[发明专利]制造双面装备有芯片的晶片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1所述的制造特别是双面装备有芯片的产品晶片的方法。

背景技术

目前生产的绝大多数晶片都仅是在一面装备有芯片或者所谓的磁片。晶片的装备以批量制造进行，而同时存在实现越来越小的结构的工业需求。对于晶片的厚度也是如此，特别是对于多重堆叠的多层晶片。

对所提供的空间的进一步优化利用导致近来越来越多地要求双面、即在两面装备有芯片或磁片的晶片，其中，Through Silicon Vias(TSV，通过硅穿孔)使产品晶片的前面和背面之间的电接触成为可能。

制造这样的双面晶片的最大问题在于在可能包括不同生产步骤（例如接合、去接合、对齐、磨光、蚀刻等等）的批量生产期间的处理。特别是由于在生产过程中设置的对产品晶片的薄化/再薄化（Rückdünnung），要求通过载体晶片来使大面积、大多具有300毫米直径的产品晶片稳定。

因此对于单面装备的晶片来说，通过载体晶片进行稳定或支承就已经相对简单，因为可以将载体晶片临时结合到背向装备芯片面的一面。但在此也可能需要在正面和背面上的过程步骤。

通常在临时接合中存在这样的问题：对经历了不同的生产步骤的产品晶片在这些生产步骤结束之后要将其小心翼翼且无损坏地与载体晶片分离。因此，载体晶片和产品晶片之间的连接在应用不同的生产步骤期间要足够强大，以稳定和保持产品晶片。但同时该连接还应该能够在随后容易且快速地分离。

在WO2009/0945558A2中描述了一种用于单面装备的产品晶片的临时接合方法。

这类方法的共同点在于，在制造过程中每个产品晶片都必须在每一面上经历至少一个处理步骤。目前产品晶片由于较简单的处理而在其初始厚度（即在再薄化之前）时首先在其第一面上进行处理，例如制造凸块（Bump）或施加凸块或凸块组。然后，将产品晶片接合在载体上，以使产品晶片能够接着经受再薄化的处理步骤。然后，在再薄化之后通常在第二面进行其它处理步骤，例如又是制造凸块和/或凸块组和/或其它连接层和/或施加芯片。这样在处理完第二面后现在需要在产品晶片的第一面上再实施一个处理步骤，因此在现有技术中存在很大的问题：必须将经过薄化和很敏感、已经部分地设置了昂贵的芯片的产品晶片与载体分离，以便能够进行对于第一面的后续处理步骤。

发明内容

本发明所基于的任务在于，说明一种用于制造特别是双面装备有芯片的产品晶片的方法，通过该方法可以在制造过程期间可靠且小心翼翼地处理产品晶片。

本发明的任务利用权利要求1的特征来解决。本发明的优选扩展在从属权利要求中说明。在本发明的范围内还包括在说明书、权利要求和/或附图中说明的特征中至少两种的全部组合。在所说明的值域中还应当将位于所述边界内的值作为边界值公开以及以任何组合要求保护。

本发明的基本思想在于，提出一种方法，利用该方法可以有选择地分离两个与相应的产品晶片连接或接合的、硬性的载体晶片，由此使得可以将产品晶片从第一载体晶片转移到第二载体晶片上，在此期间产品晶片持续地稳定。这通过使两个载体晶片的连接层就其在作用于连接层时的附着和/或其附着改变方面具有不同的特性来实现，特别是通过机械的、热的、光学的和/或化学的方法来使其具有不同的特性。在此重要的是，通过两个中间层的不同的特性使两个中间层中的一个可以有选择地相对于另一个中间层构成为或改变为：该中间层能够被分离，而另一个中间层的接合力则保持明显高于该中间层的接合力。附着分别涉及到连接层的作用面。

原则上按照本发明有选择地脱离和/或分离总是通过载体晶片和产品晶片之间的不同的附着力来实现的，其中按照本发明，附着力涉及相应载体晶片和产品晶片之间的中间层的整体。按照本发明的第一方法组的特征在于，作用在载体晶片和产品晶片之间的附着力是固有地不同的，即从开始就不同。因此在这种情况下，中间层从开始就具有不同的附着力，这可以一方面通过使中间层由不同的材料制成，或者对中间层至相应的载体晶片和/或至产品晶片的接触面进行预处理以影响作用在相应的接触面上的力来实现。在此，一种可以考虑的本发明的实施方式规定，使用减小附着的物质或者使用加强附着的物质来全部或部分地处理载体晶片的表面和/或全部或部分地处理产品晶片的表面。可以单独或组合使用的变形在于：

- 不同的中间层粘结材料；

- 利用

  ?减小附着的物质或者

  ?加强附着的物质

对至少一个表面/接触面（全部或部分地）进行不同的预处理；

- 中间层的不同大小的接触面或厚度。