[發明專利]用于分離第一襯底的試樣固持器，裝置和方法

有效

• 申請號: 201480079964.8
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN106716615B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 埃里希·塔爾納
• 申請（專利權）人: 埃里希·塔爾納
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;B32B43/00;H01L21/683
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;杜荔南

本發明涉及一種用于通過連接層(3、3'、3、3'、3^IV)的脆化來將第一襯底（2）與第二襯底（4）分離的方法，其中所述第一襯底通過所述連接層(3、3'、3、3'、3^IV)與所述第二襯底（4）連接。此外，本發明涉及相應的裝置。此外，本發明涉及一種方法，所述方法用于利用尤其通過冷卻能夠脆化的連接層(3、3'、3、3'、3^IV)來將第一襯底(2)與第二襯底(4)接合。此外，本發明涉及一種能夠脆化的材料的用途，將所述材料用于制造第一襯底(2)與第二襯底(4)之間的連接層(3、3'、3、3'、3^IV)，來構造由所述第一襯底(2)、所述第二襯底(4)和被布置在其之間的連接層(3、3'、3、3'、3^IV)構成的襯底堆疊(1、1'、1、1'、1^IV、1^V)。此外，本發明涉及一種襯底堆疊，其由第一襯底(2)、第二襯底(4)和被布置在其之間的連接層(3、3'、3、3'、3^IV)構成，其中所述連接層(3、3'、3、3'、3^IV)由能夠脆化的材料構成。此外，本發明涉及一種試樣固持器，其用于在將第一襯底(2)與第二襯底(4)分離時利用能夠通過溫度降低激活的固定裝置來固持所述第一襯底(2)。

技術領域

本發明涉及一種用于分離襯底的方法、一種用于分開襯底的裝置、一種用于接合襯底的方法、一種材料的用途、一種襯底堆疊以及一種襯底固持器。

背景技術

在半導體技術中，通常對襯底進行背面薄化，以便減小形成的構件的尺寸。應用背面薄化的最常見原因之一是通過襯底來制造導電連接。這些線路尤其由于其在硅襯底中的頻繁使用而被稱為穿透硅通孔(through-silicon-vias，TSV)。由于工業上制造的襯底、尤其晶片具有大于500 μm的厚度，然而TSV（復數）僅具有大致100 μm的長度，因此有必要移除襯底的殘余部分。在背面薄化過程的末尾，應形成具有盡可能小的厚度的功能晶片。該厚度取決于技術特性和電氣特性。

產品襯底被固定在載體襯底上，以便所述產品襯底在背面薄化過程期間以及主要在背面薄化過程之后在機械上被穩定化。半導體襯底或玻璃襯底主要被用作載體襯底。產品襯底在與載體襯底接合之后經受各種過程。尤其是在產品襯底上形成功能單元，例如MEM、微芯片、存儲單元等。

在背面薄化及其它過程之后，必須將產品襯底與載體襯底分離以便能夠被進一步處理。

固定過程稱為接合。如果所述固定在時間上被限制，則談及臨時的接合或者臨時接合。如下各種材料被用于臨時的接合，所述材料能夠在不同的過程步驟期間固定兩個襯底，但另一方面允許在一定的化學和/或物理效應下允許襯底的分開。粘合連接例如可以在產品襯底與載體襯底之間以化學方式被分離。另一方法是通過熱效應和切力和/或法向力的施加來將襯底分開。另一方法在于通過電磁輻射、尤其通過UV光來破壞粘合劑。為此，兩個襯底中的至少一個必須對于UV光來說是透明的。

所有這些迄今已知的方法都具有顯著的缺點，所述缺點可導致對連接層和/或襯底或被布置在其上的構件的特性的至少部分的損害。

在將載體襯底與產品襯底去接合/分離時應考慮大量關鍵因素并且最高的優先級在于使脆性的以及由于預處理而非常昂貴的產品晶片經受盡可能小的應力并且不損壞。另一方面，第一襯底的脫離應以最低地可能的能量耗費成本低且快速地進行。在大量已知的脫離過程中，尤其為使晶片之間的黏附層的黏附特性溶解，有必要將由載體晶片和結構晶片/產品晶片構成的堆疊（“Stack”）加熱至對于粘合劑來說特定的溫度。

發明內容

本發明的任務是改進根據前序部分的如下裝置和方法，所述裝置和方法用于與第一襯底脫離以使得實現經濟且迅速的分離。同時應當減少能量消耗。