TWI716243B - 晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法 - Google Patents

Abstract

一種晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，係包括：(a)分離：加熱後將晶圓與載體分離，然後配合一多孔性碳化矽盤作為分離後之晶圓的支撐基座；(b)中心定位：對晶圓進行中心定位以獲得晶圓之中心點；(c)清洗：使晶圓旋轉並利用有機溶劑沖洗使晶圓上殘餘之黏合劑被旋轉時的離心力甩掉而被去除，，然後朝晶圓噴氮氣以防氧化而有助於保存；(d)儲放：將清洗完成之晶圓連同其下方之多孔性碳化矽盤送到一晶圓架中儲放以備後續製程使用；藉此係在晶圓薄化製程後可將晶圓與載體分離並有效去除晶圓上殘留之黏合劑以利後續製程進行。

Description

晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法

本發明係一種於晶圓薄化製程後將晶圓與載體分離及清洗去除分離後晶圓上殘留之黏合劑的方法者。

目前在全球半導體IC晶圓製程中，為了利於後期製程中晶圓切割、封裝製程的順利進行，對於整片晶圓厚度要求薄形化，故使得「晶圓薄化製程」工法的重要性及能見度日漸提高。「晶圓薄化製程」又稱晶圓背面研磨(Wafer Backside Grinding)製程，係有助於縮小IC晶片體積、降低電流導通電阻、加快電流流通速度、減少不必電廢熱增生及延長半導體壽命。在「晶圓薄化製程」之中，為了保護晶圓在研磨過程中不致因厚度薄化而受損，因此通常在研磨之前會利用黏合劑(如蠟)暫時將晶圓的正面黏合在一載體上，藉由該載體來作為研磨時支撐晶圓之基座。故而，當「晶圓薄化製程」完成後需再將晶圓與該載體分離及將該黏合劑去除方能使該晶圓能再進行後續的切割、封裝等製程。

本發明之主要目的係在於晶圓薄化製程後將晶圓與載體分離，然後清洗去除分離後晶圓上殘留之黏合劑，以便於該晶圓能進行後續的切割、封裝等製程。

本發明所述之晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，係包括(a)分離、(b)中心定位、(c)清洗及(d)儲放步驟。其中，該(a)分離步驟係指加熱使晶圓薄化製程後之晶圓結合體中用於黏合晶圓與載體之黏合劑融化後，將晶圓與載體分離，然後配合一多孔性碳化矽盤作為分離後之晶圓的支撐基座。該(b)中心定位步驟係指對多孔性碳化矽盤上之晶圓進行中心定位以獲得晶圓之中心點。該(c)清洗步驟係指使中心校正後之晶圓連同其下方之多孔性碳化矽盤旋轉，並利用有機溶劑沖洗使晶圓上殘餘之黏合劑被旋轉時的離心力甩掉而被去除，，然後朝晶圓噴氮氣以防氧化而有助於保存。該(d)儲放步驟係指將清洗完成之晶圓連同其下方之多孔性碳化矽盤送到一晶圓架中儲放以備後續製程使用。

本發明所提供之晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，係可藉由分離步驟中所提供之多孔性碳化矽盤作為後續清洗製程中支撐該晶圓之基座用途，以防止清洗製程時晶圓破損。尤其是，清洗製程中可利用有機溶劑沖洗晶圓上殘餘之黏合劑並藉由旋轉之離心力將黏合劑甩掉，進而達到有效清除黏合劑之目的，最後再朝晶圓噴氮氣，更是可防止晶圓氧化而有助於保存。

10‧‧‧晶圓結合體

11‧‧‧晶圓

12‧‧‧載體

13‧‧‧黏合劑

20‧‧‧多孔性碳化矽盤

30‧‧‧下吸附模組

31‧‧‧上吸附模組

40‧‧‧定位轉盤

41‧‧‧第一噴管

42‧‧‧第二噴管

43‧‧‧氮氣噴管

第1圖係本發明之流程方塊圖。

第2圖係本發明之分離流程方塊圖。

第3圖係本發明之分離動作示意圖。

第4圖係本發明之清洗流程方塊圖。

第5圖係本發明之清洗動作示意圖。

請參閱第1圖所示，係顯示本發明所述之晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法包括(a)分離、(b)中心定位、(c)清洗及(d)儲放。其中：

(a)分離：利用機械手臂將晶圓薄化製程後之晶圓結合體10送至一分離裝置中，配合一多孔性碳化矽盤20進行吸附，然後加熱使該晶圓結合體10中黏合晶圓11與載體12之黏合劑融化後，再將載體12吸離，使晶圓11與載體12分離。

(b)中心定位：利用機械手臂將該多孔性碳化矽盤20連同其上之晶圓11運送到一中心定位裝置中進行該晶圓11之中心定位。

(c)清洗：利用機械手臂將中心定位完成之晶圓11連同其下方之多孔性碳化矽盤20一起運送到一清洗裝置，利用第一有機溶劑(如丙酮)沖洗晶圓11上殘餘之黏合劑13，再藉由旋轉的離心力甩掉黏合劑13，然後利用第二有機溶劑(如乙醇)沖去晶圓11上的第一有機溶劑，最後朝晶圓11噴氮氣以防氧化使有助於保存。

(d)儲放：利用機械手臂將清洗完成之晶圓11連同其下方之多孔性碳化矽盤20一起運送到一晶圓架儲放以備後續製 程使用。

請參閱第2、3圖所示，係指出該(a)分離之實施步驟如下：

(a1)製備多孔性碳化矽盤20：利用機械手臂將該多孔性碳化矽盤20置於該分離裝置上；

(a2)置放：利用機械手臂將該晶圓結合體10置於該多孔性碳化矽盤20上，使該晶圓11的背面(異於該黏合劑13之側面)貼靠於該多孔性碳化矽盤20的上側面；

(a3)吸附：利用該分離裝置之一下吸附模組30由下方透過該多孔性碳化矽盤20的多孔特性吸附住該晶圓11；

(a4)加熱：利用該分離裝置之加熱模組對該晶圓結合體10加熱使該黏合劑13融化，加熱溫度110~150℃，時間15~30秒；以及

(a5)移離：利用該分離裝置之上吸附模組31吸附住該載體12的上方並拖移一距離，以達到將該載體12與該晶圓11分離之目的，此後便利用該多孔性碳化矽盤20作為後續清洗製程中支撐該晶圓11之基座用途。

請參閱第4、5圖所示，係指出該(c)清洗之實施步驟如下：

(c1)吸附定位：利用機械手臂將中心定位完成之晶圓11連同其下方之多孔性碳化矽盤20送至清洗裝置之一定位轉盤40上，藉由該定位轉盤40透過該多孔性碳化矽盤20之多孔特性吸附住該晶圓11；(c2)旋轉：使定位轉盤40帶動該多孔性碳化矽盤20及其上之晶圓11旋轉，轉速為1000~10000轉/分鐘；(c3)第一有機溶劑沖洗：利用清洗裝置之一第一噴管41由該晶圓11的上方5~20cm處朝晶圓11頂面噴第一有機溶劑(如丙酮)約15秒，以沖洗並藉由旋轉的離心力甩掉晶圓11上殘留的黏合劑13；(c4)去除第一有機溶劑：利用清洗裝置之一第二噴管42由該晶圓11的上方5~20cm處朝晶圓11頂面噴第二有機溶劑(如乙醇)約15秒，以去除晶圓11上殘留的第一有機溶劑，然後第二噴管42回吸第二有機溶劑以避免第二噴管42中的第二有機溶劑滴落而污染晶圓11，而第二噴管42在噴及回吸第二有機溶劑的同時第一噴管41亦會回吸第一有機溶劑以避免第一噴管41中的第一有機溶劑滴落而污染晶圓11；以及(c5)噴氮氣：利用清洗裝置之至少一氮氣噴管43由該晶圓11的上方5~20cm處朝晶圓11頂面噴氮氣約15~20秒，以防止晶圓11氧化而有助保存，然後定位轉盤40停止旋轉，如此便完成清洗製程。

本發明所提供之晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，係可藉由分離步驟中所提供之多孔性碳化矽盤20作為後續清洗製程中支撐該晶圓11之基座用途，以防止進行清洗製程時晶圓破損。尤其是，清洗製程中可先利用第一有機溶劑(如丙酮)沖洗去除晶圓11上殘餘之黏合劑13，並藉由旋轉之離心力將黏合劑13甩掉，然後再利用第二有機溶劑(如乙醇)沖去晶圓11上的第一有機溶劑，以達到有效清除黏合劑13之目的，最後再朝晶圓噴氮氣，更是可防止晶圓11氧化而有助於保存。

綜上所述，由於本發明具有上述優點及實用價值，而且在同類產品中均未見有類似之產品發表，故已符合發明專利之申請要件，乃爰依法提出申請。

Claims (9)

1. 一種晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，包括：(a)分離：加熱使該晶圓薄化製程後之一晶圓結合體中用於黏合一晶圓與一載體之一黏合劑融化後，將該晶圓與該載體分離，然後配合一多孔性碳化矽盤作為分離後之該晶圓的支撐基座；(b)中心定位：對該多孔性碳化矽盤上之該晶圓進行中心定位，以獲得該晶圓之中心點；(c)清洗：使中心定位後之該晶圓連同其下方之該多孔性碳化矽盤旋轉，並利用有一機溶劑沖洗使該晶圓上殘餘之該黏合劑被旋轉時的離心力甩掉而被去除，然後朝該晶圓噴氮氣以防氧化而有助於保存；以及(d)儲放：將清洗完成之該晶圓連同其下方之該多孔性碳化矽盤送到一晶圓架中儲放以備後續製程使用。
2. 如請求項1所述晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，其中係利用一機械手臂於一分離裝置、一中心定位裝置、一清洗裝置及該晶圓架之間進行相對應製程材料之運送，以達到依序進行上述分離、中心定位、清洗及儲存製程之一貫自動化作業。
3. 如請求項2所述晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，其中該(a)分離步驟包含：(a1)製備多孔性碳化矽盤：利用該機械手臂將該多孔性碳化矽盤置於該分離裝置上；(a2)置放：利用該機械手臂將該晶圓結合體置於該多孔 性碳化矽盤上，使該晶圓異於該黏合劑之側面貼靠於該多孔性碳化矽盤的上側面；(a3)吸附：利用該分離裝置之一下吸附模組由下方透過該多孔性碳化矽盤的多孔特性吸附住該晶圓；(a4)加熱：利用該分離裝置之一加熱模組對該晶圓結合體加熱使該黏合劑融化；以及(a5)移離：利用該分離裝置之一上吸附模組吸附住該載體的上方並拖移一距離，以達到將該載體與該晶圓分離之目的。
4. 如請求項3所述之晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，其中該(a4)加熱步驟之加熱溫度為110~150℃，時間為15~30秒。
5. 如請求項2所述之晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，其中該(c)清洗步驟包含：(c1)吸附定位：利用該機械手臂將中心定位完成之該晶圓連同其下方之該多孔性碳化矽盤送至該清洗裝置之一定位轉盤上，藉由該定位轉盤透過該多孔性碳化矽盤吸附住該晶圓；(c2)旋轉：使該定位轉盤帶動該多孔性碳化矽盤及其上之該晶圓旋轉；(c3)第一有機溶劑沖洗：利用該清洗裝置之一第一噴管朝該晶圓頂面噴一第一有機溶劑進行沖洗並藉由旋轉的離心力甩掉該晶圓上殘留的該黏合劑； (c4)去除第一有機溶劑：利用該清洗裝置之一第二噴管朝該晶圓頂面噴一第二有機溶劑，以去除該晶圓上殘留的該第一有機溶劑；(c5)噴氮氣：利用該清洗裝置之至少一氮氣噴管朝該晶圓頂面噴氮氣，然後該定位轉盤停止旋轉，如此便完成清洗製程。
6. 如請求項5所述之晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，其中該第一有機溶劑為丙酮，該第二有機溶劑為乙醇
7. 如請求項5所述之晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，其中該(c2)旋轉步驟的轉速為1000~10000轉/分鐘。
8. 如請求項5所述之晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，其中該(c3)第一有機溶劑沖洗步驟及該(c4)去除第一有機溶劑步驟係皆由該晶圓的上方5~20cm處朝該晶圓頂面噴相對應之溶劑15秒，該(c5)噴氮氣步驟係由該晶圓的上方5~20cm處朝該晶圓頂面噴氮氣約15~20秒。
9. 如請求項8所述之晶圓薄化製程後之黏合劑去除方法，其中該第一噴管達預定時間後即馬上吸回該第一有機溶劑以避免該第一噴管中之該第一有機溶劑滴落而污染該晶圓，該第二噴管預定時間後馬上吸回該第二有機溶劑以避免該第二噴管中的該第二有機溶劑滴落而污染該晶圓。

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