[发明专利]一种真空加热系统、晶片剥离装置及方法

权利要求书

1.一种真空加热系统，其特征在于，包括：

加热圈固定板，呈环状，且带有一圈环状的凹槽；

加热圈，呈环状，设置在加热圈固定板的凹槽内；

隔热板，呈环状，设置在加热圈的上部；

吸嘴固定板，设置在隔热板的上部；以及

多个真空吸嘴，对称均匀的设置在吸嘴固定板上用于吸附剥离后的晶片将其移开。

2.根据权利要求1所述的真空加热系统，其特征在于，所述真空加热系统还包括：与加热圈连接用于测量加热圈温度的温度传感器；设置在加热圈与隔热板之间，用于与加热圈固定板配合将加热圈固定于所述凹槽内的加热圈盖板；以及固定于所述吸嘴固定板上用于方便移动真空加热系统的把手。

3.一种晶片剥离装置，其特征在于，包括如权利要求1～2任一项所述的真空加热系统、以及激光器、光路系统和控制系统；其中，所述激光器用于发射激光束；所述光路系统用于将激光器发射的激光束引导并聚焦至晶片结合体；所述真空加热系统用于对晶片结合体上被腐蚀掉释放层的区域进行加热，使晶片结合体中的晶片与基板分离；所述控制系统与所述激光器和所述真空加热系统连接，用于控制激光器和真空加热系统的运行。

4.根据权利要求3所述的晶片剥离装置，其特征在于，所述晶片剥离装置还包括：与控制系统连接用于支撑和移动晶片结合体的加工平台。

5.根据权利要求3所述的晶片剥离装置，其特征在于，所述光路系统包括准直扩束系统、光束整形系统、振镜以及聚焦透镜；所述准直扩束系统用于对激光器发出的激光束进行准直和扩束；所述光束整形系统用于将准直扩束后的激光束由高斯分布的圆形光斑整形为平顶分布的矩形光斑；所述振镜用于控制整形后的激光束的传输方向；所述聚焦透镜与振镜连接用于将整形后的激光束聚焦至晶片结合体的释放层。

6.根据权利要求3所述的晶片剥离装置，其特征在于，所述激光器为输出355nm波长的三倍频YAG激光器，或者为输出308nm波长的准分子激光器。

7.一种基于权利要求3所述的晶片剥离装置的晶片剥离方法，其特征在于，所述晶片剥离方法包括：

步骤A、通过所述激光器发射的激光束；

步骤B、通过所述光路系统聚焦激光束至晶片结合体的释放层；

步骤C、通过所述控制系统控制激光束对晶片结合体的释放层进行扫描，使得所述释放层材料被分解；以及步骤D、通过所述真空加热系统对晶片结合体上被腐蚀掉释放层的区域进行加热，使晶片结合体中的晶片与基板分离。

8.根据权利要求7所述的晶片剥离方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

步骤B1、通过所述光路系统的准直扩束系统对激光器发射的激光束进行准直和扩束；

步骤B2、通过所述光路系统的光束整形系统将准直扩束后的激光束由高斯分布的圆形光斑整形为平顶分布的矩形光斑；

步骤B3、通过所述光路系统的振镜控制整形后的激光束的传输方向；以及步骤B4、通过所述光路系统的聚焦透镜将整形后的激光束经由晶片结合体的基板聚焦照射至释放层。

9.根据权利要求7所述的晶片剥离方法，其特征在于，所述步骤C中，控制激光束对晶片结合体的释放层进行扫描的扫描方式为：控制激光束聚焦至释放层上，由基板的边缘区域入射，沿直线进行来回往复扫描，且每次步进的距离等于光斑宽度大小。

10.根据权利要求7所述的晶片剥离方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：

步骤D1、开启所述真空加热系统，并移动至晶片结合体上方，使所述真空加热系统的加热圈固定板与晶片结合体接触，对晶片结合体上被腐蚀掉释放层的区域进行加热；

步骤D2、在受到加热作用的区域内的粘合层材料被融化后，通过所述真空加热系统的真空吸嘴吸附晶片，将晶片从基板上移走。