[发明专利]一种真空加热系统、晶片剥离装置及方法

说明书

本发明公开了一种真空加热系统、晶片剥离装置及方法，所述真空加热系统包括：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。本发明通过设置真空加热系统，能够在晶片被粘合的区域上对粘合层材料进行加热，使其融化，从而使得晶片剥离完全；同时通过真空加热系统的真空吸嘴可以对剥离后的晶片进行吸附，便于晶片的搬运，避免破损，提高晶片剥离的良率。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种真空加热系统、晶片剥离装置及方法。

背景技术

集成电路封装是半导体产业链中的核心环节之一，近年来，叠层芯片封装逐渐成为技术发展的主流。叠层芯片封装技术，简称3D封装，是指在不改变封装体尺寸的前提下，在同一个封装体内于垂直方向叠放两个以上芯片的封装技术，它起源于快闪存储器(NOR/NAND)及SDRAM的叠层封装。

随着对于大规模集成、高密度封装的需求日渐提高，堆叠中所用各层芯片的厚度不可避免的需要被减薄，目前较为先进的叠层封装的芯片厚度都在100um以下，对于一些应用，硅晶片/芯片被后侧研磨并抛光到50um甚至更薄。虽然单晶硅具有非常高的机械强度，但在降低厚度的过程中，硅晶片的脆性会增加，减薄后的硅晶片在后续的加工过程中十分容易弯折或断裂，这对于自动化设备提出了较大的挑战。

针对上述问题，在现有技术中，通过将被加工的晶片粘着固定在基板上，以增强晶片在加工过程中的机械强度，在晶片加工完成之后，再将晶片与基板剥离。其中的一种激光剥离技术中的晶片结合体的结构如图1所示，在晶片101的一个表面涂覆上粘合层102，在基板104的一个表面涂覆上释放层103，其中粘合层102为热塑性物质，可以使得晶片101与基板104粘合在一起，释放层103为可以吸收激光波长的物质，通过向释放层103照射一定波长的激光光束，使得释放层材料分解，从而将晶片101和基板104分离。

对于上述激光剥离的技术，在实际应用中，由于在将晶片101和基板104结合后还需进行若干晶片加工步骤，例如晶片厚度减薄加工，晶片背侧工艺如离子注入、退火、蚀刻、溅镀、蒸镀和/或金属化等，以及晶片后侧形成硅直通，直到在晶片的活动侧形成集成电路等，其中在蚀刻工艺过程中，由于需要采用强酸、强碱等化学物质，所采用的释放层材料会被部分腐蚀，如图2所示，释放层103靠近边缘的一部分区域被腐蚀，而由于粘合层102的存在，会使得这一区域的晶片101和基板104粘合在一起，会导致在后续进行激光剥离的过程中，这一区域由于没有释放层材料的存在，激光束对于这一部分区域无法产生作用，从而使得晶片101与基板104分离失败。所以，现有的激光剥离技术中存在着晶片与基板无法彻底分离的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种真空加热系统、晶片剥离装置及方法，从而克服现有技术中的晶片剥离方法存在晶片与基板无法彻底分离的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种晶片剥离装置，其中，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。

所述的真空加热系统，其中，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。