基板处理装置及方法
基板处理装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于处理基板的设备及方法，更详细而言，本发明涉及一种利用电浆处理基板的设备及方法。
【背景技术】
[0002]经过了前道工序(FEOL:Front End Of Line)工序的基板，其厚度超过所需要厚度以上，因而需要经由背面研磨(Back Grinding)工序而变薄。但是，背面研磨工序后，基板的厚度过薄，因而不容易进行基板的操作(Handling)。因此，为基板操作，利用接合剂将载体附着于基板。载体在作为后续工序的芯片接合(Chip Bonding)、底部填充(Underfill)、成型(Molding)工序后去除。
[0003]载体去除后，基板在附着于框架环上固定的安装用带的状态下进行操作。安装用带不仅使得基板的操作容易，而且在基板分离为个别芯片时防止芯片散开。
[0004]在去除载体的基板上，接合剂去除不完全而留下一部分。残余接合剂不容易去除。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种基板处理装置及方法，其能够容易地去除在去除了载体后的基板上残留的接合剂。
[0006]另外，本发明的实施例提供一种能够防止框架环变性的基板处理装置及方法。
[0007]另外，本发明的实施例提供一种能够防止工序处理时基板的扭曲现象的基板处理装置及方法。
[0008]另外，本发明的实施例提供一种基板处理装置及方法，其能够防止在非传导性薄膜层压(NCF Laminat1n)时可能发生的空洞(Void)的产生。
[0009]另外，本发明的实施例提供一种能够防止安装用带与基座之间的静电的基板处理装置及方法。
[0010]本发明的目的不限定于此，本领域的技术人员能够根据以下记载而明确理解未提及的其它目的。
[0011]本发明提供一种基板处理装置。根据一个实施例，基板处理装置包括:工序腔室，其内部形成有空间；支撑单元，其位于工序腔室内部以支撑处理对象物；气体供应部，其向工序腔室内部供应工序气体；且支撑单元包括:基座；陶瓷环，其环绕基座来提供；还包括垫片，其在放置于支撑单元中的处理对象物与陶瓷环之间提供间隙。
[0012]另外，为使处理对象物位于基座顶部，还包括在陶瓷环的顶部边缘部分凸出提供的引导部。所述引导部提供为多个，其环绕基座相互间隔开。
[0013]另外，在基座的顶部形成有压纹。
[0014]处理对象物包括:框架环；固定于框架环的内侧面的安装用带；以及附着于安装用带的顶部的基板；且该基板处理装置还包括阻塞构件，其为覆盖框架环的环形状，以使得框架环不暴露于电浆。
[0015]阻塞构件提供来使安装用带暴露于电浆。
[0016]本发明提供基板处理方法。根据一个实施例，该基板处理方法包括:在固定于框架环的安装用带上附着已完成背面研磨的基板以构成处理对象物的步骤；使处理对象物位于基板处理装置内的步骤；以及，利用激发为电浆的工序气体去除基板表面的接合剂残余物的步骤。
[0017]另外，该方法的特征在于，在该去除接合剂残余物的步骤中，使所述安装用带暴露于该电楽。
[0018]另外，该方法的特征在于，在该去除接合剂残余物的步骤中，所述框架环由阻塞环覆盖，所述安装用带不由该阻塞环覆盖。
[0019]本发明的实施例能够容易地去除在去除了载体后的基板上残留的接合剂。
[0020]另外，本发明的实施例使框架环最小地暴露于电浆中，从而能够防止框架环的变性。
[0021]另外，根据本发明的实施例，为诱导安装用带与基座之间空气的排出，在陶瓷环上提供垫片等，从而使空气容易排出，由此能够防止工序进行时基板的扭曲现象等。
[0022]另外，本发明的实施例使安装用带暴露于电浆，去除接合剂，从而能够防止在非传导性薄膜层压(NCF Laminat1n)时会发生的空洞(Void)的产生。
[0023]另外，本发明的实施例在基座顶部形成压纹，从而能够防止安装用带与基座之间的静电。
【附图说明】
[0024]图1为示出了本发明实施例的基板处理装置中所处理的处理对象物的一个实例的立体图。
[0025]图2至图8为依次示出了制作图1所示的处理对象物的流程图。
[0026]图9为示出了本发明的一个实施例的基板处理装置的剖面图。
[0027]图10为示出了图9的基座与陶瓷环的立体图。
[0028]图11为示出了图9的基座与阻塞构件的俯视图。
[0029]图12为示出了沿着图11的A-A’线截取的支撑单元与阻塞构件的剖面图。
[0030]图13及图14为分别示出了本发明另一实施例的基板处理装置的剖面图。
[0031]其中，附图标记的说明如下:
[0032]A-A’ 线
[0033]G 间隙
[0034]50处理对象物
[0035]51 基板
[0036]51a 基板
[0037]51b 基板
[0038]51c 基板
[0039]52硅贯通电极
[0040]53 凸块
[0041]54 载体
[0042]55接合剂
[0043]55a接合层
[0044]61芯片接合
[0045]62底部填充
[0046]63 成型
[0047]71框架环
[0048]72安装用带
[0049]310工序腔室
[0050]311 主体
[0051]312密闭盖
[0052]313排气孔
[0053]314扩散空间
[0054]317排气管线
[0055]320支撑单元
[0056]322 基座
[0057]324陶瓷环
[0058]324a 容纳槽
[0059]324b 引导部
[0060]324c 垫片
[0061]330 挡板
[0062]331分配孔
[0063]340电浆产生部
[0064]341振荡器
[0065]342波导管
[0066]343介电管
[0067]350阻塞构件
[0068]351阻塞环
[0069]352 主体
[0070]353内侧部
[0071]354外侧部
[0072]355升降构件
[0073]361移动杆
[0074]362 杆 / 第一杆
[0075]363 杆 / 第二杆
[0076]364杆/第三杆
[0077]365 托片
[0078]368驱动部
[0079]370气体供应部
[0080]372气体供应管线
[0081]374气体储集部
[0082]376气体埠
[0083]410排气板
[0084]411排气孔
【具体实施方式】
[0085]以下参照附图，更详细地说明本发明的实施例。本发明的实施例可变形为多种形态，不应解释为本发明的范围限定于以下实施例。本发明实施例提供来用于向本领域的技术人员更完全地说明本发明。因此，为更明确地强调说明，对附图中组件的形状进行夸示。
[0086]图1为示出了本发明实施例的基板处理装置中提供的处理对象物的立体图，图2至图8为依次示出了制作图1所示的处理对象物的流程图。
[0087]如图1至图8所不，提供如图2所不完成如道工序(FEOL)工序的基板51。在基板51上，如图3所示依次形成有硅贯通电极(TSV:Through Silicon Via)52及接合于载体54的凸块53。载体54作为硅或玻璃材质的板，当基板51经过背面研磨工序时，因厚度非常薄而难以操作，因而，需要提供用于基板51的操作。载体54借助接合剂55而接合于基板51顶部。
[0088]为减小封装(Package)的组装尺寸，将附着有载体54的基板51提供至背面研磨(Back Grinding)工序。经过了前道工序(FEOL)工序的基板51由于厚度不必要地过厚，因而如图4所示，在背面研磨工序中将基板51背面研磨得极薄。
[0089]背面研磨工序后，基板51a如图5所示进行倒装(flip)、芯片接合(chipbonding)61。而且，如图6所示，依次进行底部填充(under fill)62与成型(molding)63工序。
[0090]如图7所示，完成成型63工序的基板51b附着于在框架环71上固定的安装用带72上。框架环71为具有大于基板51b的半径的环形状，其以不锈钢(Stainless)或 SUS材质来提供。安装用带72作为厚度较薄的薄膜，薄膜本身难以支撑基板51b，因而将其固定于框架环71。安装用带72由3层构成，由基底(Base)薄膜、供基板接合的接合层以及对其进行保护的保护薄膜构成。框架环71具有大于基板51b的半径，因而从上部观察时，在框架环71与基板52b之间区域，安装用带72暴露于外部。
[0091]将基板51b附着于安装用带72后，如图8所示去除载体54。载体54去除后，安装用带72暂时替代载体54作用，以基板51c附着于安装用带72的状态提供给工序。框架环71及安装用带72使得基板51c的操作更为容易。而且，安装用带72在基板51c划片(Dicing)分离成个别芯片时，使得芯片因接合力而不散开或损失。
[0092]载体54去除后，在基板51c的顶部残留有接合剂55a，因而要求用于对此进行去除的追加工序。
[0093]在基板51c顶部的残留接合剂55a去除工序后，可执行将非传导性薄膜(NCF:NonConductive Film)热压附于基板51c顶部以堵塞凸块53之间缝隙的非传导性薄膜层压(NCF Laminat1n)工序。此时，当在安装用带72的表面残留有接合剂时，非传导性薄膜的边缘区域被安装用带72上残留的接合剂接合，从而会发生在凸块53之间的隙缝中出现空洞(Void)的问题。
[0094]图9为示出了本发明的一个实施例的基板处理装置30的图。如图9所示，基板处理装置30包括工序腔室310、支撑单元320、挡板330、电浆产生部340、阻塞构件350以及气体供应部370。基板处理装置30执行利用电浆去除残留于基板51c的接合剂55a及残留于安装用带72表面的接合剂的工序。
[0095]工序腔室310提供执行工序处理的空间。工序腔室310具有主体311及密闭盖312。主体311顶部敞开，在内部形成有空间。在主体311的侧面形成有供处理对象物50出入的开口(未图示)，开口借助诸如狭缝门(slit door)的开闭构件(未图示)而开闭。开闭构件在工序腔室310内执行处理对象物50处理期间封闭开口，在处理对象物50搬入工序腔室310内部时及搬出至工序腔室310外部时，打开开口。
[0096]在主体311的下部壁形成有排气孔313。排气孔313与排气管线317连接。经由排气管线317来调节工序腔室310的内部压力，在工序中发生的反应副产物排出至工序腔室310外部。
[0097]密闭盖312与主体311的上部壁结合，覆盖主体311的敞开顶部，使主体311内部密闭。密闭盖312的上端与电浆产生部340连接。在密闭盖312上形成有扩散空间314。扩散空间314愈靠近挡板330，宽度愈逐渐变宽，从而具有反漏斗形状。
[0098]支撑单元320位于工序腔室310内部。支撑单元320支撑处理对象物50。支撑单元320包括基座322及陶瓷环324。处理对象物50放置于支撑单元320的顶部，使得基板51c的底部与基座322的顶部相向，框架环71的底部与陶瓷环324的顶部相向。此时，安装用带72及基板51c由于柔软而在安装用带72与基座322之间形成有空气层，该空气层难以借助框架环71的负载而排出至外部。因此，当为工序而降低工序腔室310内的压力时，空气层因压力差而膨胀，因而基板51c中会发生龟裂及扭曲现象等。
[0099]图10为示出了图9的基座322及陶瓷环324的立体图。如图9及图10所示，基座322支撑基板51c。基座322支撑基板51c。在基座322内部，可形成有供冷却流体循环的冷却流路(未图示)。冷却流体沿着冷却流路循环，冷却基座322与处理对象物50。由于冷却流体的循环，抑制基板51c于电浆工序过程中的温度上升。在基座322的顶部形成有压纹。因此，安装用带72与基座322之间的空气容易排出，从而能够防止安装用带32与基座322之间的静电。陶瓷环324环绕基座322的上部侧面地提供。
[0100]图11为图9的支撑单元320及阻塞构件350的俯视图，图12为示出了沿图11所示的A-A’截取的支撑单元320与阻塞构件350的剖面图。如图9至图12所示，在陶瓷环324的边缘区域形成有容纳槽324a。容纳槽324a从陶瓷环324的外侧面向内侧弯入，以使得托片365能向上下方向移动。容纳槽324a可沿陶瓷环324的四周而形成为多个。根据实施例，容纳槽324a可在陶瓷环324的一侧形成2个，在与的对称的陶瓷环324的另一侧形成2个。
[0101]在陶瓷环324的边缘区域形成有引导部324b。引导部324b引导处理对象物50，使得处理对象物50位于支撑单元320上。引导部324b在陶瓷环324的边缘顶部提供成向上方凸出。引导部324b自其上部观察时，以切割环的一部分的形状提供。引导部324b提供为多个。引导部324b以环绕基座322的环状配置。引导部324b在陶瓷环324的边缘区域中的一部分提供，从而安装用带72与基座322之间的空气容易排出。
[0102]在陶瓷环324与放置于陶瓷环324上的框架环71之间可提供有间隙(Gap)G。间隙G可借助在陶瓷环324及框架环71之间提供的垫片324c而形成。根据一个示例，垫片324c可提供成自陶瓷环324的顶部凸出。垫片324c可以向上凸出成形的针或半球形状来提供。垫片324c环绕基座322相互隔开地提供为多个。藉由提供间隙G能够防止安装用带72因框架环71的负载而受压。因此，使得无法从安装用带72与基座322之间排出的空气顺利实现排出。
[0103]再如图9所示，挡板330借助连结构件而结合于主体311的上部壁。挡板330呈圆盘形状，与基座320的顶部平行地配置。挡板330为铝材质，其于表面氧化后提供。挡板330上形成有分配孔331。为均一供应自由基，分配孔331系于同心圆柱上按既定间隔形成。在扩散空间314扩散的电浆流入分配孔331。此时，诸如电子或离子等的带电粒子由挡板330俘获，诸如氧自由基等不带电荷的中性粒子藉由分配孔331，从而供应至处理对象物50 ο
[0104]气体供应部370具有气体供应管线372、气体储集部374以及气体埠376。气体供应部370可在电浆产生部340的外部提供。气体供应部340可提供为一或多个。
[0105]在气体供应管线372的一端连接有气体储集部374，在另一端连接有气体埠376。气体储集部374中储集的工序气体经由气体供应管线372供应给气体埠376。
[0106]工序气体用于去除基板51c表面的残留接合剂及安装用带72表面的残留接合剂。为提高接合剂去除效率，工序气体可在第一气体中添加四氟化碳(CF4)等氟系气体。
[0107]气体埠376结合于介电管343的上部。经由气体埠376供应的工序气体流入介电管343内部。
[0108]电浆产生部340提供于工序腔室310的上部，产生并供应电浆。电浆产生部340包括振荡器341、波导管342以及介电管343。
[0109]振荡器341产生微波。波导管342连接振荡器341与介电管343。振荡器341产生的微波沿着波导管342流动，从而提供至介电管343。借助气体供应部370而供应至介电管343内部的工序气体，借助电磁波而激发为电浆状态。电浆经由介电管343而流入扩散空间314。
[0110]如图9、图11及图12所示，阻塞构件350切断框架环71暴露于电浆。阻塞构件350使处理对象物50放置于支撑单元320的顶部，升举放置于支撑单元320的处理对象物50。阻塞构件350包括阻塞环351及升降构件355。
[0111]阻塞环351位于陶瓷环324的上部以覆盖框架环71，从而切断框架环71暴露于电浆。阻塞环351以陶瓷材质提供。阻塞环351为环状，内径可大于或与框架环71的内径相应，外径可小于或与框架环71外径相应。阻塞环351具有可自框架环71的内侧区域覆盖至框架环71的外侧边缘区域的宽度。阻塞环351具有主体352、内侧部353以及外侧部354。主体352呈环状，与框架环71的顶部相向放置。主体352与框架环71保持既定间隔。内侧部353自主体352的内侧向下倾斜地延长，其末端与框架环71的内侧区域接触。外侧部354自主体352的外侧向下倾斜地延长，其末端与框架环71的外侧边缘区域接触。阻塞环351不覆盖露出于外部的安装用带72。因此，安装用带72表面的残留接合剂借助电浆而去除，从而在非传导性薄膜层压(NCF Laminat1n)工序时防止空洞(Void)的产生。
[0112]阻塞环351切断安装用带72暴露于电浆。阻塞环351藉由内侧端353与基板51c接触或邻接，而外侧端354与框架环71接触或邻接，因而切断电浆流入安装用带72侧。在安装用带72暴露于电浆的情况下，安装用带72变长，处理对象物50的操作出现问题从而使安装用带72变性。变性的安装用带72不仅不易去除，而且发生无法完全去除进而 在基板51c上残留一部分的问题。阻塞环71切断安装用带72暴露于电浆，从而预防上述问题的发生。
[0113]升降构件355使阻塞环351升降。处理对象物50放置于支撑单元320或自支撑单元320升举时，升降构件355升举阻塞环351。而且，在处理对象物50放置于支撑单元320期间，升降构件355将阻塞环351向下降下以覆盖安装用带72。升降构件355包括移动杆361、托片365以及驱动部368。
[0114]移动杆361支撑阻塞环351，使阻塞环351升降。根据实施例，移动杆361以三个杆362至364相互连接的结构来提供。第一杆362支撑阻塞环351。第二杆363在第一杆362的下部支撑第一杆362，在内侧形成可供第一杆362升降的空间。第一杆362可向上下方向移动，其位于第二杆363的内侧与第二杆363的上部。
[0115]第三杆364在第二杆363的下部支撑第二杆363，在内侧形成可供第二杆363升降的空间。第二杆363可向上下方向移动，其位于第三杆364的内侧与第三杆364的上部。
[0116]驱动部368使移动杆361升降。具体而言，驱动部368使第一杆362与第二杆363个别地升降。由于驱动部368的驱动，第二杆363相对于第三杆364升降，第一杆362相对于第二杆363升降。
[0117]托片365结合于移动杆361，与移动杆361—同升降。根据实施例，托片365结合于第二杆363。托片365自第二杆363向基座322方向延长，其末端位于容纳槽324a。与第二杆363的移动一起，托片365沿容纳槽324a升降。当托片365位于容纳槽324a的上部时，安置框架环71。处理对象物50在框架环71安置于托片365的状态下，与托片365的下降一同下降。在托片365下降的过程中，处理对象物50放置于支撑单元320的顶部。与的相反，托片365自容纳槽324a内向外侧移动时，框架环71放置于托片365上。在托片365上升的过程中，处理对象物50自支撑单元320拾起。
[0118]以下对利用基板处理装置处理基板的方法进行说明。
[0119]如图1至图8所示，如上所述，将完成背面研磨的基板51c附着于在框架环71上固定的安装用带72以构成处理对象物50。
[0120]如图9及图12所示，随后，处理对象物50借助搬送机器人而提供至工序腔室310内部。在工序腔室310内，第一杆362及第二杆363进行升降，托片365待机。就处理对象物50而言，框架环71安置于托片365上。在处理对象物50由托片365支撑的状态下，第二杆363下降。在托片365与第二杆363 —同下降的过程中，处理对象物50安置于支撑单元320。此时，处理对象物50放置成使基板51c的底部与基座322相向，框架环71的底部与引导设备324b相向。之后，第一杆362与阻塞环351 —同下降以覆盖框架环71，从而使安装用带72露出。
[0121]气体供应部370向介电管343内部供应工序气体。
[0122]电浆产生部340自工序气体产生电浆。振荡器341产生的微波藉由波导管342传递至介电管343内部。微波使自气体供应部370供应至介电管343内部的工序气体激发为电浆状态。电浆流入扩散空间314，经由扩散空间314及喷头330的分配孔331而流入工序腔室310内部。电浆向处理对象物50的顶部供应，由阻塞环351限制与框架环71的接触。此时，露出于外部的安装用带72不由阻塞环351覆盖。
[0123]电浆去除附着于基板51c顶部的接合剂及露出于外部的安装用带72表面的残留接合剂。
[0124]滞留于工序腔室310内部的工序气体及反应副产物经由排气板410的孔而流入排气孔411，以便排出至外部。
[0125]工序处理完成后，第一杆362及第二杆363上升。托片365与第二杆363 —同上升，同时，自支撑单元320升举处理对象物50。在处理对象物50支撑于托片365期间，搬送机器人进入工序腔室310内部，固持框架环71。搬送机器人自工序腔室310搬出处理对象物50。
[0126]再如图2至图8所示，在此实施例中说明在成型63工序后，将基板51b附着于安装用带72，在去除载体54后，执行对基板51c上残留的接合层55a进行去除的工序。与的不同，接合层55a去除可在芯片接合61前执行。根据实施例，可在经过了前道工序(FEOL:Front End Of Line)工序的基板51上接合载体54，于执行背面研磨工序后，在将基板51a附着于安装用带72的状态下去除载体54，去除基板51a上残留的接合层55a。然后，依次进行芯片接合工序、底部填充工序以及成型工序。
[0127]此实施例利用在处理空间外部产生电浆并将所产生的电浆供应至处理空间内部而对处理对象物进行处理的基板处理装置进行说明。但是，不同于此，本发明的实施例可提供于在处理空间内部实施电浆的发生及处理对象物的处理的基板处理装置。图13及图14为分别示出了本发明另一实施例的基板处理装置的剖面图。如图13所示，本发明的实施例亦可应用于利用在处理空间内部实施电浆的发生及处理对象物的处理的电感耦合型电浆源方式(ICP)的基板处理装置。另外，如图14所示，本发明的实施例亦可应用于利用在处理空间内部实施电浆的发生及处理对象物的处理的电容耦合型电浆源方式(CCP)的基板处理装置。
[0128]以上详细说明为对本发明的例示。另外，前述内容示出了且说明本发明的较佳实施形态，本发明可在多样的其它组合、变更及环境下使用。亦即，在本说明书中揭示的发明的概念的范围、与所记载揭示内容等效的范围及/或所属领域的技术或知识的范围内，可加以变更或修订。所记载实施例说明用于体现本发明技术思想的最佳状态，可进行本发明的具体应用领域及用途所需要求的多种变更。因此，以上发明的详细说明并非意欲将本发明限定于所揭示实施形态。另外，随附申请专利范围应解释为亦包括其它实施状态。
【主权项】
1.一种基板处理装置，包括: 工序腔室，该工序腔室内部形成有空间； 支撑单元，该支撑单元位于所述工序腔室内部以支撑处理对象物；以及 气体供应部，该气体供应部向所述工序腔室内部供应工序气体；且 所述支撑单元包括: 基座；以及 陶瓷环，该陶瓷环系以环绕所述基座的方式配置； 该基板处理装置还包括垫片，该垫片用于在放置于所述支撑单元中的所述处理对象物与所述陶瓷环之间形成间隙。2.如权利要求1所述的基板处理装置，所述垫片从所述陶瓷环向上部凸出。3.如权利要求1所述的基板处理装置，所述垫片环绕所述基座配置有多个。4.如权利要求1所述的基板处理装置，为使所述处理对象物位于所述基座顶部，还包括在所述陶瓷环的顶部边缘部分凸出配置的引导部。5.如权利要求4所述的基板处理装置，所述引导部配置有多个，多个所述引导部环绕所述基座相互间隔开。6.如权利要求1所述的基板处理装置，在所述基座的顶部形成有压纹。7.如权利要求1至6中任一项中所述的基板处理装置，所述处理对象物包括:框架环；固定于该框架环的内侧面的安装用带；以及附着于该安装用带的顶部的基板；并且，所述基板处理装置还包括阻塞构件，该阻塞构件为覆盖所述框架环的环形状，以使得所述框架环不暴露于电浆。8.如权利要求7所述的基板处理装置，所述阻塞构件配置为使所述安装用带暴露于电浆。9.如权利要求7所述的基板处理装置，所述阻塞构件包括: 阻塞环；以及 使所述阻塞环升降的升降构件。10.一种基板处理方法，该基板处理方法包括以下步骤: 在固定于框架环的安装用带上附着已完成背面研磨的基板以构成处理对象物的步骤； 使所述处理对象物位于如权利要求1至6中任一项所述的基板处理装置内的步骤；以及 利用激发为电浆的工序气体去除所述基板表面的接合剂残余物的步骤。11.如权利要求10所述的基板处理方法，在去除接合剂残余物的步骤中，所述安装用带暴露于所述电浆。12.如权利要求10所述的基板处理方法，在去除接合剂残余物的步骤中，所述框架环由阻塞环覆盖，所述安装用带不由所述阻塞环覆盖。
【专利摘要】本发明提供基板处理装置及方法。基板处理装置包括工序腔室、支撑单元、挡板、气体供应部、电浆产生部以及阻塞构件等。支撑单元包括基座及陶瓷环。在基座的顶部形成有压纹，从而使安装用带与基座之间的空气排出顺畅以防止静电。在陶瓷环上，部分地提供借助垫片而形成之间隙及引导部，从而使安装用带与基座之间的空气排出顺畅。阻塞构件在利用电浆进行的工序期间，使框架环受覆盖而安装用带暴露，从而防止框架环的变性，去除安装用带的表面残留的接合剂。
【IPC分类】H01L21/67
【公开号】CN104900563
【申请号】CN201410710979
【发明人】金泰勋
【申请人】Psk有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年11月28日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于处理基板的设备及方法，更详细而言，本发明涉及一种利用电浆处理基板的设备及方法。
【背景技术】
[0002]经过了前道工序(FEOL:Front End Of Line)工序的基板，其厚度超过所需要厚度以上，因而需要经由背面研磨(Back Grinding)工序而变薄。但是，背面研磨工序后，基板的厚度过薄，因而不容易进行基板的操作(Handling)。因此，为基板操作，利用接合剂将载体附着于基板。载体在作为后续工序的芯片接合(Chip Bonding)、底部填充(Underfill)、成型(Molding)工序后去除。
[0003]载体去除后，基板在附着于框架环上固定的安装用带的状态下进行操作。安装用带不仅使得基板的操作容易，而且在基板分离为个别芯片时防止芯片散开。
[0004]在去除载体的基板上，接合剂去除不完全而留下一部分。残余接合剂不容易去除。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种基板处理装置及方法，其能够容易地去除在去除了载体后的基板上残留的接合剂。
[0006]另外，本发明的实施例提供一种能够防止框架环变性的基板处理装置及方法。
[0007]另外，本发明的实施例提供一种能够防止工序处理时基板的扭曲现象的基板处理装置及方法。
[0008]另外，本发明的实施例提供一种基板处理装置及方法，其能够防止在非传导性薄膜层压(NCF Laminat1n)时可能发生的空洞(Void)的产生。
[0009]另外，本发明的实施例提供一种能够防止安装用带与基座之间的静电的基板处理装置及方法。
[0010]本发明的目的不限定于此，本领域的技术人员能够根据以下记载而明确理解未提及的其它目的。
[0011]本发明提供一种基板处理装置。根据一个实施例，基板处理装置包括:工序腔室，其内部形成有空间；支撑单元，其位于工序腔室内部以支撑处理对象物；气体供应部，其向工序腔室内部供应工序气体；且支撑单元包括:基座；陶瓷环，其环绕基座来提供；还包括垫片，其在放置于支撑单元中的处理对象物与陶瓷环之间提供间隙。
[0012]另外，为使处理对象物位于基座顶部，还包括在陶瓷环的顶部边缘部分凸出提供的引导部。所述引导部提供为多个，其环绕基座相互间隔开。
[0013]另外，在基座的顶部形成有压纹。
[0014]处理对象物包括:框架环；固定于框架环的内侧面的安装用带；以及附着于安装用带的顶部的基板；且该基板处理装置还包括阻塞构件，其为覆盖框架环的环形状，以使得框架环不暴露于电浆。
[0015]阻塞构件提供来使安装用带暴露于电浆。
[0016]本发明提供基板处理方法。根据一个实施例，该基板处理方法包括:在固定于框架环的安装用带上附着已完成背面研磨的基板以构成处理对象物的步骤；使处理对象物位于基板处理装置内的步骤；以及，利用激发为电浆的工序气体去除基板表面的接合剂残余物的步骤。
[0017]另外，该方法的特征在于，在该去除接合剂残余物的步骤中，使所述安装用带暴露于该电楽。
[0018]另外，该方法的特征在于，在该去除接合剂残余物的步骤中，所述框架环由阻塞环覆盖，所述安装用带不由该阻塞环覆盖。
[0019]本发明的实施例能够容易地去除在去除了载体后的基板上残留的接合剂。
[0020]另外，本发明的实施例使框架环最小地暴露于电浆中，从而能够防止框架环的变性。
[0021]另外，根据本发明的实施例，为诱导安装用带与基座之间空气的排出，在陶瓷环上提供垫片等，从而使空气容易排出，由此能够防止工序进行时基板的扭曲现象等。
[0022]另外，本发明的实施例使安装用带暴露于电浆，去除接合剂，从而能够防止在非传导性薄膜层压(NCF Laminat1n)时会发生的空洞(Void)的产生。
[0023]另外，本发明的实施例在基座顶部形成压纹，从而能够防止安装用带与基座之间的静电。
【附图说明】
[0024]图1为示出了本发明实施例的基板处理装置中所处理的处理对象物的一个实例的立体图。
[0025]图2至图8为依次示出了制作图1所示的处理对象物的流程图。
[0026]图9为示出了本发明的一个实施例的基板处理装置的剖面图。
[0027]图10为示出了图9的基座与陶瓷环的立体图。
[0028]图11为示出了图9的基座与阻塞构件的俯视图。
[0029]图12为示出了沿着图11的A-A’线截取的支撑单元与阻塞构件的剖面图。
[0030]图13及图14为分别示出了本发明另一实施例的基板处理装置的剖面图。
[0031]其中，附图标记的说明如下:
[0032]A-A’ 线
[0033]G 间隙
[0034]50处理对象物
[0035]51 基板
[0036]51a 基板
[0037]51b 基板
[0038]51c 基板
[0039]52硅贯通电极
[0040]53 凸块
[0041]54 载体
[0042]55接合剂
[0043]55a接合层
[0044]61芯片接合
[0045]62底部填充
[0046]63 成型
[0047]71框架环
[0048]72安装用带
[0049]310工序腔室
[0050]311 主体
[0051]312密闭盖
[0052]313排气孔
[0053]314扩散空间
[0054]317排气管线
[0055]320支撑单元
[0056]322 基座
[0057]324陶瓷环
[0058]324a 容纳槽
[0059]324b 引导部
[0060]324c 垫片
[0061]330 挡板
[0062]331分配孔
[0063]340电浆产生部
[0064]341振荡器
[0065]342波导管
[0066]343介电管
[0067]350阻塞构件
[0068]351阻塞环
[0069]352 主体
[0070]353内侧部
[0071]354外侧部
[0072]355升降构件
[0073]361移动杆
[0074]362 杆 / 第一杆
[0075]363 杆 / 第二杆
[0076]364杆/第三杆
[0077]365 托片
[0078]368驱动部
[0079]370气体供应部
[0080]372气体供应管线
[0081]374气体储集部
[0082]376气体埠
[0083]410排气板
[0084]411排气孔
【具体实施方式】
[0085]以下参照附图，更详细地说明本发明的实施例。本发明的实施例可变形为多种形态，不应解释为本发明的范围限定于以下实施例。本发明实施例提供来用于向本领域的技术人员更完全地说明本发明。因此，为更明确地强调说明，对附图中组件的形状进行夸示。
[0086]图1为示出了本发明实施例的基板处理装置中提供的处理对象物的立体图，图2至图8为依次示出了制作图1所示的处理对象物的流程图。
[0087]如图1至图8所不，提供如图2所不完成如道工序(FEOL)工序的基板51。在基板51上，如图3所示依次形成有硅贯通电极(TSV:Through Silicon Via)52及接合于载体54的凸块53。载体54作为硅或玻璃材质的板，当基板51经过背面研磨工序时，因厚度非常薄而难以操作，因而，需要提供用于基板51的操作。载体54借助接合剂55而接合于基板51顶部。
[0088]为减小封装(Package)的组装尺寸，将附着有载体54的基板51提供至背面研磨(Back Grinding)工序。经过了前道工序(FEOL)工序的基板51由于厚度不必要地过厚，因而如图4所示，在背面研磨工序中将基板51背面研磨得极薄。
[0089]背面研磨工序后，基板51a如图5所示进行倒装(flip)、芯片接合(chipbonding)61。而且，如图6所示，依次进行底部填充(under fill)62与成型(molding)63工序。
[0090]如图7所示，完成成型63工序的基板51b附着于在框架环71上固定的安装用带72上。框架环71为具有大于基板51b的半径的环形状，其以不锈钢(Stainless)或 SUS材质来提供。安装用带72作为厚度较薄的薄膜，薄膜本身难以支撑基板51b，因而将其固定于框架环71。安装用带72由3层构成，由基底(Base)薄膜、供基板接合的接合层以及对其进行保护的保护薄膜构成。框架环71具有大于基板51b的半径，因而从上部观察时，在框架环71与基板52b之间区域，安装用带72暴露于外部。
[0091]将基板51b附着于安装用带72后，如图8所示去除载体54。载体54去除后，安装用带72暂时替代载体54作用，以基板51c附着于安装用带72的状态提供给工序。框架环71及安装用带72使得基板51c的操作更为容易。而且，安装用带72在基板51c划片(Dicing)分离成个别芯片时，使得芯片因接合力而不散开或损失。
[0092]载体54去除后，在基板51c的顶部残留有接合剂55a，因而要求用于对此进行去除的追加工序。
[0093]在基板51c顶部的残留接合剂55a去除工序后，可执行将非传导性薄膜(NCF:NonConductive Film)热压附于基板51c顶部以堵塞凸块53之间缝隙的非传导性薄膜层压(NCF Laminat1n)工序。此时，当在安装用带72的表面残留有接合剂时，非传导性薄膜的边缘区域被安装用带72上残留的接合剂接合，从而会发生在凸块53之间的隙缝中出现空洞(Void)的问题。
[0094]图9为示出了本发明的一个实施例的基板处理装置30的图。如图9所示，基板处理装置30包括工序腔室310、支撑单元320、挡板330、电浆产生部340、阻塞构件350以及气体供应部370。基板处理装置30执行利用电浆去除残留于基板51c的接合剂55a及残留于安装用带72表面的接合剂的工序。
[0095]工序腔室310提供执行工序处理的空间。工序腔室310具有主体311及密闭盖312。主体311顶部敞开，在内部形成有空间。在主体311的侧面形成有供处理对象物50出入的开口(未图示)，开口借助诸如狭缝门(slit door)的开闭构件(未图示)而开闭。开闭构件在工序腔室310内执行处理对象物50处理期间封闭开口，在处理对象物50搬入工序腔室310内部时及搬出至工序腔室310外部时，打开开口。
[0096]在主体311的下部壁形成有排气孔313。排气孔313与排气管线317连接。经由排气管线317来调节工序腔室310的内部压力，在工序中发生的反应副产物排出至工序腔室310外部。
[0097]密闭盖312与主体311的上部壁结合，覆盖主体311的敞开顶部，使主体311内部密闭。密闭盖312的上端与电浆产生部340连接。在密闭盖312上形成有扩散空间314。扩散空间314愈靠近挡板330，宽度愈逐渐变宽，从而具有反漏斗形状。
[0098]支撑单元320位于工序腔室310内部。支撑单元320支撑处理对象物50。支撑单元320包括基座322及陶瓷环324。处理对象物50放置于支撑单元320的顶部，使得基板51c的底部与基座322的顶部相向，框架环71的底部与陶瓷环324的顶部相向。此时，安装用带72及基板51c由于柔软而在安装用带72与基座322之间形成有空气层，该空气层难以借助框架环71的负载而排出至外部。因此，当为工序而降低工序腔室310内的压力时，空气层因压力差而膨胀，因而基板51c中会发生龟裂及扭曲现象等。
[0099]图10为示出了图9的基座322及陶瓷环324的立体图。如图9及图10所示，基座322支撑基板51c。基座322支撑基板51c。在基座322内部，可形成有供冷却流体循环的冷却流路(未图示)。冷却流体沿着冷却流路循环，冷却基座322与处理对象物50。由于冷却流体的循环，抑制基板51c于电浆工序过程中的温度上升。在基座322的顶部形成有压纹。因此，安装用带72与基座322之间的空气容易排出，从而能够防止安装用带32与基座322之间的静电。陶瓷环324环绕基座322的上部侧面地提供。
[0100]图11为图9的支撑单元320及阻塞构件350的俯视图，图12为示出了沿图11所示的A-A’截取的支撑单元320与阻塞构件350的剖面图。如图9至图12所示，在陶瓷环324的边缘区域形成有容纳槽324a。容纳槽324a从陶瓷环324的外侧面向内侧弯入，以使得托片365能向上下方向移动。容纳槽324a可沿陶瓷环324的四周而形成为多个。根据实施例，容纳槽324a可在陶瓷环324的一侧形成2个，在与的对称的陶瓷环324的另一侧形成2个。
[0101]在陶瓷环324的边缘区域形成有引导部324b。引导部324b引导处理对象物50，使得处理对象物50位于支撑单元320上。引导部324b在陶瓷环324的边缘顶部提供成向上方凸出。引导部324b自其上部观察时，以切割环的一部分的形状提供。引导部324b提供为多个。引导部324b以环绕基座322的环状配置。引导部324b在陶瓷环324的边缘区域中的一部分提供，从而安装用带72与基座322之间的空气容易排出。
[0102]在陶瓷环324与放置于陶瓷环324上的框架环71之间可提供有间隙(Gap)G。间隙G可借助在陶瓷环324及框架环71之间提供的垫片324c而形成。根据一个示例，垫片324c可提供成自陶瓷环324的顶部凸出。垫片324c可以向上凸出成形的针或半球形状来提供。垫片324c环绕基座322相互隔开地提供为多个。藉由提供间隙G能够防止安装用带72因框架环71的负载而受压。因此，使得无法从安装用带72与基座322之间排出的空气顺利实现排出。
[0103]再如图9所示，挡板330借助连结构件而结合于主体311的上部壁。挡板330呈圆盘形状，与基座320的顶部平行地配置。挡板330为铝材质，其于表面氧化后提供。挡板330上形成有分配孔331。为均一供应自由基，分配孔331系于同心圆柱上按既定间隔形成。在扩散空间314扩散的电浆流入分配孔331。此时，诸如电子或离子等的带电粒子由挡板330俘获，诸如氧自由基等不带电荷的中性粒子藉由分配孔331，从而供应至处理对象物50 ο
[0104]气体供应部370具有气体供应管线372、气体储集部374以及气体埠376。气体供应部370可在电浆产生部340的外部提供。气体供应部340可提供为一或多个。
[0105]在气体供应管线372的一端连接有气体储集部374，在另一端连接有气体埠376。气体储集部374中储集的工序气体经由气体供应管线372供应给气体埠376。
[0106]工序气体用于去除基板51c表面的残留接合剂及安装用带72表面的残留接合剂。为提高接合剂去除效率，工序气体可在第一气体中添加四氟化碳(CF4)等氟系气体。
[0107]气体埠376结合于介电管343的上部。经由气体埠376供应的工序气体流入介电管343内部。
[0108]电浆产生部340提供于工序腔室310的上部，产生并供应电浆。电浆产生部340包括振荡器341、波导管342以及介电管343。
[0109]振荡器341产生微波。波导管342连接振荡器341与介电管343。振荡器341产生的微波沿着波导管342流动，从而提供至介电管343。借助气体供应部370而供应至介电管343内部的工序气体，借助电磁波而激发为电浆状态。电浆经由介电管343而流入扩散空间314。
[0110]如图9、图11及图12所示，阻塞构件350切断框架环71暴露于电浆。阻塞构件350使处理对象物50放置于支撑单元320的顶部，升举放置于支撑单元320的处理对象物50。阻塞构件350包括阻塞环351及升降构件355。
[0111]阻塞环351位于陶瓷环324的上部以覆盖框架环71，从而切断框架环71暴露于电浆。阻塞环351以陶瓷材质提供。阻塞环351为环状，内径可大于或与框架环71的内径相应，外径可小于或与框架环71外径相应。阻塞环351具有可自框架环71的内侧区域覆盖至框架环71的外侧边缘区域的宽度。阻塞环351具有主体352、内侧部353以及外侧部354。主体352呈环状，与框架环71的顶部相向放置。主体352与框架环71保持既定间隔。内侧部353自主体352的内侧向下倾斜地延长，其末端与框架环71的内侧区域接触。外侧部354自主体352的外侧向下倾斜地延长，其末端与框架环71的外侧边缘区域接触。阻塞环351不覆盖露出于外部的安装用带72。因此，安装用带72表面的残留接合剂借助电浆而去除，从而在非传导性薄膜层压(NCF Laminat1n)工序时防止空洞(Void)的产生。
[0112]阻塞环351切断安装用带72暴露于电浆。阻塞环351藉由内侧端353与基板51c接触或邻接，而外侧端354与框架环71接触或邻接，因而切断电浆流入安装用带72侧。在安装用带72暴露于电浆的情况下，安装用带72变长，处理对象物50的操作出现问题从而使安装用带72变性。变性的安装用带72不仅不易去除，而且发生无法完全去除进而 在基板51c上残留一部分的问题。阻塞环71切断安装用带72暴露于电浆，从而预防上述问题的发生。
[0113]升降构件355使阻塞环351升降。处理对象物50放置于支撑单元320或自支撑单元320升举时，升降构件355升举阻塞环351。而且，在处理对象物50放置于支撑单元320期间，升降构件355将阻塞环351向下降下以覆盖安装用带72。升降构件355包括移动杆361、托片365以及驱动部368。
[0114]移动杆361支撑阻塞环351，使阻塞环351升降。根据实施例，移动杆361以三个杆362至364相互连接的结构来提供。第一杆362支撑阻塞环351。第二杆363在第一杆362的下部支撑第一杆362，在内侧形成可供第一杆362升降的空间。第一杆362可向上下方向移动，其位于第二杆363的内侧与第二杆363的上部。
[0115]第三杆364在第二杆363的下部支撑第二杆363，在内侧形成可供第二杆363升降的空间。第二杆363可向上下方向移动，其位于第三杆364的内侧与第三杆364的上部。
[0116]驱动部368使移动杆361升降。具体而言，驱动部368使第一杆362与第二杆363个别地升降。由于驱动部368的驱动，第二杆363相对于第三杆364升降，第一杆362相对于第二杆363升降。
[0117]托片365结合于移动杆361，与移动杆361—同升降。根据实施例，托片365结合于第二杆363。托片365自第二杆363向基座322方向延长，其末端位于容纳槽324a。与第二杆363的移动一起，托片365沿容纳槽324a升降。当托片365位于容纳槽324a的上部时，安置框架环71。处理对象物50在框架环71安置于托片365的状态下，与托片365的下降一同下降。在托片365下降的过程中，处理对象物50放置于支撑单元320的顶部。与的相反，托片365自容纳槽324a内向外侧移动时，框架环71放置于托片365上。在托片365上升的过程中，处理对象物50自支撑单元320拾起。
[0118]以下对利用基板处理装置处理基板的方法进行说明。
[0119]如图1至图8所示，如上所述，将完成背面研磨的基板51c附着于在框架环71上固定的安装用带72以构成处理对象物50。
[0120]如图9及图12所示，随后，处理对象物50借助搬送机器人而提供至工序腔室310内部。在工序腔室310内，第一杆362及第二杆363进行升降，托片365待机。就处理对象物50而言，框架环71安置于托片365上。在处理对象物50由托片365支撑的状态下，第二杆363下降。在托片365与第二杆363 —同下降的过程中，处理对象物50安置于支撑单元320。此时，处理对象物50放置成使基板51c的底部与基座322相向，框架环71的底部与引导设备324b相向。之后，第一杆362与阻塞环351 —同下降以覆盖框架环71，从而使安装用带72露出。
[0121]气体供应部370向介电管343内部供应工序气体。
[0122]电浆产生部340自工序气体产生电浆。振荡器341产生的微波藉由波导管342传递至介电管343内部。微波使自气体供应部370供应至介电管343内部的工序气体激发为电浆状态。电浆流入扩散空间314，经由扩散空间314及喷头330的分配孔331而流入工序腔室310内部。电浆向处理对象物50的顶部供应，由阻塞环351限制与框架环71的接触。此时，露出于外部的安装用带72不由阻塞环351覆盖。
[0123]电浆去除附着于基板51c顶部的接合剂及露出于外部的安装用带72表面的残留接合剂。
[0124]滞留于工序腔室310内部的工序气体及反应副产物经由排气板410的孔而流入排气孔411，以便排出至外部。
[0125]工序处理完成后，第一杆362及第二杆363上升。托片365与第二杆363 —同上升，同时，自支撑单元320升举处理对象物50。在处理对象物50支撑于托片365期间，搬送机器人进入工序腔室310内部，固持框架环71。搬送机器人自工序腔室310搬出处理对象物50。
[0126]再如图2至图8所示，在此实施例中说明在成型63工序后，将基板51b附着于安装用带72，在去除载体54后，执行对基板51c上残留的接合层55a进行去除的工序。与的不同，接合层55a去除可在芯片接合61前执行。根据实施例，可在经过了前道工序(FEOL:Front End Of Line)工序的基板51上接合载体54，于执行背面研磨工序后，在将基板51a附着于安装用带72的状态下去除载体54，去除基板51a上残留的接合层55a。然后，依次进行芯片接合工序、底部填充工序以及成型工序。
[0127]此实施例利用在处理空间外部产生电浆并将所产生的电浆供应至处理空间内部而对处理对象物进行处理的基板处理装置进行说明。但是，不同于此，本发明的实施例可提供于在处理空间内部实施电浆的发生及处理对象物的处理的基板处理装置。图13及图14为分别示出了本发明另一实施例的基板处理装置的剖面图。如图13所示，本发明的实施例亦可应用于利用在处理空间内部实施电浆的发生及处理对象物的处理的电感耦合型电浆源方式(ICP)的基板处理装置。另外，如图14所示，本发明的实施例亦可应用于利用在处理空间内部实施电浆的发生及处理对象物的处理的电容耦合型电浆源方式(CCP)的基板处理装置。
[0128]以上详细说明为对本发明的例示。另外，前述内容示出了且说明本发明的较佳实施形态，本发明可在多样的其它组合、变更及环境下使用。亦即，在本说明书中揭示的发明的概念的范围、与所记载揭示内容等效的范围及/或所属领域的技术或知识的范围内，可加以变更或修订。所记载实施例说明用于体现本发明技术思想的最佳状态，可进行本发明的具体应用领域及用途所需要求的多种变更。因此，以上发明的详细说明并非意欲将本发明限定于所揭示实施形态。另外，随附申请专利范围应解释为亦包括其它实施状态。
【主权项】
1.一种基板处理装置，包括: 工序腔室，该工序腔室内部形成有空间； 支撑单元，该支撑单元位于所述工序腔室内部以支撑处理对象物；以及 气体供应部，该气体供应部向所述工序腔室内部供应工序气体；且 所述支撑单元包括: 基座；以及 陶瓷环，该陶瓷环系以环绕所述基座的方式配置； 该基板处理装置还包括垫片，该垫片用于在放置于所述支撑单元中的所述处理对象物与所述陶瓷环之间形成间隙。2.如权利要求1所述的基板处理装置，所述垫片从所述陶瓷环向上部凸出。3.如权利要求1所述的基板处理装置，所述垫片环绕所述基座配置有多个。4.如权利要求1所述的基板处理装置，为使所述处理对象物位于所述基座顶部，还包括在所述陶瓷环的顶部边缘部分凸出配置的引导部。5.如权利要求4所述的基板处理装置，所述引导部配置有多个，多个所述引导部环绕所述基座相互间隔开。6.如权利要求1所述的基板处理装置，在所述基座的顶部形成有压纹。7.如权利要求1至6中任一项中所述的基板处理装置，所述处理对象物包括:框架环；固定于该框架环的内侧面的安装用带；以及附着于该安装用带的顶部的基板；并且，所述基板处理装置还包括阻塞构件，该阻塞构件为覆盖所述框架环的环形状，以使得所述框架环不暴露于电浆。8.如权利要求7所述的基板处理装置，所述阻塞构件配置为使所述安装用带暴露于电浆。9.如权利要求7所述的基板处理装置，所述阻塞构件包括: 阻塞环；以及 使所述阻塞环升降的升降构件。10.一种基板处理方法，该基板处理方法包括以下步骤: 在固定于框架环的安装用带上附着已完成背面研磨的基板以构成处理对象物的步骤； 使所述处理对象物位于如权利要求1至6中任一项所述的基板处理装置内的步骤；以及 利用激发为电浆的工序气体去除所述基板表面的接合剂残余物的步骤。11.如权利要求10所述的基板处理方法，在去除接合剂残余物的步骤中，所述安装用带暴露于所述电浆。12.如权利要求10所述的基板处理方法，在去除接合剂残余物的步骤中，所述框架环由阻塞环覆盖，所述安装用带不由所述阻塞环覆盖。
【专利摘要】本发明提供基板处理装置及方法。基板处理装置包括工序腔室、支撑单元、挡板、气体供应部、电浆产生部以及阻塞构件等。支撑单元包括基座及陶瓷环。在基座的顶部形成有压纹，从而使安装用带与基座之间的空气排出顺畅以防止静电。在陶瓷环上，部分地提供借助垫片而形成之间隙及引导部，从而使安装用带与基座之间的空气排出顺畅。阻塞构件在利用电浆进行的工序期间，使框架环受覆盖而安装用带暴露，从而防止框架环的变性，去除安装用带的表面残留的接合剂。
【IPC分类】H01L21/67
【公开号】CN104900563
【申请号】CN201410710979
【发明人】金泰勋
【申请人】Psk有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年11月28日
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