晶圆支撑结构制造技术

晶圆支撑结构。根据本公开的一方面的晶圆支撑结构包括：支撑体；第一应变层，其设置在支撑体的上部上并具有第一热膨胀率；以及第二应变层，其设置在支撑体的下部上并且具有与第一热膨胀率不同的第二热膨胀率。第一应变层和第二应变层中的一个被配置为在其上接纳加工晶圆。圆。圆。

【技术实现步骤摘要】
晶圆支撑结构


[0001]本公开总体上涉及晶圆支撑结构，更具体地，涉及支撑在其上执行半导体工艺的加工晶圆(working wafer)的晶圆支撑结构。

技术介绍

[0002]在最近的半导体工艺中，引入了晶圆支撑系统(WSS)以通过将加工晶圆临时结合至载体晶圆而形成层叠结构，以便在薄的加工晶圆上有效地进行后续工艺。
[0003]通过使用晶圆支撑系统，可以更轻松地处理薄的加工晶圆。另外，通过在期望的半导体工艺完成之后将载体晶圆再次与加工晶圆分离，可以在薄的加工晶圆上有效地获得半导体工艺的结果。

技术实现思路

[0004]根据本公开的一方面的晶圆支撑结构包括：支撑体；第一应变层，其设置在支撑体上并具有第一热膨胀率；以及第二应变层，其设置在支撑体之下并且具有与第一热膨胀率不同的第二热膨胀率。第一应变层和第二应变层中的一个被配置为在其上接纳加工晶圆。
[0005]根据本公开的另一方面的晶圆支撑结构包括：支撑体；第一聚合物层，其设置在支撑体的上部上；以及第二聚合物层，其设置在支撑体的下部上。第一聚合物层包括具有第一量的填料的环氧树脂，并且第二聚合物层包括具有与第一量不同的第二量的填料的环氧树脂。第一聚合物层和第二聚合物层之一被配置为在其上接纳加工晶圆。
附图说明
[0006]图1、图2、图3和图4是示意性地例示了根据本公开的一个实施方式的使用晶圆支撑结构的半导体工艺的图。
[0007]图5A是示意性地例示了根据本公开的一个实施方式的晶圆支撑结构的立体图。
[0008]图5B是沿着图5A的晶圆支撑结构的线A-A
′
截取的截面图。
[0009]图5C是根据本公开的一个实施方式的晶圆支撑结构和加工晶圆联接的层叠结构的截面图。
[0010]图6A是示意性地例示了根据本公开的另一实施方式的晶圆支撑结构的立体图。
[0011]图6B是沿着图6A的晶圆支撑结构的线B-B
′
截取的截面图。
[0012]图6C是根据本公开的另一实施方式的晶圆支撑结构和加工晶圆联接的层叠结构的截面图。
[0013]图7A是示意性地例示了根据本公开的又一实施方式的晶圆支撑结构的立体图。
[0014]图7B是图7A的晶圆支撑结构的区域“P”的放大平面图。
[0015]图7C是沿着图7A的晶圆支撑结构的线C-C
′
截取的截面图。
[0016]图7D是根据本公开的又一实施方式的晶圆支撑结构和加工晶圆联接的层叠结构的截面图。
[0017]图8是例示了比较例和根据本公开的实施方式的示例的样本的翘曲度的模拟结果的图。
具体实施方式
[0018]本文所使用的术语可以对应于考虑到它们在实施方式中的功能而选择的词，并且术语的含义可以根据实施方式所属领域的普通技术人员而解释为不同。如果详细定义了术语，则可以根据定义来解释术语。除非另有定义，否则本文中使用的术语(包括技术术语和科学术语)具有与实施方式所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。
[0019]将理解，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开，而不用于仅定义元件本身或表示特定顺序。还应理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“上方”、“之下”、“下方”或“外部”时，该元件或层可以与另一元件或层直接接触，或者可以存在中间元件或层。
[0020]在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。即使在相应附图中未提及或描述附图标记，也可以参考其它附图来描述相同或相似的附图标记。而且，尽管未指示附图标记，但是可以参考其它附图来描述这些附图标记。
[0021]在本说明书中，加工晶圆是在其上执行半导体工艺的对象，并且可以指包括由半导体材料制成的基板以及形成在该基板上的导电层和绝缘层的基板结构。
[0022]本公开的实施方式提供了具有应变层的晶圆支撑结构，该应变层具有不同的热膨胀率。晶圆支撑结构可以在晶圆支撑结构上接纳加工晶圆以形成层叠结构。随后，可以在层叠结构的形式的加工晶圆上执行后续的半导体工艺。
[0023]本公开的各种实施方式可以提供一种晶圆支撑结构，该晶圆支撑结构能够控制在半导体热处理期间发生的加工晶圆的翘曲。
[0024]图1至图4是示意性地例示了根据本公开的一个实施方式的使用晶圆支撑结构的加工晶圆的半导体工艺的图。参照图1，制备晶圆支撑结构10和加工晶圆20。在实施方式中，加工晶圆20可以具有100μm以下的厚度。晶圆支撑结构10和加工晶圆20可以在平面上具有相同的形状。
[0025]加工晶圆20可以具有第一表面20S1和第二表面20S2。第一表面20S1和第二表面20S2中的一个可以是在其上执行半导体工艺的加工面，而另一个可以是面对晶圆支撑结构的接合面。类似地，晶圆支撑结构10可以具有第一表面10S1和第二表面10S2。第一表面10S1和第二表面10S2中的一个可以面对加工晶圆20的接合面。
[0026]参照图2，晶圆支撑结构10和加工晶圆20接合以形成层叠结构1。如上所述，晶圆支撑结构10和加工晶圆20在平面上具有基本相同的形状，使得晶圆支撑结构10和加工晶圆20可以彼此交叠地接合。
[0027]在实施方式中，可以在晶圆支撑结构10和加工晶圆20之间设置接合结构30。接合结构30可以包括薄膜，诸如用于将晶圆支撑结构10和加工晶圆20彼此粘合的粘合层、用于在预定的半导体工序后将晶圆支撑结构10和加工晶圆20分离的离型层(release layer)、以及用于保护加工晶圆20的保护层等。如本文中针对参数所使用的词“预定”(诸如预定的半导体工艺、方向或厚度)是指在工艺或算法中使用该参数之前确定该参数的值。对于一些
实施方式，在工艺或算法开始之前确定参数的值。在其它实施方式中，在工艺或算法期间但在工艺或算法中使用该参数之前确定参数的值。
[0028]例如，晶圆支撑结构10的第一表面10S1和第二表面10S2中的任何一个与加工晶圆20的接合面可以布置成彼此面对，然后可以使用接合结构30将晶圆支撑结构10和加工晶圆20彼此接合。作为示例，如图2所示，接合结构30可以设置在晶圆支撑结构10的第一表面10S1与加工晶圆20的第二表面20S2之间，以形成层叠结构1。
[0029]此后，可以针对加工晶圆20的加工面执行半导体工艺。半导体工艺可以包括例如通过沉积或镀覆的薄膜形成工艺、光致抗蚀剂图案层形成工艺、通过蚀刻或抛光的薄膜图案化工艺等。
[0030]参照图3，在将已经完成半导体工艺的层叠结构1设置在工作台40上之后，可以将加工晶圆20和晶圆支撑结构10彼此分离。在实施方式中，可以通过物理地或化学地去除接合结构30的至少一部分来将加工晶圆20与晶圆支撑结构10分离。作为示例，通过去除接合结构30的离型层，可以将加工晶圆20与晶圆支撑结构10分离。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆支撑结构，该晶圆支撑结构包括：支撑体；第一应变层，该第一应变层被设置在所述支撑体的上部上并且具有第一热膨胀率；以及第二应变层，该第二应变层被设置在所述支撑体的下部上并且具有与所述第一热膨胀率不同的第二热膨胀率，其中，所述第一应变层和所述第二应变层中的一个被配置为在其上接纳加工晶圆。2.根据权利要求1所述的晶圆支撑结构，其中，所述支撑体包括刚度大于所述第一应变层的刚度的材料，并且其中，所述支撑体的所述材料的刚度大于所述第二应变层的刚度。3.根据权利要求2所述的晶圆支撑结构，其中，所述支撑体包括硅和氧化硅中的任何一种。4.根据权利要求1所述的晶圆支撑结构，其中，所述第一应变层包括其中分散有第一量的二氧化硅填料的环氧树脂，并且其中，所述第二应变层包括其中分散有与所述第一量不同的第二量的二氧化硅填料的环氧树脂。5.根据权利要求1所述的晶圆支撑结构，其中，所述加工晶圆具有与所述第一应变层或所述第二应变层接触的接合面以及与所述接合面相对的加工面，并且其中，当所述加工晶圆在所述接合面上的热膨胀率大于所述加工晶圆在所述加工面上的热膨胀率时，所述第一应变层和所述第二应变层中的具有较大热膨胀率的一个接合至所述接合面。6.根据权利要求1所述的晶圆支撑结构，其中，所述加工晶圆具有与所述第一应变层或所述第二应变层接触的接合面以及与所述接合面相对的加工面，并且其中，当所述加工晶圆在所述接合面上的热膨胀率小于所述加工晶圆在所述加工面上的热膨胀率时，所述第一应变层和所述第二应变层中的具有较低热膨胀率的一个接合到所述接合面。7.根据权利要求1所述的晶圆支撑结构，其中，所述第一应变层接合到所述支撑体的上表面，所述第二应变层接合到所述支撑体的下表面，并且所述支撑体、所述第一应变层和所述第二应变层具有相同的厚度。8.根据权利要求1所述的晶圆支撑结构，其中，所述第一应变层和第二应变层被设置为掩埋所述支撑体。9.根据权利要求1所述的晶圆支撑结构，该晶圆支撑结构还包括分别形成于所述支撑体的所述上部和所述下部中的第一沟槽和第二沟槽，其中，所述第一应变层被设置为填充所述第一沟槽，并且所述第二应变层被设置为填充所述第二沟槽。10.根据权利要求9所述的晶圆支撑结构，其中，所述第一应变层的上表面被设置在与所述支撑体的上表面相同的水平上，并且所述第二应变层的下表面被设置在与所述支撑体的下表面相同的水平上。11.根据权利要求9所述的晶圆支撑结构，其中，所述第一应变层包括多个子图案层，所
述多个子图案层在所述支撑体中彼此间隔开的同时沿预定方向布置，并且其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：池昭贤，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：