一种解理设备及解理方法与流程

本发明涉及半导体，尤其涉及一种解理设备及解理方法。

背景技术：

1、目前，在半导体芯片的制作工艺中，晶圆解理是一个至关重要的环节，使用的解理设备主要分为分体机型和一体机型，分别采用正面划线、背部裂片的解理方法和正面划线、正面裂片的解理方法。

2、对于分体机型的解理设备，首先在划片机上对晶圆的正面进行划线操作，以确保后续的解理过程能够沿着划线顺利裂开，然后将晶圆转移至裂片机上，并且将晶圆翻转过来使划线面倒置后，采用劈刀下压使晶圆沿着划线裂开，从而得到巴条。但是，分体机型的解理动作是在两套设备上完成的，需要对晶圆进行重复对位，对位过程复杂耗时，并且两次对位还容易产生误差。

3、而对于一体机型的解理设备，同样首先在晶圆的正面进行划线操作，然后直接使用划刀在晶圆的正面沿划线滚压完成裂片，虽然不需要对晶圆重复定位，但由于划线过程会崩渣，刀口附近会出现碎屑，在反复滚压的过程中，会使碎屑产生转移，造成晶圆的正面被脏污，并且划刀通常为金刚石划刀，划刀在长时间使用过程中，划刀的刀尖会被磨损，导致刀尖与待解理产品的接触角度会发生变化，会对解理效果的稳定性产生影响。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种解理设备及解理方法，来解决晶圆在解理过程中，会造成晶圆的正面脏污，以及划刀在长时间使用后解理效果稳定性差的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一方面，本发明提供了一种解理设备，其包括平台、角度调节机构、划刀、ccd相机和顶针；

4、其中，所述平台用于固定待解理产品，所述平台包括相对设置的第一平台和第二平台，所述第一平台和所述第二平台可朝相互靠近或者相互远离的方向移动；

5、所述划刀活动设置于所述平台的上方，且所述划刀用于在所述待解理产品的上表面产生测试线或者解理线；

6、所述ccd相机设置于所述平台的上方，且所述ccd相机用于拍摄所述测试线并显示所述测试线的划痕图；

7、所述角度调节机构和所述划刀驱动连接，所述角度调节机构用于根据所述划痕图调整所述划刀的俯仰角度和自转角度，使所述划刀的刀尖与所述待解理产品以最佳划线角度接触，并在所述待解理产品上划出所述解理线；

8、所述顶针活动设置于所述平台的下方，且所述顶针用于提高至与所述待解理产品的下表面相抵持，并用于沿所述解理线移动，以使所述待解理产品沿所述解理线自然解理。

9、在以上技术方案的基础上，优选的，所述解理设备还包括负压发生器，所述第一平台和所述第二平台上分别设置有多个微孔，所述负压发生器分别和多个所述微孔连通，以在所述微孔内产生负压。

10、在以上技术方案的基础上，优选的，所述解理设备还包括扩晶铁环和解理蓝膜，所述扩晶铁环放置于所述第一平台和所述第二平台上，所述解理蓝膜绷膜贴附在所述扩晶铁环上，所述待解理产品贴附在所述解理蓝膜上，所述负压发生器用于在所述微孔内产生负压吸附所述解理蓝膜。

11、在以上技术方案的基础上，优选的，所述角度调节机构包括安装架、第一旋转轴、支撑架、自转角度调节部和俯仰角度调节部，所述安装架固定设置，所述支撑架的一端通过所述第一旋转轴转动安装于所述安装架上，所述俯仰角度调节部和所述支撑架驱动连接，所述自转角度调节部安装于所述支撑架上，且所述自转角度调节部与所述划刀驱动连接，所述俯仰角度调节部用于驱使所述支撑架绕所述第一旋转轴的轴线转动，以带动所述划刀绕所述第一旋转轴的轴线转动，所述自转角度调节部用于驱使所述划刀绕与所述第一旋转轴垂直的方向转动。

12、在以上技术方案的基础上，优选的，所述自转角度调节部包括第一转轴、第二转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮和第一手轮，所述支撑架包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆相交设置，所述第一转轴转动安装于所述第一支撑杆上，所述第一转轴和所述第一旋转轴平行设置，且所述第一转轴的相对两端分别设有所述第一手轮和所述第一锥齿轮，所述第二转轴转动安装于所述第二支撑杆上，所述第二转轴和所述第一旋转轴垂直设置，且所述第二转轴的一端设有所述第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮啮合，所述第二转轴的另一端设有所述划刀，通过转动所述第一手轮带动所述第一锥齿轮绕所述第一转轴的轴线转动，所述第一锥齿轮驱使所述第二锥齿轮绕所述第二转轴的轴线转动，以带动所述划刀绕所述第二转轴的轴线转动。

13、在以上技术方案的基础上，优选的，所述俯仰角度调节部包括第二手轮、第一齿轮、第二齿轮、第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆转动安装于所述安装架上，且所述第一连接杆和所述第一旋转轴平行设置，所述第一连接杆的相对两端分别设有所述第二手轮和所述第一齿轮，所述第二连接杆的一端和所述支撑架连接，所述第二连接杆的另一端设有所述第二齿轮，所述第二齿轮和所述第一齿轮啮合，所述第二连接杆和所述第一连接杆互相平行设置，通过转动所述第二手轮带动所述第一连接杆和所述第一齿轮绕所述第一连接杆的轴线转动，所述第一齿轮驱使所述第二齿轮和所述第二连接杆绕所述第一连接杆的轴线转动，以带动所述支撑架绕所述第一旋转轴的轴线转动。

14、在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一平台和第二平台设置于所述框架内，且所述框架上设有碎屑吸附口，所述碎屑吸附口朝向所述待解理产品设置，用于吸附划线过程中产生的碎屑。

15、另一方面，本发明提供了一种解理方法，应用如上所述的解理设备，包括以下步骤：

16、s1、将待解理产品固定放置在第一平台和第二平台上；

17、s2、使用划刀在所述待解理产品的上表面划出测试线，以及使用ccd相机实时拍摄所述测试线，并通过显示器呈现所述测试线的划痕图；

18、s3、根据所述划痕图调整所述划刀的俯仰角度和自转角度，使所述划刀的刀尖与所述待解理产品以最佳划线角度接触；

19、s4、使用所述划刀在所述待解理产品的上表面划出解理线；

20、s5、将顶针从所述第一平台和所述第二平台之间提高至与所述待解理产品的下表面相抵接，且所述顶针和所述解理线相对设置；

21、s6、驱使所述顶针沿所述解理线移动，以使所述待解理产品沿所述解理线自然解理。

22、在以上技术方案的基础上，优选的，所述的将待解理产品固定放置在第一平台和第二平台上，包括：将扩晶铁环放置在所述第一平台和所述第二平台上，将解理蓝膜绷膜贴附在所述扩晶铁环上，将所述待解理产品贴附在所述解理蓝膜上，使用负压发生器在所述第一平台和所述第二平台上的微孔内产生负压，以吸附固定所述解理蓝膜。

23、在以上技术方案的基础上，优选的，在所述的将顶针从所述平台的下方提高至与所述待解理产品的下表面相抵接之前，还包括：将所述第一平台和所述第二平台朝相互远离的方向移动预定距离，使用所述负压发生器在所述第一平台和所述第二平台的所述微孔内产生负压，以吸附固定所述扩晶铁环。

24、本发明的一种解理设备及解理方法相对于现有技术具有以下有益效果：

25、(1)通过设置第一平台和第二平台，第一平台和第二平台可以朝相互靠近或者相互远离的方向移动，当第一平台和第二平台移动至互相接触时，可以用于固定待解理产品，接着可以用划刀在待解理产品的上表面划出测试线，ccd相机可以用于拍摄测试线并且显示测试线的划痕图，可以根据划痕图通过角度调节机构调整划刀的俯仰角度和自转角度，使得划刀的刀尖与待解理产品的上表面以最佳划线角度接触，最佳划线角度也可以说是划刀的刀尖垂直于待解理产品的角度，从而可以在待解理产品上划出高精度、平直度好、稳定性好的解理线，并且就算划刀被磨损了，也可以通过调整划刀的俯仰角度和自转角度，使划刀的刀尖与待解理产品保持最佳划线角度接触，使得解理效果的稳定性好；

26、(2)本技术通过将顶针活动设置于平台的下方，通过将第一平台和第二平台朝互相远离的方向移动预定距离，使得顶针可以从第一平台和第二平台之间提高至与待解理产品的下表面相抵持，也可以说是顶针的针尖和待解理产品的下表面相抵持，并且顶针的针尖与解理线相对设置，可以驱使顶针沿着解理线移动，使待解理产品沿解理线自然解理，从而无需将划刀在解理线上反复划动，而是将划刀上升至待机高度，通过顶针完成倒置式裂片，可以避免将碎屑碾压至待解理产品的表面；

27、(3)本技术中角度调节机构设置安装架和支撑架，支撑架通过第一旋转轴转动安装于安装架上，俯仰角度调节部和支撑架驱动连接，并且用于驱使支撑架绕第一旋转轴转动，自转角度调节部安装于支撑架上，并且自转角度调节部和划刀驱动连接，自转角度调节部用于驱使划刀绕与第一旋转轴垂直的方向转动，使得可以分别调节划刀的俯仰角度和自转角度，保证划刀可以与待解理产品以最佳划线角度接触；

28、(4)本技术通过在第一平台和第二平台上分别设有多个微孔，负压发生器可以分别和多个微孔连通，当需要固定待解理产品时，可以在微孔内产生负压吸附固定待解理产品，使得待解理产品和第一平台和第二平台紧紧地贴合在一起，从而使得待解理产品的平整度较好，可以方便在待解理产品上划线。