制造基板的方法以及用于制造基板的系统

文档序号:1877173 发布日期:2021-11-23 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 制造基板的方法以及用于制造基板的系统 (Method of manufacturing substrate and system for manufacturing substrate ) 是由 卡尔·海因兹·普里瓦瑟 于 2021-05-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及制造基板的方法以及用于制造基板的系统。该方法包括提供具有第一表面(4)和与第一表面(4)相反的第二表面(6)的工件(2),以及提供具有第一表面(12)和与第一表面(12)相反的第二表面(14)的载体(10)。该方法还包括将载体(10)附接到工件(2),其中载体(10)的第一表面(12)的至少外围部分(16)附接到工件(2)的第一表面(4),且在工件(2)的内部形成改性层(8)。此外,该方法包括沿改性层(8)分割工件(2),从而获得基板(18),其中基板(18)具有与该基板附接的载体(10),在载体(10)的中央部分(24)中从载体(10)的第二表面(14)的侧部去除载体材料,以便在载体(10)中形成凹部(26)。(The invention relates to a method of manufacturing a substrate and a system for manufacturing a substrate. The method includes providing a workpiece (2) having a first surface (4) and a second surface (6) opposite the first surface (4), and providing a carrier (10) having a first surface (12) and a second surface (14) opposite the first surface (12). The method further comprises attaching a carrier (10) to the workpiece (2), wherein at least a peripheral portion (16) of the first surface (12) of the carrier (10) is attached to the first surface (4) of the workpiece (2), and forming a modification layer (8) inside the workpiece (2). Furthermore, the method comprises dividing the workpiece (2) along the modification layer (8) so as to obtain a substrate (18), wherein the substrate (18) has a carrier (10) attached thereto, and removing carrier material from the sides of the second surface (14) of the carrier (10) in a central portion (24) of the carrier (10) so as to form recesses (26) in the carrier (10).)

制造基板的方法以及用于制造基板的系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年5月18日提交德国专利商标局的、申请号10 2020206 233.1的德国专利申请的优先权和权益,其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及一种从工件中制造基板的方法,所述基板例如是晶圆,所述工件例如是锭(ingot)或更厚的基板。此外,本发明涉及一种用于执行该方法的系统。

背景技术

在诸如以半导体晶圆为例的晶圆的基板上,通过在基板的前表面上提供设备层来形成诸如集成电路(intergrated circuits,ICs)、大规模集成电路(large scaleintegrations,LSIs)和发光二极管(light emitting diodes,LEDs)的设备。基板可以是例如由碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)或砷化镓(GaAs)等制成的晶圆。该设备可以是例如用于功率半导体的半导体设备,该功率半导体被设计为用于节省功率产品。

例如,在光学设备制造工艺中,例如由n型氮化物半导体层和p型氮化物半导体层组成的光学设备层形成在诸如碳化硅基板、氮化镓基板或蓝宝石基板的单晶基板的前侧上。光学设备层由交叉分割线(也称为“迹道(street)”)划分,以限定分离区域(separateregion),在所述分离区域处分别形成诸如发光二极管和激光二极管的光学设备。通过在单晶基板的前侧上提供光学设备,形成光学设备晶圆。光学设备晶圆沿着分割线分离、例如切割,以分割其中形成光学设备的分离区域,从而获得作为芯片(chip)或裸片(dies)的单独光学设备。

诸如晶圆的基板通过切割诸如锭的工件获得。常规地,例如通过使用线锯来切割工件。

然而,在这种常规方法中,在制造基板的过程中损失了大量的工件材料。例如,如果通过诸如用线锯将SiC锭切片来获得SiC晶圆,则晶圆厚度通常是约400μm。在从锭切下晶圆之后,将晶圆研磨和/或抛光至约350μm的厚度。随后,在晶圆的前表面上形成设备层。具有设备层的晶圆的期望最终厚度约为200μm或更少。对于诸如SiC的昂贵工件材料,在基板生产过程中工件材料损失的问题尤其明显。

US 2020/0075414 A1公开了一种用于从SiC锭制造SiC基板的SiC基板处理方法。在该文件中教导的方法包括分离层形成步骤,该步骤将具有透射波长的激光束的聚焦点设置到距SiC锭的上表面预定深度处的、SiC锭内部的SiC,然后将激光束施用到SiC锭,由此形成用于分离SiC基板与SiC锭的分离层。此外,方法包括将基板附接到SiC锭的上表面的基板附接步骤、以及将外力施用/施加到分离层从而沿着分离层将具有基板的SiC基板从SiC锭中分离的分离步骤。

仍然需要有利于基板的操纵(handle)并且允许增加从工件获得的基板数量的制造基板的有效方法和有效的基板制造系统。

发明内容

因此,本发明的目的是提供一种制造基板的有效方法,所述方法有利于基板的操纵并且允许增加从工件获得的基板数量。此外,本发明旨在提供一种用于执行该方法的基板制造系统。这些目标通过根据实施方式一的基板制造方法以及通过根据实施方式二的基板制造系统来实现。本发明还提供了若干优选实施方式。

本发明提供一种制造基板的方法。该方法包括提供具有第一表面和与第一表面相反的第二表面的工件,以及提供具有第一表面和与第一表面相反的第二表面的载体。该方法还包括将载体附接到工件,其中,载体的第一表面的至少外围部分(peripheralportion)附接到工件的第一表面,以及在工件内部形成改性层。而且,该方法包括沿着改性层分割工件,从而获得基板,其中基板具有附接到该基板的载体,以及在载体的中央部分中从载体的第二表面的侧部去除载体材料,以便在载体中形成凹部。

在本发明的方法中,改性层形成在工件内部。在改性层中,工件已经至少在改性层的一些区域中,例如通过施用诸如辐射的外部刺激,例如通过使用激光束来改性。改性层可以由工件材料的结构已经改性的工件区域组成,或者包括工件材料的结构已经改性的工件区域。这些区域可以是工件已经损坏的工件区域。

形成在工件内部的改性层可以由多个改性区域组成或包括多个改性区域。改性区域是例如通过施用诸如辐射的外部刺激,例如通过激光束已经改性的工件区域。改性区域可以是工件材料的结构已经改性的工件区域。改性区域可以是工件已经损坏的工件区域。

通过在工件内部形成改性层,降低了在形成改性层的工件区域中工件的强度。因此,在形成有改性层的区域中的工件强度小于没有形成改性层或改性区域的区域中的工件强度。因此,改性层用作促进分割工件的工艺的分离起始层或分割起始层。

在工件内部形成改性层之后,将工件沿着改性层分割,从而获得基板,该基板具有与该基板附接的载体。不需要切割工件即可获得基板。因此,增加了可从工件获得的基板数量,同时减少了材料损失。例如,沿着改性层分割工件可以包括对工件施用外部刺激或由对工件施用外部刺激组成。

工件在从工件的第一表面朝向工件的第二表面的方向上具有厚度。载体在从载体的第一表面朝向载体的第二表面的方向上具有厚度。改性层在工件内部的布置确定了从工件获得的基板的厚度和厚度均匀性。

载体极大地促进了基板与工件的其余部分的分离,以及基板的操纵,例如在进一步的基板处理步骤中基板的操纵。可以有效地获得并安全地处理厚度减小且厚度高度均匀的基板,从而允许进一步增加从工件可获得的基板数量,同时进一步减少材料损失。特别地,例如,对于碳化硅(SiC)工件,可以实现基板的总厚度变化(TTV)为1μm或更小,以及不同基板之间的厚度变化为小于1μm。通过本发明的方法可实现的高度的基板厚度均匀性进一步允许提供具有优异的电特性的基板。

具有在其中形成的凹部的载体使得能够特别有效且可靠地操纵附接到该载体的基板。特别地,凹部有利于在附接有载体的基板的侧部上接近基板的表面,例如用于测试和/或进一步处理基板,同时基板由载体牢固地保持。载体围绕凹部的部分、例如外围载体部分,特别是在操纵和进一步处理基板期间起到对基板的增强和支承作用。因此,即使很薄的基板也可以安全地操纵和处理。因此,本发明的方法允许有效和可靠地获得最终基板厚度,所述最终基板厚度大大低于约350μm至400μm的常规最终厚度。

因此,本发明提供了一种制造基板的有效方法,该方法有利于基板的操纵并且允许增加从工件获得的基板数量。

工件可以例如是锭(诸如半导体锭)或基板(即较厚的基板),从所述较厚的基板获得较薄的基板(诸如半导体基板)。诸如锭或较厚的基板的工件可以具有0.5mm或更大的厚度、1mm或更大的厚度、或2mm或更大的厚度。特别地,工件可以具有在0.5mm至50mm的范围内的厚度。然而,工件也可以具有大于50mm的厚度。工件可以具有基本圆柱形的形状。例如,工件可以具有2英寸、3英寸、4英寸、6英寸或8英寸的直径。

工件的第一表面和第二表面可以基本上彼此平行。

工件可以例如由半导体、玻璃、蓝宝石(Al2O3)、诸如氧化铝陶瓷的陶瓷、石英、氧化锆、锆钛酸铅(lead zirconate titanate,PZT)、聚碳酸酯、或光学晶体材料等制成。

特别地,工件可以例如由碳化硅(SiC)、硅(Si)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化铟(InAs)、磷化铟(InP)、氮化硅(SiN)、钽酸锂(LT)、铌酸锂(LN)、氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)等制成。特别优选地,工件由SiC制成。

工件可以为单晶工件、玻璃工件、化合物工件(诸如化合物半导体工件(例如SiC、GaAs或GaN工件))、或多晶工件(诸如陶瓷工件)。

从工件获得的基板可以由以上给出的任意材料制成。例如,基板可以是诸如半导体晶圆的晶圆。半导体晶圆可以由以上给出的任意半导体材料制成,特别是由SiC制成。

基板的附接有载体的侧部上的基板表面是基板的第一表面。基板的第一表面与工件的第一表面相同。基板还具有与第一表面相反的第二表面。基板在从基板的第一表面朝向基板的第二表面的方向上具有厚度。基板可以具有1μm至500μm、优选地1μm至250μm、以及更优选地1μm至70μm的范围内的厚度。

基板的第一表面和第二表面可以基本上彼此平行。

载体可以由诸如Si和/或玻璃和/或陶瓷和/或不锈钢(SUS)的刚性材料或硬质材料制成。载体可以由上面给出的用于工件的材料中的一种或多种制成。

特别优选地,载体由Si制成。在这种情况下,可以提供一种特别具有成本效益的载体。此外,由于Si易于处理,因此可以以特别有效且简单的方式执行去除载体材料的步骤。

载体可以是基板,特别是刚性或硬质基板。例如,载体可以是晶圆,例如半导体晶圆,特别是Si晶圆。半导体晶圆的尺寸在SEMI标准中限定。如果半导体晶圆用作载体,则标准半导体装备可以特别有效且容易地用于处理和/或操纵附接到载体的基板。

载体可以具有400μm至1200μm、优选地500μm至1000μm范围内的厚度。载体可以具有基本上圆柱形的形状。载体可以具有与工件基本相同的直径。载体的直径可以小于或大于工件的直径。例如,载体可以具有2英寸、3英寸、4英寸、6英寸或8英寸的直径。

如果载体具有与工件基本相同的直径,则例如可以在不需要对现有装备进行相当大修改的情况下,特别有效且容易地使用现有装备(诸如标准半导体装备)。由此,本发明的方法可以以特别有成本效益的方式执行。

载体的第一表面和第二表面可以基本上彼此平行。

可以从工件的第一表面的侧部在工件内部形成改性层。从工件的第一表面的侧部在工件内部形成改性层允许以特别明确限定的方式并且特别高精度地形成改性层。如果要获得的基板的厚度(例如1μm至70μm)明显小于工件的厚度(例如1mm或更大),则这特别适用。例如,要获得的基板的厚度可以比工件的厚度小3倍或更大、5倍或更大、8倍或更大、10倍或更大、15倍或更大、或20倍或更大。在这种情况下,与从工件的第二表面的侧部在工件内部形成改性层相比,从工件的第一表面的侧部在工件内部形成改性层需要在工件中的显著更小的穿透深度。因此,可以特别准确地形成改性层,从而允许进一步减小要获得的基板的厚度。

替代地,可以从工件的第二表面的侧部在工件内部形成改性层。特别地,如果工件具有相对小的厚度(例如小于2mm),则可以采用该方法。

可以在将载体附接到工件之前,在工件内部形成改性层。在这种情况下,特别是如果改性层是从工件的第一表面的侧部形成,则可以以特别有效且明确限定的方式形成改性层。

可以在将载体附接到工件之后,在工件内部形成改性层。在这种情况下,改性层可以例如通过使用外部刺激从工件的第一表面的侧部经过载体形成,所述外部刺激例如是透射过载体的辐射,例如激光辐射。

本发明的方法还可以包括将基板的表面的一部分暴露在基板的附接有载体的侧部(即,基板的第一表面的一部分)上。

在去除载体材料的步骤中,在基板的附接有载体的侧部上可以暴露基板的表面的一部分。

例如,可以在载体的中央部分中从载体的第二表面的侧部去除载体材料,以便在载体中形成凹部,所述凹部延伸穿过载体的整个厚度。在这种情况下,凹部向载体的第一表面和第二表面敞开。因此,基板的第一表面的一部分通过凹部暴露。

形成在载体的中央部分中的凹部可以由载体的外围部分围绕。载体的外围部分可以具有大致环形的形状或环形的形状。载体的外围部分可具有1mm至3mm的环宽度。环宽度限定为载体的外围部分的外径与载体的外围部分的内径之差的一半。

载体的外围部分,特别是环形的或大致环形的外围载体部分,例如在对基板进行操纵和进一步处理期间,用作对基板的特别可靠和坚固的加强和支承。这可以允许最终的基板厚度被进一步减小。

在基板的侧部上的、附接有载体的基板表面(即基板的第一表面)可以在载体中形成凹部的整个区域中暴露。例如,基板的第一表面可以在载体的整个中央部分中暴露。在这种情况下,基板的第一表面特别有效且易于接近,例如用于测试和/或处理基板,同时基板由载体牢固地保持。

替代地,在基板的侧部上的、附接有载体的基板表面例如通过光刻仅在载体中形成凹部的区域的一部分中暴露。例如,载体材料可以例如以网格布置维持在基板区域中,基板将沿所述基板区域随后被分割(例如,切割)。以这种方式,可以非常利于分割工件的工艺。

本发明的方法还可以包括处理在基板的侧部上的、附接有载体的基板表面的暴露部分,即基板的第一表面的暴露部分。可以在将基板附接到载体的状态下处理基板的第一表面的暴露部分。因此,即使非常薄的基板也可以在处理期间被有效且安全地操纵。可以通过基板的第一表面的暴露部分来处理基板。基板可以从基板的第一表面的侧部来处理。

例如,基板的第一表面的暴露部分可以经受金属化工艺。在这样的工艺中,金属层或金属涂层沉积在基板的第一表面的暴露部分上。

处理基板的第一表面的暴露部分的其他示例是光刻工艺和/或从第一基板表面的侧部形成(例如钻孔)的通孔或贯通孔。替代地或额外地,可以在第一基板表面的暴露部分处执行烧蚀激光处理和/或隐形激光处理。这些工艺可以作为上述金属化工艺的替代或补充进行。

本发明的方法还可以包括对基板的第一表面的暴露部分执行测试工艺,特别是电测试工艺。可以在基板附接到载体的状态下对第一基板表面的暴露部分执行测试工艺。因此,即使是非常薄的基板也可以在测试期间,特别是电测试期间被有效且安全地操纵。此外,可以以特别可靠的方式进行测试工艺,因为可以避免由于载体的支承而导致基板的任何变形,例如翘曲。可以通过或经由基板的第一表面的暴露部分来对基板进行测试,例如进行电测试。可以从基板的第一表面的侧部对基板进行测试,例如进行电测试。可以在处理基板的第一表面的暴露部分之前和/或之后执行测试工艺。

也可以对基板的第二表面执行测试工艺,特别是执行电测试工艺。可以在对基板的第一表面的暴露部分执行测试工艺之前、之后或同时对基板的第二表面执行测试工艺。特别地,通过载体对基板的支承避免了基板的任何变形,例如翘曲,允许对基板的第一和第二表面进行有效且可靠的同步测试,例如电测试。

本发明的方法还可以包括处理基板的第二表面。可以在将基板附接到载体的状态下处理基板的第二表面。因此,即使非常薄的基板也可以在处理期间被有效且安全地操纵。可以通过基板的第二表面处理基板。可以从基板的第二表面的侧部处理基板。

处理基板的第二表面可以由研磨和/或抛光和/或等离子体蚀刻和/或干式蚀刻和/或湿式蚀刻第二基板表面组成,或包括研磨和/或抛光和/或等离子体蚀刻和/或干式蚀刻和/或湿式蚀刻第二基板表面。在该工艺或这些工艺中,基板可以调节至期望的厚度,例如最终基板的厚度。在一些实施方式中,可以仅对基板的第二表面执行研磨工艺,而不执行抛光工艺。

本发明的方法允许以特别明确限定的方式并且以高精度来形成改性层,从而可以实现具有减小的厚度和高度的厚度均匀性的基板。特别地,本方法允许在工件内部减小的深度处形成改性层,即,在工件的厚度方向上与工件的第一表面减小的距离处形成改性层。因此,显著减少了在研磨和/或抛光工艺中要去除的基板材料的量,从而最小化材料损失。

例如,可以在研磨和/或抛光工艺中将基板的厚度减小30μm至100μm,优选地减小40μm至80μm,更优选地减小50μm至70μm,并且甚至更优选地减小约50μm。

抛光基板的第二表面的工艺可以包括化学机械抛光(chemical mechanicalpolishing,CMP)、干式抛光(dry polishing,DP)和/或其他类型的抛光工艺,或由化学机械抛光、干式抛光和/或其他类型的抛光工艺组成。

本发明的方法还可以包括:在沿着改性层分割工件之后,研磨和/或抛光和/或等离子体蚀刻和/或干式蚀刻和/或湿式蚀刻工件的其余部分的表面,所述表面与工件的第二表面相反。工件其余部分的该表面是通过沿改性层分割工件而暴露的表面。通过对工件的其余部分的表面应用这样的一个或多个工艺,可以有效地准备工件的其余部分,以从其获得另外的基板。特别地,通过抛光工件其余部分的表面实现光滑表面。下面将详细描述从工件的其余部分获得另一基板或其他基板的工艺。

由于本发明的方法允许以特别明确限定的方式并且以高精度来形成改性层,因此在研磨和/或抛光工件其余部分的工艺中要去除的工件材料的量也大大减少。因此,同样在这一点上,最小化材料损失。

例如,在磨削和/或抛光工艺中,工件的其余部分的厚度可以减小30μm至100μm,优选地减小40μm至80μm,更优选地减小50μm至70μm,甚至更优选减小约50μm。

抛光工件的其余部分表面的工艺可以包括化学机械抛光(CMP)、干式抛光(DP)和/或其他类型的抛光工艺,或由化学机械抛光、干式抛光和/或其他类型的抛光工艺组成。

在沿着改性层分割工件之后,将载体附接到工件、形成改性层、分割工件并去除载体材料的上述步骤可以在工件的其余部分上重复一次或多次,以便获得多个基板,例如两个或更多个、三个或更多个、五个或更多个、八个或更多个、十个或更多个、或十二个或更多个基板。以这种方式,可以以有效且可靠的方式从单个工件获得多个基板。特别地,如上面已经详细解释的,本发明的方法允许从工件获得的基板数量增加。

优选地,将载体附接到工件、形成改性层、分割工件以及去除载体材料的上述步骤在工件的其余部分上重复一次或多次,以便获得多个基板。在研磨和/或抛光工件其余部分的表面之后,所述表面与工件的第二表面相反。

可以在工件的其余部分上重复将载体附接到工件、形成改性层、分割工件并去除载体材料的上述步骤,直到工件的其余部分的厚度达到下限,例如,直到工件的其余部分变得太薄以至于不能从中获得另外的基板。

本发明的方法还可以包括在基板的第二表面上形成功能层。可以在将基板附接到载体的状态下在基板的第二表面上形成功能层。因此,即使在形成功能层期间也可以有效且安全地操纵非常薄的基板。可以在对第二基板表面进行例如研磨和/或抛光的处理之后在第二基板表面上形成功能层。

功能层是提供或展现功能性的层。对于设备层作为功能层的情况,该功能性可以例如是诸如电绝缘或电导的电功能性、诸如机械保护的机械功能性、或电子功能性。

例如,功能层可以是设备层、外延层、GaN层、诸如复合增强缓冲层的缓冲层、金属层或低k层等。功能层可以具有例如凸块的互连部,所述凸块例如是焊料凸块或铜柱凸块。

特别地,功能层可以是设备层。设备层可以包括设备,所述设备例如是电子设备、或例如用于功率半导体的半导体设备等。设备可以包括或是例如晶体管,所述晶体管诸如是MOSFET(例如SiC MOSFET)、或绝缘栅双极型晶体管(insulated-gate bipolartransistors,IGBTs)、或二极管(例如肖特基二极管)。特别优选地,设备是半导体设备,特别是被设计用于节省功率产品的功率半导体的半导体设备。

功能层、特别是设备层,可以通过外延生长和/或图案化形成在基板的第二表面上。特别地,可以通过外延生长在第二基板表面上形成外延层。随后,可以例如通过光刻使外延层经受图案化工艺,以便获得功能层,特别是设备层。

功能层,特别是设备层,可以仅形成在基板的第二表面的中央部分中。特别地,在该中央部分中,可以形成包括多个设备的设备区域。设备区域还可以具有分割多个设备的多条分割线。可以在基板的第二表面的中央部分周围形成不具有功能层的外围边缘区域,特别是不具有设备的外围边缘区域。基板的第二表面的外围边缘区域可以具有大致环形的形状或环形的形状。外围边缘区域可以具有1mm至3mm的环宽度。环宽度被定义为外围边缘区域的外径与外围边缘区域的内径之差的一半。

替代地,功能层,特别是设备层,可以形成在基板的整个第二表面上。

在本发明的方法中,载体的整个第一表面可以附接到工件的第一表面。以此方式,载体可以特别可靠地附接到工件。

替代地,可以仅将载体的第一表面的外围部分附接到工件的第一表面。特别地,载体的第一表面的外围部分可以附接到工件的第一表面的外围部分。在载体的第一表面的中央部分中,载体和工件可以彼此不附接。载体的第一表面的外围部分可以围绕载体的第一表面的中央部分。在工件的第一表面的中央部分中,载体和工件可以彼此不附接。工件的第一表面的外围部分可以围绕工件的第一表面的中央部分。

仅将载体的第一表面的外围部分附接到工件的第一表面进一步促进了在载体的中央部分中从载体的第二表面的侧部去除载体材料的工艺。特别地,可以以特别有效的方式在载体中形成穿过载体的整个厚度延伸的凹部。在载体和工件没有彼此附接的区域中,载体材料可以以特别简单的方式去除,例如通过切割载体,这将在下面进一步详细描述。

载体的第一表面的外围部分可以具有大致环形的形状或环形的形状。载体的第一表面的外围部分可以具有1mm至3mm的环宽度。环宽度定义为载体的第一表面的外周部分的外径与载体的第一表面的外周部分的内径之差的一半。

工件的第一表面的外围部分可以具有大致环形的形状或环形的形状。工件的第一表面的外围部分可以具有1mm至3mm的环宽度。环宽度定义为工件的第一表面的外周部分的外径与工件的第一表面的外周部分的内径之差的一半。

载体材料可以在载体和工件彼此未附接(即没有附接)的整个区域中被去除。载体的围绕形成在载体的中央部分中的凹部的外围部分可以对应于载体的第一表面的外围部分,在所述载体的第一表面的外围部分处载体附接到工件。载体的围绕形成在载体的中央部分中的凹部的外围部分可以与载体的第一表面的外围部分一致,在所述载体的第一表面的外围部分处载体附接到工件。

载体的围绕形成在载体的中央部分中的凹部的外围部分可以对应于基板的第二表面的外围边缘区域。载体的围绕形成在载体的中央部分中的凹部的外围部分可以与基板的第二表面的外围边缘区域一致。

载体的第一表面的外围部分可以对应于基板的第二表面的外围边缘区域。载体的第一表面的外围部分可以与基板的第二表面的外围边缘区域一致。

载体的第一表面的至少外围部分可以附接到工件的第一表面,使得载体的第一表面与工件的第一表面直接接触。载体的整个第一表面可以附接到工件的第一表面,使得载体的第一表面与工件的第一表面直接接触。可以仅将载体的第一表面的外围部分附接到工件的第一表面,使得载体的第一表面与工件的第一表面直接接触。

如果载体的第一表面的至少外围部分附接到工件的第一表面,使得载体的第一表面与工件的第一表面直接接触,则在载体的第一表面与工件的第一表面之间不存在材料,特别是不存在粘合剂。因此,在分割工件之后,在进一步操纵和/或处理期间,基板可以特别有效且可靠地由载体保持。特别地,可以可靠地避免例如由于粘合剂层的熔化和/或粘合剂层产生的气体引起在载体与基板之间的附接的任何削弱、和/或在诸如金属化的高温工艺期间的任何污染。

在本文中,术语“直接接触”涵盖(即覆盖)如下实施方式:在所述实施方式中,在载体的第一表面上形成氧化物层、特别是载体材料的氧化物层,和/或在工件的第一表面上形成氧化物层、特别是工件材料的氧化物层。在本文中,这样的氧化物层不构成在载体的第一表面与工件的第一表面之间存在的材料,即额外材料。例如,如果载体由Si制成,则二氧化硅(SiO2)层可以形成在载体的第一表面上。例如,如果工件由SiC制成,则二氧化硅(SiO2)层可以形成在工件的第一表面上。

载体的第一表面的至少外围部分可以附接到工件的第一表面,使得在载体的第一表面与工件的第一表面之间不存在粘合剂。以这种方式,可以可靠地避免例如由于粘合剂层的熔化和/或粘合剂层产生气体而引起在载体与基板之间的附接的任何削弱、和/或在诸如金属化的高温工艺期间的任何污染。

载体的第一表面的至少外围部分可以附接到工件的第一表面,使得载体永久地,即不可拆卸地附接到工件。在这种情况下,在不损坏或破坏载体和工件或基板中的至少一个的情况下,不能从工件或基板上去除(即,分离)载体。如果载体永久地,即不可分离地附接到工件并且因此也附接到基板,则可以在稍后的阶段,例如在基板的处理和/或测试已经完成之后,将载体从基板上例如通过切割和/或研磨载体和/或基板来去除。

载体的第一表面的至少外围部分可以通过诸如粘合剂接合的材料接合(也称为“化学接合”)附接到工件的第一表面。术语“材料接合”和“粘合剂接合”限定由于在载体与工件之间作用的原子力和/或分子力而引起的在载体与工件之间的附接或连接。术语“粘合剂接合”涉及这些原子力和/或分子力的存在,其作用是将载体附接或粘附到工件,并且不暗示在载体与工件之间存在额外的粘合剂。

载体的第一表面的至少外围部分可以通过熔融接合(也称为“直接接合”)和/或阳极接合而附接到工件的第一表面。载体的整个第一表面可以通过熔融接合和/或阳极接合附接到工件的第一表面。仅载体的第一表面的外围部分可以通过熔融接合和/或阳极接合附接到工件的第一表面。

载体的第一表面的至少外围部分可以通过熔融接合附接到工件的第一表面。载体的第一表面的至少外围部分可以通过阳极接合而附接到工件的第一表面。载体的第一表面的至少外围部分可以通过熔融接合和阳极接合附接到工件的第一表面。

通过由熔融接合和/或阳极接合将载体的第一表面的至少外围部分附接到工件的第一表面,可以将载体以特别可靠的方式附接到工件。在分割工件之后,可以在进一步操纵和/或处理期间,特别是在诸如金属化的高温工艺期间,基板可以被载体特别牢固地保持。

将载体的第一表面的至少外围部分附接到工件的第一表面可以由例如在熔融接合和/或阳极接合工艺中加热载体和/或工件组成、或包括例如在熔融接合和/或阳极接合工艺中加热载体和/或工件。通过加热载体和/或工件,可以在载体与工件之间形成材料接合,诸如粘合剂接合。

将载体的第一表面的至少外围部分附接到工件的第一表面可以由例如在阳极接合工艺中或在熔融接合和阳极接合工艺中将电场、特别是静电场施用到载体和/或工件组成,或包括例如在阳极接合工艺中或在熔融接合和阳极接合工艺中将电场、特别是静电场施用到载体和/或工件。通过将电场、特别是静电场施用到载体和/或工件,可以在载体与工件之间形成诸如粘合剂接合的材料接合。

将载体的第一表面的至少外围部分附接到工件的第一表面可以由例如在阳极接合工艺中或在熔融接合和阳极接合工艺中加热载体和/或工件并且将电场、特别是静电场施用到载体和/或工件组成,或者包括例如在阳极接合工艺中或在熔融接合和阳极接合工艺中加热载体和/或工件并且将电场、特别是静电场施用到载体和/或工件。通过加热载体和/或工件并且将电场、特别是静电场施用到载体和/或工件,可以在载体与工件之间形成诸如粘合剂接合的材料接合。

在(特别是通过熔融接合和/或阳极接合)将载体的第一表面的至少外围部分附接到工件的第一表面之前,载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面可以经受预处理工艺。以这种方式,可以进一步改善载体到工件的附接。特别地,可以预处理载体的第一表面的至少周边部分和/或工件的第一表面,以便表现出一定程度的表面粗糙度,例如小于1nm的表面粗糙度,优选小于0.5nm的表面粗糙度。特别地,可以清洁载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面,以便获得非常干净的一个或多个表面。例如,载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面可以通过诸如等离子体清洁或UV/臭氧清洁的干清洁、或通过湿化学清洁来清洁。

预处理工艺可以由研磨和/或抛光和/或蚀刻载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面组成,或包括研磨和/或抛光和/或蚀刻载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面。蚀刻载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面可以由干式蚀刻和/或等离子体蚀刻和/或湿式蚀刻载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面组成,或包括干式蚀刻和/或等离子体蚀刻和/或湿式蚀刻载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面。特别地,载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面经受研磨工艺、或经受研磨工艺和可选的后续抛光工艺。

预处理工艺可以包括:修改或优化载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面的表面粗糙度;和/或例如在研磨和/或抛光之后在载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面上形成诸如金属层的层。特别地,预处理工艺可以包括在载体的第一表面上形成氧化物层、特别是载体材料的氧化物层,和/或在工件的第一表面上形成氧化物层、特别是工件材料的氧化物层。例如,预处理工艺可以包括:例如在载体由Si制成的情况下,在载体的第一表面上形成二氧化硅(SiO2)层。例如,预处理工艺可以包括:例如在工件是由SiC制成的情况下,在工件的第一表面上形成二氧化硅(SiO2)层。一层或多层氧化物层的这种形成可以有助于(特别是在熔融接合工艺中或在烧结工艺和阳极接合工艺中)进一步增强载体的第一表面的至少外围部分到工件的第一表面的附接。

在本发明的方法中,在载体的中央部分中从载体的第二表面的侧部去除载体材料可以由研磨载体和/或抛光载体和/或切割载体和/或蚀刻载体组成,或者包括研磨载体和/或抛光载体和/或切割载体和/或蚀刻载体。

载体材料可以在单个材料去除步骤中或在多个材料去除步骤中,例如在一系列材料去除步骤中去除。例如,载体材料可以在单个研磨步骤、单个抛光步骤、单个切割步骤或单个蚀刻步骤中去除。替代地,载体材料去除工艺可以由这样的步骤中的两个或更多个组成,或者包括这样的步骤中的两个或更多个。

例如,凹部可以首先例如通过研磨载体在载体的中央部分中在载体中形成,其中凹部不延伸穿过载体的整个厚度。在这种情况下,载体材料层,即载体材料的连续层,保留在基板的第一表面上。该层可以是薄层,例如具有在1μm至100μm范围内的厚度的薄层。随后,该层可以例如通过诸如等离子体蚀刻、干式蚀刻和/或湿式蚀刻的蚀刻,和/或通过诸如刀片切割、激光切割和/或等离子切割的切割来去除,从而形成延伸穿过载体的整个厚度的凹部。这样,基板的第一表面的一部分被暴露。通过以这种方式形成延伸穿过载体的整个厚度的凹部,可以特别可靠地避免例如在研磨载体的过程中可能损坏基板。

在一些实施方式中,可以在单个材料去除步骤中(例如在单个研磨和/或抛光步骤中)在载体中形成延伸穿过载体的整个厚度的凹部。在这种情况下,材料去除工艺可以与预处理基板的第一表面的工艺、特别是预处理基板的第一表面的暴露部分的工艺有效地结合,例如用于进一步处理。特别地,延伸通过载体的整个厚度的凹部可以通过研磨和/或抛光载体来形成。在该研磨和/或抛光工艺中,基板的第一表面的暴露部分也可以至少在一定程度上(例如轻微地)被研磨和/或抛光。以此方式,可以调节该暴露部分的性质、特别是表面粗糙度,以便适当地预处理该暴露部分以用于其进一步处理。例如,可以调节暴露部分的表面粗糙度,以便增强在随后的金属化工艺(例如,如上所述的金属化工艺)中要沉积在暴露部分上的金属层或金属涂层的粘附。

在本发明的方法中,蚀刻载体可以包括等离子体蚀刻载体和/或干式蚀刻载体和/或湿式蚀刻载体,或者由等离子体蚀刻载体和/或干式蚀刻载体和/或湿式蚀刻载体组成。

切割载体可以包括刀片切割载体和/或激光切割载体和/或等离子体切割载体,或者由刀片切割载体和/或激光切割载体和/或等离子体切割载体组成。例如,可以通过使用刀片或锯来机械地切割载体。替代地或额外地,可以通过使用激光切割装置(例如,配置为执行激光烧蚀的激光切割装置)来切割载体。

抛光载体可以包括化学机械抛光(CMP)、干式抛光(DP)和/或其他类型的抛光工艺,或者由化学机械抛光、干式抛光和/或其他类型的抛光工艺组成。

在载体的中央部分中从载体的第二表面的侧部去除载体材料的步骤可以在沿着改性层分割工件之后执行。在载体的中央部分中从载体的第二表面的侧部去除载体材料的步骤可以在沿着改性层分割工件之前执行。在载体的中央部分中从载体的第二表面的侧部去除载体材料的步骤可以在将载体附接到工件之后执行。

在本发明的方法中,在工件内部形成改性层可以包括将激光束施用到工件,或者由将激光束施用到工件组成。以这种方式,改性层可以以特别有效且明确限定的方式形成。

工件可以由对激光束透明的材料制成。因此,激光束可以具有允许激光束透射穿过工件的波长。可以沿着工件的第一表面至少在多个位置中将激光束施用到工件。在激光束的聚焦点位于在从工件的第一表面朝向工件的第二表面的方向上与工件的第一表面相距一定距离的情况下,可以将激光束施用到工件。激光束的聚焦点可以位于工件内部。

如果在工件内部形成改性层包括向工件施用激光束,或由向工件施用激光束组成,则通过施用激光束在改性层中、至少在工件的某些区域中对工件进行改性。改性层可以由已经通过施用激光束使工件材料的结构改性的工件区域组成,或包括所述工件区域。这些区域可以是通过施用激光束已经损坏工件的工件区域。

如上所述,形成在工件内部的改性层可以由多个改性区域组成或包括多个改性区域。如果在工件内部形成改性层包括向工件施用激光束,或者由向工件施用激光束组成,则改性区域是已经通过施用激光束进行改性的工件区域。改性区域可以是已经通过施用激光束使工件材料的结构改性的工件区域。改性区域可以是通过施用激光束已经损坏工件的工件区域。

改性区域可以包括无定形区域和/或形成有裂纹的区域。改性区域可以是无定形区域或形成有裂纹的区域。

改性区域可以均包括工件材料内部的诸如腔的空间,所述空间由无定形区域和/或形成有裂纹的区域包围。

改性区域可以均由基板材料内部的诸如腔的空间、和无定形区域和/或围绕空间形成有裂纹的区域组成。

如果改性区域包括或是形成有裂纹、即已经形成裂纹的区域,则裂纹可以是微裂纹(microcracks)。裂纹可以具有例如在微米(μm)范围内的长度和/或宽度的尺寸。例如,裂纹可以具有5μm至100μm范围内的宽度和/或100μm至1000μm范围内的长度。

改性区域可以具有1μm至30μm、优选地2μm至20μm、且更优选地3μm至10μm范围内的直径。

激光束可以是脉冲激光束。脉冲激光束可以具有例如在1fs至1000ns范围内的脉冲宽度。

可以将激光束从工件的第一表面的侧部施用到工件。

载体可以由对激光束透明的材料制成。因此,激光束可以具有允许激光束透射穿过工件的波长。

可以在载体附接到工件之后将激光束施用到工件。在这种情况下,可以通过使用具有允许激光束透射穿过载体的波长的激光束从工件的第一表面的侧部形成改性层。

如果要获得的基板的厚度比工件的厚度小得多,例如比工件小3倍或更多、5倍或更多、8倍或更多、10倍或更多、15倍或更多或者20倍或更多,则从工件的第一表面的侧部向工件施用激光束是特别有利的。在这种情况下,与从工件的第二表面的侧部施用激光束相比,从工件的第一表面的侧部施用激光束所需的在工件中的激光穿透深度(即,激光聚焦深度)要小得多。因此,可以特别准确地形成改性层,从而允许进一步减小获得的基板的厚度。

此外,由于更小的激光穿透深度,因此可以使用具有较低功率的激光束来形成改性层,从而减小了在分割工件之后第二基板表面的表面粗糙度。由于表面粗糙度的这种降低,可以获得具有特别高的表面质量的基板。例如,以这种方式,可以显著减小表面研磨和/或抛光的量,从而使工件材料的损失最小化并减少研磨和/或抛光设备的磨损。

替代地,可以将激光束从工件的第二表面的侧部施用到工件。特别地,如果工件具有相对小的厚度,例如小于2mm,则可以采用该方法。

激光束可以至少沿工件的第一表面在多个位置中施用到工件,使得这些位置的相邻位置彼此不重叠。激光束可以至少沿第一表面在多个位置中施用到工件,使得这些位置中的相邻位置之间的距离,即,相邻位置的中心之间的距离在3μm至50μm、优选地5μm至40μm、更优选地8μm至30μm的范围内。

可以在工件内部形成多个改性区域,使得邻近或相邻的改性区域不彼此重叠。这样,可以特别可靠地确保工件保持高度的强度或坚固性,以允许对工件进行有效地进一步操纵和/或处理。特别地,可以显著地降低在操纵工件期间工件被无意分割的可能风险。

邻近或相邻的改性区域的外边缘之间的距离可以为至少1μm。

激光束可以至少沿工件的第一表面在多个位置中被施用到工件,使得相邻的位置至少部分地彼此重叠。

可以在工件中形成多个改性区域,使得邻近或相邻的改性区域至少部分地彼此重叠。以这种方式,可以进一步促进沿改性层分割工件的工艺。

改性层可以被形成为基本上平行于工件的第一表面。以此方式,可以以特别有效和简单的方式获得具有高度的厚度均匀性的基板。

改性层可以被形成为在工件的厚度方向上比工件的第二表面更靠近工件的第一表面。例如,可以形成改性层,使得在工件的厚度方向上改性层与第一表面之间的距离比在工件的厚度方向上改性层与第二表面之间的距离小3倍或更多、5倍或更多、8倍或更多、10倍或更多、15倍或更多、或者20倍或更多。

可以形成改性层,使得在工件的厚度方向上改性层与第一表面之间的距离大于要获得的基板的厚度、例如最终厚度,所述最终厚度例如是30μm至100μm、优选地是40μm至80μm、更优选地是50μm至70μm、甚至更优选地约是50μm。在本文中,术语“最终厚度”限定了在基板的处理已经完成或结束之后,例如在已经执行了诸如研磨和/或抛光基板的所有工艺步骤之后,基板的厚度。这样,可以进一步减少在获得基板的工艺中工件材料的损失。

改性层可以基本上在工件的整个截面上形成。截面可以基本垂直于工件的厚度方向。

沿着改性层分割工件可以包括将外部刺激施用到工件、特别是施用到其上附接有载体的工件,或由将外部刺激施用到工件、特别是施用到其上附接有载体的工件组成。

将外部刺激施用到工件可以包括以下步骤或由以下步骤组成:向工件施用超声波和/或向工件施用压力和/或向工件施用机械力和/或加热工件和/或冷却工件和/或对工件施用真空。特别优选地,将外部刺激施用到工件包括向工件施用超声波或由向工件施用超声波组成。

通过将外部刺激施用到工件,在形成改性层的区域中将工件分离。在该区域中,由于存在改性层而降低了工件的强度,从而通过施用外部刺激促进了工件的分离。通过施用外部刺激可以沿着改性层将工件完全分割,从而获得其上附接有载体的基板。

本发明还提供了一种用于制造基板的系统。所述系统包括:用于支承工件的支承构件,所述工件具有第一表面和与第一表面相反的第二表面;以及附接装置,所述附接装置配置为将载体附接到工件,其中载体具有第一表面和与载体的第一表面相反的第二表面,并且载体的第一表面的至少外围部分附接到工件的第一表面。所述系统还包括:改性层形成装置,所述改性层形成装置配置为在工件内部形成改性层;以及分割装置,所述分割装置配置为沿着改性层分割工件,从而获得基板,其中,基板具有附接到其上的载体。此外,所述系统包括材料去除装置,所述材料去除装置配置为在载体的中央部分中从载体的第二表面的侧部去除载体材料,以便在载体中形成凹部。

本发明的基板制造系统是配置为执行本发明的基板制造方法的系统。因此,基板制造系统提供了以上对于基板制造方法已经详细描述的技术效果和优点。

以上对于本发明的基板制造方法描述的特征也可以应用到本发明的基板制造系统。

工件、基板、载体、改性层、改性区域和凹部可以与上述的相同。

基板制造系统可以包括用于控制系统的组件的控件(control)。控件可以包括多个控制单元,例如用于控制系统的不同组件的控制单元。控制单元可以是分离的控制单元或单独的控制单元。

控件可以配置为控制基板制造系统,以便执行本发明的基板制造方法。

控件可以配置为控制附接装置,以便将载体附接到工件,其中,载体的第一表面的至少外围部分附接到工件的第一表面。控件可以配置为控制附接装置,以便将载体的第一表面的至少外围部分附接到工件的第一表面。控件可以配置为控制改性层形成装置,以便在工件内部形成改性层。控件可以配置为控制分割装置,以便沿着改性层分割工件,从而获得基板,其中所述基板具有附接到其上的载体。控件可以配置为控制材料去除装置,以便在载体的中央部分中从载体的第二表面的侧部去除载体材料,以便在载体中形成凹部。

本发明的基板制造系统可以包括单个设备或机器或由单个设备或机器组成。替代地,本发明的基板制造系统可以包括多个设备或机器或由多个设备或机器组成,所述多个设备或机器诸如是多个分离的或单独的设备或机器。这些设备或机器可以被布置为、例如彼此连接,以便形成在线系统。设备或机器中的一个、或一些或全部可以配置为执行本发明的基板制造方法的一个步骤或多个步骤。

支承构件可以包括或者可以是例如卡盘台等。

改性层形成装置可以配置为从工件的第一表面的侧部在工件内部形成改性层。改性层形成装置可以配置为从工件的第二表面的侧部在工件内部形成改性层。

改性层形成装置可以包括激光束施用装置或由激光束施用装置组成,该激光束施用装置配置为将激光束施用到工件、特别是施用到由支承构件支承的工件。在工件内部形成改性层可以包括将激光束施用到工件或由将激光束施用到工件组成。通过激光束施用装置施用到工件的激光束可以具有允许激光束透射穿过工件的波长。激光束施用装置可以配置为可以至少沿着工件的第一表面在多个位置中将激光束施用到工件。激光束施用装置可以配置为在激光束的聚焦点位于在从工件的第一表面朝向工件的第二表面的方向上与工件的第一表面相距一定距离的情况下,将激光束施用到工件。激光束施用装置可以配置为在激光束的聚焦点位于工件内部的情况下,将激光束施用到工件。

激光束施用装置可以配置为将脉冲激光束施用到工件。脉冲激光束可以具有例如在1fs至1000ns、优选地1ns至300ns的范围内的脉冲宽度。

激光束施用装置可以配置为从工件的第一表面的侧部将激光束施用到工件。激光束施用装置可以配置为从工件的第二表面的侧部将激光束施用到工件。

激光束施用装置可以配置为至少沿工件的第一表面在多个位置中将激光束施用到工件,使得这些位置的相邻位置彼此不重叠。激光束施用装置可以配置为至少沿工件的第一表面在多个位置中将激光束施用到工件,使得这些位置的相邻位置之间长度的距离,即相邻位置的中心之间的距离在3μm至50μm、优选地5μm至40μm、更优选地8μm至30μm的范围内。邻近或相邻的改性区域的外边缘之间的距离可以是至少1μm。

激光束施用装置可以配置为至少沿工件的第一表面在多个位置中将激光束施用到工件,使得这些位置的相邻位置至少部分地彼此重叠。

改性层形成装置可以配置为形成改性层,以便基本平行于工件的第一表面。

改性层形成装置可以配置为形成改性层,以便在工件的厚度方向上比工件的第二表面更靠近工件的第一表面。例如,改性层形成装置可以配置为形成改性层,使得在工件的厚度方向上改性层与工件的第一表面之间的距离比在工件的厚度方向上改性层与工件的第二表面之间的距离小3倍或更多、5倍或更多、8倍或更多、10倍或更多、15倍或更多、或者20倍或更多。

改性层形成装置可以配置为形成改性层,使得在工件的厚度方向上改性层与工件的第一表面之间的距离大于要获得的基板的厚度、例如最终厚度,例如,最终厚度是30μm至100μm、优选地是40μm至80μm、更优选是50μm至70μm、甚至更优选地约50μm。

改性层形成装置可以配置为基本上在工件的整个截面上形成改性层。截面可以基本垂直于工件的厚度方向。

附接装置可以配置为将载体的整个第一表面附接到工件的第一表面。附接装置可以配置为仅将载体的第一表面的外围部分附接到工件的第一表面。

附接装置可以配置为将载体的第一表面的至少外围部分附接到工件的第一表面,使得载体的第一表面与工件的第一表面直接接触。

附接装置可以包括熔融接合装置和/或阳极接合装置,或由熔融接合装置和/或阳极接合装置组成。

附接装置可以由加热装置组成或包括加热装置,该加热装置配置为加热载体和/或工件。附接装置可以由电场施用装置组成或包括电场施用装置,该电场施用装置配置为向载体和/或工件施用电场、特别是静电场。

熔融接合装置可以包括配置为加热载体和/或工件的加热装置。阳极接合装置可以包括配置成加热载体和/或工件的加热装置。阳极接合装置可以包括电场施用装置,该电场施用装置配置为向载体和/或工件施用电场、特别是静电场。阳极接合装置可以包括配置为加热载体和/或工件的加热装置,以及配置为向载体和/或工件施用电场、特别是静电场的电场施用装置。

本发明的基板制造系统还可以包括预处理装置,该预处理装置配置为例如在载体的第一表面的至少外围部分(特别是通过熔融接合和/或阳极接合)附接到工件的第一表面之前,对载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面执行预处理工艺。预处理工艺可以如上所述。

预处理装置可以由研磨装置和/或抛光装置或组合的研磨和抛光装置和/或蚀刻装置组成或包括研磨装置和/或抛光装置或组合的研磨和抛光装置和/或蚀刻装置。蚀刻装置可以由干式蚀刻装置和/或等离子体蚀刻装置和/或湿式蚀刻装置组成或包括干式蚀刻装置和/或等离子体蚀刻装置和/或湿式蚀刻装置。研磨装置或组合的研磨和抛光装置可配置为研磨载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面。抛光装置或组合的研磨和抛光装置可配置为(特别是在研磨载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面之后)抛光载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面。蚀刻装置可以配置为蚀刻载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面。干式蚀刻装置可以配置为对载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面执行干式蚀刻工艺。等离子体蚀刻装置可以配置为对载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面执行等离子体蚀刻工艺。湿式蚀刻装置可以配置为对载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面执行湿式蚀刻工艺。预处理装置还可以由组合的研磨、抛光和蚀刻装置组成,或包括组合的研磨、抛光和蚀刻装置。

预处理装置可以由用于改性或优化载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面的表面粗糙度的装置组成,或包括用于改性或优化载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面的表面粗糙度的装置。预处理装置可以由用于在例如研磨和/或抛光之后在载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面上形成层(诸如金属层)的装置组成,或包括用于在例如研磨和/或抛光之后在载体的第一表面的至少外围部分和/或工件的第一表面上形成层(诸如金属层)的装置。特别地,预处理装置可以由用于在载体的第一表面上形成氧化物层、特别是载体材料的氧化物层和/或在工件的第一表面上形成氧化物层、特别是工件材料的氧化物层的装置组成,或包括用于在载体的第一表面上形成氧化物层、特别是载体材料的氧化物层和/或在工件的第一表面上形成氧化物层、特别是工件材料的氧化物层的装置。例如,用于形成氧化物层的装置可以配置为在载体的第一表面上和/或在工件的第一表面上形成二氧化硅(SiO2)层。

基板制造系统还可以包括用于处理基板的第二表面的处理装置。

用于处理基板的第二表面的处理装置可以由研磨装置和/或抛光装置或组合的研磨和抛光装置组成,或包括研磨装置和/或抛光装置或组合的研磨和抛光装置。研磨装置或组合的研磨和抛光装置可以配置为在沿着改性层分割工件之后研磨基板的第二表面。抛光装置或组合的研磨和抛光装置可以配置为在沿着改性层分割工件之后、特别是在研磨基板的第二表面之后,抛光基板的第二表面。

用于处理基板的第二表面的处理装置可以由等离子体蚀刻装置和/或干式蚀刻装置和/或湿式蚀刻装置组成,或包括等离子体蚀刻装置和/或干式蚀刻装置和/或湿式蚀刻装置。等离子体蚀刻装置可以配置为在沿着改性层分割工件之后对基板的第二表面执行等离子体蚀刻。干式蚀刻装置可以配置为在沿着改性层分割工件之后对基板的第二表面执行干式蚀刻。湿式蚀刻装置可以配置为在沿着改性层分割工件之后对基板的第二表面执行湿式蚀刻。

研磨装置或组合的研磨和抛光装置还可以配置为在沿着所述改性层分割所述工件之后研磨工件的其余部分的表面,所述表面与所述工件的第二表面相反。替代地,为此目的,基板制造系统可以包括另一研磨装置或组合的研磨和抛光装置。

抛光装置或组合的研磨和抛光装置还可以配置为在沿着改性层分割工件之后,特别是在研磨工件的其余部分的表面之后,抛光工件的其余部分的表面。替代地,为此目的,基板制造系统可以包括另一抛光装置或组合的研磨和抛光装置。

研磨装置和/或抛光装置或组合的研磨和抛光装置和/或蚀刻装置(诸如干式蚀刻装置和/或等离子体蚀刻装置和/或湿式蚀刻装置)或者预处理装置的组合的研磨和抛光装置如果存在的话,也可以用于上述目的。替代地,可以使用不同的研磨装置和/或抛光装置或组合的研磨和抛光装置和/或蚀刻装置(诸如干式蚀刻装置和/或等离子体蚀刻装置和/或湿式蚀刻装置),或者组合的研磨、抛光和蚀刻装置。

等离子体蚀刻装置还可以配置为在沿着改性层分割工件之后对工件的其余部分的表面执行等离子体蚀刻。替代地,为此目的,基板制造系统可以包括另一等离子体蚀刻装置。

干式蚀刻装置还可以配置为在沿着改性层分割工件之后对工件的其余部分的表面执行干式蚀刻。替代地,为此目的,基板制造系统可以包括另一干式蚀刻装置。

湿式蚀刻装置还可以配置为在沿着改性层分割工件之后对工件的其余部分的表面执行湿式蚀刻。替代地,为此目的,基板制造系统可以包括另一湿式蚀刻装置。

材料去除装置可以由研磨装置和/或抛光装置和/或组合的研磨和抛光装置和/或切割装置和/或蚀刻装置组成,或包括研磨装置和/或抛光装置和/或组合的研磨和抛光装置和/或切割装置和/或蚀刻装置。例如,材料去除装置可以由研磨装置或组合的研磨和抛光装置以及蚀刻装置组成,或包括研磨装置或组合的研磨和抛光装置以及蚀刻装置。此外,例如,材料去除装置可以由研磨装置或组合的研磨和抛光装置以及切割装置组成,或包括研磨装置或组合的研磨和抛光装置以及切割装置。而且,材料去除装置可以由例如切割装置组成,或包括例如切割装置。

材料去除装置的研磨装置和/或抛光装置或组合的研磨和抛光装置也可以用于上述目的。替代地,可以使用不同的研磨装置和/或抛光装置或组合的研磨和抛光装置。

蚀刻装置可以由等离子体蚀刻装置和/或干式蚀刻装置和/或湿式蚀刻装置组成,或包括等离子体蚀刻装置和/或干式蚀刻装置和/或湿式蚀刻装置。

切割装置可以由刀片切割装置和/或激光切割装置和/或等离子切割装置组成,或包括刀片切割装置和/或激光切割装置和/或等离子切割装置。例如,刀片切割装置可以由刀片或锯组成,或包括刀片或锯。激光切割装置可以配置为执行激光烧蚀。

抛光装置或组合的研磨和抛光装置可以由化学机械抛光装置和/或干式抛光装置和/或其他类型的抛光装置组成,或包括化学机械抛光装置和/或干式抛光装置和/或其他类型的抛光装置。

材料去除装置可以配置为暴露基板的第一表面的一部分。

基板制造系统还可以包括用于处理基板的第一表面的处理装置,特别是用于处理基板的第一表面的暴露部分的处理装置。

用于处理基板的第一表面、特别是基板的第一表面的暴露部分的处理装置可以由金属化装置组成或包括金属化装置,该金属化装置配置为对基板的第一表面的暴露部分执行金属化工艺。

基板制造系统还可以包括测试装置,所述测试装置用于对基板的第一表面的暴露部分执行测试工艺、特别是执行电测试工艺。

基板制造系统还可以包括用于对基板的第二表面执行测试工艺、特别是执行电测试工艺的测试装置。为了对基板的第二表面执行测试工艺、特别是执行电测试工艺,可以使用用于对基板的第一表面的暴露部分执行测试工艺、特别是执行电测试工艺的测试装置或者不同的测试装置。

基板制造系统还可以包括功能层形成装置,该功能层形成装置配置为在基板的第二表面上形成功能层。功能层可以如上所述。

功能层形成装置可以由外延生长装置和/或图案化装置组成,或包括外延生长装置和/或图案化装置。外延生长装置可以配置为通过外延生长在第二基板表面上形成外延层。图案化装置可以配置为对第二基板表面、特别是对在第二基板表面上形成的外延层执行图案化工艺,例如光刻工艺。

分割装置可以包括外部刺激施用装置或由外部刺激施用装置组成,该外部刺激施用装置配置为将外部刺激施用到工件、特别是施用到其上附接有载体的工件。

外部刺激施用装置可以配置为向工件施用超声波和/或向工件施用压力和/或向工件施用机械力和/或加热工件和/或冷却工件和/或对工件施用真空。特别优选地,外部刺激施用装置配置为向工件施用超声波。

基板制造系统可以配置为在沿着改性层分割工件之后重复上述步骤:将载体附接到工件、形成改性层、分割工件以及在工件的其余部分上一次或多次去除载体材料,以便获得多个基板,例如两个或更多个、三个或更多个、五个或更多个、八个或更多个、十个或更多个或者十二个或更多个基板。

附图说明

在下文中,参照附图解释本发明的非限制示例,在附图中:

图1是示出根据本发明的方法的第一实施方式的、将激光束施用到工件从而在工件内部形成改性层的步骤的截面图;

图2是示出根据本发明的方法的第一实施方式的、将载体附接到工件的步骤的结果的截面图;

图3是示出根据本发明的方法的第一实施方式的修改的、将载体附接到工件的步骤的结果的截面图;

图4是示出根据本发明的方法的第一实施方式的修改的、将激光束施用到工件从而在工件内部形成改性层的步骤的截面图;

图5是示出根据本发明的方法的第一实施方式的、将工件沿着改性层分割从而得到其上附接有载体的基板的步骤的截面图;

图6是示出根据本发明的方法的第一实施方式的、在载体的中央部分中从载体的第二表面侧部去除载体材料的步骤的结果的截面图;

图7是示出根据本发明的方法的第一实施方式的、在载体的中央部分中从载体的第二表面侧部去除另外的载体材料以便在载体中形成延伸穿过载体的整个厚度的凹部并且暴露基板的第一表面的一部分的步骤的结果的截面图;

图8是示出根据本发明的方法的第一实施方式的、使基板的第一表面的暴露部分经受金属化工艺的步骤的结果的截面图;

图9是示出根据本发明的方法的第一实施方式的、对基板的第一表面和第二表面执行电测试工艺的步骤的截面图;

图10是示出根据本发明的方法的第二实施方式的、在载体的中央部分中从载体的第二表面侧部去除另外的载体材料以便在载体中形成延伸穿过载体的整个厚度的凹部并且暴露基板的第一表面的一部分的步骤的截面图;

图11是示出根据本发明的方法的第三实施方式的、在载体的中央部分中从载体的第二表面侧部去除载体材料以便在载体中形成延伸穿过载体的整个厚度的凹部并暴露基板的第一表面的一部分的步骤的截面图;

图12是示出根据本发明的方法的第四实施方式的、在载体的中央部分中从载体的第二表面侧部去除另外的载体材料以便暴露基板的第一表面的一部分的步骤的结果的截面图;

图13是示出根据本发明的方法的第四实施方式的、使基板的第一表面的暴露部分经受金属化工艺的步骤的结果的截面图;以及

图14是示出根据本发明的方法的第四实施方式的、对基板的第一表面和第二表面执行电测试工艺的步骤的截面图。

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明的优选实施方式。优选实施方式涉及制造基板的方法,并且涉及用于执行这些方法的基板制造系统。

在下文中,将参照图1至图9描述本发明的第一实施方式。

在第一实施方式中,对作为工件2的SiC锭执行本发明的方法(例如,见图1至图4)。特别地,工件2可以是单晶SiC锭。然而,如以上已经详述的,针对工件2,可以使用不同类型的工件、并且特别是可以使用不同的工件材料。

如图1所示,工件2具有第一表面4和与第一表面4相反的第二表面6。第一表面4第二表面6基本上彼此平行。例如,工件2在从第一表面4朝向第二表面6的方向上具有的厚度可以在0.5mm至50mm的范围内。然而,工件2也可以具有大于50mm的厚度。工件2具有大致圆柱形的形状。

脉冲激光束LB从工件2的第一表面4的侧部施用到工件2(见图1)。脉冲激光束LB可以具有例如在1fs至1000ns范围内的脉冲宽度,优选地在1ns至300ns范围内的脉冲宽度。脉冲激光束LB具有允许脉冲激光束LB透射穿过工件2的波长。在脉冲激光束LB的聚焦点P位于从第一表面4朝向第二表面6的方向上与第一表面4相距一定距离、即位于工件2内部(见图1)的情况下,脉冲激光束LB沿着第一表面4在多个位置中施用到工件2。

通过根据本发明的实施方式的基板制造系统(未示出)的激光束施用装置(未示出)将脉冲激光束LB施用到工件2。在该实施方式中,激光束施用装置构成了系统的改性层形成装置。在将脉冲激光束LB施用到工件2的工艺期间,工件2可以由基板制造系统的诸如卡盘台的支承构件(未示出)支承。

通过以此方式将脉冲激光束LB施用到工件2,改性层8形成在工件2的内侧(见图1和图2)。改性层8包括多个改性区域(未示出)。改性层8面向工件2的第一表面4,即,改性层8在从第一表面4朝向第二表面6的方向上与第一表面4相对。改性层8形成为基本上平行于第一表面4。

改性层8的改性区域是通过脉冲激光束LB的施用而改性的工件2的区域。特别地,改性区域可以是工件材料的结构已经通过施用脉冲激光束LB改性的工件2的区域,和/或工件2通过施用脉冲激光束LB已经损坏的工件2的区域。通过在工件2内部形成改性层8,工件2的强度沿改性层8降低。

尽管在第一实施方式的方法中,通过将激光束LB施用到工件2来形成改性层8,但是本发明不限于该方法。改性层8可以以不同的方式形成在工件2中,例如通过向工件2施用不同类型的辐射形成在工件2中。

改性层8的改性区域可以包括无定形区域和/或形成有裂纹的区域。改性区域可以是无定形区域或形成有裂纹的区域。改性区域可以具有1μm至30μm、优选地2μm至20μm、且更优选地3μm至10μm范围内的直径。

改性层8基本上形成在工件2的整个截面的上方,所述截面基本上垂直于工件2的厚度方向。

脉冲激光束LB可以至少沿着第一表面4在多个位置中被施用到工件2,使得这些位置的相邻位置彼此不重叠。脉冲激光束LB可以至少沿着第一表面4在多个位置中被施用到工件2,使得这些位置的相邻位置之间的距离,即相邻位置的中心之间的距离在3μm至50μm、优选地5μm至40μm、更优选地8μm至30μm的范围内。

通过以这种方式施用脉冲激光束LB,可以在工件2的内部形成改性层8中的多个改性区域,使得邻近或相邻的改性区域彼此不重叠。邻近或相邻的改性区域的外边缘之间的距离可以为至少1μm。

替代地,脉冲激光束LB可以至少沿第一表面4在多个位置中被施用到工件2,使得这些位置的相邻位置至少部分地彼此重叠。这样,可以在工件2中形成改性层8的多个改性区域,使得邻近或相邻的改性区域至少部分地彼此重叠。

又如图1所示,改性层8形成为在工件2的厚度方向上比工件2的第二表面2更靠近工件2的第一表面2。

在脉冲激光束LB的聚焦点P位于在从第一表面4朝向第二表面106的方向上与第一表面4相距一定距离的情况下,脉冲激光束LB被施用到工件2。因此,改性层8在工件2的厚度方向上与第一表面4相距该距离处而形成在工件2的内部(见图1)。在本实施方式中,在工件2的厚度方向上改性层8与第一表面4之间的距离可以大于要获得的基板的最终厚度,例如约为30μm、大约为60μm。所获得的基板的最终厚度也可以小于30μm或大于30μm。

在工件2内部形成改性层8之后,将载体10附接到工件2(见图2)。载体10具有第一表面12和与第一表面12相反的第二表面14。第一表面12第二表面14基本上彼此平行。例如,载体10在从第一表面12朝向第二表面14的方向上具有的厚度可以在400μm至1200μm的范围内、优选地在500μm至1000μm的范围内。载体10具有大致圆柱形的形状。载体10具有与工件2基本相同的直径(见图2)。

载体10可以是半导体晶圆、特别是Si晶圆。然而,如以上已经详述的,针对载体10,可以使用不同类型的载体,并且特别是可以使用不同的载体材料。

在第一实施方式的方法中,载体10的整个第一表面12可以附接到工件2的第一表面4。在这种情况下,在本实施方式中,载体10的整个第一表面12附接到工件2的整个第一表面4。

替代地,可以仅将载体10的第一表面12的外围部分16附接到工件2的第一表面4(见图2)。在这种情况下,载体10的第一表面12的外围部分16附接到工件2的第一表面4的外围部分。在载体10的第一表面12的中央部分中,载体10和工件2彼此不附接。该中央部分由外围部分16围绕。载体10的第一表面12的外围部分16可以具有环宽度例如在1mm至3mm范围内的大致环形形状。

在本实施方式的方法中,载体10的第一表面12的外围部分16或载体10的整个第一表面12通过熔融接合或阳极接合附接到工件2的第一表面4。熔融接合和阳极接合的组合也可以用于此目的。载体10的第一表面12的外围部分16或载体10的整个第一表面12附接到工件2的第一表面4,使得载体10的第一表面12与工件2的第一表面4直接接触。因此,在载体10的第一表面12与工件2的第一表面4之间不存在材料、特别是不存在粘合剂。可以在载体10的第一表面12上形成氧化物层、特别是载体材料的氧化物层,并且/或者可以在工件2的第一表面4上形成氧化物层、特别是工件材料的氧化物层。特别地,如果载体10由Si制成,例如如果载体10是Si晶圆,则二氧化硅(SiO2)层可以形成在载体10的第一表面12上。如上所述,在本实施方式中,在作为工件2的SiC锭上执行本发明的方法。二氧化硅(SiO2)层可以在工件2(即,SiC锭)的第一表面4上形成。

载体10通过本实施方式的基板制造系统的附接装置(未示出)附接到工件2。在本实施方式中,附接装置包括熔融接合装置和/或阳极接合装置,或由熔融接合装置和/或阳极接合装置组成。在将载体10附接到工件2的工艺期间,工件2可以由基板制造系统的支承构件支承。

如上面已经详述的,在通过熔融接合和/或阳极接合将载体10附接到工件2之前,至少载体10的第一表面12的外围部分16和/或工件2的第一表面4可以经受预处理。以此方式,可以进一步改善载体10到工件2的附接。可以通过本实施方式的基板制造系统的预处理装置(未示出)执行预处理工艺。

图3和图4示出本发明的方法的第一实施方式的修改。该修改的方法与第一实施方式的方法的不同之处在于,在工件2内部形成改性层8并且将载体10附接到工件2的步骤的顺序。

具体地,如图3所示,在修改的方法中,首先将载体10附接到工件2,即,在工件2内部形成修改的层8之前将载体10附接到工件2。该附接工艺以与以上针对第一实施方式的方法所详述的相同的方式执行。载体10由诸如Si的、对激光束LB透明的材料制成。因此,激光束LB具有允许激光束LB透射穿过载体10的波长。

在将载体10附接到工件2上之后,基本上以与上述针对第一实施方式的方法相同的方式从工件2的第一表面4的侧部将脉冲激光束LB施用到工件2。第一实施方式的方法的激光施用步骤与修改的方法的激光施用步骤之间的唯一区别在于,在修改的方法中,激光束LB透射穿过载体10(见图4)。通过以此方式将脉冲激光束LB施用到工件2,改性层8形成在工件2的内部。

修改的方法的其余步骤与根据第一实施方式的方法的步骤相同,这些步骤将在下面进行描述。

在工件2内部形成改性层8并且将载体10附接到工件2之后,沿着改性层8分割工件2,从而获得其上附接有载体10的基板18(见图5)。在本实施方式的方法中,通过向工件2施用外部刺激沿着改性层8分割工件2。基板制造系统具有分割装置(未示出),所述分割装置包括外部刺激施用装置(未示出)或由外部刺激施用装置组成。外部刺激通过外部刺激施用装置施用到工件2。

在本实施方式中,对工件2施用外部刺激由对工件2施用超声波组成。然而,如上文详述的,其他类型的外部刺激也可以施用到工件2。

通过将外部刺激施用工件2,在形成改性层8的区域中将工件2分离。在该区域中,由于存在改性区域而降低了工件2的强度,因此通过施用外部刺激实现了工件2的分离。

将外部刺激施用到工件2的步骤的结果如图5所示。由于改性层8基本上形成在工件2的整个截面上(见图1、图2和图4),因此通过施用外部刺激沿改性层8将工件2完全分割,从而获得其上附接有载体10的基板18。在本实施方式中,基板18是SiC基板。

基板18具有与工件2的第一表面4相同的第一表面20(见图7),以及与第一表面20相反的第二表面22(例如,图5)。第一表面20和第二表面22基本上彼此平行。在本实施方式中,在沿着改性层8分割工件2之后,所得基板18在从第一表面20朝向第二表面22的方向上可以具有在10μm至200μm的范围内的厚度。例如,基板18可以具有约90μm的厚度。

在以上文详述的方式分割工件2之后,可以对基板18的第二表面22进行研磨并且可选地抛光。在研磨步骤以及可能的可选抛光步骤中,将基板18调整至最终基板厚度,例如30μm。研磨步骤通过基板制造系统的研磨装置(未示出)执行。可选的抛光步骤通过基板制造系统的抛光装置(未示出)执行。替代地,基板制造系统可以包括组合的研磨和抛光装置(未示出)。

此外,在分割工件2之后,可以对工件2的其余部分(未示出)的表面进行研磨和抛光,该表面与工件2的第二表面6相反。工件2的其余部分的该表面是通过沿改性层8分割工件2而暴露的表面。通过对工件2的其余部分的表面进行研磨和抛光,工件2的其余部分可以有效地准备用于从中获得另一基板。

研磨装置或组合的研磨和抛光装置还可以配置为研磨工件2的其余部分的与工件2的第二表面6相反的表面。替代地,为此目的,基板制造系统可以包括另一研磨装置(未示出)或另一组合的研磨和抛光装置(未示出)。

抛光装置或组合的研磨和抛光装置还可以配置为抛光工件2的其余部分的与工件2的第二表面6相反的表面。替代地,为此目的,基板制造系统可以包括另一抛光装置(未示出)或组合的研磨和抛光装置。

在分割工件2之后,可以在工件2的其余部分上重复一次或多次形成改性层8、将载体10附接到工件2以及分割工件2的上述步骤,以便获得多个基板18,例如,获得两个或更多个、三个或更多个、五个或更多个、八个或更多个、十个或更多个或十二个或更多个基板18。以此方式,可以以有效且可靠的方式从单个工件2获得多个基板18。特别地,如上面已经详细解释的,本发明的方法允许从工件2获得的基板18的数量增加。

在研磨和可选地抛光基板18的第二表面22之前或之后,在载体10的中央部分24中从载体10的第二表面14的侧部去除载体材料。该步骤的结果如图6所示。通过去除载体材料,在载体10中形成凹部26。凹部26没有延伸穿过载体10的整个厚度。载体材料层28保留在基板18的第一表面20上。层28是载体材料的连续层。层28是例如具有1μm至100μm范围内厚度的薄层。

形成在载体10的中央部分24中的凹部26由载体10的外围部分30包围。外围部分30具有环形宽度为1mm至3mm的大致环形形状。

在上面详述的附接步骤中,可以仅将载体10的第一表面12的外围部分16附接到工件2的第一表面4(例如,见图2)。载体10的围绕凹部26的外围部分30可以与载体10的第一表面12的外围部分16一致。在这种情况下,在载体10和工件2彼此没有附接(即,未附接)的整个区域中去除载体材料。

如上所述的去除载体材料的步骤可以例如通过在载体的中央部分24中研磨载体10来执行。为此,可以使用研磨装置(未示出)或组合的研磨和抛光装置(未示出),例如也用于研磨基板18的第二表面22的研磨装置或组合的研磨和抛光装置。在这种情况下,研磨装置或组合的研磨和抛光装置形成基板制造系统的材料去除装置(未示出)的一部分。

在以这种方式在载体10中形成凹部26之后,去除载体材料层28,从而延伸凹部26以便穿过载体10的整个厚度。这样,如图7所示,基板18的第一表面20的一部分通过凹部26暴露。在本实施方式的方法中,基板18的第一表面20在整个区域中暴露,在该整个区域中,在载体10中形成凹部26。

层28可以例如通过蚀刻(诸如等离子体蚀刻和/或干式蚀刻和/或湿式蚀刻)去除载体10。为此目的,基板制造系统的材料去除装置还可以包括蚀刻装置(未示出)。蚀刻装置可以由等离子体蚀刻装置和/或干式蚀刻装置和/或湿式蚀刻装置组成,或包括等离子体蚀刻装置和/或干式蚀刻装置和/或湿式蚀刻装置。

因此,在本实施方式的方法中,载体材料去除工艺由两个载体材料去除步骤组成,例如由研磨步骤(见图6)和随后的蚀刻步骤(见图7)组成。这样,可以特别可靠地避免例如在研磨载体10的工艺中可能损坏基板18。

在本发明的方法的其他实施方式中,可以在单个研磨和/或抛光步骤中在载体10中形成延伸穿过载体10的整个厚度的凹部。在该研磨和/或抛光工艺中,基板18的第一表面20的暴露部分也可以被研磨和/或抛光,例如被轻微地研磨和/或抛光。以此方式,例如,可以调节暴露部分的表面粗糙度,以便增强在随后的金属化工艺(例如以下详述的金属化工艺)中要沉积在暴露部分上的金属层32的粘附。

在以上述方式使凹部26延伸穿过载体10的整个厚度之后,对基板18的第一表面20的暴露部分进行处理。具体地,在本实施方式的方法中,第一表面20的暴露部分经受金属化工艺。在该工艺中,在第一表面20的暴露部分上形成金属层32(见图8)。在金属化步骤期间,基板18由载体10牢固地支承。

基板制造系统包括用于处理基板18的第一表面20的处理装置(未示出)。在本实施方式中,该处理装置由金属化装置(未示出)组成或包括金属化装置,该金属化装置配置为对基板18的第一表面20的暴露部分执行金属化工艺。

在本发明的方法的其他实施方式中,可以执行处理基板18的第一表面20的暴露部分的附加或替代步骤。如上所述,这样的处理步骤的示例是光刻工艺,通孔或贯通孔的形成(例如,钻孔)、烧蚀激光工艺和隐形激光工艺。

在第一表面20的暴露部分上形成金属层32之后,同时对形成在第一表面20的暴露部分上的金属层32并对基板18的第二表面22执行电测试工艺。如图9所示,通过使用基板制造系统的测试装置(未示出)的测试销34来执行该测试工艺。在测试工艺期间,基板18由载体10牢固地支承。因此,可以以特别可靠的方式进行测试工艺,特别是因为可以可靠地避免基板18的任何变形,例如翘曲。

在执行金属化工艺和/或测试工艺之前或之后,以及在研磨和可选地抛光基板18的第二表面22之后,可以在第二表面22上形成功能层(未示出)。功能层可以通过基板制造系统的功能层形成装置(未示出)来形成。在形成功能层的工艺期间,基板18由载体10牢固地支承。

功能层可以如上所述。特别地,功能层可以是设备层。设备层可以仅形成在基板18的第二表面22的中央部分中。特别地,在该中央部分中,可以形成包括多个设备的设备区域(未示出)。设备区域还可以具有划分多个设备的多条分割线。可以在基板18的第二表面22的中央部分周围形成不具有功能层,特别是不具有设备的外围边缘区域。第二表面22的外围边缘区域可以具有环形宽度为1mm至3mm的大致环形形状。载体10的围绕形成在载体10的中央部分24中的凹部26的外围部分30可以与第二表面22的外围边缘区域一致。

功能层、特别是设备层,可以通过外延生长和/或图案化而形成在基板18的第二表面22上。特别地,可以通过外延生长在第二基板表面22上形成外延层。随后,外延层可以例如通过光刻经受图案化工艺,以便获得功能层、特别是设备层。为此目的,基板制造系统的功能层形成装置可以包括外延生长装置(未示出)和/或图案化装置(未示出),或由外延生长装置和/或图案化装置组成。

例如在完成或结束对基板18的处理和/或测试之后,可以从基板18去除载体10。

下面,将参照图10描述本发明的第二实施方式。

第二实施方式的方法与第一实施方式的方法的不同之处仅在于,延伸凹部26以便穿过载体10的整个厚度的步骤。

特别地,在第二实施方式的方法中,在工件2内部形成改性层8、将载体10附接到工件2、沿着改性层8分割工件2、以及在载体10中形成没有延伸穿过载体10的整个厚度的凹部26的步骤与上面针对第一实施方式的方法或第一实施方式的修改方法所描述的那些步骤相同。在第二实施方式的方法中,仅载体10的第一表面12的外围部分16附接到工件2的第一表面4(例如,见图2)。载体10的围绕凹部26的外围部分30与载体10的第一表面12的外围部分16一致。

在以上述针对第一实施方式的方法(见图6)的方式形成没有延伸穿过载体10的整个厚度的凹部26之后,通过沿着载体10的周边部分30的内部切割层28来去除载体材料层28,从而形成基本上环形的凹部36,所述凹部完全延伸穿过层28(见图10)。由于载体10仅在载体10的第一表面12的外围部分16中附接到工件2,因此在上述切割工艺之后,可以特别容易地去除未附接到工件2的层28。通过去除层28,凹部26延伸,以便达到穿过载体10的整个厚度,并且基板18的第一表面20的一部分被暴露(见图7)。

在第二实施方式的方法中,如图10所示,通过使用切割刀片38以大致环形的方式沿着外围部分30的内部切割层28。切割刀片38形成基板制造系统的机械切割装置(未示出)的一部分。替代地或额外地,可以通过激光切割和/或通过等离子体切割来切割层28。为此目的,基板制造系统可以包括激光切割装置(未示出)和/或等离子体切割装置(未示出)。激光切割装置可以配置为执行激光烧蚀。

因此,在第二实施方式的方法中,载体材料去除工艺由两个载体材料去除步骤组成,例如由研磨步骤(见图6)和随后的切割步骤(见图10)组成。这样,可以特别可靠地避免例如在研磨载体10的工艺中损坏基板18。

在以上面详述的方式使凹部26延伸穿过载体10的整个厚度,从而暴露基板18的第一表面20的一部分之后,执行以上详述的针对第一实施方式的方法的其他步骤。

下面,将参照图11描述本发明的第三实施方式。

第三实施方式的方法与第二实施方式的方法的不同之处仅在于,省略了如上文参照图6所述的在载体10中形成不延伸穿过载体10的整个厚度的凹部的步骤。

特别地,在第三实施方式的方法中,在工件2内部形成改性层8、将载体10附接到工件2、以及沿着改性层8分割工件2的步骤与上述针对第一实施方式的方法或第一实施方式的修改方法的步骤相同。在第三实施方式的方法中,仅载体10的第一表面12的外围部分16附接到工件2的第一表面4(例如,见图2)。

在以上述针对第一实施方式的方法(见图5)的方式沿改性层8分割工件2之后,沿载体10的外围部分30的内部切割载体10,从而形成完全延伸通过载体10的厚度的大致环形的凹口40(见图11)。载体10的外围部分30与载体10的第一表面12的外围部分16一致。由于载体10仅在载体10的第一表面12的外围部分16中附接到工件2,因此在上述切割工艺之后载体10的由载体10的外围部分30围绕并且未附接到工件2的中央部分可以特别容易地去除。通过去除载体10的该中央部分,形成延伸穿过载体10的整个厚度的凹部26,并且基板18的第一表面20的一部分暴露(见图7)。凹部26由载体10的外围部分30围绕。

在第三实施方式的方法中,如图11所示,通过使用切割刀片、特别是也用于第二实施方式的方法的切割刀片38,沿着外围部分30的内部以大致环形的方式切割载体10。切割刀片38形成基板制造系统的机械切割装置(未示出)的一部分。替代地或额外地,可以通过激光切割和/或通过等离子切割来切割载体10。为此目的,基板制造系统可以包括激光切割装置(未示出)和/或等离子体切割装置(未示出)。激光切割装置可以配置为执行激光烧蚀。

因此,在第三实施方式的方法中,载体材料去除工艺由单个载体材料去除步骤组成,即由切割步骤组成(见图11)。这样,可以进一步简化载体材料去除工艺。

在以上面详述的方式形成延伸穿过载体10的整个厚度的凹部26,从而暴露基板18的第一表面20的一部分之后,执行以上详述的针对第一实施方式的方法的其他步骤。

在下文中,将参照图12至图14描述本发明的第四实施方式。

第四实施方式的方法与第一实施方式的方法的不同之处仅在于,基板18的第一表面20仅在载体10中形成有凹部26的区域的一部分中暴露。

特别地,在第四实施方式的方法中,在工件2内部形成改性层8、将载体10附接到工件2、沿着改性层8分割工件2、以及在载体10中形成没有延伸穿过载体10的整个厚度的凹部26的步骤与上述针对第一实施方式的方法或第一实施方式的修改方法的那些步骤相同。优选地,在第四实施方式的方法中,载体10的整个第一表面12附接到工件2的第一表面4。

在以上述针对第一实施方式的方法(见图6)的方式形成不延伸穿过载体10的整个厚度的凹部26之后,部分地去除载体材料层28,以便在层28中形成多个开口42(见图12)。开口42延伸穿过层28的整个厚度。因此,基板18的第一表面20通过这些开口42暴露。如将在下面进一步详细描述的,载体材料层28可以例如以网格布置维持在基板18的区域中,基板18将沿着所述区域随后被分割、例如被切割。

开口42可以例如通过光刻(诸如光学光刻或电子束光刻)和/或通过蚀刻形成在层28中。为此目的,基板制造系统的材料去除装置可以包括光刻装置(未示出)和/或蚀刻装置(未示出)。

因此,在第四实施方式的方法中,载体材料去除工艺由两个载体材料去除步骤组成,例如由研磨步骤(见图6)和随后的光刻步骤(见图12)组成。

在层28中形成多个开口42之后,基板18的第一表面20的、通过开口42暴露的部分经受金属化工艺。在该工艺中,金属层32形成在第一表面20的暴露部分上(见图13)。在金属化步骤期间,基板18由载体10牢固地支承。

在本发明的方法的其他实施方式中,可以执行处理基板18的第一表面20的暴露部分的附加或替代步骤。如上所述,这样的处理步骤的示例是光刻工艺、通孔或贯通孔的形成(例如,钻孔)、烧蚀激光工艺和隐形激光工艺。

在第一表面20的暴露部分上形成金属层32之后,同时对形成在第一表面20的暴露部分上的金属层32并对基板18的第二表面22执行电测试工艺。如图14所示,该测试工艺通过使用基板制造系统的测试装置(未示出)的测试销34执行。在测试工艺期间,基板18由载体10牢固地支承。因此,可以以特别可靠的方式执行测试工艺,特别是因为可以可靠地避免基板18的任何变形,例如翘曲。

而且,可以执行上面详述的针对第一实施方式的方法的其他步骤。特别地,在执行上述金属化工艺和/或测试工艺之前或之后,以及在研磨和可选地抛光基板18的第二表面22之后,可以在第二表面22上形成功能层(未示出)。在形成功能层的工艺期间,基板18由载体10牢固地支承。

功能层可以如上所述。特别地,功能层可以是设备层。设备层可以仅形成在基板18的第二表面22的中央部分中。特别地,在该中央部分中,可以形成包括多个设备的设备区域(未示出)。设备区域还可以具有划分多个设备的多条分割线。可以在基板18的第二表面22的中央部分周围形成不具有功能层、特别是不具有设备的外围边缘区域。

划分多个设备的分割线可以对应于第一基板表面20区域,例如基本上与该第一基板表面20区域一致,载体材料层28已经被维持在所述区域中(例如,见图12)。

沿着分割线分割(例如切割)基板18,以便获得其上提供有设备的多个芯片或裸片。例如,基板18可以通过刀片切割和/或激光切割和/或等离子体切割来分割。由于在分割线的区域中,在基板18的第一表面20上不存在金属层32(见图13),因此可以极大地促进分割基板18的工艺。特别地,在该工艺中,不必切割穿透金属层32。

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