[发明专利]制造多个半导体器件和载体衬底的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造附接到载体衬底的多个微电子器件的方法，这些器件中的每一个包括电气元件的电路，这种方法包括以下步骤：

提供一种载体衬底，这种载体衬底带有图案化释放层和这些器件；以及

将该释放层除去，从而在这些微电子器件的所释放区域与该载体衬底之间产生气隙，这些器件用桥接材料保持局部附接到载体衬底，这种桥接材料设置在邻近于气隙的位置。

本发明还涉及一种载体衬底，多个微电子器件附接到这种载体衬底，这些器件中的每一个包括电气元件的电路并通过释放区域内的气隙与该载体衬底分离，已在单批次中形成这些器件，其中，这些器件用桥接材料保持局部附接到载体衬底，这种桥接材料设置在邻近于气隙的位置。

这种方法还涉及这种载体衬底的使用。

背景技术

可从US-A 5,258,325获知这种方法和这种载体衬底。该文献公开了可将一种双重转移工艺用于从多个微电子器件在上面进行加工的衬底至最终载体的这些器件的转移。这种双重转移工艺的特定目标在于用于显示用途的主动矩阵阵列的制造。用在该文献中的微电子器件是主动和/或被动元件的特定集成电路并可包括传感器。

所知的方法中的载体衬底是一种硅衬底。这种硅衬底上的氧化物层用作释放层。释放层由另一种氧氮化硅层的保护层覆盖，这种氧氮化硅层选择为具有低于氧化硅的蚀刻速率。硅单晶层在这种氧氮化硅层上形成。这样，所合成的衬底结构就成为了现有技术中所公知的绝缘硅(SOI)类型。这些电子器件在这种单晶硅层内部和上面形成。这些器件是包括薄膜晶体管的半导体器件，并带有象素电极和适当的金属喷镀，且这些薄膜晶体管带有多晶硅栅。

然后以氧化物支柱的形式提供桥接材料，这些支柱设在延伸到载体衬底的蚀刻孔中。由于氧氮化硅的蚀刻速率小于氧化硅的蚀刻速率，所以这种蚀刻孔包括在氧氮化硅的平面中的窄化。这种窄化导致这些氧化物柱的机械锚固。之后通过蚀刻将氧化物释放层除去。将环氧树脂设在合成结构上并在并不覆在这些支撑上面的区域中固化。将玻璃板附接到这种环氧树脂。最后通过氧化物柱的裂开和未固化环氧树脂的溶解将载体衬底从这些器件除去。

公知的方法的缺陷在于不能够直接从载体衬底单独获得这些器件，如通过任何设备，如元器件装卸机械。在将未固化的环氧树脂除去之后，必须将这种玻璃板分裂成几片。若不使用玻璃板，多个器件就会在单个器件中立即散开。

发明内容

因此，本发明的第一目的在于提供一种在开始段落中所提及的类型的方法，这种方法产生一种载体衬底，可用标准的或略微改装的元器件处理设备将单个器件从这种载体衬底单独卸去。

本发明的另第二目的在于提供一种载体衬底，这些单个器件附接到这种载体衬底且并不移动。

通过这种方法来实现第一目的，这种方法包括以下步骤：

提供载体衬底和处理衬底的一种分组件，图案化释放层和粘附层处于载体衬底与处理衬底之间，且这种分组件包括多个器件；

使用穿过处理衬底的通孔，这些通孔中的至少一些用作相邻的微电子器件之间的分离通路，以及

穿过这些通孔中的至少一些除去释放层，从而在这些微电子器件的释放区域与载体衬底之间产生气隙，这些器件用粘附层保持附接到载体衬底，这种粘附层的桥接部分布置在邻近于气隙的位置，以使可通过粘附层的选择性裂开将电子器件单独从载体衬底除去。

可实现本发明的理想的衬底，因为仅在使用处理衬底和穿过处理衬底制成所需的通孔之后将释放层除去。而且也因为仅可穿过这些通孔进入处理衬底与载体衬底之间的区域，必须在分组件的分离之前或分离期间已涂覆这种桥接材料，即作为粘附层。因此，处理衬底有必要用于器件的单独去除，即，否则，这些器件往往会太易碎且太脆弱。

有利的是，通过蚀刻制成这些通孔。这具有这些通孔的有效宽度尤其是任何分离通路的有效宽度可非常小的优点。因此，分离通路的宽度并不由用于分离的(锯切)技术确定，而是由一种简单的蚀刻步骤的技术方案确定。这种分离通路宽度的减小直接导致产量的增加和成本的降低，尤其是在载体衬底是一种半导体衬底的情况下。由于需要将玻璃板分离，所以不能够减小现有技术中的分离通路。

释放层适当地包括一种有机材料。与其它的材料相比，这类材料可相对容易地溶解或可选择性地去除。