[发明专利]一种X射线曝光装置

说明书

本发明涉及一种X射线曝光装置，包括套筒(1)和与套筒(1)连接的移动工作台(2)，所述的套筒(1)内设置有掩模版(3)和光刻胶基板(4)，套筒(1)上设有入光口(11)，X射线通过入光口(11)进入套筒(1)内。与现有技术相比，本发明不仅可以有效保护了光刻掩模版，而且此装置可以有效提高光刻的效率以及达到高精度的光刻效果，做到批量生产。

技术领域

本发明涉及光学微细加工技术领域，具体涉及一种X射线曝光装置。

背景技术

光学微细加工，就是利用基本曝光手段，进行精细几何图形的产生、转印或修整，以完成各类电子器件的开发与工业生产的核心工业步骤。微机械图形尺寸的微细化，主要依赖于曝光技术的发展。因此，随着微机械设备的图形尺寸微细化及集成度的提高，套刻曝光技术的作用就越来越重要了。

同步辐射X射线深度光刻是LIGA工艺的关键工序，同步辐射X射线的波长范围在0.15nm至0.95nm，与普通X射线相比具有较好的相干性、通亮高及高深宽比等优点，获得的图像能取得较佳的衬度，图像的实空间分辨率更高。

对于X射线掩模版，要求用X射线容量大的材料作为吸收体，且要着重保护掩模版，而在现有的移动曝光过程中，为了避免X射线掩模版与PMMA的间距过近或产生菲涅尔衍射现象，因而调节间距尤为困难，会直接导致曝光后的分辨率，且会改变掩模版的温度，导致MASK膜变形，光刻胶图形精度下降。除此之外，基于LIGA工艺制造的X射线专用掩模版价格不菲，因而在X射线曝光装置中增加掩模版保护装置显得尤为重要。

对于曝光装置，参见专利《曝光机的曝光平台》(专利号CN201410193770.2)，该专利通过将升降单元安装在曝光框上，将透光板与这些升降单元结合，由升降单元驱动而朝向或原理该载台的容置区移动，当曝光平台上的真空表侦测气压达一预定值时，使透光板在抽真空过程中朝向载台的容置区移动且随着该基板平整度产生变形，而后与该载台上表面的基板贴合。由此可见，掩模版在变形的过程中可能会收到损害，由于掩模版与光刻胶紧贴，且该装置不具有移动的载物台，导致曝光效率大幅度下降。

对基于同步辐射X射线移动曝光，在专利《基于整形X射线移动曝光的微台阶加工装置及方法》(专利号CN201810794694.9)中也有相关介绍，在该专利中X射线光刻的掩模版和PMMA同时放置在He室中，将PMMA放置于X-Y移动平台上，在曝光过程中掩模版保持不动，因掩模版与抗蚀剂未被固定于He室内，光刻时掩模版与PMMA间距极近，因而PMMA在移动过程中极易磨损掩模版，且在He室内移动PMMA难度较大。在曝光时，X射线掩模版与抗蚀剂之间未能保持相对静止，导致套刻图形的精确度也不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种X射线曝光装置，可同时满足高精确性和高效性，且不易损坏X射线掩模版。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种X射线曝光装置，包括套筒和与套筒连接的移动工作台，所述的套筒内设置有掩模版和光刻胶基板，套筒上设有入光口，X射线通过入光口进入套筒内。

进一步地，所述的掩模版和光刻胶基板通过固定组件固定在套筒内。

更进一步地，所述的固定组件包括弹簧、挡板和垫片，在套筒内依次设置有掩模版、垫片、光刻胶基板、挡板和弹簧，所述的弹簧使挡板紧贴光刻胶基板，进而将垫片和掩模版压紧固定在套筒内。垫片既可用来调整光刻胶基板和掩模版之间的间隙，又可以防止在移动曝光过程中掩模版的损害。弹簧的弹力应保证有适当的力作用于光刻胶基板上。

所述的掩模版上设有透光区，在透光区末端设置有图形区，所述的透光区和入光口位置相对应。

进一步地，所述的掩模版以硅基板为掩模版主体，在掩模版主体上开设四个透光区，相应有四个图形区，每个图形区由呈立方体结构的吸光金属构成，在吸光金属上刻有图案。