[發明專利]一種激光拆鍵合工藝方法及系統

在審

• 申請號: 201410170919.5
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103956327A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 姜峰;顧海洋
• 申請（專利權）人: 華進半導體封裝先導技術研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 任益

技術領域

本發明涉及微電子封裝技術領域內一種制造或處理半導體或固體器件或其部件的方法或設備，屬于晶圓處理的工藝和系統。

背景技術

隨著半導體技術的發展，電子器件越做越小，集成度越來越高，包含的功能越來越多，器件的整體性能越來越強，由此導致薄器件晶圓的生產，以及薄芯片的處理已經成為了量產超薄產品工業的趨勢，但因為其不穩定性，故在此基礎上引出了臨時鍵合和拆鍵合工藝。

臨時鍵合與拆鍵合具有如下優勢：首先，承載片晶圓為薄器件晶圓提供了機械上的支持保護，這樣就可以通過標準器件晶圓制造廠的設備來進行背面工藝。對于超薄器件晶圓，可以實現器件晶圓級的工藝處理。因此，通過臨時鍵合和拆鍵合技術，利用器件晶圓廠的每臺設備都能夠處理薄器件晶圓，而無需重新改裝設備，而且不需特殊的夾具或器件晶圓盒。

臨時鍵合技術解決了薄晶圓的拿持和工藝過程中的碎片問題，但是由于晶圓分離時的很多不穩定性因素，在晶圓分離時也存在著很大的碎片風險。目前晶圓分離的介質處理方式有激光處理、熱處理和Zonebond等方式，但是都存在一定的缺陷。激光處理受限于載片晶圓必須是玻璃，所以使用場合有限；熱處理因為加熱使臨時鍵合體產生一定的翹曲以及一定的熱預算考慮，而被很多廠商冷落；Zonebond技術是目前較受歡迎的，但是缺點是拆鍵合前的預浸泡很長，從而影響了產率而不能實現量產。

現有技術中，美國專利US8267,143B2中提到，用激光處理使介質粘性降低后，然后利用向上的機械力將輔助物和晶圓分離；美國專利US?2012/0234407A1中提到，在降低介質粘性后，利用輔助物和產品晶圓相對的旋轉以及向上的拉力，將輔助物和晶圓分離，但因為涉及激光，工藝的復雜性較大。公開號為CN103280423A，名稱為”一種激光拆鍵合工藝及系統”的專利文獻公開了一種能克服Zonebond技術需要的預浸泡前置工藝的激光拆鍵合工藝，具有操作簡便、實用性強的特點，但切割方式只限于尖端裝置或金剛線等傳統方式，存在使用壽命短，維護成本高的缺點。另外，對于器件晶圓表面殘留的鍵合膠的清洗，該文獻采用的是濕法溶解或等離子清除的辦法，但沒有給出進一步的實施細節，濕法溶解還存在耗時、工藝復雜的缺點。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于提供一種采用激光技術進行拆鍵合工藝的方法，利用激光裝置去除臨時鍵合體的邊緣膠層，大幅提高產出的效率。?

本發明提供的技術方案如下：

一種激光拆鍵合工藝方法，包括以下步驟：

1）采用臨時鍵合膠將器件晶圓與載片晶圓進行鍵合，形成臨時鍵合體；

2）對臨時鍵合體上的器件晶圓進行背面工藝；

3）通過厚度測量裝置測量得到臨時鍵合膠所在的高度位置；

4）根據臨時鍵合膠所在的高度位置將激光裝置移動至臨時鍵合膠的位置，使用激光裝置將臨時鍵合體中的邊緣區域膠層去除；

5）將載片晶圓從臨時鍵合體上移除；

6）清洗器件晶圓表面殘留的臨時鍵合膠。

作為上述工藝方法的改進，步驟4中還包括臨時鍵合膠的清洗步驟。?

進一步，上述清洗步驟是通過一個或者多個噴出氣體、噴出可以溶解鍵合膠清洗液或者等離子水的裝置來實現的。

又進一步，在進行步驟4的去膠和清洗工藝時，步驟1中所述的臨時鍵合體的晶圓取向可以不限于水平方向，而是可以選擇任意角度。

本發明還包括一種與上述的激光拆鍵合工藝方法相對應的系統，包括：

厚度測量裝置，用于測量得到臨時鍵合膠所在的高度位置；

激光裝置，用于去除臨時鍵合體中的邊緣區域膠層，該裝置包括激光頭、與所述激光器相連的輔助連接部和電氣連接；

夾持裝置，用于夾持臨時鍵和體；

控制裝置，用于控制激光裝置的三維移動；

移除裝置，用于將載片晶圓從臨時鍵合體上移除。

又進一步，所述邊緣清洗通過一個或者多個噴出氣體、噴出可以溶解鍵合膠清洗液或者等離子水的裝置來實現。

本發明通過引進激光技術于器件晶圓與載片晶圓的拆鍵合工藝，解決了現有臨時鍵合及拆鍵合工藝中的傳統化學浸泡方式存在的工藝時間長，維護成本高的缺點，有效克服了使用大量化學藥劑的缺點。。

附圖說明

圖1為與本發明的工藝方法相對應的激光拆鍵合工藝系統的示意圖。

圖中，1—機臺，2—夾持裝置，3—激光裝置，4—厚度測量裝置，5—臨時鍵合體，6—鍵合膠，7—控制裝置。

具體實施方式

下面將結合附圖和具體實施例對本發明進行進一步詳細說明。