專利名稱：楔形板組的膠合方法和夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光刻機(jī)，特別是一種用于光刻機(jī)的楔板組的膠合方法和夾具，該楔板組膠合主要用于光衍射分離，該向成果直接影響到光刻機(jī)里的硅片向位光柵自動對準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
目前歐美國家膠合(40到60) X (40到60) mm材料為肖特BK7 (加工完光圈為N=I，Δ N=0.3,中心區(qū)域見圖1所示N=0.2, Δ N=0.1 ;鍍膜后進(jìn)行膠合,膠合后光圈要求為N=I,Λ N=0.3)，中心區(qū)域膠合完成后可以到達(dá)N=0.2，Λ N=0.1的要求，膠層厚度控制在15 μ m，膠水面積擴(kuò)散特定的區(qū)域，且膠水的最終擴(kuò)散面積控制在直徑為8-12mm之間；但是國內(nèi)企業(yè)膠合的楔板組膠合完成后，中心區(qū)域光圈為N=2 2.5，Λ N=I 1.5，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足90nm光刻機(jī)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于光刻機(jī)的楔板組的膠合方法，克服國外對中國該項(xiàng)技術(shù)的封鎖，滿足國內(nèi)90nm光刻機(jī)的設(shè)計(jì)需要，即使(40 60) x (40 60)mm材料為肖特BK7(加工完光圈為Ν=1，Λ N=0.3，中心區(qū)域的N=0.2，Δ N=0.1 ;鍍膜后進(jìn)行膠合，膠合后光圈要求為Ν=1，Λ N=0.3)中心區(qū)域膠合完成后可以到達(dá)N=0.5，Δ N=0.5的要求，并且可以控制膠水的厚度和面積，使之符合要求。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
1、一種用于光刻機(jī)的楔板組的膠合方法，其特點(diǎn)在于，該方法包括下列步驟:
①建立超凈工作室和超凈工作臺，室內(nèi)溫度為20 26°C±0.1°C，濕度為50 70%，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下超凈工作臺上進(jìn)行膠合工作；
②在超凈工作臺，工作人員帶上防靜電手套和口罩，對待用的鍍膜后的楔形板用ZygoVeriFire非球面干涉儀上進(jìn)行測量，對符合要求的鍍膜楔形板用防靜電光學(xué)玻璃擦拭布蘸上酒精進(jìn)行擦拭，在擦拭過程中把楔形板放在IOOw的燈光下仔細(xì)觀看表面灰塵，直到無人眼可見灰塵，擦拭完畢，把擦拭好的楔形板放在玻璃器皿中，防止再次污染；
③將第一快楔形板置于楔板膠合夾具上，使第一快楔形板的兩邊靠貼所述的楔板膠合夾具上的基準(zhǔn)靠邊，確保膠合面朝上并成水平，然后采用點(diǎn)膠機(jī)并在氣壓為0.1 0.2Mpa，控制時間在1.5 3.5s對膠合區(qū)域(如圖5所示陰影部分)進(jìn)行控膠量點(diǎn)膠，再將第二楔形板的膠合面輕輕地放置在第一楔形板的膠合面上，在兩基準(zhǔn)靠邊的對面給所述的楔形板施加一定力，構(gòu)成楔板組；
④打開紫外光源對膠點(diǎn)(根據(jù)實(shí)際點(diǎn)膠位置)進(jìn)行20 50s曝光等待5 10分鐘，獲得半固化膠合楔板組；
⑤初步固化測量:
將所述的楔板組連同楔板膠合夾具一起拿到Zygo VeriFire非球面干涉儀上進(jìn)行測量，檢查楔板組的正面面形，當(dāng)面形符合設(shè)計(jì)要求時，進(jìn)入步驟⑥；當(dāng)面形不符合設(shè)計(jì)要求時，進(jìn)入步驟⑦；
⑥卸下基準(zhǔn)邊靠邊對面的施力，等待5分鐘后，翻轉(zhuǎn)所述的楔板組，再利用ZygoVeriFire非球面干涉儀進(jìn)行反面面形測量，當(dāng)反面面形不符合設(shè)計(jì)要求時，進(jìn)入步驟⑦；當(dāng)反面面形符合要求時，楔板組初步固化合格，則進(jìn)入步驟⑧；
⑦所述的楔板組卸離所述的楔板膠合夾具后，將所述的楔板組用二氯甲烷浸泡或者酒精浸泡，拆卸所述的半固化膠合楔板組，進(jìn)入步驟②；
⑧最終固化測量:
用所述的紫外光源，對初步固化合格的楔板組再照射兩次，每次120秒，間隔為3 5分鐘，將楔板組連同楔形板基座放在恒溫箱內(nèi)，經(jīng)22 26小時后再次進(jìn)行測量，當(dāng)測量面形不符合設(shè)計(jì)要求時，則進(jìn)入步驟⑨，當(dāng)測量面形符合設(shè)計(jì)要求時，楔板組最終固化膠合成功，稱為膠合好的楔板組，進(jìn)入步驟⑩；
⑨采用現(xiàn)有的工藝拆分楔板組(用二氯甲烷進(jìn)行元件分離，粘結(jié)處必須浸泡在溶劑中，通常一夜便可分離。)進(jìn)入步驟②；
⑩對膠合好的楔板組進(jìn)行包裝，將包裝好的楔板組放在恒溫箱內(nèi)五天以上，讓其完全固化，完全固化后待用。所述的鍍膜楔形板光圈標(biāo)準(zhǔn)要求:Ν=1, Λ N=0.3,中心區(qū)域N=0.2, Δ N=0.1。所述的膠合后楔板組的光圈標(biāo)準(zhǔn)要求為:Ν=1，Δ N=0.3，中心區(qū)域的光圈N=0.5，Δ N=0.5。所述的控制膠量點(diǎn)膠采用型號為OPAS ZERO 580的點(diǎn)膠機(jī)，點(diǎn)膠機(jī)氣壓跳到
0.1—0.2Mpa,時間控制在 1. 5—3.5s。上述膠合方法，利用一種用于光刻機(jī)的楔形板組的夾具，該夾具包括夾具體底座，該夾具體底座的四周分別設(shè)有楔板基準(zhǔn)靠邊，該夾具體底座的相鄰兩邊外側(cè)還分別設(shè)有彈簧和定位銷。所述的彈簧用于提供少許力。一種用于光刻機(jī)的楔形板組的夾具，其特點(diǎn)在于，該夾具包括夾具體底座，該夾具體底座的四周分別設(shè)有楔板基準(zhǔn)靠邊，該夾具體底座的相鄰兩邊外側(cè)還分別設(shè)有彈簧和定位銷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
在一般膠合過程當(dāng)中很難確定膠水厚度和膠水面積，而膠水厚度以及面積直接影響最終要求，且在膠合當(dāng)中不能有大的雜物混在膠合區(qū)域，當(dāng)膠合區(qū)域有雜物進(jìn)入時會產(chǎn)生雜物引流的作用，破環(huán)膠水比較規(guī)則形狀，也有可能因?yàn)殡s物引導(dǎo)作用，使膠水進(jìn)入非膠合區(qū)域影響使用。1、本發(fā)明解決了如下問題:
★在保證有足夠的膠合力的前提下，使膠水的厚度符合要求；
★在在保證有足夠的膠合力的前提下，使膠水的擴(kuò)散面積符合要求；
★盡最大可能使楔形板膠合面無污染或者無雜質(zhì)；
★在半固化狀態(tài)下測量光圈，減少了報(bào)廢率，膠合的楔板組符合高質(zhì)量要求。2、經(jīng)本發(fā)明方法膠合的楔板組，可確保膠合的楔板組完全符合光刻要求。


圖1是工房溫度對膠合零件膠合質(zhì)量的影響的示意圖，其中，(a )是周圍介質(zhì)溫度高于光膠件溫度產(chǎn)生的變形，(b)是周圍介質(zhì)溫度低于光膠件溫度產(chǎn)生的變形。圖2是楔板置于楔板膠合夾具上的實(shí)用狀態(tài)示意圖。圖3a是對楔板施力的主視圖。圖3b是對楔板施力的俯視圖。圖4是使膠合面水平的示意圖。圖5是膠合區(qū)域示意圖。圖6是本發(fā)明中楔形板夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1 一第一楔形板、2 —第二楔形板，3 —膠合面、4-夾具體底座、5-楔板基準(zhǔn)靠邊、7-彈簧，8-定位銷。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。為了防止膠合所處的工房溫度和濕度對膠合的影響的解決方案 凈室內(nèi)溫度為20 26°C ±0.1°C，濕度為50 70%，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下進(jìn)行；
I，盡最大可能使楔形板膠合面無污染或者無雜質(zhì)；
解決方案
擦拭需要在至少萬級以上潔凈室里(工廠實(shí)驗(yàn)室符合要求)的潔凈工作臺內(nèi)完成擦拭時，要帶上防靜電手套和口罩，用防靜電專業(yè)光學(xué)玻璃擦拭布蘸上酒精擦拭，在擦拭過程中把楔形板放在IOOw的燈光下仔細(xì)觀看表面灰塵，直到很難看出灰塵，擦拭完畢，把擦拭好的楔形板放在特定的玻璃器皿中，防止再次污染。2，關(guān)于膠合面積和厚度的解決方案
膠水的量需要用專業(yè)的點(diǎn)膠機(jī)控制，該點(diǎn)膠機(jī)是由氣壓和時間來控制膠水量的點(diǎn)膠機(jī)，配件和紫外光源清單如下:
在進(jìn)行操作時用已經(jīng)報(bào)廢的楔形板(打孔時崩邊或邊緣崩邊但角度厚度變化很小)來進(jìn)行膠水面積的控制；進(jìn)過反復(fù)的試驗(yàn)摸索得出結(jié)論為:用上述點(diǎn)膠機(jī)氣壓跳到0.1
0.2Mpa,時間控制在1.5 3.5s (根據(jù)不同楔板的厚度和大小來確定),在無其他壓力的作用下(靠其自身壓力)可以保證膠斑的大小和膠層厚度。在保證膠層厚度的同時，應(yīng)該考慮到膠合面應(yīng)該是水平面，為了使該平面水平承載楔板的夾具面應(yīng)該和楔板角度相反，致使相互抵消如下圖4:
為了消除由于外因引起震動等原因?qū)е履z水厚度面積變化，在基準(zhǔn)靠邊的對面應(yīng)施加少許力如下圖3。3，在半固化狀態(tài)下測量光圈，以減少報(bào)廢率
為了使最終的光圈變化符合要求，我們采用在線Zygo VeriFire非球面干涉儀進(jìn)行測量的方法，且固化的過程應(yīng)該分成初步固化和最終固化兩步。初步固化
當(dāng)膠水點(diǎn)滴到位，楔板用靠邊壓好，開始用紫外光源=Xlite 300調(diào)到適當(dāng)?shù)臋n位用雙光纖或者單光纖對膠點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠毓?約20 50s)，等待5 10分鐘，連同夾具一起拿到Zygo VeriFire非球面干涉儀上進(jìn)行測量,檢查該面面型,如符合對方要求,這時應(yīng)卸下基準(zhǔn)邊靠邊對面的少許力，等待5分鐘后，反轉(zhuǎn)楔形板測量另外一面，當(dāng)測量面時已經(jīng)不符合要求，即膠合后光圈大于(Ν=1，Λ N=0.3)，這時可拆卸夾具用二氯甲烷浸泡或者酒精浸泡可拆卸半固化的楔板組；當(dāng)測量兩個面都符合要求，即膠合后光圈小于(Ν=1，Λ N=0.3)，則進(jìn)入最終固化。當(dāng)初步固化完成測量都符合要求以后可以進(jìn)行最終固化，最終固化可以用上面提到的紫外光源，對楔板組再照射兩次，每次120秒，間隔為3 5分鐘，該過程完成以后把膠合好的楔板組連同楔形板基座放在恒溫箱內(nèi)，經(jīng)24小時左右后再次進(jìn)行測量，如果符合要求那么膠合成功，如果光圈大于要求，那么用特定的工藝(已掌握)拆分楔板組，再次膠合直到完成膠合。當(dāng)完成楔板組膠合以后，將包裝膠合好的楔板組放在恒溫箱內(nèi)一周左右讓其完全固化(該段時間應(yīng)力慢慢的釋放，光圈多數(shù)趨于變好，η變化范圍為0.05個光圈左右)。
權(quán)利要求
1.一種用于光刻機(jī)的楔形板組的膠合方法，其特征在于，該方法包括下列步驟: ①建立超凈工作室和超凈工作臺，室內(nèi)溫度為20 26°C±0.1°C，濕度為50 70%標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下超凈工作臺上進(jìn)行膠合工作； ②在超凈工作臺，工作人員帶上防靜電手套和口罩，對待用的鍍膜楔形板用ZygoVeriFire非球面干涉儀上進(jìn)行測量，對符合要求的鍍膜楔形板用防靜電光學(xué)玻璃擦拭布蘸上酒精進(jìn)行擦拭，在擦拭過程中把楔形板放在IOOw的燈光下仔細(xì)觀看表面灰塵，直到無人眼可見灰塵，擦拭完畢，把擦拭好的楔形板放在玻璃器皿中，防止再次污染； ③從所述的玻璃器皿中取出一塊楔形板稱為第一楔形板(I)置于楔板膠合夾具上，使第一楔形板的兩邊靠貼所述的楔板膠合夾具上的楔板基準(zhǔn)靠邊(5)，確保膠合面(3)朝上并成水平，然后采用點(diǎn)膠機(jī)并在氣壓為0.1 0.2Mpa，控制時間在1.5 3.5s對膠合區(qū)域進(jìn)行控膠量點(diǎn)膠，從所述的玻璃器皿中取出一塊楔形板稱為第二楔形板(2)，再將第二楔形板(2)的膠合面輕輕地放置在第一楔形板的膠合面上，在兩基準(zhǔn)靠邊的對面給所述的楔形板施加一定力，構(gòu)成楔板組； ④打開紫外光源，用雙光纖或者單光纖對膠點(diǎn)進(jìn)行20 50s曝光,等待5 10分鐘，獲得半固化膠合楔板組； ⑤初步固化測量: 將所述的楔板組連同楔板膠合夾具一起拿到Zygo VeriFire非球面干涉儀上進(jìn)行測量，檢查楔板組的正面面形，當(dāng)面形符合設(shè)計(jì)要求時，進(jìn)入步驟⑥；當(dāng)面形不符合設(shè)計(jì)要求時，進(jìn)入步驟⑦； ⑥卸下基準(zhǔn)邊靠邊對面的施力，等待5分鐘后，翻轉(zhuǎn)所述的楔板組，再利用ZygoVeriFire非球面干涉儀進(jìn)行反面面形測量，當(dāng)反面面形不符合設(shè)計(jì)要求時，進(jìn)入步驟⑦；當(dāng)反面面形符合要求時，楔板組初步固化合格，則進(jìn)入步驟⑧； ⑦將所述的楔板組卸離所述的楔板膠合夾具后，用二氯甲烷或者酒精浸泡所述的楔板組，拆卸所述的半固化膠合楔板組，進(jìn)入步驟②； ⑧最終固化測量: 用所述的紫外光源，對初步固化合格的楔板組再照射兩次，每次120秒，間隔為3 5分鐘，將楔板組連同楔形板基座放在恒溫箱內(nèi)，經(jīng)22 26小時后再次進(jìn)行測量，當(dāng)測量面形不符合設(shè)計(jì)要求時，則進(jìn)入步驟⑨，當(dāng)測量面形符合設(shè)計(jì)要求時，楔板組最終固化膠合成功，稱為膠合好的楔板組，進(jìn)入步驟⑩； ⑨采用現(xiàn)有的工藝拆分楔板組，進(jìn)入步驟②； ⑩對膠合好的楔板組進(jìn)行包裝，將包裝好的楔板組放在恒溫箱內(nèi)五天以上，讓其完全固化，完全固化后待用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔板組的膠合方法，其特征在于所述的鍍膜楔形板光圈標(biāo)準(zhǔn)要求:Ν=1,Δ N=0.3，中心區(qū)域 N=0.2，Λ N=0.1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔板組的膠合方法，其特征在于所述的膠合后楔板組的光圈標(biāo)準(zhǔn)要求為:Ν=1，ΛΝ=0.3，中心區(qū)域的光圈N=0.5，Λ N=0.5。
4.一種用于光刻機(jī)的楔形板組的夾具，其特征在于，該夾具包括夾具體底座(4)，該夾具體底座(4)的四周分別設(shè)有楔板基準(zhǔn)靠邊(5)，該夾具體底座(4)的相鄰兩邊外側(cè)還分別設(shè)有彈簧(7)和定位銷(8)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于光刻機(jī)的楔形板組的膠合方法和夾具，包括①建立超凈工作室和超凈工作臺，②在超凈工作臺對符合要求的鍍膜楔形板用防靜電光學(xué)玻璃擦拭布蘸上酒精進(jìn)行擦拭,③將第一楔形板和第二楔形板對準(zhǔn)，構(gòu)成楔板組；④半固化膠合楔板組；⑤初步固化測量⑥最終固化測量；⑦對膠合好的楔板組進(jìn)行包裝，讓其完全固化。本發(fā)明減少了報(bào)廢率，膠合的楔板組符合高質(zhì)量要求，符合光刻要求。
文檔編號G03F7/20GK103091997SQ20121036891
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者蔣泉權(quán), 魏向榮, 顧亞平 申請人:上?，F(xiàn)代先進(jìn)超精密制造中心有限公司