制造雙面裝備有芯片的晶片的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于制造特別是雙面裝備有芯片（12,15）的產(chǎn)品晶片（1）的方法，具有以下流程：處理該產(chǎn)品晶片的第一面（3）；通過該產(chǎn)品晶片的第一面（3）在硬性的第一載體晶片（8）上將該產(chǎn)品晶片與第一中間層（18）相接合，該第一中間層由至少施加在邊緣側(cè)的第一附著層（6）構(gòu)成；處理該產(chǎn)品晶片的與第一面相對置的第二面；通過該產(chǎn)品晶片的第二面在硬性的第二載體晶片（13）上將該產(chǎn)品晶片與第二中間層（17）相接合，該第二中間層由至少施加在邊緣側(cè)的第二附著層（14）構(gòu)成；其中，將第一中間層和第二中間層構(gòu)造為不同的，使得能夠選擇性地使第一載體晶片（8）在第二載體晶片（13）之前與產(chǎn)品晶片分離。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種如權(quán)利要求I所述的制造特別是雙面裝備有芯片的產(chǎn)品晶片的方法。
技術(shù)介紹
目前生產(chǎn)的絕大多數(shù)晶片都僅是在一面裝備有芯片或者所謂的磁片。晶片的裝備以批量制造進行，而同時存在實現(xiàn)越來越小的結(jié)構(gòu)的工業(yè)需求。對于晶片的厚度也是如此，特別是對于多重堆疊的多層晶片。對所提供的空間的進一步優(yōu)化利用導(dǎo)致近來越來越多地要求雙面、即在兩面裝備 有芯片或磁片的晶片，其中，Through Silicon Vias (TSV,通過娃穿孔)使產(chǎn)品晶片的前面和背面之間的電接觸成為可能。制造這樣的雙面晶片的最大問題在于在可能包括不同生產(chǎn)步驟(例如接合、去接合、對齊、磨光、蝕刻等等)的批量生產(chǎn)期間的處理。特別是由于在生產(chǎn)過程中設(shè)置的對產(chǎn)品晶片的薄化/再薄化(Riickdiinnung),要求通過載體晶片來使大面積、大多具有300毫米直徑的產(chǎn)品晶片穩(wěn)定。因此對于單面裝備的晶片來說，通過載體晶片進行穩(wěn)定或支承就已經(jīng)相對簡單，因為可以將載體晶片臨時結(jié)合到背向裝備芯片面的一面。但在此也可能需要在正面和背面上的過程步驟。通常在臨時接合中存在這樣的問題對經(jīng)歷了不同的生產(chǎn)步驟的產(chǎn)品晶片在這些生產(chǎn)步驟結(jié)束之后要將其小心翼翼且無損壞地與載體晶片分離。因此，載體晶片和產(chǎn)品晶片之間的連接在應(yīng)用不同的生產(chǎn)步驟期間要足夠強大，以穩(wěn)定和保持產(chǎn)品晶片。但同時該連接還應(yīng)該能夠在隨后容易且快速地分離。在W02009/0945558A2中描述了一種用于單面裝備的產(chǎn)品晶片的臨時接合方法。這類方法的共同點在于，在制造過程中每個產(chǎn)品晶片都必須在每一面上經(jīng)歷至少一個處理步驟。目前產(chǎn)品晶片由于較簡單的處理而在其初始厚度(即在再薄化之前)時首先在其第一面上進行處理，例如制造凸塊(Bump)或施加凸塊或凸塊組。然后，將產(chǎn)品晶片接合在載體上，以使產(chǎn)品晶片能夠接著經(jīng)受再薄化的處理步驟。然后，在再薄化之后通常在第二面進行其它處理步驟，例如又是制造凸塊和/或凸塊組和/或其它連接層和/或施加芯片。這樣在處理完第二面后現(xiàn)在需要在產(chǎn)品晶片的第一面上再實施一個處理步驟，因此在現(xiàn)有技術(shù)中存在很大的問題必須將經(jīng)過薄化和很敏感、已經(jīng)部分地設(shè)置了昂貴的芯片的產(chǎn)品晶片與載體分離，以便能夠進行對于第一面的后續(xù)處理步驟。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所基于的任務(wù)在于，說明一種用于制造特別是雙面裝備有芯片的產(chǎn)品晶片的方法，通過該方法可以在制造過程期間可靠且小心翼翼地處理產(chǎn)品晶片。本專利技術(shù)的任務(wù)利用權(quán)利要求I的特征來解決。本專利技術(shù)的優(yōu)選擴展在從屬權(quán)利要求中說明。在本專利技術(shù)的范圍內(nèi)還包括在說明書、權(quán)利要求和/或附圖中說明的特征中至少兩種的全部組合。在所說明的值域中還應(yīng)當(dāng)將位于所述邊界內(nèi)的值作為邊界值公開以及以任何組合要求保護。本專利技術(shù)的基本思想在于，提出一種方法，利用該方法可以有選擇地分離兩個與相應(yīng)的產(chǎn)品晶片連接或接合的、硬性的載體晶片，由此使得可以將產(chǎn)品晶片從第一載體晶片轉(zhuǎn)移到第二載體晶片上，在此期間產(chǎn)品晶片持續(xù)地穩(wěn)定。這通過使兩個載體晶片的連接層就其在作用于連接層時的附著和/或其附著改變方面具有不同的特性來實現(xiàn)，特別是通過機械的、熱的、光學(xué)的和/或化學(xué)的方法來使其具有不同 的特性。在此重要的是，通過兩個中間層的不同的特性使兩個中間層中的一個可以有選擇地相對于另一個中間層構(gòu)成為或改變?yōu)樵撝虚g層能夠被分離，而另一個中間層的接合力則保持明顯高于該中間層的接合力。附著分別涉及到連接層的作用面。原則上按照本專利技術(shù)有選擇地脫離和/或分離總是通過載體晶片和產(chǎn)品晶片之間的不同的附著力來實現(xiàn)的，其中按照本專利技術(shù)，附著力涉及相應(yīng)載體晶片和產(chǎn)品晶片之間的中間層的整體。按照本專利技術(shù)的第一方法組的特征在于，作用在載體晶片和產(chǎn)品晶片之間的附著力是固有地不同的，即從開始就不同。因此在這種情況下，中間層從開始就具有不同的附著力，這可以一方面通過使中間層由不同的材料制成，或者對中間層至相應(yīng)的載體晶片和/或至產(chǎn)品晶片的接觸面進行預(yù)處理以影響作用在相應(yīng)的接觸面上的力來實現(xiàn)。在此，一種可以考慮的本專利技術(shù)的實施方式規(guī)定，使用減小附著的物質(zhì)或者使用加強附著的物質(zhì)來全部或部分地處理載體晶片的表面和/或全部或部分地處理產(chǎn)品晶片的表面。可以單獨或組合使用的變形在于 -不同的中間層粘結(jié)材料； -利用減小附著的物質(zhì)或者 加強附著的物質(zhì) 對至少一個表面/接觸面(全部或部分地)進行不同的預(yù)處理； -中間層的不同大小的接觸面或厚度。按照本專利技術(shù)方法變形的另一組規(guī)定，通過特定的措施使中間層的附著力發(fā)生指示的改變。在此，在可選的、限定的時刻改變兩個中間層中的一個或兩個的附著力，使兩個中間層的附著力在該指示的附著力改變之后不同。在此，按照本專利技術(shù)有以下的可能性 -有針對性的局部作用，特別是通過對一個中間層進行照射、而對另一個中間層不進行照射或僅部分地進行照射來實現(xiàn)。該有針對性的局部作用在本專利技術(shù)的另一實施方式中可以通過使溶劑僅在一個中間層上起作用而在另一中間層上不施加溶劑或僅部分地施加溶劑來實現(xiàn)。-通過材料選擇以及一個中間層的至少部分的惰性特性對于應(yīng)用的、特別是通過提高溫度而導(dǎo)致另一中間層改變的方法步驟帶來的選擇性，在該方法步驟中兩個中間層中的一個以較少降低的粘性來響應(yīng)，由此該中間層相對于剪切力具有較強的接合力。在此，特別優(yōu)選使兩個中間層中的一個構(gòu)成為對于溶劑是惰性的，而該溶劑溶解另一個中間層。-改變第一中間層的附著力，其方式是在施加第二中間層之前作用于該第一中間層。-通過邊緣粘結(jié)區(qū)域的開始就不同大小的環(huán)寬的選擇性，從而通過以上描述的措施使第一層的附著力的改變較之于第二層的附著力的改變有更強的下降。優(yōu)選硬性的載體晶片具有高連接穩(wěn)固性的特征。作為材料特別適合的有硅、石英、玻璃、陶瓷或金屬，或者這些材料的組合。因此，在選擇性地脫離或分離兩個中間層中的一個之前或期間，分配給該載體晶片的中間層或設(shè)置在該中間層中的附著層通過該附著層的化學(xué)、熱、光學(xué)和/或機械的特性或影響而強烈改變，使得能夠?qū)⒃撦d體晶片小心翼翼且無損傷地去除，同時產(chǎn)品晶片保持在另一載體晶片上。在此該另一載體晶片同時穩(wěn)定廣品晶片。在本專利技術(shù)意義下的芯片是通常施加在晶片上的結(jié)構(gòu)或集成的電子組件。凸塊或凸塊組的作用是將芯片連接到產(chǎn)品晶片，或者是將芯片的各電路與施加在產(chǎn)品晶片的相對面上的對應(yīng)芯片或電路電連接和/或用于過后將整個系統(tǒng)安裝在電路板上。 通過本專利技術(shù)的方法，不僅能夠為產(chǎn)品晶片特別是雙面地裝備芯片，而且本專利技術(shù)的方法特別是對于特別是分別雙面裝備有芯片的產(chǎn)品晶片的堆疊是特別有利的，因為通過選擇性地去除載體晶片，說明了用于制造堆疊的產(chǎn)品晶片的經(jīng)濟、有效且靈活的方法。對產(chǎn)品晶片的處理可以包括一個或多個公知的過程，特別是將凸塊和/或凸塊組和/或芯片施加在第二面上和/或產(chǎn)品晶片的再薄化/磨光，以及制造所謂的再分配層(Redistribution Layer, RDL)。在本專利技術(shù)意義下的產(chǎn)品晶片還包括所謂的娃拼版(Silicon Imposer),其僅具有導(dǎo)線層(RDL層)，以稍后接納有源結(jié)構(gòu)。在本專利技術(shù)的一有利的實施方式中規(guī)定，第一附著層的接合力小于第二附著層的接合力。接合力在此指通過產(chǎn)品晶片和載體晶片之間的相應(yīng)中間層起作用的連接力或附著力，其與載體晶片與相應(yīng)產(chǎn)品晶片的分離作用相反，分別涉及有效的接合面/附著面。按照本專利技術(shù)，有利的是第一本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J布格拉夫，M溫普林格，H韋斯鮑爾，
申請(專利權(quán))人：EV集團E·索爾納有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：