專利名稱：液晶板實(shí)現(xiàn)掩膜版載體的光刻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種液晶板實(shí)現(xiàn)掩膜版載體的光 刻裝置。
技術(shù)背景掩膜版在光刻中所扮演的角色就像印刷中的模版，可重復(fù)不斷地將所需 要的圖形復(fù)制出來(lái)， 一塊光刻掩膜版就是一塊普通玻璃或石英玻璃，玻璃的 一面印有以金屬鉻為顏料的幾何圖形。光刻掩膜版主要用于半導(dǎo)體制造中的 光刻工藝，通過(guò)光學(xué)曝光，將掩膜版上的圖形轉(zhuǎn)移到硅片上，以便在硅片上 進(jìn)行選擇性摻雜、互連，從而制成半導(dǎo)體器件和集成電路。在生產(chǎn)過(guò)程中需 要多個(gè)光刻版，如果頻繁的輪換使用多個(gè)透明物質(zhì)光刻版，就會(huì)使得光刻版 制作量大，更換的操作工藝復(fù)雜，表面也可能沾上灰塵，其最大的缺點(diǎn)就是 一旦某個(gè)光刻版上面沾上一點(diǎn)灰塵，如果檢測(cè)不到位就會(huì)導(dǎo)致影響整批產(chǎn)品 的質(zhì)量。因此，研制能使通過(guò)自身圖形變化實(shí)現(xiàn)多個(gè)光刻版的功能的光刻裝 置，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化精確檢測(cè)操作功能成為必需。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種液晶板實(shí)現(xiàn)掩膜版載體的光刻裝置，解決 了現(xiàn)有技術(shù)中需要制作使用多個(gè)掩膜版，操作工藝復(fù)雜，自動(dòng)化檢測(cè)能力低 的問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是， 一種液晶板實(shí)現(xiàn)掩膜版載體的光刻裝置，依次包括照射部分、液晶板、CCD檢測(cè)器、透鏡組和覆有光刻膠的硅片，所述照射部分、液晶板、CCD檢測(cè)器、透鏡組和硅片同軸設(shè)置并且之間留有
間距，所述的硅片固定于一精密工作臺(tái)上，所述的精密工作臺(tái)可沿X、 Y向
直線運(yùn)動(dòng)。
照射部分由反光鏡、投影燈、隔熱板和聚焦鏡依次按照一定的間距設(shè)置 組成。
照射部分設(shè)置有散熱裝置。
照射部分、液晶板和CCD檢測(cè)器處設(shè)置有散熱裝置。 液晶板選用扭曲向列型液晶。
本實(shí)用新型的有益效果是利用活性液晶板作為掩膜版的載體，省去了掩 膜版的制作過(guò)程，并且使其自身表面潔凈度的檢測(cè)變得非常簡(jiǎn)單， 一旦自身 表面沾有灰塵或劃傷就會(huì)很方便被檢測(cè)出來(lái)，從而終止光刻過(guò)程，明顯節(jié)約 了時(shí)間和成本。

圖1是傳統(tǒng)接觸式光刻示意圖2是傳統(tǒng)非接觸式光刻示意圖3是傳統(tǒng)投影式光刻示意圖4是傳統(tǒng)掩模版基本構(gòu)造示意圖5是本實(shí)用新型裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、光源，2、透鏡組，3、掩模版，4、光刻膠，5、硅片，6、掩 模版保護(hù)膜，7、石英玻璃，8、光阻層鉻膜，9、反光鏡，10、投影燈，11、 隔熱板，12、聚焦鏡，13、散熱扇a， 14、液晶板，15、 CCD檢測(cè)器，16、 散熱扇b， 17、精密工件臺(tái)，18、中心軸線。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1、圖2、圖3均是傳統(tǒng)光刻方式示意圖。圖1中光源1的光線經(jīng)過(guò)透鏡組2的折射后，變成平行光線，透過(guò)掩模版3，照射到光刻膠4從而實(shí) 現(xiàn)硅片5的光刻過(guò)程。圖2中，在掩模版3和光刻膠劑4之間設(shè)置了一定的 間距從而防止掩膜版3劃傷。圖3中在掩模版3和光刻膠4之間又設(shè)置了一 組透鏡組2，對(duì)照射的光線進(jìn)行更加精確的控制。這些傳統(tǒng)光刻方式都比較 簡(jiǎn)單，但是制作和更換掩模版3的工作量大，制作成本高，產(chǎn)品合格率低。圖4是傳統(tǒng)掩膜版基本構(gòu)造示意圖。包括在石英玻璃7上一面設(shè)置有掩 膜版保護(hù)膜6，掩膜版保護(hù)膜6實(shí)現(xiàn)對(duì)石英玻璃7的保護(hù)，石英玻璃7的另 一面設(shè)置有光阻層鉻膜8。以金屬鉻為顏料的幾何圖形實(shí)現(xiàn)掩膜版功能。圖5是本實(shí)用新型裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。沿著中心軸線18，從左至 右依次按照一定的間距設(shè)置有照射部分、液晶板14、 CCD檢測(cè)器15、透鏡 組2和覆著光刻膠4的硅片5，所需要光刻的硅片5設(shè)置在精密工作臺(tái)17 上。其中照射部分包括反光鏡9、投影燈10、隔熱板11、聚焦鏡12。由于 光源發(fā)光的同時(shí)會(huì)放出大量的熱量，故設(shè)置透明的隔熱板11阻止熱量以免 損壞液晶板14。為了保證整個(gè)裝置的散熱，還設(shè)置有針對(duì)照射部分的散熱扇 a13和針對(duì)液晶板14和CCD檢測(cè)器15的散熱扇b16。 CCD檢測(cè)器15由計(jì) 算機(jī)控制，檢測(cè)時(shí)進(jìn)入液晶板14和透鏡組2之間的位置，對(duì)液晶板14表面 進(jìn)行潔凈度的檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)束退出液晶板14和透鏡組2之外，不影響光刻 的正常進(jìn)行。精密工作臺(tái)17可以在XY方向自由移動(dòng)，用于工作中硅片5 的工作位置的自由移動(dòng)和準(zhǔn)確定位，精密工作臺(tái)17也由計(jì)算機(jī)協(xié)調(diào)控制其 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。精密工作臺(tái)主要負(fù)責(zé)在光刻過(guò)程中硅片的平面移動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)整 個(gè)硅片的光刻過(guò)程。液晶板14選用扭曲向列型液晶，是一種活性液晶，活性液晶具有較高 的透光性和可控制性?？赏ㄟ^(guò)相關(guān)控制系統(tǒng)來(lái)控制液晶板的亮度使透過(guò)其自身的光組成所需要的圖形；再通過(guò)透鏡組使其縮小到所需要的尺寸大小投射 到需要光刻的硅片面上實(shí)現(xiàn)圖形轉(zhuǎn)移。在現(xiàn)有工序中一個(gè)完整的光刻產(chǎn)品并不是只需要一次光刻，而是需要更 換不同的掩模版從而使多次光刻才能完成，在光刻過(guò)程中，掩模版的潔凈度 影響著產(chǎn)品的質(zhì)量，其表面的一點(diǎn)灰塵都有可能導(dǎo)致整批光刻產(chǎn)品的作廢。 現(xiàn)在的CCD檢測(cè)技術(shù)可以檢測(cè)到一個(gè)光子的存在，所以即使一點(diǎn)灰塵都可 以檢測(cè)出來(lái)。在本裝置中每次光刻前都要進(jìn)行一次檢測(cè)，即整塊液晶板上的 每個(gè)像素點(diǎn)都不加電壓，使其為全白狀態(tài)，光從液晶板透射過(guò)去就是一片全 白，其表面的一點(diǎn)灰塵就會(huì)導(dǎo)致投射在檢測(cè)面上有一個(gè)暗點(diǎn)，當(dāng)檢測(cè)面出現(xiàn) 暗點(diǎn)并檢測(cè)出來(lái)時(shí)計(jì)算機(jī)就可以控制停止光刻過(guò)程，從而進(jìn)一步檢測(cè)灰塵出 自掩模版還是CCD檢測(cè)器自身，計(jì)算機(jī)檢測(cè)無(wú)效時(shí)報(bào)告工作人員從而進(jìn)行 人工檢查處理。在本實(shí)用新型中由于利用液晶板作為掩模版圖形的載體，故 不需要更換實(shí)際意義上的掩模版，只需要將掩模版圖形按前后順序排列在計(jì) 算機(jī)中，使液晶板中的圖形按照需要不斷變化從而代替更換掩模版，簡(jiǎn)化其 現(xiàn)有工序。本實(shí)用新型裝置工作過(guò)程是，首先接通電源，投影燈10通電發(fā)光，反 光鏡9將光線通過(guò)隔熱板11反射到聚焦鏡12上，透過(guò)聚焦鏡12的光線被 折射成平行光線，平行光線到達(dá)液晶板14，這時(shí)計(jì)算機(jī)程序控制液晶板為全 白狀態(tài)，同時(shí)計(jì)算機(jī)程序控制CCD檢測(cè)器15到達(dá)液晶板14和透鏡組2之 間進(jìn)行檢測(cè)，如發(fā)現(xiàn)暗點(diǎn)立刻停止全部工序，并自動(dòng)判斷暗點(diǎn)是出自液晶板 14還是CCD檢測(cè)器15的問(wèn)題，及時(shí)更換液晶板14或CCD檢測(cè)器15的面板，如檢測(cè)結(jié)果無(wú)法判斷，則報(bào)告工作人員進(jìn)行人工具體處理。如檢測(cè)無(wú)暗
點(diǎn)則由計(jì)算機(jī)程序控制CCD檢測(cè)器15退出液晶板14和透鏡組2之間，然 后計(jì)算機(jī)將需要光刻的圖形輸入液晶板，形成了當(dāng)前的掩模版，照射部分的 平行光線通過(guò)液晶板14后再經(jīng)過(guò)透鏡組2，照射在光刻膠4上從而光學(xué)曝光 形成所需要的圖像，該圖像就被轉(zhuǎn)移在硅片5上，完成一次光刻。光刻不同 圖像時(shí)，計(jì)算機(jī)在液晶板上輸入不同的圖像并且控制精密工作臺(tái)17使硅片 在平面內(nèi)移動(dòng)到達(dá)所要光刻的位置，按照上述的步驟進(jìn)行即可。
本實(shí)用新型的有益效果是利用活性液晶板作為掩膜版的載體，省去了多 個(gè)掩膜版的制作過(guò)程，并且使其自身表面潔凈度的檢測(cè)變得很簡(jiǎn)單，解決了 傳統(tǒng)光刻時(shí)不同圖形須更換掩膜版和檢測(cè)不到位而導(dǎo)致整批產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn) 題。
權(quán)利要求1、 一種液晶板實(shí)現(xiàn)掩膜版載體的光刻裝置，其特征在于依次包括照射部分、液晶板(14)、 CCD檢測(cè)器(15)、透鏡組(2)和覆有光刻膠(4) 的硅片(5)，所述照射部分、液晶板(14)、 CCD檢測(cè)器(15)、透鏡組(2) 和硅片(5)同軸設(shè)置并且之間留有間距，所述的硅片(5)固定于一精密工 作臺(tái)(17)上，所述的精密工作臺(tái)(17)可沿X、 Y向直線運(yùn)動(dòng)。
2、 如權(quán)利要求1所述的光刻裝置，其特征在于所述的照射部分由反 光鏡(9)、投影燈(10)、隔熱板(11)和聚焦鏡(12)依次按照一定的間 距設(shè)置組成。
3、 如權(quán)利要求1所述的光刻裝置，其特征在于所述的照射部分設(shè)置 有散熱裝置。
4、 如權(quán)利要求1所述的光刻裝置，其特征在于所述的照射部分、液 晶板(14)和CCD檢測(cè)器(15)處設(shè)置有散熱裝置。
5、 如權(quán)利要求1所述的光刻裝置，其特征在于所述的液晶板(14) 選用扭曲向列型液晶。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種液晶板實(shí)現(xiàn)掩膜版載體的光刻裝置，依次包括照射部分、液晶板、CCD檢測(cè)器、透鏡組和覆有光刻膠的硅片，所述照射部分、液晶板、CCD檢測(cè)器、透鏡組和硅片同軸設(shè)置并且之間留有間距，所述的硅片固定于一精密工作臺(tái)上，所述的精密工作臺(tái)可沿X、Y向直線運(yùn)動(dòng)；照射部分、液晶板和CCD檢測(cè)器均可設(shè)置散熱裝置。本實(shí)用新型的有益效果是利用活性液晶板作為掩膜版的載體省去了掩膜版的制作過(guò)程，并且使其自身表面潔凈度的檢測(cè)變得很簡(jiǎn)單，一旦自身表面沾有灰塵或劃傷就會(huì)很方便被檢測(cè)出來(lái)，從而終止光刻過(guò)程，解決了傳統(tǒng)光刻時(shí)不同圖形須更換掩膜版和檢測(cè)不到位而導(dǎo)致整批產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G03F7/20GK201156160SQ20082002819
公開日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2008年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月25日
發(fā)明者敏 王 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)