形成半导体结构的方法包含：将载体衬底暴露于硅烷材料以形成涂层；移除所述涂层的至少邻近所述载体衬底的外围的部分；将另一衬底以粘合方式接合到所述载体衬底；及将所述另一衬底与所述载体衬底分离。所述硅烷材料包含具有(XO)3Si(CH2)nY、(XO)2Si((CH2)nY)2或(XO)3Si(CH2)nY(CH2)nSi(XO)3的结构的化合物，其中XO是可水解烷氧基，Y是有机官能基，且n是非负整数。一些方法包含：在第一衬底上方形成包括Si O Si的聚合材料；移除所述聚合材料的一部分；及将另一衬底以粘合方式接合到所述第一衬底。结构包含：包括Si O Si的聚合材料，其安置于第一衬底上方；粘合剂材料，其安置于所述第一衬底及所述聚合材料的至少一部分上方；及第二衬底，其安置于所述粘合剂材料上方。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权主张本申请案主张于2013年7月30日提出申请的标题为“用于处理半导体装置的方法及结构(METHODSANDSTRUCTURESFORPROCESSINGSEMICONDUCTORDEVICES)”的第13/954,133号美国专利申请案的申请日期的权益。
在各种实施例中，本专利技术大体来说涉及包含硅烷材料的组合物及(例如)用于在处理半导体装置期间使用所述组合物将晶片衬底以可移除方式接合到载体衬底的相关方法。
技术介绍
通常在晶片或其它块体半导体衬底(在本文中可称为“装置晶片”)上生产半导体装置及其结构。接着将阵列“单个化”成个别半导体装置，其也可表征为并入到封装中以用于与较高层级封装实践机械及电介接(举例来说，用于与印刷线路板互连)的“裸片”。可在裸片上或围绕所述裸片形成装置封装，但其仍为晶片的部分。此实践(在此项技术中称为晶片层级封装)减小总体封装成本且实现装置大小的减小，此与常规封装的装置相比可导致较快操作及减小的功率要求。使装置晶片衬底薄化通常用于半导体装置制造中，这是因为薄化使装置能够堆叠且有助于耗散热。然而，较薄衬底相对较难以在不损坏衬底或衬底上的集成电路组件的情况下进行处置。为减轻这些难题中的一些难题，通常将装置晶片衬底附着到较大且较稳健载体晶片。在处理之后，可从载体晶片移除装置晶片衬底。常见载体材料包含硅(例如，空白装置晶片)、钠钙玻璃、硼硅玻璃、蓝宝石以及各种金属及陶瓷。载体晶片常见地为实质上圆形的且经定大小以匹配装置晶片的大小，使得可用常规处理工具处置经接合组合件。按惯例，通过从溶液旋涂或喷涂或层压为干膜带来施涂用于暂时性晶片接合的聚合粘合剂。旋涂或喷涂施涂的粘合剂日益为优选的，这是因为其形成具有比带可提供的厚度均匀性高的厚度均匀性的涂层。较高厚度均匀性转化为对薄化之后的跨晶片厚度均匀性的较大程度控制。聚合粘合剂还展现到装置晶片及载体的高接合强度。聚合粘合剂可旋转施涂到装置晶片、载体晶片或此两者上。烘焙经涂覆晶片以从聚合粘合剂移除所有涂料溶剂。接着用经加热机械压力机将经涂覆装置晶片与载体晶片放置成接触以用于接合。施加充足温度与压力以致使粘合剂流动且填充到装置晶片结构性特征中并实现与装置晶片及载体晶片表面的所有区的紧密接触。按惯例，通过化学手段(例如，借助溶剂)、光分解作用、热机械手段或热分解作用来执行在处理之后从载体晶片移除装置晶片。这些方法中的每一者在生产环境中均具有缺点。举例来说，通过溶解聚合粘合剂的化学去接合是缓慢过程，这是因为溶剂必须跨越大距离扩散穿过粘性聚合物介质以实现释放。也就是说，溶剂必须从经接合衬底的边缘或从载体晶片中的孔眼扩散到粘合剂的局部区域中。在任一情形中，溶剂扩散及渗透所需的从经暴露表面到经接合区的最小距离通常为至少3mm到5mm且可能大得多(即使在有孔眼的情况下)以增加溶剂与粘合剂的接触。即使在高温(例如，大于60℃)下，为使去接合发生一般利用数个小时的处理时间，此意味着晶片处理量将为低的。同样地，光分解作用也是缓慢过程，这是因为通常无法一次将整个经接合衬底曝光。而是，曝光光源(例如，具有仅数毫米的光束横截面的雷射)每次聚焦于小面积上以递送充足能量来分解粘合剂接合线。接着使光束以串行方式跨越衬底进行扫描(或光栅扫描)以将整个表面去接合，此导致长去接合时间及低晶片处理量。虽然通常用数分钟便可执行热机械去接合，但其具有可减小装置合格率的其它限制。用于经暂时性接合装置晶片的背侧过程通常涉及高于200℃或甚至300℃的工作温度。如果聚合粘合剂在工作温度下或接近工作温度过度分解或软化，那么可过早地发生去接合。一般地，选择在高于装置晶片的工作温度约20℃到约50℃下充分地软化的粘合剂。将此类粘合剂去接合所需的高温由于热膨胀而将显著应力施加于经接合晶片对上。同时，用于通过滑动、提升或扭转运动将装置晶片移动远离载体晶片的高机械力形成可致使装置晶片破损或在个别装置的微观集成电路内产生损坏的额外应力，此导致装置故障及合格率损失。热分解去接合也趋向于导致晶片破损。当分解聚合粘合剂时产生气体，且这些气体可在移除粘合剂的块体之前已陷获于装置晶片与载体晶片之间。所陷获气体的积累可致使薄装置晶片起泡及裂化或甚至破裂。热分解去接合的另一问题是聚合物分解通常伴随有难处理的碳化残余物的形成，所述难处理的碳化残余物通过常规清洗程序无法从装置晶片移除。为解决关于将晶片去接合的问题，于2011年12月22日公开且标题为“用于从载体衬底移除可逆安装的装置晶片的方法及设备(MethodandApparatusforRemovingaReversiblyMountedDeviceWaferfromaCarrierSubstrate)”的美国专利申请公开案第2011/0308739号揭示仅在晶片的外周界处形成强力接合。化学地、机械地、声学地或热地将边缘接合软化、溶解或破坏。为防止接触表面的内部处的强力接合，在于周界处附加粘合剂之前将聚合填充材料涂覆到载体晶片上。由于聚合填充材料不形成到晶片的强力接合，因此可通过移除粘合剂来容易地将晶片分离。附图说明图1A、2A、3A、4A及5A是根据本专利技术的实施例的半导体结构在各个处理阶段处的俯视图；图1B、2B、3B、4B及5B分别是图1A、2A、3A、4A及5A中所展示的半导体结构的横截面图；及图6是根据本专利技术的实施例的半导体结构与载体晶片在分离之后的横截面图。具体实施方式在本文中所揭示的一些实施例中，描述处理半导体装置的方法，以及用于将载体衬底附着到装置晶片衬底的组合物。所述方法包含将载体衬底暴露于硅烷材料以在载体衬底上方形成涂层。所述涂层可展现对粘合剂材料比对载体衬底本身低的亲和力。可移除涂层的(例如)接近载体衬底的边缘的部分。接着可将粘合剂材料施涂到载体衬底以将晶片衬底接合到载体衬底。所述接合在载体衬底的具有涂层的部分与粘合剂材料之间可为相对弱的，使得可借助对装置晶片衬底的较小应力(例如，通过使晶片衬底经受较弱力、较低温度等)来执行(例如，在执行对装置晶片衬底的其它操作之后)晶片衬底与载体衬底的后续分离。如本文中所使用，术语“晶片衬底”及“装置晶片衬底”意指及包含在其上形成例如存储器单元及外围电路组件以及逻辑组件的组件的基底材料或构造。晶片衬底可为完全半导体材料衬底、支撑结构上的基底半导体材料，或具有形成于其上的一或多种材料、结构或区域的半导体衬底。所述晶片衬底可为常规硅衬底或包含半导电材料的其它块体衬底。如本文中所使本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种处理半导体装置的方法，其包括：将载体衬底暴露于硅烷材料以在所述载体衬底的表面上方形成涂层，所述硅烷材料包括具有选自由以下各项组成的群组的结构的化合物：(XO)3Si(CH2)nY、(XO)2Si((CH2)nY)2及(XO)3Si(CH2)nY(CH2)nSi(XO)3，其中XO是可水解烷氧基，Y是有机官能基，且n是非负整数；从所述表面移除所述涂层的至少邻近所述载体衬底的外围的部分而不移除所述涂层的其余部分；将另一衬底以粘合方式在所述表面上方接合到所述载体衬底；及将所述另一衬底与所述载体衬底分离。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.30 US 13/954,1331.一种处理半导体装置的方法，其包括：
将载体衬底暴露于硅烷材料以在所述载体衬底的表面上方形成涂层，所述硅烷材料包
括具有选自由以下各项组成的群组的结构的化合物：(XO)3Si(CH2)nY、(XO)2Si((CH2)nY)2及
(XO)3Si(CH2)nY(CH2)nSi(XO)3，其中XO是可水解烷氧基，Y是有机官能基，且n是非负整数；
从所述表面移除所述涂层的至少邻近所述载体衬底的外围的部分而不移除所述涂层
的其余部分；
将另一衬底以粘合方式在所述表面上方接合到所述载体衬底；及
将所述另一衬底与所述载体衬底分离。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括从由甲氧基及乙氧基组成的群组中选择
XO。
3.根据权利要求1所述的方法，其中Y包括至少一个芳族环。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其进一步包括在将另一衬底以粘合
方式接合到所述载体衬底之前至少部分地使所述涂层固化。
5.根据权利要求4所述的方法，其中至少部分地使所述涂层固化包括在移除所述涂层
的邻近所述载体衬底的所述外围的所述部分之前使所述涂层固化。
6.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中从所述表面移除所述涂层的至
少邻近所述载体衬底的外围的部分包括移除至少部分地经固化涂层的一部分。
7.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中将载体衬底暴露于硅烷材料以
在所述载体衬底的表面上方形成涂层包括在所述载体衬底的表面上方形成疏水性涂层。
8.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中从所述表面移除所述涂层的至
少邻近所述载体衬底的外围的部分包括将所述载体衬底暴露于溶剂。
9.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中将另一衬底以粘合方式接合到
所述载体衬底包括将粘合剂施涂于所述涂层上方及所述载体衬底的未经涂覆部分上方。
10.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中将另...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰斯皮德·S·甘德席，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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