專利名稱：具有加熱組件的半導(dǎo)體制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種制造半導(dǎo)體組件的裝置，具體說，涉及一種具有加熱組件的半導(dǎo)體制造裝置。
在超大規(guī)模集成(ULSI)電路制造中，金屬接線電路的垂直堆疊或集成來形成多層互連最近已成為增加電路性能與增加電路功能復(fù)雜度的一般方法，多層互連的一個缺點為因不同照相制板與蝕刻過程所導(dǎo)致的布局平面的缺乏，為減少這些問題，在制造工藝中晶片在不同階段被平面化來使非平面的布局最少，因而最小化其負(fù)面效應(yīng)，平面化過程第一步之一為利用旋涂玻璃(SOG)工藝來涂布一種液化的介電材料如二氧化硅于晶片表面上，當(dāng)液化二氧化硅被加到晶片上時，使用涂布機(jī)旋涂此晶片。在SOG過程后，此晶片被置放于一熱板上方來蒸發(fā)包含在SOG層中的溶劑以使SOG層固化，其它非玻璃材料(一般為聚合物材料)也可用來形成這種SOG層。


圖1A與圖1B分別顯示一種與SOG涂布機(jī)連接使用的傳統(tǒng)熱板的俯視與側(cè)視圖，在晶片1被SOG涂布后，它被置放于一承載機(jī)器人2的上方，此機(jī)器人沿著形成于熱板4上的軌道3移動，在承載機(jī)器人2移動涂布有SOG的晶片1到預(yù)定位置時，它將晶片1下放到熱板4的表面，包含于液化的SOG層中的溶劑被蒸發(fā)來形成一固化的SOG層。
因為對更好及更便宜的IC產(chǎn)品的消費(fèi)者需求及期望持續(xù)地增加，半導(dǎo)體制造商必須尋求每個可能的方法來增加產(chǎn)品合格率以降低整體產(chǎn)品成本，在小心檢查大量的產(chǎn)品故障后，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)共同形式的故障之一與產(chǎn)生于固化的SOG層中的微裂縫有關(guān)，此微裂縫可用掃描式電子顯微鏡看出來，因為每個垂直的集成一般需要一SOG層，故因為損壞的SOG層而在今日的高密度IC芯片中產(chǎn)生故障的可能性成倍增加，至今，此問題尚未被半導(dǎo)體工業(yè)確認(rèn)，也未提出任何解決方法。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在固化的SOG層中微裂縫的形成可歸因于在烘烤此液化的SOG層來蒸發(fā)其包含的溶劑時發(fā)生的不穩(wěn)定狀態(tài)熱轉(zhuǎn)換，尤其，傳統(tǒng)的晶片承載機(jī)器人主要被設(shè)計為一個方向的移動，因而，此晶片很快地被置放于熱板上，造成液化的SOG層外部部份在內(nèi)部部份有機(jī)會經(jīng)歷適當(dāng)?shù)臏囟壬仙肮袒萑氪斯袒腟OG“殼”中的溶劑會延長此加熱過程，因此增加會傾向于造成此SOG層形成微裂縫的熱應(yīng)力范圍，而且，與在此固化的SOG殼中的液化的SOG的狀態(tài)改變(固化)有關(guān)的相當(dāng)大體積的改變會在已經(jīng)固化的SOG層造成大的熱應(yīng)力及機(jī)械應(yīng)力，因而產(chǎn)生微裂縫。
在微裂縫問題的原因被確認(rèn)后，一個明顯的解決方法為修改烘烤(即固化)步驟來使其逐漸地降低此晶片至熱板上，以不使液化的SOG層進(jìn)入突然的加熱狀態(tài)中，然而，傳統(tǒng)的承載機(jī)器人相對而言是非常笨重的，提供一種機(jī)械裝置可以精確地控制承載機(jī)器人在第二方向移動(即與承載機(jī)器人移動方向垂直的垂直方向)是相當(dāng)困難且昂貴的。
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的半導(dǎo)體制造裝置，它降低產(chǎn)品生產(chǎn)故障率，并可消除或至少將在固化的SOG層中的微裂縫的形成降至最低，因此消除在超大規(guī)模集成電路半導(dǎo)體組件制造中一個可能的產(chǎn)品生產(chǎn)故障因素。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的包含加熱組件的半導(dǎo)體制造裝置，其特點是，所述加熱組件包括一熱板及一傳送一半導(dǎo)體晶片至所述熱板表面的承載機(jī)器人；形成于所述熱板上的數(shù)個穿孔；穿越所述穿孔來支撐所述半導(dǎo)體晶片并讓所述半導(dǎo)體晶片在一控制方式下下降的數(shù)個可移動支柱；以及一控制所述數(shù)個可移動支柱下降速度的控制器。
在本發(fā)明中，SOG涂布機(jī)熱板被修改為數(shù)個可控制支柱被提供在此熱板之下與貫穿此熱板，在此承載機(jī)器人傳送此晶片至預(yù)定位置后，此可控制支柱將接手并讓此晶片逐漸地降低至熱板表面上，通過不使此晶片如傳統(tǒng)的過程那樣進(jìn)入突然的加熱中，此液化的SOG層在一種可控制及較一致的方式下固化，改進(jìn)的SOG涂布機(jī)熱板消除了在固化的SOG層中微裂縫形成的因素。因此，本發(fā)明的半導(dǎo)體制造裝置可降低產(chǎn)品生產(chǎn)故障率；并可消除或至少將在固化的SOG層中微裂縫的形成降至最低，因此消除在超大規(guī)模集成電路半導(dǎo)體組件制造中發(fā)生產(chǎn)品生產(chǎn)故障的一個可能因素，同時在獲得這些益處時可在不增加主要資本支出或?qū)嵸|(zhì)地影響制造工藝下實現(xiàn)。
本發(fā)明將參照以下本發(fā)明較佳實施例的附圖進(jìn)行詳細(xì)描述，以更清楚理解本發(fā)明的目的、特點和優(yōu)點，其中圖1A為顯示傳統(tǒng)的SOG涂布機(jī)熱板的示意俯視圖；圖1B為展示傳統(tǒng)的SOG涂布機(jī)熱板與一承載機(jī)器人的示意側(cè)視圖；圖2A為展示根據(jù)本發(fā)明的一較佳實施例的改進(jìn)的SOG涂布機(jī)熱板的示意俯視圖2B為展示根據(jù)本發(fā)明的一較佳實施例的具有一承載機(jī)器人及四根上升支柱的改進(jìn)的SOG涂布機(jī)熱板的示意側(cè)視圖。
圖1A與圖1B分別展示一種與SOG涂布機(jī)連結(jié)使用的傳統(tǒng)熱板的俯視圖與側(cè)視圖，在此晶片1被SOG涂布后，它被置放于承載機(jī)器人2之上，此承載機(jī)器人沿著形成于熱板4上的軌道3移動，在承載機(jī)器人2傳送涂布有SOG的晶片1至預(yù)定位置后，將晶片1放下至熱板4表面，而包含于液化的SOG層內(nèi)的溶劑被蒸發(fā)來形成固化的SOG層，為提供足夠的堅固度，此承載機(jī)器人相對而言被建造得非常大。而提供可以精確地控制此承載機(jī)器人于第二方向(即與此承載機(jī)器人移動垂直的垂直方向)移動的機(jī)械裝置是相當(dāng)不實際而昂貴的。
在本發(fā)明中，此SOG涂布機(jī)熱板被修改為包括數(shù)個穿孔及對應(yīng)的數(shù)個被放于此熱板下的可控制支柱，這些可控制支柱可經(jīng)由這些穿孔上下移動，在此承載機(jī)器人移送此晶片至預(yù)定位置之后，這些可控制支柱將接手并以精確的控制方式讓此晶片逐漸地降低至熱板表面上，通過不使此晶片如傳統(tǒng)的過程那樣突然進(jìn)入加熱狀態(tài)，此液化的SOG層在一種較佳控制及較一致的方式下固化，可發(fā)現(xiàn)意想不到的極佳結(jié)果是此修改SOG涂布機(jī)熱板似乎已消除在固化的SOG層中形成微裂縫的因素。
本發(fā)明將以以下較佳實施例作更明確的說明，必須注意的是以實施例的說明在此列出是為舉例說明的目的，并不期望其是無遺漏地或只限制本發(fā)明在所揭示的具體形式內(nèi)。
圖2A為展示根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的一種改進(jìn)的SOG涂布機(jī)熱板的示意俯視圖，圖2B為展示根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的改進(jìn)的SOG涂布機(jī)熱板與一承載機(jī)器人及四根上升支柱的示意側(cè)視圖。與傳統(tǒng)的涂布機(jī)熱板相似，SOG涂布的晶片1被置放于承載機(jī)器人2的上方，承載機(jī)器人2包括一對垂直地置放板13來支撐晶片1并沿著形成于熱板4上的一隊軌道3移動，然而，在本發(fā)明中，在承載機(jī)器人2移動SOG涂布的晶片至預(yù)定位置后，在熱板下并穿過穿孔12的數(shù)個可控制支柱11將接手支撐，控制器14被用來控制可控制支柱11的上升與下降速度，可控制支柱被計算機(jī)控制，故可以逐漸降低晶片至熱板4的表面上，包含于液化的SOG層中的溶劑被蒸發(fā)來形成固化的SOG層，通過不使此SOG涂布的晶片如傳統(tǒng)的過程那樣突然地暴露于加熱中，此液化的SOG層在一種較佳控制及較一致的方式下固化，沒有微裂縫在此固化的SOG層中被發(fā)現(xiàn)。
可選擇的是，一個溫度傳感器可被接到此熱板上，測量到的溫度數(shù)據(jù)被送至此控制器來調(diào)整此支柱的上升速度。
前面對本發(fā)明的較佳實施例的說明是為舉例說明的目的，依據(jù)前述指導(dǎo)作明顯的修改或變動是可能的，此實施例被選擇與描述來提供本發(fā)明原理與實際應(yīng)用的最佳舉例說明，以促使在此技術(shù)中利用本發(fā)明于不同實施例與通過不同的修改來適合于特別期望的利用，在符合公平、合法與公正的命名廣度的解釋下，所有的修改與變更皆在如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍中。
權(quán)利要求
1.一種包含加熱組件的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述加熱組件包括一熱板及一傳送一半導(dǎo)體晶片至所述熱板表面的承載機(jī)器人；形成于所述熱板上的數(shù)個穿孔；穿越所述穿孔來支撐所述半導(dǎo)體晶片并讓所述半導(dǎo)體晶片在一控制方式下下降的數(shù)個可移動支柱；以及一控制所述數(shù)個可移動支柱下降速度的控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述承載機(jī)器人包括數(shù)個垂直置放板以支撐晶片并沿著形成于所述熱板上的對應(yīng)的數(shù)個軌道移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述承載機(jī)器人被設(shè)計成僅能水平地移動。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述加熱組件被設(shè)計來蒸發(fā)包含于半導(dǎo)體晶片上的液化的SOG。
5.如權(quán)利要求所述1的半導(dǎo)體制造裝置，其特征在于，所述控制器包括一溫度感測組件，以監(jiān)測所述熱板溫度來調(diào)整所述可移動支柱的下降速度。
6.一種用于半導(dǎo)體制造工藝中的加熱組件，其特征在于，它包括一熱板及一傳送一半導(dǎo)體晶片至所述熱板表面的承載機(jī)器人；形成于所述熱板上的數(shù)個穿孔；穿越所述穿孔來支撐所述半導(dǎo)體晶片并讓所述半導(dǎo)體晶片在一控制方式下下降的數(shù)個可移動支柱；以及一控制所述數(shù)個可移動支柱下降速度的控制器。
7.如權(quán)利要求6所述的使用于半導(dǎo)體制造工藝中的加熱組件，其特征在于，所述承載機(jī)器人包括數(shù)個垂直地暴露的板以支撐晶片及沿著在所述熱板上形成的相關(guān)的數(shù)個軌道移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加熱組件，其特征在于，所述承載機(jī)器人被設(shè)計成僅能水平地移動。
9.如權(quán)利要求6所述的使用于半導(dǎo)體制造工藝中的加熱組件，其特征在于，所述加熱組件被設(shè)計來蒸發(fā)包含于半導(dǎo)體晶片上的液化旋涂玻璃。
10.如權(quán)利要求6所述的使用于半導(dǎo)體制造工藝中的加熱組件，其特征在于，所述控制器包括一溫度檢測組件，以監(jiān)測所述熱板溫度來調(diào)整所述可移動支柱的下降速度。
11.一種用于蒸發(fā)包含于半導(dǎo)體晶片上的液化旋涂玻璃層內(nèi)的溶劑以使所述旋涂玻璃層固化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟提供一包括以下組件的加熱組件(i)一熱板及一承載機(jī)器人；(ii)形成于所述熱板上的數(shù)個穿孔；(iii)穿越所述穿孔來支撐所述半導(dǎo)體晶片并讓所述半導(dǎo)體晶片在一控制方式下下降的數(shù)個可移動的控制支柱；(iv)一控制所述數(shù)個可移動支柱下降速度的控制器；使用所述承載機(jī)器人來傳送至少一半導(dǎo)體晶片至所述熱板的表面；升高所述數(shù)個支柱直到它們能支撐所述半導(dǎo)體晶片；以及使用所述數(shù)個支柱來降低所述半導(dǎo)體晶片。
12.如權(quán)利要求11所述的用于蒸發(fā)包含于液化旋涂玻璃層內(nèi)溶劑的方法，其特征在于，所述承載機(jī)器人包括數(shù)個垂直地置放的板以支撐晶片并沿著形成于所述熱板上的對應(yīng)的數(shù)個軌道移動。
13.如權(quán)利要求11所述的用于蒸發(fā)包含于液化旋涂玻璃層內(nèi)溶劑的方法，其特征在于，所述承載機(jī)器人被設(shè)計成僅能水平地移動。
14.如權(quán)利要求11所述的用于蒸發(fā)包含于液化旋涂玻璃層內(nèi)溶劑的方法，其特征在于，所述控制器包括一溫度檢測組件，以監(jiān)測所述熱板溫度來調(diào)整所述可移動支柱的下降速度。
全文摘要
一種包含加熱組件的半導(dǎo)體制造裝置,它蒸發(fā)包含于液化旋涂玻璃(SOG)層中的溶劑來使SOG層固化,加熱組件包括:一熱板及一傳送一半導(dǎo)體晶片至此熱板表面的承載機(jī)器人、形成于熱板上的數(shù)個穿孔、穿越該穿孔來支撐此半導(dǎo)體晶片與讓此半導(dǎo)體晶片可在控制方式下下降的數(shù)個可移動支柱以及一控制該數(shù)個可移動支柱下降速度的控制器。通過小心地控制此液化的包含SOG的晶片的下降速度,微裂縫的形成可被消除,因此提升了合格率。
文檔編號H01L21/00GK1381868SQ0111663
公開日2002年11月27日 申請日期2001年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月17日
發(fā)明者林啟發(fā) 申請人:華邦電子股份有限公司