[发明专利]使用中波长红外辐射烧蚀的晶片去接合

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年8月1日提交的美国临时申请第61/861,034号的 优先权，该美国临时申请的披露内容以引用的方式并入本文。本申请与同 时申请的美国专利申请第_______号(代理人案号：YOR920130715US2)、 2012年11月28日提交的美国专利申请第13/687,531号及2013年1月22 日提交的美国专利申请第13/746,359号相关，上述申请的披露以引用的方 式并入本文。

技术领域

本领域大体涉及晶片处理技术，具体地说，涉及使用接合结构将处理 物晶片临时接合至器件晶片的结构及方法，所述接合结构包括使用中波长 红外辐射可激光烧蚀的一个或多个可释放层。

背景技术

在半导体晶片处理领域，对大规模集成、高密度硅封装的日益增长的 需求已导致半导体管芯变得极薄。举例而言，对于一些应用，从背侧研磨 及抛光硅(Si)晶片降至50μm或更薄的厚度。尽管单晶Si具有极高机械强 度，但Si晶片和/或芯片可因变薄而变得易碎。亦可由诸如硅通孔 (through-siliconvia；TSV)处理、抛光及切割的处理步骤引入缺陷，所述处 理步骤进一步降低了薄化晶片或芯片的机械强度。因此，处理薄化Si晶片 对大部分自动化装置而言存在显著挑战。

为了促进器件晶片的处理，机械处理物晶片(或载体晶片)通常附接 于器件晶片以增强处理期间器件晶片的机械完整性。当完成器件晶片的处 理时，需要从器件晶片释放处理物晶片。处理器件晶片的最常见途径为使 用特别开发的粘合剂将处理物晶片与器件晶片层叠。取决于诸如处理步骤、 产品要求及粘合剂类型之类的因素，已使用或提出各种技术将变薄后的器 件晶片从机械处理物晶片去接合或分离，所述技术包括热释放、化学溶解、 机械释放及激光烧蚀技术。

典型激光辅助去接合工艺使用聚合物粘合剂(所述粘合剂能够充分吸 收UV(紫外线)光谱中的能量)以将器件晶片接合至UV透明玻璃处理 物晶片。执行激光烧蚀工艺以烧蚀聚合物粘合剂及实现玻璃处理物晶片与 器件晶片之间的去接合。在UV激光烧蚀工艺中使用玻璃处理物具有若干 缺点，所述缺点包括较差的热传导性、与特定半导体处理装置具有不兼容 性以及高成本。尽管使用Si晶片处理物可潜在克服这些缺点，但硅对UV 光谱不透明，且因此与先前开发的UV激光释放技术不可兼容。

发明内容

总体上，本发明的实施例包括使用接合结构将处理物晶片临时接合至 器件晶片的结构及方法，所述接合结构包括使用中波长红外辐射可激光烧 蚀的一个或多个可释放层。

在一个实施例中，提供一种藉由提供堆栈结构处理器件晶片的方法， 所述堆栈结构具有器件晶片、处理物晶片及接合结构，所述接合结构将所 述器件晶片及所述处理物晶片接合在一起，其中所述接合结构包括由导电 材料形成的释放层。使用穿过所述处理物晶片的红外能量辐射所述接合结 构以基本或完全气化所述释放层，以使得作为基本或完全气化所述释放层 的直接结果，从所述处理物晶片释放所述器件晶片。红外能量的波长处于 约1.12μm至约5μm的范围内。

在本发明的另一个实施例中，堆栈结构包括器件晶片、处理物晶片及 安置于所述器件晶片与所述处理物晶片之间的接合结构，其中所述接合结 构将所述器件晶片及所述硅晶片接合在一起。所述接合结构包括由导电材 料形成的释放层，其中所述释放层被配置为当曝露于穿过所述处理物晶片 的红外激光能量下时藉由红外烧蚀被基本或完全气化，以作为所述释放层 的红外烧蚀的直接结果，引发从所述处理物晶片释放所述器件晶片。

在各实施例的以下详细描述中将描述本发明的这些及其他实施例，应 结合附图阅读这些实施例。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例加工及处理半导体晶片的方法的流程 图；

图2示意性描绘根据本发明的一实施例包括将器件晶片临时接合至处 理物晶片的接合结构的堆栈结构；

图3示意性描绘根据本发明的另一个实施例包括将器件晶片临时接合 至处理物晶片的接合结构的堆栈结构；

图4示意性描绘根据本发明的另一个实施例包括将器件晶片临时接合 至处理物晶片的接合结构的堆栈结构；

图5示意性描绘根据本发明的另一个实施例包括将器件晶片临时接合 至处理物晶片的接合结构的堆栈结构；