[发明专利]周边露光处理单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种芯片制造的显影技术领域，特别是指一种周边露光处理单元。

背景技术

半导体生产中涂过光刻胶的硅片与支撑架周边，其它半导体生产装置，特别是离子注入装置的接触会导致周边光刻胶剥落进而产生颗粒，为防止该问题发生使用周边露光装置在硅片现象前进行周边露光，以去除硅片周围的光刻胶。

目前，周边露光装置主要由日本USHIO(优志旺)和HOYA(豪雅)两家公司生产，其中HOYA公司生产的周边露光装置主要搭载在TEL(东京电子有限公司)公司生产的现象机MARK-8和ACT-8设备上。

在TEL现象机台上搭载的HOYA周边露光装置是主要对应于单个机台使用两个现象处理单元而设计的，当因产能需要另外增加现象处理单元时，设备作业瓶颈会从现象处理单元转移到周边露光处理单元，导致生产效率降低。

因此，在此技术领域中，需要一种周边露光处理单元，缩短单枚硅片处理时间，提高其生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种周边露光处理单元。它可以对已有周边露光处理单元的露光面罩进行改造处理，用以增加单位时间的露光量，提高设备利用效率及产量。

为解决上述技术问题，本发明的周边露光处理单元，包括一露光面罩，所述露光面罩上设有一露光区域，该露光区域为矩形，其大小范围为4*2.5mm＜露光区域≤4*8mm。

所述露光面罩为4*5mm的矩形。

采用上述结构后，周边露光处理单元有效缩短了单枚硅片处理时间，同时仍可完全去除光刻胶，并且无其它不良影响，大大减小了制品作业时间。该周边露光处理单元应用于一台生产设备上，在没有增加其它费用的前提下使该台设备的产能约提高29％。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是周边露光处理原理简图；

图2是HOYO制周边露光处理单元示意图；

图3是本发明周边露光处理单元露光面罩立体图。

具体实施方式

周边露光处理单元的基本工作原理为如图1所示，首先通过定波长的紫外光对硅片周围的光刻胶进行露光，再进行现象处理去除光刻胶。

目前在TEL制MARK-8的现象机台上所使用的HOYA制周边露光处理单元基本构造如图2所示，灯箱1中设置反射镜2，从灯箱中产生由水银灯3发出的特定波长的光，经由光纤导引5到露光处理单元，光纤头端有凸镜镜头6聚光，再通过UV NOZZLE(紫外光发射端口)4上的露光面罩将光照射到硅片上。

如图2所示，可以判断照射到硅片上光量的大小取决于三个因素：一是露光处理的时间，二是提高周边露光灯的照度，三是露光面罩的大小。

在使用时间决定模式的条件下，露光处理时间是由生产条件程序固定，无法做更改。

为了提高露光灯的照度，将基准照度提高到该台设备所能达到的最高照度：1200mw/cm²后，在50S内能去除周边光刻胶，但因照度太高会有导致光刻胶碳化的可能性，而且对周边露光灯来说，工作在最高照度的70％-80％是能保证照度稳定的最佳区间。

在排除以上两种可能性之后，改变露光面罩的大小是唯一可行的方法。

光刻胶完全去除的曝光量的计算公式如下：

曝光量(mJ/cm²)＝曝光圈数*曝光一圈所需时间(S)*照度(mw/cm²)*面罩幅度(mm)/晶圆周长(mm)

如图3所示，HOYA制周边露光处理单元的露光面罩(Notch型)7的露光区域8大小为4mm*2.5mm，面罩幅度为2.5mm，将面罩幅度由标准的2.5mm改成5mm后，在其它条件不变的情况下，曝光量增加了一倍，通过增大有效露光面积，从而提高单位时间的露光量，达到缩短露光时间。

以去除POLYMIDE(聚氩酰氨)光刻胶为例，如表1所示，工艺要求在处理时间为50S，基本照度为1000mw/cm²的条件下能完全去除10000A厚度的光刻胶，实验数据表明未改造前，该周边露光装置需要70S的露光时间才能将光刻胶完全去除：

表1.露光面罩露光区域大小为4*2.5cm时，实验结果如下。