專利名稱：用于晶片背面加工尤其減薄的方法、為此使用的晶片-載體布置和用于制造這種晶片-載 ...的制作方法
用于晶片背面加工尤其減薄的方法、為此使用的晶片-載體布置和用于制造
這種晶片-載體布置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶片-載體布置，所述布置包含晶片、載體層系統(tǒng)和i殳 置在載體層系統(tǒng)與晶片之間的分界層，以及用于這種晶片-栽體布置的層系 統(tǒng)。本發(fā)明此外涉及這種晶片-載體布置在晶片背面加工，優(yōu)選在晶片減薄 和/或分割時的用途，以及涉及一種用于制造這種層系統(tǒng)的方法、 一種用于 制造這種晶片-栽體布置的方法以及一種用于加工晶片背面，特別是用于晶 片背面減薄和/或晶片分割的方法。
目前對盡可能薄的電子元件和電路存在很高的需求。在制造這種電子 元件和電路(二極管、晶體管、IC、傳感器等)時，在晶片(可以是由硅、 砷化鎵等制成的摻雜圓片)上借助不同的工藝涂覆用于產(chǎn)生所要求的電子 功能的結(jié)構(gòu)和層。目前這種晶片在完成為此所需的加工步驟后，正面(該 面為有源面或施加結(jié)構(gòu)所處的面)上提供保護膜或者其他保護層。這種膜 或?qū)拥娜蝿?wù)是，在晶片背面的l^減薄和/或其他加工期間保護晶片正面和 特別是施加在上面的電和機械結(jié)構(gòu)。減薄通過如晶片背面的磨薄 (Grinden)、研磨(La印pen)、磨削(Schleifen)、腐蝕等技術(shù)來進行。
該過程的目標(biāo)是降低晶片的原始厚度。在此方面，減少的程度主要由 減薄和/或后面的其他工藝步驟期間所期望的機械和熱負荷確定因為晶片 只要減薄就要經(jīng)過大量的工藝步驟，所以它體現(xiàn)一種很高的經(jīng)濟價值。因 此必須將晶片破碎的風(fēng)險保持在盡可能小的程度上。與此相應(yīng)，減薄常常 不可能在其本來希望的程度上進行，因為在本來希望的程度上進行減薄的 話就會由于晶片斷裂而出現(xiàn)過大損失。
依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，減薄之后為改善晶片的斷裂特性通常對晶片背面進行 化學(xué)處理。在可能的凈化步驟之后，將保護膜從晶片表面揭下或者另外去
除。隨后可以進行其他加工步驟和/或采取用于改善晶片特性的其他措施以 及進行例如像用于質(zhì)量控制的檢查。利用金屬層多次涂覆減薄晶片的背 面。這種涂覆方法通常借助濺射或者類似的真空沉積方法進行并造成多次 熱負荷。
此后將晶片背面向下(有源面向上)放置在鋸膜(Saegefolie )、膨脹 膜或框架上。隨后進行晶片的分割，也就是將晶片分成單個元件(微片 (Mikr叩laettchen )、芯片(Dies))。這種分割通常借助旋轉(zhuǎn)切割圓盤或者 其他;Mfe鋸裝置進行。但也4吏用激光分離法。作為替代方案還將晶片在分 割時斷開，其中，部分4吏用如刻槽的輔助方法。
出于所稱的原因，釆用傳統(tǒng)方法很難處理或制造非常薄的晶片。這些 困難此外也由此產(chǎn)生，即晶片在減薄期間和之后必須承受;Wfe負荷。這些 負荷在下列情況下出現(xiàn)
-晶片減薄期間，其中，如果使晶片變得非常薄容易成波浪形， -揭下在減薄期間保護晶片正面的保護膜或保護層期間， -將晶片放置在鋸膜上期間以及
畫在各加工步驟之間的運輸期間，但特別是在背面涂覆時，其中，如果背 面涂覆在晶片分割之后進行的情況下，至少還會出現(xiàn)熱負荷。
作為對所稱方法的替>(&方案，目前也4吏用這些方法，其中晶片正面在 減薄工藝之前就已經(jīng)借助刻劃結(jié)構(gòu)的磨削、刻劃、溝和/或結(jié)構(gòu)的化學(xué)腐蝕、 等離子體腐蝕這樣結(jié)構(gòu)化，使這些結(jié)構(gòu)在隨后的減薄工藝期間借助機械和 /或者化學(xué)方法從背面使晶片分割。
公開文獻DE 103 53 530和WO 2004/051708在晶片的減薄和進一步加 工方面的上述技術(shù)中公開了一種可選擇的方案這些文獻中提出，為晶片 的減薄和后面的加工使用分界層和栽體層，其中，分界層為等離子體聚合 物層，其比在晶片上更牢固地附著在載體層上。通過^1據(jù)等離子體聚*
用方法可由專業(yè)人員調(diào)整的等離子體聚合物層的附著或去附著特性，該層 可以這樣構(gòu)成，使其與載體層具有比與晶片更大的附著強度。在此方面， 與晶片的附著強度可以這樣調(diào)整，使非常薄的晶片也可與分界層(和載體 層)分離，而不出現(xiàn)過高的機械負荷。
所稱文獻中公開的方法的缺點是，那里提出的栽體層不是最佳匹配 特別是在三維結(jié)構(gòu)化的晶片表面(例如像具有凸緣(Bums)的晶片或者在 其表面上具有側(cè)凹(Hinterschneidung)的晶片)情況下，所提出的載體 層(例如聚酰亞胺或者聚酰胺)過硬因為等離子體聚合物分界層基本上 利用厚度不變的層覆蓋晶片的表面結(jié)構(gòu)，所以空隙如側(cè)凹或者凸緣之間的 空隙需要由載體層的材料填充。如果是這種情況，那么由于載體層的^L 必然導(dǎo)致載體層不能無破壞地與晶片重新分離。如果載體層沒有填充表面 結(jié)構(gòu)，那么留下對栽體層與分界層之間的附著性產(chǎn)生不利影響并可以導(dǎo)致 不希望的夾雜物的空腔。此外，由于載體層和晶片不同的熱膨脹系數(shù)，對 晶片產(chǎn)生附加的M應(yīng)力。
本發(fā)明的目的因此在于，特別是在載體層構(gòu)造方面提供一種得到改進 的層系統(tǒng)。
依據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種晶片-載體布置得以實現(xiàn)，所述布置包含 - 晶片，
-載體層系統(tǒng)，和
-設(shè)置在載體層系統(tǒng)與晶片之間的分界層， 其中，所述栽體層系統(tǒng)包含
(i) 栽體層，和
(ii) 在分界層側(cè)由固化、部分固化或者可固化的彈性體材料構(gòu)成的層， 或者由這兩個層組成，以及
其中，所述分界層為
(iii) 等離子體聚合物層，和
(iv) 載體層系統(tǒng)與分界層之間的附著強度在彈性體材料固化之后大于晶 片與分界層之間的附著強度。
彈性體材料在本文中除了已經(jīng)聚合的彈性體外，還包括其低分子的前
體(Vorstufe)(直至單體)。它可以是尚未或者僅部分交聯(lián)的低分子的液 體或者類似于糊狀的材料。
與此相應(yīng)，可固化的彈性體材料在本文的框架內(nèi)是聚合物彈性體商業(yè) 上慣用的前體。部分固化的彈性體材料在本文中為已經(jīng)產(chǎn)生聚合作用/交聯(lián) 的可固化彈性體材料，但聚合作用/交聯(lián)尚未結(jié)束和/或需要時可以通過可 選捧的化學(xué)或者物理機制進行進一步的聚合作用/交聯(lián)。固化的彈性體材料
在本文的框架內(nèi)為其聚合作用/交^i^本上結(jié)束的彈性體。在這種情況下需 要注意的是，聚合作用/交聯(lián)的結(jié)束是指存在傳統(tǒng)意義上的彈性體。
"等離子體聚合物層"在本文本的框架內(nèi)是一種可借助等離子體聚* 用制造的層。等離子體聚合作用是一種方法，其中氣態(tài)的前體(通常也稱 為單體)通過等離子體激勵，作為高度交聯(lián)層沉積在可自由選擇的襯底上。 等離子體聚合作用的前提是工作氣體中存在形成鏈的原子如碳或者硅。通 過激勵，氣態(tài)物質(zhì)(前體)的分子通過利用電子和/或高能量離子的轟擊而 裂成碎片。與此同時產(chǎn)生高度激勵的自由基或者離子的分子碎片，它們在 氣體室內(nèi)相互反應(yīng)并沉積在所要涂覆的表面上。等離子體的放電及其強烈 的離子和電子轟擊連續(xù)作用于該沉積層，從而可以在沉積層上引發(fā)進一步 的反應(yīng)并可以實現(xiàn)沉積分子的高度結(jié)合。
在本文本的框架內(nèi)，概念"等離子體聚合物層"也包括可以借助等離子 體增強化學(xué)氣相沉積(PE-CVD)制造的層。在這種情況下，為控制反應(yīng) 額外將襯底加熱。這樣例如可以由珪烷和氧制造SiCV涂層。此外需要強 調(diào)的是，大氣壓等離子體法也可以用于制造依據(jù)本發(fā)明所務(wù)使用的等離子
體聚合物層，盡管目前優(yōu)選低壓等離子體聚合法。
在本文本的框架內(nèi)，將用于通過等離子體聚合作用形成層作為氣體或 者蒸氣輸送到等離子體的物質(zhì)稱為"單體"(氣態(tài)前體)。稱為"液態(tài)前體"
的是例如通過等離子體的作用(例如通過高度激勵的粒子、電子或者uv
輻射)可以交聯(lián)而不事先蒸發(fā)的液體。
等離子體聚合物層在其顯微組成上與聚合物層明顯不同。在聚合物情 況下，單體的結(jié)合過程以可預(yù)見的方式進行，而在等離子體聚合作用中，
所使用的單體通過與等離子體接觸劇烈變化(直至完全破壞)并以反應(yīng)性 物質(zhì)形式沉積，從而形成一種高度交聯(lián)的層，而沒有有規(guī)律地重復(fù)的區(qū)域。 與此相應(yīng)，等離子體聚合作用在本文的意義上與等離子體誘導(dǎo)的聚合作用 有所不同。這一點也適用于所謂的"形成結(jié)構(gòu)的等離子體聚合作用"，因為 在"溫和的，，等離子體條件下也可出現(xiàn)不可預(yù)見的分子斷裂。
在前面提到的WO 2004/051708 A2中，公開了適用于本發(fā)明的等離子 體聚合物層。所述文獻以引用方式并入本文。這特別適用于WO 2004/051708 A2中用于制造等離子體聚合物分界層和分界層本身的信息。
專利文獻DE 100 34 737 C2同樣也>^>開了可用于本發(fā)明的等離子體聚 合物分界層。但這里需要考慮的是，那里所公開的等離子體聚合物分界層 的更強去附著作用的表面必須相對于晶片取向并因此在等離子體聚合物 分界層沉積在晶片上的情況下，等離子體過程的反應(yīng)控制相應(yīng)地與DE 100 34 737 C2中公開的方式相反進行。在該前提下，DE 100 34 737 C2的公開 內(nèi)容，特別是在沉積過程和等離子體聚合物分界層本身方面的公開內(nèi)容因 此以引用方式并入本文。
專業(yè)人員可以按照DIN 971-1: 1996-09確定各層之間的附著強度并將 其定義為"涂層與其本底之間總結(jié)合力"。
依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置的優(yōu)點在于，由于彈性體材料的特性(柔 韌性、膨脹性)，在載體層與需要時處于晶片上的分界層之間可以產(chǎn)生理
想的連接。特別是等離子體聚合物層與彈性體材料構(gòu)成的層之間的附著強 度可以這樣調(diào)整，使載體層和彈性體材料構(gòu)成的層所組成的載體層系統(tǒng)與 晶片之間分離時，分界層保持附著在彈性體層上。同時在晶片上存在三維 表面結(jié)構(gòu)如凸緣和側(cè)凹的情況下，也可與晶片良好分離。
彈性體層此外的優(yōu)點是，它能夠在一定范圍內(nèi)平衡由于在每種情況下 使用的載體層與晶片之間線性膨脹的不同熱膨脹系數(shù)而出現(xiàn)的張力。彈性
體層的另一個主要優(yōu)點在于，它在厚^L夠的情況下防止由于在晶片減薄 時出現(xiàn)的機械應(yīng)力而導(dǎo)致的晶片正面上的凸起例如凸緣擠壓晶片，從而可 能出現(xiàn)不平并在極端情況下毀壞晶片。
對本發(fā)明來說重要的是，彈性體材料的選擇和等離子體聚合物分界層 既與該材料也與各種情況下存在的晶片表面的匹配。專業(yè)人員通過適當(dāng)?shù)?方法控制在等離子體聚合物沉積過程時(或者PECVD方法)調(diào)整等離子 體聚合物分界層。等離子體聚合物的分界層在此方面促成所需的附著特 性，使得晶片-載體布置在涂覆層系統(tǒng)情況下可以便于操作。這一點特別也 適用于減薄期間的處理。另一方面，栽體層系統(tǒng)必須可以適當(dāng)?shù)姆绞脚c晶 片分離。等離子體聚合物分界層在其附著強度方面所提及的構(gòu)成，使晶片 表面(同樣也可以包含例如像鈍化層的其他層)與分界層之間具有預(yù)定斷 裂處(Sollbruchstelle )。在此方面，對于該預(yù)定斷裂處的附著特性來說， 重要的是在分離之前的可操作性(或這里出現(xiàn)的負荷)和分離期間減薄后 晶片的負荷容許量(Belastungstoleranz )。
不言而喻，起到重要作用的還有彈性體材料構(gòu)成的層。彈性體材料的 硬度必須使得所述材料足夠柔軟，還可以優(yōu)選無空腔包圍結(jié)構(gòu)化的晶片表 面(其中，表面的結(jié)構(gòu)上可以已經(jīng)存在結(jié)構(gòu)后成形的分界面)。此外，聚 硅氧烷材料必須足夠硬或可可轉(zhuǎn)變?yōu)樽銐蛴驳臓顟B(tài)，將栽體層系統(tǒng)施加在 晶片表面上(間接，因為等離子體聚合物分界層設(shè)置在晶片表面與分界層 系統(tǒng)之間)之后，保證晶片-載體布置的可操作性。特別是彈性體層本身必 須足夠牢固，使晶片與等離子體聚合物分界層之間發(fā)生分離并且彈性體層 本身基本不開裂。
不言而喻，專業(yè)人員很容易理解形成載體層系統(tǒng)的兩個層(載體層和 由固化、部分固化或者可固化的彈性體材料構(gòu)成的層)彼此的附著強度必 須大于分界層與晶片之間的附著強度。
在構(gòu)造依據(jù)本發(fā)明的晶片-栽體布置時，彈性體材料如已經(jīng)提到的那樣 必須足夠柔軟，以便完全包圍晶片表面的形態(tài)。這一點例如可以由此實現(xiàn)，
工藝方式液態(tài)涂覆在涂覆有等離子體聚合物分界層的晶片上。隨后液態(tài)可 固化的彈性體材料必須被固化，以便可以滿足其功能。作為選擇，也可以 將可固化或者部分固化的彈性體材料涂覆在載體層上并且需要時繼續(xù)部 分固化，從而產(chǎn)生皿狀的稠度。不言而喻，對于載體層與彈性體材料構(gòu)
成的層的連接提供給專業(yè)人員從例如通過硫化(Vulkanisieren)粘接直至 擠壓的大量可能性。在這里，專業(yè)人員根據(jù)各種情況下所使用的材料選擇 適當(dāng)?shù)姆椒ā?br>
一旦制造了載體層系統(tǒng)，就可將其與上面沉積了等離子體聚合物分界 層的晶片連接。這一點例如可以通過擠壓進行，但也可以使用其他物理和 /或化學(xué)的產(chǎn)生附著的技術(shù)。專業(yè)人員在這里也根據(jù)實際使用的材料既為分 界層也為彈性體材料構(gòu)成的層選"^相應(yīng)的方法。此外，如果需要將分界層 與晶片分離，專業(yè)人員在此方面考慮彈性體材料所處的狀態(tài)。這一點特別 是在下述情況下具有重要意義，即當(dāng)與(涂覆有等離子體聚合物的)晶片 表面連接時，彈性體材料尚未完全固化-這是一種優(yōu)選的方案。
不言而喻，專業(yè)人員可以理解的是，對于具有足夠的彈性和可膨脹性 的等離子體聚合物分界層，所述等離子體聚合物分界層也可以沉積在可固 化的彈性體材料構(gòu)成的層上。在這種情況下，在后面的步驟中，才將背離 載體層的面上包含等離子體聚合物層的載體層系統(tǒng)與晶片通過產(chǎn)生附著 的適當(dāng)方法連接。在這里重要的也是很好地包圍需要時結(jié)構(gòu)化的晶片表 面。專業(yè)人員特別需要注意的是，在制造依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置時， 彈性體材料構(gòu)成的層相對于晶片表面進行整個表面分布并且所述層系統(tǒng) 盡可能，優(yōu)選完全無空氣夾雜或者空腔來制造。這一點在本發(fā)明的一種優(yōu)
選方案中特別是由此實現(xiàn)，即彈性體材料構(gòu)成的層的可固化的彈性體材料 或部分固化的彈性體材料足夠"液態(tài)"，以便(由于等離子體聚合物分界層 間接)包圍晶片表面上的結(jié)構(gòu)。接著然后可以進行固化。不言而喻，層壓 也可以在真空條件下進行。
員選^的與材料匹配的方^ ， ;J如通過輸送或者^^取熱形式的能量或者通 過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)例如聚^ft用和/或硫化作用進行。
不言而喻，專業(yè)人員應(yīng)理解彈性體材料構(gòu)成的層不必完全由這種材料 組成并還可以包含適當(dāng)?shù)奶砑游?。但其中機械特性基本上通過彈性體材料 體現(xiàn)。該層不言而喻特別優(yōu)選在固化以后一如既往地是彈性體層。
對于專業(yè)人員來講容易理解的是，依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置也可 以包含其他層，例如象載體層與彈性體材料構(gòu)成的層之間的粘合劑層。最 后重要的是，所述層在各種情況下均可以實現(xiàn)其功能，也就是說，特別是
-分界層與晶片之間的附著強度是整個層系統(tǒng)中兩個層之間最小的附著 強度，從而在分界層與晶片之間提供預(yù)定斷裂處，
-彈性體材料構(gòu)成的層在層系統(tǒng)與晶片連接時具有確保晶片的表面結(jié)構(gòu) 在所需程度上被包圍的稠度，
-彈性體材料構(gòu)成的層在固化之后使層系統(tǒng)對于晶片的進一步加工來說 足夠穩(wěn)定，以及它特別AA夠穩(wěn)定，以便晶片與分界層分離(或者相反) 時，彈性體材料構(gòu)成的層不破裂，以及
-栽體層使晶片-載體布置足夠穩(wěn)定。
在有些情況下彈性體材料構(gòu)成的層還可以同時承擔(dān)栽體層的功能。
最后，依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置在上述前提下可以使晶片的背面加 工明顯更加容易地進行，因為操作簡單并存在合適的穩(wěn)定化層系統(tǒng)。特別 是可以將晶片大大減薄，因為由于等離子體聚合物分界層在晶片與層系統(tǒng)
分離時出現(xiàn)相對小(并通過選擇等離子體聚合物層很大程度上可以控制) 的^應(yīng)力。
在分界層方面還需注意的是，對于專業(yè)人員來說不言而喻可以理解的 是，等離子體聚合物分界層不一定非得或者沉積在晶片上或者沉積在彈性 體材料構(gòu)成的層上。原則上分界層也可以首先獨立于晶片和彈性體材料構(gòu) 成的層制造并隨后與它們例如通過擠壓連接。但優(yōu)選分界層沉積在晶片表 面上，因為這樣晶片表面的輪廓仿形通過等離子體聚合物分界層得到最佳 保證。
此外優(yōu)選一種依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置，所述布置包^^在晶片背離 分界層的面(晶片的背面)上的連接材料層和第二載體層。
容易理解的是，當(dāng)然在加工晶片背面之后才產(chǎn)生剛剛介紹的晶片-栽體 布置。在此方面需要強調(diào)的是，第二載體層在材料上可與第一栽體層完全 不同。連接材料層用于將第二栽體層與晶片連接。對這些可以不同地構(gòu)造 的材料來說重要的是，保證第二載體層與晶片之間以適當(dāng)?shù)姆绞娇煞蛛x連
接。連接材料層例如可以是uv或者熱分離的粘合劑層，其在uv光輻射
或熱能的作用下降低或失去其附著力。不言而喻，在此優(yōu)選在附著力相應(yīng) 降低之后，盡可能少，特別是優(yōu)選沒有連接材料層留在晶片上。需要時連 接材料層從它那方面來說可以是等離子體聚合物分界層，其對第二載體層 的附著力大于對晶片的附著力。
這種第二載體層的優(yōu)點可以是便于減薄和/或分割的晶片的操作，以及 需要時可以使或者有助于晶片正面上的層系統(tǒng)與晶片分離(對此繼續(xù)參閱 下文內(nèi)容)。
本發(fā)明的組成部分還有一種用于依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置的栽體 層系統(tǒng)，所述層系統(tǒng)包含
(i) 栽體層，
(ii) 由固化、部分固化或者可固化的彈性體材料構(gòu)成的層和(m)在彈性體材料構(gòu)成的層背離載體層的面上的可揭下的保護膜,
除的薄膜。
所介紹的依據(jù)本發(fā)明的載體層系統(tǒng)是依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置的 準備階段并在制造依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置時使用。這一點可以由此進 行，即去除可揭下的保護膜并隨后將栽體層系統(tǒng)與已經(jīng)具有等離子體聚合 物分界層的晶片擠壓或者以其他適當(dāng)?shù)姆绞竭B接。
這種載體層系統(tǒng)的優(yōu)點特別是由于保護膜可以很好存放和運輸并且在 遠離晶片制造和加工的地點也可以生產(chǎn)。
本發(fā)明的部分還涉及一種用于依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置的層系統(tǒng)， 其包括
(i) 載體層，
(ii) 由固化、部分固化或者可固化的彈性體材料構(gòu)成的層和
(m )在彈性體材料構(gòu)成的層背離載體層的面上的等離子體聚合物分界層，
其中，在這里也優(yōu)選在等離子體聚合物分界層背離載體層的面上提供可揭 下的保護膜。
只要前述前提適合等離子體聚合物分界層，這種產(chǎn)品也可以特別有效 地用于制造Ji據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置。這里的優(yōu)點還在于，層系統(tǒng)可以 單獨制造并可以作為預(yù)制品使用。
本發(fā)明的部分還涉及一種依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置或者一種依據(jù)
本發(fā)明的層系統(tǒng)，其中，所述彈性體材料在部分固化的狀態(tài)下的Shore-A 現(xiàn)復(fù)明顯低于固化狀態(tài)下的典型的Shore-A現(xiàn)變，該典型的Shore-A>^tl 為15~78,優(yōu)選20~70，進一步優(yōu)選30~60和特別優(yōu)選40-55。
部分固化狀態(tài)下明顯更低的Shore-A硬度是指比固化狀態(tài)下低至少10%，優(yōu)選20%和特別優(yōu)選40%的Shore-A現(xiàn)變。對大量應(yīng)用特別優(yōu)選 在部分固化狀態(tài)下實際不存在Shore-A^t^，因為彈性體材料(還)不是 傳統(tǒng)意義上具有Shore-A硬度的模淬體(Formhaertkoerper),而是以糊 狀，需要時甚至是可以流動的狀態(tài)存在的。
如上所述，彈性體材料構(gòu)成的層的部分固化的狀態(tài)用于促成彈性體材 料產(chǎn)生適當(dāng)?shù)某矶?，使得其以足夠的程度包?被等離子體聚合物分界層 覆蓋的)晶片表面形態(tài)，但另一方面在層壓時不自由流動。
彈性體材料的部分固化狀態(tài)可以按照不同方式產(chǎn)生。如果彈性體材料 的固化(例如聚合作用)以熱控制實現(xiàn)，就僅向彈性體材料輸送熱能，直 至i^JiJ所要求的部分固化狀態(tài)。需要時相應(yīng)的固化(聚合作用)反應(yīng)也可 以通過有針對性的排出熱量例如像冷卻來中斷或者在所要求的程度上放 慢iiA。這一點在固化反應(yīng)僅熱誘導(dǎo)的情況下特別適用。
作為選擇可使用可以借助兩種機制固化(聚合作用和/或交聯(lián))的彈性 體材料。這一點例如可以通過在可固化的彈性體材料中提供不同的反應(yīng)基 團實現(xiàn)。例如，可以首先進行UV促成的固化/聚合/交聯(lián)，并^接觸晶片 表面(不言而喻通過等離子體聚合物分界層促成)之后才開始例如化學(xué)的 第二種^J[機制。
對于許多應(yīng)用來說，也可以優(yōu)選使用可固化的彈性體材料，其在固化 過程期間或者至少在部分固化過程期間依賴于不斷的能量輸送(例如光 /UV光/熱量)，以保持固化過程。
依據(jù)本發(fā)明優(yōu)選一種依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置或者一種依據(jù)本發(fā) 明的層系統(tǒng)，其中，彈性體材料在聚硅氧烷基礎(chǔ)上或者在其特性方面類似 于聚硅氧烷的材^KS^上制造。
在這方面重要的特性在這種情況下特別是機械強度、耐熱性、真空相 容性和與其他材料的低化學(xué)反應(yīng)性。
彈性體材料的優(yōu)選材料是聚硅氧烷彈性體、橡膠和類似于橡膠的材料。
此外優(yōu)選一種依據(jù)本發(fā)明的晶片-栽體布置或者一種依據(jù)本發(fā)明的層
系統(tǒng)，其中，載體層為聚酰亞胺或者聚酰胺層，優(yōu)選采用Kapton或者Ultem 薄膜的方式，為玻璃層或者硅層。
特別優(yōu)選一種依據(jù)本發(fā)明的晶片-栽體布置，其中載體層線性膨脹在 20°C下的熱膨脹系數(shù)與晶片的熱膨脹系數(shù)相差最大10.0*1(T6/°C，優(yōu)選最
大5*10-6/°<:，進一步優(yōu)選最大2.5*10-6/°<:，特別優(yōu)選最大1.8*10-6/°<:。
最后所提到的依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置的優(yōu)點在于，根據(jù)熱膨脹系 數(shù)選擇載體層材料的作用是，使晶片與栽體層之間出現(xiàn)很小或者優(yōu)選不出 現(xiàn)基于材料的不同膨脹的M應(yīng)力。
與此相應(yīng)，載體層優(yōu)選玻璃或改性的玻璃，這種玻璃在其熱膨脹系數(shù) 方面與晶片的熱膨脹系數(shù)僅有4艮小的差別或者與實質(zhì)上形成晶片相同的
材料。在這種情況下，理想的是4吏用如供貨商Planoptik的Borofloat 33 玻璃，其在20°C室溫下的熱膨脹系數(shù)為3.2*1(T6/°C，因此與硅的熱膨脹 系數(shù)非常接近。
但在此特別優(yōu)選一種在其熱膨脹系數(shù)方面相匹配的玻璃，因為這種玻 璃一般情況下相當(dāng)物美價廉且此外光和/或UV光可以透過，借助它可以(部 分)固化彈性體材料構(gòu)成的層。
還優(yōu)選一種依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置，其中，第二載體層為薄膜和 特別優(yōu)選第二載體層的撓性大于第一載體層的撓性。
撓性比較如下進行為進行兩個層的撓性比較，由組成層的材料分別 產(chǎn)生具有相同長度和寬度和各自高度為層厚的體。優(yōu)選這些體縱向延伸。 隨后將體的一端固定，而向另一端施加確定的力。通過在未固定的末端上
在此方面，撓性主要涉及彈性變形，而不是非彈性的例如像壓彎。
特別是在栽體層由柔性較小/撓性較小的材料例如像玻璃組成的情況 下，對于晶片與分界層機械分離來說的優(yōu)點是，(減薄的)晶片連同其背
面上的層系統(tǒng)可以共同彎曲，從而晶片一方面通過其背面上的載體層保 護，而另一方面出現(xiàn)M剪切力，^^開晶片與分界層之間的連接變得容 易。不言而喻，分離過程可以通過機械輔助工具例如像轉(zhuǎn)向輥進行支持(對 此亦參見下列內(nèi)容)和此外有利的是將載體層固定。
第二載體層特別優(yōu)選的材料在此為由一層或更多層pp、 PE、 PET和/ 或其他塑料組成的薄膜。優(yōu)選第二載體層的材料可以膨脹。這種薄膜例如 為鋸膜(業(yè)內(nèi)通常也稱為"藍膜(bluetape)"),如由制造廠商如Lintec 或者Nitto提供。
優(yōu)選具有第二栽體層的依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置，其中，所述連接 材料層包含或者由優(yōu)選為粘合劑的材料組成，該材料對晶片的附著力在輻 射和/或熱的作用下降低或者消失。
這種優(yōu)選的連接材料層可以使第二載體層與晶片也優(yōu)選無殘留分離。 這種分離通常在晶片與等離子體聚合物分界層分離之后進行。最后按照這 種方式可以獲得不具有用于加工的層系統(tǒng)的晶片。
對許多應(yīng)用來說，優(yōu)選一種^^據(jù)本發(fā)明的晶片-栽體布置或者一種依據(jù) 本發(fā)明的層系統(tǒng)，其中，載體層和/或彈性體材料構(gòu)成的層和/或第二載體 層這樣構(gòu)成，使它們可以靜電加荷和/或可以由靜電加荷的面固定。
為優(yōu)選構(gòu)成(可靜電加荷)相應(yīng)的層，專業(yè)人員可利用一系列可選方 案。所要求的效果一方面可以通過選擇各層的(主要)材料或者通過向一 個或更多個所提到的層內(nèi)加入相應(yīng)可靜電加荷的粒子取得。
本發(fā)明的這個優(yōu)選實施方式的優(yōu)點在于，借助層的靜電特性可與靜電 加荷的表面產(chǎn)生相互作用并可以固定依據(jù)本發(fā)明的晶片-栽體布置(例如用 于運輸)。不言而喻，也可以為不同的工藝例如^^減薄或者背面金屬化而 固定。靜電固定對于真空條件下的加工是特別有利的。
依據(jù)本發(fā)明還優(yōu)選一種依據(jù)本發(fā)明的具有保護膜的層系統(tǒng)，其中所述 保護膜例如可以是涂覆有聚硅氧烷的紙或者由PP、 PE、 PET或者其他塑料組成的薄膜。薄膜的關(guān)鍵特性是可以很容易和優(yōu)選無殘留地與載體的彈 性體層再分離。
本發(fā)明的部分還涉及固化的彈性體材料構(gòu)成的層和等離子體聚合物的 分界層和/或依據(jù)本發(fā)明的層系統(tǒng)和/或依據(jù)本發(fā)明的晶片-栽體布置在加工 晶片背面時，優(yōu)選在晶片的減薄和/或者分割時的用途。
本發(fā)明的部分還涉及依據(jù)本發(fā)明的層系統(tǒng)在制造依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置時的用途。
此外，本發(fā)明的組成部分還包括一種用于制it依據(jù)本發(fā)明的層系統(tǒng)的
方法，所述方法包括以下步驟
a) 載體層的形成，
b) 可固化的彈性體材料構(gòu)成的層的形成，
c) 將在步驟a)和b)中產(chǎn)生的層連接，優(yōu)選與步驟a)或者b)同時，
d) 需要時固化或者部分固化可固化的彈性體材料構(gòu)成的層，
e) 需要時在彈性體材料構(gòu)成的層背離栽體層的面上沉積等離子體聚合物 分界層，
f) 需要時將可揭下的保護膜施加在彈性體材料構(gòu)成的層背離載體層的面 上或者等離子體聚合物分界層背離載體層的面上。
對于專業(yè)人員來說在此方面很容易理解的是，被稱為需要時的步驟分 別依賴于該方法中應(yīng)制造哪種層系統(tǒng)(需要時優(yōu)選的)的實施方式來實施。
特別是在步驟d)中，優(yōu)選可固化的彈性體材料構(gòu)成的層部分固化，以 最佳完成其任務(wù)并可以在與晶片表面接觸(通過等離子體聚合物分界層促 成)之后固化。
本發(fā)明的部分還涉及一種用于制造依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置的方
法，所述方法包括以下步驟
a) 提供晶片，
b) 提^l據(jù)本發(fā)明的層系統(tǒng)，其中，如果所提供的層系統(tǒng)包含等離子體聚 合物分界層，該分界層這樣構(gòu)成，使得載體層系統(tǒng)與分界層之間的附著強 度在載體層系統(tǒng)與晶片連接和彈性體材料固化之后大于晶片與分界層之 間的附著強度，其中所述連接通過分界層促成，
c) 需要時從層系統(tǒng)上揭下保護膜，
d) 如果所提供的層系統(tǒng)不包含等離子體聚合物分界層，那么將這種層沉積 在晶片或者彈性體材料構(gòu)成的層上，使得載體層系統(tǒng)與分界層之間的附著 強度在載體層系統(tǒng)與晶片連接和彈性體材料固化之后大于晶片與分界層 之間的附著強度，其中所述連接通過分界層促成，
e) 將層系統(tǒng)與需要時用等離子體聚合物分界層涂覆的晶片連接以及
f) 彈性體材料的固化。
在所述依據(jù)本發(fā)明的方法中，關(guān)M專業(yè)人員從前面介紹的出發(fā)點特 別是與其功能相關(guān)地選"^各層的材料。彈性體材料固化的程度，優(yōu)選通過 首先部分固化和l^固化，專業(yè)人員也要根據(jù)各自的需求來調(diào)整。
還要注意的是，為產(chǎn)生和連接各層有各種各樣的可能性可供專業(yè)人員 使用。層壓例如可以通過擠壓、粘接或者化學(xué)連接進行，其中，在層與層 彼此間的附著強度方面必須始終滿足前面介紹的前提，以便使層可以實現(xiàn) 其依據(jù)本發(fā)明的功能。
根據(jù)材料的選擇對產(chǎn)生層也有不同的可能性可供專業(yè)人員使用，因此， 層例如可以首先以適用于涂覆液態(tài)材料的旋涂或者噴涂法液態(tài)涂覆，但它 們可以從一開始就以薄膜的方式施加。只要不影響層的上述功能，也可以 使用促進附著或者降低附著的物質(zhì)并且該使用根據(jù)所要取得的層功能也 是合適的。
本發(fā)明的部分還有一種用于加工晶片背面的方法，所述方法包括以下
步驟
a) 制造依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置，其在晶片背面上(還)不包括連接 材料層和第二栽體層，以及
b) 加工晶片的背面。
優(yōu)選在最后所述依據(jù)本發(fā)明的方法中將晶片的背面減薄。這一點可以 通過傳統(tǒng)的方法例如像磨薄、研磨、磨削或者腐蝕進行。
不言而喻，也可以在依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置的基礎(chǔ)上有效采取其 他用于加工晶片背面的措施，例如像背面的金屬化、借助腐蝕的背面結(jié)構(gòu) 化和背面的摻雜。
對于專業(yè)人員來說可以直接理解的是，依據(jù)本發(fā)明的方法的許多步驟 也可以在真空條件下實施。這一點優(yōu)選適用于彈性體材料構(gòu)成的層與晶片 的連接(特別是擠壓)，其中，處于晶片與彈性體材料構(gòu)成的層之間的等 離子體聚合物分界層在接觸的時間點上是處于晶片上還是彈性體材料構(gòu) 成的層上無關(guān)緊要。
優(yōu)選一種依據(jù)本發(fā)明的方法，其中，在完成晶片背面的背面加工之后 在晶片的背面上施加連接材料層和第二載體層。
不言而喻，最后提及的層這樣施加，使這些層彼此間以及與晶片間的 附著強度大于晶片與等離子體聚合物分界層之間的附著強度。
與此相應(yīng)，優(yōu)選一種^l據(jù)本發(fā)明用于加工晶片背面的方法，其中在步 驟b)之后和需要時在步驟c)之后晶片與等離子體聚合物分界層之間進行分 離。
在載體層為例如^J^璃片這種柔性很小的層的情況下，特別優(yōu)選該方 法。特別是在使用比該載體層撓性更高的第二載體層情況下，晶片從分界 層的分離對應(yīng)依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方法可以如下進行
載體層在其背離晶片的面上被固定。這例如特別對于玻璃片作為栽體 層的情況下可以借助真空的抽吸完成。但也可以例如通過夾緊來機械固 定?，F(xiàn)在將優(yōu)選以薄膜方式存在的第二載體層借助適當(dāng)?shù)难b置M。這種 裝置例如可以是導(dǎo)向輥，在其半徑方面這樣設(shè)計，4吏其在由晶片、連接材 料層和第二載體層組成的系統(tǒng)彎曲時，僅由幾乎不可能或者甚至排除由于 機械應(yīng)力損壞晶片的力作用于晶片。在此方面不言而喻可以理解的是，晶 片減薄越多，也就是其變得越薄，其所承受的彎曲越高。
通過M由第二載體層、連接材料層和晶片組成的系統(tǒng)，在等離子體 聚合物分界層與晶片之間的預(yù)定斷裂處上進行分離。如已經(jīng)介紹的那樣， 這種分離優(yōu)選機械地進行。在此方面，例如在使用導(dǎo)向輥的情況下可以這 樣選擇進給速度，使晶片不過栽但等離子體聚合物分界層與晶片完全分 離。分離之后產(chǎn)生沒有為加工所施加的層系統(tǒng)的晶片正面并在需要時可以 繼續(xù)加工。
優(yōu)選一種依據(jù)本發(fā)明的方法，其中在晶片與分界層分離之后也將第二 載體層分離。這優(yōu)選在降低連接材料層與晶片之間的附著力情況下進行。
在例如通過uv輻射或者熱能降低或者失去其粘接作用的粘合劑情況下， 通過uv輻射或者輸送熱能降低附著力。這一點也^1依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方
法的一部分。
此外優(yōu)選一種依據(jù)本發(fā)明的方法，其中晶片在去除等離子體聚合物分 界層之前和/或在去除第二載體層之前分割。這一點例如可以由此進行，即 等離子體聚合物分界層借助適當(dāng)?shù)姆椒?對此例如參照上述內(nèi)容)分離之 后，將晶片分割成微片(芯片)。^目應(yīng)的分離也可以在涂覆第二栽體層 之前，等離子體聚合物分界層尚附著在晶片上期間進行。
這種方法的優(yōu)點是，分割的晶片(也就是實際上其已分割的部分)只 要還與載體層或者第二載體層接觸就保持在一起，各自層系統(tǒng)的單個模片 也保持在一起。對于專業(yè)人員來說自然可以理解的是，在許多情況下合適 的是，在晶片分割時不分離或者至少不完全分離各個層系統(tǒng)。
下面關(guān)于依據(jù)本發(fā)明的方法和制造依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置或依
據(jù)本發(fā)明的層系統(tǒng)做進一步的提示
-使用液態(tài)前體
正如WO 2004/051708 A2已經(jīng)介紹的那樣，為調(diào)整等離子體聚合物層 的附著特性(或去附著特性、分離特性)，使用液態(tài)前體可以是有利的。 作為液態(tài)前體在本發(fā)明的框架內(nèi)特別適用硅油與適當(dāng)溶劑的混合物。
液態(tài)前體例如可以借助旋涂、噴涂，其中晶片分別旋轉(zhuǎn)、澆注，其中 利用前體從上面澆注晶片表面、或者浸漬，其中將晶片浸入前體內(nèi)(需要 時連同薄膜覆蓋的背面)涂覆在晶片上。
在此方面，對于許多應(yīng)用來說有利的是將前體這樣涂覆在晶片上，即 使在關(guān)鍵的側(cè)凹區(qū)域內(nèi)或晶片與等離子體聚合物分界層之間分離時承受 特別高的剪切作用的部位上，產(chǎn)生M的前體層。
前體如前面所述的公開文獻中介紹的那樣需要時交聯(lián)，這也可以借助 等離子體在等離子體聚合物分界層沉積時進行。如果前體層在幾個部位上 厚度較大(較厚)，沉積法或交聯(lián)法就可以這樣構(gòu)成，使前體在特別關(guān)鍵 的部位上不交聯(lián)或者不完全交聯(lián)。它因此還例如作為油或以部分交聯(lián)的方 式存在并在特別關(guān)鍵的部位上額外降低晶片表面與分界層之間的附著性。 由此晶片與分界層之間的分離特別是在形態(tài)上關(guān)鍵的部位上更加容易.
涂覆前體之后可以優(yōu)選將溶劑蒸發(fā)掉(如果前體包含溶劑)。這例如可 以通過抽吸溶劑蒸氣、置于真空室或通過加熱來支持。
-彈性體材料
優(yōu)選的彈性體材料是基于聚硅氧烷的彈性體例如制造商Wacker， Burghausen的自附著液態(tài)聚珪氧烷橡膠，ELASTOSIL LR 3070或LR 3070型。作為選擇可以使用固化狀態(tài)的樹膠、橡膠或具有彈性體特性的其 他材料。當(dāng)然還可以使用不同彈性體材料的適當(dāng)混合物或?qū)訌?fù)合物。
當(dāng)然彈性體材料構(gòu)成的層的Shore ^L在部分固化和固化狀態(tài)下分別 與其功能相匹配(參考前面所述)。在此為專業(yè)人員提供了適當(dāng)?shù)牟牧虾?可能性。
如果待加工的晶片例如在其表面上具有例如高度為50 nm的凸緣， Shore現(xiàn)變?yōu)?0-60是有利的。對于專業(yè)人員不言而喻的是，彈性體材料 構(gòu)成的層的厚度必須足夠超過凸緣的高度。
涂覆由可固化的彈性體材料構(gòu)成的層可以例如通過刮板來進行。這種 層的交聯(lián)可以如上所述通過多個步驟(部分固化、固化)進行。例如上述 制造商Wacker， Burghausen的聚珪氧烷橡膠可通過165"C下的擠壓在5分 鐘之內(nèi)硫化并且由此交^/固化。
與部分交聯(lián)類似的還可以考慮彈性體材料構(gòu)成的層的暫時固化，例 如通過冷卻或深冷。這種過程如上所述還顯然可以用于中斷固化>^應(yīng)(交 聯(lián)反應(yīng))。相應(yīng)的冷卻優(yōu)選在干燥氣氛下，需要時在保護氣體氣氛下進行 來阻止空氣濕度冷凝。
如果將彈性體材料構(gòu)成的層冷卻下來，則這個層與晶片表面接觸時 或之前(例如通過擠壓)例如在保護氣體氣氛下的加熱/融化是合適的。
-層壓
層壓可以利用掩^器(Bonder)進行，其中真空、溫度、UV光、 層壓的壓力或持續(xù)時間這些參數(shù)根據(jù)需要來使用和/或由專業(yè)人員選擇。
-彈性體材料構(gòu)成的層的層厚度設(shè)定
這可以優(yōu)選利用機械制動器(Anschlags )和/或平行導(dǎo)入掩^器的兩 個擠壓沖模進行。
出于質(zhì)量保證的目的實施依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置的厚度(高 度)控制可以是有利的。
-第二栽體層
作為第二載體層可以使用優(yōu)選具有膨脹特性的鋸膜(也稱為藍膜)。 這種鋸膜由制造商如Lintec、 Nitto或者Advantek提供。作為第二載體層 優(yōu)選使用制造商Advantek的具有粘接層的薄膜，例如具有壓力敏感粘附 劑(例如DX112A型)或者UV敏感粘附劑(例如DU099D型)的那種。 這種作為第二載體層的鋸膜的附著力按照ASM D 1000方法測量為700 gr.。在考慮到這種粘附力的情況下，等離子體聚合物分界層與晶片之間的 分離可以在向第二分界層(亦參照下面的內(nèi)容)施加拉力的情況下進行。
在這方面重要的是，晶片與第二載體層(需要時通過連接材料層促 成)的附著力足夠大，使其超過晶片與分界層的附著力(也包括例如在凸 緣恥漠(Entformen)時出現(xiàn)的脫模力)。如果第二載體層由DU099D型鋸 膜組成，就可以通過UV光的輻射將按照ASM D 1000方法測量的附著力 從原始的700 gr降到20 gr并因此準備第二載體層與晶片的分離。
下面借助附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。不言而喻，本發(fā)明 并不局限于附圖和/或?qū)嵤├?。其?br>
圖1示出依據(jù)本發(fā)明用于晶片-載體布置的層系統(tǒng)；
圖2示出依據(jù)本發(fā)明的晶片-載體布置；
圖3示出依據(jù)本發(fā)明可能的分離過程的示意圖，其中晶片與等離子體聚合 物分界層之間進行分離。
圖1所示依據(jù)本發(fā)明的層系統(tǒng)包含分界層6、由固化、部分固化或 者可固化的彈性體材料構(gòu)成的層5、等離子體聚合物分界層4和可揭下的 保護膜9。
圖2所示的晶片-載體布置包含晶片1，其包含具有電和/或^功能 元件的有源區(qū)2和鈍化層3，等離子體聚合物分界層4，其仿形覆蓋包括凸 緣7在內(nèi)的晶片表面，由可固化、部分固化或者固化的彈性體材料構(gòu)成的
層5和載體層6。
圖3示出依據(jù)本發(fā)明的分離過程的示意圖，其中晶片與等離子體聚 合物分界層之間進行分離。在此示出晶片1,其已經(jīng)部分分割(8)并在其 正面上與等離子體聚合物分界層4、由固化的彈性體材料構(gòu)成的層5和栽 體層6連接。載體層6優(yōu)選為玻璃片。載體層6固定在襯底16 (例如傳送 帶)上。第二載體層17通過導(dǎo)向輥11在已經(jīng)減薄的晶片1、 8背面上由輥 IO層壓。連接材料層沒有單獨示出.第二栽體層作為薄膜存在。層壓之后 這樣產(chǎn)生的晶片-載體布置例如通過襯底16的運動輸送到終端輥13，其中， 第二載體層17以180。通過終端輥13，而襯底16不改變方向從終端輥旁通 過。通過這種設(shè)置在等離子體聚合物分界層4與晶片1、 8之間的位置12 上進行分離。晶片保持附著在第二栽體層17上并隨后可以轉(zhuǎn)移到框架14 內(nèi)。
由此產(chǎn)生的具有晶片(組成部分)l、 8的框式薄膜與半導(dǎo)體工業(yè)中 常用的膠片框(Filmframe) 15相對應(yīng)，并可以方便操作和簡化運輸。需 要時可以通過降低連接材料層(未示出)的附著性將晶片l或其分割的部 分8 (作為微片)，為其他用途與第二載體層分離。
實施例
一個厚度約700 nm的6英寸晶片需要減薄到50 jim的厚度，將其 背面金屬化、測試，然后借助鋸分割。處于晶片正面上的是高度60jim和 徑節(jié)(Pitch ) 150 nm的凸緣。
晶片從其正面借助制造商Garching的SfissAG的噴涂器利用前體涂 覆，所述前體由1份制造商Burghausen的Wacker的AK50型珪油和作為 溶劑的500份異丙醇組成。在此這樣調(diào)整噴涂器，使其保證利用前體均勻 涂覆晶片表面。
晶片借助噴涂進行涂覆之后，將晶片置于抽吸裝置中。在這種抽吸 下?lián)]發(fā)性的溶劑蒸發(fā)并在晶片表面上留下約120 nm厚的硅油構(gòu)成的層。
現(xiàn)在將晶片iH^真空室內(nèi)。該真空室現(xiàn)在抽真空，其中，蒸發(fā)和抽
出最后剩余的溶劑。1^如WO 2004/051708中所公開的將等離子體聚合 物分界層沉積在晶片上。
作為載體層使用直徑6英寸和厚度2.5 mm的玻璃片。在此，玻璃具 有在室溫下接近硅的熱膨脹系數(shù)。
在玻璃片的一面上涂覆300 pm厚的聚硅氧烷橡J！^。這種聚硅氧烷 橡l^l制造商Burghausen的WACKER的材料，名稱為ELASTOSILLR 3070且Shore現(xiàn)變?yōu)?0。該材料由兩種成分組成并在其使用之前必須在混 合器內(nèi)以1:1的比例混合?，F(xiàn)在將兩種成分混合物傾倒在玻璃片的一面上。 玻璃片在這種情況下下沉處于一個精密模具(Passform)內(nèi)。在此，精密 模具上側(cè)面與玻璃片上側(cè)的表面具有約300 nm的高度差。借助刮板現(xiàn)在 將彈性體材料這樣分布，^吏玻璃表面上形成300 jmi厚的均勻?qū)印９蔚魪?性體的多余部分。在此有利的是，精密模具和刮板的材料這樣選擇，使其 與彈性體僅具有非常差的附著性。
將平放在精密模具內(nèi)的玻璃片和已涂覆的彈性體層(聚硅氧烷橡膠) 現(xiàn)在短時間加熱到約120°C，并因此開始彈性體內(nèi)的減/ft過程(部分固化)。 由此達到彈性體僅部分交聯(lián)并具有這樣多的自身強度，使玻璃片可以>^ 密模具取出，而在這種情況下所涂覆的彈性體層不會由于其流動性而改變 形狀。
就將其"一個裝置內(nèi)，在該裝置上可以將其冷卻至負50。C以下。該裝 置在這種情況下具有氮氣氛，以避免結(jié)霜形式的濕氣冷凝。
但層系統(tǒng)也可以立即使用。為此將此前介紹的晶片連同其所涂覆的 分界層在奧地利制造商ScMrding的EVG的掩^器內(nèi)這樣放置在夾盤上， 使其正面—也就是分界層所處的面-向上。隨后將層系統(tǒng)—也就是具有 彈性體涂覆的玻璃片—這樣放置在晶片表面上，使彈性體層與分界層接 觸?，F(xiàn)在封閉掩^器，并且對具有分界層的晶片以及具有彈性體層的玻璃
片現(xiàn)在所處的室借助泵抽真空。在達到足夠的真空后，現(xiàn)在將晶片與層系 統(tǒng)借助兩個夾盤擠壓。這樣產(chǎn)生彈性體與晶片表面的無氣泡形狀連接。晶 片的凸緣在此完全由部分交聯(lián)的彈性體材料包圍。通過對將晶片與載體擠
壓的兩個夾盤加熱到165°C，彈性體在5分鐘內(nèi)完全交聯(lián)(固化)。
現(xiàn)在可以將晶片-載體布置從接合器中取出。通過接合器的平面平行 性保證晶片連同其載體具有10 nm以下的厚度誤差。
現(xiàn)在將晶片-載體布置"研磨機內(nèi)并將晶片的自由面(背面) 一定 程度上磨薄，使晶片具有50 pm的剩余厚度。
為消除研磨過程期間晶片背面上出現(xiàn)的缺陷，將減薄的晶片連同栽 體層系統(tǒng)置于真空室內(nèi)，在該真空室內(nèi)借助等離子體對晶片的研磨面進行 腐蝕，以去除表面的損壞。在這種情況下有利的是，晶片-載體布置在此短 時間承受高達300°C的加工溫度并且其組成部分在其熱膨脹性能方面沒有 過大差別。
1^將晶片置于真空室內(nèi)并在其自由面上金屬化。
出于將背面金屬化的薄晶片與分界層分離的目的，在背面上借助層 壓輥施加制造商Advantek的DU099D型鋸膜。該鋸膜固定在其凸起面上。 同時玻璃片的自由面也借助真空抽吸固定。鋸膜的固定端現(xiàn)在圍繞導(dǎo)向輥 引導(dǎo)。在此導(dǎo)向輥的直徑大于這樣的輥的直徑，在所述輥上薄晶片不會由 于彎曲而過載斷裂。
由此薄晶片與分界層分離，其中，分界層保留在玻璃片的面上。
晶片表面現(xiàn)在借助溶劑如銪射氣和純水凈化。
鋸膜(第二載體層)現(xiàn)在借助框架繃住并可以連同層壓的晶片輸送 到檢測裝置。在晶片及其部件借助觸針電測試后，將晶片在鋸裝置上借助 分離磨切鋸成其部件。鋸開的晶片此后位于鋸膜上。膨脹薄膜和同時借助 薄膜利用UV光的膝光這樣降低薄膜的附著特性，使單個部件可以借助自
動摘取和放置裝置移出
權(quán)利要求
1. 一種晶片-載體布置，所述布置包含-晶片(1)，-載體層系統(tǒng)(5、6)和-設(shè)置在載體層系統(tǒng)(5、6)與晶片(1)之間的分界層(4)，其中，載體層系統(tǒng)(5、6)包含(i)載體層(6)和(ii)在所述分界層側(cè)由固化、部分固化或者可固化的彈性體材料構(gòu)成的層(5)，或者由這兩個層組成，以及其中，分界層(4)為(iii)等離子體聚合物層，和(iv)載體層系統(tǒng)(5、6)與分界層(4)之間的附著強度在所述彈性體材料固化之后大于晶片(1)與分界層(4)之間的附著強度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的晶片-載體布置，所述布置在所述晶片背離分界層 (4)的面上包含連接材料層和第二載體層(17)。
3. —種用于根據(jù)權(quán)利要求1或2的晶片-載體布置的載體層系統(tǒng)，所述 栽體層系統(tǒng)包含(i) 載體層(6),(ii) 由固化、部分固化或者可固化的彈性體材料構(gòu)成的層(5)和(iii) 在彈性體材料構(gòu)成的層背離所述載體層的面上的可揭下的保護膜 (9)。
4. 一種用于根據(jù)權(quán)利要求1或2的晶片-栽體布置的層系統(tǒng)，所述層系 統(tǒng)包含(i) 栽體層(6)，(ii) 由固化、部分固化或者可固化的彈性體材料構(gòu)成的層(5)和(m)在彈性體材料構(gòu)成的層背離所述栽體層的面上的等離子體聚合物分界層(4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的層系統(tǒng)，所述層系統(tǒng)包含在所述等離子體聚合物 分界層(4)背離栽體層(6)的面上的可揭下的保護膜(9)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的晶片-載體布置或者根據(jù)權(quán)利要求3 ~ 5中任 一項的層系統(tǒng)，其中所述彈性體材料是部分固化的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或6中任一項的晶片-載體布置或者根據(jù)權(quán)利要 求3 ~ 6中任一項的層系統(tǒng),其中所述彈性體材^F在部分固化的狀態(tài)下具有 明顯低于固化狀態(tài)下的Shore-A硬度和/或在固化狀態(tài)下具有15~78的 Shore-A ^JL。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1、 2、 6或7中任一項的晶片-載體布置或者根據(jù)權(quán)利 要求3 ~ 7中任一項的層系統(tǒng)，其中所述彈性體材料在聚硅氧)^礎(chǔ)上或者 在其特性方面類似于聚硅氧烷的材料基礎(chǔ)上制造。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 、 2或6 ~ 8中任一項的晶片-載體布置或者根據(jù)權(quán)利 要求3 ~ 8中任一項的層系統(tǒng)，其中載體層(6)為聚酰亞胺或者聚酰胺層， 優(yōu)選采用Kapton或者Ultem薄膜的方式，為玻璃層或者珪層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或6~9中任一項的晶片-載體布置，其中，載體 層(6)線性膨脹的熱膨脹系數(shù)與晶片(1)的熱膨脹系數(shù)相差最大 10"0力。C。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2或6~10中任一項的晶片-栽體布置，其中，第二載 體層(17)為薄膜。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2或6~11中任一項的晶片-載體布置，其中，第二載體層(17)的撓性大于載體層(16)的撓性。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2或6 ~ 12中任一項的晶片-載體布置，其中，第二載 體層(17)為由一層或更多層PP、 PE、 PET和/或其他塑料構(gòu)成的薄膜。
14. 根據(jù)權(quán)利要求2或6 ~ 13中任一項的晶片-載體布置，其中所述連接 材料層包含或由優(yōu)選為粘合劑的材料組成，所述材料對晶片的附著力在輻 射和/或熱的作用下減少或者消失。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1 、 2或6 ~ 14中任一項的晶片-栽體布置或者根據(jù)權(quán) 利要求3~8中任一項的層系統(tǒng)，其中，載體層(6)和/或所述彈性體材料 構(gòu)成的層(5)和/或第二載體層(17)這樣構(gòu)成，使它們可以靜電加荷和/ 或可以由靜電加荷的面固定。
16. 根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的層系統(tǒng)，其中，保護膜(9 )是由PP、 PE、 PET和/或其他塑料構(gòu)成的薄膜或者是利用聚硅氧烷涂覆的紙。
17. 由固化的彈性體材料構(gòu)成的層(5)和等離子體聚合物的分界層(4) 和/或根據(jù)權(quán)利要求3~8、 15或16中任一項的層系統(tǒng)和/或者根據(jù)權(quán)利要 求1或6~10或15中任一項的晶片-載體布置在加工晶片(l)背面時，優(yōu) 選在晶片(1)的減薄和/或分割時的用途。
18. 根據(jù)權(quán)利要求3 ~ 8、 15或16中任一項的層系統(tǒng)在制造根據(jù)權(quán)利要 求l、 2或6~15中任一項的晶片-栽體布置時的用途。
19. 一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求3~8、 15或16中任一項的層系統(tǒng)的方 法，所述方法包括以下步驟a) 栽體層(6)的形成，b) 可固化的彈性體材料構(gòu)成的層(5)的形成，c) 將在步驟a)和b)中產(chǎn)生的層連接，優(yōu)選與步驟a)或者b)同時，d) 需要時固化或者部分固化所述可固化的彈性體材料構(gòu)成的層(5)，e) 需要時在所述彈性體材料構(gòu)成的層(5)背離栽體層(6)的面上沉積等 離子體聚合物分界層(4)，和f)需要時將可揭下的保護膜(9)施加在所述彈性體材料構(gòu)成的層(5 )背 離載體層(6)的面上或者所述等離子體聚合物分界層(4 )背離載體層(6) 的面上。
20. —種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1 、 6 ~ 10或15中任一項的晶片-載體布 置的方法，所述方法包括以下步驟a) 提供晶片(1)，b) 提供根據(jù)權(quán)利要求3~8、 15或16中任一項的層系統(tǒng)，其中，如果所提 供的層系統(tǒng)包含等離子體聚合物分界層U)，該分界層(4)這樣構(gòu)成，使 得載體層系統(tǒng)(5、 6)與分界層(4)之間的附著強度在載體層系統(tǒng)(5、 6) 與晶片(1)連接和彈性體材料固化之后大于晶片(1)與分界層(4)之間 的附著強度，其中，所述連接通過分界層(4)促成，c) 需要時從層系統(tǒng)上揭下保護膜(9 )，d) 如果所提供的層系統(tǒng)不包含等離子體聚合物分界層(4)，那么將這種層 (4)沉積在晶片(1)或者彈性體材料構(gòu)成的層(5)上，從而載體層系統(tǒng) (5、 6)與分界層(4)之間的附著強度在載體層系統(tǒng)(5、 6)與晶片(1)連接和彈性體材料固化之后大于晶片(1)與分界層(4)之間的附著強度， 其中所述連接通過分界層(4)促成，e) 將所述層系統(tǒng)與需要時利用等離子體聚合物分界層(4)涂覆的晶片連 接，以及f) 彈性體材料的固化。
21. —種用于加工晶片(1)背面的方法，所述方法包括以下步驟a) 制造根據(jù)權(quán)利要求l、 6~10或15中任一項的晶片-栽體布置，其中所 述層系統(tǒng)施加在晶片(1)的正面，以及b) 加工晶片(1)的背面。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中，在步猓b)中將晶片(1)的背面減 薄。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21或22的方法，其中，作為步驟b)之后的步驟c)， 在晶片(1)的背面上施加連接材料層和第二載體層(17)，從而產(chǎn)生根據(jù) 權(quán)利要求2或6 ~ 14中任一項的晶片-載體布置。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21 ~23中任一項的方法，其中，作為步驟b)之后和需 要時在步驟c)之后的步驟d),進行晶片(l)與等離子體聚合物分界層U) 之間的分離。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述分離以機械方式進行。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24或25的方法，其中，接著作為步驟e)將晶片(1) 與連接材料層之間需要時在改變連接材料層的情況下進行分離。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中所述分離在使用UV輻射和/或熱能 的情況下進行。
28. 根據(jù)權(quán)利要求21~27中任一項的方法，其中，在步驟c)之前和/或 步驟e)之前將晶片(1)分割。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種晶片-載體布置，所述布置包含晶片(1)、載體層系統(tǒng)(5、6)和設(shè)置在載體層系統(tǒng)(5、6)與晶片(1)之間的分界層(4)，其中，載體層系統(tǒng)(5、6)包含(i)載體層(6)和(ii)在所述分界層側(cè)的由固化、部分固化或者可固化的彈性體材料構(gòu)成的層(5)，或者由這兩個層組成，以及其中，分界層(4)為(iii)等離子體聚合物層，和(iv)載體層系統(tǒng)(5、6)與分界層(4)之間的附著強度在彈性體材料固化之后大于晶片(1)與分界層(4)之間的附著強度。
文檔編號H01L21/68GK101395703SQ200780007194
公開日2009年3月25日 申請日期2007年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月1日
發(fā)明者安德烈亞斯·雅各布 申請人:雅各布+理查德知識產(chǎn)權(quán)利用有限責(zé)任公司