撕膜方法、撕膜装置及撕膜设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种撕膜方法，其特征在于，首先使薄膜边缘与其贴覆的基体分离；然后使用第一夹具夹持住薄膜边缘，移动第一夹具逐渐使薄膜与其贴覆的基体分离，直至将薄膜与其贴覆的基体完全分离。本发明专利技术提供了一种新的撕膜方法，利用机械装置撕膜，无需再使用胶带或薄膜等耗材，减少了易耗品的使用，可以有效地降低成本。撕膜装置可循环使用，节省了撕膜的成本。本发明专利技术中的撕膜装置，撕膜操作简单易行，成功率高，可保证安全撕除晶圆上的薄膜，不会再出现胶带无法粘住减薄膜导致无法撕除的现象。而且，在撕膜过程中，撕膜装置各零部件运行容易控制，且精度容易把握，撕膜装置不会碰到晶圆，可有效避免损坏晶圆，确保晶圆的安全，撕膜过程安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种撕膜方法、撕膜装置及撕膜设备。
技术介绍
晶圆生产完成后需要进行封装测试。晶圆生产与封装测试往往由不同的公司进 行，因此，需要在不同的地点之间运输转移。出于移动时对晶圆安全的考虑，晶圆厂制造的 晶圆厚度通常在700um以上，以防止运转转移过程中破裂。且随着晶圆尺寸的增大，其厚度 在逐渐增大。但在晶圆的使用场合，芯片的发展趋势是越来越薄。因此，在进行封装测试前， 需要对晶圆进行减薄处理。通常将晶圆电路面，即完成芯片功能的那一面称为正面，另外一面即为背面。晶圆 背面主要由硅材料组成，起支撑晶圆作用。晶圆减薄就是将晶圆背面的硅材料去除，目前， 晶圆的厚度已经可以从出厂时的700um以上降到减薄后的50um以下。晶圆减薄的方法是将晶圆正面朝下放在晶圆承载装置上，采用金刚石砂轮在晶圆 背面打磨。为了保护晶圆正面，在减薄之前需要在晶圆正面贴覆一层保护膜。这层保护膜 与晶圆接触的一面具有一定的粘性，贴覆后与晶圆粘在一起，保护膜边缘与晶圆边缘平齐。 由于这层保护膜是专为保护晶圆减薄用的，也可以称为减薄膜。晶圆减薄后，在进行切割前，需要先将减薄膜撕除。目前通常的方法是将晶圆背面 朝下固定在晶圆承载装置上，利用专门的胶带粘在减薄膜上，胶带的粘性大于减薄膜的粘 性，利用胶带将减薄膜一起拉起，达到撕除减薄膜的目的。但是这种方法由以下几点不足1、每次撕膜都要消耗胶带。目前市场上可用的胶带价格比较昂贵，增加了成本。而 且胶带无法循环使用，使用一次即丢弃，不仅成本高，而且产生难以处理的垃圾。2、撕膜困难。由于减薄膜不与晶圆接触的那一面会暴露在空气中，为了防止粘到 灰尘而进行了防粘处理，而撕膜时又要求胶带与减薄膜的粘性较强，这两个要求是相互矛 盾的，虽然减薄膜与晶圆之间的粘附力不是非常大，但由于减薄膜背面进行过防粘处理，因 此，胶带与减薄膜之间的粘附力仍不能保证每次都能成功的撕除减薄膜。3、影响晶圆的安全性。对于薄的晶圆(通常指厚度在200um以下)在撕除减薄膜 之前，在晶圆背面已经贴覆了一层晶圆切割用的保护膜，这层保护膜也叫切割膜。晶圆同切 割膜一起粘到一个框架上。此时，在利用胶带撕膜时，必须保证胶带的边缘与减薄膜边缘精 确平齐，如果胶带边缘超出减薄膜边缘，则会粘到切割膜上，在撕除减薄膜时带起切割膜， 使晶圆破裂。4、影响切割膜的品质。针对某些类型的减薄膜，需要将其加热到一定的温度才能 比较可靠的撕除，这将导致切割膜也一起被加热，这会影响到切割膜的品质，对后续工艺产 生不良影响。5、影响生产效率。不同的减薄膜需要使用不同的胶带才能比较可靠的撕除，而不 同批次的晶圆贴覆的减薄膜经常是不一样的，这使得操作人员也需要经常更换胶带，降低了设备使用效率，增加了生产成本。针对这些不足，一种解决方法是利用塑料薄膜加热，类似于烫焊的方式将塑料薄 膜同减薄膜固定在一起，从而实现撕膜。这种方法虽然可以改变对胶带的依赖性，也可以部分降低胶带成本，但是没有根 本性的解决胶带撕膜的不足。首先塑料薄膜仍然是耗材；其次，成功率比较低；第三，不是 每一种减薄膜都可以与塑料薄膜焊在一起；第四，在烫焊时的温度、压力、位置都需要精确 控制，很难不影响切割膜与晶圆。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种节省成本的撕膜方法。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现撕膜方法，其特征在于，首先使薄膜边缘与其贴覆的基体分离；然后使用第一夹具 夹持住薄膜边缘，移动第一夹具逐渐使薄膜与其贴覆的基体分离，直至将薄膜与其贴覆的 基体完全分离。优选地是，使用铲刀使薄膜边缘沿厚度方向的大部分或全部与其贴覆的基体分 离，使用第一夹具夹持薄膜的边缘，移动第一夹具直至将薄膜与其贴覆的基体完全分离。优选地是，在使用第一夹具夹持薄膜的边缘使其移动至薄膜边缘沿厚度方向完全 与其贴覆的基体分离后，使用第二夹具夹持住薄膜；第一夹具和第二夹具共同夹持薄膜同 步移动，直至薄膜与其贴覆的基体完全分离。本专利技术的另一个目的是提供一种节省成本，可确保晶圆安全撕除的撕膜装置。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现撕膜装置，其特征在于，包括铲刀，铲刀设置一斜面，用于在薄膜边缘处使薄膜沿 厚度方向的大部分或全部与其贴覆的基体分离；所述铲刀可移动地安装；还包括至少一个 可在薄膜被铲起后用于夹持薄膜的夹具，所述夹具可移动地安装。优选地是，包括一个可移动地安装的第一夹持臂；所述第一夹持臂与铲刀相配合 组成可夹持住薄膜的第一夹具。优选地是，所述第一夹持臂可转动地安装，所第一夹持臂可转动至与铲刀相配合 夹持住薄膜的位置。优选地是，第一夹持臂可与铲刀同步移动地安装。优选地是，还包括第二夹具，所述第二夹具可打开、可闭合地设置，以夹持薄膜或 松开薄膜。优选地是，所述第二夹具包括可运动的第二夹持臂和可转动的第三夹持臂；第二 夹持臂与第三夹持臂相配合组成一个可打开、可闭合的第二夹具。优选地是，还包括传动机构，所述传动机构可将驱动力传递至第二夹持臂和第三 夹持臂中的一个或两个，驱动第二夹持臂和第三夹持臂中的一个运动或两个同时运动以使 第二夹具打开或闭合。优选地是，所述传动机构为可将驱动力传递至第二夹持臂和第三夹持臂驱动两者 同时转动的联动传动机构，联动传动机构包括齿条和两个齿轮，两个齿轮啮合；第二夹持臂与第三夹持臂分别与一个齿轮联动连接；齿条至少与一个齿轮啮合。优选地是，所述传动机构与驱动装置连接，驱动装置通过传动机构驱动第二夹持 臂和第三夹持臂中的一个或两个运动。优选地是，所述驱动装置为往复驱动装置。优选地是，所述驱动装置为气缸，气缸的输出杆与传动机构连接。优选地是，所述第二夹具可沿与铲刀移动方向相同方向移动地安装。优选地是，所述的第二夹具，用于在第一夹具夹持薄膜边缘水平移动设定的距离 后夹持薄膜。优选地是，所述的第二夹具数目为两个，分别设置在第一夹具两侧。本专利技术的第三个目的是提供一种撕膜设备，其特征在于，包括前述的撕膜装置。本专利技术提供了一种新的撕膜方法，利用机械装置撕膜，无需再使用胶带或薄膜等 耗材，减少了易耗品的使用，可以有效地降低成本。撕膜装置可循环使用，节省了撕膜的成 本。本专利技术中的撕膜装置，撕膜操作简单易行，成功率高，可保证安全撕除晶圆上的薄膜，不 会再出现胶带无法粘住减薄膜导致无法撕除的现象。本专利技术中的撕膜装置适于撕除各种类 型的薄膜，撕除不同类型的薄膜无需更换零部件，节省时间，生产效率高。撕除晶圆上贴覆 的减薄膜时，不会影响晶圆上贴覆的切割膜。而且，在撕膜过程中，撕膜装置各零部件运行 容易控制，且精度容易把握，撕膜装置不会碰到晶圆，可有效避免损坏晶圆，确保晶圆的安 全，撕膜过程安全可靠。附图说明图1为本专利技术撕膜设备的结构示意图。图2为本专利技术中的撕膜装置结构示意图。图3为本专利技术中的第一夹具和第二夹具移动的驱动方式结构示意图。图4为第一夹具安装位置示意图。图5为图4中的A部分局部放大图。图6为第二夹具33的结构示意图。图7为驱动箱330内部结构示意图。图8至图11为铲刀使用原理示意图。图8为未开始撕膜前的铲刀与晶圆及薄膜 相对位置示意图。图9为图8中的铲刀向下移动D+0. 8h后的位置。图10为铲刀移动后，铲切薄膜边缘后，第一夹具夹持住薄膜边缘的状态示意图。图11为第本文档来自技高网...

【技术保护点】
撕膜方法，其特征在于，首先使薄膜边缘与其贴覆的基体分离；然后使用第一夹具夹持住薄膜边缘，移动第一夹具逐渐使薄膜与其贴覆的基体分离，直至将薄膜与其贴覆的基体完全分离。

【技术特征摘要】
1.撕膜方法，其特征在于，首先使薄膜边缘与其贴覆的基体分离；然后使用第一夹具 夹持住薄膜边缘，移动第一夹具逐渐使薄膜与其贴覆的基体分离，直至将薄膜与其贴覆的 基体完全分离。2.根据权利要求1所述的撕膜方法，其特征在于，使用铲刀使薄膜边缘沿厚度方向的 大部分或全部与其贴覆的基体分离，使用第一夹具夹持薄膜的边缘，移动第一夹具直至将 薄膜与其贴覆的基体完全分离。3.根据权利要求2所述的撕膜方法，其特征在于，在使用第一夹具夹持薄膜的边缘使 其移动至薄膜边缘沿厚度方向完全与其贴覆的基体分离后，使用第二夹具夹持住薄膜；第 一夹具和第二夹具共同夹持薄膜同步移动，直至薄膜与其贴覆的基体完全分离。4.撕膜装置，其特征在于，包括铲刀，铲刀设置一斜面，用于在薄膜边缘处使薄膜沿厚 度方向的大部分或全部与其贴覆的基体分离；所述铲刀可移动地安装；还包括至少一个可 在薄膜被铲起后用于夹持薄膜的夹具，所述夹具可移动地安装。5.根据权利要求4所述的撕膜装置，其特征在于，包括一个可移动地安装的第一夹持 臂；所述第一夹持臂与铲刀相配合组成可夹持住薄膜的第一夹具。6.根据权利要求5所述的撕膜装置，其特征在于，所述第一夹持臂可转动地安装，所第 一夹持臂可转动至与铲刀相配合夹持住薄膜的位置。7.根据权利要求5所述的撕膜装置，其特征在于，第一夹持臂可与铲刀同步移动地安装。8.根据权利要求4所述的撕膜装置，其特征在于，还包括第二夹具，所述第二夹具可打 开、可闭合地设置，以夹持薄膜或松开薄膜。9.根据权利要求8所述的撕膜装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明星，刘永丰，
申请(专利权)人：上海技美电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]