CN111942882B - 一种晶圆卸取设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种晶圆卸取设备，包括：加热体；位于加热体上表面的传热夹具，传热夹具包括夹具主体和与夹具主体上表面连接的用于承载减薄盘的圆环，夹具主体具有纵向贯通的空腔，夹具主体的底部尺寸大于夹具主体的顶部尺寸，且空腔的底部尺寸大于空腔的顶部尺寸。本申请晶圆卸取设备包括加热体和传热夹具，传热夹具的夹具主体的底部尺寸大于顶部尺寸，并且夹具主体的空腔的底部尺寸大于顶部尺寸，使得夹具主体形成一个具有空腔的向上收缩的主体，空腔区域导热慢，从而进行加热卸取晶圆时，使得晶圆的四周先与减薄盘发生分离，中心区域后分离，晶圆受热产生的延长量向四周进行延长释放，不会产生应力，进而使晶圆不会发生破碎，降低碎片率。

Description

一种晶圆卸取设备

技术领域

本申请涉及芯片制造技术领域，特别是涉及一种晶圆卸取设备。

背景技术

晶圆在减薄抛光后需要将晶圆在减薄盘上卸取下来，晶圆是通过粘膜粘贴在减薄盘上，目前在卸取晶圆时将粘贴有晶圆的减薄盘直接放置在板状的加热体上，加热体各处温度相等，通过加热使粘膜失去粘性。加热时是中心区域先开始热，即晶圆的中心区域先与减薄盘发生分离，晶圆的中心区域先膨胀延长，而此时晶圆四周区域仍然被粘膜固定，导致中心区域的延长无处释放，四处挤压，由于减薄后晶圆的厚度很薄，一般在200微米以下，晶圆会挤压出裂痕，进而导致晶圆破裂。

因此，如何解决上述技术问题应该本领域技术人员重点关注的。

发明内容

本申请的目的是提供一种晶圆卸取设备，以降低晶圆的碎片率。

为解决上述技术问题，本申请提供一种晶圆卸取设备，包括：

加热体；

位于加热体上表面的传热夹具，所述传热夹具包括夹具主体和与所述夹具主体上表面连接的用于承载减薄盘的圆环，所述夹具主体具有纵向贯通的空腔，所述夹具主体的底部尺寸大于所述夹具主体的顶部尺寸，且所述空腔的底部尺寸大于所述空腔的顶部尺寸。

可选的，所述夹具主体呈碗状。

可选的，还包括：

晶圆转移圆环，所述晶圆转移圆环的内表面设置有多个向外延伸的孔道和一个调节孔，所述晶圆转移圆环的外表面设置有多个分别与所述孔道的外端连通且沿高度方向分布的柱体；

位于所述晶圆转移圆环内的转移网，所述转移网包括通过所述孔道缠绕对应的所述柱体的第一线绳，和通过所述调节孔贯穿位于相邻所述孔道间的所述第一线绳的第二线绳。

可选的，还包括：

位于所述传热夹具上表面且环绕所述减薄盘的辅助剥离圆环，所述辅助剥离圆环上表面具有凹槽，所述凹槽内设置有顶部具有发条的第一旋转桩，所述辅助剥离圆环上表面不具有所述凹槽的区域固定设置有第二旋转桩，所述第一旋转桩与所述第二旋转桩之间连接有剥离丝。

可选的，所述凹槽为半圆形凹槽，且所述第二旋转桩位于所述半圆形凹槽的中心线上。

可选的，还包括：

所述减薄盘，且所述减薄盘的上表面分布有与所述减薄盘具有相同圆心的定位绳。

可选的，所述定位绳上均匀分布有多个绳结。

可选的，所述绳结的数量为12个。

可选的，所述传热夹具为一体式构造。

本申请所提供的晶圆卸取设备，包括：加热体；位于加热体上表面的传热夹具，所述传热夹具包括夹具主体和与所述夹具主体上表面连接的用于承载减薄盘的圆环，所述夹具主体具有纵向贯通的空腔，所述夹具主体的底部尺寸大于所述夹具主体的顶部尺寸，且所述空腔的底部尺寸大于所述空腔的顶部尺寸。

可见，本申请晶圆卸取设备包括加热体和传热夹具，传热夹具包括夹具主体和与夹具主体上表面连接的圆环，由于夹具主体的底部尺寸大于顶部尺寸，并且夹具主体的空腔的底部尺寸大于顶部尺寸，使得夹具主体形成一个具有空腔的向上收缩的主体，空腔区域导热慢，空腔四周导热快，从而使得将减薄盘放置在圆环上进行加热卸取晶圆时，热量从圆环的四周向内扩散，即使得晶圆的四周先与减薄盘发生分离，中心区域后分离，晶圆受热产生的延长量向四周进行延长释放，不会产生应力，进而使晶圆不会发生破碎，降低碎片率。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种晶圆卸取设备的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种减薄盘的俯视图；

图3为本申请实施例所提供的晶圆转移圆环的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的辅助剥离圆环的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，目前加热体对减薄盘加热时是中心区域先开始热，即晶圆的中心区域先与减薄盘发生分离，晶圆的中心区域先膨胀延长，而此时晶圆四周区域仍然被粘膜固定，导致中心区域的延长无处释放，四处挤压，晶圆会挤压出裂痕，进而导致晶圆破裂。

有鉴于此，本申请提供了一种晶圆卸取设备，请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种晶圆卸取设备的结构示意图，该设备包括：

加热体；

位于加热体上表面的传热夹具1，所述传热夹具1包括夹具主体11和与所述夹具主体11上表面连接的用于承载减薄盘的圆环12，所述夹具主体11具有纵向贯通的空腔，所述夹具主体11的底部尺寸大于所述夹具主体11的顶部尺寸，且所述空腔的底部尺寸大于所述空腔的顶部尺寸。

本实施例中设置夹具主体11的底部尺寸大于夹具主体11的顶部尺寸，的目的是使夹具主体11整体形成一个下宽上窄的构造，且夹具主体11内空腔的底部尺寸大于空腔的顶部尺寸，即夹具主体11为中空状。加热体对传热夹具1加热时，空腔位置导热慢，夹具主体11从四周向中间提供热量，也即传热夹具1对减薄盘加热时，热量从减薄盘的四周向内扩散。减薄盘位于圆环12的中空区域。

优选地，所述传热夹具1为一体式构造，以简化传热夹具1的制作工艺。

可选的，所述夹具主体11呈碗状，碗状夹具主体11外宽内口窄，开口大的一端位于加热体的上表面，圆环12位于开口小的一端的上表面。本申请中对夹具主体11的形状并不做具体限定，例如，夹具主体11还可以为圆台状。

本申请晶圆卸取设备包括加热体和传热夹具1，传热夹具1包括夹具主体11和与夹具主体11上表面连接的圆环12，由于夹具主体11的底部尺寸大于顶部尺寸，并且夹具主体11的空腔的底部尺寸大于顶部尺寸，使得夹具主体11形成一个具有空腔的向上收缩的主体，空腔区域导热慢，空腔四周导热快，从而使得将减薄盘放置在圆环12上进行加热卸取晶圆时，热量从圆环12的四周向内扩散，即使得晶圆的四周先与减薄盘发生分离，中心区域后分离，晶圆受热产生的延长量向四周进行延长释放，不会产生应力，进而使晶圆不会发生破碎，降低碎片率。

请参考图2，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，晶圆卸取设备还包括：

所述减薄盘2，且所述减薄盘2的上表面分布有与所述减薄盘2具有相同圆心的定位绳3。

具体的，定位绳3通过减薄盘2上的粘膜与减薄盘2连接，以固定定位绳3。本实施例中对定位绳3的圈数不做具体限定，可视情况而定，例如，1圈，2圈，4圈，等等。以图2所示的4圈为例，2寸片子就可以放到最小的圆环中，3寸就放到第二个圆环中(这样就先需要将3寸中的圆环剪掉，留下需要的图形标记用的定位绳3，其余的剪掉)。

减薄盘2上设置有定位绳3，在减薄盘2上放置减薄前晶圆时可以保证减薄前晶圆关于减薄盘2的圆心对称，避免在减薄时造成晶圆不同位置出减薄厚度不等，导致卸取晶圆时晶圆易碎。

在减薄盘2上设置定位绳3的方式可以为：准备一个与减薄盘2大小一致的圆盘，圆盘上面准确的开出凹槽，定位绳3均匀的放到凹槽中，定位绳3不会完全的沉入到凹槽中，将这个凹槽中带有定位绳3的圆盘与粘有粘膜的减薄盘2对接，就可以将线定位绳3转移到减薄盘2上。

进一步地，所述定位绳3上均匀分布有多个绳结31。

本申请中对每一圈定位绳3上绳结31的数量不做具体限定，可自行设置，例如绳结31的数量可以为12个，或者6个，或者20个等等。

绳结31是给碎片使用的，通过绳结31的数量可以计算出相邻绳结31的圆心角，例如绳结31的数量可以为12个时，相邻绳结31间的圆心角为30°，定位绳3去掉后，绳结31的位置会在粘膜上留下痕迹，将每一个碎片的中心贴在对应的痕迹上实现位置对称，这样会非常的利于减薄过程中均匀性的控制。

请参见图3，图3为本申请实施例所提供的晶圆转移圆环4的结构示意图，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，晶圆卸取设备还包括：

晶圆转移圆环4，所述晶圆转移圆环4的内表面设置有多个向外延伸的孔道41和一个调节孔，所述晶圆转移圆环4的外表面设置有多个分别与所述孔道41的外端连通且沿高度方向分布的柱体42；

位于所述晶圆转移圆环4内的转移网，所述转移网包括通过所述孔道41缠绕对应的所述柱体42的第一线绳，和通过所述调节孔贯穿位于相邻所述孔道41间的所述第一线绳的第二线绳。柱体42与孔道41的数量相等。

需要说明的是，调节孔可以设置在任意相邻两个孔道41之间，调节孔贯穿晶圆转移圆环4的厚度。实际上，调节孔与孔道相同的，也可以理解为从多个孔道41中的选取一个作为调节孔，可以理解的是，此时孔道的数量比柱体多一个。

减薄盘2位于晶圆转移圆环4的中空区域，孔道41与晶圆转移圆环4的下表面具有预设高度，预设高度为减薄盘2的厚度。第一线绳和第二线绳在晶圆转移圆环4的中空区域形成转移网，利用这个转移网将分离后的晶圆完整受力均匀的平移托起，解决多数晶圆在转移的过程中由于夹持过程中造成的受力不均匀导致碎裂的问题，减少损失，同时将第一线绳和第二线绳抽出后就和将晶圆完整的平铺到要转移的工作台上。第一线绳和第二线绳可以为柔软的钢丝。

对第一线绳和第二线绳形成转移网的过程进行描述。假设晶圆转移圆环中按顺序依次设置有A、B、C、D四个孔道41和位于孔道A和D之间的调节孔E，以及与每个孔道41对应的a、b、c、d四个柱体42，第一线绳进入孔道A绕过柱体a后再次从孔道A出来，然后进入相邻的孔道B，绕过柱体b后再次从孔道B出来，以此类推，从孔道D出来后结束，将第一线绳的两端固定住。然后，利用第二线绳的一端进入调节孔E，依次穿插位于AB、BC、CD之间的第一线绳后再次从调节孔E出来，此时便在晶圆转移圆环4内部形成转移网，通过调节第二线绳的松紧程度，即可完成对晶圆的托起和放下，完成晶圆转移。

请参见图4，图4为本申请实施例所提供的辅助剥离圆环的结构示意图，在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，晶圆卸取设备还包括：

位于所述传热夹具1上表面且环绕所述减薄盘2的辅助剥离圆环5，所述辅助剥离圆环5上表面具有凹槽51，所述凹槽51内设置有顶部具有发条的第一旋转桩52，所述辅助剥离圆环5上表面不具有所述凹槽51的区域固定设置有第二旋转桩53，所述第一旋转桩52与所述第二旋转桩53之间连接有剥离丝54。

剥离丝54可以为钢丝。

可以理解的是，减薄盘2位于辅助剥离圆环5的中空区域，辅助剥离圆环5的高度略低于减薄盘2的高度。对减薄盘2加热后，晶圆与减薄盘2上的粘膜分离，若出现分离不彻底的情况，通过第一旋转桩52在凹槽51内的运动，使剥离丝54在晶圆与粘膜之间运动，以划开分离不彻底的区域，其中发条可以对剥离丝54进行收线和放线，调整剥离丝54松弛或者紧绷。

优选地，在一种具体实施方式中，所述凹槽51为半圆形凹槽51，且所述第二旋转桩53位于所述半圆形凹槽51的中心线上，以使剥离丝54的活动区域达到最大，即分离晶圆与粘膜的粘结处时，能够分离的区域更大。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本申请所提供的晶圆卸取设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种晶圆卸取设备，其特征在于，包括：

加热体；

位于加热体上表面的传热夹具，所述传热夹具包括夹具主体和与所述夹具主体上表面连接的用于承载减薄盘的圆环，所述夹具主体具有纵向贯通的空腔，所述夹具主体的底部尺寸大于所述夹具主体的顶部尺寸，且所述空腔的底部尺寸大于所述空腔的顶部尺寸；

晶圆转移圆环，所述晶圆转移圆环的内表面设置有多个向外延伸的孔道和一个调节孔，所述晶圆转移圆环的外表面设置有多个分别与所述孔道的外端连通且沿高度方向分布的柱体；

位于所述晶圆转移圆环内的转移网，所述转移网包括通过所述孔道缠绕对应的所述柱体的第一线绳，和通过所述调节孔贯穿位于相邻所述孔道间的所述第一线绳的第二线绳。

2.如权利要求1所述的晶圆卸取设备，其特征在于，所述夹具主体呈碗状。

3.如权利要求1所述的晶圆卸取设备，其特征在于，还包括：

位于所述传热夹具上表面且环绕所述减薄盘的辅助剥离圆环，所述辅助剥离圆环上表面具有凹槽，所述凹槽内设置有顶部具有发条的第一旋转桩，所述辅助剥离圆环上表面不具有所述凹槽的区域固定设置有第二旋转桩，所述第一旋转桩与所述第二旋转桩之间连接有剥离丝。

4.如权利要求3所述的晶圆卸取设备，其特征在于，所述凹槽为半圆形凹槽，且所述第二旋转桩位于所述半圆形凹槽的中心线上。

5.如权利要求1所述的晶圆卸取设备，其特征在于，还包括：

所述减薄盘，且所述减薄盘的上表面分布有与所述减薄盘具有相同圆心的定位绳。

6.如权利要求5所述的晶圆卸取设备，其特征在于，所述定位绳上均匀分布有多个绳结。

7.如权利要求6所述的晶圆卸取设备，其特征在于，所述绳结的数量为12个。

8.如权利要求1至7任一项所述的晶圆卸取设备，其特征在于，所述传热夹具为一体式构造。

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