CN219017602U - 一种改进型晶圆设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种改进型晶圆设备，适于将目标物进行解键合，目标物为晶圆和载片粘合结构，包括工作台；放置机构；解键合机构，包括吸附分离组件以及可相对于工作台移动的吸附加热组件，吸附加热组件靠近吸附分离组件移动，以吸附目标物后朝向远离吸附分离组件移动；风冷机构适于冷却与载片分离后的晶圆，能够加快与载板分离后的晶圆的冷却速度，防止解键合机构对晶圆加热的温度时间过久对晶圆本身性能造成影响；风冷机构包括支撑架、设置在支撑架上的多个冷却板，每个冷却板的侧面均设置有若干通孔，以带走冷却板以及冷却板周围的热量，进一步加快位于冷却板上的晶圆的冷却，该改进型晶圆设备构自动化程度高，降低了人力成本，提高晶圆的成品率。

Description

一种改进型晶圆设备

技术领域

本申请涉及一种改进型晶圆设备，属于晶圆生产设备技术领域。

背景技术

在晶圆工艺中，晶圆与载板的解键合为生产所需要晶圆的重要加工步骤之一，其中，晶圆与载板的解键合手段，不外乎是利用溶剂溶解、热滑移剪切或是机械剥离等方式实现解键合。

但现有技术中实现晶圆与载板解键合的方式基本为人工方式，其自动化程度低下，手动操作带来的晶圆破碎率高，不仅导致解键合的人力成本大，且整体解键合的效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化程度高、人力成本低的改进型晶圆设备。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改进型晶圆设备，适于将目标物进行解键合，所述目标物为晶圆和载片粘合结构，所述改进型晶圆设备包括：

工作台；

放置机构，设置在所述工作台上，适于放置物料；

解键合机构，设置在所述放置机构一侧，适于将所述目标物处理，所述解键合机构包括吸附分离组件以及可相对于所述工作台移动的吸附加热组件，所述吸附加热组件靠近所述吸附分离组件移动，以吸附所述目标物后朝向远离所述吸附分离组件移动；

风冷机构，设置在所述解键合机构的一侧，适于冷却与所述载片分离后的所述晶圆，所述风冷机构包括支撑架、设置在所述支撑架上的多个冷却板，每个所述冷却板的侧面均设置有若干通孔；

清洗机构，设置在所述风冷机构一侧，适于清洗与所述载片分离后的晶圆。

可选地，上述的改进型晶圆设备，所述冷却板为金属材质。

可选地，上述的改进型晶圆设备，所述冷却板适于放置所述晶圆，所述冷却板在所述晶圆上的正投影占所述晶圆的面积的1/3。

可选地，上述的改进型晶圆设备，每个所述冷却板上还设置有支撑组件，所述支撑组件包括均匀设置在所述冷却板上的多个支撑部。

可选地，上述的改进型晶圆设备，所述改进型晶圆设备还包括设置在所述工作台上的寻边器。

可选地，上述的改进型晶圆设备，所述吸附分离组件包括第一驱动件与所述第一驱动件连接的第一吸附件以及与所述第一吸附件连接的第一负压件，所述第一吸附件适于吸附所述目标物，所述第一驱动件适于带动所述第一吸附件和所述目标物移动。

可选地，上述的改进型晶圆设备，所述吸附加热组件设置在所述吸附分离组件一侧，所述吸附加热组件包括第二驱动件及与所述第二驱动件连接的第二吸附件、设置在所述第二吸附件下方的加热板以及与所述第二吸附件连接的第二负压件。

可选地，上述的改进型晶圆设备，所述解键合机构还包括置物组件，所述置物组件包括置物台和设置在所述置物台上的卡固件。

可选地，上述的改进型晶圆设备，清洗机构包括桶体、与所述桶体连通的输送管、与所述输送管连通的清洗头以及设置在所述清洗头下方的清洗台，所述清洗头在外力作用下相对于所述清洗台运动。

可选地，上述的改进型晶圆设备，还包括设置在所述桶体上的液位传感器。

本申请的有益效果在于：通过在解键合机构一侧设置有风冷机构，使得风格冷机构能够加快与载板分离后的晶圆的冷却速度，防止解键合机构对晶圆加热的温度时间过久对晶圆本身性能造成影响；另外，通过在风冷机构的冷却板的侧面设置多个通孔，可以使得气流能够穿过通孔，以带走冷却板以及冷却板周围的热量，进一步加快位于冷却板上的晶圆的冷却，且该改进型晶圆设备构自动化程度高，大大降低了人力成本，提高晶圆的成品率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本申请所示的改进型晶圆设备的结构示意图；

图2为图1所示的改进型晶圆设备的部分结构放大图；

图3为图1所示的改进型晶圆设备的解键合机构的结构示意图；

图4为图1所示的改进型晶圆设备的风冷机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语″第一″、″第二″等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如″上、下、顶、底″通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，″内、外″是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本申请。

请参见图1-图4，本申请中的一较佳实施例所示的改进型晶圆设备，其适于将目标物进行解键合操作。本实施例中，该目标物为晶圆与载片粘合结构。

改进型晶圆设备包括工作台1、设置在工作台1上的放置机构2、设置在放置机构2一侧的解键合机构3、以及设置在放置机构2一侧的清洗机构4以及设置在工作台1上的机械手臂5，该机械手臂5与控制器连接，以基于控制器的指令执行相应的动作。其中，放置机构2适于放置物料，该物料包括晶圆与载板粘合结构、解键合处理后的晶圆和载片以及完成清洗后的晶圆；解键合机构3适于对目标物进行处理，具体为对晶圆与载片粘合结构进行分离；清洗结构适于清洗与载片分离后的晶圆。需要说明的是，本申请中控制器内置有编写程序，且本申请未对编写程序作出改进，皆为现有技术，在此不对其赘述。

改进型晶圆设备还包括设置在工作台1上的寻边器6，该寻边器6适于放置目标物，以对目标物找准，例如查找确定目标物的平边或槽口切口的位置，进而确定目标物的目标位置，该目标位置可以理解为目标物的中心位置，以便于机械手臂5后续拿取该目标物的位置和角度固定，防止后续调整机械手臂5与目标物接触时因位置不同而进行调整。需要说明的是，该寻边器6的执行程序为现有程序，在此不对该寻边器6进行赘述。

解键合机构3包括壳体31、设置在所述壳体31内的吸附分离组件32、以及可相对于所述吸附分离组件32移动的吸附加热组件33，该吸附分离组件32在外力作用下可于解键合机构3的该高度方向上移动，吸附加热组件33在外力作用下可于解键合机构3的水平方向上移动，以实现对目标物的解键合处理。

具体的，吸附分离组件32包括第一驱动件321、与第一驱动件321连接的第一吸附件322以及与第一吸附件322连接的第一负压件。其中，第一驱动件321适于驱动第一吸附件322于高度方向上移动，第一吸附件322适于在第一负压件的作用下吸附目标物。

吸附加热组件33设置在吸附分离组件32的一侧，包括第二驱动件331及与第二驱动件331连接的第二吸附件332、设置在第二吸附件332下方的加热板以及与第二吸附件332连接的第二负压件。第二驱动件331适于驱动第二吸附件332于水平方向移动，第二吸附件332在第二负压件的作用下吸附目标物，而设置在第二吸附件332下方的加热板适于对位于第二吸附件332上的目标物进行加热。

解键合机构3还包括置物组件34，置物组件34包括设置在所述吸附加热组件33一侧的置物台341和设置在置物台341上的卡固件342该置物台341适于放置目标物，卡固件342适于固定目标物。具体的，卡固件342上设置有卡持部，以卡持目标物，发放至目标物晃动发生位移。

本申请中，解键合机构3对目标物进行解键合的工作过程为：机械手臂5将目标物放置在置物台341的卡固件342上，在第二驱动件331的作用下置物台341和吸附加热组件33朝向吸附分离组件32移动，直至置物台341移动至吸附分离组件32的正下方，第一驱动件321驱动第一吸附件322向下移动，并在第一负压件的作用下，第一吸附件322吸住目标物的上表面，第二驱动件331继续驱动吸附加热组件33移动，直至移动至第一吸附件322的下方，此时第二吸附件332在第二负压件的作用下产生吸附力以吸住目标物的下表面，并且加热板对目标物进行加热，以使得晶圆与载板之间的键合胶软化，然后第二驱动件331驱动吸附加热组件33朝向远离吸附分离组件32的方向移动，也就是说目标物的下表面相对于上表面移动，以实现晶圆和载板的分离。本实施例中，第一驱动件321和第二驱动件331可以为气缸或步进式电机，解键合机构3设置有两个。

为了加快对解键合后的晶圆的冷却，本实施例中，改进型晶圆设备还包括设置在解键合机构3一侧的风冷机构7，该风冷机构7适于冷却与载片分离后的晶圆，以防止晶圆温度过高或晶圆长时间处于高温时对晶圆本身的性能造成损坏。具体的，风冷机构7包括支撑架71、设置在支撑架71上的多个冷却板72，冷却板72适于放置晶圆。本实施例中，冷却板72设置为金属材质，且冷却板72设置有多个，以加快多个晶圆的冷却效率。而每个冷却板72上设置有支撑组件73，支撑组件73包括设置在冷却板72上的多个支撑部，以便于放置晶圆，避免金属的冷却板72直接与晶圆接触，对晶圆造成损坏。

本实施例中，每个冷却板72的侧面均设置有若干通孔74，以使得气流可以穿过若干通孔74，从而实现对冷却板72及冷却板72的周围散热，进一步缩短晶圆的冷却时间。且每个冷却板72设置为不规则结构，以减少冷却板72在晶圆上的投影与晶圆的重叠的面积，即减少冷却板72对晶圆的遮挡，从而便于气流快速通过晶圆，对其进行散热降温。本实施例中，冷却板72在晶圆上的正投影占晶圆的面积的1/3，每个冷却板72设置为″山″型，以减少与晶圆的接触面积达到快速散热的同时，还可以稳定承托晶圆。在其他实施例中，还可以将冷却板72设置为其他形状，例如将冷却板72设置为镂空结构，亦或者将金属板设置为四点支撑结构，以承托晶圆。并且，与其他冷却方式相比，本申请中对晶圆的冷却方式更加经济且高效。

清洗机构4包括设置在工作台1下方的桶体、与桶体连通的输送管以及与输送管连通的清洗头41以及设置在清洗头41下方的清洗台42。其中，清洗头41在外力作用下可相对于清洗台42运动，清洗台42也可在外力作用下相对于工作台1转动和移动。

具体的，桶体内存储有清洗剂，输送管将清洗剂自桶体输送至清洗头41，使得清洗剂能够自清洗头41朝向清洗台42喷射，以清洗位于清洗台42上的晶圆。

为了保证较好的清洗效果，本实施例中，清洗台42连接有驱动件，并且在驱动件的作用下可在高度方向移动，以使得机械手臂5方便将晶圆从解键合机构3移送至清洗台42中和方便将清洗好的晶圆从清洗台42移送至第四卡盒24中；并且，清洗台42还可以在驱动件的作用下相对于该工作台1转动，以使得清洗台42能够带动晶圆一边转动，清洗头41一边对晶圆进行清洗。

本实施例中，清洗机构4还包括设置在桶体上的液位传感器，该液位传感器与控制器连接，以检测桶体内清洗剂的液位高度。当液位传感器检测到桶体内的清洗剂的量较小时，可将检测信息传输至控制器中，控制器控制提醒件进行提醒，以便于工作人员及时补充清洗剂。

放置机构2包括依次排布在工作台1上的第一卡盒21、第二卡盒22、第三卡盒23以及第四卡盒24。其中，第一卡盒21适于放置待解键合的载板与晶圆粘合结构，第二卡盒22适于放置第二吸附件332，第三卡盒23适于放置经过解键合机构3处理后的晶圆，第四卡盒24适于放置经过解键合机构3处理后的载片。需要说明的是，当解键合机构3将载片和晶圆解键合后，为了防止晶圆破碎，需要将晶圆与以及吸附晶圆的第二吸附件332同时取出。本实施例中，第一吸附件322和第二吸附件332均为多孔吸盘。

综上，本申请的改进型晶圆设备的工作流程为：机械手臂将第一卡盒内的目标物夹取，并将夹取的目标物放置寻边器上进行定位，并将定位后的目标物输送至解键合机构内，在吸附加热组件和吸附分离组件的作用下，载板与晶圆分离，机械手臂将分离后的晶圆移送至风冷机构上进行风干冷却，机械手臂将风冷处理后的晶圆放置在清洗台，使得清洗头对清洗台上的晶圆进行清洗，最后目标物的整个解键合。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种改进型晶圆设备，其特征在于，适于将目标物进行解键合，所述目标物为晶圆和载片粘合结构，所述改进型晶圆设备包括：

工作台；

放置机构，设置在所述工作台上，适于放置物料；

解键合机构，设置在所述放置机构一侧，适于将所述目标物处理，所述解键合机构包括吸附分离组件以及可相对于所述工作台移动的吸附加热组件，所述吸附加热组件靠近所述吸附分离组件移动，以吸附所述目标物后朝向远离所述吸附分离组件移动；

风冷机构，设置在所述解键合机构的一侧，适于冷却与所述载片分离后的所述晶圆，所述风冷机构包括支撑架、设置在所述支撑架上的多个冷却板，每个所述冷却板的侧面均设置有若干通孔；

清洗机构，设置在所述风冷机构一侧，适于清洗与所述载片分离后的晶圆。

2.如权利要求1所述的改进型晶圆设备，其特征在于，所述冷却板为金属材质。

3.如权利要求1所述的改进型晶圆设备，其特征在于，所述冷却板适于放置所述晶圆，所述冷却板在所述晶圆上的正投影占所述晶圆的面积的1/3。

4.如权利要求1所述的改进型晶圆设备，其特征在于，每个所述冷却板上还设置有支撑组件，所述支撑组件包括均匀设置在所述冷却板上的多个支撑部。

5.如权利要求1所述的改进型晶圆设备，其特征在于，所述改进型晶圆设备还包括设置在所述工作台上的寻边器。

6.如权利要求1所述的改进型晶圆设备，其特征在于，所述吸附分离组件包括第一驱动件、与所述第一驱动件连接的第一吸附件以及与所述第一吸附件连接的第一负压件，所述第一吸附件适于吸附所述目标物，所述第一驱动件适于带动所述第一吸附件和所述目标物移动。

7.如权利要求6所述的改进型晶圆设备，其特征在于，所述吸附加热组件设置在所述吸附分离组件一侧，所述吸附加热组件包括第二驱动件及与所述第二驱动件连接的第二吸附件、设置在所述第二吸附件下方的加热板以及与所述第二吸附件连接的第二负压件。

8.如权利要求1所述的改进型晶圆设备，其特征在于，所述解键合机构还包括置物组件，所述置物组件包括置物台和设置在所述置物台上的卡固件。

9.如权利要求1所述的改进型晶圆设备，其特征在于，清洗机构包括桶体、与所述桶体连通的输送管、与所述输送管连通的清洗头以及设置在所述清洗头下方的清洗台，所述清洗头在外力作用下相对于所述清洗台运动。

10.如权利要求9所述的改进型晶圆设备，其特征在于，还包括设置在所述桶体上的液位传感器。

Images