载体衬底和使用载体衬底制造半导体器件的方法与流程

本公开涉及一种载体衬底及使用该载体衬底制造半导体器件的方法。

背景技术：

1、近年来，随着半导体封装技术的高集成度和纤薄的趋势，在制造工艺期间临时支撑半导体器件的载体衬底的作用已经变得重要。载体衬底被附接到半导体器件，并且在与半导体器件一起的情况下半导体封装制造工艺被执行后，载体衬底与半导体器件剥离（debond）。

2、硅晶片通常用作这种载体衬底，并且硅衬底具有诸多优点，包括优异的耐热特性、由于高弹性模量而减少的翘曲以及经济实惠的成本。

3、当硅晶片用作载体衬底时，半导体器件使用粘合层被附接到硅晶片，并且载体衬底通过将刀片插入粘合层与半导体器件机械地剥离。在这种机械剥离方式中，由于粘合层的粘合力相对大，当剥离时较大的应力可能被施加到半导体器件，这可能导致对半导体器件的损坏。

4、作为其替代方案，已经提出了使用玻璃衬底作为载体衬底的方法。当玻璃衬底用作载体衬底时，半导体器件使用紫外胶带被附接到玻璃衬底，并且载体衬底通过使用紫外光分解紫外胶带与半导体器件化学剥离。这种化学剥离方式在剥离时对半导体器件施加小的应力。然而，由于紫外胶带耐热特性低而易受高温固定影响，在半导体封装的制造工艺期间载体衬底与半导体器件之间的粘合力可能减弱，并且需要昂贵的玻璃衬底以用作载体衬底。

技术实现思路

1、本公开的一个或更多个实施例可以提供一种载体衬底，该载体衬底在制造成本方面是经济的，与此同时有效地减小在剥离工艺中或剥离工艺期间施加到半导体器件的机械应力。

2、本公开的一个或更多个实施例可以提供一种使用载体衬底制造半导体器件的方法，该载体衬底在制造成本方面是经济的，与此同时有效地减小在剥离工艺中施加到半导体器件的机械应力。

3、本公开的一个或更多个实施例可以提供一种制造载体衬底的方法，该载体衬底在制造成本方面是经济的，与此同时有效地减小在剥离工艺中施加到半导体器件的机械应力。

4、本公开的一个或更多个实施例可以提供一种载体衬底，包括：基层；缓冲层，所述缓冲层位于所述基层上；剥离层，所述剥离层位于所述缓冲层上且包括金属；以及覆盖层，所述覆盖层位于所述剥离层上且与所述基层的上表面接触，其中，所述缓冲层的氧气透过率（otr）大于所述覆盖层的otr。所述剥离层可以被所述基层和所述覆盖层围绕。

5、本公开的一个或更多个实施例可以提供一种载体衬底，包括：基层，所述基层包括单晶硅（si）；有机层，所述有机层位于所述基层上且具有为20cc/m2·day或更高的氧气透过率（otr）；金属层，所述金属层位于所述有机层上且具有1.2或更高的皮林-贝德沃斯比（pbr）；以及覆盖层，所述覆盖层位于所述金属层上且包括第一覆盖层和第二覆盖层，所述第一覆盖层与所述基层的上表面和所述金属层的侧壁接触，所述第二覆盖层位于所述第一覆盖层上，其中，所述覆盖层的氧气透过率为10-2cc/m2·day或更低，并且所述第一覆盖层中包括的材料的氧气渗透率（op）不同于所述第二覆盖层中包含的材料的氧气渗透率。所述金属层可以被所述基层和所述覆盖层围绕。

6、本公开的一个或更多个实施例可以提供一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：提供载体衬底，所述载体衬底包括基层、缓冲层、剥离层和覆盖层，所述缓冲层位于所述基层上，所述剥离层位于所述缓冲层上且包括金属，所述覆盖层位于所述剥离层上且与所述基层的上表面接触，其中，所述剥离层被所述基层和所述覆盖层围绕，并且所述缓冲层的氧气透过率（otr）大于所述覆盖层的otr；将半导体器件附接到所述载体衬底上；切割所述覆盖层的一部分以将所述剥离层暴露于外部环境；以及分离所述剥离层和所述缓冲层以将所述半导体器件从所述载体衬底剥离。

7、应当注意，本公开的效果不限于上述描述的效果，本公开的其他效果将从以下描述中显而易见。

1.一种载体衬底，所述载体衬底包括：

2.根据权利要求1所述的载体衬底，其中，所述缓冲层被所述基层和所述覆盖层围绕，并且/或者所述剥离层被所述基层和所述覆盖层围绕。

3.根据权利要求1所述的载体衬底，其中，所述覆盖层与所述剥离层的上表面和侧壁接触。

4.根据权利要求1所述的载体衬底，其中，所述覆盖层包括位于所述剥离层上的第一覆盖层和位于所述第一覆盖层上的第二覆盖层。

5.根据权利要求4所述的载体衬底，其中，所述第一覆盖层包括第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述剥离层的侧壁上并且与所述基层的所述上表面接触，所述第二部分位于所述剥离层的上表面上并且连接到所述第一部分。

6.根据权利要求4所述的载体衬底，其中，所述第一覆盖层的材料的氧气渗透率不同于所述第二覆盖层的材料的氧气渗透率。

7.根据权利要求1所述的载体衬底，其中，所述覆盖层的所述氧气透过率为10-2cc/m2·day或更低。

8.根据权利要求1所述的载体衬底，其中，所述基层包括单晶硅。

9.根据权利要求4所述的载体衬底，其中，所述覆盖层还包括第三覆盖层，所述第三覆盖层位于所述第二覆盖层上并且包括与所述第一覆盖层相同的材料。

10.根据权利要求9所述的载体衬底，其中，所述覆盖层还包括第四覆盖层，所述第四覆盖层位于所述第三覆盖层上并且包括与所述第二覆盖层相同的材料。

11.根据权利要求1所述的载体衬底，其中，所述剥离层的所述金属的皮林-贝德沃斯比为1.2或更高。

12.根据权利要求1所述的载体衬底，其中，所述缓冲层的所述氧气透过率为20cc/m2·day或更高。

13.根据权利要求12所述的载体衬底，其中，所述缓冲层与所述剥离层的底表面接触，并且所述缓冲层与所述剥离层之间的剪切粘合强度为1mpa或更低。

14.一种载体衬底，所述载体衬底包括：

15.根据权利要求14所述的载体衬底，其中，所述第一覆盖层包括第一部分和第二部分，所述第一部分位于所述金属层的侧壁上并且与所述基层接触，所述第二部分位于所述金属层的上表面上并且连接到所述第一部分。

16.根据权利要求14所述的载体衬底，其中，所述有机层与所述金属层的底表面接触，并且所述有机层与所述金属层之间的剪切粘合强度为1mpa或更低。

17.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述覆盖层与所述剥离层的上表面和侧壁接触。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述覆盖层的所述氧气透过率为10-2cc/m2·day或更低。

20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述基层包括单晶硅。