CN112965342A - 一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式，涉及接近接触式光刻机设备技术领域。该接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式，包括吸盘，所述吸盘上设置有第一气路通道和第二气路通道，所述吸盘的上表面设置有环形槽，所述吸盘的上表面设置有晶圆，所述第一气路通道与环形槽相连通，所述吸盘的上方设置有掩膜版，所述吸盘上部的侧面设置有外圆斜环槽，所述外圆斜环槽的内部安装有密封圈，所述密封圈为薄型圆锥形。本发明，容易排出晶圆胶层面与掩膜版下表面之间的残留气体，不会产生气隙，曝光后在晶圆整片上获得一致性高、CD特征尺寸小的图形，同时，结构简单，性能稳定可靠，使用方便，应用范围广。

Description

一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式
技术领域
本发明涉及接近接触式光刻机设备技术领域，具体为一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式。
背景技术
接近接触式光刻机是半导体器件制造的关键设备之一。接近接触式光刻机是将掩膜版的图形复制到晶圆上，在复制过程中，需要掩膜版下表面与晶圆涂胶的上表面紧密接触，通过UV曝光，在晶圆上获得所需图形和CD特征尺寸。在获得微细CD特征尺寸(2um-0.8um)时，都采用在掩膜版、晶圆、吸盘、密封圈之间，形成一个腔体，抽出腔体中空气，形成真空腔，使掩膜版与晶圆涂胶的上表面紧密接触，消除接触面中的气隙，防止曝光时出现衍射，影响曝光质量。
由于旋转涂胶的晶圆，中间胶膜比边缘胶膜薄，在接触曝光时，掩膜版下表面与涂胶晶圆上表面之间容易产生气隙，很难排出，影响CD特征尺寸的质量，为了提高曝光质量，消除气隙，研究新的曝光模式是非常必要的。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式，解决了现有接近接触光刻机在接触曝光时，掩膜版下表面与涂胶晶圆上表面之间容易产生气隙，并且气体很难排出，影响CD特征尺寸的质量的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式，包括吸盘，所述吸盘上设置有第一气路通道和第二气路通道，所述吸盘的上表面设置有环形槽，所述吸盘的上表面设置有晶圆，所述第一气路通道与环形槽相连通，所述吸盘的上方设置有掩膜版，所述吸盘上部的侧面设置有外圆斜环槽，所述外圆斜环槽的内部安装有密封圈，所述密封圈为薄型圆锥形，所述密封圈的上端高于吸盘放置晶圆的表面0.5mm，所述晶圆的上表面涂有胶层，所述晶圆的胶层上表面与掩膜版的下表面相接触。
优选的，所述密封圈优选邵氏硬度的硅橡胶，所述密封圈的上端面为平面，所述密封圈的圆锥角为120°。
优选的，所述掩膜版位于吸盘的正上方，所述掩膜版位于密封圈的上端面处。
优选的，所述掩膜版、吸盘、密封圈、晶圆构成一个密封腔体，且与第二气路通道相连通。
优选的，所述掩膜版与吸盘相互平行。
工作原理：在工作过程中，将涂胶晶圆放置在吸盘，吸盘的气路通道就开始抽真空，通过吸盘上的环形槽产生的吸力，将涂有胶层的晶圆固定在吸盘上表面上，吸盘上升，在上升过程中，安装在吸盘外圆上的密封圈首先与掩膜版下表面接触，然后是晶圆的胶层上侧面与掩膜版下表面接触，实现软着路；在吸盘、密封圈、晶圆、掩膜版之间形成一个环形密封腔，与吸盘上的第二气路通道相通，为了消除晶圆胶层面与掩膜版下表面存在的气隙，第一步，采用低真空度通过第二气路通道抽出密封腔体中的空气，如果采用从密封腔体抽出空气，直接在晶圆的外围与掩膜版下表面产生密封带，无法消除晶圆内部的残余气体，在曝光容易产生衍射；
第二步，在密封腔体抽真空时，由于晶圆的胶层面与掩膜版下表面已经接触，但不是紧密接触，这时，将吸盘的第一气路通道的抽真空切换为吹氮气，氮气的压力较低，晶圆下表面与吸盘上表面之间紧密接触，氮气不会在两者接触面之间出现气体泄漏影响密封腔体的抽真空，在氮气压力作用下，残留在晶圆胶层面与掩膜版下表面之间的气体被挤压排出到密封腔体，随后通过第二气路通道抽出密封腔体；
第三步，经过设定时间的低真空度抽真空，然后，将低真空度切换到高真空度抽真空，实现晶圆的胶层面与掩膜版下表面紧密接触。这时，晶圆曝光将获得均匀、微米级CD特征尺寸。
(三)有益效果
本发明提供了一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式。具备以下有益效果：
本发明，容易排出晶圆胶层面与掩膜版下表面之间的残留气体，不会产生气隙，曝光后在晶圆整片上获得一致性高、CD特征尺寸小的图形，同时，结构简单，性能稳定可靠，使用方便，应用范围广。
附图说明
图1为本发明结构的主视图。
其中，1、吸盘；2、第一气路通道；3、密封圈；4、晶圆；5、掩膜版；6、第二气路通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，本发明实施例提供一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式，包括吸盘1，吸盘1上设置有第一气路通道2和第二气路通道6，吸盘1的上表面设置有环形槽，吸盘1的上表面设置有晶圆4，晶圆4的上表面涂有胶层，第一气路通道2与环形槽相连通，第一气路通道2抽真空，由于环形槽的连通作用，将涂有胶层的晶圆4吸在吸盘1表面上，晶圆4的胶层一侧面朝上，吸盘1的上方设置有掩膜版5，晶圆4的胶层上表面与掩膜版5的下表面相接触，掩膜版5与吸盘1相互平行，且两者不直接接触，吸盘1上部的侧面设置有外圆斜环槽，外圆斜环槽的内部安装有密封圈3，在抽真空时，密封圈3发生弹性变形，使密封腔体的密封更可靠，密封圈3为薄型圆锥形，密封圈3的上端高于吸盘1放置晶圆4的表面0.5mm，掩膜版5、吸盘1、密封圈3、晶圆4构成一个密封腔体，且与第二气路通道6相连通，在第二气路通道6对密封腔体抽真空时，将第一气路通道2抽真空切换为吹氮气，晶圆4底面受经过环形槽氮气气压的作用，使晶圆4的胶层与掩膜版5下表面紧密接触，消除残余气隙。
密封圈3优选邵氏硬度40的硅橡胶，密封圈3的上端面为平面，密封圈3的圆锥角为120°，掩膜版5位于吸盘1的正上方，掩膜版5位于密封圈3的上端面处。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式，其特征在于，包括吸盘(1)，所述吸盘(1)上设置有第一气路通道(2)和第二气路通道(6)，所述吸盘(1)的上表面设置有环形槽，所述吸盘(1)的上表面设置有晶圆(4)，所述第一气路通道(2)与环形槽相连通，所述吸盘(1)的上方设置有掩膜版(5)，所述吸盘(1)上部的侧面设置有外圆斜环槽，所述外圆斜环槽的内部安装有密封圈(3)，所述密封圈(3)为薄型圆锥形，所述密封圈(3)的上端高于吸盘(1)放置晶圆(4)的表面0.5mm，所述晶圆(4)的上表面涂有胶层，所述晶圆(4)的胶层上表面与掩膜版(5)的下表面相接触。
2.根据权利要求1所述的一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式，其特征在于：所述密封圈(3)优选邵氏硬度40的硅橡胶，所述密封圈(3)的上端面为平面，所述密封圈(3)的圆锥角为120°。
3.根据权利要求1所述的一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式，其特征在于：所述掩膜版(5)位于吸盘(1)的正上方，所述掩膜版(5)位于密封圈(3)的上端面处。
4.根据权利要求1所述的一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式，其特征在于：所述掩膜版(5)、吸盘(1)、密封圈(3)、晶圆(4)构成一个密封腔体，且与第二气路通道(6)相连通。
5.根据权利要求1所述的一种接近接触光刻机的底部吹氮真空复印曝光模式，其特征在于：所述掩膜版(5)与吸盘(1)相互平行。
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