用于生产线后段加工的载体的制作方法

文档序号:23388833发布日期:2020-12-22 13:54阅读:68来源:国知局
用于生产线后段加工的载体的制作方法

本申请依据35u.s.c.§119要求于2019年6月20日提交的系列号为62/864,139的美国临时申请的优先权权益,本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。

本申请一般涉及集成电路制造。更具体地,本申请涉及电子装置的互连。



背景技术:

生产线后段(back-end-of-the-line;“beol”)加工是在制造了单个装置形式的ic部件,例如,晶体管、电容器和电阻器之后,集成电路(ic)制造的第二主要步骤。进行beol加工以在单个装置之间沉积金属配线,从而通过金属化而使装置互连。beol包括多个步骤,包括使晶片与支承结构分离,其是被称为脱粘的过程。



技术实现要素:

本公开涉及促进beol加工同时保护晶片不受损坏的技术。具体地,如下文参考以下示例性的非限制性实施方式更详细所述,本公开阐述了促进将晶片转移到用于切割的台以增加晶片产率的装置和方法,所述晶片产率即不必因制造缺陷而弃去的晶片的比例。

本公开的至少一个实施方式涉及用于支承晶片的载体组件,包括在beol加工期间支承晶片。所述载体组件包括双重载体。第一载体包括阶梯状结构以用于放置晶片。在不使用粘合剂的情况下,晶片的一侧结合到第一载体。第一载体位于第二载体的顶部,以受第二载体机械支承。每个载体通过对层压玻璃进行湿法蚀刻而不是通过机械抛光来制造。

本公开的至少一个实施方式涉及用于在加工期间支承晶片的方法。所述方法包括将晶片定位在第一载体中,以及由至少部分设置在第一载体下方的第二载体支承第一载体。第一载体和第二载体提供了晶片被置于其中的双重载体。所述方法还包括:在晶片位于双重载体中时将晶片原位转移到切割台,对晶片进行切割。

另外,本公开的至少一个实施方式涉及一种制造载体组件的方法。所述方法包括:构造载体组件的第一载体,这通过下述步骤进行:将第一载体的第一包覆层附加于第一芯体层;以及将第一载体的第二包覆层附加于第一芯体层,使得第一芯体层被夹在第一载体的第一包覆层与第二包覆层之间。所述方法还包括:对第一载体进行第一蚀刻过程以暴露一部分的第一芯体层,以及对第一载体进行第二蚀刻过程以形成穿孔。穿孔的形成将第一载体分成第一区段和第二区段。

当结合附图时,根据以下详细描述,这些特征和其他特征,连同其组织和操作方式将变得显而易见,其中,在下文所述的几个附图中,相同的要素具有相同的附图标记。应理解,下文更具体论述的前述构思和另外的构思的组合(前提是这些构思不相互矛盾)被认为是本文公开的主题的部分。具体地,在本公开结尾出现的要求保护的主题的所有组合被认为是本文公开的主题的部分。

附图说明

结合附图,根据以下描述和所附权利要求书,本公开的前述特征和其他特征将变得更彻底地显而易见。应理解,这些附图仅描绘了本公开的几个实施方式,因此不被认为是对其范围的限制,本公开将通过利用附图以另外的特殊性和细节来描述本公开。

根据至少一个实施方式,图1为其中定位有晶片的双重载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图2a为图案化前的双重载体中的第一载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图2b为图案化后的双重载体中的第一载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图2c为蚀刻后的双重载体中的第一载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图2d为图2b所示的第一载体的顶视图。

根据至少一个实施方式,图2e为图2c所示的第一载体的顶视图。

根据至少一个实施方式,图3a为描绘了用于形成穿孔的图案化后的第一载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图3b为描绘了在蚀刻和穿孔形成后的第一载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图3c为图3a所示的第一载体的顶视图。

根据至少一个实施方式,图3d为图3b所示的第一载体的顶视图。

根据至少一个实施方式,图4a为图案化后的双重载体中的第二载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图4b为蚀刻以形成平台之后的第二载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图4c为图4a所示的第二载体的顶视图。

根据至少一个实施方式,图4d为图4b所示的第二载体的顶视图。

根据至少一个实施方式,图5a为附接有晶片的双重载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图5b为晶片抛光后的双重载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图5c为晶片与双重载体的第二载体分离后,双重载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图5d为晶片分离后,一部分双重载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图6a为定位在平台上的一部分双重载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图6b为晶片切割期间,定位在平台上的一部分双重载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图6c为定位在平台上并且晶片处于经切割状态的一部分双重载体的截面图。

根据至少一个实施方式,图7为一种玻璃制品的截面图。

根据至少一个实施方式,图8为可用于形成玻璃制品的溢流分配器的截面图。

根据至少一个实施方式,图9描绘了制造双重载体的方法。

在以下具体实施方式中参考附图。除非上下文另有所指,否则在附图中,相似的符合通常表示相似的部件。在具体实施方式、附图和权利要求书中描述的示例性实施方式不意味着限制。可以采用其他实施方式,并且进行其他改变而不偏离本文提出的主题的精神和范围。应易于理解,本公开的方面,如在本文中一般性描述的以及附图中例示的,可以各种不同构造进行排列、替换、组合和设计,对它们全部均进行了构想并成为本公开的部分。

具体实施方式

各个示例性实施方式提供了双重载体以用于在beol加工期间支承晶片,例如硅(si)晶片。更具体地,如下所述,所述双重载体由两个载体件形成,第一载体位于第二载体的顶部。在beol加工的多个阶段期间,至少一部分的双重载体支承晶片。另外,至少一部分的双重载体在切割期间支承晶片并且在切割之后支承单独的裸片,因此不需要单独的脱粘过程。

在至少一个实施方式中,所述双重载体100是玻璃制品。在至少一个实施方式中,所述玻璃制品可以是如2017年6月22日公开的第2017/0174564号美国专利申请公开中所述的玻璃制品,该美国专利申请公开是2015年3月25日提交的美国系列号15/129,278的申请公开,所述文献的全部内容通过引用纳入本文,包括其中阐述的组合物和方法。

图7描绘了至少一个实施方式中的玻璃制品。如本文所用,术语“平均热膨胀系数”是指给定材料或层在0℃至300℃之间的平均热膨胀系数。如本文所用,除非另有说明,否则术语“热膨胀系数”是指平均热膨胀系数。

本文所述的至少一种玻璃制品的强度根据astmc1499-08的环境温度下高级陶瓷单调等双轴挠曲强度的标准试验方法中所述的测试方法,使用环上环载荷来确定。一般来说,环上环载荷测试方法用于在单调双轴载荷下,通过同心环构造,在环境温度下确定高级碱金属材料的双轴强度,并且作为评价玻璃制品的表面强度的方法而被广泛接受。本文所述的环上环载荷结果在2平方英寸的玻璃片上使用1英寸直径的支承环和0.5英寸直径的载荷环来确定。环的接触半径为1.6mm,并且头速度为1.2mm/min(毫米/分钟)。

如本文所用,术语“残留强度”是指在将瑕疵受控地引入到玻璃制品的外表面之后所确定的玻璃制品的强度。如本文所用,术语“努氏(knoop)刮擦阈值”是指响应于用努氏金刚石以增加的载荷刮擦玻璃制品的表面而在玻璃制品中首先观察到横向开裂时的载荷。所述测试在室温下,以50%相对湿度进行。

如本文所用,术语“压痕阈值”是指响应于用维氏(vickers)压头以增加的载荷对玻璃制品的表面的压刻而在玻璃制品中首先观察到裂纹时的载荷。利用维氏压头,以0.2mm/min的速率施加压痕载荷,然后从玻璃制品的表面移除压痕载荷。最大压痕载荷保持10秒。压痕阈值确定为在10次压刻中,有50%表现出任意数目的从压痕印记的角落延伸出来的径向/中间裂纹时的压痕载荷。增加最大压痕载荷直至达到给定玻璃制品的压痕阈值。所有压痕测量都是在室温时,以50%相对湿度进行。

如本文所用,术语“维氏(vickers)刮擦阈值”是指响应于用维氏压头以增加的载荷刮擦玻璃制品的表面而在玻璃制品中首先观察到横向开裂时的载荷。测试程序类似于用于确定努氏刮擦阈值的程序,但是用维氏压头替代努式金刚石。横向开裂由玻璃制品中的持续裂纹来证明,所述持续的裂纹大于由维式压头形成的原始划痕或凹槽的宽度的两倍。

在各个实施方式中,玻璃制品至少包括第一层和第二层。例如,第一层包含芯体层,并且第二层包含毗邻该芯体层的一层或多层包覆层。第一层和/或第二层是包含玻璃、玻璃陶瓷或它们的组合的玻璃层。在一些实施方式中,第一层和/或第二层是透明玻璃层。

图7是玻璃制品200的一个示例性实施方式的截面图。在一些实施方式中,玻璃制品200包括含有多个玻璃层的层压片。层压片可如图7所示的那样基本上是平面的,或者是非平面的。玻璃制品200包含设置在第一包覆层104与第二包覆层106之间的芯体层102。在一些实施方式中,第一包覆层104和第二包覆层106为如图7所示的外层。在其他实施方式中,第一包覆层和/或第二包覆层是设置在芯体层与外层之间的中间层。

芯体层102包含第一主表面和与该第一主表面相对的第二主表面。在一些实施方式中,第一包覆层104与芯体层102的第一主表面熔合。附加或替代性地,第二包覆层106与芯体层102的第二主表面熔合。在这样的实施方式中,第一包覆层104与芯体层102之间的界面和/或第二包覆层106与芯体层102之间的界面不含任何粘结材料,例如,粘合剂、涂层或被添加或构造以将各包覆层粘至芯体层的任何非玻璃材料。因此,第一包覆层104和/或第二包覆层106与芯体层102直接熔合或者直接毗邻芯体层102。在一些实施方式中,玻璃制品包含一层或多层中间层,其被设置在芯体层与第一包覆层之间和/或芯体层与第二包覆层之间。例如,中间层包含形成于芯体层与包覆层界面处的中间玻璃层和/或扩散层。在一些实施方式中,玻璃制品200包括作为玻璃-玻璃层压件形成,其中,直接毗邻的各玻璃层之间的界面是玻璃-玻璃界面。

在一些实施方式中,芯体层102包含第一玻璃组合物,并且第一包覆层104和/或第二包覆层106包含与第一玻璃组合物不同的第二玻璃组合物。例如,在图7所示的实施方式中,芯体层102包含第一玻璃组合物,且第一包覆层104和第二包覆层106各自包含第二玻璃组合物。在其他实施方式中,第一包覆层包含第二玻璃组合物,且第二包覆层包含不同于第一玻璃组合物和/或第二玻璃组合物的第三玻璃组合物。

玻璃制品可使用合适的工艺来成形,例如熔合拉制、向下拉制、狭缝拉制、向上拉制或浮法。在一些实施方式中,玻璃制品使用熔合拉制法来成形。

图8是可用于形成玻璃制品(例如玻璃制品200)的溢流分配器300的一个示例性实施方式的截面图。可如第4,214,886号美国专利所述来构造溢流分配器300,所述专利通过引用全文纳入本文。例如,溢流分配器300包含下溢流分配器220和位于该下溢流分配器上方的上溢流分配器240。下溢流分配器220包含槽222。第一玻璃组合物224被熔化并以粘性态进料到槽222中。如下文进一步描述的,第一玻璃组合物224形成玻璃制品200的芯体层102。上溢流分配器240包含槽242。第二玻璃组合物244被熔化并以粘性态进料到槽242中。如下文进一步描述的,第二玻璃组合物244形成玻璃制品100的第一包覆层104和第二包覆层106。

第一玻璃组合物224从槽222溢流,并且沿着下溢流分配器220的相对的外成形表面226和228向下流动。外成形表面226和228在拉制线230处会聚。沿着下溢流分配器220的相应的外成形表面226和228向下流动的第一玻璃组合物224的分开的流在拉制线230处会聚,它们在此处熔合在一起以形成玻璃制品100的芯体层102。

第二玻璃组合物244从槽242溢流,并且沿着上溢流分配器240的相对的外成形表面246和248向下流动。第二玻璃组合物244通过上溢流分配器240向外偏离,以使第二玻璃组合物在下溢流分配器220的周围流动,并与流过下溢流分配器的外成形表面226和228的第一玻璃组合物224接触。第二玻璃组合物244的分开的流与相应的第一玻璃组合物224的分开的流相熔合,所述第一玻璃组合物224的分开的流沿着下溢流分配器220的相应的外成形表面226和228向下流动。一旦在拉制线230处与第一玻璃组合物224的流会聚,则第二玻璃组合物244形成玻璃制品200的第一包覆层104和第二包覆层106。

在一些实施方式中,粘性态的芯体层102的第一玻璃组合物224与粘性态的第一包覆层104和第二包覆层106的第二玻璃组合物244接触,以形成层压片。在一些这样的实施方式中,层压片是从如图8所示的下溢流分配器220的拉制线230处离开的部分玻璃带。玻璃带可通过合适的方式,例如包括重力作用和/或牵拉辊,从下溢流分配器220中拉制出来。玻璃带随着其离开下溢流分配器220而冷却。将玻璃带切断以从中分离出层压片。因此,层压片是从玻璃带中切割下来的。可使用合适的技术来切断玻璃带,例如刻划、弯曲、热冲击和/或激光切割。在一些实施方式中,玻璃制品200包含如图7所示的层压片。在其他实施方式中,可进一步加工层压片(例如通过切割或模制)以形成玻璃制品200。

虽然图7所示的玻璃制品200包含三层,但是本公开也包括其他实施方式。在其他实施方式中,玻璃制品可具有确定数量的层,例如两层、四层或更多层。具有确定层数的玻璃制品可通过对溢流分配器进行相应改造来形成。

在一些实施方式中,玻璃制品200包含至少约0.05mm、至少约0.1mm、至少约0.2mm或至少约0.3mm的厚度。附加或替代性地,玻璃制品200包含最高约2mm、最高约1.5mm、最高约1mm、最高约0.7mm或者最高约0.5mm的厚度。在一些实施方式中,芯体层102的厚度与玻璃制品200的厚度的比值为至少约为0.8、至少约0.85、至少约0.9或至少约0.95。在一些实施方式中,第二层(例如第一包覆层104和第二包覆层106中的每一者)的厚度为约0.01mm至约0.3mm。

在一些实施方式中,第一玻璃组合物和/或第二玻璃组合物包含适合利用本文所述的熔合拉制法形成玻璃制品200的液相线粘度。例如,第一层(例如芯体层102)的第一玻璃组合物包含至少约100kp、至少约200kp或至少约300kp的液相线粘度。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含最高约3000kp、最高约2500kp、最高约1000kp或者最高约800kp的液相线粘度。附加或替代性地,第二层(例如第一包覆层104和/或第二包覆层106)的第二玻璃组合物包含至少约50kp、至少约100kp或者至少约200kp的液相线粘度。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含最高约3000kp、最高约2500kp、最高约1000kp或者最高约800kp的液相线粘度。第一玻璃组合物可有助于负载第二玻璃组合物到溢流分配器以形成第二层。因此,第二玻璃组合物可包含比通常认为适合利用熔合拉制法形成单层片的液相线粘度更低的液相线粘度。

在一些实施方式中,玻璃制品200被构造成强化玻璃制品。例如,在一些实施方式中,第二层(例如,第一包覆层104和/或第二包覆层106)的第二玻璃组合物包含与第一层(例如芯体层102)的第一玻璃组合物不同的平均热膨胀系数(cte)。例如,第一包覆层104和第二包层106由具有比芯体层102更低的平均cte的玻璃组合物形成。该cte错配(即第一包覆层104和第二包层106的平均cte与芯体层102的平均cte之间的差异)导致在玻璃制品200冷却后,在包覆层中形成压缩应力并且在芯体层中形成拉伸应力。在各个实施方式中,第一包覆层和第二包覆层可各自独立地具有比芯体层更高的平均cte、更低的平均cte或基本上相等的平均cte。

在一些实施方式中,第一层(例如芯体层102)的平均cte与第二层(例如第一包覆层104和/或第二包覆层106)的平均cte相差至少约5×10-7-1,至少约15×10-7-1,或者至少约25×10-7-1。附加或替代性地,第一层的平均cte与第二层的平均cte相差最高约55×10-7-1、最高约50×10-7-1、最高约40×10-7-1、最高约30×10-7-1、最高约20×10-7-1、或者最高约10×10-7-1。例如,在一些实施方式中,第一层的平均cte与第二层的平均cte相差约5×10-7-1至约30×10-7-1,或者约5×10-7-1至约20×10-7-1。在一些实施方式中,第二层的第二玻璃组合物包含最高约40×10-7-1,或者最高约35×10-7-1的平均cte。附加或替代性地,第二层的第二玻璃组合物包含至少约25×10-7-1,或者至少约30×10-7-1的平均cte。附加或替代性地,第一层的第一玻璃组合物包含至少约40×10-7-1,至少约50×10-7-1,或者至少约55×10-7-1的平均cte。附加或替代性地,第一层的第一玻璃组合物包含最高约90×10-7-1,最高约85×10-7-1,最高约80×10-7-1,最高约70×10-7-1,或者最高约60×10-7-1的平均cte。

在各个实施方式中,可对各玻璃层的玻璃组合物和相对厚度进行选择以实现具有所需强度性质的玻璃制品。例如,在一些实施方式中,对第一层(例如,芯体层102)的第一玻璃组合物和第二层(例如,第一包覆层104和/或第二包覆层106)的第二玻璃组合物进行选择,以实现所需的cte错配,并且结合该所需的cte错配对第一层和第二层各种的厚度进行选择,以在第二层中实现所需的压缩应力,在第一层中实现所需的拉伸应力,实现所需的残留强度和/或所需的掉落阈值。

在各个实施方式中,可对玻璃层的玻璃组合物和相对厚度进行选择以获得具有所需强度性质的玻璃制品。例如,在一些实施方式中,对第一层(例如,芯体层102)的第一玻璃组合物,第二层(例如,第一包覆层104和/或第二包覆层106)的第二玻璃组合物,以及第一层和第二层各种的厚度进行选择,以获得具有所需的努氏刮擦阈值和/或所需的压痕阈值的玻璃制品。

在一些实施方式中,玻璃制品的努氏刮擦阈值为至少约5n,至少约10n,或者至少约15n。附加或替代性地,玻璃制品的压痕阈值为至少约20n,至少约30n,或者至少约40n。附加或替代性地,玻璃制品的维氏刮擦阈值为至少约2n,至少约3n,至少约5n,或者至少约7n。附加或替代性地,玻璃制品的掉落阈值为至少约100cm,至少约140cm,或者至少约160cm。

在一些实施方式中,包覆层的压缩应力为最高约800mpa,最高约500mpa,最高约300mpa,最高约200mpa,最高约150mpa,最高约100mpa,最高约50mpa,或者最高约40mpa。另外,或者替换性地,包覆层的压缩应力为至少约10mpa,至少约20mpa,至少约30mpa,至少约50mpa,或者至少约100mpa。

第一层(例如,芯体层102)的第一玻璃组合物和第二层(例如,第一包覆层104和/或第二包层106)的第二玻璃组合物可包含能够形成具有本文所述的所需性质的玻璃制品的合适的玻璃组合物。

在一些实施方式中,第一玻璃组合物包含玻璃网络形成剂,其选自sio2、al2o3、b2o3及其组合。例如,第一玻璃组合物包含至少约50摩尔%的sio2、至少约55摩尔%的sio2、至少约60摩尔%的sio2或至少约65摩尔%的sio2。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含最高约80摩尔%的sio2、最高约70摩尔%的sio2、最高约68摩尔%的sio2或最高约60摩尔%的sio2。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含至少约5摩尔%的al2o3、至少约9摩尔%的al2o3或至少约12摩尔%的al2o3。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含最高约20摩尔%的al2o3、最高约17摩尔%的al2o3或最高约11摩尔%的al2o3。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含至少约3摩尔%的b2o3、至少约6摩尔%的b2o3或至少约7摩尔%的b2o3。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含最高约11摩尔%的b2o3、最高约8摩尔%的b2o3或最高约4摩尔%的b2o3。在一些实施方式中,第一玻璃组合物基本上不含b2o3。例如,第一玻璃组合物包含最高约0.1摩尔%的b2o3。

在一些实施方式中,第一玻璃组合物包含碱金属氧化物,所述碱金属氧化物选自li2o、na2o、k2o以及它们的组合。例如,第一玻璃组合物包含至少约0.05摩尔%的na2o、至少约10摩尔%的na2o或至少约13摩尔%的na2o。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含最高约16摩尔%的na2o、最高约14摩尔%的na2o、最高约2摩尔%的na2o或最高约0.1摩尔%的na2o。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含至少约0.01摩尔%的k2o、至少约2摩尔%的k2o或至少约8摩尔%的k2o。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含最高约15摩尔%的k2o、最高约9摩尔%的k2o、最高约6摩尔%的k2o或最高约0.1摩尔%的k2o。

在一些实施方式中,第一玻璃组合物包含碱土金属氧化物,所述碱土金属氧化物选自mgo、cao、sro、bao以及它们的组合。例如,第一玻璃组合物包含至少约1摩尔%的mgo、至少约2摩尔%的mgo、至少约3摩尔%的mgo或至少约4摩尔%的mgo。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含最高约8摩尔%的mgo、最高约4摩尔%的mgo或最高约3摩尔%的mgo。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含至少约0.01摩尔%的cao、至少约2摩尔%的cao、至少约4摩尔%的cao、至少约5摩尔%的cao或至少约6摩尔%的cao。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含最高约8摩尔%的cao、最高约7摩尔%的cao、最高约0.1摩尔%的cao或最高约0.01摩尔%的cao。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含至少约3摩尔%的sro、至少约4摩尔%的sro、至少约5摩尔%的sro或至少约6摩尔%的sro。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含最高约7摩尔%的sro、最高约6摩尔%的sro或最高约5摩尔%的sro。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含至少约0.01摩尔%的bao、至少约0.02摩尔%的bao或至少约0.07摩尔%的bao。附加或替代性地,第一玻璃组合物包含最高约0.1摩尔%的bao、最高约0.09摩尔%的bao、最高约0.05摩尔%的bao或最高约0.01摩尔%的bao。在一些实施方式中,第一玻璃组合物基本上不含sro。例如,第一玻璃组合物包含最高约0.1摩尔%的sro。

在一些实施方式中,第一玻璃组合物包含一种或多种另外的组分,所述另外的组分例如包括sno2、sb2o3、as2o3、ce2o3、cl(例如来源自kcl或nacl)、zro2或fe2o3。

在一些实施方式中,第二玻璃组合物包含玻璃网络形成剂,所述玻璃网络形成剂选自sio2、al2o3、b2o3以及它们的组合。例如,第二玻璃组合物包含至少约60摩尔%的sio2、至少约62摩尔%的sio2或者至少约67摩尔%的sio2。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含最高约70摩尔%的sio2、最高约68摩尔%的sio2、最高约65摩尔%的sio2或最高约63摩尔%的sio2。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含至少约6摩尔%的al2o3、至少约10摩尔%的al2o3或至少约12摩尔%的al2o3。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含最高约18摩尔%的al2o3、最高约13摩尔%的al2o3或最高约8摩尔%的al2o3。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含至少约4摩尔%的b2o3、至少约6摩尔%的b2o3、至少约9摩尔%的b2o3或至少约16摩尔%的b2o3。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含最高约21摩尔%的b2o3、最高约18摩尔%的b2o3或最高约11摩尔%的b2o3。

在一些实施方式中,第二玻璃组合物包含碱金属氧化物,所述碱金属氧化物选自li2o、na2o、k2o以及它们的组合。例如,第二玻璃组合物包含约0摩尔%至约0.1摩尔%的na2o、或约0摩尔%至约0.06摩尔%的na2o。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含约0摩尔%至约0.05摩尔%的k2o、或约0摩尔%至约0.03摩尔%的k2o。在一些实施方式中,第二玻璃组合物基本上不含碱金属。例如,第二玻璃组合物包含最高约0.1摩尔%的碱金属氧化物。在其他实施方式中,第二玻璃组合物包含约5摩尔%至约10摩尔%的碱金属氧化物。

在一些实施方式中,第二玻璃组合物包含碱土金属氧化物,所述碱土金属氧化物选自mgo、cao、sro、bao以及它们的组合。例如,第二玻璃组合物包含至少约0.2摩尔%的mgo、至少约1摩尔%的mgo或至少约3摩尔%的mgo。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含最高约5摩尔%的mgo、最高约4摩尔%的mgo、最高约2摩尔%的mgo或最高约0.5摩尔%的mgo。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含至少约3摩尔%的cao、至少约4摩尔%的cao、至少约5摩尔%的cao或至少约8摩尔%的cao。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含最高约12摩尔%的cao、最高约9摩尔%的cao、最高约8摩尔%的cao或最高约5摩尔%的cao。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含至少约0.2摩尔%的sro、至少约1摩尔%的sro或至少约2摩尔%的sro。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含最高约3摩尔%的sro、最高约2摩尔%的sro或最高约1摩尔%的sro。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含至少约0.01摩尔%的bao、至少约0.02摩尔%的bao或至少约1摩尔%的bao。附加或替代性地,第二玻璃组合物包含最高约2摩尔%的bao、最高约0.5摩尔%的bao、最高约0.03摩尔%的bao、最高约0.02摩尔%的bao或最高约0.01摩尔%的bao。在一些实施方式中,第二玻璃组合物包含约3摩尔%至约16摩尔%的碱土金属氧化物。进一步地,在一些实施方式中,第二玻璃组合物包含一种或多种另外的组分,所述另外的组分例如包括sno2、sb2o3、as2o3、ce2o3、cl(例如,来源于kcl或nacl)、zro2或fe2o3。图1是根据至少一个实施方式所述的晶片定位其中的双重载体的截面图。如图1所示,晶片(si晶片)101位于双重载体100中。在至少一个实施方式中,双重载体100可以由至少一种玻璃制品,例如如上所述的玻璃制品200来构建。在至少一个实施方式中,双重载体100是载体支承结构或载体组件,其由第一载体10以及位于第一载体10的下方以支承第一载体10的第二载体20形成。下文描述根据至少一个实施方式所述的第一载体10和第二载体20各自的制造。

图2a-2e描绘了第一载体10的制备和形成。图2a是根据至少一个实施方式所述的在图案化之前的双重载体100中的第一载体10的截面图。如图2a所示,第一载体10包括芯体材料14的层,其被夹在包覆上层12和包覆下层18之间。在一些实施方式中,芯体材料14(芯体层)可以是玻璃,并且包覆上(第一)层12和包覆下(第二)层18可以由层压件制成。因此,根据至少一个实施方式,第一载体10可以以玻璃制品200的方式来构建,并且芯体材料14由与芯体层102相同或相似的组合物制成,上层12由与第一包覆层104相同或相似的组合物制成,并且下层18由与第二包覆层106相同或相似的组合物制成,并且相应的部件由如上所述的相同或相似的过程制成。

在各个实施方式中,芯体材料14以及包覆上层12和包覆下层18可以是具有不同组合物并且所述组合物具有不同性质的玻璃。也就是说,芯体材料14可以不同与包覆上层12和下层18,进一步地,在一些实施方式中,上层12的包覆材料可以与下层18的包覆材料相同或不同。更具体地,在一些实施方式中,芯体材料14、上层12或下层18中的一者或多者可以包括层压玻璃。在一些实施方式中,芯体材料14的厚度与第一载体的厚度的比值为至少约0.8、至少约0.85、至少约0.9或至少约0.95。图2b是根据至少一个实施方式所述的图案化后的双重载体中的第一载体的截面图。如图2b所示,在包覆上层12的顶部上设置有防蚀刻层16。防蚀刻层16经过图案化以准备使第一载体10在其中形成一个或多个开口(孔)。防蚀刻层16的图案化产生了其中上层12不被覆盖的至少一个开口,如下文所论述。在一些实施方式中,防蚀刻层16可以是光致抗蚀剂或掩模。

在图2a-2c中,第一载体10的描绘显示为在截面中见到一个开口。应理解,这是为了易于说明,并且第一载体10中的开口的尺寸和数目可以根据某些实施方式而改变。例如,图2a-2c中的第一载体10的描绘可以描绘大致一半的第一载体10(即,具有一个开口的载体10的部分),并且可以设置第一载体10的全长的尺寸,以在载体10的长度方向上容纳两个开口,并且在宽度方向上容纳两个开口。

在一些实施方式中,可以设置第一载体10的尺寸,以容纳2、4、6、8、10或12个开口,但是在其他实施方式中可以提供不同数目的开口。特别地,可以考虑被第一载体10保持的晶片的尺寸来改变开口的数目。例如,如果使用直径为约12英寸(约300mm)的硅晶片,则第一载体10的尺寸可以为约800mmx800mm并且配备有四个开口。如果使用直径为约8英寸(约200mm)的硅晶片,则第一载体10可以为约550mmx550mm并且配备有四个开口。

图2d为根据至少一个实施方式所述的在图2b中示出的第一载体的顶视图。如在图2d中见到的,当进行图案化以形成孔时,在包覆上层12的顶部上不连续地提供防蚀刻层16。更确切地说,提供开口17,当从顶部观察时,可通过开口17见到包覆上层12。

图2c为根据至少一个实施方式所述的蚀刻后的双重载体中的第一载体的截面图。在至少一个实施方式中,在第一蚀刻过程进行蚀刻,以在第一载体10中形成孔。所述蚀刻过程移除了一部分的包覆上层12,因此扩大了粘合剂16的侧面之间的开口。具体地,通过移除因为图案化而暴露的上层12的部分,蚀刻至少扩大了开口17的深度。

图2e根据至少一个实施方式,为图2c所示的第一载体的顶视图。如图2e所示,通过蚀刻以移除一部分的包覆上层12,芯体材料14通过开口17直接暴露,并且当从第一载体10的顶部观察时,其是可见的。

图3a根据至少一个实施方式,为描绘了用于形成开口17的图案化后的第一载体的截面图。如在图3a中见到的,图案化可以某种方式进行,使得防蚀刻层16不仅位于包覆上层12的上方,也在开口17的侧边,具体地,在毗邻上层12的剩余部分且位于未被包覆上层12覆盖的芯体材料14的正上方的开口17的周围部分处。更具体地,防蚀刻层16被构造成存在阶梯状部分13以与开口17接界,并且防蚀刻层16在横向方向(沿着第一载体10的主轴的方向)上延伸过阶梯状部分13。

图3c根据至少一个实施方式,为图3a所示的第一载体10的顶视图。图3c所示的第一载体10的顶视图可类似于图2e所示的第一载体10的顶视图,但是由于在开口17的侧边存在防蚀刻层16,因此,被防蚀刻层16覆盖的表面积的比例有所改变。

图3b根据至少一个实施方式,为描绘了在蚀刻和穿孔形成后的第一载体的截面图。如图3b所示,包覆上层12通过第二蚀刻过程移除,使得在第一载体10的横向方向上的第一长度比在芯体材料14下方的包覆下层18的长度短。根据一些实施方式,芯体材料14和包覆下层18可以具有大致相同的长度。

沿着比芯体材料14和包覆下层18更短的范围提供的包覆上层12的构造用于形成阶梯状或参差开口17,其在第一载体10的中心处具有边缘或侧壁15。阶梯状开口17在无机械抛光的情况下制成,而是通过第一和第二蚀刻过程形成。也就是说,形成了t形开口,其中,t的杆具有第一宽度,并且垂直于该杆的t的水平部分具有第二宽度,所述第一宽度是被蚀刻掉的芯体材料14和包覆下层18的移除部分的宽度,所述第二宽度是被蚀刻掉的包覆上层12的移除部分的宽度,其超过了第一宽度。

在至少一个实施方式中,侧壁15与芯体材料14的边缘之间的阶梯状开口的宽度可以在约2mm至约5mm的范围内。也就是说,第一载体10的第一区段a的包覆上层12与第二区段b的上层之间的距离超过了第一区段a的包覆下层18与第二区段b的下层18之间的距离。在晶片加工期间,一般除掉毗邻侧壁15的一部分晶片,因为其是不可用的。在至少一个实施方式中,晶片的除掉边缘为约3mm,第一载体10被构造成容纳该除掉边缘。

图3d根据至少一个实施方式,为图3b所示的第一载体10的顶视图。如图3d所示,至少因为在整个芯体材料14上方提供包覆上层12,因此当扩展开口17以产生穿透芯体材料14和包覆下层18的穿孔时,一部分芯体材料14是可见的。根据一些实施方式,所得到的第一载体10因此由两个不同的部件形成,即,通过开口17分开的载体区段a、b,如在图3d中所见到的。

图4a-4d描绘了第二载体20的制备和形成。当将第一载体10放置在第二载体20上时,第二载体20是支承第一载体10的支承件,如图1所示。

在一些实施方式中,第一载体10和第二载体20的加工和构建彼此不同。例如,根据一些实施方式,第一载体10由两个不同的蚀刻过程制造,而在一些实施方式中,第二载体20可以用单个蚀刻过程制成。又例如,就载体尺寸和轮廓而言,第一载体10和第二载体20的结构构造可以不同。如上所述,第一载体配备有阶梯状开口17。相反,第二载体20作为具有突起的单一结构来提供,如下文更详细所述。

根据至少一个实施方式,图4a为图案化后的双重载体100中的第二载体20的截面图。第二载体包括芯体材料24的层,其被夹在包覆材料的上层22和包覆材料的下层28之间。如图4a所示,在一部分包覆材料的上层22的顶部上设置有防蚀刻层26。

应理解,这是为了易于说明,并且第二载体20中的开口的尺寸和数目可以根据某些实施方式而改变。例如,图4c和4d中的第二载体20的描绘可以描绘大致一半的第二载体20(即,具有一个开口的载体10的部分),并且可以设置第二载体20的全长的尺寸,以在第二载体20的长度方向上容纳两个开口,并且在宽度方向上容器两个开口。

图4c根据至少一个实施方式,为图4a所示的第二载体20的顶视图。如图4c所示,防蚀刻层26位于包覆材料的上层22的上方,并且在未提供防蚀刻层26的载体20的部分处,当从顶部处观察时,可见到包覆材料的下层28。

图4b根据至少一个实施方式,为蚀刻以形成平台之后的第二载体20的截面图。更具体地,图4b描绘了在用酸进行了湿法蚀刻后的第二载体20。蚀刻后,未被防蚀刻层26覆盖的芯体材料24和包覆上层22的部分不存在了。剩余的结构包括包覆下层28,其形成了第二载体20的剩余部分的平台或基底。

具体地,包覆下层28被构造成伸长的平面部分。未通过蚀刻移除的芯体材料24和包覆上层22的剩余部分形成了突起23。突起23被设置在包覆下层28上,使得包覆下层28为突起23提供支承,并且对第二载体20提供了结构稳定性,其中,通过下层28形成的基底和突起23用作平台。芯体材料24和上层22和/或下层28的材料在组成上可以不同,以针对选择性提供不同的湿法蚀刻速率。当第二载体20与第一载体一起组装时,下层28在突起23的任意侧上以横向方向延伸,以在突起23的相对侧上支承第一载体10的第一区段和第二区段。

图4d根据至少一个实施方式,为图4b所示的第二载体20的顶视图。如图4d所示,当对第二载体20进行蚀刻时,防蚀刻层26保护在一部分芯体材料24上方的一部分包覆材料的上层22,而剩余的上层22和芯体材料24被移除,从而仅留下位于突起23下方的下层28。因此,如在顶视图中见到的,仅可见包覆上层22和包覆下层28。

图5a根据至少一个实施方式,为附接有晶片101的双重载体100的截面图。更具体地,图5a描绘了由组装在一起的第一载体10和第二载体20形成的双重载体100,并且晶片101被设置成主体101的主轴由下方的第二载体20的突起23支承。当第一载体10和第二载体20被组装在一起时,第二载体20的至少部分的上包覆层22与第一载体10的至少部分的芯体材料14的层等高(齐平),即,至少部分的上包覆层22的水平面是与至少部分的芯体材料14的层相同的水平面。进一步地,如图5a所示,大部分的晶片由突起23直接支承。这种构造有助于将晶片101固定就位。

进一步地,在长度方向上突出超过突起23的晶片101的部分占据由第一载体10的参差部分的开口17(阶梯状开口)形成的空间。也就是说,在一些实施方式中,对晶片101进行定位以占据跨越开口17的边缘15之间的距离的空间。晶片101附接于第一载体10的边缘15。例如,在一些实施方式中,用粘合剂31(例如,热塑性粘合剂)将晶片101附接于边缘15。更具体地,可以在第一载体10的边缘15与芯体材料24的部分之间提供粘合剂31,延伸过第二载体22的包覆上层22,使得当载体100保持晶片101时,晶片101接触粘合剂31。以这种方式,晶片101物理附接于第一载体10。

可以对晶片101进行取向,使得其第一表面121(例如,顶表面)是不接触双重载体100的自由表面。相反,作为背表面的第二表面111(例如,底表面)被定位成紧靠突起23的上表面,即,第二载体20的包覆上层22的上表面。根据一些实施方式,无论第一表面121还是第二表面111均不具有施涂于其上的用于将晶片101附接于载体101的粘合剂。具体地,在至少一个实施方式中,可以进行整个beol加工,并且从不将粘合剂施涂于晶片101的顶表面或底表面。至多,粘合剂可以存在于将晶片固定就位的开口17的侧壁15处。

图5b根据至少一个实施方式,为晶片薄化后的双重载体100的截面图。如图5b中所反映的,晶片101经过薄化以减小晶片101的高度。具体地,在一些实施方式中,可以使晶片101薄化,以使其高度从在第一载体10的包覆上层12上方突出的原始高度下降到与包覆上层12齐平。

在一些实施方式中,晶片101的薄化可以利用抛光来实现。如图5b所示,当进行薄化时,晶片101维持被附接和连接到双重载体100时所处的原始取向。也就是说,晶片101的自由表面121是与包覆上层12对齐的最上表面,并且底表面111被定位成紧靠第二载体20的突起23。如下所述,晶片101在第一载体10中的相同的物理组件既可以用于晶片的薄化又可以用于在切割台上切割晶片。

图5c根据至少一个实施方式,为晶片101与双重载体100的第二载体20分离后,双重载体100的截面图。更具体地,图5c描绘了在对晶片101进行薄化后,当与第二载体20脱离时的第一载体10和晶片101。保持着晶片101的第一载体10与第二载体20脱离以准备切割。薄化的晶片101维持其相对于第一载体10的位置,以被保持在包覆上层12的边缘15之间并且被延伸超过上层12的边缘15的芯体材料14的部分支承。

图5d根据至少一个实施方式,为脱离晶片101后,一部分双重载体100的截面图。更具体地,图5d描绘了与保持着薄化的晶片101的第一载体10脱离的第二载体20。第二载体20与第一载体脱离,使得突起23不再支承晶片101,并且晶片101的底表面111不再紧靠突起23。相反,除了接触第一载体的上层12的边缘15的那些部分外,底表面111是自由且不受阻的。在至少一个实施方式中,晶片101从双重载体100脱离可以通过相关部件的分子的范德华力实现;替代性地或附加地,也可以施涂热释放结合材料。

图6a根据至少一个实施方式,为定位在平台上的一部分双重载体100的截面图。具体地,图6a示出了例如相比于图5c,在倒置取向上的第一载体10。在至少一个实施方式中,在晶片101经过了薄化之后以及在第二载体20已经与第一载体脱离之后,翻转保持着晶片101的第一载体10的组件。也就是说,在不从第一载体10移除晶片101的情况下,倒置晶片101。由晶片101制成的半导体装置50(例如,集成电路)被保持在载体100中。

如图6a所示,当倒置时,晶片101的表面111不再是晶片101的底表面;而是顶表面,并且大部分的表面111被暴露且不受阻。进一步地,当倒置时,晶片101的表面121不再是自由的上表面,而是晶片101的底表面。在倒置状态时,第一载体10和晶片101的组件被定位在切割台40的顶部上以准备切割晶片101。当晶片101被设置在切割台40上时,切割工具被定位在晶片101的上方。

以这种方式,实现了将晶片101运输到切割台40而无需从第一载体10移除晶片101,由此避免了用于使晶片与其支承件脱离的单独的脱粘过程的需要。特别地,可以完全活力激光脱粘过程。通过省略脱粘过程,降低了损坏易碎的经薄化的晶片101的风险。在这种方式,可以提高晶片收率,即,可能受损的晶片更少。

图6b根据至少一个实施方式,为晶片切割期间,定位在台上的一部分双重载体的截面图。使用切割工具以将晶片101切成多个裸片,例如,在分界点60处切割晶片101。当晶片101仍在载体101时,使用切割工具进行切割;换言之,无需将晶片101运输到另一个位置,而是可以原位进行切割。换言之,无需将经薄化的晶片101从其被薄化的位置运输到其接着被切割的位置。

图6c根据至少一个实施方式,为定位在切割台40上并且晶片101处于经切割状态的一部分双重载体100的截面图。更具体地,在用切割工具切割后,晶片101被分成多个单独的裸片,包括两个最外的裸片103(硅边缘)和内部裸片105。出于与beol加工现象有关的各种制造原因,最外的裸片103一般次于内部裸片105,并且通常被弃去(即,这些部分是被除掉的边缘)。剩余的裸片105接着被留用进一步加工不需要脱粘,因为裸片105已被切割并且可从载体10移除。

根据一些实施方式,在第一载体10与第二载体20脱离后,可以回收第二载体20。在一些实施方式中,在完成了晶片101的切割后,可以同时回收第一载体10和第二载体20。如图6c所示,最外的裸片103毗邻第一载体的包覆上层12的边缘15上的粘合剂31的位置。当回收第一载体10时,可以取出最外的裸片103和粘合剂31。通过向粘合剂施加热量和/或化学组合物,可以移除粘合剂31。

应理解,前述实施方式仅是说明性的。也可以采用其他双重载体几何结构。另外,载体100不限于两部件载体,而是可以由更少或附加的部件形成。另外,在一些实施方式中,可以使用上述第一载体10和/或第二载体20或其他部件进行进一步的加工。例如,除了对晶片101进行切割之外,切割台40可以用于包括晶片101的后研磨和其他beol加工在内的过程。图9根据至少一个实施方式,描绘了制造双重载体的方法900的示例性工艺图。所述方法包括:根据上述技术构建第一载体10(901)。更具体地,第一载体10由芯体层14、包覆上层12和下层18制成,并且这些部件可以如上文结合图7和8所述形成和组装。即,可以使用如图8所示的分配器制成上层12和下层18。包覆上层12和下层18可以附接于芯体层14,例如通过熔合。芯体层14因此被夹在上层12与下层18之间。第二载体20以相似的方式来制造。

在至少一个实施方式中,在制造了第一载体10之后,使第一载体10经受第一图案化和蚀刻过程(902)。更具体地,在包覆上层12上提供防蚀刻层16以用于图案化,即,确定哪些部分将被保留或通过蚀刻移除。接着,进行蚀刻(例如,湿法蚀刻)以移除一部分的上包覆层12,从而暴露部分的芯体层14。以这种方式,形成了载体10的阶梯状部分,其中存在侧壁15。接着,进行第二图案化和蚀刻过程(903)。在该第二过程中,提供防蚀刻层16以沿着包覆上层12的主表面延伸经过侧壁15。进行蚀刻(例如,湿法蚀刻)以建立开口17,其将第一载体10分成如图3b所示的第一区段a和第二区段b,从而获得分段的载体(904)。

方法900还涉及构建第二载体20(905)。根据上文结合图7-8所示和所述的技术,形成芯体层24、包覆上层22和下层28,并且将芯体24附接于上层22和下层28。接着,使第二载体20经受图案化和蚀刻(906)。在包覆上层22上设置防蚀刻层26。进行蚀刻(例如,湿法蚀刻),使得所得载体20包括包覆下层28的基底以及从基底延伸并且包括芯体层24和上层22的突起23,其用作平台。接着,将第一载体10和第二载体20组装在一起(907)。

具体地,第一载体10的区段a定位在第二载体20的基底的第一侧上,即,第一基底部分处,并且第一载体10的区段b位于基底的第二侧,即,与第一侧相对的第二基底部分处,并且突起23位于区段a、b之间。如上所述,当第二载体20与第一载体10组装在一起时,第二载体20的上包覆层22的水平面与第一载体10的芯体材料层14的水平面等高。应理解,第一载体10和第二载体20可以同时构造,或者先构造第一载体10再构造第二载体20,或反之亦然。

这里使用的术语“连接”、“联接”等意为两个构件直接或间接地彼此连接。这种连接可以是固定的(例如,永久的)或可移动的(例如,可拆卸的或可松脱的)。这种连接可以通过两个构件或两个构件和任何另外的中间构件实现,这些构件可以彼此一体地形成为单个整体,或者两个构件或两个构件与任何另外的中间构件彼此连接。

本文提及的元件位置(例如,“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等)仅用于描述附图中各个元件的取向。应注意的是,各个元件的取向可以根据其他示例性实施方式而有所不同,并且这种改变旨在涵盖在本公开的范围内。

重点注意的是,各个示例性实施方式的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了一些实施方式,但是审阅本公开的本领域技术人员易于理解,可以进行许多修改(例如,改变各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例;各种参数;安装布置;材料的使用;取向等),只要不实质上背离本文所述主题的新颖教导和优点。

例如,以一体成形示出的元件可以由多个零件或元件构造,各元件的位置可以互换或以其他方式变化,并且可以改变或更改离散元件的性质或数量或者位置。任何工艺或方法步骤的顺序或序列可以根据替代性实施方式来改变或重新排列。还可以对各个示例性实施方式的设计、操作条件和布置进行其他替代、修改、改变和省略,而不背离本文提出的构思的范围。

虽然本说明书包含许多具体的实施细节,但这些具体的实施细节不应解释为限制任何实施方式的范围或可要求保护的范围,而是针对于具体的实施方式的具体实施的特征的描述。在本说明书中,在各单独实施方式的上下文中描述的某些特征也可以单个实施方式组合起来实施。

相反,在单个实施方式的上下中描述的各个特征也可以单独或以任何合适的子项组合在多个实施方式中实施。而且,虽然上文中的特征可以被描述成以某些组合的形式起作用,而且甚至最初也是这样要求得到保护的,但所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除,所要求保护的组合可以针对子项组合或者子项组合的变化。

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