本實(shí)用新型涉及集成電路制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高晶圓洗邊精度的裝置。

背景技術(shù)：

在線產(chǎn)品經(jīng)常會(huì)遭受到剝落缺陷的影響，從晶圓的上方俯視可以發(fā)現(xiàn)這些缺陷位于所述晶圓的邊緣位置并圍成一圈，缺陷的分布圖如圖1所示。業(yè)界為避免晶圓襯底的晶邊上的剝落缺陷源頭對(duì)晶圓良率產(chǎn)生影響，常通過(guò)清洗晶邊的方式把可能的剝落源頭去除，以防止此類缺陷掉入在線產(chǎn)品內(nèi)部影響良率。

為了去除累積于晶圓邊緣的光刻膠殘留，通常在涂膠工藝后加入洗邊(Edge Bean Removal，EBR)工藝，也稱作邊緣球狀物去除工藝、邊膠去除工藝，以去除晶圓邊緣的光刻膠殘留。邊膠去除(Edge Bead Remover，EBR)噴嘴將洗邊液噴灑在晶圓邊緣的洗邊區(qū)域內(nèi)，以溶解殘留的光刻膠。

在洗邊工藝中，洗邊的寬度通?？筛鶕?jù)不同的工藝要求預(yù)先在涂膠設(shè)備上設(shè)定。然而，由于機(jī)臺(tái)可能存在誤差，使得洗邊液的噴灑無(wú)法確保在晶圓邊緣的各個(gè)方向上都保持均勻，導(dǎo)致洗邊的寬度與設(shè)定值不一致，或者洗邊區(qū)域在晶圓上產(chǎn)生不對(duì)稱的偏移，例如圖2所示，EBR設(shè)定的值為1.0mm，而幾個(gè)方向上的洗邊寬度均不一致，誤差率最高達(dá)到50％。

在現(xiàn)有技術(shù)中，為了避免洗邊線產(chǎn)生偏移，目前采取的措施是在對(duì)曝光機(jī)臺(tái)定期進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)(PM，Preventive Maintenance)的過(guò)程中，對(duì)曝光機(jī)臺(tái)進(jìn)行精度檢測(cè)，使其曝光精度保證為1mm。但是由于每隔一段時(shí)間才進(jìn)行一次PM，因此在兩次PM之間。曝光機(jī)臺(tái)的硬件可能會(huì)發(fā)生偏移，并且半導(dǎo)體晶片送往機(jī)臺(tái)時(shí)的角度和方向也可能產(chǎn)生偏移，從而可能造成洗邊線產(chǎn)生偏移；然而大多數(shù)的情況下，洗邊線偏移都是通過(guò)后續(xù)的缺陷工程師(YE，Yield Engineer)或品質(zhì)工程師(QE，Quality Engineer)分析得出的，此時(shí)，半導(dǎo)體晶片已經(jīng)過(guò)很多道工藝步驟。因而洗邊線偏移不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而對(duì)集成電路的良率及半導(dǎo)體器件的性能造成影響。為了更早地發(fā)現(xiàn)洗邊線偏移情況，目前采取的措施是目檢，然而通過(guò)目檢來(lái)發(fā)現(xiàn)洗邊線偏移存在很大的困難，目測(cè)精度低，同時(shí)也是極不科學(xué)的。

所以，急需一種能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)洗邊過(guò)程中噴嘴偏移的裝置，以保證晶圓的洗邊寬度與設(shè)定值一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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提高晶圓洗邊精度的裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中晶圓洗邊裝置不能實(shí)時(shí)、精確判斷洗邊線偏移從而導(dǎo)致產(chǎn)品良率降低的問(wèn)題，

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種提高晶圓洗邊精度的裝置，包括旋轉(zhuǎn)盤(pán)和邊膠清洗裝置，所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)上卡設(shè)涂覆有光刻膠的晶圓，所述邊膠清洗裝置內(nèi)盛裝有洗邊溶液，所述邊膠清洗裝置還包括將所述洗邊溶液噴灑于所述晶圓的洗邊區(qū)域的噴嘴，所述提高晶圓洗邊精度的裝置還包括對(duì)所述洗邊區(qū)域?qū)挾冗M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)裝置，所述監(jiān)測(cè)裝置包括探測(cè)光發(fā)射器和探測(cè)光接收器，所述探測(cè)光發(fā)射器適于發(fā)射出探測(cè)光照射于所述晶圓的邊緣，所述探測(cè)光接收器適于接收所述晶圓的邊緣反射的光，并根據(jù)反射的光的能量判斷所述洗邊區(qū)域?qū)挾鹊淖兓?/p>

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述探測(cè)光發(fā)射器發(fā)出的探測(cè)光與水平面的夾角范圍為60度～90度。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述探測(cè)光發(fā)射器發(fā)出的探測(cè)光為綠光。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述探測(cè)光在所述晶圓上覆蓋的寬度大于所述洗邊區(qū)域的寬度。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，還包括數(shù)字信號(hào)處理器，所述數(shù)字信號(hào)處理器接受所述晶圓邊緣反射的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為光能量的數(shù)字信號(hào)。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)為勻速。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述洗邊溶液為有機(jī)溶劑。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述噴嘴噴出所述洗邊溶液的速度為1～30毫升/分鐘。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述邊膠清洗裝置的最大容許偏移值為200um。

如上所述，本實(shí)用新型的提高晶圓洗邊精度的裝置，具有以下有益效果：

1、通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)裝置便于對(duì)所述洗邊區(qū)域?qū)挾冗M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止洗邊線的偏移給后續(xù)各工序造成影響；

2、通過(guò)對(duì)探測(cè)光接收器接受的光能量的計(jì)算得出對(duì)應(yīng)于洗邊區(qū)域?qū)挾鹊年P(guān)系，從而方便調(diào)節(jié)所述噴嘴的位置；

3、改善了晶圓剝落缺陷，提升了晶圓的良率，提升客戶滿意度。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中晶圓遭受到剝落缺陷的缺陷分布圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中洗邊不均勻的晶圓示意圖。

圖3為本實(shí)用新型提高晶圓洗邊精度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型中探測(cè)光接收器接收的光能量與洗邊區(qū)域?qū)挾鹊年P(guān)系示意圖。

圖5為本實(shí)用新型提高晶圓洗邊精度的裝置的工作過(guò)程圖。

圖6為對(duì)應(yīng)于圖5中步驟一至步驟四的晶圓洗邊區(qū)域的狀態(tài)圖。

圖7為本實(shí)用新型提高晶圓洗邊精度的裝置洗邊后的仿真圖。

元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1 旋轉(zhuǎn)盤(pán)

2 光刻膠

3 晶圓

4 噴嘴

5 監(jiān)測(cè)裝置

51 探測(cè)光發(fā)射器

52 探測(cè)光接收器

53 探測(cè)光

N 洗邊區(qū)域

d 洗邊區(qū)域?qū)挾?/p>

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

請(qǐng)參閱圖3至圖7。須知，本說(shuō)明書(shū)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(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(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，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)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，而非用以限定本實(shí)用新型可實(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)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。

請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)用新型提供一種提高晶圓洗邊精度的裝置，包括旋轉(zhuǎn)盤(pán)1和邊膠清洗裝置(未示出)，所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)1上卡設(shè)涂覆有光刻膠2的晶圓3，所述邊膠清洗裝置內(nèi)盛裝有洗邊溶液，所述邊膠清洗裝置還包括將所述洗邊溶液噴灑于所述晶圓3的洗邊區(qū)域的噴嘴4，所述提高晶圓3洗邊精度的裝置還包括對(duì)所述洗邊區(qū)域?qū)挾萪進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)裝置5，所述監(jiān)測(cè)裝置5包括探測(cè)光發(fā)射器51和探測(cè)光接收器52，所述探測(cè)光發(fā)射器51適于發(fā)射出探測(cè)光53照射于所述晶圓3的邊緣，所述探測(cè)光接收器52適于接收所述晶圓3的邊緣反射的光，并根據(jù)反射的光的能量判斷所述洗邊區(qū)域?qū)挾萪的變化。

所述邊膠清洗裝置的噴嘴4與所述晶圓3兩端邊緣表面的距離和高度都是可以調(diào)節(jié)的，從而可以調(diào)節(jié)洗邊區(qū)域?qū)挾萪。

本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)裝置5對(duì)洗邊區(qū)域?qū)挾萪進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止洗邊區(qū)域N在晶圓3上產(chǎn)生不對(duì)稱的偏移對(duì)后續(xù)各工序造成影響，具體做法是通過(guò)對(duì)探測(cè)光接收器52接受的光能量的計(jì)算得出對(duì)應(yīng)于洗邊區(qū)域?qū)挾萪的關(guān)系，從而方便調(diào)節(jié)所述噴嘴4的位置，例如，如果探測(cè)光接收器52接受的光能量越強(qiáng)則說(shuō)明洗邊區(qū)域?qū)挾萪越寬；反之，如果探測(cè)光接收器52接受的光能量越若，則說(shuō)明洗邊區(qū)域?qū)挾萪越窄。且所述監(jiān)測(cè)裝置5對(duì)洗邊區(qū)域?qū)挾萪是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控的，可以具體檢測(cè)到任意時(shí)刻、晶圓3邊緣任一處的洗邊區(qū)域?qū)挾萪。

圖4為本實(shí)用新型中探測(cè)光接收器接收的光能量與洗邊區(qū)域?qū)挾鹊年P(guān)系示意圖，需要注意的是，圖中每間隔300mm處，都會(huì)出現(xiàn)光能量最低點(diǎn)，形成一周期變化的圖形，該處對(duì)應(yīng)于晶圓3的凹槽(Notch)處，所述凹槽(未示出)為晶圓3片邊緣上用于晶向定位之用。

作為示例，所述探測(cè)光發(fā)射器51發(fā)出的探測(cè)光53與水平面的夾角范圍為60度～90度。由于晶圓3在旋轉(zhuǎn)盤(pán)1上也是水平放置的，也即探測(cè)光53與水平面的夾角范圍為60度～90度，該角度范圍可以保證光能受光刻膠2厚度的影響較小。

作為示例，所述探測(cè)光發(fā)射器51發(fā)出的探測(cè)光53為綠光。當(dāng)然，也可以是其它的頻率的光，只要滿足不會(huì)不影響到晶圓3本身即可，還需要知曉的是，所述探測(cè)光發(fā)射器51發(fā)出的探測(cè)光53的能量為一額定值。

作為示例，所述探測(cè)光53在所述晶圓3上覆蓋的寬度大于所述洗邊區(qū)域?qū)挾萪。也即保證在所述晶圓3旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)所述探測(cè)光53能覆蓋所述洗邊區(qū)域N，所述探測(cè)光53部分照射在光刻膠2上，部分照射在所述洗邊區(qū)域N上。

作為示例，還包括數(shù)字信號(hào)處理器(未示出)，所述數(shù)字信號(hào)處理器接受所述晶圓3邊緣反射的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為光能量的數(shù)字信號(hào)。因?yàn)閿?shù)字信號(hào)便于直觀的得出光能量對(duì)應(yīng)于洗邊區(qū)域?qū)挾萪的關(guān)系，方便工作人員操作。

作為示例，所述旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的旋轉(zhuǎn)為勻速。旋轉(zhuǎn)盤(pán)1的勻速旋轉(zhuǎn)也即是洗邊過(guò)程的勻速，保證洗邊的均勻性。

作為示例，所述洗邊溶液為有機(jī)溶劑。例如丙酮、氫氧化鉀乙醇溶液等。

作為示例，所述噴嘴4噴出所述洗邊溶液的速度為1～30毫升/分鐘。所述噴嘴4噴出的洗邊溶液量不易過(guò)大和過(guò)快，以減小洗邊溶液在晶圓3表面發(fā)生飛濺或散射的可能。

需要注意的是，在洗邊工藝中洗邊區(qū)域?qū)挾萪通常可根據(jù)不同的工藝要求預(yù)先在涂膠設(shè)備上設(shè)定。涂布機(jī)臺(tái)首先要設(shè)置一洗邊區(qū)域?qū)挾萪的值，該值為參考的標(biāo)準(zhǔn)值。作為示例，所述邊膠清洗裝置的最大容許偏移值為200um。

圖5為本實(shí)用新型提高晶圓洗邊精度的裝置的工作過(guò)程圖，具體過(guò)程包括：

第一步，涂膠工藝結(jié)束后進(jìn)行邊膠去除步驟，旋轉(zhuǎn)盤(pán)1旋轉(zhuǎn)；第二步，邊膠清洗裝置的開(kāi)始工作，噴嘴4靠近晶圓3邊緣并根據(jù)設(shè)定的洗邊寬度值調(diào)整噴嘴4的位置；第三步，監(jiān)測(cè)裝置5開(kāi)始工作，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)晶圓3洗邊區(qū)域?qū)挾萪，并將洗邊區(qū)域?qū)挾萪變化反饋于設(shè)備工程師；第四步，根據(jù)監(jiān)測(cè)裝置5反饋的洗邊區(qū)域?qū)挾萪，設(shè)備工程師對(duì)噴嘴4的位置進(jìn)行調(diào)整；第五步，完成洗邊過(guò)程，噴嘴4離開(kāi)晶圓3表面。

圖6為對(duì)應(yīng)于圖5中步驟一至步驟四的晶圓洗邊區(qū)域的狀態(tài)圖，在第一步的洗邊工藝開(kāi)始之前，晶圓3的邊緣覆蓋有光刻膠2；在第二步中，邊膠清洗裝置的開(kāi)始工作，噴嘴4清洗一圈后會(huì)有部分光刻膠2被清除；在第三步中，監(jiān)測(cè)裝置5開(kāi)始工作，對(duì)噴嘴4的清洗軌跡(洗邊區(qū)域?qū)挾萪)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整噴嘴4的位置；圖6中最后一幅圖是調(diào)整噴嘴4后晶圓3洗邊區(qū)域的狀態(tài)圖，符合設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)。

圖7為本實(shí)用新型提高晶圓洗邊精度的裝置洗邊后的仿真圖。在設(shè)定的洗邊寬度值為1.0mm情況下，使用本實(shí)用新型的提高晶圓洗邊精度的裝置可以控制洗邊區(qū)域?qū)挾萪在各個(gè)方向上的偏移量，最大誤差控制在2％，符合最大容許偏移值。

綜上所述，本實(shí)用新型的提高晶圓洗邊精度的裝置，通過(guò)設(shè)置監(jiān)測(cè)裝置對(duì)洗邊區(qū)域?qū)挾冗M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止洗邊線的偏移給后續(xù)各工序造成影響；通過(guò)對(duì)探測(cè)光接收器接受的光能量的計(jì)算得出對(duì)應(yīng)于洗邊區(qū)域?qū)挾鹊年P(guān)系，從而方便調(diào)節(jié)所述噴嘴的位置；改善了晶圓剝落缺陷，提升了晶圓的良率，提升客戶滿意度。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，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)者在未脫離本實(shí)用新型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)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。