[发明专利]一种机械式拆键合工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子封装技术领域内一种制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备，属于晶圆处理的工艺和系统，特别涉及一种机械式拆键合工艺及系统，以提高三维封装的效率。

背景技术

随着半导体技术的发展电子器件越做越小，集成度越来越高，包含的功能越来越多，器件的整体性能越来越强，由此导致薄器件晶圆的生产，以及薄芯片的处理已经成为了量产超薄产品工业的趋势，但因为其不稳定性，故在此基础上引出了临时键合和拆键合工艺。

临时键合与拆键合具有如下优势：首先，承载片晶圆为薄器件晶圆提供了机械上的支持保护，这样就可以通过标准器件晶圆制造厂的设备来进行背面工艺。对于超薄器件晶圆，可以实现器件晶圆级的工艺处理。因此，通过临时键合和拆键合技术，利用器件晶圆厂的每台设备都能够处理薄器件晶圆，而无需重新改装设备，而且不需特殊的夹具或器件晶圆盒。

临时键合技术解决了薄晶圆的拿持和工艺过程中的碎片问题，但是由于晶圆分离时的很多不稳定性因素，在晶圆分离时也存在着很大的碎片风险。目前晶圆分离的介质处理方式有激光处理、热处理和Zonebond等方式，但是都存在一定的缺陷。激光处理受限于载片晶圆必须是玻璃，所以使用场合有限；热处理因为加热使临时键合体产生一定的翘曲以及一定的热预算考虑，而被很多厂商冷落；Zonebond技术是目前较受欢迎的，但是缺点是拆键合前的预浸泡很长，从而影响了产率而不能实现量产。

现有技术中，美国专利US8267,143B2中提到，用激光处理使介质粘性降低后，然后利用向上的机械力将辅助物和晶圆分离；美国专利US 2012/0234407A1中提到，在降低介质粘性后，利用辅助物和产品晶圆相对的旋转以及向上的拉力，将辅助物和晶圆分离，但因为涉及激光，工艺的复杂性较大。公开号为CN103280423A，名称为”一种机械式拆键合工艺及系统”的专利文献公开了一种能克服Zonebond技术需要的预浸泡前置工艺的机械式拆键合工艺，具有操作简便、实用性强的特点，但切割方式只限于尖端装置或金刚线等传统方式，存在使用寿命短，维护成本高的缺点。另外，对于器件晶圆表面残留的键合胶的清洗，该文献采用的是湿法溶解或等离子清除的办法，但没有给出进一步的实施细节，湿法溶解还存在耗时、工艺复杂的缺点。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新的机械式拆键合工艺及系统。

发明内容

为此，本发明要解决的技术问题在于提供一种采用旋转体或者等离子技术进行机械式拆键合工艺的方法，通过清洗装置的改进，提高清洗的效率。 

本发明提供的技术方案如下：

一种机械式拆键合工艺方法，包括以下步骤：

S1、采用临时键合胶将器件晶圆与载片晶圆进行键合，形成临时键合体；

S2、对临时键合体上的器件晶圆进行背面加工工序；

S3、通过厚度测量装置测量得到临时键合胶所在的高度位置；

S4、根据临时键合胶所在的高度位置将切割装置移动至临时键合胶的位置，使用切割装置对临时键合体中的边缘区域胶层进行切割，该切割装置使用的是旋转体或者等离子体；

S5、将载片晶圆从临时键合体上移除；

S6、清洗器件晶圆表面残留的临时键合胶。

作为上述工艺方法的改进，步骤S4中还包括键合胶的清洗步骤。 

进一步，上述清洗步骤是通过切割装置附带的一个或者多个喷气或者喷出可以溶解键合胶清洗液的装置来实现的。

又进一步，在进行步骤S4的切割和清洗工艺时，步骤S1中所述的临时键合体的晶圆取向可以不限于水平方向，而是可以选择任意角度。

本发明还包括一种与上述的机械式拆键合工艺方法相对应的系统，包括：

厚度测量装置，用于测量得到临时键合胶所在的高度位置；

切割装置，用于对临时键合体中的边缘区域切割胶层，切割装置包括切割部、与所述切割部相连的夹持部以及用于加热金刚线的加热单元，所述切割装置为绷直的线状单元、片状单元，除此之外，切割装置还包括电气连接部件；

夹持装置，用于夹持切割装置；

控制装置，用于控制切割装置的三维移动；

移除装置，用于将载片晶圆从临时键合体上移除。

进一步，所述切割装置还可以是可旋转的切割体或者具有切割能力的等离子体。

又进一步，所述切割装置可附带包含一个或者多个喷气或者喷出可以溶解键合胶清洗液的装置。