[发明专利]用于处理基片的方法和托板

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理基片的方法和托板以进行运输和/或加工。该方法特别适合处理和支撑基片，该基片需执行背面加工，例如背面变薄。

背景技术

存在一些集成电路、微电机系统(MEMS)以及Ⅲ-Ⅴ加工过程要求将基片变薄或处理变薄的基片或晶片。薄至大约100μm或更薄的基片或晶片是易碎的，甚至可能是柔软的，导致在进一步的加工步骤中需要支撑，以防止弯曲或破损。

在变薄加工过程中或对于变薄之后的加工过程，现有的提供结构刚性的技术要求将基片或晶片安装在临时的托板上。利用粘接剂将基片或晶片接合在托板晶片上。粘接剂被涂覆到托板晶片上，诸如通过先旋转到表面上，然后部分烘烤的方式。例如，粘接剂可以通过热固化或紫外线固化。然后基片或晶片与托板对准，通常托板具有与基片或晶片相同的直径，并且基片和托板移动到一起，完成接合。在变薄或变薄之后的加工步骤过程中托板支撑并保护基片。

变薄的晶片(如厚度小于100μm)边缘很容易被损坏。托板晶片降低了这样的损坏的发生率。非常薄的基片(例如大约50μm)会变得柔软，并且因此可能难以加工。托板保持基片是平坦的。

在加工之后，变薄的基片从托板中移除。加工后粘接剂的移除可以通过加热基片和托板使粘接剂软化来完成。使用特殊的工具使基片从托板中滑出。将基片从托板上分离出来的其他方法包括浸泡在溶剂中、紫外线释放、激光剥离，以及通过聚合物粘接剂的分解来实现的热释放。如果托板上具有穿孔使溶剂能够进入接合处，则优选溶剂释放。对于紫外线释放，托板必须对于紫外线是透明的，因此可以使用透明玻璃托板。对于激光剥离的方法，激光指向接合夹层。夹层吸收来自激光的能量，导致夹层被加热而使托板和基片分离。使粘接剂接合释放的所有方法都需要在每次使用后清理所使用的设备和托板。在接合过程中可能还需要移除多余的粘接剂。利用粘接剂将基片接合到托板上的另一个问题在于，当基片与托板进行接触时难于精确控制托板的表面上的粘接剂的厚度是均匀的且保持这样均匀厚度。如果在基片变薄的过程中出现这种不均匀，则产生的变薄的基片可能具有楔形截面，该截面一侧比另一侧厚，这可能产生无法使用的基片。

与清理工具一样，基片也需要清理。这种不必要的步骤使得基片的表面特征需要经受包括溶剂清理在内的进一步加工。此外，变薄的晶片可能在此清理过程中需要支撑。这通常通过安装在次级托板上来提供支撑。

WO2011/100204(赫尔利)描述了一种托板系统的释放粘接剂的方法。该系统利用了其上安装有基片或晶片的承片台。该系统特别适于在完成变薄后对基片的最终清理。承片台包括封闭的储层和用于连接至真空泵的进出口。承片台具有从封闭的储层延伸至支撑表面的槽道。在使用中，基片或晶片被安装到支撑表面上。真空泵被连接至一个或多个进出口，并且储层被抽吸至低压或真空。所述低压自储层沿着槽道延伸至支撑表面，在支撑表面上大气压使基片紧贴在表面上。在基片和承片台的组件的运输中，进出口可以关闭以保持储层内的真空状态。在运输后，以及加工过程中，进出口可以重新连接至泵，且恢复储层的真空状态。为了提供封闭的储层，承片台的体积过大。抽吸空气的过程需要将进出口与泵连接。进出口自身突出于承片台增加了大量的尺寸。由于晶片加工设备无法容纳进出口，突出的进出口妨碍了承片台在生产线上的一些加工步骤中的使用。这样的布置不适合用于晶片的背面磨光过程。此外，管道和进出口的连接是费时且不便的。因此，需要一种处理薄的基片和晶片的改进的方法和/或装置。

US2006/0179632(威尔克)描述了一种半导体晶片的支撑系统，其中半导体晶片被装载到晶片支撑件的第一表面。晶片支撑件具有多个槽道，该槽道与第一表面连接且延伸至晶片支撑件的相对的第二表面。晶片和晶片支撑件放置在低压环境中。隔膜贴附至第二表面以形成槽道中的低压，并当晶片和晶片支撑件移动至较高压力环境下时，隔膜使晶片与晶片支撑件保持紧贴。移除或刺穿隔膜释放所限制的低压使晶片从晶片支撑件上释放。该方法的难点在于，当晶片和晶片支撑件处于真空腔时贴附隔膜。

JP2005-175207(石原)公开了一种在背面变薄的过程中增强半导体晶片的系统和方法。该系统包括具有内部腔室的支撑件。半导体晶片也通过限制在腔室中的低压保持在支撑件上。半导体晶片具有粘附至前表面的层。该层有助于腔室的密封。该层通过粘接层贴附。该方法的难点在于移除粘接剂。此外，干摩擦或静摩擦使得半导体晶片和支撑件更牢固地保持在一起，导致需要更低的外界压力使其释放。