半导体装置结构和其处理方法与系统制造方法及图纸

本公开是针对半导体装置结构和其处理方法与系统。从载体结构拆卸半导体装置结构的方法可涉及引导激光通过包括半导体材料的载体结构到阻隔材料，所述阻隔材料位于所述载体结构与粘附到所述阻隔材料的相对侧的半导体装置结构之间。可响应于由所述激光束对所述阻隔材料的加热释放在所述载体结构与将所述载体结构临时紧固到所述半导体装置结构的粘合材料之间的结合。可从所述半导体装置结构去除所述载体结构，可去除所述阻隔材料，且可去除将所述半导体装置结构结合到所述阻隔材料的粘合剂。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置结构和其处理方法与系统优先权要求本申请要求申请日在2017年8月11日针对“用于处理半导体装置结构的方法和系统(MethodsandSystemforProcessingSemiconductorDeviceStructures)”申请的美国专利申请第15/674,850号的权益。
本公开大体涉及制造半导体装置的方法。更具体地说，公开的实施例涉及用于处理可减小应力、增大良品率、承受曝露于较高处理温度和实现使用另外难以使用的材料的半导体装置结构的方法和系统。
技术介绍
常规晶片载体系统将工艺晶片(其还可表征为装置晶片)粘性结合到载体以进行背侧处理，包含对工艺晶片进行大量薄化，此后将工艺晶片与载体分开。然而，常规激光脱模载体去除系统具有温度约束，需要使用玻璃载体，且具有良品率问题。使用热滑动去结合方法的此类系统需要展现低玻璃态转变温度(Tg)的热塑性粘合材料，其限制高温热工艺的使用，且需要难以应用于非常薄、翘曲的晶片的薄晶片处置技术。使用机械去结合技术的其它常规系统具有将大拉力施加到薄晶片的窄工艺窗口。
技术实现思路
在一方面，本公开涉及一种处理半导体装置的方法，所述方法包括：引导激光束通过载体结构以加热阻隔材料，所述阻隔材料位于所述载体结构与在所述阻隔材料的相对侧上的半导体装置结构之间；响应于所述热量，释放所述载体结构与将所述载体结构紧固到所述阻隔材料的粘合材料之间的结合；以及从所述阻隔材料去除所述载体结构。在另一方面，本公开涉及一种处理半导体装置结构的方法，包括：用与载体结构接触的第一粘合材料、位于所述第一粘合材料的与所述载体结构相对的侧上的阻隔材料和位于所述阻隔材料与半导体装置结构之间的第二粘合材料将所述载体结构紧固到所述半导体装置结构；在所述半导体装置结构的与所述载体结构相对的侧上将支撑结构紧固到所述半导体装置结构；引导激光束通过所述载体结构的所述半导体材料以撞击所述阻隔材料；响应于由所述激光束对所述阻隔材料的加热，释放所述载体结构与所述第一粘合材料之间的结合；以及从所述半导体装置结构去除所述载体结构。在再一方面，本公开涉及一种半导体装置组合件，包括：载体晶片；在所述载体晶片的表面上的热固性粘合剂；在所述热固性粘合剂上的金属阻隔材料；在所述金属阻隔材料的与所述热固性粘合剂相对的侧上的热塑性粘合剂；以及在所述热塑性材料的与所述金属阻隔材料相对的侧上的装置晶片。在再一方面，本公开涉及一种半导体装置处理系统，包括：载体晶片，其具有粘附到其表面的热固性粘合剂和与所述载体晶片相对地粘附到所述热固性粘合剂的金属阻隔材料；以及激光设备，其位于所述载体晶片的与所述金属阻隔材料相对的侧上且被定位以瞄准激光束通过所述载体晶片以撞击所述金属阻隔材料。附图说明尽管本公开用特定地指出且清楚地主张具体实施例的权利要求进行总结，但本公开范围内的实施例的各种特征和优点可在结合附图阅读时从以下描述更轻松地确定，其中：图1是在处置半导体装置结构的过程中的第一阶段的横截面侧视图；图2是在处置半导体装置结构的过程中的第二阶段的横截面侧视图；图3是在处置半导体装置结构的过程中的第三阶段的横截面侧视图；图4是在处置半导体装置结构的过程中的第四阶段的横截面侧视图；图5是在处置半导体装置结构的过程中的第一阶段的另一实施例的横截面侧视图；图6是在处置半导体装置结构的过程中的第二阶段的另一实施例的横截面侧视图；且图7是在处置半导体装置结构的过程中的第五阶段的横截面侧视图；图8是在处置半导体装置结构的过程中的第六阶段的横截面侧视图；图9是处置半导体装置结构的过程中的第七阶段的横截面侧视图；图10和11是在处置半导体装置结构的过程中的第八阶段的横截面侧视图；且图11和12是在处置半导体装置结构的过程中的第九阶段的横截面侧视图。具体实施方式用于实行本专利技术的模式本公开中提出的图解并非意指任何特定晶片、晶片组合件、处置半导体装置结构、系统或其组件的过程中的动作的实际视图，而是仅为用以描述说明性实施例的理想化表示。因此，图式未必按比例。公开的实施例大体涉及用于处置可减小晶片上的应力、增大产品良品率、更好地承受曝露于较高处理温度和实现使用另外难以使用的材料的半导体装置结构的方法和设备。更具体地说，所公开的是用于处置半导体装置结构的方法和设备的实施例，其可涉及在包含半导体材料的载体结构与半导体装置结构之间放置阻隔材料，将所述载体结构紧固到所述半导体装置结构，和随后至少部分响应于来自引导通过所述载体结构以加热所述阻隔材料的激光的能量从所述半导体装置结构去除所述载体结构。参看图1，展示在处置半导体装置结构的过程中的第一阶段的横截面侧视图。如图1中所展示，可准备载体结构100以用于临时附着到半导体装置结构。载体结构100可包含(例如)刚性半导体材料或非半导性材料。更具体地说，载体结构100可包含(例如)硅材料或玻璃材料。作为具体非限制性实例，载体结构100可包括硅材料(例如，商业上纯硅材料)。载体结构100可(例如)缺乏嵌入于载体结构100的材料内的集成电路。载体结构100可被配置为(例如)载体晶片或半导体材料(例如，硅)或非半导性材料(例如，玻璃)的其它衬底。可将第一粘合材料102放置于载体结构100的表面104上。第一粘合材料102可包含被调配以临时将载体结构100紧固到半导体装置结构的聚合材料。更具体地说，第一粘合材料102可包含被调配以承受高处理温度(例如，在材料沉积中使用的处理温度)而不准许载体结构100和紧固到它的半导体装置结构之间的相对横向或垂直移动的热固性或热塑性聚合物材料。作为具体的非限制性实例，第一粘合材料102可包含固化或部分固化的热固性材料或用于形成热固性材料的前体(例如，硅酮胶粘剂401LC，可购自美国信越有机硅公司(Shin-EtsuSiliconesofAmerica,Inc.)，俄亥俄州阿克伦达玛路1150号(1150DamarDrive,Akron,OH)，邮编44305；粘合剂BSI.T14049A；粘合剂BSI.D16052K，各自可购自布鲁尔科学(BrewerScience)，密苏里州罗拉布鲁尔路2401号(2401BrewerDrive,Rolla,MO)，邮编65401；或前体材料或其部分固化的变体)。第一粘合材料102可通过其粘合性质临时紧固到载体结构100的表面104。如在垂直于载体结构100的表面104(第一粘合材料102位于其上)的方向上测量的第一粘合材料102的第一厚度T1可以(例如)在约0.5微米与约5微米之间。更具体地说，第一粘合材料102的第一厚度T1可以(例如)在约1微米与约4微米之间。作为具体非限制性实例，第一粘合材料102的第一厚度T1可以(例如)在约2微米与约3微米之间(例如，约2.5微米)。需要第一粘合材料102的厚度T1跨其涂覆到的载体结构100的表面大体上均匀。图2是在处置半导体装置结构的过程中的第二阶段的横截面侧视图。阻隔材料106可邻近在第一粘合材料102的与载体结构100相对的侧上的第一粘合材料102放置。阻隔材料106可通过(例如)第一粘合材料102的粘合特性结合到第一粘合材料102。阻隔材料106可包含(例如)金属材料或陶瓷材料。更具体地说，阻隔材料106可包含(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理半导体装置的方法，所述方法包括：引导激光束通过载体结构以加热阻隔材料，所述阻隔材料位于所述载体结构与在所述阻隔材料的相对侧上的半导体装置结构之间；响应于所述加热，释放所述载体结构与将所述载体结构紧固到所述阻隔材料的粘合材料之间的结合；以及从所述阻隔材料去除所述载体结构。

【技术特征摘要】
2017.08.11 US 15/674,8501.一种处理半导体装置的方法，所述方法包括：引导激光束通过载体结构以加热阻隔材料，所述阻隔材料位于所述载体结构与在所述阻隔材料的相对侧上的半导体装置结构之间；响应于所述加热，释放所述载体结构与将所述载体结构紧固到所述阻隔材料的粘合材料之间的结合；以及从所述阻隔材料去除所述载体结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中引导所述激光束通过所述载体结构包括引导所述激光束通过所述的载体结构的半导性材料。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在引导所述激光束前，用另一粘合材料将所述半导体装置结构结合到所述阻隔材料。4.根据权利要求3所述的方法，其中释放所述载体结构与所述粘合材料之间的所述结合包括蒸发所述粘合材料或灰化所述粘合材料中的一个，所述粘合材料包括热固性材料。5.根据权利要求3所述的方法，其中释放所述载体结构与所述粘合材料之间的所述结合包括软化或熔化所述粘合材料，所述粘合材料包括热塑性材料。6.根据权利要求3所述的方法，其中响应于所述加热释放所述载体结构与所述粘合材料之间的所述结合包括在低于所述其它粘合材料的玻璃态转变温度的温度下释放所述载体结构与所述粘合材料之间的所述结合。7.根据权利要求3所述的方法，进一步包括在从所述半导体装置结构去除所述载体结构后从所述其它粘合材料去除所述阻隔材料。8.根据权利要求7所述的方法，其中从所述其它粘合材料去除所述阻隔材料包括从所述其它粘合材料蚀刻所述阻隔材料。9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括在从所述其它粘合材料去除所述阻隔材料后从所述半导体装置结构去除所述其它粘合材料。10.根据权利要求9所述的方法，其中从所述半导体装置结构去除所述其它粘合材料包括使所述其它粘合材料曝露于溶剂。11.根据权利要求1所述的方法，其中从所述阻隔材料去除所述载体结构包括在所述半导体装置结构由支撑结构支撑时相对于所述半导体装置结构侧向或垂直位移所述载体结构。12.根据权利要求1所述的方法，其中从所述半导体装置结构去除所述载体结构包括在去除所述载体结构时在所述半导体装置结构上施加大体上为零的力。13.根据权利要求1所述的方法，其中引导所述激光束通过所述载体结构到所述阻隔材料包括引导在红外线、紫外线或绿波长下的所述激光束通过所述载体结构到所述阻隔材料。14.根据权利要求1所述的方法，其中引导所述激光束通过所述载体结构到所述阻隔材料包括引导所述激光束通过所述载体结构到展现0.5微米或更小的厚度的所述阻隔材料。15.一种处理半导体装置结构的方法，包括：用与载体结构接触的第一粘合材料、位于所述第一粘合材料的与所述载体结构相对的侧上的阻隔材料和位于所述阻隔材料与半导体装置结构之间的第二粘合材料将所述载体结构紧固到所述半导体装置结构；在所述半导体装置结构的与所述载体结构相对的侧上将支撑结构紧固到所述半导体装置结构；引导激光束通过所述载体...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·贝利斯，J·M·布兰德，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US