[發明專利]一種有機溶劑滲透解鍵合超薄晶圓解離玻璃載板的工藝

在審

• 申請號: 202011336904.3
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112289734A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 嚴立巍;符德榮;文鍾
• 申請（專利權）人: 紹興同芯成集成電路有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

本發明公開一種有機溶劑滲透解鍵合超薄晶圓解離玻璃載板的工藝，包括如下步驟：改質、鍵合、減薄、解鍵合、浸泡溶解、清洗。本發明采用有孔洞的玻璃載板配合復合式膠膜，可提供強度高的基礎配合超薄晶圓背面研磨減薄的工藝，成本低量產性佳；解離釋放層后，玻璃載板可解脫黏性，已無附著力，解離鍵合的效果好，避免因移除時外加應力，對超薄晶圓造成破片的風險。解決了現有技術中超薄晶圓解鍵合時玻璃載板與黏著劑之間的釋放層可解構，但黏著劑本身從晶圓表面剝離所產生的應力變化對超薄晶圓的制作風險仍高，采用純浸泡的方式，達成完全溶解剝離所須時間較長，產生效率及可行性不佳的問題。

技術領域

本發明屬于晶圓加工領域，具體涉及一種有機溶劑滲透解鍵合超薄晶圓解離玻璃載板的工藝。

背景技術

現有技術中超薄晶圓(35-100um)厚度的挑戰在解鍵合時是最難克服的問題，雖然解鍵合時玻璃載板與黏著劑之間的釋放層可解構。但黏著劑本身從晶圓表面剝離所產生的應力變化對超薄晶圓的制作風險仍高，因此比較好的方式是采用化學溶劑溶解的方式剝離黏著劑，但是若是采用純浸泡的方式，達成完全溶解剝離所須時間較長，產生效率及可行性不佳。

本專利采用復合式膠膜結合均勻打開孔洞的玻璃載板做貼附式鍵合，由于不是使用涂布式的黏著劑，因此可先將玻璃載板以機械穿孔式，噴砂或飛秒激光結合選擇性蝕刻的方式均勻的打開孔洞，以不影響玻璃基板整體強度為準則，開孔面積不超過總玻璃載板面積的百分之十。鍵合時復合式膠膜可緊密貼附于均勻開孔的玻璃載板上，經真空或照光加熱后的形成緊密的鍵合。

接著完成背面減薄及背面元件工藝后，可進行超薄晶圓與玻璃載板的解鍵合工藝，此時不論是使用鐳射或紫外線照射方式，可釋放玻璃載板與黏著劑之間的鍵合，但黏著劑本身與超薄晶圓表面應力的不均及變化，破片的風險非常高。

若采用剝離去除黏著劑的方式，由于復合式膠帶需使用極性高且加熱的溶劑長時間才能完全去除干凈，生產成本高且設備難度很高，因此比較理想的去除黏著劑解鍵合的方式是將有機溶劑滲透至晶圓與有機溶劑和黏著劑的界面，利用表面張力的作用加上復合膠膜本身的重力，使復合膠膜在無外加應力的狀態下自然剝離晶圓的表面，如此可確保超薄晶圓不會有任何破片的風險。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種有機溶劑滲透解鍵合超薄晶圓解離玻璃載板的工藝，解決了現有技術中保持超薄晶圓厚度在35-100um時雖然解鍵合時玻璃載板與黏著劑之間的釋放層可解構，但黏著劑本身從晶圓表面剝離所產生的應力變化對超薄晶圓的制作風險仍高，若是采用純浸泡的方式，達成完全溶解剝離所須時間較長，產生效率及可行性不佳的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種有機溶劑滲透解鍵合超薄晶圓解離玻璃載板的工藝，包括如下步驟：

S1、改質

通過鐳射照射的方式對需要蝕刻的玻璃載板部分進行改質；

S2、鍵合

對玻璃載板蝕刻后，將晶圓的背面向上，其正面貼附鍵合在復合式膠膜上，復合式膠膜貼附鍵合在均勻孔洞分布的玻璃載板上；

S3、減薄

對晶圓進行打磨，使其厚度減薄；

S4、解鍵合

在對晶圓背面加工之后，以鐳射或者紫外線照射釋放解鍵合分離玻璃載板；

S5、浸泡溶解

將晶圓背面向上，浸泡于溶解黏著劑的有機溶劑中，利用有機溶劑逐漸通過玻璃載板的孔洞滲透至玻璃載板與復合式膠膜的界面，由于表面張力及重力的交互作用，玻璃載板及復合式膠膜將逐步從晶圓正面向下剝離脫落，且復合式膠膜逐步溶解在有機溶劑中，晶圓被支撐結構支撐避免沉底；

S6、清洗