一种用于硬掩壁和硅片的对准夹紧装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于硬掩壁和硅片的对准夹紧装置及方法，所述装置包括硅片吸附夹紧部件、硬掩壁吸附夹紧部件、微动调整部件；所述硬掩壁吸附夹紧部件设置在所述硅片吸附夹紧部件上方；硅片吸附夹紧部件、硬掩壁吸附夹紧部件均为可拆卸式的相应部件；所述硅片吸附夹紧部件与所述微动调整部件形成可拆卸式的装配结构；所述硅片吸附夹紧部件设有气孔，所述气孔通过与外部真空泵连接，形成真空负压，以吸紧硅片。本发明专利技术所述方法通过真空负压夹紧硬掩壁和硅片，能够实现硅片和硬掩壁的快速更换，由肉眼通过显微镜调整对准，不影响材料的对准精度和图形质量，能够大大简化硅片加工工艺过程中需要光刻实现图形化的操作流程，提高加工效率。加工效率。加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于硬掩壁和硅片的对准夹紧装置及方法


[0001]本公开涉及微纳加工领域，特别涉及一种用于硬掩壁和硅片的对准夹紧装置及方法。

技术介绍

[0002]半导体行业是现代电子技术的基石，它生产的半导体芯片广泛应用于计算机、通信、消费电子、汽车和工业控制等领域。随着智能手机、物联网、5G等新兴技术的快速发展，半导体行业也成为全球最具活力和潜力的行业之一。在半导体芯片制造中，硅片加工是一个至关重要的过程，它通过将掩模上的精密图案和结构转移到硅片上，制造出半导体器件的基本结构。而掩模板在硅片加工中起着至关重要的作用，它是制造精密芯片的核心工具之一。其中，光刻掩模板是一种用于半导体制造中的重要工具，它是制造微细结构和器件的必要步骤之一。光刻掩模板通常由玻璃或石英等材料制成，其表面上有精密的芯片图案或结构，用于将图案或结构转移到硅片上。光刻掩模板的制造需要使用光刻技术，通过将光照射到掩模板上，使其上的图案或结构在光敏材料上留下图形的显影，然而，光刻掩模板也存在一些缺点。首先，光刻掩模板的制造需要使用高精度的光刻设备和材料，其制造成本较高。其次，使用光刻掩模板需要预先在硅片表面匀光刻胶、烘干，使用专业的光刻机设备进行曝光，再对光刻胶显影等操作，工艺步骤多、时间成本高，最后，光刻工艺流程中需要接触较多化学试剂，对人体健康安全较大危害。
[0003]硬掩壁是一种制造微型零件和电子器件的工艺。它是通过在金属等硬质材料板上加工出所需形状的孔洞，然后将其放置在待加工物体上，再进行物理气相沉积、磁控溅射、电子束蒸发等加工过程，从而在待加工物体上制造出与模板相同形状的图形。硬掩壁的优点包括：高强度重复性好，硬掩壁通常使用金属材料制造，具有高强度和耐磨损性，可以重复使用；高效率低成本，无需光刻工艺，硬掩壁制造出的孔洞分布均匀，加工速度快，能够大批量生产。
[0004]目前光刻掩模板的对准过程是通过吸盘真空吸附的方式在光刻机上进行的，在吸盘对掩膜板和硅片进行吸附后，借助三维精密位移台和显微镜的观察来实现两者的对准与压紧，该方法可以实现高效且准确的对准。但是当前真空吸附式的光刻掩模板对准方式需要专业的光刻机设备，存在设备成本高，占地空间大的问题，很难适用于中小型企业或科研院所实验室的研发场合。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是：提供一种小型化、低成本、操作简便，用于硬掩壁与硅片的对准夹紧装置及方法，可以在较为便捷的条件下，实现所需材料在硅片要求区域上的准确沉积。为了实现上述目的，本专利技术采用以下方案。
[0006]一种用于硬掩壁和硅片的对准夹紧装置，所述装置包括硅片吸附夹紧部件、硬掩壁吸附夹紧部件、微动调整部件；
[0007]所述硬掩壁吸附夹紧部件设置在所述硅片吸附夹紧部件上方；硅片吸附夹紧部件、硬掩壁吸附夹紧部件均为可拆卸式的相应部件；所述硅片吸附夹紧部件与所述微动调整部件形成可拆卸式的装配结构。
[0008]可选的，所述硅片吸附夹紧部件设有第一气孔，所述气孔通过与第一外部真空泵连接，形成真空负压，以吸紧硅片。
[0009]可选的，所述硬掩壁吸附夹紧部件设有第二气孔，所述气孔通过与第二外部真空泵连接，形成真空负压，以吸紧硬掩壁。
[0010]可选的，所述硅片吸附夹紧部件包括底部转接基板。
[0011]可选的，所述底部转接基板的底部设计有卡槽，所述硅片吸附夹紧部件通过卡槽与所述微动调整部件形成可拆卸式的装配结构。
[0012]可选的，所述底部转接基板设置有中心空腔，所述底部转接基板侧面设置有气孔，所述气孔与所述中心空腔相通。
[0013]可选的，所述硅片吸附夹紧部件还包括硅片基座，所述底部转接基板的上表面中心设置有定位柱面，所述硅片基座与所述底部转接基板间隙配合，形成可拆卸式的装配结构。
[0014]可选的，所述硅片吸附夹紧部件还包括环状硅片压片，所述环状硅片压片置于硅片上方，所述底部转接基板设置有凹槽，所述凹槽用于夹紧硅片基座，所述夹子通过所述环状硅片压片夹紧硅片。
[0015]可选的，所述硬掩壁吸附夹紧部件包括悬臂，所述悬臂上表面设置有悬臂气孔；所述硬掩壁吸附夹紧部件靠近底部均布环状气孔，所述环状气孔与悬臂气孔连通以吸附夹紧硬掩壁。
[0016]可选的，所述硬掩壁吸附夹紧部件通过悬臂与微动调整部件形成可拆卸式的装配结构。
[0017]本专利技术还提供了一种用于硬掩壁和硅片的对准夹紧进行硅片处理的方法，所述方法包括以下步骤：
[0018]步骤S1、通过硅片吸附夹紧部件和硬掩壁吸附夹紧部件分别将硅片和掩模版吸附夹紧；
[0019]步骤S2、通过微动调整部件调整硅片方向，使得硅片与硬掩壁对准，当硅片与硬掩壁对准后，调整硬掩壁竖直向下移动，使得硬掩壁与硅片压紧；
[0020]步骤S3、在硅片表面材料喷涂完毕后，由微动调整部件竖直向上移走硬掩壁，将硅片吸附夹紧部件整体拿出，对硅片进行烘干，烘干完成后将硅片取出。
[0021]本专利技术还提供了一种硬掩壁与硅片的对准夹紧方法，所述方法包括：
[0022]硅片、硬掩壁吸附夹紧：经由一台外置真空泵连接两个夹紧部件的气孔抽气，由硅片吸附夹紧部件的一个中心气孔吸紧硅片，由硬掩壁吸附夹紧部件的均布环状气孔吸紧掩模版；
[0023]硅片、硬掩壁对准：通过显微镜观察，由微动调整部件调整硅片方向与硬掩壁对准，对准后调整硬掩壁竖直向下移动与硅片压紧；
[0024]硅片后续处理：在硅片表面材料喷涂完毕后，由微动调整部件竖直向上移走硬掩壁，关闭真空泵，将硅片、硅片底座和压环的组合整体拿出，对硅片进行烘干，烘干完成后将
硅片取出。
[0025]本专利技术相比于现有技术有以下有益技术效果：
[0026]1.对准夹紧装置整体体积小，可便携，无需占用较大空间，装置整体结构简单，制造成本低，该装置的硅片吸附夹紧部件、硬掩壁吸附夹紧部件都具有可拆卸设计，便于后期维护。
[0027]2.采用真空吸附的方式固定硅片以及硬掩壁，可以使平面任意位置的吸力大而均匀，在解除硅片和硬掩壁的吸附固定时迅速便捷，相比于机械夹持，不会对硅片或者硬掩壁造成伤害。
[0028]3.通过简单的四轴微动部件可以实现硅片在x、y、z、γ四个方向的微调，硅片在调整时可以与硬掩壁保持量程内任意距离，通过放大镜观察即可实现硅片与硬掩壁的对准，压紧时又可以保证硅片和硬掩壁的紧密贴合，整体操作流程简单，操作难度低。
附图说明
[0029]附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0030]图1是本用于硬掩壁和硅片的对准夹紧装置对准时的结构示意图；
[0031]图2是本用于硬掩壁和硅片的对准夹紧装置夹紧时的结构示意图；
[0032]图3是本用于硬掩壁和硅片的对准夹紧装置的微动调整部件的结构示意图；
[0033本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于硬掩壁和硅片的对准夹紧装置，其特征在于，所述装置包括硅片吸附夹紧部件、硬掩壁吸附夹紧部件、微动调整部件；所述硬掩壁吸附夹紧部件设置在所述硅片吸附夹紧部件上方；硅片吸附夹紧部件、硬掩壁吸附夹紧部件均为可拆卸式的相应部件；所述硅片吸附夹紧部件与所述微动调整部件形成可拆卸式的装配结构。2.根据权利要求1所述的硬掩壁和硅片的对准夹紧装置，其特征在于，优选的，所述硅片吸附夹紧部件设有第一气孔，所述气孔通过与第一外部真空泵连接，形成真空负压，以吸紧硅片。3.根据权利要求1所述的硬掩壁和硅片的对准夹紧装置，其特征在于，所述硬掩壁吸附夹紧部件设有第二气孔，所述气孔通过与第二外部真空泵连接，形成真空负压，以吸紧硬掩壁。4.根据权利要求2所述的硬掩壁和硅片的对准夹紧装置，其特征在于，所述硅片吸附夹紧部件包括底部转接基板。5.根据权利要求4所述的硬掩壁和硅片的对准夹紧装置，所述底部转接基板的底部设计有卡槽，所述硅片吸附夹紧部件通过卡槽与所述微动调整部件形成可拆卸式的装配结构。6.根据权利要求5所述的硬掩壁和硅片的对准夹紧装置，其特征在于，所述底部转接基板设置有中心空腔，所述底部转接基板侧面设置有气孔，所述气孔与所述中心空腔相通。7.根据权利要求5所述的硬掩壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海容，胡宗鑫，唐闫焜，罗钰，张群明，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：