[發明專利]一種用于半導體晶片的雙面對線曝光裝置

有效

• 申請號: 201310279738.1
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103309178A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 葛宜威;裘立強;王毅
• 申請（專利權）人: 揚州杰利半導體有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;G03F9/00;G03F1/42
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 周全

技術領域

本發明涉及半導體器件光刻技術領域，尤其涉及用于在圓晶片上、下兩面光刻出完全對稱圖像時，所必需的一種對線曝光裝置。

背景技術

????半導體器件在光刻工藝處理中，首先，將光刻膠涂布在待光刻的圓晶片表面，其要求涂布好的光阻劑粘附良好、均勻、無針孔、厚度合適。然后，利用光源透過光罩版（同掩膜版）采用接觸式曝光將掩膜版上的圖案照射在光阻劑上，實現圖案的轉移。通常情況下，掩膜版上的圖案轉移僅發生在同一面，但對于雙向TVS產品、SCR穿通擴散等需要在圓晶片兩面進行對線，轉移到晶片上的圖案需要完全相同和對稱時，則需要雙向曝光機同時具有較好的對線裝置，將上、下兩塊掩膜版可以靈活移動，并且掩膜版可以與晶片無間隙的充分接觸，使得上、下圖案完全吻合。

傳統雙面光刻的加工工藝為：采用在膠片上繪制鉻層圖形，預先與玻璃版上的圖形對齊，使得上、下圖形一致，再用膠帶固定膠片的一邊，然后將待對線曝光晶片放置在膠片與玻璃版之間，通過上、下兩個光源對其曝光，從而得到預期圖案轉移的效果。

但是由于膠片呈軟質，在上、下面光刻過程中容易產生變皺、突起等現象，造成虛影等異常。其次，預先將膠片與玻璃材質的光罩對齊，由于晶片存在一定的厚度，在將晶片放置在膠片與玻璃版中間時，已經發生了微小偏移，因為膠片呈軟質、且一面已固定，最終所轉移的圖像會有微小的偏差，導致刻蝕、切割時，上、下兩面切割道不一致，產生偏位的現象，影響產品的加工質量。

國家知識產權局于1994年11月9日公開的名稱為“雙面對版曝光機”，其在工作時，先將上、下掩膜版通過吸盤在顯微鏡的作用下，實現對應；然后上提上掩膜版，將硅片送入二版之間，先后分別通過吸盤與上掩膜版、下掩膜版接觸，進行曝光。在工作中，通過三組吸盤分別實現對上掩膜版、硅片和下掩膜版的位移控制，同時通過顯微鏡實現位置的對應；整個工作過程，操作較復雜，加工不方便且設備成本高。

發明內容

????本發明針對以上問題，提供了一種結構簡單，能夠方便、快速準確實現晶片雙面對線的用于半導體晶片的雙面對線曝光裝置。

????本發明的技術方案是：所述晶片設在上、下掩膜版之間，所述上掩膜版位于所述下掩膜版的上方，所述上掩膜版貼合所述晶片的頂面設有上鉻涂層，所述下掩膜版貼合所述晶片的底面設有下鉻涂層；

????所述雙面對線曝光裝置包括基座、負壓源一、負壓源二和調節機構，所述基座呈板狀，所述基座的側面分別設有氣孔一和氣孔二，

所述基座的頂面中心設有用于放置所述下掩膜版的容置槽，所述基座的底面中心設有連通所述容置槽的通槽，所述通槽的面積≥所述晶片的面積；

????所述容置槽的底面設有氣路，所述氣路呈環形、且位于所述通槽的四周，所述氣路通過所述氣孔一連通所述負壓源一；

????所述上掩膜版設在所述基座上，所述調節機構包括密封圈和分別設在所述上掩膜版底面和基座頂面之間相對的環形凹槽，所述環形凹槽位于所述容置槽的四周，所述密封圈設在所述環形凹槽內，所述環形凹槽通過所述氣孔二連通所述負壓源二；使得所述上掩膜版與基座呈密封結構。

???所述調節機構還包括滾珠和設在所述上掩膜版底面和基座頂面之間相對的滾珠孔，所述滾珠活動設在所述滾珠孔內。

???所述上、下掩膜版為玻璃材質。

???所述上、下掩膜版上分別設有對應的定位標識。

???所述上掩膜版的底面設有向下凸出的十字架型定位標識，所述下掩膜版的頂面設有方形孔定位標識，所述十字架型定位標識適配地設在所述方形孔定位標識中。

本發明中的半導體晶片雙面曝光裝置在光刻工藝中，使得圓晶片的上、下兩面能夠套刻出完全相同且對稱的圖像，解決了傳統工藝中存在的偏位、虛影等異常情況。

工作中，下掩膜版設置在基座上的容置槽中，通過容置槽底面的負壓氣路實現對下掩膜版的固定；通過調節機構即密封圈和滾珠，使上掩膜版可以在橡膠材質的密封圈上移動，滾珠提高了移動的靈活性，實現上掩膜版與基座之間即實現上、下掩膜版之間的精準對線，同時，軟質的密封圈能夠適應不同厚度的晶片，適用范圍廣，然后通過連通密封圈的負壓氣路實現固定。在上、下掩膜版上添加方形和十字架型坐標標識，進一步提高了上、下掩膜版之間的精確對位。本發明提高了對線的準確性，操作簡便、降低了生產成本、可靠性高。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖，

圖2是圖1的俯視圖，

圖3是本發明中上掩膜版的結構示意圖，