[发明专利]一种硅片边缘保护方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，且特别涉及一种硅片边缘保护方法与装置。

背景技术

光刻装置主要用于集成电路IC或其他微型器件的制造。通过光刻装置，可将掩膜图形成像于涂覆有光刻胶的晶片上，例如半导体或LCD板。光刻装置通过投影物镜曝光，将设计的掩模图形转移到光刻胶上，而作为光刻装置的核心元件，硅片边缘保护对实现负胶工艺曝光过程硅片边缘保护功能有重要的影响。

为了获得成像效果，将光刻胶涂敷于硅片上，曝光后能产生腐蚀图形的一种光敏材料，也称光致抗蚀剂(简称抗蚀剂)或光敏胶，也有地区称光阻或光阻剂，可分为正光刻胶(正胶)和负光刻胶(负胶)两类，曝光部分被显影剂溶解的光刻胶称为正光刻胶，非曝光部分被显影液溶解的光刻胶称为负光刻胶。硅片边缘保护装置就是为负胶光刻工艺而产生的一种装置。

已知的负胶光刻方法是在光刻生产线上的单独一套产品，而不是集成到光刻机上。这样做就会增加产品的生产制造时间，同时提高了设备的采购成本及制造厂的费用。单独的边缘保护机器会使硅片边缘保护的精度大大降低，这样会产生很高的废片率。效率比较低下。因此，如何提供一种更为经济和高效率的边缘保护装置已成为业界研究的一大问题。

发明内容

本发明提出一种硅片边缘保护方法与装置，方法是负胶曝光和边缘保护同步进行，在硅片曝光时对其边缘进行保护，不需要经过二道工序对硅片边缘进行处理，减少了工序，提高了生产效率。

为了达到上述目的，本发明提出一种硅片边缘保护方法，用一种机械的方法来实现硅片边缘保护对实现负胶曝光过程硅片边缘保护功能，包括下列步骤：

利用硅片边缘保护装置在物镜曝光前将保护环放置在已放硅片的工件台上；

利用保护环在物镜曝光时保护硅片边缘；

物镜曝光完毕后通过硅片边缘保护装置拿走放置在工件台上的保护环；

换取新的硅片后再次进行上述流程，

其中所述保护环中央为镂空部分，边缘为实体部分，所述保护环保护硅片边缘在曝光时不被曝光。

进一步的，所述硅片负胶曝光和边缘保护同步进行。

进一步的，所述硅片边缘保护装置包括位置调整机构，Z向提升机构，三偏心联动过载保护凸轮-往复气动摆缸连杆机构，吹气机构，检测机构，边缘保护速度控制模块，气动控制模块和边缘保护机械模块。

进一步的，所述硅片边缘保护装置具有水平方向动力源，提供水平面三个或多个不同方向的同步进给运动。

进一步的，所述硅片边缘保护装置具有气动装置实现硅片边缘保护Z向移动，所述气动控制模块用于控制该气动装置。

进一步的，所述硅片边缘保护装置通过三偏心联动过载保护凸轮-往复气动摆缸连杆机构抓取保护环，所述三偏心联动过载保护凸轮-往复气动摆缸连杆机构包括：轴承套，钢球，第一法兰式球头柱塞，第一压板，保护环，三偏心凸轮，固定盘，凸轮随动器，保护爪，定位销，定心机构，弹簧保护销，弹簧，第二压板，第二法兰式球头柱塞，水平气缸，轴承套安装在固定盘上，钢球放在轴承套上，三偏心凸轮安装在固定盘上，第一法兰式球头柱塞安装在第一压板，第一压板安装在固定盘上，凸轮随动器安装在保护爪上，保护爪安装在三偏心凸轮上，定位销安装在固定盘上，弹簧保护销穿过弹簧安装在定位销上，水平气缸一头安装在固定盘上，一头安装在三偏心凸轮上。

进一步的，所述硅片边缘保护装置具有水平气缸和Z向气缸，所述硅片边缘保护装置放置保护环到工件台上的流程包括：水平气缸动作；Z向气缸动作；工件台动作；水平气缸动作；保护环交换；Z向气缸动作。

进一步的，所述硅片边缘保护装置放置保护环到工件台上的流程包括：首先工件台上先放置已准备好的保护环，工件台运动到上下片位后，工件台释放保护环，工件台发信号给硅片边缘保护装置，硅片边缘保护装置的气动控制模块打开气源，边缘保护速度控制模块调节气体速率后供气给边缘保护机械模块的水平气缸，边缘保护机械模块的水平气缸动作，保护爪打开；

硅片边缘保护装置的气动控制模块打开气源，边缘保护速度控制模块调节气体速率后供气给边缘保护机械模块的Z向气缸，Z向气缸下行至工件台上方；

硅片边缘保护装置的气动控制模块打开气源，边缘保护速度控制模块调节气体速率后供气给边缘保护机械模块的吹气机构，硅片边缘保护装置的气动控制模块打开气源，边缘保护速度控制模块调节气体速率后供气给边缘保护机械模块的水平气缸，边缘保护机械模块的水平气缸动作，合龙保护爪，保护环被边缘保护机械模块抓起；