[发明专利]边缘曝光装置、晶圆结构及其形成方法

说明书

一种边缘曝光装置、晶圆结构及其形成方法，其中边缘曝光装置包括：光源，用于产生照明光；与所述光源相连的光纤，用于传输所述照明光，以形成投射至晶圆边缘的光刻胶层进行曝光的入射光；调光单元，用于调节投射至所述光刻胶层上入射光的光强。利用本发明边缘曝光装置形成晶圆结构，能够根据光刻胶层的材料设定曝光光强，从而能够保证光刻胶对晶圆边缘区域上膜层的保护，有利于提高晶圆边缘的平整度；而且还可以改善光刻胶在边缘区域的堆积问题，有利于减少中心区域上缺陷的数量，有利于良率的提高。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种边缘曝光装置、晶圆结构及其形成方法。

背景技术

随着元器件关键尺寸的减小、集成电路密度的增大，光刻过程产生的缺陷对器件良率、性能日益显著。其中，晶圆边界的清洁和定义开始变得更加重要。在光刻工艺过程中，光刻胶通过旋涂工艺涂覆于晶圆表面上。在靠近晶圆边缘的位置，光刻胶会出现堆积现象，光刻胶会堆积在晶圆边缘的上下表面。光刻胶在晶圆边缘的堆积现象会影响光刻胶的涂覆均匀性，无法实现较好的图形化，而且容易发生剥离从而可能会影响晶圆上其他部分的图形。所以在光刻工艺过程中通常会对晶圆表面的光刻胶进行去边处理，从而避免上述问题的产生。

光刻胶去边处理的方法主要分为：化学去边法(edge bead removal，EBR)和晶圆边缘曝光法(wafer edge exposure，WEE)。其中，化学去边法是在形成光刻胶层之后，向晶圆边缘喷洒溶剂以去除晶圆边缘的光刻胶层。但是化学去边法存在工艺时间长、溶剂耗材成本高的缺点；而且化学去边法会使剩余的光刻胶层出现边缘不规整的现象，会影响剩余光刻胶层的图形化，可能会引起良率的降低。晶圆边缘曝光法是在形成光刻胶层之后，利用边缘曝光装置对晶圆边缘的光刻胶层进行曝光，从而实现晶圆边缘光刻胶层的去除。

但是，采用晶圆边缘曝光法进行光刻胶去边处理，所形成的晶圆结构依旧存在良率较低的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种边缘曝光装置、晶圆结构及其形成方法，以提高良率。

为解决上述问题，本发明提供一种边缘曝光装置，包括：光源，用于产生照明光；与所述光源相连的光纤，用于传输所述照明光，以形成投射至晶圆边缘光刻胶层的入射光；调光单元，用于调节所述入射光的光强。

相应的，本发明还提供一种晶圆结构的形成方法，包括：提供待处理晶圆，所述待处理晶圆包括中心区域和包围所述中心区域的边缘区域；在所述中心区域的待处理晶圆上形成金属连线；在所述金属连线上形成介质层，所述介质层位于所述中心区域和所述边缘区域的待处理晶圆上；在所述介质层上形成第一光刻胶层；根据所述第一光刻胶层设定第一光强，并以所述第一光强对边缘区域上的第一光刻胶层进行第一曝光处理；第一曝光处理之后，对所述第一光刻胶层进行第二曝光处理，所述第二曝光处理采用第二光强进行曝光，所述第二光强大于所述第一光强，以形成图形化的第一光刻胶层，所述图形化的第一光刻胶层位于边缘区域的介质层上；以图形化的第一光刻胶层为掩膜，刻蚀所述介质层，在中心区域上介质层内形成底部露出所述金属连线的接触孔；在所述接触孔内填充导电材料，以形成插塞。

此外，本发明还提供一种本发明晶圆结构形成方法所形成的晶圆结构，包括：晶圆，所述晶圆包括中心区域和包围所述中心区域的边缘区域；位于中心区域晶圆上的金属连线；位于所述金属连线上的介质层，所述介质层位于所述中心区域和所述边缘区域的晶圆上；位于所述中心区域上介质层内的插塞，所述插塞与所述金属连线相接触。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

所述调光单元能够实现对投射至光刻胶层上入射光光强的调节，从而使采用所述边缘曝光装置进行曝光的过程中，能够实现曝光光强的可调，扩大了曝光工艺的可控范围，有利于扩大工艺窗口，提高良率。