專利名稱：制備和組裝基材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料、特別是半導(dǎo)體材料的晶片或切片或?qū)拥慕M裝(裝配)，以及出于將它們組裝的目的而制備它們的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在這些基材(substrate)的組裝技術(shù)中，通過分子粘合，可以實現(xiàn)組裝低表面粗糙度的平坦結(jié)構(gòu)。
這種技術(shù)允許獲得獨特的結(jié)構(gòu)并且特別適合于將用于微電子設(shè)備的材料的晶片，例如硅晶片，或III-V材料(AsGa、InP)或玻璃或熔融石英或透明熔融石英玻璃基材粘結(jié)在一起。
現(xiàn)在這種技術(shù)已經(jīng)在商業(yè)上使用，例如用于SOI(絕緣體硅片)材料的制造中。
使用分子粘合來制造SOI材料的已知方法使用兩個硅晶片2、4(圖1，A部分)，其中兩個晶片中至少一個在表面上具有氧化物層6。
這兩個晶片具有標(biāo)準(zhǔn)的尺寸。邊緣5和7通常被倒角以避免在元件的最終制造過程中或者在對仍然尖銳的邊緣進行沖擊的情況下有可能出現(xiàn)的斷裂。還存在圓角和/或斜角倒角。圖2更詳細(xì)地顯示了晶片4的寬度(在與晶片的均平面(mean plane)P平行的平面上測得的)為L、厚度為e的倒角區(qū)5的例子。
首先，組裝包括表面制備步驟、放在一起的步驟(圖1，B部分)，其大體還伴隨著熱處理步驟。
通常，該熱處理對SOI基材在1100℃溫度下進行2小時。
然后，如圖1的C部分所示，兩個晶片中的至少一個晶片通過表面邊緣研磨和/或機械拋光和/或機械化學(xué)拋光而減薄。
倒角5和7導(dǎo)致在晶片邊緣上存在非粘結(jié)區(qū)。
在減薄之后，形成于硅中的薄膜8保持與中心粘結(jié)，但是在邊緣上分離，如圖1的C部分所示。
薄膜的分離邊緣必須被去除，因為它很可能以不受控制的方式斷裂并且在另外的表面上，特別是在薄膜8的表面9上，或者在形成于薄膜8中的元件上引入顆粒。
因為該原因，為了從薄膜8中消除該邊緣區(qū)域，于是進行鉆挖(routing)或者消除外周區(qū)域中的物質(zhì)的步驟，如圖1的D部分所示。
該鉆挖步驟通常通過機械方法進行。
該步驟非常精細(xì)。例如，在機械加工的情況下，很難鉆挖或修整所有物質(zhì)并且準(zhǔn)確停止于粘結(jié)界面上，在該情況下所述粘結(jié)界面為氧化物層6的上側(cè)表面。實際上，或者我們會正好停在該界面之上，在該界面上留下一些物質(zhì)；或者我們會停在支承物2中并且支承物的前側(cè)面的邊緣的表面拋光會喪失。
因此，發(fā)現(xiàn)一種適當(dāng)并且準(zhǔn)確地鉆挖或修整晶片材料的方法非常重要。
該現(xiàn)象在兩個晶片中至少一個包括電子或光電子器件、或微系統(tǒng)、或納米系統(tǒng)或其它元件的全部或一部分的情況下也很重要。
如果兩個晶片的組裝通過非分子粘合或者甚至在晶片12的表面上沒有氧化物層6的粘結(jié)方式來完成的話，則同樣的問題依然存在。
另一個問題是出于提供諸如批次的識別信息的特殊信息的目的而對通常位于支承晶片上的兩個晶片2和4中的一個或兩個進行標(biāo)記。例如，在SOI晶片上，因為其多層特性，通常通過蝕刻進行的標(biāo)記導(dǎo)致了比大塊晶片(bulk wafer)上更多的顆粒。

發(fā)明內(nèi)容
首先，本發(fā)明涉及用于組裝第一和第二晶片材料的方法，包括至少對所述第一晶片進行的鉆挖或修整步驟；至少對已經(jīng)鉆挖或修整的第一晶片和第二晶片進行的組裝步驟。
根據(jù)本發(fā)明，因此在將兩個晶片粘結(jié)或組裝在一起之前，完成對至少第一晶片的外周部分中物質(zhì)的機械加工、或鉆挖或消除或修整步驟。
然后可以對至少第一晶片進行減薄步驟，在第二晶片上留下一層。于是實現(xiàn)該層的移植或轉(zhuǎn)移。
本發(fā)明還涉及用于移植或轉(zhuǎn)移被稱作移植或轉(zhuǎn)移材料層、電路或元件層的方法，包括至少在位于移植層的外周周圍或外周的區(qū)域中鉆挖或修整第一晶片材料或者消除第一晶片的外周部分中的物質(zhì)，其中移植層或待轉(zhuǎn)移的層形成于第一晶片中；將該層移植或轉(zhuǎn)移到第二晶片材料上。
該移植或轉(zhuǎn)移通過組裝第一和第二晶片然后使第一晶片減薄而完成。
用于組裝、移植或轉(zhuǎn)移的本方法中的第一晶片是，例如帶倒角晶片，其具有至少一個倒角邊緣。因此，鉆挖或修整至少涉及倒角邊緣的一部分。它還可以去掉移植或轉(zhuǎn)移層的一部分，通常為外周部分。
因此，根據(jù)本發(fā)明的組裝或移植方法允許在組裝之前獲得其中很可能被倒角的第一晶片被最佳鉆挖的結(jié)構(gòu)，鉆挖或修整不存在與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的上述問題以及因為第二晶片的存在而產(chǎn)生的問題。
本方法同樣適用于包括電子元件或其它元件的全部或一部分的晶片，以及坯體晶片，例如稱為“大塊晶片”的晶片。
出于組裝或移植的目的，在組裝之前的鉆挖或修整步驟可以在可能的表面制備步驟之前或之后進行。
第一晶片可以鉆挖或修整經(jīng)過其整個厚度，或者經(jīng)過其更小的厚度，例如等于或大于期望獲得或者移植到第二晶片上的層的最終厚度。
根據(jù)一種可選方法，鉆挖或修整還可以完成經(jīng)過小于該最終厚度的厚度。
在這種情況下，可能有利在組裝之后以標(biāo)準(zhǔn)方式結(jié)束對第一晶片的兩個面中的一個面或另一個面的鉆挖。
如果基材或晶片具有相當(dāng)?shù)某跏汲叽缁虺跏贾睆?，那么鉆挖或修整的厚度可以使得鉆挖的晶片在鉆挖或修整之后具有小于另一個晶片的尺寸或直徑。
優(yōu)選的是，在第一個晶片具有翻卷邊緣(rollover edge)或倒角的情況下，在晶片所在的平面上測得的、上側(cè)晶片被鉆挖或修整的寬度大于或等于翻卷邊緣或倒角的寬度。
它也可以具有大于或等于因為滾邊或倒角而不能被粘結(jié)或組裝的區(qū)域的寬度。
第一晶片可以具有在深度上，例如通過氫注入或者通過形成埋入式多孔區(qū)或者通過形成可去除的粘結(jié)界面而形成的區(qū)域或弱化或裂開或斷裂面。
當(dāng)鉆挖區(qū)的厚度大于期望的薄層的厚度時，該鉆挖的晶片可以再循環(huán)利用，而不需要在粘結(jié)在新的基材上之前進行鉆挖。于是可以形成新的弱化或裂開或斷裂面，然后可以將它與新的基材直接組裝。
兩個晶片的組裝可以通過分子粘合或者通過添加諸如膠粘劑或蠟的物質(zhì)的粘結(jié)來完成。
鉆挖或修整步驟可以在第一晶片的周圍以規(guī)則方式完成。
它也可以在第一晶片的周圍以不規(guī)則方式完成，以形成一個或多個平坦部分或平坦表面。
鉆挖或修整步驟也可以以不規(guī)則方式完成，在至少一個晶片中形成至少一個標(biāo)記區(qū)。然后可以在至少一個這些標(biāo)記區(qū)中進行標(biāo)記步驟。
根據(jù)另一個方面，本發(fā)明的目的還包括一種用于組裝第一和第二晶片材料的方法，包括對第一晶片和第二晶片進行的組裝步驟；至少對第一個和/或第二個晶片進行的鉆挖或修整步驟，和在第一和/或第二晶片的外周形成至少一個標(biāo)記區(qū)和/或至少一個不規(guī)則區(qū)。
所述晶片中的一個晶片，例如第一晶片可以具有至少一個倒角邊緣。
因此，不論鉆挖或修整在晶片組裝之前或之后完成，本發(fā)明允許，例如出于標(biāo)記晶片的目的而形成特定的區(qū)域。
當(dāng)鉆挖或修整在組裝之后完成時，所述兩個晶片中的一個晶片的減薄步驟可以在鉆挖或修整之前或之后完成，在另一個晶片上留下至少一層。
當(dāng)鉆挖在組裝之后完成時，處理方式可以包括一個或幾個如下特征或步驟鉆挖或修整可以完成經(jīng)過已鉆挖晶片的整個厚度；和/或兩個晶片中的至少一個晶片可以被處理，這意味著具有元件或電路；和/或鉆挖或修整步驟完成經(jīng)過100μm至5mm的寬度Ld，所述寬度是在與第一晶片所在的平面平行的平面上測得的；和/或第一或第二晶片可以被倒角，并且具有至少一個倒角邊緣；和/或鉆挖或修整步驟經(jīng)過寬度Ld進行，所述寬度是在與第一個晶片所在的平面平行的平面上測得的，并且至少等于在同一平面上測得的倒角邊緣的寬度L；和/或兩個基材的組裝可以通過分子粘合或者通過使用膠粘劑物質(zhì)的粘結(jié)完成；和/或鉆挖或修整可以通過以下方式來完成，即通過機械、化學(xué)或機械化學(xué)蝕刻或者通過等離子蝕刻或者通過這些蝕刻方法中至少兩種的組合；和/或所述兩個晶片中的至少一個晶片可以形由諸如硅的半導(dǎo)體材料或者III-V型半導(dǎo)體材料制成；和/或所述兩個晶片中的至少一個晶片可以由鍺或硅鍺或壓電材料或絕緣材料制成。


圖1的A至D部分，顯示了用于組裝基材的已知方法的步驟。
圖2顯示了一部分基材及其邊緣或翻卷的邊緣。
圖3的A至D部分，顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。
圖4的A至C部分和圖5的A至B部分，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種可選方法。
圖6的A至E部分，顯示了在基材具有弱化面的情況下根據(jù)本發(fā)明的一種可選方法。
圖7的A至D部分，顯示了在基材具有保護或粘結(jié)層的情況下根據(jù)本發(fā)明的一種可選方法。
圖8A至8D顯示了已鉆挖或已修整晶片的前視圖。
圖9顯示了帶有橫向臺肩的晶片材料。
圖10A至10B顯示了進行了埋封的晶片。
具體實施例方式
圖3的A至D部分，顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的各步驟。
選擇兩個晶片12和14，例如兩個半導(dǎo)體材料的晶片，例如標(biāo)準(zhǔn)硅晶片。
這些晶片可大體具有300μm至800μm的厚度。例如，它們是直徑為100mm或200mm或300mm的晶片。
因為上述原因，邊緣15和17被倒角。
元件或電路16可能已經(jīng)預(yù)先制造在晶片12中，但是本發(fā)明還涉及晶片12沒有任何電路的情況，于是附圖標(biāo)記16表示將要移植或轉(zhuǎn)移到晶片14上的一層材料。在圖3的B部分中，該將要移植或轉(zhuǎn)移的電路或材料層16的表面與晶片12的表面齊平。
然后從將要與晶片14組裝的晶片12的面19開始(因此沿著箭頭13所示的方向)，進行鉆挖或者消除或修整物質(zhì)的步驟(圖3的B部分)經(jīng)過厚度ed和寬度Ld。也有可能沿箭頭11所示的方向進行鉆挖或修整，這意味著與晶片12的主平面基本上平行。也有可能在兩個方向上結(jié)合進行鉆挖或修整。
寬度Ld是在與晶片的均平面平行的平面上被測得的。在組裝或移植到晶片14上的步驟之前進行的該鉆挖或修整步驟允許至少部分地從裝配面19或從其橫向邊緣消除位于外周區(qū)域中或者位于移植層16周圍很可能具有由非粘結(jié)邊緣引起的問題的區(qū)域的物質(zhì)。
優(yōu)選的是，Ld大于或等于翻卷邊緣或倒角的寬度L(圖2)。所述Ld可以在大約幾百微米與幾毫米之間，例如在100μm至5mm。
在如圖1的C步驟中所示的非粘結(jié)區(qū)或者在組裝之后不能粘合在基材上的區(qū)域本身就大于L的情況下，Ld尤其大于L。
實際上，該“非粘結(jié)”區(qū)或“非裝配”區(qū)決定于翻卷邊緣形成于晶片12上以及形成于晶片14上的方式。
它還可能決定于在上側(cè)晶片12和支承晶片14上可能已經(jīng)預(yù)先進行的技術(shù)步驟。關(guān)于寬度L，一些步驟(例如，氧化或沉積步驟)可能增加該非粘結(jié)區(qū)的寬度，其它步驟(例如，調(diào)平或平整或拋光步驟)可能減小所述寬度。
因此，Ld可以大于或等于該非粘結(jié)或非裝配區(qū)的寬度。
厚度ed將小于晶片的厚度e。它可以基本上等于或大于或小于層16的厚度(D步驟，圖3)或是進一步減薄或移植步驟之后在晶片14上所獲得的薄膜的厚度。
作為示例，ed可以為大約幾微米或者在1μm(或10μm)至100μm或者甚至5μm至60μm。關(guān)于層16，它可以具有例如1μm至60m的厚度。
如果ed小于層16(D步驟，圖3)或是進一步減薄或移植步驟之后在晶片14上所獲得的薄膜的厚度，那么組裝步驟之后就可以進行基材12的剩余部分的附加鉆挖或修整，將如下所述。
組裝之前的鉆挖或修整步驟可以以機械和/或化學(xué)(特別潮濕)和/或機械化學(xué)方式和/或經(jīng)由等離子體方式進行。機械鉆挖可以例如通過“邊緣研磨”或“邊緣拋光”完成。
然后，可以例如通過分子粘合進行兩個晶片的組裝(C步驟，圖3)。
如上所述，組裝包括，例如表面制備步驟、安放接觸步驟和熱處理步驟。
該熱處理步驟在幾百攝氏度的溫度下，例如在100至1200℃，或者甚至1100℃下完成，并且這持續(xù)從幾分鐘到幾小時，例如在10分鐘至3小時，或者甚至2小時的時間跨度。
然后，如圖3(D步驟)所示，將兩個晶片中的至少一個晶片通過邊緣研磨和/或機械拋光和/或機械化學(xué)拋光和/或化學(xué)拋光，被減薄例如經(jīng)過大于或等于e-ed的厚度，直至期望的厚度。在圖3(D步驟)中，被減薄的晶片是先前鉆挖的晶片12。
在減薄晶片12之后，半導(dǎo)體材料制成的薄膜，或者甚至元件或電路層16于是朝向晶片14的中心保持粘結(jié)或裝配在晶片14上。不存在橫向薄膜，也不存在任何非粘結(jié)的橫向殘留物。層16的移植或轉(zhuǎn)移于是優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的方法。
圖4的A部分對應(yīng)于上述情況，即在組裝之前晶片12被鉆挖的深度ed不足從而在減薄步驟中完全去除層16。
為了獲得大于層16厚度的厚度ed的鉆挖區(qū)，于是可以在已經(jīng)獲得圖4的A部分所示結(jié)構(gòu)的組裝之后，從位于前側(cè)面的側(cè)部的邊緣13或者從裝配面進行附加的鉆挖或修整(圖4，B部分)。
也有可能從位于與裝配面相反的后側(cè)面上的邊緣21，或者甚至沿著圖4B中箭頭11所示的方向橫向地進行附加的鉆挖或修整。
該附加的鉆挖或修整步驟不存在本申請的引言中所公示的問題尤其不存在損壞或蝕刻基材14的危險。然后可以進行如上所述的基材12的減薄步驟(圖4，C部分)。
這里，我們又獲得沒有薄膜或橫向殘留物的移植或轉(zhuǎn)移。
根據(jù)一種可選方法，將晶片12被完全鉆挖經(jīng)過其整個厚度(圖5，A部分)。這就是ed＝e的情況。
組裝步驟獲得圖5的B部分所示的器件，該器件然后可以如上所述被減薄。
晶片12于是具有小于晶片14的寬度或直徑。
如圖6的A部分所示，本發(fā)明還適用于其中例如通過下面方式形成弱化或斷裂面26的初始基材22，即通過預(yù)先的離子植入(例如氫植入)，或者通過例如由INSPEC，2002，Antony Rowe Ltd出版、S.S.Iyer所著的“用于VLST和MEMS應(yīng)用的硅晶片粘結(jié)技術(shù)”中所述的方式形成埋入式多孔區(qū)，或者通過形成可去除的粘結(jié)界面。
然后如上所述對該基材(圖6，B部分)進行鉆挖或修整經(jīng)過其部分厚度或者經(jīng)過其全部厚度，然后組裝兩個基材22和24。
例如，熱處理允許從將氫離子體的離子植入層26與基材22分離(圖6，D部分)。
這一方面獲得由帶有薄層28的基材24構(gòu)成的單元，其中薄層28的材料來自初始基材22，另一方面獲得同樣來自初始基材22并且可以再次用于后面操作的基材或自由部分23。如果基材22被鉆挖或修整的厚度大于移植層28的厚度，那么該基材22尤其適合于接受新的離子或原子植入，然后在與新的基材24組裝之后進行轉(zhuǎn)移或移植步驟，而不需要進行新的鉆挖或修整步驟。
例如關(guān)于圖3至6之一如上所述的本發(fā)明還適用于初始基材12和22具有圖9所示形狀、在晶片邊緣上帶有臺肩25的情況。
這些臺肩形成例如，在50nm至2μm的深度P處的強化。
鉆挖步驟允許去除這些臺肩。
用于形成弱化面26的離子植入步驟可以在該鉆挖或修整步驟之前或之后進行于是獲得與圖6的B部分所示相同的晶片。于是可以如上所述進行圖6中隨后的步驟。
BSOI或厚SOI型結(jié)構(gòu)也可以以高效方式形成。那么，減薄步驟為機械的和/或機械化學(xué)的步驟。
根據(jù)另一個實例，電子元件以很小的厚度，例如1至10μm的厚度形成于晶片，例如晶片12(圖3A)中。
我們通過“表面邊緣研磨”鉆挖或修整晶片的邊緣經(jīng)過50μm的厚度ed并且沿著3mm的寬度Ld。
在表面制備之前并且為了減小組裝之前清洗(例如，通過機械化學(xué)調(diào)平和隨后的化學(xué)清洗)的次數(shù)，可以進行該鉆挖步驟。
然后通過分子粘合將鉆挖的晶片(包括元件)粘結(jié)在支承晶片上。然后將該結(jié)構(gòu)在例如300℃的溫度下以幾分鐘至幾小時之間的時間跨度進行退火處理。
然后通過表面邊緣研磨和機械化學(xué)(圖3，D部分)和/或化學(xué)拋光，將所述薄晶片減薄直到獲得例如10μm的厚度ed。
于是獲得轉(zhuǎn)移到支承晶片上的包括元件的移植層。
根據(jù)另一個實施例，晶片12包括元件16并且在其表面上覆蓋有保護層18，例如氧化物層18(圖7，A部分)。該層也可以為粘結(jié)層。
冠部20通過光刻法形成，其將對應(yīng)于鉆挖區(qū)。局部化學(xué)蝕刻允許在該區(qū)域上消除保護層18(圖7，B部分)。
然后，例如通過化學(xué)(例如TMAH)或等離子體蝕刻法來蝕刻基材12的邊緣(圖7，C部分)。
然后，例如通過化學(xué)清洗方法清洗晶片。根據(jù)一種可選方法，清洗結(jié)合在化學(xué)蝕刻中。
然后可以如上所述在晶片14上進行組裝(圖7，D部分)。
根據(jù)圖10A和圖10B中的可選方法，保護層18初始覆蓋晶片12的整個上側(cè)部分以及邊緣12-1和12-2，并且有可能覆蓋其下側(cè)部分(在這種情況下它覆蓋整個晶片)。
鉆挖操作將允許消除該晶片的橫向區(qū)域，例如圖10B中陰影區(qū)域。因為鉆挖操作而可能產(chǎn)生的剝落或清除出現(xiàn)在涂層18的點M處或者該層中該點附近的區(qū)域。發(fā)生在晶片上的剝落可能產(chǎn)生缺陷，其中一些可能顯示在晶片的表面上。盡管進行了鉆挖，表面上待裝配的點，例如點N保持完好。保護層18可以在鉆挖之后和組裝之前被消除。
圖8A至8D分別顯示了具有材料層41和43的晶片40和42的前視圖，其中鉆挖在所述材料層的周圍進行。根據(jù)上述任一個實施例，期望將所述層41和43移植或轉(zhuǎn)移到第二個晶片上。在圖8A中，晶片具有平坦或平整區(qū)域44。
可以如圖8C至8D所示進行不規(guī)則鉆挖。在這些圖中，區(qū)域50和51表示允許標(biāo)記支承晶片的區(qū)域或平坦部分或平坦表面。圖8A中的區(qū)域44也可以用于標(biāo)記晶片。
這種區(qū)域允許提供關(guān)于晶片特征或晶片所屬批次的識別號的標(biāo)記。
當(dāng)組裝之后進行鉆挖的時候，也可以進行，例如圖8A、8C和8D中所示的不規(guī)則鉆挖，由此使用例如圖1A至1D中所示的標(biāo)準(zhǔn)鉆挖技術(shù)，并且很可能用一個或兩個已處理的晶片，由此包括元件或電路的全部或一部分。在這種情況下，其他處理步驟可以是上面已經(jīng)說明的處理步驟。
具體地說，一個晶片可以具有倒角邊緣，鉆挖于是可以完成經(jīng)過至少等于倒角邊緣寬度的寬度，其中所述倒角邊緣寬度是在與晶片所在的平面平行的平面上所測得的。
組裝可以通過分子粘合或者通過粘結(jié)而完成。
大體上，本發(fā)明具有能夠結(jié)合在制造方法中的優(yōu)勢。當(dāng)元件預(yù)先形成于晶片中時尤其如此。
本發(fā)明還適用于非帶倒角晶片的情況，不過需要在組裝兩個晶片之前進行鉆挖或修整或消除這兩個晶片之一的外周區(qū)域中的物質(zhì)的步驟。其他處理步驟與根據(jù)上面或下面所述實施例中之一或其它所述的步驟相似。
本發(fā)明中提出的方法還非常適合于BSOI型材料的制造，或者甚至適合于，例如將III-V材料層移植到硅上。
在BSOI的情況下，為了獲得將要用作埋入式氧化物的二氧化硅層，首先氧化硅晶片。
然后，該晶片被鉆挖1.5mm寬的區(qū)域，這對應(yīng)于所述晶片的邊緣或翻卷邊緣，如上所述。
然后，例如通過化學(xué)和/或機械化學(xué)清洗步驟清洗晶片表面。
通過分子粘合將所述晶片表面粘結(jié)到硅制成的第二個晶片上，并且將單元在1100℃溫度下退火2小時。
為了獲得SOI基材，表面邊緣研磨步驟以及隨后的機械化學(xué)拋光允許將晶片減薄直至期望的厚度。
所述方法可以用于將III-V材料，如AsGa或InP移植到另一種材料，如半導(dǎo)體，尤其是硅上。
所述方法還可以用于將諸如鍺或硅鍺(SiGe)的半導(dǎo)體材料移植到由尤其諸如硅的另一種半導(dǎo)體材料制成的基材上。
同樣，該方法可以用于完成非半導(dǎo)體材料晶片，例如諸如玻璃或石英的絕緣材料，或諸如LiNbO3或LiTaO3的壓電材料的晶片的移植，這允許在相同特性或不同特性的支承物上，例如在半導(dǎo)體基材并尤其在硅上獲得最佳鉆挖的薄膜。
根據(jù)本發(fā)明制備和組裝的材料的晶片是“塊狀”材料的晶片。但是，本發(fā)明適用于可以包含元件，例如電子元件、和/或電光元件、和/或光學(xué)元件、和/或磁性元件或MEMS的全部或一部分的晶片。
權(quán)利要求
1.一種用于組裝第一和第二晶片(12，14，22，24)的方法，其中至少是被稱作帶倒角晶片的第一晶片具有至少一個倒角邊緣(7，17)，所述方法包括對所述第一晶片(12，22)的倒角邊緣的至少一部分進行的鉆挖步驟；然后，對已經(jīng)鉆挖的所述第一晶片和所述第二晶片進行的組裝步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在組裝之后至少對所述第一晶片進行的減薄步驟，從而在所述第二晶片上留下至少一層(16)。
3.一種用于移植被稱作移植層的材料或電路或元件層(16，28)的方法，包括至少在所述移植層的外周周圍或外周上鉆挖其內(nèi)形成有所述移植層的第一晶片材料(12，22)；將該層移植到第二晶片材料(14，24)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述移植層的一部分材料在鉆挖過程中被去除。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，在所述第一晶片的整個厚度e上實施所述鉆挖步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，在小于所述第一晶片厚度e的厚度ed上實施所述鉆挖步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在厚度ed上實施所述鉆挖步驟，其中所述厚度ed大于或等于將要移植在所述第二晶片上的所述第一晶片的層(16，28)的厚度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在厚度ed上實施所述鉆挖步驟，其中所述厚度ed小于或等于將要移植或轉(zhuǎn)移到所述第二晶片上的所述第一晶片的層(16，28)的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一所述的方法，其特征在于，包括在組裝所述第一和所述第二晶片之后的附加鉆挖步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一所述的方法，其特征在于，在1μm至100μm的第一晶片厚度ed上實施所述鉆挖步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一所述的方法，其特征在于，所述第一晶片被倒角，并且其至少包括一個倒角邊緣(5)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在寬度Ld上實施所述鉆挖步驟，其中所述寬度Ld是在與所述第一晶片所在的平面平行的平面上測得的，并且至少等于在同一平面上測得的所述倒角邊緣的寬度L。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一所述的方法，其特征在于，在寬度Ld上實施所述鉆挖步驟，其中所述寬度Ld是在與所述第一晶片所在的平面平行的平面上測得的，并且至少等于所述第一晶片的、如不鉆挖就不可實現(xiàn)與所述第二晶片組裝的區(qū)域的寬度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一所述的方法，其特征在于，在1μm至100μm的寬度Ld上實施所述鉆挖步驟，其中所述寬度Ld是在與所述第一晶片所在的平面平行的平面上測得的。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的方法，其特征在于，所述第一晶片具有在所述晶片中限定出薄層的弱化面(26)。
16.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述第一晶片被鉆挖經(jīng)過大于所述薄層厚度的厚度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，包括隨后的步驟通過沿著弱化面分離所述第一晶片的減薄步驟，以至于在第二晶片上留下所述薄層并且留出所述第一基材的自由部分(23)；在相對于所述第一基材保持自由的部分(23)中新形成新弱化面的步驟；將該部分(23)與第三基材組裝的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一所述的方法，其特征在于，弱化面通過以下方式而完成，即通過離子植入或者通過形成埋入式多孔區(qū)或者通過形成可去除的粘結(jié)界面。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一所述的方法，其特征在于，所述第一晶片包括橫向臺肩(25)，所述臺肩在所述鉆挖步驟中被消除。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一所述的方法，其特征在于，所述兩個基材的組裝通過分子粘合或者通過使用膠粘劑物質(zhì)的粘結(jié)而完成。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的方法，其特征在于，元件或電路(16)在鉆挖之前已經(jīng)制造于所述第一晶片中。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的方法，其特征在于，所述第一晶片預(yù)先被覆蓋在保護層(18)中。
23.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在鉆挖所述第一晶片之前，所述保護層在位于所述第一晶片的待鉆挖區(qū)域上方的區(qū)域中被局部消除。
24.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述保護層的局部消除通過光刻和蝕刻而完成。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，在鉆挖所述第一晶片之后，所述保護層(18)被消除。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的方法，其特征在于，在為組裝或移植而實施的第一晶片的表面預(yù)先制備步驟之后進行鉆挖。
27.根據(jù)權(quán)利要求1至25中任一所述的方法，其特征在于，在為組裝或移植而實施的第一晶片的表面預(yù)先制備步驟之前進行鉆挖。
28.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的方法，其特征在于，鉆挖通過以下方式而完成機械或化學(xué)或機械化學(xué)蝕刻或拋光，或等離子蝕刻，或這些蝕刻方法中至少兩種的組合。
29.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的方法，其特征在于，所述兩個晶片中的至少一個晶片由半導(dǎo)體材料制成。
30.根據(jù)前一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述兩個晶片中的至少一個晶片由硅或者III-V型半導(dǎo)體材料制成。
31.根據(jù)權(quán)利要求1至29中任一所述的方法，其特征在于，所述兩個晶片中的至少一個晶片由鍺或硅鍺(SiGe)或壓電材料或絕緣材料制成。
32.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一所述的方法，其特征在于，所述鉆挖步驟在所述第一晶片的周圍以規(guī)則方式完成。
33.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任一所述的方法，其特征在于，所述鉆挖步驟在所述第一晶片的周圍以不規(guī)則方式完成，以產(chǎn)生平面(44)。
34.根據(jù)權(quán)利要求1至31或33中任一所述的方法，其特征在于，所述鉆挖步驟以不規(guī)則方式完成，以產(chǎn)生標(biāo)記區(qū)(50和51)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，還包括對所述第一晶片進行的標(biāo)記步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于組裝第一和第二晶片材料(12和14)的方法，包括對至少所述第一晶片(12)進行的鉆挖步驟，對所述第一和第二晶片進行的組裝步驟。
文檔編號H01L21/20GK1868054SQ200480029869
公開日2006年11月22日 申請日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者貝爾納·阿斯帕爾, 克里斯特勒·拉賈赫-布朗夏爾 申請人:特拉希特技術(shù)公司