CN105988298A - 硅片边缘保护装置及保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅片边缘保护装置及保护方法，该装置包括：安装板、固定在所述安装板上的升降装置和设置在所述升降装置顶部的硅片保护环，其中，所述升降装置包括：固定在所述安装板上的直线运动台、与所述直线运动台活动端固接的滑块以及与所述滑块连接的连接杆，所述连接杆的顶部与所述硅片保护环连接。本发明通过在硅片曝光时对其边缘进行保护，即负胶曝光和边缘保护同时进行，不需要经过二道工序对硅片边缘进行处理；本发明的升降装置采用直线运动台来驱动，结构简单，动作可靠、平稳，成本低廉；本发明集成于硅片运动台上，精度高。

Description

硅片边缘保护装置及保护方法
技术领域
本发明涉及光刻机，特别涉及一种硅片边缘保护装置及保护方法。
背景技术
光刻装置主要用于集成电路(IC)或其他微型器件的制造。通过光刻装置，可将掩模图形成像于涂覆有光刻胶的晶片上，例如半导体或LCD板。光刻装置通过投影物镜曝光，将设计的掩模图形转移到光刻胶上，而作为光刻装置的核心元件，硅片边缘保护装置对实现负胶工艺曝光过程中硅片边缘的保护功能有重要的影响。
为了获得成像效果，将光刻胶涂敷于硅片上，曝光后能产生腐蚀图形的一种光敏材料，也称光致抗蚀剂(简称抗蚀剂)、光敏胶、光阻或光阻剂，可分为正光刻胶(正胶)和负光刻胶(负胶)两类，曝光部分被显影剂溶解的光刻胶称为正光刻胶，非曝光部分被显影液溶解的光刻胶称为负光刻胶。硅片边缘保护装置就是为负胶光刻工艺而产生的一种装置。
现有的负胶光刻方法是在光刻生产线上设置的单独一套产品，而不是集成到光刻机上。这样做就会增加产品的生产制造时间，同时提高了设备的采购成本及制造厂的费用。此外，单独的边缘保护装置会使精度大大降低，这样会产生很高的废片率，效率比较低下。因此，如何提供一种更为经济和高效率的硅片边缘保护装置已成为业界研究的一大问题。
发明内容
本发明提供一种硅片边缘保护装置及保护方法，以解决现有技术中单独的边缘保护装置精度低、成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种硅片边缘保护装置，安装在光刻机的硅片运动台上，包括：安装板、固定在所述安装板上的升降装置和设置在所述升降装置顶部的硅片保护环，其中，所述升降装置包括：固定在所述安装板上的直线运动台、与所述直线运动台活动端固接的滑块以及与所述滑块连接的连接杆，所述连接杆的顶部与所述硅片保护环连接。
作为优选，所述直线运动台采用音圈电机、直线电机或者气缸。
作为优选，所述升降装置还包括限位装置，所述限位装置的位置与所述滑块对应。
作为优选，所述限位装置包括光断续器和限位块，其中，光断续器侧片安装在所述升降装置上，光断续器的检测部件通过一支撑杆安装在安装板上，所述限位块安装在所述滑块上方，与所述安装板固定连接。
作为优选，所述升降装置还包括光栅尺，其中，标尺光栅安装在所述滑块上，光栅读数头安装在所述安装板上。
作为优选，所述硅片保护环与所述连接杆可拆卸式连接。
作为优选，所述硅片保护环为一体式成型硅片保护环。
一种硅片边缘保护方法，采用所述的硅片边缘保护装置，包括：光刻机运动台运动到交接位置处；升降装置带动硅片保护环升起；EPIN升起；硅片下片、上片；EPIN下降至曝光位置；硅片保护环落下；对硅片进行曝光。
作为优选，所述硅片保护环的升降高度大于所述EPIN的升降高度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明通过在硅片曝光时对其边缘进行保护，即负胶曝光和边缘保护同时进行，不需要经过二道工序对硅片边缘进行处理；
2、本发明的升降装置采用直线运动台来驱动，结构简单，动作可靠、平稳，成本低廉；
3、本发明集成于硅片运动台上，精度高。
附图说明
图1为本发明一具体实施方式中硅片边缘保护装置的结构示意图；
图2至图4为本发明一具体实施方式中硅片边缘保护装置应用时硅片保护环与硅片的位置示意图；
图5为本发明一具体实施方式中硅片边缘保护方法的流程图。
图中所示：10-安装板、20-升降装置、21-直线运动台、22-滑块、23-连接杆、24-光断续器、241-支撑杆、25-限位块、26-光栅尺、27-连接板、30-硅片保护环、40-硅片运动台、50-硅片、60-EPIN。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1至图4所示，本发明的硅片边缘保护装置，集成安装在光刻机的硅片运动台40上，包括：安装板10、固定在所述安装板10上的升降装置20和设置在所述升降装置20顶部的硅片保护环30。其中，安装板10固定在光刻机的硅片运动台40上。所述升降装置20包括：固定在所述安装板10上的直线运动台21、与所述直线运动台21活动端固接的滑块22以及通过一连接板27与所述滑块22连接的连接杆23，所述连接杆23的顶部与所述硅片保护环30可拆卸式连接。所述硅片保护环30一体式成型完成，便于操控且精度高。
进一步的，所述直线运动台21采用音圈电机、直线电机或者气缸，滑块22与音圈电机的线圈、直线电机的活动端或者气缸的活动杆相连，由直线运动台21驱动带动硅片保护环30升降。
所述升降装置20还包括限位装置，所述限位装置包括光断续器24和限位块25，其中，光断续器24侧片(发光部分)安装在所述升降装置20上，两组光断续器24的检测部件(受光部分)通过一支撑杆241安装在安装板10上，用于对所述滑块22的上、下位置实现电气限位，所述限位块25安装在滑块22上，用于对所述滑块22进行机械限位。
请重点参照图1，所述升降装置20还包括光栅尺26，用于检测硅片保护环30的位置。其中，光栅尺26的标尺光栅安装在所述滑块22上，光栅读数头安装在所述安装板10上。
请参照图5，并结合图1至4，本发明还提供一种硅片边缘保护方法，用于光刻机对硅片50曝光时，保护硅片50的边缘，其包括以下步骤：
首先，硅片运动台40运动到交接位置处；
接着，升降装置20带动硅片保护环30上升；具体地，直线运动台21驱动滑块22上升，从而使连接杆23带动硅片保护环30上升，进一步的，硅片保护环30的上升高度大于后续硅片50升起的高度；
EPIN60升起，具体地，EPIN 60顶部吸附硅片50，带动硅片50升起，当然，硅片50的高度小于硅片保护环30的高度；
接着，取下EPIN60顶部曝光完成的硅片50、并将待曝光的硅片50放置到EPIN60上；
EPIN60带动硅片50下降至曝光位置处，升降装置20带着硅片保护环30落下，保护硅片50的边缘位置；此时，硅片保护环30与硅片50的间隙小于交接位置处硅片保护环30与硅片50的间隙，即处于曝光位置时硅片保护环30与硅片50的间隙要小于交接位时硅片保护环30与硅片50的间隙，硅片50曝光时，确保硅片保护环30能够遮挡硅片50边缘一圈。
光刻机对硅片50进行曝光处理。曝光结束后，硅片运动台40运动到交接位开始下一轮工作。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、通过设置限位装置和光栅尺26，所述升降装置20能够带动硅片保护环30在固定的行程范围内运动到指定的位置，避免硅片保护环30降落在硅片运动台40上时出现位置偏差；
2、硅片保护环30的运动行程大于硅片50的行程，即硅片保护环30处于曝光位置时与硅片50的间隙要小于交接位时与硅片50的间隙，避免了硅片保护环30与硅片50相碰的现象出现；
3、硅片保护环30与连接杆23可拆卸式连接，便于更换硅片保护环30以适应不同尺寸大小的硅片50；
4、本发明通过在硅片50曝光时对其边缘进行保护，即负胶曝光和边缘保护同时进行，不需要经过二道工序对硅片50边缘进行处理；
5、本发明的升降装置20采用直线运动台21来驱动，结构简单，动作可靠、平稳，成本低廉；
6、本发明集成于硅片运动台40上，精度高。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种硅片边缘保护装置，安装在光刻机的硅片运动台上，其特征在于，包括：安装板、固定在所述安装板上的升降装置和设置在所述升降装置顶部的硅片保护环，其中，所述升降装置包括：固定在所述安装板上的直线运动台、与所述直线运动台活动端固接的滑块以及与所述滑块连接的连接杆，所述连接杆的顶部与所述硅片保护环连接。
2.如权利要求1所述的硅片边缘保护装置，其特征在于，所述直线运动台采用音圈电机、直线电机或者气缸。
3.如权利要求1所述的硅片边缘保护装置，其特征在于，所述升降装置还包括限位装置，所述限位装置的位置与所述滑块对应。
4.如权利要求3所述的硅片边缘保护装置，其特征在于，所述限位装置包括光断续器和限位块，其中，光断续器侧片安装在所述升降装置上，光断续器的检测部件通过一支撑杆安装在安装板上，所述限位块安装在所述滑块上方，与所述安装板固定连接。
5.如权利要求1所述的硅片边缘保护装置，其特征在于，所述升降装置还包括光栅尺，其中，标尺光栅安装在所述滑块上，光栅读数头安装在所述安装板上。
6.如权利要求1所述的硅片边缘保护装置，其特征在于，所述硅片保护环与所述连接杆可拆卸式连接。
7.如权利要求1所述的硅片边缘保护装置，其特征在于，所述硅片保护环为一体式成型硅片保护环。
8.一种硅片边缘保护方法，采用如权利要求1-7任一项所述的硅片边缘保护装置，其特征在于，包括：光刻机运动台运动到交接位置处；升降装置带动硅片保护环升起；EPIN升起；硅片下片、上片；EPIN下降至曝光位置；硅片保护环落下；对硅片进行曝光。
9.如权利要求8所述的硅片边缘保护方法，其特征在于，所述硅片保护环的升降高度大于所述EPIN的升降高度。
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