DE3879426T2

DE3879426T2 - Verfahren zur ausrichtung von bildern auf die beiden seiten eines lichtundurchlaessigen traegers.

Info

Publication number: DE3879426T2
Application number: DE8888202822T
Authority: DE
Inventors: Pierre Societe Civile Goirand; Jacques Societe Civi Schneider
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1993-09-23
Anticipated expiration: 2008-12-10
Also published as: KR890011015A; FR2624625A1; US4937162A; DE3879426D1; EP0321029B1; FR2624625B1; JPH022106A; EP0321029A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhalten zueinander ausgerichteter Strukturen auf einer ersten und einer zweiten von gegenüber liegenden Flächen einer lichtundurchlässigen Scheibe, die auf der einen Fläche mindestens eine Markierungsstruktur aufweist.
Eine bereits bekannte Technik zum Realisieren einer solchen Ausrichtung nutzt eine spezielle Maschine, mit der zwei Masken zueinander ausgerichtet werden, wobei die Scheibe zwischen den beiden Masken liegt und zu einer der beiden ausgerichtet ist.
Diese Technik erfordert eine kostspielige Apparatur, da sie einerseits spezialisiert und andererseits kompliziert ist, weil die Maschine eine Zweiflächenjustierung ausführen muß. Außerdem ist ihre Genauigkeit nicht gerade hervorragend (ungefahr ± 5 Mikrometer).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu verschaffen, mit dem ein nicht spezialisierter Einflächen-Apparat verwendet werden kann, wobei die Genauigkeit mindestens den Stand der Technik erreichen soll.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die lichtundurchlässige Scheibe mit der Seite, auf der bereits eine Struktur vorhanden ist, auf einen transparenten Streifen zu kleben und photolithographisch auf den transparenten Streifen zu den bereits vorhandenen Strukturen ausgerichtete Muster zu übertragen. Diese Muster des Glasstreifens dienen ihrerseits als Markierung, um die gewünschten Strukturen auf der anderen Seite der lichtundurchlässigen Scheibe zu erzeugen.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst, wie in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 definiert.
Die lichtundurchlässige Scheibe kann ein Halbleiterkristall und der transparente Streifen aus Glas sein.
Die Verbindung der lichtundurchlässigen Scheibe und des transparenten Streifens kann mit Hilfe einer transparenten Wachsschicht verwirklicht werden.
In dem speziellen Fali, daß das dritte Justiermuster in der Weise symmetrisch ist, daß es bei Klappung sich selbst gleich bleibt, sind die Justiermaske und die Nachjustiermaske vorzugsweise identisch.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform, die eine sehr gute Ausrichtungsgenauigkeit ermöglicht, werden die Justier- und Belichtungsvorgänge mit Hilfe in Projektion arbeitender Einflächen-Apparatur verwirklicht.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist ein nicht-einschränkendes Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Figuren 1a bis 1h die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2 eine an sich bekannte in Projektion arbeitende Ausrichtungsapparatur, wie sie zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann.
Nach Figur 1a weist eine lichtundurchlässige Scheibe 2, insbesondere ein Halbleiterkristall mit beispielsweise lichtemittierenden Dioden, auf einer als "untere" bezeichneten Fläche eine Markierungsstruktur 3 und gegebenenfalls eine Struktur 7 leitender Verbindungen auf. Die Strukturen 3 und 7 können aus leitenden Materialien sein, beispielsweise Metallbahnen oder Metallkontaktflecken.
Die lichtundurchlässige Scheibe 2 ist auf den mittleren Teil der als "obere" bezeichneten Fläche eines transparenten Streifens 1 von viel größeren Abmessungen als die Scheibe 2 in der Weise geklebt, daß der transparente Streifen 1 bei 5 über den Umfang der Scheibe 2 hinausreicht. Die Klebung erfolgt mit Hilfe einer transparenten Klebschicht 4, beispielsweise einem transparenten Wachs, womit das spätere Lösen der Scheibe 2 von dem Streifen 1 möglich wird.
Nach Figur 1b wird eine Schicht positiven Photolacks 6 auf den überstehenden Teil 5 der oberen Fläche des Streifens 1 und auf die obere Fläche der Scheibe 2 aufgebracht.
Nach Figur 1c wird eine Justiermaske 10 relativ zur Markierungsstruktur 3 positioniert. Diese Positionierung wird durch optisches Ausrichten der Justieröffnungen 11 der Maske zu der Markierungsstruktur 3 erreicht. Die Justiermaske 10 enthält auch Öffnungen 12 gegenüber dem überstehenden Teil des Streifens 1.
Nach Figur 1d wird die Maske 10 mit Hilfe einer Strahlung 20, die eine chemische Umwandlung des Photolacks 6 bewirken kann, so belichtet, daß ein den Öffnungen 12 entsprechendes Justierrnuster erzeugt wird. Da diese Belichtung an der unteren Fläche des Streifens 1 erfolgt, schützt die lichtundurchlässige Scheibe 2 den Photolack 6, der deren obere Fläche überzieht.
Nach Figur Ie wird der Photolack 6 so entwickelt, daß die Öffnungen 8, die die Umrisse des Justiermusters haben, erscheinen.
Nach Figur 1f werden die Öffnungen 12' einer auf der Seite der oberen Fläche des Streifens 1 und der Scheibe 2 angebrachten Nachjustiermaske 10' zu den Öffnungen 8 ausgerichtet. Die Nachjustiermaske 10' enthält auch Öffnungen 14, die einer Funktionsstruktur entsprechen, die auf der oberen Fläche der lichtundurchlässigen Scheibe 2 erzeugt werden soll.
Nach Figur 1g wird mit Hilfe der Strahlung 20 an der oberen Fläche der Scheibe 2 belichtet, um die gewünschte Funktionsstruktur auf dem die obere Fläche der Scheibe 2 bedeckenden Photolack 6 zu erzeugen.
Nach Figur 1h wird der Photolack so entwickelt, daß die der gewünschten Funktionsstruktur entsprechenden Öffnungen 9 erscheinen.
Anschließend ist es möglich, vor oder nach dem Lösen der lichtundurchlässigen Scheibe 2 von dem transparenten Streifen 1 weitere Schritte auf der Scheibe 2 auszuführen, um die Öffnungen 9 der Funktionsstruktur auszunutzen.
Es ist besonders vorteilhaft, ein symmetrisches Justiermuster zu wählen, so daß es bei Klappung sich selbst gleich bleibt. In diesem Fali ist es nämlich möglich, eine einzige Maske zu verwenden, die sowohl als Justiermaske als auch als Nachjustiermaske dient. Diese Maske enthält die Öffnungen 14, die zur Erzeugung der Öffnungen 9 im Photolack 6 dienen (Figuren 1g und 1h).
Das Vorhandensein der Öffnungen 14 der Maske hat keine Nachteile beim Schritt d (Figur 1d), da die Tatsache, daß die Scheibe 2 lichtundurchlässig ist, jede Belichtung der oberen Fläche verhindert.
Nach Figur 2 enthält ein in Projektion arbeitender Einflächen-Apparat, wie er beispielsweise unter der Bezeichnung MICOALIGN III von der Firma PERKIN- ELMER vertrieben wird, einen dichroitischen Planspiegel, der die zur Belichtung verwendeten ultravioletten Strahlen und die zur Sichtbarmachung der Ausrichtung der Maske gegenüber der Scheibe verwendete sichtbare Strahlung trennt.
Das Projektionssystem enthält auch einen sphärischen Konvexspiegel 31, der einen ersten Spiegel darstellt, einen sphärischen Konkavspiegel 32, koaxial zum ersten und entlang der Achse verschiebbar, und einen in bezug auf die Achse symmetrisch zur Ebene des Spiegels 30 angeordneten Planspiegel 34.
Die Strahlung 20 belichtet die Maske 10, deren Bild nacheinander durch den Planspiegel 30, die sphärischen Spiegel 31 und 32 und den Planspiegel 34 hindurch auf die Scheibe 2 und den Streifen 1 projiziert wird, während die durch axiale Verschiebung des Spiegels 32 erreichte Ausrichtung durch ein Fernglas 35 durch den dichroitischen Spiegel 30 hindurch überwacht wird.
Der oben erwähnte Apparat hat eine Genauigkeit der Ausrichtung in der Größenordnung von ± 2 Mikrometer möglich gemacht.

Claims

1. Verfahren zum Erhalten zueinander ausgerichteter Strukturen auf einer ersten und einer zweiten von gegenüber liegenden Flächen einer lichtundurchlässigen Scheibe, die auf der einen Fläche mindestens eine Markierungsstruktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte enthält:

a) Verbinden der ersten Fläche der lichtundurchlässigen Scheibe (2) mit einer ersten Fläche eines transparenten Streifens (1), der viel größere Abmessungen als die lichtundurchlässige Scheibe (2) hat,

b) Aufbringen einer Photolackschicht (6) auf die zweite Fläche der Scheibe (2) und auf den Teil (5) der ersten Fläche des transparenten Streifens (1), der über den Umfang der lichtundurchlässigen Scheibe hinausreicht,

c) Ausrichten eines ersten, der Markierungsstruktur entsprechenden und zu einer Justierrnaske (10) gehörenden Justiermusters (11) in bezug auf die Markierungsstruktur (3), wobei die Justiermaske (10) zugleich ein zweites Justiermuster (12) aufweist, das über den Umfang der lichtundurchlässigen Scheibe (2) hinausreicht,

d) Belichtung (20) durch die Justiermaske (10) hindurch und durch die zweite, gegenüber seiner ersten Fläche gelegene Fläche des transparenten Streifens (1) zum Erzeugen eines dritten Justiermusters (8) auf der über den Umfang der lichtundurchlässigen Scheibe (2) hinausreichenden Photolackschicht (6), das dem genannten zweiten Justiermuster (12) entspricht,

e) Entwickeln der in Schritt d) der Strahlung ausgesetzten Photolackschicht, um das dritte Justiermuster (8) erscheinen zu lassen,

f) Ausrichten eines Musters zur Nachjustierung (12'), das dem dritten Justiermuster (8) entspricht und zu einer der zweiten Fläche der Scheibe (2) gegenüberliegend angebrachten Nachjustiermaske (10') gehört, zum dritten Justiermuster (8), wobei die Nachjustiermaske (10') eine erste Funktionsstruktur (14) aufweist.

g) Belichtung durch die Nachjustiermaske (10') hindurch, um auf der die zweite Fläche der Scheibe (2) bedeckenden Photolackschicht (6) eine zweite Funktionsstruktur (9) zu erzeugen, die der ersten Funktionsstruktur (14) identisch und bezüglich der Markierungsstzuktur ausgerichtet ist,

h) Entwickeln der in Schritt g) der Strahlung ausgesetzten Photolackschicht, um eine zweite Funktionsstruktur (9) erscheinen zu lassen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtundurchlässige Scheibe (2) ein HaIbleiterkristall ist.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der transparente Streifen (1) aus Glas ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der lichtundurchlässigen Scheibe (2) und des transparenten Streifens mit Hilfe einer transparenten Wachsschicht verwirklicht wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Justier- und Belichtungsvorgänge mit Hilfe in Projektion arbeitender Einflächen-Apparatur verwirklicht werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Justiermuster (8) in der Weise symmetrisch ist, daß es bei Klappung sich selbst gleich bleibt und daß die Justiermaske (10) und die Nachjustiermaske (10') identisch sind.