JP2016106404A - 一時的にボンディングされたウエハをデボンディングするための改善された装置と方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2010年4月16日に出願された、"IMPROVED DEBONDING EQUIPMENT AND METHODS FOR DEBONDING TEMPORARY BONDED WAFERS"と題する米国仮出願第61/324,888号の利益を主張するものであり、その内容が参考に本明細書に明示的に組込まれている。
抵抗ローラが、屈曲板に下方力を印加すると同時に屈曲板の第1縁部から離隔するように水平に移動する間に、コンタクトローラが、屈曲板の第1縁部を押上げ及び上昇させることにより、一時的にボンディングされたウエハ対が、リリース層に沿って離層して、第1ウエハと第2ウエハが互いに分離される。
次のステップとして、接着剤層とリリース層を介して第2ウエハに対してスタッキング及び一時的にボンディングされた第1ウエハを備える一時的にボンディングされたウエハ対を提供する。
次のステップとして、第1ウエハの非ボンディング面がチャックの上面と当接するように、ウエハ対をチャック上に載置する。
次のステップとして、屈曲板の第1面が第2ウエハの非ボンディング面と当接するように、屈曲板をチャックの上方に配置する。
次のステップとして、第2ウエハが、第2ウエハホルダーを介して屈曲板によって保持されると共に、第1ウエハが、第1ウエハホルダーを介してチャックによって保持される間、コンタクトローラが、屈曲板の第1縁部に当接するまで、コンタクトローラを上方に駆動する。
最後のステップとして、抵抗ローラで屈曲板に下方力を印加すると同時に屈曲板の第1縁部から離隔するように抵抗ローラを水平に移動させる間に、コンタクトローラで屈曲板の第1縁部を押上げることにより、一時的にボンディングされたウエハ対をリリース層に沿って離層して、第1ウエハと第2ウエハを互いに分離する。
次のステップとして、一時的にボンディングされたウエハ対の第1ウエハの非ボンディング面を上部チャックの下面に真空手段で止着する。
次のステップとして、上部チャックの縁部をクランプ手段で固定位置に保持しつつ、第1チャンバを加圧して、上部チャックの上面に圧力を印加することにより、上部チャックの下面と止着ウエハ対を下方に湾曲させる。
次のステップとして、一時的にボンディングされたウエハ対のボンディング界面の点において分離先端を開始し、次に、第1チャンバの圧力を減少させつつ、第2チャンバを加圧することにより、上部チャックと止着ウエハ対の下方湾曲を除去すると共に、分離先端を全ボンディング界面に伝播させる。
最後のステップとして、分離された第2ウエハの非ボンディング面を下部チャックの上面に真空手段で止着する。
図23において、熱スライドデボンダー150は、頂部チャックアセンブリ151と、底部チャックアセンブリ152と、頂部チャックアセンブリ151を支持する静止ガントリー153と、底部チャックアセンブリ152を支持するX軸キャリッジドライブ154と、200mmと300mmの直径を含む各種の直径のウエハを昇降させるように設計されたリフトピンアセンブリ155と、X軸キャリッジドライブ154とガントリー153を支持するベースプレート163とを含む。
図2Aにおいて、機械的デボンダーB(250)は、薄いデバイスウエハ20からキャリアウエハ30の縁部31を機械的に持上げることにより、薄いデバイスウエハ20からキャリアウエハ30をデボンディングする。デボンディングプロセスの前に、一時的にボンディングされたウエハスタック10は、フレーム25に止着され、分離時に、薄いウエハはフレーム25に支持されたままである。図27と図28において、デボンダー250は、2個の円形真空シール255を有する屈曲板253を含む。シール255は、シールによって囲まれる領域内に置かれる200mmウエハを封止する第1のものと、シールによって囲まれる領域内で300mmウエハを封止する第2のものの2個のゾーンを含む。シール255は、Oリング又は吸引カップで実施される。リフトピンアセンブリ254が、屈曲板253によって運搬される分離されたキャリアウエハ30を昇降するのに使用される。デボンダー250は、又、真空チャック256を含む。真空チャック256と屈曲板253は、ベースプレート251に支持される支持板252上で互いに隣接して配置されている。屈曲板253は、ヒンジドライブモータ257によって駆動されるヒンジ263に接続された縁部253bを有する。真空チャック256は、多孔性焼結セラミック材料から成り、分離された薄いウエハ20を支持するように設計されている。ヒンジモータドライブ257は、ウエハスタック10が真空チャック256に装着された後、屈曲板253をウエハスタック10に駆動するのに使用される。アンチバックラッシュギアドライブ258は、屈曲板253の偶発的後退を防止するために使用される。デボンディングドライブモータ259は、ベースプレート251の縁部251aに止着され、チヤック支持板の縁部252aに隣接する。デボンディングドライブモータ259は、ベースプレート251の平面に垂直な方向261にコンタクトローラ260を移動させ、コンタクトローラ260のこの運動は、下記するように、屈曲板が装入されたウエハスタック10に載置された後、屈曲板253の縁部253aを上昇させる。
図43において、新たなデボンディング装置700は、下部702と上方カバー部704を有するクラムシェル型リアクタ内に収容される上部チャック730と下部チャック720を含む。2個の別個のチャンバ706と708が、リアクタ700内に形成され、下部チャンバ706は、下部チャック720を収容し、上部チャンバ708は、上部チャック730を収容する。上部チャックの下面730aは、下部チャンバ706に突入している。上部チャック730と下部チャック720は、多孔性セラミックであり、それらを通して真空を引くことにより、図44Cに示すように、夫々、方向712と714の力を印加することができる。力712と714は、夫々、上部チャック730の下面730aと下部チャック720の上面720a全体に印加される。力712と714は、夫々、基板を上部チャック730と下部チャック720によって保持するように使用される。上部チャンバ708と下部チャンバ706は、加圧ガスで充填されている。加圧ガスは、上部チャック730の上面730bに圧力711を印加し、又は、下部チャック720の上面720aに圧力716を印加する。一例では、圧力711と716は、約2バールであり、加圧ガスは窒素である。圧力711が印加されている間、上部チャック730の外方縁部は、クランプ725によって固定位置に保持される。クランプ725は、機械的クランプでも真空クランプでもよい。
20 デバイスウエハ
21 保護コーティング
22 リリース層
23 接着剤層
25 ダイシングフレーム
30 キャリアウエハ
31 接着剤層
32 軟質層
33 吸光リリース層
100 一時的ウエハボンディング装置
110 一時的ボンダークラスター
120 デボンダークラスター
150 熱スライドデボンダーA
250 機械的デボンダーB
350 放射線/機械的デボンダーC
Claims (24)
- ボンディング界面において第2ウエハにボンディングされた第1ウエハを備える一時的にボンディングされたウエハ対をデボンディングするデボンディング装置において、
孤立した第1及び第2チャンバを有するクラムシェル型リアクタと、
第1チャンバ内に収容されて、第2チャンバに突入する下面、及びクランプ手段で固定位置に保持されるように構成された縁部を含む上部チャックと、
第2チャンバ内に収容されて、上部チャックの下面に平行に対向する上面を有する下部チャックと、
一時的にボンディングされたウエハ対の第1ウエハの非ボンディング面を、上部チャックの下面に保持する第1ウエハ保持手段と、
第1チャンバを加圧する第1チャンバ加圧手段と、
一時的にボンディングされたウエハ対のボンディング界面の点において分離先端を開始する分離開始手段と、
第1チャンバの圧力を減少させつつ、第2チャンバを加圧することにより、上部チャックと止着ウエハ対の下方湾曲を除去すると共に、分離先端を全ボンディング界面に伝播させる第2チャンバ加圧手段と、
分離された第2ウエハの非ボンディング面を、下部チャックの上面に保持する第2ウエハ保持手段と
を備え、
上部チャックの縁部が、クランプ手段で固定位置に保持されつつ、第1チャンバ加圧手段が、上部チャックの上面に圧力を印加することにより、上部チャックの下面と止着ウエハ対を下方に湾曲させるデボンディング装置。 - 分離先端が、ウエハ対の縁部で開始される請求項1に記載のデボンディング装置。
- 分離開始手段が、エアナイフを備える請求項1に記載のデボンディング装置。
- 分離開始手段が、第1ウエハ又は第2ウエハを側方に押圧する押圧手段を備える請求項1に記載のデボンディング装置。
- 一時的にボンディングされたウエハが、フレームに止着され、分離開始手段が、フレームを押上げる押上げ手段を備える請求項1に記載のデボンディング装置。
- 上部チャックが、円形縁部を備える請求項1に記載のデボンディング装置。
- クランプ手段が、機械的クランプ又は真空クランプを備える請求項1に記載のデボンディング装置。
- 第1チャンバ加圧手段と第2チャンバ加圧手段が、第1チャンバと第2チャンバを排気する排気手段と、第1チャンバと第2チャンバを加圧ガスで充填する加圧ガス充填手段とを備える請求項1に記載のデボンディング装置。
- 加圧ガスが窒素である請求項8に記載のデボンディング装置。
- 第1ウエハが、接着剤層とリリース層を介して第2ウエハに対してスタッキング及び一時的にボンディングされる請求項1に記載のデボンディング装置。
- 上部チャックと下部チャックが、夫々、第1ウエハと第2ウエハの非ボンディング面を止着するように真空を引く多孔性セラミック材料から成る請求項1に記載のデボンディング装置。
- 第1ウエハ保持手段又は第2ウエハ保持手段が、真空である請求項1に記載のデボンディング装置。
- ボンディング界面において第2ウエハにボンディングされた第1ウエハを備える一時的にボンディングされたウエハ対をデボンディングする方法において、
孤立した第1及び第2チャンバを有するクラムシェル型リアクタ、第1チャンバ内に収容されて、第2チャンバに突入する下面、及びクランプ手段で固定位置に保持されるように構成された縁部を含む上部チャックと第2チャンバ内に収容されて、上部チャックの下面に平行に対向する上面を有する下部チャックを備えるデボンディング装置を提供するステップと、
一時的にボンディングされたウエハ対の第1ウエハの非ボンディング面を上部チャックの下面に止着するステップと、
上部チャックの縁部をクランプ手段で固定位置に保持しつつ、第1チャンバを加圧して、上部チャックの上面に圧力を印加することにより、上部チャックの下面と止着ウエハ対を下方に湾曲させるステップと、
一時的にボンディングされたウエハ対のボンディング界面の点において分離先端を開始するステップと、
第1チャンバの圧力を減少させつつ、第2チャンバを加圧することにより、上部チャックと止着ウエハ対の下方湾曲を除去すると共に、分離先端を全ボンディング界面に伝播させるステップと、
分離された第2ウエハの非ボンディング面を下部チャックの上面に止着するステップと
を備える方法。 - 分離先端が、ウエハ対の縁部で開始される請求項13に記載の方法。
- 分離先端が、エアナイフによって開始される請求項13に記載の方法。
- 分離先端が、第1ウエハ又は第2ウエハを側方に押圧することによって開始される請求項13に記載の方法。
- 一時的にボンディングされたウエハが、フレームに止着され、分離先端が、フレームを押上げることによって開始される請求項13に記載の方法。
- 上部チャックが、円形縁部を備える請求項13に記載の方法。
- クランプ手段が、機械的クランプ又は真空クランプを備える請求項13に記載の方法。
- 最初に、第1チャンバと第2チャンバを排気し、次に、第1チャンバと第2チャンバを加圧ガスで充填することにより、第1チャンバと第2チャンバが加圧される請求項13に記載の方法。
- 加圧ガスが窒素である請求項20に記載の方法。
- 第1ウエハが、接着剤層とリリース層を介して第2ウエハに対してスタッキング及び一時的にボンディングされる請求項13に記載の方法。
- 上部チャックと下部チャックが、夫々、第1ウエハと第2ウエハの非ボンディング面を止着するように真空を引く多孔性セラミック材料から成る請求項13に記載の方法。
- 第1ウエハ又は第2ウエハの非ボンディング面が、上部チャックの下面又は下部チャックの上面に真空で止着される請求項13に記載の方法。
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