[發(fā)明專利]晶圓分離和清潔裝置及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210190020.0
• 申請(qǐng)日: 2012-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN103137524A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱文智;林俞良;涂宏榮
• 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;H01L21/02
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地來說，涉及晶圓分離和清潔裝置及其使用方法。?

背景技術(shù)

為了形成三維集成電路(3DIC)，部件形成在半導(dǎo)體晶圓的兩個(gè)面上。為了在半導(dǎo)體晶圓的背面上形成部件，將半導(dǎo)體晶圓接合至載具晶圓。載具晶圓允許處理半導(dǎo)體晶圓而不損壞形成在半導(dǎo)體晶圓的正面上方的部件。在半導(dǎo)體晶圓的背面上方形成部件之后，將載具晶圓與半導(dǎo)體晶圓分離。分離工藝留下粘附到半導(dǎo)體晶圓正面上方的殘余接合材料。在切割和/或封裝半導(dǎo)體晶圓之前，清潔晶圓以去除殘余接合材料。?

半導(dǎo)體晶圓的厚度范圍為大約10μm至大約350μm。薄半導(dǎo)體晶圓需要均勻支撐半導(dǎo)體晶圓的整個(gè)表面以避免運(yùn)送過程中(分離工藝和清潔工藝之間)的斷裂或變形。將膜框置于適當(dāng)位置以支撐半導(dǎo)體晶圓；然而，膜框的使用增加了生產(chǎn)成本并且還產(chǎn)生大量破碎或變形的半導(dǎo)體晶圓。手動(dòng)實(shí)施薄半導(dǎo)體晶圓的清潔工藝以防止清潔過程中使用的化學(xué)物質(zhì)滲透到膜框和半導(dǎo)體晶圓之間并且損壞形成在半導(dǎo)體晶圓的表面上方的部件。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種晶圓分離和清潔裝置，包括：自動(dòng)晶圓處理模塊；晶圓分離模塊，被配置成分離半導(dǎo)體晶圓與載具晶圓；以及晶圓清潔模塊，被配置成清潔所述半導(dǎo)體晶圓的表面，其中所述自動(dòng)晶圓處理模塊被配置成將所述半導(dǎo)體晶圓傳送/運(yùn)送到所述晶圓分離模塊和所述晶圓清潔模塊中的每一個(gè)或傳送/運(yùn)送來自所述晶圓分離模塊和所述晶圓清潔模塊中的每一個(gè)的所述半導(dǎo)體?晶圓。?

在該晶圓分離和清潔裝置中，所述自動(dòng)晶圓處理模塊包括：機(jī)械臂，被配置成支撐所述半導(dǎo)體晶圓而沒有使用膜框。?

在該晶圓分離和清潔裝置中，所述晶圓分離模塊包括：紫外光源、激光光源、或熱源中的至少一種。?

在該晶圓分離和清潔裝置中，所述半導(dǎo)體晶圓的厚度范圍為大約350μm至大約1500μm。?

在該晶圓分離和清潔裝置中，所述晶圓清潔模塊包括噴嘴，所述噴嘴被配置成將清潔液噴灑到所述半導(dǎo)體晶圓的表面上方，其中所述清潔液包括混合物，所述混合物包括：去離子水、四甲基氫氧化銨(TMAH)、氫氧化鉀(KOH)、甲基吡咯烷酮(NMP)、異丙醇(IPA)、乙醇、丙酮、過氧化氫(H₂O₂)和二甲基亞砜(DMSO)中的至少一種。?

該晶圓分離和清潔裝置進(jìn)一步包括：第二晶圓清潔模塊，所述第二晶圓清潔模塊被配置成清潔半導(dǎo)體襯底的表面。?

該晶圓分離和清潔裝置進(jìn)一步包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置成確定是所述清潔模塊還是所述第二清潔模塊可用于容納晶圓組件。?

該晶圓分離和清潔裝置進(jìn)一步包括多個(gè)可移動(dòng)存儲(chǔ)單元。?

該晶圓分離和清潔裝置進(jìn)一步包括掃描器，所述掃描器被配置成掃描與所述半導(dǎo)體晶圓相關(guān)聯(lián)的條形碼。?

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種分離晶圓和清潔晶圓的方法，包括：使用晶圓分離模塊將半導(dǎo)體晶圓與載具晶圓分離；使用晶圓清潔模塊清潔所述半導(dǎo)體晶圓的表面；以及使用自動(dòng)晶圓處理模塊將所述半導(dǎo)體晶圓傳送到所述晶圓分離模塊和所述晶圓清潔模塊或傳送來自所述晶圓分離模塊和所述晶圓清潔模塊的所述半導(dǎo)體晶圓。?

在該方法中，所述半導(dǎo)體晶圓的厚度范圍為大約350μm至大約1500μm。?

該方法進(jìn)一步包括：通過所述自動(dòng)晶圓處理模塊使用機(jī)械臂支撐所述半導(dǎo)體晶圓，所述機(jī)械臂被配置成支撐所述半導(dǎo)體晶圓而不使用膜框。?

在該方法中，分離所述半導(dǎo)體晶圓與所述載具晶圓的步驟包括使將所?述半導(dǎo)體晶圓接合到所述載具晶圓的粘合劑曝露在紫外線輻射或激光下。?

在該方法中，清潔所述晶圓的表面的步驟包括用包括二甲基亞砜和去離子水的溶液清潔所述晶圓的表面。?

該方法進(jìn)一步包括：在從所述晶圓分離模塊或所述晶圓清潔模塊移除所述半導(dǎo)體晶圓以后，通過所述自動(dòng)晶圓處理模塊將所述半導(dǎo)體晶圓置于存儲(chǔ)單元中。?

該方法進(jìn)一步包括：在將所述半導(dǎo)體晶圓加載到所述晶圓分離模塊或所述晶圓清潔模塊之前，通過所述自動(dòng)晶圓處理模塊，從所述存儲(chǔ)單元移除所述半導(dǎo)體晶圓。?

該方法進(jìn)一步包括：掃描與所述半導(dǎo)體晶圓相關(guān)聯(lián)的條形碼，并且將掃描的條形碼傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)上。?

該方法進(jìn)一步包括：通過可移動(dòng)存儲(chǔ)單元將所述半導(dǎo)體晶圓傳送到不同位置。?

該方法進(jìn)一步包括：多個(gè)半導(dǎo)體晶圓；以及通過第二晶圓清潔模塊清潔所述多個(gè)半導(dǎo)體晶圓中的至少一個(gè)。?