TWI681485B - 工作夾台及洗淨裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題為提供一種即使在非常薄的晶圓的情況下,也可將晶圓在沒有破損之情形下吸引保持的工作夾台。解決手段是一種保持晶圓單元的工作夾台,該晶圓單元是藉由以覆蓋環狀框架的開口的方式貼附到該環狀框架的黏著膠帶而支持有晶圓,該工作夾台的特徵在於其具備凹部、複數個吸引孔及吸引路。該凹部是形成為小於該環狀框架的開口且大於晶圓的直徑、並具有平坦的底面。該等複數個吸引孔是形成於將隔著該黏著膠帶而保持的晶圓圍繞的區域的該凹部之該底面或內周面上。該吸引路是將該複數個吸引孔連通於吸引源。在保持該晶圓單元之時,是在被該黏著膠帶覆蓋的該凹部產生負壓,以隔著該黏著膠帶將晶圓吸引保持在該底面。

Description

工作夾台及洗淨裝置 發明領域
本發明是有關於一種工作夾台以及利用該工作夾台的洗淨裝置。
發明背景
半導體晶圓等晶圓隨著電器機器的輕薄短小化,而被加工成更薄且更小的元件晶片。將晶圓以磨削裝置磨削其背面以薄化成100μm以下,並以切削裝置、雷射加工裝置等分割成一個個的元件晶片。
將已薄化的晶圓切削加工之時,為了提高操作處理性,會形成以黏著膠帶之切割膠帶將晶圓固定於環狀框架上的晶圓單元。然後,雖然是以隔著晶圓單元的切割膠帶的方式來將晶圓保持在工作夾台,但一般所使用的是由多孔陶瓷構成保持面的工作夾台,以使吸引力均一且沒有偏頗地作用而保持晶圓。
不過,在保持面由多孔陶瓷形成的工作夾台上,對於使晶圓單元從工作夾台脫離之時發生的靜電的抑制是有限度的。
隨著半導體元件的微細化、高集成化,因半導體 元件製造程序中產生的靜電所導致的元件損傷對策是非常重要的。於是,抑制由絕緣體與導電體形成的靜電的產生之工作夾台已被揭示在日本專利特開2010-283286號公報中。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2010-283286號公報
發明概要
但是,已揭示在日本專利特開2010-283286號公報中的工作夾台,由於吸引保持部不是多孔狀,而是將吸引用的複數條溝形成於保持部來吸引保持晶圓,因此在非常薄的晶圓的情況下,會有因僅進行吸引就導致晶圓順應溝而變形並破損的疑慮。
本發明是有鑒於這樣的問題點而作成的發明,其目的在於提供一種即使在非常薄的晶圓的情況下,也可將晶圓在沒有破損的情形下吸引保持的工作夾台。
依據第1項記載的發明,是提供一種保持晶圓單元的工作夾台,該晶圓單元是藉由以覆蓋環狀框架的開口的方式貼附到該環狀框架的黏著膠帶而支持有晶圓,該工作夾台的特徵在於其具備:凹部,是形成為小於該環狀框架的開口且大於晶圓的 直徑,並具有平坦的底面;複數個吸引孔,形成於將隔著該黏著膠帶而保持的晶圓之區域圍繞的該凹部之該底面或內周面上;及吸引路,將該複數個吸引孔連通於吸引源,在保持該晶圓單元之時,是在被該黏著膠帶覆蓋的該凹部產生負壓,以隔著該黏著膠帶將晶圓吸引保持在該底面。
依據第2項記載的發明,是提供一種將晶圓單元的晶圓洗淨的洗淨裝置,該晶圓單元是藉由以覆蓋環狀框架的開口的方式貼附到該環狀框架的黏著膠帶而支持有該晶圓,該洗淨裝置的特徵在於具備有:被支持成可旋轉的第1項記載的工作夾台;及對保持在該工作夾台上之晶圓供給流體的流體供給機構。
較理想的是,洗淨裝置更具備有將離子化空氣供給至保持在該工作夾台上之晶圓的除電機構。
依據本發明的工作夾台,由於以由黏著膠帶覆蓋的凹部形成密閉空間,並使其在此密閉空間產生負壓而隔著黏著膠帶吸引保持晶圓,因此可強力地吸引保持晶圓。由於吸引孔形成在與晶圓分開的位置上,因此可在不會使晶圓破損的情形下將晶圓強力地保持在為凹部之底面的平垣面上。
11‧‧‧半導體晶圓
12‧‧‧旋轉洗淨裝置
13‧‧‧分割預定線
15‧‧‧元件
16‧‧‧工作夾台
17‧‧‧開口
18‧‧‧工作台基座
19‧‧‧晶圓單元
20‧‧‧保持台
22‧‧‧圓形凹部
24‧‧‧環狀凸部
26‧‧‧吸引孔
28、30‧‧‧吸引路
34‧‧‧吸引源
36‧‧‧旋轉軸
38‧‧‧流體供給單元
40‧‧‧管件
42‧‧‧接頭
44‧‧‧洗淨水噴嘴
46‧‧‧空氣噴嘴
48‧‧‧除電單元
50‧‧‧離子化空氣噴嘴
52‧‧‧旋轉汽缸
54‧‧‧離子化空氣生成源
T‧‧‧黏著膠帶(切割膠帶)
F‧‧‧環狀框架
圖1(A)是晶圓單元的立體圖,圖1(B)是晶圓單元 的剖面圖。
圖2是採用本發明實施形態的工作夾台之旋轉洗淨裝置的局部破斷立體圖。
圖3是保持晶圓單元前的本發明實施形態的工作夾台的縱剖面圖。
圖4是保持有晶圓單元之狀態的工作夾台的縱剖面圖。
用以實施發明之形態
以下,參照圖式詳細地說明本發明的實施形態。參照圖1(A),所示為晶圓單元19的立體圖。圖1(B)為晶圓單元19的剖面圖。
在半導體晶圓(以下,有時會簡稱為晶圓)11的表面上有複數條分割預定線(切割道)13形成為格子狀,並且在由複數條分割預定線13所劃分出的各個區域中形成有IC、LSI等元件15。
晶圓單元19是構成為將晶圓11的背面貼附在以覆蓋環狀框架F的開口17的方式將外周部貼附到環狀框架F的黏著膠帶(即切割膠帶T)上。亦即,在晶圓單元19中,晶圓11是透過切割膠帶T被環狀框架F所支持。
參照圖2,所示為本發明實施形態的具備有工作夾台16的旋轉洗淨裝置12之局部破斷立體圖。14為旋轉洗淨裝置12的殼體,在殼體14內將工作夾台16配設成可旋轉並且可朝上下方向在上昇位置之晶圓搬出搬入位置與下降 位置之洗淨位置之間移動。
如圖3及圖4很清楚地顯示地,工作夾台16包含有由SUS、鋁合金等金屬形成的工作台基座18、及固定在工作台基座18之由樹脂形成的保持台20。作為形成保持台20的樹脂,可使用的有氟樹脂、聚縮醛樹脂等。
保持台20的上表面形成有圓形凹部22,圓形凹部22被環狀凸部24所圍繞。圓形凹部22的直徑是形成為比環狀框架F的開口17小且比晶圓11的直徑大,圓形凹部22的底面22a是形成為平坦面。
於圓形凹部22的底面22a的外周部形成有複數個吸引孔26。如圖4所示,重要的是,形成這些吸引孔26的位置是在將晶圓單元19吸引保持於工作夾台16之時,比晶圓11的外周還外側的位置。
吸引孔26是透過吸引路28、30及電磁切換閥32而被連接到吸引源34。雖然圖未示,但是也可做成不將吸引孔26形成於圓形凹部22的底面22a,而是形成於圓形凹部22的內周面。或者,也可做成將吸引孔26除了形成於圓形凹部22的底面22a外,還形成於圓形凹部的內周面。
在本實施形態的工作夾台16中,工作夾台16是由為導體之工作台基座18與為絕緣體的保持台20所構成的。因此,如圖4所示,在已將為半導體之晶圓11吸引保持於工作夾台16的狀態下,在為半導體之晶圓11與工作台基座18之間,夾持有為絕緣體之保持台20。這被認為是與將絕緣體夾在2片導體之間的平行電容器類似的構造。
在平行電容器中,電容器的容量越小帶電量就變得越小。在本實施形態的工作夾台16中,由於保持台20整體是由樹脂形成的,因此電荷難以蓄積,而可將帶電量經常地抑制得較小。
靜電破壞是起因於在晶圓11內的電子的移動的狀況,電子的移動雖是所蓄積的電荷於放電時產生的,但由於本實施形態的工作夾台16可將帶電量經常地抑制得較小,所以會使晶圓11內的電子的移動也變得難以產生且不易發生放電,其結果是能夠有效地抑制靜電破壞。
再參照圖2,旋轉洗淨裝置12具備有流體供給單元38。流體供給單元38是由選擇性地連接至純水供給源以及空氣源的管件40、嵌合於管件40並可相對於管件40轉動的接頭42、與將一端部連結於接頭42的洗淨水噴嘴44以及空氣噴嘴46所構成。這些噴嘴44、46被支持成可水平旋繞。
48為除電單元,包含有將離子化空氣吹附到工作夾台16的上表面的離子化空氣噴嘴50、連結有離子化空氣噴嘴50的一端部的旋轉汽缸52、及將連接於旋轉汽缸52的空氣離子化的離子化空氣生成源54。
以下說明上述之實施形態的旋轉洗淨裝置12的作用。本實施形態的旋轉洗淨裝置12是配設在藉由切削刀片切割晶圓11的切削裝置上。
支持有切割結束後的晶圓11的晶圓單元19是藉由搬送裝置而定位到旋轉洗淨裝置12的正上方。其次,使旋轉洗淨裝置12的工作夾台16上昇並定位到晶圓搬入位置 上,以將晶圓單元19載置到旋轉洗淨裝置12的工作夾台16上,且以圖未示的夾具固定環狀框架F。
其次,如圖4所示,將電磁切換閥32切換到連通位置,以透過吸引路28、30將吸引孔26連接到吸引源34,藉此使其於圓形凹部22內產生負壓,並如圖4所示地,將切割膠帶T吸引到圓形凹部22的底面22a,並隔著切割膠帶T將晶圓11吸引保持在圓形凹部22的底面22a。
由於吸引孔26是在相較於晶圓11更外周部分的保持面22a上形成開口,因此隔著切割膠帶T被吸引保持的晶圓11的下側不存在吸引孔,可將晶圓11隔著切割膠帶T緊貼於圓形凹部22的底面22a。因此,即使是晶圓11已被薄化成50μm左右的晶圓,也不會有被吸引保持的晶圓11順應吸引孔26而變形的情形,而能夠完全地防止晶圓11的破損。
再參照圖2,工作夾台16是連結於旋轉軸36,如圖4所示,若在晶圓洗淨位置已隔著切割膠帶T吸引保持有晶圓11,即可將工作夾台16以例如800rpm旋轉,並且一邊將洗淨水噴嘴44來回旋繞一邊從洗淨水噴嘴44的前端噴射洗淨水。
將洗淨水朝自轉的晶圓11的上表面無遺漏地噴出,以用洗淨水沖洗附著在晶圓11上的切消屑等髒污成分。經過預定的洗淨時間之後,停止洗淨水的供給並將洗淨水噴嘴44暫避到圖2所示的暫避位置。
接著,將工作夾台16的旋轉速度上升至例如3000rpm左右,以藉由離心力將附著於晶圓11的洗淨水吹跑。 與此同時,一邊使空氣噴嘴46來回旋繞一邊從空氣噴嘴46的先端噴出高壓的乾燥空氣。
乾燥空氣是無遺漏地遍布在自轉的晶圓11的上表面,以與藉由離心力吹跑洗淨水的作用相輔相成,將晶圓11快速地乾燥。經過預定的乾燥時間之後,停止乾燥空氣的供給,並使空氣噴嘴46暫避到圖2所示的暫避位置。
晶圓11的洗淨及乾燥結束之後,使工作夾台16上升並定位到搬出位置,解除晶圓11的吸引,並藉由圖未示的搬送裝置將晶圓單元19搬送至實施下一個步驟的場所。
將晶圓單元19從旋轉洗淨裝置12搬出後,一邊使離子化空氣噴嘴50來回旋繞一邊將離子化空氣吹附到工作夾台16的整個表面上。經過了預定的離子化空氣吹附時間後,即停止離子化空氣的吹附,準備進行下一個要搬送過來的晶圓單元19的洗淨處理。
在上述的實施形態的工作夾台16中,由於是以切割膠帶T覆蓋的圓形凹部22而形成密閉空間,並使其於此密閉空間中產生負壓以隔著切割膠帶T吸引保持晶圓11,因此能強力地保持晶圓11。
吸引保持晶圓11之時,由於晶圓11是在與吸引孔26分開的位置被吸引保持,因此能將晶圓11強力地吸引保持在為平坦面的圓形凹部22的底面22a。
在上述的實施形態中,雖然說明了將本發明的工作夾台16作為旋轉洗淨裝置12的旋轉台而利用的例子,但 本發明並不限定於此,在使用吸引孔或吸引溝來使其產生吸引力的類型的外周即使有凸部也沒有問題且能普遍地適用於工作夾台。
11‧‧‧半導體晶圓
16‧‧‧工作夾台
18‧‧‧工作台基座
19‧‧‧晶圓單元
20‧‧‧保持台
24‧‧‧環狀凸部
28、30‧‧‧吸引路
32‧‧‧電磁切換閥
34‧‧‧吸引源
T‧‧‧黏著膠帶(切割膠帶)
F‧‧‧環狀框架

Claims (3)

  1. 一種工作夾台,是保持晶圓單元的工作夾台,該晶圓單元是藉由以覆蓋環狀框架的開口的方式貼附到該環狀框架的黏著膠帶而支持有晶圓,該工作夾台的特徵在於其具備:凹部,是形成為小於該環狀框架的開口且大於晶圓的直徑,並具有平坦的底面;複數個吸引孔,形成於將隔著該黏著膠帶而保持的晶圓圍繞之區域的該凹部之該底面或內周面上;及吸引路,將該複數個吸引孔連通於吸引源,在保持該晶圓單元之時,是在被該黏著膠帶覆蓋的該凹部產生負壓,以隔著該黏著膠帶將晶圓吸引保持在該底面。
  2. 一種洗淨裝置,是將晶圓單元的晶圓洗淨的洗淨裝置,該晶圓單元是藉由以覆蓋環狀框架的開口的方式貼附到該環狀框架的黏著膠帶而支持有該晶圓,該洗淨裝置的特徵在於具備有:被支持成可旋轉的請求項1的工作夾台;及對保持在該工作夾台上之晶圓供給流體的流體供給機構。
  3. 如請求項2之洗淨裝置,其更具備有將離子化空氣供給至保持於該工作夾台上的晶圓的除電機構。
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