TWI665748B - 去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置及其方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置及其方法。在一實施例中，裝置包含具有內槽和外槽的真空吸盤，外槽設置在真空吸盤的外邊緣，內槽中設有內密封圈，外槽中設有外密封圈。當晶圓放置在真空吸盤上時，真空吸盤上由內密封圈包圍的區域與晶圓所形成的空間抽真空以將晶圓固定在真空吸盤上，真空吸盤上內密封圈與外密封圈之間的區域和晶圓所形成的空間充有壓縮氣體，以使真空吸盤上內密封圈與外密封圈之間的區域和晶圓所形成的空間內保持正壓，以防液體進入晶圓背面的中心區域。

Description

去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置及其方法

本發明涉及一種去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置與方法，尤其涉及一種不僅能去除晶圓背面邊緣薄膜，還能防止晶圓背面中心區域的薄膜被損壞的裝置與方法。

在積體電路製造領域，外延工藝通常包含以下步驟：晶體生長、切片、圓邊、研磨、刻蝕、背面處理、拋光、清洗、外延生長等。

背面處理步驟在重摻雜外延工藝中更為常用。在製造一重摻雜晶圓時，當溫度約為1100℃，晶圓中的摻雜劑或雜質被引入到外延層，從而導致有害雜質的濃度上升，甚至在外延層產生新的微缺陷。因此，在晶圓背面形成薄膜是很有必要的。薄膜作為密封層阻止摻雜劑或雜質被引入到外延層。薄膜的材質可以是以下任意一種：二氧化矽、氮化矽、多晶矽等。薄膜，例如二氧化矽薄膜，通過化學氣相沉積等方式形成在晶圓背面。

晶圓背面形成二氧化矽薄膜後，接下來的工藝是去除晶圓背面邊緣的二氧化矽薄膜。由於在形成二氧化矽薄膜的過程中，二氧化矽薄膜不僅會在晶圓背面形成，還會在倒角、晶圓正面和晶圓背面的邊緣形成。這些形成在倒 角、晶圓正面和晶圓背面邊緣的二氧化矽薄膜是不希望得到的，應該去除。去除形成在晶圓背面邊緣的二氧化矽薄膜的傳統方法是利用氟化氫溶液或氟化氫蒸汽去蝕刻二氧化矽薄膜。形成在距離晶圓背面最外沿約0.5-3mm的二氧化矽薄膜需要去除，厚度大約為0.3-3μm。目前，廣泛用來去除晶圓背面邊緣二氧化矽薄膜的裝置採用密封圈將晶圓背面的中心區域和邊緣區域隔離開，然後將氟化氫溶液或氟化氫蒸汽噴在晶圓背面的邊緣區域來去除二氧化矽薄膜。然而，裝置的密封效果差強人意，從而可能導致當晶圓背面邊緣的二氧化矽薄膜被蝕刻時，晶圓中心區域的二氧化矽薄膜也被去除。晶圓背面除去邊緣區域，其餘部分均被定義為中心區域。

本發明之目的提出不僅能去除晶圓背面邊緣薄膜，還能防止晶圓背面中心區域的薄膜被損壞的裝置與方法。

在一具體實施方式中，一種去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置包含真空吸盤，真空吸盤具有內槽和位於真空吸盤外邊緣的外槽；設置在內槽中的內密封圈；以及設置在外槽中的外密封圈。當晶圓放置在真空吸盤上時，真空吸盤上由內密封圈包圍的區域和晶圓所形成的空間內抽真空以將晶圓固定在真空吸盤上。真空吸盤上內密封圈與外密封圈之間的區域和晶圓所形成的空間內填充有壓縮氣體，並使得真 空吸盤上內密封圈與外密封圈之間的區域和晶圓所形成的空間內保持正壓，以防液體進入晶圓背面的中心區域。

在另一具體實施方式中，一種去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置包含真空吸盤，真空吸盤具有內槽和位於真空吸盤外邊緣的外槽；以及設置在內槽中的內密封圈。當晶圓放置在真空吸盤上時，真空吸盤上由內密封圈包圍的區域和晶圓所形成的空間內抽真空以將晶圓固定在真空吸盤上。真空吸盤上內密封圈與外槽之間的區域和晶圓所形成的空間內填充有壓縮氣體，並使得真空吸盤上內密封圈與外槽之間的區域和晶圓所形成的空間內的氣壓大於大氣壓，以防液體進入晶圓背面的中心區域。

根據一具體實施方式，一種去除晶圓背面邊緣薄膜的方法包含以下步驟：將晶圓放置在裝置的真空吸盤上；將真空吸盤上由內密封圈包圍的區域和晶圓所形成的空間抽真空以將晶圓固定在真空吸盤上；向真空吸盤上內密封圈與外密封圈之間的區域和晶圓所形成的空間內提供壓縮氣體使空間充滿壓縮氣體，並使得空間內保持正壓；驅動真空吸盤以一轉速轉動；向晶圓背面的邊緣噴灑蝕刻劑來去除晶圓背面邊緣的薄膜；清洗晶圓；乾燥晶圓；停止向真空吸盤上內密封圈與外密封圈之間的區域和晶圓所形成的空間內提供壓縮氣體；釋放晶圓；從真空吸盤上取走晶圓。

根據另一具體實施方式，一種去除晶圓背面邊緣薄膜的方法包含以下步驟：將晶圓放置在裝置的真空吸盤上；將真空吸盤上由內密封圈包圍的區域和晶圓所形成的空 間抽真空以將晶圓固定在真空吸盤上；向真空吸盤上內密封圈與外槽之間的區域和晶圓所形成的空間內提供壓縮氣體使空間充滿壓縮氣體，並使得空間內的氣壓大於大氣壓；驅動真空吸盤以一轉速轉動；向晶圓背面的邊緣噴灑蝕刻劑來去除晶圓背面邊緣的薄膜；清洗晶圓；乾燥晶圓；停止向真空吸盤上內密封圈與外槽之間的區域和晶圓所形成的空間內提供壓縮氣體；釋放晶圓；從真空吸盤上取走晶圓。

100‧‧‧裝置

110‧‧‧真空吸盤

111‧‧‧內槽

112‧‧‧真空槽

113‧‧‧真空通道

114‧‧‧真空溝槽

115‧‧‧密封件

116‧‧‧緊固件

117‧‧‧真空槽

118‧‧‧真空通道

120‧‧‧支撐台

121‧‧‧氣體走道

123‧‧‧真空走道

125‧‧‧水平檯面

126‧‧‧豎軸

130‧‧‧支撐杆

131‧‧‧環形氣室

132‧‧‧氣體入口

133‧‧‧環形真空室

134‧‧‧真空入口

140‧‧‧驅動裝置

150‧‧‧螺絲

160‧‧‧晶圓

170‧‧‧噴嘴

180‧‧‧噴嘴

210‧‧‧真空吸盤

220‧‧‧支撐台

230‧‧‧支撐杆

240‧‧‧驅動裝置

300‧‧‧裝置

310‧‧‧真空吸盤

311‧‧‧內槽

320‧‧‧支撐台

330‧‧‧支撐杆

340‧‧‧驅動裝置

1111‧‧‧氣流槽

1112‧‧‧第一氣孔

1113‧‧‧外槽

1114‧‧‧第二氣孔

1115‧‧‧內密封圈

1116‧‧‧外密封圈

1117‧‧‧凹槽

1118‧‧‧定位銷

1119‧‧‧擋牆

1120‧‧‧通孔

1121‧‧‧氣體通道

2115‧‧‧內密封圈

2116‧‧‧外密封圈

2122‧‧‧內壓圈

2123‧‧‧外壓圈

3113‧‧‧外槽

3115‧‧‧內密封圈

本領域的技術人員通過閱讀具體實施例的描述，並參考附圖，能夠清楚的理解本發明的內容，其中的附圖包含：第1圖是根據本發明第一實施例於去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置的立體圖；第2圖是第1圖所示裝置的俯視圖；第3圖是第1圖所示裝置不帶密封圈的俯視圖；第4圖是第1圖所示裝置的剖視圖；第5圖是第4圖中A部分的放大圖；第6圖是第1圖所示裝置的另一剖視圖；第7圖是第6圖中B部分的放大圖；第8圖是第1圖所示裝置在工作狀態下的立體圖；第9圖是第1圖所示裝置在工作狀態下的剖視圖；第10圖是第9圖中C部分的放大圖；第11圖是根據本發明第二實施例的去除晶圓背面邊緣 薄膜的裝置的立體圖；第12圖是第11圖所示裝置的剖視圖；第13圖是第12圖中D部分的放大圖；第14圖是根據本發明第三實施例的去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置的立體圖；第15圖是第14圖所示裝置的剖視圖；第16圖是第15圖中E部分的放大圖。

參考第1圖所示，為根據本發明第一實施例的去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置的立體圖。裝置100包含真空吸盤110、支撐台120、支撐杆130和驅動裝置140。真空吸盤110固定在支撐台120上，可使用螺絲150固定。支撐台120設置在支撐杆130上。驅動裝置140驅動支撐台120旋轉，支撐台120進一步帶動真空吸盤110隨支撐台120一起旋轉。

參考第2圖至第7圖所示，通過結合相應的附圖，將對裝置100進行詳細描述。如第2圖和第3圖所示，真空吸盤110的上表面設有一個環形內槽111，且內槽111的寬度從下往上逐漸變窄。真空吸盤110的上表面還設有與內槽111相連的複數個互連的真空槽112。複數個真空通道113豎直穿過真空吸盤110並與真空槽112相連。當晶圓放置在真空吸盤110上時，真空吸盤110上由內槽111包圍的區域和晶圓所形成的空間通過真空通道113和真空槽112抽真空， 以將晶圓固定在真空吸盤110上。

為了使真空吸盤110上的晶圓固定的更穩固，較佳地，真空吸盤110的上表面還設有真空溝槽114(如第4圖所示)。真空溝槽114為環狀且靠近真空吸盤110的中心。內槽111和真空溝槽114為同心環，且內槽111和真空吸盤110的中心之間的距離大於真空溝槽114和真空吸盤110的中心之間的距離。用橡膠或其他類似材質製成的密封件115設置在真空溝槽114內，以提高真空吸盤110的氣密性。密封件115具有水平部和與水平部大致垂直連接並逐漸向外延伸的側部。使用緊固件116以及數個螺絲將密封件115的水平部固定在真空溝槽114內。當晶圓固定在真空吸盤110上時，密封件115的側部緊壓真空吸盤110的上表面。真空吸盤110上由真空溝槽114所包圍的區域設有複數個互連的真空槽117及複數個真空通道118，複數個互連的真空槽117與真空溝槽114相連通，複數個真空通道118豎直穿過真空吸盤110並與真空槽117相連通。真空吸盤110上由密封件115包圍的區域和晶圓所形成的空間通過真空通道118和真空槽117抽為真空，以將晶圓固定在真空吸盤110上。

真空吸盤110的上表面的外邊緣形成有外槽1113。為了使真空吸盤110上的內槽111與外槽1113之間的區域和晶圓所形成的空間內保持正壓，真空吸盤110的上表面在內槽111和外槽1113之間還設有氣流槽1111。內槽111、氣流槽1111和外槽1113為同心圓環。氣流槽1111內均勻分佈有複數個第一氣孔1112，通過第一氣孔1112向真 空吸盤110上的內槽111與外槽1113之間的區域和晶圓所形成的空間內提供壓縮氣體，使空間內填充壓縮氣體，從而使空間內保持正壓。在一個實施例中，正壓為一個大氣壓。在另一個實施例中，正壓大於一個大氣壓。較佳地，正壓為1-1.5個大氣壓，最佳為1.2個大氣壓。外槽1113內設有複數個第二氣孔1114(如第5圖所示)。任一第一氣孔1112和與其相對應的第二氣孔1114都與真空吸盤110內的氣體通道1121相連。

本發明的具體實施例中提供有兩個密封圈，內密封圈1115設置在內槽111中，外密封圈1116設置在外槽1113中，以防處理晶圓背面的外邊緣時，液體進入晶圓背面的中心區域。晶圓背面除了外邊緣區域外其餘部分均為中心區域。在一個實施例中，內密封圈1115和外密封圈1116的截面為圓形。

若晶圓上存在缺口，外槽1113向真空吸盤110的中心突起形成一個與晶圓的缺口相匹配的凹槽1117，外槽1113內與凹槽1117相對的位置設有定位銷1118。當將外密封圈1116放置在外槽1113內時，外密封圈1116被定位銷1118擠壓進凹槽1117，提高了晶圓上缺口處的密封性。

優選地，為了避免外密封圈1116在真空吸盤110高速運轉時從外槽1113中掉落，外槽113的外邊緣處設有一圈擋牆1119以將外密封圈1116限制在外槽1113內。擋牆1119的高度低於外密封圈1116的高度，因此液體可以被噴灑在晶圓背面的外邊緣。為了使聚集在外槽1113內的液 體排出，擋牆1119的底部設有複數個通孔1120。

內密封圈1115和外密封圈1116由耐腐蝕材料製成，這就意味著這種材料不會被噴灑到晶圓背面外邊緣的液體腐蝕。這種材料可以是，例如氟橡膠、聚四氟乙烯(PTFE)等。當內密封圈1115和外密封圈1116分別置於內槽111和外槽1113中時，較佳地，外密封圈1116的高度高於內密封圈1115的高度。內密封圈1115和外密封圈1116之間的高度差小於或等於5%。內密封圈1115和外密封圈1116之間具有高度差的好處在於，當晶圓放置在真空吸盤110上時，晶圓首先接觸到外密封圈1116，然後真空吸盤110抽真空來固定晶圓，以提高密封效果。

參考第1圖和第4圖至第5圖所示，介紹了將真空吸盤110抽真空以及向真空吸盤110提供壓縮氣體的一示例性實施例。真空吸盤110設有複數個氣體通道1121，每個氣體通道1121的一端連接一個第一氣孔1112和一個第二氣孔1114以向氣流槽1111和外槽1113提供壓縮氣體。每個氣體通道1121的另一端與支撐台120內的氣體走道121的一端相連通。支撐台120包含用來支撐真空吸盤110的水平檯面125和與水平檯面125相連接的豎軸126。支撐台120的豎軸126收容在支撐杆130內。驅動裝置140與豎軸126相連並帶動豎軸126在支撐杆130內旋轉，而支撐杆130不旋轉。氣體走道121穿過支撐台120的水平檯面125和豎軸126。氣體走道121位於水平檯面125內的一端與氣體通道1121相連通，氣體走道121位於豎軸126內的另一端與支撐杆130 內環形的氣室131相連。環形氣室131通過支撐杆130上的氣體入口132與壓縮氣體源相連。每個真空通道113和真空通道118分別與支撐台120內的真空走道123相連通，真空走道123穿過支撐台120的水平檯面125和豎軸126。真空走道123位於水平檯面125的一端與真空通道113和真空通道118相連通。真空走道123位於豎軸126內的一端與支撐杆130內的環形真空室133相連，環形真空室133通過支撐杆130上的真空入口134與真空源相連。支撐台120的豎軸126與支撐杆130之間良好的氣密性防止了真空洩露和壓縮氣體的洩露。通過在支撐杆130內設置環形氣室131和環形真空室133，裝置100可以在旋轉狀態下將真空吸盤110抽真空和為真空吸盤110提供壓縮氣體。

參考第8圖至第10圖所示，揭露了使用裝置100來去除晶圓160背面邊緣處的薄膜。將晶圓160傳送至真空吸盤110，且晶圓160的背面朝向真空吸盤110。使用預對準裝置將晶圓160的中心與真空吸盤110的中心對齊，晶圓160的缺口與真空吸盤110的凹槽1117對齊。晶圓160的背面首先與外密封圈1116接觸，然後打開真空源，通過真空通道113、真空通道118、真空走道123、環形真空室133以及真空入口134將真空吸盤110上內密封圈1115所包圍的區域與晶圓160形成的空間抽真空，以將晶圓160固定在真空吸盤110上。隨後，打開壓縮氣體源，通過氣體入口132、環形氣室131、氣體走道121和氣體通道1121向第一氣孔1112和第二氣孔1114提供壓縮氣體，真空吸盤110上內密 封圈1115和外密封圈1116之間的區域與晶圓160所形成的空間充滿壓縮氣體，從而使真空吸盤110上內密封圈1115和外密封圈1116之間的區域與晶圓160所形成的空間內保持正壓。在一個實施例中，正壓為一個大氣壓。在另一個實施例中，正壓大於一個大氣壓。較佳地，正壓為1-1.5個大氣壓，最佳為1.2個大氣壓。壓縮氣體可以是氮氣或清潔乾燥空氣等。在向晶圓160噴灑蝕刻劑之類的液體前，最好檢測一下裝置100的密封性是否滿足要求。檢測裝置100的密封性的方法包含：將真空吸盤110抽真空並觀察真空度是否改變，增大壓縮氣體的壓強並觀察壓縮氣體的壓強是否改變。如果裝置100的密封性能良好，驅動裝置140驅動支撐台120和真空吸盤110以一特定的速度旋轉，旋轉速度大約為50-1500rpm。噴嘴170用來向晶圓160的正表面噴灑蝕刻劑，在晶圓160邊緣回流作用下，蝕刻劑流到晶圓160背面的邊緣處。蝕刻劑和晶圓160背面邊緣處的薄膜化學反應來去除薄膜。也可以使用另一噴嘴向晶圓160的背面邊緣處噴灑蝕刻劑來去除晶圓160的背面邊緣處的薄膜。在工藝過程中，使真空吸盤110上內密封圈1115和外密封圈1116之間的區域與晶圓160所形成的空間內保持正壓的好處在於防止蝕刻劑之類的液體流到晶圓160背面的中心區域。向第二氣孔1114提供壓縮氣體的好處在於避免蝕刻劑之類的液體殘留在外密封圈1116與晶圓160相接觸的地方，因此，形成一氣簾來阻止蝕刻劑滲透到晶圓160背面的中心區域。

晶圓160背面邊緣處的薄膜去除以後，使用噴 嘴170向晶圓160噴灑去離子水來清洗晶圓160。然後驅動裝置140驅動支撐台120和真空吸盤110高速轉動來甩幹晶圓160，轉動速度大約為1000-3000rpm。隨後，較佳地，使用噴嘴180向晶圓160的表面噴灑氮氣，進一步乾燥晶圓160。最後，關閉壓縮氣體源，停止向第一氣孔1112和第二氣孔1114供應壓縮氣體。真空吸盤110釋放晶圓160，從真空吸盤110上取走晶圓160。

參考第11圖至第13圖所示，揭示了本發明第二實施例的去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置。裝置200包含真空吸盤210、支撐台220、支撐杆230和驅動裝置240。真空吸盤210固定在支撐台220上，支撐台220設置在支撐杆230上，驅動裝置240帶動支撐台220轉動，從而帶動真空吸盤210隨支撐台220同步轉動。

與裝置100相比，裝置200的真空吸盤210的內槽和外槽的截面為方形。使用內壓圈2122和外壓圈2123將內密封圈2115和外密封圈2116分別固定在內槽和外槽中。內密封圈2115和外密封圈2116的截面為L型。

參考第14圖至第16圖所示，揭示了本發明第三實施例的去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置。裝置300包含真空吸盤310、支撐台320、支撐杆330和驅動裝置340。真空吸盤310固定在支撐台320上，支撐台320設置在支撐杆330上，驅動裝置340帶動支撐台320轉動，從而帶動真空吸盤310隨支撐台320同步轉動。

與裝置100相比，裝置300的真空吸盤310的外 槽3113為L型且設置在真空吸盤310的外邊緣。在本實施例中，外槽3113中沒有外密封圈，只有內槽311內設置有內密封圈3115。由於省略了外密封圈，因此不需要向外槽3113提供壓縮氣體，從而第二氣孔也被省略。當晶圓放置在真空吸盤310上以去除晶圓背面邊緣處的薄膜，將真空吸盤310上由內密封圈3115包圍的區域與晶圓所形成的空間抽成真空以將晶圓固定在真空吸盤310上。將真空吸盤310上內密封圈3115和外槽3113之間的區域與晶圓所形成的空間內充滿壓縮氣體以使此空間內的氣壓大於大氣壓，從而防止液體流到晶圓背面的中心區域。

根據本發明的一實施例提供的去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，包含以下步驟：步驟1：將晶圓放置在裝置的真空吸盤上；步驟2：將真空吸盤上由設置在真空吸盤的內槽中的內密封圈包圍的區域與晶圓所形成的空間抽真空以將晶圓固定在真空吸盤上；步驟3：向真空吸盤上內密封圈和設置在真空吸盤的外槽中的外密封圈之間的區域與晶圓所形成的空間提供壓縮氣體以使空間內充滿壓縮氣體，從而使此空間內保持正壓；步驟4：驅動真空吸盤以一速度轉動；步驟5：向晶圓背面的邊緣噴灑蝕刻劑來去除晶圓背面邊緣處的薄膜；步驟6：清洗晶圓；步驟7：乾燥晶圓； 步驟8：停止向真空吸盤上內密封圈和外密封圈之間的區域與晶圓所形成的空間提供壓縮氣體；步驟9：釋放晶圓；以及步驟10：從真空吸盤上取走晶圓。

在步驟1中，還進一步包含將晶圓中心與真空吸盤的中心對準，將晶圓的缺口與真空吸盤的凹槽對準。

在步驟3中，正壓是一個大氣壓或者正壓是1-1.5個大氣壓，最佳為1.2個大氣壓。壓縮氣體可以是氮氣、清潔乾燥空氣等。

在向晶圓噴灑蝕刻劑等液體前，最好先檢測裝置的密封性是否滿足要求。檢測裝置密封性的方法包含將真空吸盤抽真空並觀察真空度是否改變，增大壓縮氣體的壓強並觀察壓縮氣體的壓強是否改變。

在步驟4中，轉速大約為50-1500rpm。

在步驟6中，還進一步包含向晶圓表面噴灑去離子水來清洗晶圓。

在步驟7中，還進一步包含高速旋轉真空吸盤來甩幹晶圓，轉速大約是1000-3000rpm。隨後，向晶圓表面噴氮氣來乾燥晶圓。

根據本發明的另一實施例提供的去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，包含以下步驟：步驟20：將晶圓放置在裝置的真空吸盤上；步驟21：將真空吸盤上由設置在真空吸盤的內槽中的內密封圈包圍的區域與晶圓所形成的空間抽真空以將晶圓固 定在真空吸盤上；步驟22：向真空吸盤上內密封圈和外槽之間的區域與晶圓所形成的空間提供壓縮氣體以使空間內充滿壓縮氣體，從而使此空間內的氣壓大於大氣壓；步驟23：驅動真空吸盤以一速度轉動；步驟24：向晶圓背面的邊緣噴灑蝕刻劑來去除晶圓背面邊緣處的薄膜；步驟25：清洗晶圓；步驟26：乾燥晶圓；步驟27：停止向真空吸盤上內密封圈和外槽之間的區域與晶圓所形成的空間提供壓縮氣體；步驟28：釋放晶圓；以及步驟29：從真空吸盤上取走晶圓。

在步驟20中，還進一步包含將晶圓的中心與真空吸盤的中心對準，將晶圓的缺口與真空吸盤的凹槽對準。

在步驟22中，真空吸盤上內密封圈和外槽之間的區域與晶圓所形成的空間內的氣壓是1-1.5個大氣壓，最佳為1.2個大氣壓。壓縮氣體可以是氮氣、清潔乾燥空氣等。

在向晶圓噴灑蝕刻劑等液體前，最好先檢測裝置的密封性是否滿足要求。檢測裝置密封性的方法包含將真空吸盤抽真空並觀察真空度是否改變，增大壓縮氣體的壓強並觀察壓縮氣體的壓強是否改變。

在步驟23中，轉速大約為50-1500rpm。

在步驟25中，還進一步包含向晶圓表面噴灑去 離子水來清洗晶圓。

在步驟26中，還進一步包含高速旋轉真空吸盤來甩幹晶圓，轉速大約是1000-3000rpm。隨後，向晶圓表面噴氮氣來乾燥晶圓。

本發明通過上述實施方式及相關圖式說明，己具體、詳實的揭露了相關技術，使本領域的技術人員可以據以實施。而以上所述實施例只是用來說明本發明，而不是用來限制本發明的，本發明的權利範圍，應由本發明的權利要求來界定。至於本文中所述元件數目的改變或等效元件的代替等仍都應屬於本發明的權利範圍。

Claims (57)

1. 一種去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，包含：一真空吸盤，具有一內槽和一外槽，該內槽位於一晶圓中心區域相對應的位置，該外槽位於該真空吸盤的一外邊緣；一內密封圈，設置在該內槽中；以及一外密封圈，設置在該外槽中；其中，當該晶圓放置在該真空吸盤上時，抽真空該真空吸盤上由該內密封圈包圍的區域與該晶圓所形成的空間以將該晶圓固定在該真空吸盤上，該真空吸盤上之該內密封圈與該外密封圈之間的區域和該晶圓所形成的空間充有一壓縮氣體，以使該真空吸盤上之該內密封圈與該外密封圈之間的區域和該晶圓所形成的空間內保持一正壓，以防止一液體進入該晶圓背面的中心區域。
2. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該正壓為一個大氣壓。
3. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該正壓大於一個大氣壓。
4. 如申請專利範圍第3項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該正壓為1-1.5個大氣壓。
5. 如申請專利範圍第4項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該正壓為1.2個大氣壓。
6. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該壓縮氣體為一氮氣或一清潔乾燥空氣。
7. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤更包含一氣流槽，該氣流槽位於該內槽與該外槽之間，該氣流槽內設有複數個均勻分佈地一第一氣孔，該壓縮氣體通過該第一氣孔充滿該真空吸盤上之該內密封圈與該外密封圈之間的區域與該晶圓所形成的空間。
8. 如申請專利範圍第7項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該氣流槽、該內槽和該外槽為同心圓環。
9. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該內密封圈和該外密封圈的截面為圓形。
10. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該內密封圈和該外密封圈的材料為一耐腐蝕材料。
11. 如申請專利範圍第10項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該內密封圈和該外密封圈的材料為氟橡膠或聚四氟乙烯。
12. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該外密封圈的高度高於該內密封圈的高度。
13. 如申請專利範圍第12項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該內密封圈與該外密封圈的高度差小於或等於5%。
14. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤更包含一圈位於該外槽之一外邊緣的一擋牆以將該外密封圈限制在該外槽內。
15. 如申請專利範圍第14項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該擋牆的高度低於該外密封圈的高度以保證該液體能噴灑到該晶圓背面的一邊緣處。
16. 如申請專利範圍第14項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該擋牆的一底部還設有一複數個通孔以使聚集在該外槽內的該液體排出。
17. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該外槽向該真空吸盤的中心突起而形成一凹槽，該外槽內與該凹槽相對的位置設有一定位銷以將該外密封圈擠壓進該凹槽。
18. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該內槽的寬度由下向上逐漸變窄。
19. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤包含：複數個互連的真空槽，每一該真空槽都與該內槽相連；以及複數個真空通道，豎直穿過該真空吸盤並與該真空槽相連；其中，通過該真空通道和該真空槽，抽真空該真空吸盤上由該內密封圈包圍的區域與該晶圓所形成的空間以將該晶圓固定在該真空吸盤上。
20. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤包含一真空溝槽，該真空溝槽為環形並且靠近該真空吸盤的中心，該真空吸盤上由該真空溝槽包圍的區域設有複數個與該真空溝槽相連地、互連地該真空槽，以及複數個豎直穿過該真空吸盤且與該真空槽相連地該真空通道，其中，通過該真空通道和該真空槽抽成真空該真空吸盤上由該真空溝槽包圍地區域與該晶圓所形成的空間以將晶圓固定在真空吸盤上。
21. 如申請專利範圍第20項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤更包含設置在該真空溝槽內的一密封件，該密封件具有一水平部和與水平部大致垂直相連並逐漸向外延伸的一側部，該密封件的該水平部通過一緊固件固定在該真空溝槽內，該密封件的該側部緊壓該真空吸盤的上表面。
22. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，更包含一支撐台、一支撐杆和一驅動裝置，該支撐台包含支撐該真空吸盤的一水平檯面和置於該支撐杆內且與該水平檯面相連的豎軸，該驅動裝置與一豎軸相連並帶動該豎軸在該支撐杆內旋轉，從而帶動該真空吸盤隨該支撐台一起轉動。
23. 如申請專利範圍第22項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤還設有複數個氣體通道，通過該些氣體通道提供該真空吸盤上肢該內密封圈和該外密封圈之間的區域與該晶圓所形成的空間該壓縮氣體，以使該壓縮氣體充滿該空間。
24. 如申請專利範圍第23項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該每一氣體通道與設置在該支撐台內的一氣體走道的一端相連通，該氣體走道穿過該支撐台的該水平檯面和該豎軸，該氣體走道位於該水平檯面的一端與該氣體通道相連通，該氣體走道位於該豎軸內的另一端與設置在該支撐杆內的一環形氣室相連，該環形氣室通過支撐杆上的一氣體入口與一壓縮氣體源相連。
25. 如申請專利範圍第23項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤更包含設置在該外槽內的複數個第二氣孔，該第二氣孔與該氣體通道相連。
26. 如申請專利範圍第22項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該支撐台設置有使該真空吸盤抽為真空的該真空走道，該真空走道穿過該支撐台的該水平檯面和該豎軸，該真空走道位於該水平檯面的一端與該真空吸盤相連，該真空走道位於該豎軸的另一端與設置在該支撐杆內的一環形真空室相連，該環形真空室通過該支撐杆上的一真空入口與一真空源相連。
27. 如申請專利範圍第1項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該內槽和該外槽的截面為方形，該內密封圈和該外密封圈的截面為L型。
28. 如申請專利範圍第27項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，更包含一內壓圈和一外壓圈將該內密封圈和該外密封圈分別固定在該內槽和該外槽內。
29. 一種去除晶圓背面邊緣薄膜的去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，包含：一真空吸盤，具有一內槽和一外槽，該內槽位於該晶圓中心區域相對應的位置，該外槽位於該真空吸盤的一外邊緣；以及一內密封圈，設置在該內槽中；其中，當該晶圓放置在該真空吸盤上時，抽真空該真空吸盤上由該內密封圈包圍的區域與該晶圓所形成的空間以將該晶圓固定在該真空吸盤上，該真空吸盤上之該內密封圈與該外槽之間的區域和該晶圓所形成的空間充有一壓縮氣體，以使該真空吸盤上該內密封圈與該外槽之間的區域和該晶圓所形成的空間內的氣壓大於大氣壓，以防止該液體進入該晶圓背面的中心區域。
30. 如申請專利範圍第29項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該外槽的截面為L型。
31. 如申請專利範圍第29項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤上之該內密封圈與該外槽之間的區域和該晶圓所形成的空間內的氣壓為1-1.5個大氣壓。
32. 如申請專利範圍第31項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤上之該內密封圈與該外槽之間的區域和該晶圓所形成的空間內的氣壓為1.2個大氣壓。
33. 如申請專利範圍第29項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤更包含位於該內槽和該外槽之間的一氣流槽，該氣流槽內設有複數個均勻分佈地一第一氣孔，該壓縮氣體通過該第一氣孔充滿該真空吸盤上該內密封圈與該外槽之間的區域和該晶圓所形成的空間。
34. 如申請專利範圍第29項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤包含：複數個互連的真空槽，每一該些真空槽都與該內槽相連；複數個真空通道，豎直穿過該真空吸盤並與該真空槽相連；其中，通過該真空通道和該真空槽，抽真空該真空吸盤上由該內密封圈包圍的區域與該晶圓所形成的空間以將晶圓固定在真空吸盤上。
35. 如申請專利範圍第29項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤更包含該真空溝槽，該真空溝槽為環形並且靠近該真空吸盤的中心，該真空吸盤上由該真空溝槽包圍的區域設有複數個與真空溝槽相連地、互連地該真空槽，以及複數個豎直穿過該真空吸盤且與該真空槽相連的該真空通道，其中，該真空吸盤上由該真空溝槽包圍的區域與該晶圓所形成的空間通過該真空通道和該真空槽抽成真空以將該晶圓固定在該真空吸盤上。
36. 如申請專利範圍第35項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤更包含設置在該真空溝槽內的一密封件，該密封件具有一水平部和與水平部大致垂直相連並逐漸向外延伸的一側部，該密封件的該水平部通過一緊固件固定在該真空溝槽內，該密封件的該側部緊壓該真空吸盤的上表面。
37. 如申請專利範圍第29項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，更包含一支撐台、一支撐杆和一驅動裝置，該支撐台包含該支撐真空吸盤的該水平檯面和與該水平檯面相連且置於該支撐杆內的一豎軸，該驅動裝置與該豎軸相連並帶動該豎軸在該支撐杆內旋轉，從而帶動該真空吸盤隨該支撐台一起轉動。
38. 如申請專利範圍第37項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該真空吸盤包含複數個氣體通道，通過該些氣體通道提供該真空吸盤上該內密封圈和該外槽之間的區域與該晶圓所形成的空間該壓縮氣體，使該壓縮氣體充滿該空間。
39. 如申請專利範圍第38項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該些每一氣體通道與設置在該支撐台內的一氣體走道的一端相連通，該氣體走道穿過該支撐台的該水平檯面和該豎軸，該氣體走道位於該水平檯面的一端與該氣體通道相連通，該氣體走道位於該豎軸內的另一端與設置在支撐杆內的一環形氣室相連，該環形氣室通過該支撐杆上的一氣體入口與一壓縮氣體源相連。
40. 如申請專利範圍第37項之去除晶圓背面邊緣薄膜的裝置，其中該支撐台設置有使該真空吸盤抽為真空的一真空走道，該真空走道穿過該支撐台的該水平檯面和該豎軸，該真空走道位於該水平檯面的一端與該真空吸盤相連，該真空走道位於該豎軸的另一端與設置在該支撐杆內的一環形真空室相連，該環形真空室通過該支撐杆上的一真空入口與一真空源相連。
41. 一種去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，包含：將一晶圓放置在一裝置的一真空吸盤上；將該真空吸盤上由設置在該真空吸盤的一內槽中的一內密封圈包圍的區域與該晶圓所形成的空間抽真空，以將該晶圓固定在該真空吸盤上；向該真空吸盤上之該內密封圈和設置在該真空吸盤的一外槽中的一外密封圈之間的區域與該晶圓所形成的空間提供一壓縮氣體，以使該空間內充滿該壓縮氣體，從而使該空間內保持正壓；以一速度轉動一驅動真空吸盤；向該晶圓背面的一邊緣噴灑一蝕刻劑以去除該晶圓背面該邊緣處的一薄膜；清洗該晶圓；乾燥該晶圓；停止提供該壓縮氣體於該真空吸盤上之該內密封圈和該外密封圈之間的區域與該晶圓所形成的空間；釋放該晶圓；以及從該真空吸盤上取走該晶圓。
42. 如申請專利範圍第41項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中將該晶圓放置在該裝置的該真空吸盤上的步驟更包含將該晶圓的中心與該真空吸盤的中心對準，將該晶圓的一缺口和該真空吸盤的一凹槽對準。
43. 如申請專利範圍第41項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中該正壓是一個大氣壓。
44. 如申請專利範圍第41項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中該正壓大於一個大氣壓。
45. 如申請專利範圍第44項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中該正壓為1-1.5個大氣壓。
46. 如申請專利範圍第45項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中該正壓為1.2個大氣壓。
47. 如申請專利範圍第41項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中在向該晶圓噴灑一液體前，檢測該裝置的密封性是否滿足要求。
48. 如申請專利範圍第47項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中檢測該裝置的密封性的方法包含將該真空吸盤抽真空並觀察真空度是否改變，增大該壓縮氣體的壓強並觀察該壓縮氣體的壓強是否改變。
49. 如申請專利範圍第41項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中清洗該晶圓的步驟更包含向該晶圓表面噴灑一去離子水來清洗該晶圓。
50. 如申請專利範圍第41項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中乾燥該晶圓的步驟更包含高速旋轉該真空吸盤以甩乾該晶圓，隨後向該晶圓表面噴一氮氣以乾燥該晶圓。
51. 一種去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，包含：將一晶圓放置在一裝置的一真空吸盤上；將該真空吸盤上由設置在該真空吸盤的一內槽中的一內密封圈包圍的區域與該晶圓所形成的空間抽真空以將該晶圓固定在該真空吸盤上；向該真空吸盤上該內密封圈和一外槽之間的區域與該晶圓所形成的空間提供一壓縮氣體，以使該空間內充滿一壓縮氣體，從而使該空間內的氣壓大於大氣壓；以一速度轉動一驅動真空吸盤；向該晶圓背面的邊緣噴灑一蝕刻劑以去除晶圓背面邊緣處的薄膜；清洗該晶圓；乾燥該晶圓；停止提供該壓縮氣體於該真空吸盤上之該內密封圈和該外槽之間的區域與該晶圓所形成的空間；釋放該晶圓；以及從真空吸盤上取走該晶圓。
52. 如申請專利範圍第51項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中將該晶圓放置在該裝置的該真空吸盤上的步驟包含將該晶圓的中心與該真空吸盤的中心對準，將該晶圓的一缺口和該真空吸盤的一凹槽對準。
53. 如申請專利範圍第51項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中該真空吸盤上該內密封圈和該外槽之間的區域與該晶圓所形成的空間內的氣壓是1-1.5個大氣壓。
54. 如申請專利範圍第53項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中該真空吸盤上之該內密封圈和該外槽之間的區域與該晶圓所形成的空間內的氣壓為1.2個大氣壓。
55. 如申請專利範圍第51項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中該在向該晶圓噴灑一液體前，檢測該裝置的密封性是否滿足要求。
56. 如申請專利範圍第51項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中該清洗晶圓的步驟更包含向該晶圓表面噴灑一去離子水以清洗該晶圓。
57. 如申請專利範圍第51項之去除晶圓背面邊緣薄膜的方法，其中該乾燥晶圓的步驟更包含高速旋轉該真空吸盤以甩乾該晶圓，隨後向該晶圓表面噴氮氣以乾燥該晶圓。