晶片卡盘组件制造技术

本公开总体上涉及用于在处理期间支撑半导体晶片的卡盘技术。在一示例中，晶片卡盘组件包含卡盘毂部及设置在卡盘毂部内的定心毂部。啮合设备能分别在啮合位置与脱离位置之间操作以使卡盘毂部与定心毂部啮合，以防止在至少第一方向上在两者之间的相对运动、或允许该两者之间的相对运动。提供卡盘马达，以基于啮合设备的啮合或脱离位置而在晶片处理操作和晶片定心操作期间选择性地使该卡盘毂部和/或该定心毂部转动。多个卡盘臂被安装在卡盘毂部上，每一卡盘臂在邻近该卡盘毂部的近端与远离该卡盘毂部的远端之间径向地延伸。多个定心凸轮中每一个的被安装在卡盘臂的远端处或附近且是可移动的，以响应于该定心毂部相对于该卡盘毂部的旋转运动而啮合或释放晶片边缘。盘毂部的旋转运动而啮合或释放晶片边缘。盘毂部的旋转运动而啮合或释放晶片边缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶片卡盘组件
优先权声明
[0001]本申请要求2018年5月4日提交的美国临时专利申请No.62/667,190和2018年12月10日提交的美国专利申请No.16/215,608的优先权，这两者的全部公开内容都通过引用合并于此。


[0002]本公开内容总体上涉及用于在处理期间支撑半导体晶片的卡盘技术。在一实施方案中，提供用于边缘斜角去除(EBR)的真空晶片卡盘。在更加具体的方面中，本公开内容涉及电填充后模块(PEM)卡盘，其用于在EBR期间从晶片的外缘移除不期望有的金属(例如镀覆膜或晶种层)。

技术介绍

[0003]这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的专利技术人的工作在其在此
技术介绍
部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。
[0004]EBR通常通过以下方式进行：在晶片旋转时通过指向晶片边缘附近的喷嘴而施加化学品。晶片在卡盘上应是良好地居中(centered)或同心的，以产生均匀的EBR结果。使用摩擦垫或被动定心(centering)装置的现有卡盘可能不会在EBR处理之前主动地使晶片居中。这可能导致不良的EBR结果。当例如将晶片送至PEM的机械手转移不精确时可能导致有进一步误差的不良EBR结果。
[0005]当EBR处理中所使用的蚀刻剂从周围的晶片支撑装置(例如竖直对准销(VAP)表面)上回弹时，出现另外的挑战。回弹的液体可能干扰EBR处理并导致不良的EBR结果。该效应可能随着边缘排除(EE)区带减少而更加明显。EE通常涉及针对晶片边缘而待移除的材料量。
[0006]在其它示例中，晶片在旋转期间有时可能在常规卡盘支撑件上滑动，再次导致不良的定心和不良的EBR结果。使用外部传感器的晶片存在检测可能并非总是可靠的，且可能受到例如水滴回溅的影响。在晶片冲洗期间可能以上述方式或其他方式发生回溅。滑动的晶片可能在具有离心定心凸轮的卡盘的凸轮中切割出损害性凹槽。这可能减少卡盘寿命，且甚至导致有凹槽的凸轮卡在晶片边缘上。

技术实现思路

[0007]在一些示例中，一种用于支撑晶片的晶片卡盘组件包含：卡盘毂部；定心毂部，其被设置在所述卡盘毂部内；啮合设备，其能分别在啮合位置与脱离位置之间操作，以使所述卡盘毂部与所述定心毂部啮合，从而防止在所述卡盘毂部与所述定心毂部之间的沿顺时针旋转方向或逆时针旋转方向中的一者的相对运动、或允许在所述卡盘毂部与所述定心毂部之间的沿任一旋转方向的相对运动；卡盘马达，其用于基于所述啮合设备的啮合或脱离位
置而在晶片处理操作和晶片定心操作期间选择性地使所述卡盘毂部和/或所述定心毂部转动；多个卡盘臂，其被安装在所述卡盘毂部上，每一卡盘臂在邻近所述卡盘毂部的近端与远离所述卡盘毂部的远端之间径向地延伸；以及多个定心凸轮，其各自被安装在卡盘臂的远端处或附近，且能相对于所述定心毂部而向内或向外径向地移动，以响应于所述定心毂部相对于所述卡盘毂部的旋转运动而啮合或释放所支撑的晶片的边缘。
[0008]在一些示例中，所述卡盘马达被配置成在所述晶片定心操作期间提供所述定心毂部与所述卡盘毂部之间的相对旋转运动。在一些示例中，所述定心毂部在所述晶片定心操作期间相对于所述卡盘马达固定，且所述卡盘马达被配置成使所述卡盘毂部在所述晶片定心操作期间沿第一旋转方向转动。
[0009]在一些示例中，所述卡盘马达被配置成使所述定心毂部和所述卡盘毂部在所述晶片处理操作期间沿相同旋转方向一起转动。在一些示例中，所述晶片处理操作期间的所述定心毂部和所述卡盘毂部的所述相同旋转方向与所述晶片定心操作期间的所述卡盘毂部的所述第一旋转方向相反。
[0010]在一些示例中，所述定心毂部在其外部表面上包含至少一个凸轮表面。在一些示例中，每一卡盘臂包含相应的细长致动杆，其被操作性地设置于以下两者之间：所述定心毂部的所述至少一个凸轮表面和设置于各个卡盘臂的远端处的定心凸轮。每一细长致动杆在其近端处可以包含轴承表面，其用于与所述定心毂部的所述至少一个凸轮表面啮合。在一些示例中，每一细长致动杆在其远端处包含与相应卡盘臂的相应定心凸轮的连接件。在一些示例中，所述定心毂部的旋转运动使得所述定心毂部的相应的凸轮表面径向地往外推动相应的细长致动杆，从而通过所述连接件来操作相应的定心凸轮。
[0011]在一些示例中，所述晶片卡盘组件还包含至少一个真空垫，其用于在所述晶片定心和/或晶片处理操作期间支撑晶片。在一些示例中，所述至少一个真空垫被配置成在所述晶片被所述多个定心凸轮释放时，至少在所述晶片处理操作期间将所述晶片保持在所述晶片卡盘组件中的定心位置。在一些示例中，所述至少一个真空垫被设置在所述多个卡盘臂中的至少一个上。在一些示例中，所述多个卡盘臂中的每一个可以包含真空管线，其用于供应真空压力至所述至少一个真空垫。在一些示例中，检测在所述至少一个真空垫处的真空压力是否存在，并将其与所述晶片卡盘组件中的晶片是否存在相关联、或与缺陷晶片的存在相关联。
[0012]在一些示例中，多个定心凸轮偏向开放、晶片释放构造。在一些示例中，多个定心凸轮中的每一定心凸轮可在第一晶片定心位置与第二缩回位置之间移动，该第二缩回位置被设置在支撑于该晶片卡盘组件中的晶片的上表面下方。
[0013]在一些示例中，该晶片卡盘组件还包含控制装置，其用于检测卡盘马达的扭矩，并将所检测的卡盘马达扭矩与多个定心凸轮的至少第一晶片定心位置相关联。在一些示例中，该晶片卡盘组件还包含控制装置，其用于检测卡盘马达的扭矩，并将所检测的卡盘马达扭矩与保持于晶片卡盘组件中的晶片的定心位置相关联。在一些示例中，该晶片卡盘组件还包含控制装置，其用于检测卡盘马达的扭矩，并将所检测的卡盘马达扭矩与保持在晶片卡盘组件中的晶片的直径相关联。
[0014]在其他实施方案中，提供了一种真空晶片卡盘组件。一示例性真空晶片卡盘组件包含：卡盘毂部；定心毂部，其被设置在该卡盘毂部内；多个卡盘臂，其被安装到该卡盘毂部
上，每一卡盘臂在邻近该卡盘毂部的近端与远离该卡盘毂部的远端之间径向地延伸；多个定心凸轮，其各自被安装在卡盘臂的远端处或附近，且可相对于该定心毂部而向内或向外径向地移动，以响应于该定心毂部的旋转运动而啮合或释放所支撑的晶片的边缘；以及至少一个真空垫，其用于在晶片定心或晶片处理操作期间支撑该晶片。
[0015]在一些示例中，所述晶片卡盘组件还包含：啮合设备，其能分别在啮合位置与脱离位置之间操作，以使所述卡盘毂部与所述定心毂部啮合，从而防止在所述卡盘毂部与所述定心毂部之间的沿顺时针旋转方向或逆时针旋转方向中的一者的相对运动、或允许在所述卡盘毂部与所述定心毂部之间的沿任一旋转方向的相对运动；以及卡盘马达，其用于基于所述啮合设备的啮合或脱离位置而在晶片处理操作和晶片定心操作期间选择性地使所述卡盘毂部和/或所述定心毂部转动。
[0016]在一些示例中，所述卡盘马达被配置成在所述晶片定心操作期间提供所述定心毂部与所述卡盘毂部之间的相对旋转运动。在一些示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于支撑晶片的晶片卡盘组件，所述卡盘组件包含：卡盘毂部；定心毂部，其被设置在所述卡盘毂部内；啮合设备，其能分别在啮合位置与脱离位置之间操作，以使所述卡盘毂部与所述定心毂部啮合，从而防止在所述卡盘毂部与所述定心毂部之间的沿顺时针旋转方向或逆时针旋转方向中的一者的相对运动、或允许在所述卡盘毂部与所述定心毂部之间的沿任一旋转方向的相对运动；卡盘马达，其用于基于所述啮合设备的所述啮合或脱离位置而在晶片处理操作和晶片定心操作期间选择性地使所述卡盘毂部和/或所述定心毂部转动；多个卡盘臂，其被安装在所述卡盘毂部上，每一卡盘臂在邻近所述卡盘毂部的近端与远离所述卡盘毂部的远端之间径向地延伸；以及多个定心凸轮，其各自被安装在卡盘臂的远端处或附近，且能相对于所述定心毂部而向内或向外径向地移动，以响应于所述定心毂部相对于所述卡盘毂部的旋转运动而啮合或释放所支撑的晶片的边缘。2.根据权利要求1所述的晶片卡盘组件，其中所述卡盘马达被配置成在所述晶片定心操作期间提供所述定心毂部与所述卡盘毂部之间的相对旋转运动。3.根据权利要求2所述的晶片卡盘组件，其中所述定心毂部在所述晶片定心操作期间相对于所述卡盘马达固定，且所述卡盘马达被配置成使所述卡盘毂部在所述晶片定心操作期间沿第一旋转方向转动。4.根据权利要求3所述的晶片卡盘组件，其中所述卡盘马达被配置成使所述定心毂部和所述卡盘毂部在所述晶片处理操作期间沿相同旋转方向一起转动。5.根据权利要求4所述的晶片卡盘组件，其中所述晶片处理操作期间的所述定心毂部和所述卡盘毂部的所述相同旋转方向与所述晶片定心操作期间的所述卡盘毂部的所述第一旋转方向相反。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚伦，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：