专利名称：晶圆承载板结构及晶圆接合方法
技术领域：
本发明涉及一种晶圆接合方法，特别是涉及一种用于贴合及承载晶圆的晶圆承载板结构及方法。
背景技术：
在半导体生产过程中，有时需进行不同温度的加工处理。由于不同材料具有不同的热膨胀系数(coefficient of thermal expansion, CTE),因此,具有不同热膨胀系数之复合结构(例如具有不同材料层的晶圆)在经过温度变换化时(例如由高温回复至室温时)，容易发生翘曲情况。此时，为了改善此翘曲情形，可将此复合结构通过一层接合胶来贴合于一强度较高的承载板上，使得此复合结构可在承载板上进行不同温度的加工处理，因而可改善复合结构的翘曲问题。
在将晶圆等物件贴合于承载板上的接合胶时，为了避免晶圆上的组件被压伤，通常会使用软胶垫来进行加压。然而，在使用软胶垫来加压时，承载板上的接合胶会容易突起堆积于承载板的边缘处，造成接合层在边缘处有厚度不均匀的问题，使得晶圆近边缘处的芯片仍存在翘曲的问题，进而增加后续加工的困难性。故，有必要提供一种晶圆承载板结构及晶圆接合方法，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种晶圆承载板结构，所述晶圆承载板结构包括承载区及支撑区。承载区用于承载一晶圆，支撑区形成于承载区的周围，其中支撑区的宽度为承载区的长度的5% 20%。本发明的晶圆承载板结构可通过支撑区来支撑住软性压合垫，且流动的接合层的材料可在被加压的过程向外流向承载区周围的支撑区，以避免流动的接合层突起堆积于承载板的边缘，而造成接合层的厚度不均匀或翘曲的问题。本发明的另一目的在于提供一种晶圆接合方法，用于接合晶圆至晶圆承载板结构上。在此晶圆接合方法中，首先，提供一晶圆承载板结构，所述晶圆承载板结构具有一承载区以及一支撑区，支撑区形成于承载区的周围，其中支撑区的宽度为承载区的长度的5% 20%。接着，形成一接合层于承载区上。接着，提供一晶圆接合于接合层上。接着，提供一软性压合垫来压合晶圆。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下
图I显示依照本发明的一实施例的晶圆承载板结构、晶圆及软性压合垫的分解剖面图2显示依照本发明的一实施例的晶圆承载板结构的上视图；图3A至图3D显示依照本发明的一实施例的晶圆接合于晶圆承载板结构上的流程示意图；图4显示依照本发明的另一实施例的晶圆承载板结构、晶圆及软性压合垫的使用剖面图；图5显示依照本发明的又一实施例的晶圆承载板结构、晶圆及软性压合垫的使用剖面图；以及图6显示依照本发明的又一实施例的晶圆承载板结构、晶圆及软性压合垫的使用剖面图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。请参照图I，其显示依照本发明的一实施例的晶圆承载板结构、晶圆及软性压合垫的分解剖面图。晶圆承载板结构110可用于承载晶圆101以进行例如高温加工处理。此晶圆101的下表面设有凸块102，凸块102的高度可介于30 200微米之间。晶圆承载板结构110可为一体成型的圆形板体结构，其可由具有高强度且低温度变化的材料制成，例如硅。晶圆承载板结构Iio可具有承载区A及支撑区B。承载区A及支撑区B可为一体成型的一同心圆结构，亦可外加一支撑区B于承载区A之周围。承载区A用于供晶圆101来置放。软性压合垫103置放于晶圆101上，以保护晶圆101，避免晶圆101于高温加工处理过程中遭受损伤，支撑区B可用于支撑软性压合垫103。接合层120可形成于晶圆承载板结构110的承载区A上，用于黏接及承载晶圆101于晶圆承载板结构110上。然不限于此，接合层120的形成区域可更延伸至支撑区B中。接合层120可例如为热塑性材质。接合层120的厚度例如为60um。请参照图2，其显示依照本发明的一实施例的晶圆承载板结构的上视图。晶圆承载板结构110例如是一圆形结构，承载区A具有一长度(直径)R以及支撑区B具有一宽度Wl，宽度Wl为直径R的5% 20%，以有效地达到支撑软性压合垫103并形成一容置空间以容纳接合层120。然不限于此，晶圆承载板结构110亦可为非圆形结构。此外，支撑区B的宽度W I可因应晶圆101的凸块102高度而改变，举例来说，若凸块102的高度是介于30 60微米(um)时，支撑区B的宽度Wl可为承载区A的直径R的5% 10%;若凸块102的高度是介于60 IOOum时，支撑区B的宽度Wl可为承载区A的直径R的10% 15% ;若凸块102的高度是介于100 200um时，支撑区B的宽度Wl可为承载区A的直径R的15% 20%。请参照图3A至图3D,其显不依照本发明的一实施例的晶圆接合于晶圆承载板结构上的流程示意图。如图3A及图3B所示，提供一晶圆承载板结构110，并形成接合层120于晶圆承载板结构110的承载区A上。接合层120的材料可为热塑性接合胶，用于暂时地接合晶圆101于晶圆承载板结构110上，以进行加工处理，且接合层120可在处理后被移除，以解除晶圆101与晶圆承载板结构110的接合。如图3C及图3D所示，当接合晶圆101于晶圆承载板结构110上时，为了避免晶圆101的上表面或其组件被压伤，可使用软性压合垫103来加压晶圆101于接合层120上，此时，可通过吹气来加压软性压合垫103，以压合晶圆101于接合层120上，并加热晶圆承载板结构110上的接合层120，以接合晶圆101于承载板结构110上。在贴合晶圆101于晶圆承载板结构100的过程中，晶圆101是被接合于晶圆承载板结构110的承载区A上，而超出承载区A的部分软性压合垫103可被支撑于晶圆承载板结构110的支撑区B上。且在加热接合的过程中，接合层120具有流动性，藉由承载板结构110的支撑区B，流动的接合层120的材料可在被加压的过程向外流向承载区A周围的支撑区B，支撑区B可提供足够的空间搁置流出的接合层120，防止流出的接合层120的高度突起，以有效避免现有技术中流动的接合层突起堆积于承载区有限的边缘空间，而造成接合层的厚度不均匀或翘曲的问题。因此，藉由晶圆承载板结构100的支撑区B，可支撑软性压合垫103，并可提供在加热接合的过程中接合层120的流动区域，以避免流动接合层120的突起状堆积，因而改善接合层的厚度不均匀或翘曲的问题。请参照图4，其显示依照本发明的另一实施例的晶圆承载板结构、晶圆及软性压合垫的使用剖面图。在另一实施例中，晶圆承载板结构210可包括承载板211及环垫片212，环垫片212是套置于承载板211的周围，其中，承载区A是形成于承载板211的表面上，支撑区B是形成于环垫片212的表面上。承载板211可由具有高强度且低温度变化的材料制成，例如硅。环垫片212可由耐高温材料所制成，承载板211与环垫片212的材料可相同或不同。其中，接合层120是涂布于承载板211的承载区A上。在贴合晶圆101于晶圆承载板结构210的过程中，晶圆101是被接合于承载板211的承载区A上，而超出承载区A的部分软性压合垫103可被支撑于环垫片212所形成的支撑区B上。且在加热接合的过程中，藉由晶圆承载板结构210的环垫片212所形成的支撑区B，流动的接合层120的材料可在被加压的过程向外流向承载区A周围的支撑区B，以避免流动的接合层120突起状堆积于承载区A的边缘，而造成接合层的厚度不均匀或翘曲的问题。在此实施例中，环垫片212的宽度W2例如是介于I 4cm，且承载板211与环垫片212之间可具有间隙C，以便于组合承载板211与环垫片212，且可允许流动的接合层120渗入间隙C中，进而可减少流动接合层120的突起状堆积。其中所述间隙C的宽度为O. 5 5毫米。请参照图5，其显示依照本发明的又一实施例的晶圆承载板结构、晶圆及软性压合垫的使用剖面图。环垫片212具有一凹部213，而承载板211可容置于环垫片212的凹部213中，其中，承载板211的上表面可与环垫片212的上表面共平面。请参照图6，其显示依照本发明的又一实施例的晶圆承载板结构、晶圆及软性压合垫的使用剖面图。环垫片212的凹部213可具有一开孔214，而暴露出承载板211的底面。而承载板211可容置于环垫片212的凹部213中，其中，承载板211的上表面可与环垫片212的上表面共平面。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的 范围为准。
权利要求
1.一种晶圆承载板结构，包括 一承载区，用于承载一晶圆；以及 一支撑区，形成于所述承载区的周围，其中所述支撑区的宽度为所述承载区的长度的5% 20%。
2.根据权利要求I所述的晶圆承载板结构，其特征在于所述晶圆承载板结构的承载区及支撑区为一体成型的板体结构。
3.根据权利要求I所述的晶圆承载板结构，其特征在于所述晶圆承载板结构包括承载板及环垫片，所述环垫片是套置于所述承载板的周围，所述承载区是形成于所述承载板的表面上，所述支撑区是形成于所述环垫片的表面上。
4.根据权利要求3所述的晶圆承载板结构，其特征在于所述承载板与所述环垫片之间具有间隙，所述间隙的宽度为0. 5 5毫米。
5.根据权利要求3所述的晶圆承载板结构，其特征在于所述环垫片具有一凹部，所述承载板容置于所述环垫片的所述凹部中。
6.根据权利要求5所述的晶圆承载板结构，其特征在于所述环垫片的所述凹部具有一开孔，而暴露出所述承载板的底面。
7.一种晶圆接合方法，用于接合晶圆至晶圆承载板结构上，包括 提供一晶圆承载板结构，所述晶圆承载板结构具有一承载区以及一支撑区，所述支撑区形成于所述承载区的周围，其中所述支撑区的宽度为所述承载区的长度的5% 20% ； 形成一接合层于所述承载区上； 提供一晶圆接合于所述接合层上；以及 提供一软性压合垫来压合所述晶圆。
8.根据权利要求7所述的晶圆接合方法，其特征在于所述接合层于压合垫压合所述 晶圆的过程向外流向所述承载区周围的支撑区。
9.根据权利要求7所述的晶圆接合方法，其特征在于当使用所述软性压合垫来压合所述晶圆时，通过吹气来加压所述软性压合垫，以压合所述晶圆于所述接合层上。
10.根据权利要求7所述的晶圆接合方法，其特征在于当接合所述晶圆于所述接合层时，加热所述接合层，以接合所述晶圆于所述晶圆承载板结构上。
全文摘要
本发明提供一种晶圆承载板结构及晶圆接合方法，此晶圆承载板结构包括一承载区及一支撑区，所述支撑区是形成于所述承载区的周围。支撑区的宽度为所述承载区的长度的5％～20％。当接合晶圆于承载区上的接合层时，提供一软性压合垫来压合晶圆于承载区上的接合层。本发明的晶圆承载板结构可改善流动的接合层突起堆积于承载板的边缘，而造成接合层的厚度不均匀或翘曲的问题。
文档编号H01L23/13GK102810518SQ20121024464
公开日2012年12月5日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者沈明宗, 赖宥丞, 洪嘉临 申请人:日月光半导体制造股份有限公司