用于处理基材的设备的制作方法

用于处理基材的设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于处理基材(1)的设备，该设备包含至少两个除气单元和至少一个处理单元，其中，一个第一除气单元包含具有加热所述基材(1)的装置的气锁器及处理监测传感器，所述气锁器连接于排空系统，一个第二除气单元包含用以加热所述基材的装置、用以吹气至所述基材之背面的气体供应器、处理监测传感器，所述第二除气单元连接于排空系统，至少一个后续处理单元包含用以主动冷却所述基材(1)的装置。
【专利说明】用于处理基材的设备
[0001] 本申请是申请日为2010年11月17日、申请号为201080052142. 2、发明名称为"用 于处理基材的装置与方法"的发明专利申请的分案申请。

【技术领域】
[0002] -些基材当置放于真空中时呈除气（out-gassing)状态，在该除气状态期间，气 体物质会由基材发出。此气体物质可能会污染处理装置和基材本身的部分，基材本身的所 述部分是不被预期的。当基材置放于真空中时，含有有机化合物的基材容易呈除气状态。

【背景技术】
[0003] -般半导体芯片是被提供于含有有机化合物（例如，成模塑料（plastic molding compound))的封装体中。此封装体可保护由晶圆所切割出的半导体芯片，且此封装体还形 成半导体材料的接点与外部接点区域之间的连接，由此封装体设置于例如印刷电路板的一 高阶重新布线基板（higher level rewiring substrate)上。
[0004] 当电路的复杂度增加时，接点的数量也随之增加，这意味着需要新型式的封装方 式。简单芯片的必要接点可仅沿着封装体的边缘来进行，但复杂芯片需使用封装体的整个 底部。接点可利用排列成矩阵图案的插针或球型的形式。有时，芯片过于复杂，因而封装体 实际上需大于单个芯片所需，以容纳所有的接点。
[0005] -些型态的封装，例如揭露于美国专利第7, 009, 288号，使用一重新布线基板，其 是一预制的重新布线板，并在利用连接线或焊球来电性连接于重新布线板之前，设置半导 体芯片于其上。此半导体芯片和电性连接经常是嵌设于塑化成份中，其形成封装体的外壳， 并可保护此半导体芯片和电性连接免于环境的伤害。
[0006] 内埋晶圆级球栅阵列（embedded wafer-level ball grid array，eWLB)技术可使 封装体符合焊球所需的空间，而无关于芯片的实际尺寸，意指封装体几乎未大于硅芯片本 身太多。当提供此种封装时，首先嵌设多个半导体芯片于塑料壳体成份内，以形成一复合晶 圆，接着，沉积一重新布线结构于此复合晶圆上，以提供从芯片接垫至封装体的外部接垫的 电性连接。此方法的例子已揭露于美国专利第7, 202, 107号。
[0007] 然而，有必要对用于处理除气中之基材（例如复合晶圆）的设备与方法进行改善。


【发明内容】

[0008] 提供了一种用于处理一基材的方法，基材在放置于真空环境时呈除气状态。将基 材放置于真空环境，通过将该基材加热至一温度T1，并移除由该基材所发出的气体污染物 来执行除气处理，直到除气率被该基材之污染物的扩散所决定，因而建立一实质稳态。之 后，当该基材之污染物的扩散率低于在该温度T1时所呈现的扩散率时，该基材的温度被降 低至温度T2。在该温度T2进一步处理该基材，直到该基材被含有金属的一薄膜所覆盖。
[0009] 根据本方法，该除气率并不降至最低，但可建立一平衡，亦即在温度T1的稳态，其 除气率是仅通过扩散率所决定，换言之，该基材之整体持续地产生气体，并被持续地抽出。 基材表面污染及腔体污染不影响此除气。
[0010] 通过随后将环境温度降低至T2,扩散率被降低。这使得抽气功率足够来确保一低 污染，即使发生蚀刻、具有其它工作气体的金属沉积。因此，在温度T2进一步处理该基材， 直到表面被金属薄膜覆盖，以避免升高温度而再次增加除气率。
[0011] 扩散率依据温度来决定，在一些基材中，约为六次方的关系。
[0012] 该温度T1与该第二温度T2之间的差异至少为100K。例如，T1可为150°C，而T2 可为20°C。
[0013] 在另一实施例中，在进一步处理该基材时，将该基材维持在该温度T2或小于温度 T2〇
[0014] 进一步处理该基材的步骤可包括对该基材的蚀刻步骤以及在该基材上沉积一个 或更多金属层的步骤中的一个或多个。
[0015] 此放置于真空环境时呈除气状态的基材可具有许多形式。在第一实施例中，该基 材是一半导体晶圆，其包含一有机材料层。该有机材料包含一聚亚酰胺层，其形成于该半导 体晶圆的如表面上。该半导体晶圆是一娃晶圆。
[0016] 在其它实施例中，该基材的该前表面和后表面中的一个或多个的至少一部分包含 有机材料。该基材可由有机材料所形成。在一个实施例中，该基材为复合晶圆，其包含嵌设 于一共同塑料成份中的多个半导体芯片。半导体芯片的至少一个接垫暴露于复合晶圆的第 一主表面。金属层沉积于复合晶圆的第一主表面上。此金属层可接着被构成，以产生一重 新布线结构，用于个别的电子组件，其是由此复合晶圆所切割出。此类型的基材亦习知于内 埋晶圆级球栅阵列（eWLB)结构。
[0017] 在一实施例中，此复合晶圆置放于一腔室内，并被加热至温度T1以及被真空泵所 抽气，以移除由复合晶圆所发出的气体物质至腔室之外。或者，在抽气时，可应用一气流于 此复合晶圆，以增加移除率。
[0018] 由复合晶圆所发出的气体物质可被捕捉于冷却阻碍中，其位于一抽气路线上，并 被导引至泵。这样避免了由气体物质所造成之抽气的损害及/或污染。
[0019] 可使用端点侦测技术来决定此复合晶圆是否已充分地被除气。由复合晶圆所移 除的气体物质可被监测，并可并确认化合物诸如二氧化碳（C0 2)、水气（H20)、碳氢化合物 (CxHy)的一种或多种化合物的存在。
[0020] 在沉积该第一金属层前，可于温度T2进行一清洁处理。清洁处理可用以改善该第 一金属层在接垫上的附着性，此接垫位于半导体芯片的主动表面上。此清洁处理可为一蚀 刻处理。
[0021] 为了保持复合晶圆的温度于预期的低温，此复合晶圆可在清洁处理及/或沉积该 第一金属层时主动地被冷却。借由冷却一复合晶圆所位于的夹具，可进行主动冷却。
[0022] 第一金属层可利用物理气相沉积来沉积，例如溅镀技术，如脉冲DC溅镀。若使用 DC ?贱镀，可施加一 RF偏压于夹具来支持平板。此有益于沉积同积金属层于弯曲基材上。
[0023] 为在处理此复合晶圆的前侧表面时减少由此复合晶圆的背面所发出的污染，在沉 积第一金属层于此复合晶圆的前侧表面之前，可沉积一密封金属层于此复合晶圆的背面。 此密封金属层亦可作为一适合表面，以安装额外的散热器。
[0024] 在实施例中，此基材是一复合晶圆。
[0025] 此第一金属层可接着构成来提供多个导电轨和多个接垫中的一个或多个，多个导 电轨从半导体芯片之主动表面上的接垫延伸至组件接垫，组件接垫是位于塑料成份上，并 邻近半导体芯片。导电轨及组件接垫的配置选择可提供适合的焊球排列及间距。
[0026] 在另一实施例中，一第二金属层沉积于该第一金属层上，或者，一第三金属层沉积 于该第二金属层上，以提供一多层重新布线结构。不同层的金属可不同。最低层可作为一 黏着层，而最高层可作为一低阻值接触层。
[0027] 亦提供一种制造电子组件的方法，其中，根据上述实施例之一，基材以复合晶圆形 式来进行处理，且基材被切割，以产生一或多个电子组件。电子组件包含：一半导体芯片，其 嵌设于一塑料成份中；以及至少一金属层，其位于该半导体芯片的至少一者及该塑料成份 上。
[0028] 提供一种用于处理基材的设备，其包含二个除气单元及至少一处理单元。第一除 气单元包含一具有加热该基材之一装置的气锁器及一处理监测传感器。该气锁器是连接于 一排空系统。第二除气单元包含一用以加热该基材的装置、一用以吹气至该基材之背面的 气体供应器以及处理监测传感器。该第二除气单元亦连接于一排空系统。至少一后续处理 单元包含一用以主动冷却该基材的装置。
[0029] 该设备适用于执行根据上述实施例之一所述的方法，由于除气可被进行来得到一 扩散的稳态，此扩散是来自基材的整体体积，接着，基材可被冷却至一温度T2,该温度T2被 维持，直到基材的至少一主表面被含有一金属的一薄膜所覆盖。特别是，此除气处理可在传 统群集型多单兀处理系统（cluster type multi-station processing system)中进行，如 输入气锁亦被使用来进行除气。此正常制造率可被维持，而无需其它外部设备来执行一部 分或全部的除气处理。
[0030] 用以冷却基材的装置可为一致冷夹，其包含一加热件。这使得基材的温度可被控 制在一更大的温度范围。
[0031] 除气单元与该处理单元可包含接收针，用以接收一圆形弯曲的该基材。由于复合 晶圆容易呈圆形弯曲，因此，若欲处理的基材为复合晶圆，则可进行此实施例。
[0032] 处理单元和除气单元中的一个或多个可进一步包含一冷却阻碍，用以捕取由该基 材所发出的气体物质。这样避免了真空系统的伤害和污染。
[0033] 该第二除气单元及/或后续的处理单元可进一步包含一气体管线，用以提供氧气 至该些单元，以提供及一 RF电源供应至第二除气单元的夹具，因而可进行临场清洁。
[0034] 该第一除气单元可为一群集型多单元处理设备的一输入气锁器。

【专利附图】

【附图说明】
[0035] 现在将参照附图来描述实施例。
[0036] 图1显示一扇出模封基板或复合晶圆。
[0037] 图2a显示一凸块图案。
[0038] 图2b显示根据第一实施例之平板的示意性剖面图。
[0039] 图2c显示根据第二实施例之平板的示意性剖面图。
[0040] 图3显示复合晶圆的除气处理。
[0041] 图4显示复合晶圆的蚀刻处理。
[0042] 图5a显不第一金属层沉积于复合晶圆上。
[0043] 图5b显不第二金属层沉积于复合晶圆上。
[0044] 图6显示复合晶圆的制造。
[0045] 图7显不复合晶圆的基材弯曲。
[0046] 图8显示eWLB基材在除气后之典型的残留气体分析（residual gas analyzer, RGA)的频谱图。
[0047] 图9显示eWLB基材在除气后之典型的残留气体分析（RGA)的频谱图。
[0048] 图10显示除气之前及之后。
[0049] 图11显示一对照UBM流程。
[0050] 图12显示基材的不同变形型式。
[0051] 图13显示一具有端点侦测的定性清洁循环。
[0052] 图14显示一标准封装设备群集设计。
[0053] 图15显示用于一标准对照工艺的温度和除气的定性图。
[0054] 图16显示根据一实施例之一温度及除气的定性图。
[0055] 图17显示一具有TWP特征之F0UP说明图。
[0056] 图18显示可能之表面与整体污染的流动。
[0057] 图19显示整体处理监测器的设置。
[0058] 图20显不一设备的概要图，用于复合晶圆处理。
[0059] 图21显示根据一实施例之一温度及除气的定性图，用于eWLB处理。
[0060] 图22显示根据一实施例之一方法，用以制造一平板。
[0061] 图23显不一适用于弯曲基材的F0UP。
[0062] 图24显示一具有TWP硬件之前端四轴机械臂。
[0063] 图25显示一具有大面积夹持的对位器。
[0064] 图26显示一维持材料缓冲器。
[0065] 图27显示一 CLN300气锁除气单元。
[0066] 图28显示300mm之TWP真空末端执行器。
[0067] 图29显示一致冷夹组。
[0068] 图30显示一致冷夹的控制范围。
[0069] 图31显示不同种类的基材。

【具体实施方式】
[0070] 本申请叙述一种设备和方法，其设计用于处理基材以及改善来适用单一晶圆和高 纯净度设备，基材是呈有机或其它除气状态。
[0071] 此基材可为一半导体晶圆，其包含一有机材料层，例如聚亚酰胺（polyimide)层。 此基材亦可部分是由有机材料所形成。以下实施例是以一基材为复合晶圆（composite wafer)的形式来进说明。此复合晶圆包含多个半导体芯片，其嵌设于一般塑料化合物，例如 成模塑料（molding compound)。一复合晶圆可使用于eWLB FanOut产品的大规模制造。
[0072] 扇出（FanOut或Fan-out)是一种以电子的方式实现的可输出逻辑门的方法，以驱 动相同类型的其它逻辑门的许多输入。在大多数的设计中，逻辑门是共同被连接，以形成更 复杂的电路，且其一般用于使一逻辑门输出连接于多个逻辑门输入。这种用于实现逻辑门 的技术经常可允许门输入来被直接写入，而不需额外的接口电路。
[0073] 晶粒（Die):-晶粒在集成电路中是指具有半导体材料的小区块，其形成有指定 的功能性电路于其上。通常，集成电路是利用例如光刻的工艺来大量地制造于电子级硅 (electronic-grade silicon,EGS)的单一晶圆上。此晶圆是被切割成多个小块，每一小块 包含有电路。这些小块中的每一小块称之为晶粒。
[0074] F0UP为晶圆传送盒（Front Opening Unified Pod)的英文缩写。其是一特别塑料 盒，而设计来稳固地且安全地固定硅晶圆于已控管环境，并可允许晶圆被搭载有适当载埠 (load port)和机械手臂系统的工具所移动。
[0075] UBM为凸块底层金属（under bump metallization)的英文缩写。大部分1C接垫 的最终金属层为铝，其提供一良好的表面，以进行传统的焊线步骤。不幸地，此表面是不适 合于大部分导电凸块。在暴露于空气时，铝很快地形成有氧化层，而此天然的氧化层是一电 性绝缘体。在焊线的形成中，借由擦去此绝缘氧化层，以焊接于底下的金属。而凸块则需其 它方式来形成电性连接。
[0076] 因此，成功的凸块应先以一更适合的金属，如UBM，来取代此被氧化的铝表面。此 UBM应满足几个要求。其应提供一强且稳定、低阻值的电性连接至铝。其应良好地黏附于下 伏的铝和周围的1C保护层，而密封地封装铝于外界环境之外。此UBM应提供一高阻挡层， 以避免其凸块金属扩散至1C。此UBM应良好融合于凸块金属，用以焊料回流。为满足上述 要求，一般需多层不同的金属，例如黏着层、扩散阻挡层、可焊接层及氧化阻挡层。
[0077] TWP为薄晶圆处理（Thin Wafer Processing)的英文缩写。
[0078] ICP为电感稱合等离子体（Inductively Coupled Plasma)的英文缩写。电感 耦合等离子体（ICP)是一等离子体源，其中能量是由电流所提供，此电流是由时变磁场 (time-varying magnetic fields)所形成之电磁感应所产生。
[0079] 本发明所叙述之概念和评估可参照于欧瑞康集群处理设备（Oerlikon Clusterline processing equipment)，其用于处理一包含埋置于有机化合物（例如塑料组 成）中的多个半导体芯片的基板。一或多个金属层沉积于此基板上，以提供一从芯片接垫 到组件接垫的重新布线结构，组件接垫可设置于有机化合物上。此基板是用以制造多个封 装体，其参照于内埋晶圆级球栅阵列（eWLB)封装。此概念是详述来处理具有嵌设晶粒技术 的基板，然亦可应用于更多的一般基材，所述基材是呈除气状态。但其适用性和功能性并不 特定的处理设备，而可用于其它种类的设备。
[0080] eWLB或扇出基材是复合基材，其中半导体晶粒是嵌设于有机化合物模型内。此技 术可增加接触面积及产率。图1显示一复合晶圆，其包含多个嵌设于有机成份内的半导体 芯片。图2a显示焊球的凸块图案，其配置于组件接垫上。图2b显示基板在沉积重新布线 结构于复合晶圆后的示意性剖面图。
[0081] 图2b显示部分基板1的剖面图。此基板1包含多个半导体芯片2,在此仅显示其 中一者于图2b中，其嵌设于塑料壳体成份3中。每一半导体芯片2包含一主动表面4,多 个芯片接垫5位于主动表面4上。在本实施例中，此芯片接垫5是与塑料壳体成份3的主 表面6共平面。此基板1更包含一重新布线结构7,其是借由沉积金属层于塑料壳体成份 3的主表面6与半导体芯片2的主动表面4上所形成。此重新布线结构7包括多个导电轨 8,其是由芯片接垫5以扇出的配置来延伸，因而每一导电轨8的末端是位于塑料壳体成份 3上，并邻近半导体芯片2。每一末端提供一外接垫9, 一焊球10位于外接垫9上。在本实 施例中，半导体芯片的被动表面11是嵌入于塑料壳体成份3内。
[0082] 此基板1可沿着标号所标示的线来分割，以由基板1分成多个单独的封装体。
[0083] 在另外未绘示的实施例中，接点凸块可位于半导体芯片之主动表面上的接垫上。 接点凸块的最外部分可齐平于塑料壳体成份的主表面，在这些实施例中，半导体芯片的主 动表面是位于塑料壳体成份内。
[0084] 图2c显示依据另一实施例之一由基板1'所制成的半导体封装结构。
[0085] 基板1'包括塑料封装体2其具有模塑料（plastic molding compound) 9 ' 和一塑料层9"。此模塑料9'包围住半导体芯片3'的侧缘14'，并形成侧缘13'，侧 缘13'可被制得在任何期望的程度上大于半导体芯片3'的侧缘14'，以提供形成外接垫 17'的空间。半导体芯片3'的被动表面27'并未被模塑料9'所覆盖，且齐平于模塑料 9'的第二主表面5'。塑料层9"的电性绝缘层是配置于半导体芯片3'的主动上侧12' 上以及模塑料9'的侧缘13'上，并桥接于侧缘13'与半导体芯片3'之间的区域。半导 体芯片3'的接垫11'并未被塑料层9"所覆盖。
[0086] 在本实施例中，此重新布线结构为多层重新布线结构，塑料层9"承载有第一布线 面30'和第二布线面31'，第一布线面30'和第二布线面31'经由接孔28'来电性连接 于半导体芯片3'的接垫11'，而形成为接柱8'。此接柱8'及/或接孔28'以及布线面 30'可包含有电流或化学沉积的金属。
[0087] 塑料层9"具有一厚度d，其可约为30mm或20mm，另一布线面可被提供于第一布线 面30'和第二布线面31'之上。
[0088] 为沉积此重新布线结构于包含埋设于有机材料中之多个半导体芯片2的复合晶 圆上，此时，考虑表面污染及整体污染（bulk contamination),并以系统的温度、压力及时 间限制来降低这两种污染至可接受的水平，以控制一塑料成份、污染。
[0089] 借由在抽气至低压时增温，可移除表面污染。另外，可使用气引辅助（gas drag assisted)方法来加速此过程，并使此移除步骤相对独立于抽气速率。在欧瑞康CLN300中 的气锁脱气器（airlock degasser)或CLN200中的层流（laminar flow)脱气器是使用此 方法来确保在适中温度的高移除率。
[0090] 此整体污染的移除率是借由易挥发成份之经由固体薄膜至表面的扩散率所决定。 由于固相扩散为非常缓慢的过程，因而移除固体薄膜的污染可能需大量的时间。由于现有 生产工具的限制，因而无法完全移除整体污染。
[0091] 本发明所使用之用于处理复合晶圆或eWLB之污染的方法具有二阶段，首先，在清 洗及抽真空时增加基材的温度，以尽量移除表面污染。此方法可用以建立一污染的稳态，其 是由整体污染的扩散所决定。
[0092] 接着，快速地降低基材的温度，以降低扩散率，因而可在低温下保持低污染程度， 直到基材被第一金属薄膜所覆盖。
[0093] 此方法是显示于图3至图5,用以由复合晶圆13来制造基板1。此复合晶圆13包 括多个半导体芯片2,其埋设于塑料壳体成份3中，使得半导体芯片2的主动表面4可实质 齐平于塑料壳体成份3的主表面6,因而主动表面4是暴露于塑料壳体成份3之外。
[0094] 如图3所示，此复合晶圆13被加热至温度T1，以移除由此复合晶圆13所发出的气 体污染物（如图中的箭头14所示）。此热处理是在真空下进行，且可在抽气移除气体物质 的过程中进行。此温度T1可例如约为150°C。此热处理是被进行，直到除气率被复合晶圆 13之污染物的扩散所决定，并建立一实质稳态。
[0095] 之后，复合晶圆13的温度被降低至温度T2,此时，复合晶圆之污染物的扩散率低 于在温度T1时之复合晶圆之污染物的扩散率。温度T2低于温度T1。温度T2可比T1低 100K，若 T1 为 150°C，则 T2 例如为 20°C至 30°C。
[0096] 此复合晶圆系在温度T2被进一步处理，直到基材的主表面被含金属的薄膜所覆 盖。
[0097] -第二除气处理亦可被进行，以从复合晶圆移除进一步的气体物质。在第二除气 处理中，此复合晶圆可被加热至比在第一除气处理过程中所达到的温度T1高的温度，以获 得预期的稳态条件。
[0098] 在图4所示的后续处理步骤中，芯片接垫4是经由蚀刻步骤来进行清洗，如图中的 箭头15所示。此蚀刻步骤在温度T2下进行。
[0099] 之后，如图5a所不，第一金属层16沉积于塑料壳体成份3的第一主表面6、半导 体芯片2的主动表面4以及芯片接垫5上，以形成一封闭的金属层16于此复合晶圆的表面 上。此沉积步骤亦进行于温度T2。此第一金属层16可利用物理气相沉积方法（例如溅镀 技术）来进行沉积。
[0100] 此重新布线结构7可包含多层结构。在本实施例中，如图5b所示，第二金属层17 和可选的更多金属层沉积于第一金属层16上。第一金属层16及第二金属层和更多金属层 (如果存在）可沉积成一封闭层，其实质地构成多个导电轨8。
[0101] 复合晶圆13的制造是显示于图6。首先，提供支撑基板20,且黏着层21沉积于此 支撑基板20的一侧上。多个半导体芯片2是接着横向及纵向地排列于黏着层21上，因而 半导体芯片2的主表面及芯片接垫5接触于黏着层21。之后，半导体芯片2的侧面22及背 面23埋入于共同塑料壳体成份3。接着，移除此支撑基板20和黏着层21，以形成复合晶圆 13。
[0102] 依据上述实施例之一的方法可使用下述设备来进行。
[0103] 以复合晶圆或eWLB为形式的基材在自动高真空设备中处理时具有多个挑战。
[0104] 如图7所示，当基材放置于一平坦表面时，此基材容易显得过于弯曲，例如直径 200mm的基材可能弯曲大于1mm。当基材为300mm 0且放置于标准F0UP内时，此弯曲情 形会自然地更加恶化。基材为薄晶圆时具有相似的机械特性，然而薄晶圆显现圆柱形弯曲 (cylindrical bow), eWLB基材显现球形弯曲（spherical bow)。此方面关系到这两种晶圆 的处理及处理时的基材固定。
[0105] 基材呈过除气状态，特别是在加热时。图8与图9显示一加热过基材之少量扫描 的残留气体频谱分析图以及一冷却及加热基材的峰值轨迹。此加热且已抽气之晶圆的除气 频谱仍显示晶圆的明显蒸发以及碳水化合物的片段。
[0106] 对照于埋设之晶粒，晶圆具有或未具有聚酰亚胺涂布是显示出有关有机材料之较 高的峰值（图8之尖端），此表示频谱主要是由于基材的除气步骤，而仅有一小部分是由于 涂布层。此亦表示于下文。
[0107] eWLB基材的除气率是大幅地高于标准涂布有PI的晶圆。对于eWLB基材，基材的 前后面皆进行除气，而需考虑到污染控制。此点是不同于硅晶圆的标准处理。
[0108] eWLB或复合晶圆亦包含有水份，水份在基材进入真空时挥发。此水份可能造成腔 室及复合晶圆之组件（例如芯片接触面）的污染。图10显示基材于相同腔室内分别在室 温及被加热（150°C )时的表现。
[0109] 室温时除气已明显地存在，显示出10倍的水气增加。相较于标准硅晶圆，其明显 地在室温时并未影响峰值。
[0110] 另外，一旦复合晶圆被加热至约120至150°C，可观察到108倍的水气增加。此远 大于一标准蚀刻步骤以可接受的质量和速度所能处理的。
[0111] 表示出的总压力显示水份的分压是达到约6xl(T6mbar.其是约用于清洁接触面之 标准处理压力的百分之一。这可能会对接触面的清洁造成负面的影响。
[0112] 另外，在溅镀腐蚀性材料（例如钛）过程中显示出有处理气体的水污染的基材容 易显示出高度的氧化物，其是由于与水的反应所造成的。这亦可能严重地影响接触面的质 量。对于硅基材，若沉积有特定的材料厚度，则此除气影响会被减少。对于eWLB复合晶圆 基材，由于对基材的除气亦进行于基材背面，因而可能无法预测其影响。
[0113] 相似于水污染的影响，亦可同理于有机物污染。正如水份，碳水化合物扮演一重要 角色于蚀刻清洁与沉积薄膜的化学反应中，其可能造成接触面质量难以控制。
[0114] 有机物污染显示一特别额外的负面表现。由于污染物的本质，在等离子体环境中 这些易挥发的物质反应成较大聚合物分子，而具有非常大的气体分压。这些新形成的物质 容易累积于反应腔内。在使用反应腔时，可在较冷的区域上观察到大量的沉积物，特别是位 于等离子体朝向泵的下游处。
[0115] 这些沉积物在制程上的影响尚未得知。但在真空度上影响是相当的明显。已观察 知基本压力（base pressures)高于一般的15至30倍。自然地，此造成非常长的抽真空时 间，因而清洁设备的特定基本压力可能无法达到，且会持续恶化。
[0116] 第二影响是这些沉积物会严重地影响蚀刻薄膜在反应腔及组件上的黏着性。这可 能造成微粒的形成，进而需频繁地更换设备的清洁组件以及需经常清洗设备。
[0117] 因此，尽管有机物污染并未直接恶化制程，但可能严重地减少设备的可靠度及性 能。
[0118] 在此所述的影响是以涂布有聚酰亚胺的晶圆于设备中来进行实验。如除气分析所 示，相较于eWLB基材，此类基材显示适当的有机除气。因此，可预测的是，当进行eWLB制程 时，设备的性能退化会大幅地被加速。
[0119] 总之，可借由以下之一或更多的方式修改标准制程方法来缓和进行eWLB基材之 制程的影响。
[0120] 基材之不确定的平坦度可借由调整系统来被补偿。用于薄晶圆之相似的处理方法 亦可被使用。
[0121] 例如借由热管理及抽气配置，基材所产生的污染可在制程中被良好地管控。
[0122] 由于污染仅可降至最低而无法完全避免，因而可处理设备内的残留物，以减少压 力维持时间并增加产能。
[0123] 这些考虑是全部基于"标准"封装材及制程流程，如图11所示，用于凸块底层金属 (Under-Bump Metallization, UBM)。此制程流程可视为一对照制程流程。
[0124] 在此流程中，此材料经由压力处系统（atmospheric handling system)自SEMI标 准F0UP(SEMI El. 9-1106及SEMI E47. 1-1106)来拿取，并放置于对位机上，以定位于凹槽 并补偿位移。接着，此基材被移至气锁器内，而在气锁器内进行排气。此时，基材温度可已 被提升。在下一步骤，此基材在高真空下被加热，并接着移至一 ICP蚀刻接面清洁器及多个 PVD溅镀腔，以堆栈金属。最后，此基材是经由气锁器来被移出真空，并被定位回F0UP。此 时，此基材需进行冷却，其是由输出气锁器来进行。
[0125] 图12显示不同形式的基材变形。依据SEMI-M001-0309,晶圆变曲或厚度变形应小 于100 μ m。用于压力和真空晶圆传送及制程单元硬件之标准处理设备一般设计来处理基材 之SEMI规定的平坦度。200mm eWLB基材所测得之挠曲/变形及300mm eWLB晶圆之预期挠 曲/变形需调整设备，以处理在晶圆基材平坦度上之如此大的公差。
[0126] 在另一应用中，晶圆平坦度上的较大公差发生于薄晶圆处理中。此技术已广为习 知并用于许多集群设备（Clusterline tool)中。然而，用于成功地处理薄晶圆的方法大部 分是基于结晶基材容易显示圆柱形弯曲（cylindrical bow)的事实。这表示，基材在平行 于基材表面的轴向上具有较大的变形，但却沿任一其它轴不弯曲且平坦。这是由于结晶材 料的不可压缩率。
[0127] eWLB基材由具有不同特性的材料所制成。因此，基材变形并不依据此轴向，且沿着 一轴向的变形并不影响其它轴向上的变形。故这些基材可呈不同形状。任何处理设备应可 处理这些不同形状。
[0128] 最后，在通过设备的过程中，基材会在设备内处于不同的温度及薄膜压力。因而可 推测基材的变形可在处理过程中改变。因此，系统需相对地不敏感于基材的实际形状。
[0129] 这些基材上之形状公差会影响集群处理设备之以下子系统的设计。
[0130] 前端机械臂：其可能为最关键的组件，因为其需传送变形且任意放置的基材进入 及送出于在F0UP晶圆盒中的两个其它变形基材之间的密闭空间。基材形状和移动限制会 影响设计和末端执行器（end effector),其功效应可安全地固定基材，而无关于其形状。末 端执行器的设计可定义机械手臂的移动轨道。最后，由于基材变形造成基材在F0UP内的实 际垂直位置上有较大公差，此定位系统应容许这些公差，以使基材可明确地分配至F0UP内 的开槽位置。
[0131] 基材对位器：此基材对位器应可安全地固定基材至定位。对位光学系统应处理一 基材边缘，其可能在扫描时进出焦点。
[0132] 输入及输出气锁器：这两个气锁器需可处理变形基材。
[0133] 真空机械臂：在基材之最初变形旁，此真空机械臂需同时处理基材的形变。此意 指，此机械末端执行器应非常不敏感于晶圆形状。末端执行器的设计应亦考虑到，系统中的 有些制程可能非常敏感于温度及温度变动。因此，末端执行器对于晶圆的温度接触应减至 最低。
[0134] 制程单兀硬件（Process station hardware):基材接收针（substrate receiving pins)，其由末端执行器接管基材，而应充分地允许垂直位移公差，且应提供充足的空间予 末端执行器，以往下移动一放置的基材。
[0135] 晶圆感测系统：晶圆感测系统，其使用晶圆的垂直突出，可处理变形晶圆，只要突 出形状是在感测系统的公差内。由于系统无法再假定此基材突出为圆形，因而可能难以利 用基于边缘偏差之位移感测等特征。由于晶圆边缘的垂直位置无法被良好地定义，因而垂 直边缘偏差的晶圆感测可能无法被使用。
[0136] 多年来，一般处理系统用于处理复合基材的方法相似于薄晶圆处理。取代试着施 力于基材的形状，处理系统应被设计来非常容许基材的垂直变形。此外，相较于薄晶圆，基 材可能变形的方式太多，且处理系统不可能被设计来处理所有可能的变形。此时，处理系统 的限制应被定义，使得关于基材之形状公差的适当说明书可被制作。
[0137] 在定义制程硬设备时，关于eWLB基材的处理有几方面应考虑到。这些限制或挑战 方面为除气、热积存（Thermal budget)及形状公差。对于每一制程单元，每一方面需特别 的考虑。一些对于特定设备功能的考虑说明如下。
[0138] 温度：具有有机接面的基材，特别是模铸基材，其具有有限的热性能（thermal capabilities)。依据规定，这些型式之基材的温度不允许升高至约150°C以上。超过此温 度会危及基材，因而应避免此情形。因此，系统必须提供适当的温度。例如，可使用灯管加 热，其实际温度需依据基材和环境，因而温度控制可能很难以进行。且在等离子体处理时， 大量的热注入于基材中。而在进行此步骤时可能需冷却基材。
[0139] 等离子体功率：依据在热积存的限制，在等离子体处理时施加的功率应设定于允 许冷却组件来保持温度在基材之最高容许温度以下。
[0140] 晶圆夹（Wafer Chucks):晶圆夹的要求对应于制程需求。此时，需要一适当且均 匀之晶圆夹的接触面，例如，当使用RF或热耦合时，此晶圆形状应适合于此晶圆夹。达成此 方式的唯一方法是机械性地施力于晶圆夹上的晶圆。然而，当基材上弯时，边缘夹持仍无法 保证基材与晶圆夹适当对位。当基材对于晶圆夹的接触并未满足合理制程要求时，最好是 完全避免此接触。
[0141] 基材夹持：为了标准硅晶圆，可使用静电夹持。然而，由于具有模料的基材（molded substrates)使这些夹具电性绝缘，因而无法使用这些夹具，除非沉积一导电膜于基材的背 面。因此，夹持限制在机械夹持，当基材的前侧被碰触且软性的PI作为上覆盖层时，具有夹 具会插入PI内的危险。因此，夹具应能够处理此晶圆插住的情形。
[0142] 真空抽气：有些|旲块可能具有1?量的挥发有机材料和水气。意指抽气方法和抽气 型态应能够处理这些气体。包含水气和有机材料的气体会造成相矛盾的要求于抽气型式 上，其中低温抽气是最适合于水气，此有机成份可能会快速地降低抽真空。涡轮抽气可用于 抽气加热时，以加速水气的抽气速度，并减少有机沉积至最低。另一选择是施加非常高局部 抽气速率于基材，而形成冷却阻碍或捕陷（trap)。这些捕陷接着需被再生。
[0143] 除了这些一般方面之外，每一制程单元应考虑到基材来进行安装。依据设备（图 7) -标准制程流程，可应用使用手册。
[0144] F0UP、处理及对位器被认为与制程相关。
[0145] 输入气锁器：当设置一 RGA来监看残留压力时，此输入气锁器可作为最初的晶圆 夹于基材的除气。此可允许在气锁器被允许来开启于设备的后段真空之前验证环境压力。 若在气锁器内结合有基材加热功能，此单元变成进行第一除气步骤的制程流程中的整体部 分。然而，当基材由气锁器转移至第一制程腔室时，可能需增加基材的除气程度。因此，仔 细选择和控制基材的温度于气锁器内是必须的。
[0146] 高真空除气器（High Vacuum Degasser):在此单元中，基材的温度在非常低的压 力下增加，以移除由基材发出的挥发成份，其可能伤害后续的制程。当制程在非常低压下进 行时，可使用一具有气辅助热耦合的加热基材固定器。为确保每一基材是被适当地除气且 被允许来移至下一具有有害特性的制程步骤，如端点检测器（endpoint detector)，处理监 测器的使用是有利的。由于除气单元主要关系到高水气和有机压力，因而应设置适合的抽 气系统，可考虑增设除气方面的支持，例如吹氮处理。
[0147] ICP接面清洁模块：在之前的单元中，基材的温度是尽量提升，以确保除气。在此 蚀刻单元，此除气应被减少。主要的原因是为降低反应物的分压，其可能污染此接面清洁制 程。第二原因是尽量降低有机沉积于腔内的形成，其可能降低设备的性能。此基材的温度 应被控制来得到适合的低压。这可意指基材应被冷却。此低温亦应在等离子体处理时保持 住。此表示充分的热传导应表现于由基材至晶圆夹。因此，应进行晶圆夹持和背吹气。
[0148] 金属1模块：在蚀刻器中之相似的讨论应用于欲被沉积的第一金属层。基材上的 除气应被减少，避免金属薄膜的污染，以确保适合的接面特性。因此，至少在最初的沉积中， 此基材的温度应保持在其最低。基材之低除气的第二影响是保护罩的使用寿命可被延长。 因此，可能的话，具有背面冷却的一冷却夹具应进行于此单元中。降低沉积温度会影响此薄 膜应力。这可能会影响应力控制方法，例如需RF偏压或脉冲DC。
[0149] 其它金属：在后续基材的金属化过程中，温度不再是关键。由于基材的前侧已覆 盖有金属，此区域的除气会减至最小。而背面的除气仍相当重要。应设法隔绝残留气体于 等离子体制程，以允许适当的金属化。仍需处理这些气体成份，以避免或最小化腔体污染。 标准的夹持背气吸引可保持晶圆的背面隔离于等离子体制程，此背吹气会持续吹至晶圆背 面。可能需一些修正，以导引污染物至抽气。
[0150] 无关于最小化的方式，一些固体污染会在蚀刻基材后残留于系统中。这将导致沉 积超时。因此，为了保持设备运转，应设法移除残留物于系统之外。
[0151] 在未处理的方式中，可开启制程腔体及清洁或取代组件来移除残留物。此是一般 实用且适合，只要在需进行的周期维护期间处理，其是相似于设备在未使用时的维护工作。
[0152] 再者，这些维护工作应确保制程设备维持在稳定且可接受的条件下。特别是真空 腔内任何一处的固态残留沉积，此已被证实难以实现。
[0153] 系统中之大部分固态残留物是由制程中之挥发材料的聚合作用所形成。通过在直 接或间接的含氧等离子体中氧化有机材料，可有效地当场维持系统条件。
[0154] 为了维持系统于特定条件中，较佳是在可能最短的间隔中执行清洁和条件 化步骤。此时，其会造成大量的人工介入，群集软件可提供自动维护服务（Automated Maintenance Services,AMS)特点。利用此特点，当场的清洁、条件化及准备步骤可被程序 化，以依据设备历史数据和未定工作来执行。
[0155] 可使用侦测反应产物的处理监测器来确保清洁顺序已被完成。借由此监测器，清 洁过程的长短依据实际制程腔体的污染状态来决定，使得在蚀刻清洁后可得到可再生状 态。图13显示一具有端点侦测的定性清洁循环。
[0156] 临场清洁（In situ cleaning)可进行于任一腔内，其可维持等离子体，且氧气等 离子体不会伤及系统。这些条件可在ICP蚀刻器中设定，并可通过在晶圆夹设置RF产生器 而在除气器内实现。
[0157] 为了实现适当临场清洁，沉积物包含于被清洁区域是很重要的，此区域是可被等 离子体所清洁及/或可在定期维修中清洁。因而可能需额外的屏蔽。
[0158] 此外形考虑可转用于所有设备概念。首先，此限制和现行状态是说明于确定必要 修改之后，最后，确定此新设备构造和质量性能。
[0159] 为了由标准封装UBM设备转变至eWLB设备，并具最小可能风险，现有设计可尽量 使用于eWLB构造中。这可能有利于改进执行设备，以处理这些基材。
[0160] 测试已显示出标准的欧瑞康封装设备（Oerlikon packaging equipment)可使用 于eWLB基材，而得到满意的制程结果。这些测试已被进行于设备上，如图14所示，其具有 200mm基材。200mm的晶圆处理并不会有问题。
[0161] 此设备使用一模块除气器，其具有加热夹具（heated chuck)，以及一无温度控制 于基材上的ICP腔。所有薄膜是"无夹持"（clampless)地被沉积，其亦即无温度控制。
[0162] 此设备内的制程顺序为标准除气-蚀刻-金属化-冷却，其已使用多年，用于封装 应用。
[0163] 最初，此基材是以标准UBM(under bump metallization)来进行处理。这并不能 得到满意的结果。基材的除气导致高压冲入传送腔，蚀刻过程不稳定或将消失，其是由于在 等离子体时过多的压力增加。此薄膜质量无法被接受。此制程的一定性温度及压力曲线是 显示于图15。
[0164] 此对照UBM制程的除气及蚀刻制程被修正来提供为复合晶圆适当结果。此除气过 程及时进行，且蚀刻过程被中断数次，以允许此基材被冷却于后续蚀刻步骤之间。此制程的 一定性温度及压力曲线是显示于图16。
[0165] 此制程的确可产出所需的接面及薄膜特性，但时间的延长导致约为标准制程的 30%产量。
[0166] 具有缓慢制程的制造实验显示出污染累积是相似或差于具有PI覆盖之晶圆的标 准UBM制程。由于对于这些制程来说，维护之间的时间已是相当地短，因而结果相似或差于 eWLB基材。可预期的是，即使使用300_基材，这些项目会恶化。
[0167] 总之，即使原设备的制程结果是可接受的，产量和维护应加以改善，以符合一经济 可发展的制程方式。
[0168] 图17显示一从SEMI E1. 9-0611截取的晶圆盒的平面图。根据薄晶圆理论，有些 批注已放于图中。
[0169] 图式中的批注描述在处理变形基材时的关键项目。困难在于晶圆盒内之支撑点 旁，不知晶圆是位于何处。任何晶圆处理限制于晶圆上靠近支撑物的区域，并在系统的处理 容许内。
[0170] 指示于图式中为六个黑点，其依据于基材的变形，此基材会被任三个点所支持。由 于这些黑点的高度是被精确定义，且基材变形是在特定限制内，此基材位置是可以被确定 于基材的斜线区域（hatched area)上。这是会发生所有基材的处理之处。
[0171] 在标准F0UP晶圆盒的背支撑物是清楚地在于斜线区域之外。此表示基材的实际 位置可不必假设在被支撑物所支撑的地方。若基材呈圆柱形向下弯，基材的位移会导致与 支撑物的碰撞。其必须由晶圆盒内移出。
[0172] 设备内的所有现有处理物应位于斜线区域，以确保安全的基材操作，无关于基材 的形状。此表示末端执行器仅可具有二脚，而制程模块应具有四个接收针。
[0173] 污染控制应处理表面及整体污染。这两种污染应在系统的温度、压力及时间限制 内控制在可接受的程度。
[0174] 表面污染可借由一般方法来移除，例如在抽气降压时增加温度。其示意性地显示 于图18a中。可使用气抽辅助法另外，除了加速制程这，并使其相对独立于抽气速率。欧瑞 康CLN300的气锁除气器或CLN200的层流除气器可使用于在适当温度上确保高移除率。
[0175] 整体污染显示于图18b中，其可能更难以处理，因为此移除率由挥发成份经过固 体薄膜至表面的扩散率来决定。由于固相扩散为非常慢的过程，故由固体薄膜移除污染物 要大量的时间。在制程设备的现有限制内，可能无法完全地移除整体污染。
[0176] 在此用来处理eWLB污染的方法为两种。
[0177] 借由在吹气及抽真空时增加基材的温度，以尽量完全移除此表面污染。此方法可 建立一污染稳态，其可由整体污染的扩散来决定。
[0178] 接着，基材的温度被快速地降低至低于扩散率时的温度，因而污染保持在低程度， 直到基材被第一金属薄膜所覆盖。
[0179] 为了决定蒸发的稳态，可使用真空分压监测器来确保基材的质量。图19显示一简 单的处理监测器。
[0180] 为了抑制污染和良好恢复，此设备设有氧气，其中适当的软件可提供自动维护服 务。
[0181] 基于上述考虑及进行上述概念，制程设备可设计来允许处理eWLB或其它污染基 材，以具有可接受的制程性能、产能及维护周期。此部分说明设备单元的详细概念。
[0182] 对于所有设备构造，并不需大幅的改变。借由对个别制程单元的细部修改，可制造 此eWLB基材。
[0183] 为了完整，在图20中呈现了该设备的整体布局。
[0184] 所有的制程流程相似于原有的UBM制程流程，其专注于温度管理，并具有对制程 控制的必须改进。
[0185] 此定性目标温度曲线表示于图21中。主要目的是在除气单元中使温度尽量地升 高，以处理高污染，并在后续步骤保持在低温。或者，此温度尽量在低温，直到第一金属覆盖 于基材上。
[0186] 制程流程粗略地显示于图22。首先，F0UP承载有基材，在本实施例中为复合晶圆。 基材是在入站气锁器被预先除气，并被真空除气和冷却至温度100K，其低于实现除气稳态 的温度。接着，基材是在低温下处理，直到金属薄膜沉积于基材上。在制程完成后，此基材 被升温并移至设备之外。
[0187] 依据此方法，不需降低除气率至最低，但建立一平衡情形，亦即在温度T1的稳态， 此时，除气率单独由扩散率所决定。基材的整体污染持续产生气体，其被持续抽出。然而， 基材表面污染和腔体污染并大幅影响此除气。借由降低后续的环境温度至T2,此扩散率被 降低。这样的效果在于抽气功率足够来确保一低污染，即使发生蚀刻、具有其它工作气体的 金属沉积。因此，此基材在温度T2进一步处理，直到表面覆盖有金属薄膜，以避免升高温度 而再次增加除气率。
[0188] 以下部分说明用于设备之每一单元的适合构造。
[0189] F0UP本身并不需修改来使用于硅晶圆。然而，此F0UP晶圆盒可能不兼容于变形基 材，其可能需移除二后支撑物。
[0190] 如图23所示，适合的F0UP晶圆盒可由市售取得。应选择适当的晶圆盒。
[0191] 图24显示一前瑞机械手臂，其修改来处理变形基材。所有的改变已经在生产中使 用了好几年。所需的改变为：
[0192] 末端执行器：此TWP末端执行器应被使用，使得晶圆操作被限制于图17所示的区 域。
[0193] 晶圆感测：标准的真空晶圆感测应被任一光学晶圆侦测器所取代。
[0194] 晶圆定位器：此晶圆定位是相似于薄晶圆定位，除了所需的晶圆定位角度可被省 略。此定位应被调整，使得晶圆尽量靠近于晶圆盒的侧边。
[0195] 机械手臂型式：此宽薄晶圆末端执行器需机械手臂的轨道垂直于F0UP和其它单 元的前侧面。此需改变至一四轴机械臂。
[0196] 图23显示一具有大面积夹持的对位器。只有在此对位器的系统中，晶圆是操作于 图17所示的区域之外。此对位器应设有大面积薄晶圆夹持具。
[0197] 有些维护循环，例如靶材预溅镀或黏贴步骤，其需使用维护材料。此材料仅被AMS 系统所使用并可保留于设备中，而延长使用周期。图26显示一前端执行缓行器，用于六个 维持基材。
[0198] 图 27 显不除气器插入单兀（degasser insertion unit)，用于 BrooksGX8000 传送 气锁器。此单元允许温度升至300°C。为了使气锁器进行除气，应设置此单元。
[0199] 除了加热器，抽气系统的新修正为需设置处理监测器。此处理监测器应设置于系 统之高真空（涡轮-独立）阀的后端，以避免组件的间歇外泄。
[0200] 此处理监测器是用以确保基材在设备的真空后端是适当地被除气。若在指定时间 内无法实现，此基材可被移回晶圆盒，而无任何处理，以供失效分析。
[0201] 为处理晶圆，气锁器内需设有接收针，以处理晶圆。
[0202] 此气锁仅需修正来处理薄晶圆处理。
[0203] 图28显示薄晶圆真空末端执行器。此传送机械臂需设有此单元。
[0204] 此除气模块是本发明的关键模块之一。为了使此模块具有必要的进一步能力，除 了标准除气模块之外的以下说明需被进行。
[0205] 基材是机械性地被热夹（150°C )所夹持，其具有背吹气，用于除气。
[0206] 处理监测器可设于基材的直接视线上，以得到最佳的信号。此处理监测器是用以 检测进入之基材是否具有适当的除气状态，并依据残留气体分析来终止此除气过程。这样 确保基材在下一站之前全被适当且重复地清洁。
[0207] 依据其它模块所使用之冷却器的类型，此除气器可设有冷凝器（cold trap)，以改 善水抽引速度，并允许一更快除气过程。
[0208] 可能需进行临场清洁。为此，氧气线需被增设于气箱，并增设RF电源供应于夹具。 此处理监测器可用以监测此清洁过程。这可能需安装一点火源，以激发此清洁等离子体。
[0209] 此基材接收针可为TWP型（四侧排列）。
[0210] eWLB能力的一方面是降低及控制基材温度于蚀刻站。其是由如图29所示的致冷 夹来机械性夹持。当其背面需在可接收的时间内降低温度并在蚀刻过程中保持低温时，则 此基材需被夹持。此晶圆需保持在此温度，直到第一金属沉积完成。
[0211] 图30显示温度范围，其中夹具的温度可借由加热及/或冷却来控制。
[0212] 此外，此蚀刻模块是一般最多有机物累积发生的制程单元。依据反应气体成份的 周期性的自清洁需维持适当条件于模块中。
[0213] 为了进行这些功能，可设置以下的装置。
[0214] 如图29所示的致冷夹（cryogenic chuck)具有石英夹持件。
[0215] 氧气管线设于气箱中，用于临场清洁。
[0216] 处理监测器。
[0217] 前等离子体污染罩，以使有机沉积局部于可清洁的区域。
[0218] 适合的软件和硬件来允许在处理时调整反应器抽气的开启。
[0219] 基材接收针可为TWP型（四侧排列）。
[0220] 软件中的全AMS能力，以允许模块可依据其状态规范来进行准备、后制程清洁、靶 材清洁，并可在设备闲置时周期性地初始化/清洁。
[0221] 蚀刻腔内之冷却过程的终止以及金属1PVD制程模块的终止之间的时间耦合 (Time coupling),以确保一可再现及最小的时间于停止此主动冷却和沉积启动之间。
[0222] 此第一金属PVD制程可设有一标准第一金属模块于一标准封装设备中，并具有以 下调整。
[0223] 依据后续制程的需求，一致冷夹可具有背吹气或为无夹持形式。此背吹气变动可 允许蚀刻器与金属1之间的时间耦合限制变小，但在机械夹持时，沉积物可能无法形成于 所有的面积上。
[0224] 对于无夹持形式的（凹进的）夹具，此晶圆的背吹气可能造成问题。若此背吹气 对沉积薄膜造成负面影响，借由夹具上的特定形成，由晶圆至泵的传导可被改善。
[0225] 此低沉积温度会导致在沉积金属薄膜中的应力改变。此可利用DC溅镀来改善，或 者，若可形成更多抗压薄膜或RF偏压于夹具上。
[0226] 此基材接收针可为TWP型（四侧排列）。
[0227] 由于污染源是被金属1层所覆盖，因而可省略进一步的处理方式。仅在背吹气影 响金属薄膜质量时，可进行对金属1进行无夹持配置。
[0228] 对支撑单元来说，其一般是搭配CLN300II，一冷却单元应被增设，以达到所需的低 温。此单元的流出物应经由分散系统来分散至夹具。
[0229] 总之，可以实现下面的软件能力；在不同的模块中实现晶圆序列的结合和全自动 维持服务。
[0230] 所说明之用于污染控制及恢复的方法一般可应用于所有呈过除气的基材。即使是 覆盖有PI的硅晶圆于标准设备中，亦可被处理，以具有更好的质量及在维护中花费较少的 努力。为在现有设备中实行此方法，可进行AMS及临场清洁。依据致冷制程之eWLB的结果， 此方法亦可进行现有设备中。
[0231] 图31显示半导体晶圆31的形式的基材30以及复合晶圆13的形式的基材40,其 中，基材30具有一位于主表面33上的聚酰亚胺层32,基材40还包括位于复合晶圆13的背 面42上的一金属胶层41。
【权利要求】
1. 一种用于处理基材（1)的设备，其包含至少两个除气单元和至少一个处理单元，其 中， 一个第一除气单元包含具有加热所述基材（1)的装置的气锁器及处理监测传感器，所 述气锁器连接于排空系统， 一个第二除气单元包含用以加热所述基材的装置、用以吹气至所述基材之背面的气体 供应器、处理监测传感器，所述第二除气单元连接于排空系统，以及 至少一个后续处理单元包含用以主动冷却所述基材（1)的装置。
2. 如权利要求1所述之设备，其中，用以冷却所述基材（1)的装置是包含加热件的致冷 夹。
3. 如权利要求1或2所述之设备，其中，除气单元与处理单元包含接收针，所述接收针 布置成接收圆形弯曲的所述基材（1)。
4. 如权利要求1至3中的一项权利要求所述之设备，其中，除气单元与处理单元中的一 个或多个包含冷却阻碍，用以捕取由所述基材（1)所发出的气体物质。
5. 如权利要求1至4中的一项权利要求所述之设备，其中，所述第二除气单元和/或后 续处理单元还包含气体管线，用以提供氧气至该些单元，以及提供RF电源供应至所述第二 除气单元，用以临场清洁。
6. 如权利要求1至5中的一项权利要求所述之设备，其中，所述第一除气单元是群集型 多单元处理设备中的输入气锁器。
【文档编号】H01L21/56GK104091777SQ201410361067
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2010年11月17日 优先权日:2009年11月17日
【发明者】沃尔夫冈·里茨勒, 巴特·裘特凡梅斯特 申请人:Oc欧瑞康巴尔斯公司