專利名稱：用于制造集成電路的方法和產(chǎn)生的膜芯片的制作方法
用于制造集成電路的方法和產(chǎn)生的膜芯片本發(fā)明涉及一種用于制造集成電路的方法，即具有集成到半導(dǎo)體本體中的多個電子器件的電路。更確切地說，本發(fā)明涉及一種方法，以便將例如以常規(guī)的硅技術(shù)來制造的所謂的半導(dǎo)體芯片與有機電子技術(shù)的器件組合。長期以來，已知基于在很大程度上剛性的半導(dǎo)體材料來制造集成電路，所述半導(dǎo)體材料主要出自于元素周期的IV族，或者是來自元素周期的II族和V族的組合材料。已知的材料尤其是硅、鍺、砷化鎵等等。借助現(xiàn)代的光刻工藝步驟可以在剛性的半導(dǎo)體襯底之中或者之上由這種材料產(chǎn)生極其精細(xì)的結(jié)構(gòu)。光刻工藝步驟通常包括借助曝光或刻蝕步驟來在半導(dǎo)體襯底上產(chǎn)生掩模結(jié)構(gòu)，以及將雜質(zhì)材料沉積和/或引入到半導(dǎo)體襯底之中或者之上。當(dāng)然，光刻工藝技術(shù)極其復(fù)雜并且昂貴，使得集成電路的制造在極其大的件數(shù)和高的集成密度的情況下才回本。然而，制造借助光刻工藝步驟以剛性半導(dǎo)體材料制造的集成電路是廣泛普遍的。此外，已長期爭取使用所謂的有機半導(dǎo)體材料來制造電子電路。電子器件在此主要，但是并不僅僅由有機材料產(chǎn)生和/或在由機材料組成的膜、尤其是聚合物膜上來產(chǎn)生。 通常，借助相對低成本的壓印方法來在這種膜上來產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)，尤其是在最終產(chǎn)品應(yīng)為大面積的，如在圖形顯示器的情況下那樣，這保證相對于常規(guī)半導(dǎo)體技術(shù)更加經(jīng)濟的優(yōu)點。 相對于可以借助“經(jīng)典的”光刻技術(shù)在硅和其他的剛性半導(dǎo)體材料上產(chǎn)生的極其精細(xì)的結(jié)構(gòu)，壓印技術(shù)通常導(dǎo)致較粗糙的結(jié)構(gòu)。這兩種技術(shù)，即基于硅和其他剛性半導(dǎo)體材料的集成的半導(dǎo)體工藝和使用壓印技術(shù)的有機電子技術(shù)，關(guān)于單位面積上的電路的成本、集成度和電路的功率在一定程度上是互補的。因此，期望的是，將這兩個工藝的優(yōu)點結(jié)合到混合方法中。為此需要的是，將設(shè)置在剛性半導(dǎo)體襯底之上或者之中的集成電路與通常為柔性的有機的支承材料連接。在此， 難度首先是在剛性半導(dǎo)體襯底上的易損結(jié)構(gòu)的電接觸，因為借助已知的壓印技術(shù)在有機支承材料上產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)不能夠如此精細(xì)地實現(xiàn)。另一方面，常規(guī)的光刻工藝以剛性材料為前提。EP 0 452 506 Bl公開了一種用于制造柔性的膜件的方法，在所述膜件上設(shè)置集成半導(dǎo)體電路。在實施例中，柔性的膜件是聚合物膜。膜在一側(cè)上設(shè)有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)在用于集成的半導(dǎo)體電路的安裝位置的區(qū)域中具有塞狀的突出部。突出部穿過膜并且在第二膜側(cè)上突出于膜。此處，突出部接觸所謂的接合墊，所述接合墊是構(gòu)成在集成的半導(dǎo)體電路的邊緣區(qū)域中的特別的接觸面。將半導(dǎo)體電路借助接合墊置放到并且焊接到塞狀的突出部的自由端部上。EP 0 452 506 Bl因此公開了一種方法，以便使在很大程度上剛性的半導(dǎo)體芯片在柔性膜件處被以機械方式固定并且被電接觸。然而，已知的方法需要在半導(dǎo)體芯片上的相對大的接觸面，即顯著大于在芯片中的各個器件的電路結(jié)構(gòu)的接觸面。因此，損失了用于制造集成電路結(jié)構(gòu)的有價值的芯片面積。實現(xiàn)接觸面越小，在將半導(dǎo)體芯片定位到塞狀的突出部上時的耗費就越高。這些缺點在如下情況下特別強地起作用帶有集成電路的半導(dǎo)體芯片例如是用于大面積的顯示器的激勵或驅(qū)動電路，該顯示器將借助柔性膜件上的有機電子裝置來實現(xiàn)。對于這種激勵或驅(qū)動電路需要極大數(shù)量的接觸面，使得對于接觸需要相對大的芯片面積。DE 42 28 274 Al公開了一種用于接觸由在很大程度上剛性的半導(dǎo)體材料組成的光電子器件的方法。在一個實施例中，器件是由砷化鎵組成的發(fā)光二極管。將器件固定、例如焊接或者粘接在保持體上。代替已知的接合線，DE 42 28 274 Al提出，在支承體本體和器件上設(shè)置聚合物膜，在所述膜中引入接觸孔。接下來，在聚合物膜上沉積金屬層，其中金屬還滲入到接觸孔中并且以這種方式將器件和支承體本體電連接。相對于所述背景，本發(fā)明的目的是提出一種方法，以便將由硅和/或在很大程度上剛性的半導(dǎo)體材料制造的常規(guī)的半導(dǎo)體芯片簡單地并且低成本地與尤其由有機半導(dǎo)體材料組成的柔性膜件組合。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面提出了一種用于制造集成電路的方法，具有下述步驟-提供具有第一表面延伸的半導(dǎo)體襯底，-借助光刻工藝步驟在半導(dǎo)體襯底中產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)，-提供柔性的第一膜件，所述第一膜件具有大于第一表面延伸的第二表面延伸，并且在表面延伸中具有凹槽，-將半導(dǎo)體襯底設(shè)置在凹槽中，并且-借助光刻工藝步驟在所述半導(dǎo)體襯底和所述柔性的第一膜件上產(chǎn)生由導(dǎo)電材料組成的結(jié)構(gòu)化層，其中結(jié)構(gòu)化層從半導(dǎo)體襯底延伸至柔性的第一膜件并且形成在半導(dǎo)體襯底和第一膜件之間的多個導(dǎo)電接觸軌。根據(jù)另一方面，提出了一種膜芯片，其具有集成的電子電路；帶有第一表面延伸的半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底中借助光刻工藝步驟產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)；帶有第二表面延伸的柔性的膜件，所述第二表面延伸大于第一表面延伸；以及在表面延伸中的凹槽，其中將半導(dǎo)體襯底設(shè)置在凹槽中；以及在半導(dǎo)體襯底和膜件之上的由導(dǎo)電材料組成的結(jié)構(gòu)化層，所述結(jié)構(gòu)化層從半導(dǎo)體襯底延伸至膜件并且形成在半導(dǎo)體襯底和所述膜件之間的多個導(dǎo)電的接觸軌，其中結(jié)構(gòu)化層借助光刻工藝步驟來產(chǎn)生。在新的膜芯片中的借助光刻工藝步驟產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)化層的特征尤其在于，層的結(jié)構(gòu)化是易損的，使得其只可以借助光刻工藝步驟來產(chǎn)生。換而言之，例如帶狀導(dǎo)線或者接觸面的各個結(jié)構(gòu)元件的橫向尺寸比借助包括已知的壓印技術(shù)的厚膜工藝步驟可以產(chǎn)生的橫向尺寸更小并且更易損，其中厚膜工藝步驟包括已知的壓印技術(shù)。新的方法不僅將已知的光刻工藝步驟用于制造在通常相當(dāng)剛性的半導(dǎo)體襯底中的電路結(jié)構(gòu)，而還用于制造電接觸軌，所述電接觸軌從相當(dāng)剛性的半導(dǎo)體襯底引向與其相比相當(dāng)柔性的支承材料。因此，借助新的方法制造的新的膜芯片具有在半導(dǎo)體襯底和柔性的膜件之上的共同的、連續(xù)的接觸層。由于光刻工藝步驟，可以將該接觸層比可以借助已知的壓印技術(shù)產(chǎn)生的接觸層顯著更精細(xì)地來結(jié)構(gòu)化。因此可能的是，省去在半導(dǎo)體襯底上相對較大的接觸面。在半導(dǎo)體襯底中的集成電路結(jié)構(gòu)和柔性的膜件之間的導(dǎo)電連接的建立借助新型的方法而可以極其節(jié)約空間。此外，新的方法和基于此的膜芯片具有下述優(yōu)點，在將半導(dǎo)體襯底和膜件相對彼此設(shè)置之后，才在半導(dǎo)體襯底和柔性膜件之間產(chǎn)生導(dǎo)電接觸軌。因此，該方法對于將半導(dǎo)體襯底相對于膜件放置時的公差是較不敏感的。導(dǎo)電接觸軌將半導(dǎo)體襯底和膜件連接為如其實際上相對彼此定位的那樣。因此可以相對簡單并且低成本地實現(xiàn)新的方法，特別是因為總歸需要并且保持用于產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)的光刻工藝步驟。在優(yōu)選的實施例中，半導(dǎo)體襯底具有小于50 μ m的層厚度，優(yōu)選是小于20 μ m的層厚度，即半導(dǎo)體襯底形成具有一定固有柔性的極其薄的半導(dǎo)體芯片。這樣薄的芯片可以有利地層壓為0. 5mm和更小厚度的薄膜，如同其繼續(xù)在下面根據(jù)優(yōu)選實施例詳細(xì)地示出。在任何情況下，半導(dǎo)體襯底的供使用的芯片面積可以最佳地充分用于產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)，因為可以省去在半導(dǎo)體襯底上的相對大的接觸面。盡管如此當(dāng)然可能的是，將例如擴大的測試面設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上，例如設(shè)置在每個帶狀導(dǎo)線中，以便在將半導(dǎo)體襯底和柔性的膜件組合之前，實現(xiàn)集成電路結(jié)構(gòu)的電子測試。然而，這些測試面可以小于常規(guī)接觸墊。 在優(yōu)選的實施例中，在無特殊且(關(guān)于電路結(jié)構(gòu)的橫向尺寸)大的接觸面或者接合墊的情況下實現(xiàn)在半導(dǎo)體襯底中的電路結(jié)構(gòu)，以便最優(yōu)地使用供使用的芯片面積。如后面根據(jù)優(yōu)選實施例闡明的是，可以通過在柔性膜件上的大的接觸面以簡單并且低成本的方式來測試集成的電路結(jié)構(gòu)。在將半導(dǎo)體襯底與柔性的膜件組合之前，優(yōu)選地在半導(dǎo)體襯底中產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)。 然而原則上，可以在將半導(dǎo)體襯底與膜件組合之后完全或者部分地產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)。因此，上述說明的關(guān)于產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)的方法步驟的順序不是強制的。完全實現(xiàn)了上面說明的目的。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，半導(dǎo)體襯底具有第一襯底表面并且柔性的膜件具有第一膜件表面，其中第一襯底表面和第一膜件表面平面平行地定向。在該擴展方案中，第一襯底表面和第一膜件表面位于相同的高度上并且平行與彼此。因此，可以更加簡單地制造共同的、連續(xù)的接觸層。此外，接觸層可以相對于替選的擴展方案更均勻地并且更薄地來實現(xiàn)，在該替選的擴展方案中，所述接觸層中必須補償在半導(dǎo)體襯底和膜件表面之間的高度差。在另一擴展方案中，將第一襯底表面和第一膜件表面共同地設(shè)置在平坦的保持體上，以便第一襯底表面和第一膜件表面平面平行地定向。在該擴展方案中，由半導(dǎo)體襯底和第一膜件組成的組合位于優(yōu)選剛性的保持體上，而產(chǎn)生帶有導(dǎo)電接觸軌的結(jié)構(gòu)化層。在優(yōu)選的實施例中，保持體是剛性半導(dǎo)體襯底，例如襯底晶圓。該擴展形式實現(xiàn)到工藝流程中簡單的集成，所述工藝流程在借助光刻工藝步驟制造集成電路時被保證。此外，在后續(xù)的光刻工藝步驟期間可以簡單地并且以高精度實現(xiàn)襯底表面和膜件表面的平面平行的定向。在另一擴展方案中，保持體作為運輸體保留為在半導(dǎo)體襯底和柔性的膜件上。在該擴展方案中，保持體不僅在制造過程中用于定向和保持半導(dǎo)體襯底和柔性膜件，而且保持體還在制造過程之后繼續(xù)使用為保持體。該擴展方案的保持體尤其用作為運輸介質(zhì)，所述運輸介質(zhì)實現(xiàn)新的膜芯片的簡單的并且可靠的運輸，例如從制造商到客戶。此夕卜，保持體原則上還持久地保留在膜芯片上并且例如用作為用于其他電路結(jié)構(gòu)的支承體。在另一擴展方案中，半導(dǎo)體襯底具有大約平行與第一襯底表面的第二襯底表面， 并且柔性的膜件具有大約平行于第一膜件表面的第二膜件表面，其中第二襯底表面和第二膜件表面借助澆注材料澆注成組合的膜芯片。在該擴展方案的尤其優(yōu)選的變型方案中，澆注材料是聚合物材料。
在該擴展方案中，半導(dǎo)體襯底和膜件不僅與導(dǎo)電的接觸軌連接，而且它們還機械地結(jié)合成單獨的構(gòu)件。因此，得到膜芯片，所述膜芯片具有由在很大程度上剛性的半導(dǎo)體材料組成的芯和由柔性的材料組成的至少部分環(huán)繞的膜邊緣。該擴展方案具有下述優(yōu)點，即穩(wěn)定在半導(dǎo)體襯底和膜件之間的借助光刻工藝步驟產(chǎn)生的接觸軌并且保護不受由于半導(dǎo)體襯底和膜件的相對運動所引起的損害。此外，可以將新的膜芯片作為集成構(gòu)件極其簡單地與其他的構(gòu)件組合成復(fù)雜的電路，其中可以尤其遠(yuǎn)離半導(dǎo)體襯底或者僅在柔性邊緣上接觸膜芯片本身。在另一擴展方案中將半導(dǎo)體襯底和膜件連同澆注材料一起從共同的保持體剝離， 以便在第一襯底表面和第一膜件表面之上產(chǎn)生導(dǎo)電層。在該擴展方案中，保持體(至少首先)僅用于將襯底表面和膜件表面盡可能平面平行地定向。這是極其簡單的，其方式為將半導(dǎo)體襯底和膜件借助其各自的表面置于在平坦的保持體上。在本發(fā)明的一些擴展方案中，將導(dǎo)電接觸軌基本直接設(shè)置到相對于彼此定向的表面上。為此要求的是，實現(xiàn)直接接近兩個表面，這極其簡單地實現(xiàn)，其方式為將膜芯片從整個保持體剝離并且例如以反轉(zhuǎn)的方式置放在第二保持體上(或者在同一保持體上)。該擴展形式尤其實現(xiàn)將半導(dǎo)體襯底和膜件無接觸孔地彼此電連接。因此該擴展形式實現(xiàn)極其薄的、基本勻質(zhì)且穩(wěn)定的層結(jié)構(gòu)。而在另一擴展方案中，產(chǎn)生穿過澆注材料延伸到半導(dǎo)體襯底的接觸孔，其中借助優(yōu)選金屬的導(dǎo)電材料來填充接觸孔，以便將半導(dǎo)體襯底與導(dǎo)電層連接。該擴展方案導(dǎo)致復(fù)雜的層結(jié)構(gòu)并且導(dǎo)致新的膜芯片的較大一些的層厚度。然而， 該擴展方具有下述優(yōu)點，即膜芯片可以在產(chǎn)生導(dǎo)電接觸軌時保留在保持體上。因此，擴展形式關(guān)于機械的處理步驟(夾緊，定位，置放等)更加簡單。降低了在處理流程中以機械方式處理膜芯片時會形成的誤差影響和損壞。在另一擴展方案中提供具有顯著大于第二表面延伸第三表面延伸的柔性的膜件， 其中將膜芯片固定在其他膜件上，并且其中結(jié)構(gòu)化層與構(gòu)成在其他柔性膜件上的其他帶狀導(dǎo)線接觸。在該擴展方案中，將膜芯片與其他膜狀的膜件組合。在優(yōu)選的實施例中，該其他膜件是聚合物膜，在所述聚合物膜上設(shè)置有已經(jīng)或者要借助厚膜工藝步驟來制造的電子器件。該擴展方案從新的方法的基本的優(yōu)點中以特別大的程度來獲利，因為該擴展方案實現(xiàn)相對小的、高集成度的半導(dǎo)體芯片與大平面的有機半導(dǎo)體材料極其簡單的組合。借助該擴展方案例如可以以極其簡單并且低成本的方式實現(xiàn)具有有機發(fā)光二極管(OLED)和集成的激勵和驅(qū)動電路的大平面的顯示器。尤其優(yōu)選的是將新的膜芯片層壓到大的聚合物膜中， 如其繼續(xù)在下面根據(jù)優(yōu)選的實施例示出的那樣。在另一擴展方案中，借助厚膜工藝步驟在其他膜件上產(chǎn)生其他帶狀導(dǎo)線。如之前已經(jīng)表明，該擴展方案實現(xiàn)有機的和常規(guī)的半導(dǎo)體電路的互補的特征的最優(yōu)組合。在兩種工藝之間通常的、尤其與相應(yīng)結(jié)構(gòu)的橫向尺寸有關(guān)地可覺察的差異可以借助于新的方法以極其簡化并且恰當(dāng)?shù)姆绞絹砜朔?，其方式為將相對大的接觸面(關(guān)于在半導(dǎo)體襯底中的電路結(jié)構(gòu)的橫向尺寸)僅設(shè)置在第一膜件區(qū)域中并且將全部其他的接觸部從那里起引向其他的膜件。在另一擴展方案中，半導(dǎo)體襯底在膜芯片中完全地由澆注材料所圍繞。
在擴展方案中，通過澆注材料來在周圍保護具有集成電路結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底。因此，不管在將所述膜芯片在集成到大面積的聚合物膜中還是在其他的應(yīng)用和加工步驟中， 該擴展方案均實現(xiàn)新的膜芯片的魯棒性的處理。因此降低了損壞敏感電路結(jié)構(gòu)的危險。在另一擴展方案中，結(jié)構(gòu)化層形成扇狀的接觸軌，所述接觸軌從半導(dǎo)體襯底徑向向外延伸并且徑向從內(nèi)部向外部展寬?？商孢x或者補充的是，可以在第一膜件的區(qū)域中設(shè)置接觸面，所述接觸面特別地構(gòu)成用于以厚膜技術(shù)來電連接帶狀導(dǎo)線和/或用于電連接可焊接的接觸部。該擴展方案實現(xiàn)使“大的”導(dǎo)電結(jié)構(gòu)簡單且成本低廉地電連接至半導(dǎo)體襯底中的易損電路結(jié)構(gòu)，而沒有浪費在半導(dǎo)體襯底中的高價值的芯片面積。即使沒有將新的膜芯片與大面積的有機電子裝置結(jié)合起來，該擴展方案仍然有助于低成本并且可多方面應(yīng)用的半導(dǎo)體芯片。具有扇狀構(gòu)成的接觸軌的結(jié)構(gòu)化層相對于特別的、鄰接的接觸面具有較小接觸電阻的優(yōu)點。在另一擴展方案中，柔性的第一膜件是聚合物膜。該擴展方案實現(xiàn)新的膜芯片的低成本和可多樣化使用的實現(xiàn)方式，并且該擴展方案使將新的膜芯片集成到具有有機的半導(dǎo)體元件的大面積的膜中變得容易。要理解的是，上面所述的和下面還要闡明的特征不只可以以相應(yīng)說明的組合，而且還可以以其他組合中或者單獨地來使用，而沒有偏離本發(fā)明的范圍。在附圖中示出并且在下面的說明中詳細(xì)地闡明本發(fā)明的實施例。其中

圖1-3示出在根據(jù)新的方法的一個實施例制造集成電路時的半成品，圖4和5示出在根據(jù)新的方法的另一實施例制造集成電路時的半成品，圖6示出膜芯片，其借助根據(jù)按照圖1-3的實施例的方法來制造并且集成到大面積的聚合物膜中，圖7示出膜芯片的實施例的俯視圖，所述膜芯片根據(jù)新的方法來制造，和圖8示出新的膜芯片的另一實施例。在圖1至3中，新的膜芯片的一個實施例在其整體上以附圖標(biāo)記10表示。圖1至 3示出用于制造膜芯片10的各個方法步驟。在圖1中示出具有附圖標(biāo)記12的半導(dǎo)體襯底。半導(dǎo)體襯底在此已經(jīng)具有集成的電路結(jié)構(gòu)，所述電路結(jié)構(gòu)以附圖標(biāo)記14來表示。附圖并不合乎比例。在一個實施例中，電路結(jié)構(gòu)14是復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，其形成用于大面積顯示器的激勵和驅(qū)動電路。然而，電路結(jié)構(gòu)14還可以構(gòu)成用于其他的任務(wù)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的是，電路結(jié)構(gòu)14可以包括多個晶體管，所述晶體管一起和/或借助其他的集成器件確定電路結(jié)構(gòu)的功能。在該實施例中，以前述工藝步驟在半導(dǎo)體襯底中產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)14，所述工藝步驟在此由于簡化性沒有示出。典型地，這些工藝步驟包括借助曝光和刻蝕工藝在半導(dǎo)體襯底表面上產(chǎn)生掩膜結(jié)構(gòu)，以及通過掩膜將雜質(zhì)引入和/或沉積在半導(dǎo)體襯底的表面上。通常，這種具有集成電路結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底稱為半導(dǎo)體芯片。在此，半導(dǎo)體芯片以尤其是硅的自身剛性的半導(dǎo)體材料來實現(xiàn)。基本上，具有集成電路結(jié)構(gòu)14的半導(dǎo)體襯底12是“裸”半導(dǎo)體芯片，其在常規(guī)的方法中澆注到塑料的剛性芯片殼體中或者例如以倒裝片工藝裝配到構(gòu)件支承體上。根據(jù)新的方法，將半導(dǎo)體芯片12以后續(xù)說明的方式與柔性的支承體材料組合成膜芯片10。
半導(dǎo)體襯底12具有第一表面延伸16，其例如可以是具有2mm的棱邊長度的正方形的表面延伸。在優(yōu)選的實施例中，垂直于表面延伸16的芯片厚度d小于50 μ m并且尤其在20μπι的范圍中。這種薄的半導(dǎo)體芯在優(yōu)選的實施例中借助在WO 2007/104443中說明的方法來制造。該參考文獻的公開內(nèi)容通過引用完全地結(jié)合于此。半導(dǎo)體襯底或者半導(dǎo)體芯片12在此與柔性的膜件18組合。柔性的膜件18在優(yōu)選的實施例中是具有比半導(dǎo)體襯底12的表面延伸16大一些的表面延伸20的聚合物膜。 優(yōu)選的是，表面延伸20的棱邊長度位于在5mm至20mm之間的量級中。垂直于其表面延伸的膜厚度在優(yōu)選的實施例中小于0. 5mm并且尤其位于大約20 μ m至大約100 μ m的范圍中。 膜18具有凹槽22，所述凹槽可以是盲孔(在此沒有示出)或者可以是穿通開口(如示出的)。凹槽22的內(nèi)部直徑稍微大于半導(dǎo)體襯底12的相應(yīng)的外直徑，使得可以將半導(dǎo)體襯底 12設(shè)置在凹槽22中。在圖1中，將半導(dǎo)體襯底I2和膜18共同地設(shè)置在平坦的保持體M上。半導(dǎo)體襯底具有第一襯底表面26，所述第一襯底表面平面地置放在保持體M的平坦的上側(cè)上。膜 18在這種情況下同心地圍繞半導(dǎo)體襯底12并且借助其膜件表面觀同樣平面地置放在保持體對上。因此，襯底表面沈和膜件表面觀平面平行地彼此定向。在一些實施例中，保持體M僅僅用于在制造新的膜芯片時定向和保持半導(dǎo)體襯底12和膜18，這就是說保持體對在制造工藝結(jié)束時被移除。在另一些實施例中，保持體M可以用作為“運輸支承體”，在所述運輸支承體上將膜芯片從制造商運輸給客戶。此外可能的是，將保持體持久地使用為支承體本體和/或用于容納其他的電路結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖2，現(xiàn)在，半導(dǎo)體襯底12和膜18借助澆注材料30來澆注成膜芯片10’。在優(yōu)選的實施例中，澆注材料30同樣由聚合物材料組成。如根據(jù)圖2可以簡單地看到，澆注材料30在此位于從上部置放到半導(dǎo)體襯底12和膜18上，即，澆注材料30相應(yīng)地附著在背離保持體M的表面上。根據(jù)圖3，接下來，產(chǎn)生在半導(dǎo)體襯底12和膜18之上的并且在(硬化的)澆注材料30上的由導(dǎo)電材料組成的結(jié)構(gòu)化層36。在優(yōu)選的實施例中，導(dǎo)電材料是金屬，因此層36 后面稱作金屬化層。金屬化層36形成導(dǎo)電的接觸軌38、40，所述接觸軌從半導(dǎo)體襯底12延伸至膜件18。在一個實施例中，在產(chǎn)生金屬化層36之前產(chǎn)生穿過澆注材料30的穿通孔42。將至少一些穿通孔42設(shè)置在半導(dǎo)體襯底12的區(qū)域中，以便接觸半導(dǎo)體襯底12和在那里集成的電路結(jié)構(gòu)14。穿通孔42在產(chǎn)生金屬化層時借助導(dǎo)電材料來填充，并且所述穿通孔因此形成從金屬化層36到置于其下的半導(dǎo)體襯底12的接觸軌。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，金屬化層36在此借助光刻工藝步驟在膜芯片10’上產(chǎn)生。工藝步驟包括曝光和刻蝕步驟以及將金屬或其他導(dǎo)電材料沉積或者引入到膜芯片10’ 的曝光的、通過刻蝕步驟暴露的表面區(qū)域上。原則上可能，然而不是在任何情況下都必需的是，還在膜18的區(qū)域中設(shè)置接觸孔42，以便產(chǎn)生穿過澆注材料30到達膜18的電接觸軌。在產(chǎn)生包括多個分立的接觸軌38、40的結(jié)構(gòu)化的金屬化層36之后，膜芯片10可供用于其他的加工。尤其其可以集成到具有有機器件的大面積的聚合物膜中，如這接下來在下面根據(jù)用于一個優(yōu)選實施例的圖6闡明的那樣。為了這種進一步加工，在產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的金屬層36之后將膜芯片10從保持體M剝離。原則上可能的是，膜芯片10’已經(jīng)在產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的金屬化層36之前從保持體M剝離，因為保持體M對于產(chǎn)生金屬化層36不是強制必需的。然而，所述保持體簡化了膜芯片10’的處理。圖4和5借助所選擇的半成品示出新的方法的另一實施例。相同的附圖標(biāo)記表示如之前的相同的元件。圖4示出具有集成電路結(jié)構(gòu)14的半導(dǎo)體襯底12和膜18，所述半導(dǎo)體襯底和膜芯片借助澆注材料30組成成膜芯片10’。然而，不同于根據(jù)圖1至3的方法，在此半導(dǎo)體襯底 12通過其上部的襯底表面32設(shè)置在保持體M上。這在圖4中示意地根據(jù)電路結(jié)構(gòu)14來表明。換而言之，半導(dǎo)體芯片12在方法的這個實施例中正好相對于根據(jù)圖1至3的實施例反轉(zhuǎn)。在該實施例中，膜芯片10’在澆注之后，連同澆注材料30 —起從保持體M剝離， 使得平面平行的表面32、觀可被直接接近。然而，在該優(yōu)選的實施例中，將膜芯片10’重新設(shè)置在保持體上，以便使得后續(xù)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的金屬化層36變得容易。原則上，其可以為同一保持體M，即在該保持體上僅以旋轉(zhuǎn)180°的方式放置膜芯片10’，或者其可以為另一保持體44，借助該另一保持體將膜芯片10’從第一保持體M剝離。本領(lǐng)域技術(shù)人員在此已知用于處理(還未制成的)膜芯片10’的不同的替選方案。根據(jù)圖5，在該實施例中直接在半導(dǎo)體襯底12和膜18上產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的金屬化層 36。當(dāng)然，這不排除在此還可以存在中間層，所述中間層出于工藝技術(shù)原因或者出于其他原因而在金屬化層36和半導(dǎo)體襯底12之間的或者在金屬化層36和膜18之間是需要或不可避免的。例如，在具有集成電路結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體襯底的表面上經(jīng)常產(chǎn)生用于鈍化并且作為保護層的SiO2層。當(dāng)然，該SW2層必須在下述位置上移除，其中在所述位置上金屬化層36導(dǎo)電地接觸集成電路結(jié)構(gòu)14，這根據(jù)本發(fā)明的一個方面借助光刻工藝步驟來進行。然而在此， 不同于圖1至3的實施例，金屬化層36設(shè)置在背離澆注材料30的襯底表面32和膜件表面觀上。根據(jù)圖4和5的實施例使得形成在膜芯片中沒有穿通孔42的實現(xiàn)方式。然而，必須在產(chǎn)生金屬化層36之前將膜芯片10’從保持體M剝離。在未在此特別示出的其他實施例中，可以考慮，在半導(dǎo)體襯底12和膜18之上產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的金屬化層36，而沒有之前將半導(dǎo)體襯底12和膜18以平面平行的表面來定向。還可能的是，將膜18和半導(dǎo)體襯底32的表面觀、32以與在此借助保持體24提出的方式不同的其他的方式平面平行地定向。在一些情況中還可以考慮，直接在半導(dǎo)體襯底12和膜18 之上產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化的金屬化層36，而沒有將半完成的膜芯片10’從保持體M剝離。圖6示出新的方法的尤其優(yōu)選的實施例，其中膜芯片10與尤其為大面積的聚合物膜的其他柔性膜件組合。相同的附圖標(biāo)記表示如之前的相同的元件。要理解的是，代替根據(jù)圖1至3的實施例制造的膜芯片10，還可以將根據(jù)按照圖4和5的方法的膜芯片與大面積的其他柔性膜件組合。在圖6中，其他的柔性膜件是具有顯著大于第一和第二平面延伸16、20的表面延伸48的聚合物膜46。在一些實施例中，表面延伸位于25cm2或更大的量級中，即表面延伸48 例如具有5cm或者更大的棱邊長度或者直徑。在根據(jù)圖6的實施例中，將具有金屬化層36 的膜芯片10設(shè)置在膜46a上并且借助另一膜46b和粘合劑52來層壓。在此，兩個膜46a、 46b和粘合劑52形成具有大的表面延伸48的其他的柔性膜件。在層壓膜芯片10之后，借助激光鉆孔或者其他合適的方法產(chǎn)生穿過膜46的穿通孔Μ。穿通孔M伸至結(jié)構(gòu)化的金屬化層36。此外，在膜46的上側(cè)和/或下側(cè)產(chǎn)生由導(dǎo)電材料組成的其他的接觸軌56、58。接觸軌56、58穿過穿通孔M與結(jié)構(gòu)化層36導(dǎo)電連接。 這可以例如通過借助尤其是金屬的導(dǎo)電材料填充穿通孔討來進行。在優(yōu)選的實施例中，借助厚膜工藝步驟、尤其借助壓印技術(shù)產(chǎn)生接觸軌56、58。因此可達到的結(jié)構(gòu)尺寸顯著地大于可借助光刻工藝步驟產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)尺寸。然而，根據(jù)新的方法足夠?qū)⑼獠康慕佑|軌56、58與結(jié)構(gòu)化層36的被層壓的接觸軌導(dǎo)電連接，其中結(jié)構(gòu)化層36的內(nèi)部的接觸軌以有利的方式負(fù)責(zé)尺寸匹配。如可以根據(jù)圖6看到，在新的方法的優(yōu)選的實施例中制造新的膜芯片10，所述膜芯片具有帶有集成電路結(jié)構(gòu)14的半導(dǎo)體芯片12和膜邊緣18。這種膜芯片10可以以極其簡單并且低成本的方式與其他的膜組合并且導(dǎo)電連接，其中第一膜邊緣18提供相對大的接觸面積，而沒有顯著地?fù)p害在半導(dǎo)體襯底12之內(nèi)的芯片面積。圖7示出新的膜芯片10的實施例的俯視示意圖。相同的附圖標(biāo)記表示如之前的相同的元件。如可以根據(jù)圖7看到，新的方法對于在將半導(dǎo)體襯底12相對于第一膜件18定位時的公差是較為魯棒性的，因為在定位半導(dǎo)體襯底12和膜件18之后才借助光刻工藝步驟產(chǎn)生接觸軌38、40。因此，可以在產(chǎn)生具有接觸軌38、40的結(jié)構(gòu)化層36時考慮可能的定位公差。此外，如結(jié)合圖7可以看到，在該實施例中的膜芯片10具有扇狀構(gòu)成的接觸軌38， 40，所述接觸軌徑向從內(nèi)部向外部展寬。該實施例以這種方式實現(xiàn)在相對寬闊的接觸面上低阻地接觸易損的電路結(jié)構(gòu)14。圖8示出膜芯片的另一實施例，所述膜芯片根據(jù)新的方法來制造。在該實施例中， 膜芯片在柔性膜18中具有接觸面60，所述接觸面在此矩形地并且尤其正方形地構(gòu)成。在膜邊緣18上的各個接觸面60通過易損的接觸軌38、40與在半導(dǎo)體襯底12中的電路結(jié)構(gòu)14 連接。借助該實施例得到“常規(guī)的接合墊”60，然而其現(xiàn)在設(shè)置在新的膜芯片的柔性的膜邊緣18上。在此，相對大的接觸面并沒有降低在半導(dǎo)體襯底12中的可用的芯片面積?？梢钥紤]，不僅將接觸面60設(shè)置在柔性膜18的外部邊緣，還設(shè)置在圍繞半導(dǎo)體襯底12的整個面區(qū)域中，其中必須然后將相應(yīng)的接觸軌38、40引導(dǎo)穿過各個接觸面60之間。這種實施例實現(xiàn)提供很多大的接觸面；這尤其對于制造圖形顯示器是有利的。在本發(fā)明的全部實施例中，半導(dǎo)體襯底12不具有或者僅具有極其少數(shù)量的常規(guī)的、相對大的接觸面。為了測試的目的可以在半導(dǎo)體襯底上設(shè)置較少數(shù)量的常規(guī)的、大的接觸面。此外，將該半導(dǎo)體襯底與尤其是膜邊緣的柔性膜件組合，在所述膜邊緣上構(gòu)成相對大的接觸面。借助光刻工藝步驟在新的膜芯片上產(chǎn)生提供從半導(dǎo)體襯底到大的接觸面的接觸軌的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)化層，以便將半導(dǎo)體襯底和在那里集成的電路結(jié)構(gòu)與在膜件上的接觸面導(dǎo)電連接。因此，半導(dǎo)體襯底的(將近)整個面積可供集成電路使用。此外，新的膜芯片可以極其簡單并且低成本地與有機半導(dǎo)體器件連接，其方式為借助厚膜工藝步驟產(chǎn)生相對粗糙的接觸軌。有利地僅借助光刻工藝步驟建立在半導(dǎo)體襯底和膜邊緣之間的接口。在一些優(yōu)選的實施例中，半導(dǎo)體襯底完全被聚合物層圍繞，所述聚合物層保護集成電路結(jié)構(gòu)免受外部環(huán)境影響并且例如實現(xiàn)“從卷”安裝新的膜芯片。
權(quán)利要求
1.用于制造集成電路的方法，所述方法具有如下步驟-提供具有第一表面延伸(16)的半導(dǎo)體襯底(12)，-借助光刻工藝步驟在所述半導(dǎo)體襯底(12)中產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)(14)，-提供柔性的第一膜件(18)，所述第一膜件具有大于所述第一表面延伸(16)的第二表面延伸(20)，并且在所述表面延伸中具有凹槽02)，-將所述半導(dǎo)體襯底(1 設(shè)置在所述凹槽0 中，以及-借助光刻工藝步驟在所述半導(dǎo)體襯底(1 和所述柔性的第一膜件(18)上產(chǎn)生由導(dǎo)電材料組成的結(jié)構(gòu)化的層(36)，其中所述結(jié)構(gòu)化層(36)從所述半導(dǎo)體襯底(12)延伸至所述柔性的第一膜件(18)并且形成在所述半導(dǎo)體襯底和所述第一膜件(18)之間的多個導(dǎo)電接觸軌(38，40)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述半導(dǎo)體襯底(1 具有第一襯底表面 32)，其中所述柔性的膜件(18)具有第一膜件表面(觀)，并且其中所述第一襯底表面06 ； 32)和所述第一膜件表面08)平面平行地定向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一襯底表面(26；32)和所述第一膜件表面 (28)共同設(shè)置在平坦的保持體04)上，以便將所述第一襯底表面06 ；32)和所述第一膜件表面08)平面平行地定向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述保持體04)作為運輸體保留在所述半導(dǎo)體襯底(12)和所述柔性膜件(18)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4之一所述的方法，其中所述半導(dǎo)體襯底(1 具有第二襯底表面(32 46)，所述第二襯底表面近似平行于所述第一襯底表面06 ；32)，其中所述柔性膜件 (18)具有近似平行于所述第一膜件表面08)的第二膜件表面(34)，并且其中所述第二襯底表面(32 ；26)和所述第二膜件表面(34)借助澆注材料(30)，尤其借助聚合物材料來澆注成組合的膜芯片(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中將所述半導(dǎo)體襯底(1 和所述膜件(18)與所述澆注材料(30) —起從所述共同的保持體04)剝離，以便在所述第一襯底表面(3 和所述第一膜件表面08)之上產(chǎn)生所述導(dǎo)電層(36)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中產(chǎn)生穿過所述澆注材料(30)延伸至所述半導(dǎo)體襯底(1 的接觸孔(42)，并且其中所述接觸孔0 以導(dǎo)電材料、優(yōu)選是金屬來填充，以便將所述半導(dǎo)體襯底(1 和所述導(dǎo)電層(36)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7之一所述的方法，其中提供具有顯著地大于所述第二表面延伸 (20)的第三表面延伸G8)的另一柔性膜件(46)，其中將所述膜芯片(10)固定在所述另一膜件G6)上，并且其中所述結(jié)構(gòu)化層(36)與構(gòu)成在所述另一柔性膜件G6)上的其他帶狀導(dǎo)線(56，58)接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中借助于厚膜工藝步驟在所述另一膜件06)上產(chǎn)生所述其他帶狀導(dǎo)線(56，58)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9之一所述的方法，其中所述半導(dǎo)體襯底(1 在所述膜芯片 (10)中完全被所述澆注材料(30)圍繞。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)化層(36)形成扇狀的接觸軌(38，40)，所述接觸軌從所述半導(dǎo)體襯底(1 徑向向外延伸并且徑向地從內(nèi)部向外部展覓O
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的方法，其中所述柔性的第一膜件(18)是聚合物薄膜。
13.具有的集成電路(14)的膜芯片，所述膜芯片具有帶有第一表面延伸(16)的半導(dǎo)體襯底(12)，在所述半導(dǎo)體襯底中借助光刻工藝步驟產(chǎn)生電路結(jié)構(gòu)(14)；帶有第二表面延伸00)的柔性膜件(18)，所述第二表面延伸大于所述第一表面延伸(16)；以及在所述第二表面延伸00)中的凹槽(22)，其中將所述半導(dǎo)體襯底(12)設(shè)置在所述凹槽02)中；以及在所述半導(dǎo)體襯底(12)和所述膜件(18)之上的由導(dǎo)電材料組成的結(jié)構(gòu)化層(36)，所述結(jié)構(gòu)化層從所述半導(dǎo)體襯底(1 延伸至所述膜件(18)并且形成在所述半導(dǎo)體襯底(12)和所述膜件(18)之間的多個導(dǎo)電的接觸軌(38，40)，其中所述結(jié)構(gòu)化層(36)借助光刻工藝步驟來產(chǎn)生。
全文摘要
通過將半導(dǎo)體襯底(12)設(shè)置在膜件(18)的凹槽(22)中的方式，將具有第一表面延伸的半導(dǎo)體襯底(12)與具有第二表面延伸的柔性膜件(18)組合。半導(dǎo)體襯底(12)具有借助光刻工藝步驟產(chǎn)生的電路結(jié)構(gòu)(14)。在將半導(dǎo)體襯底(12)設(shè)置在膜件(18)的凹槽(22)中之后，借助光刻工藝步驟在半導(dǎo)體襯底(12)和膜件(18)之上產(chǎn)生由導(dǎo)電材料組成的結(jié)構(gòu)化層(36)。結(jié)構(gòu)化層(36)從半導(dǎo)體襯底(12)延伸至柔性的膜件(18)并且形成在半導(dǎo)體襯底(12)和膜件(18)之間的導(dǎo)電接觸軌(38，40)。
文檔編號H01L23/538GK102484106SQ201080039645
公開日2012年5月30日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者克里斯蒂娜·阿朗特, 約阿希姆·布爾加爾茨 申請人:斯圖加特微電子研究所