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TWI668525B - 邊緣曝光工具及用於邊緣曝光的方法 - Google Patents

邊緣曝光工具及用於邊緣曝光的方法 Download PDF

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TWI668525B
TWI668525B TW107120741A TW107120741A TWI668525B TW I668525 B TWI668525 B TW I668525B TW 107120741 A TW107120741 A TW 107120741A TW 107120741 A TW107120741 A TW 107120741A TW I668525 B TWI668525 B TW I668525B
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led
exposure
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edge
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TW107120741A
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王英豪
Ying-hao WANG
鍾嘉麒
Chia-Chi Chung
鍾含智
Han-Chih Chung
林裕翔
Yu-Xiang Lin
林育賢
Yu-Shine Lin
吳育恆
Yu-Hen Wu
許瀚文
Han-Wen Hsu
Original Assignee
台灣積體電路製造股份有限公司
Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd.
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Abstract

一種具有發光二極體(LED)的邊緣曝光工具，以及一 種用於使用LED的邊緣曝光的方法。在一些實施例中，邊緣曝光工具包括處理腔室、工件台、LED以及控制器。工件台在處理腔室中且被配置成支撐經感光層覆蓋的工件。LED在處理腔室中且被配置成朝向工件發射輻射。控制器被配置成控制LED以將感光層的邊緣部分而非感光層的中心部分曝光於藉由LED發射的輻射。感光層的邊緣部分以閉合路徑沿工件的邊緣延伸以封閉感光層的中心部分。

Description

邊緣曝光工具及用於邊緣曝光的方法
本發明的實施例是有關於一種邊緣曝光工具及用於邊緣曝光的方法。
積體電路(integrated circuit；IC)製造業在過去數十年內已經歷指數增長。隨著IC的發展，功能密度(亦即，每晶片區域的互連元件的數目)一般而言已增加而幾何大小(亦即，可產生的最小組件)一般而言已減小。IC的演進的發展包含微影(photolithography)。微影為用於將幾何圖案從光罩幕(photomask)或光罩(photoreticle)轉移至基底的技術。
本發明的一實施例提供一種用於邊緣曝光的方法，所述方法包括：接納經感光層覆蓋的工件；以及將所述感光層的邊緣部分而非所述感光層的中心部分曝光於藉由發光二極體產生的輻射，其中所述感光層的所述邊緣部分以閉合路徑沿所述工件的邊緣延伸以封閉所述感光層的所述中心部分。
本發明的一實施例提供一種邊緣曝光工具，包括：處理腔室；在所述處理腔室中的工件台，其中所述處理腔室被配置成支撐經感光層覆蓋的工件；在所述處理腔室中的發光二極體，其中所述發光二極體被配置成朝向所述工件發射輻射；以及控制器，被配置成控制所述發光二極體以將所述感光層的邊緣部分而非所述感光層的中心部分曝光於藉由所述發光二極體發射的所述輻射，其中所述感光層的所述邊緣部分以閉合路徑沿所述工件的邊緣延伸以封閉所述感光層的所述中心部分。
本發明的一實施例提供一種用於邊緣曝光的方法，所述方法包括：將晶圓配置於處理腔室內，其中所述晶圓經感光層覆蓋；將所述感光層的邊緣部分而非所述感光層的中心部分曝光於藉由發光二極體產生的紫外線輻射，其中所述紫外線輻射以化學方式改變所述感光層的所述邊緣部分，其中所述感光層的所述邊緣部分以閉合路徑沿所述晶圓的邊緣延伸以合圍所述感光層的所述中心部分，且其中所述發光二極體在所述處理腔室中；以及在所述曝光期間使所述晶圓旋轉。
100‧‧‧橫截面圖
102‧‧‧邊緣曝光工具
104‧‧‧處理腔室
106‧‧‧工件台
106s‧‧‧支撐表面
108‧‧‧LED外殼
110‧‧‧工件
110'‧‧‧第一工件
110"‧‧‧第二工件
110d‧‧‧晶粒區域
110n‧‧‧缺口
110s‧‧‧基底
110s'‧‧‧第一基底
110s"‧‧‧第二基底
110t‧‧‧目標層
110t'‧‧‧第一目標層
110t"‧‧‧第二目標層
112‧‧‧感光層
112'‧‧‧第一感光層
112"‧‧‧第二感光層
112am‧‧‧對準標記部分
112c‧‧‧中心部分
112e‧‧‧邊緣部分
112e'‧‧‧邊緣部分
112id‧‧‧工件識別部分
112p‧‧‧圖案部分
114‧‧‧LED
116‧‧‧輻射
118‧‧‧LED透鏡
120‧‧‧LED驅動器
122‧‧‧控制器
122e‧‧‧曝光控制器
122l‧‧‧LED控制器
122lt‧‧‧查找表
200‧‧‧曲線圖
300‧‧‧視圖
400‧‧‧頂部佈局圖
402‧‧‧對準標記
404‧‧‧識別符
500A‧‧‧橫截面圖
500B‧‧‧頂部佈局圖
502‧‧‧工件台馬達總成
504‧‧‧機械臂
506‧‧‧第二LED透鏡
508‧‧‧安裝結構
510‧‧‧成像結構
510i‧‧‧影像感測器
512‧‧‧臂馬達總成
600‧‧‧橫截面圖
602‧‧‧溫度感測器
700‧‧‧橫截面圖
800‧‧‧橫截面圖
900A‧‧‧視圖
900B‧‧‧視圖
902‧‧‧旋轉塗佈工具
904‧‧‧處理腔室
906‧‧‧工件台
908‧‧‧感光性材料
910‧‧‧感光性材料源
912‧‧‧噴嘴
1000A‧‧‧視圖
1000B‧‧‧視圖
1100A‧‧‧視圖
1100B‧‧‧視圖
1102‧‧‧顯影工具
1104‧‧‧處理腔室
1106‧‧‧工件台
1108‧‧‧化學顯影劑
1110‧‧‧顯影劑源
1112‧‧‧噴嘴
1200A‧‧‧視圖
1200B‧‧‧視圖
1202‧‧‧經圖案化輻射
1204‧‧‧微影曝光工具
1206‧‧‧處理腔室
1208‧‧‧工件台
1210‧‧‧未經圖案化輻射
1212‧‧‧輻射源
1214‧‧‧光遮罩或光罩
1300A‧‧‧視圖
1300B‧‧‧視圖
1400A‧‧‧視圖
1400B‧‧‧視圖
1402‧‧‧蝕刻工具
1404‧‧‧處理腔室
1406‧‧‧工件台
1408‧‧‧電漿
1410‧‧‧電漿源
1500A‧‧‧視圖
1500B‧‧‧視圖
1502‧‧‧電漿灰化工具
1504‧‧‧處理腔室
1506‧‧‧工件台
1508‧‧‧電漿
1510‧‧‧電漿源
1600‧‧‧流程圖
1602‧‧‧動作
1604‧‧‧動作
1606‧‧‧動作
1608‧‧‧動作
1610‧‧‧動作
1612‧‧‧動作
1614‧‧‧動作
1700‧‧‧橫截面圖
1800‧‧‧橫截面圖
1900‧‧‧流程圖
1902‧‧‧動作
1904‧‧‧動作
1906‧‧‧動作
1908‧‧‧動作
1910‧‧‧動作
C‧‧‧中心軸
C'‧‧‧中心軸
C"‧‧‧中心軸
D‧‧‧距離
T‧‧‧厚度
當結合附圖閱讀時，自以下詳細描述最佳地理解本發明的態樣。應注意，根據業界中的標準慣例，各種特徵未按比例繪製。實際上，為論述清楚起見，可任意增大或減小各種特徵的尺寸。
圖1說明使用發光二極體(light-emitting diode；LED)的邊緣曝光工具的一些實施例的橫截面圖。
圖2說明圖1的LED的輸出的一些實施例的曲線圖。
圖3說明基於感光性材料來判定圖1的LED的強度的查找表的一些實施例的曲線圖。
圖4說明在使用圖1的邊緣曝光工具的邊緣曝光及顯影之後的感光層的一些實施例的頂部佈局圖。
圖5A及圖5B說明圖1的邊緣曝光工具的一些更詳細實施例的各種視圖。
圖6至圖8說明圖1的邊緣曝光工具的各種其他更詳細實施例的橫截面圖。
圖9A及圖9B至圖15A及圖15B說明使用LED的邊緣曝光的方法的一些實施例的一系列視圖。
圖16說明圖9A及圖9B至圖15A及圖15B的方法的一些實施例的流程圖。
圖17及圖18說明對分別由不同感光性材料覆蓋的多個工件的基於LED的邊緣曝光的一系列橫截面圖。
圖19說明用於執行圖17及圖18的基於LED的邊緣曝光的方法的一些實施例的流程圖。
本揭露內容提供用於實施本揭露的不同特徵的多個不同實施例或實例。下文描述組件及配置的特定實例以簡化本揭露。當然，此等組件及配置僅為實例且並不意欲為限制性的。舉例而言，在以下描述中，第一特徵在第二特徵上方或上的形成可包含第一特徵及第二特徵直接接觸地形成的實施例，且亦可包含 額外特徵可在第一特徵與第二特徵之間形成使得第一特徵與第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本揭露可在各種實例中重複參考數字及/或字母。此重複是出於簡單性及清晰性的目的，且本身並不指示所論述的各種實施例及/或組態之間的關係。
此外，空間相對術語，諸如「在...下方」、「下方」、「下部」、「上方」、「上部」及類似者，在本文中可為了易於描述而用於描述一個元件或特徵與如所說明圖式中所說明的其他元件或特徵的關係。除圖中所描繪的定向以外，空間相對術語意欲涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。設備可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)且本文中所使用的空間相對描述詞可同樣相應地進行解譯。
根據微影製程，光阻層藉由旋轉塗佈製程形成，從而覆蓋晶圓的前側。輻射產生且通過光罩幕或光罩以圖案化輻射。光阻層曝光於經圖案化輻射，且隨後經顯影。所述曝光以化學方式改變光阻層的部分，經圖案化輻射沖射於所述部分上以將經圖案化輻射的圖案轉移至光阻層。視用於光阻層的光阻類型(例如，正型或負型)而定，顯影移除光阻層的化學變化的部分或光阻層的並未化學變化的部分，由此使光阻層中的圖案顯影。
微影製程的挑戰在於旋轉塗佈製程通過在晶圓圍繞晶圓的中心旋轉時將液態光阻分配至中心上來形成光阻層。因為晶圓正旋轉，離心力使液體向外移動至晶圓的邊緣。理想地，光阻將均勻分佈在晶圓上，使得光阻層具有實質上均勻厚度。然而，實際上，光阻積聚在晶圓的邊緣處，使得光阻層相對於晶圓的中心在晶圓的邊緣處具有增加的厚度。此外，光阻環繞晶圓的邊緣 包覆(edge wrapping)至晶圓的背側。光阻層的增加的厚度可引起例如晶圓的中心與晶圓的邊緣之間的曝光變化，及/或可導致對晶圓的邊緣處的圖案的臨界尺寸的不良控制。此外，邊緣包覆可在微影製程期間及在後續處理期間導致例如所使用處理工具的污染。
上述技術挑戰的解決方案為邊緣珠粒移除(edge bead removal；EBR)，其中移除在晶圓的邊緣處或其附近而非在光阻層的中心部分處的光阻層的邊緣部分。EBR包括晶圓邊緣曝光(wafer edge exposure；WEE)，其中邊緣部分曝光於輻射且隨後經顯影以從晶圓的前側移除邊緣部分。WEE的挑戰在於輻射藉由水銀氙燈產生，其獲取成本高、操作成本高、維護成本高，且具有相對短的使用壽命。此外，水銀氙燈遠離進行曝光的製程工具，此尤其由於其較大大小及複雜度，使得輻射導引件(例如，光纖纜線)將輻射從水銀氙燈轉移至製程工具。此外，水銀氙燈不能即刻接通及斷開，使得快門閘控由水銀氙燈產生的輻射。輻射導引件及快門進一步增加水銀氙燈的成本及複雜度。
鑒於前述內容，本申請案的各種實施例是關於一種具有發光二極體(LED)的邊緣曝光工具，以及一種使用LED的邊緣曝光的方法。在一些實施例中，邊緣曝光工具包括處理腔室、工件台、LED以及控制器。工件台在處理腔室中且被配置成支撐經感光層覆蓋的工件。LED在處理腔室中且被配置成朝向工件發射輻射。控制器被配置成控制LED以將感光層的邊緣部分而非感光層的中心部分曝光於藉由LED發射的輻射。感光層的邊緣部分以閉合路徑沿工件的邊緣延伸以封閉感光層的中心部分。
藉由將LED用於邊緣曝光，成本較低。舉例而言，由於LED相對於水銀氙燈的結構較簡化，因此具有低獲取成本、低操作成本以及低維護成本。此外，LED相對於水銀氙燈具有長使用壽命。此外，LED在處理腔室中，使得LED並不依賴於成本高且複雜的輻射導引件。此外，LED可幾乎即刻地在打開狀態與關閉狀態之間變化，使得LED並不依賴於成本高且複雜的快門。此外，LED可以最小成本改造現有的邊緣曝光工具。舉例而言，水銀氙燈的快門的開啟或閉合命令可以藉由低成本微控制器轉換成LED的打開或關閉命令。
參考圖1，提供基於LED的邊緣曝光工具102的一些實施例的橫截面圖100。如所說明，處理腔室104接納工件台106及LED外殼108。在一些實施例中，處理腔室104內的溫度、處理腔室104內的壓力、處理腔室104內的氣體濃度或前述的任何組合可相對於處理腔室104的周圍環境受控制及/或改變。工件台106被配置成在工件台106的支撐表面106s上支撐工件110。此外，工件台106被配置成圍繞工件台106的中心軸C使工件110旋轉，所述中心軸在支撐表面106s的中心處且與支撐表面106s正交。此類旋轉可例如藉由電動馬達或與工件台106相關聯的某一其他機械裝置來達成。
工件110覆蓋有感光層112。感光層112可例如為或包括光阻或某一其他合適的感光性材料。在一些實施例中，感光層112具有自中心軸C至工件110的邊緣增加的不均勻厚度T。如下文所見，此可能例如歸因於執行以形成感光層112的製程。在一些實施例中，工件110具有圓形的平面頂部佈局(在橫截面圖100 內不可見)。在一些實施例中，工件110為或包括半導體基底。半導體基底可為例如塊狀單晶矽基底、絕緣層上矽(silicon-on-insulator；SOI)基底、鍺基底、III-V族基底，或某一其他合適的半導體基底。此外，半導體基底可為例如300公釐(mm)的晶圓、450公釐的晶圓，或某一其他合適的晶圓。在一些實施例中，工件110進一步包括配置於半導體基底上及/或堆疊在半導體基底上的一或多個額外層及/或結構。舉例而言，工件110可包括上覆於半導體基底且部分地由所述半導體基底限定的多個半導體裝置。作為另一實例，工件110可包括半導體裝置，且可進一步包括上覆於且電耦接至所述半導體裝置的後段工藝(back-end-of-line；BEOL)金屬化堆疊。半導體裝置可為或包括例如金屬氧化物半導體(metal-oxide-semiconductor；MOS)裝置或某一其他合適的半導體裝置。
LED外殼108容納及保護LED 114。在一些實施例中，LED外殼108具有高熱導率，以便耗散由LED 114產生的熱量。舉例而言，LED外殼108可為銅、鋁，或具有高導熱的某一其他合適的材料。「高」熱導率可例如為具有超過約200瓦/公尺克耳文(W/m K)、約300W/m K或約400W/m K的熱導率的材料。熱量減少LED 114的使用壽命，使得用LED外殼108耗散由LED 114產生的熱量可增加LED 114的使用壽命。在一些實施例中，LED外殼108在工件台106的側面及/或上覆於感光層112的邊緣部分112e。
感光層112的邊緣部分112e為感光層112的在工件110的邊緣側壁處或附近的部分，且在閉合路徑(在橫截面圖100內 不可見)中延伸以完全地封閉感光層112的中心部分112c。舉例而言，邊緣部分112e可具有環形頂部佈局或某一其他合適的閉合路徑頂部佈局。中心部分112c可例如具有圓形頂部佈局(在橫截面圖100內不可見)或某一其他合適的頂部佈局。此外，邊緣部分112e可以是感光層112的部分，例如離工件110的邊緣側壁距離D內的感光層112的部分，其中距離D為約2公釐至4公釐、約3.5公釐至4.0公釐、約0.5公釐至3.0公釐、約0.5公釐至2.5公釐、約0.5公釐至1.0公釐，或低於約2公釐。
LED 114被配置成產生輻射116且朝向感光層112的邊緣部分112e發射輻射。LED 114可為例如雷射LED或某一其他合適的LED。輻射116可為或包括例如紫外線(UV)輻射、引起感光層112的化學變化的某一其他輻射，或適合於邊緣曝光的某一其他輻射。如本文中所使用，UV輻射可為或包括例如波長在約10奈米(nm)至400奈米、約200奈米至400奈米、約10奈米至121奈米、約10奈米至200奈米，或約300奈米至450奈米之間的輻射。在一些實施例中，LED透鏡118鄰近LED 114及/或鄰接LED外殼108。LED透鏡118可例如將輻射116聚焦於感光層112的邊緣部分112e上，及/或可例如按指定路線將輻射116準直至感光層112的邊緣部分112e。
LED驅動器120驅動LED 114。舉例而言，LED驅動器120在LED 114兩端施加電壓，且調節流經LED 114的電流以驅動LED 114。此外，LED驅動器120使LED 114在打開狀態與關閉狀態之間變化，且設定LED 114的強度。LED 114的強度與用於LED 114的驅動電流成正比，使得LED驅動器120增加驅動電 流以提高強度且減少驅動電流以降低強度。針對給定強度的驅動電流可例如使用查找表或描述驅動電流與強度之間的關係的數學函數判定。在一些實施例中，LED驅動器120基於來自控制器122的指令驅動LED 114。舉例而言，LED驅動器120可自控制器122接收打開命令及關閉命令，且可分別回應於命令使LED 114變成打開狀態及關閉狀態。作為另一實例，LED驅動器120可自控制器122接收強度設定，且可回應於強度設定用電流驅動LED 114以獲得所述強度。LED驅動器120可例如由電子電路實施，且可或可不具有微控制器及/或微處理器。
控制器122控制LED驅動器120且協調邊緣曝光工具102的操作。在一些實施例中，控制器122為或包括一或多個電子記憶體及一或多個電子處理器。一或多個電子處理器可，舉例而言，對一或多個電子記憶體執行處理器可執行指令以執行控制器122(下文描述)的功能。此外，在一些實施例中，控制器122為或包括微控制器、特殊應用積體電路(application-specific integrated circuit；ASIC)、一些其他合適的電子裝置及/或電路，或前述的任何組合。如本文中所使用，具有後綴「(s)」的術語(例如，裝置或電路)可為單數或複數。
在邊緣曝光工具102的使用期間，工件110置放於工件台106上。控制器122控制工件台106以使工件110旋轉。此外，當工件110旋轉時，控制器122控制LED驅動器120以將感光層112的邊緣部分112e曝光於輻射116而無需將感光層112的剩餘部分曝光於輻射116。此類曝光繼續直至感光層112的邊緣部分112e完全曝光為止。所述曝光以化學方式變化感光層112的邊緣 部分112e，由此可移除邊緣部分112e。舉例而言，化學顯影劑可塗覆至感光層112以移除感光層112的邊緣部分112e而無需移除感光層112的剩餘部分。
藉由將LED 114用於邊緣曝光，成本較低。舉例而言，LED 114歸因於其簡化結構具有低獲取成本、低設置成本、低操作成本以及低維護成本。此外，LED 114具有長使用壽命。此外，LED 114在處理腔室104中，使得LED 114並不依賴於成本高且複雜的輻射導引件。此外，LED 114可幾乎即刻地在打開狀態與關閉狀態之間變化，使得LED 114並不依賴於成本高且複雜的快門。
在一些實施例中，LED 114在邊緣曝光期間連續打開。在此類實施例中的一些中，控制器122指示LED驅動器120何時使LED 114變成打開狀態及何時使LED 114變成關閉狀態。在一些實施例中，LED 114的打開/關閉狀態在曝光期間經脈寬調變(pulsed width modulation)。舉例而言，LED 114的打開/關閉狀態具有50%的工作週期(亦即，打開/關閉時間比為1：1)。作為另一實例，LED 114的打開/關閉狀態具有20%的工作週期(亦即，打開/關閉時間比為1：4)。LED 114的打開/關閉狀態的脈寬調變使LED 114保持低溫且相對於連續打開曝光提高LED 114的使用壽命。在此類實施例中，LED驅動器120實施脈寬調變，且控制器122指示LED驅動器120何時開始脈寬調變及何時結束脈寬調變。在其他實施例中，控制器122實施脈寬調變且指示LED驅動器120何時使LED 114變成打開狀態及何時使LED 114變成關閉狀態。
在一些實施例中，LED 114的強度在邊緣曝光期間受到限制。限制LED 114的強度使LED 114的溫度降低，其相對於全開強度曝光提高LED 114的使用壽命。舉例而言，在LED 114在曝光期間連續打開的情況下，將LED 114的強度限於約60%至70%、約65%至70%，或約50%至80%可使LED 114的使用壽命增加約3倍至4倍、約2倍至6倍，或約3.0倍至3.5倍。作為另一實例，在LED 114的打開/關閉狀態用50%工作週期脈寬調變，且LED 114的強度限於約60%至70%、約65%至70%，或約50%至80%的情況下，LED 114的使用壽命可增加約6倍至7倍、約5倍至8倍，或約6.5倍至6.8倍。
在一些實施例中，邊緣曝光工具102與各自具有不同曝光強度的多種不同感光性材料一起使用。舉例而言，邊緣曝光工具102可對被具有50%曝光強度的第一感光性材料覆蓋的第一工件執行邊緣曝光，且可進一步對被具有70%或85%曝光強度的第二感光性材料覆蓋的第二工件執行邊緣曝光。此外，在一些實施例中，LED 114的強度取決於所曝光的感光性材料(例如，感光層112的材料)改變。在一些實施例中，控制器122監測感光性材料且向LED驅動器120指示在曝光期間使用的強度。此外，在一些實施例中，控制器122維持由感光性材料索引且描述每一感光性材料的曝光強度的查找表122lt。
藉由基於感光性材料改變LED 114的強度，LED 114的使用壽命可提高。舉例而言，當LED 114的強度基於感光性材料改變時，LED 114的打開/關閉狀態經脈寬調變，LED 114的使用壽命可例如增加約6倍至9倍、約7倍至8倍，或約7.5倍至8.0 倍。
一些感光性材料相對於其他感光性材料具有高曝光強度。在高曝光強度下操作LED 114使得LED 114在高溫下操作，其比當LED 114在低曝光強度且因此低溫下操作時更快地減少LED 114的使用壽命。此外，在不基於感光性材料改變LED 114的強度的情況下，LED 114在可能的感光性材料的最高曝光強度下操作以確保充分地輻照可能的感光性材料中的每一者。此無關於感光性材料是否實際上取決於此高曝光強度而受輻照。因此，對於具有低曝光強度的感光性材料，LED 114的使用壽命不必要地減少。此外，基於感光性材料改變LED 114的強度提高LED 114的使用壽命。
雖然前述內容著重於在邊緣曝光工具102內使用LED 114，但LED 114可與其他類型的曝光工具一起使用。舉例而言，LED 114可用於曝光工具，在所述曝光工具中藉由LED 114產生的輻射穿過光罩或光罩幕傳遞至感光層以將光罩或光罩幕的圖案轉移至感光層。
參考圖2，提供圖1的LED 114的輸出的一些實施例的曲線圖200。如所說明，在邊緣曝光期間，LED 114的打開/關閉狀態經脈寬調變。舉例而言，LED 114在打開狀態與關閉狀態之間交替。在一些實施例中，LED 114在每一週期的打開時間T on 與LED 114在每一週期的關閉時間T off 相同(亦即脈寬調變的工作週期為約50%)。在一些實施例中，LED 114的打開時間T on 與LED 114的關閉時間T off 不同。舉例而言，打開時間T on 與關閉時間T off 之間的比可為約1：4、約2：5、約1：6，或約3：7。在一些實 施例中，LED 114的關閉時間T off 為零(亦即脈寬調變的工作週期為約100%)。
參考圖3，提供圖1的查找表122lt的一些實施例的視圖300。如所說明，查找表122lt具有針對N種不同感光性材料的曝光強度，其中N為大於一的整數值。如上所指出，在邊緣曝光工具102的一些實施例中，圖1的LED 114的強度取決於在邊緣曝光期間所使用的感光性材料而改變。
參考圖4，提供在使用圖1的邊緣曝光工具102邊緣曝光及顯影之後的工件110及感光層112的一些實施例的頂部佈局圖400。如所說明，已移除感光層112的邊緣部分112e(參見圖1)，由此保留感光層112的中心部分112c且部分地使工件110露出。
在一些實施例中，工件110包含用於將工件110粗略對準至圖1的工件台106的缺口110n。此外，在一些實施例中，邊緣曝光使感光層112的對準標記部分及/或感光層112的工件識別部分曝光，使得此感光層112的此等部分在顯影期間移除。感光層112的對準標記部分由感光層112的中心部分112c包圍且將對準標記(alignment mark,AM)402覆蓋於工件110上。對準標記402在後續微影製程期間可例如用於光罩或光罩幕至工件110的精細對準。感光層112的工件識別部分亦由感光層112的中心部分112c包圍且覆蓋工件110的識別符(identifier,ID)404。
參考圖5A，提供圖1的邊緣曝光工具102的一些更詳細實施例的橫截面圖500A。如所說明，工件台馬達總成502被配置成使工件台106旋轉。工件台馬達總成502受控制器122控制且可為或包括例如電動馬達或某一其他合適的機械裝置。此外， LED外殼108由機械臂504支撐。在一些實施例中，LED外殼108藉由安裝結構508連接至第二LED透鏡506，及/或藉由安裝結構508安裝至機械臂504。
第二LED透鏡506可例如朝向感光層112的邊緣部分112e聚焦輻射116，及/或可例如按指定路線將輻射116準直至邊緣部分112e。在一些實施例中，LED透鏡118準直輻射116，而第二LED透鏡506朝向感光層112的邊緣部分112e聚焦輻射116，或反之亦然。在其他實施例中，省略LED透鏡118且第二LED透鏡506準直輻射116，及/或朝向感光層112的邊緣部分112e聚焦輻射116。
成像結構510在工件台106的側面且包括影像感測器510i。影像感測器510i被配置成跨越影像感測器510i的光接收表面感測入射輻射。此外，影像感測器510i在工件110的邊緣部分112e之下。影像感測器510i可為或包括例如電荷耦合裝置(charge-coupled device；CCD)影像感測器、互補金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide-semiconductor；CMOS)影像感測器，或某一其他類型的影像感測器。
在一些實施例中，影像感測器510i提供用於維持LED 114的所要強度的反饋。對於給定驅動電流，LED 114的強度可自所要強度逐漸降低。因此，驅動電流可基於來自影像感測器510i的反饋逐漸增加以補償強度的逐漸降低。舉例而言，若所要強度為X且所感測的強度為Y，Y低於X，則驅動電流可增加直至X等於Y為止。強度的降低可例如歸因於LED 114的溫度的增加及/或LED 114的總打開時間的增加。對於給定驅動電流，LED 114 的強度亦可自所要強度逐漸增加。因此，驅動電流可基於來自影像感測器510i的反饋逐漸減小以補償強度的逐漸增加。舉例而言，若所要強度為X且所感測的強度為Y，Y高於X，則驅動電流可減小直至X等於Y為止。強度的增加可例如歸因於LED 114的溫度的降低。在一些實施例中，LED驅動器120監測影像感測器510i且改變驅動電流(如上文所描述)以補償LED 114的強度的變化而不涉及控制器122。在其他實施例中，控制器122監測影像感測器510i且指示LED驅動器120改變驅動電流(如上文所描述)以補償LED 114的強度的變化。
在一些實施例中，影像感測器510i用於光學定位工件110的邊緣以增強LED外殼108至邊緣的對準。舉例而言，影像感測器510i可移動至與工件110橫向間隔開的位置，且可接著逐漸朝向工件台106的中心移動直至工件110的邊緣用影像感測器510i光學偵測為止。
參考圖5B，提供圖5A的邊緣曝光工具102的一些更詳細實施例的頂部佈局圖500B。如所說明，感光層112的邊緣部分112e在閉合路徑中橫向地延伸以封閉感光層112的中心部分112c。舉例而言，感光層112的邊緣部分112e可具有環形頂部佈局或某一其他合適的閉合路徑頂部佈局。此外，感光層112的對準標記部分112am及感光層112的工件識別部分112id由感光層112的中心部分112c包圍。亦說明，機械臂504連接至臂馬達總成512。臂馬達總成512受控制器122控制。臂馬達總成512可例如使機械臂504旋轉及/或疊縮機械臂504以在工件110上移動LED外殼108。
參考圖6，提供圖1的邊緣曝光工具102的一些更詳細實施例的橫截面圖600。如所說明，省略成像結構510且LED外殼108進一步容納及保護溫度感測器602。溫度感測器602可例如為熱敏電阻或某一其他合適的溫度感測器。
在一些實施例中，LED 114的驅動電流隨LED 114的溫度變化而變化，以便將LED 114維持在所要強度。舉例而言，對於給定驅動電流，LED 114的強度可隨LED 114的溫度增加而降低。因此，驅動電流可隨LED 114的溫度增加而增加以補償強度的降低。作為另一實例，對於給定的驅動電流，LED 114的強度可隨LED 114的溫度降低而增加。因此，驅動電流可隨LED 114的溫度降低而減少以補償強度的提昇。LED 114的溫度可例如用溫度感測器602監測，且驅動電流的增加或減少的程度可例如使用查找表或針對固定強度描述驅動電流與溫度之間的關係的數學函數判定。在一些實施例中，LED驅動器120監測LED 114的溫度且改變驅動電流(如上文所描述)以補償LED 114的強度的變化而不涉及控制器122。在其他實施例中，控制器122監測LED 114的溫度且指示LED驅動器120改變驅動電流(如上文所描述)以補償LED 114的強度的變化。
在一些實施例中，流經LED 114的電流隨LED 114的總打開時間增加而增加，以便將LED 114維持在所要強度。舉例而言，對於給定驅動電流，LED 114的強度可隨LED 114的總打開時間增加而降低。因此，驅動電流可隨LED 114的總打開時間增加而增加以補償強度的降低。LED 114的總打開時間可例如由計時器追蹤且存儲在快閃記憶體或某一其他非揮發性記憶體中。驅 動電流的增加的程度可例如使用查找表或針對固定強度描述驅動電流與總打開時間之間的關係的數學函數判定。在一些實施例中，LED驅動器120監測LED 114的總打開時間且增加驅動電流(如上文所描述)以補償LED 114的強度的變化而不涉及控制器122。在其他實施例中，控制器122監測LED 114的總打開時間(如上文所描述)且指示LED驅動器120改變驅動電流(如上文所描述)以補償LED 114的強度的變化。
參考圖7，提供圖1的邊緣曝光工具102的一些更詳細實施例的橫截面圖700。如所說明，圖7為圖5A的變型，其進一步包含圖6的溫度感測器602。溫度感測器602及/或影像感測器510i可例如用於(如關於圖5A及圖6所描述)在LED 114總打開時間增加時及在LED 114的溫度變化時將LED 114的強度維持在所要位準。
參考圖8，提供圖1的邊緣曝光工具102的一些更詳細實施例的橫截面圖800。如所說明，圖8為圖7的變型，其中圖7的控制器122用曝光控制器122e及LED控制器122l兩者替代。如下文將解釋，圖8的實施例說明如何改造邊緣曝光工具以使用LED 114來替代燈，諸如水銀氙燈或某一其他合適的燈。
曝光控制器122e如同其控制燈一般控制LED控制器122l。LED控制器122l基於自曝光控制器122e接收到的命令藉由將所接收到的命令轉譯成可由LED驅動器120解讀的命令且隨後將所轉譯的命令提供至LED驅動器120來控制LED驅動器120。舉例而言，燈可不能夠在打開狀態與關閉狀態之間即刻變化，使得快門可與燈一起使用以閘控由燈產生的輻射。此外，快門開啟 的程度可用於控制感光性材料藉由燈輻照的強度。因此，LED控制器122l可自曝光控制器122e接收快門開啟命令、快門閉合命令、照度增強命令、照度下降命令，或前述的任何組合。由於LED 114可即刻或幾乎即刻地在打開狀態與關閉狀態之間變化，快門開啟及閉合命令可藉由LED控制器122l分別轉譯成打開命令及關閉命令。由於LED 114的強度隨功率變化，照度增強及下降命令可藉由LED控制器122l分別轉譯成功率增大命令及功率減小命令。功率增大及減小命令可例如藉由分別增加及減小流經LED 114的驅動電流由LED驅動器120實施。
鑒於前述內容，應瞭解，當改造邊緣曝光工具以使用LED 114替代燈時，不必修改曝光控制器122e，由此節省時間及金錢。LED控制器122l表示虛擬快門(亦即模擬快門)，且將用於虛擬快門的命令轉譯成用於LED 114的命令，使得曝光控制器122e管理燈與LED 114之間的差異。此外，雖然未繪示，但應瞭解，溫度感測器602及/或成像結構510可在其他實施例中省略，所述成像結構及溫度感測器的實例分別在圖5A及圖6中說明。
在一些實施例中，LED控制器122l及曝光控制器122e中的每一者為或包括一或多個電子記憶體及一或多個電子處理器。一或多個電子處理器可例如對一或多個電子記憶體執行處理器可執行指令以執行控制器(例如，LED控制器122l或曝光控制器122e)的功能。此外，在一些實施例中，LED控制器122l及曝光控制器122e中的每一者為或包括微控制器、ASIC、一些其他合適的電子裝置及/或電路，或前述的任何組合。
參考圖9A及圖9B至圖15A及圖15B，提供使用基於 LED的邊緣曝光的工件110的方法的一些實施例的一系列視圖900A及視圖900B至視圖1500A及視圖1500B。具有後綴「A」的圖為橫截面圖。具有後綴「B」的圖為工件110的頂部佈局視圖且對應於具有後綴「A」的相似編號的圖。
如圖9A及圖9B的視圖900A、視圖900B所說明，感光層112沈積於工件110上。感光層112包括邊緣部分112e及中心部分112c。邊緣部分112e為感光層112的在工件110的邊緣側壁處或附近的部分且延伸以完全地封閉中心部分112c。參見圖9B。此外，邊緣部分112e可以是感光層112的部分，例如離工件110的邊緣側壁距離D內的感光層112的部分，其中距離D為約2公釐至4公釐、約1.0公釐至1.5公釐、約3.5公釐至4.0公釐、約0.5公釐至3.0公釐、約0.5公釐至2.5公釐、約0.5公釐至1.0公釐，或低於約2公釐。在一些實施例中，感光層112進一步包括由中心部分112c包圍的對準標記部分112am及/或工件識別部分112id。參見圖9B。對準標記部分112am上覆於工件110的對準標記(不可見)，且工件識別部分112id上覆於工件110的ID(不可見)。感光層112可例如為光阻或某一其他合適的感光性材料。
工件110包括基底110s及上覆於基底110s的目標層110t。如下文所見，目標層110t為圖案藉由微影所轉移至的工件110的層。目標層110t可為或包括例如氧化矽、氮化矽、多晶矽、銅、鋁銅、鋁、氮化鈦、氮化組、一些其他合適的材料，或前述的任何組合。在一些實施例中，基底110s為或包括半導體基底。在一些實施例中，基底110s進一步包括配置於半導體基底及/或堆疊在半導體基底上的一或多個額外層及/或結構。
在一些實施例中，使用旋轉塗佈工具902執行感光層112的沈積。在一些實施例中，用於沈積感光層112的製程包括在旋轉塗佈工具902的處理腔室904內將工件110配置於旋轉塗佈工具902的工件台906上。在一些實施例中，工件110包括缺口110n以有助於對準至工件台906。工件台906及工件110接著圍繞工件台906的中心軸C'旋轉。此外，當工件110旋轉時，感光性材料908以液體形式在中心軸C'處或附近沈積至工件110上。感光性材料908可例如經由噴嘴912自感光性材料源910提供至工件110。因為工件110正旋轉，離心力使感光性材料908向外移動至工件110的邊緣，由此定義出感光層112。理想地，感光性材料908將均勻分佈在工件110上，使得感光層112將具有自中心軸C'至工件110的邊緣均勻或實質上均勻的厚度T。然而，實際上，感光性材料908積聚在工件110的邊緣處，使得感光層112的厚度T自中心軸C'至工件110的邊緣增加。
如圖10A及圖10B的視圖1000A、視圖1000B所說明，使用圖1、圖5A、圖5B以及圖6至圖8中的任一者中的邊緣曝光工具102對工件110進行邊緣曝光。邊緣曝光將感光層112的邊緣部分112e曝光於來自LED 114的輻射116而不將感光層112的中心部分112c曝光於輻射116。邊緣曝光以化學方式改變邊緣部分112e，而非中心部分112c，由此允許藉由化學顯影劑移除邊緣部分112e而不移除中心部分112c。輻射116可為或包括例如UV輻射或適合於邊緣曝光的某一其他輻射，及/或可具有例如在約10奈米至400奈米、約200奈米至400奈米、約10奈米至121奈米、約10奈米至200，或約300奈米至450奈米之間的波長。
藉由將LED 114用於邊緣曝光，成本較低。舉例而言，LED 114具有低獲取成本、低操作成本以及低維護成本。此外，LED 114具有長使用壽命。此外，LED 114在處理腔室104中，使得LED 114並不依賴於成本高且複雜的輻射導引件。此外，LED 114可幾乎即刻地在打開狀態與關閉狀態之間變化，使得LED 114並不依賴於成本高且複雜的快門。此外，LED 114可以最小成本改造成現有的邊緣曝光工具。
在一些實施例中，用於執行邊緣曝光的製程包括在邊緣曝光工具102的處理腔室104內將工件110配置於邊緣曝光工具102的工件台106上。工件台106及工件110圍繞工件台106的中心軸C旋轉，且LED 114在處理腔室104內移動至邊緣部分112e。其後，當工件110正旋轉時，LED 114將邊緣部分112e曝光於輻射116而不將感光層112的剩餘部分曝光於輻射116。此類曝光繼續直至邊緣部分112e完全曝光為止。在一些實施例中，LED 114在邊緣曝光期間連續打開。在一些實施例中，LED 114的打開/關閉狀態在曝光期間經脈寬調變。LED 114的打開/關閉狀態的脈寬調變使LED 114保持低溫且相對於連續打開曝光提高LED 114的使用壽命。在一些實施例中，LED 114的強度在邊緣曝光期間受到限制。限制LED 114的強度可使LED 114的溫度降低，其相對於全開強度曝光提高LED 114的使用壽命。在一些實施例中，LED 114的強度取決於所曝光的感光性材料的類型變化。藉由取決於所曝光的感光性材料類型改變LED 114的強度，LED 114的使用壽命可提高。
圖10A及圖10B的視圖1000A、視圖1000B亦說明， 在一些實施例中，使用圖1、圖5A、圖5B，以及圖6至圖8中的任一者中的邊緣曝光工具102對工件110進行額外曝光。在邊緣曝光期間原位進行額外曝光而不自工件110的位置移動所述工件。額外曝光將感光層112的對準標記部分112am及/或感光層112的工件識別部分112id曝光於來自LED 114的輻射116而不將中心部分112c曝光於輻射116。如同邊緣曝光一樣，額外曝光以化學方式改變感光層112的一或多個經曝光部分(例如，對準標記部分112am)，而非感光層112的一或多個未曝光部分(例如，中心部分112c)，由此允許藉由化學顯影劑移除曝光部分而不移除未曝光部分。
在一些實施例中，用於執行額外曝光的製程包括在處理腔室104內將LED 114移動至感光層112的將曝光於輻射116的每一部分(例如，工件識別部分112id)。在感光層112的將曝光於輻射116的每一部分處，LED 114將所述部分曝光於輻射116而不曝光感光層112的剩餘部分。在一些實施例中，當工件110靜止(例如，並未旋轉)時進行曝光。在其他實施例中，在工件110圍繞中心軸C旋轉時進行曝光。在此等實施例中，將工件110的缺口110n用作參考點以工件110的旋轉來計時曝光，因此僅工件110的所要部分曝光於輻射116。在一些實施例中，LED 114藉由LED驅動器120以與在邊緣曝光期間相同的方式驅動。
如圖11A及圖11B的視圖1100A、視圖1100B所說明，自工件110移除感光層112的邊緣部分112e(參見圖10A及圖10B)，同時保留感光層112的中心部分112c。隨後，此沿工件110的邊緣露出目標層110t。在進行圖10A及圖10B的額外曝光的實 施例中，亦移除感光層112的對準標記部分112am(參見圖10A及圖10B)及/或感光層112的工件識別部分112id(參見圖10A及圖10B)。移除對準標記部分112am使工件110的對準標記402露出。移除工件識別部分112id使工件110的ID 404露出。
在一些實施例中，使用顯影工具1102進行移除。在一些實施例中，用於執行移除的製程包括在顯影工具1102的處理腔室1104內將工件110配置於顯影工具1102的工件台1106上。在一些實施例中，工件110的缺口110n有助於將工件110對準至工件台1106。工件台1106及工件110接著圍繞工件台1106的中心軸C"旋轉。此外，當工件110旋轉時，化學顯影劑1108以液體形式在中心軸C"處或附近沈積至工件110上。化學顯影劑1108可例如經由噴嘴1112自顯影劑源1110提供至工件110。因為工件110正旋轉，離心力使化學顯影劑1108向外移動至工件110的邊緣。化學顯影劑1108與曝光於圖10A及圖10B的輻射116感光層112的一或多個部分反應，且移除感光層112的所述部分。
如圖12A及圖12B的視圖1200A、視圖1200B所說明，感光層112曝光於經圖案化輻射1202。經圖案化輻射1202衝擊的感光層112的圖案部分112p經受化學變化，而感光層112的剩餘部分保持無變化，由此將經圖案化輻射1202的圖案轉移至感光層112。在一些實施例中，工件110包括多個晶粒區域110d，且感光層112在晶粒區域110d中的每一者處單獨地曝光於經圖案化輻射1202。
在一些實施例中，藉由微影曝光工具1204執行曝光。微影曝光工具1204可為例如掃描器及/或步進器。在一些實施例 中，用於執行曝光的製程包括在微影曝光工具1204的處理腔室1206內將工件110配置於微影曝光工具1204的工件台1208上。接著未經圖案化輻射1210藉由輻射源1212產生且通過光罩幕或光罩1214。光罩幕或光罩1214對未經圖案化輻射1210賦予圖案以產生經圖案化輻射1202。經圖案化輻射1202衝擊在感光層112上且將圖案轉移至感光層112。在一些實施例中，工件台1208及/或光罩幕或光罩1214相對於彼此橫向地移動以改變經圖案化輻射1202衝擊在感光層112上的位置。
如圖13A及圖13B的視圖1300A、視圖1300B所說明，自工件110移除感光層112的圖案部分112p(圖12A及圖12B)，同時保留感光層112的剩餘部分。隨後，所述移除使目標層110t中的一些露出。舉例而言，在工件110包括晶粒區域110d的實施例中，所述移除部分地使晶粒區域110d露出。
在一些實施例中，使用顯影工具1102進行移除。在一些實施例中，用於執行移除的製程包括在顯影工具1102的處理腔室1104內將工件110配置於顯影工具1102的工件台1106上。工件台1106及工件110接著圍繞工件台1106的中心軸C"旋轉。此外，當工件110旋轉時，化學顯影劑1108在中心軸C"處或附近沈積至工件110上。因為工件110正旋轉，離心力使化學顯影劑1108向外移動至工件110的邊緣。化學顯影劑1108與曝光於圖12A及圖12B的經圖案化輻射1202的感光層112的圖案部分112p反應，且移除圖案部分112p。
如圖14A及圖14B的視圖1400A、1400B所說明，在具有感光層112的情況下對工件110的目標層110t進行蝕刻。在蝕 刻期間，感光層112充當罩幕，且感光層112的圖案轉移至目標層110t。在一些實施例中，蝕刻的蝕刻劑針對目標層110t具有第一蝕刻速率且針對感光層112具有第二蝕刻速率，其中第一蝕刻速率實質上大於第二蝕刻速率。歸因於第一蝕刻速率與第二蝕刻速率之間的不等性，感光層112在蝕刻期間經最少量地被蝕刻。在一些實施例中，工件110的基底110s充當蝕刻的蝕刻終止層。舉例而言，用於蝕刻的蝕刻劑可針對目標層110t具有第一蝕刻速率且針對基底110s具有第三蝕刻速率，其中第一蝕刻速率實質上大於第三蝕刻速率。歸因於第一蝕刻速率與第三蝕刻速率之間的不等性，基底110s在蝕刻期間最少量地被蝕刻。如上文所使用，「實質上較高」可例如為至少數量級或量級較高，或可例如高約5倍至50倍、高約5倍至20倍，或高約20倍至50倍。
在一些實施例中，使用蝕刻工具1402進行蝕刻。蝕刻工具1402可例如為電漿蝕刻工具、濕式蝕刻工具，或某一其他合適的蝕刻工具。在一些實施例中，用於執行蝕刻的製程包括在蝕刻工具1402的處理腔室1404內將工件110配置於蝕刻工具1402的工件台1406上。此外，電漿1408藉由電漿源1410產生且在適當位置施加至具有感光層112的工件110。
如圖15A及圖15B的視圖1500A、視圖1500B所說明，移除感光層112。在一些實施例中，藉由電漿灰化(plasma ashing)在電漿灰化工具1502內執行移除。在一些實施例中，用於執行電漿灰化的製程包括在電漿灰化工具1502的處理腔室1504內將工件110配置在電漿灰化工具1502的工件台1506上。此外，電漿1508藉由電漿源1510產生且施加至感光層112。
參考圖16，提供圖9A及圖9B至圖15A及圖15B的方法的一些實施例的流程圖1600。
在1602處，感光層形成於工件上，其中工件包括基底及覆蓋所述基底的目標層。參見例如圖9A及圖9B。
在1604處，感光層的邊緣部分曝光於輻射來以化學方式改變邊緣部分，其中輻射藉由LED產生。參見例如圖10A及圖10B。在一些實施例中，感光層的工件識別部分及/或感光層的對準標記部分亦曝光於輻射以化學變化此等一或多個部分。藉由將LED用於邊緣曝光，成本較低。舉例而言，LED具有低獲取成本、低操作成本以及低維護成本。此外，LED具有長使用壽命且可以最小成本改造成現有的邊緣曝光工具
在1606處，化學顯影劑塗覆至感光層以移除感光層的邊緣部分。參見例如圖11A及圖11B。
在1608處，感光層曝光於經圖案化輻射，其中經圖案化輻射衝擊的感光層的圖案部分經受化學變化。參見例如圖12A及圖12B。
在1610處，化學顯影劑塗覆至感光層以移除感光層的圖案部分。參見例如圖13A及圖13B。
在1612處，在目標層中利用感光層在適當位置進行蝕刻以將感光層的圖案轉移至目標層。參見例如圖14A及圖14B。
在1614處，進行電漿灰化以移除感光層。參見例如圖15A及圖15B。
雖然圖16的流程圖1600本文中說明且描述為一系列動作或事件，但應瞭解，不應以限制性意義來解釋此等動作或事件 的所說明次序。舉例而言，除本文中所說明及/或所描述的動作或事件之外，一些動作可與其它動作或事件以不同次序及/或同時出現。此外，並非可需要所有經說明的動作以實施本文中描述的一或多個態樣或實施例，且本文中所描繪的動作中的一或多者可在一或多個單獨動作及/或相位中進行。
在一些實施例中，圖16的1604處的曝光可針對不同工件重複多次，每一工件經感光層覆蓋。舉例而言，圖16的方法可針對不同工件重複多次，使得1604處的曝光可針對不同工件重複多次。此外，在一些實施例中，曝光強度可取決於感光層的感光性材料變化。邊緣曝光可例如在圖1、圖5A、圖5B、以及圖6至圖8中的任一者中的邊緣曝光工具102內進行。
參考圖17及圖18，一系列橫截面圖1700、橫截面圖1800說明分別對第一工件110'及第二工件110"執行邊緣曝光的邊緣曝光工具102。第一工件110'由第一感光層112'覆蓋，且在一些實施例中，所述第一工件包括第一基底110s'及覆蓋所述第一基底110s'的第一目標層110t'。第二工件110"由第二感光層112"覆蓋，且在一些實施例中，所述第二工件包括第二基底110s"及覆蓋第二基底110s"的第二目標層110t"。第一基底110s'及第二基底110s"可各自為例如圖9A及圖9B描述的基底110s，且第一目標層110t'及第二目標層110t"可各自為例如圖9A及圖9B描述的目標層110t。
第一感光層112'及第二感光層112"包括各自具有不同曝光強度的不同感光性材料。舉例而言，第一感光層112'可以包括具有第一曝光強度X的第一感光性材料，而第二感光層112" 可以包括具有與第一曝光強度X不同的第二曝光強度Y的第二感光性材料。曝光強度X、曝光強度Y可各自為例如0與100之間的整數值。在邊緣曝光期間，控制器122可例如藉由感光性材料在查找表122lt中查找第一曝光強度X及第二曝光強度Y，且可設定LED驅動器120以驅動LED 114以便達成所查找到的曝光強度。在一些實施例中，邊緣曝光的其他參數可另外及/或替代地藉由光阻材料改變。舉例而言，在LED 114的打開/關閉狀態經脈寬調變的情況下，工作週期可藉由光阻材料改變。
參考圖19，提供用於在圖17及圖18處執行基於LED的邊緣曝光的方法的一些實施例的流程圖。方法可例如在圖16的1604處進行。
在1902處，接納經感光層覆蓋的工件。參見例如圖17。
在1904處，判定感光層的感光性材料。參見例如圖17。感光性材料可例如使用工件的識別符自製程控制系統自動地判定。製程控制系統可例如協調半導體製造設施中的IC的製造過程。
在1906處，判定所判定的感光性材料的曝光強度。參見例如圖17。在一些實施例中，自動地判定曝光強度是藉由利用所判定的感光性材料在查找表中查找曝光強度。
在1908處，感光層的邊緣部分曝光於輻射來以化學方式改變邊緣部分，其中輻射藉由LED根據所判定的曝光強度產生。參見例如圖17。
在1910處，針對由另一感光層覆蓋的另一工件重複1902至1908處的動作，其中另一感光層具有與所述感光層不同的曝光強度。參見例如圖18。
藉由基於感光性材料改變LED的曝光強度，LED的使用壽命可提高。一些感光性材料相對於其他感光性材料具有高曝光強度。在高曝光強度下操作LED使得LED在高溫下操作，其比當LED在低曝光強度且因此低溫下操作時更快地減少LED的使用壽命。此外，在不基於感光性材料改變LED的強度的情況下，LED在可能的感光性材料的最高曝光強度下操作以確保充分地輻照可能的感光性材料中的每一者。此無關於感光性材料是否實際上取決於此高曝光強度而受輻照。因此，對於具有低曝光強度的感光性材料，LED的使用壽命不必要地減少。此外，基於感光性材料改變LED的強度提高LED的使用壽命。
雖然圖19的流程圖1900本文中說明且描述為一系列動作或事件，但應瞭解，不應以限制性意義來解釋此等動作或事件的所說明次序。舉例而言，除本文中所說明及/或所描述的動作或事件之外，一些動作可與其它動作或事件以不同次序及/或同時出現。此外，並非可需要所有經說明的動作以實施本文中描述的一或多個態樣或實施例，且本文中所描繪的動作中的一或多者可在一或多個單獨動作及/或相位中進行。
在一些實施例中，用於邊緣曝光的方法包含：接納經感光層覆蓋的工件；以及將感光層的邊緣部分而非感光層的中心部分曝光於藉由LED產生的輻射，其中感光層的邊緣部分以閉合路徑沿工件的邊緣延伸以封閉感光層的中心部分。在一些實施例中，所述方法更包含將化學顯影劑塗覆至感光層以移除感光層的邊緣部分而不移除感光層的中心部分。在一些實施例中，所述方法更包含在曝光期間使工件旋轉。在一些實施例中，輻射包含UV 輻射。在一些實施例中，曝光包含使LED在打開狀態與關閉狀態之間交替地變化。在一些實施例中，曝光包含：判定感光層的感光性材料；判定所判定的感光性材料的曝光強度；以及將LED的強度設定成所判定的曝光強度。在一些實施例中，感光層的邊緣部分具有環形頂部佈局，且其中感光層的中心部分具有圓形頂部佈局。在一些實施例中，所述方法更包含將感光層的工件識別部分曝光於輻射而不在邊緣部分的曝光期間自工件位置移動所述工件且不曝光感光層的中心部分，其中感光層的工件識別部分由感光層的中心部分包圍。在一些實施例中，所述方法更包含將感光層的對準標記部分曝光於輻射而不在邊緣部分的曝光期間自工件位置移動所述工件且不曝光感光層的中心部分，其中感光層的對準標記部分由感光層的中心部分包圍。
在一些實施例中，邊緣曝光工具包含：處理腔室；在處理腔室中的工件台，其中處理腔室被配置成支撐經感光層覆蓋的工件；在處理腔室中的LED，其中所述LED被配置成朝向工件發射輻射；以及控制器，被配置成控制LED以將感光層的邊緣部分而非感光層的中心部分曝光於藉由LED發射的輻射，其中感光層的邊緣部分以閉合路徑沿工件的邊緣延伸以封閉感光層的中心部分。在一些實施例中，輻射包含UV輻射。在一些實施例中，邊緣曝光工具更包含在工件台上支撐LED的機械臂，其中所述機械臂被配置成在工件上移動LED。在一些實施例中，邊緣曝光工具更包含電耦接於控制器與LED之間的LED驅動器，其中LED驅動器被配置成在LED兩端施加電壓且回應於來自控制器的命令調節流經LED的電流。在一些實施例中，邊緣曝光工具更包含在LED 之下的影像感測器，其中所述影像感測器被配置成量測LED的強度，且其中LED驅動器被配置成基於所量測的強度調節電流的流動。在一些實施例中，邊緣曝光工具更包含：在處理腔室中的LED外殼，其中LED在LED外殼中；以及在LED外殼中的溫度感測器，其中溫度感測器被配置成量測LED的溫度，且其中LED驅動器被配置成基於所量測的溫度調節電流的流動。在一些實施例中，控制器包含曝光控制器及LED控制器，且其中LED控制器被配置成模擬燈且將自曝光控制器接收到的用於燈的命令轉譯成用於LED的命令。
在一些實施例中，用於邊緣曝光的方法包含：將晶圓配置於處理腔室內，其中晶圓經感光層覆蓋；將感光層的邊緣部分而非感光層的中心部分曝光於藉由LED產生的UV輻射，其中UV輻射以化學方式改變感光層的邊緣部分，其中感光層的邊緣部分以閉合路徑沿晶圓的邊緣延伸以合圍感光層的中心部分，且其中LED在處理腔室中；以及在曝光期間使晶圓旋轉。在一些實施例中，曝光包含：使LED在打開狀態與關閉狀態之間交替地變化；判定感光層的感光性材料；判定所判定的感光性材料的曝光強度；以及將LED的強度設定成所判定的曝光強度。在一些實施例中，曝光強度的判定包含藉由所判定的感光性材料在查找表中查找曝光強度。在一些實施例中，所述方法更包含將化學顯影劑塗覆至感光層以移除感光層的邊緣部分而不移除感光層的中心部分。
前文概述若干實施例的特徵，從而使得熟習此項技術者可較好地理解本揭露的態樣。熟習此項技術者應理解，其可易於 使用本揭露作為設計或修改用於實現本文中所引入的實施例的相同目的及/或達成相同優勢的其他處理程序及結構的基礎。熟習此項技術者亦應認識到，此類等效構造並不脫離本揭露內容的精神及範疇，且熟習此項技術者可在不脫離本揭露內容的精神及範疇的情況下在本文中進行改變、替代及更改。

Claims (8)

  1. 一種用於邊緣曝光的方法，所述方法包括：接納經感光層覆蓋的工件；將所述感光層的邊緣部分而非所述感光層的中心部分曝光於藉由發光二極體產生的輻射，其中所述感光層的所述邊緣部分以閉合路徑沿所述工件的邊緣延伸以封閉所述感光層的所述中心部分；以及將所述感光層的工件識別部分曝光於所述輻射而不在所述邊緣部分的所述曝光期間自所述工件的位置移動所述工件且不曝光所述感光層的所述中心部分，其中所述感光層的所述工件識別部分由所述感光層的所述中心部分包圍。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於邊緣曝光的方法，其中所述曝光包括：判定所述感光層的感光性材料；判定所判定的所述感光性材料的曝光強度；以及將所述發光二極體的強度設定成所判定的所述曝光強度。
  3. 一種邊緣曝光工具，包括：處理腔室；在所述處理腔室中的工件台，其中所述處理腔室被配置成支撐經感光層覆蓋的工件；在所述處理腔室中的發光二極體，其中所述發光二極體被配置成朝向所述工件發射輻射；以及控制器，被配置成控制所述發光二極體以將所述感光層的邊緣部分而非所述感光層的中心部分曝光於藉由所述發光二極體發射的所述輻射，其中所述感光層的所述邊緣部分以閉合路徑沿所述工件的邊緣延伸以封閉所述感光層的所述中心部分，其中所述控制器包括曝光控制器及發光二極體控制器，且其中所述發光二極體控制器被配置成模擬燈且將自所述曝光控制器接收到的用於所述燈的命令轉譯成用於所述發光二極體的命令。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的邊緣曝光工具，更包括：發光二極體驅動器，電耦接於所述控制器與所述發光二極體之間，其中所述發光二極體驅動器被配置成在所述發光二極體兩端施加電壓且回應於來自所述控制器的命令調節流經所述發光二極體的電流。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的邊緣曝光工具，更包括：在所述發光二極體之下的影像感測器，其中所述影像感測器被配置成量測所述發光二極體的強度，且其中所述發光二極體驅動器被配置成基於所量測的強度調節電流的流動。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的邊緣曝光工具，更包括：在所述處理腔室中的發光二極體外殼，其中所述發光二極體在所述發光二極體外殼中；以及在所述發光二極體外殼中的溫度感測器，其中所述溫度感測器被配置成量測所述發光二極體的溫度，且其中所述發光二極體驅動器被配置成基於所量測的溫度調節電流的所述流動。
  7. 一種用於邊緣曝光的方法，所述方法包括：將晶圓配置於處理腔室內，其中所述晶圓經感光層覆蓋；將所述感光層的邊緣部分而非所述感光層的中心部分曝光於藉由發光二極體產生的紫外線輻射，其中所述紫外線輻射以化學方式改變所述感光層的所述邊緣部分，其中所述感光層的所述邊緣部分以閉合路徑沿所述晶圓的邊緣延伸以合圍所述感光層的所述中心部分，且其中所述發光二極體在所述處理腔室中並藉由驅動電流驅動；以及在所述曝光期間使所述晶圓旋轉，其中所述曝光包括：產生並提供發光二極體控制器用於晶圓邊緣曝光燈的快門開啟命令，其中所述產生與所述提供藉由不同於所述發光二極體控制器的曝光控制器執行，以及使用驅動電流來設定所述發光二極體對應於所述快門開啟命令的打開狀態，其中所述設定藉由不同於所述驅動電流的所述發光二極體控制器執行。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的用於邊緣曝光的方法，其中所述曝光包括：使所述發光二極體在所述打開狀態與關閉狀態之間交替變化；判定所述感光層的感光性材料；判定所判定的所述感光性材料的曝光強度；以及將所述發光二極體的強度設定成所判定的所述曝光強度；其中所述曝光強度的所述判定包括藉由所判定的所述感光性材料在查找表中查找所述曝光強度。
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