一种掩膜板夹持机构的制作方法

本发明涉及半导体行业晶片湿法处理领域中夹持固定掩膜板的装置，具体地说是一种掩膜板夹持机构。

背景技术：

在半导体晶圆的生产过程中，曝光工艺是影响后续所有工艺过程的重要一步。曝光使用的掩膜板是该工艺中的核心部件，是将图形转移到晶圆上的载体。在曝光过程中，掩膜板会经常沾染晶圆表面的光刻胶和环境中的浮尘，这些对于曝光效果非常不利，因此要对掩膜板的正反两面进行清洗；这就使得掩膜板无法使用真空吸附方式，而只能使用夹持的方式进行清洗。传统的掩膜板夹持机构只限定了掩膜板周向和径向的自由度，而对于轴向的自由度约束不够甚至没有约束；因而往往在清洗过程中由于一些突发情况导致掩膜板飞出破碎，造成很大的经济损失甚至人员伤亡事故。基于以上背景，目前需要一种新型可靠的夹持机构，能限制掩膜板的轴向自由度的夹持机构。

技术实现要素：

为了满足清洗工艺中掩膜板轴向固定和正反两面均需清洗的要求，本发明的目的在于提供一种掩膜板夹持机构。该掩膜板夹持机构不使用传统的真空承片台，避免了掩膜板工艺区域大面积接触承片台，仅靠四周非工艺区域小面积接触，实现了正反面清洗的要求，同时四杆机构使得掩膜板固定更加可靠。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括承片台及沿周向均布于该承片台上的多个四杆机构，其中四杆机构包括底座、从动摆块、驱动摆块及压块，所述底座安装在承片台上，所述从动摆块的一端铰接在该底座上，另一端与所述驱动摆块的一端铰接，所述驱动摆块的另一端铰接于所述压块上，所述压块的一端铰接在所述底座上，另一端安装有垫片；所述底座上开有凹槽，所述掩膜板放在各所述四杆机构的底座上的凹槽内，通过该凹槽限制所述掩膜板的径向和周向的自由度，所述垫片通过四杆机构的带动压在掩膜板上，锁死所述掩膜板的轴向自由度。

其中：所述垫片通过紧固螺栓安装在压块的另一端，该垫片通过所述紧固螺栓调整旋进深度，进而适用于不同厚度的掩膜板；所述底 座上的凹槽位于压块另一端的下方，为直角形，即所述凹槽的两侧靠近掩膜板一端的端部均为倒角边，两侧的所述倒角边相垂直、形成直角；所述凹槽内的掩膜板与两侧的所述倒角边为间隙配合；

所述驱动摆块向承片台中心方向下压至从动摆块与驱动摆块呈一条直线，即为所述四杆机构的死点位置，所述垫片将掩膜板的轴向自由度完全锁死；所述承片台呈方形，方形的两条对角线的四个端点分别向外延伸、形成延伸部，每个所述延伸部的端部均安装有四杆机构。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明不使用传统真空吸附的方式将掩膜板夹持，保证了中心工艺区域不接触其他任何物体，满足了正反两面都能进行清洗工艺处理的要求，更重要的是全方位的固定形式保证了不会出现偏移和飞片等破坏性现象。

2.本发明利用四杆机构的死点位置将掩膜板非工艺区域固定，可靠性高。

3.本发明采用高度可调的压紧结构，满足了不同厚度的掩膜板的夹持固定。

4.本发明结构简单，安装与操作方便，成本低。

附图说明

图1为本发明外部整体结构的立体示意图；

图2为本发明承片台和四杆机构的立体示意图；

图3为本发明四杆机构的结构示意图；

其中：1为掩膜板，2为四杆机构，3为承片台，4为底座，5为从动摆块，6为驱动摆块，7为压块，8为垫片，9为调整螺栓，10为凹槽，11为倒角边。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1、2所示，本发明包括承片台3及沿周向均布于该承片台3上的多个四杆机构2，本实施例的承片台3呈方形，方形两两相对的角之间相互连接、形成两条对角线，两条对角线中间的交汇处与电机的输出端相连，通过电机带动承片台3旋转；两角对角线的四个端点分别向外延伸、形成延伸部，每个延伸部的端部均安装有四杆机构2。

如图3所示，四杆机构2包括底座4、从动摆块5、驱动摆块6及压块7，底座4固定在承片台3上，从动摆块5的一端铰接在该底座4上，另一端与驱动摆块6的一端铰接，驱动摆块6的另一端铰接 于压块7上，压块7的一端铰接在底座4上，另一端安装有垫片8。压块7呈“L”形，“L”形两条边的交汇处与驱动摆块6的另一端铰接，“L”形一条边的端部铰接在底座4上，另一条边的端部安装有垫片8。底座4上开有凹槽10，凹槽10位于压块7另一端的下方，为直角形，即凹槽10的两侧靠近掩膜板1一端的端部均为倒角边11，两侧的倒角边11相垂直、形成直角。掩膜板1为方形，四个角分别放置在四个四杆机构2中底座4上的凹槽10内，两侧的倒角边11与掩膜板1每个角的两边为间隙配合，限制住了掩膜板1的径向和周向的自由度，使得承片台3带动掩膜板1旋转时，掩膜板1不能在这两个方向上飞出。垫片8通过四杆机构2的带动，向承片台3的中心方向下压至掩膜板1上，锁死掩膜板1的轴向自由度。

垫片8通过紧固螺栓9安装在压块7的另一端，该垫片8通过紧固螺栓9调整旋进深度，进而适用于不同厚度的掩膜板1。垫片8的材料可为聚氨酯。

本发明的工作原理为：

以方形掩膜板1及承片台3为例，四个四杆机构2均等分布在承片台3的四周，形成掩膜板1的支撑和夹持主体。在清洗过程中，待清洗的掩膜板1平放在底座4的直角形凹槽10内，凹槽10两侧的倒角边11形成直角，与掩膜板1一个角的两个边间隙配合，限制住了掩膜板1的径向和周向的自由度，使得承片台3带动掩膜板1旋转时，掩膜板1不能在这两个方向上飞出。在实际工艺过程中，由于承片台3水平度不好或者电机工作异常等情况，会发生掩膜板1沿轴向向上飞出的现象，故本发明在工艺过程中，掩膜板1平放完成后，利用四杆机构2，手动将驱动摆块6向承片台3的中心方向下压，压至从动摆块5和驱动摆块6呈一条直线，即由底座4、从动摆块5、驱动摆块6和压块7构成四杆机构2的死点位置时，该四杆机构2处于工作状态，可通过聚氨酯垫片8将掩膜板1的轴向自由度完全锁死，实现了本发明夹持机构的功能，有效地实现了机械锁死的状态，防止掩膜板1在旋转过程中飞出。同时，掩膜板1只有四角的非工作区域与本发明的夹持机构有接触，其余部分悬空，实现了正反两面的清洗工艺，并保证了掩膜板1工艺区域的图形不受破坏。

对于不同厚度的掩膜板1，可通过改变聚氨酯垫片8的紧固螺栓9在压块7的旋进深度来调整聚氨酯垫片8的高度，进而可以实现在本夹持机构上兼容不同厚度的掩膜板1的清洗工艺。