[发明专利]一种集成电路用单晶硅棒自动涂胶粘接方法

说明书

本发明专利提供了一种集成电路用单晶硅棒自动涂胶粘接方法，用于单晶硅棒经滚圆切断后进行自动涂胶粘接。在储料罐内储存双组份胶水，利用气压胶泵使导管内的双组份胶水自动均匀混合，达到准确配比。采用编程与程序设定自动控制涂胶机械手臂的涂胶路径，同时控制出胶针头直径、出胶流量和出胶针头移动速度，使出胶针头在树脂条上表面的长度方向上自动进行间隔式涂胶，形成厚度、间隔均匀的条纹状粘胶带。采用带压力感应装置的机械手无损夹持单晶硅棒，进行树脂条与单晶硅棒的均匀自动粘接，形成均匀、稳定的粘接胶层，改善单晶硅棒粘接效果，提高良品率。

技术领域

本发明属于集成电路用单晶硅片加工制造领域，尤其是单晶硅棒经滚圆切断后粘接技术领域，具体为粘接工艺中自动化涂胶粘接方法。

背景技术

在集成电路级单晶硅片制造工艺中，大尺寸单晶硅棒切片普遍采用多线切割技术，在线切割之前需将单晶硅棒粘接到工件板上。单晶硅棒粘接的主要目的是为了按照单晶硅棒的晶向将其固定，实现线切割时对单晶硅棒的无损夹持，同时保持切割方向、晶向的固定，避免切割时出现晶向偏差、硅片崩边和碎片等不良情况。因此，单晶硅棒粘接是硅片加工制造的第一道工序，对后续产品的加工和良率影响重大。

粘接采用环氧胶水将单晶硅棒与工件板粘接固定，在单晶硅棒和工件板的中间使用承载件过度。然而，目前环氧树脂的涂抹步骤大多由手工采用调胶刀进行操作，即人工称取一定质量比例的A胶水和B胶水后，用调胶刀将AB胶简单调和后，再用调胶刀刮涂在树脂条的粘接面上。这种人工调和与涂胶的方法，带来诸多缺点：

首先，人工称取A胶水和B胶水，无法保证称量的胶水比例达到准确比例；同时，人工用调胶刀简单调和A胶水和B胶水，两者混合达不到均匀的程度。比例与混合的不稳定使得在涂胶不均匀处A胶水和B胶水发挥的作用不同，造成粘接局部过硬或过软，在粘接后可能造成粘接不牢而掉棒，也可能在线切割过程中造成粘接强度不同而发生晶片震动或晃动，从而出现较大的BOW和WARP现象。另外，调胶产生气泡带来胶水平整度差、涂胶厚度不均匀等一系列问题。

其次，人工涂胶操作将带来涂胶厚度不均匀，胶层局部区域过厚或过薄。其不良后果是粘接强度过强或强度不足而导致切片时出现掉棒、掉片事故，或因局部粘接不良而产生异常振动导致碎片、崩边等异常。另外，如果局部粘接强度差别过大，甚至在清洗时由于脱胶时间或软化程度的不一致导致硅片剥离时发生崩边或碎片，将很大程度地降低切片良品率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中单晶硅棒粘接存在的不足，提供一种集成电路用单晶硅棒自动涂胶粘接方法，在单晶硅棒涂胶粘接过程中通过自动化程序设置控制胶水比例与涂胶路径、涂胶层厚度，形成均匀、稳定的粘接胶层，改善单晶硅棒粘接效果，提高良品率。本发明提供的一种集成电路用单晶硅棒自动涂胶粘接方法，通过以下技术方案实现：

两组储料罐内对应储存双组份胶水，利用气压胶泵，推动导管内的双组份胶水流动且自动均匀混合，达到双组份胶水的准确配比。采用编程与程序设定自动控制涂胶机械手臂的运动路径，同时控制出胶针头直径、出胶流量和出胶针头移动速度，实现树脂条表面的三轴式自动涂胶。涂胶机械手臂控制出胶针头在树脂条上表面的长度方向上自动进行间隔式涂胶，形成厚度、间隔均匀的条纹状粘胶带。采用机械手无损夹持单晶硅棒，实现树脂条与单晶硅棒的均匀自动粘接。

本发明专利的技术特征在于：采用上表面呈圆弧面、下表面为矩形的树脂条作为单晶硅棒和工件板之间连接的承载板（如图1），选取的树脂条规格为：长度比单晶硅棒长10mm，上表面圆弧面半径与单晶硅棒半径相等，下表面矩形的宽度与工件板的宽度相等。

本发明专利的技术特征在于：双组份胶水（A胶和B胶）分别加入两组储料桶，两支导管（a₁、a₂）一端连接储料桶底部、另一端连接胶泵（输入口），泵以气压作动力源；导管b一端连接胶泵（输出口）、一端连接出胶针头，A胶和B胶在胶泵内经旋转叶片均匀混合，通过导管b输出到出胶针头。