專利名稱：用于臨時(shí)晶片接合和剝離的改進(jìn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于臨時(shí)半導(dǎo)體晶片接合和剝離的改進(jìn)裝置，特別涉及工業(yè)范圍的臨時(shí)晶片接合裝置，其包括各種臨時(shí)晶片接合和剝離功能。
背景技術(shù)：
多個(gè)半導(dǎo)體晶片工序包括晶片薄化步驟。在一些應(yīng)用中，為用于集成電路(IC)設(shè)備的制造，晶片被薄化低至不足100微米的厚度。薄晶片具有所述制造的IC設(shè)備的散熱改進(jìn)和更好的電氣操作的優(yōu)勢(shì)。在一個(gè)例子中，GaAs晶片被薄化低至25微米以制造帶有散熱改進(jìn)的功率CMOS設(shè)備。薄化晶片也有助于設(shè)備電容的減少和其阻抗的增加，二者都導(dǎo)致制造設(shè)備整體尺寸的減小。在其他應(yīng)用中，通過(guò)晶片通孔薄化晶片被用于3D-集成接合和制造。薄化晶片通常由背面磨削和/或化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)執(zhí)行。CMP包含在有液體懸浮液時(shí)使晶片表面與堅(jiān)硬的和平坦的旋轉(zhuǎn)水平盤(pán)接觸。懸浮液通常包括研磨粉，諸如鉆石或碳化硅，伴隨化學(xué)蝕刻劑諸如氨水、氟化物、或它們組合等。所述研磨粉使基片薄化，而蝕刻劑在亞微米量級(jí)拋光基片表面。為達(dá)到目標(biāo)厚度，晶片維持與研磨料的接觸直到一定量的基片已經(jīng)被移去為止。對(duì)于厚度超過(guò)200微米的晶片，晶片通常由固定裝置利用真空夾具或機(jī)械附件的一些其他構(gòu)件而被保持在一個(gè)位置。然而，對(duì)于厚度小于200微米的晶片，尤其對(duì)于小于 100微米的晶片，在薄化中機(jī)械地保持晶片和維持晶片的平面性以及完整性的控制越來(lái)越難。在這些情況下，對(duì)于晶片而言在CMP中產(chǎn)生微裂和碎裂實(shí)際上是很普遍的。在薄化中晶片機(jī)械保持的一種替代方式包括將設(shè)備晶片(即，被加工成設(shè)備的晶片)的第一表面附著在載體晶片上并薄化至暴露對(duì)置設(shè)備晶片表面以下。載體晶片與設(shè)備晶片之間的接合是臨時(shí)性的并且一旦薄化和任何其他工序步驟完成將被移去。已經(jīng)提出的一些臨時(shí)接合技術(shù)包括在加工后被化學(xué)溶解的粘膠合成物的使用或在加工后加熱分解或通過(guò)輻射分解的粘膠帶或粘膠層的使用。這些技術(shù)的大多數(shù)都是設(shè)備晶片和載體晶片需要專門定制的設(shè)備。需要提供一種裝置，其中不止上述臨時(shí)接合技術(shù)的一種技術(shù)能夠被應(yīng)用于加工不同類型的設(shè)備晶片/載體晶片組合。

發(fā)明內(nèi)容
總體來(lái)說(shuō)，一方面，本發(fā)明特征在于一種用于電子晶片結(jié)構(gòu)的臨時(shí)接合和剝離的改進(jìn)裝置，其包括臨時(shí)連接器模組群和剝離器模組群。臨時(shí)連接器模組群被構(gòu)造為執(zhí)行電子晶片接合工序，該工序包括至少粘膠層接合、粘膠層與釋放層接合的組合或紫外光可固化粘膠層與激光吸收釋放層接合的組合的一種。剝離模組群被構(gòu)造為執(zhí)行剝離工序以用于剝離經(jīng)由被臨時(shí)連接器模組執(zhí)行的電子晶片接合工序而接合的電子晶片，該剝離工序包括至少熱滑動(dòng)剝離器、機(jī)械剝離器或輻射剝離器中的一種?？傮w來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明特征在于一種用于電子晶片結(jié)構(gòu)的臨時(shí)接合和剝離的改進(jìn)裝置，其包括臨時(shí)連接器模組群和剝離器模組群。臨時(shí)連接器模組群包括第一連接器模組和第二連接器模組，第一連接器模組包括用于經(jīng)粘膠層在兩個(gè)晶片表面之間形成的臨時(shí)接合的設(shè)備，和第二連接器模組包括用于經(jīng)粘膠層與釋放層的組合在兩個(gè)晶片表面之間形成的臨時(shí)接合的設(shè)備。剝離模組群包括熱滑動(dòng)剝離器模組和機(jī)械剝離器。熱滑動(dòng)剝離器模組包括用于剝離兩個(gè)經(jīng)由粘膠層臨時(shí)接合晶片的設(shè)備。熱滑動(dòng)剝離器設(shè)備包括用于加熱兩個(gè)接合晶片的構(gòu)件和用于在加熱時(shí)相對(duì)于其他晶片滑動(dòng)一個(gè)晶片的構(gòu)件。機(jī)械剝離模組包括用于剝離兩個(gè)經(jīng)由粘膠層與釋放層組合的臨時(shí)接合晶片的設(shè)備。機(jī)械剝離模組設(shè)備包括用于加熱兩個(gè)接合晶片的構(gòu)件和用于在加熱時(shí)機(jī)械推動(dòng)一個(gè)晶片脫離其他晶片的構(gòu)件。本發(fā)明的這方面的實(shí)現(xiàn)可以包括一個(gè)或多個(gè)下述特征。臨時(shí)連接器模組群進(jìn)一步包括第三連接器模組，其包括用于經(jīng)由紫外光可固化粘膠層與激光吸收釋放層的組合在兩個(gè)晶片表面之間形成臨時(shí)接合的設(shè)備。剝離器模組群進(jìn)一步包括輻射剝離模組，其包括用于剝離兩個(gè)經(jīng)由紫外光可固化粘膠層與激光吸收釋放層的組合臨時(shí)接合的晶片的設(shè)備。輻射剝離器設(shè)備包括用于施加激光輻射到兩個(gè)接合晶片的構(gòu)件和用于從其他晶片機(jī)械地分離一個(gè)晶片的構(gòu)件。臨時(shí)連接器模組和剝離器模組是豎直疊放的。第一連接器模組設(shè)備包括用于施加粘膠層到載體晶片表面上的構(gòu)件、用于烘烤的構(gòu)件和用于冷卻施加的粘膠層的構(gòu)件、用于施加保護(hù)層到設(shè)備晶片表面上的構(gòu)件、用于烘烤的構(gòu)件和用于冷卻施加的保護(hù)層的構(gòu)件、用于載體晶片與設(shè)備晶片的定向并使載體晶片與設(shè)備晶片對(duì)準(zhǔn)以使粘膠層置于保護(hù)層對(duì)面的構(gòu)件、用于使對(duì)準(zhǔn)的載體晶片與設(shè)備晶片接觸從而形成疊放晶片對(duì)的構(gòu)件、 用于將力施加到疊放晶片對(duì)上的構(gòu)件和用于在施加力時(shí)加熱疊放晶片對(duì)的構(gòu)件，從而形成接合的晶片對(duì)。第二連接器模組設(shè)備包括用于形成釋放層到設(shè)備晶片的表面上的構(gòu)件和用于施加第一粘膠層到形成的釋放層上的構(gòu)件、用于施加第二粘膠層到載體晶片的表面上的構(gòu)件、用于載體晶片與設(shè)備晶片的定向并使載體晶片與設(shè)備晶片對(duì)準(zhǔn)以使第二粘膠層置于第一粘膠層對(duì)面的構(gòu)件、用于使對(duì)準(zhǔn)的載體晶片與設(shè)備晶片接觸從而形成疊放晶片對(duì)的構(gòu)件、用于施加力到疊放晶片對(duì)上的構(gòu)件和用于在施加力時(shí)加熱疊放晶片對(duì)的構(gòu)件，從而形成接合的晶片對(duì)。第三連接器模組設(shè)備包括用于施加紫外光可固化粘膠層到設(shè)備晶片表面上的構(gòu)件、施加激光吸收釋放層到載體晶片表面上的構(gòu)件、用于載體晶片與設(shè)備晶片定向并使載體晶片與設(shè)備晶片對(duì)準(zhǔn)以使得激光吸收釋放層置于紫外光可固化粘膠層對(duì)面的構(gòu)件、用于使對(duì)準(zhǔn)的載體晶片與設(shè)備晶片接觸從而形成疊放晶片對(duì)的構(gòu)件、用于施加力到疊放晶片對(duì)上的構(gòu)件和用于在施加力時(shí)施加紫外線到疊放晶片對(duì)的構(gòu)件，從而形成接合的晶片對(duì)。任意連接器模組包括上方塊組件、安置在上方塊組件下方和對(duì)面的下方塊組件以及設(shè)置在上方塊組件與下方塊組件之間且包圍并密封上方塊組件與下方組件之間空間的伸縮簾。所述密封空間限定包括連接器模組設(shè)備的臨時(shí)接合腔。連接器模組還包括用于抽空臨時(shí)接合腔的構(gòu)件和用于提供氣體進(jìn)入臨時(shí)接合腔的構(gòu)件。連接器模組進(jìn)一步包括兩個(gè)或更多Z-導(dǎo)柱。上方塊組件和下方塊組件可移動(dòng)地連接到Z-導(dǎo)柱。下方塊組件包括具有頂部和底部表面的加熱器板并且加熱器板頂部表面被構(gòu)造為支撐和加熱第一晶片。下方塊組件還包括具有頂部和底部表面的絕緣層并且絕緣層頂部表面與加熱器板底部表面接觸。下方塊組件還包括具有頂部和底部表面的冷卻支撐凸緣并且冷卻支撐凸緣的頂部表面與絕緣層的底部表面接觸。下方塊組件還包括安置在冷卻支撐凸緣下方的傳送引腳臺(tái)并且該傳送引腳臺(tái)支撐三個(gè)或更多傳送引腳穿過(guò)冷卻支撐凸緣、絕緣層和加熱器板，并被構(gòu)造為升高和降低第一晶片。下方塊組件還包括Z軸方塊(block)驅(qū)動(dòng)器，其包括用于亞微米定位控制的精密Z驅(qū)動(dòng)器和線性編碼反饋且Z軸方塊驅(qū)動(dòng)器被構(gòu)造為在Z方向上上下移動(dòng)下方塊組件。加熱器板包括兩個(gè)獨(dú)立控制的同心加熱區(qū)，其被構(gòu)造為分別加熱具有200或300毫米直徑的晶片。加熱器板進(jìn)一步包括兩個(gè)獨(dú)立控制的同心真空區(qū)，其被構(gòu)造為分別保持具有200或300毫米直徑的晶片到加熱器板的頂部表面上。上方塊組件包括上方陶瓷夾、靜態(tài)腔壁、第一和第二同心膜層和三個(gè)或更多可調(diào)校平鉗/驅(qū)動(dòng)組件，上方陶瓷夾被構(gòu)造為保持第二晶片，伸縮簾緊靠靜態(tài)腔壁用密封元件形成密封，第一和第二同心膜層分別具有200 和300毫米的直徑且被夾在上方夾具和頂部外殼壁之間，可調(diào)校平鉗/驅(qū)動(dòng)組件被構(gòu)造為校平和夾持上方陶瓷夾抵住頂部外殼壁。第一和第二膜層形成分離的被設(shè)計(jì)成分別保持具有200和300毫米的晶片的第一和第二真空區(qū)。上方陶瓷夾包括高度平坦、薄、半兼容的陶瓷板。所述膜層包括彈性體材料或金屬波紋管。所述鉗/驅(qū)動(dòng)組件進(jìn)一步包括楔形誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其不發(fā)生轉(zhuǎn)換地圍繞與被保持的第二晶片的中心對(duì)應(yīng)的中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)和/或傾斜上方陶瓷夾。該裝置可以進(jìn)一步包括機(jī)械同心設(shè)備，其被構(gòu)造為預(yù)對(duì)準(zhǔn)、加載和卸載任意連接器模組中的第一和第二晶片。所述機(jī)械同心設(shè)備包括兩個(gè)預(yù)對(duì)準(zhǔn)臂和一固定卡爪。每個(gè)預(yù)對(duì)準(zhǔn)臂包括在其第一端的機(jī)械卡爪，該機(jī)械卡爪包括與第一和第二晶片的曲面邊緣吻合的錐形面。所述固定卡爪具有與第一和第二晶片的曲面邊緣吻合的錐形面。
總體來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明特征在于一種用于臨時(shí)接合兩個(gè)晶片表面的方法，并包括如下步驟。首先，提供包括第一和第二晶片表面彼此對(duì)面放置的第一晶片。接下來(lái)，提供包括第一和第二晶片表面彼此對(duì)面放置的第二晶片。接下來(lái)，施加粘膠層在第二晶片的第一表面上。接下來(lái)，提供連接器模組，其包括上方塊組件；下方塊組件被設(shè)置在上方塊組件的下方和對(duì)面；伸縮簾被設(shè)置在上方塊組件與下方塊組件之間并包圍和密封上方塊組件與下方塊組件之間的空間，其中被密封的空間限定了臨時(shí)接合腔；用于抽空臨時(shí)接合腔的構(gòu)件；用于提供氣體進(jìn)入臨時(shí)接合腔的構(gòu)件。接下來(lái)，將第一晶片插入連接器模組并用上方塊組件保持第一晶片以使得其第一表面朝下。接下來(lái)，將第二晶片插入連接器模組并將第二晶片放置在下方塊組件上以使粘膠層置于第一晶片的第一表面的對(duì)面。接下來(lái)，同心和對(duì)準(zhǔn)第一和第二晶片以使第一晶片的第一表面與第二晶片的粘膠層相對(duì)和平行。接下來(lái)， 向上移動(dòng)下方塊組件以在粘膠層與第一晶片的第一表面之間形成閉合加工間隙。接下來(lái)， 關(guān)閉伸縮簾從而形成包圍第一和第二晶片的臨時(shí)接合腔。接下來(lái)，將臨時(shí)接合腔抽空為初始深度真空而第一晶片經(jīng)由機(jī)械卡爪保持。一旦達(dá)到初始深度真空，提供氣體進(jìn)入臨時(shí)接合腔以稍微提高初始深度真空上方的臨時(shí)接合腔壓力，從而產(chǎn)生保持第一晶片與上方塊組件接觸的壓差。接下來(lái)，向上移動(dòng)下方塊組件以使粘膠層與第一晶片的第一表面接觸。接下來(lái)，在加熱第一和第二晶片至粘膠層的熔點(diǎn)以上的加工溫度時(shí)，經(jīng)由上方塊組件來(lái)施加力至第一和第二晶片從而形成臨時(shí)接合的晶片對(duì)。接下來(lái)，冷卻接合的晶片對(duì)并從連接模
14組卸載它。本發(fā)明的這個(gè)方面的實(shí)施可以包括一個(gè)或多個(gè)下述特征。上方塊組件包括半兼容夾具，經(jīng)由半兼容夾具施加的力垂直于第一和第二晶片的接合面。上方塊組件包括非兼容夾具和該方法進(jìn)一步包括經(jīng)由下方塊組件的向上移動(dòng)控制接合的晶片對(duì)的粘膠層的最終厚度。總體來(lái)說(shuō)，一方面，本發(fā)明特征在于用于經(jīng)由粘膠層剝離兩個(gè)臨時(shí)接合的晶片的剝離器裝置，其包括頂部夾具組件、底部夾具組件、支撐頂部夾具組件的靜態(tài)龍門(static gantry)、支持底部夾具組件的X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器、和X軸驅(qū)動(dòng)控制器。頂部夾具組件包括加熱器和晶片保持器。從加載區(qū)到頂部夾具組件下的加工區(qū)和從加工區(qū)返回到加載區(qū)，X 軸驅(qū)動(dòng)控制器水平地驅(qū)動(dòng)底部夾具組件。晶片對(duì)包括經(jīng)由粘膠層接合到設(shè)備晶片的載體晶片，在加載區(qū)被放置在底部夾具組件上定向以使設(shè)備晶片的未被接合的表面與底部組件接觸并被X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器輸送到頂部夾具組件下的加工區(qū)，并且載體晶片的未被接合的表面被放置與頂部夾具組件接觸。當(dāng)熱經(jīng)由加熱器施加到載體晶片時(shí)和當(dāng)載體晶片經(jīng)由晶片保持器被頂部夾具組件保持時(shí)，X軸驅(qū)動(dòng)控制器初始化X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器沿著X軸水平運(yùn)動(dòng)，從而使得設(shè)備晶片從載體晶片分離和滑開(kāi)。本發(fā)明的這個(gè)方面的實(shí)施可以包括一個(gè)或多個(gè)下述特征。所述剝離器進(jìn)一步包括被設(shè)計(jì)成升高和降低放置在底部夾具組件上的晶片的提升引腳組件。剝離器進(jìn)一步包括支撐X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器和靜態(tài)龍門的基板。所述基板包括蜂窩結(jié)構(gòu)和振動(dòng)隔離支柱或花崗巖板。底部夾具組件包括包含低熱質(zhì)陶瓷材料的底部夾具，該底部夾具被設(shè)計(jì)為沿X軸在X 軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器上水平滑動(dòng)和繞著Z軸扭轉(zhuǎn)。X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器包括空氣軸承滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器。剝離器進(jìn)一步包括引導(dǎo)χ軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器在沿χ軸水平移動(dòng)的兩個(gè)平行橫向的滑動(dòng)架導(dǎo)軌。頂部夾具組件進(jìn)一步包括被螺栓連接到靜態(tài)龍門的頂部支撐夾具、與頂部支撐夾具的底部表面接觸的加熱器支撐板，且加熱器與加熱器支撐板的底部表面接觸，與加熱器接觸的頂部晶片板、用于在Z方向上移動(dòng)頂部晶片板和用于放置頂部晶片板與載體晶片的未被接合的表面接觸的Z軸驅(qū)動(dòng)器以及用于校平頂部晶片板和用于提供頂部晶片板的楔形誤差補(bǔ)償?shù)陌逍Ｆ较到y(tǒng)。所述晶片保持器可以真空拉動(dòng)(vacuum pulling)載體晶片。所述板校平系統(tǒng)包括將加熱器連接到頂部支撐夾具的三個(gè)引導(dǎo)桿和三個(gè)氣動(dòng)分裂鉗。所述加熱器包括兩個(gè)獨(dú)立控制的同心加熱區(qū)，其被構(gòu)造為分別加熱具有200或300毫米直徑的晶片。總體來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明特征在于一種用于經(jīng)由粘膠層剝離兩個(gè)臨時(shí)接合晶片的方法，包括如下步驟。首先，提供連接器，其包括頂部夾具組件、底部夾具組件、支撐頂部夾具組件的靜態(tài)龍門、支撐底部夾具組件的χ軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器和χ軸驅(qū)動(dòng)控制器，該X軸驅(qū)動(dòng)控制器被構(gòu)造為水平地驅(qū)動(dòng)X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器和底部夾具組件從加載區(qū)到頂部夾具組件下的加工區(qū)以及從加工區(qū)返回加載區(qū)。接下來(lái)，把包括經(jīng)由粘膠層接合到設(shè)備晶片的載體晶片的晶片對(duì)加載到加載區(qū)的底部夾具組件上，晶片對(duì)被定向以使得設(shè)備晶片的未被接合的表面與底部組件接觸。接下來(lái)，驅(qū)動(dòng)χ軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器和底部夾具組件到頂部夾具組件下的加工區(qū)。接下來(lái)，放置載體晶片的未被接合的表面與頂部夾具組件接觸并由頂部夾具組件保持載體晶片。接下來(lái)，用包括在頂部夾具組件內(nèi)的加熱器加熱載體晶片。最后， 當(dāng)熱量被施加到載體晶片時(shí)并且當(dāng)載體晶片被頂部夾具組件保持時(shí)，X軸驅(qū)動(dòng)控制器初始
15化X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器沿著X軸水平移動(dòng)，從而使得設(shè)備晶片從載體晶片分離并滑開(kāi)?？傮w來(lái)說(shuō)，一方面，本發(fā)明特征在于用于經(jīng)由與釋放層結(jié)合在一起的粘膠層剝離兩個(gè)臨時(shí)接合晶片的剝離器裝置，其包括夾具組件、撓性板組件和接觸滾輪。所述夾具組件包括夾具和被構(gòu)造為保持晶片與夾具的頂部表面接觸的第一晶片保持器。所述撓性板組件包括撓性板和被構(gòu)造為保持晶片與撓性板的第一表面接觸的第二晶片保持器。所述撓性板包括連接到鉸鏈的第一邊緣和直徑對(duì)置于第一邊緣的第二邊緣并且撓性板的第一邊緣被設(shè)置鄰接于夾具的第一邊緣，而且撓性板被構(gòu)造為繞著鉸鏈擺動(dòng)并被布置在夾具的頂部表面之上。接觸滾輪被設(shè)置鄰接于夾具的第二邊緣，夾具的第二邊緣是直徑對(duì)置于其第一邊緣。剝離驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)被構(gòu)造用于移動(dòng)垂直于夾具頂部表面的平面的接觸滾輪。操作中，晶片對(duì)，包括經(jīng)由粘膠層和釋放層疊放在設(shè)備晶片上和被接合到設(shè)備晶片的載體晶片，被放置在夾具上以使設(shè)備晶片的未被接合的表面與夾具頂部表面接觸。接下來(lái)，撓性板圍繞鉸鏈擺動(dòng)且被放置在底部夾具上方以使其第一表面與載體晶片的未被接合的表面接觸。接下來(lái)，當(dāng)分別經(jīng)由第二和第一晶片保持器，載體晶片被撓性板保持并且設(shè)備晶片被夾具保持時(shí)，接觸滾輪被向上驅(qū)動(dòng)直到它接觸和推動(dòng)撓性板的第二邊緣向上。接觸滾輪推動(dòng) (flexes)撓性板的第二邊緣并引起沿著釋放層晶片對(duì)的分層。本發(fā)明的這方面的實(shí)施可以包括一個(gè)或多個(gè)下述特征。所述剝離器可以進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)鉸鏈的鉸鏈馬達(dá)。第一和第二保持器分別包括穿過(guò)夾具和撓性板的真空。所述晶片對(duì)進(jìn)一步包括帶框，通過(guò)保持經(jīng)由穿越夾具的真空的帶框，設(shè)備晶片被夾具保持住。剝離器進(jìn)一步包括支撐夾具組件、撓性板組件和鉸鏈的支撐板。剝離器進(jìn)一步包括支撐支撐板、接觸滾輪、鉸鏈馬達(dá)和剝離驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)的基板。撓性板組件進(jìn)一步包括被設(shè)計(jì)成升高和降低置于撓性板的第一表面上晶片的提升引腳組件。撓性板進(jìn)一步包括兩個(gè)獨(dú)立控制的被構(gòu)造為分別保持具有200或300毫米直徑晶片的同心真空區(qū)。該真空區(qū)經(jīng)由0形盤(pán)或吸盤(pán)的一種被密封。夾具包括由多孔陶瓷材料制成的真空夾具。剝離器進(jìn)一步包括被構(gòu)造為阻止撓性板意外回?cái)[的無(wú)齒隙齒輪驅(qū)動(dòng)器?？傮w來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明特征在于一種用于經(jīng)由與釋放層結(jié)合的粘膠層剝離兩個(gè)臨時(shí)接合晶片的方法。該方法包括如下步驟。首先，提供一種包括夾具組件、撓性板組件和接觸滾輪的剝離裝置。所述夾具組件包括夾具和被構(gòu)造為保持晶片與夾具的頂部表面接觸的第一晶片保持器。所述撓性板組件包括撓性板和被構(gòu)造為保持晶片與撓性板的第一表面接觸的第二晶片保持器。所述撓性板包括連接到鉸鏈的第一邊緣和直徑上對(duì)置于第一邊緣的第二邊緣，并且撓性板的第一邊緣設(shè)置為鄰近于夾具的第一邊緣而且撓性板被構(gòu)造為圍繞鉸鏈擺動(dòng)并被放置在夾具的頂部表面上方。接觸滾輪被設(shè)置為鄰接于夾具的第二邊緣，夾具的第二邊緣是直徑上對(duì)置于其第一邊緣的。接下來(lái)，提供包括疊放在設(shè)備晶片上并經(jīng)由粘膠層和釋放層被接合到設(shè)備晶片的載體晶片的晶片對(duì)。接下來(lái)，放置晶片對(duì)到夾具上以使設(shè)備晶片的未被接合的表面與夾具頂部表面接觸。接下來(lái)，圍繞鉸鏈擺動(dòng)撓性板并將撓性板放置在底部夾具上方以使其第一表面與載體晶片的未被接合的表面接觸。接下來(lái)，當(dāng)分別經(jīng)由第二和第一晶片保持器，載體晶片被撓性板保持并且設(shè)備晶片被夾具保持時(shí)，向上驅(qū)動(dòng)接觸滾輪直到其接觸和推動(dòng)撓性板的第二邊緣向上。最后，接觸滾輪推動(dòng) (flexes)撓性板的第二邊緣并引起沿著釋放層晶片對(duì)的分層。總體來(lái)說(shuō)，一方面，本發(fā)明特征在于用于同心圓形晶片的設(shè)備，其包括用于支撐圓形晶片位于其頂部表面的中心的支撐夾具、第一和第二旋轉(zhuǎn)可動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂和第三線性移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂。所述第一和第二旋轉(zhuǎn)可動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)并分別包括第一和第二機(jī)械卡爪。該第一和第二機(jī)械卡爪包括與圓形晶片的曲面邊緣吻合的錐形曲面邊緣表面。所述第三線性移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂包括與圓形晶片的曲面邊緣吻合的錐形曲面內(nèi)表面。第一、第二和第三對(duì)準(zhǔn)臂彼此以120度的夾角圍繞支撐夾具設(shè)置。在操作中，被放置在支撐夾具上的圓形晶片通過(guò)向支撐夾具的中心旋轉(zhuǎn)第一和第二對(duì)準(zhǔn)臂被同心和對(duì)準(zhǔn)以使第一和第二機(jī)械卡爪的錐形曲面邊緣表面分別在第一和第二周邊區(qū)域與圓形晶片的外圓周接觸，和通過(guò)向支撐夾具的中心線性移動(dòng)第三對(duì)準(zhǔn)臂以使其錐形曲面內(nèi)表面與圓形晶片的外圓周在第三周邊區(qū)域接觸。第一、第二和第三周邊區(qū)域彼此以120度的夾角相互分離。 機(jī)械卡爪可以具有與具有200毫米直徑的圓形晶片的曲面邊緣吻合的第一錐形曲面邊緣表面和與具有300毫米直徑的圓形晶片的曲面邊緣吻合的第二錐形曲面邊緣表面?？傮w來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明特征在于用于同心圓形晶片的設(shè)備，其包括用于支撐圓形晶片被同心在其頂部表面上的支撐夾具以及第一、第二和第三旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂。第一、第二和第三旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)并分別包括第一、第二和第三機(jī)械卡爪，第一機(jī)械卡爪包括與圓形晶片的曲面邊緣吻合的錐形曲面邊緣表面。第一、第二和第三對(duì)準(zhǔn)臂彼此以120度的夾角圍繞支撐夾具設(shè)置。放置在支撐夾具上的圓形晶片通過(guò)向支撐夾具的中心旋轉(zhuǎn)第一、第二和第三對(duì)準(zhǔn)臂被同心和對(duì)準(zhǔn)以使第一、 第二和第三機(jī)械卡爪的錐形曲面邊緣表面分別在第一、第二和第三周邊區(qū)域與圓形晶片的外周緣接觸。第一、第二和第三周邊區(qū)域彼此以120度的夾角相互分離。機(jī)械卡爪可以具有與具有200毫米直徑的圓形晶片的曲面邊緣吻合的第一錐形曲面邊緣表面和與具有300 毫米直徑的圓形晶片的曲面邊緣吻合的第二錐形曲面邊緣表面?？傮w來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明特征在于用于同心圓形晶片的設(shè)備，其包括用于支撐圓形晶片被同心在其頂部表面上的支撐夾具、左、右和中間同心鏈接桿和同步左、右和中間同心鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)的凸輪盤(pán)。左同心鏈接桿包括在第一端的第一旋轉(zhuǎn)臂，并且左同心鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為第一旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第一旋轉(zhuǎn)臂圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸是可旋轉(zhuǎn)的并包括被構(gòu)造為用于抵住圓形晶片的曲面邊緣滾動(dòng)的曲面邊緣表面。 右同心鏈接桿包括在第一端的第二旋轉(zhuǎn)臂，并且右同心鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為第二旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第二旋轉(zhuǎn)臂可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)，并且包括被構(gòu)造為用于抵住圓形晶片的曲面邊緣滾動(dòng)的曲面邊緣表面。中間同心鏈接桿包括在第一端的一第三對(duì)準(zhǔn)臂。第三對(duì)準(zhǔn)臂被設(shè)置與圓形晶片的曲面邊緣接觸，并且中間同心鏈接桿在Y方向的線性運(yùn)動(dòng)推動(dòng)第三對(duì)準(zhǔn)臂和圓形晶片朝向或離開(kāi)支撐夾具的中心。凸輪盤(pán)包括第一和第二線性凸輪廓線(profiles)。第一凸輪廓線為中間同心鏈接桿提供直線運(yùn)動(dòng)，而第二線性凸輪廓線為左同心鏈接桿和右同心鏈接桿提供直線運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的這方面的實(shí)施可以包括一個(gè)或多個(gè)下述特征。第一和第二凸輪線性輪廓線包括以彼此相關(guān)和與Y方向相關(guān)的角度設(shè)置的表面。設(shè)備進(jìn)一步包括依附在左同心鏈接桿和右同心鏈接桿的第二端的連接桿并且連接桿被構(gòu)造為沿著凸輪盤(pán)的第二線性凸輪廓線滾動(dòng)。中間同心鏈接桿包括在第二端的滾輪并且滾輪被構(gòu)造為沿著凸輪盤(pán)的第一線性凸輪廓線滾動(dòng)。設(shè)備進(jìn)一步包括馬達(dá)和線性滑道并且凸輪盤(pán)被固定到線性滑道，且馬達(dá)提供到線性滑道的直線運(yùn)動(dòng)，從而運(yùn)動(dòng)到凸輪盤(pán)。設(shè)備還包括傳感器，其指示第一、第二和第三對(duì)準(zhǔn)臂與圓形晶片的曲面邊緣接觸。傳感器可以是線性可變差動(dòng)變壓器(LVDT)或電子傳感器?？傮w來(lái)說(shuō)，另一方面，本發(fā)明特征在于用于同心圓形晶片的設(shè)備，其包括用于支撐圓形晶片被同心于其頂部表面的支撐夾具，左、右和中間同心鏈接桿和同步該左、右和中間同心鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)的第一和第二凸輪盤(pán)。左同心鏈接桿包括在第一端的第一旋轉(zhuǎn)臂， 并且左同心鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為第一旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第一旋轉(zhuǎn)臂可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)，并且包括被構(gòu)造為抵住圓形晶片的曲面邊緣滾動(dòng)的曲面邊緣表面。右同心鏈接桿包括在第一端的第二旋轉(zhuǎn)臂，并且右同心鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為第二旋轉(zhuǎn)臂的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第二旋轉(zhuǎn)臂可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)，并且包括被構(gòu)造為抵住圓形晶片的曲面邊緣滾動(dòng)的曲面邊緣表面。中間同心鏈接桿包括在第一端的第三對(duì)準(zhǔn)臂，并且第三對(duì)準(zhǔn)臂被放置與圓形晶片的曲面邊緣接觸。中間同心鏈接桿在Y方向的線性運(yùn)動(dòng)推動(dòng)第三對(duì)準(zhǔn)臂和圓形晶片朝向或脫離支撐夾具的中心。第一和第二凸輪盤(pán)分別包括第一和第二線性凸輪廓線，并且第一凸輪廓線為左同心鏈接桿提供直線運(yùn)動(dòng)，第二凸輪廓線為右鏈接桿提供直線運(yùn)動(dòng)。線性滑道被連接到中間同心鏈接桿的第二端， 并提供在Y方向的線性運(yùn)動(dòng)給中間同心鏈接桿。第一和第二凸輪盤(pán)分別經(jīng)由第一和第二連接桿被連接到線性滑道，線性滑道在Y方向的線性運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換為第一和第二凸輪盤(pán)在X方向的線性運(yùn)動(dòng)。下面將結(jié)合附圖和下方的具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步的描述。本發(fā)明的其他特征、技術(shù)目的和技術(shù)效果在優(yōu)選實(shí)施例、附圖的以下描述以及權(quán)利要求書(shū)中將是顯而易見(jiàn)的。


參見(jiàn)附圖，其中貫穿多個(gè)視圖的相同的數(shù)字表示相同的部件圖1是根據(jù)本發(fā)明改進(jìn)的臨時(shí)晶片連接器和剝離器系統(tǒng)的整體原理圖；圖IA是分別在圖1的連接器模組A和剝離器A中示出的臨時(shí)晶片接合工序A和臨時(shí)晶片剝離工序A的原理圖；圖IB描述了圖1的連接器模組A的橫截面示意圖和為執(zhí)行圖IA的臨時(shí)晶片接合工序A的工序步驟的列表；圖2A是分別在圖1的連接器模組B和剝離器B中執(zhí)行臨時(shí)晶片接合工序B和剝離工序B的示意圖；圖2B描述了圖1的連接器模組B的橫截面示意圖和為執(zhí)行圖2A的臨時(shí)晶片接合工序B的工序步驟的列表；圖3A是分別在圖1的連接器模組C和剝離器C中執(zhí)行的臨時(shí)晶片接合工序C和剝離工序C的示意圖；圖;3B描述了圖1的連接器模組C的橫截面示意圖和為執(zhí)行圖3A的臨時(shí)晶片接合工序C的工序步驟的列表；圖4描述了固定夾具的視圖；圖5描述了圖1的臨時(shí)晶片連接器群；圖6描述了圖5的臨時(shí)晶片連接器群的上部結(jié)構(gòu)的近距離視圖7描述了圖5的臨時(shí)晶片連接器群的上部結(jié)構(gòu)的橫截面視圖；圖8描述了圖7的臨時(shí)晶片連接器群的熱板模組；圖9描述了圖7的晶片連接器群的臨時(shí)接合模組；圖10描述了圖9的臨時(shí)連接器模組的橫截面示意圖；圖11描述了垂直于加載方向的圖9的臨時(shí)晶片連接器模組的橫截面視圖；圖12描述了與加載方向一致的圖9的臨時(shí)晶片連接器模組的橫截面視圖；圖13描述了在圖9的臨時(shí)晶片連接器模組內(nèi)的頂部夾具校平調(diào)整裝置；圖14描述了圖9的臨時(shí)晶片連接器模組的頂部夾具的橫截面視圖；圖15描述了圖9的臨時(shí)晶片連接器模組的詳細(xì)的橫截面視圖；圖16描述了在打開(kāi)位置帶有預(yù)對(duì)準(zhǔn)臂的晶片同心設(shè)備；圖17描述了在關(guān)閉位置帶有預(yù)對(duì)準(zhǔn)臂的圖16所示的晶片同心設(shè)備；圖18A描述了 300mm晶片的預(yù)對(duì)準(zhǔn)；圖18B描述了 200mm晶片的預(yù)對(duì)準(zhǔn)；圖19A描述了用于300mm晶片預(yù)對(duì)準(zhǔn)的另一晶片同心設(shè)備；圖19B描述了用于200mm晶片預(yù)對(duì)準(zhǔn)的圖19A所示的晶片同心設(shè)備；圖19C描述了用于在打開(kāi)位置帶有旋轉(zhuǎn)臂的晶片的預(yù)對(duì)準(zhǔn)的另一晶片同心設(shè)備；圖19D描述了在關(guān)閉位置帶有旋轉(zhuǎn)臂的圖19C所示的晶片同心設(shè)備；圖20A、圖20B和圖20C描述了非粘性基片的加載及其傳送到上部夾具；圖21A、圖21B和圖21C描述了粘性基片的加載及其傳送到下部夾具；圖22A和圖22B描述了使粘性基片與非粘性基片接觸和兩個(gè)基片之間臨時(shí)接合的形成；圖23描述了圖1所示的熱滑動(dòng)剝離器A的整體圖；圖M描述了圖23的剝離器A的頂部夾具組件的橫截面視圖；圖25描述了圖23的剝離器A的橫截面?zhèn)纫晥D；圖2&h、圖26B和圖26C描述了熱滑動(dòng)剝離器A的操作步驟；圖27描述了圖1的機(jī)械剝離器B的整體圖；圖28描述了圖27所示的剝離器B的橫截面?zhèn)纫晥D；以及圖四描述了剝離器B的操作步驟。
具體實(shí)施例方式參考圖1，一種用于臨時(shí)晶片接合和剝離的改進(jìn)裝置100包括臨時(shí)連接器群110 和剝離器群120。臨時(shí)連接器群110分別包括臨時(shí)連接器模組A 210、模組B 310、模組C 410、和模組D 510。剝離器群120包括熱滑動(dòng)剝離器A 150、機(jī)械剝離器B 250和輻射/機(jī)械剝離器C 350ο連接器群110有助于臨時(shí)接合工序A、B、C和D、60a、70a、80a和90a，其中 (among others)分別如圖1A、圖2A、圖3A和圖4所示。剝離器群120有助于剝離工序A、 B和C，60b、70b和80b，分別如圖1A、圖2A和圖3A所示。參考圖1A，臨時(shí)接合工序A 60a包括如下步驟。首先，設(shè)備晶片20被涂覆有保護(hù)膜21 (62)，然后烘烤和冷卻保護(hù)膜(63)，再然后翻轉(zhuǎn)晶片(64)。載體晶片30被涂覆有粘膠層31 (65)，然后烘烤和冷卻保護(hù)膜(66)。在其他實(shí)施例中，干燥的粘膠膜被層壓到載體晶片上，替代涂覆粘膠層。接下來(lái)，被翻轉(zhuǎn)的設(shè)備晶片20與載體晶片30對(duì)準(zhǔn)以使帶有保護(hù)膜20a的設(shè)備晶片的表面對(duì)置于帶有粘膠層30a的載體晶片的表面(67)，然后如圖IB所示兩個(gè)晶片在臨時(shí)連接器模組A內(nèi)被接合(68)。該接合是保護(hù)層21和粘膠層31之間的臨時(shí)接合。在其他實(shí)施例中，沒(méi)有施加保護(hù)膜到設(shè)備晶片表面上，并且設(shè)備晶片表面20a與粘膠層31直接接合。設(shè)備晶片的例子包括GaAs晶片、硅晶片或任何其他需要被薄化低至小于100微米的半導(dǎo)體晶片。這些薄晶片被用在軍事和遠(yuǎn)程通信應(yīng)用于功率放大器或其他功率設(shè)備的制造，其中很需要好的散熱和小的功率系數(shù)。載體晶片通常由非污染材料制成， 其與設(shè)備晶片熱匹配，即，具有相同的熱膨脹系數(shù)(CTE)。載體晶片材料的例子包括硅片、 玻璃、藍(lán)寶石、石英石或其他半導(dǎo)體材料。載體晶片的直徑通常與設(shè)備晶片的直徑相同或稍微大于設(shè)備晶片的直徑，以支撐設(shè)備晶片的邊緣并避免設(shè)備晶片邊緣的爆裂和剝落。在一個(gè)實(shí)施例中，載體晶片的厚度大約是1000微米，且整體厚度變化(TTV)是2-3微米。載體晶片在它們從設(shè)備晶片上剝離后可回收并循環(huán)利用。在一個(gè)實(shí)施例中，粘膠層31是有機(jī)粘膠 WaferBOND HT-10. 10，由美國(guó)密蘇里州布魯爾科學(xué)(Brewer Science, Missouri, USA) 制造。粘膠層31經(jīng)由旋壓工序施加，其具有9到25微米范圍的厚度。旋轉(zhuǎn)速度在1000到 2500轉(zhuǎn)每秒范圍內(nèi)，且旋轉(zhuǎn)時(shí)間在3-60秒之間。在自旋應(yīng)用(spin-on application)后， 粘膠層在100°C到150°C之間的溫度下烘烤2分鐘，然后在160°C到220°C之間的溫度下凝固1-3分鐘。WaferBOND HT-10. 10層是光學(xué)透明的和直到220°C時(shí)均是穩(wěn)定的。在薄化被暴露的設(shè)備晶片表面20b后，如圖IA所示，載體晶片30經(jīng)由剝離工序A 60b被剝離。剝離工序A 60b包括如下步驟。首先加熱晶片堆疊物10直到粘膠層31軟化和載體晶片30 從被薄化的晶片(69)滑開(kāi)。WaferBOND HT-10. 10剝離時(shí)間少于5分鐘。然后清洗被薄化的晶片20，任何粘膠殘余被剝離(52)，且被薄化的晶片放置在切割框25里(53)，在一些實(shí)施例中，載體晶片的微小旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(扭轉(zhuǎn))先于滑動(dòng)平移發(fā)生。載體晶片30的臨時(shí)接合(68)到設(shè)備晶片20發(fā)生在臨時(shí)連接器模組A，210中。參考圖1B，設(shè)備晶片20被放置在固定夾具202里，固定夾具被加載到腔210中。載體晶片30 以粘膠層直接朝上地被放置在底部夾具210a上，并且兩個(gè)晶片20，30被疊放并對(duì)準(zhǔn)。頂部夾具210b被降低到疊放的晶片上并施加較小的力。腔被抽氣，并且溫度上升至200°C以為了在保護(hù)膜層21和粘膠層31之間接合的形成。接下來(lái)，腔被冷卻，固定夾具卸載。剝離工序A 60b是熱滑動(dòng)剝離工序，并包括圖IA所示的如下步驟。被接合的晶片堆疊物10被加熱致使粘膠層31變軟。載體晶片然后圍繞軸169扭轉(zhuǎn)，再然后在所施加的力和速度的控制下滑離晶片堆疊物(69)。被分離的設(shè)備晶片20然后被清洗(52)并裝入切割框 25(53)。參考圖2A，臨時(shí)接合工序B 70a包括如下步驟。首先，釋放層22被形成在設(shè)備晶片20的表面20a上(7 。釋放層由第一旋轉(zhuǎn)涂覆原始化合物到設(shè)備晶片表面20a上形成， 然后在商業(yè)可用的PECVD腔內(nèi)執(zhí)行等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)。在一個(gè)實(shí)施例中， 釋放層的原始物(precursor)是SemicoSil ，由德國(guó)瓦克(Wacker，Germany)制造的硅橡膠。被覆膜的設(shè)備晶片然后旋轉(zhuǎn)涂覆粘膠(7 之后翻轉(zhuǎn)(74)。接下來(lái)，柔軟層32被旋轉(zhuǎn)涂覆在載體晶片30的表面30a上(76)。在一個(gè)實(shí)施例中，柔軟層32是熱溫度交聯(lián)(HTC) 硅膠彈性體。接下來(lái)，被翻轉(zhuǎn)的設(shè)備晶片20與載體晶片30對(duì)準(zhǔn)以使帶有釋放層22的設(shè)備晶片的表面20a置于帶有柔軟層32的載體晶片的表面30a對(duì)面(77)，之后兩個(gè)晶片被接
20合(78)在如圖2B所示的臨時(shí)連接器模組B內(nèi)。臨時(shí)接合形成在0. 1毫巴的真空下，凝固溫度在150°C到200°C之間，且低施加接合力。參考圖2B，設(shè)備晶片20被粘膠層朝上地放置在固定夾具202內(nèi)(如圖4所示)。 接下來(lái)，間隔物203被放置在設(shè)備晶片20的頂部，然后載體晶片30被放置在間隔物頂部， 且組合的固定夾具202被傳送到連接器模組B 310。腔被抽氣，間隔物203被移除，載體晶片30落到設(shè)備晶片20上。在一些實(shí)施例中，通過(guò)吹洗氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w穿過(guò)形成在上部夾具222內(nèi)的真空槽，載體晶片30落到設(shè)備晶片20上。在其他實(shí)施例中，上部夾具222 是靜電夾(ESC)，并通過(guò)反轉(zhuǎn)ESC的極性，載體晶片30落到設(shè)備晶片20上。接下來(lái)，通過(guò)低壓氣體吹洗腔來(lái)施加較小的力，并且溫度升高到200°C以形成接合。接下來(lái)，腔被冷卻，且卸載固定夾具。在其他實(shí)施例中，Z軸239向上移動(dòng)，并使疊放晶片20，30與上部夾具222接觸。上部夾具222可以是半兼容或非兼容的，這將在下面描述。剝離工序B 70b是機(jī)械提升剝離工序，并且包括圖2A所示的如下步驟。被接合的晶片堆疊物10被裝入到切割框25上(M)，且載體晶片30被從設(shè)備晶片20機(jī)械提升(55)。 被薄化的設(shè)備晶片20仍然被切割框25支撐。參考圖3A，臨時(shí)接合工序C，80a包括如下步驟。首先，設(shè)備晶片20的表面被涂覆有粘膠層23(82)。在一個(gè)實(shí)施例中，粘膠層23是由美國(guó)明尼蘇達(dá)州3M公司制造的紫外線可固化粘膠LC3200 。被粘膠涂覆的設(shè)備晶片然后被翻轉(zhuǎn)(flipped) (84)。接下來(lái)，光吸收釋放層33被旋轉(zhuǎn)涂覆在載體晶片30的表面30a上(86)。在一個(gè)實(shí)施例中，光吸收釋放層 33是由美國(guó)明尼蘇達(dá)州3M公司制造的LC4000。接下來(lái)，被翻轉(zhuǎn)的設(shè)備晶片20與載體晶片 30對(duì)準(zhǔn)以使帶有粘膠層23的設(shè)備晶片的表面20a置于帶有光吸收釋放層的載體晶片30的表面30a的對(duì)面。兩個(gè)表面20a和30a相接觸，并且粘膠層被紫外光凝固(87)。這兩個(gè)晶片在如圖:3B所示的臨時(shí)連接器模組C 410里接合。該接合是在光吸收釋放層33與粘膠層 23之間的臨時(shí)接合，并且在0. 1毫巴的真空下和較小的施加接合力之下形成的。載體晶片到設(shè)備晶片的臨時(shí)接合發(fā)生在如圖3B所示的臨時(shí)模組C里。參考圖3B，帶有激光吸收釋放層LTHC層的載體晶片30被放置在頂部夾具412上并由支持引腳413保持在該位置。接下來(lái)，設(shè)備晶片20被粘膠層23向上地放置在底部夾具414上。接下來(lái)，晶片20，30被對(duì)準(zhǔn)，腔被抽氣，且?guī)в休d體晶片30的頂部夾具412落到設(shè)備晶片20上。施加較小的力用于形成釋放層33與粘膠層23之間的接合。接下來(lái)，接合的晶片堆疊物10被卸載，并且粘膠由紫外光凝固。返回參考圖3A，剝離工序C 80b包括如下步驟。被接合的晶片堆疊物10被裝入到切割框25上(56)，并且載體晶片30用YAG激光束照射。激光束引起晶片堆疊物沿著釋放層33分離(57)，且被分離的載體晶片30被從設(shè)備晶片20機(jī)械提升走(58)。粘膠層被從設(shè)備晶片表面20a剝離(59)，并且薄化的設(shè)備晶片20仍然被切割框25支撐。參考圖5，臨時(shí)連接器群110包括外殼101，其具有疊放在下部機(jī)柜103頂部上的上部機(jī)柜結(jié)構(gòu)102。上部機(jī)柜102具有服務(wù)接入側(cè)105，下部機(jī)柜具有校平調(diào)整裝置104和運(yùn)輸腳輪106。如圖6所示，在上部機(jī)柜結(jié)構(gòu)102內(nèi)，可配置的臨時(shí)連接器工序模組210、 310,410,510是垂直堆疊的。如圖7所示，熱板模組130和冷板模組140也是垂直疊放在上部、下部或在工序模組210與310之間。另外的工序模組可以被包括以提供進(jìn)一步的處理功能。接合工序模組的例子包括低施力模組、高施力模組、高溫和低溫模組、照射(紫外光或激光)模組、高壓(氣體)模組、低(真空)壓模組及其組合。參考圖9-圖12，臨時(shí)接合模組210包括具有加載門211的外殼212、上部塊組件 220和相反的下部塊組件230。上部和下部塊組件220、230可移動(dòng)地連接到四個(gè)Z引導(dǎo)柱 2420在其他實(shí)施例中，少于四個(gè)或多于四個(gè)Z引導(dǎo)柱都被使用。伸縮簾密封體235被放置在上部和下部塊組件220、230之間。臨時(shí)接合腔202形成在上部和下部組件220、230以及伸縮簾密封體235之間。簾密封體235保持多個(gè)處理部件，其在與處理腔溫度、壓強(qiáng)、真空、 和大氣絕緣的臨時(shí)接合腔區(qū)域202的外部。在腔區(qū)域202外部的處理部件包括引導(dǎo)柱M2、 Z軸驅(qū)動(dòng)器對(duì)3、照射源、機(jī)械預(yù)對(duì)準(zhǔn)臂460a、460b和其中的晶片同心卡爪46la、46lb。簾 235還提供從任何徑向到接合腔202的通道。參考圖11，下部塊組件230包括支撐晶片20的加熱器板232、絕緣層236、水冷支撐凸緣237、傳送引腳臺(tái)238和Z軸塊239。加熱器板232是陶瓷板，并包括電阻加熱器元件233和集成空冷234。布置加熱器元件233以形成兩個(gè)不同的加熱區(qū)。第一加熱區(qū)23 被構(gòu)造為加熱200mm晶片或300mm晶片的中心區(qū)域，并且第二加熱區(qū)233A被構(gòu)造為加熱 300mm晶片的周緣。加熱區(qū)233A相對(duì)于加熱區(qū)23 是獨(dú)立控制的以實(shí)現(xiàn)貫穿整個(gè)接合接口 405的熱量均衡和減輕晶片堆疊物邊緣的熱量損失。加熱器板232也包括兩個(gè)分別用于保持200mm和300mm晶片的不同真空區(qū)。水冷熱隔離支撐凸緣237被絕緣層236從加熱器板隔離開(kāi)。傳送引腳臺(tái)238布置在下部塊組件230的下方，并被四個(gè)支柱242支撐下可移動(dòng)。傳送引腳臺(tái)238支撐布置的傳送引腳M0，以使他們能夠升高或降低不同尺寸的晶片。 在一個(gè)實(shí)施例中，傳送引腳240被布置以使它們能夠升高或降低200mm和300mm的晶片。 傳送引腳240是直桿，并且在一些實(shí)施例中，具有如圖15所示的延伸穿過(guò)它們中心的真空供給開(kāi)口。在運(yùn)動(dòng)期間，穿過(guò)傳送引腳開(kāi)口抽吸的真空保持被支持的晶片固定在傳送引腳上，并避免晶片的不對(duì)準(zhǔn)。如圖12所示，Z軸塊239包括用于亞微米定位控制的帶有滾珠絲杠和線性凸輪設(shè)計(jì)的精密Z軸驅(qū)動(dòng)器M3、線性編碼器反饋M4，和帶有變速箱的伺服電機(jī)對(duì)6。參考圖13，上部塊組件220包括上部陶瓷夾具222、頂部靜態(tài)腔壁221、200mm和 300mm膜層22^、2Mb、和三個(gè)金屬撓性帶226，簾235用密封元件23 密封住頂部靜態(tài)腔壁221，三個(gè)金屬撓性帶226以120度圓角布置。如圖14所示，膜層22^、2Mb，分別被鉗在上部夾具222與帶有夾鉗215a、2Mb的頂部外殼壁213之間，并形成兩個(gè)被設(shè)計(jì)為分別保持200mm和300mm晶片的分離的真空區(qū)223a、223b。膜層22^、2Mb由彈性體材料或金屬波紋管制成。上部陶瓷夾具222是高度平坦和細(xì)薄的。為了施加均衡壓力到晶片堆疊物 10上，它質(zhì)量小且是半兼容的。隨著膜壓力抵住三個(gè)可調(diào)校平夾鉗/驅(qū)動(dòng)組件216，上部夾具222被輕輕地預(yù)加載。夾鉗/驅(qū)動(dòng)組件216以120度圓角布置。當(dāng)與下部陶瓷加熱器板 232接觸時(shí)，上部夾具222被初始校平，以使它平行于加熱器板232。這三個(gè)金屬帶2 充當(dāng)撓性部分并為上部夾具222提供帶有最小Z限制的X-Y-T(Theta)定位。夾鉗/驅(qū)動(dòng)組件216還提供球面楔形誤差補(bǔ)償(WEC)機(jī)構(gòu)，其無(wú)轉(zhuǎn)換地圍繞與被支撐晶片的中心對(duì)應(yīng)的中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)和/或傾斜陶瓷夾具222。在其他實(shí)施例中，上部陶瓷夾具222定位由固定的校平/定位引腳完成，抵住引腳夾具222就被扎牢。如圖16所示，晶片的加載和預(yù)對(duì)準(zhǔn)是在機(jī)械同心設(shè)備460的幫助下實(shí)現(xiàn)的。如圖 16的打開(kāi)位置和圖17的關(guān)閉位置所示，同心設(shè)備460包括兩個(gè)可旋轉(zhuǎn)的預(yù)對(duì)準(zhǔn)臂460a、460b和線性地移動(dòng)的對(duì)準(zhǔn)臂460c。在每個(gè)臂460a、460b的端部，有機(jī)械卡爪461a、461b。 如圖18A和18B所示，機(jī)械卡爪461a、461b具有分別與300毫米晶片和200毫米晶片的曲面邊緣吻合的錐形表面462和463。線性移動(dòng)臂460c具有也與圓形晶片的曲面邊緣吻合的錐形曲面內(nèi)表面的卡爪461c。旋轉(zhuǎn)臂460a、460b朝向支撐夾具464的中心465，并且朝向支撐夾具464的中心465線性地移動(dòng)臂460c，使得機(jī)械卡爪461a、461b的錐形表面和卡爪 461c的錐形曲面內(nèi)表面與晶片的外周緣相接觸，并使晶片同心在支撐夾具464上。這三個(gè)臂460a、460b、460c圍繞支撐夾具464以120度圓角布置。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖18A和圖18B所示，同心設(shè)備460包括三個(gè)可旋轉(zhuǎn)預(yù)對(duì)準(zhǔn)臂，和在每個(gè)臂的端部有機(jī)械卡爪。朝向支撐夾具464的中心旋轉(zhuǎn)上述臂使得機(jī)械卡爪的錐形表面與晶片的外周緣接觸，并使晶片同心在支撐夾具464上。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖19A和19B所示，晶片的加載和預(yù)對(duì)準(zhǔn)是在晶片同心設(shè)備 470的幫助下實(shí)現(xiàn)的。晶片同心設(shè)備470包括三個(gè)同心鉸鏈471、472、473。同心鉸鏈471包括直線中間定位空氣軸承或在Y方向移動(dòng)晶片30的機(jī)械滑道471a。同心鉸鏈472、473，包括分別順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)同心臂47h、473a。同心鉸鏈471、472、473的運(yùn)動(dòng)被帶有兩個(gè)線性凸輪廓線47^、474b的凸輪盤(pán)474的使用同步。凸輪廓線47 為中間定位同心臂471提供直線運(yùn)動(dòng)，以及凸輪廓線474b為左、右同心臂推桿472b、47!3b提供直線運(yùn)動(dòng)。 推桿472b、47!3b的直線運(yùn)動(dòng)分別被轉(zhuǎn)換為在同心臂47h、473a的凸輪/凸輪隨動(dòng)件接口的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。凸輪盤(pán)474被固定到線性滑道，該線性滑道被電子馬達(dá)或氣動(dòng)啟動(dòng)器驅(qū)動(dòng)在直線上運(yùn)動(dòng)(X軸運(yùn)動(dòng))。在中間定位同心臂471機(jī)械裝置的線性可變差動(dòng)變壓器(LVDT)或另外的電子傳感器提供距離反饋，其指示同心設(shè)備抵住晶片邊緣停下。在同心設(shè)備471a上有彈簧預(yù)載，當(dāng)超過(guò)彈簧預(yù)載時(shí)，LVDT記錄位移。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖19C和圖19D所示，晶片30的加載和預(yù)對(duì)準(zhǔn)是在晶片同心設(shè)備480的幫助下完成的。晶片同心設(shè)備400包括三個(gè)同心鉸鏈481、482、483。同心鉸鏈 481包括直線中間定位氣動(dòng)軸承或在Y方向移動(dòng)晶片30的機(jī)械滑道481a。同心鉸鏈482、 483，包括分別順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)同心臂48h、483a。同心鉸鏈481、482、483的運(yùn)動(dòng)分別被包括線性凸輪廓線48^、484b的兩個(gè)板484、485的使用同步。凸輪廓線48^、485a 分別為左、右同心臂推桿482、483提供直線運(yùn)動(dòng)。推桿482、483的直線運(yùn)動(dòng)被分別轉(zhuǎn)換為在同心臂486a、486b的凸輪/凸輪隨動(dòng)件接口的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。板484、485經(jīng)由桿481a、481b 被分別連接到線性滑道481a。如圖19D所示，滑道481a在Y方向的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由桿486a、 486b被分別轉(zhuǎn)換為板484、485沿著X軸的線性運(yùn)動(dòng)。參考圖20A、圖20B、圖20C，帶有連接器模組210的臨時(shí)接合操作包括如下步驟。 首先，非粘性基片被機(jī)器人末端執(zhí)行器加載到傳送引腳MOa上(350)。在此情形下，基片是300mm晶片并且被300mm引腳MOa支撐，而200mm引腳MOb被示出稍微低于300mm引腳MOa。接下來(lái)，機(jī)械錐形卡爪461a、461b移動(dòng)進(jìn)入晶片周圍的位置，且傳送引腳MOa向下移動(dòng)(352)。傳送引腳具有真空和吹洗功能。吹洗功能容許晶片在同心周期內(nèi)浮動(dòng)，并且當(dāng)同心完成時(shí)真空功能保持晶片。錐形“漏斗(funnel) ”卡爪461a、461b、461c，當(dāng)它經(jīng)由傳送引腳MOa被降低時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶片到中心。如圖19和18所示，卡爪461a、461b、461c被設(shè)計(jì)為容納和預(yù)對(duì)準(zhǔn)任何尺寸的晶片，分別包括200mm和300mm。接下來(lái)，如圖20C所示， 同心卡爪461a、461b、461c回撤，且傳送引腳向上移動(dòng)將頂部基片20放置在上部真空夾具
23222上(3M)。接下來(lái)，如圖21A所示(356)，第二粘膠涂覆的基片30被機(jī)器人末端執(zhí)行器面朝上地加載到傳送引腳MOa上(356)。接下來(lái)，如圖21B所示，機(jī)械的錐形卡爪460移動(dòng)進(jìn)入晶片30周圍的位置，且傳送引腳MOa向下移動(dòng)然后向上(358)。如圖21C所示，同心卡爪461a、461b回撤，且傳送引腳MOa向下移動(dòng)將基片30放置在底部真空夾具232上 (359)。接下來(lái)，如圖22A所示，下部加熱器臺(tái)230向上移動(dòng)以在頂部20與底部30基片之間形成封閉的處理間隙，并且簾密封體235被閉合以形成臨時(shí)接合腔202 (360)。當(dāng)帶有20 的頂部基片經(jīng)由機(jī)械手指保持時(shí)，臨時(shí)接合腔202內(nèi)的初始深度真空(10-4毫巴)被吸出。 一旦達(dá)到設(shè)置的真空水平，腔氣壓被稍微提高到約5毫巴以產(chǎn)生保持頂部基片20到上部夾具222的差分真空氣壓。如圖22B所示，Z軸臺(tái)239進(jìn)一步向上移動(dòng)以使底部基片30與頂部基片20接觸(362)。頂部夾具222被該運(yùn)動(dòng)(36 從站點(diǎn)216提升離開(kāi)。接下來(lái)，經(jīng)由頂部膜22 和底部頂部夾具232施力，并且晶片堆疊物10被加熱到加工溫度(364)。在一個(gè)實(shí)施例中，施加的力在500N到8000N的范圍內(nèi)，加工溫度是200C。如果使用單側(cè)加熱， 晶片堆疊物10被膜壓力壓縮以保證良好的熱量傳送。在工序的最后，被接合的晶片堆疊物 10被冷卻，并在傳送引腳和機(jī)器人末端執(zhí)行器的幫助下卸載(366)。在上述描述的情形下，Z軸向上移動(dòng)以接觸薄的、半兼容的上部夾具222/膜2M設(shè)計(jì)。在本實(shí)施例中，經(jīng)由膜/夾具撓性結(jié)構(gòu)通過(guò)僅在垂直于接合接口的方向上施加壓力以及通過(guò)使用與粘膠形貌吻合的半兼容夾具，粘膠層控制TTV/傾斜。在其他實(shí)施例中，Z軸向上移動(dòng)以接觸非兼容夾具。在這些情形下，Z軸運(yùn)動(dòng)控制粘膠層的最終厚度，并迫使粘膠與堅(jiān)硬平坦夾具222吻合。粘膠層厚度可以通過(guò)使用Z軸定位控制器、預(yù)測(cè)量基片厚度和已知粘膠厚度控制。在還有的其他(yet other)實(shí)施例中，兼容層被安裝在底部夾具232上， 并且粘膠被預(yù)固化或其粘度被調(diào)整。在還有的其他(yet other)實(shí)施例中，同時(shí)通過(guò)底部和頂部夾具施加熱量。參考圖23，熱滑道剝離器150包括頂部夾具組件151、底部夾具組件152、支撐頂部夾具組件151的靜態(tài)龍門153、支撐底部夾具組件152的X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器154、被設(shè)計(jì)成用于提高和降低包括200mm和300mm直徑在內(nèi)的各種直徑的晶片的提升引腳組件155、和支撐X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器1 和龍門153的基板163。參考圖對(duì)，頂部夾具組件151包括螺栓連接到龍門153的頂部支撐夾具157、與頂部支撐夾具157的底部表面接觸的加熱器支撐板158、與加熱器板158的底部表面接觸的頂部加熱器159、Z軸驅(qū)動(dòng)器160和用于校平上部晶片板/加熱器底部表面164的板校平系統(tǒng)。板校平系統(tǒng)包括三個(gè)引導(dǎo)桿162，其將頂部加熱器159連接到頂部支撐夾具157和三個(gè)氣動(dòng)啟動(dòng)分裂鉗161。板校平系統(tǒng)提供球面楔形誤差補(bǔ)償(WEC)機(jī)構(gòu)，其圍繞與被支撐的晶片的中心相應(yīng)的中心點(diǎn)無(wú)轉(zhuǎn)換地旋轉(zhuǎn)和/或傾斜上部晶片板164。加熱器159是能夠加熱被支撐的晶片堆疊物10達(dá)到350°C的穩(wěn)態(tài)加熱器。加熱器159包括被構(gòu)造為加熱200mm 晶片或300mm晶片的中心區(qū)域的第一加熱區(qū)和被構(gòu)造為加熱300mm晶片的周緣的第二加熱區(qū)。第一和第二加熱區(qū)彼此獨(dú)立控制以實(shí)現(xiàn)貫穿晶片堆疊物的整個(gè)接合接口的熱量均衡， 并減輕晶片堆疊物邊緣的熱損失。加熱器支撐板158是水冷的以提供熱隔離并避免由頂部加熱器159產(chǎn)生的任何熱膨脹壓力的傳播。參考圖25，底部夾具152由低熱質(zhì)陶瓷材料制成并被設(shè)計(jì)為沿著空氣軸承滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器巧4頂部上的X軸滑動(dòng)。滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器154由兩個(gè)平行的橫向滑動(dòng)架導(dǎo)軌156被引導(dǎo)在X軸運(yùn)動(dòng)。底部夾具152也被設(shè)計(jì)成沿著它的Z軸169旋轉(zhuǎn)。以小角度的Z軸旋轉(zhuǎn) (即，扭轉(zhuǎn))被用于初始化晶片的分離，將在下面描述。基板163是振動(dòng)隔離的。在一個(gè)實(shí)施例中，基板由花崗巖制成。在其他實(shí)施例中，基板156具有蜂窩結(jié)構(gòu)并被氣動(dòng)減振器(未示出)支撐。參考圖2&h、圖^B、圖^C，帶有圖23的熱滑動(dòng)剝離器150的剝離操作包括如下步驟。首先，臨時(shí)被接合的晶片堆疊物10被加載到被設(shè)置的主提升引腳155，以使載體晶片 30位于頂部而被薄化的設(shè)備晶片位于底部(171)。接下來(lái)，晶片堆疊物10被降低以使被薄化的設(shè)備晶片20的底部表面與底部夾具152接觸(17 。底部夾具152然后沿著16 方向移動(dòng)直到它在頂部加熱器159下方(174)。接下來(lái)，頂部夾具151的Z軸160向下移動(dòng)并使頂部加熱器159的底部表面164與載體晶片30的頂部表面接觸，然后空氣在頂部加熱器159和載體晶片30上部浮動(dòng)直到載體晶片堆疊物30達(dá)到設(shè)定溫度。當(dāng)達(dá)到該設(shè)定溫度時(shí)，載體晶片30上抽出真空以使載體晶片30被頂部夾具組件151保持，并且引導(dǎo)桿162被鎖定在分裂鉗162內(nèi)(17 。在此處，頂部夾具151被堅(jiān)定的保持但底部夾具152是兼容的，并且通過(guò)首先扭轉(zhuǎn)底部夾具152然后向遠(yuǎn)離被堅(jiān)定保持的頂部夾具組件151的16 方向移動(dòng)X軸滑動(dòng)架154(177)，熱滑動(dòng)分離被啟動(dòng)(176)。剝離薄化的設(shè)備晶片20通過(guò)X軸滑動(dòng)架巧4運(yùn)送到卸載位置，在這里它被引腳向上提升(178)以移去(179)。接下來(lái)，X軸滑動(dòng)架巧4沿著方向16 向后移動(dòng)(180)。一旦達(dá)到在頂部夾具組件151下方的位置，提升引腳巧5被提高以與載體晶片30的粘膠側(cè)接觸，并且空氣被吹洗到加熱器板159上以從其釋放載體晶片(181)。提升引腳155被降低到剛剛高于底部夾具平面的高度以使其不被帶有粘膠的底部夾具頂部表面污染(182)，并且X軸滑動(dòng)架IM沿16 向后移動(dòng)至卸載位置。載體晶片被冷卻然后被移去(183)。參考圖2A，通過(guò)機(jī)械提升載體晶片30的邊緣31脫離被薄化的設(shè)備晶片20的方式，機(jī)械剝離器B 250將載體晶片30從被薄化的設(shè)備晶片20剝離。在剝離工序之前，臨時(shí)被接合的晶片堆疊物10附著于框25，并且一旦分離被薄化的晶片仍然被框25支撐。參考圖27和圖28，剝離器250包括帶有兩個(gè)圓形真空區(qū)域密封體255的撓性板253。密封體 255包括兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)用于密封放置在被密封體環(huán)繞區(qū)域內(nèi)的200mm晶片和第二個(gè)用于密封被密封體環(huán)繞區(qū)域內(nèi)的300mm晶片。密封體255以0形環(huán)或者吸盤(pán)實(shí)現(xiàn)。提升引腳組件2M被用于提高或降低被分離的載體晶片30，載體晶片30被撓性板253傳送。剝離器 250也包括真空夾具256。真空夾具256和撓性板253 二者相鄰地布置在支撐板252上，其輪流被基板251支撐。撓性板253具有連接到被鉸鏈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器257驅(qū)動(dòng)的鉸鏈263的邊緣25北。真空夾具256由多孔燒結(jié)陶瓷材料制成并被設(shè)計(jì)為用于支撐被分離的薄晶片20。 在晶片堆疊物10已經(jīng)被加載到真空夾具256后，鉸鏈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器257用于驅(qū)動(dòng)撓性板253 到晶片堆疊物10上。無(wú)齒隙齒輪驅(qū)動(dòng)器258用于避免撓性板253的意外返回。剝離驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)259附著在基板251的邊緣251a，并比鄰?qiáng)A具支撐板25 的邊緣。剝離驅(qū)動(dòng)器馬達(dá) 259垂直于基板251的平面在方向261移動(dòng)接觸滾輪沈0，并且在撓性板已經(jīng)被放置在被加載的晶片堆疊物10上后，接觸滾輪沈0的運(yùn)動(dòng)提升了撓性板253的邊緣253a，這將在下面描述。參考圖四，帶有剝離器250的剝離操作270包括如下步驟。首先，帶有晶片堆疊物 10的帶框25被加載到真空夾具256上，使得載體晶片30位于頂部且被薄化的晶片20位于
25底部071)。如圖觀所示，帶框25被框記錄引腳262索引，并且?guī)Э?5的位置被鎖定。接下來(lái)，通過(guò)多孔真空夾具256抽真空以保持帶框粘膠膜。接下來(lái)，啟動(dòng)鉸鏈馬達(dá)257傳送撓性板253到被加載的晶片堆疊物上，以使其與載體晶片30的背面接觸(27 。一旦達(dá)到載體晶片30上的位置，經(jīng)由密封體255，在載體晶片頂部上抽真空。鉸鏈馬達(dá)257的力矩保持不變以維持撓性板253在此“閉合位置”。接下來(lái)，啟動(dòng)剝離馬達(dá)259以在方向^la上向上移動(dòng)接觸滾輪260和向上推動(dòng)撓性板253的邊緣253a (273)。撓性板邊緣253a的向上運(yùn)動(dòng)稍微傾斜(或彎曲)載體晶片30并引起晶片堆疊物10沿著釋放層32分層，從而自被薄化的晶片20分離載體晶片30。比起任何其他方向，硅晶片更容易沿(110)結(jié)晶平面破裂或者劈開(kāi)。因此，載體晶片30在(110)平面上被制造以使它的110方向垂直于推動(dòng)方向^la, 從而阻止在分層期間晶片30的破裂。被薄化的晶片20仍然附著在帶框25，其被真空夾具 256保持。通過(guò)該步驟，剝離馬達(dá)259被保持恒定定位。接下來(lái)，鉸鏈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器257在“打開(kāi)位置”以受控的方式打開(kāi)帶有被附著的分離的載體晶片30的撓性板253(274)。撓性板真空被釋放，從而釋放載體晶片30。接下來(lái)，提升引腳邪4被向上移動(dòng)以提高被定向的載體晶片30，以使釋放層32面朝上然后載體晶片30被移去。接下來(lái)，通過(guò)多孔真空夾具256 釋放真空，并帶有被附接的薄化晶片20的帶25被移去。 已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明所做的各種修改都不脫離本發(fā)明的精神和范圍。相應(yīng)地，其他實(shí)施例也在隨后的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于電子晶片結(jié)構(gòu)的臨時(shí)接合和剝離的改進(jìn)裝置，包括臨時(shí)連接器模組群，被構(gòu)造為執(zhí)行電子晶片接合工序，電子晶片接合工序包括粘膠層接合、粘膠層與釋放層接合的組合和紫外光可固化粘膠層與激光吸收釋放層接合的組合； 以及剝離器模組群，被構(gòu)造為執(zhí)行用于剝離接合的電子晶片的剝離工序，接合的電子晶片是被臨時(shí)連接器模組經(jīng)由電子晶片接合工序接合的，所述剝離工序包括熱滑動(dòng)剝離、機(jī)械剝離和輻射剝離。
2.一種用于電子晶片結(jié)構(gòu)的臨時(shí)接合和剝離的改進(jìn)裝置，包括臨時(shí)連接器模組群，包括第一連接器模組，包括用于形成經(jīng)由粘膠層在兩個(gè)晶片表面之間的臨時(shí)接合的設(shè)備；第二連接器模組，包括用于形成經(jīng)由粘膠層與釋放層的組合而在兩個(gè)晶片表面之間的臨時(shí)接合的設(shè)備；以及剝離器模組群，包括熱滑動(dòng)剝離器模組，包括用于剝離兩個(gè)經(jīng)由粘膠層的臨時(shí)接合的晶片的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括用于加熱兩個(gè)被接合的晶片的構(gòu)件和當(dāng)加熱時(shí)用于相對(duì)于另一個(gè)晶片而滑動(dòng)一個(gè)晶片的構(gòu)件；機(jī)械剝離器模組，包括用于剝離兩個(gè)經(jīng)由粘膠層與釋放層的組合的臨時(shí)接合的晶片的設(shè)備，其中所述裝置包括用于加熱該兩個(gè)被接合的晶片的構(gòu)件和當(dāng)加熱時(shí)用于機(jī)械地推動(dòng)一個(gè)晶片垂直地脫離另一個(gè)晶片的構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述臨時(shí)連接器模組群進(jìn)一步包括第三連接器模組，包括用于形成經(jīng)由紫外光可固化粘膠層與激光吸收釋放層組合的兩個(gè)晶片表面之間的臨時(shí)接合的設(shè)備；以及其中所述剝離器模組群進(jìn)一步包括輻射剝離器模組，包括用于剝離兩個(gè)經(jīng)由紫外光可固化粘膠層與激光吸收釋放層組合的臨時(shí)接合的晶片的設(shè)備，其中所述剝離設(shè)備包括用于施加激光輻射到該兩個(gè)接合的晶片的構(gòu)件和用于機(jī)械地分離一個(gè)晶片脫離另一個(gè)晶片的構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述臨時(shí)連接器模組和剝離器模組是被垂直地疊放的。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第一連接器模組設(shè)備包括用于施加所述粘膠層在載體晶片的表面上的構(gòu)件、用于烘烤的構(gòu)件和用于冷卻所述施加的粘膠層的構(gòu)件、 用于在設(shè)備晶片的表面上施加保護(hù)層的構(gòu)件、用于烘烤的構(gòu)件和用于冷卻所述施加的保護(hù)層的構(gòu)件、用于將載體晶片與設(shè)備晶片定向和將載體晶片與設(shè)備晶片對(duì)準(zhǔn)以使粘膠層置于保護(hù)層對(duì)面的構(gòu)件、用于使被對(duì)準(zhǔn)的載體晶片與設(shè)備晶片接觸從而形成疊放的晶片對(duì)的構(gòu)件、用于將力施加到疊放晶片對(duì)上的構(gòu)件和當(dāng)施加力時(shí)用于加熱疊放晶片對(duì)的構(gòu)件，從而形成接合的晶片對(duì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述第二連接器模組設(shè)備包括用于在設(shè)備晶片的表面上形成釋放層的構(gòu)件和用于將第一粘膠層施加到所述形成的釋放層上的構(gòu)件、用于在載體晶片的表面上施加第二粘膠層的構(gòu)件、用于將載體晶片與設(shè)備晶片定向和對(duì)準(zhǔn)以使第二粘膠層置于第一粘膠層對(duì)面的構(gòu)件、用于使對(duì)準(zhǔn)的載體晶片與設(shè)備晶片接觸從而形成疊放的晶片對(duì)的構(gòu)件、用于將力施加到疊放晶片對(duì)上的構(gòu)件和當(dāng)施加力時(shí)用于加熱疊放晶片對(duì)的構(gòu)件，從而形成接合的晶片對(duì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第三連接器模組設(shè)備包括用于將紫外光可固化粘膠層施加到設(shè)備晶片表面上的構(gòu)件、將激光吸收釋放層施加到載體晶片表面上的構(gòu)件、用于將載體晶片與設(shè)備晶片定向和對(duì)準(zhǔn)以使激光吸收釋放層置于紫外光可固化粘膠層對(duì)面的構(gòu)件；用于使對(duì)準(zhǔn)的載體晶片與設(shè)備晶片接觸從而形成疊放的晶片對(duì)的構(gòu)件、用于將力施加到疊放的晶片對(duì)上的構(gòu)件和當(dāng)施力時(shí)用于將紫外光施加到疊放的晶片對(duì)的構(gòu)件， 從而形成接合的晶片對(duì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中任意所述連接器模組包括上部塊組件；被布置在上部塊組件下方和對(duì)面的下部塊組件；伸縮簾，被布置在在上部與下部塊組件之間并圍繞和密封上部塊組件與下部塊組件之間空間，其中所述密封空間限定了包括所述第一連接器模組設(shè)備的臨時(shí)接合腔；和用于抽氣所述臨時(shí)接合腔的構(gòu)件；以及用于提供氣體進(jìn)入所述臨時(shí)接合腔的構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中任何所述連接器模組進(jìn)一步包括兩個(gè)或更多Z引導(dǎo)柱，并且其中所述上部和下部塊組件可移動(dòng)地連接到所述Z引導(dǎo)柱。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述下部塊組件包括具有頂部和底部表面的加熱器板，并且其中所述加熱器板頂部表面被構(gòu)造為支撐和加熱第一晶片；具有頂部和底部表面的絕緣層，并且其中所述絕緣層頂部表面與所述加熱器板底部表面接觸；有頂部和底部表面的冷卻支撐凸緣，并且其中所述冷卻支撐凸緣頂部表面與所述絕緣層底部表面接觸；布置在所述冷卻支撐凸緣下方的傳送引腳臺(tái)和支撐三個(gè)或更多傳送引腳穿過(guò)所述冷卻支撐凸緣，所述絕緣層和所述加熱器板并被構(gòu)造為升高和降低所述第一晶片；以及Z軸塊驅(qū)動(dòng)器，包括用于亞微米定位控制的精密Z驅(qū)動(dòng)器和線性編碼器反饋，并且其中所述Z軸塊驅(qū)動(dòng)器被構(gòu)造為在Z方向向上和向下移動(dòng)所述下部塊組件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述加熱器板包括兩個(gè)獨(dú)立控制的同心加熱區(qū)，其被構(gòu)造為分別加熱具有200或300毫米直徑的晶片。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述加熱器板進(jìn)一步包括兩個(gè)獨(dú)立控制的同心真空區(qū)，其被構(gòu)造為分別將具有200或300毫米直徑的晶片保持在加熱器板頂部表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述上部塊組件，包括被構(gòu)造為保持第二晶片的上部陶瓷夾具，并且其中所述上部陶瓷夾具包括非常平坦、 薄、半兼容的陶瓷板；靜電腔壁，抵住靜電腔壁所述伸縮簾用密封元件形成密封；第一和第二同心膜層，分別具有200和300毫米直徑，并被夾鉗在所述上部夾具與頂部殼壁之間，并且其中所述第一和第二膜層形成分離的被設(shè)計(jì)成分別保持具有200和300毫米晶片的第一和第二真空區(qū)；被構(gòu)造為抵住頂部殼壁校平和夾鉗該上部陶瓷夾具的三個(gè)或更多可調(diào)校平夾鉗/驅(qū)動(dòng)組件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述膜層包括彈性體材料或金屬波紋管的一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述夾鉗/驅(qū)動(dòng)組件進(jìn)一步包括楔形誤差補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其圍繞與被保持的第二晶片的中心對(duì)應(yīng)的中心點(diǎn)來(lái)無(wú)轉(zhuǎn)換地旋轉(zhuǎn)和/或傾斜上部陶瓷夾具。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，進(jìn)一步包括被構(gòu)造為在任意所述連接器模組中預(yù)對(duì)準(zhǔn)、加載和卸載所述第一和第二晶片的機(jī)械同心設(shè)備。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述機(jī)械同心設(shè)備包括兩個(gè)預(yù)對(duì)準(zhǔn)臂，并且其中每個(gè)預(yù)對(duì)準(zhǔn)臂包括在其第一端的機(jī)械卡爪，所述機(jī)械卡爪包括與所述第一和第二晶片曲面邊緣吻合的錐形表面；以及具有與所述第一和第二晶片的曲面邊緣吻合的錐形表面的固定卡爪。
18.一種用于臨時(shí)接合兩個(gè)晶片表面的方法，包括 提供包括第一和第二晶片表面相互對(duì)置的第一晶片； 提供包括第一和第二晶片表面相互對(duì)置的第二晶片； 在所述第二晶片的所述第一表面上施加粘膠層；提供包括上部塊組件的連接器模組；下部塊組件被布置在上部塊組件的下方和對(duì)面； 伸縮簾被布置在上部與下部塊組件之間并圍繞和密封上部塊組件和下部塊組件之間的空間，其中所述被密封的空間限定了臨時(shí)接合腔；用于抽氣所述臨時(shí)接合腔的構(gòu)件，用于提供氣體進(jìn)入所述臨時(shí)接合腔的構(gòu)件；將所述第一晶片插入所述連接器模組，并通過(guò)所述上部塊組件保持所述第一晶片以使它的第一表面朝下；將所述第二晶片插入所述連接器模組，并將所述第二晶片放置在所述下部塊組件上以使所述粘膠層置于所述第一晶片的第一表面的對(duì)面；同心和對(duì)準(zhǔn)所述第一和第二晶片以使所述第一晶片的第一表面對(duì)置于并且平行于所述第二晶片的所述粘膠層；向上移動(dòng)所述下部塊組件以在所述粘膠層與所述第一晶片的所述第一表面之間形成閉合的處理間隙；關(guān)閉所述伸縮簾，從而形成圍繞所述第一和第二晶片臨時(shí)接合腔； 當(dāng)所述第一晶片經(jīng)由機(jī)械卡爪保持時(shí)，將所述臨時(shí)接合腔抽至初始深度真空； 一旦達(dá)到所述初始深度真空，提供氣體進(jìn)入所述臨時(shí)接合腔以稍微升高所述臨時(shí)接合腔的壓力使其高于所述初始深度真空，從而產(chǎn)生保持所述第一晶片與所述上部塊組件接觸的壓差；向上移動(dòng)下部塊組件以使粘膠層與第一晶片的第一表面接觸； 當(dāng)加熱第一和第二晶片至高于所述粘膠層的熔點(diǎn)的加工溫度時(shí)，經(jīng)由上部塊組件向第一和第二晶片施加力，從而形成臨時(shí)接合的晶片對(duì)； 冷卻接合的晶片對(duì)并從該連接器模組卸載它。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述上部塊組件包括半兼容夾具，并且其中經(jīng)由所述半兼容夾具將所述力垂直地施加在第一和第二晶片的接合接口。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述上部塊包括非兼容夾具，并且其中所述方法進(jìn)一步包括經(jīng)由所述下部塊組件的向上運(yùn)動(dòng)控制被接合的晶片對(duì)的粘膠層的最終厚度。
21.一種用于電子晶片結(jié)構(gòu)臨時(shí)接合的改進(jìn)裝置，包括第一連接器模組，包括用于經(jīng)由粘膠層在兩個(gè)晶片表面之間形成的臨時(shí)接合的設(shè)備； 第二連接器模組，包括用于經(jīng)由粘膠層與釋放層的組合在兩個(gè)晶片表面之間形成的臨時(shí)接合的設(shè)備；以及第三連接器模組，包括用于經(jīng)由紫外光可固化粘膠層與激光吸收釋放層的組合在兩個(gè)晶片表面之間形成的臨時(shí)接合的設(shè)備。
22.一種用于剝離兩個(gè)經(jīng)由粘膠層的臨時(shí)接合晶片的剝離器裝置，包括 頂部夾具組件，包括加熱器和晶片保持器；底部夾具組件；支撐頂部夾具組件的靜態(tài)龍門； 支撐底部夾具組件的X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器；X軸驅(qū)動(dòng)控制器，被構(gòu)造為水平驅(qū)動(dòng)底部夾具組件從加載區(qū)到頂部夾具下面的加工區(qū)和從加工區(qū)返回到加載區(qū)；其中晶片對(duì)包括載體晶片經(jīng)由粘膠層被接合到設(shè)備晶片，晶片對(duì)在加載區(qū)被放置在所述底部夾具組件上并被取向，以使設(shè)備晶片的未接合的表面與底部組件接觸，并被所述X 軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器傳送到在頂部夾具組件下的加工區(qū)，并且載體晶片的未接合表面被放置與頂部夾具組件接觸；以及其中當(dāng)所述被接合的晶片對(duì)經(jīng)由所述加熱器加熱到所述粘膠層熔點(diǎn)左右或高于所述粘膠層熔點(diǎn)的溫度時(shí)并且當(dāng)所述載體晶片經(jīng)由所述晶片保持器被所述頂部夾具組件保持時(shí)以及所述設(shè)備晶片由所述底部組件保持時(shí)，所述X軸驅(qū)動(dòng)控制器啟動(dòng)所述X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器沿著該X軸的水平運(yùn)動(dòng)，從而使得該設(shè)備晶片從載體晶片分離和滑開(kāi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的剝離器，進(jìn)一步包括被設(shè)計(jì)為升高和降低放置在底部夾具組件上晶片的提升引腳組件。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的剝離器，進(jìn)一步包括基板，支撐X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器和靜態(tài)龍門。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的剝離器，其中所述基板包括蜂窩結(jié)構(gòu)和振動(dòng)隔離支撐架。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的剝離器，其中所述基板包括花崗巖板。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的剝離器，其中所述底部夾具組件包括底部夾具，底部夾具包括低熱質(zhì)陶瓷材料和被設(shè)計(jì)為沿著X軸在所述X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器上水平滑動(dòng)并圍繞Z軸扭轉(zhuǎn)。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的剝離器，其中所述X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器包括空氣軸承滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的剝離器，進(jìn)一步包括兩個(gè)平行的橫向的滑動(dòng)架導(dǎo)軌，引導(dǎo)所述X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器在其中沿著X軸水平運(yùn)動(dòng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的剝離器，其中所述頂部夾具組件進(jìn)一步包括 被螺栓連接到靜態(tài)龍門的頂部支撐夾具；與頂部支撐夾具的底部表面接觸的加熱器支撐板； 與加熱器支撐板的底部表面接觸的所述加熱器； 與加熱器接觸的頂部晶片板；Z軸驅(qū)動(dòng)器，用于在Z方向上移動(dòng)頂部晶片板并放置將頂部晶片板與載體晶片的未被接合的表面接觸；以及板校平系統(tǒng)，用于校平頂部晶片板和用于提供頂部晶片板的楔形誤差補(bǔ)償。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的剝離器，其中所述晶片保持器包括拉動(dòng)所述載體晶片的真空。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的剝離器，其中所述板校平系統(tǒng)包括三個(gè)將所述加熱器連接到所述頂部支撐夾具的弓I導(dǎo)桿和三個(gè)氣動(dòng)分裂夾具。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的剝離器，其中所述加熱器包括兩個(gè)獨(dú)立控制的同心加熱區(qū)，被構(gòu)造為分別加熱具有200或300毫米直徑的晶片。
34.一種用于剝離兩個(gè)經(jīng)由粘膠層的臨時(shí)被接合晶片的方法，包括提供連接器，包括頂部夾具組件、底部夾具組件、支撐頂部夾具組件的靜態(tài)龍門、支撐底部夾具組件的X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器和被構(gòu)造為水平驅(qū)動(dòng)X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器和底部夾具組件從加載區(qū)到在頂部夾具組件下的加工區(qū)并從處理器返回到加載區(qū)的X軸驅(qū)動(dòng)控制器；在加載區(qū)，將包括經(jīng)由粘膠層被接合到設(shè)備晶片的載體晶片的晶片對(duì)加載到所述底部夾具組件上定向以使設(shè)備晶片的未被接合的表面與底部組件接觸；將所述X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器和所述底部夾具組件驅(qū)動(dòng)到在頂部夾具組件下的加工區(qū)； 將載體晶片的未被接合的表面與頂部夾具組件接觸并由所述頂部夾具組件保持所述載體晶片；用包括在所述頂部夾具組件內(nèi)的加熱器加熱所述載體晶片至所述粘膠層的熔點(diǎn)左右或高于超過(guò)所述粘膠層的熔點(diǎn)的溫度；當(dāng)將熱施加到所述載體晶片時(shí)和當(dāng)所述載體晶片被所述頂部夾具組件保持以及所述設(shè)備晶片被所述底部夾具組件保持時(shí)，由所述X軸驅(qū)動(dòng)控制器啟動(dòng)所述X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器沿X軸的水平運(yùn)動(dòng)，從而使設(shè)備晶片從載體晶片分離和滑開(kāi)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，進(jìn)一步包括經(jīng)由提升引腳組件升高和降低所述晶片對(duì)到底部夾具組件上。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述連接器進(jìn)一步包括支撐X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器和靜態(tài)龍門的基板。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述基板包括蜂窩結(jié)構(gòu)和振動(dòng)隔離支撐架。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述基板包括花崗巖板。
39.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，進(jìn)一步包括在所述水平運(yùn)動(dòng)被啟動(dòng)的同時(shí)扭轉(zhuǎn)設(shè)備曰曰/To
40.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器包括空氣軸承滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器。
41.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述剝離器進(jìn)一步包括兩個(gè)平行的橫向滑動(dòng)架導(dǎo)軌，引導(dǎo)所述X軸滑動(dòng)架驅(qū)動(dòng)器在其中沿著X軸水平運(yùn)動(dòng)。
42.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述頂部夾具組件進(jìn)一步包括螺栓連接到靜態(tài)龍門的頂部支撐夾具； 與頂部支撐夾具的底部表面接觸的加熱器支撐板； 與加熱器支撐板的底部表面接觸的所述加熱器； 與加熱器接觸的頂部晶片板；用于在Z方向移動(dòng)頂部晶片板和放置頂部晶片板與載體晶片的未被接合的表面接觸的Z軸驅(qū)動(dòng)器；以及用于校平頂部晶片板和用于提供頂部晶片板的楔形誤差補(bǔ)償?shù)陌逍Ｆ较到y(tǒng)。
43.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述載體晶片經(jīng)由抽真空被所述頂部夾具組件保持；
44.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述板校平系統(tǒng)包括三個(gè)將所述加熱器連接到所述頂部支撐夾具的弓I導(dǎo)桿和三個(gè)氣動(dòng)分裂夾具。
45.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述加熱器包括兩個(gè)獨(dú)立控制的被構(gòu)造為分別加熱具有200或300毫米直徑的晶片的同心加熱區(qū)。
46.一種用于剝離兩個(gè)經(jīng)由粘膠層與釋放層組合的臨時(shí)被接合的晶片的剝離器裝置， 包括夾具組件，包括夾具和被構(gòu)造為保持晶片與夾具的頂部表面接觸的第一晶片保持器； 撓性板組件，包括撓性板和第二晶片保持器，第二晶片保持器被構(gòu)造為保持晶片與撓性板的第一表面接觸，其中所述撓性板包括連接到鉸鏈的第一邊緣和直徑對(duì)置于第一邊緣的第二邊緣，和其中所述撓性板的第一邊緣被布置在鄰近夾具的第一邊緣和所述撓性板被構(gòu)造為圍繞所述鉸鏈擺動(dòng)和被放置在夾具的頂部表面的上方；被布置在鄰近夾具的第二邊緣的接觸滾輪，夾具的所述第二邊緣直徑對(duì)置于它的第一邊緣；剝離驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)，被構(gòu)造為垂直于夾具頂部表面的平面移動(dòng)接觸滾輪； 其中晶片對(duì)，包括被疊放在設(shè)備晶片上方和經(jīng)由粘膠層和釋放層被接合到設(shè)備晶片的載體晶片，晶片對(duì)被放置在所述夾具上，以使設(shè)備晶片的未被接合的表面與夾具頂部表面接觸；其中所述撓性板圍繞所述鉸鏈擺動(dòng)并被放置在所述底部夾具上方，以使它的第一表面與載體晶片的未被接合的表面接觸；其中，當(dāng)分別經(jīng)由所述第二和第一晶片保持器，所述載體晶片被所述撓性板保持和所述設(shè)備晶片被所述夾具保持時(shí)，所述接觸滾輪被向上驅(qū)動(dòng)直到它接觸并推動(dòng)撓性板的第二邊緣向上；以及其中所述接觸滾輪推動(dòng)屈曲(flexes)撓性板的所述第二邊緣并引起晶片對(duì)沿著釋放層的分層。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的剝離器，進(jìn)一步包括鉸鏈馬達(dá)，并且其中所述鉸鏈被所述鉸鏈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的剝離器，其中所述第一和第二保持器包括分別通過(guò)夾具和撓性板抽成的真空。
49.根據(jù)權(quán)利要求46所述的剝離器，其中所述晶片對(duì)進(jìn)一步包括帶框，并且所述設(shè)備晶片被所述夾具經(jīng)由穿過(guò)夾具抽成的真空通過(guò)保持所述帶框保持。
50.根據(jù)權(quán)利要求46所述的剝離器，進(jìn)一步包括支撐所述夾具組件、所述撓性板組件和所述鉸鏈的支撐板。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的剝離器，進(jìn)一步包括支撐所述支撐板、所述接觸滾輪、所述鉸鏈馬達(dá)和所述剝離驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)的基板。
52.根據(jù)權(quán)利要求46所述的剝離器，其中所述撓性板組件進(jìn)一步包括被設(shè)計(jì)為升高和降低位于撓性板的第一表面上的晶片的提升引腳組件。
53.根據(jù)權(quán)利要求46所述的剝離器，其中所述撓性板進(jìn)一步包括兩個(gè)被構(gòu)造為分別保持具有200或300毫米直徑的晶片的獨(dú)立控制的同心真空區(qū)。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的剝離器，其中所述真空區(qū)經(jīng)由0形環(huán)或吸盤(pán)的一種被密封。
55.根據(jù)權(quán)利要求M所述的剝離器，其中所述夾具包括由多孔陶瓷材料制成的真空夾具。
56.根據(jù)權(quán)利要求46所述的剝離器，進(jìn)一步包括被構(gòu)造為阻止撓性板的意外后擺的無(wú)齒隙齒輪驅(qū)動(dòng)器。
57.一種用于剝離兩個(gè)經(jīng)由粘膠層組合釋放層的臨時(shí)被接合的晶片的方法，包括 提供剝離裝置，包括夾具組件、撓性板組件和接觸滾輪，其中所述夾具組件包括夾具和被構(gòu)造為保持晶片與夾具的頂部表面接觸的第一晶片保持器，其中所述撓性板組件包括撓性板和被構(gòu)造為保持晶片與撓性板的第一表面接觸的第二晶片保持器，其中所述撓性板包括連接到鉸鏈的第一邊緣和直徑對(duì)置于第一邊緣的第二邊緣，和其中所述撓性板的第一邊緣被安置在鄰近夾具的第一邊緣，和所述撓性板被構(gòu)造為圍繞所述鉸鏈擺動(dòng)和放置在夾具的頂部表面的上方，和其中所述接觸滾輪被安置在鄰近夾具的第二邊緣，夾具的所述第二邊緣直徑對(duì)置于它的第一邊緣；提供晶片對(duì)，包括被疊放在設(shè)備晶片上和經(jīng)由粘膠層和釋放層被接合到設(shè)備晶片的載體晶片；將所述晶片對(duì)放置在所述夾具上，以使設(shè)備晶片的未被接合的表面與夾具的頂部表面接觸；圍繞所述鉸鏈擺動(dòng)所述撓性板并將它放置在所述底部夾具上方，以使它的第一表面與載體晶片的未被接合的表面接觸；當(dāng)分別經(jīng)由所述第二和第一晶片保持器、所述載體晶片被所述撓性板保持和所述設(shè)備晶片被所述夾具保持時(shí)，向上驅(qū)動(dòng)所述接觸滾輪直到它接觸并推動(dòng)撓性板的第二邊緣向上；以及其中所述接觸滾輪推動(dòng)屈曲撓性板的所述第二邊緣并引起晶片對(duì)沿著釋放層的分層。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中所述剝離裝置進(jìn)一步包括被構(gòu)造為垂直于夾具頂部表面的平面移動(dòng)接觸滾輪的剝離驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)。
59.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中所述剝離器裝置進(jìn)一步包括鉸鏈馬達(dá)，并且其中所述鉸鏈被所述鉸鏈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
60.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中所述第一和第二保持器分別包括穿過(guò)夾具和撓性板抽成的真空。
61.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中所述晶片對(duì)進(jìn)一步包括帶框和所述設(shè)備晶片經(jīng)由穿過(guò)夾具抽成的真空通過(guò)保持所述帶框被所述夾具保持。
62.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中所述剝離器裝置進(jìn)一步包括支撐所述夾具組件、所述撓性板組件和所述鉸鏈的支撐板。
63.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中所述剝離器裝置進(jìn)一步包括支撐所述支撐板、 所述接觸滾輪、所述鉸鏈馬達(dá)和所述剝離驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)的基板。
64.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中所述撓性板組件進(jìn)一步包括被設(shè)計(jì)為升高和降低被放置在撓性板的第一表面上的晶片的提升引腳組件。
65.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中所述撓性板進(jìn)一步包括兩個(gè)被構(gòu)造為分別保持具有200或300毫米直徑的晶片的獨(dú)立控制的同心真空區(qū)。
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的方法，其中所述真空區(qū)經(jīng)由0形環(huán)或吸盤(pán)的一種被密封。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法，其中所述夾具包括由多孔陶瓷材料制成的真空夾具。
68.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中所述剝離器裝置進(jìn)一步包括被構(gòu)造為阻止撓性板的意外回?cái)[的無(wú)齒隙齒輪驅(qū)動(dòng)器。
69.一種用于同心圓形晶片的設(shè)備，包括用于支撐圓形晶片以在它的頂部表面上被同心的支撐夾具；第一旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂，可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)，和包括第一機(jī)械卡爪，所述第一機(jī)械卡爪包括與圓形晶片的曲面邊緣吻合的錐形表面；第二旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂，可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)，和包括第二機(jī)械卡爪，所述第二機(jī)械卡爪包括與圓形晶片的曲面邊緣吻合的錐形曲面邊緣表面； 第三線性移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂，其包括與圓形晶片的曲面邊緣吻合的錐形曲面內(nèi)表面； 其中所述第一、第二和第三對(duì)準(zhǔn)臂圍繞支撐夾具彼此間以120度夾角布置；以及其中被放置在支撐夾具上的圓形晶片通過(guò)朝向支撐夾具的中心旋轉(zhuǎn)第一和第二對(duì)準(zhǔn)臂被同心和對(duì)準(zhǔn)，以使第一和第二機(jī)械卡爪的錐形曲面邊緣表面與分別在第一和第二周緣區(qū)域接觸圓形晶片的外周緣，和通過(guò)朝向支撐夾具的中心線性移動(dòng)第三對(duì)準(zhǔn)臂以使它的錐形曲面內(nèi)表面在第三周緣區(qū)域與圓形晶片的外周緣接觸，和其中所述第一、第二和第三周緣區(qū)域彼此以120度的夾角被分離。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的設(shè)備，其中所述機(jī)械卡爪包括與具有200毫米直徑的圓形晶片的曲面邊緣吻合的第一錐形曲面邊緣表面和與具有300毫米直徑的圓形晶片的曲面邊緣吻合的第二錐形曲面邊緣表面。
71.一種用于同心圓形晶片的設(shè)備，包括用于在它的頂部表面上支撐圓形晶片被同心的支撐夾具；第一旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂，可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)，和包括第一機(jī)械卡爪，所述第一機(jī)械卡爪包括與圓形晶片的曲面邊緣吻合的錐形曲面邊緣；第二旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂，可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)，和包括第二機(jī)械卡爪，所述第二機(jī)械卡爪包括與圓形晶片的曲面邊緣吻合的錐形曲面邊緣表面；第三旋轉(zhuǎn)可移動(dòng)對(duì)準(zhǔn)臂，可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)，和包括第三機(jī)械卡爪，所述第三機(jī)械卡爪包括與圓形晶片的曲面邊緣吻合的錐形曲面邊緣表面； 其中所述第一、第二和第三對(duì)準(zhǔn)臂圍繞支撐夾具彼此以120度的夾角布置；以及其中放置在支撐夾具上的圓形晶片通過(guò)朝向支撐夾具的中心旋轉(zhuǎn)第一、第二和第三對(duì)準(zhǔn)臂而被同心和對(duì)準(zhǔn)，以使第一、第二和第三機(jī)械卡爪的錐形曲面邊緣表面分別在第一、第二和第三周緣區(qū)域接觸圓形晶片的外周緣，和其中所述第一、第二和第三周緣區(qū)域被彼此以120度的夾角分離。
72.根據(jù)權(quán)利要求71所述的設(shè)備，其中所述機(jī)械卡爪包括與具有200毫米直徑的圓形晶片的曲面邊緣吻合的第一錐形曲面邊緣表面，和與具有300毫米直徑的圓形晶片的曲面邊緣吻合的第二錐形曲面邊緣表面。
73.一種用于同心圓形晶片的設(shè)備，包括支撐夾具，用于在它的頂部表面上支撐圓形晶片被同心；左同心鏈接桿，包括在第一端的第一旋轉(zhuǎn)臂，和其中左同心鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為第一旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，和其中所述第一旋轉(zhuǎn)臂可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)，和包括被構(gòu)造為抵住圓形晶片的曲面邊緣滾動(dòng)的曲面邊緣表面；右同心鏈接桿，其包括在第一端的第二旋轉(zhuǎn)臂，和其中右同心鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為第二旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，和其中所述第二旋轉(zhuǎn)臂可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)和包括被構(gòu)造為抵住圓形晶片的曲面邊緣滾動(dòng)的曲面邊緣表面；中間同心鏈接桿，包括在第一端的第三對(duì)準(zhǔn)臂，其中所述第三對(duì)準(zhǔn)臂被放置與圓形晶片的曲面邊緣接觸和其中中間同心鏈接桿的在Y方向的線性運(yùn)動(dòng)推動(dòng)第三對(duì)準(zhǔn)臂和圓形晶片朝向或脫離支撐夾具的中心；以及凸輪板，其同步左、右和中間同心鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)，所述凸輪板包括第一和第二線性凸輪廓線，其中所述第一凸輪廓線為中間同心鏈接桿提供直線運(yùn)動(dòng)和所述第二線性凸輪廓線為左和右同心鏈接桿提供直線運(yùn)動(dòng)。
74.根據(jù)權(quán)利要求73所述的設(shè)備，其中所述第一和第二凸輪線性輪廓線包括彼此和與 Y方向成夾角布置的表面。
75.根據(jù)權(quán)利要求73所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括附著在左和右同心鏈接桿的第二端的連接桿和其中所述連接桿被構(gòu)造為沿著凸輪板的第二線性凸輪廓線滾動(dòng)。
76.根據(jù)權(quán)利要求73所述的設(shè)備，其中所述中間同心鏈接桿包括在第二端的滾輪和所述滾輪被構(gòu)造為沿著凸輪板的第一線性凸輪廓線滾動(dòng)。
77.根據(jù)權(quán)利要求73所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括馬達(dá)和線性滑道和其中所述凸輪板被固定到線性滑道和所述馬達(dá)提供直線運(yùn)動(dòng)給該線性滑道，從而提供給凸輪板。
78.根據(jù)權(quán)利要求73所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括傳感器，該傳感器指示第一、第二和第三對(duì)準(zhǔn)臂與圓形晶片的曲面邊緣接觸。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的設(shè)備，其中所述傳感器包括線性可變差動(dòng)變壓器(LVDT)或電子傳感器的一種。
80.一種用于同心圓形晶片的設(shè)備，包括支撐夾具，用于在它的頂部表面上支撐圓形晶片被同心；左同心鏈接桿，包括在第一端的第一旋轉(zhuǎn)臂，和其中左同心鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為第一旋轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，和其中所述第一旋轉(zhuǎn)臂可圍繞垂直于支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)和包括被構(gòu)造為抵住圓形晶片的曲面邊緣滾動(dòng)的曲面邊緣表面；右同心鏈接桿，包括在第一端的第二旋轉(zhuǎn)臂，和其中右同心鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為第二旋轉(zhuǎn)臂的合理的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，和其中所述第二旋轉(zhuǎn)臂可圍繞垂直于該支撐夾具的頂部表面的軸旋轉(zhuǎn)和包括被構(gòu)造為抵住圓形晶片的曲面邊緣滾動(dòng)的曲面邊緣表面；中間同心鏈接桿，包括在第一端的第三對(duì)準(zhǔn)臂，其中所述第三對(duì)準(zhǔn)臂被放置與圓形晶片的曲面邊緣接觸和其中中間同心鏈接桿的在Y方向的線性運(yùn)動(dòng)推動(dòng)第三對(duì)準(zhǔn)臂和圓形晶片朝向或脫離支撐夾具的中心；以及第一和第二凸輪板，其同步左、右和中間鏈接桿的直線運(yùn)動(dòng)，所述第一和第二凸輪板分別包括第一和第二線性凸輪廓線，其中所述第一凸輪廓線為左同心鏈接桿提供直線運(yùn)動(dòng)和所述第二凸輪廓線為右鏈接桿提供直線運(yùn)動(dòng)。
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括線性滑道，其被連接到中間同心鏈接桿的第二端并提供在Y方向的直線運(yùn)動(dòng)給中間同心鏈接桿；以及其中所述第一和第二凸輪板分別經(jīng)由第一和第二連接桿被連接到所述線性滑道，和線性滑道在Y方向的線性運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換為第一和第二凸輪板在X方向的線性運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種用于臨時(shí)晶片接合的改進(jìn)裝置，包括臨時(shí)連接器群和剝離器群。臨時(shí)連接器群包括臨時(shí)連接器模組，其執(zhí)行電子晶片接合工序，該工序包括粘膠層接合、粘膠層與釋放層接合的組合和紫外光可固化粘膠層與激光吸收釋放層接合的組合。剝離器群包括熱滑動(dòng)剝離器、機(jī)械剝離器和輻射剝離器。
文檔編號(hào)H01L21/68GK102460677SQ201080026829
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者丹尼斯·帕特里西奧, 埃米特·休利特, 帕特里克·格倫, 格雷戈里·喬治, 詹姆斯·赫曼奧斯基, 邁克爾·庫(kù)亨勒, 馬修·斯泰爾斯, 黑爾·約翰遜 申請(qǐng)人:休斯微技術(shù)股份有限公司