超薄晶圆的传送装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超薄晶圆的传送装置，包括：两条平行设置的滑道，滑道的两端设置有挡板，挡板用于与晶圆研磨机固定，每条滑道上分别套有连接管，连接管的外侧分别固定有至少一个手柄，连接管的内侧固定有载物片，载物片的水平位置低于连接管的水平位置，载物片具有可拆卸功能。超薄晶圆的传送方法是通过载物片承接因水流浮起的晶圆，通过超薄晶圆的传送装置将晶圆取出。本发明专利技术有效解决了在晶圆研磨机完成晶圆大幅度背部减薄后无法安全取出的问题，可实现将单片厚度在50μm以下的晶圆安全取出，同时，载物片具有可拆卸功能，可直接将带有减薄晶圆的载物片放入晶圆键合机中，作为底部晶圆与其他晶圆直接进行键合。晶圆与其他晶圆直接进行键合。晶圆与其他晶圆直接进行键合。

【技术实现步骤摘要】
超薄晶圆的传送装置及方法


[0001]本专利技术涉及半导体加工制造领域，具体提供一种超薄晶圆的传送装置及方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的快速发展，器件的集成度越来越高，半导体加工技术越来越复杂且精密，当芯片尺寸设计在水平方向上达到限制时，人们开始对芯片垂直方向进行研究。晶圆的背部减薄不仅提高了芯片的散热性能、减小电阻、降低功耗还为芯片的堆叠工艺提供了更好的条件，使得一种器件可以实现多种功能，因此晶圆的厚度是实现器件高集成化的重要因素。晶圆研磨机(grinding)是目前最常用到的晶圆减薄设备，按照减薄顺序共分为Z1、Z2和Z3三个减薄区域和Z4单纯抛光区。其中Z1区域进行晶圆的粗减薄，此时的去除量相对较大，通过接触式测量方式检测晶圆实时厚度；Z2区域进行晶圆的精抛，去除量较小，利用非接触测量方式实时监控晶圆厚度；最后Z3是利用化学研磨液与去离子水混合参与到此区域的减薄工作，并且与化学机械抛光机相似，也有一定的抛光作用，去除量很小，基本保持在3μm左右；Z4区无去除量。无论是对表面带逻辑电路和不带逻辑电路的晶圆进行背部减薄时，当减薄至100μm左右时，晶圆自身由于太薄，导致grinding设备的传输系统无法准确地识别晶圆，不同厚度的晶圆软硬程度也会不同，用于晶圆传输的机械手无法对不同厚度的晶圆做出适当的调整，导致晶圆发生碎片的概率非常高。因此，只能在完成Z4部分的晶圆表面抛光后，手动将晶圆取出，但此时晶圆非常软，手动操作难度非常大，极容易使晶圆发生较大形变甚至是碎片的情况，影响后续工艺的进行，造成一定的经济损失，耽误整体工艺流程的进度。所以保证晶圆在完成减薄并可以安全平稳地从设备中取出，是非常关键的一步。
[0003]因此，亟需一种可以安全传送超薄晶圆的装置及方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供的超薄晶圆的传送装置，包括：滑道、手柄、挡板、连接管和载物片；
[0005]滑道为两条，且平行设置，滑道的两端设置有挡板，挡板用于与晶圆研磨机固定；
[0006]每条滑道上分别套有连接管，连接管的外侧分别固定有至少一个手柄，连接管的内侧固定有载物片，载物片的水平位置低于连接管的水平位置，载物片具有可拆卸功能。
[0007]优选的，载物片为设置有垂直十字板的圆环。
[0008]一种超薄晶圆的传送方法，包括以下步骤：
[0009]S1、在待减薄的晶圆的非减薄面贴上UV保护膜，放入晶圆研磨机完成晶圆减薄及抛光；
[0010]S2、调整晶圆研磨机对晶圆的真空吸附能力，保证晶圆可在浮力作用下浮起；
[0011]S3、将超薄晶圆的传送装置固定在晶圆研磨机上；
[0012]S4、启动喷水程序，使晶圆浮起，并通过手柄将载物片移动到晶圆下方；
[0013]S5、关闭喷水程序，通过载物片将晶圆取出；
[0014]S6、采用UV灯对UV保护膜进行解胶去除，完成减薄后晶圆的传送。
[0015]优选的，在S1中，在晶圆研磨机的手动模式下，完成晶圆抛光。
[0016]优选的，晶圆抛光完成后，还包括将晶圆研磨机的抛光头升起至初始位置。
[0017]优选的，还包括：S7、将带有减薄后晶圆的载物片拆卸并装入晶圆盒。
[0018]与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
[0019]本专利技术有效解决了在晶圆研磨机(grinding)完成晶圆大幅度背部减薄后无法安全取出的问题，在grinding设备进行背部减薄时，可实现将单片厚度在50μm以下的晶圆安全取出。同时，本专利技术的装置的载物片具有可拆卸功能，可直接将带有减薄晶圆的载物片放入晶圆键合机中，作为底部晶圆与其他晶圆直接进行键合，为半导体中的3D堆叠工艺发展提供了有力条件，尤其是在制备金属氧化物半导体(CMOS)和互补场效应晶体管(CFET)器件领域，为制备具有优秀性能的半导体器件提供了安全保障。
附图说明
[0020]图1是根据本专利技术实施例提供的超薄晶圆的传送装置的俯视图；
[0021]图2是根据本专利技术实施例提供的超薄晶圆的传送装置的侧视图；
[0022]图3是根据本专利技术实施例提供的超薄晶圆的传送装置的正视图；
[0023]图4是根据本专利技术实施例提供的超薄晶圆的传送方法的流程图。
[0024]其中的附图标记包括：
[0025]滑道1、手柄2、挡板3、连接管4、载物片5。
具体实施方式
[0026]在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。
[0028]图1示出了根据本专利技术实施例提供的超薄晶圆的传送装置的俯视结构。
[0029]图2示出了根据本专利技术实施例提供的超薄晶圆的传送装置的侧视结构。
[0030]图3示出了根据本专利技术实施例提供的超薄晶圆的传送装置的正视结构。
[0031]如图1、图2和图3所示，本专利技术实施例提供的超薄晶圆的传送装置用于保护超薄晶圆安全取出，主要包括：两个滑道1、两个手柄2、两块挡板3、两个连接管4和一块载物片5，其中:
[0032]两个滑道1为平行设置，滑道1的两端设置有挡板3，滑道1和挡板3围成的形状为长方形，挡板3用于与晶圆研磨机进行固定，在每条滑道1上各套有一个连接管4，在每个连接管4的外侧设置有一个手柄2，手柄2便于移动连接管4，连接管4的内侧设置有向下延展的连接棍，在连接棍的末端固定有一个载物片5，载物片5为圆环状，中间设置有相互垂直的十字板，亦可选择带有镂空的其他圆板或方板等，需保证载物片5的水平位置低于连接管4的水平位置，而且载物片5具有可拆卸功能，通过卡扣结构固定。
[0033]图4示出了根据本专利技术实施例提供的超薄晶圆的传送方法的流程。
[0034]如图4所示，本专利技术还提供一种超薄晶圆的传送方法，本实施例将阐述利用超薄晶圆的传送装置取出经晶圆研磨机(grinding)进行背部减薄的晶圆，具体过程如下：
[0035]S1、无论是表面带逻辑电路或不带逻辑电路的待减薄晶圆，进行晶圆减薄之前，在待减薄的晶圆的非减薄面(正面)贴上UV保护膜，可以有效避免减薄过程中晶圆正面的损伤。将处理好的晶圆采用自动模式传入grinding设备中，并经过Z1、Z2和Z3这三个区，完成减薄工作。
[0036]完成减薄后，将grinding设备调成手动模式，保证晶圆与grinding设备的载台接触位置处的真空不变，真空的目的是吸附晶圆，避免加工过程中晶圆偏移。
[0037]将抛光区Z4的抛光头移至晶圆的正上方对晶圆的背部进行抛光，抛光完成后将Z4的抛光头升起移至抛光头初始位置。
[0038]S2、调整晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄晶圆的传送装置，其特征在于，包括：滑道、手柄、挡板、连接管和载物片；所述滑道为两条，且平行设置，所述滑道的两端设置有所述挡板，所述挡板用于与晶圆研磨机固定；每条所述滑道上分别套有所述连接管，所述连接管的外侧分别固定有至少一个所述手柄，所述连接管的内侧定有所述载物片，所述载物片的水平位置低于所述连接管的水平位置，所述载物片具有可拆卸功能。2.如权利要求1所述的超薄晶圆的传送装置，其特征在于，所述载物片为设置有垂直十字板的圆环。3.一种超薄晶圆的传送方法，应用于晶圆研磨机对晶圆的减薄过程，其特征在于，包括以下步骤：S1、在待减薄的晶圆的非减薄面贴上UV保护膜，放入晶圆研磨机完成晶圆减薄及抛光；S2、调整晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：成明，赵东旭，王云鹏，王飞，范翊，姜洋，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：