專利名稱：圓片上圖案的制作方法及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及微細加工制造技術領域，特別涉及一種圓片上圖案的制作方法及其應用。
背景技術：
目前，可用于刻錄的光盤是在塑料圓片上涂一層光敏膠制造而成的，將可用于刻錄的光盤放在光盤刻錄機中，在較強激光束的照射下，記錄介質(zhì)光敏膠產(chǎn)生變化形成光斑，光斑的有無代表0和1，從而實現(xiàn)對信息的存儲。在光敏膠上形成由光斑構成的信道，實際上是一種顯微斑點圖案，刻錄的光盤也只用于信息的存儲。在現(xiàn)有技術中，一般的集成電路的制作方法主要是光學投影制作方法，其制作步驟包括制作一套不同的掩模圖形板，通過掩模投影在涂有光刻膠層的硅片上形成相應的圖案，把感光過的硅片進行擴散、摻雜等工藝，完成對感光圖形的固定，洗掉原來光刻膠，重新在硅片上涂新的光刻膠，再使用不同的掩模圖形板重復上述步驟，從而制作出一片集成電路；在制作過程中，無中心孔的硅圓片是通過切去其上一部分形成一直邊實現(xiàn)定位的，每個硅片需要10～20個掩模版，掩模版包括幾十甚至上百個工藝流程，如果一個掩模版偏離幾分之一微米，則造成整個硅片報廢，由于前述原因，所以集成電路制作過程復雜，生產(chǎn)效率低，而廢品率很高。集成電路的規(guī)模越來越大，對集成電路線寬的要求也越來越小，采用上述方法已經(jīng)接近物理極限。此外，在現(xiàn)有的集成電路硅片的制造方法中，是先用刀具對圓柱形單晶硅棒進行切割而得到硅晶片，再在研磨機上用磨粒研磨其兩表面，以除去切片工藝中所產(chǎn)生的凹凸不平與損傷并提高其平行度。這種硅片要用腐蝕法除去研磨加工時形成的損傷層，再用化學機械拋光法進行鏡面加工。由于硅材料硬而脆，在切割過程中極易破脆或產(chǎn)生裂紋造成廢品，工藝過程難于控制，生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點，提供一種在帶中心孔的圓片上制作圖案的方法；所述圖案可以是集成電路。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述圓片上圖案制作方法的應用。
本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)本圓片上圖案的制作方法包括下述步驟(1)加工帶中心孔的圓片；(2)在圓片涂上光敏膠制成可刻錄的光盤；(3)用光盤刻錄機在可刻錄的光盤上刻錄出圖案；(4)將刻錄有圖案的光盤顯影。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，所述步驟(1)中帶中心孔的圓片可采用透光材料制成，且在步驟(4)中將刻錄有圖案的光盤顯影制成掩模版，并將掩模版套對在經(jīng)表面處理(例如氧化或電鍍工藝)形成薄膜并在所述薄膜上涂上光敏膠的半導體圓片上，用光源對掩模版確定的區(qū)域進行照射曝光，再將已曝光的半導體圓片置于顯影液中顯影，然后對半導體圓片進行刻蝕，或擴散摻雜之后再將半導體圓片涂上光敏膠制成可刻錄的半導體光盤；再用光盤刻錄機在可刻錄的半導體光盤上刻錄出圖案；將刻錄有圖案的半導體圓片置于顯影液中顯影，然后對半導體圓片上的薄膜材料進行刻蝕，形成集成電路圖案；上述過程可以進行多次，形成多層集成電路圖案。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，所述步驟(1)中帶中心孔的圓片采用半導體材料，如硅、鍺、或半導體化合物等制成，且在步驟(4)中將刻錄有圖案的半導體圓片置于顯影液中顯影，然后對半導體圓片進行刻蝕，或擴散摻雜表面處理形成一層薄膜之后再將半導體圓片涂上光敏膠制成可刻錄的光盤，再用光盤刻錄機在可刻錄的光盤上刻錄出圖案，再將刻錄有圖案的半導體圓片置于顯影液中顯影，然后對半導體圓片上的薄膜材料進行刻蝕，形成集成電路圖案；上述過程可以進行多次，形成多層集成電路圖案。
所述用以制造圓片的透光材料可為如玻璃、氧化物陶瓷、透明塑料等，所述圓片的加工方法可采用現(xiàn)有一般的光盤制作方法，即是通過切割圓形棒材制成所述圓片。
所述用以制造圓片的半導體材料可為硅、鍺、或半導體化合物等，所述圓片的加工方法可為將液態(tài)半導體材料輸送到圓片成形模具中，液體半導體材料凝固之后制成所述圓片。這種制備圓片的方法與切割棒材制成圓片的方法相比，由液態(tài)材料直接制成圓片，減少了制作過程的工序，提高了圓片的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，廢品率大為降低。
所述光盤刻錄機的光源可以是激光、藍光、紫外線，也可以用射線或電子束代替刻錄機中的光源。
上述方法可應用于制造集成電路。
本發(fā)明的作用原理是本圓片上圖案的制作方法主要是利用激光(或其它光源)可在帶中心孔的圓片上形成光斑的原理來實現(xiàn)圖案的制作，其定位過程與常規(guī)信息記錄的光盤的定位方法相同，激光照射在光盤上形成的光斑即可以作為對信息的記錄，也可以作為信息記錄的定位標記。當驅動光盤轉動的中心的電機不轉動時，光盤也不轉動，只有絲杠帶動激光頭在刻錄機中徑向運動時，并且激光頭連續(xù)發(fā)光，則在光盤上刻錄出過中心的徑向直線；當絲杠不轉動，激光頭在刻錄機中徑向位置不變，驅動光盤轉動的中心的電機轉動時，光盤也轉動，并且激光頭連續(xù)發(fā)光，則在光盤上刻錄出以光盤中心為圓心的圓；當絲杠帶動激光頭在刻錄機中徑向運動，同時驅動光盤轉動的中心的電機帶動光盤轉動，而且激光頭相對于光盤的運動滿足極坐標的直線方程，并且激光頭連續(xù)發(fā)光，則可以在光盤任何位置上刻錄出直線。在制作多層圖案時，也采用第一次刻錄的定位信息進行定位，則可保證多層圖案位置對應關系。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點及效果(1)本發(fā)明提供了一種全新的高效可靠的微細加工制造方法，利用本方法可在帶中心孔的圓片上任意制作出所需的圖案。
(2)本發(fā)明可將計算機設計的圖形，通過刻錄機直接制造出集成線路圖案，操作過程簡單，非常便于實施。
(3)本發(fā)明可將半導體材料制成可刻錄的光盤，再用光盤刻錄機在可刻錄的半導體光盤上刻錄出集成電路圖案，利用了刻錄機可以讀寫信息的功能，既實現(xiàn)了信息的存儲，又實現(xiàn)了圖案刻錄的動態(tài)定位，光刻過程效率高，所使用的設備簡易，簡化了集成電路的制作流程，投資少，成本低，適合于大規(guī)模的生產(chǎn)應用。
(4)與現(xiàn)有掩模版的集成電路制造方法相比，本發(fā)明方法易于制成較復雜圖案和更細小尺寸的集成電路圖案，精度高，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
(5)本發(fā)明可根據(jù)需要制造生產(chǎn)不同形式的集成電路圖案，應用范圍極其廣泛，市場前景較好。


圖1是本發(fā)明所用的圓片成形模具的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1采用透光良好的玻璃制成有中心孔的圓片，尺寸與120mm的光盤一致，然后將玻璃圓片涂上光敏膠制成可刻錄的光盤；再用光盤刻錄機在玻璃光盤上刻錄出圓片上二氧化硅薄膜需要刻蝕的圖案，光盤刻錄機中的光源為波長為650nm的激光；再將刻錄有圖案的玻璃光盤顯影制成掩模版；同樣的方法制出金屬鋁布線的掩模版。然后將對應二氧化硅薄膜層刻蝕圖案的玻璃圓片掩模版套對在經(jīng)氧化涂有光敏膠的硅圓片上，用光源對掩模版確定的區(qū)域進行照射曝光，再將硅圓片置于顯影液中顯影；然后對硅圓片進行刻蝕，再去除硅圓片上硬化了的光刻膠；在硅圓片上蒸鍍一層金屬鋁，在硅圓片的金屬鋁上涂上光敏膠，然后將對應金屬鋁布線的掩模版套對在涂有光敏膠和蒸鍍有金屬鋁的硅圓片上，用光源對掩模版確定的區(qū)域進行照射曝光，再將硅圓片置于顯影液中顯影，然后對硅圓片上的金屬鋁進行刻蝕形成鋁布線制造出集成電路，再用激光將集成電路單元分切，最后去除集成電路硅片上硬化了的光敏膠。
實施例2首先采用圖1所示模具來成形所需的硅圓片。如圖1所示，陽模1和陽模2置于陰模3中，給加熱元件4通電對模具預熱，熱電偶5可以采集到陰模3上的溫度，達到設定溫度之后將陽模1從陰模3中向上退出，陽模2留在陰模3中的底部位置，向陰模3中澆入液態(tài)硅，液態(tài)硅過熱的溫度為1500℃，澆入陰模3中不會立即凝固，然后陽模1壓在液體硅上。根據(jù)溫度采集傳感器采集的溫度，判斷是否給冷卻管6中通水冷卻陰模3或給加熱元件4通電對陰模3加熱，保證模腔中的液態(tài)硅不會向陰模3的模壁上結晶。陽模2是用單晶硅材料制造的，對其內(nèi)孔通水冷卻，由于陽模2的溫度最低，在模腔中的液態(tài)硅中形成由上向下的熱流場，液態(tài)硅向陽模2的表面結晶并形成單晶片。然后陽模1退出陰模3，陽模2將硅單晶片卸出陰模3，由于陽模1和陽模2與硅材料接觸的工作端面拋光成鏡面，獲得的硅單晶片表面平面度高，再加工出光盤具有的中心孔，然后進行化學拋光之后獲得可制造集成電路的硅圓片。再將硅圓片氧化生成絕緣層，然后將硅圓片涂上光敏膠制成可刻錄的光盤；再用光盤刻錄機在硅圓片上刻錄出定位信息之后再刻錄出二氧化硅需要刻蝕的線條圖案；再將刻錄有圖案的硅圓片顯影，顯影時保留定位信息；然后對半導體圓片進行刻蝕，再去除硅圓片上硬化了的光刻膠。然后在硅圓片上蒸鍍一層金屬鋁，在硅圓片的金屬鋁上涂上光敏膠，再用光盤刻錄機在硅圓片上刻錄出金屬鋁布線需要刻蝕的線條圖案，并根據(jù)保留的定位信息實現(xiàn)鋁布線刻蝕的定位，再將硅圓片置于顯影液中顯影，然后對硅圓片上的金屬鋁進行刻蝕形成鋁布線制造出集成電路，再用激光將集成電路單元分切，最后去除集成電路硅片上硬化了的光敏膠。
權利要求
1.一種圓片上圖案的制作方法，其特征在于包括下述步驟(1)加工帶中心孔的圓片；(2)在圓片涂上光敏膠制成可刻錄的光盤；(3)用光盤刻錄機在可刻錄的光盤上刻錄出圖案；(4)將刻錄有圖案的光盤顯影。
2.根據(jù)權利要求1所述的圓片上圖案的制作方法，其特征在于步驟(4)中將刻錄有圖案的光盤顯影制成掩模版，并將掩模版套對在經(jīng)表面處理形成薄膜并在所述薄膜上涂上光敏膠的半導體圓片上，用光源對掩模版確定的區(qū)域進行照射曝光，再將已曝光的半導體圓片置于顯影液中顯影，然后對半導體圓片進行刻蝕，或擴散摻雜之后再將半導體圓片涂上光敏膠制成可刻錄的半導體光盤；再用光盤刻錄機在可刻錄的半導體光盤上刻錄出圖案；將刻錄有圖案的半導體圓片置于顯影液中顯影，然后對半導體圓片上的薄膜材料進行刻蝕，形成集成電路圖案。
3.根據(jù)權利要求1所述的圓片上圖案的制作方法，其特征在于步驟(4)中將刻錄有圖案的半導體圓片置于顯影液中顯影，然后對半導體圓片進行刻蝕，或擴散摻雜表面處理形成一層薄膜之后再將半導體圓片涂上光敏膠制成可刻錄的光盤，再用光盤刻錄機在可刻錄的光盤上刻錄出圖案，再將刻錄有圖案的半導體圓片置于顯影液中顯影，然后對半導體圓片上的薄膜材料進行刻蝕，形成集成電路圖案。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的圓片上圖案的制作方法，其特征在于所述操作過程進行多次，形成多層集成電路圖案。
5.根據(jù)權利要求1所述的圓片上圖案的制作方法，其特征在于所述圓片的材料為透光的玻璃、氧化物陶瓷、透明塑料或半導體材料。
6.根據(jù)權利要求5所述的圓片上圖案的制作方法，其特征在于所述圓片的加工方法是將液態(tài)半導體材料輸送到圓片成形模具中，液體半導體材料凝固之后制成所述圓片。
7.根據(jù)權利要求1任一項所述的圓片上圖案的制作方法，其特征在于所述光盤刻錄機的光源是激光、藍光、紫外線。
8.一種圓片上圖案的制作方法，其特征在于包括下述步驟(1)加工帶中心孔的圓片；(2)在圓片涂上光敏膠制成可刻錄的光盤；(3)用射線或電子束在可刻錄的光盤上刻錄出圖案；(4)將刻錄有圖案的光盤顯影。
9.權利要求1～8任一項所述的圓片上圖案的制作方法的應用，其特征在于用于制造集成電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圓片上圖案的制作方法，包括下述步驟(1)加工帶中心孔的圓片；(2)在圓片涂上光敏膠制成可刻錄的光盤；(3)用光盤刻錄機在可刻錄的光盤上刻錄出圖案；(4)將刻錄有圖案的光盤顯影。利用本發(fā)明方法可在帶中心孔的圓片上任意制作出所需的圖案，可用于成形形狀較復雜、尺寸更細小的集成電路圖案，精度高，質(zhì)量穩(wěn)定可靠；操作過程簡單，非常便于實施；應用范圍極其廣泛，市場前景較好。
文檔編號G11B7/26GK1527300SQ0314685
公開日2004年9月8日 申請日期2003年9月18日 優(yōu)先權日2003年9月18日
發(fā)明者周照耀 申請人:周照耀