CN113277190A - 撕膜方法及撕膜系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种撕膜方法及撕膜系统，该方法包括将所述目标件固定于固定装置上，并通过夹持装置对所述目标件表面的所述目标薄膜的部分边缘进行夹持；控制所述夹持装置以预设速度相对于所述固定装置沿着撕膜方向移动，并监测所述夹持装置对所述目标薄膜的实时拉力，并将所述实时拉力与预设阈值进行比较；当所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。撕膜过程中实时进行拉力检测，根据实时拉力，调整撕膜速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。相当于采用恒定拉力方式撕膜，既能保证撕膜不碎片，也能提高撕膜产能。

Description

撕膜方法及撕膜系统

技术领域

本申请涉及半导体器件生产技术领域，特别地涉及一种撕膜方法及撕膜系统。

背景技术

随着电动汽车的发展，功率半导体器件向低电压方向发展，此时需要对晶圆进行减薄。减薄前需要在晶圆正面贴膜保护正面图形，然后进行减薄，之后需要撕掉正面的保护膜。晶圆减薄后厚度只有100um以下，该厚度下晶圆极容易碎片，尤其是撕膜时容易造成晶圆碎片。

目前通常的撕膜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，达到撕掉减薄膜的目的。

通过胶带拉起薄膜进行撕膜的过程中，现有的主流撕膜机均是采用恒定速度的撕膜方式，即撕膜时机械手臂以一个确定的速度把膜从晶圆正面撕掉。因为晶圆正面的图形差异很大，不同区域撕膜时拉力不一样，有些区域膜和晶圆表面结合紧密，不容易撕掉，有些区域膜和晶圆表面结合不紧密，容易撕掉。

当采用一个较大的撕膜速度撕膜时，遇到结合紧密的地方就会产生较大的撕膜拉力，由于晶圆已经减薄到100um以下厚度，较大的撕膜拉力容易导致晶圆碎片。如果采用一个较低的撕膜速度撕膜，则会明显降低撕膜产能。即采用恒定速度的撕膜方式，撕膜速度难以确定。

发明内容

针对上述问题，本申请提供一种撕膜方法及撕膜系统，解决了现有技术中恒定速度的撕膜方式中撕膜速度难以确定的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种撕膜方法，用于将目标薄膜从目标件表面去除，所述方法包括：

将所述目标件固定于固定装置上，并通过夹持装置对所述目标件表面的所述目标薄膜的部分边缘进行夹持；

控制所述夹持装置以预设速度相对于所述固定装置沿着撕膜方向移动，并监测所述夹持装置对所述目标薄膜的实时拉力，并将所述实时拉力与预设阈值进行比较；

当所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

根据本申请的实施例，优选的，上述撕膜方法中，当所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值，包括以下步骤：

当所述实时拉力小于预设阈值时，增加所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值；

当所述实时拉力大于预设阈值时，减小所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

根据本申请的实施例，优选的，上述撕膜方法中，当所述实时拉力小于预设阈值时，增加所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值，包括以下步骤：

当所述实时拉力小于预设阈值时，按照第一预设步长逐渐增加所述夹持装置的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

根据本申请的实施例，优选的，上述撕膜方法中，当所述实时拉力大于预设阈值时，减小所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值，包括以下步骤：

当所述实时拉力小于预设阈值时，按照第二预设步长逐渐减小所述夹持装置的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

第二方面，本申请提供一种撕膜系统，用于将目标薄膜从目标件表面去除，所述系统包括：

固定装置，用于固定所述目标件；

夹持装置，用于对所述目标件表面的所述目标薄膜的部分边缘进行夹持；

控制装置，与所述夹持装置连接，用于控制所述夹持装置以预设速度相对于所述固定装置沿着撕膜方向移动；

拉力检测装置，与所述夹持装置连接，用于在所述夹持装置移动时，监测所述夹持装置对所述目标薄膜的实时拉力；

所述控制装置，还与所述拉力检测装置连接，用于将所述实时拉力与预设阈值进行比较，并在所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

根据本申请的实施例，优选的，上述撕膜系统中，所述控制装置用于：

在所述实时拉力小于预设阈值时，增加所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值；

在所述实时拉力大于预设阈值时，减小所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

根据本申请的实施例，优选的，上述撕膜系统中，所述控制装置用于：

在所述实时拉力小于预设阈值时，按照第一预设步长逐渐增加所述夹持装置的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

根据本申请的实施例，优选的，上述撕膜系统中，所述控制单元还用于：

在所述实时拉力小于预设阈值时，按照第二预设步长逐渐减小所述夹持装置的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本申请提供的一种撕膜方法及撕膜系统，该方法包括将所述目标件固定于固定装置上，并通过夹持装置对所述目标件表面的所述目标薄膜的部分边缘进行夹持；控制所述夹持装置以预设速度相对于所述固定装置沿着撕膜方向移动，并监测所述夹持装置对所述目标薄膜的实时拉力，并将所述实时拉力与预设阈值进行比较；当所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。撕膜过程中实时进行拉力检测，根据实时拉力，调整撕膜速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。相当于采用恒定拉力方式撕膜，既能保证撕膜不碎片，也能提高撕膜产能。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述：

图1为本申请一示例性实施例示出的一种撕膜方法的流程示意图；

图2为本申请一示例性实施例示出的一种晶圆减薄前的结构示意图；

图3为本申请一示例性实施例示出的一种晶圆减薄后的结构示意图；

图4为本申请一示例性实施例示出的一种晶圆撕膜后的结构示意图；

图5为本申请一示例性实施例示出的一种撕膜系统的连接框图；

图6为本申请一示例性实施例示出的一种撕膜系统的工艺示意图；

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。

实施例一

请参阅图1，本实施例提供一种撕膜方法，用于将目标薄膜300从目标件200表面去除，所述方法包括：

步骤S110：将所述目标件200固定于固定装置上，并通过夹持装置对所述目标件200表面的所述目标薄膜300的部分边缘进行夹持；

其中，所述目标件200可以为晶圆，所述目标薄膜300为晶圆背面减薄过程中的正面保护膜。

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一层保护膜，如图2所示。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。所述减薄膜在晶圆减薄过程中对晶圆正面进行保护，晶圆减薄后的示意图如图3所示，

其中，所述夹持装置对所述目标薄膜300的夹持方式可以为真空吸附，也可以是通过专门的胶带粘贴，夹持装置通过胶带拉起所述目标薄膜300的边缘。

步骤S120：控制所述夹持装置以预设速度相对于所述固定装置沿着撕膜方向移动，并监测所述夹持装置对所述目标薄膜300的实时拉力，并将所述实时拉力与预设阈值进行比较；

所述撕膜方向为撕膜过程中，所述目标薄膜300的弯曲方向。

所述预设速度为所述夹持装置的初始移动速度，具体大小可以根据实际需求进行设定，比如，可以设置一个较小的初始移动速度，以保证晶圆不破碎。

撕膜过程中，通过与夹持装置连接的拉力检测装置监测所述夹持装置对所述目标薄膜300的实时拉力，以通过实时拉力的大小，控制夹持装置的移动速度。

步骤S130：当所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

具体的，步骤S130包括以下步骤：

S132：当所述实时拉力小于预设阈值时，增加所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值；

S134：当所述实时拉力大于预设阈值时，减小所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

其中，步骤S132的具体步骤为：当所述实时拉力小于预设阈值时，按照第一预设步长逐渐增加所述夹持装置的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

步骤S134的具体步骤为：当所述实时拉力小于预设阈值时，按照第二预设步长逐渐减小所述夹持装置的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

也就是说，本实施例中，由于所述夹持装置对所述目标薄膜300的拉力是被实时监测的，所以为了使实时拉力等于预设阈值，可以按照预设步长逐渐调整所述夹持装置的移动速度，以使得所述实时拉力能够准确地达到所述预设阈值。

所述第一预设步长和所述第二预设步长的具体数值可以操作人员在后台进行设置，也可以根据实时拉力与所述预设阈值的差值，进行适应性的变化。

示例性的，可以计算所述实时拉力的大小与所述预设阈值的差值，当该差值大于第一阈值时，以一个较大的步长调整所述夹持装置的移动速度；当该差值小于第一阈值时，以一个较小的步长调整所述夹持装置的移动速度，类似的，步长的调整可以根据该差值的大小设置多个档位。

撕膜之后的晶圆如图4所示。

上述方法相当于采用恒定拉力方式撕膜，既能保证撕膜不碎片，也能提高撕膜产能。

本申请提供一种撕膜方法，该方法包括该方法包括将所述目标件200固定于固定装置上，并通过夹持装置对所述目标件200表面的所述目标薄膜300的部分边缘进行夹持；控制所述夹持装置以预设速度相对于所述固定装置沿着撕膜方向移动，并监测所述夹持装置对所述目标薄膜300的实时拉力，并将所述实时拉力与预设阈值进行比较；当所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。撕膜过程中实时进行拉力检测，根据实时拉力，调整撕膜速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。相当于采用恒定拉力方式撕膜，既能保证撕膜不碎片，也能提高撕膜产能。

实施例二

请参阅图5和6，本申请提供一种撕膜系统100，用于将目标薄膜300从目标件200表面去除，撕膜系统100包括：固定装置101、夹持装置102、控制装置103和拉力检测装置104。

固定装置101，用于固定所述目标件200，如图6所示。所述固定装置101可以为基台，固定方式可以为真空吸附等方式。

所述固定装置101还可以与控制装置103和所述夹持装置102连接，用于在所述控制装置103发送的指令时，对所述目标件200进行固定，并在固定完成之后，向所述夹持装置102发送固定完成指令。所述夹持装置102在接收到该指令后，方可进行下一步动作，以实现安全自动化生产。

其中，所述目标件200可以为晶圆，所述目标薄膜300为晶圆背面减薄过程中的正面保护膜。

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。

夹持装置102，用于对所述目标件200表面的所述目标薄膜300的部分边缘进行夹持。

其中，所述夹持装置102对所述目标薄膜300的夹持方式可以为真空吸附，也可以是通过专门的胶带粘贴，夹持装置102通过胶带拉起所述目标薄膜300的边缘。

控制装置103，与所述夹持装置102连接，用于控制所述夹持装置102以预设速度相对于所述固定装置101沿着撕膜方向移动。

其中，所述撕膜方向为撕膜过程中，所述目标薄膜300的弯曲方向，如图6中的水平左方向。

所述预设速度为所述夹持装置102的初始移动速度，具体大小可以根据实际需求进行设定，比如，可以设置一个较小的初始移动速度，以保证晶圆不破碎。

撕膜过程中，通过与夹持装置102连接的拉力检测装置104监测所述夹持装置102对所述目标薄膜300的实时拉力，以通过实时拉力的大小，控制夹持装置102的移动速度。

拉力检测装置104，与所述夹持装置102连接，用于在所述夹持装置102移动时，监测所述夹持装置102对所述目标薄膜300的实时拉力。

所述拉力检测装置104可以为拉力传感器等装置。

所述控制装置103，还与所述拉力检测装置104连接，用于将所述实时拉力与预设阈值进行比较，并在所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置102的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

具体的，所述控制装置103用于：

在所述实时拉力小于预设阈值时，增加所述夹持装置102的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值；

在所述实时拉力大于预设阈值时，减小所述夹持装置102的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

具体的，在所述实时拉力小于预设阈值时，按照第一预设步长逐渐增加所述夹持装置102的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

在所述实时拉力小于预设阈值时，按照第二预设步长逐渐减小所述夹持装置102的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

也就是说，本实施例中，由于所述夹持装置102对所述目标薄膜300的拉力是被实时监测的，所以为了使实时拉力等于预设阈值，可以按照预设步长逐渐调整所述夹持装置102的移动速度，以使得所述实时拉力能够准确地达到所述预设阈值。

所述第一预设步长和所述第二预设步长的具体数值可以操作人员在后台进行设置，也可以根据实时拉力与所述预设阈值的差值，进行适应性的变化。

示例性的，可以计算所述实时拉力的大小与所述预设阈值的差值，当该差值大于第一阈值时，以一个较大的步长调整所述夹持装置102的移动速度；当该差值小于第一阈值时，以一个较小的步长调整所述夹持装置102的移动速度，类似的，步长的调整可以根据该差值的大小设置多个档位。

通过上述系统相当于采用恒定拉力方式撕膜，既能保证撕膜不碎片，也能提高撕膜产能。

本申请实施例提供的一种撕膜系统，该系统包括固定装置101，用于固定所述目标件200；夹持装置102，用于对所述目标件200表面的所述目标薄膜300的部分边缘进行夹持；控制装置103，与所述夹持装置102连接，用于控制所述夹持装置102以预设速度相对于所述固定装置101沿着撕膜方向移动；拉力检测装置104，与所述夹持装置102连接，用于在所述夹持装置102移动时，监测所述夹持装置102对所述目标薄膜300的实时拉力；所述控制装置103，还与所述拉力检测装置104连接，用于将所述实时拉力与预设阈值进行比较，并在所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置102的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。通过拉力检测设备实时进行拉力检测，根据实时拉力，调整撕膜速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。相当于采用恒定拉力方式撕膜，既能保证撕膜不碎片，也能提高撕膜产能。

在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种撕膜方法，用于将目标薄膜从目标件表面去除，其特征在于，所述方法包括：

将所述目标件固定于固定装置上，并通过夹持装置对所述目标件表面的所述目标薄膜的部分边缘进行夹持；

控制所述夹持装置以预设速度相对于所述固定装置沿着撕膜方向移动，并监测所述夹持装置对所述目标薄膜的实时拉力，并将所述实时拉力与预设阈值进行比较；

当所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值，包括以下步骤：

当所述实时拉力小于预设阈值时，增加所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值；

当所述实时拉力大于预设阈值时，减小所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述实时拉力小于预设阈值时，增加所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值，包括以下步骤：

当所述实时拉力小于预设阈值时，按照第一预设步长逐渐增加所述夹持装置的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述实时拉力大于预设阈值时，减小所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值，包括以下步骤：

当所述实时拉力小于预设阈值时，按照第二预设步长逐渐减小所述夹持装置的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

5.一种撕膜系统，用于将目标薄膜从目标件表面去除，其特征在于，包括：

固定装置，用于固定所述目标件；

夹持装置，用于对所述目标件表面的所述目标薄膜的部分边缘进行夹持；

控制装置，与所述夹持装置连接，用于控制所述夹持装置以预设速度相对于所述固定装置沿着撕膜方向移动；

拉力检测装置，与所述夹持装置连接，用于在所述夹持装置移动时，监测所述夹持装置对所述目标薄膜的实时拉力；

所述控制装置，还与所述拉力检测装置连接，用于将所述实时拉力与预设阈值进行比较，并在所述实时拉力不等于所述预设阈值时，调整所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

6.根据权利要求5所述的撕膜系统，其特征在于，所述控制装置用于：

在所述实时拉力小于预设阈值时，增加所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值；

在所述实时拉力大于预设阈值时，减小所述夹持装置的移动速度，以使所述实时拉力等于所述预设阈值。

7.根据权利要求6所述的撕膜系统，其特征在于，所述控制装置用于：

在所述实时拉力小于预设阈值时，按照第一预设步长逐渐增加所述夹持装置的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

8.根据权利要求6所述的撕膜系统，其特征在于，所述控制单元还用于：

在所述实时拉力小于预设阈值时，按照第二预设步长逐渐减小所述夹持装置的移动速度，直至所述实时拉力等于所述预设阈值时，停止速度调整。

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