CN110441996B - 一种半导体芯片生产用浸没式光刻机及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体芯片生产用浸没式光刻机及其方法，其一种半导体芯片生产用浸没式光刻机包括工作台，所述工作台的顶部固定安装有支撑架，所述支撑架的底部固定安装有探测头，所述工作台的顶部滑动连接有移动托盘，且移动托盘上固定连接有横向位置调节组件，所述工作台的顶部固定安装有顶部设置有开口的处理箱，所述处理箱的一侧转动铰接有密封门。本发明结构简单，可以机械化的对硅片进行清洗、烘干，无需人工操作，大大节省了人力，同时可以为满足对硅片的生产需要，同时可以对硅片的横向位置进行调节，使得此光刻机本体可以对不同硅片进行光刻，使用方便，具有较强的实用性。

Description

一种半导体芯片生产用浸没式光刻机及其方法

技术领域

本发明涉及光刻机技术领域，尤其涉及一种半导体芯片生产用浸没式光刻机及其方法。

背景技术

光刻机又名：掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等，常用的光刻机是掩膜对准光刻，是指在硅片表面匀胶，然后将掩模版上的图形转移光刻胶上的过程将器件或电路结构临时“复制”到硅片上的过程。

光刻机通过一系列的光源能量、形状控制手段，将光束透射过画着线路图的掩模，经物镜补偿各种光学误差，将线路图成比例缩小后映射到硅片上，不同光刻机的成像比例不同，有5:1，也有4:1。然后使用化学方法显影，得到刻在硅片上的电路图（即芯片）。

而现有的浸没式光刻机在使用的过程中，需要先对制作的硅片进行清洗，清洗完毕之后再进行烘干，随后进行涂胶，但是这样的生产步骤一般需要人工进行操作，而人工操作无疑需要较长的时间，进而会影响制造硅片的生产效率，不符合现在社会的发展需要，所以我们提出了一种半导体芯片生产用浸没式光刻机及其方法，用以解决上述所提出的问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种半导体芯片生产用浸没式光刻机及其方法。

本发明提出的一种半导体芯片生产用浸没式光刻机，包括工作台，所述工作台的顶部固定安装有支撑架，所述支撑架的底部固定安装有探测头，所述工作台的顶部滑动连接有移动托盘，且移动托盘上固定连接有横向位置调节组件，所述工作台的顶部固定安装有顶部设置有开口的处理箱，所述处理箱的一侧转动铰接有密封门，所述处理箱的顶部固定安装有对称设置两个支撑板，且两个支撑板相互靠近的一侧固定安装有同一个横板，所述横板的底部固定安装有推杆电机，所述推杆电机的输出轴上设置有夹持组件，且夹持组件上夹持固定有硅片，所述处理箱内设置有清洗组件和烘干组件。

优选的，所述横向位置调节组件包括固定安装在工作台上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴上焊接有螺杆，所述移动托盘的底部固定安装有移动块，且螺杆贯穿移动块并和移动块螺纹连接，当需要将移动托盘横向调节位置时，此时启动驱动电机，驱动电机会带动螺杆进行转动，而螺杆和移动块螺纹连接，所以可以带动移动托盘进行横向位置移动。

优选的，所述夹持组件包括固定安装在推杆电机输出轴上的安装板，所述安装板的底部固定安装有挡板，所述安装板的底部滑动连接有夹持板，所述安装板的顶部固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上焊接有转动轴，且转动轴的底部延伸至安装板的下方并固定安装有第二伞齿轮，所述安装板的底部转动连接有丝杆，所述丝杆延伸至夹持板内并和夹持板螺纹连接，所述丝杆上固定套设有第一伞齿轮，且第一伞齿轮和第二伞齿轮相啮合，所述硅片位于夹持板和挡板之间，当需要利用夹持组件对硅片进行夹紧固定时，此时将硅片放置在夹持板和挡板之间，然后启动旋转电机，旋转电机会带动丝杆进行转动，而丝杆和夹持板螺纹连接，所以可以推动夹持板进行横向移动，进而利用夹持板可以对硅片进行夹持固定。

优选的，所述清洗组件包括固定安装在处理箱底部内壁上的清洗箱，所述清洗箱的底部内壁上固定安装有抱闸电机，所述抱闸电机的输出轴延伸至清洗箱内并固定安装有固定板，所述固定板的顶部固定安装有对称设置的两个搅拌轴，所述工作台的顶部固定安装有储液箱，所述储液箱内设置有清洗液，所述处理箱的一侧内壁上固定安装有水泵，且水泵的进液管和储液箱相连接，所述水泵的出液管延伸至清洗箱内，当需要对清洗箱内的硅片进行清洗时，此时启动水泵，可以将储液箱内清洗液排入到清洗箱内，然后启动抱闸电机，可以带动搅拌轴进行转动，此时可以使清洗液快速流动，因而利用清洗液可以对硅片进行清洗。

优选的，所述烘干组件包括固定安装在处理箱一侧的热风机，清洗箱的一侧固定设置有与内部相连通的吹风管，且吹风管和热风机的出风口相连通，当对硅片清洗完毕之后，然后启动热风机可以对硅片进行烘干，操作简单。

优选的，所述夹持板的顶部固定安装有滑块，所述安装板的底部固定安装有滑轨，且滑块和滑轨滑动连接，利用滑块和滑轨可以使得夹持板移动时始终沿着直线进行滑动，且不会发生偏移。

优选的，所述清洗箱的底部内壁上固定安装有出水管，且出水管的一端延伸至清洗箱的一侧，位于清洗箱一侧的出水管的一端设置有电磁阀，当需要将清洗箱内的清洗液排出时，此时通过启动电磁阀可以打开出水管，进而清洗液可以通过出水管清洗液排出。

优选的，所述清洗箱内固定安装有与侧壁相贴合的滤网，且滤网位于固定板的下方，利用滤网可以使得清洗液在排出清洗箱时，硅片可以落入到滤网的上表面。

本发明还提出了一种半导体芯片生产用浸没式光刻机的方法，包括以下步骤：

S1：将多个待加工的硅片放置在夹持板挡板之间，此时启动旋转电机，旋转电机会带动丝杆进行转动，而丝杆和夹持板螺纹连接，所以可以推动夹持板进行横向移动对硅片进行夹持固定；

S2：启动推杆电机，推杆电机推动硅片向下进行移动，当硅片移动到清洗箱内时，启动旋转电机反转，便可以将硅片落入到清洗箱内，再通过推杆电机将夹持组件移动到初始位置上；

S3：启动水泵，可以将储液箱内清洗液排入到清洗箱内，然后启动抱闸电机，可以带动搅拌轴进行转动，此时可以使清洗液快速流动，因而利用清洗液可以对硅片进行清洗；

S4：当对硅片清洗完毕之后，启动电磁阀打开出水管，进而清洗液可以通过电磁阀将清洗液排出，硅片落入到滤网上；

S5：启动热风机，热风机通过吹风管可以对硅片进行烘干；

S6：待对硅片烘干完毕之后，然后打开密封门，便可以将硅片取出放置在移动托盘上；

S7：启动驱动电机可以带动移动托盘进行横向移动，当移动到硅片和探测头处于一个竖直中心线，便可停止对硅片的移动，此时便可以对硅片进行加工。

本发明的有益效果是：

1、当需要将移动托盘横向调节位置时，此时启动驱动电机，驱动电机会带动螺杆进行转动，而螺杆和移动块螺纹连接，所以可以带动移动托盘进行横向位置移动，因而可以根据实际的使用需求对硅片的横向位置进行调节。

2、当需要利用夹持组件对硅片进行夹紧固定时，此时将硅片放置在夹持板和挡板之间，然后启动旋转电机，旋转电机会带动丝杆进行转动，而丝杆和夹持板螺纹连接，所以可以推动夹持板进行横向移动，进而利用夹持板可以对硅片进行夹持固定。

3、当需要对清洗箱内的硅片进行清洗时，此时启动水泵，可以将储液箱内清洗液排入到清洗箱内，然后启动抱闸电机，可以带动搅拌轴进行转动，此时可以使清洗液快速流动，因而利用清洗液可以对硅片进行清洗。

4、当需要将清洗箱内的清洗液排出时，此时通过启动电磁阀可以打开出水管，进而清洗液可以通过电磁阀将清洗液排出。

本发明结构简单，可以机械化的对硅片进行清洗、烘干，无需人工操作，大大节省了人力，同时可以为满足对硅片的生产需要，同时可以对硅片的横向位置进行调节，使得此光刻机本体可以对不同硅片进行光刻，使用方便，具有较强的实用性。

附图说明

图1为本发明提出的一种半导体芯片生产用浸没式光刻机的主视结构示意图；

图2为本发明提出的一种半导体芯片生产用浸没式光刻机的图1剖视结构示意图；

图3为本发明提出的一种半导体芯片生产用浸没式光刻机的A部分的放大结构示意图；

图4为本发明提出的一种半导体芯片生产用浸没式光刻机的B部分的放大结构示意图；

图5为本发明提出的一种半导体芯片生产用浸没式光刻机的滤网的三维结构的示意图。

图中：1工作台、2支撑架、3探测头、4移动托盘、5驱动电机、6螺杆、7处理箱、8支撑板、9横板、10推杆电机、11安装板、12硅片、13挡板、14夹持板、15丝杆、16第一伞齿轮、17旋转电机、18第二伞齿轮、19清洗箱、20水泵、21储液箱、22热风机、23吹风管、24抱闸电机、25固定板、26滤网、27出水管、28电磁阀、29搅拌轴、30密封门。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参考图1-5，本实施例中提出了一种半导体芯片生产用浸没式光刻机，包括工作台1，工作台1的顶部固定安装有支撑架2，支撑架2的底部固定安装有探测头3，工作台1的顶部滑动连接有移动托盘4，且移动托盘4上固定连接有横向位置调节组件，工作台1的顶部固定安装有顶部设置有开口的处理箱7，处理箱7的一侧转动铰接有密封门30，处理箱7的顶部固定安装有对称设置两个支撑板8，且两个支撑板8相互靠近的一侧固定安装有同一个横板9，横板9的底部固定安装有推杆电机10，推杆电机10的输出轴上设置有夹持组件，且夹持组件上夹持固定有硅片12，处理箱7内设置有清洗组件和烘干组件。

本实施例中，横向位置调节组件包括固定安装在工作台1上的驱动电机5，驱动电机5的输出轴上焊接有螺杆6，移动托盘4的底部固定安装有移动块，且螺杆6贯穿移动块并和移动块螺纹连接，当需要将移动托盘4横向调节位置时，此时启动驱动电机5，驱动电机5会带动螺杆6进行转动，而螺杆6和移动块螺纹连接，所以可以带动移动托盘4进行横向位置移动。

本实施例中，夹持组件包括固定安装在推杆电机10输出轴上的安装板11，安装板11的底部固定安装有挡板13，安装板11的底部滑动连接有夹持板14，安装板11的顶部固定安装有旋转电机17，旋转电机17的输出轴上焊接有转动轴，且转动轴的底部延伸至安装板11的下方并固定安装有第二伞齿轮18，安装板11的底部转动连接有丝杆15，丝杆15延伸至夹持板14内并和夹持板14螺纹连接，丝杆15上固定套设有第一伞齿轮16，且第一伞齿轮16和第二伞齿轮18相啮合，硅片12位于夹持板14和挡板13之间，当需要利用夹持组件对硅片12进行夹紧固定时，此时将硅片12放置在夹持板14和挡板13之间，然后启动旋转电机17，旋转电机17会带动丝杆15进行转动，而丝杆15和夹持板14螺纹连接，所以可以推动夹持板14进行横向移动，进而利用夹持板14可以对硅片12进行夹持固定。

本实施例中，清洗组件包括固定安装在处理箱7底部内壁上的清洗箱19，清洗箱19的底部内壁上固定安装有抱闸电机24，抱闸电机24的输出轴延伸至清洗箱19内并固定安装有固定板25，固定板25的顶部固定安装有对称设置的两个搅拌轴29，工作台1的顶部固定安装有储液箱21，储液箱21内设置有清洗液，处理箱7的一侧内壁上固定安装有水泵20，且水泵20的进液管和储液箱21相连接，水泵20的出液管延伸至清洗箱19内，当需要对清洗箱19内的硅片12进行清洗时，此时启动水泵20，可以将储液箱21内清洗液排入到清洗箱19内，然后启动抱闸电机24，可以带动搅拌轴29进行转动，此时可以使清洗液快速流动，因而利用清洗液可以对硅片12进行清洗。

本实施例中，烘干组件包括固定安装在处理箱7一侧的热风机22，清洗箱19的一侧固定设置有与内部相连通的吹风管23，且吹风管23和热风机22的出风口相连通，当对硅片12清洗完毕之后，然后启动热风机22可以对硅片12进行烘干，操作简单。

本实施例中，夹持板14的顶部固定安装有滑块，安装板11的底部固定安装有滑轨，且滑块和滑轨滑动连接，利用滑块和滑轨可以使得夹持板14移动时始终沿着直线进行滑动，且不会发生偏移。

本实施例中，清洗箱19的底部内壁上固定安装有出水管27，且出水管27的一端延伸至清洗箱19的一侧，位于清洗箱19一侧的出水管27的一端设置有电磁阀28，当需要将清洗箱19内的清洗液排出时，此时通过启动电磁阀28可以打开出水管27，进而清洗液可以通过出水管27清洗液排出。

本实施例中，清洗箱19内固定安装有与侧壁相贴合的滤网26，且滤网26位于固定板25的下方，利用滤网26可以使得清洗液在排出清洗箱19时，硅片12可以落入到滤网26的上表面。

本实施例中，使用时，通过对其结构进行一定程度改进并对其增加相应的功能性适应性构件，增强其实际使用效果，其具体表现为，将多个待加工的硅片12放置在夹持板挡板13之间，此时启动旋转电机17，旋转电机17会带动丝杆15进行转动，而丝杆15和夹持板14螺纹连接，所以可以推动夹持板14进行横向移动对硅片12进行夹持固定，启动推杆电机10，推杆电机10推动硅片12向下进行移动，当硅片12移动到清洗箱19内时，启动旋转电机17反转，便可以将硅片12落入到清洗箱19内，再通过推杆电机10将夹持组件移动到初始位置上，此时启动水泵20，可以将储液箱21内清洗液排入到清洗箱19内，然后启动抱闸电机24，可以带动搅拌轴29进行转动，此时可以使清洗液快速流动，因而利用清洗液可以对硅片12进行清洗，当对硅片12清洗完毕之后，启动电磁阀28打开出水管27，进而清洗液可以通过电磁阀28将清洗液排出，硅片12落入到滤网26上，启动热风机22，热风机22通过吹风管23可以对硅片12进行烘干，待对硅片12烘干完毕之后，然后打开密封门30，便可以将硅片12取出放置在移动托盘4上，启动驱动电机5可以带动移动托盘4进行横向移动，当移动当硅片12和探测头3处于一个竖直中心线，便可停止对硅片12的移动，此时便可以对硅片12进行加工。

本发明还提出了一种半导体芯片生产用浸没式光刻机的方法，包括以下步骤：

S1：将多个待加工的硅片12放置在夹持板挡板13之间，此时启动旋转电机17，旋转电机17会带动丝杆15进行转动，而丝杆15和夹持板14螺纹连接，所以可以推动夹持板14进行横向移动对硅片12进行夹持固定；

S2：启动推杆电机10，推杆电机10推动硅片12向下进行移动，当硅片12移动到清洗箱19内时，启动旋转电机17反转，便可以将硅片12落入到清洗箱19内，再通过推杆电机10将夹持组件移动到初始位置上；

S3：启动水泵20，可以将储液箱21内清洗液排入到清洗箱19内，然后启动抱闸电机24，可以带动搅拌轴29进行转动，此时可以使清洗液快速流动，因而利用清洗液可以对硅片12进行清洗；

S4：当对硅片12清洗完毕之后，启动电磁阀28打开出水管27，进而清洗液可以通过电磁阀28将清洗液排出，硅片12落入到滤网26上；

S5：启动热风机22，热风机22通过吹风管23可以对硅片12进行烘干；

S6：待对硅片12烘干完毕之后，然后打开密封门30，便可以将硅片12取出放置在移动托盘4上；

S7：启动驱动电机5可以带动移动托盘4进行横向移动，当移动到硅片12和探测头3处于一个竖直中心线，便可停止对硅片12的移动，此时便可以对硅片12进行加工。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种半导体芯片生产用浸没式光刻机，包括工作台，其特征在于，所述工作台的顶部固定安装有支撑架，所述支撑架的底部固定安装有探测头，所述工作台的顶部滑动连接有移动托盘，且移动托盘上固定连接有横向位置调节组件，所述工作台的顶部固定安装有顶部设置有开口的处理箱，所述处理箱的一侧转动铰接有密封门，所述处理箱的顶部固定安装有对称设置两个支撑板，且两个支撑板相互靠近的一侧固定安装有同一个横板，所述横板的底部固定安装有推杆电机，所述推杆电机的输出轴上设置有夹持组件，且夹持组件上夹持固定有硅片，所述处理箱内设置有清洗组件和烘干组件；

所述横向位置调节组件包括固定安装在工作台上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴上焊接有螺杆，所述移动托盘的底部固定安装有移动块，且螺杆贯穿移动块并和移动块螺纹连接；

所述夹持组件包括固定安装在推杆电机输出轴上的安装板，所述安装板的底部固定安装有挡板，所述安装板的底部滑动连接有夹持板，所述安装板的顶部固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上焊接有转动轴，且转动轴的底部延伸至安装板的下方并固定安装有第二伞齿轮，所述安装板的底部转动连接有丝杆，所述丝杆延伸至夹持板内并和夹持板螺纹连接，所述丝杆上固定套设有第一伞齿轮，且第一伞齿轮和第二伞齿轮相啮合，所述硅片位于夹持板和挡板之间。

2.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产用浸没式光刻机，其特征在于，所述清洗组件包括固定安装在处理箱底部内壁上的清洗箱，所述清洗箱的底部内壁上固定安装有抱闸电机，所述抱闸电机的输出轴延伸至清洗箱内并固定安装有固定板，所述固定板的顶部固定安装有对称设置的两个搅拌轴，所述工作台的顶部固定安装有储液箱，所述储液箱内设置有清洗液，所述处理箱的一侧内壁上固定安装有水泵，且水泵的进液管和储液箱相连接，所述水泵的出液管延伸至清洗箱内。

3.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产用浸没式光刻机，其特征在于，所述烘干组件包括固定安装在处理箱一侧的热风机，清洗箱的一侧固定设置有与内部相连通的吹风管，且吹风管和热风机的出风口相连通。

4.根据权利要求1所述的一种半导体芯片生产用浸没式光刻机，其特征在于，所述夹持板的顶部固定安装有滑块，所述安装板的底部固定安装有滑轨，且滑块和滑轨滑动连接。

5.根据权利要求2所述的一种半导体芯片生产用浸没式光刻机，其特征在于，所述清洗箱的底部内壁上固定安装有出水管，且出水管的一端延伸至清洗箱的一侧，位于清洗箱一侧的出水管的一端设置有电磁阀。

6.根据权利要求2所述的一种半导体芯片生产用浸没式光刻机，其特征在于，所述清洗箱内固定安装有与侧壁相贴合的滤网，且滤网位于固定板的下方。

7.一种如权利要求1所述的半导体芯片生产用浸没式光刻机的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将多个待加工的硅片放置在夹持板挡板之间，此时启动旋转电机，旋转电机会带动丝杆进行转动，而丝杆和夹持板螺纹连接，所以可以推动夹持板进行横向移动对硅片进行夹持固定；

S2：启动推杆电机，推杆电机推动硅片向下进行移动，当硅片移动到清洗箱内时，启动旋转电机反转，便可以将硅片落入到清洗箱内，再通过推杆电机将夹持组件移动到初始位置上；

S3：启动水泵，可以将储液箱内清洗液排入到清洗箱内，然后启动抱闸电机，可以带动搅拌轴进行转动，此时可以使清洗液快速流动，因而利用清洗液可以对硅片进行清洗；

S4：当对硅片清洗完毕之后，启动电磁阀打开出水管，进而清洗液可以通过电磁阀将清洗液排出，硅片落入到滤网上；

S5：启动热风机，热风机通过吹风管可以对硅片进行烘干；

S6：待对硅片烘干完毕之后，然后打开密封门，便可以将硅片取出放置在移动托盘上；

S7：启动驱动电机可以带动移动托盘进行横向移动，当移动到硅片和探测头处于一个竖直中心线，便可停止对硅片的移动，此时便可以对硅片进行加工。