CN215067717U - 一种光刻机及其掩膜结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光刻机技术领域，更具体地说，它涉及一种光刻机及其掩膜结构，其中，掩膜结构包括上模板、下模板、掩膜安装板和掩膜板；掩膜安装板为浮动板，且用于安装在上模板上；掩膜板用于安装在掩膜安装板上，以随掩膜安装板一起运动；下模板用于承载晶圆；上模板可相对下模板升降，以带动掩膜板相对靠近或远离晶圆，掩膜板相对靠近晶圆时还可与晶圆相抵。根据本实用新型的方案，当上模板带动掩膜板靠近晶圆直至与晶圆相抵时，掩膜板在下压晶圆的过程中可以受晶圆推动，而使自身的各个边角发生不同程度的运动，以补偿各边角与晶圆之间的间隙，使掩膜板的各个边角均与晶圆贴合，从而可以提高掩膜板与晶圆的平行度。

Description

一种光刻机及其掩膜结构

技术领域

本实用新型涉及光刻机技术领域，特别涉及一种光刻机及其掩膜结构。

背景技术

光刻是半导体制造过程中一道非常重要的工序，它是将一系列掩膜板上的芯片图形通过曝光依次转移到硅片相应层上的工艺过程，被认为是大规模集成电路制造中的核心步骤。半导体制造中一系列复杂而耗时的光刻工艺主要由相应的光刻机来完成。

现有的光刻机包括上模板、下模板、掩膜板，掩膜板用于安装在上模板上，下模板用于承载晶圆。其中，在曝光时要求掩膜板与晶圆平行，以提高曝光精度，故在曝光时如何保证掩膜板与晶圆平行成了本领域急需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种光刻机及其掩膜结构，主要所要解决的技术问题是：如何提高掩膜板与晶圆的平行度，提高曝光精度。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型的实施例提供一种光刻机的掩膜结构，其包括上模板、下模板、掩膜安装板和掩膜板；所述掩膜安装板为浮动板，且用于安装在所述上模板上；所述掩膜板用于安装在掩膜安装板上，以随掩膜安装板一起运动；所述下模板用于承载晶圆；所述上模板可相对下模板升降，以带动掩膜板相对靠近或远离所述晶圆。

可选的，光刻机的掩膜结构还包括弹性件，所述弹性件用于提供所述掩膜安装板相对靠近所述上模板的力。

可选的，光刻机的掩膜结构还包括限位结构，所述限位结构用于对掩膜安装板的浮动高度进行限位。

可选的，所述限位结构的数量与所述掩膜安装板的边角的数量相等，且一一对应，各限位结构用于对相应掩膜安装板的边角的浮动高度进行限位。

可选的，所述限位结构包括螺栓和用于旋拧在螺栓上的螺母；所述掩膜安装板上设有过孔，螺栓的螺杆用于依次穿过上模板和掩膜安装板的过孔，且使上模板和掩膜安装板位于螺栓的头部与螺母之间；其中，所述过孔的孔径大于螺杆的外径，所述限位结构通过螺栓的头部或螺母对掩膜安装板进行止挡，以对其浮动高度进行限位。

可选的，所述上模板上设有用于容纳掩膜安装板的安装孔，所述安装孔的内部具有用于对掩膜安装板提供支撑的支撑台；所述螺栓用于穿过所述支撑台，以通过支撑台与上模板连接。

可选的，螺栓的螺杆用于从下侧穿过支撑台和掩膜安装板，以使螺母位于掩膜安装板的上侧。

可选的，当所述光刻机的掩膜结构还包括弹性件时，所述弹性件用于套设在螺栓的螺杆上、且位于掩膜安装板的背离上模板的一侧。

可选的，所述掩膜板用于吸附固定在掩膜安装板上。

另一方面，本实用新型的实施例还提供一种光刻机，其可以包括上述任一项所述的掩膜结构。

借由上述技术方案，本实用新型光刻机及其掩膜结构至少具有以下有益效果：

1、由于掩膜安装板为浮动板，掩膜板安装在掩膜安装板上后，使得掩膜板可随掩膜安装板一起浮动。其中，当上模板带动掩膜板靠近晶圆直至与晶圆相抵时，掩膜板在下压晶圆的过程中可以受晶圆推动，而使自身的各个边角发生不同程度的运动，以补偿各边角与晶圆之间的间隙，使掩膜板的各个边角均与晶圆贴合，从而可以保证掩膜板与晶圆平行，如此可以提高掩膜板与晶圆的平行度；

2、通过设置的弹性件，可以增大掩膜板压合晶圆的力，掩膜板与晶圆两者更容易贴合在一起，以进一步提高掩膜板与晶圆两者的平行度。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例提供的一种光刻机的掩膜结构的结构示意图；

图2是上模板与掩膜安装板两者分解的位置关系图；

图3是体现上模板升降结构的示意图。

附图标记：1、上模板；2、下模板；3、掩膜安装板；4、掩膜板；5、弹性件；6、限位结构；7、导向杆；8、支撑柱；9、机台；10、驱动机构；11、连接件；11、安装孔；12、支撑台；31、过孔；61、螺栓；62、螺母。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种光刻机的掩膜结构，其包括上模板1、下模板2、掩膜安装板3和掩膜板4。掩膜安装板3为浮动板，且用于安装在上模板1上。掩膜安装板3可在外力的驱动下相对上模板1活动，由于其为浮动板，从而可以相对上模板1向各个方向运动。掩膜板用于安装在掩膜安装板3上，比如掩膜板4可以通过真空吸附固定在掩膜安装板3上，掩膜板4可随掩膜安装板3一起运动。下模板2用于承载晶圆。上模板1可相对下模板2升降，以带动掩膜板4相对靠近或远离晶圆。其中，当上模板1上升时，上模板1与下模板2之间的距离增大，如此具有方便作业人员取放晶圆的效果。

在上述示例中，由于掩膜安装板3为浮动板，掩膜板4安装在掩膜安装板3上后，使得掩膜板4可随掩膜安装板3一起浮动。其中，当上模板1带动掩膜板靠近晶圆直至与晶圆相抵时，掩膜板4在下压晶圆的过程中可以受晶圆推动，而使自身的各个边角发生不同程度的运动，以补偿各边角与晶圆之间的间隙，使掩膜板的各个边角均与晶圆贴合，从而可以保证掩膜板4与晶圆平行，如此可以提高掩膜板4与晶圆的平行度。

如图1和图2所示，本实用新型光刻机的掩膜结构还可以包括弹性件5，弹性件5可以为弹簧或柔性塑胶等。弹性件5用于提供掩膜安装板3相对靠近上模板1的力。如此，当上模板1带动掩膜板4抵压晶圆时，可以给晶圆施加更大的力，同样的，晶圆也会给掩膜板4施加同样大小的反作用力，使掩膜板4与晶圆两者更容易贴合在一起，以进一步提高掩膜板4与晶圆两者的平行度。

如图1所示，本实用新型光刻机的掩膜结构还可以包括限位结构6，限位结构6用于对掩膜安装板3的浮动高度进行限位，以使掩膜安装板3在设定的范围内浮动，减少无意义的浮动，提高浮动效率。其中，限位结构6的数量可以与掩膜安装板3的边角的数量相等，且一一对应，各限位结构6用于对相应掩膜安装板3的边角的浮动高度进行限位。在一个具体的应用示例中，掩膜安装板3为方形，其具有四个边角，限位结构6的数量与为四个、且与掩膜安装板3的四个边角一一对应。在本示例中，通过将各限位结构6设置在掩膜安装板3的边角处，可以避免限位结构6对掩膜安装板3中央的曝光光线造成干扰。

如图2所示，前述的限位结构6可以包括螺栓61和用于旋拧在螺栓61上的螺母62。掩膜安装板3上设有过孔31，螺栓61的螺杆用于依次穿过上模板1和掩膜安装板3的过孔31，且使上模板1和掩膜安装板3位于螺栓61的头部与螺母62之间。其中，过孔31的孔径大于螺杆的外径，螺杆可以对掩膜安装板3向侧面的浮动进行限位，比如可以对掩膜安装板3在前、后、左、右等方向上的浮动进行限位。另外，限位结构6还通过螺栓61的头部或螺母62对掩膜安装板3进行止挡，以对其浮动高度进行限位。

如图2所示，前述的上模板1上还设有用于容纳掩膜安装板3的安装孔11，安装孔11的内部具有用于对掩膜安装板3提供支撑的支撑台12；螺栓61用于穿过支撑台12，以通过支撑台12与上模板1连接。在本示例中，通过设置的安装孔11，可以将掩膜安装板3安装在上模板1内部，以使两者的组装结构更加紧凑。

其中，螺栓61的螺杆优选的用于从下侧穿过支撑台12和掩膜安装板3，以使螺母62位于掩膜安装板3的上侧，以方便作业人员从上侧旋拧螺母62。

这里需要说明的是：如图1和图2所示，当光刻机的掩膜结构还包括弹性件5时，弹性件5用于套设在螺栓61的螺杆上、且位于掩膜安装板3的背离上模板1的一侧。当螺杆从下侧穿过掩膜安装板3使螺母62位于掩膜安装板3的上侧时，弹性件5可以位于掩膜安装板3与螺母62之间。在本示例中，当作业人员旋拧螺母62时，可以对弹性件5施加到掩膜安装板3的力度进行调节，以适应现场的工作环境。

本实用新型的实施例还提供一种光刻机，其可以包括上述任一示例中的掩膜结构。由于掩膜结构的掩膜安装板3为浮动板，且掩膜板4可随掩膜安装板3一起浮动，当上模板1带动掩膜板4靠近晶圆直至与晶圆相抵时，掩膜板4在下压晶圆的过程中可以受晶圆推动，而使自身的各个边角发生不同程度的运动，以补偿各边角与晶圆之间的间隙，使掩膜板4的各个边角均与晶圆贴合，从而可以保证掩膜板4与晶圆平行，如此可以提高掩膜板4与晶圆的平行度。

下面介绍一下本实用新型的工作原理和优选实施例。

本实用新型在于设计一种光刻机的掩膜结构，其掩膜安装板3采用浮动式设计，掩膜板4用于吸附固定在掩膜安装板3上，使掩膜板4可随掩膜安装板3一起浮动。其中，上模板1上设有安装孔11，安装孔11内具有支撑台12，掩膜安装板3用于放置在安装孔11内，支撑台12对掩膜安装板3提供支撑。光刻机的掩膜结构还包括螺栓61和用于旋拧在螺栓61上的螺母62，掩膜安装板3上设有过孔31，螺栓61的螺杆用于从下侧穿过支撑台12和掩膜安装板3的过孔31，以使螺母62位于掩膜安装板3的上侧。过孔31的孔径大于螺杆的外径。螺栓61的螺杆上还套设有弹性件5，比如弹簧等。弹性件5位于掩膜安装板3与螺母62之间，旋拧螺母62时可以对弹性件5施加到掩膜安装板3的力度进行调节。

其中，如图3所示，掩膜结构还可以包括导向部，导向部用于对上模板1的升降导向，以提高上模板1的升降精度。在一个具体的应用示例中，前述的导向部可以包括用于与上模板1连接的导向杆7，下模板2上设有供导向杆7穿过的导向孔，导向杆7用于与导向孔滑动配合、且穿过机台9。其中，驱动机构10用于通过导向杆7驱动上模板1升降，如此实现了机台9下方的驱动机构10与上方的上模板1驱动连接的效果。上述下模板2可以通过支撑柱8固定在机台9上、且与机台9之间具有间隙，如此具有方便在下模板2与机台9之间安装其它零部件的效果。驱动机构10可以包括丝杆螺母结构。丝杆螺母结构具有丝杆和套设在丝杆上的螺母座，丝杆转动时可带动螺母座沿丝杆直线运动。导向杆7用于与丝杆螺母结构的螺母座连接，以在丝杆螺母结构的丝杆的带动下升降。其中，驱动机构10还可以包括驱动电机，驱动电机用于驱动丝杆螺母结构的丝杆转动。前述导向杆7的数量可以为四个、且一一对应地设置在上模板1的四个角。其中，该四个导向杆7分为两组，每组均包含两个导向杆7，且该两个导向杆7的下部通过连接件11连接。前述驱动机构10的数量也为两组，且与两个连接件11一一对应，各驱动机构10的螺母座用于与相应连接件11连接，以通过连接件11带动相应的导向杆7升降。

这里需要说明的是：在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种光刻机的掩膜结构，其特征在于，包括上模板(1)、下模板(2)、掩膜安装板(3)和掩膜板(4)；

所述掩膜安装板(3)为浮动板，且用于安装在所述上模板(1)上；

所述掩膜板用于安装在掩膜安装板(3)上，以随掩膜安装板(3)一起运动；

所述下模板(2)用于承载晶圆；

所述上模板(1)可相对下模板(2)升降，以带动掩膜板(4)相对靠近或远离所述晶圆。

2.根据权利要求1所述的光刻机的掩膜结构，其特征在于，还包括弹性件(5)，所述弹性件(5)用于提供所述掩膜安装板(3)相对靠近所述上模板(1)的力。

3.根据权利要求1或2所述的光刻机的掩膜结构，其特征在于，还包括限位结构(6)，所述限位结构(6)用于对掩膜安装板(3)的浮动高度进行限位。

4.根据权利要求3所述的光刻机的掩膜结构，其特征在于，

所述限位结构(6)的数量与所述掩膜安装板(3)的边角的数量相等，且一一对应，各限位结构(6)用于对相应掩膜安装板(3)的边角的浮动高度进行限位。

5.根据权利要求3所述的光刻机的掩膜结构，其特征在于，

所述限位结构(6)包括螺栓(61)和用于旋拧在螺栓(61)上的螺母(62)；

所述掩膜安装板(3)上设有过孔(31)，螺栓(61)的螺杆用于依次穿过上模板(1)和掩膜安装板(3)的过孔(31)，且使上模板(1)和掩膜安装板(3)位于螺栓(61)的头部与螺母(62)之间；其中，所述过孔(31)的孔径大于螺杆的外径，所述限位结构(6)通过螺栓(61)的头部或螺母(62)对掩膜安装板(3)进行止挡，以对其浮动高度进行限位。

6.根据权利要求5所述的光刻机的掩膜结构，其特征在于，

所述上模板(1)上设有用于容纳掩膜安装板(3)的安装孔(11)，所述安装孔(11)的内部具有用于对掩膜安装板(3)提供支撑的支撑台(12)；所述螺栓(61)用于穿过所述支撑台(12)，以通过支撑台(12)与上模板(1)连接。

7.根据权利要求6所述的光刻机的掩膜结构，其特征在于，

螺栓(61)的螺杆用于从下侧穿过支撑台(12)和掩膜安装板(3)，以使螺母(62)位于掩膜安装板(3)的上侧。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的光刻机的掩膜结构，其特征在于，

当所述光刻机的掩膜结构还包括弹性件(5)时，所述弹性件(5)用于套设在螺栓(61)的螺杆上、且位于掩膜安装板(3)的背离上模板(1)的一侧。

9.根据权利要求1、2、4至7中任一项所述的光刻机的掩膜结构，其特征在于，

所述掩膜板(4)用于吸附固定在掩膜安装板(3)上。

10.一种光刻机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的掩膜结构。

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