一种晶圆的解键合设备的制作方法

本申请涉及晶圆的解键合，尤其涉及一种晶圆的解键合设备。

背景技术：

1、随着半导体器件不断响应“更快、更便宜、更小”的需求，三维堆叠型3d集成先进封装将进入主流半导体制造，以解决摩尔定律物理扩展的局限性，同时提供更好的性能和功能。对于超薄晶圆封装来说，临时键合以及之后的解键合是重要的工序，晶圆被临时键合到承载片上后，再对其进行加工，以避免直接对较薄的晶圆加工导致其破裂损坏，完成加工后，再将晶圆与承载片解键合分离，如此能够有效提高晶圆产品加工的良品率。

2、但将晶圆与承载片解键合分离后，晶圆上往往留有残胶或其他粘剂，当前晶圆与承载片解键合分离直至输出干净的晶圆过程是通过机器配合人工完成的。具体是人工将键合的晶圆与承载片放入解键合机构，解键合机构将用于键合晶圆与承载片的粘剂失效，使晶圆与承载片的键合牢固性减弱或是使晶圆与承载片的键合作用消失；再通过人工将经过解键合机构的晶圆与承载片转移至分离机构，分离机构用于将晶圆与承载片分离开；再通过人工将与承载片分离开的晶圆转移至清洗机构，清洗机构用于将晶圆上残留的粘剂清洗掉；最后再通过人工将经过清洗的晶圆转移至对应位置存放。其中，虽然人工介入式更灵活，能够及时应对突发情况，但人工具有一定的不可控性，时常存在晶圆人工转移过程中因持不稳或用力较大而致使被折断或磕碰而损毁，而且人工配合多工序的加工节奏把握较差，人员中途离开等原因经常需停止机器加工，如此，人工介入导致工作效率、良品率均较低的问题。

3、因此，如何提升晶圆解键合工艺的工作效率和良品率，有待解决。

技术实现思路

1、本申请实施例是一种晶圆的解键合设备，利用转移机构将上料机构、解键合机构、分离机构、清洗机构以及下料机构整合自动化配合，从而提升晶圆解键合工艺的工作效率和良品率。

2、本申请实施例公开了一种晶圆的解键合设备，所述晶圆的解键合设备包括上料机构、解键合机构、分离机构、清洗机构、下料机构以及转移机构，所述上料机构用于存放待解键合的晶圆与承载片的键合体；所述解键合机构用于解晶圆与承载片的键合状态，所述解键合机构包括解键合组件和第一护罩，所述第一护罩罩设所述解键合组件；所述分离机构用于将解键合后的晶圆与承载片分离，所述分离机构包括分离组件和第二护罩，所述第二护罩罩设所述分离组件；所述清洗机构用于清洗与承载片分离后的晶圆表面，所述清洗机构包括清洗组件和第三护罩，所述第三护罩罩设所述清洗组件；所述下料机构用于存放清洗后的晶圆；所述转移机构上设有活动的机械手，该机械手用于抓放晶圆；其中，所述上料机构、所述解键合机构、所述分离机构、所述清洗机构以及所述下料机构分别固定设置，所述转移机构的机械手分别可出入于所述上料机构、所述解键合机构、所述分离机构、所述清洗机构以及所述下料机构设置。

3、可选的，所述转移机构包括驱动基座，所述驱动基座移动设置，所述机械手活动设置于所述驱动基座的驱动端。

4、可选的，所述机械手为多个。

5、可选的，所述转移机构还包括驱动模组，所述驱动模组与所述驱动基座驱动连接，所述解键合机构、所述分离机构以及所述清洗机构沿第一方向排列设置，所述驱动模组沿第一方向平行于所述解键合机构、所述分离机构以及所述清洗机构设置，所述上料机构和所述下料机构分别设置于所述解键合设备沿第一方向的端部。

6、可选的，所述驱动模组沿第一方向设置，所述解键合机构、所述分离机构以及所述清洗机构分别设置于所述驱动模组沿第一方向的两侧，所述上料机构和所述下料机构分别设置于所述解键合设备沿第一方向的端部，所述上料机构、所述解键合机构、所述分离机构、所述清洗机构以及所述下料机构沿顺时针或逆时针方向设置。

7、可选的，所述上料机构和所述下料机构设置于所述解键合设备对应所述转移机构沿第一方向的端部。

8、可选的，所述清洗组件包括水洗件、化学洗件以及高压洗件，所述水洗件与所述化学洗件间隔设置，所述第三护罩的罩护空间为相对负压设置。

9、可选的，所述第一护罩、所述第二护罩以及所述第三护罩上分别靠近所述转移机构侧设有开口和挡板，所述挡板可移动设置以遮挡或敞开对应所述开口，所述转移机构的机械手可出入于所述开口设置。

10、可选的，所述解键合设备还包括用于检测清洗后的晶圆以获知对应晶圆结构状态的检测机构，所述检测机构固定设置，所述转移机构的机械手可出入于所述检测机构设置。

11、可选的，所述解键合机构与所述分离机构沿第一方向排列设置于所述驱动模组沿第一方向的一侧，所述清洗机构与所述检测机构沿第一方向依次排列设置于所述驱动模组沿第一方向的另一侧，所述解键合机构与所述分离机构沿第一方向并列且两端对齐于所述清洗机构与所述检测机构设置。

12、本申请实施例采用了转移机构搭配上料机构、下料机构以将解键合机构、分离机构以及清洗机构整合构成完整的晶圆解键合自动化设备，进而克服了相关技术中公开的人工配合解键合机构、分离机构以及清洗机构而构建的晶圆解键合半自动化生产线存在工作效率较低的问题，同时也能够提升良品率；而利于第一护罩将解键合机构中的用于解晶圆键合的解键合组件罩设、利用第二护罩将分离机构中的用于解键合后的晶圆与承载片分离的分离组件罩设以及利用第三护罩将清洗机构中的用于清洗与承载片分离后的晶圆表面的清洗组件罩设，能够做到干湿分离以阻碍相互的干扰，从而提升良品率。达到了提升晶圆解键合工艺的工作效率和良品率的效果。

技术特征：

1.一种晶圆的解键合设备，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的解键合设备，其特征在于，所述转移机构包括驱动基座，所述驱动基座移动设置，所述机械手活动设置于所述驱动基座的驱动端。

3.如权利要求1所述的解键合设备，其特征在于，所述机械手为多个。

4.如权利要求2所述的解键合设备，其特征在于，所述转移机构还包括驱动模组，所述驱动模组与所述驱动基座驱动连接，所述解键合机构、所述分离机构以及所述清洗机构沿第一方向排列设置，所述驱动模组沿第一方向平行于所述解键合机构、所述分离机构以及所述清洗机构设置，所述上料机构和所述下料机构分别设置于所述解键合设备沿第一方向的端部。

5.如权利要求2所述的解键合设备，其特征在于，所述转移机构还包括驱动模组，所述驱动模组沿第一方向设置，所述解键合机构、所述分离机构以及所述清洗机构分别设置于所述驱动模组沿第一方向的两侧，所述上料机构和所述下料机构分别设置于所述解键合设备沿第一方向的端部，所述上料机构、所述解键合机构、所述分离机构、所述清洗机构以及所述下料机构沿顺时针或逆时针方向设置。

6.如权利要求4或5所述的解键合设备，其特征在于，所述上料机构和所述下料机构设置于所述解键合设备对应所述转移机构沿第一方向的端部。

7.如权利要求1所述的解键合设备，其特征在于，所述清洗组件包括水洗件、化学洗件以及高压洗件，所述水洗件与所述化学洗件间隔设置，所述第三护罩的罩护空间为相对负压设置。

8.如权利要求1所述的解键合设备，其特征在于，所述第一护罩、所述第二护罩以及所述第三护罩上分别靠近所述转移机构侧设有开口和挡板，所述挡板可移动设置以遮挡或敞开对应所述开口，所述转移机构的机械手可出入于所述开口设置。

9.如权利要求5所述的解键合设备，其特征在于，所述解键合设备还包括用于检测清洗后的晶圆以获知对应晶圆结构状态的检测机构，所述检测机构固定设置，所述转移机构的机械手可出入于所述检测机构设置。

10.如权利要求9所述的解键合设备，其特征在于，所述解键合机构与所述分离机构沿第一方向排列设置于所述驱动模组沿第一方向的一侧，所述清洗机构与所述检测机构沿第一方向依次排列设置于所述驱动模组沿第一方向的另一侧，所述解键合机构与所述分离机构沿第一方向并列且两端对齐于所述清洗机构与所述检测机构设置。

技术总结
本申请实施例公开了一种晶圆的解键合设备，晶圆的解键合设备包括上料机构、解键合机构、分离机构、清洗机构、下料机构以及转移机构，上料机构用于存放待解键合的晶圆与承载片的键合体；解键合机构用于解晶圆与承载片的键合状态，解键合机构包括解键合组件和第一护罩，第一护罩罩设解键合组件；分离机构用于将解键合后的晶圆与承载片分离，分离机构包括分离组件和第二护罩，第二护罩罩设分离组件；清洗机构用于清洗与承载片分离后的晶圆表面，清洗机构包括清洗组件和第三护罩，第三护罩罩设清洗组件；下料机构用于存放清洗后的晶圆；转移机构上设有活动的机械手，该机械手用于抓放晶圆；转移机构的机械手分别可出入于各机构设置。

技术研发人员：童灿钊,李迁,刘航,刘佳鑫,赵冬冬,李冠辰,巫礼杰,尹建刚,高云峰
受保护的技术使用者：深圳市大族半导体装备科技有限公司
技术研发日：20230322
技术公布日：2024/1/22