的高效批量制作問題。

第一方面，本發明提供了一種線路結構蝕刻方法，該方法包括如下步驟：

將第一能量束和第二能量束射向待加工工件表面，并對應在所述待加工工件表面形成相離的第一聚焦能量斑和第二聚焦能量斑；其中，所述第一聚焦能量斑和所述第二聚焦能量斑構成組合能量斑；

通過控制所述第一能量束和所述第二能量束，使所述第一聚焦能量斑與所述第二聚焦能量斑構成的組合能量斑在所述待加工工件表面運動并加工，并使所述第一聚焦能量斑與所述第二聚焦能量斑之間的中心間距在垂直于所述組合能量斑運動方向上的分量為預設值，且大于所述第一聚焦能量斑的有效直徑與所述第二聚焦能量斑的有效直徑和的一半，則在所述第一聚焦能量斑與所述第二聚焦能量斑之間未被所述第一聚焦能量斑和所述第二聚焦能量斑加工的區域形成線路；

其中，所述第一聚焦能量斑與所述第二聚焦能量斑之間滿足d*sinθ(D1+D2)/2，其中，d為所述第一聚焦能量斑與所述第二聚焦能量斑之間的中心間距，θ為所述第一聚焦能量斑與所述第二聚焦能量斑之間的中心連線與所述組合能量斑運動方向之間的夾角，d*sinθ為所述第一聚焦能量斑與所述第二聚焦能量斑之間的中心間距在垂直于所述組合能量斑運動方向上的分量，D1為所述第一聚焦能量斑的有效直徑，D2為所述第二聚焦能量斑的有效直徑；

所述組合能量斑運動方向具體為所述第一聚焦能量斑運動方向，或為所述第二聚焦能量斑運動方向，或為所述第一聚焦能量斑和所述第二聚焦能量斑合成運動方向；

所述預設值為保持不變的固定值，或為根據線路線寬變化而相應變化的動態值。

第二方面，本發明提供了一種線路結構蝕刻系統，該系統包括以下模塊，

雙束能量束生成模塊，其用于獲得第一能量束和第二能量束，并將所述第一能量束和所述第二能量束射向待加工工件表面，且對應在所述待加工工件表面形成相離的第一聚焦能量斑和第二聚焦能量斑；其中，所述第一聚焦能量斑和所述第二聚焦能量斑構成組合能量斑；