X射线掩模与石英环紫外固化装置及使用方法

摘要

一种X射线掩模与石英环紫外固化装置包括：一X射线掩模工作台，该工作台包括安装在其上的X方向位移手轮、Y方向位移手轮和绕Z轴旋转手轮；一真空夹具位于X射线掩模工作台的下方，该真空夹具通过管道来真空吸附X射线掩模，X射线掩模工作台主要用来放置待紫外固化的X射线掩模；一石英环工作台，该石英环工作台位于X射线掩模工作台的下方，以防止X射线掩模的形变；一紫外光源位于石英环工作台的下方；一平行透镜位于石英环工作台和紫外光源之间；一用于观测对准状况的显微镜位于X射线掩模工作台的上方；所说的X射线掩模工作台、石英环工作台、紫外光源、平行透镜和显微镜均安装在一框架上。

说明书

技术领域

本发明涉及微细加工领域，特别是一种用于X射线掩模与石英环紫外固化装置及使用方法。

背景技术

将X射线光刻技术应用于毫米波电路的制作相比于其它光刻手段有许多优点，比如它可以满足毫米波电路制造需要0.05～0.25微米各尺寸的加工技术；一台点光源X射线光刻机效率超过7台电子束直写机，X射线光刻技术出来的T型栅图形非常容易剥离，等等。X射线光刻技术的难点是X射线掩模的制作，在X射线掩模的制作过程中，必需将X射线掩模衬基与石英环进行键合，其键合过程可以描述如下：将X射线掩模与硼硅玻璃环上夹具→夹具施加外压力→升温→阳极氧化键合硼硅玻璃环→降温→去除外压力→去除夹具，这个过程非常复杂，影响键合质量的因素非常多，而且会在一定程度上影响X射线掩模的定位精度。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述困难，提供一种用于X射线掩模与石英环紫外固化装置及使用方法，取代上述复杂的键合过程，具有结构简单和操作方便的优点，可以有效避免常规X射线掩模键合工艺过程中引起的氮化硅形变，而且键合时间很短，键合对准精度可以达到1微米，可以满足X射线掩模键合的要求。

本发明一种用于X射线掩模与石英环紫外固化装置，其特征在于，包括：

一X射线掩模工作台，该工作台包括安装在其上的X方向位移手轮、Y方向位移手轮和绕Z轴旋转手轮；一真空夹具位于X射线掩模工作台的下方，该真空夹具通过管道来真空吸附X射线掩模，X射线掩模工作台主要用来放置待紫外固化的X射线掩模；

一石英环工作台，该工作台包括安装在其上的X方向粗调位移手轮、X方向细调位移手轮、Y方向粗调位移手轮、Y方向细调位移手轮、Z方向粗调位移手轮和Z方向细调位移手轮，该石英环工作台主要用来放置待紫外固化的石英环，该石英环工作台位于X射线掩模工作台的下方，以防止X射线掩模的形变；

一紫外光源，用于提供紫外固化所需要的紫外光源，该紫外光源位于石英环工作台的下方；

一平行透镜，用于扩束，该平行透镜位于石英环工作台和紫外光源之间；

一用于观测对准状况的显微镜，用于观测待紫外固化的X射线掩模和石英环的对准状况，以便位移调节X射线掩模和石英环，该显微镜位于X射线掩模工作台的上方；

所说的X射线掩模工作台、石英环工作台、紫外光源、平行透镜和显微镜均安装在一框架上。

其中所述的紫外光源发出的紫外光经过平行透镜后从石英环工作台下方平行入射透过X射线掩模。

其中所述的石英环工作台位移调节精度小于1微米。

其中真空夹具通过管道来真空吸附X射线掩模的四周边缘非图形区域。

本发明一种用于X射线掩模与石英环紫外固化装置的使用方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)真空夹具通过管道来真空吸附将要紫外固化键合的X射线掩模并固定在X射线掩模工作台上；

(2)将要紫外固化键合的石英环固定在石英环工作台上；

(3)往将要紫外固化键合的石英环边缘一点或者三点滴上紫外固化固化胶；

(4)调节Z方向粗调位移手轮使石英环工作台在Z方向上升，使石英环与X射线掩模保持一定间隙；

(5)调节X射线掩模工作台的X方向位移手轮，Y方向位移手轮和绕Z轴旋转手轮，并调节石英环工作台的X方向粗调位移手轮和Y方向粗调位移手轮，使石英环与X射线掩模预对准；

(6)借助显微镜的观察，反复调节石英环工作台的X方向细调位移手轮和Y方向细调位移手轮，使石英环与X射线掩模精确对准；

(7)调节Z方向细调位移手轮使石英环工作台在Z方向细微上升，使石英环与X射线掩模紧密接触；

(8)打开紫外光源，紫外光透过平行透镜从下方平行入射，石英环与X射线掩模紫外固化键合，完成X射线掩模与的石英环的紫外固化键合过程。

其中将要紫外固化键合的X射线掩模吸附并固定在X射线掩模工作台上，其中X射线掩模的图形在上方。

其中X射线掩模与石英环对准。

其中X射线掩模石英环对准后紧密接触。

其中X射线掩模石英环紧密接触后打开紫外光源，对紫外胶进行紫外固化。

本发明具有结构简单和操作方便的优点，可以有效避免常规X射线掩模键合工艺过程中引起的氮化硅形变，而且键合时间很短，键合对准精度可以达到1微米，可以满足X射线掩模键合的要求。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

首先请参阅图1所示，本发明所述的一种X射线掩模与石英环紫外固化装置，包括：

一X射线掩模工作台14，该工作台14包括安装在其上的X方向位移手轮15、Y方向位移手轮16和绕Z轴旋转手轮17；一真空夹具12位于X射线掩模工作台14的下方，该真空夹具12通过管道13来真空吸附X射线掩模11，X射线掩模工作台14主要用来放置待紫外固化的X射线掩模11，其中真空夹具12通过管道13来真空吸附X射线掩模11的四周边缘非图形区域；

一石英环工作台3，该工作台3包括安装在其上的X方向粗调位移手轮4、X方向细调位移手轮5、Y方向粗调位移手轮6、Y方向细调位移手轮7、Z方向粗调位移手轮8和Z方向细调位移手轮9，该石英环工作台3主要用来放置待紫外固化的石英环，该石英环工作台3位于X射线掩模工作台14的下方，以防止X射线掩模的形变，所述的石英环工作台3位移调节精度小于1微米；

一紫外光源1，用于提供紫外固化所需要的紫外光源，该紫外光源1位于石英环工作台3的下方，其中所述的紫外光源1发出的紫外光经过平行透镜2后从石英环工作台3下方平行入射透过X射线掩模；

一平行透镜2，用于扩束，该平行透镜2位于石英环工作台3和紫外光源1之间；

一用于观测对准状况的显微镜18，用于观测待紫外固化的X射线掩模和石英环的对准状况，以便位移调节X射线掩模和石英环，该显微镜18位于X射线掩模工作台14的上方；

所说的X射线掩模工作台14、石英环工作台3、紫外光源1、平行透镜2和显微镜18均安装在一框架上(所说的框架图中未示)。

本发明所述的一种X射线掩模与石英环紫外固化装置的使用方法，包括下列步骤：

(1)真空夹具12通过管道13来真空吸附将要紫外固化键合的X射线掩模11并固定在X射线掩模工作台14上，其中X射线掩模的图形在上方；

(2)将要紫外固化键合的石英环固定在石英环工作台3上，其中X射线掩模与石英环对准，X射线掩模石英环对准后紧密接触；

(3)往将要紫外固化键合的石英环边缘一点或者三点滴上紫外固化固化胶；

(4)调节Z方向粗调位移手轮8使石英环工作台3在Z方向上升，使石英环与X射线掩模保持一定间隙；

(5)调节X射线掩模工作台14的X方向位移手轮15，Y方向位移手轮16和绕Z轴旋转手轮17，并调节石英环工作台3的X方向粗调位移手轮4和Y方向粗调位移手轮6，使石英环与X射线掩模预对准；

(6)借助显微镜18的观察，反复调节石英环工作台3的X方向细调位移手轮5和Y方向细调位移手轮7，使石英环与X射线掩模精确对准；

(7)调节Z方向细调位移手轮9使石英环工作台3在Z方向细微上升，使石英环与X射线掩模紧密接触；

(8)打开紫外光源1，紫外光透过平行透镜2从下方平行入射，石英环与X射线掩模紫外固化键合，完成X射线掩模与的石英环的紫外固化键合过程。

在X射线掩模与石英环键合的过程中，要紫外固化键合的X射线掩模吸附并固定在X射线掩模工作台14上，其中X射线掩模的图形在上方。X射线掩模与石英环紫外固化键合的顺序可以简单描述如下：首先X射线掩模与石英环对准，然后X射线掩模石英环紧密接触，最后打开紫外光源1，对紫外胶进行紫外固化。