[发明专利]可调吸收的多层激光剥离结构

说明书

技术领域

本发明关于半导体装置的制造，特别是关于晶片剥离。

背景技术

三维(3D)芯片技术包含3D集成电路(IC)和3D封装。3D芯片技术获得广泛重视，因为其能提供更加复杂电路的更大集成且具有较短的电路路径以允许更快的性能并降低能量消耗。在3D IC中，多个薄的硅晶片层垂直地堆叠并互连以产生整体叠层的单一集成电路。在3D封装中，多个离散的IC堆叠、互连并封装。

用于3D芯片技术(包含3DIC及3D封装)的现代技术可利用穿透硅通孔(through-silicon via，TSV)。TSV为垂直互连通路(vertical interconnect access，VIA)，其中连接完全通过硅晶片或裸芯。通过使用TSV，3D IC及3D封装的IC可更紧密地整合为边缘配线。

暂时的晶片接合/剥离一般为实施TSV及3D硅结构的重要技术。在此情况下，接合包含将硅装置晶片(其成为3D叠层中的一层)附接至基板(substrate)或操作晶片(handling wafer)的行为，使得其例如可进行布线、接垫、及连接冶金的处理，同时允许晶片薄化以例如暴露从顶部表面所蚀刻的盲孔(blind via)的TSV金属。剥离为将处理的硅装置晶片从基板或操作晶片移除的行为，使得处理的硅装置晶片可加至3D叠层。

用于暂时晶片接合/剥离的许多现有方法包含使用直接放置于硅装置晶片与操作晶片之间的黏着层。当完成硅装置晶片的处理，硅装置晶片可通过许多技术从操作晶片释离，例如通过将晶片对(wafer pair)暴露于由操作体中孔洞所放出的化学溶剂、通过从边缘起始点的机械剥落或通过加热黏着剂使其可松开至硅装置晶片可通过剪切(sheering)而移除之处。

玻璃操作体晶片与黏着接合装置晶片的剥离通过使用施加至玻璃操作体晶片的烧蚀层(其在特定临界值的激光辐射下分解)来实现。一些激光注量(laser fluence)由烧蚀层所吸收以致晶片能够分离。其余部分穿透黏着剂及/或基板。

发明内容

本发明原则上提供示例性制造方法，其包含提供发射具有选定波长的UV光的激光装置和获得包含装置晶片、附着于装置晶片的黏着层、UV-透射操作体(UV-transmissive handler)和在操作体与黏着层之间且附着于黏着层的烧蚀层的结构。烧蚀层在选定波长具有介于0.1微米至0.2微米之间的光学穿透深度且具有为至少两个穿透深度的厚度。黏着层在选定波长具有介于2微米至20微米之间的光学穿透深度以及具有为至少一个穿透深度的厚度。该方法更包含使激光装置朝结构发射具有选定波长的UV光并将烧蚀层烧蚀以及使操作体与装置晶片分离。

示例性结构包含装置晶片、附着于装置晶片的黏着层(该黏着层在介于308纳米至355纳米间的选定波长具有介于2微米至20微米之间的光学穿透深度且具有为至少一个穿透深度的厚度)、UV-透射操作体和介于UV-透射操作体与黏着层之间的烧蚀层。烧蚀层在选定波长具有介于0.1微米至0.2微米之间的光学穿透深度且具有为至少两个穿透深度的厚度。烧蚀层在受到激光注量时将进一步发生分解。

如本文中所使用，“促进”一动作包含施行该动作、使该动作更容易、有助于实行该动作、或导致该动作得以施行。因此，举例来说(且非限制)，在一个处理器上执行的指令可促进一动作通过在远程处理器上执行的指令、通过发送适当数据或命令而实行以导致或辅助该动作得以施行。为避免疑虑，若作出动作者促进动作而非执行该动作，则该动作仍通过某个实体或实体组合施行。

本文所揭露的制造方法可提供相当多的有利技术效果。例如，一个或多个实施例可提供一个或多个以下的优点：

·促进操作体从黏着接合的装置晶片剥离；

·起始注量仅有可忽略的量到达装置晶片表面；

·在烧蚀涂层或黏着涂层含有缺陷的情况下提供改良的最终工艺良率。

从本发明的示意性实施例的结合随附示图的下列详细描述将明白本发明的这些特征和其他特征及优点。

附图说明

参考随附示图仅举例描述本发明的实施例，其中：

图1显示接合至玻璃操作体的装置晶片的示意剖面图；

图2A为显示UV剥离程序的示意剖面图，其中激光注量由烧蚀层及黏着层所吸收；

图2B的曲线图显示强度衰减为以穿透深度表示的烧蚀层厚度的函数；以及

图2C的曲线图显示强度衰减为以穿透深度表示的黏着层厚度的函数。