TWM647385U - 晶圓化學機械研磨之靜電吸盤裝置 - Google Patents

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魏耀松
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佳仕賦科技有限公司
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    • B24GRINDING; POLISHING
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    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27Work carriers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本創作係有關於一種晶圓化學機械研磨之靜電吸盤裝置,其主要係於晶圓載具上端形成有吸附面,令靜電吸盤設置於晶圓載具內對應吸附面處,且於靜電吸盤連接設有控制模組,使得能利用控制模組控制靜電吸盤產生靜電,以將晶圓吸附於該吸附面上,而供進行化學機械研磨[Chemical-Mechanical Polishing,CMP]作業;藉此,使得不受到晶圓厚度影響皆能穩固吸取晶圓,以提高良率及製程改善,且達到更佳的減薄效果,並可除去晶圓製程前,為加強晶圓強度而對應的上膠上膜程序時間及成本,更能避免製程後解膠除膜的程序、成本及破片風險,節省現行真空吸引方式需要頻繁維護的時間及成本,而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。

Description

晶圓化學機械研磨之靜電吸盤裝置
本創作係有關於一種晶圓化學機械研磨之靜電吸盤裝置,尤其是指一種使得不受到晶圓厚度影響皆能穩固吸取晶圓,以提高良率及製程改善,且達到更佳的減薄效果,並可除去晶圓製程前,為加強晶圓強度而對應的上膠上膜程序時間及成本,更能避免製程後解膠除膜的程序、成本及破片風險,節省現行真空吸引方式需要頻繁維護的時間及成本,而在其整體施行使用上更增實用功效特性的晶圓化學機械研磨之靜電吸盤裝置創新設計者。
按,近年來半導體產業迅速發展,各種半導體晶片之應用極為廣泛,半導體晶片的研發、生產往往牽動著全球許多產業;晶圓[Wafer]是半導體晶體圓形片的簡稱,其為圓柱狀半導體晶體的薄切片,用於積體電路製程中作為載體基片,以及製造太陽能電池;由於其形狀為圓形,故稱為晶圓;最常見的是矽晶圓,另有氮化鎵晶圓、碳化矽晶圓等。
其中,於晶圓每一道製程下,如果有表面平整度不均與凹凸不平的缺陷,將會影響最終成品的良率與效率,使得即會使用化學腐蝕與機械加工的方式,歷經反覆地曝光顯影蝕刻所形成的微電路,而化學機械研磨[Chemical-Mechanical Polishing,CMP]是指使用研磨劑[Slurry],將晶圓減薄或是鏡面化的一道工藝,讓反覆製程堆疊造成的高低誤差減少或是去除,讓製程中的晶圓基材或鍍膜材料表面厚度減薄的一種方式。化學機械研磨[CMP]製程除了對晶圓進行厚度控制以外,晶圓最後進行的表面拋光也是化學機械研磨[CMP]一道手續,將已經研磨至目標厚度的晶圓表面殘留物去除[鏡面加工],以迎接下一道半導體製程。
而晶圓在進行化學機械研磨[CMP]製程時,主要係利用晶圓載具之吸盤吸起該晶圓移置對應於研磨墊,同時旋轉晶圓載具的吸盤及研磨墊來研磨晶圓;然而,該吸盤普遍係為真空吸盤,該真空吸盤雖可達到吸取晶圓之預期功效,但也在其實際操作施行使用過程中發現,由於隨著科技的進步、技術的日新月異,使得該晶圓的直徑越來越大、厚度越來越薄,造成該真空吸盤在吸取直徑較大、厚度較薄的晶圓過程中,由於該晶圓的應力不足,容易令晶圓受到真空吸盤吸力影響產生破損毀壞,雖然業界會於該晶圓表面塗佈有膠層,以利用膠層增加該晶圓之應力,但於研磨完畢對該晶圓去除膠層的過程中,同樣容易導致該晶圓破損毀壞的情況發生,導致該真空吸盤所能吸取之晶圓厚度有所限制。
另,亦有業者研發利用陶瓷吸盤吸取晶圓移置研磨墊進行研磨作業,但該陶瓷吸盤由於係令真空吸力透過陶瓷吸盤表面之微細孔吸取晶圓,造成在對該晶圓研磨過程中,使用的研磨液內所含細小微粒容易對該陶瓷吸盤表面之微細孔產生阻塞,導致需時常對該陶瓷吸盤進行清理,方能令該陶瓷吸盤維持足夠的吸力,令該陶瓷吸盤在整體操作使用上顯得極為不具便利性。
緣是,創作人有鑑於此,秉持多年該相關行業之豐富設計開發及實際製作經驗,針對現有之技術手段再予以研究改良,提供一種晶圓化學機械研磨之靜電吸盤裝置,以期達到更佳實用價值性之目的者。
本創作之主要目的在於提供一種晶圓化學機械研磨之靜電吸盤裝置,其主要係利用靜電吸盤吸取晶圓進行化學機械研磨[Chemical-Mechanical Polishing,CMP]作業,使得不受到晶圓厚度影響皆能穩固吸取晶圓,以提高良率及製程改善,且達到更佳的減薄效果,並可除去晶圓製程前,為加強晶圓強度而對應的上膠上膜程序時間及成本,更能避免製程後解膠除膜的程序、成本及破片風險,節省現行真空吸引方式需要頻繁維護的時間及成本,而在其整體施行使用上更增實用功效特性者。
本創作晶圓化學機械研磨之靜電吸盤裝置之主要目的與功效,係由以下具體技術手段所達成:
其主要係包括有晶圓載具及靜電吸盤;其中:
該晶圓載具,其上端形成有吸附面;
該靜電吸盤,其設置於該晶圓載具內對應該吸附面處,且於該靜電吸盤連接設有控制模組,使得能利用該控制模組控制該靜電吸盤產生靜電,以將晶圓吸附於該吸附面上,而供進行化學機械研磨[Chemical-Mechanical Polishing,CMP]作業。
本創作晶圓化學機械研磨之靜電吸盤裝置的較佳實施例,其中,該晶圓載具底部設有快拆單元供與機台相結合。
為令本創作所運用之技術內容、創作目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露,茲於下詳細說明之,並請一併參閱所揭之圖式及圖號:
首先,請參閱第一圖本創作之結構示意圖所示,本創作係包括有晶圓載具(1)及靜電吸盤(2);其中:
該晶圓載具(1),其上端形成有吸附面(11),而於該晶圓載具(1)底部則設有快拆單元(12)供與機台相結合。
該靜電吸盤(2),其設置於該晶圓載具(1)內對應該吸附面(11)處,且於該靜電吸盤(2)連接設有控制模組(21),使得能利用該控制模組(21)控制該靜電吸盤(2)產生靜電。
如此一來,使得本創作於操作使用上,即可令該控制模組(21)控制該靜電吸盤(2)產生靜電,以讓晶圓(3)受到該靜電吸盤(2)之靜電吸引而吸附在該晶圓載具(1)之該吸附面(11)上,且經由該機台將該晶圓載具(1)移動至對應於研磨墊(4)處,請再一併參閱第二圖本創作之使用狀態示意圖所示,即可使該研磨墊(4)與該晶圓載具(1)之該吸附面(11)上所吸附的該晶圓(3)相接觸,而同時旋轉該晶圓載具(1)及該研磨墊(4)來對該晶圓(3)進行化學機械研磨[Chemical-Mechanical Polishing,CMP]作業。
另,請再一併參閱第三圖本創作之快拆單元使用狀態示意圖所示,由於該晶圓載具(1)底部係以該快拆單元(12)與該機台相結合,使得該晶圓(3)受該靜電吸盤(2)吸附於該晶圓載具(1)之該吸附面(11)上研磨完畢後,能直接利用該快拆單元(12)令該晶圓載具(1)脫離與該機台之結合狀態,即能方便令該晶圓(3)維持受該靜電吸盤(2)吸附於該晶圓載具(1)之該吸附面(11)上的狀態移至下一製程,而不需令該晶圓(3)與該晶圓載具(1)之該吸附面(11)脫離,以減少該晶圓(3)之損傷機率。
藉由以上所述,本創作之使用實施說明可知,本創作與現有技術手段相較之下,本創作主要係具有下列優點:
1.可以提高良率及製程改善。
2.達到更佳的減薄效果。
3.除去晶圓製程前,為加強晶圓強度而對應的上膠上膜程序時間及成本。
4.避免製程後解膠除膜的程序、成本及破片風險。
5.節省現行真空吸引方式需要頻繁維護的時間及成本。
前述之實施例或圖式並非限定本創作之結構樣態,任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾,皆應視為不脫離本創作之專利範疇。
綜上所述,本創作實施例確能達到所預期之使用功效,又其所揭露之具體構造,不僅未曾見於同類產品中,亦未曾公開於申請前,誠已完全符合專利法之規定與要求,爰依法提出新型專利之申請,懇請惠予審查,並賜准專利,則實感德便。
1:晶圓載具
11:吸附面
12:快拆單元
2:靜電吸盤
21:控制模組
3:晶圓
4:研磨墊
第一圖:本創作之結構示意圖
第二圖:本創作之使用狀態示意圖
第三圖:本創作之快拆單元使用狀態示意圖
1:晶圓載具
11:吸附面
12:快拆單元
2:靜電吸盤
21:控制模組
3:晶圓
4:研磨墊

Claims (2)

  1. 一種晶圓化學機械研磨之靜電吸盤裝置,其主要係包括有晶圓載具及靜電吸盤;其中: 該晶圓載具,其上端形成有吸附面; 該靜電吸盤,其設置於該晶圓載具內對應該吸附面處,且於該靜電吸盤連接設有控制模組,使得能利用該控制模組控制該靜電吸盤產生靜電,以將晶圓吸附於該吸附面上,而供進行化學機械研磨[Chemical-Mechanical Polishing,CMP]作業。
  2. 如請求項1所述晶圓化學機械研磨之靜電吸盤裝置,其中,該晶圓載具底部設有快拆單元供與機台相結合。
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