硅片边缘保护装置和光刻机的制作方法

本发明涉及光刻机领域，特别涉及一种硅片边缘保护装置和光刻机。

背景技术：

光刻装置主要用于集成电路(IC)或其他微型器件的制造。通过将掩模图形成像于涂覆有光刻胶的晶片，例如半导体或LCD板上。投影物镜曝光对晶片曝光，从而将掩模图形转移到光刻胶上。光刻胶可以分为正光刻胶(正胶)和负光刻胶(负胶)两类，曝光部分被显影剂溶解的光刻胶称为正光刻胶，非曝光部分被显影液溶解的光刻胶称为负光刻胶。硅片边缘保护装置就是为负胶光刻工艺而产生的一种装置。

硅片边缘保护装置是集成电路制造技术领域中，为提高硅片生产效率，在负胶工艺硅片曝光加工制造的同时对硅片边缘进行保护的一种装置，是实现硅片曝光及边缘保护同步进行的必备装置。现有的硅片边缘保护装置，采用机械遮挡方法来保护硅片边缘。即，通过工件台携带硅片运动至交接位置，由硅片边缘保护装置将保护环放置在欲曝光的硅片上方，其中所述保护环的中央为镂空部分，边缘为实体部分，所述保护环遮挡硅片边缘，使其在曝光时不被曝光。但是，采用保护环保护硅片边缘不被曝光，需根据硅片规格定制相应大小的保护环，保护环的放置精度及安全性需要一套独立复杂的装置来保证，甚至不同大小的保护环需要与之配套的边缘保护装置来取放。

基于此，硅片大小变化时，边缘保护装置需要根据硅片规格相应变化，更换与保护环匹配的硅片边缘保护装置会增加产品的生产制造时间，同时提高了设备的采购成本及制造厂费用。进一步，采用保护环保护硅片，保护环与硅片之间间隙微小，若保护环倾斜或控制偏差容易产生碰撞，造成硅片报废。

技术实现要素：

本发明提供一种硅片边缘保护装置和光刻机，以解决现有技术中存在的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种边缘保护装置，安装在光刻机上，包括：旋转机构，安装在所述光刻机上，且所述旋转机构的旋转中心与光刻机的物镜轴线重合；移动机构，与所述旋转机构连接，用于调节涂覆保护机构的位置；以及涂覆保护机构，安装在所述移动机构底部，位置与硅片边缘对应，且所述涂覆保护机构与所述硅片边缘软接触。所述软接触是指涂覆保护机构与硅片接触部分的采用柔软材料，该材料不会与硅片产生硬性碰撞，造成硅片损坏。

作为优选，所述旋转机构采用转盘。

作为优选，所述移动机构与所述旋转机构的边缘连接，包括：连接装置和移动气缸，所述连接装置与所述旋转机构连接，所述移动气缸的固定端安装在所述连接装置底部，活动端与所述旋转涂覆保护机构连接。

作为优选，所述连接装置底部设置有与移动气缸对应的水平移动轨道，所述连接装置与移动气缸之间由锁紧装置锁紧固定。

作为优选，所述涂覆保护机构包括：与所述移动机构连接的液体承装罐，安装在液体承装罐底部并与液体承装罐位置对应的涂覆轮，以及用于带动涂覆轮转动的涂覆轮转轴。

作为优选，所述涂覆保护机构还包括具有开合功能的涂覆轮保护罩，所述涂覆轮保护罩设置于涂覆轮下方。

作为优选，所述涂覆轮包括滚轮和包覆在滚轮上的毛毡或者海绵。

作为优选，所述液体承装罐中装有涂覆液体。

作为优选，所述涂覆轮上绕设有薄膜层，所述涂覆轮上还设置有用于剪切所述薄膜层的剪切装置。

一种光刻机，包括如上所述的边缘保护装置。

作为优选，所述边缘保护装置安装在主基板下表面的传输预对准装置上或者涂胶机上。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：提出一种机内旋转涂覆的硅片边缘保护装置；

1、设置有移动机构调节涂覆保护机构的位置，一套硅片边缘保护装置即可实现所有大小的硅片边缘保护；

2、硅片边缘保护装置结构简单，操作方便，提高效率，节省成本；

3、涂覆保护机构与所述硅片边缘软接触，不会发生硅片碰撞，保证硅片质量，降低硅片的报废率。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式中光刻机的结构示意图；

图2为本发明一具体实施方式中硅片边缘保护装置的结构示意图；

图3a为本发明一具体实施方式中涂覆保护机构的结构示意图；

图3b为本发明一具体实施方式中涂覆轮的结构示意图；

图4为本发明一具体实施方式中硅片边缘保护装置工作过程中涂覆轮的位置示意图；

图5为本发明一具体实施方式中硅片边缘保护装置的工作流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1和图2所示，本发明的光刻机，包括吊框1，安装在所述吊框1上的工件台2，与所述工件台2位置对应的投影物镜3，所述投影物镜3通过隔振装置4安装在主基板5上，所述主基板5通过立柱6安装在所述吊框1上。进一步的，所述光刻机还包括硅片边缘保护装置7，所述硅片边缘保护装置7安装位置灵活，可安装于主基板1下表面，如传输预对准装置上，亦可安装在涂胶机上，用于在涂胶后对硅片8的边缘涂覆保护液。

请重点参照图2，所述硅片边缘保护装置7包括：旋转机构710、移动机构720和涂覆保护机构730。

其中，所述旋转机构710可以为转盘等回转装置，且所述旋转机构710的 旋转中心711与投影物镜3的轴线重合。

继续参照图2所示，所述移动机构720包括：连接装置721和移动气缸722。所述连接装置721安装在所述旋转机构710底部，且其上设置有与所述移动气缸722对应的水平移动轨道，使得涂覆保护机构730可以在水平向移动，图中的横向双箭头所示方向。光刻机工作时，可以根据硅片8的规格左右调节移动气缸722的位置，使涂覆保护机构730的涂覆半径得到改变，进而适应不同大小的硅片8。较佳的，所述移动气缸722的位置可手动调节。硅片8半径增大，移动气缸722向右平移；硅片8半径变小，移动气缸722向左平移。移动气缸722位置确定后，连接装置721与移动气缸722之间通过锁紧装置(图中未示出)锁紧，保证移动机构720绕旋转中心711旋转过程中，移动气缸722位置不发生变化。

如图3a所示，所述涂覆保护机构730包括：与所述移动机构720中移动气缸722的活动端(即活塞)连接的液体承装罐731，安装在液体承装罐731底部并与液体承装罐731位置对应的涂覆轮733，以及用于带动涂覆轮733转动的涂覆轮转轴734、具有开合功能的涂覆轮保护罩735，所述涂覆轮保护罩735设置于涂覆轮733下方。涂覆轮保护罩735可以在涂覆轮733停止转动后，避免涂覆轮733上悬挂的涂覆液体732滴落，污染周围环境。

所述液体承装罐731中承装有用于涂覆硅片8的涂覆液体732，该涂覆液体732具有粘稠，遮光性能强(不透光)，挥发性好(快干)和适合滚涂的特点。

如图3b所示，所述涂覆轮733包括滚轮7331和包覆在滚轮7331上的衬层7332，衬层7332为利于滚涂的软材料，如毛毡或者海绵。也就是说，涂覆轮733与硅片8接触时为软接触，不产生碰撞。

作为优选，所述涂覆保护机构730也可以采用薄膜进行涂覆，即，通过在涂覆轮733上绕薄膜层，涂覆轮733旋转，薄膜黏附于硅片8上，涂覆轮733自带剪切装置，一周涂覆完成后，自动剪切薄膜，同样可以起到保护硅片8边缘的作用。

请参照图4和图5，所述硅片边缘保护装置7的工作流程为：

首先，工件台2接到信号后顶起硅片8，机械手动作拿走已经曝好光的硅片8，换取新的未被曝光的另一种规格硅片8于工件台2上，工件台2吸住硅片8。

接着，重点参照图4，移动气缸722的活动端向下运动带动涂覆保护机构730由初始位置A下移到中间位置B，此时，涂覆轮保护罩735开启(即处于打开状态)；涂覆保护机构730继续下移至最终位置C，使得涂覆轮733与硅片8边缘接触；涂覆轮733受触动围绕涂覆轮转轴734旋转，硅片8边缘开始被涂覆液体732覆盖，同时旋转机构710启动，移动机构720带动涂覆保护机构730绕旋转中心711旋转360°，硅片8边缘液体涂覆完成。涂覆轮733停止旋转；涂覆轮733离开硅片8表面，移动气缸722的活动端向上运动带动涂覆保护机构730上移至中间位置B，涂覆轮保护罩735关合。

若无需更换硅片8规格，涂覆轮733停在中间位置B处，涂覆下一片新硅片8时，涂覆轮733从中间位置B直接向下至最终位置C；若需更换硅片8规格，继涂覆轮保护罩735于中间位置B关合后，移动气缸722的活动端继续向上运动带动涂覆保护机构730上移至初始位置A，从调节移动气缸722水平位置，重复上述流程。

综上所述，为对实现负胶曝光过程硅片边缘保护功能，本发明提出一种可以实现光刻机旋转涂覆硅片8边缘的硅片边缘保护装置7，该硅片边缘保护装置7无需额外制造实体的硅片边缘保护环，无需采购/制造用于取放硅片边缘保护环的复杂装置。本发明的硅片边缘保护装置7可以直接安装在主基板5下部，安装方便、结构简单且操作方便，一套装置即可实现所有大小的硅片8边缘保护。涂覆轮733表面设置有衬层7332，通过衬层7332对硅片8进行液体涂覆，涂覆轮733与硅片8软接触，保证硅片8质量，降低报废率。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。