适于接触式光刻机的分区域曝光装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种适于接触式光刻机的分区域曝光装置，包括：第一滑槽导轨组、第二滑槽导轨组、第一挡板及第二挡板；所述第一滑槽导轨组包括一对平行间隔分布的第一滑槽导轨；所述第二滑槽导轨组包括一对平行间隔排布的第二滑槽导轨。本实用新型的装置结构简单，使用时即不破坏光刻机整机结构和正常的曝光工艺，又能很好的起到遮挡紫外光的作用；且该装置中挡板更换方便，更换时不会破坏装置结构；挡板的尺寸可以根据掩膜架上曝光区域的大小进行设定，灵活性强。
【专利说明】
适于接触式光刻机的分区域曝光装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及半导体设备技术领域，特别是涉及一种适于接触式光刻机的分区域曝光装置。
【背景技术】
[0002]接触式光刻机，曝光时掩模压在光刻胶的衬底晶片上，其主要优点是可以使用价格较低的设备制造出较小的特征尺寸。接触式光刻和深亚微米光源已经达到了小于0.1gm的特征尺寸，常用的光源分辨率为0.5gm左右。接触式光刻机的掩模版包括了要复制到衬底上的所有芯片阵列图形。在衬底上涂上光刻胶，并被安装到一个由手动控制的台子上，台子可以进行X、Y方向及旋转的定位控制。掩模版和衬底晶片需要通过分立视场的显微镜同时观察，这样操作者用手动控制定位台子就能把掩模版图形和衬底晶片上的图形对准了。经过紫外光曝光，光线通过掩模版透明的部分，图形就转移到了光刻胶上。接触式光刻机把掩模版的图形一次全部复制到衬底上。因此，接触式光刻机一般用于能容忍较高缺陷水平的器件研究和其他应用方面。
[0003]光刻是利用光学-化学反应原理和化学、物理刻蚀方法，将电路图形传递到单晶表面或介质层上，形成有效图形窗口或功能图形的工艺技术。
[0004]紫外光刻是用紫外光作为图像信息载体，以光致抗蚀剂(光刻胶)为中间(图像记录)媒介实现图形的变换、转移和处理，最终把图像信息传递到晶片(主要指硅片)或介质层上的一种工艺。
[0005]SUSS ΜΑ6双面光刻机是设计用于实验室扩展研发、小批量生产或者试制生产环境下的高分辨率光刻系统。SUSS的ΜΑ6型光刻机被认为是从半导体亚微米技术研究到三维微系统生产的全行业技术标杆。这套创新的系统可以满足客户对精度、可靠性和低成本的要求。
[0006]SUSS ΜΑ6适用于所有标准光刻应用。针对厚胶MEMS应用，SUSS ΜΑ6提供高质量的曝光光学系统来满足高分辨以及极佳边缘质量的要求。功能强大的SUSS ΜΑ6可选装背面对准显微镜，该显微镜可帮助完成准确的背面工艺。此外，SUSS ΜΑ6还能灵活定制，实现易碎II1-V族化合物，超薄或者翘曲晶圆的应用。
[0007]在实际工艺中，总是遇到需要一片基片上曝光一半、四分之一或者更小区域的图形，以便于区别比较后续工艺，比如刻蚀、溅射等等。现有的方法一般是采用滤光纸片遮挡，但滤光纸有几个问题:1.纸是柔性的，可塑性差。2.—层甚至多层滤光纸都挡不住强烈的紫外光，效果差。3.无法定位放置，遮挡部位与理想位置差距大。在滤光纸有这么多的问题，在实际的工作中带来很多不便，因此需要设计一个简单有效的装置来解决接触式光刻分区域曝光的问题。
【实用新型内容】
[0008]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种适于接触式光刻机的分区域曝光装置，用以解决现存技术中使用滤光纸片遮挡而导致的可塑性差、遮光效果差及无法定位放置的问题。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种适于接触式光刻机的分区域曝光装置，所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置包括:第一滑槽导轨组、第二滑槽导轨组、第一挡板及第二挡板；
[0010]所述第一滑槽导轨组包括一对平行间隔分布的第一滑槽导轨;所述第一滑槽导轨包括第一导轨本体及设置于所述第一导轨本体上的第一滑槽;所述第一滑槽位于所述第一滑槽导轨的内侧；
[0011]所述第一挡板位于所述第一滑槽导轨之间，且所述第一挡板的两端分别位于两所述第一滑槽导轨上的所述第一滑槽内，并可沿所述第一滑槽的长度方向滑动；
[0012]所述第二滑槽导轨组包括一对平行间隔排布的第二滑槽导轨;所述第二滑槽导轨横跨所述第一滑槽导轨组，并固定于所述第一滑槽导轨的表面，且所述第二滑槽导轨与所述第一滑槽导轨相垂直;所述第二滑槽导轨包括第二导轨本体及设置于所述第二导轨本体上的第二滑槽;所述第二滑槽位于所述第二滑槽导轨的内侧；
[0013]所述第二挡板位于所述第二滑槽导轨之间，且所述第二挡板的两端分别位于两所述第二滑槽导轨上的所述第二滑槽内，并可沿所述第二滑道的长度方向滑动。
[0014]作为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置的一种优选方案，所述第一滑槽的长度方向与所述第一导轨本体的长度方向一致，且所述第一滑槽自所述第一导轨本体的一端面延伸至另一端面。
[0015]作为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置的一种优选方案，所述第二滑槽的长度方向与所述第二导轨本体的长度方向一致，且所述第二滑槽自所述第二导轨本体的一端面延伸至另一端面。
[0016]作为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置的一种优选方案，所述第一滑槽导轨的端面与所述第二滑槽导轨的外侧相平齐，且所述第二滑槽导轨的端面与所述第一滑槽导轨的外侧相平齐。
[0017]作为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置的一种优选方案，所述第一滑槽导轨的长度大于所述第二滑槽导轨的长度，且所述第一挡板的长度小于所述第二挡板的长度。
[0018]作为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置的一种优选方案，所述第一挡板及所述第二挡板的宽度均为2.5mm?150_。
[0019]作为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置的一种优选方案，所述第一滑槽导轨及所述第二滑槽导轨均为塑料滑槽导轨。
[0020]作为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置的一种优选方案，所述第一挡板及所述第二挡板均为不锈钢挡板。
[0021]作为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置的一种优选方案，所述第一挡板及所述第二挡板横截面的形状为倒梯形。
[0022]作为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置的一种优选方案，所述第一滑槽导轨及所述第二滑槽导轨的表面不平度为3μπι/πι;不直度为10?15μπι/πι。
[0023]如上所述，本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置，具有以下有益效果:
[0024]I)本实用新型的装置结构简单，使用时即不破坏光刻机整机结构和正常的曝光工艺，又能很好的起到遮挡紫外光的作用;且该装置中挡板更换方便，更换时不会破坏装置结构;挡板的尺寸可以根据掩膜架上曝光区域的大小进行设定，灵活性强；
[0025]2)本实用新型的装置中的挡板可以在掩膜架上的圆形曝光区域上进行4自由度的手动移动，形成自由的曝光区域，实现在一片基片上一次涂覆光刻胶在同一块掩模版上分区域一步曝光，一次显影成型，也可在一片基片上一次涂覆光刻胶不同掩模版多区域曝光，一次显影成型的光刻工艺，从而使得光刻工艺灵活多变;同时，使用本实用新型的装置的接触式光刻机可降低掩膜版制作成本，降低生产成本。
【附图说明】
[0026]图1显示为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置的立体结构示意图。
[0027]图2显示为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置中第一滑槽导轨的立体结构示意图。
[0028]图3显示为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置中第一滑槽导轨的俯视结构示意图。
[0029]图4显示为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置中第二滑槽导轨的立体结构示意图。
[0030]图5显示为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置中第二滑槽导轨的俯视结构示意图。
[0031]图6显示为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置中第一挡板的结构示意图。
[0032]图7显示为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置中第二挡板的结构示意图。
[0033]图8至图22显示为本实用新型的适于接触式光刻机的分区域曝光装置在不同的使用示例中的示意图。
[0034]元件标号说明
[0035]I 适于接触式光刻机的分区域曝光装置
[0036]11 第一滑槽导轨
[0037]Hl 第一导轨主体
[0038]112 第一滑槽
[0039]12 第一挡板
[0040]13 第二滑槽导轨
[0041]131 第二导轨主体
[0042]132 第二滑槽
[0043]14 第二挡板
[0044]2 基片
[0045]3 光刻胶
[0046]4 第一掩膜版
[0047]5 第二掩膜版
[0048]6 紫外光
【具体实施方式】
[0049]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0050]请参阅图1至图22，需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0051]请参阅图1至图7，本实用新型提供一种具有适于接触式光刻机的分区域曝光装置I，所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I包括:第一滑槽导轨组、第二滑槽导轨组、第一挡板12及第二挡板14;所述第一滑槽导轨组包括一对平行间隔分布的第一滑槽导轨11;所述第一滑槽导轨11包括第一导轨本体111及设置于所述第一导轨本体111上的第一滑槽112;所述第一滑槽112位于所述第一滑槽导轨111的内侧;所述第一挡板12位于所述第一滑槽导轨11之间，且所述第一挡板12的两端分别位于两所述第一滑槽导轨11上的所述第一滑槽112内，并可沿所述第一滑槽112的长度方向滑动;所述第二滑槽导轨组包括一对平行间隔排布的第二滑槽导轨13;所述第二滑槽导轨13横跨所述第一滑槽导轨组，并固定于所述第一滑槽导轨11的表面，且所述第二滑槽导轨13与所述第一滑槽导轨11相垂直;所述第二滑槽导轨13包括第二导轨本体131及设置于所述第二导轨本体131上的第二滑槽132;所述第二滑槽132位于所述第二滑槽导轨13的内侧;所述第二挡板14位于所述第二滑槽导轨13之间，且所述第二挡板14的两端分别位于两所述第二滑槽导轨13上的所述第二滑槽132内，并可沿所述第二滑道132的长度方向滑动。
[0052]需要说明的是，所述两个第一滑槽导轨11上表面及下表面均分布位于同一平面内，以确保位于所述两个第一滑槽导轨11内的所述第一滑槽112位于同一平面内；所述两个第二滑槽导轨13上表面及下表面均分布位于同一平面内，以确保位于所述两个第二滑槽导轨13内的所述第二滑槽132位于同一平面内。
[0053]作为示例，所述第二滑槽导轨13可以通过但并不仅限于铆钉固定于所述第一滑槽导轨11的表面。
[0054]作为示例，所述第一滑槽112的长度方向与所述第一导轨本体111的长度方向一致，且所述第一滑槽112自所述第一导轨本体111的一端面延伸至另一端面，即所述第一滑槽112沿所述第一导轨本体111的长度方向贯穿整个所述第一导轨本体111。
[0055]作为示例，所述第二滑槽132的长度方向与所述第二导轨本体131的长度方向一致，且所述第二滑槽132自所述第二导轨本体131的一端面延伸至另一端面，即所述第二滑槽132沿所述第二导轨本体131的长度方向贯穿整个所述第二导轨本体131。
[0056]作为示例，所述第一滑槽导轨11的端面与所述第二滑槽导轨13的外侧相平齐，且所述第二滑槽导轨13的端面与所述第一滑槽导轨12的外侧相平齐。
[0057]作为示例，所述第一滑槽导轨11及所述第二滑槽导轨13的长度可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述第一滑槽导轨11的长度大于所述第二滑槽导轨13的长度。
[0058]作为示例，所述第一挡板12及所述第二挡板14的长度可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述第一挡板12的长度小于所述第二挡板14的长度。
[0059]作为示例，所述第一挡板12及所述第二挡板14的宽度可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述第一挡板12及所述第二挡板14的宽度均为2.5mm?150mm。
[0060]作为示例，所述第一滑槽导轨11及所述第二滑槽导轨13的材料可以根据实际需要进行选择，所述第一滑槽导轨11及所述第二滑槽导轨13的材料可以相同，也可以不同；优选地，本实施例中，所述第一滑槽导轨11及所述第二滑槽导轨13均为塑料滑槽导轨。
[0061]作为示例，所述第一挡板12及所述第二挡板14的材料可以根据实际需要进行选择，所述第一挡板12与所述第二挡板14的材料可以相同，也可以不同；优选地，所述第一挡板12及所述第二挡板14的材料均为不锈钢;更为优选地，所述第一挡板12及所述第二挡板14的的材料均为经过消光发黑工艺特殊处理的奥氏体304不锈钢。
[0062]作为示例，所述第一挡板12及所述第二挡板14横截面的形状可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述第一挡板12及所述第二挡板14横截面的形状为倒梯形。
[0063]作为示例，所述第一滑槽导轨11及所述第二滑槽导轨13的表面不平度为3μπι/πι，不直度为10?15μπι/πι，以确保所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I制造精度和安装精度。
[0064]所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I能够自由选择曝光区域，即能够自由遮挡照射在掩膜版上的紫外光。由于掩膜版为平面结构，所以本实用新型的所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I具有沿垂直的Χ、Υ两个方向的自由度即可满足要求。
[0065]需要说明的是，所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I在使用的过程中，其放置的位置需要满足即不破坏光刻机整机结构和正常的对准曝光工艺，又能很好的起到遮挡紫外光的作用。以SUSS ΜΑ6双面光刻机为例，在安装掩膜版的掩膜架(Mask holder)上的凹槽可以安置所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I，由于掩膜版在所述掩膜架的另一面，曝光装置在曝光的时候在掩膜架上方3cm处，所以，将所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I安装所述掩膜架上的凹槽内，即不会对掩膜版造成损坏，又不会影响曝光。
[0066]所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I可以根据实际需要使用于不同情况下的曝光工艺中，下面以具体示例予以说明:
[0067]实施例一，同一块掩膜版遮挡一部分曝光区域
[0068]本实施例中，以正性光刻胶示例，首先，在基片2表面旋涂一层光刻胶3，如图8所示;使用第一掩膜版4进行正常的对准，在对准完成后，将所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I放置在对应的位置遮挡不需要曝光的区域，如图9所示;遮挡完毕后进行正常紫外光6曝光工艺，如图10所示;最后，显影即可得到光刻图形，如图11所示。
[0069]实施例二，同一块掩膜版遮挡不同区域曝光
[0070]本实施例中，以正性光刻胶示例，首先，在基片2表面旋涂一层光刻胶3，如图12所示;使用第一掩膜版4进行正常的对准，在对准完成后，将所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I放置在对应的位置遮挡不同的不需要曝光区域，如图13所示;遮挡完毕后进行正常紫外光6曝光工艺，如图14所示;最后，显影即可得到光刻图形，如图15所示。
[0071]实施例三，不同掩膜版在同一片基片上曝光
[0072]本实施例中，以正性光刻胶示例，首先，在基片2表面旋涂一层光刻胶3，如图16所示;使用第一掩膜版4进行正常的对准，在对准完成后，将所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I放置在对应的位置遮挡不需要曝光的区域，如图17所示;遮挡完毕后进行正常紫外光曝光工艺，如图18及图19所示;曝光结束后将所述第一掩膜版4更换为第二掩膜版5进行正常的对准，对准完成后，将所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置I放置在对应的位置遮挡不需要曝光的区域，如图20所示;遮挡完毕后进行正常紫外光6曝光工艺，如图21所示;最后，显影即可得到光刻图形，如图22所示。
[0073]综上所述，本实用新型提供一种适于接触式光刻机的分区域曝光装置，所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置包括:第一滑槽导轨组、第二滑槽导轨组、第一挡板及第二挡板;所述第一滑槽导轨组包括一对平行间隔分布的第一滑槽导轨;所述第一滑槽导轨包括第一导轨本体及设置于所述第一导轨本体上的第一滑槽;所述第一滑槽位于所述第一滑槽导轨的内侧;所述第一挡板位于所述第一滑槽导轨之间，且所述第一挡板的两端分别位于两所述第一滑槽导轨上的所述第一滑槽内，并可沿所述第一滑槽的长度方向滑动;所述第二滑槽导轨组包括一对平行间隔排布的第二滑槽导轨;所述第二滑槽导轨横跨所述第一滑槽导轨组，并固定于所述第一滑槽导轨的表面，且所述第二滑槽导轨与所述第一滑槽导轨相垂直;所述第二滑槽导轨包括第二导轨本体及设置于所述第二导轨本体上的第二滑槽;所述第二滑槽位于所述第二滑槽导轨的内侧;所述第二挡板位于所述第二滑槽导轨之间，且所述第二挡板的两端分别位于两所述第二滑槽导轨上的所述第二滑槽内，并可沿所述第二滑道的长度方向滑动。本实用新型的装置结构简单，使用时即不破坏光刻机整机结构和正常的曝光工艺，又能很好的起到遮挡紫外光的作用;且该装置中挡板更换方便，更换时不会破坏装置结构;挡板的尺寸可以根据掩膜架上曝光区域的大小进行设定，灵活性强；本实用新型的装置中的挡板可以在掩膜架上的圆形曝光区域上进行4自由度的手动移动，形成自由的曝光区域，实现在一片基片上一次涂覆光刻胶在同一块掩模版上分区域一步曝光，一次显影成型，也可在一片基片上一次涂覆光刻胶不同掩模版多区域曝光，一次显影成型的光刻工艺，从而使得光刻工艺灵活多变；同时，使用本实用新型的装置的接触式光刻机可降低掩膜版制作成本，降低生产成本。
[0074]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种适于接触式光刻机的分区域曝光装置，其特征在于，所述适于接触式光刻机的分区域曝光装置包括:第一滑槽导轨组、第二滑槽导轨组、第一挡板及第二挡板； 所述第一滑槽导轨组包括一对平行间隔分布的第一滑槽导轨;所述第一滑槽导轨包括第一导轨本体及设置于所述第一导轨本体上的第一滑槽;所述第一滑槽位于所述第一滑槽导轨的内侧； 所述第一挡板位于所述第一滑槽导轨之间，且所述第一挡板的两端分别位于两所述第一滑槽导轨上的所述第一滑槽内，并可沿所述第一滑槽的长度方向滑动； 所述第二滑槽导轨组包括一对平行间隔排布的第二滑槽导轨;所述第二滑槽导轨横跨所述第一滑槽导轨组，并固定于所述第一滑槽导轨的表面，且所述第二滑槽导轨与所述第一滑槽导轨相垂直;所述第二滑槽导轨包括第二导轨本体及设置于所述第二导轨本体上的第二滑槽;所述第二滑槽位于所述第二滑槽导轨的内侧； 所述第二挡板位于所述第二滑槽导轨之间，且所述第二挡板的两端分别位于两所述第二滑槽导轨上的所述第二滑槽内，并可沿所述第二滑道的长度方向滑动。2.根据权利要求1所述的适于接触式光刻机的分区域曝光装置，其特征在于:所述第一滑槽的长度方向与所述第一导轨本体的长度方向一致，且所述第一滑槽自所述第一导轨本体的一端面延伸至另一端面。3.根据权利要求1所述的适于接触式光刻机的分区域曝光装置，其特征在于:所述第二滑槽的长度方向与所述第二导轨本体的长度方向一致，且所述第二滑槽自所述第二导轨本体的一端面延伸至另一端面。4.根据权利要求1所述的适于接触式光刻机的分区域曝光装置，其特征在于:所述第一滑槽导轨的端面与所述第二滑槽导轨的外侧相平齐，且所述第二滑槽导轨的端面与所述第一滑槽导轨的外侧相平齐。5.根据权利要求1所述的适于接触式光刻机的分区域曝光装置，其特征在于:所述第一滑槽导轨的长度大于所述第二滑槽导轨的长度，且所述第一挡板的长度小于所述第二挡板的长度。6.根据权利要求1所述的适于接触式光刻机的分区域曝光装置，其特征在于:所述第一挡板及所述第二挡板的宽度均为2.5mm?150_。7.根据权利要求1所述的适于接触式光刻机的分区域曝光装置，其特征在于:所述第一滑槽导轨及所述第二滑槽导轨均为塑料滑槽导轨。8.根据权利要求1所述的适于接触式光刻机的分区域曝光装置，其特征在于:所述第一挡板及所述第二挡板均为不锈钢挡板。9.根据权利要求1所述的适于接触式光刻机的分区域曝光装置，其特征在于:所述第一挡板及所述第二挡板横截面的形状为倒梯形。10.根据权利要求1所述的适于接触式光刻机的分区域曝光装置，其特征在于:所述第一滑槽导轨及所述第二滑槽导轨的表面不平度为3μπι/πι;不直度为10?15μπι/πι。
【文档编号】G03F7/20GK205450560SQ201620238897
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】马林贤
【申请人】中国科学院上海微系统与信息技术研究所