用于清洁薄晶圆的旋转夹盘制造技术

公开了一种用于清洁薄晶圆的器件和系统。一种优选实施例包括旋转夹盘，该旋转夹盘具有至少三个固定卡具。带有晶圆框架的薄晶圆通过胶带层安装在旋转夹盘上。当固定卡具打开时，晶圆框架的移除和放置不会受到阻碍。另一方面，当固定卡具锁定时，该固定卡具与晶圆框架的外边缘相接触，从而防止晶圆框架横向移动。而且，处于锁定状态的固定卡具的形状能够防止晶圆框架纵向移动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，更具体地，涉及用于清洁薄晶圆的旋转夹盘。
技术介绍
诸如射频识别(RFID)集成电路、高密度存储器件的新兴应用越来越需要薄半导体器件。薄半导体器件等能够应用于更精密的制造技术，包括微机电系统(MEMS)、穿透硅通孔(TSV)以及新式3D封装技术。在薄半导体器件的制造工艺中，一个重要的步骤是在半导体制造工艺之后清洁薄晶圆。例如，在化学机械抛光工艺之后，一些残留物，比如碳或者粘性的膜和颗粒可能会留在薄晶圆的表面上。这些薄膜和颗粒可能会导致表面粗糙，从而会在后续制造工艺中造成缺陷，比如由于晶圆的表面不平坦而产生的光刻工艺的缺陷。在传统领域中，湿式晶圆清洁通常通过在晶圆上喷洒各种清洁化学溶剂，从而去除多余的残留物。当晶圆处于该晶圆清洁工艺中时，晶圆可以直接置于真空夹盘上，然后， 随着真空夹盘的旋转，多个喷嘴首先将化学溶剂喷洒到晶圆上。在碳和粘性的薄膜和颗粒溶解或者分解之后，化学溶剂将薄膜和颗粒从晶圆清除。在清洁工艺的最终步骤中，随着晶圆的旋转，喷洒去离子水，从而进行彻底清洁。然而，薄晶圆易碎，并且必须对其整个面积进行支撑，以防止不必要的损坏。一种保护薄晶圆的常见方法涉及使用粘性层来将薄晶圆暂时接合到平板上，从而利用晶圆框架 (frame)来防止薄晶圆横向移动。这样，我们期望，在薄晶圆接合到胶带层(tape layer)并且通过晶圆框架保护的时候清洁薄晶圆。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于清洁薄晶圆的器件，包括旋转夹盘，旋转夹盘包括圆形平板，沿着圆形平板的边缘具有至少三个延长件；至少三个固定卡具，安装在延长件上，其中，在第一位置中，每个固定卡具打开，而通过将固定卡具从第一位置转动到第二位置，每个固定卡具锁定；以及转动的传动轴，连接到圆形平板。其中，延长件为半椭圆形。其中，转动的传动轴通过电机驱动。其中，电机的速度处于500rpm和IOOOrpm之间，最大速度为大约2000rpm。其中，固定卡具进一步包括上部和底部。其中，当固定卡具处于第一位置时，底部在基本垂直于圆形平板的方向上延伸，上部从圆形平板的中心向外突出；当固定卡具处于第二位置时，上部从圆形平板的中心向内突出。其中，圆形平板的直径为大约400nm。该器件进一步包括一个附加延长件和一个附加固定卡具，其中，圆形平板的所有延长件沿着圆形平板的边缘设置，每个延长件都具有固定卡具。此外，还提供了一种用于清洁薄晶圆的系统，包括旋转夹盘，旋转夹盘包括圆形平板，沿着圆形平板的边缘具有至少三个延长件，配置为在圆形平板上容纳胶带层，胶带层具有第一直径；至少三个固定卡具，每个固定卡具都具有上部和底部，上部和底部安装在延长件上，其中，在第一位置中，每个固定卡具打开，而通过将固定卡具从第一位置转动到第二位置，每个固定卡具锁定；以及转动的传动轴，连接到圆形平板；以及晶圆框架，安装在旋转夹盘上，配置为固定胶带层。其中，晶圆框架为圆环形，圆环形具有外边缘和内边缘，外边缘具有外直径，内边缘具有内直径。其中，晶圆框架的外直径大于胶带层的直径，晶圆框架的内直径小于胶带层的直径。其中，当固定卡具锁定时，固定卡具的上部防止晶圆框架纵向移动。其中，当固定卡具锁定时，固定卡具的底部与晶圆框架的外边缘相接触，从而防止晶圆框架横向移动。该系统进一步包括胶带层区域，位于晶圆框架的内边缘和薄晶圆之间，薄晶圆安装在胶带层上，其中，胶带层区域无粘性。该系统进一步包括一个附加延长件和一个附加固定卡具，其中，圆形平板的所有延长件都沿着圆形平板的边缘设置，每个延长件都具有固定卡具。此外，还提供了一种用于清洁薄晶圆的系统，包括旋转夹盘，旋转夹盘包括圆形平板，沿着圆形平板的边缘具有至少三个延长件，配置为在圆形平板上容纳胶带层；至少三个固定卡具，每个固定卡具都具有上部和底部，上部和底部安装在延长件上，其中，在第一位置中，每个固定卡具打开，而通过将固定卡具从第一位置转动到第二位置，每个固定卡具锁定；以及转动的传动轴，连接到圆形平板；晶圆框架，安装在旋转夹盘上，配置为固定胶带层；杯体，具有内壁和外壁；至少三个喷嘴和至少三个导管，至少三个喷嘴固定在杯体的内壁，至少三个导管固定在杯体的外壁；化学溶剂喷嘴，置于杯体内和旋转夹盘上方；以及废弃化学品吸收体。其中，化学溶剂喷嘴包括第一导管和第二导管，第一导管提供加压化学溶剂，第二导管提供氮。其中，化学溶剂喷嘴进一步包括沟槽，在沟槽中，加压化学溶剂和氮混合。其中，废弃化学品吸收体置于胶带层上。其中，喷嘴提供空气、去离子水、表面活性剂以及上述的组合。附图说明为了更全面地理解本实施例及其优点，现在将结合附图所进行的以下描述作为参考，其中图1是薄晶圆清洁装置的立体图；图2A和图2B示出了根据实施例的用于清洁薄晶圆的旋转夹盘的立体图；图3A和图;3B示出了图2A中所示出的旋转夹盘和安装在用于清洁薄晶圆的旋转夹盘顶部的薄晶圆的顶视图；图4A示出了沿着图3A中所示的线A-A’的旋转夹盘的横截面图4B示出了沿着图;3B中所示的线B-B’的旋转夹盘的横截面图；图5A和图5B分别示出了当四个固定卡具(holding clamp)打开以及锁定时的旋转夹盘的顶视图；图5C和图5D分别示出了当四个固定卡具打开以及锁定时的固定卡具的放大立体图；图6示出了防止碳薄膜和颗粒留在胶带层上的方法；图7A是使用UV灯来降低胶带层区域的粘性强度的立体图；图7B是沿着图7A的线C_C’所得到的横截面图；图8示出了根据实施例的薄晶圆清洁工艺；图9A示出了化学溶剂喷嘴和废弃化学溶剂吸收体的立体图；以及图9B和图9C示出了图9A中所示的器件的相应部分的横截面图。除非另有说明，不同附图中对应的数字和符号指的是对应的部分。绘制附图以清晰示出各个实施例的有关方面，并且该附图没有必要按照比例绘制。具体实施例方式下面，详细讨论本专利技术优选实施例的制造和使用。然而，应该理解，本实施例提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的概念。所讨论的具体实施例仅仅示出了制造和使用本专利技术的具体方式，而不用于限制本专利技术的范围。将结合具体环境中的优选实施例进行描述本专利技术，即用于清洁薄晶圆的旋转夹盘。然而，本专利技术还可以应用到其他各种晶圆清洁工艺中。首先，参考图1，图1是薄晶圆清洁装置的立体图。薄晶圆清洁装置包括杯体100。 旋转夹盘120位于杯体100内。导管104固定到杯体100的外壁。导管104连接到喷嘴 124，该喷嘴IM穿过杯体壁，从而位于杯体100内。同样，导管106和导管108沿着导管104 的方向铺设。导管106和导管108分别连接到喷嘴1 和喷嘴128。三个喷嘴1对、1沈和 128固定到杯体100的内壁，并且置于旋转夹盘120上方。在实施例中，喷嘴124提供空气；喷嘴126提供加压的去离子水。喷嘴128起到混合分流管(mixing manifold)的作用，其中，当喷嘴1 打开时，去离子水和表面活性剂加压混合，并且以分散喷洒的形式进行直接喷洒。薄晶圆清洁装置进一步包括化学溶剂喷嘴 102。该化学溶剂喷嘴102置于旋转夹盘120上方。在实施例中，化学溶剂喷嘴102提供加压化学溶剂和氮，用于清洁薄晶圆。化学溶剂喷嘴102的详细工作方式将结合图9B进行描述。废弃化学品吸收体110置于旋转夹盘120上方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：林俞良，吴文进，林俊成，邱文智，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：