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TWI774671B - 結合兩基材之方法與裝置 - Google Patents

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TWI774671B
TWI774671B TW106111290A TW106111290A TWI774671B TW I774671 B TWI774671 B TW I774671B TW 106111290 A TW106111290 A TW 106111290A TW 106111290 A TW106111290 A TW 106111290A TW I774671 B TWI774671 B TW I774671B
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Abstract

本發明係關於一種用於結合兩基材之方法與裝置。

Description

結合兩基材之方法與裝置
本發明申請案描述一種用於結合兩基材之方法與裝置。
尤其因為在生產製程中作出規定以背面薄化產物晶圓，所以產物背面薄化產物晶圓具有低於100μm，大多低於50μm，現今甚至約20μm，不久之將來可能在1μm與20μm之間的厚度。因為在載體晶圓的輔助下進行背面薄化，所以晶圓可製得極薄，且在背面薄化之後，可藉助於標準化製程進行其他方法步驟。
在半導體工業中，產物晶圓與載體晶圓的暫時膠合變得愈來愈常見。將黏著劑(所謂的結合黏著劑)以塗層厚度儘可能均勻之塗層形式塗覆至產物晶圓及/或載體晶圓。但是，在塗佈操作之後，兩個晶圓須在高壓下按壓在一起。此製程被稱為「結合」。
用於將晶圓附著至玻璃載體的普遍方法在於將玻璃載體整個表面膠合至基材。所使用之黏著劑特徵在於當超過某一溫度時，該黏著劑失去其黏著性質。因此，為了使晶圓與玻璃載體分離，例如以熱方式或藉助於雷射引入能量，使得該黏著劑失去其黏著性質。黏著性質之失去通常與黏度的減小有關。隨後，基材及玻璃載體可彼此分離。
若在暫時結合期間，使用具有較低玻璃轉移溫度Tg的熱塑性塑膠，則 可發生以下情形：在不同背面製程期間，產物晶圓經受高溫及/或應力，導致晶圓之邊緣的分層。具有較低Tg(例如，約40℃)的聚醯亞胺溫度係穩定的，但在高溫下，黏度很低使得結合黏著劑剩下極小的附著力或該結合黏著劑滲漏出界面。
具有高Tg的熱塑性塑膠(諸如HD-3007聚醯亞胺)遭受以下不足之處：該等熱塑性塑膠很難以清理，及強溶劑a.o.可腐蝕產物晶圓之鈍化。
若經交聯之材料被用作結合黏著劑，則此等結合黏著劑常常很難以去結合，尤其是在產物晶圓上存在高結構或不利表面材料的情況下。此處去結合或清理係繁瑣的且常常需要強化學製品。
已知程序之一具體不足之處在於，由於當前溫度，該黏著劑早在背面製程期間就遭破壞，結果晶圓在此等製程期間自其載體分離自身。該黏著劑之此較早分離可導致基材(亦即產物晶圓)遭到破壞。
其他已知方法使用具備黏著層之膜。當超過某一溫度時，此黏著劑亦失去其黏著性質。正如用上述方法，由於出現高溫，載體基材與產物基材之間的連接早在進行背面製程時就可鬆開。
為了得到經改良之去結合，常常在產物基材與載體基材之間提供多個層。例如WO2010/121068A2將可在UV光下硬化的黏著層與可在雷射光下軟化的分離層組合。具有雷射之照射改變分離層之化學物理性質。產物基材與載體基材的去結合經由分離層實現。但是，製造多層系統為代價相當大的。
因此，本發明之要求為提出一種裝置及方法，以便一方面全部必要方法步驟以最少成本獲得基材之間的最大結合力，且另一方面，在處理基材 結合物之後准許薄產物基材與基材結合物非破壞性分離。另外，此程序所需的方法步驟應有成本效益且可能用於大部分不同類型之基材。
此要求由附屬專利申請專利範圍之標的滿足。在附屬項中引用本發明之有利的其他發展。本發明之範疇涵蓋描述、申請專利範圍及/或圖式中所指示之至少兩個特性的所有組合。在指示值範圍的情況下，在該等界限值內的所有值應被視為以任何隨機組合的方式揭示且主張。
本發明係關於一種用於暫時結合產物基材與載體基材的方法，該方法包含以下程序：a)將結合黏著劑塗覆至產物基材及/或載體基材以用於形成結合黏著層，b)經由該結合黏著層將載體基材與產物基材連接，c)僅硬化該結合黏著層之部分區域，其中該結合黏著層之剩餘區域不硬化或至少大體上不硬化。
本發明進一步係關於一種用於暫時結合產物基材與載體基材的裝置，該裝置包含：a)用於將結合黏著劑塗覆至產物基材及/或載體基材以用於形成結合黏著層之塗覆構件，b)經由該結合黏著層將載體基材與產物基材連接之連接構件，c)僅硬化該結合黏著層之部分區域之硬化裝置，其中該結合黏著層之剩餘區域無法硬化或至少大體上無法硬化。
詳言之，根據本發明之方法/根據本發明之裝置具有以下優勢：1.保護層存在於產物基材與載體基材之間，2.該結合黏著層之硬化可分段控制， 3.不需要額外抗黏著塗層。不需要藉由添加黏著力減小層來減小黏著力。此導致少數方法步驟/產物基材及/或載體基材不需要進行預處理。
1:產物基材
2:結構
3,3':層
4:載體基材
5:遮罩
5a:可透區域
5b:不可透區域
6:堆疊
7:UV光
8,8':區域
9,9':區域
10,10':UV光源
11:非曝光區域
B:環寬
本發明之其他優勢、特徵及細節揭示於以下描述之較佳實施例以及附圖中，其中圖1a展示具有結構之產物基材的橫截面圖，圖1b展示在塗覆結合黏著層之後產物基材的橫截面圖，圖1c展示具有曝光遮罩之產物-基材-載體-基材堆疊的橫截面圖，圖1d展示產物-基材-載體-基材堆疊的另一橫截面圖，圖1e展示在暫時結合之後產物-基材-載體-基材堆疊的另一橫截面圖，圖2a展示產物-基材-載體-基材堆疊及UV源的另一橫截面圖，圖2b展示產物-基材-載體-基材堆疊及UV光源陣列的另一橫截面圖，圖3a展示具有塗覆整個表面之結合黏著層的產物-基材-載體-基材堆疊的另一橫截面圖，圖3b展示具有塗覆於表面之部分上之結合黏著層的產物-基材-載體-基材堆疊的另一橫截面圖。
結合黏著層可為黏著劑，例如可溶性黏著劑，詳言之，熱塑性塑膠。
硬化可藉由電磁輻射，藉由熱量，藉由電流，藉由磁場及/或藉由其他方法進行。
較佳地，該結合黏著層整個表面經塗覆至產物基材及/或載體基材上。此大大簡化製造製程，使得產出率增加。另外，該結合黏著層提供填 充層以用於保護結構且用於使得自產物基材分離載體基材更為容易。
替代地且較佳地僅塗覆結合黏著劑至產物基材及/或載體基材之部分表面上，詳言之以圓形環狀方式塗覆至產物基材及/或載體基材之外部邊緣上。此具有簡化去結合的優勢。
若將結合黏著層塗覆至表面之一部分上，則內部圓形區域仍未塗佈。詳言之，去結合發生在載體基材與產物晶圓之間的圓形環狀區域。待硬化之區域可藉由遮罩界定。詳言之，交聯僅發生在結合黏著劑之曝光的外部區域中。內部區域仍未曝光，且因此在此區域內之任何聚合極少。詳言之，該結合層由具有不同交聯之兩個區域組成，其中經聚合之外部圓形環狀區域用於暫時結合。
較佳地，將結合黏著劑塗覆至產物基材之結構上。有利地，此產生對結構之保護。
較佳地，部分區域之硬化藉助於輻射(詳言之，UV輻射)實現，其中硬化設備可(詳言之)由單一輻射源及/或光源陣列構成。詳言之，遮罩配置於輻射源與基材之間以用於遮蔽剩餘區域。詳言之，該遮罩包含兩個區域：自輻射源之輻射可透過的一個區域，及不可透區域。替代地，經由藉助於光源陣列進行的輻射實現部分區域之硬化，該光源陣列具有鄰置光源(詳言之，UV光源)，其中該等光源可(詳言之)獨立地控制。
較佳地，僅硬化結合黏著層之最外部邊緣區域。此使得基材彼此去結合更容易。
較佳地，結合黏著層之內部剩餘區域不硬化或至少大體上不硬化。此係為了可以實現結構之經改良保護而使產物基材之結構可能位於的區域。
兩者中之至少一者(詳言之，載體基材)可對於波長範圍內之電磁輻射 透明，其中此處發生結合黏著劑之交聯。
根據本發明僅處理彼部分區域，在該部分區域中，結合黏著劑硬化。此應較佳為周邊區。剩餘部分(詳言之，中間部分)未經處理，因此此處不發生交聯或僅非常微小交聯。此情形為使用均質的(詳言之，整個表面)、(較佳為)單結合層作鋪墊，該單結合層詳言之在邊緣上，展示其由於硬化之黏著性質，且該單結合層詳言之在內部區域中，被用作填充層，詳言之，被用作對於該等結構之保護且用來促進載體基材自產物基材分離。
有利地，可使用具有較高玻璃轉移溫度(Tg)的材料，因為該材料僅在邊緣且直至發生交聯才固化。在約室溫下，結合及去結合係可能的。
在半導體工業中，基材應理解為意指產物基材或載體基材。基材較佳為晶圓或產物晶圓。基材可具有任何隨機形狀，但較佳為圓形。詳言之，基材之直徑為工業上標準化的。工業標準化之晶圓直徑為：1吋、2吋、3吋、4吋、5吋、6吋、8吋、12吋及18吋。但是，根據本發明之實施例原則上可處理任何基材，無關於其直徑。該等產物基材可為在兩側上構造/處理的產物基材。
在理想情況下，層具有用於根據本發明之結合操作的均質厚度。在此上下文中，均質厚度意指該結合層之厚度在各個位置係相同的/在可接受容限內。
所使用的黏著劑/結合黏著劑可為具有較低玻璃轉移溫度(Tg)之熱塑性塑膠及具有較高玻璃轉移溫度之熱塑性塑膠兩者，以及經交聯之聚合物。該玻璃轉移溫度係彼溫度範圍，在該溫度範圍內，塑膠經受最大的延展性變化。各個因素(諸如莫耳質量、交聯之程度、端基、軟化劑、結晶度及分子間力)對玻璃轉移溫度有影響。
塑膠可根據性質分成四大組：彈性體、熱塑性彈性體、熱塑性塑膠及硬塑膠。彈性體(輕微交聯)熱塑性彈性體(交聯)及硬塑膠(強交聯)由交聯鏈分子組成。相比之下，熱塑性塑膠為其中大分子由僅僅藉由分子間力結合在一起之直鏈或分支鏈組成的塑膠。分子間力在熱影響下變弱，使得熱塑性塑膠可彎曲且可加工。暫時黏著劑通常為熱塑性塑膠，其在超過玻璃轉移溫度時軟化。在熱塑性塑膠輔助下膠合在一起之基材通常可藉由將熱塑性塑膠加熱至大於玻璃轉移溫度再次彼此分離。
結合黏著劑尤其包括環氧樹脂(經熱交聯及/或經UV交聯)、光阻材料、含氟聚合物、倍半矽氧烷、苯并環丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基矽氧烷、聚伸芳基醚、聚醚醚酮、液晶聚合物及熱塑性共聚物，諸如聚二氯亞乙烯。
暫時固定係容易的、快速實現的、有成本效益的、高效的、可逆的以及物理及化學穩定的。載體晶圓最常塗佈有結合黏著劑及藉由結合方法結合至產物晶圓。可將黏著層塗覆於載體晶圓及/或產物晶圓的整個表面上。以此方式所產生之暫時結合耐受高溫及強力。此外，必要時在第二側上進行其他處理步驟，諸如產生凸塊及/或凸塊群及/或其他連接層及/或電導體軌道及/或附著晶片。改變於其上藉由將第二載體晶圓暫時結合至自由側且隨後移除第一載體晶圓來處理產物基材的側亦為可行的。
硬化黏著層視材料而定，較佳由電磁輻射(較佳藉由UV光或IR光)實現。電磁輻射具有在10nm與2000nm之間，較佳在10nm與1500nm之間，更佳在10nm與1000nm之間，最佳在10nm與500nm之間，極其最佳在10nm與400nm之間的範圍內的波長。
熱硬化亦係可能的。熱硬化在0℃與500℃之間，較佳在0℃與400℃ 之間，甚至更佳在0℃與300℃之間，最佳在0℃與200℃之間實現。
硬化更通常藉由電磁輻射，藉由熱量，藉由電流，藉由磁場或其他方法實現。根據本發明之硬化較佳基於基本材料之聚合。隨後使用一種所謂的引發劑開始聚合。若電磁輻射用於硬化，則兩個基材中之至少一者(詳言之，載體晶圓)對於波長範圍內之電磁輻射透明，其中發生結合黏著劑之交聯。因此，詳言之，載體晶圓為玻璃或藍寶石晶圓。
高達某一溫度範圍，黏著層具有黏著性質(不可分離連接)，該等黏著性質足以獲得令人滿意之基材的固定。經由黏著力之物理量值描述黏著性質。黏著力較佳藉由使兩個連接之表面彼此分離所需要的每單位面積的能量界定。能量以J/m2為單位表述。在純聚矽氧與聚合物之間，每單位面積的能量之典型憑經驗量測的均值約為1.2J/m2。各別值可取決於塗層材料、基材材料及污染物(在此情形下為聚合物)而變動。預期將來更加高效的塗層材料。每單位面積的能量大於0.00001J/m2，較佳大於0.0001J/m2，更佳大於0.001J/m2，最佳大於0.1J/m2，極其最佳大於1J/m2。
為了分離此等兩種基材，例如將其加熱至大於此溫度範圍，結果黏著劑失去其黏著性質且隨後兩個晶圓(載體晶圓及產物晶圓)藉由引入水平力及/或垂直力而分離。在高溫下，通常預期聚合物之熱崩解。若使用熱塑性塑膠，則加熱至剛好大於玻璃轉移溫度便足夠了。
另外，邊緣帶可在適當時經物理上及/或化學上及/或熱機械及/或機械處理，以便使暫時結合失去其黏著力。
或者僅可將黏著層塗覆至產物晶圓及/或載體晶圓的邊緣。內部區域不必包括黏著層。內部區域之層可具有隨機性質，但通常作為支撐物被引入到個別結構的間隙中(諸如凸塊)。
分離程序類似於整個表面結合之分離程序，但僅邊緣帶在適當時必須經物理上及/或化學上處理，以使暫時結合失去其黏著力。伴隨效應為較低溫度、較低處理次數及化學材料消耗的減少。
存在用於鬆開暫時結合的無數其他方法，例如藉由使用特定雷射及使用額外分離層，或藉由使用具有細徑孔洞的載體晶圓，經由該等細徑孔洞將合適的溶劑引入至結合的整個表面。此外，邊緣帶之毀壞或分裂可藉助於雷射、電漿蝕刻、水噴射或溶劑噴射進行。
詳言之，結合黏著劑可經由玻璃基材照射。為了避免均一輻射，需要遮罩及/或經塗佈之玻璃載體。為此目的，例如玻璃基材塗佈有包含可透及不可透之區域的膜。塗層可為永久的或暫時的。若塗層係暫時的，則該膜可自玻璃基材再次移除。因此，玻璃載體仍為載體基材-產物基材結合的一部分且可視需要在其他方法步驟中利用。替代地，除了載體基材外，還使用遮罩。此外，根據本發明，遮罩尤其可由玻璃載體組成，在該玻璃載體上塗覆有不可透之區域。感光結合黏著劑曝光於UV光，其中待硬化之區域藉由遮罩界定。該遮罩用於遮蔽未曝光的區域。
夾盤(詳言之，旋轉器夾盤)尤其適合作(詳言之)使用負壓(例如抽吸腹板、孔及/或吸盤)來接納載體-基材-產物-基材結合物的構件。替代地，使用靜電固持器及/或機械固持器(例如呈側向夾持形式)係可行的。
在本發明之另一有利實施例的情況下，作出規定以使用多段孔隙代替遮罩，以便選擇性地曝光堆疊表面之選定區域，具體地說為邊緣。
在本發明之替代實施例的情況下，對於硬化黏著層之光源作出規定以包括許多鄰置UV光源，詳言之，該等鄰置UV光源可獨立地控制。藉由使用此UV光源之陣列(詳言之，該等UV光源可獨立地控制)，UV光可選擇 性地照射堆疊表面之選定區域，具體地說在邊緣上。因此，此實施例不需要遮罩。
實現在處理產物基材之後的去結合，因為(詳言之，在化學上及/或機械上)分離最初在邊緣上的經硬化之完全交聯之結合黏著劑。在硬化期間，必須選擇輻射劑量以使得部分交聯之區域可再次使用滑離/剝離來分離(含或不含溫度)。
在本發明之一有利實施例的情況下，對於連接溶劑作出規定以包含用於溶解連接層之流體試劑，詳言之，選擇性地溶解連接層之溶劑。化學上溶解連接層對基材為尤其溫和的，且若選擇合適的材料，則溶解可極其快速地進行，詳言之，若僅基材之邊緣區域具備連接層，使得溶劑可自側面快速產生作用。以此方式，不需要在載體基材及/或產物基材中穿孔。
在本發明之另一有利實施例的情況下，出於分離產物基材及載體基材之目的作出規定，詳言之黏著層之環狀、經交聯之部分加熱至預定義溫度。在此溫度下，黏著劑(諸如，熱塑性塑膠)失去其黏著性質，使得有可能自載體基材分離產物基材。應注意專門在詳言之環狀、經交聯(詳言之，外部)黏著層區域內施加熱量，以便不損害產物基材之任何結構。具有環狀加熱區段之加熱元件尤其適用於加熱黏著層。替代地，結合層可藉由雷射光局部加熱，此舉可為有利的，特別是在該結合層為環狀的情況下。
在本發明之替代實施例的情況下，對於連接溶劑作出規定以包含用於分離連接層之機械分離構件，詳言之，切開連接層的刀片。此使得尤其快速地使產物基材與載體分離成為可能。機械分離構件及流體構件之組合亦為可能的。用於使產物基材與載體基材分離的裝置描述於專利說明書 EP2402981B1中。EP2402981B1描述用於自載體分離晶圓的裝置及方法。分離/分離裝置根據EP2402981B1進行且未詳細描述。
在理想情況下，載體基材及產物基材隨後應能夠彼此分離，因為結合黏著劑尚未交聯，詳言之在中央尚未交聯。另外，可進行滑離去結合。公開案DE102009018156A1描述用於使基材與藉由連接層連接至基材之載體基材分離的裝置/方法，其中基材之分離藉由基材與載體基材相對於彼此平行位移(滑離)進行。公開案WO2013/120648描述藉由施加牽引力(剝離)進行分離的方法。
一般言之，可使用化學、熱、機械及光學方法步驟之組合來分離結合層。
在本發明之另一有利實施例的情況下，材料用於黏著層，其改變不同波長之聚集狀態。此類光控制黏著劑材料描述於例如公開案US 2015/0159058A1中，其中使用流體結晶聚合物。在此實施例中，光控制黏著劑在旋轉載體基材或產物基材期間有利地塗覆且由於基材之旋轉而均勻且均質地分佈。
替代地，不將光控制黏著劑塗覆至載體基材與產物基材之間的整個表面，但專門在產物基材與載體基材之間的邊緣區域以環狀形式塗覆光控制黏著劑。用液態形式的黏著劑進行結合，因為在塗覆黏著劑之後，曝光於光(視要求而定含或不含遮罩)在正確波長下實現。在波長λ1/波長範圍△λ1處，黏著劑固化。自產物堆疊曝光以後的背面之加工在第二波長λ2/第二波長範圍△λ2處實現，使得黏著劑再次液化且有可能藉由滑離或剝離進行去結合。
本發明可結合已確立的工業塗佈方法(諸如旋塗方法或噴塗方法)塗 覆。若使用特定用於選擇性UV受控空間硬化的結合黏著劑，則製造製程大大簡化，因為僅一個結合層必須塗覆整個表面。因此，基材之塗佈為快速的、整個表面的及標準化的，此有利於產出率。此外，不需要預處理基材或載體基材表面，因為不需要其他塗層(諸如抗黏著層或分離層)。
基於本發明，載體基材之重複使用為可能的，不必藉由進行繁瑣且代價大的清理製程清洗該載體基材。在去結合期間範圍內，任何殘餘結合黏著劑保留在產物基材或載體基材上，此可藉由清理步驟移除。
相同組件或具有相同功能的組件用相同參考符號標記。
圖1a至圖1e描述用於將具備結構之產物基材1暫時結合至載體基材4的例示性發明程序。本製程詳言之在結合腔室(未圖示)中進行。結構2可例如為形成構形之焊球或晶片(見圖1a)。產物基材1不具有構形亦為可行的，因為不存在結構2或因為結構2直接形成於產物基材1中。
根據圖1b，已將結合黏著層3塗覆至結構2之整個表面，該等結構2位於產物基材1內及/或產物基材1上。塗層之層厚度經調適以匹配構形且詳言之在1μm與15mm之間，較佳在10μm與10mm之間，更佳在50μm與10mm之間，最佳在100μm與5mm之間。基材接納構件(未展示)准許用塗覆至其上的液態層處理該基材。
液態層詳言之為液態熱塑性塑膠，該液態熱塑性塑膠在與載體晶圓形成接觸期間存在於所謂的界面。液態層之溶劑濃度詳言之在0與80%之間，較佳在0與65%之間，更佳在0與50%之間。此外，層厚度尤其視溶液之黏度而定。黏度為與溫度強相關的物理性質。其通常隨著溫度增加而減小。在室溫下，黏度在106Pa*s與1mPa*s之間，較佳在105Pa*s與1Pa*s之間，更佳在104Pa*s與1Pa*s之間，最佳在103Pa*s與1Pa*s之間。
在根據圖1b用結合黏著劑塗佈產物基材1(晶圓)之後，使產物晶圓在暫時結合程序中藉由對準、接觸及結合而結合至載體基材4。本領域中之專家應熟悉暫時結合技術。
根據圖1c及圖1d，使結合黏著層3透過遮罩5曝光於光，詳言之，UV光。待硬化的區域係由遮罩5指定。遮罩5可為隨機形狀，且較佳為圓形、矩形或正方形，更佳地其可呈載體基材之形式，最佳地其可採用微影中所使用的標準形式。遮罩5之直徑較佳大體上與載體基材4之直徑匹配。隨後遮罩5大致為載體基材之尺寸，且由對於選定光波長範圍而言的可透區域5a及不可透區域5b組成。替代地，所使用之遮罩可為經塗佈之玻璃載體。展示在圖1c及圖1d中之遮罩5係經製造成使得遮罩5之內部圓形區域5b不透光，且遮罩5之外部圓形環狀區域5a可透光。外部圓形環狀區域5a具有環寬B。結合黏著層3之曝光可自載體基材之側及/或自產物基材1(晶圓)之側實現。決定性因素尤其為分別經照射的基材/晶圓對分別經使用之電磁輻射的透明度。
替代地，所使用之黏著劑可由其他材料組成，該等材料取決於性質而被用作正或負黏著劑且需要分別經調適的曝光遮罩。當曝光時負黏著劑聚合，同時正黏著劑由於曝光而再次可溶於各別溶劑/失去其黏著性質。
圖1d展示堆疊6經由遮罩5曝光於UV光。使用遮罩5，僅外部圓形區域5a可透過UV光。根據圖1e，僅交聯層3之曝光的外部區域8。內部區域9仍未曝光，且因此在此區域內不存在聚合。按照圖1e，在此實施例中之結合黏著層3由兩個區域8及9組成，該等區域以不同方式交聯，其中經聚合的外部圓形環狀區域8用於暫時結合，且未聚合或較少聚合的內部圓形區域9用於嵌入結構2中。外部區域8之環寬B在0mm與30mm之間，較佳在 0.1mm與20mm之間，更佳在0.25mm與10mm之間，最佳在0.5mm與5mm之間。
因此，根據本發明之方法使根據目前先進技術必須在多個製程步驟期間製造的強黏著帶及較弱黏著帶轉變成結合層。因此，隨後不再有對於表面處理基材的任何需要，例如塗覆抗黏著塗層。溶解(去結合)發生在載體基材與產物晶圓之間的圓形環狀區域8內。
根據兩個例示性實施例，在圖2a及圖2b中，使用至少一個UV光源10、10'。自UV光源10(見圖2a)之通常無方向性發射，例如藉由反射器及/或藉由透鏡系統(未展示)指向堆疊6。目標為儘可能實現整個堆疊6上均質分佈的輻射。所使用之UV光7為視情況存在之寬波段光或專門調適以適應結合黏著層3中使用之光引發劑。詳言之，UV硬化材料之波長範圍在50nm與1000nm之間，較佳在150nm與500nm之間，更佳在200nm與450nm之間。遮罩5用於界定待曝光的區域8。
在一替代實施例中，根據圖2b，使用UV光源10'的陣列，其中該等UV光源10'較佳獨立地控制。可直接引導該光源陣列10'至基材-載體-基材堆疊6，或可使用光導體，使得該等光源10'可駐留於結合腔室的外部。在此實施例中，將結合黏著劑塗覆至載體基材4及/或產物基材1(晶圓)的整個表面上。隨後結合載體晶圓及產物晶圓。兩者中之一者(詳言之，載體基材4(晶圓))對於波長範圍內之電磁輻射透明，其中發生結合黏著劑之交聯。藉由選擇性地控制陣列之UV光源10'，僅曝光彼部分區域8，在該部分區域中，結合黏著劑硬化。該部分區域較佳為周邊區域8。剩餘部分(詳言之，中間區域9)未被照射且因此此處未發生交聯。若用作結合黏著劑的材料為對於不同波長改變聚集狀態的材料，則處理之後的曝光在第二波長 λ2或第二波長範圍△λ2下實現，使得該結合黏著劑再次液化且有可能去結合。
根據圖3a及圖3b，結合黏著層可塗覆整個表面(如3所顯示者)或部分表面(如3'所顯示者)。若結合黏著層塗覆部分表面，則不曝光內部圓形區域11。圖3a中之去結合發生在載體基材與產物晶圓之間的圓形環狀區域8內。類似地，在圖3b中，去結合發生在載體基材與產物晶圓之間的圓形環狀區域8'內。同樣，待硬化區域藉由遮罩5界定。根據圖3b，交聯僅發生在層3'之曝光的外部區域8'內。內部區域9'仍未曝光，且因此在此區域內其實不存在聚合。在此實施例中，根據圖3b之結合層3'由兩個區域8'及9'組成，其中交聯發生變化，其中經聚合之圓形環狀區域8'用於暫時結合。
上述實施例共同點為，結合黏著層3在硬化之後由異質層組成。此結合黏著層3詳言之在邊緣上硬化。剩餘部分(詳言之，中間部分)未被照射且因此在此區域內不會發生交聯或極少交聯。因此不需要表面處理步驟或額外層，諸如分離層。此產生較快以及更簡化的暫時結合製程。因此，暫時固定係簡單的、快速實現的、有成本效益的、高效的、可逆的以及物理上及化學上穩定的。由於在邊緣區域內實行固定，在生產步驟之後，載體晶圓與產物晶圓之間的連接可藉由化學及/或機械手段簡單且快速地鬆開。
為減少缺陷，塗覆結合黏著劑及暫時結合可在真空及/或惰性氣體氛圍中進行。在惰性氣體氛圍中進行工作步驟可產生諸如較好耐化學性、較少缺陷及較快UV硬化的優勢。此外，可大體上避免或排除出現在惰性氣體氛圍中之任何氣體包裹體。替代地，全部工作空間可藉由惰性氣體及/或經由真空裝置，藉由真空作為界定的氛圍進行作用。
1‧‧‧產物基材
2‧‧‧結構

Claims (21)

  1. 一種用於將產物基材暫時結合至載體基材之方法，該方法包含：a)將結合黏著劑塗覆至該產物基材及/或該載體基材以形成具有第一及第二區域之結合黏著層，b)經由該結合黏著層將該載體基材連接至該產物基材，c)在b)之後，僅硬化該結合黏著層之第一區域，其中該結合黏著層之第二區域不硬化或至少大體上不硬化。
  2. 如請求項1之方法，其中將該結合黏著劑塗覆至該產物基材及/或該載體基材的整個表面上。
  3. 如請求項1之方法，其中將該結合黏著劑塗覆至該產物基材及/或該載體基材的部分表面上。
  4. 如請求項3之方法，其中該產物基材及/或該載體基材的部分表面係該產物基材及/或該載體基材之外部邊緣的圓形環狀結構之表面。
  5. 如請求項1之方法，其中將該結合黏著劑塗覆至該產物基材之結構上。
  6. 如請求項1之方法，其中該結合黏著層之第一區域之硬化係藉助於照射來實現。
  7. 如請求項6之方法，其中該照射為UV照射。
  8. 如請求項1之方法，其中該方法進一步包括將遮罩配置於輻射源與該產物基材及載體基材之間以用於遮蔽該第二區域。
  9. 如請求項1之方法，其中該第一區域之硬化係藉由藉助於光源陣列的照射來實現，該光源陣列具有鄰置光源。
  10. 如請求項9之方法，其中該等光源係UV光源。
  11. 如請求項9之方法，其中該等光源係獨立地控制。
  12. 如請求項1之方法，其中該結合黏著層之第一區域係該結合黏著層之最外部邊緣區域，且僅該最外部邊緣區域經硬化。
  13. 如請求項1之方法，其中該結合黏著層之第二區域係位於該第一區域內側的內部區域，其不硬化或至少大體上不硬化。
  14. 一種用於暫時結合產物基材與載體基材之裝置，該裝置包含：a)用於將結合黏著劑塗覆至該產物基材及/或該載體基材以形成結合黏著層之塗覆構件，該結合黏著層具有第一及第二區域，b)用於經由該結合黏著層將該載體基材連接至該產物基材之連接構 件，c)用於在結合該載體基材與該產物基材之後僅硬化該結合黏著層之第一區域之硬化裝置，其中該結合黏著層之第二區域無法硬化或至少大體上無法硬化。
  15. 如請求項14之裝置，其中該硬化裝置包含輻射源。
  16. 如請求項15之裝置，其中該輻射源為UV光源。
  17. 如請求項15之裝置，其進一步包含遮罩，該遮罩位於該輻射源與該產物基材及載體基材之間用於遮蔽該結合黏著層之第二區域。
  18. 如請求項17之裝置，其中該遮罩包含該輻射源之輻射可透過的區域及不可透區域。
  19. 如請求項14之裝置，其中該硬化裝置包含光源陣列，該光源陣列具有鄰置的光源。
  20. 如請求項19之裝置，其中該等光源係可獨立控制的光源。
  21. 如請求項14之裝置，其中該結合黏著層之第一區域係該結合黏著層之最外部邊緣區域，且該結合黏著層之第二區域係位於該第一區域內側的內部區域。
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