TWM629553U - 應用於晶圓肥邊去除之膠膜 - Google Patents

Abstract

本創作為有關一種應用於晶圓肥邊去除之膠膜，包括：一膠膜捲，其包括一出料側、一收料側及一應用段，於該應用段中切割形成有一容置孔，且其所切割出且呈圓形之一裁切廢料予以移除；一工作平台，於其表面定位有一晶圓，而該工作平台底側透過一預設動力裝置及一升降推桿推升並使該晶圓穿置於該容置孔中形成定位；一塗刀，位於該晶圓一側邊緣上方並以水平方向朝著該晶圓另一側移動，直到該塗刀之塗布液完全覆蓋於該晶圓表面後停止，且於該晶圓表面及該應用段表面形成有一未固化塗布層；一真空腔蓋，罩覆於該工作平台上，並對腔蓋內部進行抽真空並形成加速乾燥狀態，以使該未固化塗布層快速形成一已固化塗布層後，以使該應用段表面殘留有一塗布廢料，且於該晶圓表面保留該已固化塗布層，以形成該晶圓表面之肥邊現象大幅降低構造。

Description

應用於晶圓肥邊去除之膠膜

本創作係提供一種應用於晶圓肥邊去除之膠膜，尤指一種於晶圓之邊緣圍設有膠膜捲之應用段，透過呈一字型塗刀同時塗覆應用段之部分區域及晶圓表面以形成未固化塗布層，並利用膠膜捲之應用段破除晶圓於邊緣之表面張力，再透過真空腔蓋之抽真空過程來使未固化塗布層快速形成已固化塗布層，續透過工作平台之升降來分離晶圓與膠膜捲，以確保晶圓表面塗布層厚度統一，即可防止晶圓表面之肥邊現象。

按，晶圓上薄膜塗布常見技術為旋轉塗布(Spin Coatin)，而旋轉塗布優點在於：可以得到極薄且膜厚均勻度極佳的塗布層。但旋轉塗布亦存在有其缺點：在於難以製作出厚膜。而原因在於旋轉時中心處與外圈的旋轉速度差異頗大，故導致難以得到厚且均勻的塗布膜層。更進一步來瞭解，於塗料塗布尚薄時，塗料層大部分都會透過表面張力與晶圓表面緊密黏著；但於塗料塗布形成厚膜時，雖然塗料底層同樣受到表面張力與晶圓表面緊密黏著，但塗料上層將受到離心力而向外滑動。因此，晶圓採用旋轉塗布時，因中心與外圈的離心力不同，故隨著旋轉速度的變化，導致難以得到均勻的厚膜。

承上述，塗料在晶圓最外圈邊緣受到的表面張力影響尤為 嚴重，已經甩到最外圈位置塗料受到晶圓邊緣表面張力影響而不易被離心力甩掉，所以塗料堆積在晶圓外圈邊緣效應會更加嚴重。為了得到較厚且均勻的塗層，需要預塗更多的塗料在晶圓上並慢速旋轉，以達到預期的膜厚均勻度，甚至需要透過複數次的旋轉塗布製程來達到較厚且均勻的塗層之目的，但是於製程中所浪費的材料會更為增加。

關於上述晶圓採用旋轉塗布製程的種種缺失，有待從事此行業者加以研發改進。

故，創作人有鑑於上述之問題與缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，始設計出此種應用於晶圓肥邊去除之膠膜的創作誕生。

本創作之主要目的在於提供一種應用於晶圓肥邊去除之膠膜，包括：一膠膜捲，其包括一出料側、一收料側及一應用段，於該應用段中切割形成有一容置孔，且其所切割出且呈圓形之一裁切廢料予以移除；一工作平台，於其表面定位有一晶圓，而該工作平台底側透過一預設動力裝置及一升降推桿推升並使該晶圓穿置於該容置孔中形成定位；一塗刀，位於該晶圓一側邊緣上方並以水平方向朝著該晶圓另一側移動，直到該塗刀之塗布液完全覆蓋於該晶圓表面後停止，且於該晶圓表面及該應用段表面形成有一未固化塗布層；一真空腔蓋，罩覆於該工作平台上，並對腔蓋內部進行抽真空並形成加速乾燥狀態，以使該未固化塗布層快速形成一已固化塗布層後，以使該應用段表面殘留有一塗布廢料，且於該晶圓表面保留該已固化塗布層，以形成該晶圓表面之肥邊現象大幅降低構造。藉由 前述晶圓之邊緣圍設有膠膜捲之應用段，透過呈一字型塗刀同時塗覆應用段之部分區域及晶圓表面以形成未固化塗布層，並利用膠膜捲之應用段破除晶圓於邊緣之表面張力，再透過真空腔蓋之抽真空過程來使未固化塗布層快速形成已固化塗布層，續透過工作平台之升降來分離晶圓與膠膜捲，以確保晶圓表面塗布層厚度統一，即可防止晶圓表面之肥邊現象，同時，膠膜捲係為一種成本較低之抛棄式耗材，故不需利用溶劑來做清潔處理，也正因缺少清潔的流程，而可使晶圓肥邊去除之生產程序速度加快，有利於晶圓的製造時間大幅縮短。

本創作之另一目的在於該預設動力裝置係指具有供氣設備之一氣壓缸、具有供油設備之一油壓缸或一馬達，且於該氣壓缸、該油壓缸或該馬達中設有可做往復伸縮之升降推桿。

本創作之再一目的在於該晶圓表面所形成之該已固化塗布層係指一光阻層或一絕緣層，而構成該絕緣層材料係為一聚醯亞胺。

本創作之再一目的在於該預設裁切治具係指一雷射模組、一圓形切刀或一熱熔切割裝置，而該預設吸附治具係指具有真空吸附力之一吸盤。

本創作之再一目的在於該塗刀與該噴嘴係呈一字型外觀。

1:膠膜捲

10:容置孔

11:出料側

12:收料側

13:應用段

14:裁切廢料

15:吸附治具

2:晶圓

3:工作平台

31:升降推桿

4:塗刀

41:噴嘴

42:塗布液

43:未固化塗布層

44:已固化塗布層

45:塗布廢料

5:真空腔蓋

51:管體

61:提供一膠膜捲，於其出料側及收料側之間具有攤平之一應用段，於該應用段中形成有利用一預設裁切治具所切割出且呈圓形之一容置孔，且其所切割出且呈圓形之一裁切廢料透過一預設吸附治具移除

62:提供定位於一工作平台上之一晶圓，驅使該工作平台上升以使該晶圓穿置於該膠膜捲之該容置孔中形成定位

63:驅動位於該晶圓一側邊緣上方之一塗刀以水平方向朝著該晶圓另一側移動，直到該塗刀之塗布液完全覆蓋於該晶圓表面後停止，且於該晶圓表面及該應用段表面形成有一未固化塗布層

64:驅動一真空腔蓋自一預設位置移動對位於該晶圓及該應用段上方後向下罩覆於該工作平台上，並對腔蓋內部進行抽真空並形成加速乾燥狀態，以使該未固化塗布層快速形成一已固化塗布層後，移動該真空腔蓋回歸至該預設位置

65:驅使該工作平台下降至原來位置，以使該應用段表面殘留有一塗布廢料，且於該晶圓表面保留該已固化塗布層，以形成該晶圓表面之肥邊現象大幅降低構造

〔第1圖〕係為本創作於工作平台上設有膠膜捲之示意圖。

〔第2圖〕係為本創作於膠膜捲中切割出一容置孔之示意圖。

〔第3圖〕係為本創作利用吸附治具將裁切廢料移除之示意圖。

〔第4圖〕係為本創作將晶圓穿置於容置孔前之示意圖。

〔第5圖〕係為本創作將晶圓穿置於容置孔後之示意圖。

〔第6圖〕係為本創作晶圓一側邊緣上方設有塗刀之示意圖。

〔第7圖〕係為本創作塗刀由晶圓一側朝向另一側塗布前之示意圖。

〔第8圖〕係為本創作塗刀由晶圓一側朝向另一側塗布後之示意圖。

〔第9圖〕係為本創作真空腔蓋罩覆於工作平台前之示意圖。

〔第10圖〕係為本創作真空腔蓋罩覆於工作平台後之示意圖。

〔第11圖〕係為本創作透過工作平台下降以使晶圓與膠膜捲分離之示意圖。

〔第12圖〕係為本創作應用於晶圓肥邊之去除步驟流程圖。

為達成上述目的及功效，本創作所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本創作之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第1至11圖所示，各為本創作於工作平台上設有膠膜捲之示意圖、於膠膜捲中切割出一容置孔之示意圖、利用吸附治具將裁切廢料移除之示意圖、晶圓穿置於容置孔前之示意圖、晶圓穿置於容置孔後之示意圖、晶圓一側邊緣上方設有塗刀之示意圖、塗刀由晶圓一側朝向另一側塗布前之示意圖、塗刀由晶圓一側朝向另一側塗布後之示意圖、真空腔蓋罩覆於工作平台前之示意圖、真空腔蓋罩覆於工作平台後之示意圖及透過工作平台下降以使晶圓與膠膜捲分離之示意圖，由圖中可清楚看出本創作晶圓肥邊去除裝置主要包括：膠膜捲1、晶圓2、工作平台3、塗刀4、 真空腔蓋5，而各組件之連接關係與詳細結構如下：

該膠膜捲1(Dummy Film)包括一出料側11與一收料側12，於該出料側11與該收料側12之間具有攤平之一應用段13，於該應用段13中形成有利用一預設裁切治具(圖中未示)所切割出且呈圓形之一容置孔10，且其所切割出且呈圓形之一裁切廢料14透過一預設吸附治具15移除。前述該預設裁切治具係指一雷射模組、一圓形切刀或一熱熔切割裝置，而該預設吸附治具15係指具有真空吸附力之一吸盤。

一工作平台3，於其表面透過真空吸附技術定位有一晶圓2，而該工作平台3底側設有連接於一預設動力裝置(圖中未示)的一升降推桿31，該預設動力裝置驅動該升降推桿31上升並使該晶圓2穿置於該膠膜捲1之該容置孔10中形成定位。

該塗刀4具有供一塗布液42流出之一噴嘴41，且該塗刀4與其噴嘴41係呈一字型外觀，且塗布液42亦以一字型朝向一預設方向移動進行塗布，而較佳的實施例為一字型之塗布液42之長度略大於晶圓2之圓形直徑，且初始位置在該晶圓2一側邊緣上方，並以水平方向朝著該晶圓2另一側移動，直到該塗布液42完全覆蓋於該晶圓2表面後停止，且於該晶圓2表面及該應用段13表面形成有一未固化塗布層43。

該真空腔蓋5自一預設位置(圖中未示)移動對位於該晶圓2及該應用段13上方後向下罩覆於該工作平台3上，並對腔蓋內部進行抽真空並形成加速乾燥狀態，並透過該真空腔蓋5所設置一管體51將氣體向外部排出，以使該未固化塗布層43快速形成一已固化塗布層44後，移動該真空腔蓋5回歸至該預設位置，並驅動該升降推桿31以使該工作平台3下降至 原來位置，以使該應用段13表面殘留有一塗布廢料45，且於該晶圓2表面保留該已固化塗布層44並移至下一加工站做後續處理，以形成該晶圓2表面之肥邊現象大幅降低構造。前述具有塗布廢料45之應用段13之後續處理為：將膠膜捲1由出料側11朝向收料側12方向捲動，並使具有塗布廢料45之應用段13被捲收於收料側12內部，同時由出料側11所移出未使用過之應用段13置於工作平台3上方，並等待下一片待加工晶圓2置入工作平台3上且重覆執行所有工序。

上述膠膜捲1為了提升塗布液42附著性及固化成膜之特性，而有前置處理程序，具體做法為將電漿(Plasma)、電暈或改質劑利用物理性製程附著於膠膜捲1表面。除此之外，可透過超聲波震盪吸除或黏塵輪沾附方式去處理膠膜捲1表面不潔物或髒污，於髒污去除過程中，膠膜捲1可能受到機構摩擦、分離或空氣流動摩擦而產生靜電，所以需於預設清潔機構(圖中未示)上配置靜電消除裝置(例如：吹氣式靜電消除器或光照輻射式靜電消除器)，即可中和膠膜捲1表面所殘留靜電，同時，膠膜捲1係為一種成本較低之抛棄式耗材，故不需利用溶劑來做清潔處理，也正因缺少清潔的流程，而可使晶圓肥邊去除之生產程序速度加快，有利於晶圓的製造時間大幅縮短。

上述該預設動力裝置係指具有供氣設備之一氣壓缸、具有供油設備之一油壓缸或一馬達，且於該氣壓缸、該油壓缸或該馬達中設有可做往復伸縮之該升降推桿31，但前述氣壓缸、油壓缸或馬達之動力裝置僅為舉例，而其他形式可配合升降推桿31產生往復動作之動力裝置，亦在本創作的保護範圍內。

上述該晶圓2表面所形成之該已固化塗布層44係指可藉由紫外線照射固化之一光阻層或一絕緣層，而構成該絕緣層材料係為一聚醯亞胺(Polymide，PI)。

根據上述第1至11圖所揭露應用於晶圓肥邊去除之膠膜，並請參閱第12圖所示，係為本創作應用於晶圓肥邊之去除步驟流程圖，包括有下列步驟：

步驟61：提供一膠膜捲，於其出料側及收料側之間具有攤平之一應用段，於該應用段中形成有利用一預設裁切治具所切割出且呈圓形之一容置孔，且其所切割出且呈圓形之一裁切廢料透過一預設吸附治具移除。

步驟62：提供定位於一工作平台上之一晶圓，驅使該工作平台上升以使該晶圓穿置於該膠膜捲之該容置孔中形成定位，而工作平台係透過真空吸附技術將晶圓進行定位。

步驟63：驅動位於該晶圓一側邊緣上方之一塗刀以水平方向朝著該晶圓另一側移動，直到該塗刀之塗布液完全覆蓋於該晶圓表面後停止，且於該晶圓表面及該應用段表面形成有一未固化塗布層。

步驟64：驅動一真空腔蓋自一預設位置移動對位於該晶圓及該應用段上方後向下罩覆於該工作平台上，並對腔蓋內部進行抽真空並形成加速乾燥狀態，以使該未固化塗布層快速形成一已固化塗布層後，移動該真空腔蓋回歸至該預設位置。

步驟65：驅使該工作平台下降至原來位置，以使該應用段表面殘留有一塗布廢料，且於該晶圓表面保留該已固化塗布層，以形成該晶圓表面之 肥邊現象大幅降低構造。

本創作之較為詳細動作流程在於：膠膜捲1透過捲對捲(Roll to Roll)或單薄片(Sheet)方式供料，雖然上述未提出單薄片的實施例，但此簡易的實施變化應納入本創作的保護範圍內。而膠膜捲1透過真空吸附方式定位於晶圓2製程預定位置，透過雷射模組、一圓形切刀或一熱熔切割裝置之預設裁切治具在應用段13上切割出一容置孔10(圓形缺口)，而容置孔10等於或略小於晶圓2尺寸，而切割下來的廢膜透過預設吸附治具15(例如：具有真空吸附力之吸盤)進行去除。晶圓2放置於膠膜捲1所切出的容置孔10中央，晶圓2透過底部的工作平台3利用真空吸附方式進行固定，續使用一預設測距感測器量測晶圓2表面高度，並依據預設測距感測器之量測值自動調整晶圓2與塗刀4之高度間距。透過呈一字型塗刀4與其噴嘴41進行矩形塗布，並使塗布面積之短邊大於或等於晶圓2直徑，待完成晶圓2塗布後，將晶圓2與膠膜捲1以上、下方向進行分離，而分離方式可能為晶圓2向上或膠膜捲1向下進行分離，亦可能為將晶圓2及膠膜捲1同時進行上、下反向移動分離。待塗布完成後，晶圓2透過一預設移載裝置自工作平台3移出，再將已承載塗布廢料45之膠膜捲1移出工作平台3的加工範圍之外，進行拋棄而不再重複使用，並等待下一片待加工晶圓2置入工作平台3上且重覆執行所有工序。

藉由上述第1至12圖揭露，即可瞭解本創作為一種應用於晶圓肥邊去除之膠膜，包括：一膠膜捲，其包括一出料側、一收料側及一應用段，於該應用段中切割形成有一容置孔，且其所切割出且呈圓形之一裁切廢料予以移除；一工作平台，於其表面定位有一晶圓，而該工作平台底 側透過一預設動力裝置及一升降推桿推升並使該晶圓穿置於該容置孔中形成定位；一塗刀，位於該晶圓一側邊緣上方並以水平方向朝著該晶圓另一側移動，直到該塗刀之塗布液完全覆蓋於該晶圓表面後停止，且於該晶圓表面及該應用段表面形成有一未固化塗布層；一真空腔蓋，罩覆於該工作平台上，並對腔蓋內部進行抽真空並形成加速乾燥狀態，以使該未固化塗布層快速形成一已固化塗布層後，以使該應用段表面殘留有一塗布廢料，且於該晶圓表面保留該已固化塗布層，以形成該晶圓表面之肥邊現象大幅降低構造。藉由前述晶圓之邊緣圍設有膠膜捲之應用段，透過呈一字型塗刀同時塗覆應用段之部分區域及晶圓表面以形成未固化塗布層，並利用膠膜捲之應用段破除晶圓於邊緣之表面張力，再透過真空腔蓋之抽真空過程來使未固化塗布層快速形成已固化塗布層，續透過工作平台之升降來分離晶圓與膠膜捲，以確保晶圓表面塗布層厚度統一，即可防止晶圓表面之肥邊現象，同時，膠膜捲係為一種成本較低之抛棄式耗材，故不需利用溶劑來做清潔處理，也正因缺少清潔的流程，而可使晶圓肥邊去除之生產程序速度加快，有利於晶圓的製造時間大幅縮短。本創作應用於晶圓加工製造領域中，具有極佳的實用性，故提出專利申請以尋求專利權之保護。

上述僅為本創作之較佳實施例而已，非因此即侷限本創作之專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本創作之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本創作上述應用於晶圓肥邊去除之膠膜於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本創作誠為一實用性優異之創作，為符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以 保障創作人之辛苦研發，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，創作人定當竭力配合，實感德便。

1:膠膜捲

10:容置孔

11:出料側

12:收料側

13:應用段

2:晶圓

3:工作平台

31:升降推桿

44:塗布廢料

45:已固化塗布層

Claims (5)

1. 一種應用於晶圓肥邊去除之膠膜，包括：

   一膠膜捲，其包括一出料側與一收料側，於該出料側與該收料側之間具有攤平之一應用段，於該應用段中形成有利用一預設裁切治具所切割出且呈圓形之一容置孔，且其所切割出且呈圓形之一裁切廢料透過一預設吸附治具移除；

   一工作平台，於其表面定位有一晶圓，而該工作平台底側設有連接於一預設動力裝置的一升降推桿，該預設動力裝置驅動該升降推桿上升並使該晶圓穿置於該膠膜捲之該容置孔中形成定位；

   一塗刀，其具有供一塗布液流出之一噴嘴，且初始位置在該晶圓一側邊緣上方，並以水平方向朝著該晶圓另一側移動，直到該塗布液完全覆蓋於該晶圓表面後停止，且於該晶圓表面及該應用段表面形成有一未固化塗布層；以及

   一真空腔蓋，其自一預設位置移動對位於該晶圓及該應用段上方後向下罩覆於該工作平台上，並對腔蓋內部進行抽真空並形成加速乾燥狀態，以使該未固化塗布層快速形成一已固化塗布層後，移動該真空腔蓋回歸至該預設位置，並驅動該升降推桿以使該工作平台下降至原來位置，以使該應用段表面殘留有一塗布廢料，且於該晶圓表面保留該已固化塗布層，以形成該晶圓表面之肥邊現象大幅降低構造。
2. 如請求項1所述之應用於晶圓肥邊去除之膠膜，其中該預設動力裝置係指具有供氣設備之一氣壓缸、具有供油設備之一油壓缸或 一馬達，且於該氣壓缸、該油壓缸或該馬達中設有可做往復伸縮之該升降推桿。
3. 如請求項1所述之應用於晶圓肥邊去除之膠膜，其中該晶圓表面所形成之該已固化塗布層係指一光阻層或一絕緣層，而構成該絕緣層材料係為一聚醯亞胺。
4. 如請求項1所述之應用於晶圓肥邊去除之膠膜，其中該預設裁切治具係指一雷射模組、一圓形切刀或一熱熔切割裝置，而該預設吸附治具係指具有真空吸附力之一吸盤。
5. 如請求項1所述之應用於晶圓肥邊去除之膠膜，其中該塗刀與該噴嘴係呈一字型外觀。

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