TW201916181A - 用於處理腔室的自動傳送及乾燥工具 - Google Patents

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Abstract

一些實施例是關於用於處理單體化半導體晶粒的處理工具。工具包含估測單元、乾燥單元以及晶粒擦拭台。估測單元經組態以使得單體化半導體晶粒經受液體以偵測單體化半導體晶粒之缺陷。乾燥單元經組態以乾燥來自單體化半導體晶粒之正面的液體。晶粒擦拭台包含吸收性乾燥結構，吸收性乾燥結構經組態以在乾燥單元已經將來自單體化半導體晶粒之正面之液體乾燥之後吸收來自單體化半導體晶粒之背面的液體。

Description

用於處理腔室的自動傳送及乾燥工具
積體晶片是藉由使用多個處理步驟（例如，蝕刻步驟、微影步驟、沉積步驟等）對半導體晶圓（例如，矽晶圓）進行操作而製造的。所述處理步驟在半導體晶圓內形成多個特徵及/或在半導體晶圓上形成堆疊層。根據積體電路設計，此等特徵及/或堆疊層經構造用於實施半導體裝置，例如電晶體及將所述電晶體耦接至彼此之互連層。積體晶片可實現用於智慧型電話、汽車電路、消費型電子裝置及/或工業控制件以及其他裝置之預定功能性。
以下揭露內容提供用於實施所提供標的物之許多不同實施例或實例。下文描述組件及配置之特定實例以簡化本發明。當然，此等組件及配置僅為實例且不意欲為限制性的。舉例而言，在以下描述中，第一特徵在第二特徵上方或上的形成可包括第一特徵以及第二特徵直接接觸地形成的實施例，且亦可包括額外特徵可在第一特徵與第二特徵之間形成使得第一特徵與第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本發明可在各種實例中重複參考數字及/或字母。此重複是出於簡單性及清晰性之目的，且本身並不指示所論述之各種實施例及/或組態之間的關係。
此外，空間相對術語（例如）「在...之下」、「在...下方」、「下」、「在...上方」、「上」及類似者可出於便於描述之目的在本文中使用以在圖式中描述如所說明之一個元件或特徵與另一元件或特徵之關係。除了諸圖中所描繪的定向之外，空間相對術語亦意欲涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。裝置可以其他方式定向（旋轉90度或處於其他定向），且本文中所使用之空間相對描述詞可同樣相應地進行解譯。
當已經完成用於在半導體晶圓上形成積體晶片之製造製程時，分割半導體晶圓以將半導體晶圓分成多個獨立積體晶片（IC）晶粒。舉例而言，單個半導體晶圓可分割成數十個、數百個或甚至數千個獨立IC晶粒，其中之各者通常具有正方形或矩形形狀。在切割之後，IC晶粒通常使用晶粒托盤轉移至後續處理工具。晶粒托盤為具有分別經組態以固持獨立IC晶粒之多個凹陷的塑料托盤。凹陷之大小對應於IC晶粒之大小且凹陷由防止IC晶粒在相鄰凹陷之間移動之側壁隔開。
在切割製程之後，IC晶粒可使用掃描聲學顯微法或其他技術估測缺陷。至今，在已經估測晶粒之後，操作人員仍藉由手動方式乾燥所述晶粒，這已經引起大量問題。舉例而言，此手動乾燥花費大量時間，且將晶粒暴露於破裂或污染之可能性下。此外，不存在所有操作人員共用之精確標準乾燥製程，因而有些晶粒的乾燥程度可能低於其他晶粒。
本發明實施例是關於包括自動晶片傳送及乾燥工具之積體晶片處理工具及相關聯方法。藉由操作自動晶片傳送及乾燥工具來乾燥晶粒，關於IC晶粒之手動傳送之處理時間可減少且損壞及/或污染風險可降低。
圖1說明用於處理一或多個單體化半導體晶粒110之積體晶片處理工具100之方塊圖之一些實施例。積體晶片處理工具100包含估測單元102、乾燥單元104以及晶粒擦拭台106。取放機器人總成108將單體化半導體晶粒110傳送到處理工具100中且傳送出處理工具100並且傳送到估測單元102、乾燥單元104以及晶粒擦拭台106且自其傳送。
估測單元102經組態以使得單體化半導體晶粒110經受液體114以偵測單體化半導體晶粒110中之缺陷（若存在）。在一些情況下，為非破壞性技術之掃描聲學顯微法（scanning acoustic microscopy；SAM）用於估測單體化半導體晶粒且偵測缺陷。在SAM期間，單體化半導體晶粒110可完全浸沒於液體114中或使用狹窄之液體流掃描。液體114通常為水，但可使用醇及其他流體以便限制樣本之污染。在一些實施例中，估測單元102包含經組態以容納液體114之罐112使得單體化半導體晶粒110可被接納於罐112中，且浸沒於液體114中。音波或超音波能量產生器116（例如換能器）配置於罐112之側壁或底表面上，且經組態以產生通過液體114的壓力波以影響單體化半導體晶粒110。儘管單體化半導體晶粒110浸沒於（或以其他方式接觸）液體114，但換能器光柵掃描單體化半導體晶粒110之頂表面。在此掃描期間，每秒幾千個超音波脈衝進入單體化半導體晶粒110。各超音波脈衝可隨著其穿過一或多個單體化半導體晶粒之均質部件時被散射或吸收。在彼此鄰接之兩種不同材料處不連續的材料介面處，脈衝之部分被反射回換能器。因此，估測邏輯118包含經組態以接收此反射脈衝之接收器，所述反射脈衝含有關於所產生壓力波與單體化半導體晶粒110互動的資訊。估測邏輯118中之接收器接收反射脈衝並且記錄其振幅。脈衝之反射部分可經估測且可最終用於偵測一或多個單體化半導體晶粒110之內部特徵之缺陷，例如矽之不連續性、開裂、分層以及空隙。
在已經估測單體化半導體晶粒110之後，剩餘量之液體114存在於單體化半導體晶粒110之正面及背面上。因此，取放機器人總成108經組態以在單體化半導體晶粒110已經由估測單元102處理之後拾取單體化半導體晶粒110，且經組態以將單體化半導體晶粒110傳送至乾燥單元104。乾燥單元104經組態以將來自單體化半導體晶粒110之正面之液體乾燥，且在一些情況下藉由使用風刀來進行前述步驟。即使在正面乾燥之後，剩餘液體可仍存在於單體化半導體晶粒110之背面上。
在單體化半導體晶粒110已經由乾燥單元104處理之後，取放機器人總成108拾取單體化半導體晶粒110並將單體化半導體晶粒110傳送至晶粒擦拭台106。晶粒擦拭台106經組態以在乾燥單元104已經將來自單體化半導體晶粒110之正面的液體114乾燥之後吸收來自單體化半導體晶粒110之背面的液體。
簡要地參考圖2A，吾人可見根據一些實施例之乾燥單元104之實例。乾燥單元104包含具有各自適合於保持個別單體化半導體晶粒110之多個凹陷204的晶粒托盤202。通常，凹陷204配置於N列×M行系列中（例如，圖2 A中之2列×4行，其中N及M可各自為任何數目且M及N可相等或不等）。出於說明之目的，僅於部分凹陷204中繪示單體化半導體晶粒（單體化半導體晶粒110a至110d），但在其他實施例中所有凹陷將含有對應晶粒。
呈自乾燥單元之側壁207向外延伸之凸耳206形式的傳送軌道經組態以將晶粒托盤202自傳送軌道上之裝載位置208可滑動地傳送至傳送軌道上之乾燥位置210（見平移箭頭209）。電動機212以可操作方式耦接至齒輪（例如，齒輪214），且傳動帶216環繞齒輪之集線器（hubs）且由電動機212驅動。因此，當電動機212旋轉時，電動機212反過來經由驅動軸218旋轉所述齒輪214，且齒輪214移動連接至晶粒托盤202之傳動帶216。以此方式，晶粒托盤202可自裝載位置208移動至乾燥位置210。亦可使用除電動機及傳動帶外之機制，例如在其他實施例中，可使用致動器、液壓、磁場或電場。
圖2A之乾燥單元104亦包含安置於乾燥位置210處之傳送軌道206上方的風刀220。風刀220經組態以當晶粒托盤202將單體化半導體晶粒自裝載位置208可滑動地傳送至乾燥位置210時單體化半導體晶粒保持於晶粒托盤202內時將液體自單體化半導體晶粒之上表面吹出。如圖2B中所示，風刀220包含剛性主體222，所述剛性主體包含例如空氣或純氮氣之氣體226以較高速度吹動通過之狹槽224。將高速氣體226向單體化半導體晶粒110之上表面上引導以將任何剩餘液體自單體化半導體晶粒110之上表面強制性地吹出。在一些實施例中，高速氣體226以相對於晶粒110之頂表面成90度的角度引導，而在其他實施例中，高速氣體226以小於90度之角度撞擊晶粒之頂表面。
簡要地參考圖3A，吾人可見根據一些實施例之晶粒擦拭台106之實例。晶粒擦拭台106包含經組態以接納晶粒托盤202之具有實質上平面表面302之支撐結構及支撐實質上平面表面302之多個支腳304。保持吸收性乾燥結構308之板或盤結構306之外邊緣在介面310處與實質上平面表面之外邊緣相接。
如圖3B中所示出，板或盤結構306具有中心區域312及周邊區域314，其中外側壁316自周邊區域向上延伸使得中心區域312之上表面相對於外側壁316之上區域內凹。對應於吸收性乾燥結構308之布或海綿配置於中心區域312上且由外側壁316側向限制。取放機器人總成108自晶粒托盤202拾取晶粒110且將晶粒110置放於吸收性乾燥結構308之上表面（見圖3B），使得晶粒110之背面藉由與吸收性乾燥結構308之頂表面直接接觸而乾燥。在一些情況下，吸收性乾燥結構308以靜止方式放置，同時晶粒110固定於其上，而在其他實施例中，吸收性乾燥結構308可根據其面上之中心點旋轉或自旋，或可以類傳動帶方式根據滾輪或齒輪轉向以促進乾燥。
因此，由於圖1之此積體晶片處理工具100以及圖2A至圖2B及圖3A至圖3B中所說明之單元限制人與晶粒接觸且實現晶粒之可信賴乾燥，相較於先前方法，此處理工具100減少晶粒之處理時間、損壞及/或污染風險。
圖4說明包括第一處理工具402、第二處理工具404以及安置於第一處理工具402與第二處理工具404之間的自動傳送及乾燥工具406的積體晶片處理工具400之一些其他實施例之透視圖。在一些實施例中，第一處理工具402及第二處理工具404可為相同單元，其中之各者包含經組態以偵測載入積體晶片處理工具400之單體化半導體晶粒之缺陷的一或多個掃描聲學顯微鏡408。在一些實施例中，第一處理工具402及第二處理工具404包含第一外殼410a及第二外殼410b，且自動傳送及乾燥工具406包含第三外殼410c。外殼410a、外殼410b、外殼410c通常由薄片金屬組成且圍繞各別工具之第一內部腔室412a、第二內部腔室412b以及第三內部腔室412c。由例如玻璃、丙烯酸或透明塑膠組成之窗413安置於各工具之外殼中且允許檢視工具之各別內部腔室。各工具亦可包含裝載/卸載埠414a、裝載/卸載埠414b以及裝載/卸載埠414c，及包含允許操作人員向工具提供命令及/或自各別工具接收狀態更新之控制面板416a、控制面板416b以及控制面板416c，其中一或多個晶粒托盤可通過所述裝載/卸載埠載入工具中。
在各工具之內部腔室412a、內部腔室412b、內部腔室412c內，機器人處理單元通過裝載/卸載埠接納晶粒托盤，且接著自晶粒托盤提昇一或多個單體化半導體晶粒並且處理一或多個單體化半導體晶粒。舉例來說，一或多個單體化半導體晶粒可載入第一處理工具402及/或第二處理工具404，且掃描聲學顯微鏡408可用於估測一或多個單體化半導體晶粒之缺點或缺陷。在掃描聲學顯微法期間，一或多個單體化半導體晶粒可完全浸沒於水或其他液體中，或使用狹窄之水流或液體掃描以估測晶粒之缺陷。在已經估測一或多個單體化半導體晶粒之後，一或多個單體化半導體晶粒由自動傳送及乾燥工具406處理。自動傳送及乾燥工具406包含執行不需由操作人員干預而乾燥一或多個單體化半導體晶粒之各種動作的機器人單元。藉由操作自動傳送及乾燥工具406以自動乾燥一或多個單體化半導體晶粒，可減少處理時間且關於IC晶粒之手動傳送的損壞及/或污染風險可降低。在已經乾燥一或多個單體化半導體晶粒之後，一或多個晶粒可自動裝載回晶粒托盤中，並通過裝載/卸載埠414c傳遞返出。晶粒托盤可隨後（例如）藉由操作人員或傳送帶或其他自動總成移動到下一所要的製造、測試及/或封裝台上。
圖5展示處理工具400及第一處理工具402、第二處理工具404以及自動傳送及乾燥工具406之方塊圖。第一處理工具402及第二處理工具404各自包含容納掃描聲學顯微鏡408及去泡作用420之內部腔室412a、內部腔室412b。自動傳送及乾燥工具406包含容納多軸機器人422、第一裝載/卸載台424a及第二裝載/卸載台424b、第一晶粒托盤儲存台426a及第二晶粒托盤儲存台426b、傳送帶428、乾燥擦拭台430、第一乾燥台432a及第二乾燥台432b以及取放機器人總成434之內部腔室412c。
在一些實施例中，處理工具總成之操作如下。首先，充滿單體化半導體晶粒之第一晶粒托盤通過埠414c置放於裝載/卸載台424a上，且空的第二晶粒托盤通過埠414c置放於第二裝載/卸載台424b上。簡要地參考圖6，吾人可見晶粒托盤600之實例。晶粒托盤600可由塑膠、丙烯酸、金屬或另一合適材料組成，且各自呈具有分別經組態以固持獨立單體化半導體晶粒之多個凹陷602之托盤形式。凹陷602之大小對應於單體化半導體晶粒之大小且藉由沿晶粒托盤之長度及寬度彼此平行延行之側壁604分開。側壁604限制其各別凹陷內之單體化半導體晶粒，且防止單體化半導體晶粒在相鄰凹陷之間移動。在一些情況下，第一晶粒托盤600a為用於通過製造設施傳送單體化半導體晶粒之晶粒托盤，且第二晶粒托盤600b為具有特定大小以由第一及/或第二處理工具處理的晶粒托盤。舉例而言，在一些情況下，第一晶粒托盤600a及第二晶粒托盤600b可由不同材料組成，可具有不同大小，及/或可固持彼此不同數目之晶粒。舉例而言，第一晶粒600a可通常大於第二晶粒托盤，可為矩形，且可具有其短邊量測為自2吋至30吋（第一寬度w1 ）及其長邊為3吋至36吋（第一長度l1 ）之第一外部周長；而第二晶粒托盤600b亦可為矩形且可具有其短邊量測為自2吋至28吋（第二寬度w2 ）及其長邊量測為3吋至30吋（第二長度l2 ）之第二外部周長。此外，在一些情況下，第一晶粒托盤600a在充滿單體化半導體晶粒時可最初裝載於第一裝載/卸載台424a上，而第二晶粒托盤600b在空的時候可最初裝載於第二裝載/卸載台424b上。
返回參看圖5，在第一及第二晶粒托盤已經載入裝載/卸載台424a、裝載/卸載台424b之後，第一推桿425a將第一晶粒托盤自第一裝載/卸載台424a推送至第一晶粒托盤儲存台426a，且第二推桿425b將第二晶粒托盤自第二裝載/卸載台424b推送至第二晶粒托盤儲存台426b。舉例而言，在多個實施例中，第一推桿425a將第一晶粒托盤自第一裝載/卸載台424a推送至第一傳送帶427a上，且第一傳送帶427a接著將第一晶粒托盤傳送至第一晶粒托盤儲存台426a。第二推桿425b以類似方式將第二晶粒托盤自第二裝載/卸載台424b推送到第二傳送帶427b，且第二傳送帶427b接著將第二晶粒托盤傳送至第二晶粒托盤儲存台426b。
取放機器人總成434自其上最初充滿單體化半導體晶粒之第一晶粒托盤426a拾取一或多個晶粒，且將其置放於其上最初是空的第二晶粒托盤426b。
多軸機器人422接著將現包含先前存在於第一晶粒托盤中之晶粒的整個第二晶粒托盤自426b移動至第一處理工具402之內部腔室412a中。第一處理工具402接著對單體化半導體晶粒執行處理（例如，掃描聲學顯微鏡408及去泡作用420），且在處理之後，將晶粒返回至內部腔室412a內之第二晶粒托盤。
多軸機器人422接著將現包含由第一處理工具402處理之單體化半導體晶粒之整個第二晶粒托盤移動回第二晶粒托盤儲存台426b。此時，取放機器人總成434自第二晶粒托盤426b拾取個別單體化半導體晶粒至乾燥台432b，且乾燥台432b（例如）藉由將晶粒傳遞通過具有將液體吹出單體化半導體晶粒之正面之長窄高速空氣流的風刀而乾燥單體化半導體晶粒之正面。在單體化半導體晶粒之正面已經以此方式乾燥之後，取放機器人總成434將個別單體化半導體晶粒傳送回第二晶粒托盤儲存台426b上之晶粒托盤。取放機器人總成434接著將單體化半導體晶粒移動至可乾燥單體化半導體晶粒之背面的晶粒擦拭台430。舉例而言，單體化半導體晶粒之背面可在晶粒擦拭台430上使用乾燥無灰的布擦拭以乾燥單體化半導體晶粒之背面。
在單體化半導體晶粒之背面已經乾燥之後，取放機器人總成434可將乾燥的單體化半導體晶粒傳送回第一晶粒托盤儲存台426a上之第一晶粒托盤（此時為空的）。現包含已經使用掃描聲學顯微法技術估測且乾燥之單體化半導體晶粒之第一晶粒托盤可隨後移動回第一裝載/卸載台424a，且通過裝載/卸載埠414c向後傳遞出。第一晶粒托盤可隨後（例如）由操作人員或傳送帶或其他自動總成移動至下一所要的製造、測試及/或封裝台上。
雖然晶粒托盤儲存台426a、晶粒托盤儲存台426b及傳送帶428說明為傳送單個晶粒托盤，應瞭解在一些實施例中，晶粒托盤儲存台426a、晶粒托盤儲存台426b及傳送帶428可同時儲存及/或傳送多個晶粒托盤，借此使得積體晶片處理工具400能夠同時處理多個晶粒托盤。此外，在各種實施例中，可同時操作晶粒托盤儲存台426a、晶粒托盤儲存台426b及傳送帶428中之一或多個以在積體晶片處理工具總成中之各種工具、模組及/或組件之間同時傳送晶粒托盤。
圖7及圖9至圖11說明構成圖5之自動傳送及乾燥模組406之組件之一些實施例之三維（3D）視圖。現更詳細地描述此等組件中之各者，雖然應瞭解下文之此等圖式及描述僅為此等組件可如何實施之非限制性實例。
圖7說明對應於圖5中之裝載/卸載台424a、裝載/卸載台424b之一些實例的晶粒托盤裝載/卸載台700。晶粒托盤裝載/卸載台700包含晶粒托盤架702，以及將晶粒托盤架702安裝於處理工具之外殼中之一或多個支腳704。支腳704可包含高度可伸縮變化以將晶粒托盤架702向上及/或向下移動之多個同心套管。夾具總成706將晶粒托盤架702耦接至一或多個支腳704。夾具總成706可藉由一系列隆起及/或齒輪可替代地嚙合一或多個支腳704向上及向下移動，而不是可伸縮地移動以改變晶粒托盤架702之高度的支腳704。夾具總成706包含在晶粒托盤架702之各側上以摩擦方式嚙合晶粒托盤架702的一對指狀突出部708。晶粒托盤架702呈具有底表面710、頂表面712、側表面714以及末端716之盒狀殼體之形式。末端716為打開的，使得一或多個晶粒托盤600（見（例如）圖6）可滑動地堆疊至晶粒托盤架702中。
如說明晶粒托盤裝載/卸載台700之橫截面圖之圖8中所見，側壁714包含適用於將多個晶粒托盤600保持於其上之一系列隆起或突出部717。因此，側壁中之一者上之第一隆起717a豎直地對準相對側壁上之第二隆起717b，使得第一隆起717a及第二隆起717b形成分類箱以固持晶粒托盤600。晶粒托盤600可停置於隆起上，使得晶粒托盤可（例如）藉由推桿（例如，圖5中之推桿425a或425b）及/或多軸機器人（例如，圖5中之多軸機器人422）被推進或滑進晶粒托盤架702之末端716及自其推出或滑動出。晶粒托盤600被裝載，因此其凹陷602向上以將其各別單體化半導體晶粒保持於其中。
圖9說明傳送帶900，例如圖5中之傳送帶428及/或圖5中之第一傳送帶427a及/或第二傳送帶427b。傳送帶900包含呈自傳送帶之側壁907向外延伸之凸耳906之形式的傳送軌道。凸耳906經組態以將晶粒托盤600自第一傳送帶端908可滑動地傳送至與第一傳送帶端相對的第二傳送帶端910（見平移箭頭909）。電動機以可操作方式耦接至齒輪（例如，齒輪914），且傳動帶916環繞齒輪之集線器且由電動機驅動。在一些實施例中，電動機在傳送帶與其他組件（例如乾燥單元（見圖2A中之乾燥單元104）之間共用以減少成本。出於此原因，圖9不明確地說明電動機，儘管應瞭解電動機或其他驅動機制用於在傳送帶900上移動晶粒托盤600。亦可使用除電動機及傳動帶外之機制，例如在其他實施例中，可使用致動器、液壓、磁場或電場。
圖10說明取放機器人總成1000，例如圖1中之取放機器人總成108及/或圖5中之取放機器人總成434。取放機器人總成1000經組態以使用真空頭1002自晶粒托盤及/或其他組件抓取一或多個單體化半導體晶粒，且接著將單體化半導體晶粒沿三個正交軸（例如，x軸、y軸以及z軸）移動至所要落下位置。因此，取放機器人總成1000包含在第一方向上（例如，沿x軸）延伸之第一機器人臂1004、在第二方向上（例如，沿y軸）延伸之第二機器人臂1006以及在第三方向（例如，z軸）上延伸之第三機器人臂1008。
因此，真空頭1002可藉由將第一機器人臂1004、第二機器人臂1006以及第三機器人臂1008關於彼此移動而定位於（例如）晶粒托盤中之感興趣的一或多個晶粒上。舉例而言，第三機器人臂1008可沿第一機器人臂1004滑動以在x方向上移動真空頭1002，接著真空頭1002可沿第二機器人臂1006滑動以在y方向上移動真空頭，藉此將真空頭直接置放於感興趣的晶粒上。可隨後藉由將第二機器人臂1006沿第三機器人臂1008滑動而降低真空頭，使得真空頭1002之面接近感興趣的晶粒或與感興趣的晶粒直接接觸。彼時，施加真空使得真空頭1002之面1012中之開口（見圖11中之開口1010）經歷使得相感興趣的晶粒「黏附」至真空頭1002之面1012的吸力（例如，低壓）。在一些實施例中，真空頭1002具有足夠數目個開口1010以同時取放多個晶粒，但在其他實施例中，真空頭1002具有單個開口1010以僅取放單個晶粒。
因此，取放機器人總成1000可將晶粒傳送至IC處理工具中之各個組件且自IC處理工具中之各個組件傳送晶粒，藉此幫助估測晶粒之缺損並且將限制暴露於污染物及限制破裂風險之晶粒之正面及背面乾燥。
因此，一些實施例涉及用於處理單體化半導體晶粒之處理工具。工具包含估測單元、乾燥單元以及晶粒擦拭台。估測單元經組態以使得單體化半導體晶粒經受液體以偵測單體化半導體晶粒之缺陷。乾燥單元經組態以乾燥來自單體化半導體晶粒之正面的液體。晶粒擦拭台包含吸收性乾燥結構，吸收性乾燥結構經組態以在乾燥單元已經將來自單體化半導體晶粒之正面之液體乾燥之後吸收來自單體化半導體晶粒之背面的液體。
圖12說明根據一些實施例之處理單體化半導體晶粒之缺陷之方法1200。
方法開始於步驟1202，單體化半導體晶粒穿過自動傳送及乾燥工具之外殼進入自動傳送及乾燥工具之內腔室中。
在步驟1204處，在對單體化半導體晶粒執行掃描聲學顯微法時，單體化半導體晶粒經受液體。以此方式，估測單體化半導體晶粒之缺損。
在步驟1206處，單體化半導體晶粒傳遞至僅乾燥單體化半導體晶粒之正面的自動乾燥模組。舉例而言，在一些實施例中，自動乾燥模組可藉由使用風刀實現正面乾燥。
在步驟1208處，單體化半導體晶粒自自動乾燥模組傳送至僅乾燥第一晶粒之背面的晶粒擦拭台。舉例而言，在一些實施例中，晶粒擦拭台可實現藉由使用吸收性乾燥結構（例如無灰布或海綿）對晶粒進行背面乾燥。 一些實施例是關於用於處理單體化半導體晶粒的處理工具。處理工具包含經組態以使得單體化半導體晶粒經受液體以偵測單體化半導體晶粒之缺陷之估測單元。在已經估測單體化半導體晶粒之後，液體存在於半導體晶粒之正面及背面上。乾燥單元經組態以乾燥來自單體化半導體晶粒之正面的液體。包含吸收性乾燥結構之晶粒擦拭台經組態以在乾燥單元已經將來自單體化半導體晶粒之正面的液體乾燥之後吸收來自單體化半導體晶粒之背面的液體。
一些其他實施例是關於用於處理單體化半導體晶粒之積體晶片處理工具。處理工具包含包圍第一腔室之第一外殼。估測單元安置於第一腔室內且經組態以使得單體化半導體晶粒經受液體以偵測單體化半導體晶粒之缺陷。自動傳送及乾燥工具包含包圍第二腔室之第二外殼。裝載/卸載台經組態以通過第二外殼接收晶粒托盤，其中晶粒托盤保持包含單體化半導體晶粒之多個單體化半導體晶粒。埠延伸穿過第一外殼及第二外殼，且將第一腔室選擇性連接至第二腔室。多軸機器人經組態以拾取多個單體化半導體晶粒之子集，且通過埠將多個單體化半導體晶粒之子集自第二腔室傳送至第一腔室以藉由估測單元處理多個單體化半導體晶粒之子集。多軸機器人進一步經組態以在已經由估測單元處理多個晶粒之子集之後，將多個單體化半導體晶粒之子集傳送至乾燥單體化半導體晶粒之正面的乾燥單元。
其他實施例是關於處理多個IC晶粒之方法。在此方法中，單體化半導體晶粒穿過自動傳送及乾燥工具之外殼進入自動傳送及乾燥工具之內腔室中。在對單體化半導體晶粒執行掃描聲學顯微法以估測單體化半導體晶粒之缺損時，單體化半導體晶粒經受液體。在估測之後，液體保存於單體化半導體晶粒之上表面及下表面上。單體化半導體晶粒傳送至僅乾燥單體化半導體晶粒之正面的自動乾燥模組。單體化半導體晶粒自自動乾燥模組傳送至僅乾燥第一晶粒之背面之晶粒擦拭台。
前文概述若干實施例的特徵，從而使得本領域的技術人員可較好地理解本發明的態樣。本領域的技術人員應理解，其可易於使用本發明作為設計或修改用於實現本文中所引入之實施例的相同目的及/或達成相同優點的其他處理程序及結構的基礎。本領域的技術人員亦應認識到，此類等效構造並不脫離本發明的精神及範疇，且本領域的技術人員可在不脫離本發明的精神及範疇的情況下在本文中進行作出改變、替代及更改。
100‧‧‧積體晶片處理工具
102‧‧‧估測單元
104‧‧‧乾燥單元
106‧‧‧晶粒擦拭台
108‧‧‧取放機器人總成
110‧‧‧單體化半導體晶粒
110a‧‧‧單體化半導體晶粒
110b‧‧‧單體化半導體晶粒
110c‧‧‧單體化半導體晶粒
110d‧‧‧單體化半導體晶粒
112‧‧‧罐
114‧‧‧液體
116‧‧‧音波或超音波能量產生器
118‧‧‧估測邏輯
202‧‧‧晶粒托盤
204‧‧‧凹陷
206‧‧‧凸耳
207‧‧‧側壁
208‧‧‧裝載位置
209‧‧‧平移箭頭
210‧‧‧乾燥位置
212‧‧‧電動機
214‧‧‧齒輪
216‧‧‧傳動帶
218‧‧‧驅動軸
220‧‧‧風刀
222‧‧‧剛性主體
224‧‧‧狹槽
226‧‧‧氣體
302‧‧‧實質上平面表面
304‧‧‧支腳
306‧‧‧板或盤結構
308‧‧‧吸收性乾燥結構
310‧‧‧介面
312‧‧‧中心區域
314‧‧‧周邊區域
316‧‧‧外側壁
400‧‧‧積體晶片處理工具
402‧‧‧第一處理工具
404‧‧‧第二處理工具
406‧‧‧自動傳送及乾燥工具
408‧‧‧掃描聲學顯微鏡
410a‧‧‧第一外殼
410b‧‧‧第二外殼
410c‧‧‧第三外殼
412a‧‧‧第一內部腔室
412b‧‧‧第二內部腔室
412c‧‧‧第三內部腔室
413‧‧‧窗
414a‧‧‧裝載/卸載埠
414b‧‧‧裝載/卸載埠
414c‧‧‧裝載/卸載埠
416a‧‧‧控制面板
416b‧‧‧控制面板
416c‧‧‧控制面板
420‧‧‧去泡作用
422‧‧‧多軸機器人
424a‧‧‧第一裝載/卸載台
424b‧‧‧第二裝載/卸載台
425a‧‧‧第一推桿
425b‧‧‧第二推桿
426a‧‧‧第一晶粒托盤儲存台
426b‧‧‧第二晶粒托盤儲存台
427a‧‧‧第一傳送帶
427b‧‧‧第二傳送帶
428‧‧‧傳送帶
430‧‧‧乾燥擦拭台
432a‧‧‧第一乾燥台
432b‧‧‧第二乾燥台
434‧‧‧取放機器人總成
600‧‧‧晶粒托盤
600a‧‧‧第一晶粒托盤
600b‧‧‧第二晶粒托盤
602‧‧‧凹陷
604‧‧‧側壁
700‧‧‧晶粒托盤裝載/卸載台
702‧‧‧晶粒托盤架
704‧‧‧支腳
706‧‧‧夾具總成
708‧‧‧指狀突出部
710‧‧‧底表面
712‧‧‧頂表面
714‧‧‧側表面
716‧‧‧末端
717‧‧‧隆起或突出部
717a‧‧‧第一隆起
717b‧‧‧第二隆起
900‧‧‧傳送帶
906‧‧‧凸耳
907‧‧‧側壁
908‧‧‧第一傳送帶端
909‧‧‧平移箭頭
910‧‧‧第二傳送帶端
914‧‧‧齒輪
916‧‧‧傳動帶
1000‧‧‧取放機器人總成
1002‧‧‧真空頭
1004‧‧‧第一機器人臂
1006‧‧‧第二機器人臂
1008‧‧‧第三機器人臂
1010‧‧‧開口
1012‧‧‧面
1200‧‧‧方法
1202‧‧‧步驟
1204‧‧‧步驟
1206‧‧‧步驟
1208‧‧‧步驟
w1‧‧‧第一寬度
w2‧‧‧第二寬度
l1‧‧‧第一長度
l2‧‧‧第二長度
當結合隨附圖式閱讀時，自以下詳細描述最佳地理解本發明之態樣。應注意，根據業界中的標準慣例，各種特徵未按比例繪製。事實上，為論述清楚起見，可任意增加或減小各種特徵之尺寸。 圖1說明包括乾燥單元及晶粒擦拭台之處理工具之一些實施例。 圖2A說明根據一些實施例之乾燥單元之透視圖。 圖2B說明根據一些實施例之乾燥單元之部分橫截面圖。 圖3A說明根據一些實施例之包含板及晶粒托盤儲存台之晶粒擦拭台之透視圖。 圖3B說明根據一些實施例之圖3A之晶粒擦拭台之板之部分橫截面圖。 圖4說明包括自動傳送及乾燥工具之積體晶片處理工具之透視圖之一些實施例。 圖5說明包括第一及第二掃描聲學顯微鏡工具及自動傳送及乾燥工具之處理工具之方塊圖之一些實施例。 圖6說明晶粒托盤之一些實施例。 圖7至圖11說明根據圖5之構成自動傳送及乾燥工具之組件之一些實施例。 圖12展示根據一些實施例之處理單體化半導體晶粒之缺陷之方法。

Claims (20)

  1. 一種用於處理單體化半導體晶粒之處理工具，包括： 估測單元，經組態以使單體化半導體晶粒經受液體以偵測所述單體化半導體晶粒之缺陷，其中在已經估測所述單體化半導體晶粒之後，所述液體存在於所述單體化半導體晶粒之正面及背面； 乾燥單元，經組態以將來自所述單體化半導體晶粒之所述正面的所述液體乾燥；以及 晶粒擦拭台，包括吸收性乾燥結構，所述吸收性乾燥結構經組態以在所述乾燥單元已經將來自所述單體化半導體晶粒之所述正面之所述液體乾燥之後吸收來自所述單體化半導體晶粒之所述背面的所述液體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的用於處理單體化半導體晶粒之處理工具，其中所述晶粒擦拭台包括： 板，具有中心板區域及周邊板區域，其中外側壁自所述周邊板區域向上延伸使得所述中心板區域之上表面相對於所述外側壁之上區域內凹；以及 布或海綿，對應於所述吸收性乾燥結構且配置於所述中心板區域上且由所述外側壁側向限制。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的用於處理單體化半導體晶粒之處理工具，其中所述晶粒擦拭台包括： 支撐結構，具有經組態以接納晶粒托盤之實質上平面表面及支撐所述實質上平面表面之多個支腳；以及 其中所述周邊板區域之外邊緣與所述實質上平面表面之外邊緣相接。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的用於處理單體化半導體晶粒之處理工具，其中所述估測單元包括： 罐，經組態以容納所述液體使得所述單體化半導體晶粒可被接納於所述罐中並且浸沒於所述液體中； 音波或超音波能量產生器，經組態以產生通過所述液體之壓力波以影響所述單體化半導體晶粒；以及 估測邏輯，經組態以接收基於所述壓力波與所述單體化半導體晶粒之互動的反射壓力波，且進一步經組態以基於所述反射壓力波來偵測所述單體化半導體晶粒之所述缺陷。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的用於處理單體化半導體晶粒之處理工具，進一步包括： 多軸機器人，經組態以在所述單體化半導體晶粒已經由所述估測單元處理之後拾取所述單體化半導體晶粒，且經組態以將所述單體化半導體晶粒傳送至所述乾燥單元，以及進一步經組態以將所述單體化半導體晶粒自所述乾燥單元傳送至所述晶粒擦拭台。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的用於處理單體化半導體晶粒之處理工具，其中所述多軸機器人經組態以將所述單體化半導體晶粒傳送至所述晶粒擦拭台以在已經將來自所述單體化半導體晶粒之所述正面之所述液體乾燥之後經由所述吸收性乾燥結構乾燥所述單體化半導體晶粒之所述背面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的用於處理單體化半導體晶粒之處理工具，其中所述乾燥單元以及所述晶粒擦拭台封閉於第一腔室中，且所述估測單元封閉於第二腔室中，所述第二腔室經由在所述第一腔室之側壁與所述第二腔室之側壁之間延伸的傳送埠以可操作方式耦接至所述第一腔室。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的用於處理單體化半導體晶粒之處理工具，其中所述乾燥單元包括： 晶粒托盤，具有各自適合於保持個別單體化半導體晶粒之多個凹陷； 傳送軌道，經組態以將所述晶粒托盤自所述傳送軌道上之裝載位置可滑動地傳送至所述傳送軌道上之乾燥位置；以及 風刀，安置於所述傳送軌道上方且經組態以在所述晶粒托盤自所述傳送軌道上之所述裝載位置可滑動地傳送至所述傳送軌道上之所述乾燥位置時將液體自所述個別單體化半導體晶粒之上表面吹出。
  9. 一種處理多個積體電路晶粒之方法，包括： 將單體化半導體晶粒傳遞穿過積體電路處理工具之外殼並且進入所述積體電路處理工具之內腔室； 當對所述單體化半導體晶粒執行掃描聲學顯微法時使得所述單體化半導體晶粒經受液體以針對所述單體化半導體晶粒估測缺陷，其中所述液體在估測之後保持於所述單體化半導體晶粒之上表面以及下表面上； 將所述單體化半導體晶粒傳送至僅乾燥所述單體化半導體晶粒之正面之乾燥台；以及 將所述單體化半導體晶粒自所述乾燥台傳送至僅乾燥所述單體化半導體晶粒之背面的晶粒擦拭台。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的處理多個積體電路晶粒之方法，其中所述單體化半導體晶粒安置於當穿過所述外殼時具有多個其他單體化半導體晶粒之第一晶粒托盤上。
  11. 如申請專利範圍第6項所述的處理多個積體電路晶粒之方法，進一步包括： 在所述第一晶粒托盤穿過所述外殼之後，將所述第一晶粒托盤裝載至所述外殼中之裝載/卸載台上，所述裝載/卸載台經組態以保持堆疊於彼此上之多個晶粒托盤； 將所述第一晶粒托盤自所述裝載/卸載台經由傳送帶傳送至所述外殼中之晶粒托盤台；以及 使用取放機器人總成將所述單體化半導體晶粒及所述多個其他單體化半導體晶粒自所述晶粒托盤台傳送至執行所述掃描聲學顯微法之掃描聲學顯微鏡。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的處理多個積體電路晶粒之方法，其中所述乾燥台以及所述晶粒擦拭台封閉於第一腔室中，且所述掃描聲學顯微鏡封閉於第二腔室中，所述第二腔室經由在所述第一腔室之側壁與所述第二腔室之側壁之間延伸的傳送埠以可操作方式耦接至所述第一腔室。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的處理多個積體電路晶粒之方法，其中所述晶粒擦拭台包括： 板，具有中心板區域及周邊板區域，其中外側壁自所述周邊板區域向上延伸使得所述中心板區域之上表面相對於所述外側壁之上區域內凹；以及 吸收性乾燥結構，配置於所述中心板區域上且由所述外側壁側向限制。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的處理多個積體電路晶粒之方法，其中所述晶粒擦拭台包括： 支撐結構，具有經組態以接納晶粒托盤之實質上平面表面及支撐所述實質上平面表面之多個支腳；以及 其中所述周邊板區域之外邊緣與所述實質上平面表面之外邊緣相接。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的處理多個積體電路晶粒之方法，其中所述乾燥台包括： 傳送軌道，經組態以將保持所述單體化半導體晶粒之晶粒托盤自所述傳送軌道上之裝載位置可滑動地傳送至所述傳送軌道上之乾燥位置；以及 風刀，安置於所述傳送軌道上方且經組態以在所述單體化半導體晶粒保持於所述晶粒托盤內時將液體自所述單體化半導體晶粒之上表面吹出。
  16. 一種用於處理單體化半導體晶粒之積體晶片處理工具，包括： 處理工具，包括： 第一外殼，包圍第一腔室； 估測單元，安置於所述第一腔室內且經組態以使得單體化半導體晶粒經受液體以偵測所述單體化半導體晶粒之缺陷； 自動傳送及乾燥工具，包括： 第二外殼，包圍第二腔室； 裝載/卸載台，經組態以接納通過所述第二外殼之晶粒托盤，所述晶粒托盤保持包含所述單體化半導體晶粒之多個單體化半導體晶粒； 埠，延伸通過所述第一外殼及所述第二外殼，所述埠將所述第一腔室選擇性地連接至所述第二腔室；以及 多軸機器人，經組態以拾取所述多個單體化半導體晶粒之子集，且通過所述埠將所述多個單體化半導體晶粒之所述子集自所述第二腔室傳送至所述第一腔室以藉由所述估測單元處理所述多個單體化半導體晶粒之所述子集，且進一步經組態以在所述多個單體化半導體晶粒之所述子集已經由所述估測單元處理之後，將所述多個單體化半導體晶粒之所述子集傳送至乾燥所述單體化半導體晶粒之正面之乾燥單元。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的積體晶片處理工具，其中所述多軸機器人進一步經組態以在所述單體化半導體晶粒之所述正面已經乾燥之後，將所述單體化半導體晶粒傳送至所述單體化半導體晶粒之背面已經乾燥的所述第一腔室中之晶粒擦拭台。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的積體晶片處理工具，其中所述晶粒擦拭台包括： 支撐結構，具有實質上平面表面以及支撐所述實質上平面表面之多個支腳，在所述實質上平面表面上接納所述晶粒托盤；以及 板狀結構，在所述實質上平面表面之邊緣上，所述板狀結構具有與側壁側向結合之凹陷，其中所述凹陷大小設計為保持單個所述單體化半導體晶粒且其中所述板狀結構之下表面包含所述凹陷之底部中之開口。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的積體晶片處理工具，其中所述自動傳送及乾燥工具包括： 所述晶粒托盤，具有各自適合於保持個別單體化半導體晶粒之多個凹陷； 傳送軌道，經組態以將所述晶粒托盤自所述傳送軌道上之裝載位置可滑動地傳送至所述傳送軌道上之乾燥位置；以及 風刀，安置於所述傳送軌道上方且經組態以在所述晶粒托盤將所述單體化半導體晶粒自所述傳送軌道上之所述裝載位置可滑動地傳送至所述傳送軌道上的所述乾燥位置時所述單體化半導體晶粒保持於所述晶粒托盤內時將所述液體自所述單體化半導體晶粒之上表面吹出。
  20. 如申請專利範圍第16項所述的積體晶片處理工具，其中所述估測單元包括： 罐，經組態以容納所述液體使得所述單體化半導體晶粒可被接納於所述罐中並且浸沒於所述液體中； 音波能量產生器，經組態以產生通過所述液體之壓力波以影響所述單體化半導體晶粒；以及 估測邏輯，經組態以接收基於所述壓力波與所述單體化半導體晶粒之互動的反射壓力波，且進一步經組態以基於所述反射壓力波來偵測所述單體化半導體晶粒之所述缺陷。
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