本实用新型专利技术涉及半导体领域，具体公开了一种控制晶圆翘曲的加热装置，包括箱体和包裹在箱体外的第一加热器，加热装置还包括加热控制模块、第二加热器和支撑单元，其中加热控制模块包括用于测定箱体内温度的第一温度检测单元、用于测定加热盘边缘处和/或中心处的第二温度检测单元以及用于控制第一加热器和第二加热器的控制器，第一加热器、第一温度检测单元、第二温度检测单元和加热盘均与控制器电联接。本方案控制器对第一温度检测单元和第二温度检测单元测得的温度进行对比，并根据温差情况来控制加热盘的温度，缩小加热盘与箱体内空气的温差，使晶圆被均匀地加热，进而降低晶圆产生二次翘曲的可能性。产生二次翘曲的可能性。产生二次翘曲的可能性。
【技术实现步骤摘要】
一种控制晶圆翘曲的加热装置
[0001]本技术涉及半导体
，尤其涉及一种控制晶圆翘曲的加热装置。
技术介绍
[0002]在晶圆级封装领域，由于绝大多数工艺都是直接在晶圆上开展的，因此对晶圆的平整性要求很高。但是由于晶圆级封装工艺流程中的大多数工序都涉及高温处理，晶圆不可避免地会产生翘曲问题，因此对产生翘曲后的晶圆进行整平是十分重要的处理步骤。而且，一般情况下，晶圆的翘曲程度会随着工艺中工序的进程不断累积，随着处理步骤的进行，晶圆的翘曲会更加严重，整平的需求也越迫切。
[0003]一般采用烘箱来对晶圆进行整平，对翘曲晶圆进行加热后再进行整平处理；现有技术中的晶圆烘箱多采用箱体外加热的方式，基本原理如说明书附图1所示，加热装置将热量传送到烘箱的箱体1内，箱体1内设置数个温度传感器来监控箱体1内的温度，在对箱体1进行加热时，热量从箱体1外的热源处经由位于箱体1侧壁的第一加热器2传导到箱体1内的各个位置处，并从位于箱体1顶部的散热口3排出，在这个过程中，箱体1的内部会形成不均匀的温度场，其中，位于第一加热器2处的温度高于箱体1中央位置的温度，而散热口3的温度最低，同时，由于晶圆4在箱体1内的摆放位置和间距不同，使位于箱体1内不同位置的晶圆4表面的受热速度不一致，导致难以准确把握热源加热的时间和功率；而且，对于每一个晶圆4，其边缘的升温速度高于其中心位置的升温速度，加上晶圆上封装材料的热膨胀系数差异，将导致晶圆在烘烤时又产生一定的翘曲度，尤其是位于箱体1中心处的一些晶圆4，由于与其纵向相邻的其它晶圆会阻碍热量从晶圆4边缘往晶圆4中心位置处传送，晶圆4中心位置的升温速率更低，因此晶圆4的整体升温更加不均匀，所以晶圆4在加热时容易产生二次翘曲。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中所存在的不足，本技术提供了一种控制晶圆翘曲的加热装置，以解决晶圆在加热时由于箱体内空气受热不均而导致的不同位置的晶圆受热不均，由此晶圆易产生二次翘曲且加热时间、功率难以把握的问题，尤其是晶圆中心位置的加热速率较慢又进一步加重了晶圆的翘曲程度。
[0005]为了达到上述目的，本技术的基础方案如下：一种控制晶圆翘曲的加热装置，包括箱体和包裹在箱体外的第一加热器，加热装置还包括：
[0006]第二加热器，第二加热器包括相互平行地安装在箱体内的若干加热盘；
[0007]支撑单元，支撑单元安装于箱体内部以用于将晶圆支撑于相邻两个加热盘之间并使得晶圆与相邻两个加热盘之间的间距相等；
[0008]加热控制模块，加热控制模块包括用于测定箱体内温度的第一温度检测单元、用于测定加热盘温度的第二温度检测单元以及用于控制第一加热器和第二加热器的控制器；
[0009]其中，第一加热器、第一温度检测单元、第二温度检测单元和加热盘均与控制器电
联接。
[0010]本技术的技术原理为：在采用本技术的技术方案对晶圆进行加热时，通过支撑单元的设置，将晶圆放置到相邻的两个加热盘之间，并且让晶圆与相邻两个加热盘之间的间距相等，当加热盘开启加热功能时，晶圆的上下表面被均匀加热，能够提升晶圆加热的均匀度；与此同时，第一加热器也同步开启对箱体内的空气进行加热，为晶圆的加热提供热源，此时第一温度检测单元测定箱体内的温度，第二温度检测单元对加热盘温度进行测定，第一温度检测单元和第二温度检测单元将测定的温度信号传递至控制器中，控制器对第一温度检测单元和第二温度检测单元测得的温度进行对比，并根据温差情况来控制加热盘或第二加热器的加热功率，缩小加热盘与箱体内空气的温差，使晶圆被均匀地加热，进而降低晶圆产生二次翘曲的程度。
[0011]在以上过程中，第一温度检测单元、第二温度检测单元和控制器配合，对第二加热器中心和边缘处的温度进行精准地测定，便于控制器对加热盘的温度进行控制；此过程中，由于加热盘的温度变化速率比加热器控制箱体内空温度度变化速率更快，此时控制器可优先控制加热盘的加热温度，使加热盘的温度与箱体内空气的温度趋于一致，同时在此过程中，控制器通过测定加热盘的温度来精准控制加热盘的加热温度，减小加热盘与周围空气的温差，让晶圆受热均匀，降低晶圆产生翘曲的程度。
[0012]进一步，加热盘均水平安装在箱体内。
[0013]通过上述设置，便于将采用支撑单元将晶圆水平支撑在相邻的两个加热盘之间，避免晶圆由于无支撑所致的重力作用下出现的下凹现象，避免晶圆发生二次翘曲。
[0014]进一步，支撑单元包括对晶圆边缘进行支撑的支撑环和对晶圆中心进行支撑的支撑柱，支撑柱和支撑环均固定安装在加热盘的上表面上。
[0015]通过上述设置，加热盘的上表面上固定安装用于支撑晶圆的支撑环，使晶圆等距安装在相邻的两个加热盘之间，从而实现对晶圆的均匀加热；支撑环的环状设计为晶圆的边缘处提供均匀的周向支撑力，防止晶圆加热后在自身重力作用下产生形变；与此同时，支撑柱能够支撑晶圆的中心处，防止晶圆的中心处由于无支撑所致的重力作用下出现的下凹现象，进一步避免晶圆发散二次翘曲。
[0016]进一步，支撑单元包括对晶圆进行支撑的若干支撑柱，支撑柱均匀地固定设置在加热盘的上表面。
[0017]通过上述设置，若干支撑柱能够对晶圆进行均匀地支撑，防止晶圆加热后在自身重力作用下产生形变，也避免晶圆的中心处出现向下凹陷的情况。
[0018]进一步，支撑单元包括对晶圆中心区域进行支撑的支撑柱以及对晶圆边缘进行支撑的多个支撑段，多个支撑段绕所述支撑柱呈圆周分布。
[0019]通过上述设置，支撑柱能够与支撑段配合，分别对晶圆的中心处和边缘处进行稳定且均匀地支撑，可抑制晶圆的二次翘曲程度。
[0020]进一步，第一温度检测单元包括第一温度传感器、若干第一温度感应探头以及分别电联接于和若干第一温度感应探头之间的若干第一温度感应线，若干第一温度感应探头伸入到箱体内部用以检测箱体内部各位置的温度；第二温度检测单元包括第二温度传感器、若干第二温度感应探头以及分别电联接于第二温度传感器和若干第二温度感应探头之间的若干第二温度感应线，一部分第二温度感应探头与加热盘的边缘处进行感应连接，另
一部分第二温度感应探头与加热盘的中心处进行感应连接。
[0021]通过上述设置，若干第一温度感应探头能对箱体内部各位置的温度进行检测，且将检测到的温度信号通过第一温度感应线传递至第一温度传感器处，通过第一温度传感器将温度信号传递至控制器中；同时，一部分第二温度感应探头对加热盘边缘处的温度进行测定，另一部分第二温度感应探头对加热盘中心处的温度进行测定，加热盘边缘处和加热盘中心处的温度通过第二温度感应线传递至控制器中，控制器分别判断箱体内温度、加热盘边缘处和加热盘中心处之间的温差，便于控制器发出控制加热器的温度升高或降低的指令，让箱体内温度、加热盘边缘处和加热盘中心处的温度趋于一致，降低温差，降低晶圆受热不均的概率。
[0022]进一步，支撑环的上端面上同轴设置固定安装有限位环，限位环的上端面上同轴设置有供晶圆嵌入的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种控制晶圆翘曲的加热装置，包括箱体和包裹在箱体外的第一加热器，其特征在于，所述加热装置还包括：第二加热器，所述第二加热器包括相互平行地安装在箱体内的若干加热盘；支撑单元，所述支撑单元安装于箱体内部以用于将晶圆支撑于相邻两个加热盘之间并使得晶圆与相邻两个加热盘之间的间距相等；加热控制模块，所述加热控制模块包括用于测定箱体内温度的第一温度检测单元、用于测定加热盘温度的第二温度检测单元以及用于控制第一加热器和第二加热器的控制器；其中，所述第一加热器、所述第一温度检测单元、所述第二温度检测单元和所述加热盘均与所述控制器电联接。2.如权利要求1所述的一种控制晶圆翘曲的加热装置，其特征在于，所述加热盘均水平安装在箱体内。3.如权利要求2所述的一种控制晶圆翘曲的加热装置，其特征在于，所述支撑单元包括对晶圆边缘进行支撑的支撑环和对晶圆中心进行支撑的支撑柱，所述支撑柱和所述支撑环均固定安装在所述加热盘的上表面上。4.如权利要求2所述的一种控制晶圆翘曲的加热装置，其特征在于，所述支撑单元包括对晶圆进行支撑的若干支撑柱，所述支撑柱均匀地固定设置在加热盘的上表面。5.如权利要求2所述的一种控制晶圆翘曲的加热装置，其特征在于，所述支撑单元包括对晶圆中心区域进行支撑的支撑柱以及对晶圆边缘进行支撑的多个支撑段，多个所述支撑段围绕所述支撑柱呈圆周分布。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的一种控制晶圆翘曲的加热装置，其特征在于，第一温度检...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙群峰，梁新夫，赵强，向金贝，
申请(专利权)人：长电集成电路绍兴有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。