照射装置及照射方法_4

文档序号:8476632阅读:来源:国知局
0之间,晶圆20已经取代图10中的表面529’。因此,图11可视为图5A至图6B的系统2000的一部分的分解代表图。遮罩250平行于晶圆20的表面21。如前述,晶圆20的表面21平行于安装辐射源520的印刷电路板510’的平面。再者,晶圆20示出为具有周向边缘23、以及邻近于周向边缘且沿周向边缘23延伸的区域24a。区域24a对应于晶圆20的可能存在边缘球状物的区域。(为描述目的,图11中未绘制边缘球状物。)如图所示,发光二极管单元520配置成使辐射锥体527的轴525 (即,辐射锥体的光学中心)基本与周向边缘23 —致;可替换的,发光二极管单元可以配置成与区域24a内部相交。遮罩250对辐射是不透明的,且遮罩的边缘241定位成与区域24a的内部边界一致。可以看到,辐射的一部分535照射遮罩250,因此不会传送到晶圆20。由于遮罩250的位置,没有辐射抵达晶圆20的表面21的不在区域24a内的任何位置。辐射锥体的剩余部分穿过遮罩。辐射部分536的条带537照射区域24a,且剩余部分538经过晶圆20的周向边缘23。如图所示,剩余部分538照射虚线表面529’,表面529’可能出现或不出现在任何特定的实施例中。因此,条带状辐射传递到晶圆20的区域24a,且防止辐射抵达偏离区域24a的晶圆20的表面21。由于辐射锥体的重叠,沿晶圆边缘处的条带的辐射的强度基本上足够均匀,以充分地加工整个边缘球状物。如果需要,在偏离晶圆20的周向边缘23可以部署额外的遮罩装置,以防止或限制绕过晶圆20的辐射影响其它装置或导致辐射安全问题。
[0056]如前述背景,现在可以继续讨论绘制在图5A至图6B中的本发明的示例性实施例2000。这个特定实施例旨在处理绘制在图1中类型的具有小对准凹口的晶圆,和边缘球状物相比,小凹口的尺寸非常小,因此就本讨论目的来说可以忽略。印刷电路板510设计成使发光二极管单元520的光学中心(即,发光二极管单元的相应的辐射锥体的轴)配置在和晶圆一样直径大小的圆上。示例性发光二极管单元520的正方形基底521大约是5mm乘5mm大小。对设计成处理200mm直径晶圆的系统而言,100个这种发光二极管单元可以装配成靠近于彼此,它们的光学中心大约相距6.28mm,位于200mm直径的圆上。因此,每个印刷电路板510包括25个发光二极管单元520。
[0057]遮罩250是圆盘状材料,对发光二极管单元520发出的辐射为不透明。不透明性可能是吸收特征、反射特征或其两者结合的结果。一般来说,优选使用主要为反射的材料,以防止操作中遮罩发热及过度膨胀。因此,在一示例性实施例中,使用反射性的铝,若有必要可以进行抛光。作为替代,可使用丝网印刷玻璃。遮罩250的直径应该略小于待加工的晶圆的直径。具体地说,如果需要沿直径D的晶圆的外边缘照射占据带宽W的边缘球状物,遮罩250的直径应为D 2W(注意W也可解释为边缘球状物的最大宽度。)例如,如果晶圆具有200mm的直径且边缘球状物可能占据晶圆的周向边缘的最多达3mm,则遮罩的直径应为194_。遮罩250优选应该被牢牢地保持,使之平行于散热器212的平面及平行于由发光二极管单元520的透镜顶部523限定的平面。另外,遮罩250优选定位成靠近但不接触发光二极管单元520的透镜523。优选在发光二极管单元520及遮罩250之间可提供典型的大约5至12mm的间隙。最后,遮罩250的中心优选应该和发光二极管单元520排成的圆的中心对齐,使两个圆同心。如图6A所示,在一示例性实施例中,可抵靠与散热器212抵接的间隔件安装遮罩250,且所述遮罩由适合的螺钉(未绘制)保持就位,所述螺钉穿过遮罩250中的隔离孔252、间隔件251中的对应隔离孔、并且旋拧入散热器212中的对应的螺孔中。间隔件251被尺寸化为将遮罩250定位在所需位置。本领域的普通技术人员易找到将遮罩250附连的一些适当的替代方法。
[0058]因此,遮罩250允许由多个辐射发射位置发出的电磁辐射的一部分穿过,且遮罩阻挡由多个辐射发射位置发出的所述电磁辐射的另一部分穿过。如上述解释,电磁辐射由发出电磁辐射的位置导向遮罩。所述位置可以位于遮罩250边缘的正上方或非正上方。由遮罩的相应不同部分阻挡各辐射发射器发出的电磁辐射穿过遮罩。
[0059]图6A及图6B提供透视图及分解透视图,绘制由夹具300保持边缘球状物22就位的晶圆20由图5A及图5B的示例性辐射单元2000加工。优选地,平行于遮罩250定位晶圆20,且使晶圆20的中心对齐遮罩250的中心。换言之,晶圆20水平且相对于遮罩250居中。待处理的晶圆20也优选被致使紧靠遮罩250。典型地,当定位好时,晶圆20及遮罩250之间的间隙大约是5mm至1mm0
[0060]一旦如上述定位,可打开发光二极管单元520,将所需辐射施加到边缘球状物22。遮罩250如前述讨论地防止辐射抵达晶圆20的在边缘球状物22内部的区域。换言之,遮罩250将晶圆的在边缘球状物内部的区域放置在受保护的遮蔽下。当已经施加足够辐射以造成所需效果时,可关掉发光二极管单元520且可移除晶圆20并放置到所需的目的地。
[0061]图12A及图12B绘制遮罩的两个可能实施例,将分别被称为遮罩250(如图5A至图6B及图11中绘制的遮罩)和遮罩250’。两者皆具有两相对表面。第一表面255面对辐射源520,且第二表面256 (不可见)面对待加工的晶圆20。分别围绕遮罩250及250’周边延伸的侧面257、257’连接两个表面。第一表面255可以适当抛光以反射辐射,且最小化热吸收。在绘制在图12A中的示例性遮罩250中,遮罩250的侧面257和表面255及256两者呈直角。以此配置,可能需要仔细地使遮罩250的侧面257变平滑,以提供限定足够清楚(即,鲜明)的遮蔽线。如图12B中绘制的示例性遮罩250’具有与面对晶圆的表面256形成锐角(近似木凿或饱刀的边缘)的斜边257’。以此配置,更易提供鲜明的遮蔽线。
[0062]图13A至图14B中绘制本发明的另一实施例。不同于前述图5A至图7B中的实施例,这个实施例主要不同点在于使用的遮罩及将遮罩附连到辐射单元2000’的方法。在特定的外壳210中,内部电子及冷却机构、散热器212、印刷电路板510及辐射源(或发光二极管单元520)可能都是如同前述图5A至图6B的设计、类型及数量。此外,操作也可能和前述描述一样。
[0063]图13A至图14B中使用的遮罩260不同于图5A至图6B中使用的遮罩250。不像遮罩250为不透明盘,遮罩260以与半导体制造过程中使用的其它遮罩类似的方法制造。因此,可由标准、商业遮罩制作设备或服务来制造遮罩260,这已知能够在半导体芯片制造过程中制作适于形成数十纳米精确度几何尺寸的遮罩。
[0064]图15提供由熔融石英制成的矩形(或正方形)遮罩260的透视图。示例性遮罩260大约3mm厚,且其有两平行表面262a及262b。表面262a是电镀铬(chrome),提供不透明的反射表面。沿轨道265没有电镀铬,提供辐射可穿过的透明长条。典型由如光刻工艺的合适技术在商业遮罩制造过程中形成轨道265。在示例性的遮罩中,轨道265是圆形的且具有内径,所述内径以和计算前述实施例中的盘形遮罩250的直径相同的方式计算。换言之,直径为D-2W,其中D是待加工的晶圆的直径,而W如前述是边缘球状物的最大宽度。在和200mm直径的晶圆一起用的遮罩260的一示例性实施例中,遮罩内径是195mm,从而允许边缘球状物的最大宽度为2.5_。轨道265的外径优选应该至少大于待加工的晶圆的直径D数毫米。在刚提过的示例性实施例中,例如,外径可以为205mm,使得轨道宽度为5mm。
[0065]如同前述的遮罩250,目前的遮罩260平行于散热器212定位,且接近但不接触发光二极管单元520的外部透镜顶部523。同样,遮罩260定位成未电镀表面262b面向散热器212及发光二极管单元520、且电镀铬表面262a朝外面向待处理的晶圆。最后,遮罩260的中心优选应该和发光二极管单元520排成的圆的中心对齐,使两个圆同心。在示例性实施例中,镀铬表面262a固定在距离发光二极管单元520的透镜顶部523大约3.5mm处。
[0066]现在将描述绘制在图13A至图14B中、将遮罩260定位及保持就位的示例性装置。遮罩260紧密地装配在遮罩架270内,且通过夹持杆271牢固地保持在遮罩架内,所述夹持杆通过适合的螺钉272固定到遮罩架270。遮罩架270整体尺寸略大于限定印刷电路板510占据区域的正方形或矩形。
[0067]两个托架275也以适当的紧固件(未绘制)附连到散热器212。托架275定位在印刷电路板510占据的区域之外、彼此平行配置、且以允许遮罩架27
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