[发明专利]自动热滑动剥离机无效

专利信息
申请号: 201080063171.9 申请日: 2010-12-22
公开(公告)号: CN102934217A 公开(公告)日: 2013-02-13
发明(设计)人: 詹姆斯·赫尔马诺夫斯基 申请(专利权)人: 休斯微技术光刻有限公司
主分类号: H01L21/683 分类号: H01L21/683;H01L21/304
代理公司: 北京中创阳光知识产权代理有限责任公司 11003 代理人: 尹振启;罗巍
地址: 德国*** 国省代码: 德国;DE
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摘要:
搜索关键词: 自动 滑动 剥离
【说明书】:

相关共同待决申请的交叉引用

本申请要求享有2009年12月23日申请的美国临时申请No.61/289,634,名称为“AUTOMATED THERMAL SLIDE DEBONDER”的权益,其内容通过引用清楚地结合于此。

技术领域

发明涉及一种用于临时半导体晶片接合和剥离的装置,尤其是包括一种自动热滑动剥离机的用于临时晶片接合和剥离的工业级装置。

背景技术

一些半导体晶片工艺包括晶片减薄步骤。在一些应用中,晶片的厚度被减薄至小于100微米,用于制造集成电路(IC)器件。薄晶片具有使制造的IC器件具有改良散热和更好的电气操作的优点。在一个示例中,GaAs晶片被减薄至25微米,以制造具有改良散热的功率CMOS器件。晶片减薄还有助于降低器件的电容和升高器件的阻抗,这两点使制造的器件的总尺寸减小。在其他应用中,晶片减薄用于三维集成接合和制造贯穿晶片的通孔。

通常,通过背磨和/或化学机械抛光(CMP)进行晶片减薄。CMP涉及在液体浆料存在的情况下,使晶片表面与坚硬且平坦的旋转水平盘接触。浆料通常包含研磨粉,如金刚石或碳化硅,以及化学腐蚀剂,如氨水、氟化物或其组合物。研磨剂使基材减薄,而腐蚀剂将基材表面抛光至亚微米级。保持晶片与研磨剂接触,直至去除一定量的基材以便达到一个目标厚度。

对于厚度大于200微米的晶片来说,通常使用具有真空吸盘或其他机械附着装置的夹具将晶片固定就位。但是,对于厚度小于200微米的晶片,特别是厚度小于100微米的晶片来说,越来越难以机械地固定晶片和在减薄过程中保持对晶片的平面性和完整性的控制。在这些情况下,实际上,在CMP期间,晶片经常会产生微裂纹并破碎。

在减薄期间,可以代替晶片的机械固定的方法涉及将器件晶片(即加工成器件的晶片)的第一表面附着在载体晶片上,然后减薄暴露的相反的器件晶片表面。载体晶片和器件晶片之间的接合是临时的,且在减薄处理步骤完成时将被去除(即剥离)。

已经提出了一些临时接合技术,包括使用在处理之后以化学方法溶解的胶粘剂的技术,或使用在处理之后通过热或辐射分解的胶带或胶层的技术。大部分基于胶粘剂的临时接合技术之后将进行热滑动剥离工艺,其中,器件晶片和载体晶片被真空吸盘固定,同时加热接合的晶片对,从而使晶片彼此滑动分开。在现有的热滑动剥离工艺中,分开的减薄器件晶片被次级承载机构固定以进行进一步处理。所述次级承载机构通常会增加处理设备的成本和复杂度。因此,降低增加的成本和复杂度是合乎需要的。

发明内容

一种用于临时晶片接合和剥离的改良装置100,包括临时接合机110、晶片减薄站120、剥离机150、清洗模块170和贴胶带模块180,如图2和图3所示。通常,使用次级载体将减薄的晶片从剥离机150移至清洗模块170和贴胶带模块180。本发明通过允许在热滑动剥离机150中使用的真空吸盘152在后续的清洗(52)和贴装在切割胶带(53)上的步骤中与减薄晶片20保持在一起,而无需次级载体。在一个实施例中,减薄晶片20保持在真空吸盘152上并随真空吸盘152被移入各种处理站,如图2所示。在另一个实施例中,减薄晶片20保持在真空吸盘152上,各种处理站170和180移至减薄晶片20上方以执行各种处理步骤,如图3所示。

总的来说,本发明的一个方面的特征在于一种用于处理包括器件晶片和载体晶片的临时接合晶片对的装置。所述装置包括剥离机,用于在器件晶片被减薄后剥离器件晶片和载体晶片;清洗模块,用于清洗剥离的减薄器件晶片;贴胶带模块,用于在剥离的减薄器件晶片上粘贴胶带。真空吸盘用于剥离机,且包括用于固定剥离的减薄器件晶片的装置。所述装置还包括将载有剥离的减薄器件晶片的真空吸盘移入和移出清洗模块以及移入和移出贴胶带模块的装置。

总的来说,本发明的另一个方面的特征在于一种用于处理包括器件晶片和载体晶片的临时接合晶片对的装置。所述装置包括剥离机,用于在器件晶片被减薄后剥离器件晶片和载体晶片;清洗模块,用于清洗剥离的减薄器件晶片;贴胶带模块;和真空吸盘,其用于剥离机,且包括用于在剥离、清洗和贴胶带期间固定剥离的减薄器件晶片的装置。所述清洗模块包括用于在剥离机中移至剥离的减薄晶片上方以清洗剥离的减薄晶片的装置。所述贴胶带模块包括用于在剥离机中移至剥离的减薄晶片上方以在剥离的减薄晶片上粘贴胶带的装置。

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