专利名称：简易掩模版翻版夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在半导体光刻工艺过程中利用掩模版制作工作板的 工装夹具，尤其涉及一种简易掩模版翻版夹具。 技术背景
半导体器件是在一块半导体单晶材料或在其上面生长的外延层上通过特 殊的制造工艺制作完成的。 一块纯净的或均匀惨杂的半导体材料(通常称为 晶圆、基片、衬底、经过外延生长的叫外延片等)是没有器件功能的，必须 在特定区域的材料内部或表面进行特殊的处理(如扩散、离子注入、金属化 等)，以改变其相应位置的导电性，形成不同的特性，综合起来构成一个具有 特定功能的半导体器件或是电路。为实现各种不同的器件性能，需要在基片 表面进行特定区域的掺杂和互连等工艺，这些特定区域和互连的形成通常由 光刻工艺来完成，并且需进行多次光刻才能完成各个功能区域的制作，在半 导体器件的整个制作流程中，光刻工艺处在器件加工过程的中心，基片总是 从光刻工艺流进流出，所以，光刻常常被认为是半导体器件制造中最关键的 步骤，每一次光刻的工艺质量都会对器件的性能产生影响。
光刻工艺是一种图形复印同刻蚀相结合的综合性技术。它先用类似照相
复印的方法，将光刻掩模版上的图形精确地复印到涂在待刻蚀材料(如Si02、 SiNx、 Au、 Al等薄膜)表面的光刻胶上面，然后在光刻胶的保护下对待刻蚀 材料进行选择性刻蚀，从而在待刻蚀材料上得到所需要的图形。光刻工艺技 术发展很快，但最常用的还是紫外光(uv)光刻。
掩模版在光刻工艺过程中承担着把设计图形转移到基片表面的角色。掩 模版的初始制作通常是在专门的制版工厂将设计图形通过数据处理、由制版 机形成图形、再经过刻蚀而得到的，技术要求高，设备昂贵，制作周期长， 因此每块掩模版的制作成本也比较高。 一般情况下，制版工厂制作的掩模版 (通常称为母版)是不宜直接用于生产的，因为在光刻工艺的曝光过程中， 掩模版的膜面和基片的表面可能发生接触摩擦而被划伤，掩模版的膜面图形 会遭到破坏，形成缺陷，造成一个或多个器件失效，多次使用后缺陷的累加 将使得产品成品率下降。因此，光刻工艺生产使用的掩模版都是通过复印翻 版的方法，利用母版复制一块或多块工作版，生产时使用翻版后的工作版， 因为工作版相对母版来讲，成本比较低，对母版的伤害也很小。即使在生产 过程中由于工作版的反复利用导致图形缺陷，也可以很方便再次复制一块新 的工作版，这个复印的过程通常称作掩模版的翻版工艺。翻版工艺其实和光 刻原理差不多，工作版所用的原始基板可以从专门的供应商处购买，并且在 将形成图形的铬面表面都均匀的涂有光刻胶，这样的原始基板是在净化条件 非常高的环境下加工，可以保证极低的缺陷率。在大型的半导体器件制造厂， 工作版的淘汰和复制量都比较大，掩模版的翻版工作通常由翻版曝光机来进 行，在进行复印时，母版和工作基板必须紧密接触，并且必须保证将掩模版 母版的图形准确一致地复印到工作版上。而对于生产规模较小的掩模版翻版， 若购置专用翻版机无疑增加了工作版的使用成本。因此，人们现普遍采用一 种简易的手工翻版方法来进行，即利用两个弹性夹将掩模版母版和待复制的 工作基板夹持固定后，然后在光刻机上曝光。由于夹持的过程中很容易造成
掩模版母版和工作基板的工作面相对滑动， 一方面会使母版造成损伤，另一 方面，会划伤工作基板上的光刻胶而留下缺陷，造成基板图形位置发生偏移， 使后序光刻套准工艺失败，并且当两弹性夹的夹持弹力不均匀时，会使两块 版的接触压力不均匀，使得不同区域的图形产生不同的形变，最终使得器件 性能的一致性受到影响。
实用新型内容
为克服以上缺点，本实用新型提供一种的简易掩模版翻版夹具，其结构 简单，成本低。
为达到以上发明目的，本实用新型提供一种简易掩模版翻版夹具，包括-一底座和一压盖，所述压盖的中心开设有曝光通孔，压盖的底面位于曝光通 孔的外围四周设有一压盖沟槽，该沟槽用容纳一上弹性压条，该弹性压条部 分地由沟槽内向外突起；所述底座的上表面设有与所述压盖大小相适配的第 一下沉腔体，该腔体边缘对称地设有至少一对定位槽与压盖边缘的向外伸出 的定位凸块相适配，第一下沉腔体底部中心设有第二下沉腔体用于容纳待复 制工作基板及其上表面的掩模版母版，所述第二下沉腔体的底部四周设有一 底座沟槽，该沟槽用于容纳一下弹性压条，该弹性压条部分地由沟槽内向外 突起；所述底座和压盖通过至少一对对称的螺钉固定。
所述第二下沉腔体边缘对称地设有至少一对便于手动存取腔体内待复制 工作基板及其上表面的掩模版母版的开口槽。
由于上述结构中的简易掩模版翻版夹具，其主要件仅为一底座和一压盖两 部分构成，以及上下各一条弹性压条，具有如下优点解决了工作基板和掩 模版母版接触放置时可能的滑移摩擦而引起的划伤，减少图形的缺陷，提高
翻版的成品率；克服了工作基版图形区域和母版图形区域的错位缺点，尤其 是整套版相对图形区域位置的一致性，使得光刻工艺操作更加轻松；保证了 翻版时母版与工作基版之间的接触压力均匀，版材料几乎没有形变，器件图 形与母版完全一致，光刻图形套准精度更高，器件的性能参数一致性更好； 结构简单，成本低，翻版时操作方便。
图1表示本实用新型简易掩模版翻版夹具的组装立体图； 图2表示图1所示夹具的组装剖面图； 图3表示图1所示夹具的压盖立体图； 图4表示图l所示夹具的底座立体图。
具体实施方式
图1和图2所示的简易掩模版翻版夹具，包括一压盖10、 一底座20、 一 上弹性压条30和一下弹性压条40，压盖10和底座20通过至少一对对称的螺 钉50固定。
如图3所示的压盖10，设有至少一对螺纹孔11，其边缘至少开设有一对 对称的向外伸出的定位凸块12，位于中心开设有曝光通孔13，位于该通孔的 外围四周设有一压盖沟槽14，该沟槽用于容纳上弹性压条30，该压条可采用 硅橡胶条，用胶固定于压盖沟槽14内，且部分地由沟槽内向外突起，以便压 盖10向下压紧底座20时，压盖10底面不会损坏掩模版母版的上表面。
如图4所示的底座20，其上表面设有与所述压盖10大小相适配的第一下 沉腔体21，该腔体边缘对称地设有至少一对定位槽22与压盖10的定位凸块 12相适配，使压盖10与底座20对准，第一下沉腔体21底部中心设有第二下
沉腔体23，用于容纳待复制工作基板及其上表面的掩模版母版，该第二下沉 腔体23的底部四周设有一底座沟槽24，用于容纳下弹性压条40，该压条同 样可采用硅橡胶条，用胶固定于压盖沟槽24内，且部分地由沟槽内向外突起， 以便由其向上支撑工作基板下表面。底座20的上表面还设有与压盖10的螺 纹孔11相适配的螺纹孔26，使螺钉50固定压盖10和底座20。为便于手动 存取待复制工作基板及其上表面的掩模版母版，还可以在位于第二下沉腔体 23的边缘对称地设置一对开口槽25。
上述压盖10起压紧的作用，材料采用硬铝，并经氧化发黑处理。底座20 的第二下沉腔体23和压盖10的曝光通孔13的尺寸大小可按照2. 5X2. 5英 寸、4X4英寸或其他尺寸的掩模版规格制作，先将待曝光的工作版放置于第 二下沉腔体23底部，其底部沟槽内设置的硅橡胶条会向上支撑避免表面受损 磨伤。考虑到工作版与母版稳定放置后，母版的上表面应适当高于第二下沉 腔体23的上边缘，才能保证压盖10合上时有足够的压紧间距。
该简易掩模版翻版夹具的具体操作方法如下操作时先将待复制工作基板 放于底座的第二下沉腔体23内，其工作基板的底面由下弹性压条40支撑而 不会接触第二下沉腔体23的底部表面，避免造成其表面的接触磨擦受损，再 将掩模版母版的图形表面向下与工作基板对准放置，将压盖IO通过定位凸块 12对准底座20的定位槽22，拧紧螺钉50，同时，由于上弹性压条30的弹力 作用，掩模版母版的上表面与压盖10的下表面不会直接接触而造成接触磨擦 受损，通过压盖10的曝光通孔13曝光，最后通过显影和腐蚀，完成将掩模 版母版图形复制到工作版上。
权利要求1、一种简易掩模版翻版夹具，其特征是，包括一底座(20)和一压盖(10)，所述压盖(10)的中心开设有曝光通孔(13)，压盖(10)的底面位于曝光通孔的外围四周设有一压盖沟槽(14)，该沟槽用容纳一上弹性压条(30)，该弹性压条部分地由沟槽(14)内向外突起；所述底座(20)的上表面设有与所述压盖(10)大小相适配的第一下沉腔体(21)，该腔体边缘对称地设有至少一对定位槽(22)与压盖(10)边缘的向外伸出的定位凸块(12)相适配，第一下沉腔体(21)底部中心设有第二下沉腔体(23)用于容纳待复制工作基板及其上表面的掩模版母版，所述第二下沉腔体(23)的底部四周设有一底座沟槽(24)，该沟槽用于容纳一下弹性压条(40)，该弹性压条部分地由沟槽内向外突起；所述底座(20)和压盖(10)通过至少一对对称的螺钉(50)固定。
2、 根据权利1所述的简易掩模版翻版夹具，其特征是，所述第二下沉腔 体(23)边缘对称地设有至少一对便于手动存取腔体内待复制工作基板及其 上表面的掩模版母版的开口槽(25)。
专利摘要本实用新型提供一种简易掩模版翻版夹具，包括一底座和压盖，所述压盖的中心开设有曝光通孔，压盖的底面位于曝光通孔的外围四周设有一压盖沟槽，该沟槽用容纳一上弹性压条，该弹性压条部分地由沟槽内向外突起；所述底座的上表面设有与所述压盖大小相适配的第一下沉腔体，该腔体边缘对称地设有至少一对定位槽与压盖边缘的向外伸出的定位凸块相适配，第一下沉腔体底部中心设有第二下沉腔体用于容纳待复制工作基板及其上表面的掩模版母版，所述第二下沉腔体的底部四周设有一底座沟槽，该沟槽用于容纳一下弹性压条，该弹性压条部分地由沟槽内向外突起；所述底座和压盖通过至少一对对称的螺钉固定。其结构简单，成本低，光刻图形套准精度更高。
文档编号G03F1/12GK201060371SQ20072012178
公开日2008年5月14日 申请日期2007年7月23日 优先权日2007年7月23日
发明者吴中海, 曹均凯 申请人:深圳新飞通光电子技术有限公司