邊緣曝光裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種邊緣曝光裝置，包括：吸附旋轉(zhuǎn)臺，用于吸附和帶動硅片旋轉(zhuǎn)；馬達(dá)，為所述吸附旋轉(zhuǎn)臺提供動力；邊緣曝光鏡頭組件，包括邊緣曝光鏡頭和曝光光斑監(jiān)控鏡頭；所述邊緣曝光鏡頭沿光傳播方向依次包括：曝光光源，第一、第二復(fù)眼透鏡，正交放置的第一柱面變倍鏡組和第二柱面變倍鏡組以及分光鏡；以及控制器，用于控制馬達(dá)、邊緣曝光鏡頭和曝光光斑監(jiān)控鏡頭動作。本發(fā)明專利技術(shù)通過對第一和第二柱面變倍鏡組的組合焦距的分別調(diào)節(jié)，來分別控制邊緣曝光場的長、寬尺寸，通過第一、第二復(fù)眼透鏡與第一、第二柱面變倍鏡組配合獲得曝光場，通過同軸的對曝光場光斑的成像或能量探測光路實現(xiàn)自動對焦、曝光劑量和曝光尺寸的監(jiān)控功能。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
邊緣曝光裝置
本專利技術(shù)涉及硅片邊緣曝光工藝，特別涉及一種邊緣曝光裝置。
技術(shù)介紹
硅片邊緣曝光（WEE）是IC電路前道制造非常重要的工藝之一。如圖1和圖2所示，由于硅片邊緣11存在裂紋，判斷方向的缺口12（Notch），光刻膠的剩余物、清洗的污染物，鍍膜、刻蝕、拋光的不均勻等缺陷，導(dǎo)致硅片邊緣11不能使用或即使整個硅片邊緣布滿了芯片，但仍會由于硅片邊緣11的問題而成為廢片，這就需要將硅片邊緣11部分的光刻膠提前曝光去除掉。電鍍在IC電路后道封裝工藝中，需要利用硅片邊緣11做陽極，硅片中間的電鍍窗口為陰極，通過控制陰陽極之間的電流大小及電鍍液的濃度來控制金屬凸塊（Bump）的高度。由于光刻膠不導(dǎo)電，因此在電鍍工藝之前需要將硅片邊緣11的光刻膠去掉，而去邊寬度大小取決于前道WEE工藝的去邊寬度。另外，在某些特殊的工藝中還會要求對硅片邊緣11內(nèi)部一定寬度的環(huán)形區(qū)域13進(jìn)行曝光，這就對WEE系統(tǒng)的光斑尺寸調(diào)整、能量利用率等諸多方面提出了更高的要求。目前的邊緣曝光系統(tǒng)，通過光路中的方形光闌來控制曝光場的形狀，這種曝光系統(tǒng)能量利用率存在問題。由于能量損失與光闌處被遮擋的面積呈平方關(guān)系，因此當(dāng)曝光場大小有可調(diào)的要求時，能量效率問題變的尤為嚴(yán)重。而專利號US2002/0092964A1的美國專利，公開另一種邊緣曝光系統(tǒng)包含邊緣曝光鏡頭和距離傳感器，距離傳感器的作用是測量鏡頭到硅片表面的距離，借此來整體調(diào)節(jié)鏡頭的位置后進(jìn)行曝光，這種確定焦面的方法只是個標(biāo)定轉(zhuǎn)換的結(jié)果，并不能代表真實的最佳焦面，且最佳焦面調(diào)整的方法略顯復(fù)雜，同時沒有曝光尺寸和劑量監(jiān)控的能力。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出了一種曝光場形狀光學(xué)可調(diào)、曝光位置可控，具有閉環(huán)反饋的自動調(diào)焦、劑量和曝光尺寸監(jiān)控的邊緣曝光裝置。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種邊緣曝光裝置，包括：吸附旋轉(zhuǎn)臺，用于吸附和帶動硅片旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行邊緣曝光；馬達(dá)，為所述吸附旋轉(zhuǎn)臺提供動力；邊緣曝光鏡頭組件，包括邊緣曝光鏡頭和曝光光斑監(jiān)控鏡頭，用于對硅片邊緣的光刻膠進(jìn)行曝光、監(jiān)控，并反饋曝光參數(shù)；所述邊緣曝光鏡頭沿光傳播方向依次包括：曝光光源，第一、第二復(fù)眼透鏡，正交放置的第一柱面變倍鏡組和第二柱面變倍鏡組以及分光鏡；曝光光源產(chǎn)生的光束經(jīng)由第一、第二復(fù)眼透鏡分波面勻光后，由第一、第二柱面變倍鏡組變倍和調(diào)整光束大小，再經(jīng)分光鏡，照射在硅片邊緣和曝光光斑監(jiān)控鏡頭上；以及控制器，分別與所述馬達(dá)和邊緣曝光鏡頭組件連接，并控制馬達(dá)、邊緣曝光鏡頭和曝光光斑監(jiān)控鏡頭動作。進(jìn)一步的，所述曝光光斑監(jiān)控鏡頭沿光傳播方向依次包括：衰減片、探測鏡頭和探測器；硅片表面曝光場能量經(jīng)衰減片、探測鏡頭后，由探測器接收，探測器將接收到的信息反饋給控制器。進(jìn)一步的，所述探測器為CCD或能量探測器。進(jìn)一步的，所述邊緣曝光鏡頭還包括設(shè)置在曝光光源與第一復(fù)眼透鏡之間的耦合鏡組，曝光光源產(chǎn)生的光束經(jīng)耦合鏡組到達(dá)第一、第二復(fù)眼透鏡進(jìn)行分波面勻光。進(jìn)一步的，硅片邊緣曝光場為長方形，其長度和寬度至少其中之一為可調(diào)的，其滿足：其中，DFT為曝光場的長度或?qū)挾龋籔LA1為第一復(fù)眼透鏡的微透鏡間距；fLA1、fLA2分別為第一、第二復(fù)眼透鏡的焦距；fFL為第一柱面變倍鏡組或第二柱面變倍鏡組的組合焦距；D12為第一、第二復(fù)眼透鏡的間距。進(jìn)一步的，所述第一柱面變倍透鏡組沿光傳播方向依次包括第一柱面透鏡組和第二柱面透鏡組；第二柱面變倍透鏡組沿光傳播方向依次包括第三柱面透鏡組和第四柱面透鏡組。進(jìn)一步的，所述第一柱面變倍鏡組或第二柱面變倍鏡組的組合焦距fFL滿足：其中，F(xiàn)L1為第一或第三柱面透鏡組的焦距、FL2為第二或第四柱面透鏡組的焦距；d為第一、第二柱面透鏡組主平面之間的距離或第三、第四柱面透鏡組主平面之間的距離。進(jìn)一步的，所述曝光光源采用LED光源或激光。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點：1、運用復(fù)眼透鏡與柱面變倍鏡組相結(jié)合、聯(lián)動的方式，實現(xiàn)無光闌的長方形曝光場，并且曝光場長寬尺寸可以分別自由調(diào)節(jié)，因是光學(xué)調(diào)節(jié)方式，在此過程中無額外的能量損失，使得邊緣曝光系統(tǒng)的能量利用率達(dá)到最大化；2、邊緣曝光裝置中加入了曝光光斑監(jiān)控鏡頭，實現(xiàn)了最佳焦面、劑量控制和調(diào)整的功能，增加了邊緣曝光尺寸監(jiān)控等實用功能；3、兩組不同方向的柱面變倍鏡組（第一柱面變倍鏡組和第二柱面變倍鏡組）調(diào)節(jié)其各自組合焦距的方式，來分別控制邊緣曝光場的長、寬尺寸，通過第一、第二復(fù)眼透鏡與第一柱面變倍鏡組和第二柱面變倍鏡組配合獲得長方形的曝光場，通過同軸的對曝光場光斑的成像或能量探測光路實現(xiàn)自動對焦、曝光劑量和曝光尺寸的監(jiān)控功能；4、本專利技術(shù)可以通過閉環(huán)的信號反饋系統(tǒng)對最佳焦面、劑量進(jìn)行實時控制和調(diào)整，同時，曝光場長、寬尺寸與柱面變倍鏡組的組合焦距的算法相結(jié)合，可以達(dá)到自動計算和控制的效果。附圖說明圖1和圖2分別為硅片的俯視圖；圖3為本專利技術(shù)一具體實施方式中邊緣曝光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本專利技術(shù)一具體實施方式中邊緣曝光鏡頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本專利技術(shù)一具體實施方式中第一、第二柱面變倍鏡組的變倍原理圖；圖6為本專利技術(shù)一具體實施方式中邊緣曝光裝置的工作流程圖。圖1～2中：11-硅片邊緣、12-缺口、13-環(huán)形區(qū)域。圖3～6中：100-硅片、110-吸附旋轉(zhuǎn)臺、120-馬達(dá)、130-控制器、140-邊緣曝光鏡頭、141-曝光光源、142-第一復(fù)眼透鏡、143-第二復(fù)眼透鏡、144-第一柱面變倍鏡組、144a-第一柱面透鏡組、144b-第二柱面透鏡組、145-第二柱面變倍鏡組、145a-第三柱面透鏡組、145b-第四柱面透鏡組、146-分光鏡、147-耦合鏡組、150-曝光光斑監(jiān)控鏡頭、151-衰減片、152-探測鏡頭、153-探測器。具體實施方式為使本專利技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實施方式做詳細(xì)的說明。需說明的是，本專利技術(shù)附圖均采用簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本專利技術(shù)實施例的目的。請參照圖3～6，本專利技術(shù)的邊緣曝光裝置主要由吸附旋轉(zhuǎn)臺110、馬達(dá)120、控制器130和邊緣曝光鏡頭組件四部分組成。具體地，所述吸附旋轉(zhuǎn)臺110，用于吸附和帶動硅片100旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行邊緣曝光的裝置。所述馬達(dá)120，為帶動所述吸附旋轉(zhuǎn)臺110轉(zhuǎn)動的運動裝置。控制器130，為控制邊緣曝光過程的控制系統(tǒng)，其用于對吸附旋轉(zhuǎn)臺110，馬達(dá)120以及邊緣曝光鏡頭組件進(jìn)行控制，按流程收發(fā)指令及對曝光光斑監(jiān)控鏡頭150的反饋信號進(jìn)行分析從而對邊緣曝光過程起到控制的作用。請重點參照圖4，所述邊緣曝光鏡頭組件，用于對硅片100邊緣的光刻膠進(jìn)行曝光、監(jiān)控和反饋曝光參數(shù)，包括邊緣曝光鏡頭140和曝光光斑監(jiān)控鏡頭150；所述邊緣曝光鏡頭140的主要功能是為邊緣曝光提供曝光場尺寸、均勻性、劑量滿足要求的曝光光斑，其沿光傳播方向依次包括：曝光光源141，耦合鏡組147，第一復(fù)眼透鏡142，第二復(fù)眼透鏡143，正交設(shè)置的第一、第二柱面變倍鏡組144、145和分光鏡146。所述曝光光斑監(jiān)控鏡頭150沿光傳播的方向依次包括：衰減片151、探測鏡頭152和探測器153。所述曝光光斑監(jiān)控鏡頭150通過對邊緣曝光光斑成像或收集硅片100表面曝光場反射光能量來達(dá)到自動對焦、曝光場尺寸及劑量監(jiān)控的目的。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種邊緣曝光裝置，包括：吸附旋轉(zhuǎn)臺，用于吸附和帶動硅片旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行邊緣曝光；馬達(dá)，為所述吸附旋轉(zhuǎn)臺提供動力；邊緣曝光鏡頭組件，包括邊緣曝光鏡頭和曝光光斑監(jiān)控鏡頭，用于對硅片邊緣的光刻膠進(jìn)行曝光、監(jiān)控，并反饋曝光參數(shù)；所述邊緣曝光鏡頭沿光傳播方向依次包括：曝光光源，第一、第二復(fù)眼透鏡，正交放置的第一柱面變倍鏡組和第二柱面變倍鏡組以及分光鏡；曝光光源產(chǎn)生的光束經(jīng)由第一、第二復(fù)眼透鏡分波面勻光后，由第一、第二柱面變倍鏡組變倍和調(diào)整光束大小，再經(jīng)分光鏡，照射在硅片邊緣和曝光光斑監(jiān)控鏡頭上；以及控制器，分別與所述馬達(dá)和邊緣曝光鏡頭組件連接，并控制馬達(dá)、邊緣曝光鏡頭和曝光光斑監(jiān)控鏡頭動作。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種邊緣曝光裝置，包括：吸附旋轉(zhuǎn)臺，用于吸附和帶動硅片旋轉(zhuǎn)，從而進(jìn)行邊緣曝光；馬達(dá)，為所述吸附旋轉(zhuǎn)臺提供動力；邊緣曝光鏡頭組件，包括邊緣曝光鏡頭和曝光光斑監(jiān)控鏡頭，用于對硅片邊緣的光刻膠進(jìn)行曝光和監(jiān)控，并反饋曝光參數(shù)；所述邊緣曝光鏡頭沿光傳播方向依次包括：曝光光源，第一、第二復(fù)眼透鏡，正交放置的第一柱面變倍鏡組和第二柱面變倍鏡組以及分光鏡；曝光光源產(chǎn)生的光束經(jīng)由第一、第二復(fù)眼透鏡分波面勻光后，由第一、第二柱面變倍鏡組變倍和調(diào)整光束大小，再經(jīng)分光鏡，照射在硅片邊緣和曝光光斑監(jiān)控鏡頭上；控制器，分別與所述馬達(dá)和邊緣曝光鏡頭組件連接，并控制馬達(dá)、邊緣曝光鏡頭和曝光光斑監(jiān)控鏡頭動作；以及硅片邊緣曝光場為長方形，其長度和寬度至少其中之一為可調(diào)的，其滿足：其中，DFT為曝光場的長度或?qū)挾龋籔LA1為第一復(fù)眼透鏡的微透鏡間距；fLA1、fLA2分別為第一、第二復(fù)眼透鏡的焦距；fFL為第一柱面變倍鏡組或第二柱面變倍鏡組的組合焦距；D12為第一、第二復(fù)眼透鏡的間距。2.如權(quán)利要求1所述的邊緣曝光裝置，其特征在于，所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：于大維，潘煉東，
申請(專利權(quán))人：上海微電子裝備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31