CN113634544A - 晶圆清洗机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种晶圆清洗机构，用于对晶圆进行清洗，所述晶圆的表面贴附有承载膜，包括：绷膜环、清洗槽及清洗支架；其中，所述清洗支架用于固定所述绷膜环，所述清洗槽位于所述绷膜环下方，所述承载膜贴附于所述绷膜环上，所述晶圆位于所述绷膜环的内环面内且所述晶圆的边缘与所述绷膜环的内环面之间具有间隙，所述晶圆朝向所述清洗槽并浸入所述清洗槽内的清洗液中。本发明在所述晶圆的清洗过程中，由于所述清洗液不接触所述承载膜的表面，从而避免所述清洗液与所述承载膜发生物理化学反应导致所述晶圆受污染，并保证了所述晶圆的清洗洁净度且工艺兼容性高。

Description

晶圆清洗机构
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆清洗机构。
背景技术
在传统后段封装，晶圆的切割、减薄、后续扩膜、贴片工艺通常需要将晶圆固定在蓝膜或UV膜上。在芯片和晶圆(C2W)的混合键合工艺中，传统后段封装的切割、减薄、扩膜、贴片工艺会对应转移到前段半导体制造工艺，在一些工艺后，需要对晶圆进行清洗，比如在晶圆切割后，需要对晶圆进行清洗去除晶圆表面切割时的残留物；在晶圆的一些临时键合后，也需要对晶圆进行清洗去除晶圆表面残留的键合胶等情况。而晶圆的清洗会涉及到有机溶剂清洗，甚至是多种有机溶剂的组合清洗，这给蓝膜或UV膜的耐溶剂性能带来了巨大的挑战。在晶圆采用有机溶剂清洗过程中，很有可能对蓝膜或UV膜造成损伤，并且有机溶剂会与蓝膜或UV膜产生化学反应污染晶圆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种晶圆清洗机构，避免在晶圆清洗过程中对晶圆产生污染。
为了达到上述目的，本发明提供了一种晶圆清洗机构，用于对晶圆进行清洗，所述晶圆的表面贴附有承载膜，包括：绷膜环、清洗槽及清洗支架；
其中，所述清洗支架用于固定所述绷膜环，所述清洗槽位于所述绷膜环下方，所述承载膜贴附于所述绷膜环上，所述晶圆位于所述绷膜环的内环面内且所述晶圆的边缘与所述绷膜环的内环面之间具有间隙，所述晶圆朝向所述清洗槽并浸入所述清洗槽内的清洗液中。
可选的，所述晶圆的厚度小于等于775um。
可选的，所述晶圆的部分厚度浸入所述清洗液中，以使所述承载膜与所述清洗液分离。
可选的，所述晶圆的重力小于所述承载膜对所述晶圆的黏着力。
可选的，所述承载膜的黏力为10N～16N。
可选的，所述清洗槽的槽壁的厚度小于所述晶圆的边缘与所述绷膜环的内环面之间具有的间隙。
可选的，所述晶圆的边缘与所述清洗槽的槽壁之间的距离为10mm～30mm。
可选的，所述承载膜包括UV膜或蓝膜。
可选的，所述清洗液为有机溶剂。
可选的，所述清洗支架的形状为环形，所述绷膜环固定在所述清洗支架的上方，所述清洗槽位于所述清洗支架的内环面内，且所述清洗槽的槽壁与所述清洗支架的内环面及所述绷膜环的内环面之间均具有间隙。
在本发明提供的晶圆清洗机构中，所述晶圆的表面贴附有所述承载膜，所述清洗支架用于固定所述绷膜环，所述清洗槽位于所述绷膜环下方，所述承载膜贴附于所述绷膜环上，所述晶圆位于所述绷膜环的内环面内且所述晶圆的边缘与所述绷膜环的内环面之间具有间隙，所述晶圆朝向所述清洗槽并浸入所述清洗槽内的清洗液中，所述晶圆被浸没的表面与所述清洗液反应，从而使所述晶圆得到清洗，在所述晶圆的清洗过程中，通过控制清洗液的容量，使所述清洗液不接触所述承载膜的表面，从而避免所述清洗液与所述承载膜发生物理化学反应导致所述晶圆受污染，并保证了所述晶圆的清洗洁净度且工艺兼容性高。
附图说明
图1为一种晶圆清洗机构的结构示意图；
图2为另一种晶圆清洗机构的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的晶圆清洗机构的结构示意图；
其中，附图标记为：
11、12、100-绷膜环；21、22、200-承载膜；31、32、300-晶圆；41、42-保护环；110-清洗支架；400-清洗槽。
具体实施方式
图1为一种晶圆清洗机构的结构示意图。请参考图1，所述晶圆清洗机构用于对晶圆31进行清洗，在所述晶圆31的表面贴附有承载膜21，所述晶圆清洗机构包括绷膜环11、保护环41及喷头(图中未示出)，所述承载膜21贴附于所述绷膜环11上，使所述晶圆31位于所述绷膜环11的内环面内，所述保护环41固定于所述承载膜21上且位于所述绷膜环11的内环面内，所述保护环41和所述晶圆31的边缘之间具有间隙，所述保护环41不接触所述晶圆31的边缘，防止对所述晶圆31的边缘造成损伤。在清洗所述晶圆31时，所述喷头喷出清洗液对所述晶圆31进行喷洗，由于所述保护环41和所述晶圆31之间具有间隙，所述清洗液会与所述承载膜21接触，而所述清洗液通常为有机溶剂，所述有机溶剂会与所述承载膜21发现物理化学反应从而污染所述晶圆31，影响所述晶圆31的清洗效果。
图2为另一种晶圆清洗机构的结构示意图。请参考图2，所述晶圆清洗机构用于对晶圆32进行清洗，在所述晶圆32的表面贴附有承载膜22，所述晶圆清洗机构包括绷膜环12、保护环42及喷头(图中未示出)，所述承载膜22贴附于所述绷膜环12上，使所述晶圆32位于所述绷膜环12的内环面内，所述保护环42呈倒L形，所述保护环42的一端固定于所述承载膜22上且位于所述绷膜环12的内环面内，所述保护环42的另一端覆盖所述晶圆32的边缘的部分表面，所述喷头喷出清洗液对所述晶圆32进行喷洗，防止在清洗所述晶圆32时所述清洗液与所述承载膜22接触，所述清洗液通常为有机溶剂，从而所述有机溶剂会与所述承载膜21发现物理化学反应从而污染所述晶圆31。但是由于所述保护环42的另一端覆盖所述晶圆32的边缘的部分表面，所述保护环42直接与所述晶圆32的边缘表面直接接触，存在损伤所述晶圆32的风险。
因此，本发明提供了一种晶圆清洗机构，所述晶圆的表面贴附有所述承载膜，所述清洗支架用于固定所述绷膜环，所述清洗槽位于所述绷膜环下方，所述承载膜贴附于所述绷膜环上，所述晶圆位于所述绷膜环的内环面内且所述晶圆的边缘与所述所述绷膜环的内环面之间具有间隙，所述晶圆朝向所述清洗槽并浸入所述清洗槽内的清洗液中，所述晶圆被浸没的表面与所述清洗液反应，从而使所述晶圆得到清洗，在所述晶圆的清洗过程中，通过控制清洗液的容量，使所述清洗液不接触所述承载膜的表面，从而避免所述清洗液与所述承载膜发生物理化学反应导致所述晶圆受污染，并保证了所述晶圆的清洗洁净度且工艺兼容性高。
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图3为本实施例提供的晶圆清洗机构的结构示意图。请参考图3，本实施例提供了一种晶圆清洗机构，用于对晶圆300进行清洗，所述晶圆300的表面贴附有承载膜200；所述晶圆清洗机构包括绷膜环100、清洗槽400及清洗支架110。
所述承载膜200贴附于所述绷膜环100上，所述承载膜200的尺寸小于所述绷膜环100的尺寸，即所述承载膜200的边缘位于所述绷膜环100的边缘内。在本实施例中，所述承载膜200包括UV膜或蓝膜，也可为其它具有粘性的胶带。所述承载膜200贴附于所述绷膜环100上后，从而使所述晶圆300与所述绷膜环100固定，所述晶圆300位于所述绷膜环100的内环面内，并且所述晶圆300的尺寸小于所述绷膜环100的内环面的尺寸，使得所述晶圆300的边缘与所述绷膜环100的内环面之间具有间隙，留出所述清洗槽400的位置。
所述清洗支架110用于固定所述绷膜环100并且支撑所述绷膜环100，所述清洗槽400位于所述绷膜环100的下方，同样也位于所述承载膜200和所述晶圆300的下方，所述晶圆300朝向所述清洗槽400。在本实施例中，所述清洗槽400的槽壁的厚度小于所述晶圆300的边缘与所述绷膜环100的内环面之间具有的间隙，所述清洗槽400的宽度大于所述晶圆300的尺寸，以能够容纳所述晶圆300，所述清洗槽400的高度小于所述清洗支架110的高度和所述绷膜环100的厚度总和，以使所述清洗槽400能够放置于所述承载膜200下。
在本实施例中，所述清洗支架110优选为环形，所述晶圆300的尺寸小于所述清洗支架110的内环面的尺寸，使得所述晶圆300的边缘与所述清洗支架110的内环面之间具有间隙，留出所述清洗槽400的位置。所述绷膜环100固定在所述清洗支架110的上方，所述绷膜环100的内环面可以与所述清洗支架110的内环面重合，所述绷膜环100的内环面也可以不与所述清洗支架110的内环面重合。所述清洗槽400也位于所述清洗支架110的内环面内，且所述清洗槽400的槽壁与所述清洗支架110的内环面及所述绷膜环100的内环面之间均具有间隙，便于取放所述清洗槽400。所述清洗支架110也可为其它结构，只要能够固定所述绷膜环100，并且所述清洗支架110需预留出放置所述清洗槽400的位置。
在本实施例中，所述晶圆300的厚度小于等于775um，所述承载膜200的黏力为10N～16N(牛顿)，且所述晶圆300的重力小于所述承载膜200的黏力，以避免在清洗时所述晶圆300脱落而造成所述晶圆300损坏。例如所述晶圆300的厚度小于等于775um，所述晶圆300的质量为125g，晶圆300得重力为1.2N，晶圆300的重力明显小于所述承载膜200的黏力，能够有效避免所述晶圆300脱落，使所述晶圆300能够牢固贴附于所述承载膜200的下表面。
在本实施例中，所述清洗槽400的形状优选为可为圆柱形，所述清洗槽400的内环面的尺寸大于所述晶圆300的尺寸，但不限于此，所述清洗槽400的形状也可为方形，所述清洗槽400的长和宽均大于所述晶圆300的尺寸。在本实施例中，所述晶圆300的边缘与所述清洗槽400的槽壁之间的距离可为10mm～30mm，以使所述清洗槽400的宽度大于所述晶圆300的尺寸，容纳所述晶圆300，但不限于此距离；例如所述晶圆300的尺寸为300mm，所述绷膜环100的内环面的尺寸为380mm，所述清洗槽400的内环面的尺寸可为320mm～360mm。
所述清洗槽400中盛放清洗液，所述晶圆300朝向所述清洗槽400时并浸入所述清洗槽400内的清洗液中进行清洗，在所述晶圆300浸入所述清洗槽400时，考虑所述承载膜200的黏力及形变使得所述晶圆300浸入所述清洗液中；在清洗时，所述晶圆300的部分厚度浸入所述清洗液中，以使所述承载膜300与所述清洗液分离。通过控制所述清洗液的容量，使所述清洗液不接触所述承载膜200的表面，从而避免所述清洗液与所述承载膜200发生物理化学反应导致所述晶圆300受污染；并且可以灵活控制所述清洗液的容量以控制所述晶圆300浸入所述清洗液的厚度，适用于不同厚度的晶圆进行清洗。在本实施例中，所述清洗液为有机溶剂，也可为其它易与所述承载膜200发生反应的溶液，以避免所述清洗液与所述承载膜200的表面接触；对于不同尺寸的晶圆300，可以适应性调整所述清洗槽400、所述清洗支架110、所述承载膜200及所述绷膜环100的尺寸，以适用各种尺寸的晶圆进行清洗，但需注意的是所述晶圆300的重力小于所述承载膜200对所述晶圆300的黏着力，以避免在清洗时所述晶圆300脱落而造成所述晶圆300损坏。
在本实施例中，所述晶圆300为单片晶圆，对于将两个及两个以上的晶圆键合之后形成的键合的晶圆结构，也可以采用本实施例提供的晶圆清洗机构对键合的晶圆结构进行清洗，具体是键合的晶圆结构的表面贴附有所述承载膜，所述承载膜贴附于所述绷膜环上，键合的晶圆结构朝向所述清洗槽并浸入所述清洗槽内的清洗液中进行清洗，在清洗时，所述承载膜与所述清洗液不接触，从而避免所述清洗液与所述承载膜发生物理化学反应导致键合的晶圆结构受污染，并保证了键合的晶圆结构的清洗洁净度。
在使用本实施例提供的所述晶圆清洗机构进行清洗时，可先将所述清洗槽400放置于所述清洗支架110中，然后在所述清洗槽400中盛放适量的清洗液，所述清洗液的容量以使清洗液能够浸没所述晶圆300的部分厚度，而不触碰所述承载膜200的表面的容量为准；然后将所述绷膜环100放置于所述清洗支架110上，晶圆300朝向所述清洗槽400时并浸入所述清洗槽400内的清洗液中进行清洗，所述晶圆300被浸没的表面与所述清洗液反应，从而使所述晶圆300得到清洗，在所述晶圆300的清洗过程中，由于所述清洗液不接触所述承载膜200的表面，从而避免所述清洗液与所述承载膜200发生物理化学反应导致所述晶圆300受污染，并保证了所述晶圆300的清洗洁净度，且工艺兼容性高。
综上，在本发明提供的晶圆清洗机构中，所述晶圆的表面贴附有所述承载膜，所述清洗支架用于固定所述绷膜环，所述清洗槽位于所述绷膜环下方，所述承载膜贴附于所述绷膜环上，所述晶圆位于所述绷膜环的内环面内且所述晶圆的边缘与所述绷膜环的内环面之间具有间隙，所述晶圆朝向所述清洗槽并浸入所述清洗槽内的清洗液中，所述晶圆被浸没的表面与所述清洗液反应，从而使所述晶圆得到清洗，在所述晶圆的清洗过程中，通过控制清洗液的容量，使所述清洗液不接触所述承载膜的表面，从而避免所述清洗液与所述承载膜发生物理化学反应导致所述晶圆受污染，并保证了所述晶圆的清洗洁净度且工艺兼容性高。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆清洗机构，用于对晶圆进行清洗，所述晶圆的表面贴附有承载膜，其特征在于，包括：绷膜环、清洗槽及清洗支架；
其中，所述清洗支架用于固定所述绷膜环，所述清洗槽位于所述绷膜环下方，所述承载膜贴附于所述绷膜环上，所述晶圆位于所述绷膜环的内环面内且所述晶圆的边缘与所述所述绷膜环的内环面之间具有间隙，所述晶圆朝向所述清洗槽并浸入所述清洗槽内的清洗液中。
2.如权利要求1所述的晶圆清洗机构，其特征在于，所述晶圆的厚度小于等于775um。
3.如权利要求1或2所述的晶圆清洗机构，其特征在于，所述晶圆的部分厚度浸入所述清洗液中，以使所述承载膜与所述清洗液分离。
4.如权利要求1所述的晶圆清洗机构，其特征在于，所述晶圆的重力小于所述承载膜对所述晶圆的黏着力。
5.如权利要求4所述的晶圆清洗机构，其特征在于，所述承载膜的黏力为10N～16N。
6.如权利要求1所述的晶圆清洗机构，其特征在于，所述清洗槽的槽壁的厚度小于所述晶圆的边缘与所述绷膜环的内环面之间具有的间隙。
7.如权利要求6所述的晶圆清洗机构，其特征在于，所述晶圆的边缘与所述清洗槽的槽壁之间的距离为10mm～30mm。
8.如权利要求1所述的晶圆清洗机构，其特征在于，所述承载膜包括UV膜或蓝膜。
9.如权利要求1所述的晶圆清洗机构，其特征在于，所述清洗液为有机溶剂。
10.如权利要求1所述的晶圆清洗机构，其特征在于，所述清洗支架的形状为环形，所述绷膜环固定在所述清洗支架的上方，所述清洗槽位于所述清洗支架的内环面内，且所述清洗槽的槽壁与所述清洗支架的内环面及所述绷膜环的内环面之间均具有间隙。
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