一種針對無定位標(biāo)記的玻璃基片光刻對準(zhǔn)裝置及對準(zhǔn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光刻方法，用于無定位標(biāo)記的玻璃基片的光刻。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件制造中，光刻是按照器件設(shè)計(jì)的要求，在介質(zhì)膜或金屬膜層上面，制作出與掩膜版相對應(yīng)的幾何圖形的技術(shù)。光刻工藝的主要工序包括涂膠、前烘、曝光、顯影、堅(jiān)膜等步驟。其中曝光的對準(zhǔn)精度是決定光刻精度的重要指標(biāo)。
[0003]—般的半導(dǎo)體加工技術(shù)中的光刻是以標(biāo)準(zhǔn)圓硅片本身的定位標(biāo)記進(jìn)行曝光對準(zhǔn)，或是以硅片上制作的對準(zhǔn)標(biāo)記與掩膜版上的標(biāo)記進(jìn)行套刻對準(zhǔn)。而對于本身無任何定位標(biāo)記，尤其是基片自身的形狀不規(guī)則，例如半圓柱形的玻璃基片，此類基片如何進(jìn)行高精度的光刻對準(zhǔn)還沒有有效地解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光刻方法，解決了在無定位標(biāo)記的不規(guī)則形狀基片表面的高精度光刻對準(zhǔn)問題。
[0005]本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]提供一種用于無定位標(biāo)記的玻璃基片的光刻對準(zhǔn)裝置，包括定位工裝、第一掩膜版、第二掩膜版；
[0007]所述定位工裝具有凹槽、水平面、豎直面和銳邊，所述凹槽用于固定玻璃基片，所述凹槽的形狀與玻璃基片外形匹配，使得當(dāng)玻璃基片安裝在凹槽內(nèi)時(shí)，玻璃基片的曝光面與所述水平面平齊，凹槽底部有小孔，通過小孔真空吸附玻璃基片；所述豎直面與水平面垂直相交，交線即為銳邊；
[0008]第一掩膜版具有第一組標(biāo)記和第二組標(biāo)記；第一組標(biāo)記用于第一掩膜版與定位工裝對準(zhǔn)定位，第二組標(biāo)記通過光刻的方法制作在定位工裝的水平面上，形成第一組套刻標(biāo)記；
[0009]第二掩膜版具有第二組套刻標(biāo)記及狹縫，第二組套刻標(biāo)記與第一組套刻標(biāo)記配合定位實(shí)現(xiàn)第二掩膜版與定位工裝的定位；狹縫用于在玻璃基片上光刻狹縫。
[0010]其中所述第一組標(biāo)記為兩個(gè)對頂?shù)木匦螇K，兩個(gè)對頂?shù)木匦螇K位于同一直線上的邊與銳邊重合實(shí)現(xiàn)第一掩膜版與定位工裝對準(zhǔn)定位。
[0011 ] 其中，第二組標(biāo)記為“十”字標(biāo)記，形成的第一組套刻標(biāo)記為“十”字標(biāo)記，第二掩膜版的第二組套刻標(biāo)為“十”字標(biāo)記，第二組套刻的“十”字標(biāo)記小于第一組套刻標(biāo)記的“十”字標(biāo)記，將第二組套刻的十字標(biāo)記與第一組套刻標(biāo)記的“十”字標(biāo)記中心重合，實(shí)現(xiàn)定位工裝與第二掩膜版的精確定位。
[0012]其中，第一掩膜版還具有第一組粗對準(zhǔn)標(biāo)記，第一組粗對準(zhǔn)標(biāo)記通過光刻的方法制作在定位工裝的水平面上形成粗對準(zhǔn)標(biāo)記，第二掩膜版具有第二組粗對準(zhǔn)標(biāo)記與水平面上形成的粗對準(zhǔn)標(biāo)記對準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)第二掩膜版與定位工裝的粗定位。
[0013]其中，所述玻璃基片為半圓柱玻璃基片；所述凹槽為V型槽，V型槽的夾角為90度。
[0014]其中，V型槽內(nèi)表面粗糙度小于0.5 μ m，豎直面與水平面的垂直度小于I μπι。
[0015]同時(shí)提供一種針對無定位標(biāo)記的玻璃基片的光刻對準(zhǔn)方法，包括如下步驟:
[0016]I)根據(jù)玻璃基片的形狀，制作定位工裝、第一掩膜版、第二掩膜版；
[0017]所述定位工裝具有凹槽、水平面、豎直面和銳邊，所述凹槽用于固定玻璃基片，所述凹槽的形狀與玻璃基片外形匹配，使得當(dāng)玻璃基片安裝在凹槽內(nèi)時(shí)，玻璃基片的曝光面與所述水平面平齊，凹槽底部有小孔，通過小孔真空吸附玻璃基片；所述豎直面，該豎直面與水平面垂直相交于銳邊；
[0018]第一掩膜版具有第一組標(biāo)記和第二組標(biāo)記；第一組標(biāo)記用于第一掩膜版與定位工裝對準(zhǔn)定位，第二組標(biāo)記通過光刻的方法制作在定位工裝的水平面上，形成第一組套刻標(biāo)記；
[0019]第二掩膜版具有第二組套刻標(biāo)記及狹縫，第二組套刻標(biāo)記與第一組套刻標(biāo)記配合定位實(shí)現(xiàn)第二掩膜版與定位工裝的定位；狹縫用于在玻璃基片上光刻狹縫；
[0020]2)將所述定位工裝吸附于光刻機(jī)的曝光臺上，將玻璃基片置于定位工裝凹槽內(nèi)，使玻璃基片的曝光面與所述水平面平齊，開啟真空裝置，使玻璃基片牢固吸附于V型槽內(nèi)；
[0021]3)將第一掩膜版固定在版架上，使第一掩膜版位于定位工裝上部，調(diào)整定位工裝的位置，通過第一組標(biāo)記實(shí)現(xiàn)第一掩膜版與定位工裝對準(zhǔn)定位；
[0022]4)將第二組標(biāo)記通過光刻的方法制作在定位工裝的水平面上，形成第一組套刻標(biāo)記；
[0023]5)取下第一掩膜版，將第二掩膜版固定在版架上，使第二掩膜版位于定位工裝上部，調(diào)整定位工裝的位置，使第二組套刻標(biāo)記與第一組套刻標(biāo)記配合定位實(shí)現(xiàn)第二掩膜版與定位工裝的精確定位；
[0024]6)在玻璃基片上光刻狹縫。
[0025]其中，所述第一組標(biāo)記為兩個(gè)對頂?shù)木匦螇K，兩個(gè)對頂?shù)木匦螇K位于同一直線上的邊與銳邊重合實(shí)現(xiàn)第一掩膜版與定位工裝對準(zhǔn)定位。
[0026]其中，第二組標(biāo)記為“十”字標(biāo)記，形成的第一組套刻標(biāo)記為“十”字標(biāo)記，第二掩膜版的第二組套刻標(biāo)為“十”字標(biāo)記，第二組套刻的“十”字標(biāo)記小于第一組套刻標(biāo)記的“十”字標(biāo)記，將第二組套刻的十字標(biāo)記與第一組套刻標(biāo)記的“十”字標(biāo)記中心重合，實(shí)現(xiàn)定位工裝與第二掩膜版的精確定位。
[0027]其中，第一掩膜版還具有第一組粗對準(zhǔn)標(biāo)記，第一組粗對準(zhǔn)標(biāo)記通過光刻的方法制作在定位工裝的水平面上形成粗對準(zhǔn)標(biāo)記，第二掩膜版具有第二組粗對準(zhǔn)標(biāo)記與水平面上形成的粗對準(zhǔn)標(biāo)記對準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)第二掩膜版與定位工裝的粗定位。
[0028]其中，所述步驟5)使第二組套刻標(biāo)記與第一組套刻標(biāo)記配合定位實(shí)現(xiàn)第二掩膜版與定位工裝的定位之前，通過粗對準(zhǔn)標(biāo)記2與水平面上形成的粗對準(zhǔn)標(biāo)記對準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)第二掩膜版與定位工裝的粗定位。
[0029]其中，所述玻璃基片為半圓柱玻璃基片；所述凹槽為V型槽，V型槽的夾角為90度。
[0030]其中，V型槽內(nèi)表面粗糙度小于0.5 μm，豎直面與水平面的垂直度小于I μπι。
[0031]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0032](I)對于一塊基片來說，表面的任何標(biāo)記都是對其表面的破壞，占用了實(shí)際使用的有效面積。本發(fā)明提供的光刻對準(zhǔn)方法沒有占用基片表面的任何區(qū)域制作對準(zhǔn)標(biāo)記，而是借用制作在光刻曝光工裝表面的標(biāo)記與掩膜版對準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)對基片本身的高精度的光刻曝光對準(zhǔn)，克服了表面標(biāo)記對基片表面破壞和占用的問題，使基片的有效使用面積最大化。
[0033](2)相比于普通硅片直接放置在光刻機(jī)的曝光臺上進(jìn)行曝光，本發(fā)明針對半圓柱玻璃基片這一特殊形狀設(shè)計(jì)并制作了高精度的光刻定位工裝，工裝的平行度、垂直度、表面粗糙度及V型槽對稱度均有嚴(yán)格要求，定位更準(zhǔn)確。定位工裝不僅可以牢固吸附基片，放置基片移動(dòng)，同時(shí)在定位工裝上制作光刻用十字對準(zhǔn)標(biāo)記，利用掩膜版上的標(biāo)記與工裝上的標(biāo)記進(jìn)行套刻對準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了高精度的光刻對準(zhǔn)，即在半圓柱玻璃基片表面光刻的狹縫的偏心度< 3 μ mD
[0034](3)本發(fā)明提出的針對表面無定位標(biāo)記的玻璃基片的光刻對準(zhǔn)方法，對該類無定位標(biāo)記不規(guī)則基片的高精度光刻對準(zhǔn)問題，提供了一種通用的解決方案。
[0035](4)為了防止定位工裝的銳邊在使用中磨損引起的定位誤差，設(shè)計(jì)第一掩膜版，將定位標(biāo)記光刻于定位工裝的水平表面，使第二掩膜版在使用時(shí)的定位不依賴于定位工裝的銳邊，第二掩膜版的定位采用粗定位和精細(xì)定位結(jié)合的方式，同時(shí)保證了定位的速度和精度。
【附圖說明】