CN102460677A - 用于临时晶片接合和剥离的改进装置 - Google Patents

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黑尔·约翰逊
帕特里克·格伦
埃米特·休利特
詹姆斯·赫曼奥斯基
马修·斯泰尔斯
迈克尔·库亨勒
丹尼斯·帕特里西奥
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Abstract

一种用于临时晶片接合的改进装置，包括临时连接器群和剥离器群。临时连接器群包括临时连接器模组，其执行电子晶片接合工序，该工序包括粘胶层接合、粘胶层与释放层接合的组合和紫外光可固化粘胶层与激光吸收释放层接合的组合。剥离器群包括热滑动剥离器、机械剥离器和辐射剥离器。

Description

用于临时晶片接合和剥离的改进装置
相关共同待决申请的交叉引用
本申请要求2009年4月16日提交的名称为“IMPROVED APPARATUS FORTEMPORARY WAFER BONDING”的美国临时申请序列号为61/169,753的权益，此处直接引用其全部内容合并于此。
技术领域
本发明涉及一种用于临时半导体晶片接合和剥离的改进装置，特别涉及工业范围的临时晶片接合装置，其包括各种临时晶片接合和剥离功能。
背景技术
多个半导体晶片工序包括晶片薄化步骤。在一些应用中，为用于集成电路(IC)设备的制造，晶片被薄化低至不足100微米的厚度。薄晶片具有所述制造的IC设备的散热改进和更好的电气操作的优势。在一个例子中，GaAs晶片被薄化低至25微米以制造带有散热改进的功率CMOS设备。薄化晶片也有助于设备电容的减少和其阻抗的增加，二者都导致制造设备整体尺寸的减小。在其他应用中，通过晶片通孔薄化晶片被用于3D-集成接合和制造。
薄化晶片通常由背面磨削和/或化学机械抛光(CMP)执行。CMP包含在有液体悬浮液时使晶片表面与坚硬的和平坦的旋转水平盘接触。悬浮液通常包括研磨粉，诸如钻石或碳化硅，伴随化学蚀刻剂诸如氨水、氟化物、或它们组合等。所述研磨粉使基片薄化，而蚀刻剂在亚微米量级抛光基片表面。为达到目标厚度，晶片维持与研磨料的接触直到一定量的基片已经被移去为止。
对于厚度超过200微米的晶片，晶片通常由固定装置利用真空夹具或机械附件的一些其他构件而被保持在一个位置。然而，对于厚度小于200微米的晶片，尤其对于小于100微米的晶片，在薄化中机械地保持晶片和维持晶片的平面性以及完整性的控制越来越难。在这些情况下，对于晶片而言在CMP中产生微裂和碎裂实际上是很普遍的。
在薄化中晶片机械保持的一种替代方式包括将设备晶片(即，被加工成设备的晶片)的第一表面附着在载体晶片上并薄化至暴露对置设备晶片表面以下。载体晶片与设备晶片之间的接合是临时性的并且一旦薄化和任何其他工序步骤完成将被移去。
已经提出的一些临时接合技术包括在加工后被化学溶解的粘胶合成物的使用或在加工后加热分解或通过辐射分解的粘胶带或粘胶层的使用。这些技术的大多数都是设备晶片和载体晶片需要专门定制的设备。需要提供一种装置，其中不止上述临时接合技术的一种技术能够被应用于加工不同类型的设备晶片/载体晶片组合。
发明内容
总体来说，一方面，本发明特征在于一种用于电子晶片结构的临时接合和剥离的改进装置，其包括临时连接器模组群和剥离器模组群。临时连接器模组群被构造为执行电子晶片接合工序，该工序包括至少粘胶层接合、粘胶层与释放层接合的组合或紫外光可固化粘胶层与激光吸收释放层接合的组合的一种。剥离模组群被构造为执行剥离工序以用于剥离经由被临时连接器模组执行的电子晶片接合工序而接合的电子晶片，该剥离工序包括至少热滑动剥离器、机械剥离器或辐射剥离器中的一种。
总体来说，另一方面，本发明特征在于一种用于电子晶片结构的临时接合和剥离的改进装置，其包括临时连接器模组群和剥离器模组群。临时连接器模组群包括第一连接器模组和第二连接器模组，第一连接器模组包括用于经粘胶层在两个晶片表面之间形成的临时接合的设备，和第二连接器模组包括用于经粘胶层与释放层的组合在两个晶片表面之间形成的临时接合的设备。剥离模组群包括热滑动剥离器模组和机械剥离器。热滑动剥离器模组包括用于剥离两个经由粘胶层临时接合晶片的设备。热滑动剥离器设备包括用于加热两个接合晶片的构件和用于在加热时相对于其他晶片滑动一个晶片的构件。机械剥离模组包括用于剥离两个经由粘胶层与释放层组合的临时接合晶片的设备。机械剥离模组设备包括用于加热两个接合晶片的构件和用于在加热时机械推动一个晶片脱离其他晶片的构件。
本发明的这方面的实现可以包括一个或多个下述特征。临时连接器模组群进一步包括第三连接器模组，其包括用于经由紫外光可固化粘胶层与激光吸收释放层的组合在两个晶片表面之间形成临时接合的设备。剥离器模组群进一步包括辐射剥离模组，其包括用于剥离两个经由紫外光可固化粘胶层与激光吸收释放层的组合临时接合的晶片的设备。辐射剥离器设备包括用于施加激光辐射到两个接合晶片的构件和用于从其他晶片机械地分离一个晶片的构件。临时连接器模组和剥离器模组是竖直叠放的。第一连接器模组设备包括用于施加粘胶层到载体晶片表面上的构件、用于烘烤的构件和用于冷却施加的粘胶层的构件、用于施加保护层到设备晶片表面上的构件、用于烘烤的构件和用于冷却施加的保护层的构件、用于载体晶片与设备晶片的定向并使载体晶片与设备晶片对准以使粘胶层置于保护层对面的构件、用于使对准的载体晶片与设备晶片接触从而形成叠放晶片对的构件、用于将力施加到叠放晶片对上的构件和用于在施加力时加热叠放晶片对的构件，从而形成接合的晶片对。第二连接器模组设备包括用于形成释放层到设备晶片的表面上的构件和用于施加第一粘胶层到形成的释放层上的构件、用于施加第二粘胶层到载体晶片的表面上的构件、用于载体晶片与设备晶片的定向并使载体晶片与设备晶片对准以使第二粘胶层置于第一粘胶层对面的构件、用于使对准的载体晶片与设备晶片接触从而形成叠放晶片对的构件、用于施加力到叠放晶片对上的构件和用于在施加力时加热叠放晶片对的构件，从而形成接合的晶片对。第三连接器模组设备包括用于施加紫外光可固化粘胶层到设备晶片表面上的构件、施加激光吸收释放层到载体晶片表面上的构件、用于载体晶片与设备晶片定向并使载体晶片与设备晶片对准以使得激光吸收释放层置于紫外光可固化粘胶层对面的构件、用于使对准的载体晶片与设备晶片接触从而形成叠放晶片对的构件、用于施加力到叠放晶片对上的构件和用于在施加力时施加紫外线到叠放晶片对的构件，从而形成接合的晶片对。任意连接器模组包括上方块组件、安置在上方块组件下方和对面的下方块组件以及设置在上方块组件与下方块组件之间且包围并密封上方块组件与下方组件之间空间的伸缩帘。所述密封空间限定包括连接器模组设备的临时接合腔。连接器模组还包括用于抽空临时接合腔的构件和用于提供气体进入临时接合腔的构件。连接器模组进一步包括两个或更多Z-导柱。上方块组件和下方块组件可移动地连接到Z-导柱。下方块组件包括具有顶部和底部表面的加热器板并且加热器板顶部表面被构造为支撑和加热第一晶片。下方块组件还包括具有顶部和底部表面的绝缘层并且绝缘层顶部表面与加热器板底部表面接触。下方块组件还包括具有顶部和底部表面的冷却支撑凸缘并且冷却支撑凸缘的顶部表面与绝缘层的底部表面接触。下方块组件还包括安置在冷却支撑凸缘下方的传送引脚台并且该传送引脚台支撑三个或更多传送引脚穿过冷却支撑凸缘、绝缘层和加热器板，并被构造为升高和降低第一晶片。下方块组件还包括Z轴方块(block)驱动器，其包括用于亚微米定位控制的精密Z驱动器和线性编码反馈且Z轴方块驱动器被构造为在Z方向上上下移动下方块组件。加热器板包括两个独立控制的同心加热区，其被构造为分别加热具有200或300毫米直径的晶片。加热器板进一步包括两个独立控制的同心真空区，其被构造为分别保持具有200或300毫米直径的晶片到加热器板的顶部表面上。上方块组件包括上方陶瓷夹、静态腔壁、第一和第二同心膜层和三个或更多可调校平钳/驱动组件，上方陶瓷夹被构造为保持第二晶片，伸缩帘紧靠静态腔壁用密封元件形成密封，第一和第二同心膜层分别具有200和300毫米的直径且被夹在上方夹具和顶部外壳壁之间，可调校平钳/驱动组件被构造为校平和夹持上方陶瓷夹抵住顶部外壳壁。第一和第二膜层形成分离的被设计成分别保持具有200和300毫米的晶片的第一和第二真空区。上方陶瓷夹包括高度平坦、薄、半兼容的陶瓷板。所述膜层包括弹性体材料或金属波纹管。所述钳/驱动组件进一步包括楔形误差补偿机构，其不发生转换地围绕与被保持的第二晶片的中心对应的中心点旋转和/或倾斜上方陶瓷夹。该装置可以进一步包括机械同心设备，其被构造为预对准、加载和卸载任意连接器模组中的第一和第二晶片。所述机械同心设备包括两个预对准臂和一固定卡爪。每个预对准臂包括在其第一端的机械卡爪，该机械卡爪包括与第一和第二晶片的曲面边缘吻合的锥形面。所述固定卡爪具有与第一和第二晶片的曲面边缘吻合的锥形面。
总体来说，另一方面，本发明特征在于一种用于临时接合两个晶片表面的方法，并包括如下步骤。首先，提供包括第一和第二晶片表面彼此对面放置的第一晶片。接下来，提供包括第一和第二晶片表面彼此对面放置的第二晶片。接下来，施加粘胶层在第二晶片的第一表面上。接下来，提供连接器模组，其包括上方块组件；下方块组件被设置在上方块组件的下方和对面；伸缩帘被设置在上方块组件与下方块组件之间并包围和密封上方块组件与下方块组件之间的空间，其中被密封的空间限定了临时接合腔；用于抽空临时接合腔的构件；用于提供气体进入临时接合腔的构件。接下来，将第一晶片插入连接器模组并用上方块组件保持第一晶片以使得其第一表面朝下。接下来，将第二晶片插入连接器模组并将第二晶片放置在下方块组件上以使粘胶层置于第一晶片的第一表面的对面。接下来，同心和对准第一和第二晶片以使第一晶片的第一表面与第二晶片的粘胶层相对和平行。接下来，向上移动下方块组件以在粘胶层与第一晶片的第一表面之间形成闭合加工间隙。接下来，关闭伸缩帘从而形成包围第一和第二晶片的临时接合腔。接下来，将临时接合腔抽空为初始深度真空而第一晶片经由机械卡爪保持。一旦达到初始深度真空，提供气体进入临时接合腔以稍微提高初始深度真空上方的临时接合腔压力，从而产生保持第一晶片与上方块组件接触的压差。接下来，向上移动下方块组件以使粘胶层与第一晶片的第一表面接触。接下来，在加热第一和第二晶片至粘胶层的熔点以上的加工温度时，经由上方块组件来施加力至第一和第二晶片从而形成临时接合的晶片对。接下来，冷却接合的晶片对并从连接模组卸载它。
本发明的这个方面的实施可以包括一个或多个下述特征。上方块组件包括半兼容夹具，经由半兼容夹具施加的力垂直于第一和第二晶片的接合面。上方块组件包括非兼容夹具和该方法进一步包括经由下方块组件的向上移动控制接合的晶片对的粘胶层的最终厚度。
总体来说，一方面，本发明特征在于用于经由粘胶层剥离两个临时接合的晶片的剥离器装置，其包括顶部夹具组件、底部夹具组件、支撑顶部夹具组件的静态龙门(static gantry)、支持底部夹具组件的X轴滑动架驱动器、和X轴驱动控制器。顶部夹具组件包括加热器和晶片保持器。从加载区到顶部夹具组件下的加工区和从加工区返回到加载区，X轴驱动控制器水平地驱动底部夹具组件。晶片对包括经由粘胶层接合到设备晶片的载体晶片，在加载区被放置在底部夹具组件上定向以使设备晶片的未被接合的表面与底部组件接触并被X轴滑动架驱动器输送到顶部夹具组件下的加工区，并且载体晶片的未被接合的表面被放置与顶部夹具组件接触。当热经由加热器施加到载体晶片时和当载体晶片经由晶片保持器被顶部夹具组件保持时，X轴驱动控制器初始化X轴滑动架驱动器沿着X轴水平运动，从而使得设备晶片从载体晶片分离和滑开。
本发明的这个方面的实施可以包括一个或多个下述特征。所述剥离器进一步包括被设计成升高和降低放置在底部夹具组件上的晶片的提升引脚组件。剥离器进一步包括支撑X轴滑动架驱动器和静态龙门的基板。所述基板包括蜂窝结构和振动隔离支柱或花岗岩板。底部夹具组件包括包含低热质陶瓷材料的底部夹具，该底部夹具被设计为沿X轴在X轴滑动架驱动器上水平滑动和绕着Z轴扭转。X轴滑动架驱动器包括空气轴承滑动架驱动器。剥离器进一步包括引导X轴滑动架驱动器在沿X轴水平移动的两个平行横向的滑动架导轨。顶部夹具组件进一步包括被螺栓连接到静态龙门的顶部支撑夹具、与顶部支撑夹具的底部表面接触的加热器支撑板，且加热器与加热器支撑板的底部表面接触，与加热器接触的顶部晶片板、用于在Z方向上移动顶部晶片板和用于放置顶部晶片板与载体晶片的未被接合的表面接触的Z轴驱动器以及用于校平顶部晶片板和用于提供顶部晶片板的楔形误差补偿的板校平系统。所述晶片保持器可以真空拉动(vacuum pulling)载体晶片。所述板校平系统包括将加热器连接到顶部支撑夹具的三个引导杆和三个气动分裂钳。所述加热器包括两个独立控制的同心加热区，其被构造为分别加热具有200或300毫米直径的晶片。
总体来说，另一方面，本发明特征在于一种用于经由粘胶层剥离两个临时接合晶片的方法，包括如下步骤。首先，提供连接器，其包括顶部夹具组件、底部夹具组件、支撑顶部夹具组件的静态龙门、支撑底部夹具组件的X轴滑动架驱动器和X轴驱动控制器，该X轴驱动控制器被构造为水平地驱动X轴滑动架驱动器和底部夹具组件从加载区到顶部夹具组件下的加工区以及从加工区返回加载区。接下来，把包括经由粘胶层接合到设备晶片的载体晶片的晶片对加载到加载区的底部夹具组件上，晶片对被定向以使得设备晶片的未被接合的表面与底部组件接触。接下来，驱动X轴滑动架驱动器和底部夹具组件到顶部夹具组件下的加工区。接下来，放置载体晶片的未被接合的表面与顶部夹具组件接触并由顶部夹具组件保持载体晶片。接下来，用包括在顶部夹具组件内的加热器加热载体晶片。最后，当热量被施加到载体晶片时并且当载体晶片被顶部夹具组件保持时，X轴驱动控制器初始化X轴滑动架驱动器沿着X轴水平移动，从而使得设备晶片从载体晶片分离并滑开。
总体来说，一方面，本发明特征在于用于经由与释放层结合在一起的粘胶层剥离两个临时接合晶片的剥离器装置，其包括夹具组件、挠性板组件和接触滚轮。所述夹具组件包括夹具和被构造为保持晶片与夹具的顶部表面接触的第一晶片保持器。所述挠性板组件包括挠性板和被构造为保持晶片与挠性板的第一表面接触的第二晶片保持器。所述挠性板包括连接到铰链的第一边缘和直径对置于第一边缘的第二边缘并且挠性板的第一边缘被设置邻接于夹具的第一边缘，而且挠性板被构造为绕着铰链摆动并被布置在夹具的顶部表面之上。接触滚轮被设置邻接于夹具的第二边缘，夹具的第二边缘是直径对置于其第一边缘。剥离驱动器马达被构造用于移动垂直于夹具顶部表面的平面的接触滚轮。操作中，晶片对，包括经由粘胶层和释放层叠放在设备晶片上和被接合到设备晶片的载体晶片，被放置在夹具上以使设备晶片的未被接合的表面与夹具顶部表面接触。接下来，挠性板围绕铰链摆动且被放置在底部夹具上方以使其第一表面与载体晶片的未被接合的表面接触。接下来，当分别经由第二和第一晶片保持器，载体晶片被挠性板保持并且设备晶片被夹具保持时，接触滚轮被向上驱动直到它接触和推动挠性板的第二边缘向上。接触滚轮推动(flexes)挠性板的第二边缘并引起沿着释放层晶片对的分层。
本发明的这方面的实施可以包括一个或多个下述特征。所述剥离器可以进一步包括驱动铰链的铰链马达。第一和第二保持器分别包括穿过夹具和挠性板的真空。所述晶片对进一步包括带框，通过保持经由穿越夹具的真空的带框，设备晶片被夹具保持住。剥离器进一步包括支撑夹具组件、挠性板组件和铰链的支撑板。剥离器进一步包括支撑支撑板、接触滚轮、铰链马达和剥离驱动器马达的基板。挠性板组件进一步包括被设计成升高和降低置于挠性板的第一表面上晶片的提升引脚组件。挠性板进一步包括两个独立控制的被构造为分别保持具有200或300毫米直径晶片的同心真空区。该真空区经由O形盘或吸盘的一种被密封。夹具包括由多孔陶瓷材料制成的真空夹具。剥离器进一步包括被构造为阻止挠性板意外回摆的无齿隙齿轮驱动器。
总体来说，另一方面，本发明特征在于一种用于经由与释放层结合的粘胶层剥离两个临时接合晶片的方法。该方法包括如下步骤。首先，提供一种包括夹具组件、挠性板组件和接触滚轮的剥离装置。所述夹具组件包括夹具和被构造为保持晶片与夹具的顶部表面接触的第一晶片保持器。所述挠性板组件包括挠性板和被构造为保持晶片与挠性板的第一表面接触的第二晶片保持器。所述挠性板包括连接到铰链的第一边缘和直径上对置于第一边缘的第二边缘，并且挠性板的第一边缘设置为邻近于夹具的第一边缘而且挠性板被构造为围绕铰链摆动并被放置在夹具的顶部表面上方。接触滚轮被设置为邻接于夹具的第二边缘，夹具的第二边缘是直径上对置于其第一边缘的。接下来，提供包括叠放在设备晶片上并经由粘胶层和释放层被接合到设备晶片的载体晶片的晶片对。接下来，放置晶片对到夹具上以使设备晶片的未被接合的表面与夹具顶部表面接触。接下来，围绕铰链摆动挠性板并将挠性板放置在底部夹具上方以使其第一表面与载体晶片的未被接合的表面接触。接下来，当分别经由第二和第一晶片保持器，载体晶片被挠性板保持并且设备晶片被夹具保持时，向上驱动接触滚轮直到其接触和推动挠性板的第二边缘向上。最后，接触滚轮推动(flexes)挠性板的第二边缘并引起沿着释放层晶片对的分层。
总体来说，一方面，本发明特征在于用于同心圆形晶片的设备，其包括用于支撑圆形晶片位于其顶部表面的中心的支撑夹具、第一和第二旋转可动对准臂和第三线性移动对准臂。所述第一和第二旋转可动对准臂可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转并分别包括第一和第二机械卡爪。该第一和第二机械卡爪包括与圆形晶片的曲面边缘吻合的锥形曲面边缘表面。所述第三线性移动对准臂包括与圆形晶片的曲面边缘吻合的锥形曲面内表面。第一、第二和第三对准臂彼此以120度的夹角围绕支撑夹具设置。在操作中，被放置在支撑夹具上的圆形晶片通过向支撑夹具的中心旋转第一和第二对准臂被同心和对准以使第一和第二机械卡爪的锥形曲面边缘表面分别在第一和第二周边区域与圆形晶片的外圆周接触，和通过向支撑夹具的中心线性移动第三对准臂以使其锥形曲面内表面与圆形晶片的外圆周在第三周边区域接触。第一、第二和第三周边区域彼此以120度的夹角相互分离。机械卡爪可以具有与具有200毫米直径的圆形晶片的曲面边缘吻合的第一锥形曲面边缘表面和与具有300毫米直径的圆形晶片的曲面边缘吻合的第二锥形曲面边缘表面。
总体来说，另一方面，本发明特征在于用于同心圆形晶片的设备，其包括用于支撑圆形晶片被同心在其顶部表面上的支撑夹具以及第一、第二和第三旋转可移动对准臂。第一、第二和第三旋转可移动对准臂围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转并分别包括第一、第二和第三机械卡爪，第一机械卡爪包括与圆形晶片的曲面边缘吻合的锥形曲面边缘表面。第一、第二和第三对准臂彼此以120度的夹角围绕支撑夹具设置。放置在支撑夹具上的圆形晶片通过向支撑夹具的中心旋转第一、第二和第三对准臂被同心和对准以使第一、第二和第三机械卡爪的锥形曲面边缘表面分别在第一、第二和第三周边区域与圆形晶片的外周缘接触。第一、第二和第三周边区域彼此以120度的夹角相互分离。机械卡爪可以具有与具有200毫米直径的圆形晶片的曲面边缘吻合的第一锥形曲面边缘表面和与具有300毫米直径的圆形晶片的曲面边缘吻合的第二锥形曲面边缘表面。
总体来说，另一方面，本发明特征在于用于同心圆形晶片的设备，其包括用于支撑圆形晶片被同心在其顶部表面上的支撑夹具、左、右和中间同心链接杆和同步左、右和中间同心链接杆的直线运动的凸轮盘。左同心链接杆包括在第一端的第一旋转臂，并且左同心链接杆的直线运动转换为第一旋转臂的旋转运动。第一旋转臂围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴是可旋转的并包括被构造为用于抵住圆形晶片的曲面边缘滚动的曲面边缘表面。右同心链接杆包括在第一端的第二旋转臂，并且右同心链接杆的直线运动转换为第二旋转臂的旋转运动。第二旋转臂可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转，并且包括被构造为用于抵住圆形晶片的曲面边缘滚动的曲面边缘表面。中间同心链接杆包括在第一端的一第三对准臂。第三对准臂被设置与圆形晶片的曲面边缘接触，并且中间同心链接杆在Y方向的线性运动推动第三对准臂和圆形晶片朝向或离开支撑夹具的中心。凸轮盘包括第一和第二线性凸轮廓线(profiles)。第一凸轮廓线为中间同心链接杆提供直线运动，而第二线性凸轮廓线为左同心链接杆和右同心链接杆提供直线运动。
本发明的这方面的实施可以包括一个或多个下述特征。第一和第二凸轮线性轮廓线包括以彼此相关和与Y方向相关的角度设置的表面。设备进一步包括依附在左同心链接杆和右同心链接杆的第二端的连接杆并且连接杆被构造为沿着凸轮盘的第二线性凸轮廓线滚动。中间同心链接杆包括在第二端的滚轮并且滚轮被构造为沿着凸轮盘的第一线性凸轮廓线滚动。设备进一步包括马达和线性滑道并且凸轮盘被固定到线性滑道，且马达提供到线性滑道的直线运动，从而运动到凸轮盘。设备还包括传感器，其指示第一、第二和第三对准臂与圆形晶片的曲面边缘接触。传感器可以是线性可变差动变压器(LVDT)或电子传感器。
总体来说，另一方面，本发明特征在于用于同心圆形晶片的设备，其包括用于支撑圆形晶片被同心于其顶部表面的支撑夹具，左、右和中间同心链接杆和同步该左、右和中间同心链接杆的直线运动的第一和第二凸轮盘。左同心链接杆包括在第一端的第一旋转臂，并且左同心链接杆的直线运动转换为第一旋转臂的旋转运动。第一旋转臂可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转，并且包括被构造为抵住圆形晶片的曲面边缘滚动的曲面边缘表面。右同心链接杆包括在第一端的第二旋转臂，并且右同心链接杆的直线运动转换为第二旋转臂的顺时针旋转运动。第二旋转臂可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转，并且包括被构造为抵住圆形晶片的曲面边缘滚动的曲面边缘表面。中间同心链接杆包括在第一端的第三对准臂，并且第三对准臂被放置与圆形晶片的曲面边缘接触。中间同心链接杆在Y方向的线性运动推动第三对准臂和圆形晶片朝向或脱离支撑夹具的中心。第一和第二凸轮盘分别包括第一和第二线性凸轮廓线，并且第一凸轮廓线为左同心链接杆提供直线运动，第二凸轮廓线为右链接杆提供直线运动。线性滑道被连接到中间同心链接杆的第二端，并提供在Y方向的线性运动给中间同心链接杆。第一和第二凸轮盘分别经由第一和第二连接杆被连接到线性滑道，线性滑道在Y方向的线性运动被转换为第一和第二凸轮盘在X方向的线性运动。
下面将结合附图和下方的具体实施方式对本发明的一个或多个实施例进行进一步的描述。本发明的其他特征、技术目的和技术效果在优选实施例、附图的以下描述以及权利要求书中将是显而易见的。
附图说明
参见附图，其中贯穿多个视图的相同的数字表示相同的部件：
图1是根据本发明改进的临时晶片连接器和剥离器系统的整体原理图；
图1A是分别在图1的连接器模组A和剥离器A中示出的临时晶片接合工序A和临时晶片剥离工序A的原理图；
图1B描述了图1的连接器模组A的横截面示意图和为执行图1A的临时晶片接合工序A的工序步骤的列表；
图2A是分别在图1的连接器模组B和剥离器B中执行临时晶片接合工序B和剥离工序B的示意图；
图2B描述了图1的连接器模组B的横截面示意图和为执行图2A的临时晶片接合工序B的工序步骤的列表；
图3A是分别在图1的连接器模组C和剥离器C中执行的临时晶片接合工序C和剥离工序C的示意图；
图3B描述了图1的连接器模组C的横截面示意图和为执行图3A的临时晶片接合工序C的工序步骤的列表；
图4描述了固定夹具的视图；
图5描述了图1的临时晶片连接器群；
图6描述了图5的临时晶片连接器群的上部结构的近距离视图；
图7描述了图5的临时晶片连接器群的上部结构的横截面视图；
图8描述了图7的临时晶片连接器群的热板模组；
图9描述了图7的晶片连接器群的临时接合模组；
图10描述了图9的临时连接器模组的横截面示意图；
图11描述了垂直于加载方向的图9的临时晶片连接器模组的横截面视图；
图12描述了与加载方向一致的图9的临时晶片连接器模组的横截面视图；
图13描述了在图9的临时晶片连接器模组内的顶部夹具校平调整装置；
图14描述了图9的临时晶片连接器模组的顶部夹具的横截面视图；
图15描述了图9的临时晶片连接器模组的详细的横截面视图；
图16描述了在打开位置带有预对准臂的晶片同心设备；
图17描述了在关闭位置带有预对准臂的图16所示的晶片同心设备；
图18A描述了300mm晶片的预对准；
图18B描述了200mm晶片的预对准；
图19A描述了用于300mm晶片预对准的另一晶片同心设备；
图19B描述了用于200mm晶片预对准的图19A所示的晶片同心设备；
图19C描述了用于在打开位置带有旋转臂的晶片的预对准的另一晶片同心设备；
图19D描述了在关闭位置带有旋转臂的图19C所示的晶片同心设备；
图20A、图20B和图20C描述了非粘性基片的加载及其传送到上部夹具；
图21A、图21B和图21C描述了粘性基片的加载及其传送到下部夹具；
图22A和图22B描述了使粘性基片与非粘性基片接触和两个基片之间临时接合的形成；
图23描述了图1所示的热滑动剥离器A的整体图；
图24描述了图23的剥离器A的顶部夹具组件的横截面视图；
图25描述了图23的剥离器A的横截面侧视图；
图26A、图26B和图26C描述了热滑动剥离器A的操作步骤；
图27描述了图1的机械剥离器B的整体图；
图28描述了图27所示的剥离器B的横截面侧视图；以及
图29描述了剥离器B的操作步骤。
具体实施方式
参考图1，一种用于临时晶片接合和剥离的改进装置100包括临时连接器群110和剥离器群120。临时连接器群110分别包括临时连接器模组A 210、模组B 310、模组C 410、和模组D 510。剥离器群120包括热滑动剥离器A 150、机械剥离器B 250和辐射/机械剥离器C 350。连接器群110有助于临时接合工序A、B、C和D、60a、70a、80a和90a，其中(among others)分别如图1A、图2A、图3A和图4所示。剥离器群120有助于剥离工序A、B和C，60b、70b和80b，分别如图1A、图2A和图3A所示。
参考图1A，临时接合工序A 60a包括如下步骤。首先，设备晶片20被涂覆有保护膜21(62)，然后烘烤和冷却保护膜(63)，再然后翻转晶片(64)。载体晶片30被涂覆有粘胶层31(65)，然后烘烤和冷却保护膜(66)。在其他实施例中，干燥的粘胶膜被层压到载体晶片上，替代涂覆粘胶层。接下来，被翻转的设备晶片20与载体晶片30对准以使带有保护膜20a的设备晶片的表面对置于带有粘胶层30a的载体晶片的表面(67)，然后如图1B所示两个晶片在临时连接器模组A内被接合(68)。该接合是保护层21和粘胶层31之间的临时接合。在其他实施例中，没有施加保护膜到设备晶片表面上，并且设备晶片表面20a与粘胶层31直接接合。设备晶片的例子包括GaAs晶片、硅晶片或任何其他需要被薄化低至小于100微米的半导体晶片。这些薄晶片被用在军事和远程通信应用于功率放大器或其他功率设备的制造，其中很需要好的散热和小的功率系数。载体晶片通常由非污染材料制成，其与设备晶片热匹配，即，具有相同的热膨胀系数(CTE)。载体晶片材料的例子包括硅片、玻璃、蓝宝石、石英石或其他半导体材料。载体晶片的直径通常与设备晶片的直径相同或稍微大于设备晶片的直径，以支撑设备晶片的边缘并避免设备晶片边缘的爆裂和剥落。在一个实施例中，载体晶片的厚度大约是1000微米，且整体厚度变化(TTV)是2-3微米。载体晶片在它们从设备晶片上剥离后可回收并循环利用。在一个实施例中，粘胶层31是有机粘胶WaferBONDTM HT-10.10，由美国密苏里州布鲁尔科学(Brewer Science，Missouri，USA)制造。粘胶层31经由旋压工序施加，其具有9到25微米范围的厚度。旋转速度在1000到2500转每秒范围内，且旋转时间在3-60秒之间。在自旋应用(spin-on application)后，粘胶层在100℃到150℃之间的温度下烘烤2分钟，然后在160℃到220℃之间的温度下凝固1-3分钟。WaferBONDTM HT-10.10层是光学透明的和直到220℃时均是稳定的。在薄化被暴露的设备晶片表面20b后，如图1A所示，载体晶片30经由剥离工序A 60b被剥离。剥离工序A 60b包括如下步骤。首先加热晶片堆叠物10直到粘胶层31软化和载体晶片30从被薄化的晶片(69)滑开。WaferBONDTM HT-10.10剥离时间少于5分钟。然后清洗被薄化的晶片20，任何粘胶残余被剥离(52)，且被薄化的晶片放置在切割框25里(53)，在一些实施例中，载体晶片的微小旋转运动(扭转)先于滑动平移发生。
载体晶片30的临时接合(68)到设备晶片20发生在临时连接器模组A，210中。参考图1B，设备晶片20被放置在固定夹具202里，固定夹具被加载到腔210中。载体晶片30以粘胶层直接朝上地被放置在底部夹具210a上，并且两个晶片20，30被叠放并对准。顶部夹具210b被降低到叠放的晶片上并施加较小的力。腔被抽气，并且温度上升至200℃以为了在保护膜层21和粘胶层31之间接合的形成。接下来，腔被冷却，固定夹具卸载。
剥离工序A 60b是热滑动剥离工序，并包括图1A所示的如下步骤。被接合的晶片堆叠物10被加热致使粘胶层31变软。载体晶片然后围绕轴169扭转，再然后在所施加的力和速度的控制下滑离晶片堆叠物(69)。被分离的设备晶片20然后被清洗(52)并装入切割框25(53)。
参考图2A，临时接合工序B 70a包括如下步骤。首先，释放层22被形成在设备晶片20的表面20a上(72)。释放层由第一旋转涂覆原始化合物到设备晶片表面20a上形成，然后在商业可用的PECVD腔内执行等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。在一个实施例中，释放层的原始物(precursor)是SemicoSilTM，由德国瓦克(Wacker，Germany)制造的硅橡胶。被覆膜的设备晶片然后旋转涂覆粘胶(73)之后翻转(74)。接下来，柔软层32被旋转涂覆在载体晶片30的表面30a上(76)。在一个实施例中，柔软层32是热温度交联(HTC)硅胶弹性体。接下来，被翻转的设备晶片20与载体晶片30对准以使带有释放层22的设备晶片的表面20a置于带有柔软层32的载体晶片的表面30a对面(77)，之后两个晶片被接合(78)在如图2B所示的临时连接器模组B内。临时接合形成在0.1毫巴的真空下，凝固温度在150℃到200℃之间，且低施加接合力。
参考图2B，设备晶片20被粘胶层朝上地放置在固定夹具202内(如图4所示)。接下来，间隔物203被放置在设备晶片20的顶部，然后载体晶片30被放置在间隔物顶部，且组合的固定夹具202被传送到连接器模组B 310。腔被抽气，间隔物203被移除，载体晶片30落到设备晶片20上。在一些实施例中，通过吹洗氮气或其他惰性气体穿过形成在上部夹具222内的真空槽，载体晶片30落到设备晶片20上。在其他实施例中，上部夹具222是静电夹(ESC)，并通过反转ESC的极性，载体晶片30落到设备晶片20上。接下来，通过低压气体吹洗腔来施加较小的力，并且温度升高到200℃以形成接合。接下来，腔被冷却，且卸载固定夹具。在其他实施例中，Z轴239向上移动，并使叠放晶片20，30与上部夹具222接触。上部夹具222可以是半兼容或非兼容的，这将在下面描述。
剥离工序B 70b是机械提升剥离工序，并且包括图2A所示的如下步骤。被接合的晶片堆叠物10被装入到切割框25上(54)，且载体晶片30被从设备晶片20机械提升(55)。被薄化的设备晶片20仍然被切割框25支撑。
参考图3A，临时接合工序C，80a包括如下步骤。首先，设备晶片20的表面被涂覆有粘胶层23(82)。在一个实施例中，粘胶层23是由美国明尼苏达州3M公司制造的紫外线可固化粘胶LC3200TM。被粘胶涂覆的设备晶片然后被翻转(flipped)(84)。接下来，光吸收释放层33被旋转涂覆在载体晶片30的表面30a上(86)。在一个实施例中，光吸收释放层33是由美国明尼苏达州3M公司制造的LC4000。接下来，被翻转的设备晶片20与载体晶片30对准以使带有粘胶层23的设备晶片的表面20a置于带有光吸收释放层的载体晶片30的表面30a的对面。两个表面20a和30a相接触，并且粘胶层被紫外光凝固(87)。这两个晶片在如图3B所示的临时连接器模组C 410里接合。该接合是在光吸收释放层33与粘胶层23之间的临时接合，并且在0.1毫巴的真空下和较小的施加接合力之下形成的。载体晶片到设备晶片的临时接合发生在如图3B所示的临时模组C里。
参考图3B，带有激光吸收释放层LTHC层的载体晶片30被放置在顶部夹具412上并由支持引脚413保持在该位置。接下来，设备晶片20被粘胶层23向上地放置在底部夹具414上。接下来，晶片20，30被对准，腔被抽气，且带有载体晶片30的顶部夹具412落到设备晶片20上。施加较小的力用于形成释放层33与粘胶层23之间的接合。接下来，接合的晶片堆叠物10被卸载，并且粘胶由紫外光凝固。
返回参考图3A，剥离工序C 80b包括如下步骤。被接合的晶片堆叠物10被装入到切割框25上(56)，并且载体晶片30用YAG激光束照射。激光束引起晶片堆叠物沿着释放层33分离(57)，且被分离的载体晶片30被从设备晶片20机械提升走(58)。粘胶层被从设备晶片表面20a剥离(59)，并且薄化的设备晶片20仍然被切割框25支撑。
参考图5，临时连接器群110包括外壳101，其具有叠放在下部机柜103顶部上的上部机柜结构102。上部机柜102具有服务接入侧105，下部机柜具有校平调整装置104和运输脚轮106。如图6所示，在上部机柜结构102内，可配置的临时连接器工序模组210、310、410、510是垂直堆叠的。如图7所示，热板模组130和冷板模组140也是垂直叠放在上部、下部或在工序模组210与310之间。另外的工序模组可以被包括以提供进一步的处理功能。接合工序模组的例子包括低施力模组、高施力模组、高温和低温模组、照射(紫外光或激光)模组、高压(气体)模组、低(真空)压模组及其组合。
参考图9-图12，临时接合模组210包括具有加载门211的外壳212、上部块组件220和相反的下部块组件230。上部和下部块组件220、230可移动地连接到四个Z引导柱242。在其他实施例中，少于四个或多于四个Z引导柱都被使用。伸缩帘密封体235被放置在上部和下部块组件220、230之间。临时接合腔202形成在上部和下部组件220、230以及伸缩帘密封体235之间。帘密封体235保持多个处理部件，其在与处理腔温度、压强、真空、和大气绝缘的临时接合腔区域202的外部。在腔区域202外部的处理部件包括引导柱242、Z轴驱动器243、照射源、机械预对准臂460a、460b和其中的晶片同心卡爪461a、461b。帘235还提供从任何径向到接合腔202的通道。
参考图11，下部块组件230包括支撑晶片20的加热器板232、绝缘层236、水冷支撑凸缘237、传送引脚台238和Z轴块239。加热器板232是陶瓷板，并包括电阻加热器元件233和集成空冷234。布置加热器元件233以形成两个不同的加热区。第一加热区233B被构造为加热200mm晶片或300mm晶片的中心区域，并且第二加热区233A被构造为加热300mm晶片的周缘。加热区233A相对于加热区233B是独立控制的以实现贯穿整个接合接口405的热量均衡和减轻晶片堆叠物边缘的热量损失。加热器板232也包括两个分别用于保持200mm和300mm晶片的不同真空区。水冷热隔离支撑凸缘237被绝缘层236从加热器板隔离开。传送引脚台238布置在下部块组件230的下方，并被四个支柱242支撑下可移动。传送引脚台238支撑布置的传送引脚240，以使他们能够升高或降低不同尺寸的晶片。在一个实施例中，传送引脚240被布置以使它们能够升高或降低200mm和300mm的晶片。传送引脚240是直杆，并且在一些实施例中，具有如图15所示的延伸穿过它们中心的真空供给开口。在运动期间，穿过传送引脚开口抽吸的真空保持被支持的晶片固定在传送引脚上，并避免晶片的不对准。如图12所示，Z轴块239包括用于亚微米定位控制的带有滚珠丝杠和线性凸轮设计的精密Z轴驱动器243、线性编码器反馈244，和带有变速箱的伺服电机246。
参考图13，上部块组件220包括上部陶瓷夹具222、顶部静态腔壁221、200mm和300mm膜层224a、224b、和三个金属挠性带226，帘235用密封元件235a密封住顶部静态腔壁221，三个金属挠性带226以120度圆角布置。如图14所示，膜层224a、224b，分别被钳在上部夹具222与带有夹钳215a、215b的顶部外壳壁213之间，并形成两个被设计为分别保持200mm和300mm晶片的分离的真空区223a、223b。膜层224a、224b由弹性体材料或金属波纹管制成。上部陶瓷夹具222是高度平坦和细薄的。为了施加均衡压力到晶片堆叠物10上，它质量小且是半兼容的。随着膜压力抵住三个可调校平夹钳/驱动组件216，上部夹具222被轻轻地预加载。夹钳/驱动组件216以120度圆角布置。当与下部陶瓷加热器板232接触时，上部夹具222被初始校平，以使它平行于加热器板232。这三个金属带226充当挠性部分并为上部夹具222提供带有最小Z限制的X-Y-T(Theta)定位。夹钳/驱动组件216还提供球面楔形误差补偿(WEC)机构，其无转换地围绕与被支撑晶片的中心对应的中心点旋转和/或倾斜陶瓷夹具222。在其他实施例中，上部陶瓷夹具222定位由固定的校平/定位引脚完成，抵住引脚夹具222就被扎牢。
如图16所示，晶片的加载和预对准是在机械同心设备460的帮助下实现的。如图16的打开位置和图17的关闭位置所示，同心设备460包括两个可旋转的预对准臂460a、460b和线性地移动的对准臂460c。在每个臂460a、460b的端部，有机械卡爪461a、461b。如图18A和18B所示，机械卡爪461a、461b具有分别与300毫米晶片和200毫米晶片的曲面边缘吻合的锥形表面462和463。线性移动臂460c具有也与圆形晶片的曲面边缘吻合的锥形曲面内表面的卡爪461c。旋转臂460a、460b朝向支撑夹具464的中心465，并且朝向支撑夹具464的中心465线性地移动臂460c，使得机械卡爪461a、461b的锥形表面和卡爪461c的锥形曲面内表面与晶片的外周缘相接触，并使晶片同心在支撑夹具464上。这三个臂460a、460b、460c围绕支撑夹具464以120度圆角布置。在另一个实施例中，如图18A和图18B所示，同心设备460包括三个可旋转预对准臂，和在每个臂的端部有机械卡爪。朝向支撑夹具464的中心旋转上述臂使得机械卡爪的锥形表面与晶片的外周缘接触，并使晶片同心在支撑夹具464上。
在另一个实施例中，如图19A和19B所示，晶片的加载和预对准是在晶片同心设备470的帮助下实现的。晶片同心设备470包括三个同心铰链471、472、473。同心铰链471包括直线中间定位空气轴承或在Y方向移动晶片30的机械滑道471a。同心铰链472、473，包括分别顺时针和逆时针旋转的旋转同心臂472a、473a。同心铰链471、472、473的运动被带有两个线性凸轮廓线474a、474b的凸轮盘474的使用同步。凸轮廓线474a为中间定位同心臂471提供直线运动，以及凸轮廓线474b为左、右同心臂推杆472b、473b提供直线运动。推杆472b、473b的直线运动分别被转换为在同心臂472a、473a的凸轮/凸轮随动件接口的旋转运动。凸轮盘474被固定到线性滑道，该线性滑道被电子马达或气动启动器驱动在直线上运动(X轴运动)。在中间定位同心臂471机械装置的线性可变差动变压器(LVDT)或另外的电子传感器提供距离反馈，其指示同心设备抵住晶片边缘停下。在同心设备471a上有弹簧预载，当超过弹簧预载时，LVDT记录位移。
在另一个实施例中，如图19C和图19D所示，晶片30的加载和预对准是在晶片同心设备480的帮助下完成的。晶片同心设备400包括三个同心铰链481、482、483。同心铰链481包括直线中间定位气动轴承或在Y方向移动晶片30的机械滑道481a。同心铰链482、483，包括分别顺时针或逆时针旋转的旋转同心臂482a、483a。同心铰链481、482、483的运动分别被包括线性凸轮廓线484a、484b的两个板484、485的使用同步。凸轮廓线484a、485a分别为左、右同心臂推杆482、483提供直线运动。推杆482、483的直线运动被分别转换为在同心臂486a、486b的凸轮/凸轮随动件接口的旋转运动。板484、485经由杆481a、481b被分别连接到线性滑道481a。如图19D所示，滑道481a在Y方向的线性运动经由杆486a、486b被分别转换为板484、485沿着X轴的线性运动。
参考图20A、图20B、图20C，带有连接器模组210的临时接合操作包括如下步骤。首先，非粘性基片被机器人末端执行器加载到传送引脚240a上(350)。在此情形下，基片是300mm晶片并且被300mm引脚240a支撑，而200mm引脚240b被示出稍微低于300mm引脚240a。接下来，机械锥形卡爪461a、461b移动进入晶片周围的位置，且传送引脚240a向下移动(352)。传送引脚具有真空和吹洗功能。吹洗功能容许晶片在同心周期内浮动，并且当同心完成时真空功能保持晶片。锥形“漏斗(funnel)”卡爪461a、461b、461c，当它经由传送引脚240a被降低时，驱动晶片到中心。如图19和18所示，卡爪461a、461b、461c被设计为容纳和预对准任何尺寸的晶片，分别包括200mm和300mm。接下来，如图20C所示，同心卡爪461a、461b、461c回撤，且传送引脚向上移动将顶部基片20放置在上部真空夹具222上(354)。接下来，如图21A所示(356)，第二粘胶涂覆的基片30被机器人末端执行器面朝上地加载到传送引脚240a上(356)。接下来，如图21B所示，机械的锥形卡爪460移动进入晶片30周围的位置，且传送引脚240a向下移动然后向上(358)。如图21C所示，同心卡爪461a、461b回撤，且传送引脚240a向下移动将基片30放置在底部真空夹具232上(359)。接下来，如图22A所示，下部加热器台230向上移动以在顶部20与底部30基片之间形成封闭的处理间隙，并且帘密封体235被闭合以形成临时接合腔202(360)。当带有20的顶部基片经由机械手指保持时，临时接合腔202内的初始深度真空(10-4毫巴)被吸出。一旦达到设置的真空水平，腔气压被稍微提高到约5毫巴以产生保持顶部基片20到上部夹具222的差分真空气压。如图22B所示，Z轴台239进一步向上移动以使底部基片30与顶部基片20接触(362)。顶部夹具222被该运动(362)从站点216提升离开。接下来，经由顶部膜224a和底部顶部夹具232施力，并且晶片堆叠物10被加热到加工温度(364)。在一个实施例中，施加的力在500N到8000N的范围内，加工温度是200C。如果使用单侧加热，晶片堆叠物10被膜压力压缩以保证良好的热量传送。在工序的最后，被接合的晶片堆叠物10被冷却，并在传送引脚和机器人末端执行器的帮助下卸载(366)。
在上述描述的情形下，Z轴向上移动以接触薄的、半兼容的上部夹具222/膜224设计。在本实施例中，经由膜/夹具挠性结构通过仅在垂直于接合接口的方向上施加压力以及通过使用与粘胶形貌吻合的半兼容夹具，粘胶层控制TTV/倾斜。在其他实施例中，Z轴向上移动以接触非兼容夹具。在这些情形下，Z轴运动控制粘胶层的最终厚度，并迫使粘胶与坚硬平坦夹具222吻合。粘胶层厚度可以通过使用Z轴定位控制器、预测量基片厚度和已知粘胶厚度控制。在还有的其他(yet other)实施例中，兼容层被安装在底部夹具232上，并且粘胶被预固化或其粘度被调整。在还有的其他(yet other)实施例中，同时通过底部和顶部夹具施加热量。
参考图23，热滑道剥离器150包括顶部夹具组件151、底部夹具组件152、支撑顶部夹具组件151的静态龙门153、支撑底部夹具组件152的X轴滑动架驱动器154、被设计成用于提高和降低包括200mm和300mm直径在内的各种直径的晶片的提升引脚组件155、和支撑X轴滑动架驱动器154和龙门153的基板163。
参考图24，顶部夹具组件151包括螺栓连接到龙门153的顶部支撑夹具157、与顶部支撑夹具157的底部表面接触的加热器支撑板158、与加热器板158的底部表面接触的顶部加热器159、Z轴驱动器160和用于校平上部晶片板/加热器底部表面164的板校平系统。板校平系统包括三个引导杆162，其将顶部加热器159连接到顶部支撑夹具157和三个气动启动分裂钳161。板校平系统提供球面楔形误差补偿(WEC)机构，其围绕与被支撑的晶片的中心相应的中心点无转换地旋转和/或倾斜上部晶片板164。加热器159是能够加热被支撑的晶片堆叠物10达到350℃的稳态加热器。加热器159包括被构造为加热200mm晶片或300mm晶片的中心区域的第一加热区和被构造为加热300mm晶片的周缘的第二加热区。第一和第二加热区彼此独立控制以实现贯穿晶片堆叠物的整个接合接口的热量均衡，并减轻晶片堆叠物边缘的热损失。加热器支撑板158是水冷的以提供热隔离并避免由顶部加热器159产生的任何热膨胀压力的传播。
参考图25，底部夹具152由低热质陶瓷材料制成并被设计为沿着空气轴承滑动架驱动器154顶部上的X轴滑动。滑动架驱动器154由两个平行的横向滑动架导轨156被引导在X轴运动。底部夹具152也被设计成沿着它的Z轴169旋转。以小角度的Z轴旋转(即，扭转)被用于初始化晶片的分离，将在下面描述。基板163是振动隔离的。在一个实施例中，基板由花岗岩制成。在其他实施例中，基板156具有蜂窝结构并被气动减振器(未示出)支撑。
参考图26A、图26B、图26C，带有图23的热滑动剥离器150的剥离操作包括如下步骤。首先，临时被接合的晶片堆叠物10被加载到被设置的主提升引脚155，以使载体晶片30位于顶部而被薄化的设备晶片位于底部(171)。接下来，晶片堆叠物10被降低以使被薄化的设备晶片20的底部表面与底部夹具152接触(172)。底部夹具152然后沿着165a方向移动直到它在顶部加热器159下方(174)。接下来，顶部夹具151的Z轴160向下移动并使顶部加热器159的底部表面164与载体晶片30的顶部表面接触，然后空气在顶部加热器159和载体晶片30上部浮动直到载体晶片堆叠物30达到设定温度。当达到该设定温度时，载体晶片30上抽出真空以使载体晶片30被顶部夹具组件151保持，并且引导杆162被锁定在分裂钳162内(175)。在此处，顶部夹具151被坚定的保持但底部夹具152是兼容的，并且通过首先扭转底部夹具152然后向远离被坚定保持的顶部夹具组件151的165b方向移动X轴滑动架154(177)，热滑动分离被启动(176)。剥离薄化的设备晶片20通过X轴滑动架154运送到卸载位置，在这里它被引脚向上提升(178)以移去(179)。接下来，X轴滑动架154沿着方向165a向后移动(180)。一旦达到在顶部夹具组件151下方的位置，提升引脚155被提高以与载体晶片30的粘胶侧接触，并且空气被吹洗到加热器板159上以从其释放载体晶片(181)。提升引脚155被降低到刚刚高于底部夹具平面的高度以使其不被带有粘胶的底部夹具顶部表面污染(182)，并且X轴滑动架154沿165b向后移动至卸载位置。载体晶片被冷却然后被移去(183)。
参考图2A，通过机械提升载体晶片30的边缘31脱离被薄化的设备晶片20的方式，机械剥离器B 250将载体晶片30从被薄化的设备晶片20剥离。在剥离工序之前，临时被接合的晶片堆叠物10附着于框25，并且一旦分离被薄化的晶片仍然被框25支撑。参考图27和图28，剥离器250包括带有两个圆形真空区域密封体255的挠性板253。密封体255包括两个区域，一个用于密封放置在被密封体环绕区域内的200mm晶片和第二个用于密封被密封体环绕区域内的300mm晶片。密封体255以O形环或者吸盘实现。提升引脚组件254被用于提高或降低被分离的载体晶片30，载体晶片30被挠性板253传送。剥离器250也包括真空夹具256。真空夹具256和挠性板253二者相邻地布置在支撑板252上，其轮流被基板251支撑。挠性板253具有连接到被铰链马达驱动器257驱动的铰链263的边缘253b。真空夹具256由多孔烧结陶瓷材料制成并被设计为用于支撑被分离的薄晶片20。在晶片堆叠物10已经被加载到真空夹具256后，铰链马达驱动器257用于驱动挠性板253到晶片堆叠物10上。无齿隙齿轮驱动器258用于避免挠性板253的意外返回。剥离驱动器马达259附着在基板251的边缘251a，并比邻夹具支撑板252a的边缘。剥离驱动器马达259垂直于基板251的平面在方向261移动接触滚轮260，并且在挠性板已经被放置在被加载的晶片堆叠物10上后，接触滚轮260的运动提升了挠性板253的边缘253a，这将在下面描述。
参考图29，带有剥离器250的剥离操作270包括如下步骤。首先，带有晶片堆叠物10的带框25被加载到真空夹具256上，使得载体晶片30位于顶部且被薄化的晶片20位于底部(271)。如图28所示，带框25被框记录引脚262索引，并且带框25的位置被锁定。接下来，通过多孔真空夹具256抽真空以保持带框粘胶膜。接下来，启动铰链马达257传送挠性板253到被加载的晶片堆叠物上，以使其与载体晶片30的背面接触(272)。一旦达到载体晶片30上的位置，经由密封体255，在载体晶片顶部上抽真空。铰链马达257的力矩保持不变以维持挠性板253在此“闭合位置”。接下来，启动剥离马达259以在方向261a上向上移动接触滚轮260和向上推动挠性板253的边缘253a(273)。挠性板边缘253a的向上运动稍微倾斜(或弯曲)载体晶片30并引起晶片堆叠物10沿着释放层32分层，从而自被薄化的晶片20分离载体晶片30。比起任何其他方向，硅晶片更容易沿(110)结晶平面破裂或者劈开。因此，载体晶片30在(110)平面上被制造以使它的110方向垂直于推动方向261a，从而阻止在分层期间晶片30的破裂。被薄化的晶片20仍然附着在带框25，其被真空夹具256保持。通过该步骤，剥离马达259被保持恒定定位。接下来，铰链马达驱动器257在“打开位置”以受控的方式打开带有被附着的分离的载体晶片30的挠性板253(274)。挠性板真空被释放，从而释放载体晶片30。接下来，提升引脚254被向上移动以提高被定向的载体晶片30，以使释放层32面朝上然后载体晶片30被移去。接下来，通过多孔真空夹具256释放真空，并带有被附接的薄化晶片20的带25被移去。
已经对本发明的多个实施例进行了描述。然而，应当理解，对本发明所做的各种修改都不脱离本发明的精神和范围。相应地，其他实施例也在随后的权利要求的范围内。
权利要求书：

Claims (81)

1.一种用于电子晶片结构的临时接合和剥离的改进装置，包括：
临时连接器模组群，被构造为执行电子晶片接合工序，电子晶片接合工序包括粘胶层接合、粘胶层与释放层接合的组合和紫外光可固化粘胶层与激光吸收释放层接合的组合；以及
剥离器模组群，被构造为执行用于剥离接合的电子晶片的剥离工序，接合的电子晶片是被临时连接器模组经由电子晶片接合工序接合的，所述剥离工序包括热滑动剥离、机械剥离和辐射剥离。
2.一种用于电子晶片结构的临时接合和剥离的改进装置，包括：
临时连接器模组群，包括：
第一连接器模组，包括用于形成经由粘胶层在两个晶片表面之间的临时接合的设备；
第二连接器模组，包括用于形成经由粘胶层与释放层的组合而在两个晶片表面之间的临时接合的设备；以及
剥离器模组群，包括：
热滑动剥离器模组，包括用于剥离两个经由粘胶层的临时接合的晶片的设备，其中所述设备包括用于加热两个被接合的晶片的构件和当加热时用于相对于另一个晶片而滑动一个晶片的构件；
机械剥离器模组，包括用于剥离两个经由粘胶层与释放层的组合的临时接合的晶片的设备，其中所述装置包括用于加热该两个被接合的晶片的构件和当加热时用于机械地推动一个晶片垂直地脱离另一个晶片的构件。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述临时连接器模组群进一步包括第三连接器模组，包括用于形成经由紫外光可固化粘胶层与激光吸收释放层组合的两个晶片表面之间的临时接合的设备；以及
其中所述剥离器模组群进一步包括辐射剥离器模组，包括用于剥离两个经由紫外光可固化粘胶层与激光吸收释放层组合的临时接合的晶片的设备，其中所述剥离设备包括用于施加激光辐射到该两个接合的晶片的构件和用于机械地分离一个晶片脱离另一个晶片的构件。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述临时连接器模组和剥离器模组是被垂直地叠放的。
5.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一连接器模组设备包括用于施加所述粘胶层在载体晶片的表面上的构件、用于烘烤的构件和用于冷却所述施加的粘胶层的构件、用于在设备晶片的表面上施加保护层的构件、用于烘烤的构件和用于冷却所述施加的保护层的构件、用于将载体晶片与设备晶片定向和将载体晶片与设备晶片对准以使粘胶层置于保护层对面的构件、用于使被对准的载体晶片与设备晶片接触从而形成叠放的晶片对的构件、用于将力施加到叠放晶片对上的构件和当施加力时用于加热叠放晶片对的构件，从而形成接合的晶片对。
6.根据权利要求2所述的装置，其中所述第二连接器模组设备包括用于在设备晶片的表面上形成释放层的构件和用于将第一粘胶层施加到所述形成的释放层上的构件、用于在载体晶片的表面上施加第二粘胶层的构件、用于将载体晶片与设备晶片定向和对准以使第二粘胶层置于第一粘胶层对面的构件、用于使对准的载体晶片与设备晶片接触从而形成叠放的晶片对的构件、用于将力施加到叠放晶片对上的构件和当施加力时用于加热叠放晶片对的构件，从而形成接合的晶片对。
7.根据权利要求3所述的装置，其中所述第三连接器模组设备包括用于将紫外光可固化粘胶层施加到设备晶片表面上的构件、将激光吸收释放层施加到载体晶片表面上的构件、用于将载体晶片与设备晶片定向和对准以使激光吸收释放层置于紫外光可固化粘胶层对面的构件；用于使对准的载体晶片与设备晶片接触从而形成叠放的晶片对的构件、用于将力施加到叠放的晶片对上的构件和当施力时用于将紫外光施加到叠放的晶片对的构件，从而形成接合的晶片对。
8.根据权利要求3所述的装置，其中任意所述连接器模组包括：
上部块组件；
被布置在上部块组件下方和对面的下部块组件；
伸缩帘，被布置在在上部与下部块组件之间并围绕和密封上部块组件与下部块组件之间空间，其中所述密封空间限定了包括所述第一连接器模组设备的临时接合腔；和
用于抽气所述临时接合腔的构件；以及
用于提供气体进入所述临时接合腔的构件。
9.根据权利要求8所述的装置，其中任何所述连接器模组进一步包括两个或更多Z引导柱，并且其中所述上部和下部块组件可移动地连接到所述Z引导柱。
10.根据权利要求8所述的装置，其中所述下部块组件包括：
具有顶部和底部表面的加热器板，并且其中所述加热器板顶部表面被构造为支撑和加热第一晶片；
具有顶部和底部表面的绝缘层，并且其中所述绝缘层顶部表面与所述加热器板底部表面接触；
有顶部和底部表面的冷却支撑凸缘，并且其中所述冷却支撑凸缘顶部表面与所述绝缘层底部表面接触；
布置在所述冷却支撑凸缘下方的传送引脚台和支撑三个或更多传送引脚穿过所述冷却支撑凸缘，所述绝缘层和所述加热器板并被构造为升高和降低所述第一晶片；以及
Z轴块驱动器，包括用于亚微米定位控制的精密Z驱动器和线性编码器反馈，并且其中所述Z轴块驱动器被构造为在Z方向向上和向下移动所述下部块组件。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述加热器板包括两个独立控制的同心加热区，其被构造为分别加热具有200或300毫米直径的晶片。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述加热器板进一步包括两个独立控制的同心真空区，其被构造为分别将具有200或300毫米直径的晶片保持在加热器板顶部表面。
13.根据权利要求8所述的装置，其中所述上部块组件，包括：
被构造为保持第二晶片的上部陶瓷夹具，并且其中所述上部陶瓷夹具包括非常平坦、薄、半兼容的陶瓷板；
静电腔壁，抵住静电腔壁所述伸缩帘用密封元件形成密封；
第一和第二同心膜层，分别具有200和300毫米直径，并被夹钳在所述上部夹具与顶部壳壁之间，并且其中所述第一和第二膜层形成分离的被设计成分别保持具有200和300毫米晶片的第一和第二真空区；
被构造为抵住顶部壳壁校平和夹钳该上部陶瓷夹具的三个或更多可调校平夹钳/驱动组件。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述膜层包括弹性体材料或金属波纹管的一种。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述夹钳/驱动组件进一步包括楔形误差补偿机构，其围绕与被保持的第二晶片的中心对应的中心点来无转换地旋转和/或倾斜上部陶瓷夹具。
16.根据权利要求8所述的装置，进一步包括被构造为在任意所述连接器模组中预对准、加载和卸载所述第一和第二晶片的机械同心设备。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述机械同心设备包括：
两个预对准臂，并且其中每个预对准臂包括在其第一端的机械卡爪，所述机械卡爪包括与所述第一和第二晶片曲面边缘吻合的锥形表面；以及
具有与所述第一和第二晶片的曲面边缘吻合的锥形表面的固定卡爪。
18.一种用于临时接合两个晶片表面的方法，包括：
提供包括第一和第二晶片表面相互对置的第一晶片；
提供包括第一和第二晶片表面相互对置的第二晶片；
在所述第二晶片的所述第一表面上施加粘胶层；
提供包括上部块组件的连接器模组；下部块组件被布置在上部块组件的下方和对面；伸缩帘被布置在上部与下部块组件之间并围绕和密封上部块组件和下部块组件之间的空间，其中所述被密封的空间限定了临时接合腔；用于抽气所述临时接合腔的构件，用于提供气体进入所述临时接合腔的构件；
将所述第一晶片插入所述连接器模组，并通过所述上部块组件保持所述第一晶片以使它的第一表面朝下；
将所述第二晶片插入所述连接器模组，并将所述第二晶片放置在所述下部块组件上以使所述粘胶层置于所述第一晶片的第一表面的对面；
同心和对准所述第一和第二晶片以使所述第一晶片的第一表面对置于并且平行于所述第二晶片的所述粘胶层；
向上移动所述下部块组件以在所述粘胶层与所述第一晶片的所述第一表面之间形成闭合的处理间隙；
关闭所述伸缩帘，从而形成围绕所述第一和第二晶片临时接合腔；
当所述第一晶片经由机械卡爪保持时，将所述临时接合腔抽至初始深度真空；
一旦达到所述初始深度真空，提供气体进入所述临时接合腔以稍微升高所述临时接合腔的压力使其高于所述初始深度真空，从而产生保持所述第一晶片与所述上部块组件接触的压差；
向上移动下部块组件以使粘胶层与第一晶片的第一表面接触；
当加热第一和第二晶片至高于所述粘胶层的熔点的加工温度时，经由上部块组件向第一和第二晶片施加力，从而形成临时接合的晶片对；
冷却接合的晶片对并从该连接器模组卸载它。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述上部块组件包括半兼容夹具，并且其中经由所述半兼容夹具将所述力垂直地施加在第一和第二晶片的接合接口。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述上部块包括非兼容夹具，并且其中所述方法进一步包括经由所述下部块组件的向上运动控制被接合的晶片对的粘胶层的最终厚度。
21.一种用于电子晶片结构临时接合的改进装置，包括：
第一连接器模组，包括用于经由粘胶层在两个晶片表面之间形成的临时接合的设备；
第二连接器模组，包括用于经由粘胶层与释放层的组合在两个晶片表面之间形成的临时接合的设备；以及
第三连接器模组，包括用于经由紫外光可固化粘胶层与激光吸收释放层的组合在两个晶片表面之间形成的临时接合的设备。
22.一种用于剥离两个经由粘胶层的临时接合晶片的剥离器装置，包括：
顶部夹具组件，包括加热器和晶片保持器；
底部夹具组件；
支撑顶部夹具组件的静态龙门；
支撑底部夹具组件的X轴滑动架驱动器；
X轴驱动控制器，被构造为水平驱动底部夹具组件从加载区到顶部夹具下面的加工区和从加工区返回到加载区；
其中晶片对包括载体晶片经由粘胶层被接合到设备晶片，晶片对在加载区被放置在所述底部夹具组件上并被取向，以使设备晶片的未接合的表面与底部组件接触，并被所述X轴滑动架驱动器传送到在顶部夹具组件下的加工区，并且载体晶片的未接合表面被放置与顶部夹具组件接触；以及
其中当所述被接合的晶片对经由所述加热器加热到所述粘胶层熔点左右或高于所述粘胶层熔点的温度时并且当所述载体晶片经由所述晶片保持器被所述顶部夹具组件保持时以及所述设备晶片由所述底部组件保持时，所述X轴驱动控制器启动所述X轴滑动架驱动器沿着该X轴的水平运动，从而使得该设备晶片从载体晶片分离和滑开。
23.根据权利要求22所述的剥离器，进一步包括被设计为升高和降低放置在底部夹具组件上晶片的提升引脚组件。
24.根据权利要求22所述的剥离器，进一步包括基板，支撑X轴滑动架驱动器和静态龙门。
25.根据权利要求24所述的剥离器，其中所述基板包括蜂窝结构和振动隔离支撑架。
26.根据权利要求24所述的剥离器，其中所述基板包括花岗岩板。
27.根据权利要求22所述的剥离器，其中所述底部夹具组件包括底部夹具，底部夹具包括低热质陶瓷材料和被设计为沿着X轴在所述X轴滑动架驱动器上水平滑动并围绕Z轴扭转。
28.根据权利要求22所述的剥离器，其中所述X轴滑动架驱动器包括空气轴承滑动架驱动器。
29.根据权利要求22所述的剥离器，进一步包括两个平行的横向的滑动架导轨，引导所述X轴滑动架驱动器在其中沿着X轴水平运动。
30.根据权利要求22所述的剥离器，其中所述顶部夹具组件进一步包括：
被螺栓连接到静态龙门的顶部支撑夹具；
与顶部支撑夹具的底部表面接触的加热器支撑板；
与加热器支撑板的底部表面接触的所述加热器；
与加热器接触的顶部晶片板；
Z轴驱动器，用于在Z方向上移动顶部晶片板并放置将顶部晶片板与载体晶片的未被接合的表面接触；以及
板校平系统，用于校平顶部晶片板和用于提供顶部晶片板的楔形误差补偿。
31.根据权利要求30所述的剥离器，其中所述晶片保持器包括拉动所述载体晶片的真空。
32.根据权利要求30所述的剥离器，其中所述板校平系统包括三个将所述加热器连接到所述顶部支撑夹具的引导杆和三个气动分裂夹具。
33.根据权利要求30所述的剥离器，其中所述加热器包括两个独立控制的同心加热区，被构造为分别加热具有200或300毫米直径的晶片。
34.一种用于剥离两个经由粘胶层的临时被接合晶片的方法，包括：
提供连接器，包括顶部夹具组件、底部夹具组件、支撑顶部夹具组件的静态龙门、支撑底部夹具组件的X轴滑动架驱动器和被构造为水平驱动X轴滑动架驱动器和底部夹具组件从加载区到在顶部夹具组件下的加工区并从处理器返回到加载区的X轴驱动控制器；
在加载区，将包括经由粘胶层被接合到设备晶片的载体晶片的晶片对加载到所述底部夹具组件上定向以使设备晶片的未被接合的表面与底部组件接触；
将所述X轴滑动架驱动器和所述底部夹具组件驱动到在顶部夹具组件下的加工区；
将载体晶片的未被接合的表面与顶部夹具组件接触并由所述顶部夹具组件保持所述载体晶片；
用包括在所述顶部夹具组件内的加热器加热所述载体晶片至所述粘胶层的熔点左右或高于超过所述粘胶层的熔点的温度；
当将热施加到所述载体晶片时和当所述载体晶片被所述顶部夹具组件保持以及所述设备晶片被所述底部夹具组件保持时，由所述X轴驱动控制器启动所述X轴滑动架驱动器沿X轴的水平运动，从而使设备晶片从载体晶片分离和滑开。
35.根据权利要求34所述的方法，进一步包括经由提升引脚组件升高和降低所述晶片对到底部夹具组件上。
36.根据权利要求34所述的方法，其中所述连接器进一步包括支撑X轴滑动架驱动器和静态龙门的基板。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述基板包括蜂窝结构和振动隔离支撑架。
38.根据权利要求36所述的方法，其中所述基板包括花岗岩板。
39.根据权利要求34所述的方法，进一步包括在所述水平运动被启动的同时扭转设备晶片。
40.根据权利要求34所述的方法，其中所述X轴滑动架驱动器包括空气轴承滑动架驱动器。
41.根据权利要求34所述的方法，其中所述剥离器进一步包括两个平行的横向滑动架导轨，引导所述X轴滑动架驱动器在其中沿着X轴水平运动。
42.根据权利要求34所述的方法，其中所述顶部夹具组件进一步包括：
螺栓连接到静态龙门的顶部支撑夹具；
与顶部支撑夹具的底部表面接触的加热器支撑板；
与加热器支撑板的底部表面接触的所述加热器；
与加热器接触的顶部晶片板；
用于在Z方向移动顶部晶片板和放置顶部晶片板与载体晶片的未被接合的表面接触的Z轴驱动器；以及
用于校平顶部晶片板和用于提供顶部晶片板的楔形误差补偿的板校平系统。
43.根据权利要求34所述的方法，其中所述载体晶片经由抽真空被所述顶部夹具组件保持；
44.根据权利要求34所述的方法，其中所述板校平系统包括三个将所述加热器连接到所述顶部支撑夹具的引导杆和三个气动分裂夹具。
45.根据权利要求34所述的方法，其中所述加热器包括两个独立控制的被构造为分别加热具有200或300毫米直径的晶片的同心加热区。
46.一种用于剥离两个经由粘胶层与释放层组合的临时被接合的晶片的剥离器装置，包括：
夹具组件，包括夹具和被构造为保持晶片与夹具的顶部表面接触的第一晶片保持器；
挠性板组件，包括挠性板和第二晶片保持器，第二晶片保持器被构造为保持晶片与挠性板的第一表面接触，其中所述挠性板包括连接到铰链的第一边缘和直径对置于第一边缘的第二边缘，和其中所述挠性板的第一边缘被布置在邻近夹具的第一边缘和所述挠性板被构造为围绕所述铰链摆动和被放置在夹具的顶部表面的上方；
被布置在邻近夹具的第二边缘的接触滚轮，夹具的所述第二边缘直径对置于它的第一边缘；
剥离驱动器马达，被构造为垂直于夹具顶部表面的平面移动接触滚轮；
其中晶片对，包括被叠放在设备晶片上方和经由粘胶层和释放层被接合到设备晶片的载体晶片，晶片对被放置在所述夹具上，以使设备晶片的未被接合的表面与夹具顶部表面接触；
其中所述挠性板围绕所述铰链摆动并被放置在所述底部夹具上方，以使它的第一表面与载体晶片的未被接合的表面接触；
其中，当分别经由所述第二和第一晶片保持器，所述载体晶片被所述挠性板保持和所述设备晶片被所述夹具保持时，所述接触滚轮被向上驱动直到它接触并推动挠性板的第二边缘向上；以及
其中所述接触滚轮推动屈曲(flexes)挠性板的所述第二边缘并引起晶片对沿着释放层的分层。
47.根据权利要求46所述的剥离器，进一步包括铰链马达，并且其中所述铰链被所述铰链马达驱动。
48.根据权利要求46所述的剥离器，其中所述第一和第二保持器包括分别通过夹具和挠性板抽成的真空。
49.根据权利要求46所述的剥离器，其中所述晶片对进一步包括带框，并且所述设备晶片被所述夹具经由穿过夹具抽成的真空通过保持所述带框保持。
50.根据权利要求46所述的剥离器，进一步包括支撑所述夹具组件、所述挠性板组件和所述铰链的支撑板。
51.根据权利要求50所述的剥离器，进一步包括支撑所述支撑板、所述接触滚轮、所述铰链马达和所述剥离驱动器马达的基板。
52.根据权利要求46所述的剥离器，其中所述挠性板组件进一步包括被设计为升高和降低位于挠性板的第一表面上的晶片的提升引脚组件。
53.根据权利要求46所述的剥离器，其中所述挠性板进一步包括两个被构造为分别保持具有200或300毫米直径的晶片的独立控制的同心真空区。
54.根据权利要求53所述的剥离器，其中所述真空区经由O形环或吸盘的一种被密封。
55.根据权利要求54所述的剥离器，其中所述夹具包括由多孔陶瓷材料制成的真空夹具。
56.根据权利要求46所述的剥离器，进一步包括被构造为阻止挠性板的意外后摆的无齿隙齿轮驱动器。
57.一种用于剥离两个经由粘胶层组合释放层的临时被接合的晶片的方法，包括：
提供剥离装置，包括夹具组件、挠性板组件和接触滚轮，其中所述夹具组件包括夹具和被构造为保持晶片与夹具的顶部表面接触的第一晶片保持器，其中所述挠性板组件包括挠性板和被构造为保持晶片与挠性板的第一表面接触的第二晶片保持器，其中所述挠性板包括连接到铰链的第一边缘和直径对置于第一边缘的第二边缘，和其中所述挠性板的第一边缘被安置在邻近夹具的第一边缘，和所述挠性板被构造为围绕所述铰链摆动和放置在夹具的顶部表面的上方，和其中所述接触滚轮被安置在邻近夹具的第二边缘，夹具的所述第二边缘直径对置于它的第一边缘；
提供晶片对，包括被叠放在设备晶片上和经由粘胶层和释放层被接合到设备晶片的载体晶片；
将所述晶片对放置在所述夹具上，以使设备晶片的未被接合的表面与夹具的顶部表面接触；
围绕所述铰链摆动所述挠性板并将它放置在所述底部夹具上方，以使它的第一表面与载体晶片的未被接合的表面接触；
当分别经由所述第二和第一晶片保持器、所述载体晶片被所述挠性板保持和所述设备晶片被所述夹具保持时，向上驱动所述接触滚轮直到它接触并推动挠性板的第二边缘向上；以及
其中所述接触滚轮推动屈曲挠性板的所述第二边缘并引起晶片对沿着释放层的分层。
58.根据权利要求57所述的方法，其中所述剥离装置进一步包括被构造为垂直于夹具顶部表面的平面移动接触滚轮的剥离驱动器马达。
59.根据权利要求57所述的方法，其中所述剥离器装置进一步包括铰链马达，并且其中所述铰链被所述铰链马达驱动。
60.根据权利要求57所述的方法，其中所述第一和第二保持器分别包括穿过夹具和挠性板抽成的真空。
61.根据权利要求57所述的方法，其中所述晶片对进一步包括带框和所述设备晶片经由穿过夹具抽成的真空通过保持所述带框被所述夹具保持。
62.根据权利要求57所述的方法，其中所述剥离器装置进一步包括支撑所述夹具组件、所述挠性板组件和所述铰链的支撑板。
63.根据权利要求57所述的方法，其中所述剥离器装置进一步包括支撑所述支撑板、所述接触滚轮、所述铰链马达和所述剥离驱动器马达的基板。
64.根据权利要求57所述的方法，其中所述挠性板组件进一步包括被设计为升高和降低被放置在挠性板的第一表面上的晶片的提升引脚组件。
65.根据权利要求57所述的方法，其中所述挠性板进一步包括两个被构造为分别保持具有200或300毫米直径的晶片的独立控制的同心真空区。
66.根据权利要求65所述的方法，其中所述真空区经由O形环或吸盘的一种被密封。
67.根据权利要求66所述的方法，其中所述夹具包括由多孔陶瓷材料制成的真空夹具。
68.根据权利要求57所述的方法，其中所述剥离器装置进一步包括被构造为阻止挠性板的意外回摆的无齿隙齿轮驱动器。
69.一种用于同心圆形晶片的设备，包括：
用于支撑圆形晶片以在它的顶部表面上被同心的支撑夹具；
第一旋转可移动对准臂，可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转，和包括第一机械卡爪，所述第一机械卡爪包括与圆形晶片的曲面边缘吻合的锥形表面；
第二旋转可移动对准臂，可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转，和包括第二机械卡爪，所述第二机械卡爪包括与圆形晶片的曲面边缘吻合的锥形曲面边缘表面；
第三线性移动对准臂，其包括与圆形晶片的曲面边缘吻合的锥形曲面内表面；
其中所述第一、第二和第三对准臂围绕支撑夹具彼此间以120度夹角布置；以及
其中被放置在支撑夹具上的圆形晶片通过朝向支撑夹具的中心旋转第一和第二对准臂被同心和对准，以使第一和第二机械卡爪的锥形曲面边缘表面与分别在第一和第二周缘区域接触圆形晶片的外周缘，和通过朝向支撑夹具的中心线性移动第三对准臂以使它的锥形曲面内表面在第三周缘区域与圆形晶片的外周缘接触，和其中所述第一、第二和第三周缘区域彼此以120度的夹角被分离。
70.根据权利要求69所述的设备，其中所述机械卡爪包括与具有200毫米直径的圆形晶片的曲面边缘吻合的第一锥形曲面边缘表面和与具有300毫米直径的圆形晶片的曲面边缘吻合的第二锥形曲面边缘表面。
71.一种用于同心圆形晶片的设备，包括：
用于在它的顶部表面上支撑圆形晶片被同心的支撑夹具；
第一旋转可移动对准臂，可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转，和包括第一机械卡爪，所述第一机械卡爪包括与圆形晶片的曲面边缘吻合的锥形曲面边缘；
第二旋转可移动对准臂，可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转，和包括第二机械卡爪，所述第二机械卡爪包括与圆形晶片的曲面边缘吻合的锥形曲面边缘表面；
第三旋转可移动对准臂，可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转，和包括第三机械卡爪，所述第三机械卡爪包括与圆形晶片的曲面边缘吻合的锥形曲面边缘表面；
其中所述第一、第二和第三对准臂围绕支撑夹具彼此以120度的夹角布置；以及
其中放置在支撑夹具上的圆形晶片通过朝向支撑夹具的中心旋转第一、第二和第三对准臂而被同心和对准，以使第一、第二和第三机械卡爪的锥形曲面边缘表面分别在第一、第二和第三周缘区域接触圆形晶片的外周缘，和其中所述第一、第二和第三周缘区域被彼此以120度的夹角分离。
72.根据权利要求71所述的设备，其中所述机械卡爪包括与具有200毫米直径的圆形晶片的曲面边缘吻合的第一锥形曲面边缘表面，和与具有300毫米直径的圆形晶片的曲面边缘吻合的第二锥形曲面边缘表面。
73.一种用于同心圆形晶片的设备，包括：
支撑夹具，用于在它的顶部表面上支撑圆形晶片被同心；
左同心链接杆，包括在第一端的第一旋转臂，和其中左同心链接杆的直线运动转换为第一旋转臂的旋转运动，和其中所述第一旋转臂可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转，和包括被构造为抵住圆形晶片的曲面边缘滚动的曲面边缘表面；
右同心链接杆，其包括在第一端的第二旋转臂，和其中右同心链接杆的直线运动转换为第二旋转臂的旋转运动，和其中所述第二旋转臂可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转和包括被构造为抵住圆形晶片的曲面边缘滚动的曲面边缘表面；
中间同心链接杆，包括在第一端的第三对准臂，其中所述第三对准臂被放置与圆形晶片的曲面边缘接触和其中中间同心链接杆的在Y方向的线性运动推动第三对准臂和圆形晶片朝向或脱离支撑夹具的中心；以及
凸轮板，其同步左、右和中间同心链接杆的直线运动，所述凸轮板包括第一和第二线性凸轮廓线，其中所述第一凸轮廓线为中间同心链接杆提供直线运动和所述第二线性凸轮廓线为左和右同心链接杆提供直线运动。
74.根据权利要求73所述的设备，其中所述第一和第二凸轮线性轮廓线包括彼此和与Y方向成夹角布置的表面。
75.根据权利要求73所述的设备，进一步包括附着在左和右同心链接杆的第二端的连接杆和其中所述连接杆被构造为沿着凸轮板的第二线性凸轮廓线滚动。
76.根据权利要求73所述的设备，其中所述中间同心链接杆包括在第二端的滚轮和所述滚轮被构造为沿着凸轮板的第一线性凸轮廓线滚动。
77.根据权利要求73所述的设备，进一步包括马达和线性滑道和其中所述凸轮板被固定到线性滑道和所述马达提供直线运动给该线性滑道，从而提供给凸轮板。
78.根据权利要求73所述的设备，进一步包括传感器，该传感器指示第一、第二和第三对准臂与圆形晶片的曲面边缘接触。
79.根据权利要求78所述的设备，其中所述传感器包括线性可变差动变压器(LVDT)或电子传感器的一种。
80.一种用于同心圆形晶片的设备，包括：
支撑夹具，用于在它的顶部表面上支撑圆形晶片被同心；
左同心链接杆，包括在第一端的第一旋转臂，和其中左同心链接杆的直线运动转换为第一旋转臂的旋转运动，和其中所述第一旋转臂可围绕垂直于支撑夹具的顶部表面的轴旋转和包括被构造为抵住圆形晶片的曲面边缘滚动的曲面边缘表面；
右同心链接杆，包括在第一端的第二旋转臂，和其中右同心链接杆的直线运动转换为第二旋转臂的合理的旋转运动，和其中所述第二旋转臂可围绕垂直于该支撑夹具的顶部表面的轴旋转和包括被构造为抵住圆形晶片的曲面边缘滚动的曲面边缘表面；
中间同心链接杆，包括在第一端的第三对准臂，其中所述第三对准臂被放置与圆形晶片的曲面边缘接触和其中中间同心链接杆的在Y方向的线性运动推动第三对准臂和圆形晶片朝向或脱离支撑夹具的中心；以及
第一和第二凸轮板，其同步左、右和中间链接杆的直线运动，所述第一和第二凸轮板分别包括第一和第二线性凸轮廓线，其中所述第一凸轮廓线为左同心链接杆提供直线运动和所述第二凸轮廓线为右链接杆提供直线运动。
81.根据权利要求80所述的设备，进一步包括：
线性滑道，其被连接到中间同心链接杆的第二端并提供在Y方向的直线运动给中间同心链接杆；以及
其中所述第一和第二凸轮板分别经由第一和第二连接杆被连接到所述线性滑道，和线性滑道在Y方向的线性运动被转换为第一和第二凸轮板在X方向的线性运动。
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