[发明专利]施加临时粘合层的方法

说明书

本发明涉及按照权利要求1所述的在载体晶片上面施加临时粘合层以便通过熔融粘合或阳极粘合与产品晶片临时粘合的方法。

在半导体工业领域中，为了能够固定，运输以及加工产品晶片，必须开发载体工艺。一个至今仍未解决的问题是为高温应用将晶片临时固定在载体晶片上面。在熟知的临时粘合技术中使用这样的材料，所述材料在超过一定的温度后至少很大程度地失去其附着力。因此本发明的任务是，提供一种在载体晶片上面施加临时粘合层以便与产品晶片临时连接的方法，所述方法可应用于高于至今已知的温度。

该任务将通过权利要求1的特征实现。在从属的权利要求中对本发明的优选的改进方案进行说明。全部的由至少两个在说明，权利要求和/或附图中说明的特征形成的组合也属于本发明范围。涉及所说明的值域处于所述极限范围内的数值也适合公示为极限值并且是可以任意组合使用的。

本发明是以这样的思路为基础：一方面使用适合于熔融粘合或阳极粘合的材料(或材料组合)来施加临时粘合层和另一方面通过在施加过程中或之后修改临时粘合层，使得通过熔融粘合或阳极粘合制造的与载体晶片的连接是可以通过相应的脱落剂再次剥落的，从而保证作为临时粘合层的特性。通过上述措施能够在比至今高许多的温度下使用载体，由此也能够在比背景技术中高许多的温度下处理产品晶片。通过载体技术可达到的粘合/剥离-工艺的温度范围由此显著地得以扩展。因此按照本发明能够在施加临时粘合层与剥落之间执行至今只有在通过永久粘合连接的衬底中才可以执行的处理步骤。

换句话说本发明是以此为基础：在载体晶片，尤其是Si-晶片上面分离临时粘合层，尤其是优选只由SiO₂形成的层。按照本发明尤其使用PVD(物理气相沉积)过程和CVD(化学气相沉积)过程和/或溶胶-凝胶-法和/或电化分离法和/或湿化学分离法作为分离方法。通过层的结构化或通过改变临时粘合层的微结构修改临时粘合层和通过所述修改使得以后的将临时粘合层从产品晶片剥离或之后的将产品晶片从载体晶片剥离成为可能。

按照本发明的一个优选的实施方式规定，通过表面处理，尤其通过结构化和/或改变临时粘合层的微结构进行修改。

优选表面处理是这样地执行，即形成与载体晶片平行贯穿临时粘合层的槽。通过这种方式能够利用优选选择性地对临时粘合层起化学分解作用的溶剂作为脱落剂将临时粘合层剥下。

在本发明的另一个优选的实施方式中规定，为了修改临时粘合层在通过CVD-方法施加临时粘合层的时候规定临时粘合层的孔隙度并且在临时粘合层的细孔中通过在CVD-方法过程中加载气体使气体进入细孔内。然后利用所含气体的特性来分解连接。基于所公示的槽，孔隙度也有助于脱落剂的进入和使脱落剂的进入变得容易，尤其是在涉及开口型空隙度的情况下。因此也可以考虑带细孔的材料与槽的组合。

按照本发明可以使用所有类别的单原子-，两原子-或多原子的气体作为按照本发明的气体，但是优选氦气，氩气，氖气，氢气，氧气，氮气，二氧化碳，一氧化碳，水蒸气，HCL，硫酸，氢氟酸，硝酸，磷酸，全部有机酸。

在另一个实施方式中使用由玻璃制成的载体晶片和由硅制成的临时粘合层或由硅制成的载体晶片和由玻璃制成的临时粘合层。

其中优选在0℃～800℃温度范围，优选100℃～700℃温度范围，更加优选200℃～600℃温度范围，特别优选300℃～500℃温度范围进行阳极粘合。在阳极粘合的时候阳极与阴极之间的电压的绝对值处于0V～1000V，优选100V～900V，更加优选200V～800V，尤其优选300V～700V，特别优选400V～600V。

作为其它按照本发明的方法步骤尤其规定：

-在施加和更改之后通过粘合力F_b与产品晶片临时粘合和/或

-在临时粘合之后处理产品晶片和在处理期间和/或之后削弱临时粘合层与产品晶片或玻璃衬底与产品晶片之间的界面以便剥离产品晶片。

粘合力介于0N～100000N之间，优选0N～10000N之间，更加优选0N～1000N之间，尤其优选0N～100N之间。

在由SiO₂制成的临时粘合层和由硅制成的载体晶片的最优选的实施方式中甚至在室温下在没有力作用的情况下进行粘合。在粘合之前可以通过相应的表面处理改善在载体晶片的Si-表面和临时粘合层的SiO₂表面之间生成的共价结合。可以考虑使用等离子处理，DI(DI＝去离子)水浸润或化学清洁来修改表面。

本发明的其它优势，特征和细节产生于下述对优选的实施例的说明以及附图。附图示出如下：