本发明涉及半导体激光制造,特别是涉及一种激光解键合的工艺及其装置。
背景技术:
1、晶圆激光解键合就是将激光束聚焦在晶圆和载板晶圆之间的键合层,并在键合层扫描。激光照射到键合胶上会发生分解,使键合胶变成粉末,失去粘性。在扫描整个键合层之后,停止激光加热,采用具有吸盘的转移装置将晶圆和载板晶圆进行分离。但目前该工艺方法存在以下几个问题:
2、(1)在晶圆键合时,边缘溢胶现象难以避免,溢胶会粘住晶圆对的边缘侧面部分,使垂直于晶圆表面的激光解键合时,不能完全解粘侧面边缘部分,很可能造成分离破片的风险,良率无法保证;
3、(2)键合胶被激光照射后会变成尘粒,如不及时处理,灰尘会致密附着在载体和晶圆上的残胶上,影响分离后的晶圆的清洗。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对在晶圆键合时,边缘溢胶现象难以避免,溢胶会粘住晶圆对的边缘侧面部分,使垂直于晶圆表面的激光解键合时,不能完全解粘侧面边缘部分,很可能造成分离破片的风险,良率无法保证,且键合胶被激光照射后会变成尘粒,如不及时处理,灰尘会致密附着在载体和晶圆上的残胶上,影响分离后的晶圆的清洗的问题,提供一种激光解键合的工艺。
2、本发明提供的一种激光解键合的工艺,包括以下步骤:
3、将键合晶圆进行固定;
4、使键合晶圆旋转,并用垂直于键合晶圆侧面的除胶激光束在所述键合晶圆的边缘侧面进行扫描,去除所述键合晶圆的边缘溢胶;
5、用解键合激光束对键合晶圆的表面进行扫描,解除键合晶圆中的键合;
6、对键合晶圆侧面的结合部进行吹气,将灰尘吹掉并辅助键合晶圆分离。
7、在其中一个实施例中,所述除胶激光束和解键合激光束的波长均是键合胶对其有最强的吸收率。
8、在其中一个实施例中,所述除胶激光束的焦点在键合晶圆侧面,所述除胶激光束焦点处光斑的能量密度大于键合胶的分解阈值,所述除胶激光束光斑的中心在键合晶圆侧面的结合部,所述除胶激光束聚焦激光光斑的大小大于键合晶圆的厚度。
9、在其中一个实施例中,所述解键合激光束的焦点在键合胶层的中间,且所述解键合激光束的焦深大于胶层厚度的二分之一。
10、在其中一个实施例中,所述解键合激光束的扫描范围大于键合晶圆的面积,所述解键合激光束的焦点处的光斑在扫描范围内保持均匀一致,所述解键合激光束的焦点处的光斑的焦距在键合胶层的下表面。
11、本发明还提供了一种激光解键合的装置,包括:
12、工作台,具有第一支撑件和第二支撑件;
13、旋转载台组件,安装在所述工作台上,且用于固定键合晶圆;
14、解键合激光装置,安装在所述第一支撑件上,且位于旋转载台组件的正上方;
15、除胶激光装置,安装在所述第二支撑件上,且具有激光光学模块,所述激光光学模块的光轴与键合晶圆的侧面垂直;
16、吹气装置,安装在所述第二支撑件上,且具有吹气管,所述吹气管出口端的轴线与激光光学模块的光轴同轴线。
17、在其中一个实施例中,所述旋转载台组件包括第一电机和吸附式载台,所述第一电机安装在工作台上,所述吸附式载台固定在第一电机的输出端。
18、在其中一个实施例中,所述吹气管出口端的轴线和激光光学模块的光轴均与键合晶圆的键合胶层横向轴线重合。
19、在其中一个实施例中,所述第二支撑件的表面开设有凹槽,所述凹槽内滑动连接有第三支撑件,所述第三支撑件的表面设置有第四支撑件,所述除胶激光装置和吹气装置均安装在第四支撑件上,所述第二支撑件的侧壁安装有第二电机,所述第二电机的输出端固定连接有第一齿轮,所述第三支撑件的表面固定连接有第一齿条,所述第一齿条与第一齿轮相互啮合。
20、在其中一个实施例中,所述第四支撑件的表面固定连接有转杆,所述转杆与第三支撑件转动连接,所述第三支撑件的表面安装有第三电机,所述第三电机的输出端固定连接有第二齿轮,所述转杆的外壁固定连接有第三齿轮,所述第三齿轮与第二齿轮相互啮合。
21、上述激光解键合工艺及装置,通过除胶、解键合、吹气辅助分离和除尘一体化的方法,在解键合的同时,进行除胶,并同步利用吹气辅助晶圆分离和除尘,整个工艺过程简单,耗时短,有利于提高晶圆的生产效率,降低碎片风险。
1.一种激光解键合工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的激光解键合的工艺,其特征在于,所述除胶激光束和解键合激光束的波长均是键合胶对其有最强的吸收率。
3.根据权利要求2所述的激光解键合的工艺,其特征在于,所述除胶激光束的焦点在键合晶圆侧面,所述除胶激光束焦点处光斑的能量密度大于键合胶的分解阈值,所述除胶激光束光斑的中心在键合晶圆侧面的结合部,所述除胶激光束聚焦激光光斑的大小大于键合晶圆的厚度。
4.根据权利要求2所述的激光解键合的工艺,其特征在于,所述解键合激光束的焦点在键合胶层的中间,且所述解键合激光束的焦深大于胶层厚度的二分之一。
5.根据权利要求1至4任一项所述的激光解键合的工艺,其特征在于,所述解键合激光束的扫描范围大于键合晶圆的面积,所述解键合激光束的焦点处的光斑在扫描范围内保持均匀一致,所述解键合激光束的焦点处的光斑的焦距在键合胶层的下表面。
6.一种激光解键合装置,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的激光解键合的装置,其特征在于,所述旋转载台组件包括第一电机和吸附式载台,所述第一电机安装在工作台上,所述吸附式载台固定在第一电机的输出端。
8.根据权利要求6所述的激光解键合的装置,其特征在于,所述吹气管出口端的轴线和激光光学模块的光轴均与键合晶圆的键合胶层横向轴线重合。
9.根据权利要求6至8任一项所述的激光解键合的装置,其特征在于,所述第二支撑件的表面开设有凹槽,所述凹槽内滑动连接有第三支撑件,所述第三支撑件的表面设置有第四支撑件,所述除胶激光装置和吹气装置均安装在第四支撑件上,所述第二支撑件的侧壁安装有第二电机,所述第二电机的输出端固定连接有第一齿轮,所述第三支撑件的表面固定连接有第一齿条,所述第一齿条与第一齿轮相互啮合。
10.根据权利要求9所述的激光解键合的装置,其特征在于,所述第四支撑件的表面固定连接有转杆,所述转杆与第三支撑件转动连接,所述第三支撑件的表面安装有第三电机,所述第三电机的输出端固定连接有第二齿轮,所述转杆的外壁固定连接有第三齿轮,所述第三齿轮与第二齿轮相互啮合。
