[发明专利]一种解键合装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种解键合装置及控制方法，该装置包括分别位于键合片上下两侧的上吸附单元和下吸附单元，与所述上吸附单元连接的调整单元以及与所述下吸附单元连接的运行控制单元。通过上吸附单元和下吸附单元分别对玻璃片和硅片进行吸附，接着通过运行控制单元分别以扭矩控制模式和速度控制模式带动下吸附单元水平移动，从而带动硅片与玻璃片分离，通过扭矩和速度控制模式，保证解键合的过程中片层运行稳定，避免出现速度过快，扭矩过大等问题造成片层因受力不均造成压伤、裂纹、碎片等不良现象，提高了产品良率。

技术领域

本发明涉及解键合技术领域，具体涉及一种解键合装置及控制方法。

背景技术

解键合设备是半导体工艺路线中的重要设备，解键合工艺是将由玻璃片、中间材料(如键合胶)、硅片晶圆组成的键合片经过一系列工艺处理(包括减薄、TSV加工和金属化等)后进行拆解的过程。常规的热滑移解键合技术需要克服的主要问题是防止热滑移过程中的裂片现象。由于半导体领域的晶圆通常是薄的，易碎的，尤其是在受到加热后热释放过程中应力作用下的变形等现象。解键合工艺中硅片平稳运行是避免晶圆裂片的重要影响因素，而键合片分离过程中的控制方法直接影响硅片分离过程中的受力情况，并决定硅片分离后的表面质量。

解键合力为上下片层与之间熔融胶层的剪切力，剪切力计算公式为其中：μ—胶层动力粘度系数；u—上下片层之间相对运动速度；y—上下片层之间胶层厚度；A—上下片层之间实际接触面积。

现有技术中提供了一种使衬底与通过连接层连接的衬底载体分离的装置，并涉及了一种分离的控制方法，该方法利用分离装置中安装的测力机构，用来测量衬底和衬底载体之间的剥离力，该剥离力用以调节衬底和衬底载体之间的移动速度。控制方案以恒定的剥离力实现剥离，由于平行移动的速度与衬底和衬底载体之间的有效接触面积呈反比，随着接触面积的减小，剥离速度将逐步增大。此外，该装置还考虑了衬底和衬底载体分离过程中粘附力逐渐减小的因素，在分离过程接近结束过程中附加的对于平行移动时考虑设置间隙结构进行垂直方向上的运动，由于键合片在热滑移过程中受热传递的影响，温度逐渐升高，解片初期，上下片层实际接触面积最大，而胶层尚未完全熔化，动力粘度系数较大，因而需要较大扭矩才能将片层分离，随着温度升高，逐步解开的片层实际接触面积减小，而胶层动力粘度系数也逐步减小，所需的实际分离扭矩也将逐渐减小，因此实际过程中恒定剥离力条件下，改变速度来控制分离过程存在单位面积受力不均匀、分离速度过快等风险，而热滑移过程中的平行移动过程中，设置间隙结构进行垂向运动的控制方式对于厚度很薄的键合片裂片风险较大，而衬底容纳体和衬底载体容纳体表面的加工精度、平行度及装配精度均很难达到要求。

发明内容

本发明提供了一种解键合装置及控制方法，以解决现有技术中存在的键合片裂片的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种解键合装置，包括分别位于键合片上下两侧的上吸附单元和下吸附单元，与所述上吸附单元连接的调整单元以及与所述下吸附单元连接的运行控制单元。

进一步的，所述上吸附单元由下至上包括依次连接的上吸盘、上加热器和上隔热板。

进一步的，所述上加热器和所述上隔热板之间设有若干上隔热块。

进一步的，所述调整单元位于所述上隔热板上方。

进一步的，所述调整单元包括均匀分布于所述上隔热板上方的若干垫块，所述垫块与所述上隔热板之间通过调节件连接。

进一步的，所述垫块设有6个，所述调节件为调节螺钉。

进一步的，所述下吸附单元由上至下包括依次连接的下吸盘、下加热器和下隔热板。

进一步的，所述下加热器和所述下隔热板之间设有若干下隔热块。

进一步的，所述运行控制单元设于所述下隔热板下方。