制备和组装基材的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于组装第一和第二晶片材料（１２和１４）的方法，包括对至少所述第一晶片（１２）进行的钻挖步骤，对所述第一和第二晶片进行的组装步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及材料、特别是半导体材料的晶片或切片或层的组装(装配)，以及出于将它们组装的目的而制备它们的领域。
技术介绍
在这些基材(substrate)的组装技术中，通过分子粘合，可以实现组装低表面粗糙度的平坦结构。这种技术允许获得独特的结构并且特别适合于将用于微电子设备的材料的晶片，例如硅晶片，或III-V材料(AsGa、InP)或玻璃或熔融石英或透明熔融石英玻璃基材粘结在一起。现在这种技术已经在商业上使用，例如用于SOI(绝缘体硅片)材料的制造中。使用分子粘合来制造SOI材料的已知方法使用两个硅晶片2、4(图1，A部分)，其中两个晶片中至少一个在表面上具有氧化物层6。这两个晶片具有标准的尺寸。边缘5和7通常被倒角以避免在元件的最终制造过程中或者在对仍然尖锐的边缘进行冲击的情况下有可能出现的断裂。还存在圆角和/或斜角倒角。图2更详细地显示了晶片4的宽度(在与晶片的均平面(mean plane)P平行的平面上测得的)为L、厚度为e的倒角区5的例子。首先，组装包括表面制备步骤、放在一起的步骤(图1，B部分)，其大体还伴随着热处理步骤。通常，该热处理对SOI基材在1100℃温度下进行2小时。然后，如图1的C部分所示，两个晶片中的至少一个晶片通过表面边缘研磨和/或机械抛光和/或机械化学抛光而减薄。倒角5和7导致在晶片边缘上存在非粘结区。在减薄之后，形成于硅中的薄膜8保持与中心粘结，但是在边缘上分离，如图1的C部分所示。薄膜的分离边缘必须被去除，因为它很可能以不受控制的方式断裂并且在另外的表面上，特别是在薄膜8的表面9上，或者在形成于薄膜8中的元件上引入颗粒。因为该原因，为了从薄膜8中消除该边缘区域，于是进行钻挖(routing)或者消除外周区域中的物质的步骤，如图1的D部分所示。该钻挖步骤通常通过机械方法进行。该步骤非常精细。例如，在机械加工的情况下，很难钻挖或修整所有物质并且准确停止于粘结界面上，在该情况下所述粘结界面为氧化物层6的上侧表面。实际上，或者我们会正好停在该界面之上，在该界面上留下一些物质；或者我们会停在支承物2中并且支承物的前侧面的边缘的表面抛光会丧失。因此，发现一种适当并且准确地钻挖或修整晶片材料的方法非常重要。该现象在两个晶片中至少一个包括电子或光电子器件、或微系统、或纳米系统或其它元件的全部或一部分的情况下也很重要。如果两个晶片的组装通过非分子粘合或者甚至在晶片12的表面上没有氧化物层6的粘结方式来完成的话，则同样的问题依然存在。另一个问题是出于提供诸如批次的识别信息的特殊信息的目的而对通常位于支承晶片上的两个晶片2和4中的一个或两个进行标记。例如，在SOI晶片上，因为其多层特性，通常通过蚀刻进行的标记导致了比大块晶片(bulk wafer)上更多的颗粒。
技术实现思路
首先，本专利技术涉及用于组装第一和第二晶片材料的方法，包括至少对所述第一晶片进行的钻挖或修整步骤；至少对已经钻挖或修整的第一晶片和第二晶片进行的组装步骤。根据本专利技术，因此在将两个晶片粘结或组装在一起之前，完成对至少第一晶片的外周部分中物质的机械加工、或钻挖或消除或修整步骤。然后可以对至少第一晶片进行减薄步骤，在第二晶片上留下一层。于是实现该层的移植或转移。本专利技术还涉及用于移植或转移被称作移植或转移材料层、电路或元件层的方法，包括至少在位于移植层的外周周围或外周的区域中钻挖或修整第一晶片材料或者消除第一晶片的外周部分中的物质，其中移植层或待转移的层形成于第一晶片中；将该层移植或转移到第二晶片材料上。该移植或转移通过组装第一和第二晶片然后使第一晶片减薄而完成。用于组装、移植或转移的本方法中的第一晶片是，例如带倒角晶片，其具有至少一个倒角边缘。因此，钻挖或修整至少涉及倒角边缘的一部分。它还可以去掉移植或转移层的一部分，通常为外周部分。因此，根据本专利技术的组装或移植方法允许在组装之前获得其中很可能被倒角的第一晶片被最佳钻挖的结构，钻挖或修整不存在与现有技术相关的上述问题以及因为第二晶片的存在而产生的问题。本方法同样适用于包括电子元件或其它元件的全部或一部分的晶片，以及坯体晶片，例如称为“大块晶片”的晶片。出于组装或移植的目的，在组装之前的钻挖或修整步骤可以在可能的表面制备步骤之前或之后进行。第一晶片可以钻挖或修整经过其整个厚度，或者经过其更小的厚度，例如等于或大于期望获得或者移植到第二晶片上的层的最终厚度。根据一种可选方法，钻挖或修整还可以完成经过小于该最终厚度的厚度。在这种情况下，可能有利在组装之后以标准方式结束对第一晶片的两个面中的一个面或另一个面的钻挖。如果基材或晶片具有相当的初始尺寸或初始直径，那么钻挖或修整的厚度可以使得钻挖的晶片在钻挖或修整之后具有小于另一个晶片的尺寸或直径。优选的是，在第一个晶片具有翻卷边缘(rollover edge)或倒角的情况下，在晶片所在的平面上测得的、上侧晶片被钻挖或修整的宽度大于或等于翻卷边缘或倒角的宽度。它也可以具有大于或等于因为滚边或倒角而不能被粘结或组装的区域的宽度。第一晶片可以具有在深度上，例如通过氢注入或者通过形成埋入式多孔区或者通过形成可去除的粘结界面而形成的区域或弱化或裂开或断裂面。当钻挖区的厚度大于期望的薄层的厚度时，该钻挖的晶片可以再循环利用，而不需要在粘结在新的基材上之前进行钻挖。于是可以形成新的弱化或裂开或断裂面，然后可以将它与新的基材直接组装。两个晶片的组装可以通过分子粘合或者通过添加诸如胶粘剂或蜡的物质的粘结来完成。钻挖或修整步骤可以在第一晶片的周围以规则方式完成。它也可以在第一晶片的周围以不规则方式完成，以形成一个或多个平坦部分或平坦表面。钻挖或修整步骤也可以以不规则方式完成，在至少一个晶片中形成至少一个标记区。然后可以在至少一个这些标记区中进行标记步骤。根据另一个方面，本专利技术的目的还包括一种用于组装第一和第二晶片材料的方法，包括对第一晶片和第二晶片进行的组装步骤；至少对第一个和/或第二个晶片进行的钻挖或修整步骤，和在第一和/或第二晶片的外周形成至少一个标记区和/或至少一个不规则区。所述晶片中的一个晶片，例如第一晶片可以具有至少一个倒角边缘。因此，不论钻挖或修整在晶片组装之前或之后完成，本专利技术允许，例如出于标记晶片的目的而形成特定的区域。当钻挖或修整在组装之后完成时，所述两个晶片中的一个晶片的减薄步骤可以在钻挖或修整之前或之后完成，在另一个晶片上留下至少一层。当钻挖在组装之后完成时，处理方式可以包括一个或几个如下特征或步骤钻挖或修整可以完成经过已钻挖晶片的整个厚度；和/或两个晶片中的至少一个晶片可以被处理，这意味着具有元件或电路；和/或钻挖或修整步骤完成经过100μm至5mm的宽度Ld，所述宽度是在与第一晶片所在的平面平行的平面上测得的；和/或第一或第二晶片可以被倒角，并且具有至少一个倒角边缘；和/或钻挖或修整步骤经过宽度Ld进行，所述宽度是在与第一个晶片所在的平面平行的平面上测得的，并且至少等于在同一平面上测得的倒角边缘的宽度L；和/或两个基材的组装可以通过分子粘合或者通过使用胶粘剂物质的粘结完成；和/或钻挖或修整可以通过以下方式来完成，即通过机械、化学或机械化学蚀刻或者通过等离子蚀刻或者通过这些蚀刻方法中至少两种的组合；和/或所述两个晶片中的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于组装第一和第二晶片（１２，１４，２２，２４）的方法，其中至少是被称作带倒角晶片的第一晶片具有至少一个倒角边缘（７，１７），所述方法包括：对所述第一晶片（１２，２２）的倒角边缘的至少一部分进行的钻挖步骤；然后，对已经钻 挖的所述第一晶片和所述第二晶片进行的组装步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2003-10-14 03/50674;US 2004-5-7 60/568,7001.一种用于组装第一和第二晶片(12，14，22，24)的方法，其中至少是被称作带倒角晶片的第一晶片具有至少一个倒角边缘(7，17)，所述方法包括对所述第一晶片(12，22)的倒角边缘的至少一部分进行的钻挖步骤；然后，对已经钻挖的所述第一晶片和所述第二晶片进行的组装步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在组装之后至少对所述第一晶片进行的减薄步骤，从而在所述第二晶片上留下至少一层(16)。3.一种用于移植被称作移植层的材料或电路或元件层(16，28)的方法，包括至少在所述移植层的外周周围或外周上钻挖其内形成有所述移植层的第一晶片材料(12，22)；将该层移植到第二晶片材料(14，24)上。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述移植层的一部分材料在钻挖过程中被去除。5.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，在所述第一晶片的整个厚度e上实施所述钻挖步骤。6.根据权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于，在小于所述第一晶片厚度e的厚度ed上实施所述钻挖步骤。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在厚度ed上实施所述钻挖步骤，其中所述厚度ed大于或等于将要移植在所述第二晶片上的所述第一晶片的层(16，28)的厚度。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在厚度ed上实施所述钻挖步骤，其中所述厚度ed小于或等于将要移植或转移到所述第二晶片上的所述第一晶片的层(16，28)的厚度。9.根据权利要求1至8中任一所述的方法，其特征在于，包括在组装所述第一和所述第二晶片之后的附加钻挖步骤。10.根据权利要求1至9中任一所述的方法，其特征在于，在1μm至100μm的第一晶片厚度ed上实施所述钻挖步骤。11.根据权利要求1至10中任一所述的方法，其特征在于，所述第一晶片被倒角，并且其至少包括一个倒角边缘(5)。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在宽度Ld上实施所述钻挖步骤，其中所述宽度Ld是在与所述第一晶片所在的平面平行的平面上测得的，并且至少等于在同一平面上测得的所述倒角边缘的宽度L。13.根据权利要求1至12中任一所述的方法，其特征在于，在宽度Ld上实施所述钻挖步骤，其中所述宽度Ld是在与所述第一晶片所在的平面平行的平面上测得的，并且至少等于所述第一晶片的、如不钻挖就不可实现与所述第二晶片组装的区域的宽度。14.根据权利要求1至13中任一所述的方法，其特征在于，在1μm至100μm的宽度Ld上实施所述钻挖步骤，其中所述宽度Ld是在与所述第一晶片所在的平面平行的平面上测得的。15.根据前述权利要求中任一所述的方法，其特征在于，所述第一晶片具有在所述晶片中限定出薄层的弱化面(26)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝尔纳阿斯帕尔，克里斯特勒拉贾赫布朗夏尔，
申请(专利权)人：特拉希特技术公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]