一种光罩及光罩固定装置的制作方法

1.本发明涉及光掩模板材设计技术领域，特别涉及一种光罩及光罩固定装置。


背景技术：

2.光刻工艺是半导体制造中重要的工艺步骤，具体为一种将光罩上的图案层转移至基板上的工艺。光罩在机台上固定的区域是两个侧边，为了确保光罩固定性高或不能滑松，需要较大的面积用真空吸取或机械式夹头固定，真空吸取如图1所示，光罩001上需设置多个真空吸盘002；机械式夹头固定如图2所示，夹头003需要夹持光罩001上下两个表面，从而使得光罩的可用面积减小。


技术实现要素：

3.本发明公开了一种光罩及光罩固定装置，用于加强固定性且可释放光罩更多的利用空间。
4.为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
5.第一方面，本发明提供一种光罩，包括：光罩本体，所述光罩本体包括平行设置的第一侧面和第二侧面以及连接所述第一侧面和所述第二侧面的图案面；
6.所述第一侧面和所述第二侧面均设有多个固定孔，用于与固定部配合以固定所述光罩本体。
7.上述光罩中，位于图案面的两个平行的侧面作为光罩的固定面，即第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面分别设置固定孔与用于固定该光罩的固定部配合，加强光罩的固定性。相比采用真空吸取固定光罩，不需要在光罩的图案面增设真空吸盘，不占用光罩图案面的空间，使得光罩会有多余空间来利用，如增加对准次数或节省时间等。相比采用机械式夹头固定光罩时，夹头需要夹持图案面以及与图案面平行的另一面，上述光罩仅需占用第一侧面以及第二侧面的空间，释放了光罩图案面更多的利用空间。
8.可选地，所述第一侧面和/或所述第二侧面上固定孔的数量为3-8个。
9.可选地，所述固定孔为圆形孔。
10.可选地，所述光罩本体的厚度d与所述固定孔的直径d之间满足：1.5d≤d≤3d。
11.可选地，所述固定孔的直径d为2.5mm-3.5mm。
12.可选地，所述固定孔为多边形孔或异形孔。
13.可选地，相邻两个所述固定孔之间的间距l为8mm-20mm。
14.可选地，所述固定孔的深度h的范围为1.5mm-2.5mm。
15.可选地，所述第一侧面上的多个固定孔与所述第二侧面上的多个固定孔对称设置。
16.可选地，所述第一侧面上的多个固定孔均匀设置；和/或，
17.所述第二侧面上的多个固定孔均匀设置。
18.可选地，所述固定孔内壁上具有至少一个凸齿。
19.第二方面，本发明还提供一种用于固定如第一方面中任一项所述的光罩的装置，包括柱状固定部，所述固定部用于与所述光罩的固定孔过盈配合。
20.可选地，所述固定部插入所述固定孔的长度h为1mm-2mm。
21.可选地，当所述固定孔的内壁具有凸齿时，所述固定部具有与所述凸齿配合的凹槽。
22.可选地，所述固定部的材料为塑料或者橡胶或者聚氨酯。
附图说明
23.图1为采用真空吸取固定光罩的结构示意图；
24.图2为采用机械式夹头固定光罩的结构示意图；
25.图3为本发明实施例提供的一种光罩的结构示意图；
26.图4a-图4e为本发明实施例提供的一种光罩中固定孔的结构示意图；
27.图5为本发明实施例提供的一种光罩固定装置的结构示意图；
28.图6为本发明实施例提供的一种光罩固定装置的装配示意图。
29.图标：001-光罩；002-真空吸盘；003-夹头；100-光罩本体；110-第一侧面；120-第二侧面；130-图案面；200-固定孔；300-固定部。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.如图3所示，本发明实施例提供了一种光罩，包括：光罩本体100，光罩本体100包括平行设置的第一侧面110和第二侧面120以及连接第一侧面110和第二侧面120的图案面130；第一侧面110和第二侧面120均设有多个固定孔200，用于与固定部300配合以固定光罩本体100。
32.上述光罩中，位于图案面130的两个平行的侧面作为光罩的固定面，即第一侧面110和第二侧面120，第一侧面110和第二侧面120分别设置固定孔200与用于固定该光罩的固定部300配合，加强光罩的固定性。相比采用真空吸取固定光罩，不需要在光罩的图案面130增设真空吸盘，不占用光罩图案面130的空间，使得光罩会有多余空间来利用，如增加对准次数或节省时间等。相比采用机械式夹头固定光罩时，夹头需要夹持图案面130以及与图案面130平行的另一面，上述光罩仅需占用第一侧面110以及第二侧面120的空间，释放了光罩图案面130更多的利用空间。因此，上述光罩图案面130无需预留固定区域，且仅改善物理形态，在加强固定性的基础上可释放光罩多数的空间实现其它作用。
33.可选地，第一侧面110和/或第二侧面120上固定孔200的数量为3-8个，具体可以为：第一侧面110上固定孔200的数量为3个、4个、5个、6个、7个或者8个；第二侧面120上固定孔200的数量为3个、4个、5个、6个、7个或者8个。
34.需要说明的是，第一侧面110和第二侧面120上固定孔200的数量可以相同也可以不同。
35.以下对固定孔200的具体结构进行详细说明：
36.一种可能实现的方式中，参照图3或图4a，相邻两个固定孔200之间的间距l为8mm-20mm，具体可以为8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm或20mm。在不破坏光罩本身强度的基础上，提高固定孔200的稳定性。
37.可选地，固定孔200的深度h的范围为1.5mm-2.5mm，具体可以为1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm或2.5mm。继续参照图3，为了保证光罩的稳定性，固定孔200的深度不能太小，但若固定孔200的深度过大会影响光罩图案面130上图案的设计，导致光罩边缘的图案无法正常使用，或者导致图案面130上图案设计时因避开固定孔200造成的图案面130有效面积的浪费。
38.需要说明的是，固定孔200的主要作用为与固定部300配合固定光罩，故凡是能实现上述功能的孔状结构均可称作本实施例所称的固定孔200，即本实施例所称固定孔200可以为多种样式的孔。
39.一种可能实现的方式中，参照图3和图4a，固定孔200为圆形孔。图3中固定孔200的数量为4个，图4a中固定孔200的数量为3个。圆形孔外圈圆滑，方便固定部300的插入和退出。
40.在上述样式中，可选地，光罩本体100的厚度d与固定孔200的直径d之间满足：1.5d≤d≤3d。参照图3或图4a，光罩厚度与固定孔200的直径之比为1.5:1或2:1或3:1等，从而实现在不破坏光罩本身强度的基础上，提高固定孔200的稳定性的效果。
41.可选地，固定孔200的直径d为2.5mm-3.5mm，具体可以为2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3.0mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm或3.5mm。固定孔200的直径可以统一，也可以不统一，即固定孔200的直径可以相同也可以不同。此外，固定孔200还可以沿其深度方向，直径尺寸逐渐变小或者变大。
42.一种可能实现的方式中，固定孔200为多边形孔。例如图4b和图4c，图4b中固定孔200的形状为三角形，三角形孔可防止光罩绕固定部300转动，且固定孔200的数量为3个。图4c中固定孔200的形状为矩形，且矩形孔的数量为4个。可以理解的是，多边形孔不仅限于三角形和矩形，还可以为其它四边形、五边形、六边形等。
43.一种可能实现的方式中，固定孔200为异形孔，例如图4d和图4e，但不仅限于图4d和图4e中形状，异形孔可实现固定孔200与固定部300之间的精确定位。
44.可选地，固定孔200内壁上具有至少一个凸齿，参照图4d和图4e，图4d中，固定孔200内壁上具有一个凸齿，该凸齿与固定部300上的凹槽匹配，实现定位作用。图4e中，固定孔200内壁上具有一个凹陷，该凹陷结构与固定部300上的凸起匹配，实现精确定位。
45.可选地，第一侧面110上的多个固定孔200与第二侧面120上的多个固定孔200可以对称设置，也可以交错设置。
46.可选地，第一侧面110上的多个固定孔200均匀设置，第二侧面120上的多个固定孔200的设置方式不做具体限定；或者，第二侧面120上的多个固定孔200均匀设置，第一侧面110上的多个固定孔200的设置方式不做具体限定；或者，第一侧面110上的多个固定孔200均匀设置，且第二侧面120上的多个固定孔200均匀设置。
47.上述光罩利用物理构造不同的固定手法，增加光罩在机台内的机械动作稳定性，且使用较小的空间执行固定手法，放宽了对光罩在机台固定移动的限制，仅需限制光罩的
两个侧面，不占用图案面130面积，扩大了光罩上的使用空间。
48.第二方面，参照图5，基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种用于固定如第一方面中任一种光罩的装置，包括柱状固定部300，固定部300用于与光罩的固定孔200过盈配合。
49.需要说明的是，该固定部300的形状、尺寸、数量均与光罩中固定孔200的设置匹配，以便更稳定的固定光罩，同时，光罩上的固定孔200还可实现定位作用。
50.一种可能实现的方式中，柱状固定部300安装于机台上。上述光罩固定装置采用传统栓子的固定方法，省去高精密机台的设备，省去设计真空吸盘，可以降低设备成本，且可释放更多的利用空间，如增加对准次数或节省时间。本装置仅改善物理形态，光罩受热的模拟会更精准。
51.可选地，固定部300的直径为2.5mm-3.5mm，具体可以为2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm或者3.5mm。该固定部300直径尺寸与光罩上圆形固定孔200的直径尺寸相匹配。
52.可选地，参照图6，固定部300插入固定孔200的长度h为1mm-2mm，具体可以为1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm或者2mm。
53.需要说明的是，固定部300可以为柱状，也可以采用一头大一头小的结构。
54.可选地，当固定孔200的内壁具有凸齿时，固定部300具有与凸齿配合的凹槽。例如，当光罩采用图4d中结构时，固定孔200内壁上具有一个凸齿，固定部300上具有与该凸齿匹配的凹槽，实现定位作用。当光罩采用图4e中，固定孔200内壁上具有一个凹陷，固定部300上具有与该凹陷结构匹配的凸起，实现精确定位。
55.可选地，固定部300的材料为塑料或者橡胶或者聚氨酯等高分子材料，耐热性能较好，光罩受热的模拟会更精准。
56.显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例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，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。