[实用新型]简易掩模版翻版夹具

说明书

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SiO2、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。