一种将光刻板与硅片贴合的方法及光刻机
阅读说明：本技术 一种将光刻板与硅片贴合的方法及光刻机 (Method for attaching photoetching plate and silicon wafer and photoetching machine ) 是由 林生财 刘振辉 王胜利 于 2019-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种将光刻板与硅片贴合的方法及光刻机。一种将光刻板与硅片贴合的方法,用于实现光刻板与硅片贴合,所述光刻板和/或硅片浮动,光刻板与硅片之间通有真空而吸附贴合；一种光刻机,包括,浮动连接于机架的光刻板,载物部能够相对于光刻板运动使载物部上的硅片贴合于光刻板；一种光刻机,光刻板浮动连接于机架；载物部设置有第二密封部,所述第二密封部环绕硅片设置；载物部运动使硅片贴合于光刻板时,所述第二密封部与光刻板之间形成真空吸附区域,所述硅片容纳于所述真空吸附区域；通过在光刻板于硅片之间形成真空使光刻板贴合于硅片,从而保证硅片与光刻板之间紧密贴合,保证了对硅片光刻的位置精度。(The invention discloses a method for attaching a photoetching plate and a silicon wafer and a photoetching machine. A method for jointing a photoetching plate and a silicon wafer is used for realizing the jointing of the photoetching plate and the silicon wafer, wherein the photoetching plate and/or the silicon wafer float, and vacuum is communicated between the photoetching plate and the silicon wafer for adsorption jointing; a photoetching machine comprises a photoetching plate which is connected with a rack in a floating mode, wherein an object carrying part can move relative to the photoetching plate to enable a silicon wafer on the object carrying part to be attached to the photoetching plate; a photoetching machine is characterized in that a photoetching plate is connected to a frame in a floating manner; the object carrying part is provided with a second sealing part which is arranged around the silicon chip; when the object carrying part moves to enable the silicon wafer to be attached to the photoetching plate, a vacuum adsorption area is formed between the second sealing part and the photoetching plate, and the silicon wafer is accommodated in the vacuum adsorption area; vacuum is formed between the photoetching plate and the silicon wafer to enable the photoetching plate to be attached to the silicon wafer, so that the silicon wafer and the photoetching plate are tightly attached, and the photoetching position precision of the silicon wafer is guaranteed.)
技术领域
本发明涉及一种将光刻板与硅片贴合的方法及光刻机，属于光刻机领域。
背景技术
对硅片进行光刻处理时，需要让硅片与光刻板紧密贴合以保证硅片光刻的位置精度；常规使用的方案有：将硅片水平设置同时将光刻板水平设置，然后沿竖直方向使硅片贴合光刻板，此方案由于硅片和光刻板的水平误差累计造成贴合误差较大；将硅片或光刻板弹性连接，让硅片止抵于光刻板利用弹性连接为保证受力均匀而自动贴合，此方案中的弹性连接造成位置不稳定。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出一种将光刻板与硅片贴合的方法及光刻机。
本发明的技术方案为：一种将光刻板与硅片贴合的方法，用于实现光刻板与硅片贴合，
所述光刻板和/或硅片浮动，光刻板与硅片之间通有真空而吸附贴合。
进一步的，真空吸附区域环绕于光刻板与硅片的贴合区域，且真空吸附区域连通于贴合区域。
进一步的，所述硅片连接于弹性部，所述弹性部远离硅片的一侧连接于载物部。
进一步的，所述弹性部真空吸附于载物部。
进一步的，所述硅片通过真空吸附于所述弹性部。
进一步的，所述载物部设置有M个连接有真空控制部的真空孔，弹性部设置有N个通孔；载物部上N个真空孔连通于弹性部上的N个通孔；其余M-N个真空孔用于将弹性部吸附于载物部；M和N均为正整数，且M大于N，N大于/等于1。
进一步的，所述弹性部设置有第一密封部，所述第一密封部能够止抵于光刻板；放置于弹性部的硅片正对应弹性部上P个通孔，所述P个通孔用于将硅片吸附于弹性部，P小于N，其余N-P个通孔用于吸附光刻板并使光刻板贴合于硅片；所述第一密封部环绕硅片30；M大于2，N大于/等于2，P大于1，M大于N。
进一步的，用于使光刻板贴合于硅片的N-P个通孔连接于第一真空泵；用于将硅片吸附于弹性部上P个通孔连接于第二真空泵；用于将弹性部吸附于载物部的M-N个真空孔连接于第三真空泵。
进一步的，所述载物部设置有第二密封部，所述第二密封部环绕弹性部；硅片位于第二密封部与光刻板间形成的真空吸附区域。
进一步的，所述光刻板真空吸附连接于第一连接部，所述第一连接部浮动连接于机架，所述载物部能够向第一连接部运动使硅片止抵于光刻板，第二密封部止抵于第一连接部形成真空吸附区域。
一种光刻机，包括，
浮动连接于机架的光刻板，载物部能够相对于光刻板运动使载物部上的硅片贴合于光刻板。
进一步的，弹性部安装于载物部；所述硅片真空吸附于于弹性部。
进一步的，所述弹性部设置有第一密封部，所述第一密封部止抵于光刻板形成真空吸附区域且光刻板贴合于硅片，所述硅片容纳于真空吸附区域。
进一步的，所述弹性部为硅胶垫；所述第一密封部为硅胶环。
进一步的，所述载物部设置有M个真空孔；弹性部上设置的N个通孔与载物部上的N个真空孔连通，且所述N个通孔位于第一密封部环绕的区域；其余的M-N个真空孔用于将弹性部吸附于载物部，M大于/等于N。
进一步的，所述弹性部上P个通孔用于将硅片吸附于弹性部，其余N-P个通孔连通于真空吸附区域并能够产生真空使光刻板贴合于硅片，N大于P。
进一步的，所述M个真空孔连接于真空控制部。
进一步的，用于使光刻板贴合于硅片的N-P个通孔连接于第一真空泵；用于将硅片吸附于弹性部上P个通孔连接于第二真空泵；用于将弹性部吸附于载物部的M-N个真空孔连接于第三真空泵。
进一步的，所述光刻板真空吸附连接于第一连接部，所述第一连接部通过弹簧连接于机架。
进一步的，曝光灯安装于机架，且位于光刻板远离硅片的一侧；所述曝光灯发出的光线沿垂直于光刻板方向穿过光刻板到达硅片。
一种光刻机，光刻板浮动连接于机架；载物部设置有第二密封部，所述第二密封部环绕硅片设置；载物部运动使硅片贴合于光刻板时，所述第二密封部与光刻板之间形成真空吸附区域，所述硅片容纳于所述真空吸附区域。
进一步的，所述硅片通过弹性部安装于载物部。
进一步的，所述第二密封部环绕所述弹性部。
进一步的，所述载物部设置有贴合导气孔，所述贴合导气孔连通于所述真空吸附区域。
进一步的，所述光刻板真空吸附连接于第一连接部，所述第一连接部通过弹簧连接于机架。
进一步的，所述第二密封部止抵于所述第一连接部形成真空吸附区域。
进一步的，所述弹性部为硅胶垫。
进一步的，曝光灯安装于机架，且位于光刻板远离硅片的一侧；所述曝光灯发出的光线沿垂直于光刻板方向穿过光刻板到达硅片。
进一步的，所述硅片水平设置，所述曝光灯沿垂直于硅片方向且竖直设置。
本发明的有益效果在于：通过在光刻板于硅片之间形成真空使光刻板贴合于硅片，从而保证硅片与光刻板之间紧密贴合，保证了对硅片光刻的位置精度。
附图说明
图1为设置有第二密封部的光刻机，硅片与光刻板分离示意图；
图2为设置有第二密封部的光刻机，硅片与光刻板贴合示意图；
图3为硅片与光刻板贴合示意图；
图4为载物部设置的真空孔示意图；
图5为弹性部连接于载物部示意图；
图6为设置有第一密封部的光刻机，硅片与光刻板贴合示意图；
图7为图6中a处局部放大示意图；
图8为设置有第二密封部的光刻机，多个真空孔分别连接第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵示意图；
图9为硅片通过弹性部连接于载物部示意图；
图10为设置有第一密封部的光刻机，多个真空孔分别连接第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵示意图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明的技术方案，下面将本发明的技术方案结合具体实施例作进一步详细的说明。
如图2、图6和图7所示，一种将光刻板与硅片贴合的方法，用于实现光刻板20与硅片30贴合，从而提升对硅片30光刻的线条精度；
所述光刻板20和/或硅片30浮动，使光刻板20与硅片30止抵时能够在接触面贴合；此处的浮动是指两个平面接触时，为满足受力均匀两个平面能够实现平面贴合的功能，不同于常规的直线运动止抵；光刻板20与硅片30之间通有真空而吸附贴合，及光刻板20与硅片30接触面间为真空氛围，从而使光刻板20与硅片30紧密贴合在一起，由于处于真空环境，光刻板20与硅片30贴合关系稳定可靠。
采用上述技术方案使光刻板20和硅片30之间利用真空而相互紧密贴合，从而保证了光刻板20和硅片30之间贴合的精度，保证了光刻板20上的线条对应硅片30的位置稳定可靠。
如图2、图3、图6和图7所示，真空吸附区域40环绕于光刻板20与硅片30的贴合区域2030，且真空吸附区域40连通于贴合区域2030；使贴合后光刻板20和硅片30不易因外力而分离，从而保证了贴合稳定性；具体为，当硅片30面积小于光刻板20时，硅片30完全贴合于光刻板20靠近中心的位置，从而此时真空吸附区域40环绕着硅片30，由于光刻板20和硅片30接触面无法进入空气，从而使光刻板20与硅片30之间不能产生相对运动，从而保证了光刻板20和硅片30之间贴合的稳定性；同理，当硅片30的面积大于或等于光刻板20面积时，由于空气不能进入而使贴合稳定可靠；同时还能够减小光刻板20或硅片30（面积较大）的变性，例如光刻板20面积较大，那么真空吸附区域40作用于光刻板20易于造成光刻板20在贴合区域2030中心处变形，如果真空吸附区域40隔离于贴合区域2030可能造成光刻板20变形过大而损坏。
采用上述技术方案，通过真空吸附区域40与贴合区域2030连通而使光刻板20与硅片30的贴合处于真空氛围而不易产生相对运动，从而使贴合位置稳定可靠。
如图1、图2、图6和图8所示，所述硅片30连接于弹性部50，所述弹性部50远离硅片30的一侧连接于载物部60，此处弹性部50能够采用胶粘附于载物部60、弹性部50真空吸附于载物部60等方式；使硅片30弹性连接于载物部60，防止因硅片30直接安装于刚性的载物部60受光刻板20的挤压而破坏；同时，所述硅片30还能够因弹性部50的变形而适配光刻板20，使硅片30和光刻板20之间贴合更加紧密。
采用上述技术方案，增强硅片30的安全性，且增强光刻板20与硅片30贴合的紧密性。
如图1、图2、图6和图8所示，所述弹性部50真空吸附于载物部60；便于对弹性部50进行更换；由于弹性部50遭受光刻时光线的照射和光刻板20的挤压容易造成弹性部50失效（或老化），从而需要更换弹性部50。
如图1、图2、图6和图8所示，所述硅片30通过真空吸附于所述弹性部50；方便对硅片30的取放；上一片硅片30光刻完成后，消除真空就能将光刻完成的硅片30搬离载物部60，再换上需要光刻的硅片30。
采用上述方案能够提升对硅片30的更换，提升对硅片30的光刻效率。
如图4、图5和图8所示，所述载物部60设置有M个连接有真空控制部70的真空孔61，弹性部50设置有N个通孔51；载物部60上N个真空孔61连通于弹性部50上的N个通孔51；其余M-N个真空孔61用于将弹性部50吸附于载物部60；M和N均为正整数，且M大于N，N大于/等于1；即载物部60上设置的真空孔61一部分（N个）用于连通弹性部50上的通孔51，用于将硅片30真空吸附于弹性部50；其余的真空孔61（M-N个）用于将弹性部50吸附于载物部60。
采用上述技术方案，使载物部60上设置的多个真空孔61能够满足多种真空需求，使结构简单方便可靠。
如图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，所述弹性部50设置有第一密封部52，所述第一密封部52能够止抵于光刻板20；放置于弹性部50的硅片30正对应弹性部50上P个通孔51，所述P个通孔51用于将硅片30吸附于弹性部50，P小于N，其余N-P个通孔51用于吸附光刻板20并使光刻板20贴合于硅片30；所述第一密封部52环绕硅片30；M大于2，N大于/等于2，P大于1，M大于N；使载物部60上设置的多个真空孔61能够满足吸附弹性部50、吸附硅片30和吸附光刻板20的要求，结构简单。
采用上述技术方案，使硅片30贴合于光刻板20时，所述第一密封部52止抵于光刻板20构成真空吸附区域40。
如图8所示，用于使光刻板20贴合于硅片30的N-P个通孔51连接于第一真空泵71；用于将硅片30吸附于弹性部50上P个通孔51连接于第二真空泵72；用于将弹性部50吸附于载物部60的M-N个真空孔61连接于第三真空泵73；对吸附弹性部50、吸附硅片30和吸附光刻板20分别采用对应的第一真空泵71、第二真空泵72和第三真空泵73控制，操作方便可靠；例如，放置好硅片30后并不需要立即将光刻板20吸附于硅片30，故不需要开启第一真空泵71，但为了保证硅片30稳定放置于弹性部50需要开启第二真空泵72和第三真空泵73；当需要更换硅片30时，需要关闭第一真空泵71和第二真空泵72；当需要更换弹性部50时，需要关闭第一真空泵71、第二真空泵72和第三真空泵73；从而在不同使用情况下组合使用第一真空泵71、第二真空泵72和第三真空泵73，提升对硅片30光刻的效率。
如图1和图2所示，所述载物部60设置有第二密封部62，所述第二密封部62环绕弹性部50；硅片30位于第二密封部62与光刻板20间形成的真空吸附区域40；不同于上述将第一密封部52设置于弹性部50的方案。
采用上述技术方案能够减小弹性部50的加工难度，此处第二密封部62为密封环粘接于载物部60满足使用要求。
如图1、图2和图6所示，所述光刻板20真空吸附连接于第一连接部21，所述第一连接部21浮动连接于机架80，所述载物部60能够向第一连接部21运动使硅片30止抵于光刻板20，第二密封部62止抵于第一连接部21形成真空吸附区域40；从而使光刻板20能够相对于硅片30运动翻转使光刻板20贴合于硅片30。
采用上述技术方案使光刻板20满足浮动要求，从而光刻板20能够相对于硅片30翻转从而使光刻板20贴合于硅片30。
如图6和图7所示，一种光刻机100包括，
浮动连接于机架80的光刻板20，载物部60能够相对于光刻板20运动使载物部60上的硅片30贴合于光刻板20；此处的浮动连接是指机架80并不限定光刻板20只能沿单一方向直线运动或转动，而是光刻板20能够根据贴合的平面相对于直线运动或翻转最终使光刻板20贴合于接触的平面。
如图6和图7所示，弹性部50安装于载物部60；所述硅片30真空吸附于于弹性部50；便于弹性部50的更换。
如图6、图7和图10所示，所述弹性部50设置有第一密封部52，所述第一密封部52止抵于光刻板20形成真空吸附区域40且光刻板20贴合于硅片30，所述硅片30容纳于真空吸附区域40；结构简单可靠。
如图6、图7和图10所示，所述弹性部50为硅胶垫；所述第一密封部52为硅胶环；硅胶为有弹性的材料，能够保证光刻板20贴合于硅片30时，光刻板20抵压第一密封部52形成真空吸附区域40；当然，所述第一密封部52还能够采用其它能够满足弹性密封的材料，在此不做限定。
如图6、图7和图10所示，所述载物部60设置有M个真空孔61；弹性部50上设置的N个通孔51与载物部60上的N个真空孔61连通，且所述N个通孔51位于第一密封部52环绕的区域；其余的M-N个真空孔61用于将弹性部50吸附于载物部60，M大于/等于N；载物部60设置的真空孔61能够满足吸附弹性部50、吸附硅片30；此处M=N时，弹性部50需要粘接于载物部60，以防止弹性部50位置变化而影响N个通孔51的连通，最终影响对硅片30的真空吸附。
如图6、图7和图10所示，所述弹性部50上P个通孔51用于将硅片30吸附于弹性部50，其余N-P个通孔51连通于真空吸附区域40并能够产生真空使光刻板20贴合于硅片30，N大于P；载物部60有N-P个连通于通孔51的真空孔61用于产生真空吸附区域40。
如图6、图7和图10所示，所述M个真空孔61连接于真空控制部70；满足对M个真空孔61的真空控制，满足使用要求。
如图6、图7和图10所示，用于使光刻板20贴合于硅片（30）的N-P个通孔51连接于第一真空泵71；用于将硅片30吸附于弹性部50上P个通孔51连接于第二真空泵72；用于将弹性部50吸附于载物部60的M-N个真空孔61连接于第三真空泵73；即对用于吸附弹性部50的M-N个真空孔61、用于吸附硅片30的P个真空孔61、用于形成真空吸附区域40的N-P个真空孔61分别控制，从而实现对吸附弹性部50、吸附硅片30和形成真空吸附区域40的分别真空控制，满足光刻机100的不同使用需求。
如图6所示，所述光刻板20真空吸附连接于第一连接部21，所述第一连接部21通过弹簧连接于机架80，实现对光刻板20的浮动连接，此处的弹簧并不限定光刻板20只能沿特定的直线方向运动或旋转，而是光刻板20能够沿满足贴合于硅片30的方向***，而后在真空作用下光刻板20紧密贴合于硅片30。
如图6所示，曝光灯90安装于机架80，且位于光刻板20远离硅片30的一侧；所述曝光灯90发出的光线沿垂直于光刻板20方向穿过光刻板20到达硅片30；曝光灯90用于产生光线使硅片30按照光刻板20预设的图形曝光，在光刻板20贴合于硅片30的前提下，通过使光线垂直于光刻板20照射硅片，能够增大光线对硅片30的照射准确度。
如图1和图2所示，一种光刻机100a，光刻板20浮动连接于机架80；载物部60设置有第二密封部62，所述第二密封部62环绕硅片30设置；载物部60运动使硅片30贴合于光刻板20时，所述第二密封部62与光刻板20之间形成真空吸附区域40，所述硅片30容纳于所述真空吸附区域40；从而通过在载物部60设置有第二密封部62构成真空吸附区域40，使光刻板20在真空作用下吸附于硅片30，而且，由于“光刻板20浮动连接于机架80”，从而光刻板20能够紧密贴合于硅片30。
采用上述技术方案，使光刻板20和硅片30紧密贴合，使光刻板20预设的图形印在硅片30上位置稳定，精度高。
如图1、图2和图8所示，所述硅片30通过弹性部50安装于载物部60，使硅片30能够在弹性部50的作用下与光刻板20贴合，使光刻板20于硅片30贴合稳定可靠。
采用上述技术方案减弱硅片30受光刻板20挤压的刚度，从而防止硅片30损坏。
如图1和图2所示，所述第二密封部62环绕所述弹性部50；从而使弹性部50处于真空吸附区域40，硅片30挤压弹性部50而变形稳定，弹性部50能够在受真空而增强变形硬度，从而使防止光刻过程中弹性部50因复位变形而引起硅片30位置变化，影响光刻机100a的使用。
采用上述技术方案，采用真空保持弹性部50变形稳定，减小弹性部50复位变形对硅片30位置造成的影响。
如图1和图2所示，所述载物部60设置有贴合导气孔63，所述贴合导气孔63连通于所述真空吸附区域40；所述贴合导气孔63用于在真空吸附区域40产生真空，从而实现对光刻板20与硅片30贴合作用真空的控制；而不影响硅片30吸附于弹性部50或弹性部50吸附于载物部60。
如图1和图2所示，所述光刻板20真空吸附连接于第一连接部21，便于光刻板20的取放；所述第一连接部21通过弹簧连接于机架80，用于实现光刻板20的浮动连接，即硅片30止抵于光刻板20时，所述光刻板20能够与第一连接部21一起沿贴合于硅片30的方向运动，从而实现光刻板20与硅片30的贴合。
如图2所示，所述第二密封部62止抵于所述第一连接部21形成真空吸附区域40；防止第二密封部62止抵于光刻板20造成光刻板20损坏；同时防止真空吸附区域40太小而造成光刻板20损坏。
如图1、图2和图8所示，所述弹性部50为硅胶垫。
如图1和图2所示，曝光灯90安装于机架80，且位于光刻板20远离硅片30的一侧；所述曝光灯90发出的光线沿垂直于光刻板20方向穿过光刻板20到达硅片30；使曝光灯90将光刻板20预设的图案投射于硅片30而印在硅片30上，曝光灯90垂直于光刻板20投射能够更好保证图案投射准确度，从而使硅片30上的图案稳定可靠。
如图1和图2所示，所述硅片30水平设置，所述曝光灯90沿垂直于硅片30方向且竖直设置；从而防止硅片30重力造成倾斜不平整而引起，且曝光灯90竖直设置更能保证位置精度。
以上是本发明的较佳实施例，不用于限定本发明的保护范围。应当认可，本领域技术人员在理解了本发明技术方案后所作的非创造性变形和改变，应当也属于本发明的保护和公开的范围。