[发明专利]基板复合物、用于结合基板的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1所述的用于结合第一基板与第二基板的方法以及根据权利要求14所述的对应的装置和根据权利要求7所述的尤其根据该方法和/或利用该装置制成的基板复合物。

背景技术

在半导体工业中使用带有几百微米厚度的载体晶片，以便通过不同的工艺固定产品晶片。在此，基本上在所谓的永久性结合方法与暂时性结合方法之间进行区分。

在永久性结合中，使载体晶片与产品晶片有意地彼此结合，它们不再彼此分开。在此情况下，载体晶片本身常常为产品晶片，其在此刻还具有相应的厚度，以便用作载体，但在功能上可与产品晶片相关联。永久性结合方法各式各样、极其不同且针对特定的材料。

此外，常常需要产品晶片仅仅在一定的时间段上与载体晶片相连接，以便可在产品晶片处执行其他的工艺步骤。常常在背侧使在暂时结合的状态中的产品晶片变薄并且由此达到的厚度低于100μm，在大多数情况下低于50μm，目前已经为20μm，在不久的将来可能还要更低。暂时的固定必须可简单快速地执行、便宜、高效、可逆以及物理和化学稳定。最经常地，为载体晶片涂布结合用粘附剂并且在结合方法中结合成产品晶片。如此产生的暂时的结合应经受住很高的温度和力。结合界面应优选地防止液体和/或气体侵入到载体晶片和产品晶片的空隙中。

最经常使用的类型的暂时性结合利用材料配合的粘接层。粘接层可施加到载体晶片和/或产品晶片的整个面上。该层具有经受直至特定的温度范围的粘着特性(不可分开的连接)，以便充分地固定两个基板。为了分开，将两个基板加热超过该温度范围并且由此粘结剂失去粘接特性，并且通过引入水平的和竖向的力将这两个晶片(载体晶片和产品晶片)分开。

粘接层还可仅仅被施加在产品晶片和/或载体晶片的边缘处。内部区域不必含有粘接层。内部区域的层可具有任意的特性，但主要作为支撑器件引入到单独的凸起的间隙中。分离过程类似于全面的结合的分离过程，然而仅仅必须相应地物理地和/或化学地处理边缘区域，以便暂时性结合部失去其粘着力。由此伴随着更低的温度、更短的处理时间、更少的化学品的材料消耗。

还存在再次松开暂时性的结合的无数其他的方法，例如通过特殊的镭射、带有很小直径的孔口的载体晶片，通过该孔口将相应的溶剂全面地引入到结合部中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装置和方法，以便一方面针对所有必需的工艺步骤在基板之间引起很高的结合力，另一方面能够在处理好基板复合物之后实现从基板复合物中无破坏地分开薄的基板。附加地，应可对于最不同的基板/晶片成本经济且通用地实现对于该过程必需的方法步骤。

该目的利用权利要求1、7和14的特征来实现。在从属权利要求中说明了本发明的有利的改进方案。在说明书、权利要求和/或附图中说明的特征中的至少两个的所有组合同样落入本发明的范围中。对于说明的值域，处在所提及的边界之内的值同样应作为极限值公开且可以任意的组合主张权利。

本发明说明了一种装置和方法，借助于其可使载体晶片暂时地和/或持久地与产品晶片相连接。此外，说明了最终产品载体晶片-产品晶片-复合物(基板复合物)。

本发明基于的思想是，在载体晶片和/或产品晶片上在多个位置处(优选在至少三个位置处)存在特殊制备的连接元件，其可通过物理和/或化学工艺彼此熔融和/或分离。尤其取消用于固定的可机械运动的部件。

本发明的另一思想在于，如此改进此类装置和此类方法，即，暂时的结合两个或多个基板成本经济地(针对所有的工艺要求，即使对于很高的温度和真空)是适用的，且在没有载体晶片的昂贵的清洁成本的情况下能够在随后的工艺中实现再利用。此外，设置有固定器件，其使得能够实现在很高的工艺温度的情况下的适当的连接和轻易的去结合。

本发明基于的一般的发明思想是，在在基板之间的起作用的或共同的接触面之外建立材料配合的连接。由此不仅取消可机械运动的固定部，而且取消加载在基板本身之间的接触面，由此在松开连接之后更简单且更高效地清洁接触面。基板再次更快地可供用于再处理或再利用。起作用的或共同的接触面为这样的面，在该处除了可能的涂层之外在第一基板与第二基板之间存在直接的接触。在此，如果连接部广泛地点状地来施加，这还包括窄的圆环形的施加，这根据本发明特别有利。

基板理解成用在半导体工业中的产品基板或载体基板。载体基板在不同的加工步骤中用作功能基板(产品基板)的加强部，尤其在背侧使功能基板变薄时。作为基板，尤其可考虑到晶片，或者带有展平部(“平坦部”)或者带有切口(“凹口”)。