一种晶圆和掩膜版接触夹紧装置的制作方法

本实用新型属于半导体加工设备领域，具体涉及一种晶圆和掩膜版接触夹紧装置。

背景技术：

在半导体设备中，晶圆与掩膜版的紧密接触，多采用外加预应力夹紧装置，对于不平整的晶圆加工，局部仍然会有间隙存在，导致曝光线条虚化严重，因此目前需要解决的问题，克服晶圆与掩膜版紧密接触时，由于夹紧力的不够存在接触间隙的问题。

专利晶圆固定装置(公布号：CN105161449A)揭示了一种晶圆固定装置，包括：夹具、联轴器和密封圈。夹具包括一盘状部分和一杆状部分，杆状部分中空形成腔体，盘状部分上开有真空气孔，真空气孔与杆状部分的腔体连通，盘状部分上开有环形槽，盘状部分的外周形成有台阶面，台阶面低于盘状部分的端面。联轴器安装在腔体中，联轴器的外壁与腔体的内壁密封配合，联轴器中形成有贯通孔，真空气孔、腔体和贯通孔连通形成真空气槽。密封圈安装在环形槽中，密封圈为耐腐蚀弹性材料制作。本发明的晶圆固定装置在吸附晶圆时，晶圆先不与盘状部分的端面接触，而是先与密封圈接触，提高了晶圆固定装置的气密性，使得晶圆能够被牢固地吸附在晶圆固定装置上，因此，可以对盘状部分的端面平整度的加工要求减低，以节省成本，但该发明不能解决，晶圆与掩膜版的紧密接触问题。

因此，急需一种结构简单，操作方便，消除晶圆与掩膜版的接触间隙的晶圆和掩膜版接触夹紧装置。

技术实现要素：

为了解决现有晶圆与掩膜版的接触间隙问题，本实用新型的目的是提供一种晶圆和掩膜版接触夹紧装置，具有结构简单，操作方便，消除晶圆与掩膜版的接触间隙的优点。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种晶圆和掩膜版接触夹紧装置，包括圆形的夹具、晶圆和掩膜版，所述夹具上放置有所述晶圆，所述晶圆上放置有所述掩膜版，所述掩膜版和所述夹具的边缘处设有密封圈，所述密封圈分别与所述掩膜版和所述夹具相接触，所述夹具上设有若干直径依次变大的表面相平的环状凸起、若干直径依次变大的第一环形凹槽、若干条形凹槽和台阶孔，所述环状凸起和所述第一环形凹槽在所述夹具表面上依次交错设置成盘状，所述台阶孔位于所述夹具的中心位置，所述台阶孔贯穿所述夹具的上下面，所述条形凹槽使所述台阶孔到最大半径的所述第一环形凹槽依次相连通，所述环状凸起表面上设有弹性垫片，所述弹性垫片固定在所述环状凸起上，所述晶圆放置在所述弹性垫片上，所述夹具上最大半径的所述第一环形凹槽内设有若干弹簧，所述弹簧上设有所述密封圈，所述掩膜版下表面设有与所述密封圈位置相匹配的第三环形凹槽，所述密封圈上部位于所述第三环形凹槽内。

本实用新型所述环状凸起上设有所述弹性垫片，对不平整的所述晶圆可消除其与所述夹具间的间隙，所述弹簧在负压时收缩，所述密封圈随之下降，所述弹簧和所述密封圈的设置在负压状态时可消除所述晶圆和所述掩膜版的接触间隙。

优选的，所述条形凹槽的数量为4个，所述条形凹槽在所述夹具上均匀分布。所述条形凹槽的设置可以使所述第一环形凹槽之间相连通。

优选的，相邻的所述弹簧在所述第一环形凹槽内相互接触，所述弹簧在所述第一环形凹槽内均匀分布。所述弹簧均匀设置，可使所述密封圈上下面相平，使所述夹具和所述掩膜版相平。

优选的，所述环状凸起在所述夹具上均匀分布，所述第一环形凹槽在所述夹具上均匀分布。

优选的，所述台阶孔包括第一圆形孔和与所述第一圆形孔相连通的第二圆形孔，所述第一圆形孔的直径大于所述第二圆形孔的直径，所述夹具的下表面上设有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽位于所述第二圆形孔的外围，所述第二环形凹槽内还设有抽气管，所述抽气管套接在所述第二环形凹槽内，所述第二环形凹槽和所述抽气管之间还设有密封垫片，所述抽气管通过所述密封垫片与所述夹具紧密相接。所述抽气管使所述夹具和所述晶圆之间的所述第一环形凹槽和所述条形凹槽内呈负压状态。

优选的，所述第一圆形孔、所述第二圆形孔和所述抽气管同轴。

本实用新型的有益效果是：本实用新型环状凸起上设有弹性垫片，对不平整的晶圆可消除其与夹具间的间隙，弹簧在负压时收缩，密封圈随之下降，弹簧和密封圈的设置在负压状态时可消除晶圆和掩膜版的接触间隙。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型夹具结构示意图；

图2是本实用新型夹具粘上弹性垫片后示意图；

图3是本实用新型剖面图；

图中标记为：1、夹具；11、环形凸起；12、第一环形凹槽；13、条形凹槽；14、台阶孔；141、第一圆形孔；142、第二圆形孔；15、第二环形凹槽；2、密封圈；3、弹簧；4、晶圆；5、掩膜版；51、第三环形凹槽；6、弹性垫片；7、抽气管；8、密封垫片。

具体实施方式

下面结合附图描述本实用新型的具体实施方式。

如图1-3所示，一种晶圆和掩膜版接触夹紧装置，包括圆形的夹具1、晶圆4和掩膜版5，夹具1上放置有晶圆4，晶圆4上放置有掩膜版5，掩膜版5和夹具1的边缘处设有密封圈2，密封圈2分别与掩膜版5和夹具1相接触，夹具1上设有若干直径依次变大的表面相平的环状凸起11、若干直径依次变大的第一环形凹槽12、若干条形凹槽13和台阶孔14，环状凸起11和第一环形凹槽12在夹具1表面上依次交错设置成盘状，台阶孔14位于夹具1的中心位置，台阶孔14贯穿夹具1的上下面，条形凹槽13使台阶孔14到最大半径的第一环形凹槽12依次相连通，环状凸起11表面上设有弹性垫片6，弹性垫片6固定在环状凸起11上，对不平整的晶圆4可消除其与夹具1间的间隙，晶圆4放置在弹性垫片6上，夹具1上最大半径的第一环形凹槽12内设有若干弹簧3，弹簧3上设有密封圈2，掩膜版5下表面设有与密封圈2位置相匹配的第三环形凹槽51，密封圈2上部位于第三环形凹槽51内，弹簧3在负压时收缩，密封圈2随之下降，弹簧3和密封圈2的设置在负压状态时可消除晶圆4和掩膜版5的接触间隙。

具体的，条形凹槽13的数量为4个，条形凹槽13在夹具1上均匀分布；相邻的弹簧3在第一环形凹槽12均相互接触，弹簧3在第一环形凹槽12内均匀分布；环状凸起11在夹具1上均匀分布，第一环形凹槽12在夹具1上均匀分布。

具体的，台阶孔14包括第一圆形孔141和与第一圆形孔141相连通的第二圆形孔142，第一圆形孔141的直径大于第二圆形孔142的直径，夹具1的下表面上设有第二环形凹槽15，第二环形凹槽15位于第二圆形孔142的外围，第二环形凹槽15内还设有抽气管7，抽气管7套接在第二环形凹槽15内，第二环形凹槽15和抽气管7之间还设有密封垫片8，抽气管7通过密封垫片8与夹具1紧密相接，第一圆形孔141、第二圆形孔142和抽气管7同轴。抽气管7使夹具1和晶圆4之间的第一环形凹槽15和条形凹槽13内呈负压状态。

本实用新型工作方式：将需要曝光的晶圆4置于夹具1上，同时将掩膜版5也置于载有晶圆4的夹具1上，在夹具1和掩膜版5间依靠特制的密封圈2形成密闭腔室，台阶孔14外接抽气管7进行排气，夹具1与掩膜版5间腔室形成负压，掩膜版5被完全吸合在夹具1上，掩膜版5、晶圆4和夹具1在负压的作用下，紧密贴合在一起，达到曝光的要求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。