[發(fā)明專利]用于清潔薄晶圓的旋轉(zhuǎn)夾盤(pán)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110397985.2
• 申請(qǐng)日: 2011-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102569128A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林俞良;吳文進(jìn);林俊成;邱文智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/67
• 分類號(hào): H01L21/67;H01L21/687;B08B7/04;B08B13/00
• 代理公司: 北京德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及用于清潔薄晶圓的旋轉(zhuǎn)夾盤(pán)。

背景技術(shù)

諸如射頻識(shí)別(RFID)集成電路、高密度存儲(chǔ)器件的新興應(yīng)用越來(lái)越需要薄半導(dǎo)體器件。薄半導(dǎo)體器件等能夠應(yīng)用于更精密的制造技術(shù)，包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、穿透硅通孔(TSV)以及新式3D封裝技術(shù)。

在薄半導(dǎo)體器件的制造工藝中，一個(gè)重要的步驟是在半導(dǎo)體制造工藝之后清潔薄晶圓。例如，在化學(xué)機(jī)械拋光工藝之后，一些殘留物，比如碳或者粘性的膜和顆粒可能會(huì)留在薄晶圓的表面上。這些薄膜和顆粒可能會(huì)導(dǎo)致表面粗糙，從而會(huì)在后續(xù)制造工藝中造成缺陷，比如由于晶圓的表面不平坦而產(chǎn)生的光刻工藝的缺陷。

在傳統(tǒng)領(lǐng)域中，濕式晶圓清潔通常通過(guò)在晶圓上噴灑各種清潔化學(xué)溶劑，從而去除多余的殘留物。當(dāng)晶圓處于該晶圓清潔工藝中時(shí)，晶圓可以直接置于真空夾盤(pán)上，然后，隨著真空夾盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，多個(gè)噴嘴首先將化學(xué)溶劑噴灑到晶圓上。在碳和粘性的薄膜和顆粒溶解或者分解之后，化學(xué)溶劑將薄膜和顆粒從晶圓清除。在清潔工藝的最終步驟中，隨著晶圓的旋轉(zhuǎn)，噴灑去離子水，從而進(jìn)行徹底清潔。

然而，薄晶圓易碎，并且必須對(duì)其整個(gè)面積進(jìn)行支撐，以防止不必要的損壞。一種保護(hù)薄晶圓的常見(jiàn)方法涉及使用粘性層來(lái)將薄晶圓暫時(shí)接合到平板上，從而利用晶圓框架(frame)來(lái)防止薄晶圓橫向移動(dòng)。這樣，我們期望，在薄晶圓接合到膠帶層(tape?layer)并且通過(guò)晶圓框架保護(hù)的時(shí)候清潔薄晶圓。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于清潔薄晶圓的器件，包括：旋轉(zhuǎn)夾盤(pán)，旋轉(zhuǎn)夾盤(pán)包括：圓形平板，沿著圓形平板的邊緣具有至少三個(gè)延長(zhǎng)件；至少三個(gè)固定卡具，安裝在延長(zhǎng)件上，其中，在第一位置中，每個(gè)固定卡具打開(kāi)，而通過(guò)將固定卡具從第一位置轉(zhuǎn)動(dòng)到第二位置，每個(gè)固定卡具鎖定；以及轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)軸，連接到圓形平板。

其中，延長(zhǎng)件為半橢圓形。

其中，轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)軸通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

其中，電機(jī)的速度處于500rpm和1000rpm之間，最大速度為大約2000rpm。

其中，固定卡具進(jìn)一步包括上部和底部。

其中，當(dāng)固定卡具處于第一位置時(shí)，底部在基本垂直于圓形平板的方向上延伸，上部從圓形平板的中心向外突出；當(dāng)固定卡具處于第二位置時(shí)，上部從圓形平板的中心向內(nèi)突出。

其中，圓形平板的直徑為大約400nm。

該器件進(jìn)一步包括：一個(gè)附加延長(zhǎng)件和一個(gè)附加固定卡具，其中，圓形平板的所有延長(zhǎng)件沿著圓形平板的邊緣設(shè)置，每個(gè)延長(zhǎng)件都具有固定卡具。

此外，還提供了一種用于清潔薄晶圓的系統(tǒng)，包括：旋轉(zhuǎn)夾盤(pán)，旋轉(zhuǎn)夾盤(pán)包括：圓形平板，沿著圓形平板的邊緣具有至少三個(gè)延長(zhǎng)件，配置為在圓形平板上容納膠帶層，膠帶層具有第一直徑；至少三個(gè)固定卡具，每個(gè)固定卡具都具有上部和底部，上部和底部安裝在延長(zhǎng)件上，其中，在第一位置中，每個(gè)固定卡具打開(kāi)，而通過(guò)將固定卡具從第一位置轉(zhuǎn)動(dòng)到第二位置，每個(gè)固定卡具鎖定；以及轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)軸，連接到圓形平板；以及晶圓框架，安裝在旋轉(zhuǎn)夾盤(pán)上，配置為固定膠帶層。

其中，晶圓框架為圓環(huán)形，圓環(huán)形具有外邊緣和內(nèi)邊緣，外邊緣具有外直徑，內(nèi)邊緣具有內(nèi)直徑。

其中，晶圓框架的外直徑大于膠帶層的直徑，晶圓框架的內(nèi)直徑小于膠帶層的直徑。

其中，當(dāng)固定卡具鎖定時(shí)，固定卡具的上部防止晶圓框架縱向移動(dòng)。

其中，當(dāng)固定卡具鎖定時(shí)，固定卡具的底部與晶圓框架的外邊緣相接觸，從而防止晶圓框架橫向移動(dòng)。

該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：膠帶層區(qū)域，位于晶圓框架的內(nèi)邊緣和薄晶圓之間，薄晶圓安裝在膠帶層上，其中，膠帶層區(qū)域無(wú)粘性。

該系統(tǒng)進(jìn)一步包括：一個(gè)附加延長(zhǎng)件和一個(gè)附加固定卡具，其中，圓形平板的所有延長(zhǎng)件都沿著圓形平板的邊緣設(shè)置，每個(gè)延長(zhǎng)件都具有固定卡具。

此外，還提供了一種用于清潔薄晶圓的系統(tǒng)，包括：旋轉(zhuǎn)夾盤(pán)，旋轉(zhuǎn)夾盤(pán)包括：圓形平板，沿著圓形平板的邊緣具有至少三個(gè)延長(zhǎng)件，配置為在圓形平板上容納膠帶層；至少三個(gè)固定卡具，每個(gè)固定卡具都具有上部和底部，上部和底部安裝在延長(zhǎng)件上，其中，在第一位置中，每個(gè)固定卡具打開(kāi)，而通過(guò)將固定卡具從第一位置轉(zhuǎn)動(dòng)到第二位置，每個(gè)固定卡具鎖定；以及轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)軸，連接到圓形平板；晶圓框架，安裝在旋轉(zhuǎn)夾盤(pán)上，配置為固定膠帶層；杯體，具有內(nèi)壁和外壁；至少三個(gè)噴嘴和至少三個(gè)導(dǎo)管，至少三個(gè)噴嘴固定在杯體的內(nèi)壁，至少三個(gè)導(dǎo)管固定在杯體的外壁；化學(xué)溶劑噴嘴，置于杯體內(nèi)和旋轉(zhuǎn)夾盤(pán)上方；以及廢棄化學(xué)品吸收體。