CN1672874A

CN1672874A - 晶片研磨机台

Info

Publication number: CN1672874A
Application number: CNA2004100315807A
Authority: CN
Inventors: 吴牧融; 钟明晏
Original assignee: Powerchip Semiconductor Corp
Current assignee: Powerchip Semiconductor Corp
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2004-03-25
Publication date: 2005-09-28
Anticipated expiration: 2024-03-25
Also published as: CN100351040C

Abstract

本发明提供一种晶片研磨机台，其包括有一用来传送晶片的晶片传送装置以及用来清洗晶片传送装置的一第一与一第二喷嘴，且晶片传送装置具有至少一晶片吸垫以及一传送机构连接于晶片吸垫。其中，晶片吸垫另包括有一软性的表面，用来吸附晶片，以避免晶片产生十字裂痕。

Description

晶片研磨机台

技术领域

本发明涉及一种晶片研磨机台，特别是涉及一种可避免晶片产生十字裂痕的晶背研磨机台(wafer backside grinding apparatus)。

背景技术

晶背研磨机台主要是用来研磨半导体晶片的背面，以有效控制半导体晶片的厚度，进而方便后续封装制作工艺的进行。一般而言，晶背研磨机台内包括有定位平台、研磨平台以及旋转平台等基座，而半导体晶片依序在各种基座上进行定位、研磨与清洗等程序。此外，晶背研磨机台还包括有一晶片传送装置，以使半导体晶片可移动在各种基座之间。其中由于半导体晶片与晶片传送装置的接触频繁，因此为了避免半导体晶片在传送过程中受到损伤，晶片传送装置的设计便为一相当重要的课题。

请参考图1与图2，图1为现有晶背研磨机台的晶片传送装置的示意图，图2为现有具有十字裂痕的晶片示意图。如图1所示，现有的晶片传送装置10包括有一晶片吸垫12，用来利用真空吸力(vacuum suction)以吸附晶片16，以及一传送臂14，连接于晶片吸垫12上，并用来传送吸附于晶片吸垫12上的晶片16。其中，晶片吸垫12是由陶瓷材料所构成，因此晶片吸垫12的上表面12a与下表面12b均为硬度极高的表面。

此外，晶背研磨机台用来在晶片16上进行一晶背研磨制作工艺，以使晶片16的厚度减少至小于30微米，进而方便后段封装制作工艺的进行。不过，晶背研磨制作工艺通常会产生大量的污染颗粒18(例如：硅粉)，附着于晶片16、以及晶片吸垫12的上表面12a与下表面12b。如图1与图2所示，由于研磨后的晶片16表面附有污染颗粒18并具有较薄的厚度，而且又因为晶片吸垫12具有一高硬度且大面积的下表面12b，所以当晶片吸垫12利用真空吸力吸起晶片16时，便容易在晶片16上产生十字裂痕20，因而导致晶片16的报废。然而，在进行晶背研磨制作工艺之前，各种集成电路以及金属内联机等均已制作在晶片16之上，因此报废晶片16不仅降低制作工艺合格率，更会大幅度提高制作工艺成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶片研磨机台，以解决前述问题。

依据本发明的目的，本发明的较佳实施例提供一种晶片研磨机台，其包括有一用来传送一晶片的晶片传送装置、一第一喷嘴以及一第二喷嘴。其中，晶片传送装置包括有至少一晶片吸垫(suction pad)与一传送机构，并且晶片吸垫具有一第一表面，连接于传送机构，以及一软性的第二表面，用以吸附晶片。此外，第一喷嘴用来喷洒一第一液体于第一表面上，以清洗第一表面，而第二喷嘴用来在第二表面与晶片上喷洒一第二液体，以清洗第二表面与晶片。

由于本发明提供一软性的第二表面来吸附晶片，因而可减轻晶片被吸附于晶片吸垫时所承受的冲击力，并且本发明另在晶片吸垫的上下两侧提供第一、与第二喷嘴，以彻底地清除附着于晶片吸垫的污染颗粒，因此，本发明可避免晶片产生十字裂痕。

附图说明

图1为现有晶背研磨机台的晶片传送装置的示意图；

图2为现有具有十字裂痕的晶片示意图；

图3至图6为本发明较佳实施例的晶片研磨机台示意图；

图7为本发明第二实施例的晶片吸垫示意图；

图8为本发明第三实施例的晶片吸垫示意图；

图9为本发明第四实施例的晶片吸垫示意图；

图10为本发明第五实施例的晶片吸垫示意图。

具体实施方式

请参考图3至图6，图3至图6为本发明较佳实施例的晶片研磨机台示意图。如图3所示，本发明的晶片研磨机台30包括有一壳体32，二个晶舟置放座34a与34b，用来放置多个晶片36，一定位平台40，用来调整各晶片36的方位，一旋转平台42，用来清洗研磨后的晶片36，以及一机械手臂38，用来将晶片36自晶舟置放座34a传送至定位平台40或是将晶片36从旋转平台42传送至晶舟置放座34b。此外，晶片研磨机台30另包括有二个厚度量测单元46a与46b，用来测量晶片36的厚度，以及二个研磨装置48与58，用来研磨晶片36的背面以减少晶片36的厚度，其中研磨装置48与58分别为一粗磨装置(coarse-grinding device)与一细磨装置(fine-grinding device)，而晶片研磨机台30为一晶背研磨机台。

请同时参照图3与图4，粗磨装置48包括有一研磨平台50，一研磨砂轮(grinding wheel)56(仅于图4标出)，一连接至研磨砂轮56的转动驱动单元(rotary driving unit)52，以及一连接至转动驱动单元52的滑动驱动单元(sliding driving unit)54。其中，研磨平台50用来承放并固定晶片36，并且由于晶片36的正面面对研磨平台50，所以研磨平台50的表面另设有一研磨保护胶带50a，用以保护晶片36表面的集成电路。此外，转动驱动单元52用来驱动研磨砂轮56沿图3所示的双箭头AA’转动，滑动驱动单元54用来使转动驱动单元52与研磨砂轮56沿图4所示的双箭头BB’移动。另一方面，研磨砂轮56的表面包括有多个齿状物(wheel tooth)(未显示)，各齿状物是由钻石颗粒与结合剂所构成，当转动驱动单元52驱使研磨砂轮56转动时，研磨砂轮56便可利用这些齿状物来研磨晶片36的背面。除此之外，如图3所示，细磨装置58包括有一研磨平台60，一研磨砂轮(未显示)，一转动驱动单元62，以及一滑动驱动单元64，由于细磨装置58的构造与作用方式与粗磨装置48相似，因此不再赘述。

如图3所示，晶片研磨机台30另包括有一晶片传送装置44，其用来将晶片36传送于定位平台40、研磨平台50与研磨平台60、以及旋转平台42之间，并且晶片传送装置44包括有一传送机构72，以及三个晶片吸垫74、晶片吸垫76与晶片吸垫78。其中，传送机构72为一T型传送臂(T-shapedarm)，其可沿双箭头CC’转动并包括有三个传送臂66、传送臂68与传送臂70，并且各晶片吸垫74、晶片吸垫76与晶片吸垫78分别连接于传送臂66、传送臂68与传送臂70之上。一般而言，传送臂66与晶片吸垫74用来将晶片36自定位平台40传送至研磨平台50，传送臂68与晶片吸垫76用来将晶片36从研磨平台50移送至研磨平台60，而传送臂70与晶片吸垫78用来将晶片36自研磨平台60传送至旋转平台42，此外，当晶片传送装置44处于闲置(idle)状态时，各晶片吸垫74、晶片吸垫76与晶片吸垫78则会分别停放于停泊区80a、停泊区80b与停泊区80c内。另外，晶片传送装置44还包括多条气体抽取管线(air intake line)(未显示)，以及一气体抽取装置(airsuction device)(未显示)，各气体抽取管线分别连接至各晶片吸垫74、晶片吸垫76与晶片吸垫80，而气体抽取装置连接至各气体抽取管线，并且气体抽取装置用来抽取气体，以使各晶片吸垫74、晶片吸垫76与晶片吸垫78得以利用真空吸力来吸附晶片36。

此外，如图5所示，晶片吸垫78包括有一上表面78a连接至传送臂70，以及一软性的下表面78b，用来吸附晶片36以使传送臂70可将晶片36传送至上述各特定位置。并且，如图6所示，晶片吸垫78包括有一基座82，以及六个软性吸盘84，等间距地设于基座82的周边区域，而各软性吸盘84均包括有至少一开口84a，连接至各气体抽取管线，因此当气体抽取装置进行气体的抽取时，晶片吸垫78便可利用真空吸力来吸附晶片36。除此之外，如图5所示，晶片研磨机台30另包括有一喷嘴86以及一散射式喷嘴(spraynozzle)88，设置于停泊区80a内并分别位于晶片吸垫78的上下两侧，而喷嘴86与散射式喷嘴88均是用来喷洒清水于晶片吸垫78上，以清洗晶片吸垫78。必须注意的是，本发明的晶片吸垫78的面积大小约为图1所示的晶片吸垫12的三分之一，并且本发明的软性吸盘84的数量、大小与形状并不限于图6所示，其可依据制作工艺需要而调整。

另一方面，传送臂66与传送臂68的结构均与传送臂70相同，并且晶片吸垫74与晶片吸垫76的结构也与晶片吸垫78相同，因此不再赘述。不过，由于晶片吸垫74用以吸附研磨前的晶片36，而研磨前的晶片36具有较大的厚度与强度，因此晶片吸垫74的结构除了可与晶片吸垫78相同之外，晶片吸垫74的结构也可与图1所示的晶片吸垫12相同。此外，停泊区80b与停泊区80c内也分别设有喷嘴(未显示)与散射式喷嘴(未显示)，用来清洗晶片吸垫76与晶片吸垫74，并且各喷嘴以及各散射式喷嘴的构造与位置均与喷嘴86及散射式喷嘴88相同，因此不再赘述。

请再参考图3，接下来将解释本发明的晶片研磨机台30的动作方式。首先，机械手臂38将一晶片36自晶舟置放座34a或34b取出，并将晶片36传送至定位平台40，然后定位平台40会将晶片36调整到适当的方位。接着，晶片传送装置44便利用晶片吸垫74吸起定位平台40上的晶片36，并利用传送臂66将晶片36传送至研磨平台50，以进行一粗磨制作工艺。待完成粗磨制作工艺后，传送臂68便会转动至研磨平台50之上，以使晶片吸垫76吸起晶片36，随后传送臂68再将晶片36传送至研磨平台60，以进行一细磨制作工艺。当完成细磨制作工艺后，晶片传送装置44便利用晶片吸垫78吸起研磨平台60上的晶片36，并利用传送臂70将晶片36移送至旋转平台42，以进行一清洗制作工艺。最后，机械手臂38再将晶片36自旋转平台42送回晶舟置放座34a或34b，而传送臂66、传送臂68与传送臂70则会分别回到停泊区80a、停泊区80b与停泊区80c。

值得注意的是，本发明的晶片吸垫78的大小仅约为现有晶片吸垫12的三分之一，因此晶片吸垫78与晶片36之间的接触面积小，故可有效避免十字裂痕的产生。此外，由于晶片吸垫78包括有六个软性吸盘84，因此晶片吸垫78以六个软性接触面与晶片36接触，因而更可大幅度减轻晶片36被吸附于晶片吸垫78时所承受的冲击力(impact force)，以更有效地避免十字裂痕的产生。并且，由于软性的下表面78b可随着接触面产生适当的形变，所以即使晶片36表面附着有污染颗粒，也不会产生十字裂痕。更值得一提的是，如图5所示，由于晶片吸垫78的上下两侧分别设有提供喷嘴86与散射式喷嘴88，因此当晶片吸垫78回到图3所示的停泊区80a时，图5所示的喷嘴86可喷洒清水87在晶片吸垫78的上表面78a，以清除附着于上表面78a的不洁物，同时散射式喷嘴88也会将清水89喷洒在晶片吸垫78的下表面78b，以清除附着于下表面78b的污染物。并且，由于散射式喷嘴88可将清水喷洒于下表面78b的所有区域，因此可彻底地清除附着于下表面78b的污染物，以降低晶片36产生十字裂痕的机率。除此之外，当晶片吸垫78吸附晶片36并经过图3所示的停泊区80a时，图5所示的散射式喷嘴88也会喷洒清水以清洗晶片36的表面。

此外，图6所示的晶片吸垫78并非本发明唯一的实施方式，以下为本发明的其它实施例，并且为了方便说明，以下的说明是以相同的标号来表示相同的组件。请参考图7，图7为本发明第二实施例的晶片吸垫示意图。如图7所示，晶片吸垫78包括有一基座82、一弹性衬垫90、以及多个开口90a，各个开口90a设于基座82与弹性衬垫90内，并连接至各气体抽取管线。

请参考图8，图8为本发明第三实施例的晶片吸垫示意图。如图8所示，晶片吸垫78包括有一基座82，多个弹性衬垫环92，以及多个开口92a，其中各弹性衬垫环92以同心圆的排列方式设置于基座82的表面，而各个开口82a设于基座82之内，并连接至各气体抽取管线。

请参考图9，图9为本发明第四实施例的晶片吸垫示意图。如图9所示，晶片吸垫78包括有一基座82，一弹性衬垫环92，多个弹性衬垫94，以及多个开口82a，其中弹性衬垫环92与各弹性衬垫94均置于基座82的表面，并且弹性衬垫环92环绕于各弹性衬垫94之外，此外，各个开口82a设于基座82之内，并连接至各气体抽取管线。

请参考图10，图10为本发明第五实施例的晶片吸垫示意图。如图10所示，晶片吸垫78包括有一基座82，一弹性衬垫环92，一放射状弹性衬垫96，以及多个开口82a，其中弹性衬垫环92与放射状弹性衬垫96均置于基座82的表面，并且弹性衬垫环92环绕于放射状弹性衬垫96之外，此外，各个开口82a设于基座82之内，并连接至各气体抽取管线。在本发明的各个实施例中，软性吸盘、弹性衬垫、弹性衬垫环以及放射状弹性衬垫均包括有橡胶材料。

与现有技术相比，本发明的晶片吸垫78利用一接触面积较小的软性接触面来吸附晶片36，并且本发明还利用喷嘴86与散射式喷嘴88来清洗晶片吸垫78的上下两侧，以彻底地清除附着于晶片吸垫78的污染物，因此本发明可有效避免晶片36产生十字裂痕。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明专利的涵盖范围。

Claims

1.一种晶片研磨机台，包括有：

一晶片传送装置，用来传送一晶片，其包括有：

至少一晶片吸垫(suction pad)，其中该晶片吸垫具有一第一表面与一第二表面，且该第二表面为软性并用以吸附该晶片；以及

一传送机构，连接于该第一表面并系用来传送该晶片；

一第一喷嘴，用来将一第一液体喷洒在该晶片吸垫的该第一表面上，以清洗该第一表面；以及

一第二喷嘴，用来将一第二液体喷洒于该晶片吸垫的该第二表面与该晶片上，以清洗该第二表面与该晶片。

2.如权利要求1所述的晶片研磨机台，另包括有至少一气体抽取管线(air intake line)以及一气体抽取装置(air suction device)，而该气体抽取装置连接至该气体抽取管线的一端，并用来抽取气体。

3.如权利要求2所述的晶片研磨机台，其中该晶片吸垫包括有一基座设置在该传送机构上，并且该基座包括有至少一第一开口，其连接至该气体抽取管线的另一端。

4.如权利要求3所述的晶片研磨机台，其中该晶片吸垫另包括有至少一软性吸盘设置于该基座表面，而该软性吸盘包括有与该第一开口相通连的至少一第二开口，并且当该气体抽取装置抽取气体时，该晶片吸垫便利用真空吸力以吸附该晶片。

5.如权利要求3所述的晶片研磨机台，其中该晶片吸垫包括有多个软性吸盘设置于该基座表面，并且该各软性吸盘是等间距地设于该基板的外围区域，而各该软性吸盘包括有与该第一开口相通连的至少一第二开口，并且当该气体抽取装置抽取气体时，该晶片吸垫便利用真空吸力以吸附该晶片。

6.如权利要求3所述的晶片研磨机台，其中该晶片吸垫另包括有至少一弹性衬垫(elastic pad)设置于该基座表面，而该弹性衬垫包括有与该第一开口相连通的至少一第二开口，并且当该气体抽取装置抽取气体时，该晶片吸垫便利用真空吸力以吸附该晶片。

7.如权利要求3所述的晶片研磨机台，其中该晶片吸垫另包括有至少一弹性衬垫环设于该基座的表面。

8.如权利要求7所述的晶片研磨机台，其中该晶片吸垫另包括有至少一弹性衬垫设于该弹性衬垫环所环绕的基座表面。

9.如权利要求7所述的晶片研磨机台，其中该晶片吸垫另包括有一放射状弹性衬垫设于该弹性衬垫环所环绕的基座表面。

10.如权利要求1所述的晶片研磨机台，另包括有至少一第一平台与一第二平台，分别用来承放该晶片。

11.如权利要求10所述的晶片研磨机台，其中该晶片传送装置是用来将该晶片从该第一平台移动至该第二平台。

12.如权利要求11所述的晶片研磨机台，另包括有一停泊区，用以停放该晶片吸垫。

13.如权利要求12所述的晶片研磨机台，其中当该晶片吸垫停置于该停泊区时，该第一喷嘴与该第二喷嘴会分别清洗该晶片吸垫的该第一表面与该第二表面。

14.如权利要求12所述的晶片研磨机台，其中当该晶片吸垫吸附该晶片并经过该停泊区时，该第一喷嘴与该第二喷嘴会分别清洗该晶片吸垫的该第一表面与该晶片。

15.如权利要求11所述的晶片研磨机台，其中该第一平台选自于由一定位平台、一研磨平台、一旋转平台(spinner table)、与一晶舟置放座所组成的一族群。

16.如权利要求11所述的晶片研磨机台，其中该第二平台选自于由一定位平台、一研磨平台、一旋转平台、与一晶舟置放座所组成的一族群。

17.如权利要求1所述的晶片研磨机台，其中该晶片研磨机台用来研磨该晶片的背面，并用以避免该晶片产生十字裂痕。

18.如权利要求1所述的晶片研磨机台，其中该第二喷嘴为一散射式喷嘴(spray nozzle)。

19.如权利要求1所述的晶片研磨机台，其中该第一液体与该第二液体均为清水(water)。

20.如权利要求1所述的晶片研磨机台，其中该传送机构为一T型传送臂(T-shaped arm)。