制作压力传感器中用到的简易双面光刻对准技术

在压力传感器的微细加工技术中要求在样品背面的掩膜上光刻出压力腔窗口的图形而且与正面图形严格对准。待别是在设计时必须将力敏电阻安排在膜内；有时离开膜边的距离仅为30P”。正反图形错开时，力敏电阻条对压力灵敏度响应便不对称，甚至有时有可能移到膜外，对压力便无响应。这种错位既可以有平移错动，也可以有角度错开。一般要求对形误差小于20。30”M．角度偏差约在30以内。

国外目前有成套的大型双面光刻装置．正反面对准同时曝光，操作十分方便。国内也进口了这种双面光刻机，但价格昂贵。因此国内许多研究传感器工作者提出了简易的双面光刻对准技术。对现有朗单面光刻机不作或只作很小的改动，且只需单光源．因而价廉、操作简便。光刻图形质量和精度都能满足要求。

1．单版式双面光刻技术

把硅片切出特定的线形轮廓．因压力传感器多般使用(oot]硅片．因而比较方便的是沿：(1io)和(110)面切出相互垂直的两道。(170)是硅片—k切出的原有参考面，只需再切出与传感器相垂直的一道。(1肋)p型硅M片的两个垂直参考面出厂时已制备好了，可以直接加以利用

在制作光刻掩膜版时，除作好中央部位(例如芯片问的划片道上)的对版标记图形外．应在正版的边缘制作与硅片的外轮廓一致的相互垂直的两道的对准标记。取另一未做图形的光刻版，使其胶面与正版的图形面紧贴，曝光后再经显影定形，即得正版的反版。此时反版上既有对版标记图形，也有与硅的外轮廓一致的相互垂直的两道对腔标记，

在普通的光刻机上放置正版与硅片，将硅片直角边缘与正版上的直角标记吻合并曝光，取下正版装上反版，并把硅片翻转，同样利用硅片的直角边缘与反版上的垂直标记对准曝光。取下硅片经显影、定影、腐蚀去胶．即可在硅片正反面获得对腔酌对版标记图形。以后的光刻在硅片的正反面独立进行，与常规光刻工艺完全相同。由于光刻时每次只需一块版，故称为单版式双面光刻技术，据报导，对准误差小于15y”。

对压力传感器来说，反面光刻实际是一次，因此只要一块反面光刻版，版上是硅杯口图形，一次便可以光刻出该图形。以后反面便不再二次光刻对版。这样双面光刻对准过程还可以简化，不必制作仅用于对版与对准而无实际掩膜有效图形的正反两块“空”版。第一次正版光刻时，可将图形边缘和硅片轮廓的两条直角边重合。光刻上图形以及对版标记图形。当进行反面光刻时，只需将边上两排图形的边缘和硅片外轮廓的直角边重合。这样正反版图形就对准了。当然正反版的图形本身应是对准的。

2．双版式双面光刻技术

制作两块仅有对版标记图形的光刻掩膜版称为上、下版，其中上版是下版的反版。上下版的胶面相对放置，硅片置于其问硅片正反面都徐上光刻胶并用石蜡固定在下版的适当位置。利用x—Y微调将两块版上位于硅片轮廓之外的对版标记图形被套准后，用一套双面光刻夹具把它们夹紧。一面曝光后，翻转18Do，再进行反面的曝光。以后经显影、定影、腐蚀去胶，即可使硅片两面刻蚀出已经对难了的对版标记图形。以后正、反面的光刻只要准对版标记图形便可以独立进行。这种对准技术精度高，正反面对准误差小于3PM。因为上、下版同时使用，双面对准一次完成，故称为“双版双面光刻技术”，适合于工厂规模生产。