CN202815412U - 光刻机的预对准机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光刻机的预对准机构，至少包括：具有旋转本体及第一抽气通孔的旋转台，具有塑料本体、对应所述第一抽气通孔的第二抽气通孔、及连通所述第二抽气通孔的沟槽的真空吸盘，具有光源发射端以及光源接收端的光学组件。本实用新型的光刻机的预对准机构因采用了工程塑料作为真空吸盘，进而良好的控制了由于其自身造成的污染，确保了预对准机构中真空吸盘的平整度，加强了所述真空吸盘对附于其上的晶圆的固定作用，为预对准工序的正常实施提供了保证。

Description

光刻机的预对准机构

技术领域

本实用新型涉及一种光刻机设备，特别是涉及一种光刻机的预对准机构。

背景技术

随着半导体技术的进步，集成电路的集成度越来越高，半导体器件的尺寸越来越小，因此制作过程中工艺上的细微失误，将对成品率、器件性能、器件可靠性产生严重的影响。对于半导体器件而言，由于其极易受到多种污染物的损害，例如微粒、金属离子、化学物质、细菌，因此制作过程中必须对各种污染进行良好的控制。其中，金属离子污染，以可移动离子污染(mobile ionic contaminants, MICs)为主，其为存在于材料中的运动力很强的金属原子且以离子形态出现。

就半导体器件制作过程中的光刻工艺而言，在经过晶圆表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘之后，需对所述晶圆进行对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等一系列工序，其中，在进行对准曝光时，又分为预对准及通过对准标志进行精确对准两个步骤。

自对准曝光机作为制作过程中重要的生产用机台，主要用于微影制程，一般而言，其与涂布显影机（涂胶显影机）共同使用，完成微影制程中最核心的图像形成步骤。

在自对准曝光机的预对准过程中，用于固定晶圆且与其直接接触的真空吸盘，是预对准工序中的重要部件。现有的真空吸盘多为金属材质，由于真空吸盘长期重复使用，很容易在不断的接触中造成晶圆的金属离子污染。进一步，由于部分金属材质（如铁）易磨损，从而造成真空吸盘的表面磨损，一方面，表面磨损的粉尘污染机台，极易引起晶圆的金属离子污染，并导致交叉污染，甚至生产停线，造成极大的风险；另一方面，表面磨损致使真空吸盘的表面平整度降低，导致晶圆无法正常固定于真空吸盘之上，影响预对准工序的正常实施。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种光刻机的预对准机构，用于解决现有技术中预对准机构经过长期使用易造成金属离子污染、及真空吸盘固定晶圆效果不佳的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种光刻机的预对准机构，设置在所述光刻机中用于对边缘具有缺口或平边的晶圆进行预对准作业的预对准平台上，所述预对准机构至少包括：

旋转台，设置在所述预对准平台上，包括具有一平整台面的旋转本体、以及穿设于所述旋转本体的第一抽气通孔；

真空吸盘，固定于所述旋转台上，包括具有上、下平整表面的塑料本体、以及穿设于所述塑料本体且对应所述第一抽气通孔的第二抽气通孔，所述塑料本体的下表面贴合于所述旋转本体的平整台面上，所述塑料本体的上表面开设有多个连通所述第二抽气通孔的沟槽；以及

光学组件，包括设置在所述真空吸盘上侧的光源发射端、以及设置在所述光源发射端的光源传播路径上且位于所述真空吸盘下侧的光源接收端，所述光源接收端透过所述真空吸盘上晶圆边缘的缺口或平边感测到所述光源发射端发射的光线后使所述旋转台停止旋转以预对准所述晶圆。

可选地，还包括设置在所述预对准平台一侧的机械手，夹持并移动所述晶圆将其放置于或移离所述真空吸盘。

可选地，所述塑料本体为聚醚醚酮材质。

可选地，所述光源发射端为LED光源；所述光源接收端为CCD传感器。

可选地，所述旋转台还包括开设于所述平整台面上且具有内螺纹的盲孔。

可选地，所述真空吸盘还包括穿设于所述塑料本体且对应所述盲孔的沉孔。

可选地，所述真空吸盘与旋转台通过穿设于所述沉孔并旋紧于所述盲孔中的紧固件固定。

可选地，所述第一抽气通孔藉由一导管连通一抽真空装置。

可选地，所述沟槽包括环绕所述第二抽气通孔的多个环形沟槽、及连通各该环形沟槽和所述第二抽气通孔的十字沟槽。

可选地，所述第二抽气通孔位于所述塑料本体的中心；所述第一抽气通孔位于所述旋转本体的中心。

如上所述，本实用新型的光刻机的预对准机构，具有以下有益效果：与现有技术的预对准机构相比，本实用新型的光刻机的预对准机构因采用了工程塑料作为真空吸盘，进而良好的控制了由于其自身造成的污染，确保了预对准机构中真空吸盘的平整度，加强了所述真空吸盘对附于其上的晶圆的固定作用，为预对准工序的正常实施提供了保证。

附图说明

图1显示为本实用新型的光刻机的预对准机构在实施例中的结构示意图。

图2显示为本实用新型的光刻机的预对准机构在实施例中的结构分解示意图。

图3显示为本实用新型的光刻机的预对准机构真空吸盘的俯视示意图。

元件标号说明

1光刻机的预对准机构

11旋转台

111旋转本体

112第一抽气通孔

113盲孔

12真空吸盘

121塑料本体

122第二抽气通孔

123沟槽

1231环形沟槽

1232十字沟槽

124沉孔

13光学组件

131光源发射端

132光源接收端

14紧固件

2晶圆

3导管

4抽真空装置

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本实用新型光刻机的预对准机构说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

现有的真空吸盘多为金属材质，由于真空吸盘长期重复使用，很容易在不断的接触中造成晶圆的金属离子污染。进一步，由于部分金属材质（如铁）易磨损，从而造成真空吸盘的表面磨损，一方面，表面磨损的粉尘污染机台，极易引起晶圆的金属离子污染，并导致交叉污染，甚至停线，造成极大的风险；另一方面，表面磨损致使表面平整度降低，导致晶圆无法正常固定，影响预对准的正常实施。

有鉴于此，本实用新型提供了一种光刻机的预对准机构，良好的控制了由于其自身造成的污染，确保了预对准机构中真空吸盘的平整度，加强了所述真空吸盘对附于其上的晶圆的固定作用，为预对准工序的正常实施提供了保证。以下将详细阐述本实用新型的光刻机的预对准机构的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实用新型的光刻机的预对准机构。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种光刻机的预对准机构1，设置在所述光刻机（未图示）中用于对边缘具有缺口（notch）或平边(flat)的晶圆2进行预对准作业的预对准平台（未图示）上，所述预对准机构1至少包括：旋转台11、真空吸盘12、及光学组件13。

请参阅图1及图2，其中，图2为图1的分解示意图。

所述旋转台11设置在所述预对准平台（未图示）上，包括具有一平整台面的旋转本体111、以及穿设于所述旋转本体111的第一抽气通孔112。在本实施例中，所述旋转台11还包括开设于所述平整台面上且具有内螺纹的用于固定的两个盲孔113，且所述第一抽气通孔112藉由一导管3连通一抽真空装置4，其中，所述第一抽气通孔112位于所述旋转本体111的中心，且开设于所述平整台面上的所述两个盲孔113以所述第一抽气通孔112为中心对称分布于其两侧。

所述真空吸盘12固定于所述旋转台11上，包括具有上、下平整表面的塑料本体121、以及穿设于所述塑料本体121且对应所述第一抽气通孔112的第二抽气通孔122，所述塑料本体121的下表面贴合于所述旋转本体111的平整台面上，所述塑料本体121的上表面开设有多个连通所述第二抽气通孔122的沟槽123。在本实施例中，所述真空吸盘12还包括穿设于所述塑料本体121且对应所述盲孔113、用于固定的两个沉孔124，且所述真空吸盘12与旋转台11通过穿设于所述沉孔124并旋紧于所述盲孔113中的紧固件14固定，其中，所述紧固件14为螺钉，其中，所述第二抽气通孔122位于所述真空吸盘12的中心，且穿设于所述塑料本体121的两个沉孔124以所述第二抽气通孔122为中心对称分布于其两侧、且与所述盲孔113的位置相对应。

具体地，在本实施例中，所述塑料本体121为聚醚醚酮（TECAPEEK）材质；所述沟槽123包括环绕所述第二抽气通孔122的多个环形沟槽1231、及连通各该环形沟槽1231和所述第二抽气通孔122的十字沟槽1232（如图3所示）。

需要指出的是，由于所述真空吸盘12的塑料本体121具有上、下平整的表面，因此形成于所述塑料本体121上的沟槽123及第二抽气通孔122与位于所述真空吸盘12上的晶圆2之间形成中空的密闭空间，即所述的晶圆2与真空吸盘12的塑料本体121紧密结合，其中，所述密闭空间通过所述的沟槽123、第二抽气通孔122、第一抽气通孔112及导管3连通至所述抽真空装置4。当所述抽真空装置4进行抽真空时，使所述晶圆2吸附固定于所述真空吸盘12的塑料本体121上，又由于所述真空吸盘12的塑料本体121固定于所述旋转台11的旋转本体111上，从而使所述晶圆2跟随真空吸盘12的塑料本体121及旋转台11的旋转本体111进行无相对位移的平面旋转运动。

需要说明的是，所述盲孔113和沉孔124的个数并不局限于本实施例中的两个，在其他实施例中，所述用于固定的所述盲孔和沉孔可为多个，如三个、五个等等。不过，用于固定的所述的盲孔113和沉孔124在数量和位置上需要相互对应，以实现所述真空吸盘12与旋转台11通过穿设于所述沉孔124并旋紧于所述盲孔113中的紧固件14固定的目的。

需要进一步说明的是，在所述旋转台11的旋转本体111中开设所述盲孔113、及在所述真空吸盘12的塑料本体121中穿设所述沉孔124的目的，是为了将所述旋转台11与所述真空吸盘12进行固定连接。但是，所述预对准机构中的旋转台11和真空吸盘12的固定方式并不局限于本实施例中的通过盲孔113、沉孔124及紧固件14的固定连接方式，还可以为其他固定方式（未图示），例如粘合方式或真空吸附方式，其中所述真空吸附方式可为：在所述真空吸盘下表面还开设有多个连通所述第二抽气通孔的沟槽，并通过真空吸附，将所述晶圆固定于所述真空吸盘的塑料本体上、且将所述真空吸盘的塑料本体固定于所述旋转台的旋转本体上，使三者一同进行无相对位移的平面旋转运动。

需要特别说明的是，所述塑料本体121为聚醚醚酮（TECAPEEK）材质，是具有耐高温、自润滑、易加工和高机械强度等优异性能的特种工程塑料，进一步，聚醚醚酮（TECAPEEK）还具有耐磨、耐腐蚀、抗老化、抗溶解性等特点。由于真空吸盘12需长期重复使用，因此聚醚醚酮（TECAPEEK）是作为真空吸盘12中塑料本体121的优选材质，使所述真空吸盘12表面磨损消耗降低、且避免了现有技术中的金属离子污染，良好的控制了由于其自身造成的污染，确保了预对准机构中真空吸盘的平整度，加强了所述真空吸盘对附于其上的晶圆的固定作用，为预对准工序的正常实施提供了保证。

所述光学组件13包括设置在所述真空吸盘12上侧的光源发射端131、以及设置在所述光源发射端131的光源传播路径上且位于所述真空吸盘12下侧的光源接收端132，其中，所述光源发射端131位于所述真空吸盘12上的晶圆2边缘的上方，光源接收端132位于所述真空吸盘12上的晶圆2边缘的下方。具体地，在本实施例中，所述光源发射端131为LED光源，所述光源接收端132为CCD传感器。

需要指出的是，所述光源接收端132透过所述真空吸盘12上晶圆2边缘的缺口(notch)或平边(flat)感测到所述光源发射端131发射的光线后,使所述旋转台11停止旋转,以预对准所述晶圆2。

需要说明的是，所述光刻机的预对准机构还包括设置在所述预对准平台（未图示）一侧的机械手（未图示），夹持并移动所述晶圆2将其放置于或移离所述真空吸盘12的塑料本体121。

为使本领域技术人员进一步理解本实用新型的光刻机的预对准机构的结构和实施方式，复请参阅图1至图3，以下将详细说明本实施例的连接方式及工作原理：

1）将紧固件14（螺钉）穿过所述沉孔124并旋紧于所述盲孔113中，使所述的真空吸盘12的塑料本体121固定于旋转台11的旋转本体111上，此时，所述的第二抽气通孔122与第一抽气通孔112对应相接，所述塑料本体121的平整下表面贴合于所述旋转本体111的平整台面上；

2）采用导管3，将所述第一抽气通孔112连通至所述抽真空装置4，以使所述第二抽气通孔122通过第一抽气通孔112、及导管3连通至所述抽真空装置4，以做好本实施例的光刻及的预对准机构的连接工作。在本实施例的光刻机的预对准机构进行工作时：

首先利用所述机械手进行水平或者垂直方向运动，将所述晶圆2放置于所述真空吸盘12的塑料本体121上。由于所述真空吸盘12的塑料本体121具有上、下平整的表面，因此形成于所述塑料本体121上的沟槽123及第二抽气通孔122与位于所述真空吸盘12上的晶圆2之间形成中空的密闭空间，即所述的晶圆2与真空吸盘12的塑料本体121紧密结合，其中，所述密闭空间通过所述的沟槽123、第二抽气通孔122、第一抽气通孔112及导管3连通至所述抽真空装置4；

再在运行所述抽真空装置4进行抽真空之后，驱动所述旋转台11的旋转本体111，使所述晶圆2吸附固定于所述真空吸盘12的塑料本体121上，又由于所述真空吸盘12的塑料本体121固定于所述旋转台11的旋转本体111上，从而使所述晶圆2跟随真空吸盘12的塑料本体121及旋转台11的旋转本体111进行无相对位移的平面旋转运动；

而后，所述晶圆2在平面旋转运动过程中，当所述光源接收端132（CCD传感器）透过所述真空吸盘12上的晶圆2的缺口(notch)或平边(flat)感测到所述光源发射端131（LED光源）发射的光线后,使所述旋转台11停止旋转,以预对准所述晶圆2；

最后，利用所述机械手进行水平或者垂直方向运动，将已进行过预对准处理的所述晶圆2移离所述真空吸盘12的塑料本体121，并送至下一道工序的操作台上。

综上所述，本实用新型的光刻机的预对准机构，良好的控制了由于其自身造成的污染，确保了预对准机构中真空吸盘的平整度，加强了所述真空吸盘对附于其上的晶圆的固定作用，为预对准工序的正常实施提供了保证。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种光刻机的预对准机构，设置在所述光刻机中用于对边缘具有缺口或平边的晶圆进行预对准作业的预对准平台上，其特征在于，所述预对准机构至少包括：

旋转台，设置在所述预对准平台上，包括具有一平整台面的旋转本体、以及穿设于所述旋转本体的第一抽气通孔；

真空吸盘，固定于所述旋转台上，包括具有上、下平整表面的塑料本体、以及穿设于所述塑料本体且对应所述第一抽气通孔的第二抽气通孔，所述塑料本体的下表面贴合于所述旋转本体的平整台面上，所述塑料本体的上表面开设有多个连通所述第二抽气通孔的沟槽；以及

光学组件，包括设置在所述真空吸盘上侧的光源发射端、以及设置在所述光源发射端的光源传播路径上且位于所述真空吸盘下侧的光源接收端，所述光源接收端透过所述真空吸盘上晶圆边缘的缺口或平边感测到所述光源发射端发射的光线后使所述旋转台停止旋转以预对准所述晶圆。

2.根据权利要求1所述的光刻机的预对准机构，其特征在于：还包括设置在所述预对准平台一侧的机械手，夹持并移动所述晶圆将其放置于或移离所述真空吸盘。

3.根据权利要求1所述的光刻机的预对准机构，其特征在于：所述塑料本体为聚醚醚酮材质。

4.根据权利要求1所述的光刻机的预对准机构，其特征在于：所述光源发射端为LED光源；所述光源接收端为CCD传感器。

5.根据权利要求1所述的光刻机的预对准机构，其特征在于：所述旋转台还包括开设于所述平整台面上且具有内螺纹的盲孔。

6.根据权利要求5所述的光刻机的预对准机构，其特征在于：所述真空吸盘还包括穿设于所述塑料本体且对应所述盲孔的沉孔。

7.根据权利要求6所述的光刻机的预对准机构，其特征在于：所述真空吸盘与旋转台通过穿设于所述沉孔并旋紧于所述盲孔中的紧固件固定。

8.根据权利要求1所述的光刻机的预对准机构，其特征在于：所述第一抽气通孔藉由一导管连通一抽真空装置。

9.根据权利要求1所述的光刻机的预对准机构，其特征在于：所述沟槽包括环绕所述第二抽气通孔的多个环形沟槽、及连通各该环形沟槽和所述第二抽气通孔的十字沟槽。

10.根据权利要求1所述的光刻机的预对准机构，其特征在于：所述第二抽气通孔位于所述塑料本体的中心；所述第一抽气通孔位于所述旋转本体的中心。

Images