分離和清洗工藝和系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明實施例涉及分離和清洗工藝和系統。
【背景技術】
[0002]由于各種電子部件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成度不斷提高，半導體產業經歷了快速的發展。在大多數情況下，這種集成度的提高源自最小部件尺寸的反復減小(例如，將半導體工藝節點朝著亞20nm節點縮減)，這允許更多的部件集成在給定的區域內。隨著近來對微型化、更高速度、更大帶寬以及更低功耗和延遲的要求提高，也產生了對于半導體管芯的更小和更具創造性的封裝技術的需要。
[0003]與器件的微型化和集成密度的改進相結合，半導體產業開發了新的封裝件和用于將半導體器件集成到消費產品中的工藝。存在用于封裝這些半導體器件的多種工藝，從而導致多種不同的封裝件結構。這些封裝件可以提供具有其他部件的半導體器件的減小的覆蓋區，例如其他部件可能需要具有更大間距的更大的電連接件。
【發明內容】
[0004]根據本發明的一個實施例，提供了一種方法，包括:將第一襯底的表面從第二襯底分離；以及在分離之后，清洗所述第一襯底的表面，所述清洗包括:使清洗機構與所述第一襯底的表面物理接觸。
[0005]根據本發明的另一實施例，提供了一種方法，包括:提供通過釋放涂層接合至載體襯底的封裝件襯底，所述釋放涂層位于所述封裝件襯底的表面上；分解所述釋放涂層和從所述封裝件襯底分離所述載體襯底；以及在從所述封裝件襯底分離所述載體襯底之后，清洗所述封裝件襯底的表面，所述清洗包括:向所述封裝件襯底的表面供給流體和使所述封裝件襯底的表面與清洗機構接觸以從所述封裝件襯底的表面物理去除所述釋放涂層的殘留物。
[0006]根據本發明的又一實施例，提供了一種工具，包括:分離模塊，包括:第一卡盤，輻射源，配置為向所述第一卡盤發射輻射，和第一機械臂，具有真空系統，所述真空系統配置為固定襯底和將所述襯底從所述第一卡盤去除；以及清洗模塊，包括:第二卡盤，噴嘴，配置為向所述第二卡盤噴射流體，和第二機械臂，具有清洗器件，所述第二機械臂配置為使所述清洗器件與所述第二卡盤上的襯底物理接觸。
【附圖說明】
[0007]當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各方面。應該注意，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。
[0008]圖1是根據一些實施例的可以對其施加分離和清洗工藝的簡化的封裝件襯底的截面圖。
[0009]圖2A至圖2G是根據一些實施例的將載體襯底從封裝件襯底分離和清洗封裝件襯底的工藝。
[0010]圖3A至圖3C是根據一些實施例的用于實施分離和清洗工藝的第一工具的圖。
[0011]圖4A和圖4B是根據一些實施例的用于實施分離和清洗工藝的第二工具的圖。
[0012]圖5A至圖5C是根據實施例的用于放置和去除蓋環的示例性配置的圖。
[0013]圖6A至圖6F是根據實施例的用于放置和去除蓋環的另一示例性配置的圖。
【具體實施方式】
[0014]以下公開內容提供了許多用于實現所提供主題的不同特征的不同實施例或實例。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發明。當然，這些僅僅是實例，而不旨在限制本發明。例諸如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成為直接接觸的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外，本發明可在各個實例中重復參考標號和/或字母。該重復是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。此外，在本文中將工藝實施例論述為以特定的順序實施；然而，其他實施例也可以涵蓋以任何邏輯順序實施的其他工藝。
[0015]而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對術語，以便于描述諸如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關系。除了圖中所示的方位外，空間相對術語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或在其他方位上)，而在此使用的空間相對描述符可以同樣地作相應的解釋。
[0016]下文中在具體環境中論述一些實施例，S卩，應用于扇出或扇入晶圓級封裝件的分離和清洗工藝。然而，本發明的各個方面可以應用于多種其他環境中，諸如利用釋放涂層接合在一起然后隨后被分離的任意的部件。此外，在下文中論述對工藝和系統的一些改進，并且本領域普通技術人員將容易理解，可以應用額外的修改。實施例預期這些修改。
[0017]圖1示出了通過光熱轉換(LTHC)釋放涂層42接合至載體襯底44的諸如扇出或扇入晶圓級封裝件的簡化的封裝件襯底40的截面圖。本文中論述的分離和清洗工藝可以應用于圖1中的這種結構，但是實施例預期各種其他封裝件、封裝件襯底和/或部件。
[0018]載體襯底44可以是玻璃襯底、娃襯底、氧化招襯底等并且可以是晶圓。該LTHC釋放涂層42位于載體襯底44上。載體襯底44在處理步驟期間提供臨時的機械和結構支持以形成封裝件襯底40。該LTHC釋放涂層42形成在載體襯底44的表面上。例如，LTHC釋放涂層42是氧化物、氮化物、有機材料等或它們的組合，諸如聚酰亞胺基材料。可以使用層壓、旋涂等或它們的組合來形成LTHC釋放涂層42。
[0019]封裝件襯底40包括一個或多個集成電路管芯46。每個集成電路管芯46包括半導體襯底，諸如摻雜或未摻雜的硅或絕緣體上半導體(SOI)襯底的有源層。半導體襯底可以包括其他元素半導體，諸如鍺；包括碳化硅、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦、和/或銻化銦的化合物半導體；包括 SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GalnAs、GaInPjP / 或 GaInAsP 的合金半導體；或其組合。也可以使用其他襯底，諸如多層或梯度襯底。諸如晶體管、二極管、電容器、電阻器等的器件可以形成在半導體襯底中和/或上并且可以通過互連結構互連以形成集成電路，例如，通過位于半導體襯底上的一個或多個介電層中的金屬化圖案來形成互連結構。
[0020]諸如導電柱(例如，包括諸如銅的金屬)的管芯連接件48位于集成電路管芯46的外部并且機械連接和電連接到相應的集成電路管芯46的可以被稱為集成電路管芯46的相應的有源側的一側上。管芯連接件48電連接集成電路管芯46的相應的集成電路。
[0021]介電材料50位于集成電路管芯46的有源側上。介電材料50橫向地封裝管芯連接件48，管芯連接件48的上表面與介電材料50的上表面共平面，并且介電材料50與相應的集成電路管芯46橫向地共端點。介電材料50可以是聚合物，諸如聚苯并惡唑(PBO)、聚酰亞胺、苯并環丁烯(BCB)等；諸如氮化硅等的氮化物；或者諸如氧化硅、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼硅酸鹽玻璃(BSG)、硼摻雜的磷硅酸鹽玻璃(BPSG)等的氧化物；或它們的組合。
[0022]集成電路管芯46的背側或者與有源側相對的一側通過粘合劑51粘合至載體襯底44上的LTHC釋放涂層42。粘合劑51可以是任何合適的粘合劑、環氧樹脂等。
[0023]密封劑52至少橫向地密封集成電路管芯46。密封劑52具有鄰接LTHC釋放涂層42的第一表面和與介電材料50和管芯連接件48的上表面共平面的第二表面。密封劑52可以是模塑料、環氧樹脂等。
[0024]重分布結構54包括位于一個或多個介電層58中的一個或多個金屬化圖案56。一個或多個金屬化圖案56的至少一部分通過相應的管芯連接件48電連接至集成電路管芯46上的相應的集成電路。一個或多個金屬化圖案56可以包括任何的線、通孔、焊盤等或它們的組合并且可以包括諸如金屬(如銅、鈦、鎢、招等)的導電材料。一個或多個介電層58可以是諸如ΡΒ0、聚酰亞胺、BCB等的聚合物；諸如氮化硅等的氮化物；諸如氧化硅、PSG、BSG、BPSG等的氧化物；或它們的組合。
[0025]—個或多個金屬化圖案56包括暴露在重分布結構54上的下部金屬60。諸如焊料球(如球柵陣列(BGA)球)的外部連接件62位于下部金屬60上。在一些實施例中，外部連接件62包括諸如Sn-Ag合金、Sn-Ag-Cu合金等的焊料，并且可以是無鉛或含鉛的。
[0026]在圖1中的配置中，封裝件襯底40包括未分割的封裝件。封裝件襯底40可以包括任意數量的封裝件。在載體襯底44上形成和處理封裝件襯底40，載體襯底44可以是晶圓。如上所述，封裝件襯底40可以具有各種修改或配置，并且圖1僅僅是實例。可以使用其他封裝件襯底。
[0027]圖2A至圖2G示出了根據一些實施例的用于從封裝件襯底40分離載體襯底44和清洗封裝件襯底40的工藝。在圖2A中，封裝件襯底40通過LTHC釋放涂層42接合至載體襯底44，封裝件襯底40使用膠帶72安裝在卡盤70上并且位于框架74內。封裝件襯底40安裝至膠帶72上，從而使得載體襯底44向上遠離卡盤70，例如，諸如向上遠離粘合至膠帶72的封裝件襯底40的外部連接件62。
[0028]在圖2B中，實施分離工藝。輻射照射76掃描穿過載體襯底44到達至少LTHC釋放涂層42。當輻射照射76撞擊在LTHC釋放涂層42上時，LTHC釋放涂層42分解，從而將載體襯底44從封裝件襯底40分離。在一些實施例中，輻射照射76是激光掃描、單次寬區域照射或任何其他照射并且可以使用紅外(IR)光、紫外(UV)光等。輻射照射76的具體細節可取決于釋放涂層所使用的材料。例如，當釋放涂層是UV膠時，可以