TWI253969B - Wafer planarization apparatus - Google Patents

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TWI253969B
TWI253969B TW091110660A TW91110660A TWI253969B TW I253969 B TWI253969 B TW I253969B TW 091110660 A TW091110660 A TW 091110660A TW 91110660 A TW91110660 A TW 91110660A TW I253969 B TWI253969 B TW I253969B
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inspection device
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thickness
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TW091110660A
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Kazuo Kobayashi
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Tokyo Seimitsu Co Ltd
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Description

1253969 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（1) 發明背景 發明領域 本發明相關於晶圓平面化裝置，尤其相關於用於半導 體晶圓的製造的晶圓平面化裝置，其中半導體晶圓的上面 未形成有任何晶片的反面被硏磨，硏磨的晶圓經由一薄片 而黏著在一晶圓框架上用以切塊，並且先前黏著在晶圓表 面上的保護薄片從晶圓被剝除。 相關技術的敘述 近年來，由於對I C卡的需求而必須有較薄的半導體 元件。在半導體元件的製造中，預定的電路圖型（晶片） 形成在半導體晶圓的正面上，然後半導體晶圓的反面由平 面化裝置或背面硏磨機硏磨，使得半導體晶圓變薄。因爲 平面化裝置是在以一固持部分固持上面形成有晶片的晶圓 的正面之下硏磨晶圓的反面，所以必須保護晶片與固持部 分隔離，並且一晶片保護薄片在硏磨過程之前黏著於晶圓 的正面。 反面已經被平面化裝置硏磨的晶圓被取出平面化裝置 且被運輸至一檢驗台，並且目視檢驗晶圓的厚度，裂縫等 。在檢驗台被判定爲具有充分品質的晶圓移動至晶圓框架 黏著台或框架安裝器，並且一晶圓框架經由一薄片而黏著 於晶圓。然後，保護薄片從晶圓被剝除。然後，晶圓與晶 圓框架一起被設定於切塊機的切割部分，且被切塊機的刀 片分成晶片。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 1253969 A7 B7 五、發明説明（2) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上所述，傳統上，平面化裝置，檢驗台，與框架安 裝器係分開地設置，並且操作員將在裝置之一處理過的晶 圓傳遞至另一裝置，使得處理系列（硏磨，檢驗，晶圓框 架的黏著，及保護薄片的剝除）被執行。 最近，提出設置一自動臂來將於平面化裝置硏磨的晶 圓運輸至框架安裝器，使得晶圓的硏磨過程，晶圓框架的 黏著過程，及保護薄片的剝除過程按順序被系統化。但是 ，傳統上被按順序系統化的晶圓平面化裝置並未設置有檢 驗台，使得有甚至是應被剔除的有缺陷晶圓也被運輸至框 架安裝器且被黏著於晶圓框架的問題。 例如，具有超過預定厚度的厚度的晶圓應回至平面化 裝置以再次被處理。但是，在不具有檢驗台的晶圓平面化 裝置中，甚至是過厚的晶圓也被黏著於晶圓框架。黏著於 晶圓框架的晶圓難以再次被處理，因此晶圓的良率劣化。 發明槪說 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 鑑於以上，本發明的目的爲提供一種晶圓平面化裝置 ，其中硏磨晶圓，檢驗晶圓，將晶圓黏著於框架，然後剝 除保護薄片的處理系列可被按順序系統化。 爲達成上述目的，本發明針對一種晶圓平面化裝置， 包含一處理部分，其經由黏著於晶圓的第一表面的保護薄 片而固持晶圓，且處理晶圓的第二表面；一檢驗裝置，其 檢驗已經被處理部分處理的晶圓；一框架黏著部分，其經 由薄片將框架黏著於已經被檢驗裝置檢驗的晶圓的第二表 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公着） 1253969 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（3) 面；一剝除部分，其從已經黏著有框架的晶圓剝除保護薄 片；及運輸裝置，其在處理部分’檢驗裝置，框架黏著部 分，與剝除部分之間運輸晶圓。 根據本發明，晶圓平面化裝置具有處理部分，框架黏 著部分，及保護薄片剝除部分，並且設置有將晶圓從處理 部分運輸至框架黏著部分及將晶圓從框架黏著部分運輸至 保護薄片剝除部分的運輸裝置，使得處理晶圓，將晶圓黏 著於框架，然後剝除保護薄片的系列可被按順序系統化。 晶圓平面化裝置另外設置有在處理部分與框架黏著部分之 間的檢驗處理過的晶圓的晶圓檢驗裝置，使得處理晶圓， 檢驗晶圓，將晶圓黏著於框架，然後剝除保護薄片的系列 可被按順序系統化。 較佳地，運輸裝置將已經被處理部分處理的晶圓運輸 至檢驗裝置；並且運輸裝置將已經被檢驗裝置接受的晶圓 運輸至框架黏著部分，且將已經被檢驗裝置剔除的晶圓運 輸至處理部分以重新處理晶圓。如此，晶圓平面化裝置可 增進晶圓的良率。 較佳地，檢驗裝置包含測量晶圓厚度的厚度測量裝置 ，並且檢驗裝置剔除厚度比預定厚度厚的晶圓。檢驗裝置 可包含目視檢驗晶圓是否破裂的目視檢驗裝置。 圖式簡要敘述 以下參考圖式說明本發明的本質以及其他目的及有利 點，在圖式中相同的參考數字在所有的圖中標示相同或類 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -6 - 1253969 A7 B7 五、發明説明（4) 似的部分。 圖1爲本發明的實施例的用於半導體晶圓的平面化裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 置的平面圖。 圖2爲顯示圖1中的背面硏磨機的結構的力體圖。 圖3爲顯示圖2中的背面硏磨機的結構的平面圖。 圖4爲顯示背面硏磨機的淸潔及測量厚度台的結構的 說明圖。 圖5爲顯示晶圓處理裝置的結構的平面圖。 圖6爲顯示圖5中的晶圓處理裝置的安裝部分的結構 的側視圖。 圖7爲顯示圖5中的晶圓處理裝置的保護薄片剝除部 分的結構的側視圖。 元件對照表 1 :晶圓平面化裝置 10:背面硏磨機 1 2 :本體 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 4 :卡匣收容台 16:對準台 18:粗硏磨台 2 0 :精硏磨台 2 2 :淸潔及厚度測量台 2 4 :卡匣 2 6 :晶圓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1253969 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（勻2 6 A :反面 2 6 B :正面 2 8 :運輸自動臂 3〇：樑件 3 2 :升降機 3 4 :馬蹄形臂 3 5 :固持墊 3 6 :連桿 3 8 :連桿 4 0 :連桿4 2 :樞軸 4 4 :樞軸 4 6 ··軸 4 8 :夾頭機台 5 0 :轉台 5 2 :夾頭機台 5 4 :夾頭機台 5 5 :固持墊 5 6 :杯形磨輪 5 8 :馬達 6 0 :罩殼 6 2 :磨輪移動單元 6 4 :杯形磨輪 6 6 :運輸臂 --. *----·裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 1253969 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（6) 6 8 :固持墊 6 8 A ·固持面 7〇：排水槽 7 2 :旋轉淸潔單元 7 4 :刷淸潔單元 7 6 :固持墊 7 8 :馬達 8 0 :心軸 8 2 :噴嘴 8 4 :刷件 8 6 :盤形板件 8 8 :馬達 9〇：心軸 9 2 :電容感測器 9 4 :進給螺桿單元 9 6 :紫外線（U V )照射單元 1 0 0 :晶圓處理裝置1 0 2 :本體 1 0 4 :晶圓運輸自動臂 1 0 6 :晶圓供應部分 1〇8 :框架黏著部分或安裝部分 1 1 0 :晶圓框架供應部分 112:剝除部分或保護薄片剝除部分 114:淸潔單元 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·裝·
、1T —»1· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 1253969 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（1) 1 1 6 :晶圓框架安裝座 1 1 8 :運輸自動臂 1 2 0 :運輸自動臂 1 2 2 :對準單元 1 2 4 :測量機台 1 2 6 :對準感測器 1 2 8 :夾頭機台 1 3 0 :臂 1 3 2 :固持墊 1 3 4 :移動體 1 3 6 :固持件 138:晶圓薄片黏著單元 1 4 0 :晶圓薄片切割單元 1 4 2 :導軌 1 4 4 :晶圓薄片供應滾筒 1 4 6 :晶圓薄片捲繞滾筒 1 4 8 :晶圓薄片壓製滾子 1 5〇：切割臂 1 5 1 :軸線 1 5 2 :切割器 1 5 4 ·活塞 1 5 6 :晶圓框架堆料器 1 5 8 :黏著薄片供應滾筒 1 6 0 :黏著薄片 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ··裝· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 1253969 A7 B7 五、發明説明（8) 1 6 2 :黏著薄片壓製滾子 164 :黏著薄片捲繞滾筒 1 6 6 :晶圓框架卡厘 A :箭頭 B :箭頭 C :箭頭 D :箭頭 F :晶圓框架 S :晶圓薄片 T :保護薄片 較佳實施例的詳細敘述 以下參考圖式詳細敘述本發明的晶圓平面化裝置的較 佳實施例。 圖1爲顯示根據本發明的實施例的晶圓平面化裝置1 的結構的平面圖。在晶圓平面化裝置1中，晶圓的硏磨過 程’晶圓的檢驗過程，將晶圓框架黏著於晶圓的過程，及 從晶圓剝除保護薄片的過程被按順序系統化。晶圓平面化 裝置1包含晶圓藉以被處理成爲具有大約3 0微米的厚度 的背面硏磨機1 〇，及晶圓框架被黏著於反面已經被硏磨 的晶圓且保護薄片從晶圓被剝除的晶圓處理裝置1 〇 〇。 如圖2及3所示，背面硏磨機1 0的本體1 2設置有 卡匣收容台1 4，對準台1 6，粗硏磨台1 8，精硏磨台 2 0 ’及淸潔及厚度測量台（相應於晶圓檢驗裝置及厚度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1253969 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（9) 測量裝置）2 2。 於卡匣收容台1 4，二卡匣2 4被可拆卸地設定，旅 且多個反面尙未被硏磨的晶圓2 6收容在這些卡匣2 4中 。晶圓2 6的每一個由運輸自動臂2 8固持，並且依序被 運輸至下一處理過程的對準台1 6。運輸自動臂2 8經由 升降器3 2從豎立在本體1 2處的樑件3 0懸吊。升降器 3 2連接於建立在樑件3 0中的進給螺桿單元（未顯示） 。升降器3 2由進給螺桿單元移動成使得運輸自動臂2 8 沿著樑件3 0於圖2及3中的箭頭A及B的方向移動。晶 圓2 6藉著運輸自動臂2 8的移動及操作在背面硏磨機 1 0中的一預設路線上被運輸。 運輸自動臂2 8爲常見的工業自動臂，並且包含晶圓 2 6藉此被抽吸固持的馬蹄形臂3 4，及三個連桿3 6， 3 8 ，及4 0。固持晶圓2 6的一對固持墊3 5被設置在 臂3 4的端部處。臂3 4的底座端部部分被支撐在可繞軸 線旋轉的連桿3 6處，並且臂3 4可藉著來自馬達（未顯 示）的驅動動力而繞連桿3 6的軸線旋轉。連桿3 6經由 樞軸4 2而可轉動地連接於連桿3 8，並且可藉著來自馬 達（未顯示）的驅動動力而繞樞軸4 2轉動。連桿3 8經 由樞軸4 4而可轉動地連接於連桿4 0 ，並且可藉著來自 馬達（未顯示）的驅動動力而繞樞軸4 4轉動。連桿4 0 經由軸4 6而連接於馬達（未顯示）的輸出軸，並且可藉 著馬達而繞連接於升降器3 2的升降器桿（未顯示）的軸 46轉動。於自動臂28，臂34及三個連桿3 6，38 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •I裝. 訂 |齡| 1253969 A7 B7 五、發明説明（1p (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ’及4 0的移動與馬達的旋轉及升降器3 2的升降器桿的 擴張及收縮移動一起被控制’使得卡匣2 4中的晶圓2 6 被固持墊3 5藉著抽吸而固持，被取出卡匣2 4 ，並且被 運輸至對準台1 6。 於對準台1 6 ，運輸自卡匣2 4的晶圓2 6根據形成 在晶圓2 6上的缺口或定向平坦部的位置而對準於預定位 置。已在對準台1 6處對準的晶圓2 6再次被運輸自動臂 2 8的固持墊3 5藉著抽吸而固持，並且被運輸至淨空的 夾頭機台4 8，然後藉著抽吸被固持在夾頭機台4 8的預 定位置處。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 夾頭機台4 8及具有與夾頭機台4 8相同功能的夾頭 機台5 2及5 4在繞轉台5 0的旋轉軸線的一圓上的規則 間隔處被配置在轉台5 0上。在圖2及3中，夾頭機台 5 2被定位在被固持的晶圓2 6被粗略硏磨的粗硏磨台 1 8處，而夾頭機台5 4被定位在被固持的晶圓2 6被精 細硏磨（在精硏磨及拋光到消失火花之下被處理）的精硏 磨台2 0處。夾頭機台4 8，5 2，及5 4分別連接於配 置在機台下方的馬達（未顯示）的心軸’並且藉著來自馬 達的驅動動力而旋轉。 表面（黏著在正面上的保護薄片的表面）藉著抽吸被 固持在夾頭機台4 8上的晶圓2 6的厚度在硏磨之前由厚 度計（未顯示）測量。厚度已經被測量的晶圓2 6藉著轉 台5 0於圖2及3中的箭頭C的方向的$專動而被定位在粗 硏磨台1 8處’並且晶圓2 6的反面被粗研:磨台1 8的杯 -13· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1253969 A7 B7 五、發明説明（1)1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 形磨輪5 6粗略硏磨。如圖1所示，杯形磨輪5 6連接於 馬達5 8的輸出軸（未顯示），而馬達5 8經由用來支撐 馬達5 8的罩殼6 0而附著於磨輪移動單元6 2。磨輪移 動單元6 2將杯形磨輪5 6與馬達5 8 一起上下移動，並 且杯形磨輪5 6藉著磨輪移動單元6 2的下降移動而壓在 晶圓2 6的反面上。晶圓2 6的反面如此地被粗略硏磨。 杯开^磨輪5 6的下降重（亦即杯形磨輪5 6的硏磨量）是 根據杯形磨輪5 6的預定參考位置及晶圓2 6的硏磨前厚 度被設定。硏磨量是根據如以下所述的於淸潔及厚度測量 台2 2被測量的晶圓2 6的硏磨後厚度以反饋被控制。 晶圓2 6的反面在粗硏磨台1 8處被粗略硏磨，杯形 磨輪5 6從晶圓2 6撤退’然後晶圓2 6的厚度由厚度計 (未顯示）測量。厚度已經被測量的晶圓2 6藉著轉台 5 0於箭頭C的方向的轉動而被定位在精硏磨台2 0處， 並且被圖3所示的精硏磨台2 0的杯形磨輪6 4精細硏磨 且拋光到消失火花。因爲精硏磨台2 0的結構類似於粗硏 磨台1 8的結構，所以省略詳細的敘述。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 晶圓2 6的反面在精硏磨台2 0處被精細硏磨，杯形 磨輪6 4從晶圓2 6撤退，然後晶圓2 6藉著轉台5 0於 箭頭C的方向的轉動而被運輸至圖2中的淨空夾頭機台 4 8的位置處。然後，晶圓2 6被設置在如圖4所示的運 輸臂6 6的端部處的盤形固持墊6 8固持。固持墊6 8包 含多孔狀構件，其具有直徑與晶圓2 6大致相同的固持面 6 8A。被固持在固持面6 8 A上的晶圓2 6藉著運輸臂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14 - 1253969 A7 B7 五、發明説明（作 6 6於圖2所示的箭頭D的方向的轉動而被運輸至淸潔及 厚度測量台2 2。 如圖2至4所示，淸潔及厚度測量台2 2包含具有配 置在排水槽7 0中的刷淸潔單元7 4及旋轉淸潔單元7 2 的淸潔部分，以及包含電容感測器9 2的厚度測量部分。 如圖4所示，刷淸潔單元7 4具有盤形板件8 6，並 且刷件8 4配置在板件8 6的上表面上。馬達8 8的心軸 9 0連接於板件8 6的底面。於刷淸潔單元7 4，刷件 8 4藉著馬達8 8而旋轉，並且壓在黏著在由運輸臂6 6 的固持墊6 8固持的晶圓2 6的正面2 6 B上的保護薄片 的表面上。如此，黏著在晶圓2 6上的保護薄片上的淤渣 等被移除。 旋轉淸潔單元7 2具有直徑與晶圓2 6大致相同的固 持墊7 6 ，並且馬達7 8的心軸8 0連接於固持墊7 6的 底面。噴射淸潔水的噴嘴8 2被設置在固持墊7 6上方。 於旋轉淸潔單元7 2，被固持在固持墊7 6上的晶圓2 6 藉著馬達7 8而旋轉，並且淸潔水從噴嘴8 2噴射在晶圓 2 6的反面2 6A上。如此，黏著在晶圓2 6的反面 2 6 A上的淤渣等被移除。 包含電容感測器9 2的厚度測量單元被配置在旋轉淸 潔單元7 2的上方。電容感測器9 2測量晶圓2 6的電容 以判定晶圓2 6的厚度，並且被配置成爲面對晶圓2 6的 反面2 6 A。電容感測器9 2是藉著進給螺桿單元9 4而 於被固持在固持墊7 6上的晶圓2 6的直徑方向移動。在 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _·!裝. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 1253969 A7 B7 五、發明説明（β (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 電容感測器9 2藉著進給螺桿單元9 4而移動之下’電容 感測器9 2在多個測量點處測量晶圓2 6的厚度。厚度資 訊從電容感測器9 2輸出至計算單元（未顯示）’並且晶 圓2 6的厚度由計算單元計算。在晶圚2 6的計算厚度大 於預定厚度的情況中，晶圓2 6由運輸臂6 6的固持墊 6 8固持，回至夾頭機台4 8上，並且再次以上述的程序 被硏磨。 以下說明上述的淸潔及厚度測量台2 2的操作。 已經被精細硏磨的晶圓2 6在如圖4所示的反面 2 6 A面向上之下被固持在夾頭機台5 4上，並且黏著在 晶圓2 6的正面2 6 B上的保護薄片藉著抽吸而被固持在 固持墊5 5上。在此狀態中，晶圓2 6的反面2 6 A由運 輸臂6 6的固持墊6 8固持，並且夾頭機台5 4的抽吸停 止。然後，運輸臂6 6轉動以將晶圓2 6運輸至淸潔及厚 度測量台2 2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於淸潔及厚度測量台2 2，晶圓2 6藉著抽吸而被固 持在固持墊6 8上，並且刷淸潔單元7 4的刷件8 4壓於 黏著在晶圓2 6的正面2 6 B上的保護薄片。然後，刷件 8 4旋轉，並且刷件8 4與晶圓2 6相對水平移動。如此 ，保護薄片的表面整個與刷件8 4接觸，並且黏著在保護 薄片上的淤渣等被完全洗去。 在保護薄片被淸潔之後，晶圓2 6藉著運輸臂6 6的 轉動移動而被傳遞至旋轉淸潔單元7 2。然後，晶圓2 6 的保護薄片藉著抽吸而被固持在旋轉淸潔單元7 2的固持 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） 1253969 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ______B7五、發明説明（# 墊7 6上。在此狀態中，淸潔水在晶圓2 6藉著馬達7 8 而旋轉之下從噴嘴8 2噴射在晶圓2 6的反面2 6 A上， 使得反面2 6 A被淸潔。在預定時間經過之後，淸潔水的 噴射停止而結束淸潔，並且晶圓2 6仍然旋轉以被乾燥。 在結束乾燥時，晶圓2 6的旋轉停止，並且晶圓2 6的厚 度如上所述地由電容感測器9 2測量。如此，完成於淸潔 及厚度測量台2 2的程序。 厚度已經被測量的晶圓2 6再次藉著抽吸而由運輸臂 6 6的固持墊6 8固持，並且被運輸至圖1的紫外線（ U V )照射單元9 6。晶圓2 6被配置在U V照射單元 9 6中的預定U V照射位置處，並且黏著在晶圓2 6的正 面2 6 B上的保護薄片的表面藉著吹送空氣而被乾燥。然 後’保護薄片被U V射線照射，使得由會被U V射線硬化 的樹脂製成的黏著劑硬化。如此，可輕易地將保護薄片從 晶圓2 6的正面2 6 B剝除。 然後，晶圓2 6藉著抽吸而由設置在圖5所示的晶圓 處理裝置1 0 0的本體1 〇 2處的晶圓運輸自動臂1 〇 4 固持，並且晶圓2 6被運輸至晶圓處理裝置1 0 0。 晶圓處理裝置1 0 0包含晶圓供應部分1 0 6 ，框架 黏著部分或安裝部分1 〇 8，晶圓框架供應部分1 1 〇， 剝除部分或保護薄片剝除部分1 1 2，淸潔單元1 1 4， 晶圓框架安裝座116，以及運輸自動臂118及120 〇 晶圓供應部分1 0 6包含對準單元1 2 2及晶圓運輸 本紙張尺度適用中國國家榡準（CMS ) A4規格（210X297公釐） -17 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1253969 A7 --Ξ 五、發明説明（1戶 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 自動臂1 0 4。對準單元1 2 2將要被運輸至安裝部分 1 0 8的晶圓2 6對準。對準單元1 2 2包含測量機台 1 2 4及對準感測器1 2 6。固持在測量機台1 2 4上的 晶圓2 6旋轉，並且形成在晶圓2 6上的缺口或定向平坦 部的位置及晶圓2 6的中心位置由對準感測器1 2 6判定 。然後，晶圓2 6根據判定結果被對準。更明確地說，測 量機台1 2 4旋轉成使得形成在晶圓2 6上的缺口或定向 平坦部面向預定方向，然後晶圓2 6被晶圓運輸自動臂 1 0 4運輸至安裝部分1 〇 8的夾頭機台1 2 8上，使得 晶圓2 6的中心裝配在夾頭機台1 2 8的中心上。 晶圓運輸自動臂1 0 4將晶圓2 6從U V照射單元 9 6運輸至對準單元1 2 2，以及從對準單元1 2 2運輸 至安裝部分1 0 8的夾頭機台1 2 8。晶圓運輸自動臂 1 0 4爲常見的工業自動臂，並且包含臂1 3 0及設置在 臂1 3 0的端部部分處的固持墊1 3 2。晶圓2 6藉著抽 吸而由固持墊1 3 2固持以被運輸。 於安裝部分1 0 8，固持在夾頭機台1 2 8上的晶圓 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 6經由晶圓薄片S而安裝在用於切塊的晶圓框架F上。 更明確地說，晶圓2 6黏著.於黏著在晶圓框架F上的晶圓 薄片S。如圖6所示，安裝部分1 0 8包含移動體1 3 4 ’固持件1 3 6 ，晶圓薄片黏著單元1 3 8，及晶圓薄片 切割單元1 4 0。 移動體1 3 4可滑動地配置在導軌1 4 2 (導軌 1 4 2之一'威不在圖6中）上’並且藉者進給單兀（未顯 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1253969 A7 B7 五、發明説明（作 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 示）例如進給螺桿機構及缸筒而在導軌1 4 2上移動，使 得移動體1 3 4可在一預定晶圓框架接收位置與設定在夾 頭機台1 2 8上方的一安裝位置之間來回移動。固持件 1 3 6被配置在移動體1 3 4上以固持晶圓框架F。 晶圓薄片黏著單元1 3 8及晶圓薄片切割單元1 4 0 被配置在移動體1 3 4上。晶圓薄片黏著單元1 3 8包含 供一長度的晶圓薄片S捲繞在上面的晶圓薄片供應滾筒 1 4 4，捲繞從晶圓薄片供應滾筒1 4 4捲出的晶圓薄片 S的晶圓薄片捲繞滾筒1 4 6 ，及將晶圓薄片S壓及黏著 在晶圓2 6以及晶圓框架F的上表面上的晶圓薄片壓製滾 子1 4 8。晶圓薄片切割單元1 4 0包含可繞軸線1 5 1 旋轉及直立移動的切割臂1 5 0，及設置在切割臂1 5 0 的端部處的切割器1 5 2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以下說明上述的安裝部分1 0 8的操作。安裝部分 1〇8於一開始被定位在晶圓框架接收位置處，並且晶圓 框架F從晶圓框架供應部分1 1 0供應至安裝部分1 〇 8 ，而在安裝部分1 0 8上，晶圓框架F被裝載在固持件 1 3 6 上。 然後，移動體1 3 4移動至在圖6中以交替的長線及 二短線段代表的安裝位置。在此狀態中，由固持件1 3 6 固持的晶圓框架F的中心裝配在固持在夾頭機台1 2 8上 的晶圓2 6的中心上。 然後，夾頭機台1 2 8藉著空氣缸筒單元的活塞 1 5 4的伸出而向上移動至預定黏著位置。在此狀態中， -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1253969 A7 B7 五、發明説明（ 晶圓2 6的反面（上表面）與晶圓框架F的上表面齊平。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次，晶圓薄片壓製滾子1 4 8向下移動預定量，使 得晶圓薄片S被壓在晶圓框架F上。然後，晶圓薄片壓製 滾子1 4 8沿著晶圓框架F的上表面移動，使得晶圓薄片 S黏著於晶圓2 6的上表面（反面）以及晶圓框架f的上 表面上。 然後，切割臂1 5 0向下移動預定量，使得切割器 1 5 2的邊緣壓向晶圓框架F的上表面，並且切割臂 1 5 0繞軸線1 5 1旋轉。黏著在晶圓框架F上的晶圓薄 片S的多餘周邊部分如此地被切割器1 5 2切除。 在切割時，切割臂1 5 0向上移動預定量，並且晶圓 薄片壓製滾子1 4 8回至其原始位置。然後，晶圓薄片捲 繞滾筒1 4 6被驅動來捲起多餘的晶圓薄片S。在夾頭機 台1 2 8對晶圓2 6的抽吸停止之後，夾頭機台1 2 8向 下移動預定量至預定等候位置。 如此，完成將晶圓2 6安裝在晶圓框架F上的程序， 並且移動體1 3 4回至晶圓框架接收位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 晶圓框架供應部分1 1 0將晶圓框架F供應至位在晶 圓框架接收位置處的安裝部分1 0 8的固持件1 3 6。如 圖5所示，晶圓框架供應部分1 1 0包含堆疊及儲存有多 個晶圓框架F的晶圓框架堆料器156，以及將晶圓框架 F運輸至位在晶圓框架接收位置處的安裝部分1 0 8的固 持件1 3 6的晶圓框架供應自動臂（未顯示）。 保護薄片剝除部分1 1 2將保護薄片T從安裝於晶圓 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） 1253969 A7 B7
五、發明説明（1)B (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 框架F的晶圓2 6的正面剝除。於圖7的保護薄片剝除部 分112，黏著薄片160在黏著薄片160的黏著表面 面向下的狀態中從黏著薄片供應滾筒1 5 8捲出，並且黏 著薄片1 6 0藉著黏著薄片壓製滾子1 6 2而被壓及黏著 於在晶圓2 6的正面上的保護薄片T的上表面。然後，黏 著薄片1 6 0被黏著薄片捲繞滾筒1 6 4捲起，使得保護 薄片T從晶圓2 6的正面被剝除。 圖5中的淸潔單元114以噴射及擦洗來淸潔保護薄 片T已經被剝除的晶圓2 6的正面。亦即，晶圓2 6藉著 抽吸而被固持在設置於淸潔容器中的轉台上，並且在被旋 轉之下以噴射淸潔水來洗淸。然後，一旋轉刷件壓於旋轉 的晶圓2 6的正面，使得晶圓2 6被擦洗。然後，淸潔水 在晶圓2 6正旋轉之下以低壓力噴射在晶圓2 6上，使得 晶圓2 6以低壓噴射被淸潔。然後，淸潔水在晶圓2 6正 旋轉之下噴射在晶圓2 6上，使得晶圓2 6被洗淸，並且 空氣在晶圓2 6正旋轉之下噴射在晶圓2 6上，使得晶圓 2 6藉著旋轉而被乾燥。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可儲存多個上面安裝有晶圓2 6的晶圓框架F的晶圓 框架卡匣1 6 6被設定在晶圓框架安裝座1 1 6上。 運輸自動臂1 1 8將晶圓框架F從位在晶圓框架接收 位置處的安裝部分1 0 8的固持件1 3 6取出，翻轉晶圓 框架F，並且將晶圓框架F運輸至保護薄片剝除部分 112。因爲運輸自動臂118爲常見的工業自動臂，且 運輸自動臂1 1 8的詳細結構爲已知的，所以省略其敘述 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1253969 A7 ____B7 _ 五、發明説明（作 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 運輸自動臂1 2 0將晶圓框架F從保護薄片剝除部分 1 1 2運輸至淸潔單元1 1 4。運輸自動臂1 2 0也將晶 圓框架F從淸潔單元1 1 4取出，並且將晶圓框架F放入 設定在晶圓框架安裝座1 1 6上的晶圓框架卡匣1 6 6。 運輸自動臂1 2 0爲與運輸自動臂1 1 8相同的常見的工 業自動臂。 如上所說明的，此實施例的晶圓平面化裝置1具有背 面硏磨機1 0，安裝部分1 0 8，及保護薄片剝除部分 1 1 2，並且設置有將晶圓2 6從背面硏磨機1 0運輸至 安裝部分1 0 8的運輸臂6 6，及將晶圓2 6從安裝部分 1 0 8運輸至保護薄片剝除部分1 1 2的運輸自動臂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1 8。因此，硏磨晶圓反面，將晶圓黏著於晶圓框架， 然後從晶圓剝除保護薄片的處理過程系列可在晶圓平面化 裝置中被按順序系統化。此實施例的晶圓平面化裝置1另 外設置有在背面硏磨機1 〇與安裝部分1 〇 8之間的厚度 測量單元，其中電容感測器9 2測量反面已經被硏磨的晶 圓2 6的厚度，使得硏磨晶圓反面，測量晶圓厚度，將晶 圓黏著於晶圓框架，然後從晶圓剝除保護薄片的處理過程 系列可被按順序系統化。 在此實施例的晶圓平面化裝置1中，如果由電容感測 器9 2所測量的晶圓2 6的厚度大於預定厚度，則晶圓 2 6藉著運輸臂6 6的固持墊6 8而回至夾頭機台4 8且 再次被硏磨。如此，可增進晶圓的良率。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) (21〇><297公釐) :22 -' ' 1253969 A7 __ B7
五、發明説明（2P (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 在此實施例中，電容感測器9 2被應用成爲晶圓厚度 的測量裝置，但是可使用任何其他測量晶圓厚度的裝置來 取代電容感測器9 2。在此實施例中，電容感測器9 2在 晶圓2 6上方移動以測量晶圓2 6的厚度，但是可使用電 容感測器9 2被固定且在晶圓2 6藉著運輸臂6 6而在電 容感測器9 2上方被運輸之下測量晶圓2 6的厚度的另一 種結構。 在此實施例中，厚度測量單元被應用成爲晶圓檢驗裝 置，但是晶圓檢驗裝置不受限於厚度測量單元。包含照相 機以取得影像來目視檢驗晶圓是否破裂的目視檢驗裝置可 被使用來取代厚度測量單元或是於厚度測量單元以外被額 外使用。取代目視檢驗裝置，可讓晶圓2 6的外觀被目視 檢驗的窗口等可被設置於晶圓平面化裝置1。 但是，應暸解本發明不受限於所揭示的特定形式，本 發明涵蓋落在由附隨的申請專利範圍所界定的本發明的精 神及範圍內的所有修正，替代性構造，及等效物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1253969 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1 _ 一種晶圓平面化裝置（1 )，包含： 一處理部分（1 0 )，其經由黏著於一晶圓（2 6 ) 的一第一表面（2 6 B )的一保護薄片（T )而固持該晶 _(26)，且處理該晶圓（26)的一第二表面（ 2 6 A )； 一檢驗裝置（2 2 )，其檢驗已經被該處理部分（ 1 0 )處理的該晶圓（2 6 ); 一框架黏著部分（1 0 8 )，其經由一薄片（S )將 一框架（F )黏著於已經被該檢驗裝置（2 2 )檢驗的該 晶圓（26)的該第二表面（26A) ’ 一剝除部分（1 1 2 )，其從已經黏著有該框架（F )的該晶圓（2 6 )剝除該保護薄片（τ ) •’及 一運輸裝置（66，118)，其在該處理部分（ 10)，該檢驗裝置（2 2 ) ’該框架黏著部分（1 〇 8 )，與該剝除部分（1 1 2 )之間運輸該晶圓（2 6 )。 2 ·如申請專利範圍第1項所述的晶圓平面化裝置（ 1 )，其中 該運輸裝置（6 6，1 1 8 )將已經被該處理部分（ 1 0 )處理的晶圓（2 6 )運輸至該檢驗裝置（2 2 ); 且 該運輸裝置（6 6，1 1 8 )將已經被該檢驗裝置（ 2 2 )接受的晶圓（2 6 )運輸至該框架黏著部分（ 10 8)，且將已經被該檢驗裝置（2 2 )剔除的晶圓（ 2 6 )運輸至該處理部分（1 〇 )以重新處理該晶圓（ 本紙張尺度國國家標準（Ins ) A4規格（210X297公ϋ '' -24- (請先閱讀背面之注意事項再填β頁) -裝· 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1253969 s D8 六、申請專利範圍 2 2 6)。 3 .如申請專利範圍第1項或第2項所述的晶圓平面 化裝置（1 )，其中該檢驗裝置（2 2 )包含測量該晶圓 (2 6 )的厚度的一厚度測量裝置（9 2 )，並且該檢驗 裝置（2 2 )剔除厚度比一預定厚度厚的晶圓（2 6 )。 4 .如申請專利範圍第1項或第2項所述的晶圓平面 化裝置（1 )，其中該檢驗裝置（2 2 )包含目視檢驗該 晶圓（2 6 )是否破裂的一目視檢驗裝置（2 2 )。 (請先閱讀背面之注意事項再填頁) -裝· 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25-
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