[發明專利]一種晶圓邊緣曝光裝置、方法及光刻設備

有效

• 申請號: 202010423426.3
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN113759654B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 梁學玉
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: G03F1/00
• 分類號: G03F1/00;G03F7/20;H01L21/02
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發明實施例公開了一種晶圓邊緣曝光裝置、方法及光刻設備。其中裝置包括晶圓承載模塊、掩模版、掩模版驅動模塊、對準模塊、曝光模塊及控制模塊；晶圓承載模塊用于承載晶圓，帶動晶圓旋轉；晶圓包括有效區域和圍繞有效區域的邊緣區域，邊緣區域包括至少一個凹口單元；掩模版的形狀與有效區域的形狀相同；掩模版驅動模塊用于驅動掩模版旋轉；對準模塊用于檢測掩模版和晶圓的對準狀態；控制模塊用于控制晶圓承載模塊和掩模版驅動模塊的運動狀態，還用于在對準模塊檢測到掩模版和晶圓對準時控制曝光模塊對晶圓進行晶圓邊緣曝光。本發明實施例的技術方案，在進行晶圓邊緣曝光時可以避免對晶圓有效區域的損傷，提高產品良率。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種晶圓邊緣曝光裝置、方法及光刻設備。

背景技術

隨著集成電路的發展，晶體管的密集程度的增加和關鍵尺寸的縮小，光刻工藝過程中產生的缺陷對器件良率，質量具有重要直接相關的影響，其中晶圓邊界的清潔和定義開始變得更加重要。在光刻工藝過程中，光阻旋涂在晶圓表面上，在靠近晶圓邊界處的上下表面都有光阻的堆積；在后續的蝕刻或者離子注入工藝過程中，這些堆積在晶圓邊界的光阻很可能與晶圓的機械操作手臂發生接觸碰撞，從而導致顆粒污染的產生。所以，光刻工藝過程中通常會進行晶圓表面光阻去邊以避免上述問題的產生。

現有技術中晶圓表面光阻去邊的方法主要分為：化學去邊法(EBR，edge?beadremoval)和晶圓邊緣曝光法(WEE，wafer?edge?exposure)。化學去邊法是利用晶圓在涂光阻過程中，通常向晶圓邊緣噴灑溶劑以消除晶圓邊緣光阻。該方法的缺點是去邊時間長、溶劑耗材成本高且光阻切邊不規整，可能導致晶圓缺陷影響制程良率。邊緣曝光法是在涂光阻后且在曝光前使用WEE裝置平臺來實現晶圓邊緣曝光。

與化學方法相比，雖然利用光學方法能較為精確地控制去除晶邊的位置和寬度，但現有的邊緣曝光的圖形為同心圓環，曝光時會導致有效區域內的晶粒被部分曝光，導致有效晶粒損傷，降低工藝的成品率。

發明內容

本發明實施例提供了一種晶圓邊緣曝光裝置、方法及光刻裝置，該晶圓邊緣曝光裝置在進行晶圓邊緣曝光時可以避免對晶圓有效區域的損傷，提高產品良率。

第一方面，本發明實施例提供一種晶圓邊緣曝光裝置，用于對晶圓邊緣進行曝光，所述晶圓包括有效區域和圍繞所述有效區域的邊緣區域，所述邊緣區域包括至少一個凹口單元；所述晶圓邊緣曝光裝置包括晶圓承載模塊、掩模版、掩模版驅動模塊、對準模塊、曝光模塊以及控制模塊；

所述晶圓承載模塊用于承載所述晶圓，并帶動所述晶圓旋轉；

所述掩模版的形狀與所述有效區域的形狀相同；

所述掩模版驅動模塊與所述掩模版連接，用于驅動所述掩模版旋轉；

所述對準模塊包括至少一組對準檢測單元，所述對準檢測單元用于檢測所述掩模版和所述晶圓的對準狀態；

所述控制模塊與所述晶圓承載模塊、所述掩模版驅動模塊、所述對準模塊和所述曝光模塊均連接，所述控制模塊用于控制所述晶圓承載模塊和所述掩模版驅動模塊的運動狀態，還用于在所述對準模塊檢測到所述掩模版和所述晶圓對準時控制所述曝光模塊對所述晶圓進行晶圓邊緣曝光。

可選的，所述掩模版驅動模塊包括第一電機，所述第一電機的旋轉軸與所述掩模版的幾何中心連接。

可選的，所述對準檢測單元包括第一光源和感光元件，所述感光元件的感光面朝向所述第一光源的出光面；

所述掩模版和所述晶圓設置于所述第一光源和所述感光元件之間，所述掩模版和所述晶圓對準時，所述第一光源發射的光線通過所述凹口單元后被所述感光元件接收。

可選的，所述控制模塊還用于在所述掩模版和所述晶圓未對準時，控制所述晶圓承載模塊驅動所述晶圓旋轉和/或控制所述掩模版驅動模塊驅動所述掩模版旋轉，直至所述掩模版和所述晶圓對準。