[發明專利]清潔晶圓的裝置和方法

有效

• 申請號: 201310136296.5
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN103871839B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 黃嘉宏;黃正吉;楊棋銘
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司11409
• 代理人: 章社杲,孫征

技術領域

所公開的裝置和方法涉及了半導體處理。更具體地，所公開的主題涉及的是清潔一個或多個半導體晶圓的裝置和方法。

背景技術

集成電路(“IC”)被結合到多種電子器件中。IC封裝的發展使得多個IC可以垂直地堆疊在所謂的三維(“3D”)封裝件中從而節省了印刷電路板(“PCB”)上的水平區域。可選的封裝技術(被稱為2.5封裝件)可以使用中介層，該中介層可以由半導體材料(諸如，硅)形成，從而將一個或多個管芯與襯底相連接。可以是異質技術的多個IC芯片被裝配在該中介層上。可以通過導電圖案在中介層中布線多種IC之間的連接。這些中介層和堆疊的IC技術分別被稱為2.5D-IC和3D-IC。這些封裝件時常被統稱為“3D-IC”。

當芯片被裝配在中介層晶圓(在切割晶圓之前)上時，通常在應用焊料凸塊之前向晶圓上應用包括有機化學藥劑的助焊劑。助焊劑有助于在焊料凸塊回焊工藝過程中從形態上改進凸塊。在回焊工藝之后，下一個封裝步驟(諸如，實施底部填充)之前，助焊劑殘留物，尤其是那些處在芯片和晶圓之間的狹窄的縫隙中的殘留物被完全清除。助焊劑殘留物可以使得封裝件可靠性下降和降低所得到的器件的實際性能。例如，包括羧酸的助焊劑殘留物可能腐蝕焊料凸塊。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種裝置，包括：腔室；可旋轉襯底支持件，位于所述腔室內，所述可旋轉襯底支持件被配置成在其上裝配一個或多個半導體晶圓；噴嘴，位于所述可旋轉襯底支持件上方，所述噴嘴被配置成向所述一個或多個半導體晶圓提供清潔介質；以及蓋狀件，面朝下方，與所述噴嘴流體連接，所述蓋狀件的形狀具有帶有頂部截面積的頂部邊緣和帶有底部截面區域的底部邊緣。

在所述裝置中，所述蓋狀件的所述頂部邊緣和所述底部邊緣均為圓形，而且所述底部邊緣大于所述頂部邊緣。

在所述裝置中，所述蓋狀件的所述底部截面區域的尺寸小于所述可旋轉襯底支持件的尺寸。

在所述裝置中，所述噴嘴和所述蓋狀件與臂狀件連接，所述臂狀件被配置成將所述噴嘴和所述蓋狀件在水平方向上在述可旋轉襯底支持件上方移動。

在所述裝置中，所述一個或多個半導體晶圓中的每一個均包含多個芯片。

在所述裝置中，所述可旋轉襯底支持件的尺寸至少大到足以支持兩個或更多個半導體晶圓。

在所述裝置中，在所述底部邊緣處的所述蓋狀件的所述底部截面區域的尺寸不小于所述可旋轉襯底支持件的尺寸。

在所述裝置中，所述可旋轉襯底支持件的尺寸至少大到足以支持一個半導體晶圓。

在所述裝置中，所述可旋轉襯底支持件的尺寸至少大到足以支持兩個或更多個半導體晶圓。

在所述裝置中，所述可旋轉襯底支持件為圓形并且大到足以在所述可旋轉襯底支持件上對稱地支持所述兩個或更多個半導體晶圓；以及所述蓋狀件與所述可旋轉襯底支持件同心對準。

根據本發明的另一方面，提供了一種方法，包括：將一個或多個半導體晶圓裝配在腔室內的可旋轉襯底支持件上；以預定速度旋轉所述可旋轉襯底支持件；以及通過噴嘴和與所述噴嘴流體連接的蓋狀件，以預定流速向所述一個或多個半導體晶圓噴灑清潔介質，其中，所述蓋狀件具有帶有頂部截面區域的頂部邊緣和帶有底部截面區域的底部邊緣。

在所述方法中，所述一個或多個半導體晶圓中的每一個均包括至少一個通過多個焊料凸塊與其相接合的集成電路；以及所述一個或多個半導體晶圓包括將要去除的助焊劑殘留物。

在所述方法中，所述蓋狀件的所述頂部邊緣和所述底部邊緣均具有圓形截面，并且所述底部邊緣的所述底部截面區域大于所述頂部邊緣的所述頂部截面區域。

在所述方法中，在所述底部邊緣處，所述蓋狀件的尺寸不小于所述可旋轉襯底支持件的尺寸。

在所述方法中，所述一個或多個半導體晶圓中的每一個均包含多個芯片。

在所述方法中，所述可旋轉襯底支持件的尺寸至少大到足以支持兩個或更多半導體晶圓。

在所述方法中，進一步包括：在所述可旋轉襯底支持件上對稱地裝配兩個或更多個半導體晶圓；并且與所述可旋轉襯底支持件同心地對準所述蓋狀件。