[發(fā)明專利]襯底-產(chǎn)品襯底-組合以及用于制造襯底-產(chǎn)品襯底-組合的設(shè)備和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280073963.3
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN104662652A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 埃里希·塔爾納
• 申請（專利權(quán)）人: 埃里希·塔爾納
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/68
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱君;劉春元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造襯底-產(chǎn)品襯底-組合的方法以及一種相對應(yīng)的、根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備、一種根據(jù)權(quán)利要求6所述的襯底以及一種根據(jù)權(quán)利要求15所述的襯底-載體襯底-組合和一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的用法。

背景技術(shù)

襯底、尤其是晶圓的背面減薄是在半導(dǎo)體工業(yè)中經(jīng)常需要的并且可通過機(jī)械和/或化學(xué)的方式進(jìn)行。為了背面減薄，晶圓通常臨時(shí)被固定在載體系統(tǒng)上，其中，在固定時(shí)有多種方法。作為載體系統(tǒng)，例如使用由硅、諸如Sic、SiN的硅合金構(gòu)成的膜或晶圓、陶瓷、(玻璃纖維增強(qiáng))塑料、石墨、藍(lán)寶石、金屬、玻璃或者組合合成材料。在背面減薄過程和后續(xù)加工結(jié)束時(shí)，背面被減薄的晶圓被安裝在膜框架上，接著移除載體。

一旦襯底需要背面減薄以外的加工，又使用剛性的載體系統(tǒng)、即載體襯底。在相應(yīng)的工業(yè)設(shè)備上，這種在背面減薄之后的加工步驟的示例包括：金屬化、干法蝕刻、濕法蝕刻、激光加工、光刻、高爐工藝、摻雜等等。

在剛性的載體襯底中，要加工的產(chǎn)品襯底通常是通過粘合層與載體襯底相連接。

所述載體襯底需要給任意薄的要加工的襯底賦予足夠的機(jī)械穩(wěn)定性，以便能夠在后續(xù)的工藝步驟和/或工藝設(shè)備中進(jìn)行加工。在臨時(shí)連接的情況下，目前的目標(biāo)厚度在30μm至100μm之間，將來力求更薄的、在1μm至50μm之間的產(chǎn)品襯底，在持久接合的情況下，還可能有更薄的產(chǎn)品襯底，這在物理上只是還更通過對于有連接端的晶體管的結(jié)構(gòu)高度的要求而受到限制。產(chǎn)品襯底的最小厚度在0.001μm至5μm之間。

上述加工步驟其中的一些步驟要求所述襯底或者說所述載體在相對應(yīng)的設(shè)備內(nèi)的精確定位。

其中，例如標(biāo)稱為300mm+/-200μm的產(chǎn)品襯底被粘接到301mm+/-200μm的載體襯底上。這是出于在邊界區(qū)域給要背面減薄或者已被背面減薄的晶圓提供充分保護(hù)以及尤其是足夠支撐的預(yù)防措施而發(fā)生的。但通過該措施，在各種加工步驟中、尤其是在濺射過程、電流沉積、蝕刻流程中，載體襯底在邊界區(qū)域中易受影響。

由于在現(xiàn)有技術(shù)中所提到的載體襯底會出現(xiàn)一些問題。在載體襯底邊界處的沉積流程、蝕刻等等導(dǎo)致所述載體襯底受到很大污染。

在剝離產(chǎn)品襯底之后，這個(gè)受污染的邊界區(qū)域必須以很繁瑣且耗費(fèi)大量成本的方式進(jìn)行清潔。這個(gè)有瑕疵的載體襯底邊緣經(jīng)常就構(gòu)成限制該載體襯底的使用壽命的唯一原因。最終產(chǎn)品的額外成本尤其根據(jù)載體襯底的成本、其回收成本和再利用循環(huán)的次數(shù)得出。通過這一目前所使用的方法，載體襯底的清潔步驟非常昂貴，因此，在很多情況下，載體襯底不會被再利用。

載體襯底越便宜，再利用循環(huán)的次數(shù)少就越不關(guān)鍵，例如對于制造成本約為的載體襯底而言，期望再利用至少十次。

載體襯底越昂貴，其使用壽命長(＝再利用循環(huán)的次數(shù)多)就越重要。例如對于載體襯底制造成本約為的情況而言，就期望再利用次數(shù)為1000。

在首次制造時(shí)能夠使載體襯底變得昂貴的特性例如包括：

-原始材料；

-精確的幾何結(jié)構(gòu)：小的TTV(總厚度變化)，例如要求＜1μm，以便能夠?qū)a(chǎn)品盡可能精確地研磨和拋光至所期望的厚度；

-預(yù)處理，使得對臨時(shí)的接合能夠?qū)崿F(xiàn)后續(xù)的分離。

由于這些問題，非常昂貴的載體襯底經(jīng)常根本不被使用，盡管其對于其他工藝步驟可能有著有用的特性。

在下面所提到的工藝步驟中，對兩個(gè)晶圓的關(guān)聯(lián)精確度提出了非常高的要求：

-在載體襯底上通過等離子加工被背面減薄的晶圓中，偏心率引起等離子體的不均勻放電。產(chǎn)生的放電(由于高電場密度的擊穿-電弧放電)可能給產(chǎn)品和等離子體加工室?guī)頁p壞。由于能夠使用等于/小于產(chǎn)品襯底的載體襯底的這種可能，對于等離子體和濺射流程而言非常有利。

-在所謂的掃描儀和步進(jìn)器上的光刻曝光中，沒有被充分校準(zhǔn)的接合對不會被足夠準(zhǔn)確地加載。接合對的參照(預(yù)先對準(zhǔn))是基于外部輪廓進(jìn)行的。但一個(gè)大(很多)的載體襯底的外部輪廓不與產(chǎn)品襯底上的基準(zhǔn)標(biāo)記的位置相互對應(yīng)(只要兩個(gè)外部輪廓的校準(zhǔn)不精確或者說產(chǎn)品襯底的外部輪廓不能夠被使用)。因此，這些基準(zhǔn)標(biāo)記并不處于顯微鏡的“捕捉區(qū)域”并且必須很費(fèi)勁才能夠找到。這就導(dǎo)致在這些系統(tǒng)上的時(shí)間耗損、處理能力耗損和生產(chǎn)效率耗損。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于，提出一種用于制造襯底-載體襯底-組合的設(shè)備和方法和/或這樣一種襯底，通過所述襯底能夠?qū)崿F(xiàn)襯底與載體襯底之間更加精確且有效的對準(zhǔn)和接觸。