CN107422614B - 一种光刻机晶片吸盘 - Google Patents

Abstract

本发明属于微机电加工工艺技术领域，公开了一种光刻机晶片吸盘，包括：基座以及设置在所述基座上的吸盘以及限位卡槽；所述限位卡槽设置在所述吸盘周围，用于将光刻机晶片限制在所述吸盘正上方。本发明提供一种光刻机晶片吸盘，该晶片吸盘即适用于光刻圆形晶片，又能够光刻矩形晶片，可以使矩形晶片的重心与晶片吸盘基座的中心重和，有效防止晶片吸盘移动过程造成矩形晶片的移动，减小了光刻误差，提高了掩膜图案转移到晶片上的复制度，同时该晶片吸盘可以放置一定尺寸范围的圆形晶片，且该晶片吸盘结构简单，操作便利，便于加工制作。

Description

一种光刻机晶片吸盘

技术领域

本发明涉及微机电加工工艺技术领域，特别涉及一种光刻机晶片吸盘。

背景技术

光刻是指通过一系列操作步骤，将掩膜上的微结构图案转移至涂覆有光刻胶晶片上面的一种微机电加工工艺。光刻工艺，可以用于集成电路、微流控芯片或者其他微型器件的制造。

光刻工艺是在光刻机设备上完成的。在光刻设备中，有两个关键模块，即承版台和承片台。承版台是指用于放置光刻掩膜版的载体，它位于掩膜台分系统；承片台是指用于放置晶片的载体，它位于工作台分系统。在承版台模块中，用于放置并固定光刻掩膜版的装置称为掩膜吸盘；在承片台模块中，用于放置并固定晶片的装置称为晶片吸盘，而晶片吸盘又是放置在承片台模块的承片台支架中。通常，吸盘是以真空产生负压吸紧掩膜和/或晶片的方式将掩膜和/或晶片固定。

当需要光刻时，首先将掩膜放在掩膜吸盘上，通过打开光刻机上的“掩膜”按钮使掩膜在真空负压的作用下被吸附固定在承版台；然后将晶片放在处于承片台支架中的晶片吸盘上。通过操纵光刻机上的“上升”、“下调”、“上调”等按钮和“X轴调节手轮”、“Y轴调节手轮”、“旋转调节手轮”等位置调节轴，可以使晶片自动调平、晶片与掩膜对准。然后，通过打开光刻机上的“曝光”按钮开始曝光；当曝光结束后，掩膜上的图案便转移到晶片上，光刻工艺完成。

然而，目前的光刻机大都是用于加工圆形晶片，这使得用户在需要加工矩形(如正方形、长方形)晶片时会遇到困难。由于光刻机上的晶片吸盘是圆形的，所以当用户放置矩形晶片时，可能会使矩形晶片的几何中心偏离圆形晶片吸盘的几何中心而不对称放置，导致矩形晶片在上升调节的过程中会作相对于晶片吸盘的运动；可能会使矩形晶片相对于掩膜图案是倾斜的，导致掩膜上转移到矩形晶片的图案相对于矩形晶片的外围边框是倾斜的而影响使用；同时会使每一次晶片放置在圆形晶片吸盘的位置不一样，导致每一批加工的晶片的图案位置不统一。尽管通过操纵光刻机的“上升”、“下调”、“上调”等按钮和“X轴调节手轮”、“Y轴调节手轮”、“旋转调节手轮”等位置调节轴，可以使得矩形晶片放置的情况接近用户的需求；但是这些位置调整功能的调整范围是比较小的，而且操作起来比较繁琐，也难以保证每一次调整的位置一样；所以解决矩形晶片不适合放置在圆形晶片吸盘上的根本方法是，设计一个结构简单、合理的晶片吸盘，使得它既能够适用于圆形晶片，也能够满足用户加工矩形晶片的需求。

发明内容

本发明提供一种光刻机晶片吸盘，即适用于光刻圆形晶片，又能够光刻矩形晶片，可以使矩形晶片的重心与晶片吸盘基座的中心重和，可有效防止晶片吸盘移动过程造成矩形晶片的移动，减小了光刻误差，提高了掩膜图案转移到晶片上的复制度，且操作便利。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光刻机晶片吸盘，包括：基座以及设置在所述基座上的吸盘以及限位卡槽；

所述限位卡槽设置在所述吸盘周围，用于将光刻机晶片限制在所述吸盘正上方。

进一步地，所述限位卡槽包括：定位柱以及限位挡板；

所述定位柱固定在所述基座上；

所述限位挡板可拆卸的固定在所述定位柱上；

其中，所述限位挡板与所述定位柱开设可供晶片嵌入的水平卡槽；所述水平卡槽与所述吸盘平行。

进一步地，所述水平卡槽的槽底高度小于等于所述吸盘的盘面高度。

进一步地，所述限位卡槽的数量为四个，对应矩形晶片的四角。

进一步地，所述限位卡槽的数量为六个，对应矩形晶片的四角以及晶片两长边的中点。

进一步地，所述吸盘包括：放置台；

所述放置台的顶端开设吸气槽，所述放置台底端开设气源接口，所述气源接口通过设置在所述放置台内部的吸气通道连接所述吸气槽。

进一步地，所述放置台上开设缓冲槽；

所述吸气槽靠近所述放置台中心，所述缓冲槽远离所述放置台中心。

进一步地，所述吸气槽为圆环形，所述缓冲槽也为圆环形；

圆环形的所述缓冲槽的半径大于所述吸气槽的半径。

进一步地，所述放置台上开设卸气孔，所述卸气孔与所述气源接口相连；

所述卸气孔上设置气孔启闭结构。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的光刻机晶片吸盘，针对现有技术中由于矩形晶片在放置的过程中容易造成重心偏离圆形基座中心，不利于矩形晶片在传统晶片吸盘上放置，极易使掩膜板转移到矩形晶片的图案相对于矩形晶片的外围边框是倾斜的，最终影响光刻晶片的使用的技术问题，在晶片吸盘上加装限位卡槽，也就是定位柱以及相应的限位挡板使矩形晶片重心能较好和圆形晶片吸盘中心重合，提高矩形晶片在晶片吸盘运动过程中的稳定性，提高了掩膜图案转移到晶片上的复制度。同时在放置圆形晶片时，本发明可以将晶片吸盘上的定位挡板拆除，利于晶片吸盘的运动以及减少运动的能耗，同时可以放置更大尺寸的圆形晶片吸盘。另一方面，该晶片吸盘结构简单，操作便利，便于加工制作。

附图说明

图1为本发明提供的光刻机晶片吸盘的结构示意图；

图2为图1的分解图；

图3为图1的俯视图；

图4为图3中的A-A剖视图；

图5为本发明实施例提供的吸盘底部结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种光刻机晶片吸盘，即适用于光刻圆形晶片，又能够光刻矩形晶片，可以使矩形晶片的重心与晶片吸盘基座的中心重和，可有效防止晶片吸盘移动过程造成矩形晶片的移动，减小了光刻误差，提高了掩膜图案转移到晶片上的复制度，且操作便利。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，一种光刻机晶片吸盘，包括：基座1以及设置在所述基座1上的吸盘2以及限位卡槽；所述限位卡槽设置在所述吸盘2周围，用于将光刻机晶片限制在所述吸盘2正上方。

参见图2，具体来说，所述第一限位卡槽15包括：第一定位柱3以及第一限位挡板9；所述定位柱3固定在所述基座1上；所述限位挡板9可拆卸的固定在所述定位柱3上；其中，所述限位挡板9与所述定位柱3开设可供晶片嵌入的水平卡槽；所述水平卡槽与所述吸盘2平行。

一般而言，在定位柱3顶端开设卡槽，所述限位挡板9底部开设可嵌于所述卡槽内的楔子，使用时所述楔子嵌于所述卡槽内。所述定位柱5顶端留置平台，所述限位挡板对应于所述平台位置开设平面，形成水平卡槽，供晶片嵌于其内。

所述水平卡槽的槽底，也就是所述平台高度小于等于所述吸盘2的盘面高度。使得晶片能够充分与所述吸盘接触，便于吸盘吸附。

一般而言，所述限位卡槽的数量不固定，可以是多个根据实际需要设置；本实施例中，这对矩形晶片，可以是四个，对应矩形晶片的四角；即第一限位卡槽15、第三限位卡槽17、第四限位卡槽18以及第六限位卡槽20；所述第三限位卡槽17、第四限位卡槽18以及第六限位卡槽20的具体结构与第一限位卡槽15类似，根据对应晶片的部位，对水平卡槽做适应性调整。

具体来说，第三限位卡槽17包括：第三定位柱5和第三限位挡板11；第三限位卡槽17包括：第四定位柱6和第四限位挡板12；第六限位卡槽20包括：第六定位柱8和第六限位挡板14。

或者，所述限位卡槽的数量为六个，对应矩形晶片的四角以及晶片两长边的中点，即增加第二限位卡槽16以及第五限位卡槽19。

其中，第二限位卡槽16包括：第二定位柱4和第六限位挡板10；第五限位卡槽19包括：第五定位柱7和第五限位挡板13。

参见图3，为了保证吸附的可靠性，所述吸盘包括：放置台；

所述放置台的顶端开设吸气槽26，所述放置台底端开设气源接口，所述气源接口通过设置在所述放置台内部的吸气通道连接所述吸气槽。

值得说明的是，所述放置台上开设缓冲槽；所述吸气槽靠近所述放置台中心，所述缓冲槽远离所述放置台中心。所述缓冲槽设置成两个，即第一缓冲槽27和第二缓冲槽28。

一般来说，所述吸气槽为圆环形，第一缓冲槽27和第二缓冲槽28也为圆环形；第一缓冲槽27和第二缓冲槽28的半径大于所述吸气槽26的半径。将所述吸气槽26包围在其内，所述第一缓冲槽27和第二缓冲槽28保持等间距设置；在晶片和吸盘之间预留气压，使得晶片便于拆卸。

参见图4和图5，所述放置台上开设卸气孔30，所述卸气孔30与所述气源接口相连；所述卸气孔30上设置气孔启闭结构。

本实施例还针对光科技气源结构，提供一种气流通道结构。

所述基座1底部设有第一导气键槽21，所述第一导气键槽21与第一导气槽22连接，所述基座1下面设有第二导气键槽23，所述第二导气键槽23与第二导气槽24连接。

所述第一导气槽22为圆环型，所述第二导气槽24也为圆环形。

所述放置台上设有第一吸气键槽25，所述第一吸气键槽25与吸气槽26连接，所述放置台上设有第一压力缓冲槽27、第二压力缓冲槽28，所述放置台上设有第二吸气键槽29，所述放置台上设有卸气孔30。

所述吸气槽26、第一压力缓冲槽28、第二压力缓冲槽29为圆环形。

所述第一导气键槽21通过中心孔31与第一吸气键槽25连接，所述第二导气键槽23通过通气孔32与卸气孔30、第二吸气键槽29相连。

所述卸气孔30在晶片曝光完毕后使晶片吸盘下部的气源经由本身排气，晶片由被吸附状态脱落。

光刻机内置泵源通过第一导气键槽21、第一导气槽22、中心孔32、第一吸气键槽25、吸气槽26和第二导气键槽23、第二导气槽24、通气孔32、第二吸气键槽29将矩形晶片吸附在放置台上，达到紧固的作用。

当晶片吸盘上放置圆形晶片时，把第一定位柱3、第二定位柱4、第三定位柱5、第四定位柱6、第五定位柱7、第六定位柱8从晶片吸盘上拆下，就可放置一定尺寸范围的圆形晶片，光刻机内置泵源通过第一导气键槽21、第一导气槽22、中心孔32、第一吸气键槽25、吸气槽26和第二导气键槽23、第二导气槽24、通气孔32、第二吸气键槽29将圆形晶片吸附在放置台上，达到紧固的作用。当晶片曝光完毕后，气源中气体从卸气孔30中流出，被吸附的晶片从晶片吸盘放置台上脱落。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的光刻机晶片吸盘，针对现有技术中由于矩形晶片在放置的过程中容易造成重心偏离圆形基座中心，不利于矩形晶片在传统晶片吸盘上放置，极易使掩膜板转移到矩形晶片的图案相对于矩形晶片的外围边框是倾斜的，最终影响光刻晶片的使用的技术问题，在晶片吸盘上加装限位卡槽，也就是定位柱以及相应的限位挡板使矩形晶片重心能较好和圆形晶片吸盘中心重合，提高矩形晶片在晶片吸盘运动过程中的稳定性，提高了掩膜图案转移到晶片上的复制度。同时在放置圆形晶片时，本发明可以将晶片吸盘上的定位挡板拆除，利于晶片吸盘的运动以及减少运动的能耗，同时可以放置更大尺寸的圆形晶片吸盘。另一方面，该晶片吸盘结构简单，操作便利，便于加工制作。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种光刻机晶片吸盘，其特征在于，包括：基座以及设置在所述基座上的吸盘以及限位卡槽；

所述限位卡槽设置在所述吸盘周围，用于将光刻机晶片限制在所述吸盘正上方；所述限位卡槽包括：定位柱以及限位挡板；

所述定位柱固定在所述基座上；

所述限位挡板可拆卸的固定在所述定位柱上；

其中，所述限位挡板与所述定位柱开设可供晶片嵌入的水平卡槽；所述水平卡槽与所述吸盘平行。

2.如权利要求1所述的光刻机晶片吸盘，其特征在于：所述水平卡槽的槽底高度小于等于所述吸盘的盘面高度。

3.如权利要求2所述的光刻机晶片吸盘，其特征在于：所述限位卡槽的数量为四个，对应矩形晶片的四角。

4.如权利要求2所述的光刻机晶片吸盘，其特征在于：所述限位卡槽的数量为六个，对应矩形晶片的四角以及晶片两长边的中点。

5.如权利要求1～4任一项所述的光刻机晶片吸盘，其特征在于，所述吸盘包括：放置台；

所述放置台的顶端开设吸气槽，所述放置台底端开设气源接口，所述气源接口通过设置在所述放置台内部的吸气通道连接所述吸气槽。

6.如权利要求5所述的光刻机晶片吸盘，其特征在于：所述放置台上开设缓冲槽；

所述吸气槽靠近所述放置台中心，所述缓冲槽远离所述放置台中心。

7.如权利要求6所述的光刻机晶片吸盘，其特征在于：所述吸气槽为圆环形，所述缓冲槽也为圆环形；

圆环形的所述缓冲槽的半径大于所述吸气槽的半径。

8.如权利要求7所述的光刻机晶片吸盘，其特征在于：所述放置台上开设卸气孔，所述卸气孔与所述气源接口相连；

所述卸气孔上设置气孔启闭结构。