TW200529349A - Particle-removing wafer - Google Patents

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200529349 九、發明說明 ..... ..........…..... ....： .；..,：：；. . . ： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種移除表面之微粒的裝置，且特別 、 是有關於一種新穎的微粒移除晶圓，可從一表面，特別是 . 從晶粒測試設備上之晶圓座，有效移除微粒，其中此晶粒 測試設備係在半導體工業中，用以測試製作在晶圓上之積 體電路。 ' 【先前技術】 在製作半導體積體電路時，半導體產業所使用之傳岛 方法分別包括製造、晶圓分類、裝配以及測試等步驟。女 第1圖所示，在製造步驟中，數以千計之晶粒（積體電路） 製作於半導體之晶圓4上。在晶圓分類步驟中，對位在盖 圓4上之每一個晶粒5進行測試’以判定這些晶粒$之灣 性與可用性，並將有缺陷之晶粒與可用晶粒分開。在此晶 圓分類步驟中，通常利用喷墨打印裝置對這些有缺陷之晶 粒進行標記。在裝配步驟中，將未標記之可用晶粒盘以制 裝。而在測試步料，對已封裝之《電路進行可用性邀 可靠度之測試。 〃 在晶圓分類步驟時，對晶粒進行檢測，以確定晶圓上 之各日日粒疋否能正常運作。每一個a私v j / 來數均接受數位與類比 二曰之所有功能性產品規格的測試。進行四種測試目的: ⑴曰曰粒功能性，對所有晶粒功能進行測試，以確保 具元全功能之晶粒能在後續步驟中進行裝配盥封 200529349 晶圓分類，在此步驟中，於各種電壓與時續狀況下，依據 晶粒之操作速度性能，來區分或分類晶粒；（3)無塵室良 率回應，良率重要資訊可作為全部製造過程之改進的導 向；以及（4)測試涵蓋範圍，在最低之玎能成本下達到内 部元件節點之高測試涵蓋範圍。除了晶圓上之每一個晶粒 均接受測試以外，晶圓分類程序與線上參數測試相似，在 許多例子中，兩者均使用相同之自動化測試設備 (Automated Test Equipment ; ATE)。此外，由於實質上已 完成晶圓之製造’因此在潔淨度要求較進行參數測試低之 狀況下，晶圓分類程序通常係在分離之設備中進行。 於晶圓分類之自動化晶圓處理期間，利用相關晶圓來 核對測試機之設定。相關晶圓係一控制晶圓，其中此相關 晶圓之功能性已受到確認，以確保測試系統能正確地運 作。完成卡匣至針測機之索引後，利用z(垂直）方向定位 將晶圓設置在真空夹盤上。運用軟體將機械探針之針對準 鲁並接觸晶圓上之銲墊，以建立測試設備與晶圓上之晶粒之 間的電性交流。探針與自動化測試設備接面，以根據測試 規則系統來進行類比功能測試。利用測試程式來定義測試 之類型、數量以及順序。 測試完成後，在電腦之資料庫中對有缺陷之晶粒做標 記，以在後續之封裝步驟中將有缺陷 之晶粒予以排除。一

200529349 置與測试結果之電腦影像，藉以分類晶圓上之好的晶粒與 壞的曰曰粒。在晶粒裝配這一站，將電子晶圓地圖下載至設 備資料庫+以確保不會將有缺陷之晶粒予以封裝。 凊再次茶照第1圖，在每一個晶粒5之積體電路圖案 中’利用多重金屬化之接觸#6形成輸入、輸出、電源供 、電路之其他終端。其中，鄰近之接觸墊6的設置通 $ H在此技藝中_般已知之測試關鍵圖案的周圍或 邊緣直線排列。金屬線或金屬線路7將接觸塾6與晶粒$ ^電路構件電性連接。測試關鍵圖案之外形不是正方形就 是長方形’ a接觸塾6之邊緣位置則取決於電路配置以及 可用之邊緣空間。因此’在相對簡單之電路圖案中，對接 觸墊而言所有之邊緣空間均是可料，反之，在較複雜之 電路中，電路之-部分會侵佔到邊緣區域，接觸塾之設置 就會受限於空閒之邊緣區域。因此，在一些例子中，接觸 塾可沿著邊緣而排列成多條或少條均句列，而在其他例子 中，接觸墊可與其他接觸墊之間以任意距離相隔。 緊接在積體電路製造之後，必須利用測試針測裝置對 几件之電性進行測試。其中，此測試針測裝置包括測試針 測卡，而測試針測卡包括具有開口之印刷電路板，以供積 體電路圖案之進出。導電之針測探針之環圍繞住上述之開 口’其中印刷電路板將針測探針與終端連接，這些終端係 =連接適用以測試電路之测試設備。環中之針測探針的 决疋針測卡之最大能力。在理想狀況下，針測探針之 大端均具有相同水平高度與相同角度，但是探針之上述及 200529349 其他參數也會因一些原因而有所變動。 —利用針測卡之積體電路測試的效力、可靠度以及 ::性取決於針測卡之一些因素與特性，特ς是針測探 之二尺寸、對準”爲電、接觸電阻、以及探針所施加 '小。因此，通常每一個針測卡會針對晶圓上之 個特定的測試關鍵圖案來加以設計’每個測試關鍵圖案且 有特定間距與數個接觸墊待測試，且每個針測卡通常與豆 他測試關鍵圖案不相容。因此，在晶粒之製作上，具有各 式測試關鍵圖案’而需要設計並製造一個能與每個測試關 鍵圖案匹配之針測卡，以在這些晶粒測試前能符合測試關 鍵圖案之需求。 接者請參照第2圖，一個典型之傳統晶圓測試設備 1〇包括晶圓座丨2,待測試之晶圓24放置在此晶圓座12 上。一般，晶圓座12包括多個真空開口 14，透過這些真 工開口 14，真工壓力18施加在晶圓24之背面26，以將 晶圓24固定在晶圓座12之晶圓支撐面16上。當晶圓24 由晶圓支撐面16所承托時，利用針測卡（未繪示）與電子 界面及測試設備來測試位於晶圓24之面朝上的圖案化表 面28上之積體電路元件（未繪示）。 、在每個晶圓24測試後，而且特別係在轉換一批批測 八曰曰圓期間，或者在測試設備之週期性維護或修護期間， 微粒20經常會從晶圓24或從環境中掉落在晶圓支撐面 1 6上。因此，當對在晶圓座12上進行測試之下一個晶圓 24的月面26施加真空壓力18時，微粒2〇夾在晶圓24 200529349 與a曰圓座1 2之間。每一個微粒2〇對晶圓24施加朝上之 ,沾力22而系在晶圓24中造成交叉裂縫（Cr〇ss_Hne

Crack)30’特別係在晶圓24之厚度小於或等於μ密爾㈣） 的情況下。微孝立20之尺寸小若0.5毫米（mm)時，即可在 晶圓24上造成裂縫3〇。 從測試設備+之晶圓座移除微粒的#統方式包括利 用空氣槍或喷嘴將晶圓座之微粒吹除。然而，在移除晶圓 座之微粒方面，此一 ^ JL- 得統方式在移除晶圓座之微粒上僅具 有部分效力。因此，雲y 而要在日日圓放在晶圓座之前，能有效 移除晶圓座之@ 一 儆拉的衣置，特別是當製作在晶圓上之積體 電路元件的測試時。 【發明内容】 粒熬2 S之目的就是在提供—種可將晶81支撐面之微 粒移除的新裝置。 1 双 本發明之另一目的e. a ^ ^ 妁疋在耠供一種新裝置，當晶圓緊黏 裂。 或降低微粒所造成之晶圓破 本發明之又一目的是左接 以從各種曰η古#的疋在k供一種微粒移除晶圓，可用 失谷種日日圓支撐面移除微粒。 本發明之再一目的3 h 圓 a ^ 、疋在棱供一種新式微粒移除晶 口，具有微粒黏著表面， ” 本發明之再-目的是1=從晶圓支樓面移除。 微粒之方法，包括:提供一上種從晶圓支撐面移除 :移除晶圓，其中此微粒移 9 200529349 除晶圓具有微粒黏著表面；將此微粒黏著表面與晶圓支撐 面上之微粒接觸；以及從晶圓支撐面將微粒移除晶圓予以 移除。 根據本發明之上述與其他目的及優點，本發明直指一 種新穎之微粒移除晶圓，適用以從晶圓支撐面，例如在晶 圓上之積體電路元件測試期間支撐晶圓之晶圓座，移除微 粒。微粒移除晶圓包括支撐主體，在此支撐主體上配置微 粒黏著表面，藉以在微粒黏著表面與微粒接觸時，黏附這 些微粒。因此，當一在製晶圓隨後放置在晶圓座時，在此 曰曰圓座上不會再出現微粒所可能造成之晶圓碎裂。 在一典型實施例中，支撐主體為矽晶圓。支撐主體上 之微粒黏著表面可為黏性塑料薄膜。舉例而言，黏性塑料 薄膜可為聚四氟乙烯（p〇lytetrafl讀⑽; TEFLON)。亦可在支撐主體上加入彈性墊，例如橡膠。而 可在微粒黏著表面與彈性墊之間加入兩面之黏著層。 本發明更包括一種從晶圓支撐面移除微粒之方法。此 方法包括··提供一微粒移除晶圓，其中此微粒移除晶圓具 有微粒黏著表面；將微粒黏著表面與晶圓支撐面上之複數 個微粒接觸；以及將微粒移除晶圓從晶圓支撐面移除。其 中’可用刷子將微粒移除晶圓之微粒黏著表面所黏附之微 粒移除。 【實施方式】 本發明在移除晶圓座之微粒上特別有效，其中此晶圓 10 200529349 座係用以在製作於晶圓上之積體電路元件進行測試期間 夾承晶圓。然，本發明並不那麼受限於應用，而更可適用 於移除其他半導體製程及各種工業上應用之晶圓支撐面 的微粒。 請先參照第3圖，本發明之微粒移除晶圓的說明實施 例以圖號34標示。微粒移除晶圓34通常為多層，可包括 支撐主體36、彈性層38位於支撐主體36上、黏著層4〇 位於彈性層3 8上、以及微粒黏著層位於黏著層上。 在接觸或對接觸平面無黏著性之情況下，微粒黏著層 較佳是能將微粒留住。位於微粒黏著層42下方之黏著層 4〇與彈性層38使得微粒移除晶圓34能將具有尖銳或尖 端結構之微粒留住，如以下之進一步說明所述。 微粒移除晶圓34之支撐主體％可例如為矽晶圓。在 未排除特別情況下，支撐主體36可能為6吋或8吋矽晶 圓。然而，可了解的-點是，支樓主體36可為能支撐一 層或複數層材料於其上的任何適合之替代材料或尺寸。支 每主體36之厚度一般較佳係約為2〇密爾，然支撐主體 3 6之厚度可隨應用而改變。 彈丨生層38通常為橡膠，且位於支撐主體36上。彈性 =8可利用例如膠水、或其他適合之黏著劑而 撐主體36上。强w爲w M ^ 舞14層38之厚度通常約為20密爾，然彈 € 38之厚度可隨應用而改變。 上逢二著層4〇位於彈性層38上。黏著層40較佳是包括 ^面41與下黏著面41a，以利黏著層40附著於下方 200529349 之弹性層38以及上方之微粒黏著層42附著於黏著層 4〇 。黏著層40之厚度可根據應用而改變，且黏著層4〇 之厚度通常約為〇.2毫米。 ^微粒黏著層42具有暴露之微粒黏著表面43，且此微 粒黏著層42係附著於下方之黏著層4〇。微粒黏著層42 較仏為彈性聚四氟乙烯（p〇lytetraflu〇r〇ethylene ; TEFL〇N) 薄膜微粒黏著層42之厚度可根據應用而改變，且微粒 黏著層42之厚度通常約為〇1毫米。 接下來，請參照第4圖至第6圖，微粒移除晶圓34 通吊係用以移除晶圓座46之晶圓支撐面48的一個或多個 微粒50 ’如第5圖所示。晶圓座46 一般係用以在晶圓上 ，積體电路元件測試期間支撐在製晶圓（未繪示）。然而， 可=了解的一點是，晶圓座46可為任何形式之晶圓座或 支撐’其中於晶圓座46承載在製晶圓前，先移除晶圓座 46之微粒。 ^如第5圖所示，如第4圖之步驟su在設備之週期性 維護（Periodic Maintenance ; pM)時；步驟 slb 在設備修 屢J間或修遵之後，或在將下_個在製晶圓放到晶圓座 46之前先將目前的在製晶圓從晶圓座乜移除期間，微粒 有掉落於晶圓座46之傾向。微粒5Q之直徑或寬度一 般係，約〇·5毫米至約1毫米。如同第4圖之步驟S2所 述’早-微粒或複數個微粒5G必須在下_個在製晶圓放 到晶圓座46之前，先行從晶圓座乜移除。如此一來，可 防止微粒對在製晶圓所造成之碎裂或損傷，既然每一片晶 12 200529349 圓通常係為晶圓支撐面48所真空吸附。 曰口如第5圖所示，藉由反轉並擺放微粒移除晶圓34於 曰曰圓支撐面48上’來移除晶圓支撐面48上之單一微粒或 夕個微粒50。接著’啟動晶圓座46之真空抽吸機構(未 、·曰不）’以將微粒移除晶圓34真空吸附在晶圓支撐面Μ j。因此，微粒移除晶圓34之微粒黏著層42上的微粒黏 著表面43 /、θ曰圓座46上之晶圓支撐面以及晶圓支撐 面48上之微粒50接觸。接著，關閉晶圓座46之真空抽 吸機構L以利將微粒移除晶圓34從晶圓支撐面“上抬離。 ^ 2者微粒移除晶圓34從晶圓支撐面48上抬離，將仍 舊附者在微粒黏著表面43之微粒5〇,如第6圖所示，從 曰曰圓支撐面48上移開。利用微粒移除晶圓34來進行微粒 移除之操作可在室溫或通常約為25 35艺下進行。通常' 可利用例如刷子（未繪示）掃過整個微粒黏著表面U的方 式，將附著之微粒50從微粒黏著表面43移除，以利微 粒移除晶圓34的下一次使用。 熟習此項技藝者應可了解的一點是，位於微粒黏著層 42下方之彈性層38與黏著層4〇，提升了具有尖銳角或尖 端之微粒50對微粒移除晶圓34之附著度，以將這些具有 尖銳角或尖端之微粒5〇以及圓滑微粒5〇從晶圓座46上 移除。其次，微粒黏著表面43對晶圓座46之晶圓支撐面 48並沒有附著之傾向，因此有利於將微粒移除晶圓“從 晶圓座46輕易移除。 如第4圖之步驟S3所述，在微粒移除晶圓使用 13 200529349 後，晶圓座46之晶圓支撐面# 圓之微粒50,而在晶圓測試或處二^無：能會損害晶 例如-批晶圓之真正的在 曰：於適合承載 之晶圓支撐面48提供平0(未、…的狀況。已清潔 m、目，丨4 u 田’而使每一片晶圓在晶 0测忒或處理期間能真空 w ,丨、彳每所L 7 t於日日®座46上。因此，可 減V或Κ貝上降低微粒所造成之晶圓碎裂。 在一批晶圓之晶圓已陸續 晶圓在晶圓座46上進㈣U “ 飞處理後下批 …式或處理，如第4圖之步驟Slc :述’微粒移除晶圓34通常會以到目前為止所使用之方 式，再:t用來移除晶_ 46之晶圓支樓面㈣單-微粒 或多個微粒5 0。微味立務险η圓q 1處 倣才立移除曰曰0 34通常也用以在測試或處 理設備之週期性維護(步驟Sla)後、或者在測試或處理設 備之修補(步驟Slb)後，移除晶圓支撐面48之微粒。 雖’、、、:本每明已以較佳實施例揭露如上，然應可確認與 了解的一點是，在本發明之精神和範圍内，當可作各種之 更動，因此後附之申請專利範圍包括落在本發明之精神與 範圍内之所有這類的更動。 【圖式簡單說明】 本發明已於前述之實施例中辅以下列圖形做更詳細 的闡述，其中： 第1圖係繪示具有或於其上製作之複數個積體電路 之晶圓的示意圖，其中放大此晶圓上之一晶粒，以顯示此 晶粒之各構件。 14 200529349 第2圖係繪示晶圓座部分之 放置在具有微粒之晶圓座上。 特別繪不出晶圓 第3圖係繪示本發明之微 ^ 4 R τ栘除日日®的剖面圖。 弟4圖係緣示依照本發明之製程步 序的流程圖。 、種典型順 第1 2圖係繪示本發明之一種微粒移除晶 圖’闡明利用本發明之微粒移除晶圓來移除晶圓座：： 圖 上 第6圖係繪示本發明之一種微粒移除晶圓的剖面 其中多個微粒附著在此微粒移除晶圓之微粒黏著表面 【主要元件符號說明】 5 ·晶粒 7 ·金屬線路 12 ·晶圓座 1 6 ·晶圓支撐面 20 :微粒 24 ·晶圓 28 :圖案化表面 34 :微粒移除晶圓 38 :彈性層 41 :上黏著面 42 :微粒黏著層 15 1 :晶圓 2 6 :接觸墊 1 〇 :晶圓測試設備 14 :真空開口 18 :真空壓力 22 :點力 26 :背面 30 :裂縫 36 :支撐主體 40 =黏著層 41a :下黏著面 200529349 4 3 :微粒黏者表面 46·晶圓座 48 :晶圓支撐面 50 :微粒 5 la :設備之週期性維護 Sib :設備修護後 S 1 c :產品變換 S2:在開始進行一批晶圓之測試前先運轉微粒清除晶 圓 S3 :在製晶圓測試

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Claims (1)

1. 200529349 十、申請專利範圍 1 · 一種微粒移除晶圓，至少包括： 、 一支樓主體；以及 W 一微粒黏著層，該微粒黏著層具有由該支撐主體所承 載之一微粒黏著表面。 鲁 2 ·如申請專利範圍第1項所述之微粒移除晶圓，其 中該支撐主體至少包括一矽晶圓。 3.如申請專利範圍第1項所述之微粒移除晶圓，其 中該微粒黏著層至少包括一彈性聚四I乙烯 (polytetraflii〇roethylene; TEFLON)薄膜。 4·如申請專利範圍第3項所述之微粒移除晶圓，其 φ 中該支撐主體至少包括一矽晶圓。 5.如申請專利範圍第1項所述之微粒移除晶圓，更 至少包括一黏著層位於該支撐主體與該微粒黏著層之間。 6·如申請專利範圍第5項所述之微粒移除晶圓，其 中該支撐主體至少包括一矽晶圓。 7·如申請專利範圍第5項所述之微粒移除晶圓，其 17 200529349

   聚四氟乙烯 中 一彈性 (polytetrafluoroethylene; TEFLON)薄膜。 8.如申請專利範圍第 中該支撐主體至少包括一石夕 項所述之微粒移除晶圓，其 j圓0 9· 一種微粒移除晶圓，至少包括： 一支撐主體； 一彈性層為該支撐主體所承載； 一黏著層為該彈性層所承載；以及 一微粒黏著層，該微粒黏著層具有由該黏著層所承載 之一微粒黏者表面。 1 〇.如申請專利範圍第9項所述之微粒移除晶圓，其 中該支撐主體至少包括一石夕晶圓。 11 ·如申請專利範圍第9項所述之微粒移除晶圓，其 中該微粒黏著層至少包括一彈性聚四氟乙烯 (polytetrafluoroethylene; TEFLON)薄膜。 12.如申請專利範圍第u項所述之微粒移除晶圓， 其中該支撐主體至少包括一石夕晶圓。 13 ·如申請專利範圍第9項所述之微粒移除晶圓，其 18 200529349 中該黏著層至少包括一對黏著面。 M.如中請專利範圍第13項所述之微粒移除晶圓 其中該支撐主體至少包括一梦晶圓。 15,如申請專利範圍第13項所述之微粒移除晶圓， 其卞該微粒黏著層至少包括一彈性聚四氟乙烯 (polytetrafluoroethylene; TEFLON)薄膜。 1 6_如申請專利範圍第丨5項所述之微粒移除晶圓， 其卡該支撐主體至少包括一矽晶圓。 1 7_ —種從一表面移除複數個微粒之方法，至少包 括： 提供一微粒移除晶圓，該微粒移除晶圓具有一微粒黏 著表面； 將該微粒黏著表面與該表面上之該些微粒接觸；以及 從該表面移除該微粒移除晶圓。 18·如申請專利範圍第I?項所述之從該表面移除該 些微粒之方法，其中該微粒移除晶圓至少包括一支撐主體 以及由該支撐主體所承載之一微粒黏著層，其中該微粒霉占 著表面配置在該微粒黏著層上。 19 200529349 1 9.如申請專利範圍第1 8項所述之從該表面移除該 些微粒之方法，其中該支撐主體至少包括一矽晶圓。 2〇·如申請專利範圍第1 8項所述之從該表面移除該 些斂粒之方法，更至少包括一彈性層配置在該支撐主體上 以及黏著層配置在該彈性層上，其中該微粒黏著層配置 在該黏者層上。

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