CN115704999A - 一种翻版机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种翻版机，由上真空部与下真空部组成，上真空部与下真空部铰接相连，其中上真空部结构包括上板、上板框、提手、真空接头一，上板为一个中部开有方孔一的圆形平板，上板框为一个中部开有圆孔一的圆形框体，其一侧设有一个与圆孔一同轴的圆形凹槽二，上板嵌入圆形凹槽二内并与其固定连接，提手呈一定的倾斜角度固定连接于上板框的顶部，上板框的顶面设有两个贯通的螺纹孔一，每个螺纹孔一均螺纹连接有一个真空接头一，下真空部结构包括底板、底板密封盖、下板框、下板框压板、真空接头二、密封垫，底板的顶面一边与上板框通过合页铰接，进而实现上真空部与下真空部的铰接相连，本发明能够达到光刻板线宽精度，满足工艺和生产要求。

Description

一种翻版机

技术领域

本发明涉及半导体器件芯片制造技术领域，具体地，涉及一种翻版机。

背景技术

翻版机是6寸以下硅片生产线必不可少的光刻设备，它的作用是将母板翻制多个子板，用于多台光刻机刻制硅片。

现有的生产线上的翻版机最大只能翻制5寸光刻版(用于4寸硅片生产)，而且此类翻版机均为国外进口，国内没有翻版机可买，而进口的一台需要190 万元左右，为了降低成本，需要重新研发翻版机满足国产化生产，翻版机的技术条件要满足光刻板线宽要求精度(9.5-10um)，而且翻版时两块光刻板必须紧密接触否则无法满足要求，紧密接触但还不允许有串动以免造成母板与子板划伤，工作环境洁净度高、还要方便换板等等技术条件。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种翻版机，能够达到光刻板线宽精度，满足工艺和生产要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种翻版机，由上真空部与下真空部组成，所述上真空部与下真空部铰接相连，所述上真空部结构包括上板、上板框、提手、真空接头一，所述上板为一个中部开有方孔一的圆形平板，所述方孔一的周圈设有一圈凹槽一，所述凹槽一上设有两个通孔，所述上板框为一个中部开有圆孔一的圆形框体，其一侧设有一个与圆孔一同轴的圆形凹槽二，所述上板嵌入圆形凹槽二内并与其固定连接，所述提手呈一定的倾斜角度固定连接于上板框的顶部，所述上板框的顶面设有两个贯通的螺纹孔一，所述螺纹孔一与凹槽一上的通孔一一对应并导通，所述每个螺纹孔一均螺纹连接有一个真空接头一，所述下真空部结构包括底板、底板密封盖、下板框、下板框压板、真空接头二、密封垫，所述底板的顶面一边与上板框通过合页铰接，进而实现上真空部与下真空部的铰接相连，所述底板的中心设有一个圆形凹槽三，所述圆形凹槽三的底部设有一个圆孔二，所述底板密封盖外形为圆形，且扣合在底板的底面并与底板固定连接，所述下板框压板由上部的方形框和下部的圆形框组成，所述下板框套接于下板框压板的方形框的外周，并与圆形框固定连接，进而实现下板框压板与下板框的固定连接，且下板框压板的上表面与下板框之间夹持有一个密封垫，所述下板框固定连接于圆形凹槽三内，且下板框压板的圆形框陷入于圆孔二内，所述底板的两个侧面各设有一个与圆形凹槽三导通的螺纹孔二，每个所述螺纹孔二各固定连接有一个真空接头二。

优选地，所述上板、上板框、圆形凹槽三、圆孔一、底板密封盖、下板框、下板框压板的中心轴线共线。

优选地，所述底板密封盖的顶面设有一圈密封槽一，所述密封槽一内沿周圈嵌入有密封圈一，所述底板的底面压在密封圈一上，进而实现密封。

优选地，所述圆形凹槽三的底部沿周圈设有一圈密封槽二，所述密封槽二内沿周圈嵌入有密封圈二，所述下板框压在密封圈二上，进而实现密封。

优选地，所述底板的顶面沿圆形凹槽三的周圈设有一圈密封槽三，所述密封槽三内沿周圈嵌入有密封圈三，所述上板框的底面恰好压在密封圈三上，进而实现密封。

优选地，所述上板框的侧面还铰接有一根支撑杆，所述支撑杆的端部为采用PVDF材质制成的圆锥结构，所述底板的顶面一侧还设有一个锥形孔，当上板框带动上板抬起时，支撑杆的端部抵接到锥形孔内，实现对上板框以及上板的支撑。

优选地，所述上板的下平面还设有四个“T”型的凹陷一，每个所述凹陷一内均镶嵌并固定连接有一个限位块，所述下板框的上平面设有四个“T”型的凹陷二，每个所述凹陷二内均镶嵌并固定连接有一个限位块，所述凹陷一与凹陷二一一对应。

优选地，所述限位块的端部设有一个长方形凸起，所述长方形凸起分别突出于上板的下平面和下板框的上平面一定距离。

优选地，所述上板与下板框之间设有一定的空隙，形成一个真空腔。

优选地，所述底板密封盖的中心设有一个螺纹通孔，所述螺纹通孔上固定连接有一个通气阀。

本发明的有益效果为：

本发明的上真空部能够牢固吸附母板，下真空部吸附子板，曝光状态下母板与子板不会发生变形，且工作环境洁净密封，并且，通过设有的限位块能够保证母板和子板之间对应准确，且本发明换板方便，能够达到光刻板线宽精度，满足工艺和生产要求，实现产品性能提升。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为A-A的截面图；

图3为上板的主视图；

图4为B-B的截面图；

图5为底板的主视图；

图6为C-C的截面图；

图7为下板框的主视图；

图8为D-D的截面图；

图9为下板框压板的主视图；

图10为E-E的截面图；

图11为限位块的截面示意图；

图中所示附图标记为：1-上板、2-上板框、3-提手、4-真空接头一、5-底板、 6-底板密封盖、7-下板框、8-下板框压板、9-真空接头二、10-密封垫、11-密封圈一、12-密封圈二、13-密封圈三、14-支撑杆、15-限位块、16-通气阀、17-真空腔、 18-密封槽一、101-方孔一、102-凹槽一、103-通孔、104-凹陷一、201-圆孔一、 202-圆形凹槽二、203-螺纹孔一、501-圆形凹槽三、502-圆孔二、503-密封槽二、 504-密封槽三、505-锥形孔、506-螺纹孔二、601-螺纹通孔、701-凹陷二、801- 方向框、802-圆形框、1501-长方形凸起。

具体实施方式

以下结合附图对本设计方案进行详细说明。

如图1-图11所示，一种翻版机，由上真空部与下真空部组成，上真空部与下真空部铰接相连，其中上真空部结构包括上板1、上板框2、提手3、真空接头一4，上板1为一个中部开有方孔一101的圆形平板，方孔一101的周圈设有一圈凹槽一103，凹槽一102上设有两个通孔103，上板框2为一个中部开有圆孔一201的圆形框体，其一侧设有一个与圆孔一201同轴的圆形凹槽二202，上板1嵌入圆形凹槽二202内并与其固定连接，提手3呈一定的倾斜角度固定连接于上板框2的顶部，上板框2的顶面设有两个贯通的螺纹孔一203，螺纹孔一 203与凹槽一102上的通孔103一一对应并导通，每个螺纹孔一203均螺纹连接有一个真空接头一4，下真空部结构包括底板5、底板密封盖6、下板框7、下板框压板8、真空接头二9、密封垫10，底板5的顶面一边与上板框2通过合页铰接，进而实现上真空部与下真空部的铰接相连，底板5的中心设有一个圆形凹槽三501，圆形凹槽三501的底部设有一个圆孔二502，底板密封盖6外形为圆形，且扣合在底板5的底面并与底板5固定连接，下板框压板8由上部的方形框801和下部的圆形框802组成，下板框7套接于下板框压板8的方形框801 的外周，并与圆形框802固定连接，进而实现下板框压板8与下板框7的固定连接，且下板框压板8的上表面与下板框7之间夹持有一个密封垫10，下板框 7固定连接于圆形凹槽三501内，且下板框压板8的圆形框802陷入于圆孔二 502内，底板5的两个侧面各设有一个与圆形凹槽三501导通的螺纹孔二506，每个螺纹孔二506各固定连接有一个真空接头二9。

其中，上板1、上板框2、圆形凹槽三501、圆孔一201、底板密封盖6、下板框7、下板框压板8的中心轴线共线。

其中，底板密封盖6的顶面设有一圈密封槽一18，密封槽一18内沿周圈嵌入有密封圈一11，底板5的底面压在密封圈一11上，进而实现密封；圆形凹槽三501的底部沿周圈设有一圈密封槽二503，密封槽二503内沿周圈嵌入有密封圈二12，下板框7压在密封圈二12上，进而实现密封；底板5的顶面沿圆形凹槽三501的周圈设有一圈密封槽三504，密封槽三504内沿周圈嵌入有密封圈三 13，上板框2的底面恰好压在密封圈三13上，进而实现密封。

其中，上板框2的侧面还铰接有一根支撑杆14，支撑杆14的端部为采用 PVDF材质制成的圆锥结构，底板5的顶面一侧还设有一个锥形孔505，当上板框2带动上板1抬起时，支撑杆14的端部抵接到锥形孔505内，实现对上板框 2以及上板1的支撑。

其中，上板1的下平面还设有四个“T”型的凹陷一104，每个凹陷一104 内均镶嵌并固定连接有一个限位块15，下板框7的上平面设有四个“T”型的凹陷二701，每个凹陷二701内均镶嵌并固定连接有一个限位块15，凹陷一104 与凹陷二701一一对应。

其中，限位块15的端部设有一个长方形凸起1501，长方形凸起1501分别突出于上板1的下平面和下板框7的上平面一定距离。

其中，上板1与下板框7之间设有一定的空隙，形成一个真空腔17，真空腔所在位置为工作过程中母板和子板的安装位置。

其中，底板密封盖6的中心设有一个螺纹通孔601，螺纹通孔601上固定连接有一个通气阀16，用于换板时，使翻版机内部气压与外界气压一致，便于对上板框以及上板进行开启。

实施例

本发明实际应用时，曝光机机头在上板框2的上部，垂直向下曝光，母板安装在抬起的上板框2上，要复制的光刻板(子板)安装在下板框7上，通过从真空接头一4与真空接头二9通入负压，母板与子板都采用周边真空带吸附，通过限位块15的长方形凸起1501分别对母板与子板进行定位，保证母板与子板在垂直方向上对应，子板可有微小的上下移动，移动量在0.3-0.5mm之间，以保证母板与子板严密接触，上板1必须牢固吸附母板，不允许脱落，抬起提手3，将支撑杆14的端部从锥形孔505拿出，盖上上板框2，确定曝光强度和曝光时间，时间结束后，复刻完成，开启通气阀16，使翻版机内部气压与外界气压一致，便于对上板框2以及上板1进行开启，然后重新换上子板，重复上述复刻步骤，实现连续生产。

为了验证此翻版机的性能，进行试验验证，技术条件及结果如下：

a、动力条件

翻版机电源：AC 220V 50HZ

真空表真空值：(20-—60)cmHg

氮气表氮气值：(0—2)Kgf/cm2

b、光强测试

汞灯光强值均在(3.5—4.5)mw/cm2，且均匀性≤6％，满足工艺要求。

c、稳定性测试

本次使用“光强4.1mW/cm2，曝光时间11秒”的工艺条件翻版，线条宽度在9.6um以上。重复翻版4块，线条宽度仍稳定在9.7um以上。线条宽度可以满足工艺要求，可以用于生产。

d、翻版机精度测试

翻版机的工艺条件为：

光强(3.5～4.5)mW/cm2，曝光时间10～14秒。按照这个工艺条件，自制翻版机翻版的CD线宽可以满足9.5um以上。

按照验证计划继续用样片对自制翻版机的光刻版套刻情况做验证，套刻方面没有问题，各刻次之间的套刻准确。

曝光时间测试按照6寸光刻版的翻版工艺要求，在光强满足(3.5～4.5)mW/cm2的条件下，曝光时间确定为(10～14)秒，能够到达工艺要求。

Claims (10)

1.一种翻版机，其特征在于，由上真空部与下真空部组成，所述上真空部与下真空部铰接相连，所述上真空部结构包括上板、上板框、提手、真空接头一，所述上板为一个中部开有方孔一的圆形平板，所述方孔一的周圈设有一圈凹槽一，所述凹槽一上设有两个通孔，所述上板框为一个中部开有圆孔一的圆形框体，其一侧设有一个与圆孔一同轴的圆形凹槽二，所述上板嵌入圆形凹槽二内并与其固定连接，所述提手呈一定的倾斜角度固定连接于上板框的顶部，所述上板框的顶面设有两个贯通的螺纹孔一，所述螺纹孔一与凹槽一上的通孔一一对应并导通，所述每个螺纹孔一均螺纹连接有一个真空接头一，所述下真空部结构包括底板、底板密封盖、下板框、下板框压板、真空接头二、密封垫，所述底板的顶面一边与上板框通过合页铰接，进而实现上真空部与下真空部的铰接相连，所述底板的中心设有一个圆形凹槽三，所述圆形凹槽三的底部设有一个圆孔二，所述底板密封盖外形为圆形，且扣合在底板的底面并与底板固定连接，所述下板框压板由上部的方形框和下部的圆形框组成，所述下板框套接于下板框压板的方形框的外周，并与圆形框固定连接，进而实现下板框压板与下板框的固定连接，且下板框压板的上表面与下板框之间夹持有一个密封垫，所述下板框固定连接于圆形凹槽三内，且下板框压板的圆形框陷入于圆孔二内，所述底板的两个侧面各设有一个与圆形凹槽三导通的螺纹孔二，每个所述螺纹孔二各固定连接有一个真空接头二。

2.根据权利要求1所述的一种翻版机，其特征在于，所述上板、上板框、圆形凹槽三、圆孔一、底板密封盖、下板框、下板框压板的中心轴线共线。

3.根据权利要求1所述的一种翻版机，其特征在于，所述底板密封盖的顶面设有一圈密封槽一，所述密封槽一内沿周圈嵌入有密封圈一，所述底板的底面压在密封圈一上，进而实现密封。

4.根据权利要求1所述的一种翻版机，其特征在于，所述圆形凹槽三的底部沿周圈设有一圈密封槽二，所述密封槽二内沿周圈嵌入有密封圈二，所述下板框压在密封圈二上，进而实现密封。

5.根据权利要求1所述的一种翻版机，其特征在于，所述底板的顶面沿圆形凹槽三的周圈设有一圈密封槽三，所述密封槽三内沿周圈嵌入有密封圈三，所述上板框的底面恰好压在密封圈三上，进而实现密封。

6.根据权利要求1所述的一种翻版机，其特征在于，所述上板框的侧面还铰接有一根支撑杆，所述支撑杆的端部为采用PVDF材质制成的圆锥结构，所述底板的顶面一侧还设有一个锥形孔，当上板框带动上板抬起时，支撑杆的端部抵接到锥形孔内，实现对上板框以及上板的支撑。

7.根据权利要求1所述的一种翻版机，其特征在于，所述上板的下平面还设有四个“T”型的凹陷一，每个所述凹陷一内均镶嵌并固定连接有一个限位块，所述下板框的上平面设有四个“T”型的凹陷二，每个所述凹陷二内均镶嵌并固定连接有一个限位块，所述凹陷一与凹陷二一一对应。

8.根据权利要求7所述的一种翻版机，其特征在于，所述限位块的端部设有一个长方形凸起，所述长方形凸起分别突出于上板的下平面和下板框的上平面一定距离。

9.根据权利要求1所述的一种翻版机，其特征在于，所述上板与下板框之间设有一定的空隙，形成一个真空腔。

10.根据权利要求1所述的一种翻版机，其特征在于，所述底板密封盖的中心设有一个螺纹通孔，所述螺纹通孔上固定连接有一个通气阀。

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