CN110928147A - 一种间隙光刻机构及其光刻方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种间隙光刻机构及其光刻方法，包括掩膜架，所述掩膜架为两端开口的中空结构，所述掩膜架的上端面用于放置掩膜版，所述掩膜架的下方设置有承片台，所述承片台的上端面用于放置柔性箔板，且用于放置柔性箔板的区域周围设置有若干限位柱，限位柱的上端面高出柔性箔板的光刻胶面，所述承片台能够进入所述掩膜架内；当所述承片台进入所述掩膜架内，且限位柱的上端面与掩膜版的药膜面接触时，掩膜版的药膜面与柔性箔板的光刻胶面之间具有间隙。本发明在光刻时掩膜版的药膜面与柔性箔板的光刻胶面能够形成固定的间隙，避免了两者的接触，从而提高了掩膜版的使用率，并大幅改善产品的外观质量缺陷，提高了产品的合格率。

Description

一种间隙光刻机构及其光刻方法

技术领域

本发明属于光刻技术领域，具体涉及一种间隙光刻机构及其光刻方法。

背景技术

光刻工艺是电阻应变计制造工艺中的关键工步。在电阻应变计图形蚀刻之前，需要通过光刻工艺形成特定应变计光刻胶图案。因此光刻工艺水平的高低，质量的好坏会直接影响电阻应变计蚀刻后电阻应变计图形的线条质量，并最终影响电阻应变计产品的外观合格率及产品的性能。

众所周知，常规的电阻应变计图形光刻工艺，不管是菲林软板光刻工艺还是铬版光刻工艺均采用传统的接触式光刻工艺技术，即将预先制作好的菲林软板或铬版掩膜版通过真空吸附的方式，直接与已经涂覆好光刻胶的电阻应变计柔性箔板的光刻胶层进行接触光刻，掩膜版药膜图形面与柔性箔板光刻胶表面存在一定的挤压，很容易造成光刻胶表面及掩膜版表面损伤，同时掩膜版也易黏连光刻胶，造成掩膜版污染，因而不仅缩短了掩膜版的使用寿命，同时连续多次使用也将严重影响电阻应变计箔板的光刻质量，造成连桥、缺口、断栅、多余物等应变计线条外观缺陷，使得产品在该工序的合格率水平低下。

发明内容

针对现有技术中的技术问题，本发明提供了一种间隙光刻机构及其光刻方法，在光刻时掩膜版的药膜面与柔性箔板的光刻胶面能够形成固定的间隙，避免了两者的接触，从而提高了掩膜版的使用率，并大幅改善产品的外观质量缺陷，提高了产品的合格率。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种间隙光刻机构，包括掩膜架，所述掩膜架为两端开口的中空结构，所述掩膜架的上端面用于放置掩膜版，所述掩膜架的下方设置有承片台，所述承片台的上端面用于放置柔性箔板，且用于放置柔性箔板的区域周围设置有若干限位柱，限位柱的上端面高出柔性箔板的光刻胶面，所述承片台能够进入所述掩膜架内；

当所述承片台进入所述掩膜架内，且限位柱的上端面与掩膜版的药膜面接触时，掩膜版的药膜面与柔性箔板的光刻胶面之间具有间隙。

进一步地，所述承片台的下方设置有顶升机构，所述顶升机构用于顶升所述承片台进入所述掩膜架内，所述顶升机构上设置有微压传感器，所述微压传感器用于测量限位柱与掩膜版之间的压力。

进一步地，用于放置柔性箔板的区域周围设置有三个限位柱，其中一个限位柱设置在区域一侧的中间位置，另外两个限位柱分别设置在与区域一侧相邻的两侧位置。

进一步地，若干所述限位柱的上端面位于同一平面，每个所述限位柱的上端面距离所述承片台上端面的距离为50μm～200μm。

进一步地，每个所述限位柱的上端面的平面度≤0.005mm。

进一步地，所述承片台上用于放置柔性箔板的区域内阵列开设有若干真空吸附微孔。

进一步地，所述承片台的平面度≤0.005mm。

进一步地，所述掩膜架的上端面的平面度≤0.01mm。

一种间隙光刻机构的光刻方法，将掩膜版的药膜面向下贴附在掩膜架的上端面；将涂覆好光刻胶的柔性箔板贴附在承片台上用于放置柔性箔板的区域，柔性箔板的光刻胶面向上；通过顶升机构顶升承片台进入掩膜架内，限位柱的上端面与掩膜版的药膜面接触，当微压传感器检测到测量限位柱与掩膜版之间的压力达到预设的压力值后，顶升机构停止运动，进行光刻。

进一步地，通过真空吸附微孔吸附柔性箔板，使柔性箔板平展的贴附在承片台上。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明通过限位柱的设置，在掩膜版药膜面与柔性箔板光刻胶面之间形成固定高度的物理间隙，解决了传统接触式光刻，由于掩膜版药膜面与光刻胶面接触造成的箔板和掩膜版损伤、污染，从而带来过多电阻应变计产品外观质量缺陷的问题；本发明通过简易间隙光刻机构实现了掩膜版与光刻胶层间固定的间隙距离，精度易于保证、可靠性高，对产品外观缺陷改善明显。综上，本发明在光刻时掩膜版的药膜面与柔性箔板的光刻胶面能够形成固定的间隙，避免了两者的接触，从而提高了掩膜版的使用率，并大幅改善产品的外观质量缺陷，提高了产品的合格率。

进一步地，承片台的下方设置有顶升机构，顶升机构用于顶升承片台进入掩膜架内，顶升机构上设置有微压传感器，微压传感器能够测量限位柱与掩膜版之间的压力，避免掩膜版发生受力超范围。

进一步地，用于放置柔性箔板的区域周围设置有三个限位柱，其中一个限位柱设置在区域一侧的中间位置，另外两个限位柱分别设置在与区域一侧相邻的两侧位置，三个限位柱的连接线呈三角形状，呈三角型结构，具有稳定的结构。

进一步地，限位柱的上端面距离承片台上端面的距离为50μm～200μm，在这个范围内，能够保证从掩膜版透射过来的紫外光的平行度在可控范围之内，避免了紫外光发生严重的衍射现象，也保证了光刻后线条质量一致。

进一步地，每个限位柱的上端面的平面度≤0.005mm，承片台的平面度≤0.005mm，掩膜架的上端面的平面度≤0.01mm，这样的设计，确保限位柱与掩膜版接触后，掩膜版的药膜面与柔性箔板的光刻胶面之间的间距尽可能的保持一致，即掩膜版的药膜面与柔性箔板的光刻胶面上各个点之间的距离基本一致，进而使得光刻质量有效提升。

进一步地，承片台上用于放置柔性箔板的区域内阵列开设有若干真空吸附微孔，通过真空吸附微孔使得柔性箔板平展的贴附在承片台上，避免产生翘曲、鼓泡、褶皱等现象，进而使得光刻质量有效提升。

本发明的一种间隙光刻机构的光刻方法，将掩膜版的药膜面向下贴附在掩膜架的上端面；将涂覆好光刻胶的柔性箔板贴附在承片台上用于放置柔性箔板的区域，柔性箔板的光刻胶面向上；通过顶升机构顶升承片台进入掩膜架内，限位柱的上端面与掩膜版的药膜面接触，当微压传感器检测到测量限位柱与掩膜版之间的压力达到预设的压力值后，顶升机构停止运动，进行光刻。该方法便于操作，实现了掩膜版与光刻胶层间固定的间隙距离，精度易于保证、可靠性高，对产品外观缺陷改善明显。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的间隙光刻机构及其光刻方法实施例的整体示意图；

图2是本发明的限位柱的布置示意图。

图中：1-掩膜版；2-掩膜架；3-柔性箔板；4-限位柱；5-承片台；6-顶升机构；7-微压传感器；8-真空吸附微孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决传统接触式光刻工艺在电阻应变计生产过程中存在的掩膜版损伤，产品线条外观缺陷多，工序合格率低下的问题，本发明提供一种间隙光刻机构及其光刻方法，如图1所示，作为本发明的某一具体实施方式，一种间隙光刻机构，包括掩膜架2、承片台5、限位柱4、顶升机构6和微压传感器7，掩膜架2为两端开口的中空结构，掩膜架2的上端面用于吸附放置掩膜版1，优选的，掩膜架2的上端面的平面度≤0.01mm。掩膜架2的下方设置有承片台5，承片台5的上端面用于放置柔性箔板3，承片台5上用于放置柔性箔板3的区域内阵列开设有若干真空吸附微孔8，真空吸附微孔8与真空吸附装置连接，用于将柔性箔板3平展的吸附在承片台5上，保证柔性箔板3无吸附翘曲、鼓泡、褶皱等异常现象。优选的，承片台5的平面度≤0.005mm。

承片台能够进入掩膜架内，具体的，承片台5的下方设置有顶升机构6，顶升机构6用于顶升承片台5进入掩膜架2内，顶升机构6上设置有微压传感器7，微压传感器7用于测量限位柱4与掩膜版1之间的压力。当承片台5进入掩膜架2内，且限位柱4的上端面与掩膜版1的药膜面接触时，掩膜版1的药膜面与柔性箔板3的光刻胶面之间具有间隙。

结合图1和图2所示，用于放置柔性箔板3的区域周围设置有若干限位柱4，每个限位柱4紧贴柔性箔板放置区域的边缘，限位柱4的上端面高出柔性箔板3的光刻胶面，优选的，如图2所示，用于放置柔性箔板3的区域周围设置有三个限位柱4，其中一个限位柱4设置在区域顶部的中间位置，另外两个限位柱4分别设置在与区域顶部相邻的两侧位置，为了保证限位柱4与掩膜版1接触后的稳定性，两侧位置的两个限位柱4正对设置，且设置在远离位于顶部中间位置的限位柱4的一端，三个限位柱4的连接线呈三角型结构，稳定性好。

优选的，每个限位柱4的上端面位于同一平面内，为了控制光刻过程中紫外光的过量衍射而造成的光刻线条质量的下降，将每个限位柱4的上端面距离承片台5上端面的距离设置为50μm～200μm。每个限位柱4的上端面的平面度≤0.005mm。

本发明一种间隙光刻机构的光刻方法，先将铬版掩膜版1的药膜面向下贴附在掩膜架2的上端面；再将涂覆好光刻胶的柔性箔板3居中贴附在承片台5上用于放置柔性箔板3的区域，柔性箔板3的光刻胶面向上，通过真空吸附微孔8吸附柔性箔板3，使柔性箔板3平展的贴附在承片台5上，保持箔板贴附平展，无吸附翘曲、鼓泡、褶皱等现象；然后通过顶升机构6顶升承片台5进入掩膜架2内，因承片台5上设置的三个限位柱4的顶面要高出柔性箔板光刻胶面，因此，限位柱4首先会与掩膜版接触，承片台5继续上升，当微压传感器7检测到测量限位柱4与掩膜版1之间的压力达到预设的压力值后(即待顶升力达到底部微压传感器预先设定的压力值)，顶升机构6停止运动并稳定保持位置，这样就在掩膜版药膜面与电阻应变计柔性箔板涂覆的光刻胶面之间形成一个固定的物理间距，之后再进行光刻，这样就杜绝了光刻时柔性箔板光刻胶面与掩膜版药膜面的接触。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种间隙光刻机构，其特征在于，包括掩膜架(2)，所述掩膜架(2)为两端开口的中空结构，所述掩膜架(2)的上端面用于放置掩膜版(1)，所述掩膜架(2)的下方设置有承片台(5)，所述承片台(5)的上端面用于放置柔性箔板(3)，且用于放置柔性箔板(3)的区域周围设置有若干限位柱(4)，限位柱(4)的上端面高出柔性箔板(3)的光刻胶面，所述承片台(5)能够进入所述掩膜架(2)内；

当所述承片台(5)进入所述掩膜架(2)内，且限位柱(4)的上端面与掩膜版(1)的药膜面接触时，掩膜版(1)的药膜面与柔性箔板(3)的光刻胶面之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种间隙光刻机构，其特征在于，所述承片台(5)的下方设置有顶升机构(6)，所述顶升机构(6)用于顶升所述承片台(5)进入所述掩膜架(2)内，所述顶升机构(6)上设置有微压传感器(7)，所述微压传感器(7)用于测量限位柱(4)与掩膜版(1)之间的压力。

3.根据权利要求1所述的一种间隙光刻机构，其特征在于，用于放置柔性箔板(3)的区域周围设置有三个限位柱(4)，其中一个限位柱(4)设置在区域一侧的中间位置，另外两个限位柱(4)分别设置在与区域一侧相邻的两侧位置。

4.根据权利要求1所述的一种间隙光刻机构，其特征在于，若干所述限位柱(4)的上端面位于同一平面，每个所述限位柱(4)的上端面距离所述承片台(5)上端面的距离为50μm～200μm。

5.根据权利要求1所述的一种间隙光刻机构，其特征在于，每个所述限位柱(4)的上端面的平面度≤0.005mm。

6.根据权利要求1所述的一种间隙光刻机构，其特征在于，所述承片台(5)上用于放置柔性箔板(3)的区域内阵列开设有若干真空吸附微孔(8)。

7.根据权利要求1所述的一种间隙光刻机构，其特征在于，所述承片台(5)的平面度≤0.005mm。

8.根据权利要求1所述的一种间隙光刻机构，其特征在于，所述掩膜架(2)的上端面的平面度≤0.01mm。

9.根据权利要求1～8任一项所述的一种间隙光刻机构的光刻方法，其特征在于，将掩膜版(1)的药膜面向下贴附在掩膜架(2)的上端面；将涂覆好光刻胶的柔性箔板(3)贴附在承片台(5)上用于放置柔性箔板(3)的区域，柔性箔板(3)的光刻胶面向上；通过顶升机构(6)顶升承片台(5)进入掩膜架(2)内，限位柱(4)的上端面与掩膜版(1)的药膜面接触，当微压传感器(7)检测到测量限位柱(4)与掩膜版(1)之间的压力达到预设的压力值后，顶升机构(6)停止运动，进行光刻。

10.根据权利要求9所述的一种间隙光刻机构的光刻方法，其特征在于，通过真空吸附微孔(8)吸附柔性箔板(3)，使柔性箔板(3)平展的贴附在承片台(5)上。

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