TW202321044A - 膜剝離裝置及具備其的分層設備以及半導體製造設備 - Google Patents

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Abstract

本發明的實施例提供能夠從晶圓剝離膜的膜剝離裝置及具備其的分層設備以及半導體製造設備。根據本發明的膜剝離裝置包括：卡盤，被安放上方附著有膜的晶圓；剝離輥，使得用於將所述膜從所述晶圓剝離的膠帶接觸於所述膜；以及剝離杆(Bar)，調節附著有所述膠帶的所述膜和所述晶圓之間的剝離角度。

Description

膜剝離裝置及具備其的分層設備以及半導體製造設備
本發明涉及用於去除附著於晶圓的膜的膜剝離裝置及具備其的分層設備以及半導體製造設備。
通常，半導體元件可以通過重複執行一系列製造製程而形成於用作半導體基板的矽晶圓上，如上述那樣形成的半導體元件可以通過切割製程和鍵合製程以及封裝製程而製造成半導體封裝體。
最近，為了提升整合度，大力採用將半導體晶片層疊在晶圓上方式的製程。另一方面，作為將多個的晶片同時鍵合在晶圓上的方法，考慮在將各晶片預鍵合在晶圓上之後在上方覆蓋膜，形成高溫以及高壓的環境並使用高能氣體而將晶片一次性鍵合的方式(Gas Assisted Bonding)。
如此完成批次鍵合之後，需要追加從晶圓去除膜的製程。
因此，本發明的實施例提供能夠從晶圓剝離膜的膜剝離裝置及具備其的分層設備以及半導體製造設備。
本發明的解決課題不限於以上提及的課題，所屬技術領域中具有通常知識者能夠從下面的記載明確地理解未提及的其它解決課題。
根據本發明的膜剝離裝置包括：卡盤，被安放上方附著有膜的晶圓；剝離輥，使得用於將所述膜從所述晶圓剝離的膠帶接觸於所述膜；以及剝離杆(Bar)，調節附著有所述膠帶的所述膜和所述晶圓之間的剝離角度。
根據本發明的實施例，所述膜剝離裝置還包括：卡盤驅動部，使所述卡盤沿著水平方向移動；以及輥旋轉驅動部，與所述卡盤驅動部同步工作且使所述剝離輥旋轉。可以是，所述輥旋轉驅動部使所述剝離輥以與通過所述卡盤驅動部進行的所述卡盤的移動速度相同的速度旋轉。
根據本發明的實施例，可以是，所述剝離杆提供為截面為三角形的杆形狀。
根據本發明的實施例，可以是，所述膜剝離裝置還包括：剝離杆旋轉驅動部，結合於所述剝離杆且使所述剝離杆旋轉驅動，通過所述剝離杆的旋轉來調節所述膜從所述晶圓剝離的角度。
根據本發明的實施例，可以是，所述膜剝離裝置還包括：輥溫度調節部，配置於所述剝離輥的內部空間，並調節所述剝離輥的溫度。
根據本發明的實施例，可以是，所述膜剝離裝置還包括：輥垂直驅動部，使所述剝離輥以及所述剝離杆在垂直方向上移動。
根據本發明的實施例，可以是，所述膜剝離裝置具備：卡盤負荷感測器，用於測定向所述卡盤的兩側部施加的壓力，所述膜剝離裝置還包括：卡盤旋轉驅動部，基於向所述卡盤負荷感測器施加的壓力，為了使所述卡盤和所述剝離輥對齊而使所述卡盤旋轉。
根據本發明的實施例的分層設備包括：裝載埠，被供應上方附著有膜的晶圓；晶圓輸送機器，輸送所述晶圓；膠帶供應部，供應用於剝離所述膜的膠帶；膜剝離裝置，使用所述膠帶從所述晶圓剝離所述膜；以及膠帶回收部，回收附著有所述膜的膠帶。所述膜剝離裝置包括：卡盤，被安放上方附著有膜的晶圓，並構成為能夠沿著水平方向移動；剝離輥，使得用於將所述膜從所述晶圓剝離的膠帶接觸於所述膜，並構成為能夠以與所述卡盤的移動速度對應的速度旋轉；以及剝離杆(Bar)，調節附著有所述膠帶的所述膜和所述晶圓之間的剝離角度。
根據本發明的實施例，可以是，所述膠帶供應部包括：供應膠帶保管部，將捲繞狀態的供應膠帶向所述膜剝離裝置提供；供應張力控制部，控制所述供應膠帶的張力；以及供應位置控制部，控制所述供應膠帶的位置。
根據本發明的實施例，可以是，所述供應張力控制部包括：膠帶供應輥，將所述供應膠帶向所述膜剝離裝置供應；供應張力測定負荷感測器，測定所述供應膠帶的張力；供應輥馬達，提供用於使所述膠帶供應輥旋轉的動力；以及供應輥離合器，調節所述膠帶供應輥和所述供應輥馬達之間的結合力。
根據本發明的實施例，可以是，所述供應位置控制部包括：供應膠帶位置感測器，測定所述供應膠帶的位置；以及供應輥水平驅動部，根據通過所述供應膠帶位置感測器測定到的供應膠帶的位置資訊使所述膠帶供應輥移動來調節所述膠帶供應輥的水平方向位置。
根據本發明的實施例，可以是，所述膠帶回收部包括：回收膠帶保管部，將附著有所述膜的回收膠帶以捲繞狀態保管；回收張力控制部，控制所述回收膠帶的張力；以及回收位置控制部，控制所述回收膠帶的位置。
根據本發明的實施例，可以是，所述回收張力控制部包括：膠帶回收輥，將所述回收膠帶向所述回收膠帶保管部提供；回收張力測定負荷感測器，測定所述回收膠帶的張力；回收輥馬達，提供用於使所述膠帶回收輥旋轉的動力；以及回收輥離合器，調節所述膠帶回收輥和所述回收輥馬達之間的結合力。
根據本發明的實施例，可以是，所述回收位置控制部包括：回收膠帶位置感測器，測定所述回收膠帶的位置；回收輥水平驅動部，根據通過所述回收膠帶位置感測器測定到的回收膠帶的位置資訊使所述膠帶回收輥移動來調節所述膠帶回收輥的水平方向位置。
根據本發明的實施例，可以是，所述分層設備還包括：膠帶方向控制部，校正向所述膜剝離裝置提供的所述膠帶的歪斜。
根據本發明的實施例，可以是，所述膠帶方向控制部包括：膠帶校正輥，構成為能夠相對於垂直方向旋轉，並將從所述膠帶供應部提供的所述膠帶向所述膜剝離裝置提供；膠帶位置測定感測器，測定向所述膜剝離裝置供應的所述膠帶的位置；以及膠帶校正驅動部，基於所述膠帶的斜率資訊來控制所述膠帶校正輥的旋轉驅動。
根據本發明的實施例，可以是，所述分層設備還包括：進給速度控制部，與所述剝離輥以及所述卡盤驅動部同步工作來控制所述膠帶的供應速度以及回收速度。
根據本發明的實施例，可以是，所述分層設備還包括：供應膠帶更換檢測感測器，設置於所述膠帶供應部且測定捲繞在供應膠帶保管部中的供應膠帶的量；以及回收膠帶更換檢測感測器，設置於所述膠帶回收部且測定捲繞在回收膠帶保管部中的回收膠帶的量。
根據本發明的實施例，可以是，所述分層設備還包括：供應膠帶更換單元，設置於所述膠帶供應部並構成為在更換供應膠帶時為了剪切所述供應膠帶而把持所述供應膠帶的兩端部；以及回收膠帶更換單元，設置於所述膠帶回收部並構成為在更換回收膠帶時為了剪切所述回收膠帶而把持所述回收膠帶的兩端部。
根據本發明的半導體製造設備，包括：裝載埠，被供應上方附著有膜的晶圓；晶圓傳送模組，輸送所述晶圓；製程處理模組，對所述晶圓執行製程處理；以及分層模組，從所述晶圓去除所述膜。所述分層模組包括：膠帶供應部，供應用於剝離所述膜的膠帶；膜剝離裝置，使用所述膠帶從所述晶圓剝離所述膜；以及膠帶回收部，回收附著有所述膜的膠帶。可以是，所述膜剝離裝置包括：卡盤，被安放上方附著有膜的晶圓，並構成為能夠沿著水平方向移動；剝離輥，使得用於將所述膜從所述晶圓剝離的膠帶接觸於所述膜，並構成為能夠以與所述卡盤的移動速度對應的速度旋轉；以及剝離杆(Bar)，提供為杆形狀並通過旋轉驅動調節附著有所述膠帶的所述膜和所述晶圓之間的剝離角度。
根據本發明，構成為被安放晶圓的卡盤通過卡盤驅動部水平移動且使剝離用膠帶接觸於晶圓的輥與卡盤同步工作，從而能夠進一步有效地將膜從晶圓剝離。
本發明的效果不限於以上提及的效果，所屬技術領域中具有通常知識者能夠從下面的記載明確地理解未提及的其它效果。
以下，參照圖式來詳細說明本發明的實施例，以使得本發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠容易地實施。本發明可以以各種不同方式實現，不限於在此說明的實施例。
為了清楚地說明本發明，省略了與說明無關的部分，貫穿說明書整體對相同或類似的構成要件標註相同的元件符號。
另外，在多個實施例中，對具有相同結構的構成要件，使用相同的元件符號來僅說明代表性實施例，在其餘的其它實施例中僅說明與代表性實施例不同的結構。
在說明書整體中，當表述某部分與其它部分“連接(或者結合)”時，其不僅是“直接連接(或者結合)”的情況，還包括將其它部件置於中間“間接連接(或者結合)”的情況。另外，當表述某部分“包括”某構成要件時，只要沒有特別相反記載，其意指可以還包括其它構成要件而不是排除其它構成要件。
只要沒有不同地定義，包括技術或科學術語在內在此使用的所有術語具有與本發明所屬技術領域中具有通常知識者一般所理解的含義相同的含義。在通常使用的詞典中定義的術語之類的術語應解釋為具有與相關技術文脈上具有的含義一致的含義，只要在本申請中沒有明確定義，不會理想性或過度地解釋為形式性含義。
本發明涉及用於去除附著於晶圓上方的膜的膜去除裝置及具備其的分層設備以及半導體製造設備，以下說明根據本發明的膜去除裝置、分層設備以及半導體製造設備的結構以及工作。
根據本發明的膜去除裝置可以用於去除附著於晶圓上的膜的製程，在此，膜可以是在使用高溫以及高壓的氣體將預鍵合(Pre-Bonding)於晶圓上的晶片一次性鍵合的過程中使用並為了後續的製程從晶圓去除的膜。然而，適用根據本發明的膜去除裝置的範圍不受限制，可以在基板(例如：晶圓、玻璃)上剝離以及去除任何種類的膜形態的附著物的製程中均都使用。
根據本發明的膜去除裝置以及分層模組可以以分開的設備構成。另外，根據本發明的膜去除裝置可以作為如圖19所示那樣的半導體製造設備(例如：鍵合設備)內的一個模組而構成。例如，鍵合設備可以包括多個製程處理模組1310、1320以及分層模組1240，作為用於在各腔室中完成鍵合之後去除留在晶圓的上方的膜的模組，可以包括根據本發明的膜去除裝置。
圖1以及圖2示出根據本發明的分層設備1的概要構造。根據本發明的分層設備1可以配置於半導體製造工廠，是執行將在之前的製程中使用的晶圓W的膜F剝離以及去除的功能的裝備。分層設備1可以從晶圓W剝離膜F，將去除了膜F的晶圓W向用於下一個製程的設備提供。
根據本發明的分層設備1包括被供應上方附著有膜F的晶圓W的裝載埠10、輸送晶圓W的晶圓輸送機器20、供應用於剝離膜F的膠帶T的膠帶供應部40、使用膠帶T從晶圓W剝離膜F的膜剝離裝置30以及回收附著有膜F的膠帶T的膠帶回收部50。
根據本發明的膜剝離裝置30包括被安放上方附著有膜F的晶圓W且構成為能夠沿著水平方向(X方向)移動的卡盤310、使得用於將膜F從晶圓W剝離的膠帶T接觸於膜F且構成為能夠以與卡盤310的移動速度對應的速度旋轉的剝離輥320以及調節附著有膠帶T的膜F和晶圓W之間的剝離角度的剝離杆(Bar)330。
根據本發明，膜剝離裝置30包括使卡盤310沿著水平方向移動的卡盤驅動部340、與卡盤驅動部340同步工作且使剝離輥320以與通過卡盤驅動部340進行的卡盤310的移動速度相同的速度旋轉的輥旋轉驅動部325。構成為被安放晶圓W的卡盤310通過卡盤驅動部340水平(X方向)移動且使剝離用膠帶T接觸於晶圓W的剝離輥320與卡盤310同步工作，從而能夠進一步有效地將膜F從晶圓W剝離。另外，構成為在剝離輥320的位置固定的狀態下使卡盤310移動，從而與在卡盤310的位置固定的狀態下使剝離輥320移動的情況比較，具有剝離輥320相對於膠帶供應部40以及膠帶回收部50的位置固定而能夠將整個設備構造簡化構成的優點。
裝載埠10可以位於分層設備1的外側，並容納用於容納晶圓W的輸送容器(例如：FOUP(Front Opening Unified Pod；前開式晶圓傳送盒))5。輸送容器5可以通過輸送裝置(例如：OHT(Overhead Hoist Transport；懸掛式搬運))安放到裝載埠10，完成膜F的剝離的晶圓W可以在再次投放到位於裝載埠10的輸送容器5後為了後續製程而通過輸送裝置以裝載於輸送容器5的狀態傳送。
晶圓輸送機器20從安放在裝載埠10中的輸送容器5搬出晶圓W而向卡盤310輸送晶圓W，將完成膜F的剝離的晶圓W再次傳遞到輸送容器5。晶圓輸送機器20可以包括支承晶圓W的下方的機械手以及使機械手沿著水平以及垂直方向移動的機械臂。
圖3以及圖4示出根據本發明的膜剝離裝置30。
膜剝離裝置30包括被安放上方附著有膜F的晶圓W且構成為能夠沿著水平方向(X方向)移動的卡盤310、使得用於將膜F從晶圓W剝離的膠帶T接觸於膜F且構成為能夠以與卡盤310的移動速度對應的速度旋轉的剝離輥320以及調節附著有膠帶T的膜F和晶圓W之間的剝離角度的剝離杆(Bar)330。
卡盤310作為具有一定面積的構造物，可以提供為能夠安放晶圓W的盤形狀。卡盤310可以包括被安放晶圓W的晶圓安放面，可以通過用於驅動卡盤310的驅動部進行直線移動或者旋轉驅動。根據一例，用於調節晶圓W的溫度的溫度調節裝置可以設置於卡盤310。
剝離輥320作為構成為能夠以中心軸為基準旋轉的圓筒形的輥，可以通過以膠帶T纏繞的狀態旋轉而使膠帶T移動。尤其，剝離輥320可以為了剝離晶圓W的膜F，以接觸於晶圓W的上端膜F的狀態旋轉而使膜附著於膠帶T。剝離輥320可以通過輥旋轉驅動部325旋轉驅動。
根據一實施例，膜剝離裝置30可以包括配置於剝離輥320的內部空間且調節剝離輥320的溫度的輥溫度調節部322。輥溫度調節部322可以由加熱器及/或冷卻器構成，可以將剝離輥320的溫度調節成保持用於剝離膜F的最佳溫度。
輥旋轉驅動部325結合於剝離輥320且使剝離輥320旋轉。輥旋轉驅動部325與剝離輥320的中心軸連接而使剝離輥320旋轉。另一方面，輥旋轉驅動部325構成為與卡盤驅動部340同步工作。即，通過輥旋轉驅動部325進行的剝離輥320的旋轉速度可以設定為與通過卡盤驅動部340進行的卡盤310的移動速度相同。輥旋轉驅動部325可以通過與卡盤驅動部340同步的控制訊號工作。
剝離杆330沿著膠帶T所移動的方向與剝離輥320相鄰設置，使膜F在附著於膠帶T的狀態下從晶圓W剝離。剝離杆330構成為從晶圓W隔開一定距離。剝離杆330對卡盤310的高度可以構成為比剝離輥320對卡盤310的高度更高。即，可以構成為剝離杆330位於比剝離輥320更高的位置。
剝離杆330可以提供為截面為三角形的杆形狀。剝離杆330的構成三角形的各個棱角可以是其角度相同或不同。可以通過剝離杆330的旋轉可變地調節膜F的剝離角度。
參照圖5，具有黏接性的膠帶T以纏繞於剝離輥320的狀態附著到晶圓W上方的膜F。具體地，通過卡盤310的水平移動以及剝離輥320的旋轉而膜F附著到膠帶T，由於通過剝離杆330設定的剝離角度而附著有膜F的膠帶T移動到膠帶回收部50。
根據本發明的實施例，另一方面，膜剝離裝置30包括結合於剝離杆330且使剝離杆330旋轉驅動的剝離杆旋轉驅動部335。剝離杆330構成為能夠通過剝離杆旋轉驅動部335旋轉，如圖6的(a)以及(b)所示，可以通過剝離杆330的旋轉調節膜F的剝離角度。
根據本發明的實施例，膜剝離裝置30可以包括使剝離輥320以及剝離杆330在垂直方向上移動的輥垂直驅動部360。輥垂直驅動部360可以與剝離輥320以及剝離杆330結合來工作，並使剝離輥320以及剝離杆330沿著垂直方向(Z方向)移動。輥垂直驅動部360可以由滾珠螺杆、氣缸、線性馬達之類驅動裝置構成。輥垂直驅動部360可以固定於將剝離輥320以及剝離杆330固定緊固的構造物365，通過輥垂直驅動部360的升降驅動而剝離輥320以及剝離杆330一起升降。
根據本發明的實施例，膜剝離裝置30可以還包括為了對齊卡盤310和剝離輥320而調節卡盤310的斜率的卡盤旋轉驅動部350。要說為了準確剝離膜F，重要的是剝離輥320的前部分均勻地緊貼於卡盤310。於是，需要對齊剝離輥320和卡盤310，可以通過卡盤旋轉驅動部350調節卡盤310的斜率。如圖7以及圖8所示，卡盤旋轉驅動部350可以設置於卡盤310的下方，並構成為能夠使卡盤310以水平方向軸(X軸)為中心旋轉。卡盤旋轉驅動部350位於驅動板315上方，且驅動板315可以藉由卡盤驅動部340水平移動。
根據本發明的實施例，在卡盤310的兩側面可以分別設置測定由剝離輥320引起的負載的負荷感測器360A、360B，卡盤旋轉驅動部350可以根據由各負荷感測器360A、360B測定的負載而調節卡盤310的斜率。例如，如圖7所示，在卡盤310的左側和右側可以分別構成第一卡盤負荷感測器360A以及第二卡盤負荷感測器360B，分別測定施加到第一卡盤負荷感測器360A的負載F1以及施加到第二卡盤負荷感測器360B的負載F2。卡盤旋轉驅動部350可以比較施加到第一卡盤負荷感測器360A的負載F1和施加到第二卡盤負荷感測器360B的負載F2來調節卡盤310的斜率。
另外，根據本發明的另一實施例，如圖9所示，在剝離輥320的上方兩側可以設置彈簧之類彈性體312A、312B。構成為剝離輥320通過彈性體312A、312B能夠一定程度擺動，可以利用通過彈性體312A、312B施加的力使剝離輥320和卡盤310均勻接觸。
以下，說明向膜剝離裝置30供應膠帶T的膠帶供應部40以及回收附著有膜F的膠帶T的膠帶回收部50。
根據本發明，膠帶供應部40包括將捲繞狀態的供應膠帶UT向膜剝離裝置30提供的供應膠帶保管部405、控制供應膠帶UT的張力的供應張力控制部40A以及控制供應膠帶的位置的供應位置控制部40B。
可以是，供應膠帶保管部405保管以如捲筒(Reel)那樣形態供應的供應膠帶UT，通過包括在膠帶供應部40中的各輥向膜剝離裝置30提供捲繞於供應膠帶保管部405的供應膠帶UT。
如圖10所示，可以是，在供應膠帶保管部405設置捲繞膠帶的膠帶供應輥410，具備提供用於使膠帶供應輥410旋轉的動力的供應輥馬達430以及調節膠帶供應輥410和供應輥馬達430之間的結合力的供應輥離合器440，另外，包括為了對準膠帶供應輥410的中心位置而使膠帶供應輥410移動的供應輥水平驅動部465。
根據本發明的實施例，控制供應膠帶UT的張力的供應張力控制部40A可以包括將供應膠帶UT向膜剝離裝置30供應的膠帶供應輥410、測定供應膠帶UT的張力的供應張力測定負荷感測器420、提供用於使膠帶供應輥410旋轉的動力的供應輥馬達430以及調節膠帶供應輥410和供應輥馬達430之間的結合力的供應輥離合器440。
供應張力測定負荷感測器420可以設置於將供應膠帶UT向膜剝離裝置30供應的輥中的一個，可以測定相應輥中產生的供應膠帶UT的壓力(張力)而將其向控制供應輥馬達430以及供應輥離合器440的控制器(未圖示)提供。控制器可以將供應輥離合器440控制成供應膠帶UT的張力保持一定水平。例如，供應輥離合器440平時可以保持為膠帶供應輥410與供應輥馬達430局部結合的狀態(半離合狀態)。然而，當供應膠帶UT的張力低於基準範圍時，可以是，供應輥離合器440使膠帶供應輥410與供應輥馬達430完全結合且供應輥馬達430使膠帶供應輥410以比供應膠帶UT解開的當前速度低的速度旋轉以使供應膠帶UT的張力增加。當供應膠帶UT的張力高於基準範圍時，可以是，供應輥離合器440使膠帶供應輥410與供應輥馬達430結合且供應輥馬達430使膠帶供應輥410以比供應膠帶UT解開的當前速度高的速度旋轉以使供應膠帶UT的張力減小。若測定到供應膠帶UT的張力在基準範圍內，則供應輥離合器440解除膠帶供應輥410和供應輥馬達430之間的結合。
根據本發明的另一實施例，可以提供用於調節供應膠帶UT的張力的張力調節機構480。張力調節機構480可以包括能夠以旋轉軸482為中心旋轉的旋轉臂484以及固定於旋轉臂484而能夠旋轉的張力調節輥486。如圖11所示，可以構成為張力調節輥486接觸於供應膠帶UT且旋轉臂484能夠以旋轉軸482中心旋轉。旋轉臂484可以基於通過供應張力測定負荷感測器420測定到的壓力而旋轉，可以以圖11為基準，當供應膠帶UT的張力低時，旋轉臂484向順時針方向旋轉而提高供應膠帶UT的張力，當供應膠帶UT的張力高時，旋轉臂484向逆時針方向旋轉而降低供應膠帶UT的張力。張力調節機構480可以為了調節回收膠帶RT的張力而類似地構成為回收張力控制部50A的一部分。
根據本發明的實施例，供應位置控制部40B可以包括測定供應膠帶UT的位置的供應膠帶位置感測器450以及根據通過供應膠帶位置感測器450測定的供應膠帶的位置資訊使膠帶供應輥410移動來調節膠帶供應輥410的水平方向位置的供應輥水平驅動部465。
參照圖12，供應膠帶位置感測器450可以配置於從供應膠帶保管部405供應到膜剝離裝置30的路線的輥，可以測定供應膠帶UT相對於輥的相對位置。即，供應膠帶位置感測器450可以確認供應膠帶UT是否位於中心或者向左側或者右側偏離。若通過供應膠帶位置感測器450確認到供應膠帶UT向特定方向偏離，則可以執行用於將供應膠帶UT的位置向中心校正的過程。
供應輥水平驅動部465可以根據通過供應膠帶位置感測器450測定到的供應膠帶UT的位置來調節膠帶供應輥410的水平方向位置(Y方向位置)。更具體地，參照圖12，膠帶供應輥410結合於水平移動構造物415，供應輥水平驅動部465使水平移動構造物415移動，從而可以調節膠帶供應輥410的位置。例如，可以是，當供應膠帶UT向-Y方向偏離時，使膠帶供應輥410向+Y方向移動，當供應膠帶UT向+Y方向偏離時，使膠帶供應輥410向-Y方向移動。
如上述那樣，膠帶供應部40可以將具有一定張力的供應膠帶UT以與中心部對齊的狀態向膜剝離裝置30提供。通過膜剝離裝置30剝離的膜F可以以附著於膠帶T的狀態再向回收膠帶的膠帶回收部50提供。
根據本發明，膠帶回收部50可以包括將附著有膜F的回收膠帶RT以捲繞狀態保管的回收膠帶保管部505、控制回收膠帶RT的張力的回收張力控制部50A以及控制回收膠帶RT的位置的回收位置控制部50B。
回收膠帶保管部505可以將回收膠帶RT以捲筒形態保管，回收膠帶RT可以通過包括在膠帶回收部50中的各輥從膜剝離裝置30供應到回收膠帶保管部505後以捲繞狀態保管。
可以是，在回收膠帶保管部505中設置捲繞回收膠帶RT的膠帶回收輥510，具備提供用於使膠帶回收輥510旋轉的動力的回收輥馬達530以及調節膠帶回收輥510和回收輥馬達530之間的結合力的回收輥離合器540，另外，包括為了對準膠帶回收輥510的中心位置而使膠帶回收輥510移動的回收輥水平驅動部565。
根據本發明的實施例，控制回收膠帶RT的張力的回收張力控制部50A可以包括從膜剝離裝置30將回收膠帶RT回收的膠帶回收輥510、測定回收膠帶RT的張力的回收張力測定負荷感測器520、提供用於使膠帶回收輥510旋轉的動力的回收輥馬達530以及調節膠帶回收輥510和回收輥馬達530之間的結合力的回收輥離合器540。
參照圖13，回收張力測定負荷感測器520可以設置於將回收膠帶RT從膜剝離裝置30向回收膠帶保管部505供應的輥中的一個，可以測定相應輥中產生的回收膠帶RT的壓力(張力)而將其向控制回收輥馬達530以及回收輥離合器540的控制器(未圖示)提供。控制器可以將回收輥離合器540控制成回收膠帶RT的張力保持一定水平。例如，回收輥離合器540平時可以保持為膠帶回收輥510與回收輥馬達530沒有完全結合的狀態或者局部結合的狀態(半離合狀態)。然而，當回收膠帶RT的張力低於基準範圍時，可以是，回收輥離合器540使膠帶回收輥510與回收輥馬達530完全結合且回收輥馬達530使膠帶回收輥510以比回收膠帶RT解開的當前速度高的速度旋轉以使回收膠帶RT的張力增加。當回收膠帶RT的張力高於基準範圍時，可以是，回收輥離合器540使膠帶回收輥510與回收輥馬達530結合且回收輥馬達530使膠帶回收輥510以比回收膠帶RT解開的當前速度低的速度旋轉以使回收膠帶RT的張力減小。若測定到回收膠帶RT的張力在基準範圍內，則回收輥離合器540解除膠帶回收輥510和回收輥馬達530之間的結合。
根據本發明的實施例，回收位置控制部50B可以包括測定回收膠帶RT的位置的回收膠帶位置感測器550、根據通過回收膠帶位置感測器550測定到的回收膠帶的位置資訊使膠帶回收輥510移動來調節膠帶回收輥510的水平方向位置的回收輥水平驅動部565。
回收膠帶位置感測器550可以配置於從膜剝離裝置30連接到回收膠帶保管部505的路線的輥，可以測定回收膠帶RT相對於相應輥的相對位置。即，回收膠帶位置感測器550可以確認回收膠帶RT是否位於輥的中心或者向左側或者右側偏離。若通過回收膠帶位置感測器550確認到回收膠帶RT向特定方向偏離，則可以執行用於將回收膠帶RT的位置向中心校正的過程。
回收輥水平驅動部565可以根據通過回收膠帶位置感測器550測定到的回收膠帶RT的位置來調節膠帶回收輥510的水平方向位置(Y方向位置)。更具體地，參照圖14，膠帶回收輥510結合於水平移動構造物515，回收輥水平驅動部565使水平移動構造物515移動，從而可以調節膠帶回收輥510的位置。例如，可以是，當回收膠帶RT向-Y方向偏離時，使膠帶回收輥510向+Y方向移動，當回收膠帶RT向+Y方向偏離時，使膠帶回收輥510向-Y方向移動。
根據本發明的分層設備1還包括與剝離輥320以及卡盤驅動部340同步工作並控制膠帶T的供應以及回收速度的進給速度控制部60。
進給速度控制部60可以與膜剝離裝置30的剝離輥320以及卡盤驅動部340同步工作，可以當需要整體的膠帶T的速度控制時工作。即，通過進給速度控制部60調節膠帶T的整體移動速度，剝離輥320以及卡盤驅動部340與進給速度控制部60同步工作而實現膜F的順暢剝離。通過使膠帶供應輥410以及膠帶回收輥510驅動的供應輥馬達430以及回收輥馬達530提供用於供應以及回收膠帶T的動力，但由於供應輥離合器440以及回收輥離合器540通常以半離合器狀態工作，配合進給速度控制部60來調節膠帶供應輥410以及膠帶回收輥510的旋轉速度。
參照圖15a以及圖15b，進給速度控制部60可以包括上進給輥610和下進給輥620、與下進給輥620結合的下構造物630以及用於升降下進給輥620的氣缸640。上進給輥610可以構成為能夠通過進給速度控制馬達615旋轉，可以通過進給速度控制馬達615確定膠帶T的進給速度。另一方面，下進給輥620可以通過氣缸640上升或者下降，若下進給輥620上升則回收膠帶RT的兩面緊貼於上進給輥610以及下進給輥620，通過上進給輥610調節回收膠帶RT的速度。
根據本發明的分層設備1可以包括對向膜剝離裝置30提供的膠帶T的歪斜進行校正的膠帶方向控制部70。膠帶T位於剝離輥320的中心部而需要防止向一邊歪斜，膠帶方向控制部70可以測定向剝離輥320供應的膠帶T的位置而校正膠帶T的歪斜以使膠帶T位於中心。
根據本發明的實施例，膠帶方向控制部70可以包括構成為能夠相對於垂直方向旋轉並將從膠帶供應部40提供的膠帶T向膜剝離裝置30提供的膠帶校正輥710、測定向膜剝離裝置30供應的膠帶T的位置的膠帶位置測定感測器720以及基於膠帶的位置資訊來控制膠帶校正輥710的旋轉驅動的膠帶校正驅動部730。
如圖16a以及圖16b所示，膠帶校正輥710提供為如傳送帶那樣的形態，將從膠帶供應部40提供的膠帶T向膜剝離裝置30引導。膠帶校正輥710以能夠以垂直軸(Z軸)為中心旋轉的方式結合於膠帶校正驅動部730。膠帶校正驅動部730可以基於膠帶T的歪斜資訊使膠帶校正輥710旋轉而使膠帶T對齊剝離輥320的中心部。膠帶位置測定感測器720可以如圖16a以及圖16b所示那樣在膠帶校正輥710中位於朝向膜剝離裝置30的部分，可以提供為測定膠帶T的位置而控制膠帶校正驅動部730的控制器(未圖示)。當膠帶T向左側或者右側偏離時，控制膠帶校正驅動部730的控制器控制膠帶校正驅動部730使膠帶校正輥710旋轉驅動。通過膠帶校正驅動部730使膠帶校正輥710旋轉驅動，校正膠帶T的位置。
根據本發明，分層設備1可以包括設置於膠帶供應部40並測定捲繞在供應膠帶保管部405中的供應膠帶UT的量的供應膠帶更換檢測感測器407以及設置於膠帶回收部50並測定捲繞在回收膠帶保管部505中的回收膠帶RT的量的回收膠帶更換檢測感測器507。參照圖17，供應膠帶更換檢測感測器407可以包括使用雷射的距離感測器，可以測定供應膠帶更換檢測感測器407和供應膠帶UT之間的間距來計算剩餘的供應膠帶UT的量。同樣，回收膠帶更換檢測感測器507可以包括使用雷射的距離感測器，可以測定回收膠帶更換檢測感測器507和回收膠帶RT之間的間距來計算剩餘的回收膠帶RT的量。
當供應膠帶UT全部耗盡時，需要投放新的供應膠帶捲筒而更換全部耗盡的供應膠帶捲筒。同樣，當回收膠帶RT的量超過基準時，需要投放新的回收膠帶捲筒而更換捲繞有回收膠帶RT的回收膠帶捲筒。根據本發明的一實施例的分層設備1可以包括用於有效地更換供應膠帶UT或者回收膠帶RT的裝置。
根據本發明的實施例，可以包括設置於供應膠帶保管部405並構成為在更換供應膠帶UT時為了剪切供應膠帶UT而把持供應膠帶UT的兩端部的供應膠帶更換單元45以及設置於膠帶回收部50並構成為在更換回收膠帶RT時為了剪切回收膠帶RT而把持回收膠帶RT的兩端部的回收膠帶更換單元55。
參照圖18，供應膠帶更換單元45包括用於把持供應膠帶UT的兩端部的夾頭470A、470B、470C、470D以及用於剪切供應膠帶UT的上剪切導槽472及下剪切導槽474。當需要更換供應膠帶UT時，可以通過夾頭470A、470B、470C、470D固定供應膠帶UT，由作業者沿著上剪切導槽472以及下剪切導槽474剪切供應膠帶UT。若剪切已有的供應膠帶UT後投放新的供應膠帶UT，則將新的供應膠帶UT的端部續接於已有的供應膠帶UT的端部，從而供應膠帶UT可以不間斷地連接。
同樣，回收膠帶更換單元55包括用於把持回收膠帶RT的兩端部的夾頭570A、570B、570C、570D以及用於剪切回收膠帶RT的上剪切導槽572及下剪切導槽574。當需要更換回收膠帶RT時，可以通過夾頭570A、570B、570C、570D固定回收膠帶RT，由作業者沿著上剪切導槽572以及下剪切導槽574剪切回收膠帶RT。若剪切回收膠帶RT，則上方的回收膠帶RT留下來而去除下方的回收膠帶RT。若剪切已有的回收膠帶RT後投放新的回收膠帶RT，則將新的回收膠帶RT的端部續接於已有的回收膠帶RT的端部，從而回收膠帶RT可以不間斷地連接。
另一方面，根據本發明的膜剝離裝置30可以構成為在半導體製造設備1000內部用於剝離晶圓W上的膜F的分層模組1240的一部分。
如圖19所示，根據本發明的半導體製造設備1000包括被供應上方附著有膜F的晶圓W的裝載埠1100、輸送晶圓W的晶圓傳送模組1200、對晶圓W執行製程處理的製程處理模組1310、1320以及在晶圓W去除膜F的分層模組1240。分層模組1240包括被供應用於剝離膜F的膠帶T的膠帶供應部40、使用膠帶T從晶圓W剝離膜F的膜剝離裝置30以及回收附著有膜F的膠帶T的膠帶回收部50。膜剝離裝置30包括被安放上方附著有膜F的晶圓W並構成為能夠沿著水平方向(X方向)移動的卡盤310、使得用於將膜F從晶圓W剝離的膠帶T接觸於膜F並構成為能夠以與卡盤310的移動速度對應的速度旋轉的剝離輥320以及以杆形狀提供並通過旋轉驅動調節附著有膠帶T的膜F和晶圓W之間的剝離角度的剝離杆(Bar)330。另一方面，雖在圖19中省略，但也可以在分層模組1240內部中構成用於輸送晶圓W的晶圓輸送機器。
裝載埠1100可以位於半導體製造設備1000的外側，容納用於容納晶圓W的輸送容器。輸送容器可以通過輸送裝置安放到裝載埠1100，完成膜F的剝離的晶圓W可以再次投放到位於裝載埠1100的輸送容器後為了後續製程而通過輸送裝置以裝載於輸送容器的狀態傳送。
晶圓傳送模組1200在半導體製造設備1000內部的各模組之間傳送晶圓W。晶圓傳送模組1200包括把持晶圓W的下部並向各模組供應晶圓W的機械手以及使機械手移動的傳送導件1210。
製程處理模組1310、1320對附著有膜F的晶圓W或者通過分層模組1240去除膜F的晶圓W執行製程處理。例如，製程處理模組1310、1320可以構成為對預鍵合有多個晶粒且上方附著有膜F的晶圓W使用高溫以及高壓的氣體來執行批次鍵合的腔室。不僅如此，製程處理模組1310、1320可以由能夠執行塗布、蝕刻、蒸鍍、清洗等各種製程處理的模組構成。
分層模組1240可以去除附著於通過製程處理模組1310、1320完成製程處理的晶圓W或者從裝載埠1100投放的晶圓W上方的膜F。分層模組1240可以包括與前面通過圖1至圖18說明的膜剝離裝置30以及分層設備1類似的結構。
本實施例以及本說明書中所附的圖式只不過明確表示包括在本發明中的技術構思的一部分，顯而易見由所屬技術領域中具有通常知識者能夠在包括在本發明的說明書以及圖式中的技術構思的範圍內容易導出的變形例和具體實施例均包括在本發明的申請專利範圍中。
因此，本發明的構思不應局限於所說明的實施例，不僅是所附的申請專利範圍，與其申請專利範圍等同或等價變形的所有構思屬本發明構思的範疇。
1:分層設備 5:輸送容器 10:裝載埠 20:晶圓輸送機器 30:膜剝離裝置 40:膠帶供應部 40A:供應張力控制部 40B:供應位置控制部 45:供應膠帶更換單元 50:膠帶回收部 50A:回收張力控制部 50B:回收位置控制部 55:回收膠帶更換單元 60:進給速度控制部 70:膠帶方向控制部 310:卡盤 315:驅動板 312A:彈性體 312B:彈性體 320:剝離輥 322:輥溫度調節部 325:輥旋轉驅動部 330:剝離杆 335:剝離杆旋轉驅動部 340:卡盤驅動部 350:卡盤旋轉驅動部 360:輥垂直驅動部 360A:第一卡盤負荷感測器 360B:第二卡盤負荷感測器 365:構造物 405:供應膠帶保管部 407:供應膠帶更換檢測感測器 410:膠帶供應輥 415:水平移動構造物 420:供應張力測定負荷感測器 430:供應輥馬達 440:供應輥離合器 450:供應膠帶位置感測器 465:供應輥水平驅動部 470A:夾頭 470B:夾頭 470C:夾頭 470D:夾頭 472:上剪切導槽 474:下剪切導槽 480:張力調節機構 482:旋轉軸 484:旋轉臂 486:張力調節輥 505:回收膠帶保管部 507:回收膠帶更換檢測感測器 510:膠帶回收輥 515:水平移動構造物 520:回收張力測定負荷感測器 530:回收輥馬達 540:回收輥離合器 550:回收膠帶位置感測器 565:回收輥水平驅動部 570A:夾頭 570B:夾頭 570C:夾頭 570D:夾頭 572:上剪切導槽 574:下剪切導槽 610:上進給輥 615:進給速度控制馬達 620:下進給輥 630:下構造物 640:氣缸 710:膠帶校正輥 720:膠帶位置測定感測器 730:膠帶校正驅動部 1000:半導體製造設備 1100:裝載埠 1200:晶圓傳送模組 1210:傳送導件 1240:分層模組 1310:製程處理模組 1320:製程處理模組 F:膜 F1:負載 F2:負載 RT:回收膠帶 T:膠帶 UT:供應膠帶 W:晶圓
圖1以及圖2示出根據本發明的分層設備的概要構造。
圖3以及圖4示出根據本發明的膜剝離裝置。
圖5示出在根據本發明的膜剝離裝置中剝離膜的過程。
圖6示出在根據本發明的膜剝離裝置中調節膜的剝離角度的過程。
圖7至圖9示出在根據本發明的膜剝離裝置中用於對齊晶圓和卡盤的結構。
圖10以及圖11示出在根據本發明的分層設備中控制供應膠帶的張力的供應張力控制部的概要結構。
圖12示出在根據本發明的分層設備中控制供應膠帶的位置的供應位置控制部的概要結構。
圖13示出在根據本發明的分層設備中控制回收膠帶的張力的回收張力控制部的概要結構。
圖14示出在根據本發明的分層設備中控制回收膠帶的位置的回收位置控制部的概要結構。
圖15a以及圖15b示出在根據本發明的分層設備中控制膠帶的供應以及回收速度的進給速度控制部的概要結構。
圖16a以及圖16b示出在根據本發明的分層設備中校正膠帶的水平方向歪斜的膠帶方向控制部。
圖17示出在根據本發明的分層設備中膠帶更換檢測感測器的工作。
圖18示出在根據本發明的分層設備中用於更換膠帶的膠帶更換單元。
圖19示出適用根據本發明的分層模組的半導體製造設備。
1:分層設備
5:輸送容器
10:裝載埠
20:晶圓輸送機器
30:膜剝離裝置
40:膠帶供應部
40A:供應張力控制部
40B:供應位置控制部
45:供應膠帶更換單元
50:膠帶回收部
50A:回收張力控制部
50B:回收位置控制部
55:回收膠帶更換單元
60:進給速度控制部
70:膠帶方向控制部
310:卡盤
320:剝離輥
330:剝離杆
340:卡盤驅動部
350:卡盤旋轉驅動部
405:供應膠帶保管部
505:回收膠帶保管部
W:晶圓

Claims (20)

  1. 一種膜剝離裝置，包括： 卡盤，被安放上方附著有膜的晶圓，並構成為能夠沿著水平方向移動； 剝離輥，使得用於將所述膜從所述晶圓剝離的膠帶接觸於所述膜，並構成為能夠以與所述卡盤的移動速度對應的速度旋轉；以及 剝離杆，調節附著有所述膠帶的所述膜和所述晶圓之間的剝離角度。
  2. 如請求項1所述的膜剝離裝置，其中，所述膜剝離裝置還包括： 卡盤驅動部，使所述卡盤沿著水平方向移動；以及 輥旋轉驅動部，與所述卡盤驅動部同步工作且使所述剝離輥旋轉，所述輥旋轉驅動部使所述剝離輥以與通過所述卡盤驅動部進行的所述卡盤的移動速度相同的速度旋轉。
  3. 如請求項1所述的膜剝離裝置，其中，所述剝離杆提供為截面為三角形的杆形狀。
  4. 如請求項1所述的膜剝離裝置，其中，所述膜剝離裝置還包括： 剝離杆旋轉驅動部，結合於所述剝離杆且使所述剝離杆旋轉驅動，通過所述剝離杆的旋轉來調節所述膜從所述晶圓剝離的角度。
  5. 如請求項1所述的膜剝離裝置，其中，所述膜剝離裝置還包括： 輥溫度調節部，配置於所述剝離輥的內部空間，並調節所述剝離輥的溫度。
  6. 如請求項1所述的膜剝離裝置，其中，所述膜剝離裝置還包括： 輥垂直驅動部，使所述剝離輥以及所述剝離杆在垂直方向上移動。
  7. 如請求項1所述的膜剝離裝置，其中，所述膜剝離裝置具備： 卡盤負荷感測器，用於測定向所述卡盤的兩側部施加的壓力， 所述膜剝離裝置還包括： 卡盤旋轉驅動部，基於向所述卡盤負荷感測器施加的壓力，為了使所述卡盤和所述剝離輥對齊而使所述卡盤旋轉。
  8. 一種分層設備，包括： 裝載埠，被供應上方附著有膜的晶圓； 晶圓輸送機器，輸送所述晶圓； 膠帶供應部，供應用於剝離所述膜的膠帶； 膜剝離裝置，使用所述膠帶從所述晶圓剝離所述膜；以及 膠帶回收部，回收附著有所述膜的膠帶， 所述膜剝離裝置包括： 卡盤，被安放上方附著有膜的晶圓，並構成為能夠沿著水平方向移動； 剝離輥，使得用於將所述膜從所述晶圓剝離的膠帶接觸於所述膜，並構成為能夠以與所述卡盤的移動速度對應的速度旋轉；以及 剝離杆，調節附著有所述膠帶的所述膜和所述晶圓之間的剝離角度。
  9. 如請求項8所述的分層設備，其中，所述膠帶供應部包括： 供應膠帶保管部，將捲繞狀態的供應膠帶向所述膜剝離裝置提供； 供應張力控制部，控制所述供應膠帶的張力；以及 供應位置控制部，控制所述供應膠帶的位置。
  10. 如請求項9所述的分層設備，其中，所述供應張力控制部包括： 膠帶供應輥，將所述供應膠帶向所述膜剝離裝置供應； 供應張力測定負荷感測器，測定所述供應膠帶的張力； 供應輥馬達，提供用於使所述膠帶供應輥旋轉的動力；以及 供應輥離合器，調節所述膠帶供應輥和所述供應輥馬達之間的結合力。
  11. 如請求項10所述的分層設備，其中，所述供應位置控制部包括： 供應膠帶位置感測器，測定所述供應膠帶的位置；以及 供應輥水平驅動部，根據通過所述供應膠帶位置感測器測定到的所述供應膠帶的位置資訊，使所述膠帶供應輥移動來調節所述膠帶供應輥的水平方向位置。
  12. 如請求項8所述的分層設備，其中，所述膠帶回收部包括： 回收膠帶保管部，將附著有所述膜的回收膠帶以捲繞狀態保管； 回收張力控制部，控制所述回收膠帶的張力；以及 回收位置控制部，控制所述回收膠帶的位置。
  13. 如請求項12所述的分層設備，其中，所述回收張力控制部包括： 膠帶回收輥，將所述回收膠帶向所述回收膠帶保管部提供； 回收張力測定負荷感測器，測定所述回收膠帶的張力； 回收輥馬達，提供用於使所述膠帶回收輥旋轉的動力；以及 回收輥離合器，調節所述膠帶回收輥和所述回收輥馬達之間的結合力。
  14. 如請求項13所述的分層設備，其中，所述回收位置控制部包括： 回收膠帶位置感測器，測定所述回收膠帶的位置； 回收輥水平驅動部，根據通過所述回收膠帶位置感測器測定到的回收膠帶的位置資訊，使所述膠帶回收輥移動來調節所述膠帶回收輥的水平方向位置。
  15. 如請求項8所述的分層設備，其中，所述分層設備還包括： 膠帶方向控制部，校正向所述膜剝離裝置提供的所述膠帶的歪斜。
  16. 如請求項15所述的分層設備，其中，所述膠帶方向控制部包括： 膠帶校正輥，構成為能夠相對於垂直方向旋轉，並將從所述膠帶供應部提供的所述膠帶向所述膜剝離裝置提供； 膠帶位置測定感測器，測定向所述膜剝離裝置供應的所述膠帶的位置；以及 膠帶校正驅動部，基於所述膠帶的斜率資訊來控制所述膠帶校正輥的旋轉驅動。
  17. 如請求項8所述的分層設備，其中，所述分層設備還包括： 進給速度控制部，與所述剝離輥以及所述卡盤驅動部同步工作來控制所述膠帶的供應速度以及回收速度。
  18. 如請求項8所述的分層設備，其中，所述分層設備還包括： 供應膠帶更換檢測感測器，設置於所述膠帶供應部，且測定捲繞在供應膠帶保管部中的供應膠帶的量；以及 回收膠帶更換檢測感測器，設置於所述膠帶回收部，且測定捲繞在回收膠帶保管部中的回收膠帶的量。
  19. 如請求項8所述的分層設備，其中，所述分層設備還包括： 供應膠帶更換單元，設置於所述膠帶供應部，並構成為在更換供應膠帶時為了剪切所述供應膠帶而把持所述供應膠帶的兩端部；以及 回收膠帶更換單元，設置於所述膠帶回收部，並構成為在更換回收膠帶時為了剪切所述回收膠帶而把持所述回收膠帶的兩端部。
  20. 一種半導體製造設備，包括： 裝載埠，被供應上方附著有膜的晶圓； 晶圓傳送模組，輸送所述晶圓； 製程處理模組，對所述晶圓執行製程處理；以及 分層模組，從所述晶圓去除所述膜， 所述分層模組包括： 膠帶供應部，供應用於剝離所述膜的膠帶； 膜剝離裝置，使用所述膠帶從所述晶圓剝離所述膜；以及 膠帶回收部，回收附著有所述膜的膠帶， 所述膜剝離裝置包括： 卡盤，被安放上方附著有膜的晶圓，並構成為能夠沿著水平方向移動； 剝離輥，使得用於將所述膜從所述晶圓剝離的膠帶接觸於所述膜，並構成為能夠以與所述卡盤的移動速度對應的速度旋轉；以及 剝離杆，提供為杆形狀並通過旋轉驅動調節附著有所述膠帶的所述膜和所述晶圓之間的剝離角度。
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