[发明专利]剥离系统及剥离方法

说明书

本公开的实施例涉及一种用于剥离一对结合晶片的系统及方法。在一些实施例中，所述剥离系统包括：晶片卡盘，具有预设的最大横向尺寸且被配置成使贴合到晶片卡盘的顶表面的所述一对结合晶片旋转；一对圆形板分离刀片，包括第一分离刀片及第二分离刀片，所述第一分离刀片与所述第二分离刀片在直径方向上彼此相对地排列在所述一对结合晶片的边缘处，其中第一分离刀片及第二分离刀片插入在所述一对结合晶片中的第一晶片与第二晶片之间；以及至少两个拉头，被配置成向上拉动第二晶片以将第二晶片从第一晶片剥离。

技术领域

本发明的实施例是有关于一种剥离系统及剥离方法。

背景技术

为了制造集成电路(integrated circuits)，半导体晶片被用来形成集成电路。在制造工艺期间，通过以下来制作集成电路：对半导体晶片(例如，硅晶片)执行多个处理步骤(例如，刻蚀步骤、光刻步骤、沉积步骤等)；随后将半导体晶片切割成单独的集成电路。在一些应用中，将晶片结合在一起以形成晶片堆叠(wafer stack)。在其他应用中，为了实现更高的集成度、简化封装工艺、或者对电路或其他组件进行耦合，可在切割步骤之前将两个或更多个晶片结合在一起，这允许在减薄(thin down)之后在晶片的两侧上制作集成电路。此外，由于晶片级结合(wafer level bonding)显示出对“超越摩尔(More than Moore)”技术(其中通过结合不一定根据摩尔定律(Moore's Law)按比例缩放的功能来为器件提供附加值)的增大的希望，晶片剥离(wafer debonding)正成为将一个晶片从另一晶片分离的期望工艺。此外，在对结合晶片进行检验期间，可能发现结合具有缺陷且晶片可能需要从彼此剥离。如果晶片堆叠的结合是成功的，则可对晶片执行一些残留的工艺来完成制造工艺。

然而，使用传统的机械方法或化学方法难以将一些晶片堆叠分离。另外，晶片有时为相对地轻薄，使得它们不适合承受剥离工艺期间施加的力。这样一来，晶片在剥离工艺期间可能会失效。当前的单侧晶片剥离系统及方法使用在晶片旋转360度的同时在晶片的倾斜区处重复(例如，四次)进行插入及缩回的平刀片。然而，当前的晶片剥离系统及方法效率低且常常在平刀片插入点的相对侧处导致晶片破裂及大的边缘缺陷率。另一方面，双面剥离系统及方法在晶片边缘附近具有较低的缺陷风险，但是可能需要较大的拉力，这可能会导致晶片破裂。因此，当前的晶片剥离系统及方法并不完全令人满意。

在背景技术部分中公开的信息仅旨在为下面阐述的本发明的各种实施例提供背景，且因此背景部分可包括未必是现有技术信息(即，所属领域中的一般技术人员已知的信息)的信息。因此，在本背景技术部分中阐述当前命名的发明人的工作的范围内，所述工作以及在提出申请时可能不符合现有技术的说明的方面既不明确也不隐含地被认为是针对本公开的现有技术。

发明内容

本发明实施例提供一种用于剥离一对结合晶片的剥离系统，包括：晶片卡盘、一对圆形板分离刀片以及两个拉头。晶片卡盘具有预设的最大横向尺寸且被配置成使贴合到晶片卡盘的顶表面的一对结合晶片旋转。一对圆形板分离刀片包括第一分离刀片及第二分离刀片。第一分离刀片与第二分离刀片在直径方向上彼此相对地排列在一对结合晶片的边缘处。第一分离刀片及第二分离刀片插入在一对结合晶片中的第一晶片与第二晶片之间。两个拉头被配置成向上拉动第二晶片以将第二晶片从第一晶片剥离。

本发明实施例提供一种剥离系统，包括：晶片卡袍、多个圆形板分离刀片、挠曲晶片总成以及自动光学检验(AOI)系统。晶片卡盘具有预设的最大横向尺寸且被配置成使贴合到晶片卡盘的顶表面的一对结合晶片旋转。多个圆形板分离刀片彼此均等地间隔开且排列在一对结合晶片周围，并且被配置成在与旋转的一对结合晶片相反的方向上旋转。多个圆形板分离刀片以可旋转方式插入在一对结合晶片中的第一晶片与第二晶片之间。挠曲晶片总成包括至少两个拉头。至少两个拉头被配置成向上拉动第二晶片以将第一晶片从第二晶片剥离。自动光学检验(AOI)系统包括三维相机。三维相机被配置成对剥离过程进行监测。自动光学检验系统向致动器传送反馈信号。致动器控制多个圆形板分离刀片以及挠曲晶片总成的至少两个拉头。