專利名稱：光刻雙面薄膜的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于半導體器件平面光刻工藝領域，特別是涉及一種用于雙面光刻的工具制造技術領域。
以往單面膜的光刻工藝，不涉及保護另外一面的問題，因此它的光刻架結構僅有一個勻膠機片托，如

圖1光刻單面薄膜裝置結構示意圖所示。憑借片托上的吸片孔可將樣品吸住，用以保證樣品在跟隨勻膠機片托高速旋轉時不至脫落。樣品放在勻膠機片托上，鍍膜的一面向上，經過勻膠、堅膜、光刻、顯影、腐蝕、去膠一系列過程，即可光刻成功。而光刻雙面膜則不同，不但要保護好正反兩面薄膜，而且必須保證堅膜均勻，這樣才能保證兩面同時進行一次性腐蝕與顯影后光刻的質量。若按照以往光刻單面膜的方法光刻，將雙面薄膜樣品放在如圖1所示的勻膠機片托上，則只能堅膜向上的一面薄膜，另一面向下的薄膜會由于吸片孔的吸氣作用與勻膠機片托緊密接觸而遭到破壞，這就更談不到對第二面的保護作用。所以，以往的光刻單面薄膜方法對光刻雙面薄膜來說很不適合，會造成極大的浪費。即使吸氣作用對薄膜造成的破壞不大，我們先將一面勻膠堅膜保護起來后，再將樣品翻轉，將另一面勻膠、堅膜后光刻，這樣雖然可保護兩面薄膜，但由于不是同時堅膜，兩面的感光膠膜的厚度和均勻性的控制又變得十分困難，這樣又會給腐蝕和顯影帶來極大的難題，使腐蝕和顯影的時間不易掌握，成功率低，條件重復性差，不能保證光刻質量。通過大量的實驗證明，上述兩種方法都不適用于光刻雙面薄膜，特別是同時光刻雙面薄膜就更不可能了。參見1.《光刻》，上海無線電十七廠，上海人民出版社；1971.10。
2.《擴散》，上海無線電十九廠，上海人民出版社；1971.10。
3.《光刻機使用說明書》，電子工業部第十三研究所。
4.《KW-IV型勻膠機使用說明書》，中國科學院微電子中心；1990.7。
本實用新型的目的在于克服上述已有技術的缺點，為了保證制備雙面膜時膠膜厚度的均勻性和避免對薄膜造成機械創傷，從而提供一種由勻膠機片托和臺階型樣品光刻架組成的，制備光刻雙面薄膜的裝置。
本實用新型是這樣完成的臺階型樣品光刻架依靠螺釘通過兩端的固定槽與勻膠機片托緊密固定，將薄膜樣品平放在臺階型樣品光刻架上，即可進行勻膠、光刻。
本實用新型的優點是將樣品架設計成特殊的臺階型結構，解決了半導體器件平面工藝領域內不容易同時光刻雙面薄膜的難題，使得光刻后膜質均勻，線條清晰，為薄膜微波器件的研制打下了良好的基礎，它結構簡單，使用方便，與光刻單面薄膜的方法相比較，節省了大量的時間及人力，且易于加工，適用于各種雙面薄膜的光刻制備工藝。
以下結合附圖及實施例對本實用新型進行詳細地描述圖1是光刻單面薄膜裝置結構示意圖；圖2是光刻雙面薄膜裝置結構示意圖；圖3是在薄膜樣品兩面刻蝕的30μm寬的微橋。
圖面說明如下其中(1)是勻膠機片托，它可以帶動樣品光刻架高速旋轉，使感光膠均勻、緊密地粘合在薄膜表面，這對幾微米至幾十微米大小的圖形的光刻制作是十分必要的。(2)是樣品光刻架，可與勻膠機片托配套使用。與圖1中的勻膠機片托略有不同的是，我們去掉了圖1中勻膠機片托上吸片孔的作用，而在左右兩端增加了兩個固定槽，見圖2中(5)。通過兩端的固定槽，用螺釘將勻膠機片托及光刻架扭緊、固定，以保證勻膠機帶動片托高速旋轉時，光刻架與片托同步運轉。光刻架兩端的臺階型設計，見圖2中(3)，可將雙面膜樣品兩邊架起，這就解決了兩面不能同時甩膠的關鍵性難題，使得半導體器件平面工藝領域內的光刻雙面膜的工藝技術前進了一大步。光刻架兩端還有兩個小的樣品固定片，見圖2中(4)，當薄膜樣品平架在臺階上后，將兩端的固定片用螺釘旋緊，使樣品固定片分別壓住樣品兩端，從而保證在樣品光刻架帶動樣品高速旋轉時樣品不致飛出，損壞樣品。與我們研究和制備的薄膜樣品相配，樣品光刻架分別有10×15mm2，20×20mm2，30×30mm2三種尺寸。
本實用新型的用法極為簡單先將勻膠機片托安裝在勻膠機上，再將樣品光刻架安裝在勻膠機片托上，螺釘穿過兩端的樣品固定片插入固定槽中，將樣品平放在樣品光刻架兩端的臺階上，均勻滴上感光膠后將樣品翻轉，再將另一面均勻滴膠，迅速將樣品固定片旋轉至樣品上方，將固定槽內的螺釘擰緊。這樣既可將樣品光刻架與勻膠機片托緊密固定，又可利用樣品固定片將樣品壓緊，兩種固定方法同時進行，操作簡便，節省時間，提高勻膠質量。然后打開勻膠機勻膠，后經烘烤堅膜、雙面光刻、堿溶液顯影、酸溶液腐蝕、丙酮去膠多重步驟，雙面膜的光刻工藝一個流程就完成了。通過多次實驗證明，用此種方法光刻制備出的薄膜，線條清晰，圖形完整，重復性好。實施例1利用本實用新型光刻雙面釔鋇銅氧超導薄膜。本實用新型是由勻膠機片托1、臺階型樣品光刻架2，3、樣品固定片4，三者利用螺釘通過固定槽5固定完成的，尺寸為10×15mm2，勻膠機片托1及樣品光刻架2，3的制作材料為鋁材。先將勻膠機片托放入KW-IV型勻膠機中，再將尺寸為10×15mm2的樣品光刻架2安裝在勻膠機片托1上。將樣品平放在樣品光刻架2兩端的臺階上，均勻滴上感光膠后將樣品翻轉，再將另一面均勻滴膠，在短時間內用螺釘通過固定槽及樣品固定片將樣品光刻架及樣品固定，打開勻膠機進行甩膠。然后，在70℃條件下，經25分鐘烘烤堅膜，使得樣品正反兩面的薄膜表面都緊密附著一層堅硬的感光膠膜，利用JB-IV型光刻機先對第一面光刻，由于另一面薄膜表面已經附著上一層堅膜，所以不會損傷薄膜。這樣，當光刻完一面后，還可以繼續光刻另一面。當兩面光刻好后，就可一次性同時利用堿溶液顯影、酸溶液腐蝕、丙酮去膠。從顯微鏡下觀察，薄膜表面光刻后的線條清晰，我們所需的圖形及30μm寬的微橋全部刻出(如圖3所示)圖形完整流暢，且雙面質量相同。經過多次實驗證明，此方法已獲成功，且操作簡單方便，重復性好。實施例2利用本實用新型光刻雙面YBCO超導薄膜。本實用新型是由勻膠機片托1、臺階型樣品光刻架2，3、樣品固定片4，三者利用螺釘通過固定槽5固定完成的，樣品光刻架尺寸為30×30mm2，勻膠機片托1及樣品光刻架2，3的制作材料為黃銅。實施例3利用本實用新型光刻雙面Ag薄膜。本實用新型是由勻膠機片托1、臺階型樣品光刻架2，3、樣品固定片4，三者利用螺釘通過固定槽固定完成的，樣品光刻架尺寸為10×15mm2，勻膠機片托1及樣品光刻架2，3的制作材料為不銹鋼。先將勻膠機片托放入KW-IV型勻膠機中，再將尺寸為10×15mm2的樣品光刻架安裝在勻膠機片托上，將樣品平放在樣品光刻架兩端的臺階上，均勻滴上感光膠后將樣品翻轉，再將另一面均勻滴膠，在短時間內用螺釘通過固定槽及樣品固定片將樣品光刻架及樣品固定，打開勻膠機進行甩膠即可。
權利要求1.一種由勻膠機片托1、樣品光刻架2組成的光刻雙面薄膜的裝置，其特征在于把樣品光刻架2內圓做出一個臺階3，在樣品光刻架2兩端各開一個固定槽5，用螺釘及樣品固定片4把帶臺階的樣品光刻架2與勻膠機片托1固定。
2.按權利要求1所述的光刻雙面薄膜的裝置，其特征在于所用材料是不銹鋼、黃銅、有機玻璃、合金鋁。
專利摘要本實用新型屬于半導體器件平面光刻工藝領域,特別是涉及用于雙面光刻的工具制造技術領域。本實用新型為了保證制備雙面膜的感光膠厚度的均勻性和避免對膜造成的機械損傷,從而提供一種由勻膠機片托和臺階型樣品光刻架,通過光刻架兩端的固定槽用螺釘把勻膠機片托與樣品光刻架固定住的裝置。本實用新型結構簡單,使用方便,易于加工。利用本實用新型制備雙面薄膜,其膠膜厚度均勻,同時可避免對雙面膜的機械損傷。
文檔編號H01L21/00GK2275283SQ96207860
公開日1998年2月25日 申請日期1996年4月16日 優先權日1996年4月16日
發明者何萌, 呂惠賓, 周岳亮, 陳正豪, 崔大復 申請人:中國科學院物理研究所