应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置的制作方法 专利技术说明

电气元件制品的制造及其应用技术1.本实用新型涉及半导体功率防护器件芯片双面光刻对准度的检验和测量，尤其是小尺寸的功率防护器件的双面光刻工艺结果的监控。背景技术：2.目前，国内大部分功率防护器件多为双向防护，所以产品在制作的第一步需要在硅片的两面同时进行一次光刻，叫一次双面光刻，其目的主要是为后续光刻图形的制作提供对位的基础。要求两面的光刻图形位置必须要一样，不能有较大偏差，否则在后续晶圆切割时会由于对位偏差大而造成一面切割在划片槽，另外一面则有可能切割在芯片图形上，造成器件报废或者封装良率下降甚至器件可靠性下降的问题。由于目前该工序的对位结果无法在第一步光刻结束后能立即发现异常，需要到整个晶圆制造工艺结束后才能通过划片切割后来观察正反面对位是否准确。晶圆切割一般是在晶圆封装前进行的后道制程工艺，也不适合在晶圆第一道工序用来进行质量验证和管控。所以一旦器件制造结束到划片切割工序才能发现此异常则造成的损失比较大。3.因此，需要在双面光刻工艺结束后立即能检验工艺质量，不仅能减少报废还可以在该工序进行返工确保产品的最终良品率。另外由于目前大范围所使用的的一次双面光刻机均为简单的机械式垂直升降的工作模式，运行导轨会因为长时间使用存在一定偏差，另外该设备的正反对位采用的是人工对位，所以不能完全确保对位准确性。技术实现要素：4.本实用新型的目的是针对目前双向功率器件芯片在制造过程中，一次双面光刻工艺中正反面对位准确度问题难以检验和测量的问题，提出的一种正反面对准度检验和测量的装置。5.本实用新型的技术方案是：6.本实用新型提供一种应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置，该装置包括：底座、显微镜安装支架和载片台，所述的显微镜安装支架和载片台均安装在底座上，且所述载片台中部镂空，用于承载待测样品晶圆；7.所述的上显微镜安装支架的上下端分别装有上电子显微镜和下电子显微镜，且对称分布于载片台的上方和下方；在所述上电子显微镜与载片台之间，以及所述下电子显微镜与载片台之间分别设有上透明玻璃板和下透明玻璃板，且所述上透明玻璃板和下透明玻璃板均通过透明板固定架安装在显微镜安装支架上，8.所述的上透明玻璃板和下透明玻璃板上均设有对位标识符，且上透明玻璃板和下透明玻璃板上的对位标识符重合。9.进一步地，所述的电子显微镜采用可变焦电子显微镜，10.进一步地，所述的对位标识符采用十字标记。11.进一步地，所述的载片台中部镂空呈多级台阶面，从上至下，镂空尺寸依次减小。12.进一步地，所述的上电子显微镜和下电子显微镜分别配置有对应的液晶显示屏，所述液晶显示屏均安装在显微镜安装支架，位于上电子显微镜的后方。13.进一步地，所述的上电子显微镜和下电子显微镜的放大倍数均大于100倍。14.进一步地，所述的上透明玻璃板和下透明玻璃的材质与待测样品晶圆相同。15.进一步地，所述的透明板固定架上设有位移微调杆，所述位移微调杆得调节精度小于10um。16.进一步地，所述的载片台设有x轴和y轴位移调节装置，所述x轴和y轴位移调节装置的调节精度小于1um。17.本实用新型的有益效果：18.本实用新型的光刻正反面对准精度的检验装置完全可以满足该类芯片的生产和品质的检验测量需求。19.本实用新型不但可以减少器件制造工艺过程的潜在质量异常风险，同时还可以减少由于该工序对位不准确带来的巨大的成本损失和交期延误，以及可以提高芯片良率，封装良率，以及可以提高产品的可靠性。20.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。附图说明21.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。22.图1示出了本实用新型的整体结构示意图。23.图2示出了本实用新型的显微镜安装位置剖面结构示意图。具体实施方式24.下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。25.如图1、2所示，本实用新型提供一种应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置，该装置包括：底座1、显微镜安装支架2和载片台3，所述的显微镜安装支架2和载片台3均安装在底座1上，且所述载片台3中部镂空，用于承载待测样品晶圆；26.所述的上显微镜安装支架2的上下端分别装有上电子显微镜4和下电子显微镜5，且对称分布于载片台3的上方和下方；在所述上电子显微镜4与载片台3之间，以及所述下电子显微镜5与载片台3之间分别设有上透明玻璃板6和下透明玻璃板7，且所述上透明玻璃板6和下透明玻璃板7均通过透明板固定架8安装在显微镜安装支架2上，27.所述的上透明玻璃板6和下透明玻璃板7上均设有对位标识符，且上透明玻璃板6和下透明玻璃板7上的对位标识符重合。28.如图1、2所示，该装置它由上中下三部分组成，上部是一台可变焦的上电子显微镜4，(倍数可调)电子显微镜下方是一块透明的带有十字标记的上透明玻璃板6，该上透明玻璃板6水平固定在一个可以上下调节的透明板固定架8上，上透明玻璃板6下方是一个可进行微调的移动载片台3，该载片台3程镂空状，以确保安装在透明板固定架8上的透明十字标记版通过移动机构贴近载片台3上的晶圆。载片台3下方依次是透明带有十字标记的下透明玻璃板7，下透明玻璃板7的下方是一台下电子显微镜5，整体结构以载片台3为中心上下对称。29.具体实施时：30.本实用新型中，该装置主要依靠上下分布的带有十字刻度标记线的上透明玻璃板6和下透明玻璃板7上的对位标识符即十字标记重合的情况下，利用移动载片台3来调节待测样品晶圆一面的图形与对应面的透明玻璃板上的十字标记重合，接着检测另外一面的光刻图形是否存在偏差，同时可以利用微调装置通过调节载片台3的位移来测量正反面图形的偏移量。31.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。技术特征：1.一种应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置，其特征在于，该装置包括：底座（1）、显微镜安装支架（2）和载片台（3），所述的显微镜安装支架（2）和载片台（3）均安装在底座（1）上，且所述载片台（3）中部镂空，用于承载待测样品晶圆；所述的显微镜安装支架（2）的上下端分别装有上电子显微镜（4）和下电子显微镜（5），且对称分布于载片台（3）的上方和下方；在所述上电子显微镜（4）与载片台（3）之间，以及所述下电子显微镜（5）与载片台（3）之间分别设有上透明玻璃板（6）和下透明玻璃板（7），且所述上透明玻璃板（6）和下透明玻璃板（7）均通过透明板固定架（8）安装在显微镜安装支架（2）上；所述的上透明玻璃板（6）和下透明玻璃板（7）上均设有对位标识符，且上透明玻璃板（6）和下透明玻璃板（7）上的对位标识符重合。2.根据权利要求1所述的应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置，其特征是所述的上电子显微镜（4）和下电子显微镜（5）采用可变焦电子显微镜。3.根据权利要求1所述的应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置，其特征是所述的载片台（3）中部镂空呈多级台阶面，从上至下，镂空尺寸依次减小。4.根据权利要求1所述的应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置，其特征是所述的上电子显微镜（4）和下电子显微镜（5）分别配置有对应的液晶显示屏，所述液晶显示屏均安装在显微镜安装支架（2），位于上电子显微镜（4）的后方。5.根据权利要求1所述的应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置，其特征是所述的上电子显微镜（4）和下电子显微镜（5）的放大倍数均大于100倍。6.根据权利要求1所述的应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置，其特征是所述的上透明玻璃板（6）和下透明玻璃的材质与待测样品晶圆相同。7.根据权利要求1所述的应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置，其特征是所述的透明板固定架（8）上设有位移微调杆，所述位移微调杆得调节精度小于10um。8.根据权利要求1所述的应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置，其特征是所述的载片台（3）设有x轴和y轴位移调节装置，所述x轴和y轴位移调节装置的调节精度小于1um。技术总结本实用新型提供一种应用于双面光刻工艺的正反面对准精度检验装置，该装置包括：底座、显微镜安装支架和载片台，所述的显微镜安装支架和载片台均安装在底座上，且所述载片台中部镂空，用于承载待测样品晶圆；所述的上显微镜安装支架的上下端分别装有上电子显微镜和下电子显微镜，且对称分布于载片台的上方和下方；在所述上电子显微镜与载片台之间，以及所述下电子显微镜与载片台之间分别设有上透明玻璃板和下透明玻璃板，所述的透明玻璃板上均设有对位标识符。本实用新型的光刻正反面对准精度的检验装置完全可以满足该类芯片的生产和品质的检验测量需求。和品质的检验测量需求。和品质的检验测量需求。技术研发人员：苏亮 张俊受保护的技术使用者：江苏东晨电子科技有限公司技术研发日：2022.02.21技术公布日：2022/11/28









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