專利名稱：一種簡(jiǎn)易的無(wú)掩膜光刻機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體制造設(shè)備，特別是涉及一種簡(jiǎn)易的無(wú)掩膜光刻機(jī)，屬于微電子裝備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管具有體積小、效率高和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在交通指示、戶外全色顯示等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，尤其是LED以其優(yōu)異的性能被業(yè)界普遍認(rèn)為是第四代光源的理想選擇，LED光源在發(fā)光效率、使用壽命、回應(yīng)時(shí)間、環(huán)保等方面均優(yōu)于白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)光源。LED發(fā)光效率逐年提高，已經(jīng)達(dá)到了通用照明應(yīng)用的需求。從Cree2010年最新公布的 結(jié)果來(lái)看，目前其實(shí)驗(yàn)室白光LED發(fā)光效率達(dá)到2001m/w，商用芯片達(dá)到1601m/w，并計(jì)劃在2013年量產(chǎn)2001m/w的LED。以LED照明封裝模塊的光效為1601m/w記，經(jīng)過(guò)從光源到燈具的過(guò)程損失其中約50%，燈具輸出的光效能達(dá)到801m/w，仍然超過(guò)目前熒光燈60-801m/w的光效，并遠(yuǎn)超過(guò)白熾燈10-151m/w的效率。從光效上，LED照明已經(jīng)達(dá)到了替代傳統(tǒng)光源的標(biāo)準(zhǔn)。目前，LED器件制造過(guò)程中，光刻技術(shù)起著至關(guān)重要的作用，LED的光效已經(jīng)達(dá)到了替代傳統(tǒng)光源的要求，目前制約LED照明迅速普及的主要因素是其高昂的成本，尤其是一些高昂的自動(dòng)化設(shè)備，光刻機(jī)成為最昂貴的設(shè)備之一。光刻技術(shù)是在一片平整的硅片上構(gòu)建半導(dǎo)體MOS管和電路的基礎(chǔ)，這其中包含有很多步驟與流程，一般包括涂膠、前烘、曝光、顯影、堅(jiān)膜、腐蝕、去膠等步驟。光刻技術(shù)中常用的曝光方式分類如下接觸式曝光和非接觸式曝光，區(qū)別在于曝光時(shí)掩模與晶片間相對(duì)關(guān)系是貼緊還是分開。接觸式曝光具有分辨率高、復(fù)印面積大、復(fù)印精度好、曝光設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。但容易損傷和沾污掩模版和晶片上的感光膠涂層，影響成品率和掩模版壽命，對(duì)準(zhǔn)精度的提高也受到較多的限制。非接觸式曝光主要指投影曝光，在投影曝光系統(tǒng)中，掩膜圖形經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像在感光層上，掩模與晶片上的感光膠層不接觸，不會(huì)引起損傷和沾污，成品率較高，對(duì)準(zhǔn)精度也高，能滿足高集成度器件和電路生產(chǎn)的要求。但投影曝光設(shè)備復(fù)雜，技術(shù)難度高。鑒于此，如何設(shè)計(jì)出一種簡(jiǎn)易、實(shí)用、高效的無(wú)掩膜光刻機(jī)，降低LED芯片制造成本，成為目前LED制造行業(yè)虐待解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中光刻機(jī)設(shè)備復(fù)雜、成本高、技術(shù)難度大的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，至少包括機(jī)體；承載臺(tái)，設(shè)置于所述機(jī)體中；抽屜式承片板，滑動(dòng)設(shè)置在所述承載臺(tái)上，具有多個(gè)用于承載待光刻LED芯片的容置槽，所述容置槽內(nèi)的容置空間與所述LED芯片的透明襯底外形相吻合，且所述LED芯片倒置于所述容置槽內(nèi)；光源系統(tǒng)，懸設(shè)于所述承載臺(tái)上方，對(duì)倒置于所述抽屜式承片板容置槽內(nèi)的LED芯片進(jìn)行背面曝光作業(yè)?？蛇x地，所述光源系統(tǒng)還包括一用來(lái)控制光源的曝光時(shí)間和相對(duì)輻照強(qiáng)度的光源控制器?？蛇x地，所述承載臺(tái)上設(shè)置有兩列相對(duì)平行的滑軌，所述抽屜式承片板的相對(duì)兩側(cè)邊設(shè)置有用于在所述滑軌內(nèi)滑動(dòng)的滑輪?？蛇x地，所述承載臺(tái)上設(shè)置有兩列相對(duì)平行的滑軌，所述抽屜式承片板的相對(duì)兩側(cè)邊設(shè)置有用于在所述滑軌內(nèi)滑動(dòng)的滑塊?？蛇x地，所述承載臺(tái)上設(shè)置有兩列相對(duì)平行的滑軌，所述抽屜式承片板的相對(duì)兩側(cè)邊設(shè)置有用于在所述滑軌內(nèi)滑動(dòng)的滑槽?？蛇x地，所述光源系統(tǒng)的光源為專用紫外LED或高壓汞燈。 可選地，所述機(jī)體內(nèi)具有密閉空間，所述承載臺(tái)及光源系統(tǒng)設(shè)置在所述密閉空間內(nèi)?？蛇x地，所述抽屜式承片板具有第一限位部，所述承載臺(tái)上具有對(duì)應(yīng)所述第一限位部的第二限位部。進(jìn)一步可選地，所述第一限位部為旋轉(zhuǎn)固定于所述抽屜式承片板上的定位塊，所述第二限位部為定位槽。如上所述，本實(shí)用新型的無(wú)掩膜光刻機(jī)，具有以下有益效果本實(shí)用新型提出的一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，該簡(jiǎn)易的光刻機(jī)利用了金屬電極的不透光性，通過(guò)從LED晶片襯底背面對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光，實(shí)現(xiàn)了精確的自對(duì)準(zhǔn)光刻，無(wú)需光刻版，省去了高昂的光刻機(jī)設(shè)備費(fèi)和光刻版的費(fèi)用，并消除了對(duì)準(zhǔn)誤差而造成的不良影響，提高了作業(yè)效率。

圖I顯示為本實(shí)用新型無(wú)掩膜光刻機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2a 2c顯示為本實(shí)用新型無(wú)掩膜光刻機(jī)進(jìn)行光刻作業(yè)的操作流程示意圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明I 機(jī)體10 承載臺(tái)100 定位槽11抽屜式承片板110 容置槽111 定位塊12 光源系統(tǒng)120 光源控制器2LED 芯片20 LED芯片襯底背面A、B 方向標(biāo)示
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請(qǐng)參閱圖1，以及圖2a至圖2c。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整 ，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。下面結(jié)合說(shuō)明書附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型提供的一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，為了示出的方便附圖并未按照比例繪制，特此述明。參考圖I并結(jié)合圖2b所示，本發(fā)明提供一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，用于對(duì)待光刻LED芯片2進(jìn)行光刻作業(yè)。所述無(wú)掩膜光刻機(jī)包括機(jī)體1，承載臺(tái)10，抽屜式承片板11，以及光源系統(tǒng)12。所述機(jī)體I內(nèi)具有密閉空間，需要說(shuō)明的是，所述光刻機(jī)的其它部件設(shè)置在該機(jī)體I內(nèi)。所述承載臺(tái)10設(shè)置于所述機(jī)體I中。所述抽屜式承片板11滑動(dòng)設(shè)置在所述承載臺(tái)10上，于本實(shí)施例中，具體地，本實(shí)施例中，所述抽屜式承片板11與承載臺(tái)10之間的滑動(dòng)設(shè)置暫選為所述承載臺(tái)10上設(shè)置有兩列相對(duì)平行的滑軌，所述抽屜式承片板11的相對(duì)兩側(cè)邊設(shè)置有用于在所述滑軌內(nèi)滑動(dòng)的滑輪。但并不限于此，在其它實(shí)施例中，所述抽屜式承片板11與承載臺(tái)10之間的滑動(dòng)設(shè)置亦可以為所述承載臺(tái)10上設(shè)置有兩列相對(duì)平行的滑軌，所述抽屜式承片板11的相對(duì)兩側(cè)邊設(shè)置有用于在所述滑軌內(nèi)滑動(dòng)的滑塊或所述抽屜式承片板11的相對(duì)兩側(cè)邊設(shè)置有用于在所述滑軌內(nèi)滑動(dòng)的滑槽，特此聲明。能夠達(dá)成所述抽屜式承片板11與承載臺(tái)10之間的滑動(dòng)設(shè)置的結(jié)構(gòu)應(yīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，故于本實(shí)施例中未予以圖示。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，所述抽屜式承片板旋轉(zhuǎn)固定有兩個(gè)定位塊111，所述承載臺(tái)10上具有對(duì)應(yīng)所述定位塊111的一個(gè)定位槽100，但不限于此，在其它實(shí)施例中亦可選用其它固定裝置，例如銷孔與銷軸配合等。操作時(shí)，所述定位塊111與所述定位槽100配合使用，以將所述抽屜式承片板11固定在所述承載臺(tái)10上，以防止所其前后移位。所述抽屜式承片板11上具有多個(gè)用于承載待光刻LED芯片2的容置槽110，所述的多個(gè)用于承載待光刻LED芯片2的容置槽110的個(gè)數(shù)例如為4個(gè)，這樣一次可以承載4個(gè)LED芯片，但并不局限于此，但為便于說(shuō)明，在本實(shí)施例中暫以所述抽屜式承片板11上具有I個(gè)用于承載待光刻LED芯片2的容置槽110為例進(jìn)行說(shuō)明，所述容置槽110內(nèi)的容置空間與所述LED芯片2的襯底外形相吻合，且所述LED芯片2倒置于所述容置槽110內(nèi)。光源系統(tǒng)12懸設(shè)于所述承載臺(tái)10上方，對(duì)倒置于所述抽屜式承片板11容置槽110內(nèi)的LED芯片2進(jìn)行背面曝光作業(yè)。在本實(shí)施例中，所述光源系統(tǒng)12還包括一光源控制器120，用于控制光源的曝光時(shí)間和相對(duì)輻照強(qiáng)度，該光源控制器結(jié)構(gòu)120為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在本實(shí)施例中不再詳述。具體地，所述光刻機(jī)的曝光光源為紫外LED或紫外高壓汞燈。由于LED光源壽命長(zhǎng)，目前國(guó)外封裝的LED已經(jīng)可以達(dá)到80000小時(shí)，國(guó)內(nèi)稍微短一些，可以達(dá)到30000-50000小時(shí)；LED波長(zhǎng)窄，集中度高，發(fā)出得光波長(zhǎng)基本屬于油墨中光引發(fā)劑吸長(zhǎng)范圍；LED面光源輻照均勻；LED可以很容易實(shí)現(xiàn)輻射強(qiáng)度的調(diào)節(jié)，根據(jù)不同的材料調(diào)節(jié)相應(yīng)的功率，因此，目前紫外LED光源得到青睞。而對(duì)于紫外高壓汞燈來(lái)說(shuō)具有很多缺點(diǎn)，例如用高壓驅(qū)動(dòng)，耗電高；波長(zhǎng)范圍大，放熱量大，固化效率低；均需要配置冷卻設(shè)備，致使輔助裝備多，操作復(fù)雜，同時(shí)提高了運(yùn)行成本；輻照不均勻，沿?zé)艄荛L(zhǎng)度方向，兩端的發(fā)光強(qiáng)度較中間部分弱，不能均勻發(fā)光，無(wú)法達(dá)到對(duì)平面物體均勻照射，使得光刻膠吸收的光強(qiáng)不同，影響曝光效果。因此，本實(shí)施例中優(yōu)選為紫外LED光源。如圖2a至圖2c所示，當(dāng)利用本實(shí)用新型對(duì)LED芯片2進(jìn)行光刻作業(yè)時(shí)，操作過(guò)程如下首先，將所述抽屜式承片板11按圖2a中A所示的方向從所述承載臺(tái)10拉出，并將所述定位塊111卡合于所述定位槽100中，以防止所述抽屜式承片板11前后移位，然后將旋涂有負(fù)性光刻膠且制備有金屬電極的LED芯片2倒置放置于所述容置槽110中，如圖2a所示為所述抽屜式承片板11從所述承載臺(tái)10拉出時(shí)的示意圖，如圖2b所示為在所述容置槽110中放置LED芯片2后的示意圖。 然后，根據(jù)光刻膠的性質(zhì)及厚度，利用光源控制器120設(shè)置好曝光時(shí)間和相對(duì)輻照強(qiáng)度。接著，按照?qǐng)D2b中B所示的方向?qū)⑺龀閷鲜匠衅?1推入承載臺(tái)10中，并將所述定位塊111卡合于所述定位槽100中，以防止所述抽屜式承片板11前后移位，然后啟動(dòng)發(fā)光，使所述紫外線光源12從所述LED晶片2的透明襯底背面20進(jìn)行照射，透過(guò)所述LED芯片透明襯底背面20，并以不透光的金屬電極作為掩膜版對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光處理，設(shè)定合適的曝光時(shí)間使所述光刻膠充分反應(yīng)，如圖2c所示為將載有所述LED芯片2的抽屜式承片板11推入承載臺(tái)10后曝光不意圖。最后，經(jīng)顯影、定影等后續(xù)工藝處理后將金屬電極作為掩模板的圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠襯底基片上，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)掩膜光刻機(jī)的精確自對(duì)準(zhǔn)光刻。綜上所述，本實(shí)用新型提出的一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，該簡(jiǎn)易的光刻機(jī)利用了金屬電極的不透光性，通過(guò)從LED晶片襯底背面對(duì)所述光刻膠進(jìn)行曝光，實(shí)現(xiàn)了精確的自對(duì)準(zhǔn)光亥IJ，無(wú)需光刻版，省去了高昂的光刻機(jī)設(shè)備費(fèi)和光刻版的費(fèi)用，并消除了對(duì)準(zhǔn)誤差而造成的不良影響，提高了作業(yè)效率。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，其特征在于，至少包括 機(jī)體； 承載臺(tái)，設(shè)置于所述機(jī)體中； 抽屜式承片板，滑動(dòng)設(shè)置在所述承載臺(tái)上，具有多個(gè)用于承載待光刻LED芯片的容置槽，所述容置槽內(nèi)的容置空間與所述LED芯片的透明襯底外形相吻合，且所述LED芯片倒置于所述容置槽內(nèi)； 光源系統(tǒng)，懸設(shè)于所述承載臺(tái)上方，對(duì)倒置于所述抽屜式承片板容置槽內(nèi)的LED芯片進(jìn)行背面曝光作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)掩膜光刻機(jī)，其特征在于所述光源系統(tǒng)還包括一用來(lái)控制光源的曝光時(shí)間和相對(duì)輻照強(qiáng)度的光源控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無(wú)掩膜光刻機(jī)，其特征在于所述承載臺(tái)上設(shè)置有兩列相對(duì)平行的滑軌，所述抽屜式承片板的相對(duì)兩側(cè)邊設(shè)置有用于在所述滑軌內(nèi)滑動(dòng)的滑輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，其特征在于所述承載臺(tái)上設(shè)置有兩列相對(duì)平行的滑軌，所述抽屜式承片板的相對(duì)兩側(cè)邊設(shè)置有用于在所述滑軌內(nèi)滑動(dòng)的滑塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，其特征在于所述承載臺(tái)上設(shè)置有兩列相對(duì)平行的滑軌，所述抽屜式承片板的相對(duì)兩側(cè)邊設(shè)置有用于在所述滑軌內(nèi)滑動(dòng)的滑槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，其特征在于所述光源系統(tǒng)的光源為專用紫外LED或高壓汞燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，其特征在于所述機(jī)體內(nèi)具有密閉空間，所述承載臺(tái)及光源系統(tǒng)設(shè)置在所述密閉空間內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，其特征在于所述抽屜式承片板具有第一限位部，所述承載臺(tái)上具有對(duì)應(yīng)所述第一限位部的第二限位部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種無(wú)掩膜光刻機(jī)，其特征在于所述第一限位部為旋轉(zhuǎn)固定于所述抽屜式承片板上的定位塊，所述第二限位部為定位槽。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種簡(jiǎn)易的無(wú)掩膜光刻機(jī)，至少包括機(jī)體；承載臺(tái)，設(shè)置于所述機(jī)體中；抽屜式承片板，滑動(dòng)設(shè)置在所述承載臺(tái)上，具有多個(gè)用于承載待光刻LED芯片的容置槽，所述容置槽內(nèi)的容置空間與所述LED芯片的透明襯底外形相吻合，且所述LED芯片倒置于所述容置槽內(nèi)；光源系統(tǒng)，懸設(shè)于所述承載臺(tái)上方，對(duì)倒置于所述抽屜式承片板容置槽內(nèi)的LED芯片進(jìn)行背面曝光作業(yè)。
文檔編號(hào)H01L33/00GK202735679SQ201220309749
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者袁根如, 郝茂盛, 張楠, 李士濤, 朱廣敏, 陳誠(chéng) 申請(qǐng)人:上海藍(lán)光科技有限公司