一种双面曝光晶圆定位吸盘和光刻机的制作方法

1.本实用新型实施例涉及光刻机技术，尤其涉及一种双面曝光晶圆定位吸盘和光刻机。


背景技术：

2.随着半导体行业的快速发展，半导体产品的需求越来越多样化。
3.因此，部分产品需要按特定工艺要求生产。其中就包括需要晶圆双面曝光要求，且晶圆背面的曝光需要以正面图案为基准进行。传统光刻机无法完成这种操作。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种双面曝光晶圆定位吸盘和光刻机，以实现传统光刻机加工需要双面曝光的晶圆。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种双面曝光晶圆定位吸盘，包括：
6.吸盘本体，所述吸盘本体包括晶圆放置区和与所述晶圆放置区相邻的暴露区，所述吸盘本体上设有通孔；
7.至少一个导光结构，所述导光结构包括物窗和观察窗，所述物窗设置于所述晶圆放置区内，所述观察窗设置于所述暴露区内，所述物窗和所述观察窗均设置于所述通孔内；
8.扫描模块，所述扫描模块与所述观察窗对应设置，所述扫描模块发出的扫描光进入所述观察窗，并经过所述导光结构传输后从所述物窗照射于所述待测晶圆的定位标记上，所述定位标记的图像光线从所述物窗入射，经过所述导光结构传输和所述观察窗出射，被所述扫描模块获取。
9.可选的，包括三个所述导光结构。
10.可选的，所述物窗和所述观察窗均容置于同一所述通孔。
11.可选的，所述导光结构包括导光纤维。
12.可选的，所述导光结构包括两个平面反射镜。
13.可选的，两个所述平面反射镜均垂直于所述物窗的入射光线和所述观察窗的出射光线所在平面，且两个所述平面反射镜相互垂直。
14.可选的，所述导光结构包括第一隧道本体，所述第一隧道本体的延伸方向与所述吸盘本体平行，两个所述平面反射镜分别设置于所述第一隧道本体内部的两端，所述平面反射镜与所述第一隧道本体的底壁夹角为45度。
15.可选的，两个所述平面反射镜包括第一平面反射镜，所述导光结构包括第二隧道本体，所述第二隧道本体的延伸方向与所述吸盘本体垂直，所述第二隧道本体的第一端包括所述观察窗，所述第二隧道本体的第二端连接所述第一隧道本体，所述第二隧道本体的第二端的位置与所述第一平面反射镜的位置对应。
16.可选的，两个所述平面反射镜包括第二平面反射镜，所述导光结构包括第三隧道本体，所述第三隧道本体的延伸方向与所述吸盘本体垂直，所述第三隧道本体的第一端包
括所述物窗，所述第三隧道本体的第二端连接所述第一隧道本体，所述第三隧道本体的第二端的位置与所述第二平面反射镜的位置对应。
17.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种光刻机，包括上述任一所述的双面曝光晶圆定位吸盘。
18.本实用新型实施例中的双面曝光晶圆定位吸盘包括，吸盘本体，吸盘本体包括晶圆放置区和与晶圆放置区相邻的暴露区，吸盘本体上设有通孔。至少一个导光结构，导光结构包括物窗和观察窗，物窗设置于晶圆放置区内，观察窗设置于暴露区内，物窗和观察窗均设置于通孔内。扫描模块，扫描模块与观察窗对应设置，扫描模块发出的扫描光进入观察窗，并经过导光结构传输后从物窗照射于待测晶圆的定位标记上，定位标记的图像光线从物窗入射，经过导光结构传输和观察窗出射，被扫描模块获取。本实用新型实施例通过导光结构可以将晶圆正面的定位标记传导到与晶圆的背面同一面，从而实现根据晶圆正面的定位标记定位晶圆背面的位置。利用同一定位标记可以提高定位精度，仅需更换晶圆定位吸盘即可实现利用传统光刻机进行双面晶圆曝光工艺，避免了更换设备带来的生产成本增长。
附图说明
19.图1为本实用新型实施例提供的一种双面曝光晶圆定位吸盘的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的一种导光结构的结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
22.图1为本实用新型实施例提供的一种双面曝光晶圆定位吸盘的结构示意图，参考图1。本实用新型实施例提供了一种双面曝光晶圆定位吸盘，包括：
23.吸盘本体1，吸盘本体1包括晶圆放置区11和与晶圆放置区11相邻的暴露区12，吸盘本体1上设有通孔13；
24.至少一个导光结构2，导光结构2包括物窗21和观察窗22，物窗21设置于晶圆放置区11内，观察窗22设置于暴露区12内，物窗21和观察窗22均设置于通孔13内；
25.扫描模块(图中未示出)，扫描模块与观察窗22对应设置，扫描模块发出的扫描光进入观察窗22，并经过导光结构2传输后从物窗21照射于待测晶圆3的定位标记上，定位标记的图像光线从物窗21入射，经过导光结构2传输和观察窗22出射，被扫描模块获取。
26.其中，在光刻机生产晶圆的过程中，晶圆会被传送到吸盘本体1的晶圆放置区11上，而后通过机械结构对晶圆进行预对位夹紧。但因为机械定位精度一般在30um以内，达不到纳米级，故还需要扫描模块扫描晶圆上的定位标志，对定位标志图案的位置进行计算后，补偿晶圆偏移距离。从而对晶圆进行精确定位，然后再曝光生产。吸盘本体1包括晶圆放置区11和暴露区12，晶圆放置区11用于放置晶圆。围绕晶圆放置区11设置有暴露区12，所述暴露区12不会被晶圆所遮挡。可以将物窗21和观察窗22分别置于不同通孔13中。可选的，还可以将物窗21和观察窗22均容置于同一通孔13。也就是在吸盘本体1上设置通孔13时，可以将
一个导光结构2的物窗21和观察窗22均设置在一个通孔13中，通孔13的形状可以根据实际需要确定。导光结构2包括物窗21和观察窗22，所述物窗21设置于晶圆放置区11的通孔13内，所述观察窗22设置于暴露区12的通孔13内。物窗21的位置与晶圆的定位标记位置对应，观察窗22的位置与扫描模块位置对应。导光结构2能够将扫描模块的扫描光传导至晶圆的定位标记上，定位标记被照射后的反射光经过导光结构2照射到扫描模块，扫描模块将图像上传到光刻机的控制模块。光刻机的控制模块根据获取到的定位标记图像的位置和姿态进行相应位置补偿，从而确保晶圆反面的光刻图案精度。扫描模块可以包括光耦合装置(ccd)扫描器或激光扫描器。导光结构2可以是任何一种能够在物窗21和观察窗22之间构建光路并传输图像的结构，本实用新型实施例不针对导光结构2的具体结构进行限定，且将在下文介绍两种导光结构2。通过导光结构2可以将晶圆正面的定位标记传导到与晶圆的背面同面的固定位置，从而实现根据晶圆正面的定位标记定位晶圆背面的位置。利用同一定位标记可以提高定位精度，仅需更换晶圆定位吸盘即可实现利用传统光刻机进行双面晶圆曝光工艺，避免了更换设备带来的生产成本增长。
27.可选的，双面曝光晶圆定位吸盘包括三个导光结构2。
28.其中，通过设置三个导光结构2，可以将晶圆正面与三个导光结构2分别对应的定位标记显示在晶圆背面的同一面上。从而根据三个不同位置的定位标记对晶圆的背面进行定位，提高晶圆定位精度。
29.可选的，导光结构2包括导光纤维。
30.其中，可以将导光纤维的一端作为物窗21，另一端作为观察窗22。通过导光纤维即可将观察窗22一侧的扫描光传递到物窗21一侧，并将物窗21反射回的定位标记图案通过导光纤维传递到观察窗22，以供扫描模块识别。
31.图2为本实用新型实施例提供的一种导光结构的结构示意图，参考图2。可选的，导光结构2包括两个平面反射镜23。
32.其中，扫描光和反射光可以通过两个平面反射镜23的反射改变方向，从而通过导光结构2。
33.可选的，两个平面反射镜23均垂直于物窗21的入射光线和观察窗22的出射光线所在平面，且两个平面反射镜23相互垂直。
34.其中，从物窗21入射的扫描光线和观察窗22出射的定位标记反射光线处于第一平面内。两个平面反射镜23均和第一平面垂直，通过相互垂直的两个平面反射镜23对照射在反射镜23上的光线进行反射，使射向两个平面反射镜23的光线和射出两个平面反射镜23的光线平行。由此可以免除扫描模块与吸盘本体1所在平面之间的距离误差带来的定位误差，提高定位精度。
35.可选的，导光结构2包括第一隧道本体，第一隧道本体的延伸方向与吸盘本体1平行，两个平面反射镜23分别设置于第一隧道本体内部的两端，平面反射镜23与第一隧道本体的底壁夹角为45度。
36.其中，第一隧道包括与吸盘本体1平行的管路，管路的两端分别设置有两个平面反射镜23，两反射镜23与第一隧道的延伸方向和第一隧道本体的底壁夹角均为45度。如此可以使射向两个平面反射镜23的光线和射出两个平面反射镜23的光线均垂直于第一隧道。
37.可选的，两个平面反射镜23包括第一平面反射镜231，导光结构2包括第二隧道本
体，第二隧道本体的延伸方向与吸盘本体1垂直，第二隧道本体的第一端包括观察窗22，第二隧道本体的第二端连接第一隧道本体，第二隧道本体的第二端的位置与第一平面反射镜231的位置对应。
38.其中，通过第二隧道可以将观察窗22与第一隧道相连接，第二隧道远离第一隧道一端的观察窗22可以是用透明盖板封闭的，也可以是敞开的。可以根据实际需要确定。
39.可选的，两个平面反射镜23包括第二平面反射镜232，导光结构2包括第三隧道本体，第三隧道本体的延伸方向与吸盘本体1垂直，第三隧道本体的第一端包括物窗21，第三隧道本体的第二端连接第一隧道本体，第三隧道本体的第二端的位置与第二平面反射镜232的位置对应。
40.其中，通过第三隧道可以将物窗21与第一隧道相连接，第三隧道远离第一隧道一端的物窗21可以是用透明盖板封闭的，也可以是敞开的。可以根据实际需要确定。
41.本实用新型实施例还提供了一种光刻机，包括任一的双面曝光晶圆定位吸盘。
42.由于本实用新型实施例中的光刻机使用了本实用新型任意一实施例所提供的双面曝光晶圆定位吸盘，因此具有相应的功能模块和有益效果。
43.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。