交错式双光罩滚轮光刻设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种光刻设备，特别是涉及一种交错式双光罩滚轮光刻设备。


背景技术：

2.现有的滚轮光刻设备在对一金属滚轮上的一光阻层曝光时，为了在光阻层上形成复杂的二维全息图案，往往需要配合具有复杂的二维全息图案的光罩以形成复杂的二维全息图案。然而，这种具有复杂的二维全息图案的光罩往往价格不菲，因此也使得整体光刻工艺的成本上升。
3.因此，如何通过结构设计的改良来克服上述的缺陷已成为该项事业所要解决的重要课题之一。


技术实现要素：

4.本实用新型的实施例针对现有技术的不足提供一种交错式双光罩滚轮光刻设备，所述交错式双光罩滚轮光刻设备能有效地改善现有的滚轮光刻设备所可能产生的缺陷。
5.本实用新型的其中一个实施例公开一种交错式双光罩滚轮光刻设备，所述交错式双光罩滚轮光刻设备包括：一滚轮固定装置，用来固定包覆有一光阻层的一金属滚轮，并且所述金属滚轮的长度介于1.6米至1.8米之间；以及一光刻装置，与所述滚轮固定装置间隔开地设置，并且所述光刻装置包含：两个曝光光源；及两个光罩，安装于两个所述曝光光源，并且两个所述曝光光源能用来配合两个所述光罩对所述光阻层的任两个位置相邻的区域分别照射一第一光刻光线及一第二光刻光线；其中，两个所述光罩分别形成有彼此间隔开且相互平行的多个正弦波图案，并且一个所述光罩的任一个所述正弦波图案的长度方向垂直于另一个所述光罩的任一个所述正弦波图案的长度方向。
6.优选地，所述交错式双光罩滚轮光刻设备还包括一无尘腔体，并且所述滚轮固定装置以及所述光刻装置设置于所述无尘腔体中。
7.优选地，所述交错式双光罩滚轮光刻设备还包括一移动装置，所述移动装置与两个所述曝光光源及两个所述光罩连接且能用来移动两个所述曝光光源及两个所述光罩。
8.优选地，所述交错式双光罩滚轮光刻设备还包括一浸润装置，所述浸润装置包含一容置槽及安装于所述容置槽的两个盖体，并且所述容置槽用来容纳一显影剂，两个所述盖体用来防止外部的灰尘进入所述容置槽中。
9.优选地，所述交错式双光罩滚轮光刻设备还包括一升降装置，所述升降装置包含一升降机构以及安装于所述升降机构的一支撑机构；其中，所述支撑机构用来支撑所述浸润装置的底部，而所述升降机构用来使所述浸润装置沿垂直于所述金属滚轮的轴心的方向移动。
10.优选地，所述交错式双光罩滚轮光刻设备还包括一转动装置，所述转动装置安装于所述滚轮固定装置，并且所述转动装置用来转动所述金属滚轮。
11.优选地，所述滚轮固定装置包含一夹持机构，所述夹持机构安装于所述转动装置，
并且所述夹持机构用来夹持所述金属滚轮；其中，当所述转动装置运行时，所述转动装置能转动所述夹持机构，使所述金属滚轮被所述夹持机构转动。
12.优选地，所述转动装置包含一速度控制机构，所述速度控制机构能用来使所述金属滚轮以介于1转/分钟至120转/分钟的一浸润速度转动。
13.优选地，所述转动装置包含一速度控制机构，所述速度控制机构能用来使所述金属滚轮以介于2900转/分钟至4500转/分钟的一甩干速度转动。
14.优选地，所述交错式双光罩滚轮光刻设备还包括一烘烤装置，所述烘烤装置与所述滚轮固定装置间隔开地设置。
15.本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的所述交错式双光罩滚轮光刻设备能通过“两个所述光罩安装于两个所述曝光光源，并且两个所述曝光光源能用来配合两个所述光罩对所述光阻层的任两个位置相邻的区域分别照射第一光刻光线及所述第二光刻光线”的技术手段，降低工艺成本并减少作业时间。
16.为能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，但是这些说明与附图仅用来说明本实用新型，而非对本实用新型的保护范围作任何的限制。
附图说明
17.图1为本实用新型的实施例的交错式双光罩滚轮光刻设备的立体示意图。
18.图2为本实用新型的实施例的交错式双光罩滚轮光刻设备的另一立体示意图。
19.图3为本实用新型的实施例的交错式双光罩滚轮光刻设备的动作示意图(一)。
20.图4为本实用新型的实施例的交错式双光罩滚轮光刻设备的动作示意图(二)。
21.图5为本实用新型的实施例的交错式双光罩滚轮光刻设备的动作示意图(三)。
22.图6为本实用新型的实施例的光罩的俯视示意图。
23.图7为本实用新型的实施例的光罩的另一俯视示意图。
具体实施方式
24.以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所公开有关“交错式双光罩滚轮光刻设备”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。另外，需事先声明的是，本实用新型的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘。此外，以下如有指出请参阅特定附图或是如特定附图所示，其仅是用以强调于后续说明中，所涉及的相关内容大部份出现于该特定附图中，但不限制该后续说明中仅可参考所述特定附图。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。
25.应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”应视实际情况而可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
26.请参阅图1至图7所示，其为本实用新型的实施例，需先说明的是，本实施例所对应到的附图及其所提及的相关数量与外形仅用来具体地说明本实用新型的实施方式，以便于了解本实用新型的内容，而非用来局限本实用新型的保护范围。
27.如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种交错式双光罩滚轮光刻设备100，其包括：一滚轮固定装置1、一光刻装置2、一转动装置3、一移动装置4、一浸润装置5、一升降装置6、一烘烤装置7以及一无尘腔体8，但本实用新型不限于此。举例来说，于本实用新型未示出的其他实施例中，所述交错式双光罩滚轮光刻设备100也可以不包含有所述烘烤装置7以及所述无尘腔体8。
28.以下为方便说明与理解，将依次说明所述滚轮固定装置1、所述转动装置3、所述光刻装置2、所述移动装置4、所述浸润装置5、所述升降装置6、所述烘烤装置7以及所述无尘腔体8的具体结构，并适时地说明上述各装置之间的相互位置关系及作动关系。
29.如图1至图5所示，所述滚轮固定装置1用来固定包覆有一光阻层300的一金属滚轮200，并且所述转动装置3安装于所述滚轮固定装置1，而所述转动装置3用来转动所述金属滚轮200。进一步地说，于本实施例中，所述滚轮固定装置1包含一夹持机构11，并且所述夹持机构11安装于所述转动装置3。其中，所述夹持机构11用来夹持所述金属滚轮200，并且当所述转动装置3运行时，所述转动装置3能转动所述夹持机构11，使所述金属滚轮200被所述夹持机构11转动。
30.需要说明的是，所述夹持机构11包含一圆形弹性筒夹(图中未示出)，并且所述夹持机构11通过油压驱动的方式使所述圆形弹性筒夹可以夹持所述金属滚轮200，但本实用新型并不限于此。举例来说，所述圆形弹性筒夹也可以是车床夹头等其他夹具，并且所述夹持机构11也可以通过气压驱动或手动的方式使所述圆形弹性筒夹能夹持所述金属滚轮200。
31.需要说明的是，所述转动装置3包含一速度控制机构(图中未示出)，所述速度控制机构能用来使所述金属滚轮200以介于2900转/分钟至4500转/分钟的一甩干速度转动，或者使所述金属滚轮200以介于1转/分钟至120转/分钟的一浸润速度转动。
32.需要说明的是，于本实施例中，所述光阻层300由正光阻剂形成，并且所述光阻层300主要由酚醛树脂制成，并且所述金属滚轮200优选由不锈钢制成，而所述金属滚轮200的长度介于1.6米～1.8米之间，但本实用新型并不限于此。举例来说，所述金属滚轮200也可以由锡、铅、锌、铝、铜、黄铜、铁、镍、钴、钨、铬或硬度大于铬的金属制成，而所述光阻层300也可以由环氧树脂等正光阻剂材料制成。
33.所述滚轮固定装置1以及所述转动装置3介绍至此，以下将开始介绍所述光刻装置2。如图1至图5所示，所述光刻装置2与所述滚轮固定装置1间隔开地设置，并且所述光刻装置2包含两个曝光光源21及安装于两个所述曝光光源21的两个光罩22，并且两个所述曝光光源21能用来配合两个所述光罩22对所述光阻层300的任两个位置相邻的区域(图中未标出)分别照射一第一光刻光线(图中未示出)及一第二光刻光线(图中未示出)。也就是说，所述第一光刻光线及所述第二光刻光线是交错且不重叠地照射所述光阻层300的任两个位置相邻的区域。其中，所述区域的面积大小随每个所述光罩22的面积大小及每个所述光罩22与所述金属滚轮200之间的距离而有所不同。
34.需要说明的是，如图6及图7所示，两个所述光罩22分别形成有彼此间隔开且相互
平行的多个正弦波图案221，并且一个所述光罩22的任一个所述正弦波图案221的长度方向垂直于另一个所述光罩22的任一个所述正弦波图案221的长度方向。
35.由此，所述交错式双光罩滚轮光刻设备100能通过“两个所述曝光光源21能用来配合两个所述光罩22对所述光阻层300的任两个位置相邻的所述区域分别照射所述第一光刻光线及所述第二光刻光线”以及“两个所述光罩22分别形成有彼此间隔开且相互平行的多个所述正弦波图案221，并且一个所述光罩22的任一个所述正弦波图案221的所述长度方向垂直于另一个所述光罩22的任一个所述正弦波图案221的所述长度方向”的技术手段，使在所述光阻层300上形成交错的多个光刻图案(图中未标出)。
36.所述光刻装置2介绍至此，以下将开始介绍所述移动装置4。如图1至图5所示，所述移动装置4与所述滚轮固定装置1间隔开地设置，并且所述移动装置4与两个所述曝光光源及两个所述光罩连接且能用来移动两个所述曝光光源21及两个所述光罩22以使所述光刻图案能在所述光阻层300上平均地分布。
37.所述移动装置4介绍至此，以下将开始介绍所述浸润装置5以及所述升降装置6。如图1至图5所示，所述浸润装置5包含一容置槽51及安装于所述容置槽51上的两个盖体52，并且所述容置槽51能用来容纳一显影剂5a，而两个所述盖体52能用来避免过多灰尘或杂质进入所述容置槽51中；所述升降装置6包含一升降机构61以及安装于所述升降机构61的一支撑机构62，并且所述支撑机构62用来支撑所述浸润装置5的所述容置槽51的底部，而所述升降机构61用来使所述浸润装置5的所述容置槽51沿垂直于所述金属滚轮200的轴心的方向移动。
38.需要说明的是，如图1至图5所示，当所述金属滚轮200位于所述浸润装置5的所述容置槽51中时，所述金属滚轮200能被用来浸润于所述浸润装置5的所述容置槽51中的所述显影剂5a，并且所述金属滚轮200能被所述转动装置3以所述浸润速度转动，以使所述金属滚轮200能均匀地被分布有所述显影剂5a，并使所述光阻层300的受到曝光的部分溶于所述显影剂5a中，进而形成一图案化光阻层400。
39.此外，当所述金属滚轮200在所述容置槽51中浸润于所述显影剂5a完毕后，所述金属滚轮200能被所述转动装置3以所述甩干速度转动，以使残留于所述光阻层300上的所述显影剂5a从所述金属滚轮200分离。
40.需要说明的是，所述显影剂5a的组成材料的种类与组成材料比例对应于所述光阻层300的组成材料的种类与组成材料比例。换句话说，所述显影剂5a包含的组成材料种类与组成材料比例会随所述光阻层300的组成材料的种类与比例变化。所述显影剂5a于本实施例中包含溶解有四甲基氢氧化铵(tmah)的碱水溶液，但本实用新型并不限于此。举例来说，于其他实施例中，溶解有四甲基氢氧化铵(tmah)的所述碱水溶液也可以被替换成溶解有四乙基氢氧化铵(teah)、四丙基氢氧化铵(tpah)或四丁基氢氧化铵(tbah)的碱水溶液。
41.所述浸润装置5以及所述升降装置6介绍至此，以下将开始介绍所述烘烤装置7。如图1至图5所示，所述烘烤装置7用来去除所述图案化光阻层400中多余的溶剂，并且所述烘烤装置7于本实施例中为一红外线灯，所述烘烤装置与所述金属滚轮间隔开且固定地设置于所述金属滚轮200的相对远离所述浸润装置5的一侧，但本实用新型并不限于此。举例来说，所述烘烤装置7可以与所述金属滚轮间隔开且可移动地设置于所述金属滚轮200的相对远离所述浸润装置5的一侧，而且所述烘烤装置7也可以是一近红外线灯或一氙灯；或者，所
述烘烤装置7可以与所述金属滚轮间隔开且邻近所述浸润装置5设置。
42.需要说明的是，当所述烘烤装置7对所述图案化光阻层400进行烘烤时，所述转动装置3能以所述浸润速度转动所述金属滚轮200，使所述图案化光阻层400能被所述烘烤装置7均匀烘烤，续而使所述图案化光阻层400中多余的溶剂能被完全去除。
43.所述烘烤装置7介绍至此，以下将开始介绍所述无尘腔体8。如图1至图5所示，所述无尘腔体8用来避免所述金属滚轮200进行显影时被环境中的污染源黏附，并且所述滚轮固定装置1、所述光刻装置2、所述转动装置3、所述移动装置4、所述浸润装置5、所述升降装置6以及所述烘烤装置7设置于所述无尘腔体8中。其中，所述无尘腔体8的等级于本实施例中为美国联邦标准分级1～美国联邦标准分级500。
44.[实施例的有益效果]
[0045]
本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的所述交错式双光罩滚轮光刻设备100能通过“两个所述光罩22安装于两个所述曝光光源21，并且两个所述曝光光源21能用来配合两个所述光罩22对所述光阻层300的任两个位置相邻的区域分别照射第一光刻光线及第二光刻光线”的技术手段，降低工艺成本并减少作业时间。
[0046]
以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的申请专利范围，所以凡是运用本实用新型说明书及附图内容所做的等效技术变化均包含于本实用新型的申请专利范围内。