[发明专利]处理工件的工艺和为该工艺设计的装置

权利要求书

1.一种处理工件的工艺，包括(1)制备包括载片层、工件层和位于二者之间的中介层的键合堆叠；(2)处理所述工件层；以及(3)输送气体射流至所述堆叠中两个相邻层之间的接合处以分离或解键合所述两个相邻层。

2.如权利要求1所述的工艺，其中，所述两个相邻层是所述载片层和所述中介层。

3.如权利要求1所述的工艺，其中，所述载片层由选自如下的材料制成：玻璃、硅、陶瓷、蓝宝石、石英、多晶硅、二氧化硅、硅锗、氮(氧)化硅、氮化镓GaN、砷化镓GaAs、磷化镓GaP、砷磷化镓GaAsP、碳化硅SiC、诸如铜、铝、金、钨、钽之类的金属、低k电介质、聚合物电介质、以及金属氮化物和硅化物。

4.如权利要求1所述的工艺，其中，在制备所述键合堆叠的步骤之前，还包括对所述载片层的键合表面进行预处理的步骤。

5.如权利要求1所述的工艺，其中，所述工件层的面对所述中介层的表面包括制造在诸如硅、多晶硅、二氧化硅、硅锗、氮(氧)化硅、氮化镓GaN、砷化镓GaAs、磷化镓GaP、砷磷化镓GaAsP、碳化硅SiC之类的半导体材料、诸如不锈钢、铜、铝、金、钨、钽之类的金属、低k电介质、聚合物电介质、以及各种金属氮化物和硅化物上或者由其形成的微器件，其中所述微器件选自集成电路、微机电系统MEMS、微传感器、功率半导体、发光二极管、光电子电路、中介件、嵌入式无源器件、焊料凸块、金属插塞和金属柱。

6.如权利要求1所述的工艺，其中，步骤(2)中的处理所述工件层包括研磨、抛光、光致抗蚀剂旋涂、光刻、电镀、物理气相沉积、金属再分布层形成、TSV形成、化学机械抛光、蚀刻、金属和电介质沉积、图案化、钝化、退火、转移、以及它们的任意组合。

7.如权利要求1所述的工艺，其中，步骤(2)中的处理所述工件层包括研磨所述工件以制成薄制品，所述薄制品选自光学透镜、薄晶圆、薄LCD玻璃、薄石英晶圆、薄金属板、薄晶体盘、以及薄固体膜、片或滤光片。

8.如权利要求1所述的工艺，其中，所述气体选自空气、氮气、氦气、氩气、或它们的任意混合物。

9.如权利要求1所述的工艺，其中，所述气体射流通过经由喷嘴释放管道中的气流而生成。

10.如权利要求9所述的工艺，其中，所述气流的压强在2-10巴的范围。

11.如权利要求9所述的工艺，其中，输送气体射流是利用围绕所述接合部的1至6个喷嘴来进行的。

12.如权利要求11所述的工艺，其中，输送气体射流是通过绕静止的堆叠旋转喷嘴或者相对于静止的喷嘴旋转堆叠来进行的。

13.如权利要求1所述的工艺，其中，在步骤(3)之前、步骤(2)之后还包括减小所述两个相邻层之间的剥离强度的步骤。

14.如权利要求13所述的工艺，其中，减小剥离强度是利用活性能量射线照射、UV光照射、电子束照射、可见光照射、红外线照射、热处理、电场处理、磁场处理、电磁波处理、超声处理或者它们的任意组合来实现的。

15.如权利要求14所述的工艺，其中，所述剥离强度被减小到ASTMD6862认定的0.01至50.0g/cm的范围。

16.如权利要求1所述的工艺，其中，在输送气体射流至接合部之前，还包括机械和/或化学地打断或破坏接合部的外周的一部分的步骤。

17.如权利要求1所述的工艺，其中，在输送气体射流至接合部之前，还包括使用刀片来切割接合部的外周的一部分的步骤。

18.如权利要求1所述的工艺，其中，在步骤(3)之后，还包括分离彼此键合的两个层的步骤。

19.一种用于实施权利要求1的工艺的解键合装置，包括(i)能吸附所述键合堆叠的工件层的平台；(ii)能吸附所述键合堆叠的载片层的机构；以及(iii)用于输送气体射流至所述键合堆叠中的两个相邻层之间的接合部处的气体射流输送系统。

20.如权利要求19所述的装置，还包括能施加力将所述平台和所述机构彼此移开的分离器。