[发明专利]用于包括晶片的层系统的分离方法

说明书

本发明涉及一种用于将层复合结构与第一支承体复合结构以机械方式分离的方法，该第一支承体复合结构包括第一支承体或者由第一支承体构成，其中层复合结构包括晶片和必要时包括可伸展的第二支承体。本发明还涉及将确定的分离辅助装置用于分离层复合结构的应用以及一种用于执行根据本发明的方法的装置。

背景技术

在半导体工业中对越来越薄的部件或者晶片存在持续的需求，从晶片中分割出部件。在制造晶片时和尤其在薄化晶片时使用层复合结构解决方案，以便在薄化工艺期间保护和以机械方式稳定要薄化的晶片。该层系统在其他处理步骤中也实施所述的功能。然而，这些功能尤其用于使被薄化的晶片稳定，该晶片由于其厚度小而在机械上特别敏感的。在此使用由为了相应的目的而尽可能合适的材料构成的层系统，这些材料例如为膜、其他晶片或者玻璃板。层系统的这些部分又可以与蜡、弹性体或者其他塑料来组合。

如果在这种层系统中将带有与要薄化的晶片类似的机械特性的片(如其当然尤其具有另一晶片那样)或者玻璃板用作支承体(该支承体尤其要用于使整个层系统稳定)时，有利并且可能甚至必要的是，在要保护的表面和该支承体之间存在将要处理的晶片和支承体彼此连接的层。该层必须一方面保证支承体和要处理的晶片之间的足够的附着，另一方面该层必须能够补偿在要处理的晶片的表面上经常存在的形貌上的不平坦性。这些形貌上的不平坦性例如由于在晶片的有源并且在薄化时当然要保护的侧上的电子器件而引起，如例如也由于接触部如凸起引起那样。当然，连接层也可以是包括多个不同层的层系统，这些层在其特性方面譬如增附、弹性、硬度、导热能力、化学稳定性等等在应用目的的意义下互补。

在制造非常薄的晶片时，通过薄化而对要薄化的晶片施加高的机械负荷。因为要薄化的晶片常常已经经过了多个加工步骤并且尤其常常已经在其有源侧(正面)上包括电子器件，所以从经济观点来看也很重要的是，在薄化期间尽可能避免晶片断裂和由此避免次品。为此，晶片在出现高机械负荷之前尚在未薄化状态中就与支承体连接。在此，要薄化的背面(即不包括电子器件的侧)当然必须保持暴露。晶片与其支承体的连接也称作接合。

在接合之后，晶片从其背面开始被薄化，由此晶片(如上面已经表明那样)失去机械稳定性。这在薄化期间和随后通过支承体来补偿。因此，在薄化工艺结束时存在越薄的晶片，则支承体必须起更大稳定作用。因此，在比较厚的晶片作为最终产品的情况下也可以将膜用作支承体。基本上可能的是，晶片在薄化时已经分割成其各个器件。这在很多情况下是所希望的，因为于是省去了随后的分割步骤。分割例如可以通过如下方式进行：在晶片的有源层上在各个器件(小方块)之间设置有凹陷，这些凹陷足够深到使得在背面变薄时这些凹陷已经被碰到并且由此是连续的。

DISCO HI-TEC公司提供了如下方法：其称作“通过磨削来切成小片(Dicing by Grinding)”并且在该方法中晶片也可以借助变薄被分割。在此，在将支承体施加在晶片正面上之前结构被研磨、刮划或者刻蚀。这些结构在此具有比晶片的变薄至其的最终厚度大的深度。因此，通过变薄如上面描述那样使结构开放并且由此分割晶片。

分割引起：虽然总体上减小了断裂危险，然而分割过的器件就其而言又必须被保护而免受机械负载影响。

在薄化时有问题的始终是，在薄化之后必须将支承体与晶片分离。尤其是，支承体必须被分离，因为其阻挡了至晶片的有源侧上的电子器件的通道。去除支承体在比较厚的晶片的情况下出于两个原因而通常是没有问题的：

-比较厚的(仅仅少量薄化的)晶片在一定程度上在机械上还是能承载的，以及

-在其最终厚度中的晶片在机械上越能承载，则可以使用越柔性的支承体。相应地，可以将例如为膜形式的柔性支承体以机械方式取下。

在较不柔性的支承体、例如玻璃板或者其他晶片的情况下，这种取下自然是不可能的。在此，分离是特别困难的，因为硬质支承体尤其在强烈薄化的晶片中使用，使得一定必须避免高的机械负载。

为此，常常在晶片和支承体之间插入层，这些层通过化学或物理改变使晶片和支承体之间的附着力减小或者丧失。这种层的一个示例是蜡，其通过热影响变软并且由此使得分离变容易。为此，将蜡加热，直至其足以流动，使得支承体可以相对于晶片移动。在该方法方面不利的是，尤其是包括电子部件或者至电子部件的接触部的敏感的晶片表面随后必须被清洁。

基本上，使用特定的粘附剂也是可能的，其又通过热学作用或者辐射作用而减小其增附作用。例如制造商3M提供这种方法，其中在使用激光能量的情况下引起增附层的剥离。