本發(fā)明涉及一種硅片邊緣芯片的保護(hù)方法及光刻曝光裝置，應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，硅片邊緣保護(hù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于先進(jìn)封裝制造流程，特別是在硅片金屬電鍍相關(guān)的光刻工序中，如bump(凸塊工藝)、rdl(重布線層技術(shù))等光刻關(guān)鍵工序中，均需使用到硅片邊緣保護(hù)技術(shù)。如圖1和圖2所示，通常在硅片20表層會(huì)預(yù)先鋪設(shè)金屬種子層21，在硅片20的金屬電鍍工序中，通過硅片20邊緣裸露的金屬種子層21與電源陰極11相連，使硅片20整個(gè)表面具備導(dǎo)電性，同時(shí)與帶正電的陽極10形成回路，通過電流帶動(dòng)金屬離子流動(dòng)形成硅片20表面的金屬沉積12，即完成金屬電鍍過程。因此，硅片20邊緣需要在光刻工序中進(jìn)行特殊保護(hù)處理，以保證硅片20邊緣的金屬種子層21處于裸露狀態(tài)，滿足后續(xù)電鍍工藝的需求。在bump、rdl等光刻工序中，使用的是負(fù)性光刻膠，負(fù)性光刻膠在光照后形成不可溶物質(zhì)，即光刻曝光工序后會(huì)保留下來。如圖3所示，現(xiàn)有技術(shù)的硅片邊緣保護(hù)方法在曝光過程中，使用遮光件31罩在硅片20的邊緣位置，使硅片20的邊緣不受光照，形成邊緣保護(hù)區(qū)41。曝光后，硅片20邊緣位置的負(fù)性光刻膠與顯影液反應(yīng)而被去除，顯影后硅片20邊緣底部的金屬種子層21會(huì)裸露出來，從而滿足金屬電鍍的需要。

在半導(dǎo)體硅片的處理工藝中，硅片的邊緣位置抵抗缺陷的能力比較弱，即硅片的邊緣效應(yīng)。如圖3和圖4所示，在曝光過程中，通過掩模版30會(huì)在硅片20上形成集成電路圖形區(qū)40，處于集成電路圖形區(qū)40邊緣的芯片圖形和邊緣保護(hù)區(qū)41相連，在顯影液去除邊緣保護(hù)區(qū)41負(fù)性光刻膠的過程中，由于顯影 液的化學(xué)反應(yīng)和物理沖擊，會(huì)造成邊緣的芯片圖形出現(xiàn)傾倒或變形，直接降低了整個(gè)硅片的芯片良率。在后期的電鍍過程中，電鍍液的腐蝕也可能會(huì)對(duì)邊緣芯片圖形造成破壞。因此，現(xiàn)有技術(shù)采用集成電路圖形區(qū)40和邊緣保護(hù)區(qū)41的處理方法，使硅片20的邊緣芯片圖形容易受到破壞，導(dǎo)致整個(gè)硅片的良率下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種保護(hù)硅片邊緣芯片的方法及光刻曝光裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種硅片邊緣芯片的保護(hù)方法，包括：

步驟1.曝光前，在硅片表面依次涂覆金屬種子層和負(fù)性光刻膠；

步驟2.曝光時(shí)，通過掩模版在硅片上形成集成電路圖形區(qū)，通過遮光件在硅片邊緣形成邊緣保護(hù)區(qū)，所述遮光件與所述掩模版之間設(shè)置有光路通道；通過所述光路通道在所述集成電路圖形區(qū)和邊緣保護(hù)區(qū)之間形成邊緣緩沖區(qū)；

步驟3.曝光后，對(duì)硅片進(jìn)行顯影處理，去除邊緣保護(hù)區(qū)的負(fù)性光刻膠。

優(yōu)選的，所述光路通道環(huán)繞在掩模版外圍。

優(yōu)選的，所述邊緣緩沖區(qū)的形狀為圓環(huán)或正多邊環(huán)形。

優(yōu)選的，所述負(fù)性光刻膠的分辨率大于等于2mm。

優(yōu)選的，所述金屬種子層采用銅種子層或合金種子層。

優(yōu)選的，所述掩模版和遮光件處于同一水平位置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種光刻曝光裝置，包括掩模版和遮光件，所述掩模版對(duì)準(zhǔn)硅片上的曝光位置，在曝光時(shí)形成集成電路圖形區(qū)；所述遮光件對(duì)準(zhǔn)硅片上的邊緣位置，在曝光時(shí)形成邊緣保護(hù)區(qū)；所述掩模版和遮光件之間設(shè)有光路通道，在曝光時(shí)形成邊緣緩沖區(qū)。

優(yōu)選的，所述光路通道環(huán)繞在掩模版外圍。

優(yōu)選的，所述邊緣保護(hù)區(qū)和邊緣緩沖區(qū)的寬度之和小于等于5mm。

優(yōu)選的，所述邊緣保護(hù)區(qū)的寬度大于等于3mm。

優(yōu)選的，所述邊緣緩沖區(qū)的寬度為1～2mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的硅片邊緣芯片的保護(hù)方法及光刻曝光裝置，通過掩模版在硅片上形成集成電路圖形區(qū)，通過遮光件在硅片邊緣形成邊緣保護(hù)區(qū)，通過掩模版和遮光件之間的光路通道在所述集成電路圖形區(qū)和邊緣保護(hù)區(qū)之間形成邊緣緩沖區(qū)，通過邊緣緩沖區(qū)減少邊緣保護(hù)區(qū)在顯影過程中由于顯影液的化學(xué)反應(yīng)和物理沖擊對(duì)硅片邊緣芯片圖形造成的缺陷，也可以在后續(xù)的處理工藝中對(duì)硅片邊緣芯片圖形進(jìn)行保護(hù)，提升了硅片邊緣芯片的良率，通過邊緣保護(hù)區(qū)的顯影，使硅片邊緣底部的金屬種子層裸露，從而滿足金屬電鍍的需要，整個(gè)邊緣優(yōu)化結(jié)構(gòu)通過一次曝光完成，提升了工藝的適應(yīng)性，使工藝過程更加優(yōu)化。

附圖說明

圖1是硅片金屬電鍍工藝的原理圖；

圖2是硅片金屬電鍍工藝的效果圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中硅片邊緣芯片保護(hù)方法的流程示意圖；

圖4是現(xiàn)有技術(shù)中硅片邊緣芯片保護(hù)方法的效果示意圖；

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例中硅片邊緣芯片保護(hù)方法的流程示意圖；

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中邊緣優(yōu)化結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖7是本發(fā)明一實(shí)施例中邊緣緩沖區(qū)的示意圖；

圖8是本發(fā)明一實(shí)施例中邊緣緩沖區(qū)的示意圖；

圖9是本發(fā)明一實(shí)施例中硅片邊緣芯片保護(hù)方法的效果示意圖。

圖中所示：10、陽極；11、陰極；12、金屬沉積；20、硅片；21、金屬種子層；22、負(fù)性光刻膠；30、掩模版；31、遮光件；40、集成電路圖形區(qū)；41、邊緣保護(hù)區(qū)；42、邊緣緩沖區(qū)；d、邊緣保護(hù)區(qū)的寬度；s、邊緣緩沖區(qū)的寬度；w、邊緣保護(hù)區(qū)和邊緣緩沖區(qū)的寬度之和。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述：

如圖5所示，本發(fā)明提供的光刻曝光裝置，包括光源、光學(xué)系統(tǒng)、工件臺(tái)、掩模版30和遮光件31，其中，在曝光時(shí)所述掩模版30對(duì)準(zhǔn)硅片20上的曝光位置，所述遮光件31對(duì)準(zhǔn)硅片20上的邊緣位置，所述掩模版30和遮光件31之間設(shè)有光路通道，所述光路通道環(huán)繞在掩模版30外圍。

具體的，曝光前，在硅片20的表面預(yù)先鋪設(shè)金屬種子層21，在硅片20的金屬種子層21上涂上負(fù)性光刻膠22，將處理后的硅片20放置在工件臺(tái)上并進(jìn)行預(yù)對(duì)準(zhǔn)。較佳的，所述金屬種子層21采用銅種子層或合金種子層。

在曝光時(shí)，光源經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)照射在掩模版30和遮光件31上，通過掩模版30在硅片20上形成集成電路圖形區(qū)40，通過遮光件31在硅片20邊緣形成邊緣保護(hù)區(qū)41，邊緣保護(hù)區(qū)41的負(fù)性光刻膠22沒有受到光照，通過掩模版30和遮光件31之間的光路通道在所述集成電路圖形區(qū)40和邊緣保護(hù)區(qū)41之間形成邊緣緩沖區(qū)42，邊緣緩沖區(qū)42的負(fù)性光刻膠22受到光照。

在曝光后，對(duì)硅片20進(jìn)行顯影處理，通過顯影液與負(fù)性光刻膠22的化學(xué)反應(yīng)，去除邊緣保護(hù)區(qū)41的負(fù)性光刻膠22。

如圖6所示，作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述邊緣保護(hù)區(qū)41和邊緣緩沖區(qū)42的寬度之和w小于等于5mm。

采用這種實(shí)施方法，能夠保證硅片20的集成電路圖形區(qū)40的有效范圍，使硅片20得到合理、充分的應(yīng)用。

如圖6所示，作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述邊緣保護(hù)區(qū)41的寬度d大于等于3mm。

采用這種實(shí)施方法，能夠保證邊緣保護(hù)區(qū)41的范圍，使硅片20邊緣底部的金屬種子層21得到足夠裸露，從而滿足后續(xù)金屬電鍍工藝的需要。

如圖6所示，作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述邊緣緩沖區(qū)42的寬度s等于1～2mm。

采用這種實(shí)施方法，通過邊緣緩沖區(qū)42對(duì)硅片20的邊緣芯片圖形進(jìn)行有 效保護(hù)，同時(shí)減少占用硅片20的面積，提高硅片20的利用率。

較佳的，所述邊緣緩沖區(qū)42的形狀為環(huán)形，環(huán)繞在集成電路圖形區(qū)40外圍。優(yōu)選的，如圖7和圖8所示，所述邊緣緩沖區(qū)42的形狀為圓環(huán)或正多邊環(huán)形。

采用這種實(shí)施方法，通過邊緣緩沖區(qū)42環(huán)繞在集成電路圖形區(qū)40外圍，在保證對(duì)硅片20的邊緣芯片圖形進(jìn)行有效保護(hù)的同時(shí)，減小邊緣緩沖區(qū)42的占用面積。

較佳的，所述負(fù)性光刻膠22的分辨率大于等于2mm。

相應(yīng)的，參照?qǐng)D5所示，本發(fā)明還提出一種硅片邊緣芯片的保護(hù)方法，包括：

步驟1.曝光前，在硅片20表面依次涂覆金屬種子層21和負(fù)性光刻膠22；

步驟2.曝光時(shí)，通過掩模版30在硅片20上形成集成電路圖形區(qū)40，通過遮光件31在硅片20邊緣形成邊緣保護(hù)區(qū)41，所述遮光件31與所述掩模版30之間設(shè)置有光路通道；通過所述光路通道在所述集成電路圖形區(qū)40和邊緣保護(hù)區(qū)41之間形成邊緣緩沖區(qū)42；

步驟3.曝光后，對(duì)硅片20進(jìn)行顯影處理，去除邊緣保護(hù)區(qū)41的負(fù)性光刻膠22。

參照?qǐng)D5和圖9所示，本發(fā)明的硅片20邊緣芯片的保護(hù)方法及光刻曝光裝置，通過掩模版30在硅片20上形成集成電路圖形區(qū)40，通過遮光件31在硅片20邊緣形成邊緣保護(hù)區(qū)41，通過掩模版30和遮光件31之間的光路通道在所述集成電路圖形區(qū)40和邊緣保護(hù)區(qū)41之間形成邊緣緩沖區(qū)42，通過邊緣緩沖區(qū)42減少邊緣保護(hù)區(qū)41在顯影過程中由于顯影液的化學(xué)反應(yīng)和物理沖擊對(duì)硅片20邊緣芯片圖形造成的缺陷，也可以在后續(xù)的處理工藝中對(duì)硅片20邊緣芯片圖形進(jìn)行保護(hù)，提升了硅片20邊緣芯片的良率，通過邊緣保護(hù)區(qū)41的顯影，使硅片20邊緣底部的金屬種子層21裸露，從而滿足金屬電鍍的需要，整個(gè)邊緣優(yōu)化結(jié)構(gòu)通過一次曝光完成，提升了工藝的適應(yīng)性，使工藝過程更加優(yōu)化。