专利名称：楔形板组的胶合方法和夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及光刻机，特别是一种用于光刻机的楔板组的胶合方法和夹具，该楔板组胶合主要用于光衍射分离，该向成果直接影响到光刻机里的硅片向位光栅自动对准。
背景技术：
目前欧美国家胶合(40到60) X (40到60) mm材料为肖特BK7 (加工完光圈为N=I，Δ N=0.3,中心区域见图1所示N=0.2, Δ N=0.1 ;镀膜后进行胶合,胶合后光圈要求为N=I,Λ N=0.3)，中心区域胶合完成后可以到达N=0.2，Λ N=0.1的要求，胶层厚度控制在15 μ m，胶水面积扩散特定的区域，且胶水的最终扩散面积控制在直径为8-12mm之间；但是国内企业胶合的楔板组胶合完成后，中心区域光圈为N=2 2.5，Λ N=I 1.5，远远不能满足90nm光刻机的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于光刻机的楔板组的胶合方法，克服国外对中国该项技术的封锁，满足国内90nm光刻机的设计需要，即使(40 60) x (40 60)mm材料为肖特BK7(加工完光圈为Ν=1，Λ N=0.3，中心区域的N=0.2，Δ N=0.1 ;镀膜后进行胶合，胶合后光圈要求为Ν=1，Λ N=0.3)中心区域胶合完成后可以到达N=0.5，Δ N=0.5的要求，并且可以控制胶水的厚度和面积，使之符合要求。本发明的技术解决方案是:
1、一种用于光刻机的楔板组的胶合方法，其特点在于，该方法包括下列步骤:
①建立超净工作室和超净工作台，室内温度为20 26°C±0.1°C，湿度为50 70%，标准大气压下超净工作台上进行胶合工作；
②在超净工作台，工作人员带上防静电手套和口罩，对待用的镀膜后的楔形板用ZygoVeriFire非球面干涉仪上进行测量，对符合要求的镀膜楔形板用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精进行擦拭，在擦拭过程中把楔形板放在IOOw的灯光下仔细观看表面灰尘，直到无人眼可见灰尘，擦拭完毕，把擦拭好的楔形板放在玻璃器皿中，防止再次污染；
③将第一快楔形板置于楔板胶合夹具上，使第一快楔形板的两边靠贴所述的楔板胶合夹具上的基准靠边，确保胶合面朝上并成水平，然后采用点胶机并在气压为0.1 0.2Mpa，控制时间在1.5 3.5s对胶合区域(如图5所示阴影部分)进行控胶量点胶，再将第二楔形板的胶合面轻轻地放置在第一楔形板的胶合面上，在两基准靠边的对面给所述的楔形板施加一定力，构成楔板组；
④打开紫外光源对胶点(根据实际点胶位置)进行20 50s曝光等待5 10分钟，获得半固化胶合楔板组；
⑤初步固化测量:
将所述的楔板组连同楔板胶合夹具一起拿到Zygo VeriFire非球面干涉仪上进行测量，检查楔板组的正面面形，当面形符合设计要求时，进入步骤⑥；当面形不符合设计要求时，进入步骤⑦；
⑥卸下基准边靠边对面的施力，等待5分钟后，翻转所述的楔板组，再利用ZygoVeriFire非球面干涉仪进行反面面形测量，当反面面形不符合设计要求时，进入步骤⑦；当反面面形符合要求时，楔板组初步固化合格，则进入步骤⑧；
⑦所述的楔板组卸离所述的楔板胶合夹具后，将所述的楔板组用二氯甲烷浸泡或者酒精浸泡，拆卸所述的半固化胶合楔板组，进入步骤②；
⑧最终固化测量:
用所述的紫外光源，对初步固化合格的楔板组再照射两次，每次120秒，间隔为3 5分钟，将楔板组连同楔形板基座放在恒温箱内，经22 26小时后再次进行测量，当测量面形不符合设计要求时，则进入步骤⑨，当测量面形符合设计要求时，楔板组最终固化胶合成功，称为胶合好的楔板组，进入步骤⑩；
⑨采用现有的工艺拆分楔板组(用二氯甲烷进行元件分离，粘结处必须浸泡在溶剂中，通常一夜便可分离。)进入步骤②；
⑩对胶合好的楔板组进行包装，将包装好的楔板组放在恒温箱内五天以上，让其完全固化，完全固化后待用。所述的镀膜楔形板光圈标准要求:Ν=1, Λ N=0.3,中心区域N=0.2, Δ N=0.1。所述的胶合后楔板组的光圈标准要求为:Ν=1，Δ N=0.3，中心区域的光圈N=0.5，Δ N=0.5。所述的控制胶量点胶采用型号为OPAS ZERO 580的点胶机，点胶机气压跳到
0.1—0.2Mpa,时间控制在 1. 5—3.5s。上述胶合方法，利用一种用于光刻机的楔形板组的夹具，该夹具包括夹具体底座，该夹具体底座的四周分别设有楔板基准靠边，该夹具体底座的相邻两边外侧还分别设有弹簧和定位销。所述的弹簧用于提供少许力。一种用于光刻机的楔形板组的夹具，其特点在于，该夹具包括夹具体底座，该夹具体底座的四周分别设有楔板基准靠边，该夹具体底座的相邻两边外侧还分别设有弹簧和定位销。与现有技术相比，本发明的有益效果是:
在一般胶合过程当中很难确定胶水厚度和胶水面积，而胶水厚度以及面积直接影响最终要求，且在胶合当中不能有大的杂物混在胶合区域，当胶合区域有杂物进入时会产生杂物引流的作用，破环胶水比较规则形状，也有可能因为杂物引导作用，使胶水进入非胶合区域影响使用。1、本发明解决了如下问题:
★在保证有足够的胶合力的前提下，使胶水的厚度符合要求；
★在在保证有足够的胶合力的前提下，使胶水的扩散面积符合要求；
★尽最大可能使楔形板胶合面无污染或者无杂质；
★在半固化状态下测量光圈，减少了报废率，胶合的楔板组符合高质量要求。2、经本发明方法胶合的楔板组，可确保胶合的楔板组完全符合光刻要求。
图1是工房温度对胶合零件胶合质量的影响的示意图，其中，(a )是周围介质温度高于光胶件温度产生的变形，(b)是周围介质温度低于光胶件温度产生的变形。图2是楔板置于楔板胶合夹具上的实用状态示意图。图3a是对楔板施力的主视图。图3b是对楔板施力的俯视图。图4是使胶合面水平的示意图。图5是胶合区域示意图。图6是本发明中楔形板夹具的结构示意图。图中:1 一第一楔形板、2 —第二楔形板，3 —胶合面、4-夹具体底座、5-楔板基准靠边、7-弹簧，8-定位销。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。为了防止胶合所处的工房温度和湿度对胶合的影响的解决方案 净室内温度为20 26°C ±0.1°C，湿度为50 70%，标准大气压下进行；
I，尽最大可能使楔形板胶合面无污染或者无杂质；
解决方案
擦拭需要在至少万级以上洁净室里(工厂实验室符合要求)的洁净工作台内完成擦拭时，要带上防静电手套和口罩，用防静电专业光学玻璃擦拭布蘸上酒精擦拭，在擦拭过程中把楔形板放在IOOw的灯光下仔细观看表面灰尘，直到很难看出灰尘，擦拭完毕，把擦拭好的楔形板放在特定的玻璃器皿中，防止再次污染。2，关于胶合面积和厚度的解决方案
胶水的量需要用专业的点胶机控制，该点胶机是由气压和时间来控制胶水量的点胶机，配件和紫外光源清单如下:
在进行操作时用已经报废的楔形板(打孔时崩边或边缘崩边但角度厚度变化很小)来进行胶水面积的控制；进过反复的试验摸索得出结论为:用上述点胶机气压跳到0.1
0.2Mpa,时间控制在1.5 3.5s (根据不同楔板的厚度和大小来确定),在无其他压力的作用下(靠其自身压力)可以保证胶斑的大小和胶层厚度。在保证胶层厚度的同时，应该考虑到胶合面应该是水平面，为了使该平面水平承载楔板的夹具面应该和楔板角度相反，致使相互抵消如下图4:
为了消除由于外因引起震动等原因导致胶水厚度面积变化，在基准靠边的对面应施加少许力如下图3。3，在半固化状态下测量光圈，以减少报废率
为了使最终的光圈变化符合要求，我们采用在线Zygo VeriFire非球面干涉仪进行测量的方法，且固化的过程应该分成初步固化和最终固化两步。初步固化
当胶水点滴到位，楔板用靠边压好，开始用紫外光源=Xlite 300调到适当的档位用双光纤或者单光纤对胶点进行适当的曝光(约20 50s)，等待5 10分钟，连同夹具一起拿到Zygo VeriFire非球面干涉仪上进行测量,检查该面面型,如符合对方要求,这时应卸下基准边靠边对面的少许力，等待5分钟后，反转楔形板测量另外一面，当测量面时已经不符合要求，即胶合后光圈大于(Ν=1，Λ N=0.3)，这时可拆卸夹具用二氯甲烷浸泡或者酒精浸泡可拆卸半固化的楔板组；当测量两个面都符合要求，即胶合后光圈小于(Ν=1，Λ N=0.3)，则进入最终固化。当初步固化完成测量都符合要求以后可以进行最终固化，最终固化可以用上面提到的紫外光源，对楔板组再照射两次，每次120秒，间隔为3 5分钟，该过程完成以后把胶合好的楔板组连同楔形板基座放在恒温箱内，经24小时左右后再次进行测量，如果符合要求那么胶合成功，如果光圈大于要求，那么用特定的工艺(已掌握)拆分楔板组，再次胶合直到完成胶合。当完成楔板组胶合以后，将包装胶合好的楔板组放在恒温箱内一周左右让其完全固化(该段时间应力慢慢的释放，光圈多数趋于变好，η变化范围为0.05个光圈左右)。
权利要求
1.一种用于光刻机的楔形板组的胶合方法，其特征在于，该方法包括下列步骤: ①建立超净工作室和超净工作台，室内温度为20 26°C±0.1°C，湿度为50 70%标准大气压下超净工作台上进行胶合工作； ②在超净工作台，工作人员带上防静电手套和口罩，对待用的镀膜楔形板用ZygoVeriFire非球面干涉仪上进行测量，对符合要求的镀膜楔形板用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精进行擦拭，在擦拭过程中把楔形板放在IOOw的灯光下仔细观看表面灰尘，直到无人眼可见灰尘，擦拭完毕，把擦拭好的楔形板放在玻璃器皿中，防止再次污染； ③从所述的玻璃器皿中取出一块楔形板称为第一楔形板(I)置于楔板胶合夹具上，使第一楔形板的两边靠贴所述的楔板胶合夹具上的楔板基准靠边(5)，确保胶合面(3)朝上并成水平，然后采用点胶机并在气压为0.1 0.2Mpa，控制时间在1.5 3.5s对胶合区域进行控胶量点胶，从所述的玻璃器皿中取出一块楔形板称为第二楔形板(2)，再将第二楔形板(2)的胶合面轻轻地放置在第一楔形板的胶合面上，在两基准靠边的对面给所述的楔形板施加一定力，构成楔板组； ④打开紫外光源，用双光纤或者单光纤对胶点进行20 50s曝光,等待5 10分钟，获得半固化胶合楔板组； ⑤初步固化测量: 将所述的楔板组连同楔板胶合夹具一起拿到Zygo VeriFire非球面干涉仪上进行测量，检查楔板组的正面面形，当面形符合设计要求时，进入步骤⑥；当面形不符合设计要求时，进入步骤⑦； ⑥卸下基准边靠边对面的施力，等待5分钟后，翻转所述的楔板组，再利用ZygoVeriFire非球面干涉仪进行反面面形测量，当反面面形不符合设计要求时，进入步骤⑦；当反面面形符合要求时，楔板组初步固化合格，则进入步骤⑧； ⑦将所述的楔板组卸离所述的楔板胶合夹具后，用二氯甲烷或者酒精浸泡所述的楔板组，拆卸所述的半固化胶合楔板组，进入步骤②； ⑧最终固化测量: 用所述的紫外光源，对初步固化合格的楔板组再照射两次，每次120秒，间隔为3 5分钟，将楔板组连同楔形板基座放在恒温箱内，经22 26小时后再次进行测量，当测量面形不符合设计要求时，则进入步骤⑨，当测量面形符合设计要求时，楔板组最终固化胶合成功，称为胶合好的楔板组，进入步骤⑩； ⑨采用现有的工艺拆分楔板组，进入步骤②； ⑩对胶合好的楔板组进行包装，将包装好的楔板组放在恒温箱内五天以上，让其完全固化，完全固化后待用。
2.根据权利要求1所述的楔板组的胶合方法，其特征在于所述的镀膜楔形板光圈标准要求:Ν=1,Δ N=0.3，中心区域 N=0.2，Λ N=0.1。
3.根据权利要求1所述的楔板组的胶合方法，其特征在于所述的胶合后楔板组的光圈标准要求为:Ν=1，ΛΝ=0.3，中心区域的光圈N=0.5，Λ N=0.5。
4.一种用于光刻机的楔形板组的夹具，其特征在于，该夹具包括夹具体底座(4)，该夹具体底座(4)的四周分别设有楔板基准靠边(5)，该夹具体底座(4)的相邻两边外侧还分别设有弹簧(7)和定位销(8)。
全文摘要
本发明公开了一种用于光刻机的楔形板组的胶合方法和夹具，包括①建立超净工作室和超净工作台，②在超净工作台对符合要求的镀膜楔形板用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精进行擦拭,③将第一楔形板和第二楔形板对准，构成楔板组；④半固化胶合楔板组；⑤初步固化测量⑥最终固化测量；⑦对胶合好的楔板组进行包装，让其完全固化。本发明减少了报废率，胶合的楔板组符合高质量要求，符合光刻要求。
文档编号G03F7/20GK103091997SQ20121036891
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者蒋泉权, 魏向荣, 顾亚平 申请人:上海现代先进超精密制造中心有限公司