处理硅基晶圆的方法与系统及封装半导体元件的方法

专利名称：处理硅基晶圆的方法与系统及封装半导体元件的方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体元件的封装组装技术，特别是涉及一种处理硅 基晶圓的方法与系统及封装半导体元件的方法。
背景技术：
微电子封装技术最近的发展之一为穿透硅介层窗中介层
(Through-Si 1 icon-Via Interposers; TSV Interposers)， 穿透珪介层窗 中介层由于容许三维堆叠故允许有较密集的元件晶片封装。然而，由于穿 透硅介层窗中介层非常薄，在晶片组装过程中，穿透硅介层窗中介层的处 理是具有挑战性的。通常，穿透硅介层窗中介层是以硅晶圆所制造且具有 90微米的厚度。
请参阅图10所示，是以紫外线照射胶布粘附于穿透硅介层窗中介层的
玻璃载体利用紫外线束由穿透硅介层窗中介层移除的剖面示意图。穿透硅 介层窗中介层的硅基晶圓lO可由硅晶圓设置典型的铜基(Copper-Based)穿 透介层窗(Through Vias) 12而成，其中铜基的穿透介层窗12是延伸穿透硅 基晶圆IO的厚度。在硅基晶圆IO的一侧，穿透硅介层窗的终端形成接触垫 以接收覆晶接合晶片(Flip-Chip Bonding Chips)。在硅基晶圆10的另一 侧，穿透硅介层窗是以适当的薄膜导线电性连接至金属化接触垫14，且坪 锡凸块(Solder Bumps) 16形成于金属化接触垫14上以利于下一层内连线的 形成。
为了处理的目的，穿透硅介层窗中介层一般是以焊锡凸块的一侧并利 用紫外线照射胶布(UV tape) 30而设置在玻璃载体20上。玻璃载体20提供 刚性给相对非常薄(约90微米至150微米的厚度)且易碎的穿透硅介层窗中 介层，并容许穿透硅介层窗中介层的处理较为安全。当穿透硅介层窗中介 层粘附至玻璃载体20时，背侧表面IOB(相对于玻璃载体20的另一侧)以研 磨及化学蚀刻来暴露出铜柱，以利后续的覆晶接合的进行。
在研磨与蚀刻工艺后，通过玻璃载体20以紫外线束照射紫外线照射胶 布30的方式来移除玻璃载体20，以使得半导体晶片能够覆晶接合至穿透硅 介层窗中介层的背侧表面10B。 一般穿透硅介层窗中介层是以晶圓上的穿透 硅介层窗中介层阵列形式加以制造，且覆晶接合用的半导体晶片是位于阵 列中的每个穿透硅介层窗中介层上。在半导体晶片置放于穿透硅介层窗中 介层上之后，穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆10实施覆晶接合回焊工艺(Reflow Process),以将半导体晶片接合至穿透硅介层窗中介层上。然 而，在玻璃载体20移除后，因为穿透硅介层窗中介层是容易碎裂的，故后续 的覆晶接合工艺变为困难的，且许多穿透硅介层窗中介层因为毁坏而损失。
由此可见，上述现有的处理硅基晶圓的方法与系统及封装半导体元件 的方法在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改 进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但 长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构 能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设 一种新的处理硅基晶圆的方法与系统及封装半导体元件的方法，实属当前 重要研发课题之一 ，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容
本发明的目的在于，克服现有的处理硅基晶圆的方法存在的缺陷，而提 供一种新的处理硅基晶圓的方法，所要解决的技术问题是使其利用真空基 板提供玻璃载体移除后硅基晶圓所需的刚性，以减少穿透硅介层窗中介层 的毁损，非常适于实用。
本发明的另一目的在于，克服现有的封装半导体元件的方法存在的缺 陷，而提供一种新的封装半导体元件的方法，所要解决的技术问题是使其利 用真空基板将硅基晶圆稳固于其上，以利于后续覆晶接合一或多个半导体 元件于硅基晶圓上，从而更加适于实用。
本发明的再一目的在于，克服现有的处理硅基晶圓的系统存在的缺 陷，而提供一种新的处理硅基晶圆的系统，所要解决的技术问题是使其利用 施加于真空基板的真空作用将硅基晶圓稳固在真空基板上，使得硅基晶圓 能够在各处理平台組之间安全且稳固地传送并进行处理，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种处理硅基晶圓的方法，其中所述的硅基晶圓具有一第一 表面及一第二表面，且一玻璃载体利用一紫外线照射胶布设置在该硅基晶 圆的该第二表面上，该处理硅基晶圓的方法至少包括利用 一真空夹持器夹 持该硅基晶圆，其中该真空夹持器是作用在该硅基晶圆的该第一表面上；通 过该玻璃载体以一紫外线束照射该紫外线照射胶布，以释放该紫外线照射 胶布，并藉此由该硅基晶圓上移除该玻璃栽体；翻转该硅基晶圆；置放该 硅基晶圆于一真空基板上；利用作用于该真空基板上的真空作用将该硅基 晶圓稳固于该真空基板上；以及自该硅基晶圆移除该真空夹持器。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的处理硅基晶圆的方法，其中所述的真空基板是与该硅基晶圆的该第二表面接触。
前述的处理硅基晶圆的方法，其中所述的真空基板是直接接触该硅基 晶圓的该第二表面。
前述的处理硅基晶圓的方法，其中所述的真空基板是非直接接触该硅 基晶圆的该第二表面。
前述的处理硅基晶圆的方法，其中所述的硅基晶圓具有一厚度，该厚度 是小于150微米。
前述的处理硅基晶圆的方法，其中所述的硅基晶圓具有一厚度，该厚度
是小于90微米。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本 发明提出的一种封装半导体元件的方法，至少包括提供薄型的一硅基晶 圓，其中该硅基晶圓具有一第一表面及一第二表面，且该硅基晶圓利用 一紫
外线照射胶布在该第二表面上设置一玻璃栽体；利用一真空夹持器夹持该 硅基晶圓，其中该真空夹持器是作用在该硅基晶圆的该第一表面上；通过
该玻璃载体以一紫外线束照射该紫外线照射胶布，以释放该紫外线照射胶
布，并藉此由该硅基晶圓上移除该玻璃载体；翻转该硅基晶圓；置放该硅基 晶圓于一真空基板上，该真空基板是与该硅基晶圆的该第二表面接触；利用 作用于该真空基板上的真空作用将该硅基晶圓稳固于该真空基板上；自该 硅基晶圆上移除该真空夹持器；以及覆晶接合一或多数个半导体元件至该 硅基晶圓的该第一表面上。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的封装半导体元件的方法，其中所述的硅基晶圓具有一厚度，该厚 度是小于150微米。
前述的封装半导体元件的方法，其中所述的硅基晶圆具有一厚度，该厚 度是小于90微米。
本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依 据本发明提出的一种处理硅基晶圆的系统，其中所述的硅基晶圆具有一第 一表面及一第二表面，且该硅基晶圆利用一紫外线照射胶布在该第二表面 上设置一玻璃载体，该处理硅基晶圓的系统至少包括 一第一自动控制装 置，具有一真空夹持器，以通过该第一表面夹持该硅基晶圓；多数个第一组 处理平台，位于该第一自动控制装置周围； 一第二自动控制装置，具有一 真空源，该真空源使得一真空基板通过该第二表面夹持该硅基晶圓；以及 多数个第二组处理平台，位于该第二自动控制装置周围，其中该些第一组 处理平台与该些第组二处理平台具有共用的至少一处理平台，且该第一 自
动控制装置与该第二自动控制装置均可使用该处理平台；其中该些第二组 处理平台其中之一是一装载平台，该装载平台是用以夹持该第二自动控制
6装置可使用的至少一空的真空基板；其中该些第 一组处理平台其中之一是 一挂载平台，该挂载平台是用以夹持一或多数个真空基板，每一该些真空 基板均对应稳固一硅基晶圆于每一该些真空基板中；该些第一组处理平台 的另 一装载平台，用以接收至少 一硅基晶圆进入该系统中，且该第 一 自动控 制装置可使用该装载平台；该些第一组处理平台的又一紫外线照射平台，用 以释放该紫外线照射胶布；以及该些第一组处理平台的再一卸载平台，是用 以接收稳固在一真空基板上的去除玻璃载体的一硅基晶圆。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效杲。由以上技术方案 可知，本发明的主要技术内容如下
为达到上述目的，本发明提供了一种处理硅基晶圆的方法，其中硅基 晶圓可例如是穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆，且硅基晶圆具有第一表面 及第二表面，而玻璃栽体利用紫外线照射胶布设置在穿透硅介层窗中介层 的硅基晶圓的第二表面上。此方法至少包括利用真空夹持器夹持硅基晶 圓，其中真空夹持器是作用在硅基晶圓的第一表面上，以将玻璃载体导引 至顶侧。接着，通过玻璃载体以紫外线束照射紫外线照射胶布，藉此由硅 基晶圓上移除玻璃载体。紫外线的照射可导致紫外线照射胶布失去其粘附 力。然后翻转硅基晶圆，以使得真空夹持器及现在面向下的硅基晶圆的第 一表面位于顶侧。随后将硅基晶圆置放于真空基板上，且利用作用于真空 基板上的真空作用将硅基晶圆稳固在真空基板上。接着，自硅基晶圓上移 除真空夹持器，留下硅基晶圆于真空基板上。随后利用夹持硅基晶圓的真 空基板稳固且安全地携带硅基晶圆通过各种后续的处理步骤。
另外，为达到上述目的，本发明还提供了一种封装半导体元件的方 法。此方法至少包括提供具有第一表面及第二表面的硅基晶圆，且硅基 晶圆利用紫外线照射胶布在第二表面上设置玻璃载体。然后以真空夹持器 夹持硅基晶圆，其中真空夹持器是作用在硅基晶圆的第一表面上。接着，通 过玻璃载体以紫外线束照射紫外线照射胶布，藉此由硅基晶圓上移除玻璃 载体，其中紫外线束的照射可释;j文紫外线照射胶布。然后翻转硅基晶圓以
使得硅基晶圆的第二表面面向下，且将硅基晶圆置放于真空基板上，以使 得真空基板与硅基晶圆的第二表面相接触。硅基晶圆是利用作用在真空基 板上的真空作用而稳固于真空基板上。
一旦硅基晶圓由真空基板稳固后，则由硅基晶圓上释放并移除真空夹 持器，以暴露出硅基晶圆的第一表面上穿透硅介层窗的终端。 一或多数个 半导体晶片置放且覆晶接合于硅基晶圓的第一表面。
再者，为达到上述目的，本发明再提供了 一种操作硅基晶圓的系统，其 中硅基晶圓具有第 一表面及第二表面，且硅基晶圆利用紫外线照射月交布在 第二表面上设置玻璃载体。此系统至少包括第一自动控制装置，具有真空夹持器，以通过第一表面夹持硅基晶圆。多数个第一组处理平台，位于 第一自动控制装置周围。第二自动控制装置，具有使得真空基板可通过第 二表面夹持硅基晶圆的真空源。以及多数个第二组处理平台，位在第二自 动控制装置周围，其中此些第 一组处理平台与第二组处理平台具有共用的 至少一处理平台，且第一 自动控制装置与第二自动控制装置均可使用此处 理平台。而多个第二组处理平台其中之一为装载平台，装载平台是用以夹 持第二自动控制装置可使用的至少一空的真空基板。另外，多个第一组处
理平台其中之一为挂载平台，挂载平台是用以夹持一或多数个真空基板,每 一真空基板均对应稳固 一硅基晶圆于每一真空基板中。而第 一组处理平台 的另一装栽平台，用以接收至少一硅基晶圆进入此系统中，且第一自动控 制装置亦可使用此装载平台。第 一组处理平台的另 一紫外线照射平台，用以 释放紫外线照射胶布。并且，第一组处理平台的另一卸载平台用以接收稳 固在真空基板上的去除玻璃载体的硅基晶圆。
借由上述技术方案，本发明处理硅基晶圆的方法与系统及封装半导体
元件的方法至少具有下列优点及有益效果本发明的装置及方法是用来操 作由穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓分离 一玻璃载体，且不会毁损穿透硅 介层窗中介层的硅基晶圆。
综上所述，本发明是有关于一种处理硅基晶圓的方法与系统及封装半 导体元件的方法。该处理硅基晶圓的方法，其中该硅基晶圓具有第一及第 二表面，例如穿透硅介层窗中介层晶圆(TSV Interposer Wafer),是以作 用在第一表面上的真空夹持器夹持此硅基晶圓，其中玻璃载体利用紫外线 照射胶布设置在第二表面上，而通过玻璃载体以紫外线束照射前述紫外线 照射胶布可将玻璃栽体由硅基晶圓上移除。接着翻转硅基晶圓并置放于真 空基板上，并利用作用在真空基板上的真空作用将硅基晶圓稳固于真空基 板上。然后由硅基晶圆释放真空夹持器，并留下稳固于真空基板上的硅基 晶圆，以利于后续处理步骤的进行。本发明还提供了一种封装半导体元件 的方法，及一种处理硅基晶圓的系统。本发明在技术上有显著的进步，并具 有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上迷和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。


图1是设置在玻璃载体上的穿透硅介层窗中介层的晶圆的剖面示意图。 图2是图1的穿透硅介层窗中介层的晶圓夹持于真空夹持器的剖面示
8意图。
图3是图2的穿透硅介层窗中介层的晶圆移除玻璃载体后的剖面示意图。
图4是图3的穿透硅介层窗中介层的晶圓翻转后上下颠倒的剖面示意图。
图5是图4的穿透硅介层窗中介层的晶圓置放于真空基板上的剖面示 意图。
图6是图5中真空夹持器由穿透硅介层窗中介层的晶圆释放后的穿透 硅介层窗中介层的晶圓的剖面示意图。
图7是图6中穿透硅介层窗中介层的晶圆/真空基板的集合以及置放在 穿透硅介层窗中介层的晶圆上的半导体晶片的剖面示意图。
图8是执行本发明的方法的一较佳实施例的自动控制装置系统的平面 示意图。
图9是本发明方法的一较佳实施例的流程示意图。 图IO是以紫外线照射胶布粘附于穿透硅介层窗中介层的玻璃栽体利用 紫外线束由穿透硅介层窗中介层移除的剖面示意图。
10:硅基晶圓10A:前侧表面
10B:背侧表面12:穿透硅介层窗
16:焊锡凸块20:玻璃载体
30:紫外线照射胶布100:真空夹持器
102:接触表面104:通道
106:连接埠108:凹室
200:真空基板202:接触表面
204:真空通道210:支撑基板
300:半导体晶片400:自动控制装置系统
402:手臂404:手臂
410:装载平台420:紫外线照射平台
430:桂载平台440:玻璃载体移除平台
450:卸载平台460:装载平台
470:卸栽平台480:切割胶布/环形贴附平台
500:流程图501:方框
502:方框503:方框
504:方框505:方框
506:方框507:方框
508:方框509:方框
510:方框511:512:方框 710:匣盒
720:匣盒 730:匣盒
740:匣盒
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的处理硅基晶圆的方法 与系统及封装半导体元件的方法其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详 细i兌明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图 式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实 施例中，相同的元件以相同的编号表示。
本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了以下描述外，本发明 还可以广泛地在其他实施例施行，并且本发明的保护范围并不受实施例的 限定，其以权利要求的保护范围为准。再者，为提供更清楚的描述及更容易 理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他 相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘示出，以求图式 的简洁。
本发明揭示一种在封装半导体元件的组装工艺中处理硅基晶圓(例如 穿透硅介层窗中介层的晶圆)的方法。图l是设置在玻璃载体上的穿透硅介 层窗中介层的晶圓的剖面示意图。其中硅基晶圆IO，以紫外线照射胶布30 设置于玻璃载体20上。穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆IO具有前侧表面 IOA及背侧表面IOB，且具有穿透硅介层窗U及焊锡凸块16。玻璃载体20 是利用紫外线照射胶布30粘附在焊锡凸块16上。穿透硅介层窗中介层的 硅基晶圆IO的背侧表面IOB是利用研磨及蚀刻以暴露出铜基的穿透硅介层 窗12的终端，以利后续的覆晶接合的进行。
在背侧表面IOB研磨与蚀刻后，穿透硅介层窗中介层以及粘附于其上的 玻璃载体20是如图2所示，图2是图1的穿透硅介层窗中介层的晶圆夹持 于真空夹持器的剖面示意图。以真空夹持器IOO稳固地夹持住，以利于作更 进一步的处理。真空夹持器100具有可传递真空作用至真空夹持器100的 接触表面102的内部的通道104，其中真空夹持器100的接触表面102是与 穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆10相接触，以稳固地夹持住穿透硅介层窗 中介层的硅基晶圆10。通道104是连接至用来传递真空作用的一或多个连 接埠1Q6。配置真空夹持器IOO使其适于连接一适当的真空源(未绘示)。真 空夹持器IOO可包括有凹室108,以容纳位于穿透硅介层窗中介层的硅基晶 圓IO的背侧表面IOB的穿透硅介层窗l2的终端，进而使得穿透硅介层窗l2的终端不会毁损。
请参阅图2所示，紫外线照射胶布30是暴露在穿过玻璃栽体20的紫外 线束的照射下，藉此可减少紫外线照射胶布30的粘附性，进而移除玻璃载 体20。
接着，请参阅图3、图4及图5所示，图3是图2的穿透硅介层窗中介 层的晶圆移除玻璃栽体后的剖面示意图。图4是图3的穿透硅介层窗中介 层的晶圓翻转后上下颠倒的剖面示意图。图5是图4的穿透硅介层窗中介 层的晶圓置放于真空基板上的剖面示意图。如图3所示的组合上下翻转成 如图4所示，然后如图5所示将其设置在真空基板200上。穿透硅介层窗 中介层的硅基晶圆10是利用作用在真空基板200上的真空作用而稳固在真 空基板200上。真空基板200包括有与穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆10 的前侧表面IOA接触的接触表面202。真空基板200更包括有开口位于接触 表面202上的真空通道204,利用真空通道204来传递真空作用，以稳固地 将穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓10夹持在真空基板200之上。真空基板 200亦可包括支撑基板210，以支撑焊锡凸块16。在一较佳实施例中，支撑基 板210是以可禁得起后续覆晶接合工艺的焊锡的回焊温度的材料所制成，且 对于包括焊锡凸块16的焊锡而言，支撑基4反210需为非湿润性的。在一实 施例中，支撑基板210是由聚亚酰胺所组成。
请参阅图6所示，是图5中真空夹持器由穿透硅介层窗中介层的晶圓 释放后的穿透硅介层窗中介层的晶圆的剖面示意图。 一旦穿透硅介层窗中 介层的硅基晶圓10稳固设置在真空基板200上，真空夹持器100即自穿透 硅介层窗中介层的硅基晶圓IO释放并移除，因此暴露出位于穿透硅介层窗 中介层的硅基晶圆10的背側表面10B上的穿透硅介层窗12的终端。根据 本发明的方法，图6所示包括真空基板200的组合是用来操作穿透硅介层 窗中介层的硅基晶圓IO作覆晶接合工艺。
接着，请参阅图7所示，是图6中穿透硅介层窗中介层的晶圓/真空基 板的集合以及置放在穿透硅介层窗中介层的晶圓上的半导体晶片的剖面示 意图。 一或多个覆晶接合的半导体晶片300是置放在穿透硅介层窗中介层 的硅基晶圆10的背側表面IOB上。提供覆晶接合凸块/接触垫(典型地为由 如铅/锡焊锡所形成的焊锡)予半导体晶片300，其中覆晶接合凸块/接触垫 是对准位于穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓IO的背侧表面IOB的穿透硅介 层窗12的终端。然后，如图7所示包括真空基板200的组合送至覆晶接合 回焊循环(Reflow Cycle),以对位于半导体晶片300上的覆晶接合焊锡凸 块/接触垫作回焊。因此，真空基板200及其元件，例如支撑基板210,是由 可承受覆晶接合回焊温度的材料所制成。
图8是执行本发明的方法的一较佳实施例的自动控制装置系统的平面
11示意图。图9是本发明方法的一较佳实施例的流程示意图。其中自动控制 装置系统400包括二个自动化控制装置，自动化控制装置A及自动化控制 装置B,藉以抓起、传送、及卸载穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆10的组 合。每一自动化控制装置配置有一手臂，且此手臂适用于抓起及卸载穿透 硅介层窗中介层的硅基晶圓10的组合。自动化控制装置A包括有手臂402 且自动化控制装置B包括有手臂404。自动化控制装置A及自动化控制装置 B可分别控制手臂402与手臂404以其中心作摆动，并且各处理、抓起、及 卸载平台是位于自动化控制装置A及自动化控制装置B的周围，以执行本 发明的方法。
例如，位于自动化控制装置A周围的是穿透硅介层窗中介层的硅基晶 圆的装载平台410、紫外线照射平台420、穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆 的挂载平台430、玻璃载体移除平台440、以及去除玻璃载体的薄型硅基晶 圓的卸载平台450。位于自动化控制装置B周围的是真空基板的装载平台 460、切割胶布/环形贴附平台480、玻璃载体的卸载平台470、穿透硅介层 窗中介层的硅基晶圆的挂载平台430、及玻璃载体移除平台440。如同所 见，穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆10的挂载平台430及玻璃载体移除平 台440是位于自动化控制装置A及自动化控制装置B之间，并且可为二自 动化控制装置所使用。在切割胶布/环形贴附平台480中，切割的胶布是以 层状位于晶圓上，且粘附至金属环上以作晶圆切割。
请参照流程图500的方框501，自动化控制装置A抓起位于穿透硅介层 窗中介层的硅基晶圓的装载平台410上的穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓/ 玻璃载体的组合。在穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓的装载平台410中，穿 透硅介层窗中介层的硅基晶圆10及粘附于其上的玻璃载体20是以装载在 匣盒(Magazine) 730中的方式来提供。每个匣盒730 —般可夹持多个穿透硅 介层窗中介层的硅基晶圓10。自动化控制装置A的手臂402的配置是可适 当地夹持真空夹持器100,以抓起如图2所示的穿透硅介层窗中介层的硅基 晶圓/玻璃载体的组合。
请参照方框502，利用真空夹持器100夹持穿透硅介层窗中介层的硅基 晶圆/玻璃载体的组合，自动化控制装置A可传送穿透硅介层窗中介层的硅 基晶圆/玻璃载体的组合至紫外线照射平台420，在此，利用紫外线的照射 释放将穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓10及玻璃载体20夹持在一起的紫 外线照射胶布30。
请参照方框503，随后自动化控制装置A传送穿透硅介层窗中介层的硅 基晶圓/玻璃载体的组合至玻璃载体移除平台440，在此移除由穿透硅介层 窗中介层的硅基晶圆10释放的玻璃载体20。接着，自动化控制装置B抓起 移除的玻璃载体20(请参照方框509)。
12请参照方框510,自动化控制装置B传送移除的玻璃载体20至玻璃载 体的卸载平台470,且将玻璃栽体20置放于由玻璃载体的卸载平台470所 提供的一匣盒740。当匣盒740装满时，作业者可以另一空的匣盒740替换 此已经装满的匣盒740。
请参照方框504,在玻璃载体20在玻璃载体移除平台440由穿透硅介 层窗中介层的硅基晶圆IO移除后，自动化控制装置A仍然以真空夹持器IOO 夹持穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆10,上下翻转穿透硅介层窗中介层的 硅基晶圆10成图4所示的配置，使得真空夹持器100目前为朝上。
请参照方框511及512，在将移除的玻璃载体20置放于玻璃载体的卸 载平台470之后，自动化控制装置B由真空基板的装载平台460抓起一真空 基板200，将真空基板200传送至穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓的挂栽平 台430,并将真空基板200置放在其上。在真空基板的装载平台460上，多个 真空基板200是以装载于匣盒710中的方式来提供。
请参照方框505，自动化控制装置A传送如图4所示的翻转的穿透硅介 层窗中介层的硅基晶圓10至穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆的挂载平台 430,其中穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓IO是如图5所示置放于真空基板 200上。穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓IO的前侧表面IOA是与真空基板 200的接触表面202作接触。
请参照方框506，利用作用于真空基4反200的真空作用以稳固地将穿透 硅介层窗中介层的硅基晶圆10夹持在真空基板200上。配置自动化控制装 置B使其可适当地提供一真空源至真空基板200。
接着，请参照方框507，由穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆10的背侧 表面IOB释放真空夹持器100。
请参照方框508，自动化控制装置A将真空基板200及稳固在其中的穿 透硅介层窗中介层的硅基晶圓10置放在去除玻璃载体的薄型硅基晶圓的卸 载平台450的匣盒720中。
重复上述的自动化处理程序直到匣盒720中装满预计数量的穿透硅介 层窗中介层的硅基晶圓10，其中穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓IO是稳固 于个别的真空基板200中。典型地，匣盒720可夹持10至15个真空基板 200，其中每一真空基板200均稳固一穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓10于 其中。 一旦匣盒720填满后，作业者或自动化匣盒运送器可传送匣盒720 至覆晶接合回焊平台(未绘示)。
在此所述的自动化的穿透硅介层窗中介层的硅基晶圆的操作系统及方 法容许薄型的穿透硅介层窗中介层的硅基晶圓具有自动化且安全的操作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发
13明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但 凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1、一种处理硅基晶圆的方法，其特征在于其中所述的硅基晶圆具有一第一表面及一第二表面，且一玻璃载体利用一紫外线照射胶布设置在该硅基晶圆的该第二表面上，该处理硅基晶圆的方法至少包括利用一真空夹持器夹持该硅基晶圆，其中该真空夹持器是作用在该硅基晶圆的该第一表面上；通过该玻璃载体以一紫外线束照射该紫外线照射胶布，以释放该紫外线照射胶布，并藉此由该硅基晶圆上移除该玻璃载体；翻转该硅基晶圆；置放该硅基晶圆于一真空基板上；利用作用于该真空基板上的真空作用将该硅基晶圆稳固于该真空基板上；以及自该硅基晶圆移除该真空夹持器。
2、 根据权利要求1所述的处理硅基晶圆的方法，其特征在于其中所述 的真空基板是与该硅基晶圓的该第二表面接触。
3、 根据权利要求2所述的处理硅基晶圆的方法，其特征在于其中所述的真空基板是直接接触该硅基晶圓的该第二表面。
4、 根据权利要求2所述的处理硅基晶圆的方法，其特征在于其中所述 的真空基板是非直接接触该硅基晶圓的该第二表面。
5、 根据权利要求1所述的处理硅基晶圓的方法，其特征在于其中所述 的硅基晶圓具有一厚度，该厚度是小于150微米。
6、 根据权利要求1所述的处理硅基晶圆的方法，其特征在于其中所述 的硅基晶圆具有一厚度，该厚度是小于90微米。
7、 一种封装半导体元件的方法，其特征在于至少包括提供薄型的 一硅基晶圆，其中该硅基晶圆具有 一 第 一表面及一 第二表 面，且该硅基晶圆利用一紫外线照射胶布在该第二表面上设置一玻璃载体；利用 一真空夹持器夹持该硅基晶圆，其中该真空夹持器是作用在该硅 基晶圓的该第一表面上；通过该玻璃载体以一紫外线束照射该紫外线照射胶布，以释放该紫外 线照射胶布，并藉此由该硅基晶圆上移除该玻璃载体；翻转该硅基晶圆；置放该硅基晶圆于一真空基板上，该真空基板是与该硅基晶圓的该第 二表面接触；利用作用于该真空基板上的真空作用将该硅基晶圆稳固于该真空基板上；自该硅基晶圆上移除该真空夹持器；以及覆晶接合一或多数个半导体元件至该硅基晶圆的该第 一表面上。
8、 根据权利要求7所述的封装半导体元件的方法，其特征在于其中所 述的硅基晶圆具有一厚度，该厚度是小于150微米。
9、 根据权利要求7所述的封装半导体元件的方法，其特征在于其中所 述的硅基晶圆具有一厚度，该厚度是小于90微米。
10、 一种处理硅基晶圓的系统，其特征在于其中所述的硅基晶圆具有 一第一表面及一第二表面，且该硅基晶圆利用一紫外线照射胶布在该第二 表面上设置一玻璃载体，该处理硅基晶圆的系统至少包括一第一自动控制装置，具有一真空夹持器，以通过该第一表面夹持该 硅基晶圆；多数个第一组处理平台，位于该第一自动控制装置周围；一第二自动控制装置，具有一真空源，该真空源使得一真空基板通过 该第二表面夹持该硅基晶圓；以及多数个第二组处理平台，位于该第二自动控制装置周围，其中该些第 一组处理平台与该些第组二处理平台具有共用的至少 一处理平台，且该第 一自动控制装置与该第二自动控制装置均使用该处理平台；其中该些第二组处理平台其中之一是一装载平台，该装载平台是用以夹持该第二自动控制装置使用的至少 一空的真空基板；其中该些第一组处理平台其中之一是一挂载平台，该挂载平台是用以 夹持一或多数个真空基板，每一该些真空基板均对应稳固一硅基晶圆于每 一该些真空基板中；该些第一组处理平台的另 一装栽平台，用以接收至少一硅基晶圆进入 该系统中，且该第一自动控制装置使用该装载平台；该些第一组处理平台的又一紫外线照射平台，用以释放该紫外线照射 胶布；以及该些第一组处理平台的再一卸载平台，是用以接收稳固在一真空基板 上的去除玻璃载体的一硅基晶圆。
全文摘要
本发明是有关于一种处理硅基晶圆的方法与系统及封装半导体元件的方法。该硅基晶圆具有第一表面及第二表面，一玻璃载体利用紫外线照射胶布设置在硅基晶圆的第二表面，该处理硅基晶圆的方法包括利用真空夹持器夹持硅基晶圆，其中真空夹持器作用在硅基晶圆的第一表面；通过玻璃载体以紫外线束照射紫外线照射胶布，释放紫外线照射胶布，由硅基晶圆上移除玻璃载体；翻转硅基晶圆；置放硅基晶圆于真空基板上；利用真空作用将硅基晶圆稳固于真空基板上；及自硅基晶圆移除真空夹持器。本发明还提供了一种封装半导体元件的方法，及一种处理硅基晶圆的系统。藉此，利用真空基板提供玻璃载体移除后硅基晶圆所需的刚性，以减少穿透硅介层窗中介层的毁损。
文档编号H01L21/683GK101567324SQ20091013033
公开日2009年10月28日 申请日期2009年3月31日 优先权日2008年4月22日
发明者李建勋, 李明机, 郭祖宽, 陈承先 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司