專利名稱：紫外線光源及利用該紫外線光源的照射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紫外線光源及一種利用該紫外線光源的照射裝置，更具 體地講，涉及一種能夠均勻地照射晶圓背面的紫外線光源以及利用該紫外線 光源的照射裝置。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，對(duì)半導(dǎo)體的制造工藝要求也越來越高。半導(dǎo)體 的制造工藝通常包括晶片的制造、封裝和檢驗(yàn)。在晶片的制造過程中，紫外
線(uv)照射工藝是在晶圓切割工藝之后、貼片工藝之前的一道工藝，主要
是為了減小藍(lán)膜和芯片之間的粘性。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的紫外線燈管
主要是直管形狀的燈1和矩形的UV盒4，燈管1被放置在藍(lán)膜2的下方，位 于藍(lán)膜2的中心處，燈管1與藍(lán)膜2之間的距離為20cm，即，紫外線燈管的 垂直照射距離為20cm。當(dāng)將切割的晶圓裝載后，利用直線形狀的紫外線燈管 l對(duì)藍(lán)膜2開始照射。但是在照射過程中，由于這種燈管1位于被照射的藍(lán) 膜2的中間，所以從燈管1發(fā)出的到藍(lán)膜各個(gè)部分的光的距離不一樣，特別 是到藍(lán)膜中間部分和邊緣部分的距離差別很大，這就導(dǎo)致了藍(lán)膜接收紫外線 照射不均勻。同時(shí)由于接收距離不同，所以紫外線會(huì)被空氣中的氧氣吸收一 部分，從而芯片3背面的一部分粘性下降，而芯片3背面的另一部分粘性沒 有完全下降，這樣在貼片工藝中，容易發(fā)生芯片丟失、斷裂等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決該技術(shù)問題，本發(fā)明提供了 一種具有環(huán)形燈管的紫外線光源， 由于燈管特殊的形狀而使在照射過程中，紫外線燈管更加貼合晶圓的外形， 使藍(lán)膜均勻地接收紫外線照射。
本發(fā)明的目的在于提供一種紫外線光源使其能更加貼合晶圓的外形，以 便藍(lán)膜均勻地接收紫外線照射，該紫外線光源含有燈管，該燈管用于發(fā)出紫 外線光，其特征在于所述的燈管為多個(gè)環(huán)狀燈管，所述多個(gè)環(huán)狀燈管通過支
4架被布置成具有同 一個(gè)中心線。
本發(fā)明的另一目的在于才是供一種紫外線照射裝置，該紫外線照射裝置包
括紫外線光源，該光源包含多個(gè)發(fā)出紫外線光的環(huán)狀燈管，并且所述的多 個(gè)環(huán)狀燈管通過支架被布置成具有同一個(gè)中心線；用于支撐所述光源的支撐 件；包容所述光源的燈罩，該燈罩底部設(shè)有^f吏所述支撐件穿過的孔，并在與 其底部相反的方向具有^f吏所述光源沿其中心線方向射出紫外線的開口 ；用于 固定所述支撐件及所述燈罩的基座。


通過下面參照附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其它目的和特 點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和更加容易理解，其中 圖l是傳統(tǒng)的紫外線照射燈； 圖2是傳統(tǒng)的紫外線照射燈照射藍(lán)膜時(shí)的視圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紫外線光源的俯視圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紫外線光源的主視圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紫外線光源的側(cè)視圖； 圖6是圖5中A部分的放大視圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紫外線光源的工作狀態(tài)； 圖8示意性地顯示了需要檢測的晶圓上各點(diǎn)的位置；
具體實(shí)施方式
以下，將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
晶圓是指制作硅半導(dǎo)體電路時(shí)所用的硅晶片，通過將乘積的單晶棒切割 而成，由于其形狀為圓形故稱為晶圓，在硅晶片上可加工制作成各種電路元 件結(jié)構(gòu)，而成為有特定電性功能的IC產(chǎn)品。晶圓是制作芯片的材料，對(duì)芯片 進(jìn)行紫外線照射在芯片的制作過程中是非常重要的，紫外線照射工藝設(shè)置在 晶圓切割工藝之后，貼片工藝之前，目的是為了減小藍(lán)膜和芯片之間的粘性。
現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的紫外線光源10。
如圖3所示，本發(fā)明的紫外線光源10由三個(gè)獨(dú)立的環(huán)形燈管11和陶瓷 支架12組成。在本實(shí)施例中，環(huán)形燈管呈圓環(huán)形形狀，但是燈管也可以根據(jù)需要形成為多邊形環(huán)狀。陶瓷支架12通過粘合劑將各個(gè)獨(dú)立的環(huán)形燈管11 連接起來，并且一端從最外圈的燈管延伸出來。在本實(shí)施例中，環(huán)形紫外線
照射燈的直徑，即，最外圈燈的直徑選用的是325mm，最內(nèi)圈燈管的直徑選 用的是125m,燈管直徑均為25mm，燈管之間的間距隨著燈管的直徑而定， 在該實(shí)施例中選用的是50mm。本實(shí)施例中三個(gè)獨(dú)立的環(huán)形燈管位于同一水 平面上，但是，也可以根據(jù)需要位于不同的平面上。在本實(shí)施例中，各燈管 之間的間隔相等，也可以根據(jù)需要將各燈管之間的間隔設(shè)置為不等。陶瓷支 架12呈立方體狀，其一端位于最內(nèi)圈的燈管處，另一端從最外圈的燈管延伸 出去。如圖4所示，優(yōu)選地，陶瓷支架12的長度根據(jù)燈管的直徑而定，在該 實(shí)施例中可以是230mm,以便對(duì)燈管進(jìn)行固定和電連接，陶瓷支架12的厚 度為埋入正負(fù)電極為宜，例如，如圖5所示，陶瓷支架的寬度可以是30mm， 厚度可以是10mm，厚度越薄使紫外線照射燈的厚度越小，體積也越小。從 圖5和圖6中可以看到，電線13埋在陶瓷支架中，電線13連接到燈管的兩 個(gè)電極14。電線13通過設(shè)置在陶瓷支架12和燈管11上的開口從陶瓷支架 12延伸到燈管11中，并且絕緣材料l 5設(shè)置在兩個(gè)電極14之間，以將兩個(gè) 電極14隔絕開，絕緣材料15可以是二氧化硅或者玻璃，并且形成為與燈管 的內(nèi)部空間對(duì)應(yīng)的形狀。這里，介于陶瓷支架12和燈管11之間的粘結(jié)劑還 起到將陶瓷支架和燈管上的開口密封的作用。本發(fā)明中的示例性實(shí)施例中燈 管的數(shù)量是三個(gè)，電極從陶瓷支架中分別伸出三次進(jìn)入各個(gè)燈管中。每個(gè)環(huán) 形燈管IO可以由石英管材制成，燈管內(nèi)充有氬氣和貢。
本發(fā)明的紫外線光源不需要起輝器和鎮(zhèn)流器，當(dāng)啟動(dòng)紫外線光源時(shí)，利 用充有貢的電弧管內(nèi)產(chǎn)生的高壓(例如，0.2xl-lxl06Pa)貢蒸氣將正負(fù)極連 接而獲得紫外線燈光。
在該實(shí)施例中，該紫外線光源所需要的額定電壓可以是220伏/50Hz，功 率可是80瓦，所產(chǎn)生的紫外線強(qiáng)度可是15mw/cm2,紫外線波長集中在365nm 左右。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D9描述用于安裝紫外線光源的紫外線燈安裝設(shè)備100的示意圖。
環(huán)形紫外線燈的紫外線燈安裝設(shè)備100主要包括基座110、接電端子120、 燈罩130和支撐件140?；?10位于支撐該環(huán)形紫外線燈的紫外線燈安裝 設(shè)備的平面上，用于穩(wěn)固地支撐整個(gè)設(shè)備，可以呈圓形，由絕緣材料制成。兩個(gè)接電端子120分別安裝在基座110上，并且用于給燈管供電的電線121 位于接電端子120中，并與陶瓷支架120中的電極14連接。同時(shí)，接電端子 120上部的寬度小于下部的寬度，從而在其中部形成一個(gè)凸臺(tái)122，起到固定 燈罩130的作用，并且接電端子120的上部和下部均呈圓柱形。燈罩130的 形狀大致成橢圓球狀，也可以呈任何可包容紫外線光源的形狀，在燈罩的進(jìn) 行照射的上端具有開口 131,開口 131的尺寸大于紫外線燈的直徑，下端也 具有使接電端子120和支撐件140穿過的開口。燈罩130和接電端子120之 間還可以用粘結(jié)劑進(jìn)行粘結(jié)，以使燈罩130更加牢固地結(jié)合到接電端子120 上。在另一個(gè)實(shí)施例中，為了便于固定，燈罩的下端可以呈曲線形狀而非直 線形狀，凸臺(tái)的表面也是與其配合的曲線形狀從而所述凸臺(tái)可以穩(wěn)固地支撐 燈罩。燈罩一方面用于保護(hù)環(huán)形紫外線燈免受破壞，另一方面保護(hù)使用者免 受紫外線燈的照射，這是因?yàn)樵摥h(huán)形紫外線燈的紫外線強(qiáng)度高，對(duì)人容易產(chǎn) 生危害。支撐件140用于穩(wěn)固地支撐環(huán)形紫外線燈10,使其能夠均勻地照射 芯片，使紫外線藍(lán)膜均勻地接收紫外線照射，為了更好地與紫外線燈裝配， 支撐件140最好呈矩形。在支撐件140的頂端具有一對(duì)卡扣150，該卡扣的 一端通過螺釘155等固定到支撐件140頂端的側(cè)面，另一端用于固定紫外線 燈的陶瓷支架12,卡扣150由彈性材料制成。雖然附圖中沒有顯示，但是紫 外線燈10與支撐件140的連接也可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的燈管夾實(shí) 現(xiàn)。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D7描述利用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的紫外線光源照射藍(lán)膜的紫 外線照射工藝。
首先，環(huán)形紫外線燈IO安裝在燈安裝設(shè)備100中。具體地講，將紫外線 燈10經(jīng)燈罩130的開口放入燈罩130內(nèi)，將所述一對(duì)卡扣150向外掰開，將 紫外線燈IO放到支撐件140上，利用卡扣自身的彈性使其恢復(fù)初始狀態(tài)，將 紫外線燈IO穩(wěn)固地固定到支撐件140上，或者利用本領(lǐng)域公知的燈管夾將紫 外線燈10夾緊到支撐件140上，并且可以在陶瓷支架12和支撐件140之間 施加粘結(jié)劑以更加牢固地固定陶瓷支架12。紫外線燈10的固定位置可以在 最內(nèi)圈燈管與中間燈管之間，也可以在最外圈燈管與中間燈管之間。
接下來，將環(huán)形紫外線燈10放置在距離藍(lán)膜50cm的位置，使該環(huán)形紫 外線燈處于藍(lán)膜的正下方，從而在紫外線照射過程中，能夠使環(huán)形紫外線燈 更加貼合晶圓外形，使藍(lán)膜均勻地接收紫外光線的照射，避免因?yàn)樽贤夤饩€接受不足或者時(shí)間太長而產(chǎn)生的品質(zhì)隱患。由于藍(lán)膜可以均勻地接收紫外光
線，現(xiàn)在照射時(shí)間可以僅僅是5s (對(duì)于12英寸的晶片)，相對(duì)于原來10s的 照射時(shí)間，減少了50%,顯著地提高了照射效率，降低了功耗。
然后，將220伏/50Hz的額定電壓施加到環(huán)形紫外線燈上，利用充有貢 的電弧管內(nèi)產(chǎn)生的高壓(例如，0.2xl-lxl06Pa)貢蒸氣將正負(fù)極連接，從而 獲得紫外線燈光。獲得的紫外線波長集中在365nm左右，所產(chǎn)生的紫外線強(qiáng) 度可是15mw/cm-。
最后，利用檢測工具(例如DRG UV-351)來檢測晶圓上各點(diǎn)的紫外線 能量功率是否統(tǒng)一，測量的位置如圖8所示?；跍y試結(jié)果，選取不同的位 置對(duì)藍(lán)膜進(jìn)行粘性拉力測試。
可選用不同的燈管進(jìn)行紫外線照射，在對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行貼片工藝不良數(shù)量 的根據(jù)，通過再現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)和對(duì)部分量產(chǎn)的評(píng)價(jià)，我們發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)的lw個(gè)芯 片中，用傳統(tǒng)的紫外線燈照射工藝處理的芯片，不良的芯片有322個(gè)，經(jīng)過 根據(jù)本發(fā)明的環(huán)形紫外線燈照射處理，不良的芯片僅有152個(gè)，顯著提高了 芯片的合格率。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該了解，該紫外線照射燈數(shù)量、間距和直徑示例性的， 本發(fā)明不限于此，根據(jù)被照射的晶片的尺寸可以改變上述數(shù)據(jù)。例如，紫外 線照射燈的數(shù)量可以是2個(gè)或者4個(gè)。每個(gè)燈管的直徑不同，可以按照被照 射晶圓的直徑選取不同的環(huán)形燈管來制成環(huán)形紫外線照射燈。此外，在本實(shí) 施例中，環(huán)形燈管呈圓環(huán)形形狀，但是燈管也可以根據(jù)需要形成為多邊形環(huán) 狀。本實(shí)施例中三個(gè)獨(dú)立的環(huán)形燈管位于同一水平面上，但是，也可以根據(jù) 需要位于不同的平面上。在本實(shí)施例中，各燈管之間的間隔相等，也可以根 據(jù)需要將各燈管之間的間隔設(shè)置為不等。
權(quán)利要求
1、一種含有燈管的紫外線光源，該燈管用于發(fā)出紫外線光，其特征在于所述的燈管為多個(gè)環(huán)狀燈管，所述多個(gè)環(huán)狀燈管通過支架被布置成具有同一個(gè)中心線。
2、 如權(quán)利要求1所述的紫外線光源，其特征在于所述的多個(gè)環(huán)狀燈管中 每相鄰兩個(gè)燈管之間的間隔互為相等。
3、 如權(quán)利要求2所述的紫外線光源，其特征在于所述的多個(gè)環(huán)狀燈管在 同一個(gè)平面上。
4、 如權(quán)利要求1所述的紫外線光源，其特征在于所述的支架內(nèi)設(shè)置用于 供給電源的導(dǎo)線，該導(dǎo)線與多個(gè)燈管的每個(gè)燈管的兩個(gè)電極分別相連。
5、 如權(quán)利要求4所述的紫外線光源，其特征在于所述每個(gè)燈管的兩個(gè)電 極之間設(shè)置絕緣材料。
6、 如權(quán)利要求1所述的紫外線光源，其特征在于所述的支架和多個(gè)燈管 之間利用粘合劑粘接。
7、 如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的紫外線光源，其特征在于所述的 支架由陶瓷材料制成。
8、 如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的紫外線光源，其特征在于所述的 燈管由石英管材制成，并其中充有氬氣和汞。
9、 一種紫外線照射裝置，其特征在于包括紫外線光源，該光源包含多個(gè)發(fā)出紫外線光的環(huán)狀燈管，并且所述的多 個(gè)環(huán)狀燈管通過支架被布置成具有同一個(gè)中心線； 用于支撐所述光源的支撐件；包容所述光源的燈罩，該燈罩底部設(shè)有使所述支撐件穿過的孔，并在與 其底部相反的方向具有使所述光源沿其中心線方向射出紫外線的開口； 用于固定所述支撐件及所述燈罩的基座。
10、 如權(quán)利要求9所述的紫外線照射裝置，其特征在于所述的支撐件一 端固定于所述基座，其另一端通過彈性的卡扣結(jié)構(gòu)連接所述紫外線光源的支架。
11、 如權(quán)利要求9所述的紫外線照射裝置，其特征在于所述的支撐件的 另一端通過管夾結(jié)構(gòu)連接所述紫外線光源的支架。
12、 如權(quán)利要求9所述的紫外線照射裝置，其特征在于所述基座上設(shè)有 接電端子，該接電端子穿過所述燈罩，并通過導(dǎo)線將電源供應(yīng)給所述光源。
13、 如權(quán)利要求12所述的紫外線照射裝置，其特征在于所述的接電端子 具有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，以用于支撐所述的燈罩。
14、 如權(quán)利要求9至132中任意一項(xiàng)所述的紫外線照射裝置，其特征在 于所述燈罩的開口具有不小于所述光源外圍的大小。
15、 如權(quán)利要求14所述的紫外線照射裝置，其特征在于所述的燈罩外圍 具有球面狀，其底部呈平面。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種紫外線光源及利用該紫外線光源的照射裝置，該含有燈管的紫外線光源，該燈管用于發(fā)出紫外線光，其特征在于所述的燈管為多個(gè)環(huán)狀燈管，所述多個(gè)環(huán)狀燈管通過支架被布置成具有同一個(gè)中心線。該紫外線照射裝置包括如上所述的紫外線光源；用于支撐所述光源的支撐件；包容所述光源的燈罩，該燈罩底部設(shè)有使所述支撐件穿過的孔，并在與其底部相反的方向具有使所述光源沿其中心線方向射出紫外線的開口；用于固定所述支撐件及所述燈罩的基座。通過本發(fā)明的紫外線光源可以使紫外光線能夠均勻地照射晶圓背面，從而減少后續(xù)工藝發(fā)生芯片丟失，芯片斷裂等不良后果，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品效率的提升。
文檔編號(hào)F21Y103/02GK101556029SQ200910001049
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者忠 孟 申請(qǐng)人:三星電子(蘇州)半導(dǎo)體有限公司