晶圆解键合清洗一体机的制作方法

本技术涉及晶圆制造，特别涉及晶圆解键合清洗一体机。

背景技术：

1、在晶圆的制造过程中，由于晶圆较薄，需要将晶圆临时键合在玻璃载具上，之后在晶圆表面进行沉积、刻蚀等工艺，以及在晶圆表面制造出各种微电路结构。晶圆完成加工后，需要将晶圆和玻璃载具进行解键合，以使晶圆和玻璃载具进行分离，才能进行后续对晶圆进行划片的工序。

2、现有技术中，在对晶圆和衬底进行解键合过程中，通常采用激光解键合的方式。具体由激光束聚焦在晶圆和衬底之间的键合层，并在键合层扫描，以加热键合层，使键合层处于熔融状态。解键合后，晶圆上会残留一些胶，需要放入清洗装置内将残留胶清洗掉。现有晶圆解键合和清洗时两个不同的设备进行，需要将晶圆在解键合机上解键合后，再送入清洗设备，工序麻烦，费时费力，且两台设备占地空间大。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供了一种晶圆解键合清洗一体机，将解键合工位和清洗工位放置在一起，省时省力，且大大减小设备占用的空间大小。

2、为此，本实用新型的技术方案是：晶圆解键合清洗一体机，包括移料机械手、激光解键合工位、载具分离工位和清洗工位；

3、移料机械手用于在激光解键合工位、清洗工位之间转移晶圆；

4、激光解键合工位包括一可移动的解键合平台和激光系统，激光系统位于解键合平台上方，激光系统向解键合平台发射激光束；

5、载具分离工位包括一夹取载具的第一夹具和载具收纳平台，第一夹具可在载具收纳平台和解键合平台之间来回移动；

6、清洗工位包括两个并排设置的清洗腔体。

7、优选地，还包括上料机械手、上下料工位和定位uv工位；上下料工位上设有上料盒和下料盒，上料机械手用于在上下料工位和定位uv工位之间转移晶圆；所述定位uv工位上设有定位平台，定位平台上方设有uv灯。

8、优选地，所述上料机械手和移料机械手均设有两个三轴旋转臂，上料机械手、移料机械手侧面设有驱使其移动的第一直线模组、第二直线模组，上料机械手和移料机械手下方均设有导轨。

9、优选地，所述解键合平台下方设有第三直线模组，第三直线模组驱使解键合平台在激光系统和第一夹具下方来回移动。

10、优选地，所述载具分离工位还包括水平设置的第四直线模组，第一夹具安装在第四直线模组上，在载具收纳平台和解键合平台上方来回移动；所述第一夹具还包括竖向设置的第五直线模组，第五直线模组上固定有安装架，吸盘固定在安装架下方，第五直线模组可驱使吸盘上下移动。

11、本实用新型工作时：

12、1)玻璃载具和晶圆一起被上料机械手从上料盒中取出，并放到定位uv工位的定位平台上，此时玻璃载具在上，晶圆在下；

13、2)移料机械手从定位平台上取下玻璃载具和晶圆，并将其放入激光解键合工位的解键合平台上，解键合平台上方的激光系统开始进行激光解键合；利用固定波长的激光光线来扫描解键合平台上的玻璃载具和晶圆，以加热键合层，使键合层处于熔融状态；

14、3)激光解键合之后，解键合平台移动到载具分离工位；

15、4)第一夹具通过吸盘将位于上方的玻璃载具移动至载具收纳平台，玻璃载具可重复使用，解键合后的玻璃载具可放回上料盒内，以供重复使用；

16、5)解键合平台带动晶圆回到激光解键合工位，移料机械手夹取晶圆，放入定位平台，被定位平台上方的uv灯照射，使得晶圆上残存的胶硬化，方便清洗；

17、6)移料机械手将uv灯照射后的晶圆送入清洗工位清洗，两个清洗腔体交替使用，节省时间；晶圆清洗可选用药液浸泡、高压清洗、二流体清洗、甩干，多种清洗方式组合使用，清洗地更好更快；

18、7)晶圆清洗结束后，移料机械手将洗好的晶圆从清洗工位上取出，放到定位平台上，上料机械手从定位平台上夹取晶圆，放入下料盒中，完成晶圆的解键合和清洗工作。

19、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

20、1、将激光解键合工序和清洗工序集合在同一个设备上，一次性完成晶圆解键合和晶圆清洗两道工序，省时省力；

21、2、上料机械手和移料机械手均有两个操作臂，可以同时进行上料、下料，同时在清洗腔体内取放晶圆，提高整体的工作效率；

22、3、激光解键合后，解键合平台立即移动到第一夹具下方，第一夹具利用吸盘夹持玻璃载具，快速与晶圆分离，避免胶重新粘连；

23、4、利用uv灯使得晶圆上的残胶硬化，更加方便清洗。

技术特征：

1.晶圆解键合清洗一体机，其特征在于：包括移料机械手、激光解键合工位、载具分离工位和清洗工位；

2.如权利要求1所述的晶圆解键合清洗一体机，其特征在于：还包括上料机械手、上下料工位和定位uv工位；上下料工位上设有上料盒和下料盒，上料机械手用于在上下料工位和定位uv工位之间转移晶圆；所述定位uv工位上设有定位平台，定位平台上方设有uv灯。

3.如权利要求2所述的晶圆解键合清洗一体机，其特征在于：所述上料机械手和移料机械手均设有两个三轴旋转臂，上料机械手、移料机械手侧面设有驱使其移动的第一直线模组、第二直线模组，上料机械手和移料机械手下方均设有导轨。

4.如权利要求1所述的晶圆解键合清洗一体机，其特征在于：所述解键合平台下方设有第三直线模组，第三直线模组驱使解键合平台在激光系统和第一夹具下方来回移动。

5.如权利要求1所述的晶圆解键合清洗一体机，其特征在于：所述载具分离工位还包括水平设置的第四直线模组，第一夹具安装在第四直线模组上，在载具收纳平台和解键合平台上方来回移动；所述第一夹具还包括竖向设置的第五直线模组，第五直线模组上固定有安装架，吸盘固定在安装架下方，第五直线模组可驱使吸盘上下移动。

技术总结
本技术公开了一种晶圆解键合清洗一体机，包括移料机械手、激光解键合工位、载具分离工位和清洗工位；移料机械手用于在激光解键合工位、清洗工位之间转移晶圆；激光解键合工位包括一可移动的解键合平台和激光系统，激光系统位于解键合平台上方，激光系统向解键合平台发射激光束；载具分离工位包括一夹取载具的第一夹具和载具收纳平台，第一夹具可在载具收纳平台和解键合平台之间来回移动；清洗工位包括两个并排设置的清洗腔体。本技术将激光解键合工序和清洗工序集合在同一个设备上，一次性完成晶圆解键合和晶圆清洗两道工序，省时省力。

技术研发人员：王孝军,范亚飞,陈志平,叶家焱
受保护的技术使用者：允哲半导体科技（浙江）有限公司
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/12