专利名称：硅片处理装置及其处理方法
技术领域：
本发明涉及一种硅片处理装置，且特别涉及一种集成多种功能的硅片处理装置，其硅片处理方法也一并提出。
背景技术：
电镀是IC电路后封装非常重要的工艺之一，其利用硅片的边缘做阳极，硅片中间的电镀窗口做阴极，然后在阴阳两极之间加一定的直流工作电压，通过控制电流大小及电镀槽中电镀液的浓度来控制金属凸块的高度。由于光刻胶不导电，因此在电镀工艺之前需将硅片边缘的光刻胶去掉，去边宽度大小取决于前道硅片边缘曝光(Wafer Edge Exclusion, WEE)工艺的去边宽度。传统的硅片去边方法很多，但总的归纳起来有两大类化学去边法和边缘曝光法。化学去边法是利用硅片在涂胶过程中，通过向硅片边缘喷洒溶剂以消除硅片边缘光刻胶，该方法的缺点是去边时间长、溶剂耗材成本高且溶剂易喷洒到硅片中间图形区域，严重影响图形质量。边缘曝光法是将硅片通过真空吸附在旋转平台上，在硅片边缘上方固定一套紫外曝光镜头以产生一定大小尺寸的均匀照明光斑，然后利用旋转台的旋转来实现硅片边缘曝光。相比化学去边法，边缘曝光法有生产效率高、装置成本低和过程易于控制等优点。同时，在边缘曝光过程中，硅片被传输到硅片旋转台上后，要通过硅片预对准来完成硅片的定心，以达到均匀的去边效果。现有技术中，硅片预对准和硅片边缘曝光由两套光源和两套光学镜头，并且控制的对象较多，系统设计复杂，能源消耗较高，成本也较高。
发明内容
本发明提出一种硅片处理装置及其处理方法，能够解决上述问题。为了达到上述目的，本发明揭露一种硅片处理装置，用以对硅片进行预对准及边缘曝光。硅片处理装置沿光路包括光源和光学镜头。光学镜头包括滤波片单元，滤波片单元包括预对准用滤波片和曝光用滤波片，预对准用滤波片通过预对准波段的光，曝光用滤波片通过曝光波段的光，预对准用滤波片和曝光用滤波片之一置于工作状态。进一步说，光源的光谱波段覆盖预对准波段和曝光波段。进一步说，还包括控制单元，电性连接滤波片单元，用以切换预对准用滤波片和曝光用滤波片置于工作状态。本发明还提供一种硅片处理方法，采用硅片处理装置对硅片进行处理，硅片处理装置包括滤波片单元，滤波片单元包括预对准用滤波片和曝光用滤波片，预对准用滤波片通过预对准波段的光，曝光用滤波片通过曝光波段的光，其特征是，硅片处理方法包括以下步骤开启光源；以及切换预对准用滤波片位于光源的光路中，对硅片进行预对准。
进一步说，硅片处理方法还包括切换曝光用滤波片位于光源的光路中，对硅片进行边缘曝光。本发明还提供一种硅片处理方法，采用硅片处理装置对硅片进行处理，硅片处理装置包括滤波片单元，滤波片单元包括预对准用滤波片和曝光用滤波片，预对准用滤波片通过预对准波段的光，曝光用滤波片通过曝光波段的光，其特征是，硅片处理方法包括以下步骤开启光源；以及切换曝光用滤波片位于光源的光路中，对硅片进行边缘曝光。进一步说，硅片处理方法还包括切换预对准用滤波片位于光源的光路中，对硅片进行预对准。 本发明提出的硅片处理装置，硅片边缘曝光及预对准使用同一光源和同一光学镜头、传感器及硅片旋转台，提高了能量利用率，降低了整套系统的成本，同时也提高了整套系统的可靠性和紧凑性。
图I所示为本发明硅片处理装置的结构示意图。图2所示为本发明较佳实施例的硅片处理装置对硅片的处理方法。
具体实施例方式为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图示说明如下。请参看图1，图I所示为本发明硅片处理装置的结构示意图。硅片处理装置用以处理固定在硅片旋转台8上的硅片9。硅片处理装置沿光路包括以下元件光源6、光源快门5、光学镜头4、光电探测器快门2、光电探测器I。硅片处理装置还包括控制单元7，电性连接于光源6、光源快门5、光学镜头4、光电探测器快门2、光电探测器I、硅片旋转台8，用以控制以上元件。光源6为高压汞灯光源，光谱波段较宽，覆盖预对准波段和曝光波段。光源快门5，系统工作时开启。系统不工作时关闭，避免光线入射到光学镜头中去。光学镜头4包括光斑光阑3，可以同时对曝光波段的光线和预对准波段的光线在硅片9上表面所在平面和光电探测器I探测面形成特定形状的光斑。该光斑的能量分布具有良好的均匀性。光学镜头4还包括滤波片单元400。滤波片单元400包含两种滤波片预对准用滤波片401和曝光用滤波片402。滤波片401透过的光为预对准波段的光，为可见光，用于硅片9的预对准，避免曝光波段的光线将硅片9表面的光刻胶曝光。滤波片402透过的光为曝光波段，用于硅片9的边缘曝光。光电探测器快门2，在硅片边缘曝光过程中关闭，避免曝光光线入射到光电探测器I中去，延长光电探测器I的寿命。光电探测器I对曝光光线和预对准光线均敏感，对预对准及边缘曝光的相关信号进行采集，并传送到控制单元7进行处理。
光电探测器I主要用于硅片9的预对准，也可以在旋转台上无硅片的情况下计算光斑的大小和位置，还可以在硅片9边缘曝光的过程中对曝光光斑进行探测，用以在线实时计算硅片9边缘的曝光宽度。控制单元7电性连接至光电传感器I、光源6、硅片旋转台8、光源快门5、光斑光阑
3、光电探测器快门2、滤波片切换装置400，并储存有光斑大小及位置计算算法(包括硅片上表面和光电探测器探测面特定形状光斑之间的标定关系)、硅片预对准信号处理算法和边缘曝光宽度测量算法。在预对准工艺中，控制单元7将预对准用滤波片401置于工作状态；在边缘曝光工艺中，将曝光用滤波片402置于工作状态。硅片旋转台8由控制单元7控制，实现对硅片9的吸附，进而通过旋转来实现硅片9的预对准和边缘曝光。 图2所示为本发明较佳实施例的硅片处理装置对硅片的处理方法，请结合参考图
I、图 2。步骤201 204 :将预对准用滤波片401置于工作状态，开启光源快门5和光源6，测量光斑大小及位置。步骤205 207 :判断光斑大小、位置是否正确，若是，开启光电探测器快门2，进行硅片预对准；若否，则调整光斑光阑3后，开启光电探测器快门2，进行硅片预对准。步骤208 209 :判断是否需要进行边缘曝光，若是，将曝光用滤波片402置于工作状态，步骤210 211 :判断是否需要测量曝光宽度，如果需要测量，进行曝光并同时测
星览度。步骤212 :若宽度不正确，则执行步骤206，调整光斑光阑3。步骤213 214 :若不需要测量曝光宽度，关闭光电探测器快门2，进行边缘曝光。步骤215 217 :判断是否还有硅片，如果有，执行步骤207，进入硅片预对准，如果没有，关闭光源6，关闭光源快门5，设备断电。根据上述说明，本领域技术人员可知，在预对准工艺已经完成的情况下，若需要对硅片9进行边缘曝光，则可以直接进行步骤208，即不经过预对准工艺，直接对硅片9进行边缘曝光。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种硅片处理装置，用以对硅片进行预对准及边缘曝光，其特征是，所述硅片处理装置沿光路包括 光源；以及 光学镜头，包括滤波片单元，所述滤波片单元包括预对准用滤波片和曝光用滤波片，所述预对准用滤波片通过预对准波段的光，所述曝光用滤波片通过曝光波段的光，所述预对准用滤波片和所述曝光用滤波片之一置于工作状态。
2.根据权利要求I所述的硅片处理装置，其特征是，所述光源的光谱波段覆盖预对准波段和曝光波段。
3.根据权利要求I所述的硅片处理装置，其特征是，还包括控制单元，电性连接所述滤波片单元，用以切换所述预对准用滤波片和所述曝光用滤波片置于工作状态。
4.一种硅片处理方法，采用硅片处理装置对硅片进行处理，所述硅片处理装置包括滤波片单元，所述滤波片单元包括预对准用滤波片和曝光用滤波片，所述预对准用滤波片通过预对准波段的光，所述曝光用滤波片通过曝光波段的光，其特征是，所述硅片处理方法包括以下步骤 开启光源；以及 切换所述预对准用滤波片位于所述光源的光路中，对所述硅片进行预对准。
5.根据权利要求4所述的硅片处理方法，还包括 切换所述曝光用滤波片位于所述光源的光路中，对所述硅片进行边缘曝光。
6.一种硅片处理方法，采用硅片处理装置对硅片进行处理，所述硅片处理装置包括滤波片单元，所述滤波片单元包括预对准用滤波片和曝光用滤波片，所述预对准用滤波片通过预对准波段的光，所述曝光用滤波片通过曝光波段的光，其特征是，所述硅片处理方法包括以下步骤 开启光源；以及 切换所述曝光用滤波片位于所述光源的光路中，对所述硅片进行边缘曝光。
7.根据权利要求6所述的硅片处理方法，还包括 切换所述预对准用滤波片位于所述光源的光路中，对所述硅片进行预对准。
全文摘要
本发明揭露一种硅片处理装置及其处理方法，用以对硅片进行预对准及边缘曝光。硅片处理装置沿光路包括光源和光学镜头。光学镜头包括滤波片单元，滤波片单元包括预对准用滤波片和曝光用滤波片，预对准用滤波片通过预对准波段的光，曝光用滤波片通过曝光波段的光，预对准用滤波片和曝光用滤波片之一置于工作状态。本发明提出的硅片处理装置，硅片边缘曝光及预对准使用同一光源和同一光学镜头、传感器及硅片旋转台，提高了能量利用率，降低了整套系统的成本，同时也提高了整套系统的可靠性和紧凑性。
文档编号H01L21/00GK102842485SQ201110172219
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者李中秋, 徐兵, 李志丹 申请人:上海微电子装备有限公司