[發(fā)明專利]一種雙面少層超構(gòu)表面器件的加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011507348.1
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112558437B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅先剛;高平;蒲明博;李雄;馬曉亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院光電技術(shù)研究所
• 主分類號: G03F9/00
• 分類號: G03F9/00;G03F7/20
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

1.一種雙面少層超構(gòu)表面器件的加工方法，其特征在于：該方法的步驟如下：

步驟(1)、提供一個晶圓并將其清洗干凈，去除晶圓表面水分；

步驟(2)、通過磁控濺射工藝在晶圓第一表面上鍍上一層鉻，用于制作對準標記；

步驟(3)、然后在鍍有鉻膜的表面均勻旋涂光刻膠，前烘去除光刻膠中的溶劑，利用標記超分辨掩模版在曝光機紫外光源下曝光，將掩模版上的十字對準標記復制到光刻膠層上，再經(jīng)過濕法刻蝕工藝傳遞到晶圓鉻層上，形成晶圓的對準標記；

步驟(4)、重新清洗晶圓，去除晶圓表面水分，在晶圓的第一表面均勻旋涂光刻膠，經(jīng)過前烘去除光刻膠中的溶劑；

步驟(5)、通過對準顯微鏡將第一層套刻超分辨掩模版的對準標記和晶圓的對準標記對準，在紫外光源下進行第一次套刻曝光，將掩模版上的圖形復制到晶圓表面的光刻膠上，通過刻蝕工藝將光刻膠表面的圖形傳遞到晶圓第一表面上；

步驟(6)、清洗晶圓，去除晶圓表面水分，在晶圓第一表面均勻旋涂光刻膠，經(jīng)過前烘去除光刻膠中的溶劑；

步驟(7)、通過對準顯微鏡將第二層套刻超分辨掩模版的對準標記和晶圓的對準標記對準，在紫外光源下進行第二次套刻曝光，將掩模版上的圖形復制到晶圓表面的光刻膠上，通過刻蝕工藝將光刻膠表面的圖形傳遞到晶圓第一表面；

步驟(8)、重新清洗晶圓，去除晶圓表面水分，在晶圓的第二表面均勻旋涂光刻膠，經(jīng)過前烘去除光刻膠中的溶劑；

步驟(9)、通過對準顯微鏡將晶圓第一表面的對準標記與第一層套刻超分辨掩模版對準標記對準，在紫外光源下進行晶圓第二表面的第一次套刻曝光，將掩模版上的圖形復制到晶圓表面的光刻膠層上，再經(jīng)過刻蝕工藝將圖形傳遞到晶圓第二表面；

步驟(10)、重新清洗晶圓，去除晶圓表面水分，再次在晶圓的第二表面均勻旋涂光刻膠，經(jīng)過前烘去除光刻膠中的溶劑；

步驟(11)、通過對準顯微鏡將晶圓第一表面的對準標記與第二層超分辨套刻掩模版對準標記對準，在紫外光源下進行晶圓第二表面的第二次套刻曝光，將掩模版上的圖形復制到晶圓表面的光刻膠層上，再經(jīng)過刻蝕工藝將圖形傳遞到晶圓第二表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種雙面少層超構(gòu)表面器件的加工方法，其特征在于：步驟(2)中，制作晶圓上對準標記所需的鉻膜可以通過磁控濺射沉積工藝實現(xiàn)，沉積過程中需要將晶圓表面溫度加熱到300℃-400℃之間，且鉻膜厚度為10-20nm之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種雙面少層超構(gòu)表面器件的加工方法，其特征在于：所述曝光機采用紫外超分辨曝光機。

4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種雙面少層超構(gòu)表面器件的加工方法，其特征在于：對準顯微鏡為可見光對準顯微鏡和紅外顯微鏡，可根據(jù)晶圓光學透過率的不同進行選擇，且對準顯微鏡的工作距≥8mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種雙面少層超構(gòu)表面器件的加工方法，其特征在于：對準方法為基于Suan算法圖像濾波和Canny算子邊沿檢測的自動標記識別和對準技術(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種雙面少層超構(gòu)表面器件的加工方法，其特征在于：對于雙面對準光刻，晶圓兩面的圖形為鏡面對稱，為保證在雙面對準過程中標記能起到對準作用，掩模版上的十字標記為中心對稱圖形。

7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種雙面少層超構(gòu)表面器件的加工方法，其特征在于：利用晶圓的紅外透光性，借助單面曝光機實現(xiàn)晶圓的雙面對準光刻。