TW201312683A

TW201312683A - 處理晶圓之方法

Info

Publication number: TW201312683A
Application number: TW101121266A
Authority: TW
Inventors: 瑪莉雅巴勒斯森蒂恩; 泰瑞史泰瑞特; 阿勒貝爾茨皮波瑞茲; 夏南麥艾度; 達夫皮耶爾德
Original assignee: 漢高股份有限及兩合公司; 漢高愛爾蘭有限公司; 漢高股份有限公司
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2013-03-16
Also published as: WO2013006442A2; WO2013006442A3

Abstract

本發明關係到一種處理晶圓之方法，所述晶圓在其表面上包括多個凹槽。本發明進一步關係到一種包括晶圓及形狀記憶聚合物膜的組裝，以及關係到在切割後研磨製程中將所述膜做為固定裝置的使用。

Description

處理晶圓之方法

本發明關係到一種處理晶圓之方法，所述晶圓在其表面上包括多個凹槽。本發明進一步關係到一種包括晶圓及形狀記憶聚合物膜的組裝，以及關係到在切割後研磨(dicing before grinding，DBG)製程中將所述膜做為固定裝置使用。

電氣設備與電子設備微型化與薄型化，帶來對更薄的半導體晶圓的需求。一種製造更薄晶圓的方法是在晶圓被分隔為個別晶粒前，自晶圓無任何電路系統的背面將多餘材料移除。此移除通常透過研磨製程完成，稱為背面研磨，不過應可理解，除研磨外也可使用其他方法。

一般而言，進行晶圓薄化是透過使晶圓背面接觸包含液態漿狀物的堅硬平坦的旋轉水平盤。漿狀物可包含具有化學蝕刻劑的研磨介質，化學蝕刻劑例如是氨、氟化物，或其組合。晶圓維持在與介質接觸的狀態，直到部分基板被移除，以達成目標厚度。

習知的是，黏著材料(也稱為背面研磨帶或保護帶)可積層在晶圓的頂面，以在薄化製程期間保護此有效面。此外，這些材料也做為固定裝置使用，以在薄化製程期間夾持半導體晶圓。

美國專利申請第US2006/0046433 A1號教示一種處理晶圓之方法，包括下列步驟：在晶圓上形成多個突出物，將所述突出物接合在固定物中；以及將所述晶圓暴露在研磨操作中，以薄化所述晶圓。固定裝置具有一系列的突出物，所述突出物形成符合表面特徵的界面，所述表面特徵自待薄化晶圓的未薄化表面向外延伸。

當晶圓薄化程度越來越高，晶圓損壞的嚴重程度也可能大幅度增加。在100 μm以下的厚度，晶圓容易出現裂痕、表面磨光，以及表面不規則。頂面上具有多個凹槽的半導體晶圓(例如經部分切割的晶圓)可能會有額外的問題，如在薄化製程期間發生晶粒位移及/或在薄化製程完成後發生晶圓變形。尤其是極薄的晶圓，在自薄化固定裝置移除時此等晶圓容易損壞。

鑑於此技術狀態，需要提供更好的方法來處理頂面上有多個凹槽的晶圓，特別是薄化此等晶圓的更好方法，其中將晶圓自固定裝置移除所需的機械力低，不需後續的清洗步驟來移除晶圓表面的殘餘固定裝置，且晶圓缺陷及/或晶圓變形(例如晶粒位移與晶圓彎曲)減少發生。

本發明提供一種處理晶圓之方法，例如薄化晶圓之方法，其中形狀記憶聚合物膜做為固定裝置並有效夾持頂面上有多個凹槽的晶圓。值得注意的是，本發明的方法使晶圓缺陷及/或晶圓變形減少發生。製程之後，所述形狀記憶聚合物膜可在無壓製程中，藉由施加低剝離力，實質上完全地自晶圓表面被移除。因此形狀記憶聚合物膜可重複使用，減少廢棄物與整體成本。

就最廣義來說，本發明提供一種處理晶圓之方法，包括下列步驟：a)提供i)具有頂面與背面的晶圓及ii)形狀記憶聚合物膜；以及b)將形狀記憶聚合物膜施加至晶圓的頂面，以形成組裝，其中晶圓在其頂面上有多個凹槽。

本發明的另一方面是有關於一種組裝，其包括晶圓及形狀記憶聚合物膜，其中晶圓在其頂面上有多個凹槽，且形狀記憶聚合物膜貼附至晶圓的頂面。

本發明的又另一方面是有關於一種組裝，其包括晶圓及形狀記憶膜，其中組裝是以本發明的一種方法取得。

本發明在另一方面是有關於一種形狀記憶聚合物膜做為固定裝置使用，用於晶圓一面上有多個凹槽的晶圓，以及有關於在研磨(DBG)製程前的切割中將所述聚合物膜做為固定裝置使用。

本文使用的「形狀記憶聚合物(Shape Memory Polymer，SMP)」一詞指的是刺激反應型聚合物材料。本發明使用的「形狀記憶聚合物」一詞特別是指熱反應型形狀記憶聚合物，在將熱做為外部刺激施加時，其有能力改變形狀。

形狀記憶聚合物的特徵是具有可在這些聚合物製造期間形成的永久形狀。在特定溫度(轉移溫度T_trans)以上時，形狀記憶聚合物可變形為暫時形狀，其中藉由將形狀記憶聚合物冷卻至轉移溫度(T_trans)以下，可固定所述暫時形狀。將形狀記憶聚合物加熱至轉移溫度(T_trans)以上，會造成形狀記憶效應。因此，可觀察到恢復為儲存的永久形狀。

形狀記憶效應與單一聚合物的特定材料性質無關，反而可能是由於聚合物的結構及形態結合特定的加工與編程技術所造成。因此，形狀記憶行為可在化學組成可迥異的數種聚合物上觀察到。

視形狀記憶聚合物膜的化學結構而定，轉移溫度(T_trans)可大為不同，其中較佳的是形狀記憶膜的轉移溫度T_trans在20℃到200℃的範圍內，更佳的是在40℃到180℃的範圍內，又更佳的是在60℃到140℃的範圍內。

形狀記憶聚合物膜的轉移溫度(T_trans)較佳的是由動態機械分析(Dynamic Mechanical Analysis，DMA)決定。轉移溫度(T_trans)較佳的是定義為對應彈性模量E` _trans的溫度，彈性模量E`trans的值是初始彈性模量E` _Init在-40℃時的值的70%。初始彈性模量E` _Init與彈性模量E` _trans都是得自彈性模量(E')對溫度的曲線。

轉移溫度(T_trans)較佳的是以新堡的TA儀器-沃特斯有限責任公司(TA Instruments-Waters LLC)的Rheometrics固體分析儀(RSA-3)來決定，其中用於動態機械分析的樣品的製備方式，是將樣本切割至30 mm×5 mm×1 mm的大小，接著在-40℃的溫度下，在溫度以10℃/分的加熱速率升高到200℃前，平衡這些樣品兩分鐘。

在本發明的方法中使用的晶圓是以半導體材料製成，通常是矽，且在頂面上有多個凹槽。晶圓頂面中形成的凹槽也稱為切割線、切割道或切割槽。本發明中交替使用「凹槽」與「切割線」等名詞。

形成切割線的方法包括例如濕蝕刻法或乾蝕刻法，以及雷射鑽孔。凹槽/切割線的目的是讓晶圓更容易被切割為個別的半導體晶粒，及引導切割過程。

較佳的是，切割線分隔晶圓頂面上的多個製造區，其中本發明使用的「製造區」一詞包括電路系統、氧化矽貫孔、微凸塊，及晶圓上的其他製造元件。多個製造區(例如晶圓頂面上的電路)的形成方法，是根據產業文獻詳實記載的半導體製造方法。

在本發明的方法的一實施例中，是透過在接觸壓力為0.1 MPa到100 MPa，且溫度高於形狀記憶聚合物膜的轉移溫度(T_trans)時，使晶圓頂面接觸形狀記憶聚合物膜來施加形狀記憶膜。較佳的是，形狀記憶膜與晶圓頂面在溫度高於10℃(高於形狀記憶聚合物膜的轉移溫度(T_trans))時接觸，較佳的是溫度高於20℃時，更佳的是溫度高於40℃，及/或接觸壓力是0.2 MPa到5 MPa時，又更佳的是接觸壓力是0.5 MPa到2 MPa時。

將形狀記憶膜壓向晶圓頂面的接觸壓力可透過本領域習知的任何適合工具達成，例如壓印、軋輥、壓盤等。

在本發明的方法的步驟b中，在上述製程條件下形成組裝是有利的，因為所述條件在晶圓頂面與形狀記憶聚合物膜間造成特別良好的黏著性。

在另一實施例中，本發明的方法包括額外的步驟c，其是在接觸壓力為0.1 MPa到100 MPa時，將所形成的組裝冷卻至形狀記憶聚合物膜的轉移溫度(T_trans)以下。

較佳的是，所形成的組裝的溫度冷卻至高於20℃，更佳的是高於30℃，又更佳的是高於40℃而低於形狀記憶聚合物膜的轉移溫度(T_trans)，且是在接觸壓力為0.2 MPa到5 MPa時，又更佳的是接觸壓力為0.5 MPa到2 MPa時。為了處理容易，在本發明的方法的步驟c中，形狀記憶聚合物膜的溫度較佳的是冷卻至0℃到35℃，更佳的是冷卻至10℃到27℃。

在本發明中，本發明的方法所使用的形狀記憶聚合物膜可包括單一聚合物或兩種以上不同聚合物的混合。形狀記憶聚合物膜也可包括單層或兩層以上的不同層，或由單層或兩層以上的不同層所構成。

在一實施例中，本發明的方法所使用的形狀記憶聚合物膜是組成物A的硬化產物，其包括：i)一或多個可交聯聚有機矽氧烷，其硬化時形成彈性體；以及ii)聚合物粒子，其分布在所述一或多個可交聯聚有機矽氧烷中，且其在硬化的彈性體中維持離散，且其熔化溫度低於硬化的彈性體的降解溫度。

本發明使用的聚合物粒子的「熔化溫度」一詞較佳是指聚合物粒子經歷從固態變為液態的狀態改變的溫度。熔化溫度定義為DSC曲線的反曲點時，熔化溫度可由DSC決定。

本發明使用的硬化的彈性體的「降解溫度」一詞指的是彈性體經歷超過10 wt.-%(較佳的是超過20 wt.-%)的重量損失時的溫度。降解溫度可由熱重分析法(Thermogravimetric Analysis，TGA)決定。

聚合物粉末是其中一種有用的聚合物粒子，其中聚合物粒子較佳的是選自聚烯烴及/或烯烴共聚物，例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、聚丁二烯、聚己內酯、同排聚(1-丁烯)、對排聚丙烯、聚(1-癸烯)、聚(乙烯-共-1-丁烯)、聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、聚丁烯己二酸、聚(α-甲基苯乙烯-共-甲基苯乙烯)、聚氧化乙烯、反式-1,4-聚丁二烯或反式-1,4-聚異戊二烯。

本發明的聚合物粒子的粒子大小可有很大的不同，例如從50 nm到約100 μm。聚合物粒子的大小範圍期望是約5 μm到約10 μm。粒子大小較佳是由使用雷射粒徑分析儀(馬爾文儀器有限公司(Malvern instruments Ltd)所生產的Mastersizer 2000，根據米氏(Mie)計算)的雷射繞射決定。

本發明使用的「粒子大小」一詞指的是d₅₀體積平均粒徑。d₅₀體積平均粒徑的定義為按體積計50%的粒子其直徑大於d₅₀值時的粒徑。

基於可硬化組成物A的總量，聚合物粒子期望是以保持形狀的量分布在組成物A的可交聯聚有機矽氧烷中，較佳是在1至80 wt.-%的量，更佳是20至60 wt.-%的量，又更佳是30至50 wt.-%的量。

在另一實施例中，本發明的方法所使用的形狀記憶聚合物膜是組成物B的硬化產物，其包括：i)一或多個可交聯聚有機矽氧烷，其硬化時形成彈性體，以及ii)一或多個(甲基)丙烯酸酯。

本發明使用的「(甲基)丙烯酸酯」一詞意在包括甲基丙烯酸酯與丙烯酸酯，且除非另有明確說明，否則提及甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯其中一者意在包括另一者。

在可硬化組成物B中包含(甲基)丙烯酸酯(此處為液體填充物)，然後將(甲基)丙烯酸酯硬化，會造成相分離，藉此在組成物B的硬化產物中形成聚合物(甲基)丙烯酸酯。

(甲基)丙烯酸酯可選自各種化合物。在組成物B中可有用做為液體填充物的(甲基)丙烯酸酯的理想種類包括聚官能(甲基)丙烯酸酯及/或單官能(甲基)丙烯酸酯。本發明中一種有用的(甲基)丙烯酸酯具有以下結構通式：

其中R^a是H、鹵素或C₁至C₂₀烴基，而R^b是H或C₁至C₂₀烴基。理想地，R^b至少是C₄或C₄以上。

本發明使用的「烴基」(烴類(hydrocarbyl group))一詞意在分別指分枝與未分枝的自由基或雙自由基，其主要是由碳和氫原子組成。因此，此詞語包含脂肪族基，如烷基、烯基及炔基；芳香基，如苯基；以及脂環族基，如環烷基及環烯基。本發明的烴類自由基可包括雜原子，程度以雜原子不減損基團的烴類性質為限。因此，烴基可包括醚類、醇鹽、羰基、酯類、胺基、氰基、硫化物、硫酸鹽類、亞碸、碸及碸基化合物等官能基。

本發明的烴類自由基與雙自由基可任選取代，其程度以取代基不減損烴基的烴類性質為限。本文使用的「任選取代」一詞意在表示：基上的一個或多個氫可用對應數量的取代基取代，取代基較佳是選自鹵素、硝基、疊氮基、胺基、羰基、酯類、氰基、硫化物、硫酸鹽類、亞碸、碸及/或碸基化合物等官能基。

其他理想的組成物B的(甲基)丙烯酸酯是具有以下結構通式的胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯：其中R^c是H、C₁至C₄烷基或鹵素；R^d是(i)C₁至C₈羥基伸烷基或胺基伸烷基，或(ii)C₁至C₆烷胺基-C₁至C₈伸烷基、羥苯基、胺苯基、羥基萘或胺基萘，可選地由C₁至C₃烷基、C₁至C₃烷胺基或雙-C₁至C₃烷胺基取代；而R^e是C₂至C₂₀伸烷基、C₂至C₂₀伸烯基或C₂至C₂₀環伸炔基、C₆至C₄₀伸芳基、烷伸芳基、C₂至C₄₀芳伸烷基、C₂至C₄₀烷氧基伸烷基或C₂至C₄₀芳氧基伸芳基，可選地由1至4個鹵原子或由1至3個胺基或單-或雙-C₁至C₃烷胺基或C₁至C₃烷氧基取代。

其他理想的(甲基)丙烯酸酯包括但不限於以下結構通式中的的胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯：

其中R^c、R^d、R^e已在上文中描述，而R^f是w價殘基，藉由自具有至少兩個胺基或羥基的多胺或多元醇中移除w個胺基或羥基而得；X是O或NR^g，其中R^g是H或C₁至C₇烷基，而w是2至20的整數。

適合的單官能(甲基)丙烯酸酯是選自(甲基)丙烯酸異莰酯、金剛烷(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三甲基環己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸正十一酯、(甲基)丙烯酸異十一酯、(甲基)丙烯酸正十二酯、(甲基)丙烯酸異十二酯、2(2-乙氧基乙醚)丙烯酸乙酯，及/或其組合。

較佳的是，(甲基)丙烯酸酯可為丙烯酸異莰酯、丙烯酸異辛酯，及/或異癸基2(2-乙氧基乙醚)丙烯酸乙酯。

在一較佳實施例中，組成物B的(甲基)丙烯酸酯組分包括(甲基)丙烯酸異莰酯與(甲基)丙烯酸正癸酯的組合、(甲基)丙烯酸異莰酯與(甲基)丙烯酸異癸酯的組合、(甲基)丙烯酸異莰酯與(甲基)丙烯酸正十一酯的組合、(甲基)丙烯酸異莰酯與(甲基)丙烯酸異十一酯的組合、(甲基)丙烯酸異莰酯與(甲基)丙烯酸正十二酯的組合、或(甲基)丙烯酸異莰酯與(甲基)丙烯酸異十二酯的組合。

理想的特定多官能(甲基)丙烯酸酯包括聚乙二醇二甲基丙烯酸酯與二丙烯甘醇二甲基丙烯酸酯。

其他理想的(甲基)丙烯酸酯是選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯，與雙酚A的甲基丙烯酸環氧丙酯。上述三個自由基可聚合組分中理想的是乙氧基雙酚-A-二甲基丙烯酸酯(ethoxylated bisphenol-A-dimethacrylate，EBIPMA)。

組成物B中可採用任何上述(甲基)丙烯酸酯的混合物。

一個或多個(甲基)丙烯酸酯可被加入，其量為以總組成物B重量計的至少百分之5。理想地，一或多個(甲基)丙烯酸酯存在的量是以總組成物B重量計的15%至80%，更佳的是以總組成物B重量計的20%至70%。

如上所述，組成物A以及組成物B包括一或多個可交聯聚有機矽氧烷，其硬化時形成彈性體。

本發明的方法中所使用的可交聯聚有機矽氧烷較佳是選自可硬化矽氧烷組成物。各種可硬化矽氧烷組成物可被採用。例如，可採用熱硬化矽氧烷組成物、濕氣硬化矽氧烷組成物，以及光硬化矽氧烷組成物。多峰硬化矽氧烷組成物，例如光和濕氣雙重硬化組成物或熱和濕氣雙重硬化矽氧烷組成物，也是有用的。

適合的可交聯聚有機矽氧烷是選自式(I)的化合物：其中彼此獨立的R¹、R²、R⁵是選自氫、C_1-20烷基、C_1-20烷氧基或C_1-20醯基；而R³是其中R⁶是C_1-20烴基，而R⁴是H或C_1-4烷基。

在另一實施例中，可交聯聚有機矽氧烷是選自式(II)的化合物：

其中MA是甲基丙烯基，n的範圍是1至1200，c是0或1；而各個彼此獨立的R⁵是C_1-20烴基(hydrocarbyl)或C_1-20氫羧基。

上述R¹、R²、R³、R⁵基例如是烷基(如甲基、丙基、丁基、戊基)、烯基(如乙烯和丙烯)、環烷基(如環己烷和環庚烷)、芳基(如苯)、芳烷基(如2-苯乙酯)、烷芳基，以及烴氧基(如烷氧基、芳氧基、烷氧芳基(alkaryloxy)、芳烷氧基(aryalkoxy)，且特別是甲氧基、乙氧基或羥基)。前述基的任一者之一些或所有氫原子可由鹵素取代，例如氟或氯。

可交聯聚有機矽氧烷中的重複單元的數量可被改變，以達到特定分子量、粘度和其他化學或物理性質。

可交聯聚有機矽氧烷存在的量可為以重量計約20%至約95%，其是基於可硬化組成物A的總重量，或基於可硬化組成物B的總重量。

除可交聯聚有機矽氧烷外，組成物A及/或組成物B可包括一或多個氫化矽交聯劑及/或一或多個有機金屬矽氫化催化劑。

在一實施例中，氫化矽交聯劑是選自式(III)的化合物。

其中R⁷、R⁹、R¹⁰的其中至少兩者是H；其餘的R、R⁷、R⁹、R¹⁰是相同或相異的，且是C_1-20烴基，較佳是甲基；x是從10到1000的整數；而y是從1到20的整數。

一或多個氫化矽交聯劑存在的量為足以達成交聯化所需的量，在一實施例中，可為以重量計的1%至10%，其是基於組成物A的總重量，或基於組成物B的總重量。

有用的有機金屬矽氫化催化劑是選自可有效引發熱矽氫化硬化反應的任何貴金屬或含貴金屬的催化劑。尤其有用的是鉑和銠催化劑，其有效催化與矽氧烷鍵結的氫原子以及與矽氧烷鍵結的烯烴基之間的加成反應。本發明中其他有用的催化劑的種類包括有機銠與鉑醇化物。釕、鈀、鋨、銥的複合物也可考慮。

一或多個有機金屬矽氫化催化劑可以任何有效的量使用，以完成熱硬化。在一實施例中，催化劑存在的量是以重量計的0.025%至1.0%，其是基於組成物A的總重量，或基於組成物B的總重量。

取決於組成物A或B的可交聯聚有機矽氧烷組分的化學性質，以及取決於預定的硬化機制，所述各組成物A或B可包括一或多個起始劑，其中「起始劑」一詞與「催化劑」一詞在本發明中交替使用。

適合本方法使用的起始劑包括溼氣硬化起始劑、光起始劑、自由基起始劑、熱硬化催化劑，及/或其組合。

組成物A或組成物B中可存在一或多個起始劑，其量為以重量計的0.01%至10%，較佳是以重量計的0.1%至5%，其各是基於組成物A或組成物B的總重量。

可採用數個光起始劑做為部分的組成物A或組成物B。任何促進交聯化的習知的自由基型光起始劑皆可用於本發明的方法中。當可光硬化組成物整體暴露於電磁幅射下，光起始劑提升硬化製程的速度。

在組成物A及/或組成物B中有用且非限制性的紫外線光起始劑的例子包括丙酮酸、苯乙酮、磷氧化物、苯偶姻、二苯甲酮、二烷氧基苯甲酮、米氏酮(4,4-雙(二甲氨基)二苯甲酮)、二乙氧基苯乙酮，及/或其組合。

在本發明的另一實施例中，本發明的方法中所使用的形狀記憶膜是組成物C的硬化產物，其包括：i)一或多個環氧樹脂，選自芳香族環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂，及/或其組合，以及ii)一或多個交聯劑，選自多胺類、多羧酸、酐，及/或其組合。

適合的芳香族環氧樹脂包括芳香二環氧化物，例如雙酚A的二環氧丙基醚，其可從瀚森化工公司(Hexion Speciality Chemicals)市售的商品名稱EPON 826獲得。

適合的脂肪族環氧樹脂包括脂肪二環氧化物，例如新戊二醇二環氧丙基醚(neopentyl glycol diglycidyl ether，NGDE)，其可從美國TCI公司(TCI America)市售商品獲得。

在一特佳實施例中，組成物C包括一或多個芳香族環氧樹脂與一或多個脂肪族環氧樹脂的組合，其中特佳是以雙酚A的二環氧丙基醚與新戊二醇二環氧丙基醚(NGDE)的混合物做為組成物C的環氧樹脂組分。

本發明所使用的「多胺類」一詞指的是具有至少兩個胺基的化合物，而本發明所使用的「多羧酸」一詞指的是具有至少兩個羧酸基的化合物。

適合組成物C的起始劑包括烷氧基二或三胺，例如聚(丙二醇)二(2-胺丙基)醚(poly(propylene glycol)bis(2-aminopropyl)ether)，其可從瀚森化工公司及亨斯邁公司(Huntsman)市售的商品名稱Jeffamine D-230獲得。

本發明的方法所使用形狀記憶聚合物膜可根據任何方法製備。美國專利申請第US 2004/0266940 A1號、第2008/0064815 A1號以及第2008/0262188 A1號中描述製備所述形狀記憶聚合物膜的特佳方法，其揭露內容在此明確以引用方式完整併入本文中。

在背面研磨製程期間，形狀記憶聚合物膜可用來支撐及/或夾持晶圓。此外，形狀記憶聚合物膜在背面研磨製程期間保護晶圓的頂面。

在本發明的一實施例中，本發明的方法中所使用的形狀記憶聚合物膜的平均膜厚度T為10 μm至1200 μm，較佳是15 μm至500 μm，又更佳是30 μm至300 μm。本文中所使用的形狀記憶聚合物膜的平均厚度T，指的是形狀記憶聚合物膜於本發明的方法的步驟b中被施加至晶圓頂面之前的厚度。

形狀記憶聚合物膜的平均膜厚度T可以如圖五所示方式決定。平均膜厚度T是許多膜厚度值T_n的算術平均數，其中各膜厚度值T_n是在實質上與形狀記憶聚合物膜20的縱向延伸22正交的方向測量，且是在形狀記憶聚合物膜20的兩相對面上的兩相對點之間。

以上使用的「許多」一詞指的例如是沿著形狀記憶聚合物膜20的縱剖面上的10個不同位置的至少10個不同的測量點。

平均膜厚度T的決定方式例如是以形狀記憶聚合物膜20的一剖面(尺寸為1 cm×1 cm)分成5個相等的條帶(每個2 mm)，而每個情況中，形狀記憶聚合物膜的平均膜厚度T是沿著縱剖面決定的。沿著縱剖面的平均膜厚度T較佳是由使用掃描式電子顯微鏡JEOL JSM-6060 SEM的掃描式電子顯微術(scanning electron microscopy，SEM)決定。

在本發明的方法中，使用具上述平均膜厚度的形狀記憶聚合物膜是有利的，因為所述形狀記憶聚合物膜可輕易自晶圓頂面移除，且這些膜大幅減少晶圓薄化製程的過程中可能出現的晶圓缺陷及/或晶圓變形。

本發明的方法中所使用的形狀記憶聚合物膜可貼附或積層至載體膜上。

藉由將形狀記憶膜貼附或載體膜上，形成支撐結構，其中載體膜將結構完整性及/或抗撓性分給支撐結構，且/或確保支撐結構的可再使用性。

載體膜可為紫外線可穿透的，及/或可包括至少一聚合物，其選自聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯類、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalates，PET)、聚氯乙烯(polyvinylchlorides，PVC)、乙烯與乙酸乙烯酯的共聚物，及/或其組合。載體膜可包括一層、兩層，或兩層以上不同的層，或由一層、兩層，或兩層以上不同的層構成，其中各層可包括至少一上述聚合物，或由至少一上述聚合物構成。

載體膜的平均厚度理想是在20 μm至200 μm間，較佳是在300 μm至175 μm，又更佳是在50 μm至120 μm間，其中平均膜厚度是以如上所述的方式決定。

為了更好地控制形狀記憶聚合物膜與晶圓頂面間的接合強度，形狀記憶聚合物膜的表面結構可被修改。

在一實施例中，本發明的方法中所使用的形狀記憶聚合物膜具有兩相對表面，而施加至晶圓頂面的表面(外表面)是平坦的。在本發明的方法中，使用具有平坦外表面的形狀記憶膜做為固定裝置是有利的，因為其造成的組裝在晶圓處理操作期間展現良好的穩定性，其中晶圓表面與形狀記憶膜間的接合強度特別高。

本文所使用的「平坦」一詞較佳是指平坦度指數(flatness index，FI)小於0.02的表面。

本發明所使用的「平坦度指數」一詞定義為形狀記憶聚合物膜的外表面的粗糙度比上形狀記憶聚合物膜的平均膜厚度的比率。

平坦度指數可由如圖三到圖五所示的方式決定。本發明所使用的粗糙度一詞意指粗糙度平均值，其定義為峰P_n與谷V_n間距離D_n的算術平均數。

本發明所使用的峰P_n一詞指的是外表面的任何突出區域，而本發明所使用的谷V_n一詞指的是形狀記憶聚合物膜20的外表面21的突出區域間的任何凹處。

本發明所使用的距離D_n一詞意指峰P_n與相鄰谷V_n間的高度差，其是在實質上與形狀記憶膜20的縱向延伸22正交的方向測量。

換言之，距離D_n定義為實質上平行於縱向延伸22而延伸的兩直線間，在實質上與縱向延伸22正交的方向測量的距離，其中一直線對向於峰P_n，而另一直線對向於相鄰的谷V_n。

本發明所使用的縱向延伸一詞指的是實質上平行於形狀記憶聚合物膜的表面延伸的平面，其中形狀記憶膜的表面的突點(asperity)不列入考慮。

粗糙度的測量例如是沿著形狀記憶聚合物膜20的外表面21上通常為0.08 cm長的一條線來測量。本發明所使用的粗糙度較佳的是在形狀記憶聚合物膜20的外表面21上，15個不同位置上的15個不同測量值的算術平均數。粗糙度的決定，較佳是以裝配有AF2000自動對焦感測器的Solarius系統非接觸式雷射測平儀(Solarius non-contacting Laser Profilometer)以0.5 mm/s的測量速度決定。獲得的資料以太陽地圖普及版(solar map universal)3.1.10圖像分析軟體(高斯濾波器0.8 mm)分析，其中使用微粗糙度濾波，以及2.5 μm的截止點。

在一替代實施例中，本發明的方法中所使用的形狀記憶聚合物膜具有兩相對表面，而施加至晶圓頂面的表面(外表面)係經微結構化。在本發明的方法中，使用具有微結構化外表面的形狀記憶膜做為固定裝置係屬有利，因為藉由施加高於形狀記憶聚合物膜轉移溫度(T_trans)的溫度，所述形狀記憶聚合物膜可輕易自晶圓表面以無殘留物的方式卸下。

「微結構化」一詞指的是包括微結構化特徵的表面，其中「微結構化特徵」一詞指的是表面的特徵，所述特徵具有小於1毫米的至少一維度，較佳是三維度(例如高、長、寬或直徑)。

舉例而言，微結構化特徵可包括一或多個突起、一或多個凹陷、突起與凹陷的結合、稜脊(ridge)、柱、角錐、半球、圓錐、突出物，或任何其他適合的特徵。各種突起及/或凹陷的形狀也可變化。例如，突起及/或凹陷的一些實施例，其形狀可為圓的(例如圓形、半圓形、球形、半球形、橢圓形、丸狀、部分丸狀等)，或可包括圓的部分，形狀為多邊形，或包括多邊形部分(例如三角形、四邊形、包括立方體角的立方體、四面體、長方形、平行六面體、五邊形、六邊形等)、不規則形、規則形、尖形、截頂形、上述之組合，或其他任何適合的形狀。在這些實施例的其中至少一些，以及在其他實施例中，突起及/或凹陷可包括或定義一或多個通道、凹谷、井、稜脊等、上述之組合，或其他任何組態。

形狀記憶聚合物膜的外表面上的微結構化特徵可透過使用微結構化成型工具來形成。微結構化成型工具的形式可為平面式沖壓機、具可撓性或不具可撓性之切帶機(belt)、軋輥等。

取決於晶圓的應用外形，晶圓頂面上的凹槽深度可大為不同。在本發明一實施例中，晶圓頂面上的凹槽的深度為20 μm至150 μm，較佳為30 μm至120 μm，更佳為40 μm至100 μm。

本發明一特別的優點是，在執行本發明的方法的步驟b與步驟c後，形狀記憶聚合物膜可滲透或延伸入晶圓頂面上的凹槽。滲透深度可透過適當選擇本發明的方法的步驟b中的製造參數來控制，例如接觸壓力、溫度，及/或接觸時間。形狀記憶聚合物膜藉由延伸入或部分填充晶圓頂面的凹槽，在晶圓處理操作(例如研磨操作)期間有效穩定所述晶圓，藉此減少晶圓缺陷及/或晶圓變形的出現。

為達到良好的穩定性，形狀記憶聚合物膜較佳是填充晶圓頂面上的凹槽的總體積的至少10 vol.-%，更佳是至少20 vol.-%，特佳是至少30 vol.-%。當形狀記憶聚合物膜完全填滿凹槽時，可達到非常良好的穩定性。形狀記憶聚合物膜所填充的晶圓頂面上的凹槽的體積分率較佳是由掃描式電子顯微術(scanning electron microscopy，SEM)決定。

本發明的方法可更包括額外的步驟d，其是將晶圓的背面暴露於研磨操作，以薄化所述晶圓至選擇的厚度。

可使用任何可有效薄化晶圓的製程。在一特定實施例中，晶圓背面接受研磨操作。一般而言，此背面研磨進行至符合切割線深度的程度。在一些操作中，切割線在晶圓正面切得比背面研磨的目標深度較深一些。切得稍深使最後個別晶粒的分離較容易，並使晶圓在研磨操作的過程中可分為個別晶粒。

在背面薄化/研磨操作之後，可將黏著塗層施加至晶圓背面。此黏著晶圓背面塗層用來將個別晶粒貼附至其基板上。晶圓背面塗層的施加是以任何有效方法進行，例如藉由旋轉塗佈、網版印刷或板印刷，或噴液印刷或噴射印刷。晶圓背面塗層的化學組成物是可達成後續處理要求的任何黏著劑。此等黏著劑是本領域所習知的。在一實施例中，晶圓背面塗層是B級作業(B-stageable)液體，意即其可被加熱以移除溶劑及/或部分硬化。在B級處理(B-staging)後，晶圓背面塗層在室溫下相對較無黏性。在之後的晶粒貼附操作中，塗層可被加熱，以在晶粒貼附期間軟化並流動，接著可在高溫下被加熱，以進行最終硬化。最後，為了後續處理，可將支撐帶施加在晶圓背面上經B級處理的塗層上。

為了自晶圓頂面移除/卸下形狀記憶聚合物膜，本發明的方法可包括額外的步驟e，其是將形狀記憶聚合物膜暴露於高於其轉移溫度(T_trans)之溫度，藉此將所述膜自晶圓頂面卸下。

將熱做為外部刺激施加，會引發形狀記憶聚合物膜的形狀記憶效應。因此，藉由在無壓製程中施加低剝離力，本發明的方法中所使用的形狀記憶聚合物膜可實質上完全地自晶圓頂面移除。

本發明所使用的「剝離力」一詞較佳是指將貼合的表面分離所需的90°剝離力。所述90°剝離力較佳是在23℃下根據ASTM D6862-04測試法來決定，所述ASTM D6862-04測試法使用TXT加拉力試驗機(TXT plus tensile tester)，其使用5 Kg的負載單元與25 mm/min的十字頭速度，並可從英國薩里(Surrey)的穩定微型系統公司(Stable Micro Systems)取得。

本發明中所使用的剝離力(例如90°剝離力)，如果在23℃下分離形狀記憶聚合物膜與晶圓所需的剝離力(例如90°剝離力)小於0.1 N/mm，則被視為低剝離力，所需的剝離力較佳是小於0.05 N/mm，更佳是小於0.01 N/mm，而特佳是小於0.001 N/mm。

形狀記憶聚合物膜較佳是透過暴露於溫度至少10℃而高於形狀記憶聚合物膜的轉移溫度(T_trans)而卸下，較佳是溫度至少20℃，更佳是溫度至少30℃。

藉由施加適當溫度，形狀記憶聚合物膜可在短時間自晶圓表面實質上完全地被移除，較佳是短於15分鐘，更佳是短於10分鐘，特佳是短於5分鐘。

本發明所使用的「實質上完全地」一詞較佳是指小於5 wt.-%，更佳是指小於1 wt.-%，又更佳是指小於0.5 wt.-%，又特佳是指小於0.1 wt.-%，其是基於形狀記憶聚合物膜自晶圓頂面移除後，仍留在晶圓表面上的形狀記憶聚合物膜的總重量。

本發明的另一方面是組裝，其包括晶圓與形狀記憶聚合物膜，其中所述組裝是透過本發明的方法取得的。

本發明的另一方面是組裝，其包括晶圓與形狀記憶聚合物膜，其中晶圓在頂面上具有多個凹槽，而形狀記憶聚合物膜貼附至晶圓頂面。較佳的是，所述晶圓與所述形狀記憶膜對應至本發明的方法中所述的形狀記憶聚合物膜與晶圓。

本發明也有關於將形狀記憶聚合物膜做為固定裝置的使用，其中固定裝置是用於一面上具有多個凹槽的晶圓，且有關於在切割後研磨(dicing before grinding，DBG)製程中將形狀記憶聚合物膜做為固定裝置的使用，其中所述晶圓與所述形狀記憶聚合物膜較佳是對應至本發明的方法中所述的形狀記憶聚合物膜與晶圓。

切割後研磨製程為本領域所習知的，且例如是描述於美國專利第7,074,695 B2號的圖一至圖7與第一欄第13至44行中。

本發明的較佳實施例搭配圖式描述。

圖一繪示本發明的方法中的步驟b所形成的組裝的剖面圖。所述組裝包括晶圓10，其具有頂面11與背面12，其中晶圓10在頂面11上具有多個凹槽13。所述組裝更包括形狀記憶膜20，其所具有的外表面21貼附至晶圓10的頂面11。

圖二繪示圖一中所示的組裝的A部分的放大剖面圖。形狀記憶聚合物膜20滲透或延伸至晶圓10的頂面11上的凹槽13中，其中滲透深度可透過適當選擇本發明的方法中步驟b的製造參數來控制，例如接觸壓力、接觸時間，及/或溫度。形狀記憶聚合物膜20藉由延伸入或部分填充晶圓10的頂面11上的凹槽13，在晶圓處理操作(例如研磨操作)期間有效穩定所述晶圓10，其中晶圓缺陷及/或晶圓變形減少出現。

圖三繪示本發明的方法中的步驟a所提供的平坦的形狀記憶聚合物膜20的剖面圖。圖四繪示圖三中所示的形狀記憶聚合物膜20的B部分的放大剖面圖。形狀記憶聚合物膜20的平坦度指數小於0.02，其中平坦度指數定義為形狀記憶聚合物膜的外表面21的粗糙度比上形狀記憶聚合物膜20的平均厚度T的比率。

形狀記憶聚合物膜20的平均膜厚度T可以如圖四所示的方式決定。平均膜厚度T是許多膜厚度值T_n的算術平均數，其中各膜厚度值T_n是在實質上與形狀記憶膜20的縱向延伸22正交的方向測量，且是在兩相對點之間，其中一點位於形狀記憶聚合物膜的內表面上，而對應點位於形狀記憶聚合物膜的相對外表面21上。

以上使用的「許多」一詞可指例如是沿著形狀記憶聚合物膜20的縱剖面上的10個不同位置的至少10個不同的測量點。

平均膜厚度T的決定方式例如是以形狀記憶聚合物膜20的一剖面(尺寸為1 cm×1 cm)分成5個相等的條帶(每個2 mm)，而每個情況中，形狀記憶聚合物膜20的平均膜厚度T是沿著縱剖面決定的。沿著縱剖面的平均膜厚度T較佳是由使用掃描式電子顯微鏡JEOL JSM-6060 SEM的掃描式電子顯微術(scanning electron microscopy，SEM)決定。

圖五繪示圖三中所示的形狀記憶聚合物膜20的C部分的放大剖面圖，並指出形狀記憶聚合物膜20的粗糙度。外表面21當然不是完全平坦的，並顯示出特別的突點。形狀記憶聚合物膜20的外表面21的突點反應在形狀記憶聚合物膜20的剖面中，具有或多或少微小的不同厚度。此不同厚度反應在圖五所示的形狀記憶聚合物膜的剖面圖中，以形狀記憶聚合物膜20的外表面21中的峰P₁、P₂、P₃與谷V₁、V₂、V₃、V₄的形式顯示。本發明所使用的粗糙度一詞意指粗糙度平均值，其定義為峰P_n與谷V_n間距離D_n的算術平均數。本發明所使用的峰P_n一詞指的是外表面21的任何突出區域，而本發明所使用的谷V_n一詞指的是形狀記憶聚合物膜20的外表面21的突出區域間的任何凹處。本發明所使用的距離D_n一詞意指峰P_n與相鄰谷V_n間的高度差，其是在實質上與形狀記憶膜20的縱向延伸22正交的方向測量。

粗糙度的決定是以裝配有AF2000自動對焦感測器的Solarius系統非接觸式雷射測平儀(Solarius non-contacting Laser Profilometer)以0.5 mm/s的測量速度決定。獲得的資料以太陽地圖普及版(solar map universal)3.1.10圖像分析軟體(高斯濾波器0.8 mm)分析，其中使用微粗糙度濾波，以及2.5 μm的截止點。

10‧‧‧晶圓

11‧‧‧頂面

12‧‧‧背面

13‧‧‧凹槽

20‧‧‧形狀記憶聚合物膜

21‧‧‧外表面

22‧‧‧縱向延伸

P₁、P₂、P₃‧‧‧峰

V₁、V₂、V₃、V₄‧‧‧谷

圖一繪示本發明的方法中的步驟b所形成的組裝的剖面圖。

圖二繪示圖一中所示的組裝的A部分的放大剖面圖。

圖三繪示本發明的方法中的步驟a所提供的平坦的形狀記憶聚合物膜20的剖面圖。

圖四繪示圖三中所示的形狀記憶聚合物膜3的B部分的放大剖面圖。

圖五繪示圖三中所示的形狀記憶聚合物膜3的C部分的另一放大剖面圖。