專利名稱：X射線掩模與石英環紫外固化裝置及使用方法
技術領域：
本發明涉及微細加工領域，特別是一種用于X射線掩模與石英環紫外固化裝置及使用方法。
背景技術：
將X射線光刻技術應用于毫米波電路的制作相比于其它光刻手段有許多優點，比如它可以滿足毫米波電路制造需要0.05～0.25微米各尺寸的加工技術；一臺點光源X射線光刻機效率超過7臺電子束直寫機，X射線光刻技術出來的T型柵圖形非常容易剝離，等等。X射線光刻技術的難點是X射線掩模的制作，在X射線掩模的制作過程中，必需將X射線掩模襯基與石英環進行鍵合，其鍵合過程可以描述如下將X射線掩模與硼硅玻璃環上夾具→夾具施加外壓力→升溫→陽極氧化鍵合硼硅玻璃環→降溫→去除外壓力→去除夾具，這個過程非常復雜，影響鍵合質量的因素非常多，而且會在一定程度上影響X射線掩模的定位精度。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述困難，提供一種用于X射線掩模與石英環紫外固化裝置及使用方法，取代上述復雜的鍵合過程，具有結構簡單和操作方便的優點，可以有效避免常規X射線掩模鍵合工藝過程中引起的氮化硅形變，而且鍵合時間很短，鍵合對準精度可以達到1微米，可以滿足X射線掩模鍵合的要求。
本發明一種用于X射線掩模與石英環紫外固化裝置，其特征在于，包括一X射線掩模工作臺，該工作臺包括安裝在其上的X方向位移手輪、Y方向位移手輪和繞Z軸旋轉手輪；一真空夾具位于X射線掩模工作臺的下方，該真空夾具通過管道來真空吸附X射線掩模，X射線掩模工作臺主要用來放置待紫外固化的X射線掩模；一石英環工作臺，該工作臺包括安裝在其上的X方向粗調位移手輪、X方向細調位移手輪、Y方向粗調位移手輪、Y方向細調位移手輪、Z方向粗調位移手輪和Z方向細調位移手輪，該石英環工作臺主要用來放置待紫外固化的石英環，該石英環工作臺位于X射線掩模工作臺的下方，以防止X射線掩模的形變；一紫外光源，用于提供紫外固化所需要的紫外光源，該紫外光源位于石英環工作臺的下方；一平行透鏡，用于擴束，該平行透鏡位于石英環工作臺和紫外光源之間；一用于觀測對準狀況的顯微鏡，用于觀測待紫外固化的X射線掩模和石英環的對準狀況，以便位移調節X射線掩模和石英環，該顯微鏡位于X射線掩模工作臺的上方；所說的X射線掩模工作臺、石英環工作臺、紫外光源、平行透鏡和顯微鏡均安裝在一框架上。
其中所述的紫外光源發出的紫外光經過平行透鏡后從石英環工作臺下方平行入射透過X射線掩模。
其中所述的石英環工作臺位移調節精度小于1微米。
其中真空夾具通過管道來真空吸附X射線掩模的四周邊緣非圖形區域。
本發明一種用于X射線掩模與石英環紫外固化裝置的使用方法，其特征在于，包括下列步驟(1)真空夾具通過管道來真空吸附將要紫外固化鍵合的X射線掩模并固定在X射線掩模工作臺上；(2)將要紫外固化鍵合的石英環固定在石英環工作臺上；(3)往將要紫外固化鍵合的石英環邊緣一點或者三點滴上紫外固化固化膠；(4)調節Z方向粗調位移手輪使石英環工作臺在Z方向上升，使石英環與X射線掩模保持一定間隙；(5)調節X射線掩模工作臺的X方向位移手輪，Y方向位移手輪和繞Z軸旋轉手輪，并調節石英環工作臺的X方向粗調位移手輪和Y方向粗調位移手輪，使石英環與X射線掩模預對準；(6)借助顯微鏡的觀察，反復調節石英環工作臺的X方向細調位移手輪和Y方向細調位移手輪，使石英環與X射線掩模精確對準；(7)調節Z方向細調位移手輪使石英環工作臺在Z方向細微上升，使石英環與X射線掩模緊密接觸；(8)打開紫外光源，紫外光透過平行透鏡從下方平行入射，石英環與X射線掩模紫外固化鍵合，完成X射線掩模與的石英環的紫外固化鍵合過程。
其中將要紫外固化鍵合的X射線掩模吸附并固定在X射線掩模工作臺上，其中X射線掩模的圖形在上方。
其中X射線掩模與石英環對準。
其中X射線掩模石英環對準后緊密接觸。
其中X射線掩模石英環緊密接觸后打開紫外光源，對紫外膠進行紫外固化。
本發明具有結構簡單和操作方便的優點，可以有效避免常規X射線掩模鍵合工藝過程中引起的氮化硅形變，而且鍵合時間很短，鍵合對準精度可以達到1微米，可以滿足X射線掩模鍵合的要求。
圖1是本發明裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
首先請參閱圖1所示，本發明所述的一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置，包括一X射線掩模工作臺14，該工作臺14包括安裝在其上的X方向位移手輪15、Y方向位移手輪16和繞Z軸旋轉手輪17；一真空夾具12位于X射線掩模工作臺14的下方，該真空夾具12通過管道13來真空吸附X射線掩模11，X射線掩模工作臺14主要用來放置待紫外固化的X射線掩模11，其中真空夾具12通過管道13來真空吸附X射線掩模11的四周邊緣非圖形區域；一石英環工作臺3，該工作臺3包括安裝在其上的X方向粗調位移手輪4、X方向細調位移手輪5、Y方向粗調位移手輪6、Y方向細調位移手輪7、Z方向粗調位移手輪8和Z方向細調位移手輪9，該石英環工作臺3主要用來放置待紫外固化的石英環，該石英環工作臺3位于X射線掩模工作臺14的下方，以防止X射線掩模的形變，所述的石英環工作臺3位移調節精度小于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，該紫外光源1位于石英環工作臺3的下方，其中所述的紫外光源1發出的紫外光經過平行透鏡2后從石英環工作臺3下方平行入射透過X射線掩模；一平行透鏡2，用于擴束，該平行透鏡2位于石英環工作臺3和紫外光源1之間；一用于觀測對準狀況的顯微鏡18，用于觀測待紫外固化的X射線掩模和石英環的對準狀況，以便位移調節X射線掩模和石英環，該顯微鏡18位于X射線掩模工作臺14的上方；所說的X射線掩模工作臺14、石英環工作臺3、紫外光源1、平行透鏡2和顯微鏡18均安裝在一框架上(所說的框架圖中未示)。
本發明所述的一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置的使用方法，包括下列步驟(1)真空夾具12通過管道13來真空吸附將要紫外固化鍵合的X射線掩模11并固定在X射線掩模工作臺14上，其中X射線掩模的圖形在上方；(2)將要紫外固化鍵合的石英環固定在石英環工作臺3上，其中X射線掩模與石英環對準，X射線掩模石英環對準后緊密接觸；(3)往將要紫外固化鍵合的石英環邊緣一點或者三點滴上紫外固化固化膠；(4)調節Z方向粗調位移手輪8使石英環工作臺3在Z方向上升，使石英環與X射線掩模保持一定間隙；(5)調節X射線掩模工作臺14的X方向位移手輪15，Y方向位移手輪16和繞Z軸旋轉手輪17，并調節石英環工作臺3的X方向粗調位移手輪4和Y方向粗調位移手輪6，使石英環與X射線掩模預對準；(6)借助顯微鏡18的觀察，反復調節石英環工作臺3的X方向細調位移手輪5和Y方向細調位移手輪7，使石英環與X射線掩模精確對準；(7)調節Z方向細調位移手輪9使石英環工作臺3在Z方向細微上升，使石英環與X射線掩模緊密接觸；
(8)打開紫外光源1，紫外光透過平行透鏡2從下方平行入射，石英環與X射線掩模紫外固化鍵合，完成X射線掩模與的石英環的紫外固化鍵合過程。
在X射線掩模與石英環鍵合的過程中，要紫外固化鍵合的X射線掩模吸附并固定在X射線掩模工作臺14上，其中X射線掩模的圖形在上方。X射線掩模與石英環紫外固化鍵合的順序可以簡單描述如下首先X射線掩模與石英環對準，然后X射線掩模石英環緊密接觸，最后打開紫外光源1，對紫外膠進行紫外固化。
權利要求
1.一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置，其特征在于，包括一X射線掩模工作臺，該工作臺包括安裝在其上的X方向位移手輪、Y方向位移手輪和繞Z軸旋轉手輪；一真空夾具位于X射線掩模工作臺的下方，該真空夾具通過管道來真空吸附X射線掩模，X射線掩模工作臺主要用來放置待紫外固化的X射線掩模；一石英環工作臺，該工作臺包括安裝在其上的X方向粗調位移手輪、X方向細調位移手輪、Y方向粗調位移手輪、Y方向細調位移手輪、Z方向粗調位移手輪和Z方向細調位移手輪，該石英環工作臺主要用來放置待紫外固化的石英環，該石英環工作臺位于X射線掩模工作臺的下方，以防止X射線掩模的形變；一紫外光源，用于提供紫外固化所需要的紫外光源，該紫外光源位于石英環工作臺的下方；一平行透鏡，用于擴束，該平行透鏡位于石英環工作臺和紫外光源之間；一用于觀測對準狀況的顯微鏡，用于觀測待紫外固化的X射線掩模和石英環的對準狀況，以便位移調節X射線掩模和石英環，該顯微鏡位于X射線掩模工作臺的上方；所說的X射線掩模工作臺、石英環工作臺、紫外光源、平行透鏡和顯微鏡均安裝在一框架上。
2.根據權利1所述的一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置，其特征在于，其中所述的紫外光源發出的紫外光經過平行透鏡后從石英環工作臺下方平行入射透過X射線掩模。
3.根據權利1所述的一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置，其特征在于，其中所述的石英環工作臺位移調節精度小于1微米。
4.根據權利1所述的一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置，其特征在于，其中真空夾具通過管道來真空吸附X射線掩模的四周邊緣非圖形區域。
5.一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置的使用方法，其特征在于，包括下列步驟(1)真空夾具通過管道來真空吸附將要紫外固化鍵合的X射線掩模并固定在X射線掩模工作臺上；(2)將要紫外固化鍵合的石英環固定在石英環工作臺上；(3)往將要紫外固化鍵合的石英環邊緣一點或者三點滴上紫外固化固化膠；(4)調節Z方向粗調位移手輪使石英環工作臺在Z方向上升，使石英環與X射線掩模保持一定間隙；(5)調節X射線掩模工作臺的X方向位移手輪，Y方向位移手輪和繞Z軸旋轉手輪，并調節石英環工作臺的X方向粗調位移手輪和Y方向粗調位移手輪，使石英環與X射線掩模預對準；(6)借助顯微鏡的觀察，反復調節石英環工作臺的X方向細調位移手輪和Y方向細調位移手輪，使石英環與X射線掩模精確對準；(7)調節Z方向細調位移手輪使石英環工作臺在Z方向細微上升，使石英環與X射線掩模緊密接觸；(8)打開紫外光源，紫外光透過平行透鏡從下方平行入射，石英環與X射線掩模紫外固化鍵合，完成X射線掩模與的石英環的紫外固化鍵合過程。
6.根據權利5所述的一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置的使用方法，其特征在于，其中將要紫外固化鍵合的X射線掩模吸附并固定在X射線掩模工作臺上，其中X射線掩模的圖形在上方。
7.根據權利5所述的一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置的使用方法，其特征在于，其中X射線掩模與石英環對準。
8.根據權利5所述的一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置的使用方法，其特征在于，其中X射線掩模石英環對準后緊密接觸。
9.根據權利5所述的一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置的使用方法，其特征在于，其中X射線掩模石英環緊密接觸后打開紫外光源，對紫外膠進行紫外固化。
全文摘要
一種X射線掩模與石英環紫外固化裝置包括一X射線掩模工作臺，該工作臺包括安裝在其上的X方向位移手輪、Y方向位移手輪和繞Z軸旋轉手輪；一真空夾具位于X射線掩模工作臺的下方，該真空夾具通過管道來真空吸附X射線掩模，X射線掩模工作臺主要用來放置待紫外固化的X射線掩模；一石英環工作臺，該石英環工作臺位于X射線掩模工作臺的下方，以防止X射線掩模的形變；一紫外光源位于石英環工作臺的下方；一平行透鏡位于石英環工作臺和紫外光源之間；一用于觀測對準狀況的顯微鏡位于X射線掩模工作臺的上方；所說的X射線掩模工作臺、石英環工作臺、紫外光源、平行透鏡和顯微鏡均安裝在一框架上。
文檔編號G03F1/22GK1567088SQ0314740
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月7日 優先權日2003年7月7日
發明者謝常青, 葉甜春, 陳大鵬, 李兵 申請人:中國科學院微電子中心