一种用于晶圆减薄后卸片的装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于砷化镓晶圆减薄后卸片的装置。

背景技术：

在半导体工艺过程中经常涉及晶圆的减薄，尤其是在砷化镓半导体激光芯片的制备过程中，为了达到良好的散热效果以及适应激光芯片轻小化发展趋势，需要将厚度为400多微米的晶圆减薄至100微米左右。具体主要是通过热剥离膜将晶圆P面粘合在有一定厚度的玻璃基板上，然后用磨抛设备配合研磨液对晶圆N面进行减薄。晶圆减薄至目标厚度后，需要通过加热热剥离膜的方式将晶圆从玻璃基板上顺利卸下来。

现有技术一般采用直接接触电加热板卸片方式，粘在玻璃基板上的晶圆N面朝下直接水平放置在加热板上，加热热量先传递至晶圆N面、P面，然后再传递至热剥离膜。热剥离膜受热反应后，晶圆与玻璃基板分离。晶圆N面直接接触加热板表面会造成N面划痕、蹭伤，影响激光器芯片寿命。而且由于玻璃基板压在晶圆上部，受玻璃基板重力影响，热剥离膜受热发生反应后晶圆不能自动向上弹起、分离，导致剥离不彻底，卸片过程存在粘片。晶圆厚度的减薄导致其机械强度降低，粘片会导致卸片过程中出现晶圆裂片、碎片等风险，产品良率降低。原卸片技术见附图1。

技术实现要素：

为了避免现有技术卸片过程中出现晶圆N面划痕，影响后期砷化镓激光器芯片的使用寿命；剥离不彻底，导致裂片、碎片等风险，本实用新型提出一种新的用于砷化镓晶圆减薄后卸片的装置，不仅杜绝了晶圆N面划痕、卸片粘片现象，降低了晶圆碎片、裂片风险，同时也缩短了卸片时间，提高了卸片综合效率。

本实用新型的方案如下：

晶圆的P面通过热剥离膜粘合在玻璃基板，晶圆的N面朝上，该装置包括冷板和非接触加热源，玻璃基板置于冷板上，所述非接触加热源位于晶圆以及玻璃基板的上方、面向晶圆N面。

这里的“冷板”，是强调自身并不发热，用来放置晶圆的基板(托盘)。

上述非接触加热源优选远红外加热灯。

上述远红外加热灯的功率一般为650W，与晶圆之间的距离为5-10cm。

上述冷板较适宜的形状为表面设置有圆形凹槽的托盘(为了便于固定安装，托盘整体可为方形)，所述玻璃基板适配放置于圆形凹槽内。冷板的材料为阳极氧化铝。

非接触加热源(远红外加热灯)与冷板可安装于同一固定框架上。

本实用新型具有以下技术效果：

通过非接触远红外加热方式加热晶圆N面，砷化镓晶圆本身不吸收红外光，为全透射。热剥离膜升温速度快，加热均匀，反应充分，完全杜绝晶圆N面划痕及粘片现象，能够显著提高晶圆良率、晶圆卸片效率和砷化镓半导体芯片使用寿命。

附图说明

图1为原来卸片结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为图2中各部件分立结构示意图。

图4为冷板的结构示意图。

附图标号说明：

1-晶圆；101-晶圆P面，102-晶圆N面，2-玻璃基板；3-冷板；4-远红外加热灯，5-热剥离膜；6-电加热板。

具体实施方式

如图2、图3所示，通过远红外热波传导加热方式替代原来直接接触式电热板加热的方式，即通过非接触远红外灯照射晶圆N面102，由于砷化镓材料对远红外光几乎不吸收，所以远红外光可以直接从晶圆N面102及晶圆P面101透射至热剥离膜5，热剥离膜受热后发生化学反应失去粘性，晶圆P面与热剥离膜分离。由于晶圆本身自重力较小，晶圆会自动弹起完成卸片。新采用的卸片方式加热均匀，升温速度快，发热效率高。晶圆N面朝上且与红外加热灯不接触可以杜绝N面划痕，避免粘片现象，可以明显提高晶圆卸片效率。具体来说：

该装置包括安装于同一固定框架上的冷板3和远红外加热灯4。如图4所示，冷板3为表面设置有圆形凹槽的方形托盘(基板)，材料为阳极氧化铝，玻璃基板适配放置于该圆形凹槽内。远红外加热灯位于玻璃基板2、热剥离膜5及晶圆1上方，面向晶圆N面102。

远红外加热灯的功率一般为650W，与晶圆之间的距离为5-10cm。

操作步骤如下：

1、将减薄后的玻璃基板及晶圆N面朝上放在冷板上。

2、将远红外加热灯放置在晶圆上方。

3、开启远红外加热灯电源，加热至设定温度。

4、观察晶圆与热剥离膜的粘合情况，等到整个晶圆向上弹起、剥离时，关闭加热灯。5、将晶圆用镊子慢慢往上揭起，将晶圆从玻璃基板上卸下来。