用于晶圆安装的蜡涂覆设备及相关的晶圆安装设备的制作方法

1.本公开涉及能够简化工艺的用于晶圆安装的蜡涂覆设备以及包括该蜡涂覆设备的晶圆安装设备。


背景技术：

2.通常，晶圆是通过抛光工艺制造的，在抛光工艺中，单晶锭被切成薄片，然后晶圆的表面被平面化和镜面处理。
3.通常，抛光工艺可以同时对晶圆的两个侧部进行抛光或仅对晶圆的一侧表面进行抛光，蜡粘附方法主要被用作对晶圆的一侧表面进行抛光的方法，在蜡粘附方法中，用蜡将晶圆粘附到陶瓷块部。
4.具体地，在晶圆安装设备中，用蜡将晶圆的一个侧部粘附到陶瓷块部，并且晶圆抛光设备用抛光垫片对晶圆的另一侧表面进行抛光。由于通过蜡粘附方法的抛光工艺在晶圆的加工质量方面优异，因此通过蜡粘附方法的抛光工艺被广泛使用。
5.图1是示意性地示出用于对晶圆的一个表面进行抛光的设备的视图。
6.如在图1中示出，用于对晶圆的一个表面进行抛光的晶圆抛光设备包括：抛光头10，待抛光的晶圆w被安装在抛光头上并可旋转地装在抛光头上；盘30，用于对晶圆w进行抛光的抛光垫片20在抛光头10下方被粘附在盘30上；表面盘40，表面盘与盘30一起旋转；以及浆液供应喷嘴50，浆液供应喷嘴将浆液供应在晶圆w的表面与抛光垫片20之间，浆液由单独的浆液储罐供应。
7.通过使用诸如蜡的粘合剂将晶圆w粘附到块部11，并且块部11被安装在抛光头10上。
8.当晶圆w被安装在抛光头10上，并且当抛光头10和抛光盘40在晶圆w和抛光垫片10彼此接触的状态下旋转时，晶圆w被抛光垫片20抛光。
9.在现有技术中，将晶圆粘附到块部的过程如下。
10.当块部被装载到蜡涂覆单元中时，在将蜡从蜡涂覆单元喷涂到块部上之后，立即旋转块部，同时涂覆蜡，将块部从蜡涂覆单元移动到蜡加热单元，然后在蜡加热单元中加热块部，以增大涂覆的蜡对块部的粘附性。在后，当块部从蜡加热单元移动到晶圆粘附单元时，晶圆被装载到晶圆粘附单元中，并且在晶圆粘附单元中晶圆被粘附到块部的涂覆有蜡的表面。
11.然而，根据现有技术，由于在将蜡涂覆到块部之后移动块部的过程以及对块部进行加热的过程是分开执行的，因此存在加工时间增长以及生产率降低的问题。


技术实现要素：

12.技术问题
13.本公开是为了解决现有技术的问题而提出的，并且旨在提供一种用于晶圆安装的蜡涂覆设备以及包括该蜡涂覆设备的晶圆安装设备，该蜡涂覆设备可以简化工艺。
14.技术方案
15.实施例的一种用于晶圆安装的蜡涂覆设备包括：真空吸盘，提供真空压力的真空流道嵌入在真空吸盘中；加热盘，加热盘被安装在真空吸盘的上侧部上并且具有孔和凹槽，孔和凹槽被连接到真空吸盘的真空流道，以吸附块部，晶圆被粘附到块部；旋转轴，旋转轴被连接到真空吸盘的下侧部；驱动马达，驱动马达用于使旋转轴旋转；以及蜡喷嘴，蜡喷嘴被布置成与真空吸盘的上侧部间隔开，其中，加热盘可以被操作成在蜡喷嘴将蜡喷涂到块部上时对块部进行加热。
16.在蜡喷嘴将蜡喷涂到块部时，驱动马达可以通过旋转轴使真空吸盘旋转，并且加热盘可以与驱动马达和蜡喷嘴中的至少一个组合地被操作。
17.加热盘可以通过多个紧固部件来安装在真空吸盘的上侧部上，多个紧固部件在周向方向上以预定间隔布置。
18.加热盘可以由圆盘形状部构成，圆盘形状部的直径小于块部的直径且大于块部的半径。
19.加热盘可以包括上盘和加热器，上盘由金属制成，加热器被粘附到上盘的下侧部。
20.上盘可以包括：在上盘的中心处的中心孔，中心孔与真空吸盘的真空流道连通，一对线形凹槽，该对线形凹槽基于中心孔彼此交错，以及环形凹槽，环形凹槽使线形凹槽的两个端部彼此连接。
21.实施例的晶圆安装设备可以包括：块部装载单元，块部装载单元提供块部；晶圆装载单元，晶圆装载单元提供晶圆；蜡涂覆单元，蜡涂覆单元对块部进行加热，同时将蜡涂覆到从块部装载单元提供的块部；以及晶圆粘附单元，晶圆粘附单元将晶圆粘附到块部的涂覆有蜡的表面，晶圆从晶圆装载单元提供，块部从蜡涂覆单元提供。
22.有益效果
23.根据实施例的用于晶圆安装的蜡涂覆设备以及包括该蜡涂覆设备的晶圆安装设备在真空吸盘中布置有加热盘，使得蜡涂覆和对块部进行加热可以同时执行。
24.因此，存在如下优点：通过简化工艺可以减少工艺时间并提高生产率。
附图说明
25.图1是示意性地示出用于对晶圆的一个表面进行抛光的设备的视图；
26.图2是示意性地示出根据实施例的用于安装晶圆的设备的平面视图；
27.图3是示出根据实施例的用于晶圆安装的蜡涂覆设备的侧横截面视图；
28.图4是示出了被应用于图3的加热盘和真空吸盘的平面视图；并且
29.图5是示出根据实施例的安装晶圆的方法的流程图。
具体实施方式
30.在下文中，将参照附图对本公开的实施例进行详细描述。
31.图2是示意性地示出根据实施例的用于安装晶圆的设备的平面视图。
32.如在图2中示出，该实施例的用于安装晶圆的设备包括：块部装载单元1，块部装载单元用于提供块部；晶圆装载单元2，晶圆装载单元用于提供晶圆，并且在将蜡施加到块部的同时对块部进行加热；蜡涂覆单元100，蜡涂覆单元用于进行清洗；晶圆粘附单元3，晶圆
粘附单元用于将晶圆粘附到涂覆有蜡的块部；清洗单元4，清洗单元用于在抛光之后立即对粘附到块部的晶圆进行清洗；以及移除单元5，移除单元将已清洗的晶圆从块部移除。
33.块部装载单元1可以包括块部盒1a和块部移动机器人1b，块部被容纳在块部盒中，块部移动机器人将块部b从块部盒1a转移到蜡涂覆单元100，但是实施例不限于此。块部移动机器人1b被定位在单元1、2、100、3、4以及5中的每一个单元的中心，并且可以将块部在单元1、2、100、3、4以及5中的每一个单元之间转移。
34.晶圆装载单元2可以包括晶圆盒2a和晶圆移动机器人2b，晶圆被容纳在晶圆盒中，晶圆移动机器人将晶圆从晶圆盒2a转移到晶圆粘附单元3，但是实施例不限于此。晶圆移动机器人2b可以通过翻转晶圆来将晶圆提供到晶圆粘附单元3。
35.蜡涂覆单元100可以被构造成将蜡喷涂在块部b上、旋转块部使得蜡在整个块部上均匀地分布，然后对块部进行加热以增大蜡的粘附性。蜡涂覆单元100被构造成将蜡施加到块部并且同时对蜡进行加热，这将在下文详细描述。
36.晶圆粘附单元3可以将从晶圆装载单元2提供的晶圆粘附到块部的涂覆有蜡的一个表面上，蜡从蜡涂覆单元100提供，晶圆粘附单元的详细构造将省略。
37.在晶圆粘附单元3中被粘附到块部的晶圆被转移到单独的抛光设备(未示出)，然后块部被安装在抛光头上，并且执行抛光过程，使得晶圆的表面与抛光垫片紧密接触的同时旋转。
38.清洗单元4可以对粘附到块部b的、已经完成抛光过程的晶圆进行清洗，并且清洗单元可以由喷嘴或类似物以及溢流水储罐组成，但是实施例不限于此。
39.移除单元5使从清洗单元4提供的、粘附到块部b的晶圆分离，并且可以包括晶圆盒5a和一对刀片5b，晶圆盒容纳已抛光的晶圆，一对刀片使晶圆从块部b分离，但是实施例不限于此。
40.图3是示出根据实施例的用于晶圆安装的蜡涂覆设备的侧横截面视图。
41.如在图3中示出，该实施例的蜡涂覆单元100可以包括：真空吸盘110，真空吸盘用于吸附块部b；加热盘120，加热盘被安装在真空吸盘110的上侧部上以同时对块部b进行支撑和加热；旋转轴130，旋转轴被连接到真空吸盘110的下侧部；驱动马达140，驱动马达向旋转轴130提供旋转力；以及蜡喷嘴150，蜡喷嘴将蜡喷涂在块部b上。
42.真空吸盘110可以被布置成通过提供真空压力来对块部b的位置进行固定和支撑。真空吸盘110可以具有与真空吸盘的中心垂直的嵌入的真空流道111，并且真空流道111可以通过外部泵或诸如此类来提供真空压力。
43.加热盘120可以被安装在真空吸盘110的上侧部上，并且可以被布置成对块部b同时进行支撑和加热。加热盘120可以被构造成嵌入有为一种加热线的加热器，并且可以布置有孔和凹槽，孔和凹槽被连接到真空吸盘110的真空流道111，以吸附块部b，以下将详细描述。
44.旋转轴130可旋转地安装在真空吸盘110的下中心处。旋转轴130的上端部被连接到真空吸盘110的下部分，并且旋转轴130的下端部可以由旋转接头131支撑。
45.驱动马达140提供旋转力，并且第一皮带轮141和第二皮带轮142以及连接在第一皮带轮与第二皮带轮之间的皮带143可以被布置成将驱动马达140的旋转力传递到旋转轴。当驱动马达140运行时，连接到旋转轴130的真空吸盘110和加热盘120可以一体地旋转。
46.蜡喷嘴150可以被布置成与真空吸盘110的上侧部间隔开，并且可以将蜡喷涂到块部b上，块部被吸附到真空吸盘110和加热盘120。蜡是一种用于将晶圆粘附到块部b的粘合剂，并且具有粘附性随着温度升高而增大的特征。
47.加热盘120、驱动马达140以及蜡喷嘴150可以彼此组合地运行。例如，当蜡喷嘴150将蜡喷涂到块部b上时，当驱动马达140运行以旋转真空吸盘110和加热盘120时，块部b上的蜡可以通过离心力均匀地涂覆到块部b的整个表面。
48.如上所述，当蜡被涂覆在块部b上同时加热盘120运行时，加热盘120可以对块部b进行加热以提高被涂覆到块部b上的蜡的温度，因此对蜡进行涂覆和加热可以同时执行以简化工艺。
49.图4是示出了被应用于图3的加热盘和真空吸盘的平面视图。
50.如在图4中示出，根据该实施例的加热盘120可以被安装在真空吸盘110的上侧部上，并且可以包括上盘和加热器，上盘由具有高传热效率的金属制成，加热器被嵌入在上盘的下侧部上。
51.加热盘120的直径小于块部的直径，但是优选地加热盘120具有圆盘形状，该圆盘形状的直径比块部的半径更大，以快速地加热块部。
52.为了传递真空吸盘110的真空压力，加热盘120的上盘可以布置有用于传递真空压力的孔121和凹槽122a。
53.根据该实施例，加热盘120可以布置有：中心孔121，中心孔被布置在上盘的中心处，以与真空吸盘110的真空流道111(在图3中示出)连通；一对线形凹槽122a和122b，该对线形凹槽基于中心孔121彼此正交；以及环形凹槽123，环形凹槽将线形凹槽122a和122b的端部彼此连接。当然，优选地，中心孔121的直径被形成为最大，并且线形凹槽122a和122b以及环形凹槽123被形成为比中心孔121的直径更小的、薄的狭缝形状。
54.如上所述，由于加热盘120的中心孔121、线形槽122a和122b以及环形槽123彼此连通，因此可以在加热盘120的整个上盘上提供真空压力。
55.加热盘120可以位于被布置在真空吸盘110的中心处的安装孔(未示出)中，并且优选地，加热盘120由多个紧固部件125a、125b、125c、126a以及126b固定，以与真空吸盘110一样一体地旋转。
56.在周向方向上以预定间隔布置的三个上紧固部件125a、125b以及125c可以将加热盘120的上表面固定到真空吸盘110的在上侧部上的上表面，并且两个侧紧固部件126a和126b可以将加热盘120的侧表面固定到真空吸盘110的侧表面，但是实施例不限于此。
57.图5是示出根据实施例的安装晶圆的方法的流程图。
58.参照图3至图5，在根据该实施例的安装晶圆的方法中，块部被装载到蜡涂覆单元100中(参见s1)。
59.当块部移动机器人1b将被容纳在块部盒1a中的块部b布置在真空吸盘110和加热盘120上时，通过真空吸盘110的真空流道111在加热盘120的上侧部上提供真空压力，并且可以通过真空压力将块部b固定到加热盘120。
60.接下来，在蜡涂覆单元100中将蜡涂覆到块部b，同时对块部b进行加热(参见s2)。
61.当蜡喷嘴150将蜡喷涂到吸附在加热盘120上的块部b上时，驱动马达140运行以使真空吸盘110和加热盘120旋转，通过离心力使蜡均匀地涂覆到整个块部b，并且加热盘120
运行以对块部b进行加热，从而通过提高涂覆到块部b的蜡的温度来增大粘附性。
62.即使块部b不移动，也通过蜡涂覆单元100将蜡涂覆到块部b，同时对块部b进行加热，从而简化工艺并减少生产时间以提高生产率。
63.接下来，将晶圆粘附到块部b的涂覆有蜡的表面(参见s3)。
64.当将在蜡涂覆单元100中涂覆有蜡的块部b提供到晶圆粘附单元3时，使晶圆在晶圆装载单元1中翻转并且将晶圆提供到晶圆粘附单元3，可以将晶圆粘附到块部b的涂覆有蜡的一个表面上。
65.接下来，对粘附到块部b的晶圆进行抛光(参见s4)。
66.当将在晶圆粘附单元3中被粘附到块部的晶圆布置到单独的抛光设备(未示出)时，将块部b安装在抛光头上，并且在使晶圆的表面在与抛光垫片紧密接触的状态下旋转时执行抛光过程。
67.接下来，在已抛光的晶圆被粘附到块部b时对已抛光的晶圆进行清洗，然后将已抛光的晶圆从块部b移除(参见s5和s6)。
68.当将在抛光设备中抛光的晶圆提供到清洗单元4时，已抛光的晶圆在被粘附到块部b的同时被清洗。
69.当将在清洗单元4中清洗的晶圆所粘附到的块部b提供到移除单元5时，刀片5b使已抛光的晶圆从块部b分离，然后是单独的晶圆盒5a，分离出晶圆的块部b可以通过单独的清洗过程而重复使用。
70.上述描述仅是本发明的技术精神的示例，在不背离本发明的基本特征的情况下，可以由本发明所属的技术领域的普通技术人员进行各种修改和改变。
71.因此，在本发明中公开的实施例并不旨在限制本发明的技术精神，而是旨在进行描述，并且本发明的精神和范围不被这种实施例所限制。
72.本发明的保护范围应当由所附权利要求解释，在所附权利要求的等效范围内的所有技术精神应当被解释为被包括在本发明的权利范围内。
73.附图标记说明
74.100：蜡涂覆单元
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110：真空吸盘
75.120：加热盘
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130：旋转轴
76.140：驱动马达
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150：蜡喷嘴

技术特征：
1.一种蜡涂覆设备，用于晶圆安装，所述蜡涂覆设备包括：真空吸盘，提供真空压力的真空流道嵌入在所述真空吸盘中；加热盘，所述加热盘被安装在所述真空吸盘的上侧部上并且具有孔和凹槽，所述孔和凹槽被连接到所述真空吸盘的真空流道，以吸附块部，晶圆被粘附到所述块部；旋转轴，所述旋转轴被连接到所述真空吸盘的下侧部；驱动马达，所述驱动马达用于使所述旋转轴旋转；以及蜡喷嘴，所述蜡喷嘴被布置成与所述真空吸盘的上侧部间隔开，其中，所述加热盘被操作成在所述蜡喷嘴将蜡喷涂到所述块部上时对所述块部进行加热。2.根据权利要求1所述的蜡涂覆设备，其中，在所述蜡喷嘴将所述蜡喷涂到所述块部时，所述驱动马达通过所述旋转轴使所述真空吸盘旋转，并且所述加热盘与所述驱动马达和所述蜡喷嘴中的至少一个组合地被操作。3.根据权利要求1所述的蜡涂覆设备，其中，所述加热盘通过多个紧固部件来安装在所述真空吸盘的上侧部上，所述多个紧固部件在周向方向上以预定间隔布置。4.根据权利要求1所述的蜡涂覆设备，其中，所述加热盘由圆盘形状部构成，所述圆盘形状部的直径小于所述块部的直径且大于所述块部的半径。5.根据权利要求1所述的蜡涂覆设备，其中，所述加热盘包括上盘和加热器，所述上盘由金属制成，所述加热器被粘附到所述上盘的下侧部。6.根据权利要求5所述的蜡涂覆设备，其中，所述上盘包括：在所述上盘的中心处的中心孔，所述中心孔与所述真空吸盘的真空流道连通，一对线形凹槽，所述一对线形凹槽基于所述中心孔彼此交错，以及环形凹槽，所述环形凹槽使所述线形凹槽的两个端部彼此连接。7.一种晶圆安装设备，所述晶圆安装设备包括：块部装载单元，所述块部装载单元提供块部；晶圆装载单元，晶圆装载单元提供晶圆；根据权利要求1至6中任一项所述的蜡涂覆设备，所述蜡涂覆设备对所述块部进行加热，同时将蜡涂覆到从所述块部装载单元提供的所述块部；以及晶圆粘附单元，所述晶圆粘附单元将所述晶圆粘附到所述块部的涂覆有蜡的表面，所述晶圆从所述晶圆装载单元提供，所述块部从所述蜡涂覆单元提供。

技术总结
用于晶圆安装的蜡涂覆设备及相关的晶圆安装设备，实施例的用于晶圆安装的蜡涂覆设备包括：真空吸盘，提供真空压力的真空流道嵌入在真空吸盘中；加热盘，加热盘被安装在真空吸盘的上侧部上并且具有孔和凹槽，孔和凹槽被连接到真空吸盘的真空流道，以吸附块部，晶圆被粘附到块部；旋转轴，旋转轴被连接到真空吸盘的下侧部；驱动马达，驱动马达用于使旋转轴旋转；以及蜡喷嘴，蜡喷嘴被布置成与真空吸盘的上侧部间隔开，其中，加热盘可以被操作成在蜡喷嘴将蜡喷涂到块部上时对块部进行加热。喷嘴将蜡喷涂到块部上时对块部进行加热。喷嘴将蜡喷涂到块部上时对块部进行加热。


技术研发人员：张广宁
受保护的技术使用者：爱思开矽得荣株式会社
技术研发日：2023.02.09
技术公布日：2023/8/14