CN114472278A - 一种用于基板减薄的清洗方法及清洗装置 - Google Patents
一种用于基板减薄的清洗方法及清洗装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114472278A CN114472278A CN202111672103.9A CN202111672103A CN114472278A CN 114472278 A CN114472278 A CN 114472278A CN 202111672103 A CN202111672103 A CN 202111672103A CN 114472278 A CN114472278 A CN 114472278A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substrate
- brush body
- cleaning
- cleaning unit
- brush
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 168
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 133
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 42
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 38
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 238000009417 prefabrication Methods 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 11
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- VRBFTYUMFJWSJY-UHFFFAOYSA-N 28804-46-8 Chemical compound ClC1CC(C=C2)=CC=C2C(Cl)CC2=CC=C1C=C2 VRBFTYUMFJWSJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
- B08B1/10—Cleaning by methods involving the use of tools characterised by the type of cleaning tool
- B08B1/12—Brushes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
- B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
- B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B13/00—Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
- B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B27/00—Other grinding machines or devices
- B24B27/0076—Other grinding machines or devices grinding machines comprising two or more grinding tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于基板减薄的清洗方法及清洗装置，所述清洗方法包括：水平移动部驱动第一清洗单元水平移动至待清洗基板上侧，第一清洗单元的刷体抵接于吸盘工作台顶面的基板；驱动部的旋转机构驱动第一清洗单元旋转，刷体清除基板上的颗粒，喷嘴朝向基板以及刷体与基板的接触处喷射流体，以冲洗基板顶面的颗粒；第二清洗单元的修整体与待清洗吸盘工作台抵接；驱动部的旋转机构驱动第二清洗单元旋转，第二清洗单元的修整体磨削吸盘工作台，第二清洗单元的刷体清除吸盘工作台顶面的颗粒，喷嘴朝向吸盘工作台以及刷体与吸盘工作台的接触处喷射流体，以冲洗吸盘工作台顶面的颗粒。
Description
技术领域
本发明属于基板制造技术领域，具体而言，涉及一种用于基板减薄的清洗方法及清洗装置。
背景技术
在集成电路/半导体(Integrated Circuit,IC)制造的后道制程阶段，为了降低封装贴装高度，减小芯片封装体积，改善芯片的热扩散效率、电气性能、机械性能，以及减轻芯片的加工量，基板在后续封装之前需要进行基板减薄，减薄后的芯片厚度甚至可以达到初始厚度的5％以下。
基板减薄技术主要应用于基板的背面减薄，所谓背面是指基板未铺设有器件的一面，一般为衬底，衬底材料可以为硅、氧化硅、氮化硅、碳化硅、蓝宝石等。
基板经过减薄后，其表面会存留磨屑和砂轮脱落的颗粒等微粒，仅通过去离子水冲洗和干燥空气吹干的方法是无法全部去除的，这就会在后道抛光工序中微粒处形成缺陷，即而影响到基板表面质量。在晶片磨削过程中，多孔陶瓷吸盘利用真空吸附晶片，其上表面作为晶片定位面，表面形状直接影响到晶片磨削后的形状。如果多孔陶瓷吸盘表面存在颗粒，在吸盘负压作用下，颗粒处的晶片会翘曲或碎裂，严重影响晶片表面磨削质量；假如颗粒将多孔陶瓷吸盘上的微孔堵塞，就会使多孔陶瓷吸盘失去真空吸附作用。
现有技术中，采用手动清洗或自动清洗方式清除晶片表面微粒、清除多孔陶瓷吸盘表面颗粒和打磨吸盘表面，以保证多孔陶瓷吸盘面型和良好透气性，提高晶片表面磨削质量。现有的基板减薄加工用清洗装置结构复杂，稳定性欠佳，一定程度上影响基板减薄的加工质量及加工效率。
发明内容
本发明旨在至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明实施例的提供了一种用于基板减薄的清洗方法，包括以下步骤：
S1，水平移动部驱动第一清洗单元水平移动至待清洗基板上侧，第一清洗单元的刷体抵接于吸盘工作台顶面的基板；
S2，驱动部的旋转机构驱动第一清洗单元旋转，刷体清除基板上的颗粒，喷嘴朝向基板以及刷体与基板的接触处喷射流体，以冲洗基板顶面的颗粒；
S3，完成清洗的基板转移至下一工序后，水平移动部驱动第二清洗单元水平移动至吸盘工作台；第二清洗单元的修整体与待清洗吸盘工作台抵接；
S4，驱动部的旋转机构驱动第二清洗单元旋转，第二清洗单元的修整体磨削吸盘工作台，第二清洗单元的刷体清除吸盘工作台顶面的颗粒，喷嘴朝向吸盘工作台以及刷体与吸盘工作台的接触处喷射流体，以冲洗吸盘工作台顶面的颗粒。
作为优选实施例，所述刷体为预制刷体，其包括刷体底板及刷毛，所述刷毛设置于刷体底板的底部，其长度不等和/或疏密不同。
作为优选实施例，所述刷体是根据基板减薄的工况，按照预制方法制作而成。
作为优选实施例，所述刷体的预制方法包括以下步骤：
S10，在基板减薄的使用工况下，测定刷体的使用寿命；
S20，根据刷体对吸盘工作台及基板的清洁效果，确定刷体的磨合周期；
S30，刷体磨合周期结束后，测量刷毛对应的形状；
S40，根据S30中刷毛的形状，预先加工刷体对应的刷毛。
作为优选实施例，所述刷体的磨合周期是刷体使用寿命的1/8-1/5。
作为优选实施例，所述刷体可拆卸地设置于第二安装板的底面，所述刷毛的长度由内向外逐渐增长；所述刷毛的分布密度由内向外逐渐降低。
同时，本发明还公开了一种用于基板减薄的清洗装置，其实施上面所述清洗方法的步骤。
此外，本发明还提供了一种基板减薄装备，其包括上面所述的清洗装置。
本发明的有益效果包括：
(1)根据现场使用工况，确定刷体的磨合周期，以预制加工合适的刷毛，保证刷体的使用效果；
(2)第一清洗单元的底部配置刷体及喷嘴，喷嘴朝向刷体与基板的接触处喷射流体，以及时清除附着于刷体的颗粒物，保证基板的清洗效果；
(3)第二清洗单元的底部配置修整体、刷体及喷嘴，及时修整吸盘工作台并使用刷体及喷嘴清洁，保证吸盘工作台的性能稳定；
(4)清洗部的第一安装板与第二安装板之间设置导向柱及柔性件，提升清洗部的自适应性，保证良好的清洗效果。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明的保护范围，其中：
图1是本发明所述用于基板减薄的清洗装置的结构示意图；
图2是本发明所述用于基板减薄的清洗装置在减薄单元的示意图；
图3是本发明所述第一清洗单元的结构示意图；
图4是图3示出的第一清洗单元的剖视图；
图5是本发明所述喷嘴倾斜设置在第二安装板的示意图；
图6a、图6b及图6c是本发明所述刷体的结构示意图；
图7是本发明所述第一安装板与第二安装板连接的示意图；
图8是本发明所述第二清洗单元的结构示意图；
图9是本发明所述基板减薄装备的结构示意图；
图10是本发明所述用于基板减薄的清洗方法的流程图；
图11是本发明所述刷体预制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图，对本发明所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。在本发明中，基板(Substrate)也称晶圆(Wafer,W)，其含义和实际作用等同。
本发明所述一种用于基板减薄的清洗装置的示意图，如图1所示，清洗装置100包括清洗部10、驱动部20和承载部30。图2示出了清洗装置100在基板减薄装备1000的示意图，清洗装置100设置于龙门架200，龙门架200设置于基座400并位于旋转工作台300的一侧，而未示出的磨削模块设置于旋转工作台300的另一侧。
清洗装置100的承载部30设置于龙门架200的侧面并靠近旋转工作台300，清洗部10设置于吸盘工作台310的上侧，吸盘工作台310数量为三件，其均布设置于旋转工作台300上部。进一步地，驱动部20包括旋转机构21和竖向移动机构22，如图1所示。竖向移动机构22设置于承载部30的侧部，旋转机构21设置于竖向移动机构22的侧部，清洗部10设置于旋转机构21的底部；竖向移动机构22能够带动旋转机构21及其上的清洗部10沿竖直方向移动，以调节清洗部10与吸盘工作台310的距离。此处的距离为清洗部10的底部与吸盘工作台310顶面之间的距离。
清洗装置100还包括水平移动部50，其设置于龙门架200的侧部，如图2所示，其能够带动承载部30及其上的清洗部10水平移动，调节清洗装置100的水平位置，以规避搬运机械手与清洗装置100的干涉，保证基板的正常装载与卸载。
图1所示的实施例中，承载部30为板状结构，清洗部10设置于承载部30的侧面，清洗部10包括第一清洗单元10A和第二清洗单元10B，如图1所示。第一清洗单元10A的底部配置图3示出的刷体10a，以清洗吸盘工作台310吸附基板；第二清洗单元10B的底部配置图7及图8示出的刷体10a及修整体10b，以清洁吸盘工作台310。
由于第一清洗单元10A和第二清洗单元10B的配置不同，设置在龙门架200与承载部30之间的水平移动部50能够带动其上的第一清洗单元10A和第二清洗单元10B水平移动，以改变第一清洗单元10A和第二清洗单元10B相对于吸盘工作台310的位置，切换吸盘工作台310和基板的清洗。
基板减薄作业时，基板保持于吸盘工作台310的顶部，旋转工作台300旋转使得吸盘工作台310移动至磨削模块的下部，磨削模块对基板的表面磨削，磨削后的基板的表面会附着大量微小颗粒，为保证基板的加工质量，需要在基板转移至下一工序之前移除基板表面的颗粒。此时，将第一清洗单元10A移动至清洗吸盘工作台310的上侧。
当清洗装置100大致位于吸盘工作台310的上表面时，在水平移动部50的驱动下，第一清洗单元10A移动至吸盘工作台310上的基板正上方；在竖向移动机构22的驱动下，第一清洗单元10A的刷体10a移动至基板清洗距离；在旋转机构21的驱动下，第一清洗单元10A的刷体10a旋转以清洗基板表面，移除基板表面的颗粒，完成基板的清洗。
吸盘工作台310的顶面堆积的加工屑等颗粒超过设置要求时，需要将第二清洗单元10B移动至清洗吸盘工作台310的上侧，实施吸盘工作台310的清洗。具体地，基板周转机械手将吸盘工作台310上的基板搬运至下一工序，水平移动部50驱动第二清洗单元10B移动至吸盘工作台310上的正上方；在竖向移动机构22的驱动下，第二清洗单元10B的刷体10a及修整体10b移动至吸盘工作台310的清洗距离；在旋转机构21的驱动下，第二清洗单元10B旋转以清洗吸盘工作台310的表面，移除吸盘工作台310残留的颗粒，防止吸盘工作台310上的吸附孔堵塞。
现以图3示出的第一清洗单元10A说明清洗部10的具体结构。清洗部10包括第一安装板11、第二安装板12、法兰盘13和图1示出的防护罩14，第一安装板11及第二安装板12为盘状结构，其依次同心设置于法兰盘13的下部；刷体10a设置于第二安装板12的底面并沿第二安装板12的半径方向设置。防护罩14可拆卸地设置于法兰盘13的外周侧，以防止磨削产生的颗粒物进入清洗部10的内部。
图3中，为更好的体现清洗部10的内部结构，未示出设置于清洗部10外侧的防护罩14。旋转机构21为旋转电机，其输出轴通过旋转接头40与法兰盘13连接，盘状的第一安装板11设置于法兰盘13的下部，第二安装板12通过紧固件连接于第一安装板11的下侧。第二安装板12的下表面设置有多个刷体10a，刷体10a沿第二安装板12的半径方向设置并卡接于第二安装板12的凹槽内，相邻刷体10a之间设置有一组喷嘴10c。
图4是图3示出了清洗部的剖视图，第一安装板11的中心处设置有竖向通道11a以及与竖向通道11a垂直连通的横向通道11b，喷嘴10c设置于第一安装板11的横向通道11b。第一安装板11的竖向通道11a与旋转接头40内部的流体通道40a相连通，清洗液经由连接于流体通道40a、第一安装板11的竖向通道11a以及横向通道11b，由喷嘴10c喷射至基板和/或吸盘工作台310顶面。
旋转接头40的外周壁设置通气孔，所述通气孔可以与外部的去离子水源连接，以将去离子水经由流体通道40a、竖向通道11a以及横向通道11b进入喷嘴10c，再由喷嘴10c喷射至基板或吸盘工作台310顶面。可以理解的是，为了提高流体的散射效果，可以在去离子水源的内部加入部分气体，如空气，以保证喷嘴10c喷射流体的清洁效果。
作为本发明的一个实施例，喷嘴10c沿第一安装板11的半径方向线性排列设置；作为本实施例的一个变体，喷嘴10c也可沿第一安装板111的中心向外辐射曲线排列分布，即一组喷嘴10c可沿一曲线分布设置于第一安装板11，经由喷嘴10c的清洗液喷射至刷体10a与吸盘工作台310或基板的抵接处，以冲洗刷体10a移除的颗粒。
作为本发明的一个实施例，喷嘴10c沿第一安装板11的半径方向成排设置,沿半径方向设置的喷嘴10c为多排，其以第一安装板11的中心为基准均匀分布。进一步地，第二安装板12配置有贯通孔12a，贯通孔12a与喷嘴10c设置位置匹配，第一安装板11的喷嘴10c经由第二安装板12的贯通孔12a朝向下侧延伸。贯通孔12a设置于相邻的刷体10a之间，喷嘴10c朝向刷体10a喷射流体，以清洁刷体10a的表面杂物。
作为本发明的一个实施例，如图4所示，竖向设置于第一安装板11的喷嘴10c经由贯通孔12a安装固定，使得喷嘴10c的末端接近待清洗的吸盘工作台310和/或基板。
喷嘴10c的外周壁与贯通孔12a的内周壁之间预留有一定间隙，使得喷嘴10c可相对于第二安装板12在一定范围内上下移动。为了防止喷嘴10c的外周侧附着磨削形成的颗粒物，可以在喷嘴10c的外周侧设置耐污涂层，所述耐污涂层可以为帕瑞林C，以保证喷嘴10c与贯通孔12c之间的间隙，防止两者存在摩擦而影响第二安装板12相对于第一安装板11的平行度。
作为本实施例的一种变体，喷嘴10c倾斜设置于第一安装板11的下部，如图5所示。喷嘴10c朝向清洗部10的外侧倾斜设置，以方便经由喷嘴10c喷射的清洗液将颗粒物朝向外侧冲洗，保证清洗部10的清洗效果及清洗效率。图5中，喷嘴10c的轴线与水平面的夹角为θ，夹角θ为20-60°。优选地，喷嘴10c的轴线与水平面的夹角为30°。
图5示出了第二清洗单元10B的局部结构图，第二安装板12上的贯通孔12a与喷嘴10c匹配斜向设置，喷嘴10c能够朝向第二安装板12底部的修整体10b喷射清洗液，以将修整形成的颗粒物快速清除，保证修整体10b对吸盘工作台310的修整效果。可以理解的是，倾斜设置的喷嘴10c也可以应用于第一清洗单元10A中，即倾斜的喷嘴10c朝向刷体10a与基板的接触处喷射清洗液，以将颗粒物快速清除，保证基板的清洗效果。
作为图5实施例的一个变体，相邻喷嘴10c的倾斜角度不同，以增加喷射角度，增强清洗液对吸盘工作台或基板的作用，保证清洁效果。在一些实施例中，相邻喷嘴10c倾斜角度的差值控制在10-50°以内，以保证清洗部10的清洁效果。可以理解的是，喷嘴10c可以沿竖直方向设置，与其相邻的喷嘴10c朝向清洗部10的外侧倾斜设置，以兼顾颗粒物的剥离与冲洗，保证清洗效果。
作为本发明的另一实施例，第二安装板12同心设置于第一安装板11的下部，第二安装板12的底面设置有多个刷体10a，刷体10a为条状结构，其沿第二安装板12的中心向外辐射分布。
图3所示的实施例中，刷体10a由刷体底板10a-1及设置在刷体底板10a-1上的刷毛10a-2组成，刷体底板10a-1为矩形结构。可以理解的是，刷体底板10a-1也可以为其他形状，如扇形结构、椭圆形结构或其他结构形式，只需方便固定于第二安装板12的底面即可。
图6a是本发明刷体10a另一个实施例的示意图，刷毛10a-2的长度沿刷体底板10a-1的长度方向线性变化。刷体10a的刷毛10a-2朝下装配至第二安装板12的底面，刷毛10a-2在第二安装板12边缘位置的长度大于其在第二安装板12中心位置的长度。由于基板边缘部分的线速度较中心位置大，刷体10a的结构设置，如此能够避免基板边缘部分的清洗液溅射，保证基板表面的清洗效果。
作为图6a所示的实施例一个变体，刷体10a上配置的刷毛10a-2的密度也可以不同，如第二安装板12边缘位置对应的刷毛10a-2的分布密度小于第二安装板12中心位置对应的刷毛10a-2的分布密度，以防止基板的中心位置过度清洁而破坏基板表面的平整度，避免减薄加工形成的微小颗粒吸附于刷毛10a-2之间。具体地，由于在离心力作用下，减薄加工形成的微小颗粒物通常位于边缘位置。在第二安装板12的边缘位置设置分布密度较小的刷毛10a-2，避免颗粒物在刷毛10a-2之间堆积，有利于吸盘工作台310的清洁，防止颗粒物堆积于吸盘工作310的顶面而影响基板减薄的面形控制。同理，在第二安装板12的边缘设置分布密度较小的刷毛10a-2，也有利于提升基板表面的清洁效果。可以理解的是，靠近第二安装板12中心的刷毛10a-2的分布密度也不宜过大，以避免影响卡盘工作台310及基板中心的清洁效果。
刷体10a的刷毛10a-2的长度需要与减薄后的基板顶面的面形相匹配，如图6b及图6c所示，其防止微小的颗粒物在基板的凹部聚集而影响基板的清洗效果。尤其是，在进行基板加工时，若磨削步骤与抛光步骤相互结合，需根据抛光步骤的抛光特性确定磨削步骤的目标面形，可参看专利CN112548845A中的描述。这样，基板磨削后会出现各种非平整面形。操作人员可根据磨削后的面形确定刷体10a的具体结构。可以理解的是，图6b及图6c仅是示意性体现晶圆的面形。
作为本发明的一个实施例，第一安装板11与第二安装板12之间设置有导向柱15，如图7所示。具体地，第一安装板11配置有贯通的导向孔11c，导向柱15由第一安装板11的上侧穿过导向孔11c，导向柱15的底部螺纹连接于第二安装板12。
进一步地，导向柱15与导向孔11c间隙配合，第二安装板12及其上的导向柱15能够沿导向孔11c上下移动，以调节刷体10a和/或修整体10b的位置。竖向移动机构22可以选择气缸，由于气缸的极限位置是固定的，而吸盘工作台310及其上部的基板的位置可能存在偏差，这种结构存在清洗部10与基板硬性接触的风险。因此，导向柱15与导向孔11c之间的间隙能够调节第二安装板12的位置，防止修整体10b直接与待清洗的吸盘工作台310碰撞，保证吸盘工作台310工作的稳定性。
作为本发明的一个实施例，导向柱15与导向孔11c之间的间隙为0.1-0.5mm，导向柱15能够在所述间隙范围内倾斜，以调节第二安装板12的平行度，进而调整第二安装板12配置的刷体10a和/或修整体10b的位置，提升清洗部10的自适应性。
图7中，导向柱15的外周侧套设有柔性件16，柔性件16位于第一安装板11与第二安装板12之间，以缓冲刷体10a和/或修整体10b的移动，提升清洗部10的自适应性。柔性件16可以为弹簧。优选地，柔性件16的刚度为0.5kN/m-10kN/m，以保证清洗部10的自适应性。可以理解的是，柔性件16也可选择能够伸缩灵活的其他部件。
进一步地，修整体10b的数量为多个，安装后的修整体10b的底面可能存在高度差。而在对吸盘工作台310进行修整作业时，朝向下侧的修整体10b会预先接触吸盘工作台310。而柔性件16的设置能够调节修整体10b的高度，使得修整体10b的底面大致平行于吸盘工作台310，保证良好的修整效果。
图4中，设置于法兰盘13外周侧的防护罩14能够防止清洗作业中产生的废液进入第一清洗单元10A的内部，保证清洗部的正常使用。作为本实施例的一个方面，防护罩14的外周壁设置有疏水涂层，所述疏水涂层可以为PTFE、FEP等疏水材料，即具有疏水涂层的防护罩14外周壁的疏水接触角大于90°，清洗过程中产生的污染物和/或清洗液及其结晶不至于在防护罩14外周壁附着，以保证基板清洗的正常进行。清洗部10在对基板或吸盘工作台310进行清洁时，产生的含有颗粒物的废液经由防护罩14与待清洁部件(基板或吸盘工作台310)之间的间隙排出，有效防止颗粒物附着于清洗部10的内部。
图8是本发明所述第二清洗单元10B的结构示意图，第二清洗单元10B与第一清洗单元10A的结构类似，两者的相同部分这里不再赘述，下面主要阐述第二清洗单元10B与第一清洗单元10A的不同部分。
所述第二安装板12的底面还设置有修整体10b，修整体10b为条状结构，其设置于刷体10a与一排喷嘴10c之间。修整体10b可以为油石，其可拆卸地安装于第二安装板12的底面。修整体10b的数量为三个，其可以理解的是，修整体10b也可以为其他数量。
在竖向移动机构22的驱动下，第二清洗单元10B移动至吸盘工作台310的清洗距离；在旋转机构21的驱动下，第二清洗单元10B的旋转，即而带动第二安装板12上的修整体10c与吸盘工作台310接触，以清洗吸盘工作台310的表面，移除吸盘工作台310残留的颗粒，防止吸盘工作台310上的吸附孔堵塞。
作为本发明的一个实施例，所述第一安装板11的喷嘴10c也可以斜向设置，其喷射的流体朝向刷体10a与吸盘工作台310的接触处，以及修整体10c与吸盘工作台310的接触处，这样在第二清洗单元10B清洗吸盘工作台310的过程中，修整体10b移除的微小颗粒由刷体10a清除，同时喷嘴10c喷射流体于吸盘工作台310，在离心力的作用下吸盘工作台310的颗粒被移除，以保证吸盘工作台310顶面的平面度，避免磨削产生的微小颗粒在吸盘工作台310的局部区域聚集，而影响吸附于吸盘工作台310顶面的基板的平面度。
再者，本发明还提供了一种基板减薄装备1000，如图9所示，其包括清洗装置100。清洗装置100设置于龙门架200，龙门架200设置于基座400并位于旋转工作台300的一侧，而磨削模块500设置于旋转工作台300的另一侧。
具体地，磨削模块500包括粗磨部510、精磨部520和磨削液供给部。其中，旋转工作台300上设置有用于吸附基板的吸盘工作台310，粗磨部510设置有用于对基板进行粗磨削的粗磨砂轮，精磨部520设置有用于对基板进行精磨削的精磨砂轮。磨削过程是将磨削用砂轮按压在基板表面并旋转，以实现基板材料的减薄。磨削液供给部用于在粗磨削和/或精磨削时向基板表面喷淋磨削液以助研磨，磨削液可以为去离子水。
图9中，一种基板减薄装备1000还包括抛光模块600，其接收传送过来的基板进行化学机械抛光处理，以提高基板平坦化的效果。抛光模块600包括存片部、抛光盘、粘接在抛光盘上的抛光垫、吸附基板并带动基板旋转的承载头610、修整抛光垫的修整器620以及向抛光垫表面提供抛光液的供液部630。
磨削模块与抛光模块组合作用，有利于整体提升基板表面的平整度，保证基板减薄的加工效果。
此外，本发明还公开了一种用于基板减薄的清洗方法，使用上面所述的基板减薄装备，其流程图，如图10所示，其包括以下步骤：
S1，水平移动部50驱动第一清洗单元10A水平移动至待清洗基板上侧，第一清洗单元10A的刷体10a抵接于吸盘工作台310顶面的基板；
具体地，水平移动部50驱动第一清洗单元10A水平移动至待清洗基板上侧，竖向移动机构22驱动第一清洗单元10A的刷体10a抵接于吸盘工作台310顶面的基板。
S2，驱动部20的旋转机构21驱动第一清洗单元10A旋转，刷体10a清除基板上的颗粒，喷嘴10c朝向基板以及刷体10a与基板的接触处喷射流体，以冲洗基板上的颗粒；
S3，完成清洗的基板转移至下一工序后，水平移动部50驱动第二清洗单元10B水平移动至吸盘工作台310；第二清洗单元10B的修整体10b与待清洗吸盘工作台310抵接；
S4，驱动部20的旋转机构21驱动第二清洗单元10B旋转，第二清洗单元10B的修整体10b磨削吸盘工作台310的顶面，第二清洗单元10B的刷体10a清除吸盘工作台310顶面的颗粒，喷嘴10c朝向冲洗吸盘工作台310的顶面以及刷体10a与吸盘工作台310的接触处喷射流体，以冲洗吸盘工作台310顶面的颗粒。
本发明中，所述刷体是根据基板减薄的工况，按照预制方法制作而成。
具体地，所述刷体的预制方法的流程图，如图11所示，其包括以下步骤：
S10，在基板减薄的使用工况下，测定刷体的使用寿命；
S20，根据刷体对吸盘工作台及基板的清洁效果，确定刷体的磨合周期；
S30，刷体磨合周期结束后，测量刷毛对应的形状；
具体地，在一些实施例中，刷毛端部的长度与刷毛中间位置的长度不同，如刷毛的中间位置较端部位置长等，以使刷体快速高效清洁。
S40，根据S30中刷毛的形状，预先加工刷体对应的刷毛。
优选地，所述刷体的磨合周期是刷体使用寿命的1/8-1/5。这需要根据基板减薄的实际工况，灵活确定磨合周期的结束时间点。在遇到相同或近似工艺制程时，现场工艺人员可预先对刷体的刷毛进行加工，以缩短刷体的磨合时间，使得刷体快速进入高效清洁状态，如此能够延长刷体的使用寿命，控制基板加工成本。
操作人员可以根据基板磨削工况，灵活确定吸盘工作台310的清洁频次，如间隔3-5片基板清洁一次吸盘工作台310，以保障吸盘工作台的清洁度，防止局部残留微小颗粒而影响待加工基板的平面度，保证基板的磨削质量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于基板减薄的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，水平移动部驱动第一清洗单元水平移动至待清洗基板上侧，第一清洗单元的刷体抵接于吸盘工作台顶面的基板；
S2，驱动部的旋转机构驱动第一清洗单元旋转，刷体清除基板上的颗粒，喷嘴朝向基板以及刷体与基板的接触处喷射流体，以冲洗基板顶面的颗粒；
S3，完成清洗的基板转移至下一工序后，水平移动部驱动第二清洗单元水平移动至吸盘工作台；第二清洗单元的修整体与待清洗吸盘工作台抵接；
S4，驱动部的旋转机构驱动第二清洗单元旋转，第二清洗单元的修整体磨削吸盘工作台，第二清洗单元的刷体清除吸盘工作台顶面的颗粒，喷嘴朝向吸盘工作台以及刷体与吸盘工作台的接触处喷射流体，以冲洗吸盘工作台顶面的颗粒。
2.如权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述刷体为预制刷体，其包括刷体底板及刷毛，所述刷毛设置于刷体底板的底部，其长度不等和/或疏密不同。
3.如权利要求2所述的清洗方法，其特征在于，所述刷体是根据基板减薄的工况，按照预制方法制作而成。
4.如权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述刷体的预制方法包括以下步骤：
S10，在基板减薄的使用工况下，测定刷体的使用寿命；
S20，根据刷体对吸盘工作台及基板的清洁效果，确定刷体的磨合周期；
S30，刷体磨合周期结束后，测量刷毛对应的形状；
S40，根据S30中刷毛的形状，预先加工刷体对应的刷毛。
5.如权利要求4所述的清洗方法，其特征在于，所述刷体的磨合周期是刷体使用寿命的1/8-1/5。
6.如权利要求2所述的清洗方法，其特征在于，所述刷体可拆卸地设置于第二安装板的底面，所述刷毛的长度由内向外逐渐增长；所述刷毛的分布密度由内向外逐渐降低。
7.一种用于基板减薄的清洗装置，其特征在于，实施权利要求1至6任一项所述清洗方法的步骤。
8.一种基板减薄装备，其特征在于，包括权利要求7所述的清洗装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111672103.9A CN114472278B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种用于基板减薄的清洗方法及清洗装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111672103.9A CN114472278B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种用于基板减薄的清洗方法及清洗装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114472278A true CN114472278A (zh) | 2022-05-13 |
| CN114472278B CN114472278B (zh) | 2023-10-03 |
Family
ID=81508362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111672103.9A Active CN114472278B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种用于基板减薄的清洗方法及清洗装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114472278B (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2232337Y (zh) * | 1995-09-18 | 1996-08-07 | 张梦鱼 | 压入式回收喷砂机 |
| JP2000260740A (ja) * | 1999-03-12 | 2000-09-22 | Disco Abrasive Syst Ltd | スピンナー洗浄装置 |
| JP2003022991A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体ウェーハの研磨方法および研磨装置 |
| CN1826189A (zh) * | 2003-07-22 | 2006-08-30 | Sms迪马格股份公司 | 辊清洗刷的成形方法和按照该方法成形的清洗刷 |
| CN101249623A (zh) * | 2007-02-20 | 2008-08-27 | 昭和电工株式会社 | 圆盘状基板的研磨方法、研磨装置 |
| CN207120113U (zh) * | 2017-04-14 | 2018-03-20 | 凯斯科技股份有限公司 | 基板处理装置 |
| CN111633531A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-08 | 华海清科股份有限公司 | 一种具有单腔清洗装置的减薄设备 |
| CN111775001A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-16 | 华海清科(北京)科技有限公司 | 用于控制晶圆磨削面形的磨削设备 |
| CN212165216U (zh) * | 2020-06-02 | 2020-12-18 | 深圳市源兴兴电子配件有限公司 | 一种质地柔软的硅胶清洗用具 |
| CN212883769U (zh) * | 2020-06-09 | 2021-04-06 | 苏州润裕新能源科技有限公司 | 一种显示基板表面均匀冲洗设备 |
| CN112643533A (zh) * | 2019-10-10 | 2021-04-13 | 清华大学 | 一种基板减薄加工的清洗装置及清洗方法 |
| CN113775149A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-10 | 中国二十二冶集团有限公司 | 非直线边缘表面饰材切形折尺及其施工方法 |
-
2021
- 2021-12-31 CN CN202111672103.9A patent/CN114472278B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2232337Y (zh) * | 1995-09-18 | 1996-08-07 | 张梦鱼 | 压入式回收喷砂机 |
| JP2000260740A (ja) * | 1999-03-12 | 2000-09-22 | Disco Abrasive Syst Ltd | スピンナー洗浄装置 |
| JP2003022991A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体ウェーハの研磨方法および研磨装置 |
| CN1826189A (zh) * | 2003-07-22 | 2006-08-30 | Sms迪马格股份公司 | 辊清洗刷的成形方法和按照该方法成形的清洗刷 |
| CN101249623A (zh) * | 2007-02-20 | 2008-08-27 | 昭和电工株式会社 | 圆盘状基板的研磨方法、研磨装置 |
| CN207120113U (zh) * | 2017-04-14 | 2018-03-20 | 凯斯科技股份有限公司 | 基板处理装置 |
| CN112643533A (zh) * | 2019-10-10 | 2021-04-13 | 清华大学 | 一种基板减薄加工的清洗装置及清洗方法 |
| CN212165216U (zh) * | 2020-06-02 | 2020-12-18 | 深圳市源兴兴电子配件有限公司 | 一种质地柔软的硅胶清洗用具 |
| CN212883769U (zh) * | 2020-06-09 | 2021-04-06 | 苏州润裕新能源科技有限公司 | 一种显示基板表面均匀冲洗设备 |
| CN111633531A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-08 | 华海清科股份有限公司 | 一种具有单腔清洗装置的减薄设备 |
| CN111775001A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-16 | 华海清科(北京)科技有限公司 | 用于控制晶圆磨削面形的磨削设备 |
| CN113775149A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-10 | 中国二十二冶集团有限公司 | 非直线边缘表面饰材切形折尺及其施工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114472278B (zh) | 2023-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI680834B (zh) | 晶圓之邊緣研磨裝置以及方法 | |
| KR101841549B1 (ko) | 드레싱 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 연마 장치 | |
| KR100780588B1 (ko) | 반도체 기판의 평탄화 장치 및 방법 | |
| CN112643533A (zh) | 一种基板减薄加工的清洗装置及清洗方法 | |
| TWI623358B (zh) | 用於洗淨修整盤之刷子、洗淨裝置及洗淨方法 | |
| US20140213158A1 (en) | Polishing apparatus | |
| JP2018086692A (ja) | 研削装置 | |
| TWI785206B (zh) | 研削裝置 | |
| CN114472276A (zh) | 一种用于基板减薄的清洗装置 | |
| JP2008098574A (ja) | ウエーハの研磨装置 | |
| TW202205415A (zh) | 基板液處理裝置及基板液處理方法 | |
| JP2002079461A (ja) | ポリッシング装置 | |
| CN114472278A (zh) | 一种用于基板减薄的清洗方法及清洗装置 | |
| KR101955274B1 (ko) | 반도체 패키지 그라인더 | |
| JP2008132592A (ja) | ポリッシング装置およびポリッシング方法 | |
| JP2000254855A (ja) | 研磨パッドのコンディショニング装置および研磨パッドのコンディショニング方法 | |
| CN111438085B (zh) | 清洗机构 | |
| JP6578040B2 (ja) | 基板処理装置 | |
| TW202031423A (zh) | 卡盤台 | |
| CN115256234B (zh) | 一种具有修整器清洗装置的晶圆减薄设备 | |
| CN111633520A (zh) | 一种高度集成化的减薄设备 | |
| CN219043806U (zh) | 一种基板减薄工作台和基板减薄装置 | |
| CN219025133U (zh) | 一种修整器清洗装置和化学机械抛光设备 | |
| JP7299773B2 (ja) | 研削装置 | |
| KR20070017256A (ko) | 연마 공정이 끝난 웨이퍼를 크리닝하는 스피너 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |