本發(fā)明涉及利用刻蝕方法對晶圓進行切片(waferdicing)的裝置,尤其涉及在上述裝置中用來裝載、卸載晶圓的部件與方法。
背景技術:在半導體器件制造領域,通常都是先在同一晶圓表面上的不同區(qū)域制作出一系列相同的器件,而后將該晶圓切割成一個個獨立的功能器件單元(即,芯片,DIEs)。上述切割的工藝通常被稱為晶圓切片(waferdicing)。傳統(tǒng)的晶圓切片通常都借助切割刀具來完成。近年來,出現(xiàn)了一些關于利用刻蝕方式來實現(xiàn)晶圓切片的研究探索,如2014年4月24日公開的專利申請WO2014/062582A1等。這些研究理論注意到一些可能的問題并提出了解決方法。然而,已有的這些研究理論尚不全面。發(fā)明人注意到一個未被之前研究所認識到的、關于晶圓卸載方面的問題。具體如下:現(xiàn)有刻蝕裝置通常都是通過設置在基座中心處下方的升舉頂針(liftpin)頂起晶圓來實現(xiàn)晶圓的卸載。但是,切片后的晶圓已變成一個個獨立的芯片,無法適應這種中心頂起的方式。為方便對切片后的晶圓進行后續(xù)處理,晶圓的背面通??烧掣揭粚颖∧ぁG衅瑫r,晶圓連同該薄膜可被放置在刻蝕裝置的基座上。利用等離子體完成切片后,分割開來的芯片仍粘附在薄膜上。該薄膜的存在可部分緩解上述問題,但仍存在重大缺陷:1)、柱狀的頂針可能損傷薄膜;(2)、由于薄膜的存在,頂針可頂起薄膜及粘附在薄膜上的所有芯片,但是,頂起的過程中會使芯片排列發(fā)生錯亂。
技術實現(xiàn)要素:根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供用于晶圓切片的等離子體刻蝕裝置,其中,待切片的晶圓隨薄膜框架結(jié)構(gòu)一同進入所述刻蝕裝置,所述薄膜框架結(jié)構(gòu)包括呈環(huán)形的框架以及安裝在所述框架上并覆蓋所述框架中心處開口的薄膜,所述晶圓安裝在所述開口內(nèi)所述薄膜的上表面,所述刻蝕裝置包括:由頂壁、側(cè)壁與底壁圍成的反應腔室;設置在所述反應腔室內(nèi)、用于支撐晶圓的基座;設置在所述基座外周、可升降的升降環(huán),所述升降環(huán)在升降的過程中接觸并抬升或沉降位于晶圓外周的框架;用于帶動所述升降環(huán)作升降運動的升降桿,所述升降桿的一端用于連接所述升降環(huán),另一端穿過反應腔室底壁上的孔洞而延伸至所述反應腔室外;位于所述反應腔室外的驅(qū)動部件,用于驅(qū)動所述升降桿。可選的,另包括:覆蓋環(huán),位于所述薄膜框架結(jié)構(gòu)的上方,用于遮蓋所述框架與所述薄膜;設置在所述覆蓋環(huán)與所述升降環(huán)之間的覆蓋環(huán)升舉件,所述覆蓋環(huán)升舉件的上端用于支撐所述覆蓋環(huán),所述覆蓋環(huán)升舉件的下端安裝在所述升降環(huán)上??蛇x的,所述覆蓋環(huán)升舉件為呈桿狀的頂針,所述頂針的數(shù)目為三個或更多??蛇x的,所述頂針的上端支撐所述覆蓋環(huán)的下表面,所述頂針的下端安裝在所述升降環(huán)的上表面;所述頂針的高度決定了晶圓卸載過程中晶圓脫離所述基座后晶圓與覆蓋環(huán)之間的高度差,這個高度差足以使得機械手在抓取晶圓的過程中不干擾到所述覆蓋環(huán)??蛇x的,所述升降環(huán)的上表面設有預調(diào)整部件,用于調(diào)整與升降環(huán)接觸時的框架的水平度。可選的,所述預調(diào)整部件包括墊片、限位螺絲、偏心銷或偏心軸??蛇x的,所述升降桿與所述底壁上的孔洞之間為氣密連接。可選的,通過套在升降桿外圍的波紋管實現(xiàn)上述氣密連接??蛇x的,通過設置在升降桿與孔洞之間的密封墊實現(xiàn)上述氣密連接??蛇x的,所述反應腔室的側(cè)壁內(nèi)設有升降桿通道,所述升降桿通道分別與所述反應腔室、所述孔洞相連通;所述升降桿的至少部分容納在所述升降桿通道內(nèi)。可選的,還包括托架,所述托架的一端位于所述升降桿通道內(nèi)并安裝在所述升降桿上,另一端位于所述升降環(huán)的下方,用于托舉所述升降環(huán);所述升降桿通道通過托架通道與所述反應腔室相連通,所述托架的至少部分容納在所述托架通道內(nèi),所述托架通道限定了所述托架運動的軌跡??蛇x的,所述托盤呈平板狀。可選的,所述升降桿與所述升降桿通道均僅有一個??蛇x的,所述升降桿與所述升降桿通道的數(shù)目為對稱的兩個或更多個。可選的,所述驅(qū)動部件包括馬達或氣缸??蛇x的,所述薄膜以張緊的狀態(tài)粘附在所述框架的下表面,所述晶圓粘附在所述薄膜的上表面。可選的,所述基座包括靜電夾盤。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面,提供用于晶圓切片的等離子體刻蝕裝置裝載晶圓的方法,包括:將晶圓連同薄膜框架結(jié)構(gòu)一起送入所述刻蝕裝置的反應腔室,其中,所述薄膜框架結(jié)構(gòu)包括呈環(huán)形的框架以及安裝在所述框架上并覆蓋所述框架中心開口的薄膜,所述晶圓安裝在所述開口內(nèi)所述薄膜的上表面;利用升降環(huán)支撐所述框架的下表面,其中,所述升降環(huán)設置在基座的外周,并由升降桿帶動而作升降運動,所述升降桿的一端用于接觸所述升降環(huán),另一端延伸至所述反應腔室外;驅(qū)動所述升降桿并帶動所述升降環(huán)下降,直至所述晶圓支撐在所述基座上。可選的,還包括:繼續(xù)驅(qū)動所述升降桿并帶動所述升降環(huán)下降,以使所述升降環(huán)遠離所述框架??蛇x的,所述反應腔室的側(cè)壁內(nèi)設有升降桿通道,所述升降桿通道與所述反應腔室相連通;所述升降桿的至少部分容納在所述升降桿通道內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的再一個方面,提供用于晶圓切片的等離子體刻蝕裝置卸載晶圓的方法,包括:抬升升降環(huán),使其抬升框架,因而帶動晶圓脫離基座,其中,所述框架呈環(huán)形,該環(huán)形結(jié)構(gòu)的中心形成有開口,一薄膜粘附在該環(huán)形結(jié)構(gòu)上并覆蓋所述開口,所述晶圓的下表面粘附在位于所述開口內(nèi)的所述薄膜上,所述基座支撐所述薄膜以及薄膜上方的晶圓,所述框架設置在所述基座的外周??蛇x的,通過抬升升降桿來抬升所述升降環(huán),其中,所述升降桿的一端用于接觸所述升降環(huán),另一端延伸至所述刻蝕裝置的反應腔室外;所述反應腔室的側(cè)壁內(nèi)設有升降桿通道,所述升降桿通道與所述反應腔室相連通;所述升降桿的至少部分容納在所述升降桿通道內(nèi)...