一种应用于薄硅片的临时键合和解离工艺方法技术

技术编号:8563839 阅读:248 留言:0更新日期:2013-04-11 05:45
本发明专利技术公开了一种应用于薄硅片的临时键合和解离工艺方法,包括步骤如下:1)在硅片的键合面涂布第一粘合剂,并对其烘烤;2)在载片的键合面涂布第二粘合剂,并对其烘烤;3)将硅片和载片进行临时键合;4)对硅片背面进行研磨减薄;5)进行硅片背面工艺;6)将减薄后的硅片和载片进行解离;7)去除减薄后的硅片键合面上的第一粘合剂;8)去除载片键合面上的第二粘合剂。该工艺方法既具备室温下即可解离的优点,又能解决以下两个问题:一是传统化学溶剂解离法中因需使用多孔结构的载片而产生的高成本和硅片图形沾污问题,二是传统激光或紫外光照射解离法中由于粘合剂不能太厚而导致的不能完全覆盖硅片键合面上图形的台阶高度的问题。

【技术实现步骤摘要】
—种应用于薄硅片的临时键合和解离工艺方法
本专利技术属于半导体集成电路制造工艺,涉及一种应用于薄硅片的工艺方法,尤其涉及。
技术介绍
随着半导体芯片对各种元器件集成度和功能越来越高的要求,传统的二维集成电路已难以满足其需求,因此一种新的技术,三维集成电路(3DIC)应运而生,其主要原理就是通过将娃片和娃片(Wafer to Wafer)或芯片和娃片(Chip to Wafer)上下层层堆叠的方式来提高芯片或各种电子元器件的集成度。在3DIC工艺中,需要对硅片进行减薄,一是为了减少封装厚度,二是通过减薄来暴露出用于链接上下两硅片的通孔(Via)金属塞。另外,近年来国内半导体分立器件的研究热点,绝缘栅双极晶体管(IGBT),该类晶体管的集电极是在硅片的背面形成的,因此为了满足IGBT产品对结深和击穿电压的要求, 也需要对硅片背面进行减薄。根据3DIC或IGBT产品的要求不同,所需硅片减薄后的厚度也不同(10-200微米),最低甚至只有10微米,对于这样薄如纸的硅片,由于其机械强度的降低以及翘曲度/ 弯曲度的增加,普通的半导体设备几乎难以完成支撑和传输动作,碎片率非常高。为了解决这种薄硅片的支撑和传输问题,临时键合/解离法是业界通常采用的工艺方法之一,其主要原理就是将硅片临时键合在一直径相仿的载片(玻璃、蓝宝石或硅材料)上,利用该载片来实现对薄硅片的支撑和传输,同时可以防止薄硅片变形,在完成相关工艺后再将载片从薄硅片上解离,其工艺流程如附图说明图1所示,包括如下步骤(I)在硅片的键合面或/和载片的键合面涂布粘合剂,并对其进行烘烤;(2)将所述硅片和载片进行临时键合;(3)将所述硅片背面研磨减薄;(4)进行硅片背面工艺;(5)将减薄后的硅片从载片上解离并清洗。 在通常这种临时键合/解离的方法中,根据步骤(5)中解离方法的不同,临时键合和解离工艺可以分为以下三种化学溶剂解离法(Chemical Release)、激光或紫外光照射解离法 (Laser/UV Light Release)以及加热分解解离法(Thermal Decomposition Release),表 I所示的是这三种临时键合和解离工艺各自的优缺点。表I 不同临时键合和解离工艺的优缺点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于薄硅片的临时键合和解离工艺方法,其特征在于,包括步骤如下:(1)在硅片的键合面涂布第一粘合剂,并对其烘烤;(2)在载片的键合面涂布第二粘合剂,并对其烘烤;(3)将硅片和载片进行临时键合;(4)对硅片背面进行研磨减薄;(5)进行硅片背面工艺;(6)将减薄后的硅片和载片进行解离;(7)去除减薄后的硅片键合面上的第一粘合剂;(8)去除载片键合面上的第二粘合剂。

【技术特征摘要】
1.一种应用于薄硅片的临时键合和解离工艺方法,其特征在于,包括步骤如下 (1)在硅片的键合面涂布第一粘合剂,并对其烘烤; (2)在载片的键合面涂布第二粘合剂,并对其烘烤; (3)将硅片和载片进行临时键合; (4)对硅片背面进行研磨减薄; (5)进行硅片背面工艺; (6)将减薄后的硅片和载片进行解离; (7)去除减薄后的硅片键合面上的第一粘合剂; (8)去除载片键合面上的第二粘合剂。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(I)中,所述的第一粘合剂是溶剂溶解型粘合剂。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(I)中,所述的涂布采用旋涂方式或喷淋方式;所述的第一粘合剂在烘烤后的厚度为5-100微米,所述的第一粘合剂在烘烤后能完全覆盖硅片键合面图形的台阶高度。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在步骤(I)中,所述的涂布采用旋涂方式;所述的第一粘合剂在烘烤后的厚度为25微米。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述的载片材料是玻璃或蓝宝石中的任一种,所述的载片直径比硅片直径大(Γ2毫米,所述载片的厚度为200-2000微米。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述载片采用玻璃圆片,所述载片的直径为201毫米,所述载片的厚度为500微米。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述的第二粘合剂是激光照射分解型粘合剂。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述的涂布采用旋涂方式或喷淋方式;所述的第二粘合剂在烘烤后的厚度为O. 1-5微米。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述的涂布采用旋涂方式;所述的第二粘合剂在烘烤后的厚度为I微米。10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述的临时键合过程在一真空度为O. 001-0.1毫帕的密闭腔体中完成,且需将硅片和载片加热至80-250°C,并在硅片或载片的一侧施加100-5000牛顿的压力,键合时间为1-20分钟。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述真空度为O....

【专利技术属性】
技术研发人员:郭晓波
申请(专利权)人:上海华虹NEC电子有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1