[發(fā)明專利]施加臨時粘合層的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380018729.5
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN104380457A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設計）人: J·布格拉夫
• 申請（專利權）人: EV集團E·索爾納有限責任公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;C23C16/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐予紅;劉春元

本發(fā)明涉及按照權利要求1所述的在載體晶片上面施加臨時粘合層以便通過熔融粘合或陽極粘合與產(chǎn)品晶片臨時粘合的方法。

在半導體工業(yè)領域中，為了能夠固定，運輸以及加工產(chǎn)品晶片，必須開發(fā)載體工藝。一個至今仍未解決的問題是為高溫應用將晶片臨時固定在載體晶片上面。在熟知的臨時粘合技術中使用這樣的材料，所述材料在超過一定的溫度后至少很大程度地失去其附著力。因此本發(fā)明的任務是，提供一種在載體晶片上面施加臨時粘合層以便與產(chǎn)品晶片臨時連接的方法，所述方法可應用于高于至今已知的溫度。

該任務將通過權利要求1的特征實現(xiàn)。在從屬的權利要求中對本發(fā)明的優(yōu)選的改進方案進行說明。全部的由至少兩個在說明，權利要求和/或附圖中說明的特征形成的組合也屬于本發(fā)明范圍。涉及所說明的值域處于所述極限范圍內的數(shù)值也適合公示為極限值并且是可以任意組合使用的。

本發(fā)明是以這樣的思路為基礎：一方面使用適合于熔融粘合或陽極粘合的材料(或材料組合)來施加臨時粘合層和另一方面通過在施加過程中或之后修改臨時粘合層，使得通過熔融粘合或陽極粘合制造的與載體晶片的連接是可以通過相應的脫落劑再次剝落的，從而保證作為臨時粘合層的特性。通過上述措施能夠在比至今高許多的溫度下使用載體，由此也能夠在比背景技術中高許多的溫度下處理產(chǎn)品晶片。通過載體技術可達到的粘合/剝離-工藝的溫度范圍由此顯著地得以擴展。因此按照本發(fā)明能夠在施加臨時粘合層與剝落之間執(zhí)行至今只有在通過永久粘合連接的襯底中才可以執(zhí)行的處理步驟。

換句話說本發(fā)明是以此為基礎：在載體晶片，尤其是Si-晶片上面分離臨時粘合層，尤其是優(yōu)選只由SiO₂形成的層。按照本發(fā)明尤其使用PVD(物理氣相沉積)過程和CVD(化學氣相沉積)過程和/或溶膠-凝膠-法和/或電化分離法和/或濕化學分離法作為分離方法。通過層的結構化或通過改變臨時粘合層的微結構修改臨時粘合層和通過所述修改使得以后的將臨時粘合層從產(chǎn)品晶片剝離或之后的將產(chǎn)品晶片從載體晶片剝離成為可能。

按照本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式規(guī)定，通過表面處理，尤其通過結構化和/或改變臨時粘合層的微結構進行修改。

優(yōu)選表面處理是這樣地執(zhí)行，即形成與載體晶片平行貫穿臨時粘合層的槽。通過這種方式能夠利用優(yōu)選選擇性地對臨時粘合層起化學分解作用的溶劑作為脫落劑將臨時粘合層剝下。

在本發(fā)明的另一個優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，為了修改臨時粘合層在通過CVD-方法施加臨時粘合層的時候規(guī)定臨時粘合層的孔隙度并且在臨時粘合層的細孔中通過在CVD-方法過程中加載氣體使氣體進入細孔內。然后利用所含氣體的特性來分解連接。基于所公示的槽，孔隙度也有助于脫落劑的進入和使脫落劑的進入變得容易，尤其是在涉及開口型空隙度的情況下。因此也可以考慮帶細孔的材料與槽的組合。

按照本發(fā)明可以使用所有類別的單原子-，兩原子-或多原子的氣體作為按照本發(fā)明的氣體，但是優(yōu)選氦氣，氬氣，氖氣，氫氣，氧氣，氮氣，二氧化碳，一氧化碳，水蒸氣，HCL，硫酸，氫氟酸，硝酸，磷酸，全部有機酸。

在另一個實施方式中使用由玻璃制成的載體晶片和由硅制成的臨時粘合層或由硅制成的載體晶片和由玻璃制成的臨時粘合層。

其中優(yōu)選在0℃～800℃溫度范圍，優(yōu)選100℃～700℃溫度范圍，更加優(yōu)選200℃～600℃溫度范圍，特別優(yōu)選300℃～500℃溫度范圍進行陽極粘合。在陽極粘合的時候陽極與陰極之間的電壓的絕對值處于0V～1000V，優(yōu)選100V～900V，更加優(yōu)選200V～800V，尤其優(yōu)選300V～700V，特別優(yōu)選400V～600V。

作為其它按照本發(fā)明的方法步驟尤其規(guī)定：

-在施加和更改之后通過粘合力F_b與產(chǎn)品晶片臨時粘合和/或

-在臨時粘合之后處理產(chǎn)品晶片和在處理期間和/或之后削弱臨時粘合層與產(chǎn)品晶片或玻璃襯底與產(chǎn)品晶片之間的界面以便剝離產(chǎn)品晶片。

粘合力介于0N～100000N之間，優(yōu)選0N～10000N之間，更加優(yōu)選0N～1000N之間，尤其優(yōu)選0N～100N之間。

在由SiO₂制成的臨時粘合層和由硅制成的載體晶片的最優(yōu)選的實施方式中甚至在室溫下在沒有力作用的情況下進行粘合。在粘合之前可以通過相應的表面處理改善在載體晶片的Si-表面和臨時粘合層的SiO₂表面之間生成的共價結合。可以考慮使用等離子處理，DI(DI＝去離子)水浸潤或化學清潔來修改表面。

本發(fā)明的其它優(yōu)勢，特征和細節(jié)產(chǎn)生于下述對優(yōu)選的實施例的說明以及附圖。附圖示出如下：