CN108511318B - 基于透明基板的背面加工工艺和器件加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于透明基板的背面加工工艺和器件加工工艺，该背面加工工艺包括：提供透明基板；在透明基板的背面沉积透光介质层；在所述透光介质层上形成三维标记结构；在所述三维标记结构中沉积反光介质层，形成反光的三维标记。本发明通过背面加工工艺，在透明基板背面形成临时反光的三维标记，使衍射光栅型的对准方法可以运用于平板的光刻工艺中，从而提高平板产品的位置(套刻)精度。

Description

基于透明基板的背面加工工艺和器件加工工艺

技术领域

本发明涉及背面加工工艺，特别涉及一种基于透明基板的背面加工工艺和器件加工工艺。

背景技术

平板显示行业近年来发展迅速，制造及技术中心转移至中国，技术格局进入群雄争霸的时代，新技术的推出及发展大大加快。

从终端产品看，4K/8K高清晰度显示技术、柔性显示技术、VR/AR虚拟场景技术等成为近年来的新宠儿，整体处于技术爆发期，概念和初期的新产品不断推出；从TFT(薄膜晶体管)层面看，LTPS(低温多晶硅技术)和氧化物技术逐渐成熟，将逐渐替代非晶硅；从光源层面看，OLED(有机发光二级管)显示技术已经成为近年来的明星技术，相比LCD显示技术，OLED技术在支持柔性显示及VR/AR显示等可穿戴设备上具有绝对优势。

从整个发展趋势而言，VR/AR虚拟场景等显示技术将引领行业发展，显示器与人体肉眼的距离更近，直接突破了原先在手机屏幕上只需要300PPI达到人体肉眼分辨率极限的理论，因此，从这些显示产品的工艺实现角度将提出更高的线宽及位置(套刻)精度要求，而这些性能都将成为光刻工序的重要关键指标。

对于高位置(套刻)精度的产品，其配套的光刻生产设备必须具备高精度的测量能力，采用先进的对准测量技术，就目前的平板光刻制造设备而言，其对准系统一般为光度型(如CCD对准)，通过测量光强变化来评估识别标记偏差，标记在宏观下可识别即可，精度较低，而对于高精度对准往往需要采用光栅衍射技术，通过测量相位变化来评估标记位置偏差，其对准标记为3D光栅结构，测量精度较高。

如图1a所示，平板工艺中的基底通常为透明基板1，在工艺制作中加工光度型测量标记较容易，只需在介质层2上制作相应图形即可，宏观下可直接识别，满足光度型对准需求。但是对于光栅型标记，整个标记必须将入射信号全部反射回测量系统才能进行信号还原和对准，如果按光度型测量标记加工，那么一半的光线将透过透明基板1，无法被测量系统准确回收，导致对准失败。

如图1b所示，现有技术中提出在透明基板1中设置对准标记3的方式来进行对准，即，将对准标记3制作于透明基板1的正面各工艺层4中，并在后续工艺中，利用背面对准技术对透明基板1进行对准，但由于对准标记3容易受正面工艺层4工艺的影响，容易造成对准标记3损伤。同时，由于对准标记3的存在，导致一些光线被对准标记3影响，无法完全穿透透明基板1，导致透明基板1不满足工艺需求。

发明内容

本发明提供一种基于透明基板的背面加工工艺和器件加工工艺，以解决现有技术中透明基板上的测量标记对准精度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于透明基板的背面加工工艺，包括：提供透明基板；在透明基板的背面沉积透光介质层；对所述透光介质层上形成三维标记结构；在所述三维标记结构中沉积反光介质层，形成反光的三维标记。

作为优选，所述三维标记的标记图形朝向所述透明基板的正面方向。

作为优选，在所述透光介质层上形成三维标记结构具体采用光刻刻蚀方法。

作为优选，在所述透光介质层上形成所述三维标记结构具体包括沿所述透明基板正面方向依次形成标记区定义层和至少一层标记图形层，所述标记图形层的标记图形朝向所述透明基板的正面方向。

作为优选，所述三维标记结构为凹凸结构。

作为优选，所述凹凸结构呈周期分布，所述周期优选为2-20μm。

作为优选，所述标记图形层中最大开口尺寸与所述凹凸结构的周期的比值范围为1:10至1。

作为优选，所述标记图形层的标记图形的最小线宽大于1μm。

作为优选，设标记区定义层的长度为L1，宽度为W1；标记图形的长度为L2，宽度为W2；则(W1-W2)/2>设备套刻精度，(L1-L2)/2>设备套刻精度。

作为优选，所述三维标记的高度小于或等于所述透光介质层的厚度。

本发明还提供一种基于透明基板的器件加工工艺，包括：采用背面加工工艺，在透明基板的底部制作形成反光的三维标记；在透明基板的表面逐层形成工艺层，在形成每层工艺层时在所述透明基板正面方向对准所述三维标记以实现各层工艺层的套准；完成整个器件结构制作后将透光介质层从透明基板的底部剥离。

作为优选，将透光介质层从透明基板的底部剥离步骤包括：利用化学液剂与透光介质层反应，从而对所述透光介质层进行整体去除；接着，对所述透明基板背面进行清洗和干燥处理。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明中的三维标记制作于透明基板的背面，三维标记与透明基板正面各工艺层相互独立，不会受到正面各层工艺的影响，不会造成标记损伤，避免形成工艺缺陷；

2、本发明中三维标记的正面朝向透明基板的正面方向，可以直接进行正面对准，无需使用背面对准系统；

3、本发明在透明基板的正面器件制作过程中，通过正面对准透明基板背面的三维标记，可以实现各工艺层的套准，从而完成整个器件结构的加工，加工完成后，对带有三维标记的透明介质层可根据实际工艺需求剥离，相比现有工艺，减少了透明基板正面标记区的占用空间，提高透明基板有效利用面积，降低了生产成本。

附图说明

图1a为基于透明基板上的光栅型标记的结构示意图；

图1b为采用现有方式形成的器件的结构示意图；

图2a～2d为本发明的基于透明基板的背面加工工艺中不同工序对应的透明基板的结构示意图；

图3～4为本发明中形成有三维标记后的透明基板的结构示意图；

图5为本发明中标记区定义层与图形标记的关系示意图；

图6a～6d为本发明的基于透明基板的器件加工工艺中不同工序对应的器件结构示意图。

图1a-1b中所示：1-透明基板、2-介质层、3-对准标记、4-工艺层；

图2a～6d中所示：10-透明基板、20-透光介质层、30-三维标记、301-标记区定义层、302-标记图形层、3021-第一标记图形层、3022-第二标记图形层、3023-第三标记图形层、303-反光介质层；310-标记图形、40-工艺层。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图2a至图2d所示，本发明提供一种透明基板的背面加工工艺，用于在透明基板的背面形成反光的三维标记30，其具体包括以下几个工序：

步骤一、提供透明基板10，并使所述透明基板10的背面向上；

步骤二、如图2a所示，在透明基板10的背面表面沉积透光介质层20；

步骤三、如图2b所示，对所述透光介质层20进行第一次光刻，以在所述透光介质层20上形成区域凹槽即三维标记结构的标记区定义层301。需要说明的是，所述三维标记30可以制作于透明基板10背面的任意位置处，因此，实际实施时，可以根据具体需要选择所述区域凹槽的位置；

步骤四、如图2c所示，沿所述透明基板10正面方向对所述区域凹槽进行进一步刻蚀，形成三维标记结构的标记图形层302；需要说明的是，所述标记图形层302可以是一层也可以是多层，当要形成多层标记图形层302时，需要对所述区域凹槽进行逐层刻蚀，进而可以形成不同形状的标记图形层302。进一步的，不同位置处的三维标记结构的形状不一定完全相同，因此需要针对不同的三维标记结构进行不同的处理工艺。例如，对于具有双层且具有不同高度的标记图形层302的三维标记结构，需要对所述区域凹槽进行至少两次连续光刻刻蚀，才能够完成；而对于具有多层标记图形层302的三维标记结构，则需要根据每层标记图形层302的结构特征，选择刻蚀方式。当然，对于具有多层且高度不同的标记图形层302的三维标记结构，刻蚀方式更为复杂。

步骤五、如图2d所示，在所述三维标记结构中沉积反光介质层303，最终形成反光的三维标记30。其中，所述三维标记30的标记图形朝向所述透光基板10的正面方向，适用于正面对准。

进一步的，所述三维标记结构为凹凸结构，优选地，所述凹凸结构呈周期分布。具体如图3所示，所述标记图形层302向透明基板10正面方向依次包括第一标记图形层3021、第二标记图形层3022、第三标记图形层3023，以此类推，还可包括第N图形标记层，N为正整数，由所述第一标记图形层3021、第二标记图形层3022及第三标记图形层3023形成的标记图形层302在所述标记区定义层301上呈凹凸周期性分布，周期为2-20μm，所述标记图形层302中最大开口尺寸与凹凸结构的周期的比值为占空比，占空比选择从1:10至1。

请参照图4，所述三维标记30的总高度低于透光介质层20的厚度。以图4中的单层标记图形层302为例，标记区定义层301的厚度为D1，标记图形层302的厚度为D2，设所述透光介质层20的厚度为D，则D≥D1+D2。也即是说，所述三维标记30是完全形成在所述透光介质层20中的，不会对所述透明基板10造成任何影响。

请参照图5，所述标记图形层302内设计有标记图形310，所述标记图形310面向所述透明基板10的正面方向。继续参考图5，本实施例中所述标记图形310包括多个矩形，标记图形310中单个矩形宽度的最小线宽大于1μm；进一步的，设标记区定义层301的长度为L1，宽度为W1；标记图形310的长度为L2，宽度为W2；需满足(W1-W2)/2>设备套刻精度，(L1-L2)/2>设备套刻精度。

因此，通过背面加工工艺，在透明基板10背面形成临时反光的三维标记30，使衍射光栅型的对准方法可以运用于平板的光刻工艺中，从而提高平板产品的位置(套刻)精度。

请参照图6a至图6d，本发明还提供一种基于透明基板的器件加工工艺。具体包括：

首先，采用上述的背面加工工艺在透明基板10的背面形成反光的三维标记30；

接着，由于所三维标记30的标记图形310朝向透明基板10的正面方向，在透明基板10正面的器件加工过程中，只需将透明基板10直接正面向上，通过正面对准透明基板10背面的三维标记30，即可实现各工艺层40的套准，无需配置背面对准系统；

在透明基板10的表面逐层形成工艺层40，直至完成整个器件结构；

完成整个器件制作后，将透光介质层20从透明基板10的底部剥离，剥离步骤包括：利用化学液剂与透光介质层20反应，从而对所述透光介质层20进行整体去除；接着，对所述透明基板10的背面进行清洗和干燥处理。

因此，本发明的器件加工工艺，可以在器件加工完成后将三维标记30从透明基板10的底部剥离，确保后续光线可以顺利通过透明基板10，满足了透明基板10的透光需求。解决了现有技术中，将反光标记制作于透明基板10正面，导致器件结构堆叠后，反光标记无法去除，光线无法完全穿透透明基板10，不满足透光基板的工艺需求的问题。此外，本发明的三维标记30不受透明基板10正面的工艺影响，不会造成三维标记30损伤，也不会形成工艺缺陷，同时减少了透明基板10正面标记区的占用空间，提高了透明基板10的有效利用面积，降低了生产成本。综上，本发明的基于透明基板10的背面加工工艺，适用于任意基于透明基板10的器件加工工艺，可以满足各种正面的测量需求。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种基于透明基板的背面加工工艺，其特征在于，包括：

提供透明基板；

在透明基板的背面沉积透光介质层；

在所述透光介质层上形成三维标记结构；

在所述三维标记结构中沉积反光介质层，形成反光的三维标记，所述三维标记为呈周期分布的凹凸结构。

2.如权利要求1所述的基于透明基板的背面加工工艺，其特征在于，所述三维标记的标记图形朝向所述透明基板的正面方向。

3.如权利要求1所述的基于透明基板的背面加工工艺，其特征在于，在所述透光介质层上形成三维标记结构具体采用光刻刻蚀方法。

4.如权利要求1所述的基于透明基板的背面加工工艺，其特征在于，在所述透光介质层上形成所述三维标记结构具体包括沿所述透明基板正面方向依次形成标记区定义层和至少一层标记图形层，所述标记图形层的标记图形朝向所述透明基板的正面方向。

5.如权利要求4所述的基于透明基板的背面加工工艺，其特征在于，所述周期优选为2-20μm。

6.如权利要求4所述的基于透明基板的背面加工工艺，其特征在于，所述标记图形层中最大开口尺寸与所述凹凸结构的周期的比值范围为1:10至1。

7.如权利要求4所述的基于透明基板的背面加工工艺，其特征在于，所述标记图形层的标记图形的最小线宽大于1μm。

8.如权利要求4所述的基于透明基板的背面加工工艺，其特征在于，设标记区定义层的长度为L1，宽度为W1；标记图形的长度为L2，宽度为W2；则(W1-W2)/2>设备套刻精度，(L1-L2)/2>设备套刻精度。

9.如权利要求1所述的基于透明基板的背面加工工艺，其特征在于，所述三维标记的高度小于或等于所述透光介质层的厚度。

10.一种基于透明基板的器件加工工艺，其特征在于，包括：

采用如权利要求1～9任意一项所述的背面加工工艺，在透明基板的底部制作形成反光的三维标记；

在透明基板的表面逐层形成工艺层，在形成每层工艺层时在所述透明基板正面方向对准所述三维标记以实现各层工艺层的套准；

完成整个器件结构制作后将透光介质层从透明基板的底部剥离。

11.如权利要求10所述的基于透明基板的器件加工工艺，其特征在于，将透光介质层从透明基板的底部剥离步骤包括：利用化学液剂与透光介质层反应，从而对所述透光介质层进行整体去除；接着，对所述透明基板背面进行清洗和干燥处理。

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