一种晶圆的解键合设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种晶圆的解键合设备，它包括用于放置键合后晶圆和载片的台面；以及一刀具，所述刀具通过一调节机构安装于近台面所在位置，调节机构控制刀具做远离或靠近台面的运动，刀具上设有刀头，用于在键合后晶圆和载片的结合处的膜或胶上刺出一缺口，其特征在于：它还包括用于带动台面周向转动的驱动器，当刀头刺入键合后晶圆和载片的结合处的膜或胶上时刀头沿切线方向剪切随台面转动的晶圆和载片的结合处；刀具上设有至少一个气嘴，当刀头刺入键合后晶圆和载片的结合处时气嘴指向结合处的缺口，用于向缺口内吹气。本实用新型专利技术提供一种晶圆的解键合设备，其自动化程度高、操作简便，且能对较大直径晶圆进行解键合。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及微电子的
，具体地是一种晶圆键合处理后的解键合设备。
技术介绍
随着人们对电子产品的要求朝着轻薄化的方向发展，致使电子元件以及内置的集成电路也越来越轻薄，但是硅晶圆的厚度如果减薄至150微米以下时，非常容易发生碎裂或者弯曲变形等，从而无法对此类超薄晶圆进一步加工处理。因此，为了能加工处理这类超薄晶圆，需要将这类需要减薄加工处理的晶圆先与一载片临时键合，键合之后，载片就可以支撑晶圆进行减薄加工处理，最后进行解键合分离得到加工处理过后的超薄晶圆。申请人自主研发一种有别于传统的溶剂溶解和热力剪切分离的解键合方法以及解键合装置，见申请号为201510404757.1和201510247398.3的专利技术专利申请，其工作原理是先在晶圆和载片的结合处刺出一缺口，然后使高压气流从缺口吹入，最终达到晶圆和载片的解键合。不难看出，上述的解键合的过程是通过气流从一个点扩散到整个面的过程，随着申请人进一步的研发发现，随着晶圆直径的变大，单纯的通过单点输入的气流无法很好的扩散到晶圆的全部结合处，致使较大直径的晶圆无法很好的实现解键合。所谓的较大直径是指直径≥150mm。当然晶圆的直径不能无上限的扩大，行业内现有使用最大的晶圆是457.2mm(即行业内俗称的18英寸的晶圆)。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提供一种晶圆的解键合设备，其自动化程度高、操作简便，且能对较大直径晶圆进行解键合。本技术所采取的技术方案是：提供一种晶圆的解键合设备，它包括：用于放置键合后晶圆和载片的台面；以及一刀具，所述刀具通过一调节机构安装于近台面所在位置，调节机构控制刀具做远离或靠近台面的运动，刀具上设有刀头，用于在键合后晶圆和载片的结合处的膜或胶上刺出一缺口；其特征在于：它还包括用于带动台面周向转动的驱动器，当刀头刺入键合后晶圆和载片的结合处的膜或胶上时刀头沿切线方向剪切随台面转动的
晶圆和载片的结合处；刀具上设有至少一个气嘴，当刀头刺入键合后晶圆和载片的结合处时气嘴指向结合处的缺口，用于向缺口内吹气。所述气嘴外设于刀具上。通过外设的气嘴，可以实现气嘴朝向的微调，同时也避免了在刀头上进行微孔加工，不仅节约了刀头加工的成本，同时也提高了刀头的精度。所述的气嘴是指刀头上内切形成的出气孔，刀具上设有进气孔，进气孔与出气孔连通。通过内设于刀头上的气嘴，可以使刀头刺入晶圆和载片结合处的胶或膜内时通过气嘴的高压气流直接撑大晶圆和载片之间的缺口，通过刀头的刺入和气流的吹入可以更有效且低应力的进行载片和晶圆的分离。采用以上结构后，本技术的一种晶圆的解键合设备与现有技术相比具有以下优点：首先，刀头在晶圆键合的连接处切出缺口，使得气流可以从该缺口处吹入，便于载片和晶圆低应力的解键合，其次，通过台面可旋转，从而使刀头的切入与气嘴的射流同时从缺口处沿周向扫描晶圆与载片的结合面，从而利于较大直径的晶圆的解键合。附图说明图1是本技术的一种晶圆的解键合设备的结构示意图；图2是本技术的一种晶圆的解键合设备的侧视示意图；图3为图1中“A”区域的局部放大示意图。其中，1、台面，2、刀具，2.1、刀头，3、调节机构，4、驱动器，5、气嘴。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。本技术提供一种晶圆的解键合设备，它包括用于放置键合后晶圆和载片的台面1；以及一刀具2，所述刀具2通过一调节机构3安装于近台面1所在位置，调节机构3控制刀具2做远离或靠近台面1的运动，刀具2上设有刀头2.1，用于在键合后晶圆和载片的结合处的膜或胶上刺出一缺口，其特征在于：它还包括用于带动台面1周向转动的驱动器4，当刀头2.1刺入键合后晶圆和载片的结合处的膜或胶上时刀头2.1沿切线方向剪切随台面1转动的晶圆和载片的结合处；刀具2上设有至少一个气嘴5，当刀头2.1刺入键合后晶圆和载片的结合处时气嘴5指向结合处的缺口，用于向缺口内吹气。上述的调节装置可以采用常规的机床位移机构，当然本技术的应用领域是微电子加工，因此要求精度较高，故此，上述的机床位移机构需可实现刀具2的微调。这些调节装置均可以沿用现有的高精电机或者气缸等，故未做详细阐述。所述气嘴5外设于刀具2上。具体地如图所示，气嘴安装于刀具2近刀头2.1的位置
上或者直接设于刀头2.1上，并且是气嘴的出气端对准缺口。当然上述的气嘴5通过气管与外部的气源进行连通，从而供给气嘴5高压气流。上述的气源可以是自带的气泵或者外接的气管，故此未在附图中画出。所述的气嘴5是指刀头2.1上内切形成的出气孔，刀具2上设有进气孔，进气孔与出气孔连通。出气孔可以设于刀头2.1的主刀刃所在的上表面或者表面上。刀具2和刀头2.1内钻孔或者开槽形成用于连通进气孔和出气孔的气流通道。本技术的技术方案对于12寸晶圆的解键合过程的实施例：1)、调节机构3控制刀具2对准键合后的晶圆和载片的结合处，然后沿Y轴方向进给至刀头2.1刺入结合处的胶或膜内，形成缺口；2)气嘴5对准缺口并吹气，使晶圆和载片位于缺口所在位置的结合处局部脱开；3)驱动器启动，并带动台面转动，用于使刀头2.1的刀刃以及气嘴5吹入的气流沿晶圆的周向旋转360°致使晶圆和载片解键合；其工作原理是：调节机构3带动刀具2朝向晶圆所在位置移动，使刀头2.1切入键合后的晶圆和载片的结合处，并在结合处的胶或膜上切出一个缺口，驱动器启动，从而带动台面旋转，故此刀头沿晶圆和载片的结合处的周向做剪切运动，与此同时，气嘴5供给高压气流，上述高压气流沿缺口所在位置的径向吹入晶圆和载片的结合处，使二者解键合，同时随着台面的旋转持续的做周向的剪切运动，最终使整个晶圆和载片脱离，完成解键合过程。另外，值得一提的是，本技术的晶圆的解键合装置一般适用于直径较大的晶圆，即6英寸～18英寸的晶圆，当然对于小直径的晶圆，即直径小于6英寸的晶圆，本技术的技术方案也可以加工，但是由于小直径晶圆通过固定单点的缺口吹入气流已然可以达到较好的解键合效果，因此无需要求台面的可转动。故，对于小直径的晶圆的加工可以使驱动器停机锁死台面，仅通过单点吹入气流即可完成小直径晶圆的解键合，此小直径晶圆的解键合的过程可参考申请人在先申请的晶圆解键合装置的专利技术专利申请。以上就本技术较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本技术不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，凡在本技术独立要求的保护范围内所作的各种变化均在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆的解键合设备，它包括：用于放置键合后晶圆和载片的台面(1)；以及一刀具(2)，所述刀具(2)通过一调节机构(3)安装于近台面(1)所在位置，调节机构(3)控制刀具(2)做远离或靠近台面(1)的运动，刀具(2)上设有刀头(2.1)，用于在键合后晶圆和载片的结合处的膜或胶上刺出一缺口；其特征在于：它还包括用于带动台面(1)周向转动的驱动器(4)，当刀头(2.1)刺入键合后晶圆和载片的结合处的膜或胶上时刀头(2.1)沿切线方向剪切随台面(1)转动的晶圆和载片的结合处；刀具(2)上设有至少一个气嘴(5)，当刀头(2.1)刺入键合后晶圆和载片的结合处时气嘴(5)指向结合处的缺口，用于向缺口内吹气。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆的解键合设备，它包括：用于放置键合后晶圆和载片的台面(1)；以及一刀具(2)，所述刀具(2)通过一调节机构(3)安装于近台面(1)所在位置，调节机构(3)控制刀具(2)做远离或靠近台面(1)的运动，刀具(2)上设有刀头(2.1)，用于在键合后晶圆和载片的结合处的膜或胶上刺出一缺口；其特征在于：它还包括用于带动台面(1)周向转动的驱动器(4)，当刀头(2.1)刺入键合后晶圆和载片的结合处的膜或胶上时刀头(2.1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐昊，
申请(专利权)人：浙江中纳晶微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33