一种微纳结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微纳结构及其制备方法，涉及微纳光学技术领域，目的在于提供一种简化光刻工艺中各步骤的实现方式、提高光刻效率和抗蚀液去除效果的微纳结构及其制备方法，其技术要点是涉及该微纳结构制备方法的制造设备，制造设备包括用于加热晶圆片的加热系统、用于刻蚀电路图案的光照系统、用于清洗抗蚀剂的显影腔和用于带动承片台在加热系统、光照系统和显影腔之间移动的传动系统，且承片台进入显影腔清洗时，晶圆片的光刻面朝下，技术效果是通过设置传动系统，带动承片台在加热系统、光照系统和显影腔之间移动，改变现有光刻工艺中各步骤的实现方式，无需单独设置机械臂来安装烘干设备，承片台转动进入显影腔，简化晶圆片的清洗方法。清洗方法。清洗方法。

【技术实现步骤摘要】
一种微纳结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及微纳光学
，具体为一种微纳结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]微纳结构是光学领域的重要运用，其通过光刻工艺在晶圆片上刻蚀图案，从而完成微纳器件的加工；光刻工艺是用光刻机通过曝光将掩模版上图形转移到涂有光刻胶的晶圆片表面上，是一般的光刻工艺步骤包括匀胶、前烘、对准曝光、显影、后烘和冲洗等；光刻胶通过涂胶机利用旋涂的方式涂覆在基片上。
[0003]现有技术中，将晶圆片固定后，对于光刻工艺中的各项步骤依次进行，先利用机械臂带动烘干设备运动，使其移动至晶圆片上，之后，才对晶圆片进行前烘；而在曝光显影后，需要利用输水管路输送清洗液对着晶圆片冲洗，在此过程中，需要控制承片台不断旋转，才能完成对整个晶圆片的冲洗。
[0004]可以发现，由于现有光刻工艺中各步骤无法联动，导致各项步骤进行时，需要开启不同设备，增加了制造和运行成本，且晶圆片清洗时，清洗面始终朝上，一些液体和抗蚀液容易在晶圆片中残留，清洗效果不够理想。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种简化光刻工艺中各步骤的实现方式、提高光刻效率和抗蚀液去除效果的微纳结构及其制备方法。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种微纳结构，包括晶圆片，晶圆片上设有多个芯片，芯片上设有由光刻技术刻蚀形成的电路图案。
[0009]一种微纳结构的制备方法，应用于上述一种微纳结构，包括以下步骤：
[0010]S1、将抗蚀剂液体喷涂至晶圆片上，控制晶圆片高速旋转，使液体均匀分布至晶圆片上；
[0011]S2、加热涂覆有抗蚀剂的晶圆片以固化抗蚀剂；
[0012]S3、用光照射抗蚀剂使其反应，完成曝光刻蚀；
[0013]S4、将曝光的晶圆片浸入显影液中，然后去除多余的抗蚀剂，使电路图案显现；
[0014]S5、通过加热方式除去附着的冲洗液；
[0015]其中涉及该微纳结构制备方法的制造设备，制造设备包括用于加热晶圆片的加热系统、用于刻蚀电路图案的光照系统、用于清洗抗蚀剂的显影腔和用于带动承片台在加热系统、光照系统和显影腔之间移动的传动系统，且承片台进入显影腔清洗时，晶圆片的光刻面朝下。
[0016]优选地，在进行步骤S1之前，将晶圆片安装在承片台上，承片台通过传动系统调控，传动系统带动承片台沿着X轴移动。
[0017]优选地，承片台与晶圆片的接触面为陶瓷材料，承片台与晶圆片之间通过半导体陶瓷凝胶粘接固定。
[0018]优选地，加热系统包括烘干箱，烘干箱的内部固定安装有加热丝，烘干箱的侧壁开设有用于晶圆片进出的进出口；
[0019]光照系统包括驱动组件和光照组件，驱动组件用于带动光照组件沿着Y轴移动，光照组件包括光源、分光镜、反光镜和曝光镜头，曝光镜头下方设有掩模版，光源发出光线，光线依次穿过分光镜、反光镜后和曝光镜头，曝光镜头射出的光束穿过掩模版后刻蚀图案；
[0020]传动系统包括传动电机、传动螺杆、限位杆、传动气缸、传动台和转动电机，传动电机在机座的外壁上固定安装，传动电机的输出轴驱动连接传动螺杆，传动螺杆与机座的内壁转动连接，传动气缸在机座的外壁上固定安装，传动气缸的伸缩端固定安装限位杆，传动台与传动螺杆螺纹套接、并与限位杆滑动套接；
[0021]烘干箱在机座顶面固定安装，机座的内腔固定安装分隔板，分隔板的侧壁与机座的侧壁固定连接，且分隔板的一侧与机座之间形成显影腔，机座上开设有传动孔和清洗入口，转动电机在传动台上固定安装，转动电机的输出轴穿过传动孔并与承片台固定连接，传动系统带动承片台穿过清洗入口进入显影腔，且当承片台的中心与清洗入口的中心重合时，传动台与限位杆分离。
[0022]优选地，在S2中，控制传动电机正向旋转，传动螺杆为传动台提供旋转趋势，限位杆对传动台进行限位，使传动台沿着传动螺杆的轴向移动并带动承片台进入烘干箱。
[0023]优选地，在S3中，控制传动电机正反旋转，使传动台带动承片台沿着X轴左右移动；
[0024]启动驱动组件，驱动组件为驱动气缸，驱动气缸的伸缩端与光照组件的外壳固定连接，驱动气缸带动光照组件沿着Y轴往复移动。
[0025]优选地，在S4中，控制传动电机反向旋转，使传动台带动承片台移动至清洗入口的上方，此时，限位杆与传动台分离，传动电机继续运转，传动台跟随传动螺杆转动，使承片台进入显影腔的内部；
[0026]传动电机带动传动台高速旋转，显影腔用于盛放清洗液，晶圆片反复浸入清洗液的内部，除去抗蚀剂。
[0027]优选地，在S5中，控制传动电机正向旋转，使传动台沿着传动螺杆的轴向移动并带动承片台进入烘干箱，烘干箱中的加热丝通电加热，除去附着的清洗液；之后，电热丝继续通电加热，直至烘干箱温度达到半导体陶瓷凝胶的排除温度。
[0028](三)有益效果
[0029]与现有技术相比，本专利技术提供了一种微纳结构及其制备方法，具备以下有益效果：
[0030]1、通过设置传动系统，带动承片台在加热系统、光照系统和显影腔之间移动，改变现有光刻工艺中各步骤的实现方式，无需单独设置机械臂来安装烘干设备，并且，本方法中，还利用传动系统带动晶圆片进入显影腔，并使晶圆片在清洗时，其光刻面朝下，大大提高了抗蚀液的去除效果。
[0031]2、在显影腔中盛放清洗液，并使承片台转动进入显影腔，从而保证承片台沿着X轴高速旋转，确保晶圆片的光刻面反复浸入清洗液中刷洗，简化晶圆片的清洗方法，提高清洗效果和清洗效率。
附图说明
[0032]图1为本专利技术晶圆片的表面结构示意图；
[0033]图2为本专利技术制造设备的正面半剖结构示意图；
[0034]图3为本专利技术制造设备的右侧半剖结构示意图；
[0035]图4为本专利技术制造设备的右侧俯视结构示意图。
[0036]图中：1、机座；2、烘干箱；3、加热丝；4、进出口；5、光源；6、分光镜；7、反光镜；8、曝光镜头；9、掩模版；10、传动电机；11、传动螺杆；12、限位杆；13、传动台；14、转动电机；15、传动孔；16、清洗入口；17、晶圆片；18、承片台；19、密封板；20、芯片；21、显影腔；22、分隔板；23、传动气缸。
具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]请参考图1，一种微纳结构，包括晶圆片17，晶圆片17上设有多个芯片20，芯片20上设有由光刻技术刻蚀形成的电路图案。
[0039]本专利技术中的微纳结构，运用在光学领域，主要包括晶圆片17和在晶圆片17上的芯片20，芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微纳结构，包括晶圆片(17)，晶圆片(17)上设有多个芯片(20)，其特征在于：芯片(20)上设有由光刻技术刻蚀形成的电路图案。2.一种微纳结构的制备方法，应用于权利要求1所述的一种微纳结构，其特征在于，包括以下步骤：S1、将抗蚀剂液体喷涂至晶圆片(17)上，控制晶圆片(17)高速旋转，使液体均匀分布至晶圆片(17)上；S2、加热涂覆有抗蚀剂的晶圆片(17)以固化抗蚀剂；S3、用光照射抗蚀剂使其反应，完成曝光刻蚀；S4、将曝光的晶圆片(17)浸入显影液中，然后去除多余的抗蚀剂，使电路图案显现；S5、通过加热方式除去附着的冲洗液；其中涉及该微纳结构制备方法的制造设备，制造设备包括用于加热晶圆片(17)的加热系统、用于刻蚀电路图案的光照系统、用于清洗抗蚀剂的显影腔(21)和用于带动承片台(18)在加热系统、光照系统和显影腔(21)之间移动的传动系统，且承片台(18)进入显影腔(21)清洗时，晶圆片(17)的光刻面朝下。3.根据权利要求2所述的一种微纳结构的制备方法，其特征在于：在进行步骤S1之前，将晶圆片(17)安装在承片台(18)上，承片台(18)通过传动系统调控，传动系统带动承片台(18)沿着X轴移动。4.根据权利要求3所述的一种微纳结构的制备方法，其特征在于：承片台(18)与晶圆片(17)的接触面为陶瓷材料，承片台(18)与晶圆片(17)之间通过半导体陶瓷凝胶粘接固定。5.根据权利要求4所述的一种微纳结构的制备方法，其特征在于：加热系统包括烘干箱(2)，烘干箱(2)的内部固定安装有加热丝(3)，烘干箱(2)的侧壁开设有用于晶圆片(17)进出的进出口(4)；光照系统包括驱动组件和光照组件，驱动组件用于带动光照组件沿着Y轴移动，光照组件包括光源(5)、分光镜(6)、反光镜(7)和曝光镜头(8)，曝光镜头(8)下方设有掩模版(9)，光源(5)发出光线，光线依次穿过分光镜(6)、反光镜(7)后和曝光镜头(8)，曝光镜头(8)射出的光束穿过掩模版(9)后刻蚀图案；传动系统包括传动电机(10)、传动螺杆(11)、限位杆(12)、传动气缸(23)、传动台(13)和转动电机(14)，传动电机(10)在机座(1)的外壁上固定安装，传动电机(10)的输出轴驱动连接传动螺杆(11)，传动螺杆(11)与机座(1)的内壁转动连接，传动气缸(23)在机...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，徐鹏飞，
申请(专利权)人：无锡华兴光电研究有限公司，
类型：发明
国别省市：