[发明专利]一种晶圆与玻璃分离装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体芯片制造设备技术领域,尤其涉及一种将晶圆片从与它胶合的玻璃片上分离开来的装置及方法。

背景技术

指纹芯片的制造过程中有一环节是将带功能的晶圆片从与它胶合的玻璃片上分离开来。在现有技术中，是先通过治具对芯片玻璃晶圆胶合体加热，然后人工进行分离。由于人工操作力道大小和方向随意性太大、力道掌握不均匀，所以破片率高；同样的原因造成人工操作时连续性不好，所以需要人工干预,影响了效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分离晶圆和玻璃安全性高、破片率低、分离效率高的晶圆与玻璃分离装置，以克服现有技术存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种晶圆与玻璃分离装置，其特征在于；包括机架、上吸盘组件、位于上吸盘组件下方的下吸盘组件，所述下吸盘组件包括固定不动的下吸盘、贴合在下吸盘下的下加热器、穿设在下吸盘中能够升降的多根支撑柱，所述上吸盘组件包括上吸盘，贴合在上吸盘上的上加热器，所述机架上还设有能够驱动所述上吸盘组件竖向及左右移动的驱动组件，所述支撑柱的顶面具有真空吸嘴，所述上吸盘组件中具有压力传感器，所述上加热器和所述下加热器中均具有温度传感器。

另外，本发明还提供了一种晶圆与玻璃分离方法，采用上述分离装置，步骤为：

所述升降柱升起，由机械手将玻璃晶圆胶合体输送至升降柱上，所述升降柱将所述玻璃晶圆胶合体吸附住；

所述升降柱慢慢下降，最终所述玻璃晶圆胶合体被放置所述下吸盘上并被所述下吸盘真空吸附固定住；

所述驱动组件驱动上吸盘组件下降并使得上吸盘贴合吸附住所述玻璃晶圆胶合体的上表面；

在压力传感器数据反馈和控制器的监测下，控制驱动组件向所述玻璃晶圆胶合体施力，精确控制所述上吸盘施加于所述玻璃晶圆胶合体上的压力，使之避免破片；

所述上加热器和所述下加热器同时加热，待加热器中的温度传感器温度感测到达到设定温度，并在该温度保持设定时间待所述玻璃晶圆胶合体中间的固态胶融化并胶合力降到预定程度后，控制驱动组件带动上吸盘吸住玻璃做横向水平运动从而将玻璃和晶圆分离。

采用上述技术方案，本发明能够实现将玻璃和晶圆片进行分离，具有安全性高、分离效率高、破损率低、具有较高自动化的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明：

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为下吸盘组件的结构示意图；

图3为上吸盘组件的结构示意图；

图4为上吸盘组件在另一视角下的结构示意图；

图5A-图5D为分离方法各步骤的动作示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的晶圆与玻璃分离装置，包括机架100、底座200、上吸盘组件300、下吸盘组件400以及驱动组件500。

如图2所示，下吸盘组件400包括有下吸盘410、下加热器420、四根支撑柱430。其中，下吸盘410和下加热器420均为圆盘状且均固定在底座200上，下加热器420位于下吸盘410的下方并贴合在一起。下吸盘410的上表面分布有多个吸气孔601、并具有同心分布的多个环形吸气槽602以及将吸气孔601与环形吸气槽602连通的条形吸气槽603。

在下吸盘410和下加热器420上还周向阵列有四个通孔431，四根支撑柱430分别穿设在该四个通孔431中，在底座200内部设有驱动支撑柱430的升降驱动装置(被底座200遮挡，图中未显示)。升降驱动装置可以为气动装置(如气缸)或液压装置(如油缸)或电动装置(如电机)。支撑柱430的顶端具有吸气嘴，该吸气嘴由开设在支撑柱430顶面的吸气孔构成。

如图3和图4所示，上吸盘组件300包括有上吸盘310、上加热器320、微动座330、支撑梁340、连接架350以及压力传感器360。

其中，上吸盘310和上加热器320均为圆盘状且固定在微动座330的下方，上吸盘310位于上加热器320下方并贴合在一起。同样，上吸盘310的下表面也分布有多个吸气孔、并具有同心分布的多个环形吸气槽以及将吸气孔与环形吸气槽连通的条形吸气槽。

支撑梁340为十字架梁，在两侧具有侧架341，该侧架341通过弹簧342将微动座330悬吊在支撑梁340的下方，侧架341的横梁上设有与弹簧342连接的调节螺栓343。