[发明专利]一种晶圆整平装置及方法

说明书

本发明公开了一种晶圆整平装置，包括外壳、所述外壳内的加热装置、设置在所述外壳内的下压装置以及隔离垫，所述外壳的底部和所述下压装置之间能够容纳翘曲晶圆堆叠体，所述下压装置用于对所述翘曲晶圆堆叠体进行施压；所述翘曲晶圆堆叠体包括多个翘曲晶圆以及设置在任意相邻两个所述翘曲晶圆之间的所述隔离垫。本发明还公开了一种晶圆整平方法。本发明通过将隔离垫间隔放置在翘曲晶圆之间，可实现多片翘曲晶圆的同时整平，还能防止粘黏，大大提高翘曲晶圆的整平效率，降低企业的工业化成本。

技术领域

本发明属于半导体封装技术领域，具体涉及一种多晶圆整平装置及方法。

背景技术

现有的芯片封装技术中，通常需要在不同材质的载板或在带有集成电路的硅晶圆上制备与芯片内置焊盘连接的各种封装结构，从而完成尺寸较小的芯片集成电路输出引脚与封装尺寸较大的封装基板（或PCB板）之间的互联。然而，在封装结构的制备工艺中，需要用到CTE（Coefficient of thermal expansion,热膨胀系数）不同的各种封装材料，包括：底填胶、塑封填料，尤其在高密度扇出封装结构的RDL制备中，当采用Die-Last工艺时，需要先在载板上制备多层RDL层，再完成芯片的互联、底填和塑封工艺，而RDL制备通常采用CTE较大的聚酰亚胺负性光刻胶，以及电镀或化学镀制备铜导电层。其中，在芯片封装结构中，体积占比最大的硅材料的CTE为2.3ppm/℃，铜的CTE为17.5ppm/℃，聚酰亚胺负性光刻胶、底填胶、塑封料的CTE与材料的成分配比有关，但其CTE也均在6-90ppm/℃的范围内波动，由此可见，芯片所涉的封装材料和互连材料（即铜）的CTE均大于硅材料。因此，芯片的封装工艺中只要涉及到热处理，均会在芯片封装结构中产生翘曲及相应的CTE热失配应力，其中的翘曲不利于芯片后续封装工艺的进行，而CTE热失配应力会导致芯片封装结构的失效和/或可靠性问题。

然而现有技术中关于晶圆的翘曲改善工序及应力消除工序，通常采用对单个翘曲晶圆逐一进行整平处理，其整平效率较低，不利于降低工艺成本。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种晶圆整平装置及方法，可解决现有技术中翘曲晶圆整平效率低的问题。

一种晶圆整平装置，包括外壳、所述外壳内的加热装置、设置在所述外壳内的下压装置以及隔离垫，所述外壳的底部和所述下压装置之间能够容纳翘曲晶圆堆叠体，所述下压装置用于对所述翘曲晶圆堆叠体进行施压；所述翘曲晶圆堆叠体包括多个翘曲晶圆以及设置在任意相邻两个所述翘曲晶圆之间的所述隔离垫。

作为优选方案，所述翘曲晶圆堆叠体中的翘曲晶圆采用凸式翘曲晶圆或凹式翘曲晶圆的同向翘曲布置。

作为优选方案，所述翘曲晶圆堆叠体中的翘曲晶圆采用凸式翘曲晶圆和凹式翘曲晶圆的混合布置。

作为优选方案，所述隔离垫还设置在所述翘曲晶圆堆叠体最上端的翘曲晶圆的上表面一侧。

作为优选方案，所述隔离垫采用耐高温隔离纸。

作为优选方案，所述下压装置包括行程可调的下压机构以及设置在所述下压机构下侧的用于对所述翘曲晶圆堆叠体施压的压盘。

作为优选方案，所述下压机构包括螺旋杆、与所述螺旋杆通过螺纹连接的两个滑动块以及分别与所述两个滑动块铰接的两组连杆，所述两组连杆分别与固定在所述压盘上的两组凸耳铰接；所述两个滑动块的运动方向相反。

作为优选方案，还包括压力传感装置和设置在所述外壳侧壁上的压力显示屏，所述压力传感装置设置在所述外壳的底部，并将感应到的所述下压装置对所述翘曲晶圆堆叠体所施加的压力数值传递到所述压力显示屏上。

作为优选方案，所述压力传感装置上设有压力感应点组，所述压力感应点组包括：与所述翘曲晶圆中心区域相对应的位于压力传感装置中心区域的中心压力感应点组，以及与所述翘曲晶圆边缘区域相对应的分布于压力传感装置边缘区域的边缘压力感应点组。