專利名稱：促進半導體晶片釋放的方法
本申請涉及半導體的制造，特別涉及從拋光墊上釋放半導體晶片的改進方法。
半導體處理包括拋光半導體晶片。通常，半導體拋光包括化學機械拋光或CMP。為了拋光，半導體晶片通常放置在拋光墊上。處理期間臺板支撐拋光墊。使用機械載架晶片放置在拋光墊設置其上的臺板上。臺板經常旋轉進行拋光晶片。此外，載架也旋轉。拋光期間，包括研磨材料的漿料引入到拋光墊上，例如二氧化硅顆粒以及腐蝕晶片表面在晶片上提供拋光表面的化學試劑。拋光墊包括傳送漿料并在晶片上分配漿料的孔。
通常使用的漿料具有高粘度。拋光結束時，載架從拋光墊上移走晶片進行清洗或僅卸下。漿料的粘度使從晶片上除去拋光墊變得很困難，這是由于漿料的粘度使拋光墊粘貼到晶片上。如果晶片粘貼到拋光墊上，這樣會導致晶片脫落，使晶片損傷或甚至破碎。此外，當載架嘗試移走它時，漿料的粘度使晶片仍與拋光墊接觸。這樣也會導致晶片損傷或破碎。
參考

圖1，顯示的載架10用于拋光晶片12。晶片12可釋放地連接到載架10，由此可以不損傷晶片12移走晶片12。載架10在箭頭“B”的方向內移動使晶片12與拋光墊14接觸。拋光墊14設置在臺板16上。臺板16包括一個轉臺，提供了這里將介紹的拋光晶片12的機械拋光運動。
參考圖2，接觸拋光墊14之后，如箭頭“A”所示通過載架10旋轉晶片12。此外，在箭頭“C”的方向內旋轉臺板16，由此當包括在漿料18內的磨料引入到拋光墊14時，進行機械拋光。漿料18優(yōu)選包括二氧化硅或氧化鋁磨料，基本顆粒尺寸約100A以上。漿料18從漿料進料機20逐漸地提供到拋光墊14上。壓力P施加到載架10上，提供法向力幫助拋光晶片12。
參考圖3，拋光結束時，漿料18不再引入到拋光墊14。進行水拋光步驟，將水22引入到拋光墊14上。根據漿料的粘度，在載架10從墊14上分離晶片12之前，臺板15在箭頭“C”的方向內以約50rpm的速率旋轉1-60秒。然而，漿料通常有很高的粘度，引入的水不足以產生與拋光墊14充分分離。
對晶片的損傷減小了產量，由很難從拋光墊上移走晶片造成的清洗晶片的延誤也導致了晶片產率的降低。因此，需要一種拋光步驟之后促進從拋光墊上釋放晶片的方法。
根據本發(fā)明，公開了一種從拋光墊上釋放半導體晶片的方法。本方法包括以下步驟漿料施加到拋光墊；旋轉其上施加了漿料的拋光墊，同時向晶片施加壓力，由此利用漿料拋光晶片；將水引入到拋光墊；增加拋光墊的旋轉速度，去除部分漿料；在增加旋轉速度步驟期間，減小壓力，可以包括通過施加真空壓力減小晶片的背壓，以基本上防止進一步的拋光；以及從拋光墊上移走晶片。
公開的另一個從拋光墊上釋放半導體晶片的方法包括以下步驟可釋放地將半導體晶片固定到載架；漿料施加到拋光墊；旋轉載架和晶片；同時向晶片施加壓力使其靠向有漿料的拋光墊，由此用漿料拋光晶片；旋轉拋光墊，使?jié){料進一步拋光晶片；將水引入到拋光墊來結束拋光；增加晶片和拋光墊的旋轉速度，去除部分漿料；在增加旋轉速度的步驟期間，減小壓力，可以包括通過施加真空壓力減小晶片的背壓，該壓力使晶片壓向拋光墊，以基本上防止進一步拋光；以及，通過提升載架從拋光墊上移走晶片。
在又一方法中，旋轉拋光墊同時施加壓力的步驟包括以每分鐘約20到約100轉的旋轉速率旋轉拋光墊的步驟。旋轉拋光墊同時施加壓力的步驟包括在晶片和拋光墊之間施加約2到8psi的壓力的步驟。將水引入到拋光墊的步驟包括切斷向拋光墊提供漿料的步驟。增加拋光墊的旋轉速度以除去部分漿料的步驟包括將拋光墊的旋轉速度增加約1．1倍到約3倍的步驟。增加拋光墊的旋轉速度以除去部分漿料的步驟包括將拋光墊的旋轉速度增加到每分鐘約22轉到每分鐘約300轉的步驟。減小壓力的步驟包括將壓力減小到約0到約3psi之間，優(yōu)選基本上為0psi。還可以包括將表面活性劑引入到拋光墊以分離漿料。
在還一方法中，晶片和拋光墊都可以旋轉，可以包括將晶片和拋光墊的旋轉速度增加約1．1倍到約3倍的步驟。增加晶片和拋光墊的旋轉速度以除去部分漿料的步驟包括將晶片的旋轉速度增加到每分鐘約22轉到每分鐘約300轉的步驟。增加晶片和拋光墊的旋轉速度以除去部分漿料的步驟包括將拋光墊的旋轉速度增加到每分鐘約22轉到每分鐘約300轉的步驟。
從下面參考附圖對示例性實施例的詳細介紹，本發(fā)明的這些和其它目的、特點以及優(yōu)點將變得很顯然。
參考下面的圖詳細地介紹優(yōu)選實施例圖1為根據現(xiàn)有技術安裝在載架上并從拋光墊上提升起的的半導體晶片；圖2為根據現(xiàn)有技術圖1的載架和半導體晶片的剖面圖，示出了晶片接觸其上有漿料的拋光墊的情況；圖3為根據現(xiàn)有技術圖1的載架和半導體晶片的剖面圖，示出了晶片接觸其上引入水的拋光墊的情況；圖4為根據本發(fā)明載架和半導體晶片的剖面圖，示出了晶片接觸其上有漿料的拋光墊的情況；以及圖5為根據本發(fā)明的方法流程圖。
本發(fā)明涉及半導體的制造，特別涉及拋光步驟之后促進從拋光墊上半導體晶片的方法。本發(fā)明提供的方法以拋光晶片結束時引入的拋光步驟為基礎，提高了產量和晶片的產率。拋光步驟包括從拋光墊上移走晶片之前的水拋光。此外，對于高粘度的漿料，附加的步驟包括增加臺板或旋轉臺的旋轉速率和減小載架施加的法向力。由此，本發(fā)明更容易移走晶片，增加了產量和晶片的產率，防止了對晶片的損傷，并減少了清洗晶片之前的延遲量。
現(xiàn)在參考附圖詳細地介紹，其中在幾個圖中，類似的參考數(shù)字代表類似或相同的元件，在圖4中，顯示的載架100用于拋光晶片102。晶片102優(yōu)選為功能器件形成于其上或制造于其上的半導體晶片。晶片102可釋放地耦合到載架100，由此不損傷晶片102移走晶片102。參考圖1和2，如上所述進行晶片102的拋光。在拋光期間，晶片102接觸設置在臺板106上的拋光墊104。臺板106包括轉臺，提供拋光晶片102的機械拋光運動。如上所述，載架100如箭頭“D”所示旋轉晶片102。此外，臺板106在箭頭“E”的方向旋轉，由此當包括在漿料108中的磨料引入到拋光墊104上時，進行機械拋光。漿料108優(yōu)選包括二氧化硅或氧化鋁磨料，基本顆粒尺寸約100?；蚋笠恍?。漿料108從漿料進料機120逐漸地提供到拋光墊104上。壓力PR施加到載架100上，提供法向力幫助拋光晶片102。當從晶片102的表面拋光到預定的深度時，進行水拋光工藝除去漿料并結束拋光。
根據本發(fā)明的水拋光工藝切斷漿料108的供應，代替引入水124。由于漿料經常過于粘稠，不能通過載架100適當?shù)貜膾伖鈮|104上分離晶片102，臺板106轉臺的速率增加約1．1倍到約3倍，即增加到約22rpm到300rpm之間。這可在以上介紹的水拋光步驟分離漿料和從晶片上除去漿料期間進行。在優(yōu)選的實施例中，臺板106轉臺的速率增加到100rpm以上。壓力PR施加的力也隨以下將詳細介紹的臺板106轉臺的速度增加而減小。此外，載架100可以增加旋轉速度，以在水拋光工藝期間進一步除去漿料。在優(yōu)選實施例中，載架100以約等于轉臺的增加速率的速率旋轉，即約1．1倍到約3倍，例如約22rpm到300rpm之間。
增加的旋轉速度和減小的法向力的組合效應使晶片102更容易從拋光墊104上移走。增加轉臺的旋轉速率引入了離心力，有助于在水拋光期間除去殘留的漿料。此外，減小向下的力可防止水拋光步驟期間過量殘余的拋光。在優(yōu)選實施例中，壓力PR減小到約0到約3psi之間，優(yōu)選0psi。
如乙醇或異丙醇等的表面活性劑通過漿料進料機122引入，進一步將漿料118從拋光墊104上分離出來、在水拋光之前或期間引入表面活性劑。
參考圖5，顯示的流程圖為根據本發(fā)明從拋光墊上釋放晶片的方法。從拋光墊上釋放半導體晶片的方法包括可釋放地將半導體晶片固定到載架，方框200。通過漿料進料機將漿料引入到拋光墊上，方框202。載架，以及晶片旋轉，同時向晶片施加壓力將其壓向拋光墊，方框204。拋光墊包括傳送漿料的孔，由此當拋光墊相對于晶片移動時，晶片被漿料拋光。除了載架的旋轉，拋光墊也可以旋轉，以進一步拋光晶片，方框206。在方框208中，將水引入到拋光墊以結束拋光工藝。在方框210中，增加晶片和／或拋光墊的旋轉速度，除去部分漿料。在方框212中，方框210步驟期間施加到晶片將其壓向拋光墊的壓力減小，基本上防止了對晶片的進一步拋光。通過提升載架從拋光墊上釋放晶片，方框214。載架優(yōu)選包括真空口，晶片密封到載架。由此，真空壓力或背壓力通過真空口施加到晶片的背側，由此幫助載架提升晶片。
根據本發(fā)明，除去拋光漿料和／或減小拋光漿料的粘度，由此促進了處理期間晶片從拋光墊上的釋放。當根據本發(fā)明卸下或清洗晶片時，基本上減小了晶片脫落或將晶片留在拋光墊上的危險。這樣減小了潛在的損傷和／或晶片的破裂，由此增加了產量和晶片的產率。
現(xiàn)已介紹了促進半導體晶片釋放的新穎方法(為示例性而不是限定性)的優(yōu)選實施例，應該注意本領域的技術人員可以根據以上的教導進行修改和變形。因此應該理解可以對在由附帶的權利要求書限定的本發(fā)明的范圍和精神內公開的本發(fā)明的特定實施例進行改變。根據專利法的要求詳細和具體地介紹本發(fā)明，期望和要求由專利法保護的內容在附帶的權利要求書中。
權利要求
1．一種從拋光墊上釋放半導體晶片的方法，包括以下步驟漿料施加到拋光墊；旋轉其上有漿料的載架，同時向晶片施加壓力將其頂向有漿料的拋光墊，由此用漿料拋光晶片；將水引入到拋光墊；增加拋光墊的旋轉速度，去除部分漿料；在增加旋轉速度的步驟期間，減小壓力，以基本上防止進一步的拋光；以及從拋光墊上移走晶片。
2．根據權利要求1的方法，其中旋轉拋光墊同時施加壓力的步驟包括以每分鐘約20到約100轉的旋轉速率旋轉拋光墊的步驟。
3．根據權利要求1的方法，其中旋轉拋光墊同時施加壓力的步驟包括在晶片和拋光墊之間施加約2到約8psi的壓力的步驟。
4．根據權利要求1的方法，其中將水引入到拋光墊的步驟包括切斷向拋光墊提供漿料的步驟。
5．根據權利要求1的方法，其中增加拋光墊的旋轉速度以除去部分漿料的步驟包括將拋光墊的旋轉速度增加約1．1倍到約3倍的步驟。
6．根據權利要求1的方法，其中增加拋光墊的旋轉速度以除去部分漿料的步驟包括將拋光墊的旋轉速度增加到每分鐘約22轉到每分鐘約300轉的步驟。
7．根據權利要求1的方法，其中減小壓力的步驟包括將壓力減小到約0到約3psi之間的步驟。
8．根據權利要求1的方法，其中減小壓力的步驟包括將壓力減小到基本上為零的步驟。
9．根據權利要求1的方法，還包括將表面活性劑引入到拋光墊以分離漿料的步驟。
10．一種從拋光墊上釋放半導體晶片的方法，包括以下步驟可釋放地將半導體晶片固定到載架；漿料施加到拋光墊；旋轉載架和晶片，同時向晶片施加壓力使其頂向有漿料的拋光墊，由此用漿料拋光晶片；旋轉拋光墊，使?jié){料進一步拋光晶片；將水引入到拋光墊來結束拋光；增加晶片和拋光墊的旋轉速度，去除部分漿料；在增加旋轉速度期間，減小將晶壓壓向拋光墊的壓力，以基本上防止進一步的拋光；以及通過提升載架從拋光墊上移走晶片。
11．根據權利要求10的方法，其中旋轉載架和晶片同時施加壓力的步驟包括以每分鐘約20到約100轉的旋轉速率旋轉晶片的步驟。
12．根據權利要求10的方法，其中旋轉載架和晶片同時施加壓力的步驟包括在晶片和拋光墊之間施加約2到約8psi的壓力的步驟。
13．根據權利要求10的方法，其中將水引入到拋光墊的步驟包括切斷向拋光墊提供漿料的步驟。
14．根據權利要求10的方法，其中增加晶片和拋光墊的旋轉速度以除去部分漿料的步驟包括將晶片的旋轉速度增加約1．1倍到約3倍的步驟。
15．根據權利要求14的方法，其中增加晶片和拋光墊的旋轉速度以除去部分漿料的步驟包括將拋光墊的旋轉速度增加約1．1倍到約3倍的步驟。
16．根據權利要求10的方法，其中增加晶片和拋光墊的旋轉速度以除去部分漿料的步驟包括將晶片的旋轉速度增加到每分鐘約22轉到每分鐘約300轉的步驟。
17．根據權利要求16的方法，其中增加晶片和拋光墊的旋轉速度以除去部分漿料的步驟包括將拋光墊的旋轉速度增加到每分鐘約22轉到每分鐘約300轉的步驟。
18．根據權利要求10的方法，其中減小壓力的步驟包括將壓力減小到約0到約3psi之間的步驟。
19．根據權利要求10的方法，其中減小壓力的步驟包括將壓力減小到基本上為零的步驟。
20．根據權利要求10的方法，還包括將表面活性劑引入到拋光墊以分離漿料的步驟。
全文摘要
根據本發(fā)明,公開了一種從拋光墊上釋放半導體晶片的方法。本方法包括以下步驟:漿料施加到拋光墊;旋轉漿料于其上的拋光墊,同時向晶片施加壓力,由此利用漿料拋光晶片;將水引入到拋光墊;增加拋光墊的旋轉速度,去除部分漿料;在增加旋轉速度期間,減小壓力,以基本上防止進一步的拋光;以及從拋光墊上移走晶片。
文檔編號H01L21/304GK1290030SQ9912076
公開日2001年4月4日 申請日期1999年9月28日 優(yōu)先權日1999年9月28日
發(fā)明者C·T·林 申請人:西門子公司