DE202007007003U1 - Device for UV treatment of a wafer or substrate - Google Patents

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Abstract

Gerät zur UV-Behandlung eines Wafers oder Substrats, mit einer UV-Lichtquelle (3), dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquelle eine Vielzahl von LEDs (11) und einen Kühlkörper (12) umfasst, wobei die LEDs UV-Licht oder UV-Licht enthaltendes Licht abstrahlen und wobei der Kühlkörper dazu dient, die von den LEDs erzeugte Verlustwärme an die Umgebung abzugeben.Device for UV treatment a wafer or substrate, with a UV light source (3), characterized the UV light source has a multiplicity of LEDs (11) and a heat sink (12) comprising, wherein the LEDs UV light or UV light-containing light radiate and where the heat sink to serves to deliver the heat generated by the LEDs heat loss to the environment.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur UV-Behandlung eines Wafers oder Substrats der im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 genannten Art.The The invention relates to a device for UV treatment of a wafer or substrate in the preamble of the protection claim 1 mentioned type.

Der Begriff Wafer bezeichnet ursprünglich dünne Scheiben aus Halbleitermaterial, schliesst heute aber ganz allgemein dünne Scheiben aus anderen Materialien wie beispielsweise Glas ein. Die Form eines Wafers ist rund. Im Gegensatz dazu werden gleichartige und ähnliche Gegenstände, die rechteckig sind, als Substrat bezeichnet. Der Begriff Substrat schliesst auch Leiterplatten ein.Of the Term Wafer originally refers to thin slices made of semi-conductor material, but today generally closes thin slices from other materials such as glass. The shape of a Wafers is round. In contrast, similar and similar objects which are rectangular, referred to as a substrate. The term substrate also includes printed circuit boards.

Solche Geräte werden beispielsweise in der Halbleiterindustrie verwendet, um Klebstoffe zu deaktivieren, d. h. ihre Klebefähigkeit teilweise oder vollständig zu reduzieren. Als UV Lichtquellen werden Gasentladungslampen oder UV Lichtröhren eingesetzt. Gasentladungslampen benötigen eine lange Aufwärmzeit, bis sie betriebsbereit sind, und erzeugen eine hohe Verlustwärme. UV Lichtröhren sind wenig effizient.Such equipment are used, for example, in the semiconductor industry to adhesives to deactivate, d. H. their adhesiveness partially or completely to reduce. As UV light sources are gas discharge lamps or UV light tubes used. Gas discharge lamps require a long warm-up time, until they are ready for use and generate a high heat loss. UV light tubes are not very efficient.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein derartiges Gerät mit verbesserten Eigenschaften zu entwickeln.Of the Invention is based on the idea of such a device with improved Develop properties.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1.The said object is achieved according to the invention by the features of the protection claim 1.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren sind nicht massstäblich gezeichnet.The Invention will be described below with reference to embodiments and with reference closer to the drawing explained. The figures are not drawn to scale.

1, 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts zur UV-Behandlung eines Objekts, insbesondere eines Wafers oder Substrats, 1 . 2 show a first embodiment of an apparatus according to the invention for the UV treatment of an object, in particular a wafer or substrate,

3, 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines solchen Geräts, 3 . 4 show a second embodiment of such a device,

5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines solchen Geräts, und 5 shows a third embodiment of such a device, and

6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines solchen Geräts. 6 shows a fourth embodiment of such a device.

Die folgenden Ausführungen gelten gleichermassen für Wafer wie für Substrate, der Einfachheit halber wird im folgenden meistens nur der Begriff Wafer benutzt. Die 1 und 2 zeigen schematisch in Aufsicht und in seitlicher Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts zur UV-Behandlung eines Wafers oder Substrats. Das Gerät umfasst ein Chassis 1, in dem ein Transportsystem 2 und eine UV-Lichtquelle 3 angeordnet sind, wobei die W-Lichtquelle 3 UV Licht nach oben strahlt. Das Transportsystem 2 umfasst einen Motor 4, Rollen 5 und Transportbänder 6. Der Motor 4 treibt mindestens eines der Transportbänder 6 an. Die W-Lichtquelle 3 ist in der Mitte des Transportsystems 2 angeordnet. Im Beispiel dient die linke Hälfte des Transportsystems 2 als Beladefläche 7 und die rechte Hälfte als Entladefläche 8. Im Betrieb wird ein Wafer nach dem andern auf der Beladefläche 7 abgesetzt, vom Transportsystem 2 in einer Transportebene 9 in der durch einen Pfeil dargestellten Transportrichtung 10 zur Entladefläche 8 transportiert und von der Entladefläche 8 entnommen. Das Beladen und das Entladen kann von Hand oder durch eine vollautomatische Belade- bzw. Entladestation erfolgen.The following statements apply equally to wafers as well as to substrates, for the sake of simplicity, in the following, mostly only the term wafer is used. The 1 and 2 show schematically in plan view and in side view a first embodiment of an inventive device for UV treatment of a wafer or substrate. The device includes a chassis 1 in which a transport system 2 and a UV light source 3 are arranged, wherein the W light source 3 UV light shines upwards. The transport system 2 includes a motor 4 , Roll 5 and conveyor belts 6 , The motor 4 drives at least one of the conveyor belts 6 at. The W light source 3 is in the middle of the transport system 2 arranged. In the example, the left half of the transport system is used 2 as loading area 7 and the right half as unloading area 8th , In operation, one wafer after the other on the loading surface 7 deposed, from the transport system 2 in a transport plane 9 in the transport direction shown by an arrow 10 to the unloading area 8th transported and from the unloading area 8th taken. The loading and unloading can be done by hand or by a fully automatic loading or unloading station.

Die UV-Lichtquelle 3 umfasst eine Vielzahl von LEDs 11, die ultraviolettes Licht in einen vorgegebenen Winkelbereich abstrahlen, der im Beispiel etwa 120° beträgt. Für die LEDs 11 kommen je nach Anforderung und Anwendung unterschiedliche Typen infrage. Besonders geeignet sind UV-LEDs, die hauptsächlich oder fast ausschliesslich Licht im UV Bereich aussenden. Eine UV-LED, die Licht der Wellenlänge von etwa 365 nm aussendet und eine Lichtausgangsleistung von 310 mW erreicht, ist von der Firma Nichia (http://www.nichia.com) erhältlich. Diese UV-LED gibt es mit integrierter Optik verpackt in ein Gehäuse. Die integrierte Optik dient dazu, das UV Licht in den vorgegebenen Winkelbereich abzustrahlen. Als LED 11 kann bei bestimmten Anwendungen eine Weisslicht-LED verwendet werden, die weisses Licht emittiert, das einen vergleichsweise hohen Anteil an UV Strahlung enthält.The UV light source 3 includes a variety of LEDs 11 which emit ultraviolet light in a predetermined angular range, which is about 120 ° in the example. For the LEDs 11 Depending on the requirement and application, different types are possible. Particularly suitable are UV LEDs that emit mainly or almost exclusively light in the UV range. A UV LED emitting light of the wavelength of about 365 nm and achieving a light output of 310 mW is available from Nichia (http://www.nichia.com). This UV LED comes with integrated optics packed in a housing. The integrated optics serve to radiate the UV light in the predetermined angular range. As LED 11 In some applications, a white light LED may be used that emits white light that contains a relatively high level of UV radiation.

Die LEDs 11 erzeugen nicht nur UV Licht, sondern auch Verlustwärme. Um eine möglichst lange Lebensdauer der LEDs 11 zu erreichen, ist es nötig, die Betriebstemperatur der LEDs 11 möglichst tief zu halten. Die W-Lichtquelle 3 umfasst deshalb eine passive Kühlung in der Form eines Kühlkörpers 12 oder eine aktive Kühlung in der Form eines Kühlkörpers 12 und eines Lüfters 13, wobei der Lüfter 13 Luft am Kühlkörper 12 vorbeiströmen lässt. Die von den LEDs 11 erzeugte Verlustwärme kann auf diese Weise effizient an die Umgebung abgegeben werden. Die LEDs 11 sind beispielsweise auf einer Leiterplatte 14 montiert und die Leiterplatte 14 auf dem Kühlkörper 12 befestigt. Die Leiterplatte 14 ist so ausgewählt, dass sie die von den LEDs 11 erzeugte Verlustwärme möglichst gut zum Kühlkörper 12 leitet.The LEDs 11 not only produce UV light, but also heat loss. To ensure the longest possible life of the LEDs 11 it is necessary to reach the operating temperature of the LEDs 11 to keep as low as possible. The W light source 3 therefore includes passive cooling in the form of a heat sink 12 or active cooling in the form of a heat sink 12 and a fan 13 where the fan 13 Air at the heat sink 12 let flow past. The of the LEDs 11 generated heat loss can be delivered in this way efficiently to the environment. The LEDs 11 are for example on a circuit board 14 mounted and the circuit board 14 on the heat sink 12 attached. The circuit board 14 is chosen to match that of the LEDs 11 generated heat loss as well as possible to the heat sink 12 passes.

Eine besonders hohe Kühlleistung kann erreicht werden, wenn als Material für den Kühlkörper 12 Keramik verwendet wird. Der Kühlkörper 12 kann aus einem einzigen Stück Keramik oder aus mehreren Keramikblöcken bestehen, die einzeln montierbar zwischen zwei Schienen angeordnet sind.A particularly high cooling capacity can be achieved if as a material for the heat sink 12 Ceramic is used. The heat sink 12 can consist of a single piece of ceramic or several ceramic blocks, which are arranged individually mountable between two rails.

Die LEDs 11 sind entweder in einer einzigen Reihe oder wie dargestellt in mehreren, im Beispiel drei, Reihen und dabei seit lich versetzt, unterhalb der Transportebene 9 angeordnet. Der quer zur Transportrichtung 10 gemessene Abstand A benachbarter LEDs 11 ist so bemessen, dass deren Lichtkegel zumindest an den Rändern überlappen, so dass die ganze Nutzbreite B des Geräts ausgeleuchtet wird. Im Beispiel beträgt der Abstand A = 1 cm. Die LEDs 11 werden aus einer Konstantstromquelle mit Strom versorgt, wobei vorzugsweise jeweils acht LEDs 11 (oder eine andere Anzahl) in Reihe geschaltet sind.The LEDs 11 are either in a single row or as shown in several, in the example three rows and thereby offset since Lich, below the transport plane 9 arranged. The transverse to the transport direction 10 measured distance A of adjacent LEDs 11 is dimensioned so that their light cone overlap at least at the edges, so that the entire useful width B of the device is illuminated. In the example, the distance A = 1 cm. The LEDs 11 are powered from a constant current source with power, preferably each eight LEDs 11 (or another number) are connected in series.

Die folgenden Ausführungsbeispiele basieren auf der gleichen Technologie, unterscheiden sich aber in der Ausführungsform. Bei ihnen gilt das oben gesagte deshalb sinngemäss auch.The following embodiments are based on the same technology, but differ in the embodiment. For them, the above applies mutatis mutandis also.

Die 3 und 4 zeigen schematisch in Aufsicht und in seitlicher Ansicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts, bei dem die UV-Lichtquelle 3 oberhalb der Transportebene 9 angeordnet ist und nach unten strahlt. Die UV-Lichtquelle 3 ist entweder am Chassis 1 oder an einem aufklappbaren Deckel befestigt. Die Transportbänder 6 verlaufen durchgehend. Die UV-LEDs 11 sind bei diesem Beispiel in einer einzigen Reihe angeordnet.The 3 and 4 show schematically in plan view and in side view a second embodiment of an inventive device in which the UV light source 3 above the transport level 9 is arranged and radiates down. The UV light source 3 is either on the chassis 1 or attached to a hinged lid. The conveyor belts 6 run continuously. The UV LEDs 11 are arranged in a single row in this example.

Die 5 zeigt schematisch in Aufsicht ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts, bei dem der Wafer auf einer Glasplatte 15 aufliegt und die UV-Lichtquelle 3 auf einem Schlitten 16 angeordnet ist, der auf unterhalb der Glasplatte 15 angeordneten Führungen 17 hin und her bewegbar ist. Die quer zur Fahrrichtung 18 des Schlittens in einer Reihe angeordneten UV-LEDs 11 strahlen wiederum nach oben.The 5 shows schematically in plan view a third embodiment of an inventive device, wherein the wafer on a glass plate 15 rests and the UV light source 3 on a sledge 16 is arranged on the glass plate below 15 arranged guides 17 is movable back and forth. The transverse to the direction of travel 18 of the carriage in a row arranged UV LEDs 11 turn upwards again.

Die 6 zeigt schematisch in Aufsicht ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Geräts, bei dem weder ein Transport des Wafers noch eine Bewegung der W-Lichtquelle 3 stattfindet. Die W-Lichtquelle 3 umfasst in Reihen und Kolonnen angeordnete LEDs 11, die eine vorgegebene Fläche beleuchten. Die Lichtkegel benachbarter LEDs 11 überlappen an den Rändern in der durch die Fläche gebildeten Ebene. Die LEDs 11 sind wie bei den vorhergehenden Beispielen auf einem Kühlkörper angeordnet.The 6 shows schematically in plan view a fourth embodiment of an inventive device in which neither a transport of the wafer nor a movement of the W light source 3 takes place. The W light source 3 includes LEDs arranged in rows and columns 11 illuminating a given area. The light cones of neighboring LEDs 11 overlap at the edges in the plane formed by the surface. The LEDs 11 are arranged on a heat sink as in the previous examples.

Die beschriebenen Geräte eignen sich zur UV-Behandlung eines beliebigen Objekts, insbesondere eines Wafers oder Substrats. Eine Anwendung dieses Geräts besteht in der Halbleiterindustrie, wenn es darum geht, die Haftfähigkeit von Halbleiterchips auf einer Folie zu reduzieren. Die Halbleiterchips werden als eine Vielzahl von nebeneinander auf einem Wafer angeordneten integrierten Schaltungen hergestellt. Der Wafer wird am Schluss auf eine auf einen Rahmen aufgespannte Klebefolie aufgeklebt und dann in die einzelnen Halbleiterchips zersägt. Anschliessend wird die Folie mit den einzelnen Halbleiterchips einer UV-Behandlung ausgesetzt, um die Klebefähigkeit der Folie zu vernichten oder zumindest auf ein gewünschtes Mass zu reduzieren. Dabei ist die Folie der UV-Lichtquelle zugewandt, die Halbleiterchips befinden sich auf der von der UV-Lichtquelle abgewandten Seite der Folie.The described devices are suitable for the UV treatment of any object, in particular a wafer or substrate. An application of this device exists in the semiconductor industry when it comes to adhesiveness of reducing semiconductor chips on a foil. The semiconductor chips are arranged as a variety of side by side on a wafer integrated circuits. The wafer will be at the end glued to a stretched on a frame adhesive film and then sawn into the individual semiconductor chips. Subsequently, the Exposed film to the individual semiconductor chips of a UV treatment, about the adhesiveness destroy the film or at least to a desired To reduce mass. The film is facing the UV light source, the semiconductor chips are located on that of the UV light source opposite side of the film.

Das erfindungsgemässe Gerät eignet sich auch für die Behandlung von Wafern, Substraten und dergleichen, die mit Photoresist beschichtet sind und bei denen der Photoresist mit UV-Licht zu behandeln ist. Ebenso kann das Gerät benutzt werden, wenn Klebstoffe mit UV-Licht auszuhärten sind.The invention Device is suitable also for the treatment of wafers, substrates and the like that are photoresisted coated and where the photoresist is to be treated with UV light. Likewise, the device can used when curing adhesives with UV light.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung hat mehrere Vorteile:

  • – Die Wärmeentwicklung ist gering, d. h. die Folie wird nur einer mässigen Temperatur ausgesetzt.
  • – Die Lebensdauer der UV-Lichtquelle ist sehr hoch, die Unterhaltskosten sind daher gering.
  • – Das UV Licht ist homogen über die ganze Fläche verteilt.
  • – Das Gerät ist sofort betriebsbereit, eine Aufwärmzeit entfällt.
The device according to the invention has several advantages:
  • - The heat development is low, ie the film is exposed only to a moderate temperature.
  • - The life of the UV light source is very high, the maintenance costs are therefore low.
  • - The UV light is distributed homogeneously over the entire surface.
  • - The device is ready for use immediately, a warm-up time is eliminated.

Claims (3)

Gerät zur UV-Behandlung eines Wafers oder Substrats, mit einer UV-Lichtquelle (3), dadurch gekennzeichnet, dass die UV-Lichtquelle eine Vielzahl von LEDs (11) und einen Kühlkörper (12) umfasst, wobei die LEDs UV-Licht oder UV-Licht enthaltendes Licht abstrahlen und wobei der Kühlkörper dazu dient, die von den LEDs erzeugte Verlustwärme an die Umgebung abzugeben.Device for UV treatment of a wafer or substrate, with a UV light source ( 3 ), characterized in that the UV light source comprises a plurality of LEDs ( 11 ) and a heat sink ( 12 ), wherein the LEDs emit light containing UV light or UV light, and wherein the heat sink is used to deliver the heat loss generated by the LEDs to the environment. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper aus Keramik besteht.device according to claim 1, characterized in that the heat sink Ceramic exists. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Glasplatte (15) für die Aufnahme des Wafers bzw. Substrats vorhanden ist und dass die UV-Lichtquelle ortsfest unterhalb der Glasplatte angeordnet ist und eine vorbestimmte Fläche ausleuchtet.Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a glass plate ( 15 ) is present for receiving the wafer or substrate and that the UV light source is arranged stationarily below the glass plate and illuminates a predetermined area.
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