[发明专利]一种激光解键合装置

说明书

本发明提供了一种激光解键合装置，该激光解键合装置包括载物台，用于将待解键合件保持在其上，待解键合件包括第一层结构、以及通过键合层粘接的第二层结构。还包括吸盘和激光系统。吸盘吸附在第二层结构表面。激光系统用于产生依次透过吸盘及第二层结构后聚焦在键合层的激光束，并控制激光束的焦点在键合层扫描，以对键合层进行解键合。还包括与吸盘连接的拉伸机构，该拉伸机构用于在激光束扫描键合层的部分区域后，向上拉吸盘，以使第一层结构和第二层结构在和该部分区域重合的位置处分离。以采用边激光解键合，边拉吸盘进行分离的剥离方式，防止两个层结构之间由于熔融状态的键合材料再次冷却凝固而使两个层结构再次粘连，降低剥离难度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种激光解键合装置。

背景技术

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衬底上，之后在晶圆表面进行沉积、刻蚀等工艺，以在晶圆表面制造出各种微电路结构。在完成晶圆加工后，需要对晶圆和衬底进行解键合，以使晶圆和衬底进行分离，才能进行后续对晶圆进行划片的工序。现有技术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。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衬底进行剥离。但是，激光停止加热之后，采用吸盘吸附晶圆的过程中，需要移动及吸附等操作，会占用较长的时间，且由于激光已经停止加热，不可避免的在晶圆和衬底之间具有温降现象，使熔融状态的键合材料很容易再次冷却凝固，从而使晶圆和衬底再次粘连在一起，增加了剥离难度。

发明内容

本发明提供了一种激光解键合装置，以降低激光解键合过程中，两个层结构之间的剥离难度，便于使两个层结构分离。

本发明提供了一种激光解键合装置，该激光解键合装置包括一载物台，该载物台用于将待解键合件保持在其上，其中，该待解键合件包括固定在载物台表面的第一层结构、以及通过键合层粘接的第二层结构。该激光解键合装置还包括吸盘和激光系统。其中，吸盘吸附在第二层结构表面。激光系统用于产生依次透过吸盘及第二层结构后聚焦在键合层的激光束，并控制激光束的焦点在键合层扫描，以对键合层进行解键合。该激光解键合装置还包括与吸盘连接的拉伸机构，该拉伸机构用于在激光束扫描键合层的部分区域后，向上拉吸盘，以使第一层结构和第二层结构在和该部分区域重合的位置处分离。

在上述的方案中，通过使吸盘吸附在第二层结构表面时，激光束依次透过吸盘及第二层结构后聚焦在键合层，并控制激光束的焦点在键合层扫描部分区域之后，拉伸机构即向上拉吸盘，使两个层结构在和该部分区域重合的位置处分离，以采用边激光解键合，边拉吸盘进行分离的剥离方式，防止两个层结构之间由于熔融状态的键合材料再次冷却凝固而使两个层结构再次粘连，从而降低剥离难度。

在一个具体的实施方式中，第一层结构和第二层结构中的一个层结构为晶圆，另一个层结构为衬底。以降低激光解键合过程中，剥离晶圆和衬底的难度。

在一个具体的实施方式中，激光系统控制激光束的焦点从键合层的外圈呈同心圆状依次向内圈扫描。以便于使激光解键合过程中产生的气态或等离子态物质散出两个层结构。

在一个具体的实施方式中，该部分区域为激光束的焦点呈同心圆状扫描过程中的一个圆环形区域。以便于拉吸盘，使两个层结构在一个圆环形区域分离。

在一个具体的实施方式中，吸盘具有吸附在第二层结构表面的吸附端面，其中，在吸附端面上设置有多圈呈同心圆状分布的吸附道。以便于在同一圆环区域给第二层结构表面施加同一大小的吸力。

在一个具体的实施方式中，每个吸附道上均设置有气阀，该气阀用于控制对应的吸附道中的负压力，以便于调节第二层结构表面上对不同圆环区域的吸力大小。