CN106324979B - 一种掩模版、晶圆定位板及制作方法、晶圆制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掩模版、晶圆定位板及制作方法、晶圆制作方法，其中，该掩模版包括掩膜图形区域和除所述掩膜图形区域之外的剩余区域，所述掩膜图形区域包括至少两个晶圆定位区域，所述晶圆定位区域的形状与所述待定位晶圆的形状相同；其中，所述掩膜图形区域还包括曝光校平区域，所述曝光校平区域的中心与每个所述晶圆定位区域的中心的距离相等。本发明实施例提供的掩模版、晶圆定位板及制作方法、晶圆制作方法能够提高晶圆的加工效率，进而提高晶圆的流通产能和流通效率，且为后续制作过程中的曝光校平提供便利。

Description

一种掩模版、晶圆定位板及制作方法、晶圆制作方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种掩模版、晶圆定位板及制作方法、晶圆制作方法。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在晶圆上可以加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。

现有的加工晶圆(例如：发光二极管(Light Emitting Diode，LED)晶圆)的设备的规格与所要加工的晶圆的尺寸相同，使得在这样的设备上加工晶圆时，只能以单片方式进行加工，使得加工效率较低，进而晶圆的流通产能和流通效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提出一种掩模版、晶圆定位板及制作方法、晶圆制作方法，能够解决现有技术中晶圆的加工效率低，进而流通产能和流通效率较低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种掩模版，包括掩膜图形区域和除所述掩膜图形区域之外的剩余区域，所述掩膜图形区域包括至少两个晶圆定位区域，所述晶圆定位区域的形状与所述待定位晶圆的形状相同；其中，所述掩膜图形区域还包括曝光校平区域，所述曝光校平区域的中心与每个所述晶圆定位区域的中心的距离相等。

进一步地，所述掩膜图形区域和除所述掩膜图形区域之外的剩余区域分别为透光区域和不透光区域，或者分别为不透光区域和透光区域。

第二方面，本发明公开了一种晶圆定位板，包括硅片，所述硅片上设置有至少两个晶圆黏贴槽，所述晶圆黏贴槽用于黏贴待定位晶圆；所述硅片上还设置有曝光校平槽，所述曝光校平槽用于黏贴曝光校平平面，所述曝光校平槽的中心与每个所述晶圆黏贴槽的中心的距离相等。

进一步地，所述晶圆黏贴槽的形状与所述待定位晶圆的形状相同，所述曝光校平槽的深度与所述晶圆黏贴槽的深度相同，所述曝光校平平面的厚度与所述待定位晶圆的厚度相同。

进一步地，所述硅片的尺寸为5英寸，所述待定位晶圆的尺寸为2英寸，所述晶圆黏贴槽的个数为3个，所述晶圆黏贴槽围绕所述曝光校平槽为中心，等间隔排列。

进一步地，所述曝光校平槽为边长为3.8毫米至4.2毫米的正方形。

第三方面，本发明实施例提供了一种晶圆定位板的制作方法，包括：

提供硅片；

在所述硅片的一面上涂抹光刻胶；

使用第一方面任一所述的掩模版对所述硅片上涂抹有光刻胶的一面进行曝光、显影；

在所述硅片的另一面涂抹光刻胶；

对所述硅片进行腐蚀；

去除所述硅片一面上剩余的光刻胶和所述硅片另一面上的光刻胶。

进一步地，当使用的掩膜板的掩膜图形区域和除所述掩膜图形区域之外的剩余区域分别为透光区域和不透光区域时，在所述硅片的一面上涂抹的光刻胶为正胶；当使用的掩膜板的掩膜图形区域和除所述掩膜图形区域之外的剩余区域分别为不透光区域和透光区域时，在所述硅片的一面上涂抹的光刻胶为负胶。

进一步地，在所述硅片的另一面涂抹的光刻胶为正胶或负胶。

进一步地，对所述硅片进行腐蚀用到的工艺为湿法腐蚀，所述湿法腐蚀用到的腐蚀溶液为硝酸溶液、氢氟酸溶液和冰乙酸溶液的混合溶液。

进一步地，所述硝酸溶液、所述氢氟酸溶液和所述冰乙酸溶液的体积百分比分别为70％、49％和99％；所述硝酸溶液、所述氢氟酸溶液和所述冰乙酸溶液混合的体积比为3:2:1。

进一步地，提供硅片之后，在所述硅片的一面上涂抹光刻胶之前，还包括：

对所述硅片进行光刻前处理，

在所述硅片的一面上涂抹光刻胶之后，使用第一方面任一所述的掩模版对所述硅片上涂抹有光刻胶的一面进行曝光、显影之前，还包括：

对一面上涂抹了光刻胶的硅片进行前烘处理，

使用第一方面任一所述的掩模版对所述硅片上涂抹有光刻胶的一面进行曝光、显影之后，在所述硅片的另一面涂抹光刻胶之前，还包括：

对显影后的硅片进行后烘处理。

第四方面，本发明实施例提供了一种晶圆的制作方法，包括：

将至少两个晶圆和曝光校平平面黏贴于第二方面任一所述的晶圆定位板上；

将所述晶圆定位板放置于硅片生产线上，通过所述硅片生产线对所述晶圆进行加工处理。

本发明实施例提供的掩模版通过在掩膜图形区域设置晶圆定位区域和曝光校平区域，使得通过该掩模版制作的晶圆定位板上具有晶圆黏贴槽和曝光校平槽；本发明实施例提供的晶圆定位板通过设置有晶圆黏贴槽和曝光校平槽，不仅能够固定晶圆，还能够黏贴曝光校平平面；本发明实施例提供的晶圆定位板的制作方法能够利用上述掩模版制作上述晶圆定位板；本发明实施例提供的晶圆制作方法通过将晶圆黏贴在晶圆定位板上，利用硅片生产线对晶圆进行加工处理，能够提高晶圆的加工效率，进而提高晶圆的流通产能和流通效率，在晶圆后续制作过程的曝光工序中，通过晶圆定位板的曝光校平槽中黏贴的曝光校平平面对其进行曝光校平，为后续制作过程中的曝光校平提供了便利，进而提高了制作的晶圆的质量。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1是本发明实施例提供的掩模版的俯视图。

图2是本发明实施例提供的晶圆定位板的俯视图。

图3是图2沿E-E的剖面图。

图4是本发明实施例提供的晶圆定位板的制作方法的流程图。

图5是本发明实施例提供的晶圆的制作方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

图1是本发明实施例提供的掩模版的俯视图。如图1所示，该掩模版包括掩膜图形区域11和除掩膜图形区域之外的剩余区域12，掩膜图形区域11包括至少两个(图1仅示出三个)晶圆定位区域13；其中，掩膜图形区域11还包括曝光校平区域14，曝光校平区域14的中心与每个晶圆定位区域13的中心的距离相等。

该掩模版是利用光刻工艺制作晶圆定位板时所需的光刻掩模版，该掩模版上的晶圆定位区域对应于通过该掩模版制备的晶圆定位板上的晶圆黏贴槽，因此，该掩模版上的晶圆定位区域的形状优选为与待定位晶圆的形状相同，这样制备完的晶圆定位板上的晶圆黏贴槽能够较好地与待定位晶圆相吻合。由于晶圆加工前会切割掉圆形晶圆的一部分，以规定晶圆的晶向，因此，对应于此，该掩膜板上的晶圆定位区域的形状表现为弧线与直线组合的状态，如图1所示。晶圆定位区域的数量和尺寸可以根据待定位晶圆的数量和尺寸进行设计。

该掩模版上的曝光校平区域与通过该掩膜板制备的晶圆定位板的曝光校平槽相对应。该曝光校平区域的中心与每个晶圆定位区域的中心的距离相等，即图中示出的三条虚线的长度相等，以保证通过该掩模版制备的晶圆定位板的曝光校平槽的中心与每个晶圆定位槽的中心的距离相等。曝光校平区域的形状和尺寸可以根据需要进行设计。

该掩模版可以是正胶掩模版，也可以是负胶掩模版。当该掩模版是正胶掩模版时，掩膜图形区域为透光区域，除掩膜图形之外的剩余区域为不透光区域；当该掩模版是负胶掩模版时，掩膜图形区域为不透光区域，除掩膜图形区域之外的剩余区域为透光区域。掩模版包括玻璃基板，在不透光区域涂覆有不透光材料，如：铬。

本发明实施例提供的掩模版能够作为制备晶圆定位板的光刻掩模版，通过该掩模版并利用光刻工艺，能够制备晶圆定位板。

图2是本发明实施例提供的晶圆定位板的俯视图。如图2所示，该晶圆定位板包括硅片21，硅片21上设置有至少两个(图中仅示出三个)晶圆黏贴槽22；硅片21上还设置有曝光校平槽23，曝光校平槽23的中心与每个晶圆黏贴槽22的中心的距离相等。

晶圆黏贴槽用于黏贴待定位晶圆，使得至少两个待定位晶圆黏贴在晶圆定位板上，进而后期能够将晶圆定位板放置于硅片生产线上，利用硅片生产线对晶圆进行加工处理，能够提高生产效率。曝光校平槽用于黏贴曝光校平平面，曝光校平槽的中心与每个晶圆黏贴槽的中心的距离相等，使得黏贴的曝光校平平面的中心与每个晶圆的中心的距离相等，从而能够保证后期对晶圆进行曝光时，光照聚焦在该曝光校平平面的中心位置时，每个晶圆所处的光照环境相同，从而使得制备的每个晶圆相同。曝光校平槽中黏贴的曝光校平平面的上表面优选为与晶圆的上表面平齐，使得后期对晶圆进行曝光时，将光照聚焦在该曝光校平平面上时，每个晶圆上表面所处的光照与校平平面上表面所述的光照在同一平面上，更利于晶圆的曝光，为了达到此目的，可以将曝光校平槽的深度设计为与晶圆黏贴槽的深度相同，曝光校平平面的厚度与待定位晶圆的厚度相同，此种结构的设计不仅能够达到上述目的，还由于曝光校平平面的厚度与待定位晶圆的厚度相同，在后期制作曝光校平平面时较简单。

以硅片的尺寸为5英寸(半径为12.7厘米)、待定位晶圆的尺寸为2英寸(半径为2.54厘米)为例进行说明，其中，发光二极管晶圆的尺寸即为2英寸。如图3所示，晶圆黏贴槽22的个数为3个，晶圆黏贴槽22围绕曝光校平槽23为中心，等间隔排列。晶圆黏贴槽22的尺寸优选为稍大于待定位晶圆的尺寸，晶圆黏贴槽22的半径A可以为25.8厘米至26.2厘米；晶圆黏贴槽22的形状优选为与待定位晶圆的形状相同，晶圆黏贴槽22的横截面表现为圆弧和直线的组合的原因与上面所述的掩模版的晶圆定位区域表现为圆弧和直线的组合的原因相同，其中，直线部分的长度B可以为16.1厘米至16.5厘米。曝光校平槽23的尺寸越大对于后期校平的效果越好，但是考虑到空间的设计问题，可以将曝光校平槽23设计为边长C为3.8厘米至4.2厘米的正方形。由于晶圆黏贴槽22围绕曝光校平槽23为中心等间隔排列，因此，每个晶圆黏贴槽22的圆心在同一个圆上，如图中虚线圆所示，其半径D可以为32.3厘米至32.7厘米。

图3是图2沿E-E的剖面图。如图3所示，晶圆黏贴槽22延伸入硅片21中。其中，晶圆黏贴槽22延伸入硅片21的深度可以根据实际需要进行设计。其深度可以设计为90微米至110微米。

本发明实施例提供的晶圆定位板，通过设置晶圆黏贴槽和与每个晶圆定位槽的中心距离相等的曝光校平槽，不仅能够在晶圆黏贴槽中黏贴待定位晶圆，将至少两个晶圆定位在晶圆定位板上，便于后期将晶圆定位板放置在硅片生产线上，通过硅片生产线对晶圆进行加工处理，提高生产效率；而且能够在曝光校平槽中黏贴曝光校平平面，通过曝光校平平面对晶圆后期曝光时进行光照校平，使得每个晶圆所处的光照环境相同，从而使得制备的每个晶圆相同。

图4是本发明实施例提供的晶圆定位板的制作方法的流程图。如图4所示，该方法包括以下步骤：

S41、提供硅片。

该硅片作为晶圆定位板的基板。

S42、在硅片的一面上涂抹光刻胶。

当后期使用的掩模版是正胶掩模版时，此处涂抹的光刻胶为正胶；当后期使用的掩模版是负胶掩模版时，此处涂抹的光刻胶为负胶。为了保证制备的晶圆定位板的质量，此步骤之前还可以包括：对硅片进行光刻前处理，使得硅片表面保持干燥和干净。为了去除光刻胶内的溶剂，提高光刻胶与硅片的粘附力及光刻胶层的机械擦伤能力，此步骤之后还可以包括：对一面上涂抹了光刻胶的硅片进行前烘处理(即坚膜)，进而使得后期曝光、显影后得到的图形质量较好。

S43、使用上述提供的掩模版对硅片上涂抹有光刻胶的一面进行曝光、显影。

经曝光、显影之后，能够将掩模版上的图形转移到硅片上。因为经显影以后的光刻胶发生了软化、膨胀，光刻胶与硅片表面的粘附力下降，为了保证后期腐蚀工艺中光刻胶能够对硅片进行保护，该步骤之后还可以包括：对显影后的硅片进行后烘处理(即坚膜)，进而使得光刻胶和硅片表面能够更好地粘结。

S44、在硅片的另一面涂抹光刻胶。

此处涂抹的光刻胶能够在后期腐蚀的过程中对硅片的另一面进行保护，使得硅片的另一面不被腐蚀。该光刻胶可以是正胶，也可以是负胶。

S45、对硅片进行腐蚀。

此时用到的腐蚀工艺可以是湿法腐蚀，即：将硅片浸入腐蚀溶液中进行腐蚀，形成晶圆黏贴槽和曝光校平槽。腐蚀溶液可以是硝酸溶液、氢氟酸溶液和冰乙酸溶液的混合溶液，三者的浓度(体积百分比)可以分别是70％、49％和99％，三者混合的体积比可以为3:2:1。

S46、去除硅片一面上剩余的光刻胶和硅片另一面上的光刻胶。

去除多余的光刻胶，形成晶圆定位板。

本发明实施例提供的晶圆定位板的制作方法，能够利用上述提供的掩模版来制作晶圆定位板。

图5是本发明实施例提供的晶圆的制作方法的流程图。如图5所示，该方法包括以下步骤：

S51、将至少两个晶圆和曝光校平平面黏贴于上述提供的晶圆定位板上。

利用黏贴胶将晶圆黏贴于晶圆定位板的晶圆黏贴槽中，将曝光校平平面黏贴于晶圆定位板的曝光校平槽中。

S52、将晶圆定位板放置于硅片生产线上，通过硅片生产线对晶圆进行加工处理。

通过硅片生产线对晶圆进行加工处理，提高了晶圆的生产效率。

本发明实施例提供的晶圆的制作方法，通过将晶圆黏贴于晶圆定位板上，将晶圆定位板放置于硅片生产线上，通过硅片生产线对晶圆进行加工处理，提高了晶圆的生产效率，进而提高了晶圆的流通产能和流通效率。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本发明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的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由权利要求的范围决定。

Claims (13)

1.一种掩模版，其特征在于，包括掩膜图形区域和除所述掩膜图形区域之外的剩余区域，所述掩膜图形区域包括至少两个晶圆定位区域，所述晶圆定位区域的形状与所述待定位晶圆的形状相同；其中，所述掩膜图形区域还包括曝光校平区域，所述曝光校平区域的中心与每个所述晶圆定位区域的中心的距离相等。

2.根据权利要求1所述的掩模版，其特征在于，所述掩膜图形区域和除所述掩膜图形区域之外的剩余区域分别为透光区域和不透光区域，或者分别为不透光区域和透光区域。

3.一种晶圆定位板，其特征在于，包括硅片，所述硅片上设置有至少两个晶圆黏贴槽，所述晶圆黏贴槽用于黏贴待定位晶圆；所述硅片上还设置有曝光校平槽，所述曝光校平槽用于黏贴曝光校平平面，所述曝光校平槽的中心与每个所述晶圆黏贴槽的中心的距离相等。

4.根据权利要求3所述的晶圆定位板，其特征在于，所述晶圆黏贴槽的形状与所述待定位晶圆的形状相同，所述曝光校平槽的深度与所述晶圆黏贴槽的深度相同，所述曝光校平平面的厚度与所述待定位晶圆的厚度相同。

5.根据权利要求3所述的晶圆定位板，其特征在于，所述硅片的尺寸为5英寸，所述待定位晶圆的尺寸为2英寸，所述晶圆黏贴槽的个数为3个，所述晶圆黏贴槽围绕所述曝光校平槽为中心，等间隔排列。

6.根据权利要求5所述的晶圆定位板，其特征在于，所述曝光校平槽为边长为3.8毫米至4.2毫米的正方形。

7.一种晶圆定位板的制作方法，其特征在于，包括：

提供硅片；

在所述硅片的一面上涂抹光刻胶；

使用权利要求1或2所述的掩模版对所述硅片上涂抹有光刻胶的一面进行曝光、显影；

在所述硅片的另一面涂抹光刻胶；

对所述硅片进行腐蚀；

去除所述硅片一面上剩余的光刻胶和所述硅片另一面上的光刻胶。

8.根据权利要求7所述的晶圆定位板的制作方法，其特征在于，当使用的掩膜板的掩膜图形区域和除所述掩膜图形区域之外的剩余区域分别为透光区域和不透光区域时，在所述硅片的一面上涂抹的光刻胶为正胶；当使用的掩膜板的掩膜图形区域和除所述掩膜图形区域之外的剩余区域分别为不透光区域和透光区域时，在所述硅片的一面上涂抹的光刻胶为负胶。

9.根据权利要求7所述的晶圆定位板的制作方法，其特征在于，在所述硅片的另一面涂抹的光刻胶为正胶或负胶。

10.根据权利要求7所述的晶圆定位板的制作方法，其特征在于，对所述硅片进行腐蚀用到的工艺为湿法腐蚀，所述湿法腐蚀用到的腐蚀溶液为硝酸溶液、氢氟酸溶液和冰乙酸溶液的混合溶液。

11.根据权利要求10所述的晶圆定位板的制作方法，其特征在于，所述硝酸溶液、所述氢氟酸溶液和所述冰乙酸溶液的体积百分比浓度分别为70％、49％和99％；所述硝酸溶液、所述氢氟酸溶液和所述冰乙酸溶液混合的体积比为3:2:1。

12.根据权利要求7所述的晶圆定位板的制作方法，其特征在于，提供硅片之后，在所述硅片的一面上涂抹光刻胶之前，还包括：

对所述硅片进行光刻前处理，

在所述硅片的一面上涂抹光刻胶之后，使用权利要求1或2所述的掩模版对所述硅片上涂抹有光刻胶的一面进行曝光、显影之前，还包括：

对一面上涂抹了光刻胶的硅片进行前烘处理，

使用权利要求1或2所述的掩模版对所述硅片上涂抹有光刻胶的一面进行曝光、显影之后，在所述硅片的另一面涂抹光刻胶之前，还包括：

对显影后的硅片进行后烘处理。

13.一种晶圆的制作方法，其特征在于，包括：

将至少两个晶圆和曝光校平平面黏贴于权利要求3-6任一所述的晶圆定位板上；

将所述晶圆定位板放置于硅片生产线上，通过所述硅片生产线对所述晶圆进行加工处理。

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