批次式基板浸泡洗边设备的制作方法

【技术领域】

本申请关于晶圆基板清洗的技术领域，尤指一种批次式基板浸泡洗边设备，其结合化学药剂浸泡处理方式及物理摩擦处理方式，可以提升基板的清洗效果，用于解决残留在基板边缘的黏着剂无法完全清除的问题。

背景技术：

为了缩小半导体元件的封装尺寸，在半导体的制造流程中，必须对晶圆进行薄化处理(waferthinning)，由于在薄化处理之后，晶圆会变薄或发生翘曲(warpage)，因此，经常需要使用基板(例如：玻璃、金属板、硅晶圆)作为晶圆的支撑载体(supportcarrier)，将基板与晶圆进行暂时性键合(temporarybonding)，用以增加晶圆的机械强度，以利于进行晶圆后续的一系列制造流程。

晶圆与基板的键合需要使用接合剂，例如高分子黏着剂。键合后的基板与晶圆在完成后续制造流程后，需要将暂时性键合的基板与晶圆进行解键合(de-bonding)，晶圆与基板解键合之后，基板的表面时常发生黏着剂的残留。由于基板需要重复使用，因此，残留在基板表面上的黏着剂通常以化学药剂浸泡处理(soakingtreatment)及单晶圆旋转喷洗(singlewaferspinspray)等清洗制程去除。然而，以上述浸泡处理及单晶圆旋转喷洗等清洗方式，无法完全去除残留在基板表面的黏着剂，尤其在基板边缘处时常有黏着剂残留之问题。

技术实现要素：

由于现有的基板清洗设备，无法完全去除残留在基板边缘处的黏着剂，本申请提出一种能有效去除基板边缘残留的黏着剂的批次式基板浸泡洗边设备，其不仅以化学药剂浸泡处理的方式去除基板表面上的残留黏着剂，还配合以物理摩擦处理的方式去除残留在基板边缘的黏着剂，解决因基板的边缘残留黏着剂，造成后续重工处理的问题。为达成上述目的，本申请提出一种批次式基板浸泡洗边设备，包括：

一槽体，所述槽体包括一容槽，用于盛装溶液及容纳基板载具及所述基板载具中的基板；一升降机构，设置在所述槽体上，包括一升降座，用于承载所述基板载具；一旋转机构，设置在所述升降座上，所述旋转机构包括至少一旋转轴杆，用于与所述基板接触并带动所述基板旋转，在所述旋转轴杆的表面，沿着所述旋转轴杆的轴向设有复数个向所述旋转轴杆的中心轴方向内缩的凹槽，所述复数个凹槽用于容纳所述基板的边缘；以及一洗边构件，包括设置在所述凹槽外两侧的刷毛丛，所述刷毛丛用于在所述旋转轴杆带动所述基板旋转时，摩擦所述基板的边缘。

在一较佳实施例中，所述升降机构还包括一固定座及一升降驱动模组，所述固定座固定设置在所述槽体外，所述升降驱动模组以可作动方式设置在所述固定座上，所述升降座固定设置在所述升降驱动模组上，且可受到所述升降驱动模组的驱动而相对所述槽体上升到容槽外或是相对所述槽体下降到所述容槽内，所述升降座用于承托所述基板载具及所述基板载具中的基板。

在一较佳实施例中，所述旋转机构还包括一旋转驱动模组及一传动组件，所述传动组件连接所述旋转驱动模组并可受到所述旋转驱动模组的驱动而作动，所述旋转轴杆连接到所述传动组件，且可受所述传动组件的驱动而旋转。在一较佳实施例中，所述批次式基板浸泡洗边设备还包括一控制模组，电连接所述升降机构及所述旋转机构，且控制所述升降机构的升降以及所述旋转机构的旋转。

在一较佳实施例中，所述旋转机构包括二个旋转轴杆，所述二个旋转轴杆以垂直所述基板的排列方向间隔排列，所述二个旋转轴杆的距离介于所述基板直径的1/4至2/3之间。

在一较佳实施例中，所述洗边构件还包括设置在所述复数个凹槽内的表面的粗糙部，用于在所述旋转轴杆带动所述基板旋转时，摩擦所述基板的边缘。

在一较佳实施例中，所述粗糙部为一由纤维所构成的不织布。

在一较佳实施例中，所述不织布的厚度介于1-5mm。

在一较佳实施例中，所述刷毛丛向所述凹槽的方向倾斜，其中所述刷毛丛与所述旋转轴杆的表面所形成的角度介于15-75度之间。

在一较佳实施例中，所述刷毛丛的长度为5-20mm。

本申请另外提出一种批次式基板浸泡洗边设备，包括：一槽体，所述槽体包括一容槽，用于盛装溶液及用于容纳基板载具及置于所述基板载具中的基板；一升降机构，设置在所述槽体上，包括一升降座，用于承载所述基板载具；一旋转机构，设置在所述升降座上，所述旋转机构包括至少一旋转轴杆，用于与所述基板接触并带动所述基板旋转，在所述旋转轴杆的表面，沿着所述旋转轴杆的轴向设有复数个向所述旋转轴杆的中心轴方向内缩的凹槽，所述复数个凹槽用于容纳所述基板的边缘；以及一洗边构件，包括设置在所述复数个凹槽内的表面的粗糙部，用于在所述旋转轴杆带动所述基板旋转时，摩擦所述基板的边缘。

在一较佳实施例中，所述粗糙部为一纤维所构成的不织布。在一较佳实施例中，所述升降机构还包括一固定座及一升降驱动模组，所述固定座固定设置在所述槽体外，所述升降驱动模组以可作动方式设置在所述固定座上，所述升降座固定设置在所述升降驱动模组上，且可受到所述升降驱动模组的驱动而相对所述槽体上升到容槽外或是相对所述槽体下降到所述容槽内，所述升降座用于承托所述基板载具及所述基板载具中的基板。

在一较佳实施例中，所述旋转机构还包括一旋转驱动模组及一传动组件，所述传动组件连接所述旋转驱动模组并可受到所述旋转驱动模组的驱动而作动，所述旋转轴杆连接到所述传动组件，且可受所述传动组件的驱动而旋转。在一较佳实施例中，所述批次式基板浸泡洗边设备还包括一控制模组，电连接所述升降机构及所述旋转机构，且控制所述升降机构的升降以及所述旋转机构的旋转。

【附图说明】

图1为本申请实施例的晶圆与基板的暂时性键合与解键合的示意图；

图2为本申请实施例的批次式基板浸泡洗边设备的立体外观图；

图3为本申请实施例的批次式基板浸泡洗边设备的立体剖视图；

图4为本申请实施例的批次式基板浸泡洗边设备省略槽体及升降座的立体外观图；

图5为本申请实施例的批次式基板浸泡洗边设备的控制模组、升降机构、以及旋转机构的架构方块图；以及

图6为本申请实施例的批次式基板浸泡洗边设备的旋转轴杆结构及洗边构件示意图。

【具体实施方式】

以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参照图1，图1(a)为本申请实施例在进行晶圆薄化流程之后，晶圆91透过一黏着剂99与基板90进行暂时性键合(temporarybonding)的示意图，图1(b)为晶圆91与基板90进行解键合(de-bonding)之后，在基板90的边缘处残留黏着剂99的示意图。

请一并参照图2、图3及图6，在本申请实施例中，基板90置于本申请提出的批次式基板浸泡洗边设备的容槽100中，进行清洗处理，所述容槽100中盛装有5％的氢氧化氨(ammoniahydroxide)或其他清洗化学药剂。

所述批次式基板浸泡洗边设备包括：一槽体10，所述槽体10包括一容槽100；一升降机构20，设置在所述槽体10上，包括一升降座25，所述升降座25用于承载所述基板载具30(例如晶舟)；一旋转机构40，设置在所述升降座25上，所述旋转机构40包括至少一旋转轴杆45，用于与所述基板90接触并带动所述基板90旋转，在所述旋转轴杆45的表面，沿着所述旋转轴杆45的轴向设有复数个向所述旋转轴杆45的中心轴方向内缩的凹槽451，所述复数个凹槽451用于容纳所述基板90的边缘；以及一洗边构件，包括设置在所述凹槽451外两侧的刷毛丛452，所述刷毛丛452用于在所述旋转轴杆45带动所述基板90旋转时，摩擦所述基板90的边缘。

如图6所示，所述刷毛丛452向所述凹槽451的方向倾斜，其中所述刷毛丛452与所述旋转轴杆45表面所形成的角度约为30度，所述刷毛丛452的长度为10mm。

承上，所述洗边构件还包括设置在所述复数个凹槽451的表面的粗糙部453，用于在所述旋转轴杆45带动所述基板90旋转时，摩擦所述基板90的边缘。所述粗糙部453较佳为一纤维所构成的不织布，所述不织布的厚度为1.5mm。

所述升降机构20还包括一固定座21及一升降驱动模组24，所述固定座21固定设置在所述槽体10外，所述升降驱动模组24以可作动方式设置在所述固定座21上，所述升降座25固定设置在所述升降驱动模组24上，且可受到所述升降驱动模组24的驱动而相对所述槽体10上升到容槽100外或是相对所述槽体10下降到所述容槽100内，所述升降座25用于承托所述基板载具30及所述基板载具30中的基板90。

请一并参照图3及图4，在一较佳实施例中，所述升降驱动模组24为一油压/气压缸，在所述油压/气压缸上以可伸缩方式设置一作动杆241，所述作动杆241连接所述升降座25。此外，所述油压/气压缸外接一油压/气压源，以便驱动所述油压/气压缸的作动杆241进行伸缩。所述升降座25上有一垂直板体251，在所述垂直板体251底成有一水平托板253以用于承托所述基板载体30。

所述固定座21上设置有二滑轨22，所述升降座25上设置有二滑块23，所述二滑块23分别以可滑动方式结合在所述二滑轨22上。滑轨22与滑块23的配置可以使所述升降座25稳定的垂直移动。

所述旋转机构40设置在所述升降机构20的所述升降座25上，且包括一旋转驱动模组41、一传动组件以及一组旋转轴杆45。所述旋转驱动模组41固定设置在所述升降座25上。

所述旋转机构40还包括一旋转驱动模组41及一传动组件(图未显示)，所述传动组件连接所述旋转驱动模组41并可受到所述旋转驱动模组41的驱动而作动，所述旋转轴杆45连接到所述传动组件，且可受所述传动组件的驱动而旋转。

所述旋转驱动模组41为一驱动马达而具有一驱动轴。

所述传动组件连接所述旋转驱动模组41并可受到所述旋转驱动模组41的驱动而作动，所述旋转轴杆45设置在所述升降座25上，连接到所述传动组件，且可受到所述传动组件的驱动而旋转。在一较佳实施例中，所述传动组件包括一垂直传动杆42以及一水平传动轴43。所述垂直传动杆42以可旋转方式贯穿设置在所述垂直板体251上，且与所述驱动轴啮合，所述水平传动轴43与所述垂直传动杆42啮合。

如图3所示，在一较佳实施例中，所述旋转轴杆45有二个，用于在其旋转时同时带动所述基板90进行旋转。所述二个旋转轴杆45与所述水平传动轴43啮合。

如图4所示，所述驱动轴与所述垂直传动杆42之间透过二伞形齿轮400相互啮合；所述垂直传动杆42与所述水平传动轴43之间透过二伞形齿轮400相互啮合；所述水平传动轴43与各所述水平旋转带动杆45之间透过二齿轮430、450相互啮合。

请参照图5，所述控制模组70电连接所述升降机构20以及所述旋转机构40，可控制所述升降机构20的升降以及所述旋转机构40的旋转。在一较佳实施例中，所述主控模组70为一电脑而具有一中央处理器、一记忆体、一储存器、一输入介面及输出介面，并于所述储存器内载有一主控软体，所述电脑通过执行所述主控软体以自动执行或是受使用者操控而驱动所述升降机构20及/或所述旋转机构40以使所述基板90升降及/或旋转。

本申请藉由上述技术手段，利用化学药剂浸泡处理方式结合物理摩擦处理的方式清洗晶圆基板，当旋转轴杆45旋转而带动所述基板90旋转时，刷毛丛452及粗糙部453以摩擦方式清洗所述基板90的边缘，可以有效地去除残留在基板边缘处的黏着剂。因此，可以减少重工，因而提升生产效率及降低生产成本。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。