用于对衬底侧面进行布线的光刻方法技术

在用于对衬底的端侧面或内侧面进行布线的光刻接近式方法中，利用掩模（７０）来对限定了布线图案的条（７６）进行所需的曝光，该掩模（７０）包括衍射结构（７４）以便将曝光射线（ｂ）反射至侧面。使用垂直入射于掩模上的曝光光束以便提高贴近间隙宽度变动的公差。这种方法容许制造准确、精细的布线。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光刻方法，其用于为衬底的至少一个侧面提供包括至少一个导电条的电线，该方法包括以下步骤提供包括至少一个侧面的衬底；在至少一个衬底的侧面上涂敷抗蚀层；提供包括掩模图案的掩模，其具有数量与待布线的侧面相对应的多个曝光射线穿越区；提供一种包括曝光射线源、掩模架和衬底架的接近式印刷设备；将衬底设置于衬底架中并将掩模设置于掩模架中，从而使得掩模图案的射线穿越区面向待布线的衬底侧面；通过射线穿越区使得所述表面曝光；将抗蚀材料从抗蚀层上有选择地去除从而形成抗蚀图案；以及使用抗蚀图案作为用来配置传导材料的掩模以便获得所需的布线。应当理解，衬底的侧面是指衬底的端面而非主要、上或下表面以及衬底中的带开口的壁。这种开口可以是圆孔或者矩形或其它形状的槽或狭槽。开口可以在衬底的整个厚度上延伸，或者开口的深度可等于该厚度的一小部分。应当理解，对表面进行布线是指为表面提供一根直至大量的条或线，这些条区别于表面其它部分之处在于导电率不同。应当理解，配置传导材料是指在抗蚀层下面对传导层进行蚀刻，这称作脱除过程，并在抗蚀层的开放区域生成传导材料，这称作添加过程。US-A 6,240,621中公开了一种同时制造多个薄膜式表面可安装的电子部件的光刻方法。根据这种已知方法，首先提供了一种大致为平面的陶瓷衬底，其具有互相平行的第一、第二主平面并包含一系列互相平行的狭槽。这些狭槽从第一主平面延伸穿过通向第二主平面，并用来将衬底分成多个平行于狭槽延伸且位于相邻一对狭槽内的细长段。这些段中每一个均带有位于其第一、第二主表面中的至少一个上的薄膜电极结构。利用三维光刻技术来提供沿着每个段的两壁延伸并与每个段上的电极结构保持电接触的电触点。然后，通过沿着一系列基本上垂直于每个段的壁延伸的分割线将这些段切断，这些段就被切成单独的块状元件。这种方法可以用于制造各种类型的部件，例如薄膜式晶体管、保险丝、电容器和电感器，以及无源网络，例如RC和LCR网络。通过连续地向段壁涂敷导电层和射线敏感层或抗蚀层，就得到了电触点或导电轨迹。带有这些层的衬底通过掩模来利用准直曝光光束进行曝光，该掩模在与狭槽位置相应的位置处通过包括射线透明区域。然后，抗蚀剂的已曝光部分就被除去，并且剩余的抗蚀图案被用作掩模来对导电层进行蚀刻从而获得所需的互连图案。为了跨越壁抗蚀层的整个深度对其进行曝光，曝光光束为斜光束，即这种光束的主光线与衬底平面的法线成锐角。为了改进曝光情况，将反射器设置于远离曝光源的衬底表面上，该反射器用于改变通向端壁的曝光射线方向。替代地，可以使用两个均提供斜曝光光束的曝光源来从相对两侧对衬底进行曝光。斜曝光的不利影响在于，若贴近间隙宽度发生变动，则形成于衬底的上表面平面的曝光图案就会发生移动。应当理解，贴近间隙是指掩模与衬底的上表面之间的空间。若这一间隙的宽度改变，则用于使得狭槽曝光的曝光光束部分将会至少部分地落于狭槽外侧，并且，除此以外，衬底的顶面部分将会受到照射。而且，如果特征必须被配置于衬底的第一主平面中并使用相同的曝光光束对该表面上的抗蚀层进行曝光，那么斜曝光光束将会引起用于配置这些特征的掩模图案的图像发生移动。对所述掩模图案进行斜曝光还会引起印刷特征，即用于进行蚀刻的抗蚀掩模的特征的宽度发生变动。本专利技术的一个目的是解决上述问题，并提供一种极其精确且能力加大的方法。这种方法的特征在于使用基本上垂直于掩模图案的曝光光束，以及使用其中每个曝光射线穿越区包括用于将曝光射线衍射至相关衬底表面上的衍射结构的掩模图案。由于曝光光束垂直于掩模图案，因此贴近间隙宽度的变动就不再引起曝光图案的移动。入射在射线穿越区上的全部曝光射线被成适当角度导向狭槽的侧面，从而使得侧面在所需深度上曝光。将不再需要用于形成斜曝光光束的专用设备和两个曝光光源或反射器。斜射线仅形成于需要这种射线的位置上。由于曝光光束为准直光束，因此这种光束就可以用于在对所述壁进行曝光的同时使得设备掩模图案成像。应当指出，专利US-A 5,942,375公开了一种制造包括导电通路的印刷线路板的方法。这种方法使用带有特定类型的散射元件的掩模以便对孔内壁上的抗蚀层进行曝光。由于这种元件将曝光射线沿全向散射从而令孔中的整个抗蚀表面曝光，所以这种方法就不适于用来在孔中形成比较小的导电轨迹。该方法的第一实施例的特征在于使用了其中衍射结构为振幅结构的掩模图案。应当理解，振幅光栅结构是指由形成光栅条与中间条的交替透明条和非透明条形成的结构。这种光栅结构，即黑白结构，在分别入射于光栅条上的曝光光束部分和入射于中间条上的曝光光束部分之间引入了振幅差异。这种方法的一个优选实施例的特征在于使用了其中衍射结构为相位结构的掩模图案。应当理解，相位光栅结构是指全透明结构，其中光栅条的相位深度不同于中间条的相位深度。应当理解，光栅的相位深度是指分别由光栅条所传送的曝光光束与中间条所传送的曝光光束之间的相位差异。为了产生相位差异，光栅条可以位于不同于中间条的层面上，或者它们可以具有不同于中间条的折射系数。由于相位光栅完全透明，所以就容许将比振幅光栅更多的入射射线部分集中于所需位置上。优选地，后一种方法的特征在于使用了其中相位结构的占空因数为50％而相位深度为180°的掩模图案。相位光栅的占空因数应当理解成是指光栅条的宽度与光栅间距的比率，光栅间距即光栅条与中间条的总宽度。占空因数为50％且相位深度为180°的相位光栅容许抑制不会有助于侧壁曝光的零级，即直接射线，并将所传送的射线集中于使得侧壁曝光的正负一级光束中。更优选地，这种方法的特征在于使用了其中衍射结构设计成用于以与衍射结构的平面的法线大致成20°的角度偏转入射曝光射线的掩模图案。光栅间距和射线波长决定了光栅反射射线的角度。对于选定波长，通常使用的20°的反射角度，其可以通过选择适当的光栅间距来实现。这种方法的特征还在于使用了包括与衍射结构邻接的掩模构造的掩模图案，这些掩模构造与将要配置在衬底上表面层中的衬底构造相对应。使用这种掩模图案容许与在侧面上进行布线的同时配置衬底顶面上的特征。这些特征可以构成电线，其与侧面上的布线连接并引向配置于衬底中的设备，例如电子部件。这些特征还可以形成这种部件的一部分，例如成为无源网络的感应线圈的绕组或电容器电极。本专利技术还涉及一种具有特别地设计用于这种新颖方法的掩模图案的掩模。这种掩模的特征在于其示出了一个或多个如以上所述的掩模构造。这种掩模的第一实施例的特征在于衍射结构为线性光栅。利用掩模图案中的这种衍射光栅，可以对衬底的一个端侧面或两个相对的端面进行布线。这种掩模的第二实施例的特征在于衍射结构为二维光栅结构。利用带有这种衍射结构的掩模图案，可以对衬底的互成90°角度的两个端侧面或两对相对的侧面同时进行布线。这种掩模的第三实施例的特征在于衍射结构包括多个线性衍射光栅，每个光栅均形成了公共圆形区的段。由于利用这种方法制造的设备在质量和传导条的宽度方面独一无二，因而这种设备就形成了本专利技术的一部分。而且，本专利技术容许制造迄今为止尚不能制造的带有侧面布线的设备。通过非限定性实例，参看下文中所描述的实施例，将会更清楚地理解本专利技术这些及其它方面。附图中附图说明图1示意性地示出了可以用于实现本专利技术的接近式印刷设备；图2示出了带有利用根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光刻方法，其用于为衬底的至少一个侧面提供包括至少一个导电条的电线，该方法包括以下步骤：提供包括至少一个侧面的衬底；在至少一个侧面上涂敷抗蚀层；提供包括掩模图案的掩模，其具有数量与待布线的侧面的数量相对应的多个曝光 射线穿越区；提供一种包括曝光射线源、掩模架和衬底架的接近式印刷设备；将衬底设置于衬底架中并将掩模设置于掩模架中，从而使得掩模图案的射线穿越区面向待布线的衬底侧面；通过射线穿越区使得所述表面曝光；将抗蚀材料从抗 蚀层上有选择地去除从而形成抗蚀图案；以及使用抗蚀图案作为用来配置传导材料的掩模以便获得所需的布线，其特征在于，使用基本上垂直于掩模图案的曝光光束，以及使用其中每个曝光射线穿越区包括用于将曝光射线衍射至相关衬底表面上的衍射结构的掩模图 案。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AJM内里斯森，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]