CN102981374B - 探测板组的胶合方法和夹具 - Google Patents

探测板组的胶合方法和夹具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于分步投影光刻机的探测板组的胶合方法，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基准板保护玻璃用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精进行擦拭；③将保护膜贴到镀膜探测基准板镀度膜表面；④将贴好镀的膜探测基准板和保护玻璃基准板胶合成防水探测板组，以及探测板组胶合夹具。本发明保证了在加工过程中镀膜标记区域接触不到污染源，减少报废率，加工的探测板符合分步投影光刻机高质量要求。

Description

探测板组的胶合方法和夹具
技术领域
本发明涉及光刻机，特别是一种用于分步投影光刻机的探测板组的胶合方法和夹具，该探测板主要用于分步投影光刻机探测标记的位置对准，该向成果直接影响到分步投影光刻机里的硅片向位光栅自动对准。 
背景技术
目前欧美国家探测板加工的镀膜工序安排在零件加工之后，探测板加工没有对镀膜标记区域污染、胶合对零件加工形位的影响。基准面面形容易达到0.003mm，上下面平行度小于0.006mm的要求。而国内加工探测板的板体需要采购国外镀膜后的标准板体，加工过程要求很高防污染处理，使得加工成品率低风险大，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分步投影光刻机的探测板组的胶合方法和夹具，对镀膜标记区域基准面进行防污染胶合保护，加工基准面面形优于0.003mm，上下面平行度小于0.006mm，使之符合光刻机向位光栅自动对准要求。 
本发明的技术解决方案如下： 
一种用于分步投影光刻机的探测板组的胶合方法，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℃±0.1℃，湿度为50～70%，标准大气压下超净工作台上进行探测板保护膜和测板组的胶合工作； 
②在超净工作台，工作人员带上防静电手套和口罩,用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精对基准板保护玻璃进行擦拭，在擦拭过程中把镀膜探 测基准板和基准板保护玻璃放在100w的灯光下仔细观看表面灰尘，直到无人眼可见灰尘，把镀膜探 测基准板和擦拭好的基准板保护玻璃放在玻璃器皿中，防止再次污染； 
③从所述的玻璃器皿中取出镀膜探 测基准板水平放到工作台面上，镀膜探 测基准板的镀膜面向上，将保护膜贴到镀膜探 测基准板的镀膜面上，眼睛观察，如没有气泡，则为合格，如有气泡，则重新再贴，直到合格为止；用刀片按照镀膜探 测基准板的尺寸大小切去多余保护膜； 
④从玻璃器皿中取出基准板保护玻璃水平放到探测板胶合夹具的基准板上，使基准板保护玻璃的两侧侧边紧靠探测板组胶合夹具的两个侧基准边，基准板保护玻璃的另外两侧侧边用弹性压块压紧； 
⑤将步骤③中贴好保护膜的镀膜探测基准板水平放到基准板保护玻璃的中间位置，使贴有保护膜的一面向下；镀膜探测基准板的两侧边紧靠探测板组胶合夹具的上档块，镀膜探测基准板的另外两侧边用弹性压块压紧； 
⑥在镀膜探测基准板上方水平放置配重块，均匀施加5～8kg重力，用双组合环氧树脂胶对镀膜探测基准板与基准板保护玻璃接触的四周边进行胶合处理，使胶体的宽度和高度控制在1.5～3mm之间，持续放置20～24小时，形成探测板组。 
所述的胶合处理是将双组合环氧树脂胶装在双管胶枪上，打开胶筒出口保护盖，在胶筒出口安装混胶头，搬动双管胶枪沿所述的四周边连续均匀涂胶，混胶头流出胶量2～3g。 
该方法还包括步骤： 
⑦取下配重块，检查环氧树脂胶沿镀膜探测基准板下镀膜面间隙侵入量为1～3mm；对侵入量小于1mm是进行补胶；对侵入量大于3mm，进行去除处理后，返回到步骤②； 
⑧将探测板组侵入水中检查胶合漏水情况，如胶合面有水的渗漏点，对渗漏点再次进行胶合处理； 
⑨探测板组补充胶合 
用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精擦干净胶合处，混胶头对准探测板组胶合处，搬动双管胶枪沿胶合四周边连续均匀涂补胶，胶体的宽度和高度控制在2.5～3.5mm之间，水平放置20～24小时； 
⑩探测板组加固胶合 
混胶头对准探测板组胶合处，搬动双管胶枪沿胶合四周边连续均匀涂补胶，使胶体的宽度和高度控制在4～5mm之间，水平放置24～26小时，获得加固探测板组； 
⑾用三坐标测量仪测量步骤⑩加固探测板组的上下面平行度、面形是否符合规定； 
⑿对符合规定的加固探测板组进行包装，然后放在恒温箱内五天以上，使其完全固化后待用。 
所述的将探测板组侵入水中检查胶合漏水情况具体是： 
将探测板组侵入水1分钟，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水10分钟，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水1小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水3小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水10小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水20～24小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水120～150小时，取出观察胶合面有无水的渗 漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
所述的加固探测板组的上下面平行度、面形标准要求为：面形优于0.003mm，上下面平行度小于0.006mm。 
所述的胶合后探测板胶合组的胶合面的水污染区域小于2mm。 
一种用于光刻机的探测板组胶合夹具，其特征在于，该夹具包括基准板，该基准板的相邻两边分别设有基准靠边，基准板的另两边外侧分别设有弹性压块，在基准靠边的内侧上部设有上档块。 
所述的弹性压块呈形。 
与现有技术相比，本发明的有益效果是： 
通常的探测板加工一般采用薄膜保护方式，镀膜探测基准板镀膜保护完全依靠薄膜的附着力来进行防止污染，镀膜边缘保护区域小，很难确保镀膜边缘的污染隔离，直接影响加工合格率。 
1、本发明解决了如下问题： 
★通过胶合隔离了镀膜探测基准板镀膜标记区域，保证了在加工过程中镀膜标记区域接触不到污染源； 
★在保证有足够胶合力的前提下，使胶水的扩散面积符合要求； 
★尽可能使探测板胶合面无污染或者无杂质； 
★降低生产成本提高了产品合格率，符合高质量要求。 
2、经本发明方法胶合的探测板组，可确保胶合的探测板组完全符合分步光刻机向位光栅自动对准要求。 
附图说明
图1是本发明探测板组夹具的主视图。 
图2是本发明探测板组夹具的俯视图。 
图3探测板组主视图。 
图中：1－侧基准边、2－上档块，3－配重块、4-弹性压块、5-基准板、6-基准板保护玻璃、7-镀膜探测基准板、8-保护膜。 
具体实施方式
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℃±0.1℃，湿度为50～70%，标准大气压下进行； 
1、尽最大可能使镀膜探测基准板镀膜面和基准板保护玻璃无污染或者无杂质； 
解决方案 
擦拭需要在至少万级以上洁净室里的洁净工作台内打开镀膜探测基准板，要带上防静电手套和口罩,把镀膜探测基准板和基准板保护玻璃放在100w的灯光下仔细观看表面灰尘，直到很难看出灰尘，将保护膜贴到镀膜探测基准板的镀膜面上并把贴好膜的镀膜探测基准板放在特定的玻璃器皿中，防止再次污染。 
2、保证胶合过程探测板组的形位公差精度 
将基准板保护玻璃水平放到基准板5上，两侧边紧靠两个侧基准边1，并用弹性压块4压紧；将贴好保护膜的镀膜探 测基准板7水平放到基准板保护玻璃6上，保护膜面向下；基准板保护玻璃6侧边紧靠两个上档块2，用弹性压块同时压紧；在镀膜探侧基准板上平面水平放置配重块，均匀施加5～8kg重力，用双组合环氧树脂胶对镀膜探侧基准板下镀膜面四周边与基准板保护玻璃接触边进行环绕定位胶合。用三坐标测量仪测量加探测板胶合组的上下面平行度。测量平行度、面形符合设计要求。 
3、保证胶合区域牢固无泄漏，确保产品加工的合格率 
探测板组进行胶合，胶体宽度、高度控制到1.5～3mm，水平放置20～24小时后依次进行以下措施： 
★将探测板组侵入水1分钟，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时对渗漏点进行补胶，水平放置20～24 小时； 
★将探测板组侵入水10分钟，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时对渗漏点进行补胶，水平放置20～24小时； 
★将探测板组侵入水1小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时对渗漏点进行补胶，水平放置20～24小时； 
★将探测板组侵入水3小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时对渗漏点进行补胶，水平放置20～24小时； 
★将探测板组侵入水10小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时对渗漏点进行补胶，水平放置20～24小时； 
★将探测板组侵入水20～24小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时对渗漏点进行补胶，水平放置20～24小时； 
★将探测板组侵入水120～150小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时对渗漏点进行补胶，水平放置20～24小时。 
4、保证胶合区域牢固无泄漏，提高产品合格率 
为了保证胶合区域在后续加工过程中与外界隔离，保证胶合质量，提高产品合格率我们采用了分步胶合措施： 
★用双组合环氧树脂胶装在双管胶枪上，安装混胶头胶合； 
★均匀连续胶合镀膜探 测基准板四周边，胶体宽度、高度控制到1.5～3mm，水平放置20～24小时； 
★检查环氧树脂胶沿镀膜探测基准板下镀膜面与基准板保护玻璃之间的间隙侵入量为1～3mm；对侵入量小于1mm重新进行胶合，对侵入量大于3mm，要将探测板组放到洁净的容器中用 除胶剂去除胶体，转入步棸②； 
★用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精擦干净胶合处，混胶头对准探测板组胶合处，搬动胶抢沿胶合四周边连续均匀涂补胶，胶体宽度、高度控制到2.5～3.5mm，水平放置20～24小时； 
★混胶头对准探测板组胶合处，搬动胶抢沿胶合4周边连续均匀涂补胶，胶体宽度、高度控制到4～5mm，水平放置24～26小时，获得加固探测板胶合组。 
图1是本发明探测板组夹具的主视图，图2是本发明探测板组夹具的俯视图，如图所示，一种用于光刻机的探测板组胶合夹具，包括基准板5，该基准板5的相邻两边分别设有基准靠边1，基准板5的另两边外侧分别设有弹性压块4，在基准靠边1的内侧上部设有上档块2，弹性压块4呈形。弹性压块的下部用于压紧基准板保护玻璃6，弹性压块的上部用于压紧镀膜探测基准板7。 

Claims (8)

1.一种用于分步投影光刻机的探测板组的胶合方法，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℃±0.1℃，湿度为50～70%,标准大气压下超净工作台上进行探测板保护膜和探测板组的胶合工作； 
②在超净工作台，工作人员带上防静电手套和口罩,用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精对基准板保护玻璃（6）进行擦拭，在擦拭过程中把镀膜探测基准板（7）和基准板保护玻璃（6）放在100w的灯光下仔细观看表面灰尘，直到无人眼可见灰尘，把镀膜探测基准板（7）和擦拭好的基准板保护玻璃（6）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镀膜探测基准板（7）水平放到工作台面上，镀膜探测基准板（7）的镀膜面向上，将保护膜（8）贴到镀膜探测基准板（7）的镀膜面上，眼睛观察，如没有气泡，则为合格，如有气泡，则重新再贴，直到合格为止；用刀片按照镀膜探测基准板（7）的尺寸大小切去多余保护膜； 
④从玻璃器皿中取出基准板保护玻璃（6）水平放到探测板胶合夹具的基准板（5）上，使基准板保护玻璃（6）的两侧侧边紧靠探测板组胶合夹具的两个侧基准边（1），基准板保护玻璃（6）的另外两侧侧边用弹性压块（4）压紧； 
⑤将步 骤③中贴好保护膜的镀膜探测基准板（7）水平放到基准板保护玻璃（6）的中间位置，使贴有保护膜的一面向下；镀膜探测基准板（7）的两侧边紧靠探测板组胶合夹具的上档块（2），镀膜探测基准板（7）的另外两侧边用弹性压块（4）压紧； 
⑥在镀膜探测基准板（7）上方水平放置配重块（3），均匀施加5～8kg重力，用双组合环氧树脂胶对镀膜探测基准板（7）与基准板保护玻璃（6）接触的四周边进行胶合处理，使胶体的宽度和高度控制在1.5～3mm之间，持续放置20～24小时，形成探测板组。 
2.根据权利要求1所述的用于分步投影光刻机的探测板组的胶合方法，其特征在于，所述的胶合处理是将双组合环氧树脂胶装在双管胶枪上，打开胶筒出口保护盖，在胶筒出口安装混胶头，搬动双管胶枪沿所述的四周边连续均匀涂胶，混胶头流出胶量2～3g。 
3.根据权利要求1或2所述的用于分步投影光刻机的探测板组的胶合方法，其特征在于，该方法还包括步骤： 
⑦取下配重块（3），检查环氧树脂胶沿镀膜探测基准板（7）下镀膜面间隙侵入量为1～3mm；对侵入量小于1mm是进行补胶；对侵入量大于3mm，进行去除处理后，返回到步骤②； 
⑧将探测板组侵入水中检查胶合漏水情况，如胶合面有水的渗漏点，对渗漏点再次进行胶合处理； 
⑨探测板组补充胶合 
用防静电光学玻璃擦拭布蘸上酒精擦干净胶合处，混胶头对准探测板组胶合处，搬动双管胶枪沿胶合四周边连续均匀涂补胶，胶体的宽度和高度控制在2.5～3.5mm之间，水平放置20～24小时； 
⑩探测板组加固胶合 
混胶头对准探测板组胶合处，搬动双管胶枪沿胶合四周边连续均匀涂补胶，使胶体的宽度和高度控制在4～5mm之间，水平放置24～26小时，获得加固探测板组； 
⑾用三坐标测量仪测量步骤⑩加固探测板组的上下面平行度、面形是否符合规定； 
⑿对符合规定的加固探侧板组进行包装，然后放在恒温箱内五天以上，使其完全固化后待用。 
4.根据权利要求3所述的用于分步投影光刻机的探测板组的胶合方法，其特征在于，所述的将探测板组侵入水中检查胶合漏水情况具体是： 
将探测板组侵入水1分钟，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如 发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水10分钟，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水1小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水3小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水10小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水20～24小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理； 
将探测板组侵入水120～150小时，取出观察胶合面有无水的渗漏点，如发现有水的渗漏点时，对渗漏点再次进行胶合处理。 
5.根据权利要求3所述的用于分步投影光刻机的探测板组的胶合方法，其特征在于，所述的加固探测板组的上下面平行度、面形标准要求为：面形优于0.003mm，上下面平行度小于0.006mm。 
6.根据权利要求3所述的探测板组的胶合方法，其特征在于所述的胶合后探测板胶合组的胶合面的水污染区域小于2mm。 
7.一种用于光刻机的探测板组胶合夹具，其特征在于，该夹具包括基准板（5），该基准板（5）的相邻两边分别设有基准靠边（1），基准板（5）的另两边外侧分别设有弹性压块（4），在基准靠边（1）的内侧上部设有上档块（2）。 
8.根据权利要求7所述的用于光刻机的探测板组胶合夹具，其特征在于，所述的弹性压块（4）呈形。 
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