CN218769426U

CN218769426U - 一种晶圆片贴蜡装置

Info

Publication number: CN218769426U
Application number: CN202222621154.5U
Authority: CN
Inventors: 赵元亚; 崔思远; 文国昇; 金从龙
Original assignee: Jiangxi Zhao Chi Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Zhao Chi Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2023-03-28
Anticipated expiration: 2032-09-30

Abstract

本实用新型涉及晶圆加工设备技术领域，尤其涉及一种晶圆片贴蜡装置，包括驱动装置、下压部以及承载部。下压部驱动连接驱动装置，下压部上设有气囊结构。承载部用于放置晶圆片，承载部设置在下压部的下方。其中，充气状态的气囊结构在竖直方向的截面具有圆弧面，驱动装置驱动下压部下压，气囊结构的圆弧面先接触晶圆片的中部并朝晶圆片的圆周方向压平。上述压合方式有利于将晶圆片与承载部表面之间多余的液态蜡和空气排出，使晶圆片抛光后TTV和平面度更好。

Description

一种晶圆片贴蜡装置

技术领域

本实用新型涉及晶圆加工设备技术领域，尤其涉及一种晶圆片贴蜡装置。

背景技术

芯片基片材料是以蓝宝石晶圆片或硅晶圆片为主，晶圆片表面必须具有极高的平整度、光滑度和洁净度，而抛光是目前最有效的晶圆平坦化技术，现有技术中既有机械抛光又有碱溶液式的化学抛光两种方式，可以使晶圆表面较为平坦，为产品在后工序晶圆加工制程打下基础。现有技术中通常的做法是把经过线切割、研磨、退火后的晶圆，先放入清洗机进行清洗，接着使用贴蜡机将晶圆片贴到平整的圆形陶瓷盘表面，再将贴好晶圆的陶瓷盘搬到抛光机上进行单面抛光，抛光完成后再将晶圆进行脱蜡取片，清洗检验。

目前的贴蜡流程是：

1、晶圆片放入片盒中，由机械真空手臂取片，经过清洗甩干，去掉晶圆片表面的尘埃粒子，然后吸附在甩蜡真空圆台上，将适量液态蜡滴在晶圆片的中心位置，高速旋转，将液态蜡从中心向圆周方向均匀甩开，形成0.001-0.002mm的蜡层；

2、空的陶瓷盘经过清洗吹干后由机械搬运手搬运到预热工位的圆台上，预加热到80-90℃；再由机械搬运手搬运到贴蜡工位的圆台上，将甩蜡好的晶圆片，有蜡的一面，按照程序设计的贴蜡位置，逐一贴到陶瓷盘的表面上，期间保持陶瓷盘温度在85-95℃之间，一般会贴单圈或者内圈2圈，使陶瓷盘表面利用率更高，加工效率更高；最后将贴满晶圆片的陶瓷盘放置到压合工位的圆台上，将晶片压紧压实在陶瓷盘表面上，保证晶圆片与陶瓷盘之间没有空隙，圆台内部设置有水冷却的管路，压合的同时，将陶瓷盘温度降低到20-25℃，然后取下贴好晶圆片的陶瓷盘，完成贴蜡。

现有的贴蜡装置是在正对于陶瓷盘上方，设置有圆形平面的压盘，直接压到陶瓷盘的晶片上，但是整个圆形表面在使用过程中，因为陶瓷盘温度变化影响到表面平整度，造成压合后晶圆片并不能完全与陶瓷盘压合平整，造成贴蜡后，晶圆片与陶瓷盘表面之间存在多余的残蜡和空气气泡，抛光后晶圆片的TTV和表面平整度不能达到品质要求，产生晶圆片报废，生产制造成本上升的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例为了解决现有技术中的贴蜡装置贴蜡后，晶圆片与陶瓷盘表面之间存在多余的残蜡和空气气泡的技术问题，提供一种晶圆片贴蜡装置。

为了解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供了一种晶圆片贴蜡装置，包括：

驱动装置；

下压部，驱动连接所述驱动装置，所述下压部上设有气囊结构；以及承载部，用于放置晶圆片，所述承载部设置在所述下压部的下方；

其中，充气状态的所述气囊结构在竖直方向的截面具有圆弧面，所述驱动装置驱动所述下压部下压，所述气囊结构的圆弧面先接触所述晶圆片的中部并朝所述晶圆片的圆周方向压平。

可选地，所述气囊结构包括至少一个环形气囊，所述环形气囊在任意位置的竖直方向截面均为圆弧面，多个所述晶圆片环形分布在所述承载部上，所述环形气囊下压以接触环形分布的多个所述晶圆片。

可选地，所述气囊结构包括至少两个同心布置的圆环形气囊。

可选地，所述气囊结构还包括若干固定环，其中一个所述固定环固定所述环形气囊的内周，其中一个所述固定环固定所述环形气囊的外周。

可选地，所述固定环上设有多个紧固件，所述紧固件固定连接至所述下压部。

可选地，所述紧固件为沉头螺丝，所述沉头螺丝螺接所述下压部，所述沉头螺丝的头部表面与所述固定环的表面持平。

可选地，所述固定环的内周和外周均设有圆角部。

可选地，所述下压部的外径大于所述承载部的外径，所述气囊结构的外径与所述下压部的外径一致。

可选地，所述下压部具有第一平面，所述气囊结构设置在所述第一平面上，所述下压部上设有与所述气囊结构连通的进出气结构；

所述承载部具有第二平面，所述晶圆片放置在所述第二平面上。

可选地，所述气囊结构为厚度是5-6mm的软胶垫。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：该晶圆片贴蜡装置工作时，晶圆片放置在承载部上，驱动装置驱动下压部下压，气囊结构的圆弧面先接触晶圆片的中部并朝晶圆片的圆周方向压平，上述压合方式有利于将晶圆片与承载部表面之间多余的液态蜡和空气排出，使晶圆片抛光后TTV和平面度更好。

附图说明

图1是本实用新型一种晶圆片贴蜡装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种晶圆片贴蜡装置的压合工作示意图；

图3是本实用新型中的下压部和承载部的结构示意图；

图4是本实用新型一种晶圆片贴蜡装置于气囊静止状态的结构示意图；

图5是本实用新型一种晶圆片贴蜡装置于气囊充气状态的结构示意图；

图6是本实用新型一种晶圆片贴蜡装置于气囊压合状态的结构示意图；

图7是图6中所示A区域的局部放大图。

附图标号说明：

1、驱动装置；2、下压部；21、第一平面；22、进出气结构；3、承载部；31、晶圆片；32、第二平面；4、气囊结构；41、圆弧面；42、环形气囊；43、固定环；431、紧固件；432、圆角部。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型的一实施例，参阅图1，提供了一种晶圆片贴蜡装置，包括驱动装置1、下压部2以及承载部3。下压部2驱动连接驱动装置1，下压部2上设有气囊结构4。承载部3用于放置晶圆片31，承载部3设置在下压部2的下方。

其中，参阅图2，充气状态的气囊结构4在竖直方向的截面具有圆弧面41，驱动装置1驱动下压部2下压，气囊结构4的圆弧面41先接触晶圆片31的中部并朝晶圆片31的圆周方向压平。术语“压平”可以理解为圆弧面41受压而弹性形变，其表面趋于更平坦。

相对于现有技术中平面与平面压合的方式，本实用新型中的压合方式有利于将晶圆片31与承载部3表面之间多余的液态蜡和空气排出，使晶圆片31抛光后TTV和平面度更好，在没有增加额外的动作和时间，在保证生产效率的同时，提高了产品品质。

在本实施例中，驱动装置1是气缸，下压部2是压盘，承载部3是陶瓷盘。本领域技术人员应当知晓，在本实用新型的一些实施例中，驱动装置1还可以是油缸或丝杆螺母机构等。

在本实用新型的一些实施例中，参阅图3，为了同时对多个晶圆片31进行压合，该气囊结构4包括至少一个环形气囊42，环形气囊42在任意位置的竖直方向截面均为圆弧面41，多个晶圆片31环形分布在承载部3上，环形气囊42下压以接触环形分布的多个晶圆片31。

在本实用新型的一些实施例中，参阅图3，气囊结构4包括至少两个同心布置的圆环形气囊42。示例性地，该气囊结构4包括两个同心布置的圆环形气囊42，相应地，承载部3上放置有两圈环形分布的晶圆片31，该气囊结构4下压时同时对两圈晶圆片31进行加工操作，效率更高。

需要说明的是，晶圆片31的布置的圈数与其尺寸相关，例如2英寸的晶圆片31还可以分为三圈环形分布在承载部3。

在本实用新型的一些实施例中，参阅图3，为了固定环43形气囊42的内周和外周，气囊结构4还包括若干固定环43，其中一个固定环43固定环43形气囊42的内周，其中一个固定环43固定环43形气囊42的外周。固定环43的形状与环形气囊42的形状相匹配，当环形气囊42为圆环形时，固定环43也是圆环形。

在本实用新型的一些实施例中，参阅图3，为了对固定环43进行安装固定，固定环43上设有多个紧固件431，紧固件431固定连接至下压部2。

在本实用新型的另一实施例中，参阅图3，下压部2的外径大于承载部3的外径，气囊结构4的外径与下压部2的外径一致。进一步地，下压部2的外径略大于承载部3的外径，从而下压部2下压时，气囊结构4能够覆盖承载部3的整个表面。

在本实用新型的一些实施例中，气囊结构4为厚度是5-6mm的软胶垫。该软胶垫优选是硅胶垫，也可以是橡胶垫等，软胶垫具备弹性压力，配合驱动装置1下压的作用力，实现对晶圆片31的压合。

具体地，该气囊结构4具有三种状态，分别是：

气囊静止状态：参阅图4，气囊结构4贴合在下压部2底部平面上；

气囊充气状态：参阅图5，设置压缩空气压力为0.3-0.6Mpa，在驱动装置1下降压合之前，进行充气，使气囊结构4在竖直方向的截面具有圆弧面41；使用软胶垫材料的压合体，使压合面更具有弹性，能使压合面更加紧致的与晶圆片31表面贴合；

气囊压合状态：参阅图6，控制驱动装置1以缓慢的速度下压，使气囊结构4的圆弧面41先接触晶圆片31的中部，随着压盘的继续下压，气囊结构4逐步接触晶圆片31，并朝晶圆片31的圆周方向压平，排出晶圆片31与陶瓷盘表面多余的液态蜡和空气，并保持4-5分钟后升起气囊结构4，完成压合。

在本实用新型的另一实施例中，为了保证压合过程中的平整度，优化压合效果，参阅图4，下压部2具有第一平面21，气囊结构4设置在第一平面21上，下压部2上设有与气囊结构4连通的进出气结构22，例如是气孔。承载部3具有第二平面32，晶圆片31放置在第二平面32上。

为了保持紧固件431装配后，参阅图7，为了让固定环43的表面保持平整，优选地，紧固件431为沉头螺丝，沉头螺丝螺接下压部2，沉头螺丝的头部表面与固定环43的表面持平，避免在固定环43的表面形成凸出部分而在接触气囊结构4损坏气囊结构4。

在本实用新型的另一实施例中，参阅图7，为了避免气囊结构4与固定环43上的尖锐形状直接接触造成破损，固定环43的内周和外周均设有圆角部432。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种晶圆片贴蜡装置，其特征在于，包括：

驱动装置；

下压部，驱动连接所述驱动装置，所述下压部上设有气囊结构；以及

承载部，用于放置晶圆片，所述承载部设置在所述下压部的下方；

2.如权利要求1所述的晶圆片贴蜡装置，其特征在于，所述气囊结构包括至少一个环形气囊，所述环形气囊在任意位置的竖直方向截面均为圆弧面，多个所述晶圆片环形分布在所述承载部上，所述环形气囊下压以接触环形分布的多个所述晶圆片。

3.如权利要求2所述的晶圆片贴蜡装置，其特征在于，所述气囊结构包括至少两个同心布置的圆环形气囊。

4.如权利要求2所述的晶圆片贴蜡装置，其特征在于，所述气囊结构还包括若干固定环，其中一个所述固定环固定所述环形气囊的内周，其中一个所述固定环固定所述环形气囊的外周。

5.如权利要求4所述的晶圆片贴蜡装置，其特征在于，所述固定环上设有多个紧固件，所述紧固件固定连接至所述下压部。

6.如权利要求5所述的晶圆片贴蜡装置，其特征在于，所述紧固件为沉头螺丝，所述沉头螺丝螺接所述下压部，所述沉头螺丝的头部表面与所述固定环的表面持平。

7.如权利要求5所述的晶圆片贴蜡装置，其特征在于，所述固定环的内周和外周均设有圆角部。

8.如权利要求1所述的晶圆片贴蜡装置，其特征在于，所述下压部的外径大于所述承载部的外径，所述气囊结构的外径与所述下压部的外径一致。

9.如权利要求1至8中任一项所述的晶圆片贴蜡装置，其特征在于，所述下压部具有第一平面，所述气囊结构设置在所述第一平面上，所述下压部上设有与所述气囊结构连通的进出气结构；

10.如权利要求1至8中任一项所述的晶圆片贴蜡装置，其特征在于，所述气囊结构为厚度是5-6mm的软胶垫。