m的 范围内且优选地约1.12μηι至约3]im的范围内的波长。下文将参看图9至图11进一步详细描述 中IR激光烧蚀工艺的各实施例。
[0027] 再参看图1，一旦完成中IR激光烧蚀工艺及从处理物晶片释放器件晶片，可执行后 去接合清洗工艺W从器件晶片移除任何残留粘合材料或其他残余物（由接合结构的烧蚀产 生）（步骤13)。举例而言，可使用化学清洗工艺或湿法清洗工艺实施清洗工艺W移除任何基 于聚合物的粘合材料。可使用移除烧蚀接合结构的残余物的其他适合的清洗方法，运些方 法是本领域技术人员公知的。
[0028] 与使用远I姆畐射(大于5微米)激光烧蚀相比，使用中IR福射执行根据本发明的实 施例的激光烧蚀工艺提供许多优点。举例而言，使用中IR福射的激光烧蚀工艺与Si及玻璃 处理物两者及由对中IR福射透明的材料形成的其他处理物相兼容。相比之下，玻璃处理物 对远IR光谱不透明，且因此不可与远IR激光烧蚀技术一起使用。此外，使用中I姆畐射的激光 烧蚀工艺与应力补偿层(例如，氧化娃或氮化娃层)兼容，所述应力补偿层形成于薄处理物 晶片上W防止半导体处理阶段期间薄处理物晶片的弯曲。此外，与远I姆畐射相比，中I時畐射 的较短波长使能在薄释放层中具有较高吸收率，且因此需要低得多的烧蚀阔值(例如，低10 倍的能量)即可实现释放层的有效烧蚀(气化或移除）。与远IR福射相比，使用中IR福射用于 烧蚀的另一优点在于市售切割带产品对中I姆畐射是透明的。因此，在激光烧蚀工艺期间，当 在器件晶片的表面上安置切割带层时，切割带将在中IR激光烧蚀工艺期间不遭受热损坏。
[0029] 图2示意性描绘根据本发明的一实施例包括将器件晶片临时接合至处理物晶片的 接合结构的堆找结构。更具体而言，图2是堆找结构20的示意性侧视图，所述堆找结构包括 器件晶片21、处理物晶片22及接合结构23。接合结构23包括粘合层24及释放层25。图2进一 步图示中IR激光14,所述中IR激光在处理物晶片22处发射IR激光束W福射释放层25的一部 分，从而产生激光烧蚀后的区域16。
[0030] 在本发明的一个实施例中，中IR激光14发射脉冲红外激光束W激光烧蚀释放层 25,其中中IR激光14发射具有约1.12WI1至约扣m的范围内且优选地约1.12WI1至约3WI1的范围 内的波长的中波长红外激光束。处理物晶片22可为娃晶片或玻璃晶片，其中娃及玻璃两者 对1.124111至约34111的1姆畐射波长为至少约50%透明。因此，1阳敦光束将穿透处理物晶片22并 福射释放层25。
[0031] 在本发明的一个实施例中，释放层25由金属材料形成，所述金属材料具有诸如反 应性(非惰性）、柔软及具有相对较低烙点的特性。举例而言，释放层25可由诸如侣(A1)、锡 (Sn)或锋(Zn)的金属材料形成。在其他实施例中，例如，释放层25由诸如碳纳米管及石墨締 的碳材料形成。取决于用于释放层25的材料，可约5纳米至约400纳米的范围内的厚度 形成释放层25。举例而言，在释放层25由诸如侣的金属材料形成的一个实施例中，可约 5纳米至约200纳米的范围内的厚度形成释放层25。在释放层25由碳材料形成的实施例中， 可W W约400纳米或更小的厚度形成释放层25。
[0032] 用于气化释放层25的中IR激光福射的烧蚀阔值(暴露水平及暴露时间）将取决于 用于形成薄释放层25的材料的厚度及类型而变化。在所有情况下，薄释放层25被配置为基 本吸收(而非反射或透射)中IR激光能量，使得发生薄释放层25的烧蚀。
[0033] 在一个实施例中，粘合层24可由任何适合的聚合物粘合材料形成，所述材料可能 能够或可能不能够充分吸收自IR激光14输出的中IR能量。无论粘合层24的IR吸收能力如 何，在本发明的一个实施例中，释放层25(在材料组成及厚度方面)被配置为集中吸收中IR 能量及充当藉由IR激光能量烧蚀的接合结构23的主要可释放层。释放层25改进激光烧蚀效 率，且因此减小接合结构23的烧蚀阔值(与单独使用粘合层的接合结构相比）。在本发明的 一个实施例中，使用红外能量福射释放层25,所述红外能量足W完全气化(烧蚀)曝露于中 IR能量的释放层25的一部分，或至少完全气化处理物晶片22与释放层25之间的接口处的释 放层25的材料，W便释放处理物晶片22。
[0034] 此外，在本发明的一个备选实施例中，使用中IR能量福射接合结构23,所述中IR能 量足W完全气化(烧蚀)曝露于中IR能量的薄释放层25中的至少一部分W及气化、变性、碳 化或W其他方式烧蚀在粘合层24与所福射及烧蚀的释放层25部分之间的接口处的粘合层 24的至少一部分。换言之，在图2所示的接合结构23中，加热并气化藉由中IR激光14所福射 的释放层25的部分，并且薄释放层25的此加热及烧蚀引起粘合层24的周围材料(所福射释 放层25与粘合层24之间的接日处）的加热，运引发粘合层24的烧蚀。另外，取决于用于形成 粘合层24的材料的IR吸收特性，藉由因粘合层24吸收中IR能量的任何额外加热进一步实现 粘合层24的烧蚀。
[0035] 在本发明的一个实施例中，可按W下方式制造堆找结构20。首先，在处理物晶片22 的表面上形成释放层25。举例而言，可藉由使用标准技术沉积金属材料(例如，A1)层形成释 放层25,所述标准技术诸如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)或原子层沉积(ALD)。 在其他实施例中，可藉由使用已知技术在处理物晶片22的表面上生长或W其他方式放置碳 材料层(例如，碳纳米管、石墨締层等)形成释放层25。
[0036] 下一步骤包括在释放层25上形成粘合层24。可使用已知材料及沉积技术形成粘合 层24。举例而言，粘合层24可由任何适合的聚合粘合材料、高溫热塑聚酷亚胺、BCB、丙締酸、 环氧化物或适合于给定应用的其他接合粘合材料形成。可藉由在释放层25上旋涂粘合材料 来形成粘合层24, W及热烘赔粘合材料W形成粘合层24。此后，实施标准接合工艺W将处理 物晶片22(具有接合结构23)接合至器件晶片21。
[0037] 图3示意性描绘根据本发明的另一个实施例包括将器件晶片临时接合至处理物晶 片的接合结构的堆找结构。更具体而言，图3是类似于图2的堆找结构20的堆找结构30的示 意性侧视图，不同的处在于在图3的实施例中，保护层32被安置于接合结构23与器件晶片21 之间。图3所示的粘合层24及释放层25可由上文参看图2所论述的相同或类似材料形成。
[0038] 在图3的实施例中，保护层32用来在激光烧蚀工艺期间保护器件晶片21免遭中IR 激光14所发射的红外能量福射。更具体而言，保护层32(在材料组成及厚度方面)被配置为 将入射中IR激光能量反射远离器件层21，从而返回释放层25。在本发明的一个实施例中，保 护层32可由惰性金属材料诸如铁、铭、金或铜形成，具有足W反射中IR能量的厚度(在给定 中IR激光波长下比保护层32的皮肤深度更厚）。举例而言，保护层32可由金属材料(诸如Ti) 形成，具有约50纳米至约500纳米的范围内的厚度。在图3的实施例中，藉由从保护层32反射 回的额外中I姆畐射进一步增强激光烧蚀区域16中的释放层25(及粘合材料）的被福射部分 的烧蚀效率，如图3所示意性描绘。
[0039] 在本发明的一个实施例中，可使用上文参看图2所论述的类似方法制造堆找结构 30。首先，使用上文参看图2所论述的材料及技术，在处理物晶片22的表面上形成释放层25， 随后在释放层25上形成粘合层24。接下来，使用适合的金属材料及公知沉积技术在器件晶 片21的表面上形成保护层32。此后，实施标准接合工艺W将处理物晶片22(具有接合结构 23)接合至器件晶片21(具有保护层32) W构造图3所示的所得到的堆找结构。
[0040] 图4示意性描绘根据本发明的另一个实施例包括将器件晶片临时接合至处理物晶 片的接合结构的堆找结构。更具体而言，图4是类似于图2的堆找结构20的堆找结构40的示 意性侧视图，不同的处在于在图4的实施例中，在处理物晶片22的表面上形成应力补偿层42 且在接合结构23与处理物晶片22之间安置所述应力补偿层。图4所示的粘合层24及释放层 25可由上文参看图2所论述的相同或类似材料形成。在图4的实施例中，应力补偿层42用来 防止堆找结构40的弯曲，所述弯曲可因半导体制造处理阶段期间施加于堆找结构40的不同 层的横向应力而产生，执行所述处理阶段W在附接于处理物晶片22的同时构建堆找结构40 和/或处理器件晶片21。
[0041] 在此实施例中，应力补偿层42(在材料组成及厚度方面)被配置为抵消应力，否则 所述应力原本将施加于堆找结构40的层，潜在引发堆找结构40弯曲。另外，应力补偿层42 (在材料组成及厚度方面)被配置为对激光烧蚀工艺中所使用的中IR激光福射的波长透明， 使得中IR能量将穿过应力补偿层42W福射释放层25。
[0042] 在本发明的一个实施例中，例如，应力补偿层42可由氧化娃材料(例如，Si〇2)或氮 化娃材料(例如，Si3N4)形成。W约lOOnm至约5000nm的范围内的厚度优选地形成应力补偿层 42,其中所述厚度将取决于针对给定应用所使用的材料及防止堆找结构40的弯曲所需的应 力抵消力的量。大体而言，尽管娃衬底相对强度高且通常不遭受弯曲，但相对较薄的娃衬底 (例如，变薄后的娃器件晶片)会易于弯曲。另一方面，由玻璃或其他材料制成的处理物晶片 不