[发明专利]一种提高双面光刻一致性的方法、系统和存储介质

说明书

一种提高双面光刻一致性的方法、系统和存储介质，研制非标的双面曝光机，采用了水平位置调整装置调整和固定工件的位置，减少曝光过程中的移动，引入了接触力的概念，采用接触力可调整的装置，解决了曝光过程中接触力较小的问题，并可使曝光时的接触力可调。本发明降低了双面曝光机使用时工艺重复性误差，改变了单面曝光机单面对准、单面曝光、中途翻转的方式，解决了小尺寸圆柱形光学零件双面光刻一致性较差的问题，使工件上下两面图形的同轴度≤0.03mm，峰峰值不对称度符合产品技术要求。使双面曝光的一致性误差由原来的不小于0.005mm降低到0.003mm以内。可有效提高双面光刻一致性。

技术领域

本发明涉及一种提高双面光刻一致性的方法、系统和存储介质，属于光电技术领域。

背景技术

双面对准曝光技术的主要原理是在工件一个表面进行光刻，制备出图形，然后再对另一面进行光刻步骤，在曝光对准时对上下同时对准，以满足上下表面定位标记准确套合。该种曝光机采用双面对准，而最终的曝光方式与传统的单面曝光机相同，在双面对准时，要求工件已经制备出图形的一面朝下放在光刻工装上，工装上有吸气口吸住工件以达到固定工件位置的功能。在工装上有两个缺口上下通透，用于工装下方的摄像显微镜工件下表面上的定位标记。上表面上的显微镜用于观察掩模板上的定位标记。上下显微镜中的图像通过摄像头传输到显示器中，光刻操作人员通过水平移动平台调整工件位置使上下显微镜中的图形进行对准。对准后可进行曝光，以达到双面图形的制备。该方法用于较大尺寸工件的双面光刻，图形制备完成后将工件划成多个小器件，定位标记所在区域可以弃用，不影响各器件性能。但器件几何尺寸固定且尺寸较小的器件(如光刻表面直径十几毫米圆柱形光学器件)在使用双面对准过程中存在着诸多困难。如器件在光刻载物台上放好后下方显微镜很难观察到，由于器件z轴存在一定的加工误差以及岛礁的存在，单纯对准器件边缘的做法也会使得双面对准失去了应有的精度。

现有的一些双面对准曝光机具备硬接触式功能，光刻一致性较好，普通的上下两面能同时曝光的双面曝光机由于其上下表面都有掩模板和曝光光源，难以实现电机控制和施加接触力，因此，这种曝光机纯手动且光刻一致性较差。对于小尺寸圆柱形光学器件，两端面上需要制备出同轴度较好的通光窗口，该窗口的尺寸精度要在一定的误差范围内，且其中制定一个面的图形与该表面轮廓外边缘的同轴度误差也应当在一定范围内。由于以上种种原因，可考虑使用一定的办法在双面曝光机上实现该类器件的双面光刻。

发明内容

本发明解决的技术问题为：克服现有技术不足，提供一种提高双面光刻一致性的方法、系统和存储介质，解决了小尺寸圆柱形光学器件在双面曝光机上双面光刻，使光学器件上下两面图形的同轴度≤0.03mm，峰峰值不对称度符合产品技术要求。使双面光刻的一致性、稳定性得到了提高。

本发明解决的技术方案为：一种提高双面光刻一致性的方法，步骤如下：

(1)在上、下两掩模版初步对准后按顺序叠放(上、下两掩模版膜面重和)，控制面板(7、12)控制下掩模版夹盘及吸盘装置(6)吸住下掩模版(15)；

(2)调整上掩模版夹盘及翻转装置高度调节装置(13)，使上掩模版(14)和下掩模版(15)表面水平贴合；

(3)将水平仪置于上掩模版夹盘及翻转装置(4)上，上掩模版夹盘及翻转装置(4)的把手端与上掩模版夹盘及翻转装置(4)的支架分离，调整上掩模版夹盘及翻转装置高度调节装置(13)，观察水平仪水平后，通过单视场无极变倍显微镜(10)或CCD摄像头(3)观测使上掩模版(14)与下掩模版(15)分离；

(4)在用单视场无极变倍显微镜(10)或CCD摄像头(3)，将上掩模版(14)和下掩模版(15)上的同轴标记对准；

(5)三方向可调节工件安装架(5)固定安装在下掩模版夹盘及吸盘装置(6)上；

(6)将待曝光的工件放置在三方向可调节工件安装架(5)中；