CN220731467U - 一种晶圆解胶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种晶圆解胶装置，该晶圆解胶装置包括：晶圆传送单元，用于对晶圆叠层进行传送；激光解胶单元，用于对晶圆叠层进行激光解胶处理；晶圆承载单元，用于承载脱离载体后的晶圆；撕胶单元，包括移动基座以及设置在移动基座上的撕胶机构和加压机构，移动基座配置为在晶圆承载单元与真空吸附单元之间移动，撕胶机构配置为将压敏胶贴附在粘合胶上，通过压敏胶将粘合胶从晶圆表面撕下；加压机构配置为对压敏胶施加压力，以使压敏胶产生粘性；真空吸附单元，设置在晶圆承载单元一侧，配置为通过真空吸附将粘合胶从压敏胶上脱离。该装置用压敏胶取代胶带，可降低耗材成本，同时减少残留物。

Description

一种晶圆解胶装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种晶圆解胶装置。

背景技术

在晶圆减薄等工艺步骤中，通常通过粘合胶(Bonding胶)将晶圆与载体(例如玻璃载体)进行临时粘合，之后需要对晶圆和载体进行解胶，即分离载体和粘合胶后，将粘合胶从晶圆上剥离。

目前的粘合胶剥离装置通过胶带粘附粘合胶，撕下胶带的同时剥离粘合胶。然而，一方面胶带为耗材，增加了成本，另一方面为了将胶带牢固粘附到粘合胶上，需要通过压环将胶带压紧，容易晶圆应力翘曲而影响真空吸附效果，另一方面通过胶带撕胶时常存在撕胶不完全的问题，晶圆边缘的残胶容易导致产品连续裂纹，降低了产品良率。

鉴于上述技术问题的存在，本实用新型提供一种新的晶圆解胶装置，以至少部分地解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对目前存在的问题，本实用新型一方面提供一种晶圆解胶装置，所述装置包括：

晶圆传送单元，用于对晶圆叠层进行传送，所述晶圆叠层包括晶圆、载体以及粘合所述晶圆与所述载体的粘合胶；

激光解胶单元，用于对所述晶圆叠层进行激光处理，使所述载体从所述粘合胶上脱离；

晶圆承载单元，用于承载脱离所述载体后的所述晶圆，所述晶圆上附着有所述粘合胶；

撕胶单元，包括移动基座以及设置在所述移动基座上的撕胶机构和加压机构，所述移动基座配置为在所述晶圆承载单元与真空吸附单元之间移动，所述撕胶机构配置为将压敏胶贴附在所述粘合胶上，所述加压机构配置为对所述压敏胶施加压力，以使所述压敏胶产生粘性，所述撕胶机构还配置为通过所述压敏胶将所述粘合胶从所述晶圆表面撕下；

真空吸附单元，设置在所述晶圆承载单元一侧，所述真空吸附单元配置为通过真空吸附将所述粘合胶从所述压敏胶上脱离。

在一些实施例中，所述撕胶机构包括第一撕胶单元和第二撕胶单元，所述第一撕胶单元和所述第二撕胶单元设置在所述晶圆承载单元的两侧。

在一些实施例中，所述第一撕胶单元和所述第二撕胶单元之间设置有轨道，所述晶圆承载单元设置在所述轨道上，并且配置为可在所述第一撕胶单元和所述第二撕胶单元之间移动。

在一些实施例中，所述撕胶机构包括垂直于所述移动基座的多个滚轮、围绕所述多个滚轮的压敏胶拉索、以及设置在所述移动基座边缘的贴胶棱柱。

在一些实施例中，所述加压机构包括可升降的压杆，所述压杆垂直于所述移动基座的表面。

在一些实施例中，所述真空吸附单元包括闸门、设置在所述闸门下方的真空腔室和设置在所述闸门上方的紫外线腔室。

在一些实施例中，该装置还包括晶圆对准单元，用于将所述晶圆的缺口对准到预设方位。

在一些实施例中，所述晶圆传送单元设置在所述晶圆对准单元和所述激光解胶单元之间。

在一些实施例中，该装置还包括废胶盒，所述废胶盒与所述真空吸附单元相邻设置，用于获取和存放从所述压敏胶上脱离的粘合胶。

本实用新型的晶圆解胶装置用压敏胶取代胶带，可降低耗材成本，降低撕胶难度，并减少残留物。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1示出了本实用新型一个具体实施方式的晶圆解胶装置的结构框图；

图2示出了本实用新型一个具体实施方式的晶圆解胶装置的立体示意图；

图3示出了本实用新型一个具体实施方式的晶圆解胶装置的局部立体示意图；

图4示出了本实用新型一个具体实施方式的晶圆解胶装置剥离粘合胶的示意性原理图；

图5示出了本实用新型一个具体实施方式的粘合胶和压敏胶的示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本实用新型教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细步骤和结构，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

下面参考图1至图5描述根据本实用新型实施例的晶圆解胶装置。如图1至图5所示，本实用新型实施例的晶圆解胶装置包括：晶圆传送单元10，用于对晶圆叠层进行传送，晶圆叠层包括晶圆、载体以及对晶圆与载体进行粘合的粘合胶；激光解胶单元30，用于对晶圆叠层进行激光处理，使载体从晶圆叠层上脱离；晶圆承载单元40，用于承载脱离载体后的晶圆，晶圆上附着有粘合胶；撕胶单元50，包括移动基座51以及设置在移动基座上的撕胶机构52和加压机构53，移动基座51配置为在晶圆承载单元40与真空吸附单元60之间移动，撕胶机构52配置为将压敏胶贴附在粘合胶上，加压机构53配置为对压敏胶施加压力，以使压敏胶产生粘性，撕胶机构52还配置为通过压敏胶将粘合胶从晶圆表面撕下；真空吸附单元60，设置在晶圆承载单元40一侧，真空吸附单元60配置为通过真空吸附将粘合胶从压敏胶上脱离。

本实用新型实施例的晶圆解胶装置100通过压敏胶剥离粘合胶，大大降低了耗材成本，同时也降低了人为手动撕胶的风险；与胶带相比，压敏胶无污染且粘合性更好，容易去除，不易损坏，能够有效减少残留物。

其中，晶圆叠层包括晶圆、载体以及对晶圆与载体进行粘合的粘合胶。晶圆叠层为临时晶圆叠层，其中载体用于在晶圆减薄工艺过程中和减薄后的刻蚀、研磨、金属沉积等工艺期间对晶圆提供支撑。载体可以是玻璃载板，粘合胶可以是LTHC(光热转换)胶，也可以是其他类型的粘合胶。完成减薄等工艺以后，需要将晶圆叠层与载体进行解胶，即将晶圆与载体进行分离，并去除晶圆表面的粘合胶。本实用新型实施例的晶圆解胶装置100既能够分离载体，也能够去除粘合胶。

晶圆传送单元10用于对晶圆叠层以及晶圆进行传送。具体地，晶圆传送单元10可以从晶圆盒20中拾取需要解胶的晶圆叠层，并在各个单元之间对晶圆叠层进行传送。晶圆传送单元10包括可灵活伸缩以及转动的机械臂。

晶圆传送单元10一侧设置有激光解胶单元30，用于对晶圆叠层进行激光处理，使载体从粘合胶上脱离。例如，当粘合胶为LTHC胶时，通过激光处理，可以在LTHC胶变性和产生微小的空隙，从而使载体很容易地与LTHC胶分离。

示例性地，晶圆传送单元10一侧还设置有对准单元70，用于对晶圆叠层的方向进行对准，使晶圆叠层的缺口位于粘合胶的起撕点，从缺口的位置开始撕胶能够降低撕胶难度，无需人为挑胶，如图5所示。示例性地，晶圆传送单元10从晶圆盒20中拾取晶圆叠层后，可以首先送往对准单元70进行对准。

晶圆传送单元10的另一侧设置有晶圆承载单元40，用于承载脱离载体后的晶圆，并且晶圆上仍附着有粘合胶。具体地，晶圆承载单元40可以通过真空吸附的方式固定晶圆。此时晶圆附着有粘合胶的一面朝上放置在晶圆承载单元40上，以便于进行撕胶。

晶圆承载单元40的一侧设置有撕胶单元50。在一些实施例中，晶圆承载单元40的左右两侧各设置有一个撕胶单元50，左右两个撕胶单元50交替进行撕胶，以提高晶圆解胶装置100的使用率。晶圆承载单元40可以在两个撕胶单元50之间往返运动，从而由两侧的撕胶单元交替进行撕胶。示例性地，第一撕胶单元和所述第二撕胶单元之间设置有轨道，晶圆承载单元40设置在轨道上，并且配置为沿着轨道在第一撕胶单元和所述第二撕胶单元之间移动。

具体地，撕胶单元50包括移动基座51以及设置在移动基座上的撕胶机构52和加压机构53。移动基座51配置为在晶圆承载单元40与真空吸附单元60之间进行水平移动，示例性地，移动基座51的表面垂直于晶圆承载单元40的表面，并且可以沿着设置在晶圆解胶装置100框架上的水平滑槽进行往返运动。

撕胶机构52配置为将压敏胶贴附在粘合胶上，并通过压敏胶将粘合胶从晶圆表面撕下。其中，压敏胶为软性胶片，其在加压时产生粘性，不加压时无粘性，并且具有粘性好，不易破损，可重复利用等优点。具体地，撕胶机构52可以包括多个滚轮以及缠绕在滚轮上的拉索，滚轮垂直于移动基座51的表面，拉索用于牵引压敏胶，滚轮转动可带动拉索，进而将压敏胶牵引到所需的位置。示例性地，滚轮包括设置在移动基座51上部的两根滚轮，以及设置在移动基座51下部的两根滚轮，四根滚轮近似于梯形分布，至少一根滚轮可以转动。

在一些实施例中，撕胶机构52还包括贴胶棱柱，贴胶棱柱可以为三角棱柱，其底面水平设置，锐角朝向晶圆叠层一侧，拉索围绕贴胶棱柱的锐角，压敏胶平铺于棱柱的斜面上。当移动基座51与晶圆承载单元40相向运动时，可以通过贴胶棱柱将压敏胶紧密贴附到粘合胶表面，避免在压敏胶与粘合胶之间产生气泡。

移动基座51上还设置有加压机构53，加压机构53配置为对压敏胶施加压力，以使压敏胶产生粘性。如上所述，压敏胶在施加压力时产生粘性，不施加压力时不产生粘性，因此可以通过加压在压敏胶与粘合胶之间产生粘性，从而通过压敏胶将粘合胶从晶圆上剥离；完成撕胶之后不再施加压力，即可将压敏胶与粘合胶进行分离。

示例性地，加压机构53可以是可升降的压杆，移动基座51上设置有竖直滑槽，压杆可沿着竖直滑槽在竖直方向上运动。压杆设置在移动基座51下部的两根滚轮之间。在贴胶后压杆下落，对压敏胶表面施加压力，以便于撕下粘合胶，撕胶之后压杆上升，不再对压敏胶施加压力。可调节式的压杆不会造成晶圆翘曲，不影响晶圆的真空吸附，并且能够对压敏胶施加适当的压力，使压敏胶均匀地粘贴在粘合胶表面。在一些实施例中，压杆还可以具备温度调节的作用，通过温度与压力的共同作用使压敏胶与粘合胶均匀粘合。

将压敏胶与粘合胶粘合后，移动基座51与晶圆承载单元40反向运动，从而将粘合胶从晶圆表面撕下。其中，晶圆的缺口位于起撕点，因而撕胶更为容易，移动基座51与晶圆承载单元40可以同时反向运动，以提高撕胶速度；可选地，也可以仅移动基座51向与晶圆承载单元40相反的方向进行运动。

晶圆承载单元40一侧还设置有真空吸附单元60，真空吸附单元60配置为通过真空吸附将粘合胶从压敏胶上脱离。具体地，撕胶单元50通过压敏胶将粘合胶撕下后，移动到真空吸附单元60上方，真空吸附单元60通过真空吸附将粘合胶从压敏胶上剥离，压敏胶可循环使用。

示例性地，真空吸附单元60包括闸门61，设置在闸门61下方的真空腔室62和设置在闸门61上方的紫外线腔室63。压敏胶和粘合胶到达闸门61上方后，闸门61打开，真空腔室62升起，紫外线腔室63下降，对压敏胶和粘合胶进行紫外线照射。紫外线照射能够使压敏胶和粘合胶之间更好地脱离。真空腔室62可以通过抽真空将贴附在压敏胶下方的粘合胶剥离。最后，通过真空负压作用将粘合胶清理带走。

示例性地，每个真空吸附单元60后方还设置有废胶盒80，废胶盒80与真空吸附单元相邻设置并且相互连通，用于获取和存放从压敏胶上脱离的粘合胶。真空泵81可以设置在废胶盒80下方，通过真空能够提高废粘合胶和微粒的去除率，大大降低机台环境污染和晶圆损坏率。

综上所述，根据本申请实施例的晶圆解胶装置，通过压敏胶剥离粘合胶，大大降低了耗材成本，同时也降低了人为手动撕胶的风险；与胶带相比，压敏胶无污染且粘合性更好，容易去除，不易损坏，能够有效减少残留物。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个申请方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其申请点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (9)

1.一种晶圆解胶装置，其特征在于，所述装置包括：

晶圆传送单元，用于对晶圆叠层进行传送，所述晶圆叠层包括晶圆、载体以及粘合所述晶圆与所述载体的粘合胶；

激光解胶单元，用于对所述晶圆叠层进行激光处理，使所述载体从所述粘合胶上脱离；

晶圆承载单元，用于承载脱离所述载体后的所述晶圆，所述晶圆上附着有所述粘合胶；

撕胶单元，包括移动基座以及设置在所述移动基座上的撕胶机构和加压机构，所述移动基座配置为在所述晶圆承载单元与真空吸附单元之间移动，所述撕胶机构配置为将压敏胶贴附在所述粘合胶上，并通过所述压敏胶将所述粘合胶从所述晶圆表面撕下，所述加压机构配置为对所述压敏胶施加压力，以使所述压敏胶产生粘性；

真空吸附单元，设置在所述晶圆承载单元一侧，所述真空吸附单元配置为通过真空吸附将所述粘合胶从所述压敏胶上脱离。

2.如权利要求1所述的晶圆解胶装置，其特征在于，所述撕胶单元包括第一撕胶单元和第二撕胶单元，所述第一撕胶单元和所述第二撕胶单元设置在所述晶圆承载单元的两侧。

3.如权利要求2所述的晶圆解胶装置，其特征在于，所述第一撕胶单元和所述第二撕胶单元之间设置有轨道，所述晶圆承载单元设置在所述轨道上，并且配置为沿着所述轨道在所述第一撕胶单元和所述第二撕胶单元之间移动。

4.如权利要求1所述的晶圆解胶装置，其特征在于，所述撕胶机构包括垂直于所述移动基座的多个滚轮、围绕所述多个滚轮的压敏胶拉索、以及设置在所述移动基座边缘的贴胶棱柱。

5.如权利要求1所述的晶圆解胶装置，其特征在于，所述加压机构包括可升降的压杆，所述压杆垂直于所述移动基座的表面。

6.如权利要求1所述的晶圆解胶装置，其特征在于，所述真空吸附单元包括闸门，设置在所述闸门下方的真空腔室和设置在所述闸门上方的紫外线腔室。

7.如权利要求1所述的晶圆解胶装置，其特征在于，还包括晶圆对准单元，用于将所述晶圆的缺口对准到预设方位。

8.如权利要求7所述的晶圆解胶装置，其特征在于，所述晶圆传送单元设置在所述晶圆对准单元和所述激光解胶单元之间。

9.如权利要求1所述的晶圆解胶装置，其特征在于，还包括废胶盒，所述废胶盒与所述真空吸附单元相邻设置，用于获取和存放从所述压敏胶上脱离的粘合胶。