KR102915552B1 - 초소형 또는 초박형 개별 컴포넌트 배치 - Google Patents

초소형 또는 초박형 개별 컴포넌트 배치

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KR102915552B1
KR102915552B1 KR1020237025649A KR20237025649A KR102915552B1 KR 102915552 B1 KR102915552 B1 KR 102915552B1 KR 1020237025649 A KR1020237025649 A KR 1020237025649A KR 20237025649 A KR20237025649 A KR 20237025649A KR 102915552 B1 KR102915552 B1 KR 102915552B1
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wafer
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발 마리노브
유리 아타나소프
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쿨리케 & 소파 네덜란드 비.브이.
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Abstract

방법은, 개별 컴포넌트를 형성하도록 웨이퍼를 다이싱하는 것; 개별 컴포넌트를 투명 캐리어 상의 캐리어 분리 층에 접착하는 것을 포함하는, 개별 컴포넌트를 투명 캐리어 상으로 이송하는 것; 및 개별 컴포넌트 중 하나를 투명 캐리어로부터 분리하는 것 - 개별 컴포넌트 중 하나는 분리 이후 디바이스 기판 상으로 배치됨 - 을 포함한다.

Description

초소형 또는 초박형 개별 컴포넌트 배치{PLACING ULTRA-SMALL OR ULTRA-THIN DISCRETE COMPONENTS}
우선권의 주장
본 출원은 2016년 1월 15일자로 출원된 미국 특허 출원 제62/279,143호에 대한 우선권을 주장하는데, 이 미국 특허 출원의 전체 내용은 참조에 의해 본원에 통합된다.
본 설명은 일반적으로 초소형 또는 초박형의 개별 컴포넌트를 배치하는 것에 관한 것이다.
공지된 조립 프로세스는 로봇식 픽 앤드 플레이스(robotic pick-and-place) 시스템, 유체 자기 조립 시스템(fluidic self-assembly system), 광 지원 어셈블리 시스템(light-assisted assembly system), 또는 다른 시스템을 사용하여 하나의 장소로부터 다른 장소로 품목(item)을 이송하는 것을 자동화한다.
2014년 8월 5일자로 출원된 미국 출원 제62/033,595호 및 2015년 8월 4일자로 출원된 PCT 출원 제PCT/US2015/043550호에서 개시되는 바와 같은, 집적 회로 패키징에서의 용이한 픽 앤드 플레이스를 위한 초소형 또는 초박형 개별 컴포넌트를 셋업하기 위한 방법이 고려되는데, 이들 특허 문헌 둘 모두의 내용은 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합된다.
한 양태에서, 방법은, 개별 컴포넌트를 형성하도록 웨이퍼를 다이싱하는 것; 개별 컴포넌트를 투명 캐리어 상의 캐리어 분리 층(release layer)에 접착하는(adhering) 것을 포함하는, 개별 컴포넌트를 투명 캐리어 상으로 이송하는 것; 및 개별 컴포넌트 중 하나를 투명 캐리어로부터 분리하는(releasing) 것 - 개별 컴포넌트 중 하나는 분리 이후 디바이스 기판 상으로 배치됨 - 을 포함한다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
그 방법은 웨이퍼를 50 ㎛ 미만의 두께로 박형화하는 것을 포함한다. 웨이퍼를 다이싱하는 것은, 개별 컴포넌트를 형성하도록 박형화된 웨이퍼를 다이싱하는 것을 포함한다.
웨이퍼를 다이싱하는 것은 다이싱 캐리어에 웨이퍼를 접착하는 것을 포함한다. 개별 컴포넌트를 투명 캐리어 상으로 이송하는 것은 개별 컴포넌트를 다이싱 캐리어로부터 투명 캐리어로 이송하는 것을 포함한다. 다이싱 캐리어는 다이싱 테이프를 포함한다.
개별 컴포넌트 중 하나를 투명 캐리어로부터 분리하는 것은, 투명 캐리어 상의 캐리어 분리 층에 자극을 인가하는 것을 포함한다. 자극은 자외선(ultraviolet; UV) 광을 포함한다.
투명 캐리어는 UV 광에 대해 적어도 부분적으로 투명하다.
캐리어 분리 층은 동적 분리 층(dynamic releasing layer; DRL)을 포함한다.
디바이스 기판 상으로 개별 컴포넌트 중 하나를 배치하는 것은, 개별 컴포넌트 중 하나를 디바이스 기판의 표면 상에 배치되는 부착(attachment) 엘리먼트 상으로 배치하는 것을 포함한다. 부착 엘리먼트는 열적으로 경화 가능한 재료를 포함한다. 부착 엘리먼트는 UV 경화 가능 재료를 포함한다. 부착 엘리먼트는 도전성 재료를 포함한다. 그 방법은 부착 엘리먼트를 경화시키는 자극을 인가하는 것을 포함한다. 부착 엘리먼트를 경화시키는 자극을 인가하는 것은, 개별 컴포넌트로 하여금 디바이스 기판에 전기적으로 연결되게 한다.
그 방법은 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는(bonding) 것을 포함한다.
그 방법은 웨이퍼 핸들 어셈블리를 형성하도록 핸들 기판에 웨이퍼를 부착하는 것을 포함한다. 핸들 기판에 웨이퍼를 부착하는 것은, 핸들 기판의 표면 상에 형성되는 핸들 분리 층에 웨이퍼를 부착하는 것을 포함한다. 핸들 분리 층은 열 감응 재료(thermally sensitive material)를 포함한다. 핸들 분리 층은 자외선(UV) 감응 재료를 포함한다. 웨이퍼를 개별 컴포넌트로 다이싱하는 것은, 핸들 어셈블리 안으로 웨이퍼 핸들 어셈블리를 다이싱하는 것을 포함하는데, 각각의 핸들 어셈블리는 핸들 기판의 대응하는 부분에 부착되는 개별 컴포넌트를 포함한다. 개별 컴포넌트를 투명 캐리어 상으로 이송시키는 것은, 핸들 어셈블리를 투명 캐리어 상으로 이송하는 것을 포함한다. 디바이스 기판 상으로 개별 컴포넌트 중 하나를 배치하는 것은, 투명 캐리어 상으로 핸들 어셈블리 중 하나를 배치하는 것을 포함한다. 그 방법은 디바이스 기판 상으로 배치되는 개별 컴포넌트로부터 핸들 기판의 대응하는 부분을 분리하는 것을 포함한다. 그 방법은 디바이스 기판 상으로 배치되는 개별 컴포넌트로부터 핸들 기판의 대응하는 부분을 동시에 분리하는 것 및 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것을 포함한다. 그 방법은, (i) 개별 컴포넌트로 하여금 디바이스 기판에 접합되게 하는 그리고 (ii) 핸들 기판으로 하여금 개별 컴포넌트로부터 분리되게 하는 자극을 인가하는 것을 포함한다. 그 방법은, 개별 컴포넌트로 하여금 디바이스 기판에 접합되게 하는 제1 자극 및 핸들 기판으로 하여금 개별 컴포넌트로부터 분리되게 하는 제2 자극을 인가하는 것을 포함한다. 그 방법은 50 ㎛ 미만의 두께로 웨이퍼를 박형화하는 것을 포함한다. 그 방법은 웨이퍼 핸들 어셈블리를 형성하도록 박형화된 핸들 기판에 웨이퍼를 부착하는 것을 포함한다.
각각의 개별 컴포넌트는 초박형이거나, 초소형이거나 또는 초박형 및 초소형 둘 모두이다. 각각의 개별 컴포넌트는 50 ㎛ 이하의 두께를 갖는다. 각각의 개별 컴포넌트는 300 ㎛/변 이하의 최대 길이를 갖는다.
한 양태에서, 방법은, 투명 캐리어로부터 핸들 어셈블리를 분리하는 것을 포함하는데, 핸들 어셈블리는 분리 이후 디바이스 기판 상으로 배치되고, 핸들 어셈블리는 핸들 기판에 분리 가능하게(releasably) 부착되는 개별 컴포넌트를 포함하고, 개별 컴포넌트는 초박형이거나, 초소형이거나 또는 초박형 및 초소형 둘 모두이다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
핸들 기판은 적어도 50 ㎛의 두께를 갖는다.
그 방법은 핸들 어셈블리를 투명 캐리어에 부착하는 것을 포함한다. 핸들 어셈블리를 투명 캐리어에 부착하는 것은, 핸들 어셈블리를 다이싱 캐리어로부터 투명 캐리어로 이송하는 것을 포함한다.
그 방법은 웨이퍼 핸들 어셈블리를 형성하도록 웨이퍼를 핸들 기판에 부착하는 것을 포함하는데, 개별 컴포넌트는 웨이퍼 상에 형성된다. 웨이퍼를 핸들 기판에 부착하는 것은, 핸들 기판의 표면 상에 형성되는 핸들 분리 층에 웨이퍼를 부착하는 것을 포함한다. 핸들 분리 층은 열 감응 재료를 포함한다. 핸들 분리 층은 UV 감응 재료를 포함한다. 그 방법은 핸들 어셈블리를 형성하도록 웨이퍼 핸들 어셈블리를 다이싱하는 것을 포함한다. 그 방법은 핸들 어셈블리를 투명 캐리어에 부착하는 것을 포함한다. 그 방법은 50 ㎛ 미만의 두께로 웨이퍼를 박형화하는 것을 포함한다. 그 방법은 웨이퍼 핸들 기판을 형성하도록 박형화된 웨이퍼를 핸들 기판에 부착하는 것을 포함한다. 그 방법은 웨이퍼 핸들 어셈블리를 투명 캐리어에 부착하는 것을 포함한다. 그 방법은 투명 캐리어에 부착되어 있는 웨이퍼 핸들 어셈블리를 핸들 어셈블리로 다이싱하는 것을 포함한다. 그 방법은 웨이퍼 핸들 어셈블리를 부분적으로 다이싱하는 것을 포함하는데; 웨이퍼 핸들 어셈블리의 두께 전체 미만을 통해 다이싱하는 것을 포함한다. 웨이퍼 핸들 어셈블리를 투명 캐리어에 부착하는 것은, 부분적으로 다이싱된 웨이퍼 핸들 어셈블리를 투명 캐리어에 부착하는 것을 포함한다. 그 방법은 투명 캐리어에 부착되어 있는 부분적으로 다이싱된 웨이퍼 핸들 어셈블리를 핸들 어셈블리로 다이싱하는 것을 포함한다. 그 방법은 50 ㎛ 미만의 두께로 웨이퍼를 박형화하는 것을 포함한다. 그 방법은 웨이퍼 핸들 어셈블리를 형성하도록 박형화된 핸들 기판에 웨이퍼를 부착하는 것을 포함한다. 그 방법은 부착된 웨이퍼를 50 ㎛ 미만의 두께로 박형화하는 것을 포함한다.
투명 캐리어는 자외선 광에 대해 적어도 부분적으로 투명하다. 투명 캐리어는 유리를 포함한다.
핸들 어셈블리를 투명 캐리어로부터 분리하는 것은, 캐리어 기판과 핸들 어셈블리 사이에 배치되는 동적 분리 층(dynamic release layer)에 자극을 인가하는 것을 포함한다. 자극은 자외선 광을 포함한다. 동적 분리 층에 자극을 인가하는 것은, 동적 분리 층으로 하여금 투명 캐리어로부터 핸들 어셈블리를 기계적으로 분리시키게 한다.
핸들 어셈블리를 디바이스 기판 상으로 배치하는 것은, 핸들 어셈블리를 디바이스 기판 상에 배치되는 부착 엘리먼트 상으로 배치하는 것을 포함한다. 부착 엘리먼트는 열적으로 경화 가능한 재료를 포함한다. 부착 엘리먼트는 UV 경화 가능 재료를 포함한다. 부착 엘리먼트는 도전성 재료를 포함한다. 그 방법은 부착 엘리먼트를 경화시키는 자극을 인가하는 것을 포함한다.
그 방법은 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것을 포함한다. 그 방법은, 핸들 어셈블리를 디바이스 기판 상으로 배치한 이후 개별 컴포넌트로부터 핸들 기판을 분리하는 것을 포함한다. 개별 컴포넌트로부터 핸들 기판을 분리하는 것은, 핸들 기판과 개별 컴포넌트 사이에 배치되는 핸들 분리 층을 분리하는 자극을 인가하는 것을 포함한다. 그 방법은 동시에 웨이퍼 핸들 어셈블리를 디바이스 기판에 접합시키는 것 및 핸들 기판을 개별 컴포넌트로부터 분리하는 것을 포함한다. 그 방법은, (i) 개별 컴포넌트로 하여금 디바이스 기판에 접합되게 하는 그리고 (ii) 핸들 기판으로 하여금 개별 컴포넌트로부터 분리되게 하는 자극을 인가하는 것을 포함한다. 그 방법은, 개별 컴포넌트로 하여금 디바이스 기판에 접합하게 하는 제1 자극 및 핸들 기판으로 하여금 개별 컴포넌트로부터 분리되게 하는 제2 자극을 인가하는 것을 포함한다.
한 양태에서, 장치는 투명 캐리어에 부착되는 핸들 어셈블리를 포함하는데, 상기 핸들 어셈블리는 핸들 기판에 분리 가능하게 부착되는 개별 컴포넌트를 포함하고, 개별 컴포넌트는 초박형이거나, 초소형이거나, 또는 초박형 및 초소형 둘 모두이다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
장치는 투명 캐리어에 부착되는 다수의 핸들 어셈블리를 포함한다.
핸들 기판은 적어도 50 ㎛의 두께를 갖는다.
투명 캐리어는 자외선 광에 대해 적어도 부분적으로 투명하다.
투명 캐리어는 유리를 포함한다.
투명 캐리어는 투명 캐리어의 표면 상에 배치되는 동적 분리 층을 포함하는데, 동적 분리 층은 투명 캐리어와 웨이퍼 핸들 어셈블리 사이에 배치된다. 동적 분리 층은 투명 캐리어와 핸들 어셈블리 사이에 배치된다. 동적 분리 층은 인가된 자극에 기계적으로 반응한다. 인가된 자극은 자외선 광을 포함한다.
핸들 기판은 핸들 기판의 표면 상에 형성되는 핸들 분리 층을 포함하는데, 핸들 분리 층은 핸들 기판과 개별 컴포넌트 사이에 배치된다. 핸들 분리 층은 열 감응 재료를 포함한다. 핸들 분리 층은 UV 감응 재료를 포함한다.
개별 컴포넌트는 반도체 기판 상에 형성되는 집적 회로를 포함한다.
한 양태에서, 장치는 투명 캐리어에 부착되는 웨이퍼 핸들 어셈블리를 포함하는데, 상기 웨이퍼 핸들 어셈블리는 핸들 기판에 분리 가능하게 부착되는 웨이퍼를 포함하고, 개별 컴포넌트는 웨이퍼 상에 형성되고, 웨이퍼 핸들 어셈블리는, (i) 웨이퍼 상에 형성되는 개별 컴포넌트가 초소형이도록 또는 (ii) 웨이퍼가 초박형이도록 또는 (iii) (i) 및 (ii) 둘 모두이도록, 구성된다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
핸들 기판은 적어도 50 ㎛의 두께를 갖는다.
투명 캐리어는 자외선 광에 대해 적어도 부분적으로 투명하다.
투명 캐리어는 유리를 포함한다.
투명 캐리어는 투명 캐리어의 표면 상에 배치되는 동적 분리 층을 포함하는데, 동적 분리 층은 투명 캐리어와 웨이퍼 핸들 어셈블리 사이에 배치된다. 동적 분리 층은 투명 캐리어와 웨이퍼 핸들 어셈블리 사이에 배치된다. 동적 분리 층은 인가된 자극에 기계적으로 반응한다. 인가된 자극은 자외선 광을 포함한다.
핸들 기판은 핸들 기판의 표면 상에 형성되는 핸들 분리 층을 포함하는데, 핸들 분리 층은 핸들 기판과 개별 컴포넌트 사이에 배치된다. 핸들 분리 층은 열 감응 재료를 포함한다. 핸들 분리 층은 UV 감응 재료를 포함한다.
웨이퍼는 반도체 웨이퍼를 포함한다.
한 양태에서, 방법은, 개별 컴포넌트를 포함하는 어셈블리 - 개별 컴포넌트를 포함하는 어셈블리는 제1 핸들 기판에 부착됨 - 를 유동 가능 재료(flowable material)에 매립하는(embedding) 것; 및 매립된 개별 컴포넌트를 50 ㎛ 미만의 두께로 박형화하는 것을 포함한다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
개별 컴포넌트를 포함하는 어셈블리는 핸들 어셈블리를 포함한다.
어셈블리를 유동 가능 재료에 매립하는 것은, 유동 가능 재료의 층을 제1 핸들 기판의 표면 상으로 배치하는 것을 포함한다.
유동 가능 재료에 어셈블리를 매립하는 것은, 제1 핸들 기판의 표면 상으로 제2 핸들 기판을 배치하는 것을 포함하는데, 어셈블리는 제1 핸들 기판의 표면 상에 배치되고, 유동 가능 재료의 층은 제2 핸들 기판의 표면 상에 배치된다. 제2 핸들 기판을 제1 핸들 기판의 표면 상으로 배치하는 것은, 제2 핸들 기판의 표면 상에 배치되는 유동 가능 재료의 층을 제1 핸들 기판의 표면에 접촉시키는 것을 포함한다. 유동 가능 재료에 어셈블리를 매립하는 것은, 유동 가능 재료의 층으로 하여금 유동하게 하는 것을 포함한다. 유동 가능 재료의 층으로 하여금 유동하게 하는 것은, 유동 가능 재료의 층을 자외선(UV) 광에 노출시키는 것을 포함한다. 유동 가능 재료의 층으로 하여금 유동하게 하는 것은, 유동 가능 재료의 층을 열적 자극에 노출시키는 것을 포함한다. 제2 핸들 기판은 UV 광에 대해 적어도 부분적으로 투명하다. 제2 핸들 기판은 유리를 포함한다. 그 방법은 제2 핸들 기판을 제거하는 것을 포함한다.
유동 가능 재료는 포토레지스트를 포함한다.
그 방법은 매립된 개별 컴포넌트를 박형화한 이후 유동 가능 재료를 제거하는 것을 포함한다. 제1 핸들 기판은 투명 캐리어를 포함한다. 그 방법은 박형화된 개별 컴포넌트를 투명 캐리어로부터 디바이스 기판으로 이송하는 것을 포함한다.
그 방법은 박형화된 개별 컴포넌트를 제3 핸들 기판으로 이송하는 것을 포함한다. 박형화된 개별 컴포넌트를 제3 핸들 기판에 이송하는 것은, 박형화된 개별 컴포넌트를 제3 핸들 기판의 표면 상에 배치되는 핸들 분리 층에 부착하는 것을 포함한다. 박형화된 개별 컴포넌트를 제3 핸들 기판으로 이송하는 것은, 개별 컴포넌트와 제1 핸들 기판 사이에 배치되는 핸들 분리 층을 분리하는 것을 포함한다. 핸들 분리 층을 분리하는 것은 분리 층에 자극을 인가하는 것을 포함한다. 자극은 UV 광을 포함한다. 자극은 열적 자극을 포함한다. 그 방법은, 제3 핸들 기판의 대응하는 부분에 부착되는 박형화된 개별 컴포넌트를 포함하는 핸들 어셈블리를 형성하도록 제3 핸들 기판을 다이싱하는 것을 포함한다. 제3 핸들 기판을 다이싱하는 것은, 제3 핸들 기판 및 제3 핸들 기판의 표면 상에 배치되는 핸들 분리 층을 다이싱하는 것을 포함하고, 형성된 핸들 어셈블리는, 제3 핸들 기판의 대응하는 부분 상에 배치되는 핸들 분리 층에 부착되는 박형화된 개별 컴포넌트를 포함한다. 그 방법은 핸들 어셈블리를 디바이스 기판으로 이송하는 것을 포함한다. 그 방법은 픽 앤드 플레이스 접근법을 사용하여 핸들 어셈블리를 디바이스 기판으로 이송하는 것을 포함한다. 그 방법은 핸들 어셈블리를 투명 캐리어로 이송하는 것을 포함한다. 핸들 어셈블리를 투명 캐리어로 이송하는 것은, 핸들 어셈블리를, 투명 캐리어 상에 배치되는 캐리어 분리 층에 접착하는 것을 포함한다. 그 방법은 핸들 어셈블리를 투명 캐리어로부터 디바이스 기판으로 이송하는 것을 포함한다.
그 방법은 개별 컴포넌트를 제1 핸들 기판에 부착하는 것을 포함한다.
그 방법은, 개별 컴포넌트를, 제1 핸들 기판의 표면 상에 배치되는 핸들 분리 층에 부착하는 것을 포함한다. 그 방법은 픽 앤드 플레이스 접근법을 사용하여 개별 컴포넌트를 제1 핸들 기판에 부착하는 것을 포함한다. 그 방법은 개별 컴포넌트를 제1 핸들 기판에 부착하는 것을 포함한다. 개별 컴포넌트 중 적어도 하나는, 개별 컴포넌트의 다른 것의 각각과는 상이하다.
한 양태에서, 방법은, 제1 기판을 제1 자극 - 제1 기판과 제1 기판에 접착되는 개별 컴포넌트 사이의 접착력은 제1 자극에 반응하여 감소됨 - 에 노출시키는 것; 개별 컴포넌트를 제1 기판으로부터 제2 기판으로 이송하는 것; 제2 기판을 제2 자극 - 제1 기판과 개별 컴포넌트 사이의 접착력은 제2 자극에 반응하여 감소됨 - 에 노출시키는 것을 포함한다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
그 방법은 웨이퍼를 제1 기판에 부착하는 것을 포함하는데, 개별 컴포넌트는 웨이퍼 상에 형성된다. 그 방법은 개별 컴포넌트를 형성하도록 제1 기판에 부착되어 있는 웨이퍼를 다이싱하는 것을 포함한다. 웨이퍼를 제1 기판에 부착하는 것은, 웨이퍼 핸들 어셈블리를 제1 기판에 부착하는 것을 포함하는데, 웨이퍼 핸들 어셈블리는 핸들 기판에 부착되어 있는 웨이퍼를 포함한다. 그 방법은 핸들 어셈블리를 형성하도록 제1 기판에 부착되어 있는 웨이퍼 핸들 어셈블리를 다이싱하는 것을 포함하는데, 각각의 핸들 어셈블리는 개별 컴포넌트 및 핸들 기판의 대응하는 부분을 포함한다.
제1 기판은 다이싱 테이프를 포함한다.
제1 기판을 제1 자극에 노출시키는 것은 제1 기판을 자외선 광에 노출시키는 것을 포함한다. 제1 기판을 제1 자극에 노출시키는 것은 제1 기판을 열에 노출시키는 것을 포함한다. 제2 기판을 제2 자극에 노출시키는 것은 제2 기판을 자외선 광에 노출시키는 것을 포함한다. 제2 기판을 제2 자극에 노출시키는 것은 제2 기판을 열에 노출시키는 것을 포함한다.
그 방법은 개별 컴포넌트를 제2 기판으로부터 투명 캐리어로 이송하는 것을 포함한다.
제2 기판은 진공 척 상에 배치되는 테이프를 포함한다. 그 방법은 진공 척에 진공을 적용하는 것을 포함하는데, 적용된 진공은 테이프를 진공 척에 고정시킨다.
한 양태에서, 방법은, 개별 컴포넌트를 형성하도록 투명 캐리어 상에 배치되어 있는 분리 층에 부착되어 있는 웨이퍼를 다이싱하는 것; 및 분리 층을 자극에 노출시키는 것을 포함하는데, 분리 층과 개별 컴포넌트 사이의 접착력은 자극에 반응하여 감소된다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
분리 층을 자극에 노출시키는 것은 분리 층을 열에 노출시키는 것을 포함한다. 분리 층을 자극에 노출시키는 것은 분리 층을 자외선 광에 노출시키는 것을 포함한다.
자극에 노출된 이후의 개별 컴포넌트와 분리 층 사이의 접착력은, 개별 컴포넌트로 하여금 분리 층에 접착되게 하기에 충분하다.
분리 층은 접착제 층(adhesive layer) 및 동적 분리 층을 포함한다. 자극에 대한 노출은 접착제 층의 접착력으로 하여금 감소되게 한다. 그 방법은 분리 층을 제2 자극에 노출시키는 것을 포함하는데, 동적 분리 층은 제2 자극에 기계적으로 반응한다. 개별 컴포넌트 중 하나 이상은, 제2 자극에 대한 분리 층의 노출시, 디바이스 기판으로 이송된다.
웨이퍼를 다이싱하는 것은 핸들 어셈블리를 형성하도록 웨이퍼 핸들 어셈블리를 다이싱하는 것을 포함하는데, 웨이퍼 핸들 어셈블리는 핸들 기판에 부착되어 있는 웨이퍼를 포함하고, 각각의 핸들 어셈블리는 개별 컴포넌트 중 하나 및 핸들 기판의 대응하는 부분을 포함한다.
한 양태에서, 방법은, 분리 층과 개별 컴포넌트 사이의 접착력을 감소시키는 것에 의해 중간 핸들(interim handle) 상의 분리 층으로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것을 포함하는데, 감소시키는 것은, 분리 층의 표면 형태(surface morphology)에서의 변화를 야기하는 자극을 인가하는 것을 포함한다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
분리 층의 표면 형태를 변화시키는 것은 표면을 블리스터링(blistering)하는 것을 포함한다. 자극은 열 또는 광을 포함한다.
한 양태에서, 방법은, 분리 층과 개별 컴포넌트 사이의 접착력을 감소시키는 것에 의해 중간 핸들 상의 분리 층으로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것을 포함하는데, 감소시키는 것은, 분리 층의 적어도 일부분의 상전이(phase transition)를 야기하는 자극을 인가하는 것을 포함한다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상전이는 고체로부터 액체로의 전이 또는 고체로부터 기체로의 전이 또는 둘 모두를 포함한다. 자극은 열 또는 압력 또는 둘 모두를 포함한다.
한 양태에서, 방법은, 분리 층과 개별 컴포넌트 사이의 접착력을 감소시키는 것에 의해 중간 핸들 상의 분리 층으로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것을 포함하는데, 감소시키는 것은, 분리 층의 적어도 일부분의 화학적 구조 또는 화학적 조성 또는 둘 모두를 변화시키는 자극을 인가하는 것을 포함한다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
분리 층의 일부분은 열적 분해(thermal decomposition)를 겪게 된다. 분리 층의 일부분은 광분해(photodegradation)를 겪게 된다.
한 양태에서, 방법은, 분리 층과 개별 컴포넌트 사이의 접착력을 감소시키는 것에 의해 중간 핸들 상의 분리 층으로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것을 포함하는데, 접착력의 감소 이후의 접착력의 복원은 방지, 금지, 또는 지연된다.
한 양태에서, 방법은, 분리 층과 개별 컴포넌트 사이의 접착력을 감소시키는 것에 의해 중간 핸들 상의 분리 층으로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것을 포함하는데, 분리하는 것은, 분리 이후 개별 컴포넌트 상에 분리 층으로부터의 잔류물을 남기지 않으면서 개별 컴포넌트를 분리하는 것을 포함한다.
한 양태에서, 방법은, 중간 핸들의 분리 층으로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것 및 개별 컴포넌트 및 핸들 기판을 배치하는 것을 포함하는데, 분리 층은 분리 이전에 10 ㎛ 미만의 두께를 갖는다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
분리 층은 단일의 층을 포함한다.
분리 층은 제1 층 및 제2 층을 포함한다. 분리 층은 핸들에 부착되는 제1 층 및 개별 컴포넌트 배치를 위해 배향되는 제2 층을 포함한다. 제2 층은 제1 층에 평행하다. 제2 층은 UV에 감응한다. 제2 층은 열적으로 민감하다. 제1 층은 영구 접착제이다. 제2 층의 열 감응성은, 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도(adhesive strength)에서의 감소를 야기한다. 제2 층의 열 감응성은 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 감소를 야기한다.
그 방법은 디바이스 기판에 접촉하도록 핸들 기판 상에서 개별 컴포넌트를 이송하는 것을 포함한다. 그 방법은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상으로 배치시키기 위해 핸들 기판으로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것을 포함한다. 디바이스 기판 상으로 개별 컴포넌트를 배치하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것을 포함한다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것과 동시에 발생한다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것에 대한 반응이다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것에 의해 야기된다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합한 이후에 완료된다. 개별 컴포넌트는 디바이스 기판과의 접합을 통해 핸들로부터 분리된다. 접합은, 개별 컴포넌트를 기판과 접합시키는 것 및 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것 둘 다를 위해, 열적 에너지 또는 UV 광을 전달하는 것을 더 포함한다. 핸들 기판은, 핸들 기판으로부터 개별 컴포넌트의 분리시, 디바이스 기판과의 접촉 상태를 유지한다. 그 방법은 개별 컴포넌트로부터 핸들 기판을 제거하는 것을 포함한다. 핸들 기판을 제거하는 것은, 다음 중 적어도 하나를 적용하는 것을 포함한다: 브러시, 블레이드, 압축 공기, 진공력, 진동, 또는 중력, 또는 이들 중 두 개 이상의 임의의 조합.
핸들 기판은 49 미크론과 801 미크론 사이의 두께를 포함한다. 핸들 기판은 100 미크론과 800 미크론 사이의 두께를 포함한다. 핸들 기판은 300 미크론과 800 미크론 사이의 두께를 포함한다. 핸들 기판은 400 미크론과 600 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다.
한 양태에서, 장치는 분리 층을 통해 중간 핸들에 부착되는 개별 컴포넌트를 포함하는데, 분리 층은 인가된 자극에 반응하여 표면 형태에서의 변화를 겪도록 구성된다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
표면 형태에서의 변화는 블리스터(blister)를 포함한다. 표면 형태에서의 변화는, 분리 층의 표면을 가로지르는 다수의 블리스터를 포함한다.
한 양태에서, 장치는 분리 층을 통해 중간 핸들에 부착되는 개별 컴포넌트를 포함하는데, 분리 층의 적어도 일부분은 인가된 자극에 반응하여 상전이를 겪도록 구성된다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
상전이는 고체로부터 액체로의 전이 또는 고체로부터 기체로의 전이 또는 둘 모두를 포함한다.
한 양태에서, 장치는 분리 층을 통해 중간 핸들에 부착되는 개별 컴포넌트를 포함하는데, 분리 층의 적어도 일부분은, 인가된 자극에 반응하여, 화학적 구조 또는 화학적 조성 또는 둘 모두에서의 변화를 겪도록 구성된다.
실시형태는 다음의 피쳐 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
변화는 열적 분해를 포함한다. 변화는 광분해를 포함한다.
한 양태에서, 장치는 분리 층을 통해 중간 핸들에 부착되는 개별 컴포넌트를 포함하는데; 분리 층은, 분리 층과 개별 컴포넌트 사이의 접착력에서의 감소에 후속하여 분리 층의 접착력의 복원이 방지, 금지 또는 지연되도록, 구성된다.
한 양태에서, 장치는 분리 층을 통해 중간 핸들에 부착되는 개별 컴포넌트를 포함하는데, 분리 층은 10 ㎛ 미만의 두께를 갖는다.
일반적으로, 한 양태에서, 방법은 캐리어로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것 및 핸들 기판 상에 개별 컴포넌트를 배치하는 것을 포함하는데, 개별 컴포넌트는 초박형, 초소형, 또는 초박형 및 초소형 구성을 가지며, 핸들 기판은 적어도 50 미크론의 두께 및 적어도 300 미크론의 적어도 하나의 변 길이를 갖는다.
구현예는 다음의 피쳐 중 하나 또는 임의의 두 개 이상의 조합을 포함할 수도 있다. 그 방법은 또한, 개별 컴포넌트가 분리 층에 분리 가능하게 부착되도록, 핸들 기판에 분리 층을 포함시킬 수도 있다. 분리 층은 열 감응 재료이다. 분리 층은 자외선("UV") 감광 재료이다. 분리 층은 제1 층 및 제2 층을 포함한다. 제1 층은 핸들에 부착되고, 제2 층은 개별 컴포넌트 배치를 위해 배향된다. 제2 층은 제1 층에 평행하다. 제2 층은 UV에 감응한다. 제2 층은 열적으로 민감하다. 제1 층은 영구 접착제이다. 제2 층의 열 감응성은, 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도(adhesive strength)에서의 감소를 야기한다. 제2 층의 열 감응성은 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은, UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기하거나 또는 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 감소를 야기한다. 그 방법은 디바이스 기판에 접촉하도록 핸들 기판 상에서 개별 컴포넌트를 이송하는 것을 포함한다. 그 방법은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상으로 배치시키기 위해 핸들 기판으로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것을 포함한다. 디바이스 기판 상으로 개별 컴포넌트를 배치하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것을 포함한다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것과 동시에 발생한다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것에 대한 반응이다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것에 의해 야기된다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합한 이후에 완료된다. 개별 컴포넌트는 디바이스 기판과의 접합을 통해 핸들로부터 분리된다. 접합은, 개별 컴포넌트를 기판과 접합시키는 것 및 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것 둘 다를 위해, 열적 에너지 또는 UV 광의 에너지를 전달하는 것을 더 포함한다. 핸들 기판은, 개별 컴포넌트로부터의 핸들 기판의 분리시, 디바이스 기판과의 접촉 상태를 유지한다. 그 방법은 개별 컴포넌트로부터 핸들 기판을 제거하는 것을 더 포함한다. 핸들 기판을 제거하는 것은, 다음 중 적어도 하나를 적용하는 것을 포함할 수 있다: 브러시, 블레이드, 압축 공기, 진공력, 진동, 또는 중력, 또는 이들 중 두 개 이상의 임의의 조합. 핸들 기판은 49 미크론과 801 미크론 사이, 100 미크론과 800 미크론 사이, 및/또는 300 미크론과 800 미크론 사이의 두께를 포함한다. 핸들 기판은 400 미크론과 600 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다.
일반적으로, 한 양태에서, 장치는, 초박형, 초소형, 또는 초박형 및 초소형 구성을 갖는 개별 컴포넌트 및 개별 컴포넌트에 분리 가능하게 부착되는 핸들 기판을 포함하는데, 핸들 및 개별 컴포넌트는 개별 컴포넌트보다 더 두껍고 더 넓은 구성을 갖는다.
구현예는 다음의 피쳐 중 하나 또는 임의의 두 개 이상의 조합을 포함할 수도 있다. 장치는 또한 핸들 기판에 부착되는 분리 층을 포함하고, 그 결과 개별 컴포넌트는 분리 층에 분리 가능하게 부착된다. 분리 층은 열 감응 재료이다. 분리 층은 자외선 감광 재료이다. 분리 층은 제1 층 및 제2 층을 포함한다. 분리 층은 핸들에 부착되는 제1 층 및 개별 컴포넌트 배치를 위해 배향되는 제2 층을 포함한다. 제2 층은 제1 층에 평행하다. 제2 층은 UV에 감응한다. 제2 층은 열적으로 민감하다. 제1 층은 민감한 영구 접착제이다. 제2 층의 열 감응성은 접착제의 열적 파라미터를 초과하는 열에 반응하여 접착 강도에서의 감소를 야기한다. 제2 층의 열 감응성은 접착제의 열적 파라미터를 초과하는 열에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 감소를 야기한다. 핸들 기판은 49 미크론과 801 미크론 사이의 두께를 포함한다. 핸들 기판은 100 미크론과 800 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다. 핸들 기판은 300 미크론과 800 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다. 핸들 기판은 400 미크론과 600 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다.
일반적으로, 한 양태에서, 방법은, 초박형, 초소형 또는 초박형 및 초소형 개별 컴포넌트의 표면과, 초박형 및 초소형 개별 컴포넌트가 부착될 기판 사이의 재료로 하여금, 재료가 기판 상에서 초박형 및 초소형 개별 컴포넌트를 유지하는 상태로 변하게 하는 프로세스 단계를 적용하는 것을 포함한다. 프로세싱 단계는, 동시에, 픽 앤드 플레이스 툴의 척에 의해 유지되고 있는 핸들 상에 초박형 및 초소형 개별 컴포넌트의 대향 표면을 일시적으로 유지하는 재료로 하여금, 재료가 핸들 상에서 초박형 및 초소형 개별 컴포넌트를 더 이상 유지하지 않는 상태로 변하게 한다. 그 방법은, 열 에너지, UV 광, 또는 둘 모두를 전달하는 것을 포함하는 상태에서의 변화를 야기하는 것을 포함한다. 핸들 기판 상에 개별 컴포넌트의 대향 표면을 일시적으로 유지하는 재료는, 제1 층 및 제2 층을 포함하는 분리 층을 포함한다. 핸들 기판 상에 개별 컴포넌트의 대향 표면을 일시적으로 유지하는 재료는, 핸들에 부착되는 제1 층 및 개별 컴포넌트를 일시적으로 유지하는 제2 층을 포함하는 분리 층을 포함한다. 분리 층은 열 감응 재료이다. 분리 층은 UV 감광 재료이다. 제2 층은 제1 층에 평행하다. 제1 층은 영구 접착제이고, 제2 층은 열에 민감하다. 제2 층의 열 감응성은, 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도(adhesive strength)에서의 감소를 야기한다. 제2 층의 열 감응성은 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 감소를 야기한다. 핸들은 49 미크론과 801 미크론 사이의 두께를 포함한다. 핸들은 100 미크론과 600 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다. 핸들은 300 미크론과 800 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다. 핸들은 400 미크론과 600 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다.
일반적으로, 한 양태에서, 방법은, 핸들 기판 상으로 초박형 웨이퍼를 배치하는 것; 및 초박형 웨이퍼로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것을 포함하는데, 개별 컴포넌트는 초박형 구성을 가지며, 핸들 기판은 적어도 50 미크론의 두께를 갖는다.
구현예는 다음의 피쳐 중 하나 또는 임의의 두 개 이상의 조합을 포함할 수도 있다.
본 방법은 또한, 초박형 웨이퍼가 분리 층에 분리 가능하게 부착되도록, 분리 층을 핸들 기판에 부착하는 것을 포함한다. 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 초박형 웨이퍼를 다이싱하는 것을 포함한다. 초박형 웨이퍼를 다이싱하는 것은, 개별 컴포넌트가 핸들 기판에 분리 가능하게 부착되게끔 다이싱된 핸들 기판을 형성하도록 핸들 기판을 다이싱하는 것을 더 포함한다. 개별 컴포넌트는 다이싱된 핸들 기판의 표면을 덮도록 사이즈가 정해진다. 분리 층은 열 감응 재료이다. 분리 층은 자외선 감광 재료이다. 분리 층은 제1 및 제2 층을 포함한다. 분리 층은 핸들에 부착되는 제1 층 및 개별 컴포넌트 배치를 위해 배향되는 제2 층을 포함한다. 제2 층은 제1 층에 평행하다. 제2 층은 UV에 감응한다. 제2 층은 열적으로 민감하다. 제1 층은 영구 접착제이다. 제2 층의 열 감응성은, 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도(adhesive strength)에서의 감소를 야기한다. 제2 층의 열 감응성은 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 감소를 야기한다. 그 방법은 또한, 디바이스 기판에 접촉하도록 핸들 기판 상에서 개별 컴포넌트를 이송하는 것을 포함한다. 그 방법은 또한, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상으로 배치시키기 위해 핸들 기판으로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것을 포함한다. 디바이스 기판 상으로 개별 컴포넌트를 배치하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것을 포함한다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것과 동시에 발생한다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것에 대한 반응이다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키는 것에 의해 야기된다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합한 이후에 완료된다. 개별 컴포넌트는 디바이스 기판과의 접합을 통해 핸들로부터 분리된다. 접합은, 개별 컴포넌트를 기판과 접합시키는 것 및 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것 둘 다를 위해, 열적 에너지 또는 UV 광을 전달하는 것을 더 포함한다. 핸들 기판은 49 미크론과 801 미크론 사이의 두께를 포함한다. 핸들 기판은, 개별 컴포넌트로부터의 핸들 기판의 분리시, 디바이스 기판과의 접촉 상태를 유지한다. 그 방법은 개별 컴포넌트로부터 핸들 기판을 제거하는 것을 더 포함한다. 핸들 기판을 제거하는 것은 다음 중 적어도 하나를 적용하는 것을 포함할 수 있다: 브러시, 블레이드, 압축 공기, 진공력, 진동, 액체 분사, 정전기력, 전자기력 또는 중력, 또는 이들 중 두 개 이상의 임의의 조합. 핸들은 100 미크론과 600 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다. 핸들은 300 미크론과 800 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다. 핸들은 400 미크론과 600 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다.
일반적으로, 한 양태에서, 장치는 초박형 구성을 갖는 개별 컴포넌트 및 개별 컴포넌트에 분리 가능하게 부착되는 핸들 기판을 포함하는데, 핸들 및 개별 컴포넌트는 개별 컴포넌트보다 더 두꺼운 구성을 갖는다.
구현예는 다음의 피쳐 중 하나 또는 임의의 두 개 이상의 조합을 포함할 수도 있다. 장치는 또한 핸들 기판에 부착되는 분리 층을 포함하고, 그 결과 개별 컴포넌트는 분리 층에 분리 가능하게 부착된다. 분리 층은 열 감응 재료이다. 분리 층은 자외선 감광 재료이다. 분리 층은 제1 층 및 제2 층을 포함한다. 분리 층은 핸들에 부착되는 제1 층 및 개별 컴포넌트 배치를 위해 배향되는 제2 층을 포함한다. 제2 층은 제1 층에 평행하다. 제2 층은 UV에 감응한다. 제2 층은 열적으로 민감하다. 제1 층은 민감한 영구 접착제이다. 제2 층의 열 감응성은 접착제의 열적 파라미터를 초과하는 열에 반응하여 접착 강도에서의 감소를 야기한다. 제2 층의 열 감응성은 접착제의 열적 파라미터를 초과하는 열에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 감소를 야기한다. 핸들 기판은 49 미크론과 801 미크론 사이의 두께를 포함한다. 핸들 기판은 100 미크론과 800 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다. 핸들 기판은 300 미크론과 800 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다. 핸들 기판은 400 미크론과 600 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다.
일반적으로, 한 양태에서, 방법은, 초박형 개별 컴포넌트의 표면과, 초박형 개별 컴포넌트는 부착될 기판 사이의 재료로 하여금, 재료가 기판 상에 개별 컴포넌트를 유지하는 상태로 변하게 하는 프로세스 단계를 적용하는 것을 포함한다. 프로세싱 단계는, 동시에, 픽 앤드 플레이스 툴에 의해 유지되고 있는 핸들 상에 초박형 개별 컴포넌트의 대향 표면을 일시적으로 유지하는 재료로 하여금, 재료가 핸들 상에서 개별 컴포넌트를 더 이상 유지하지 않는 상태로 변하게 한다.
구현예는 다음의 피쳐 중 하나 또는 임의의 두 개 이상의 조합을 포함할 수도 있다. 그 방법은, 열 에너지, UV 광, 또는 둘 모두를 전달하는 것을 포함하는 상태에서의 변화를 야기하는 것을 포함한다. 핸들 기판 상에 개별 컴포넌트의 대향 표면을 일시적으로 유지하는 재료는, 제1 층 및 제2 층을 포함하는 분리 층을 포함한다. 핸들 기판 상에 개별 컴포넌트의 대향 표면을 일시적으로 유지하는 재료는, 핸들에 부착되는 제1 층 및 개별 컴포넌트를 일시적으로 유지하는 제2 층을 포함하는 분리 층을 포함한다. 분리 층은 열 감응 재료이다. 분리 층은 UV 감광 재료이다. 제2 층은 제1 층에 평행하다. 제1 층은 영구 접착제이고, 제2 층은 열에 민감하다. 제2 층은 UV에 감응한다. 제2 층은 열적으로 민감하다. 제2 층의 열 감응성은, 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도(adhesive strength)에서의 감소를 야기한다. 제2 층의 열 감응성은 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 감소를 야기한다. 핸들은 49 미크론과 801 미크론 사이의 두께를 포함한다. 핸들은 100 미크론과 600 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다. 핸들은 300 미크론과 800 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다. 핸들은 400 미크론과 600 미크론 사이의 길이의 적어도 하나의 변을 포함한다.
일반적으로, 한 양태에서, 방법은, 분리 가능 층(releasable layer)을 사용하여 핸들 기판을 개별 컴포넌트에 부착하는 것, 및 핸들 기판이 개별 컴포넌트에 부착되는 동안, 툴을 사용하여 핸들 기판을 유지하고 개별 컴포넌트로 하여금 디바이스 기판 상의 접착제 층에 접촉하게 하는 것을 포함한다. 그 방법은 또한, 분리 가능 층으로 하여금 개별 컴포넌트로부터 핸들 기판을 분리하게 하는 것 및 개별 컴포넌트로 하여금 접착제 층에서 디바이스 기판에 부착되게 하는 것, 및 핸들 기판이 분리된 분리 가능 층을 통해 개별 컴포넌트와 접촉 상태를 유지하는 동안 핸들 기판으로부터 툴을 인출하는 것을 포함한다.
구현예는 다음의 피쳐 중 하나 또는 임의의 두 개 이상의 조합을 포함할 수도 있다.
방법은 개별 컴포넌트와의 접촉으로부터 핸들 기판을 제거하는 것을 포함한다. 개별 컴포넌트와의 접촉으로부터 핸들 기판을 제거하는 것은 다음 중 적어도 하나를 적용하는 것을 포함한다: 브러시, 블레이드, 압축 공기, 진공력, 진동, 또는 중력, 또는 이들 중 임의의 둘 이상의 조합. 분리 층은 열 감응 재료이다. 분리 층은 자외선 감광 재료이다. 분리 층은 제1 및 제2 층을 포함한다. 분리 층은 핸들에 부착되는 제1 층 및 개별 컴포넌트 배치를 위해 배향되는 제2 층을 포함한다. 제2 층은 제1 층에 평행하다. 제2 층은 UV에 감응한다. 제2 층은 열적으로 민감하다. 제1 층은 영구 접착제이다. 제2 층의 열 감응성은, 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도(adhesive strength)에서의 감소를 야기한다. 제2 층의 열 감응성은 열에너지의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 증가를 야기한다. UV 광 감응성은 UV 광의 인가에 반응하여 접착 강도에서의 감소를 야기한다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 부착하는 것과 동시에 발생한다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 부착하는 것에 대한 반응이다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 부착하는 것에 의해 야기된다. 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것은 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 부착한 이후에 완료된다. 개별 컴포넌트는, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 부착하는 것을 통해 핸들로부터 분리된다.
본원에서는, 다른 것들 중에서도, 초소형 및/또는 초박형 개별 컴포넌트, 예를 들면, 핸들 기판에 일시적으로 부착되는 집적 회로를 포함하는 초소형 및/또는 초박형 반도체 다이를, 결과적으로 나타나는 어셈블리가 표준 전자 패키징 기기, 예를 들면, 픽 앤드 플레이스 다이 본더(pick-and-place die bonder) 및 다른 칩 조립 기기와 호환 가능하도록, 패키징하는 새로운 방식을 설명한다. 다른 것들 중에서도, 본원에서 설명하는 방법 및 제품은 상대적으로 간단하고, 저렴하고, 효과적이며, 현재 시스템과 호환될 수 있다. 그 측면에서, 이들 방법 및 제품은 새로운 시장을 열 것이고 저비용의 전자 디바이스를 비롯한 기술에 대한 현재의 시장을 확대할 것이다.
용어 개별 컴포넌트는, 예를 들면, 제품 또는 전자 디바이스의 부품이 될 임의의 유닛, 예를 들면, 전자, 전기 기계, 또는 광전자 컴포넌트, 모듈, 또는 시스템, 예를 들면, 반도체성 재료의 일부분 상에 형성되는 회로를 구비하는 임의의 반도체 재료를 포함하도록 광의적으로 사용된다.
용어 디바이스 기판은, 예를 들면, 개별 컴포넌트를 수용할 또는 개별 컴포넌트가 조립되는 임의의 대상(object), 예를 들면, 더 상위 레벨의 어셈블리, 예를 들면, 제품 또는 전자 디바이스 전자, 전자 기계, 또는 광전자 컴포넌트, 또는 시스템을 포함하도록 광의적으로 사용된다. 몇몇 예에서, 디바이스 기판은 가요성 유기 기판일 수 있다.
용어 핸들, 핸들 기판, 중간 핸들, 또는 중간 핸들 기판은, 예를 들면, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판으로 이송하기 위한 일시적인 사용을 위해 및/또는 하나 이상의 개별 컴포넌트를 지지하기 위한 일시적인 사용을 위해 개별 컴포넌트의 두께 또는 강성 또는 둘 모두를 초과하는 두께 또는 강성 또는 둘 모두의 임의의 강성 기판, 예컨대 블랭크 실리콘 웨이퍼, 유리 또는 세라믹 기판, 또는 강성 폴리머 또는 복합 재료로 제조되는 기판을 포함하도록 광의적으로 사용된다.
용어 캐리어 또는 캐리어 기판은, 예를 들면, 하나 이상의 개별 컴포넌트, 예를 들면, 하나 이상의 반도체 다이를 포함하는 웨이퍼와 같은, 제조업자에 의해 조립되는 개별 컴포넌트의 집합을 포함하는 임의의 재료를 포함하도록 광의적으로 사용된다.
용어 투명 캐리어는, 예를 들면, 개별 컴포넌트가 캐리어 분리 층을 통해 부착되는 그리고, 자외선, 가시광선, 또는 적외선 전자기 스펙트럼의 적어도 일부 파장에 대해 적어도 부분적으로 투명한 임의의 재료, 예컨대 유리 또는 투명한 폴리머를 포함하도록 광의적으로 사용된다.
개별 컴포넌트와 관련하여, 용어 초박형은, 예를 들면, 일반적인 픽 앤드 플레이스 기술과 호환 불가능한 두께, 예를 들면, 50 ㎛ 이하의 두께를 갖는 개별 컴포넌트를 포함하도록 광의적으로 사용된다.
개별 컴포넌트와 관련하여, 용어 초소형은, 예를 들면, 일반적인 픽 앤드 플레이스 기술과 호환 불가능한 사이즈, 예를 들면, 300 ㎛/변 이하의 최대 길이를 갖는 개별 컴포넌트를 포함하도록 광의적으로 사용된다.
웨이퍼와 관련하여, 용어 초박형은, 예를 들면, 50 ㎛ 이하의 최대 두께를 갖는 반도체 웨이퍼를 포함하도록 광의적으로 사용된다.
이들 및 다른 양태, 피쳐, 구현 및 이점은, 기능을 수행하기 위한 방법, 장치, 시스템, 컴포넌트, 수단 또는 단계로서, 그리고 다른 방식 및 이들의 조합으로 표현될 수 있다.
이들 및 다른 양태, 피쳐, 구현, 및 이점은 다음의 설명으로부터, 그리고 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1a 및 도 1b는 디바이스 기판 상의 개별 컴포넌트의 도면이다.
도 2는 초소형 및 초박형 베어(bare) 개별 컴포넌트 및 핸들 기판을 포함하는 핸들 어셈블리의 개략적인 측면도이다.
도 3은 초소형 및 초박형 베어 개별 컴포넌트 및 핸들 기판을 포함하는 핸들 어셈블리의 개략적인 측면도이다.
도 4는 초박형 베어 개별 컴포넌트 및 핸들 기판을 포함하는 핸들 어셈블리의 개략적인 측면도이다.
도 5는 플로우차트이다.
도 6a 및 도 6b는 웨이퍼 박형화의 도면이다.
도 7은 핸들 기판 상에 장착되는 초박형 웨이퍼의 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 초박형 웨이퍼 다이싱의 도면이다.
도 9 내지 도 13은 다이싱된 초박형 웨이퍼 이송의 도면이다.
도 14는 개별 컴포넌트의 픽 앤드 플레이스 어셈블리의 도면이다.
도 15는 초박형 또는 초소형 또는 이 둘 모두인 개별 컴포넌트의 이송을 위한 레이저 지원 비접촉 방법(laser assisted contactless method)의 도면이다.
도 16은 도 2의 핸들 어셈블리를 사용하는 개별 컴포넌트 패키징 프로세스의 예를 도시하는 개략도이다. 초소형 및 초박형 베어 개별 컴포넌트의 활성면(active face)은 디바이스 기판으로부터 멀어지게 향하고 있다.
도 17은 개별 컴포넌트와의 부착 이전의 핸들 기판의 개략적인 측면도이다.
도 18은 이송 어셈블리 및 디바이스 기판 어셈블리의 개략적인 측면도이다.
도 19는 도 2의 핸들 어셈블리를 사용하는 개별 컴포넌트 패키징 프로세스의 다른 예를 도시하는 개략도이다. 초소형 및 초박형 베어 개별 컴포넌트의 활성면은 디바이스 기판으로부터 멀어지게 향하고 있다.
도 20은 개별 컴포넌트와의 부착 이전의 핸들 기판의 개략적인 측면도이다.
도 21은 다중 핸들 기판 어셈블리의 개략적인 측면도이다.
도 22는 도 3의 핸들 어셈블리를 사용하는 개별 컴포넌트 패키징 프로세스의 예를 도시하는 개략도이다. 초소형 및 초박형 베어 개별 컴포넌트의 활성면은 디바이스 기판을 향한다.
도 23은 이송 어셈블리 및 디바이스 기판 어셈블리의 개략적인 측면도이다.
도 24는 개별 컴포넌트와의 부착 이전의 핸들 기판의 개략적인 측면도이다.
도 25는 도 4의 핸들 어셈블리를 사용하는 개별 컴포넌트 패키징 프로세스의 예를 도시하는 개략도이다. 초박형 베어 개별 컴포넌트의 활성면은 디바이스 기판을 향한다.
도 26은 이송 어셈블리 및 디바이스 기판 어셈블리의 개략적인 측면도이다.
도 27 내지 도 30은 프로세스의 흐름도이다.
도 31은 도 25의 개별 컴포넌트 패키징 프로세스와 함께 사용하기 위한 프로세스의 예를 도시하는 개략도이다.
도 32는 프로세스의 흐름도이다.
본원에서는, 고도로 가요성인 및/또는 미세한(예를 들면, 감지할 수 없는) 개별 컴포넌트를 패키징하는 새로운 방식을 설명한다. 예를 들면, 개별 컴포넌트는 집적 회로를 포함하는 반도체 다이일 수 있다. 이러한 가요성이며 감지할 수 없는 개별 컴포넌트는 초박형 및/또는 초소형이며 다양한 범위의 응용에 유익한 가요성 및 저비용을 제공하지만, 그러나, 현재로서는 또한, 종래의 패키징 기술, 예를 들면 픽 앤드 플레이스 기기와는 호환 불가능하다. 다른 것들 중에서도, 본원에서 설명하는 방법 및 제품은, 종래의 픽 앤드 플레이스 기기와 조합하여 이러한 초박형 및/또는 초소형 개별 컴포넌트를 핸들링하도록 최적화된다. 이러한 관점에서, 이들 방법 및 제품은, 종래의 개별 컴포넌트 및 픽 앤드 플레이스 기기에서 가능한 것보다 더 높은 패키징 레이트를 지원하면서, 전자장치 제품의 제조 비용에서의 감소로 나타날 수 있다.
개별 컴포넌트는 일련의 프로세스 단계에 따라 패키징되는데, 각각의 프로세스 단계는 하나 이상의 가능한 접근법을 갖는다. 그 접근법은, 초소형 또는 초박형 개별 컴포넌트를 패키징하기 위한 다양한 프로세스를 획득하도록 믹스 앤드 매치(mix-and-match) 스킴(scheme)으로 결합될 수 있다. 이들 프로세스 중 몇몇에서, 개별 컴포넌트는, 결과적으로 나타나는 어셈블리가 픽 앤드 플레이스 다이 본더 또는 다른 칩 조립 기기와 같은 표준 전자 패키징 기기와 호환 가능하도록, 핸들 기판에 일시적으로 부착된다. 이들 프로세스 중 일부에서, 표준 전자 패키징 기기와 호환되지 않는 개별 컴포넌트를 이송하기 위해 레이저 지원 비접촉 이송 방법이 사용된다. 다른 것들 중에서도, 본원에서 설명하는 방법 및 제품은 상대적으로 간단하고, 저렴하고, 효과적이며, 현재 시스템과 호환될 수 있다. 그 측면에서, 이들 방법 및 제품은 새로운 시장을 열 것이고 저비용의 전자 디바이스를 비롯한 기술에 대한 현재의 시장을 확대할 것이다.
여기에서 설명되는 프로세스는, 초소형인 또는 초박형인 또는 둘 모두인 개별 컴포넌트, 예를 들면, 표준 집적 회로 패키징 기기 또는 접근법에 대해 너무 얇은 또는 너무 작은 또는 둘 모두인 개별 컴포넌트의 패키징을 가능하게 할 수 있다. 개별 컴포넌트는, 예를 들면, 50 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이하, 30 ㎛ 이하, 25 ㎛ 이하, 20 ㎛ 이하, 10 ㎛ 이하, 및 5 ㎛ 이하의 최대 두께를 갖는 초박형이도록, 예를 들면, 300 ㎛/변, 250 ㎛/변, 200 ㎛/변, 150 ㎛/변 및 100 ㎛/변 이하의 최대 길이 또는 폭 치수를 갖는 초소형이도록, 또는 초박형 및 초소형 둘 모두이도록 형성된다. 이와 같이, 개별 컴포넌트의 치수는, 개별 컴포넌트 또는 유사한 사이즈의 개별 컴포넌트를 완전히 패키징할 수 없는 경우, 현재의 대량 집적 회로 패키징 기술, 예컨대 기계적 픽 앤드 플레이스 시스템을 (예를 들면, 물리적 제한, 엄청난 비용, 비효율성, 및/또는 낮은 생산율로 인해) 비효율적으로 만든다.
도 1a를 참조하면, 여기에서 설명되는 프로세스 중 하나 이상은, 전자 디바이스로의 패키징을 위해, 디바이스 기판(12) 상에 초박형, 초소형, 또는 둘 모두의 개별 컴포넌트(10)를 위치 결정하도록 사용될 수 있다. 디바이스 기판(12)은, 인쇄 회로 기판, 플라스틱 케이스, 세라믹 기판, 가요성 회로, 또는 다른 디바이스 기판과 같은, 집적 회로 패키징과 호환 가능한 기판일 수 있다. 개별 컴포넌트(10)은, 경화 가능한 도전성 또는 비도전성 접착제(하기에서 논의됨)와 같은 부착 엘리먼트(14)를 통해 디바이스 기판(12)에 기계적으로 접합될 수 있거나, 전기적으로 연결될 수 있거나, 또는 둘 모두 가능할 수 있다.
개별 컴포넌트(10)는, 상부에 하나 이상의 집적 회로 디바이스가 형성되는 활성면(102)을 포함한다. 몇몇 예에서, 활성면(102)은 패시베이션 층(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 도 1a의 예에서, 개별 컴포넌트(10)는, 개별 컴포넌트(10)의 활성면(102)이 디바이스 기판(12)으로부터 멀어지게 배향되도록(때때로, "페이스 업(face-up)" 배치로 칭해짐), 디바이스 기판(12) 상에 배치된다. 디바이스 기판(12) 상에서 페이스 업 배치로 배치되는 경우, 개별 컴포넌트(10)는, 와이어 접합, 테이프 자동화 접합(tape automated bonding; TAB), 스크린 인쇄, 직접 기록, 또는 다른 방법과 같은 접근법을 사용하여 디바이스 기판(12) 상의 다른 컴포넌트에 전기적으로 연결될 수 있다. 개별 컴포넌트의 이면(backside)은, 공융 합금, 솔더, 도전성 또는 비도전성 에폭시와 같은 접착제, 폴리아미드, 또는 다른 재료 또는 방법과 같은 접근법을 사용하여 디바이스 기판에 접합된다.
도 1b를 참조하면, 몇몇 예에서, 여기에서 설명되는 프로세스 중 하나 이상은, 개별 컴포넌트(10)의 활성면(102)이 디바이스 기판(12)을 향해 배향되도록(때때로 "페이스 다운(face-down)" 배치 또는 "플립 칩(flip-chip)" 구성으로 칭해짐), 디바이스 기판(12) 상에 개별 컴포넌트(10)를 배치하기 위해 사용될 수 있다. 플립 칩 구성으로 패키징되는 경우, 개별 컴포넌트는 도전성 접착제 또는 솔더링과 같은 플립 칩 조립 방법을 사용하여 디바이스 기판 상의 다른 컴포넌트에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2 및 도 3에서 도시되는 바와 같이, 몇몇 예에서, 개별 컴포넌트(10) 및 핸들 기판(108)을 포함하는 핸들 어셈블리(100)는, 개별 컴포넌트(10)를 디바이스 기판 상으로 배치하도록 조작된다. 개별 컴포넌트(10)는, 집적 회로 디바이스를 포함하는 활성면(102)을 포함한다. 활성면(102)은 또한 패시베이션 층(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다. 개별 컴포넌트(10)는 ,개별 컴포넌트(10)에 노출되는 제1 표면(104) 및 핸들 기판(108)에 노출되는 제2 표면(106)을 구비하는 핸들 분리 층(105)에 대한 부착을 통해 핸들 기판(108)에 분리 가능하게 부착된다. 핸들 분리 층(105)은 하기에서 더욱 상세하게 논의된다.
도 2에서, 개별 컴포넌트(10)는, 활성면(102)이 핸들 기판(108)을 향하는 상태로 배향된다. 이러한 구성은, 개별 컴포넌트가 디바이스 기판 상에서 페이스 업 배치로 배치될 것으로 그리고 이러한 연결을 위해 일반적으로 사용되는 수단 및 재료, 예를 들면, 와이어 접합, 테이프 자동화 접합(TAB), 스크린 인쇄, 직접 기록, 또는 다른 방법을 사용하여 디바이스 기판 상의 다른 컴포넌트에 전기적으로 연결될 것으로 예상되는 경우, 유익하다. 개별 컴포넌트의 이면은, 이러한 부착을 위해 일반적으로 사용되는 수단 및 재료, 예를 들면, 공융 합금, 솔더, 도전성 또는 비도전성 에폭시와 같은 접착제, 폴리아미드, 또는 다른 적절한 재료와의 접합 및 방법을 사용하여 디바이스 기판에 접합된다.
통합 패킹 방법은, 하기에서 설명되는 바와 같이, 대안적으로, 대안적인 활성면 방위를 갖는 개별 컴포넌트를 생성할 수 있다. 예를 들면, 도 3에서 도시되는 바와 같이, 핸들 어셈블리(101)는, 핸들 기판(108)으로부터 멀어지게 노출 또는 배향되는 활성면(102)을 갖는 개별 컴포넌트(10)를 포함할 수 있다. 이러한 방위는, 개별 컴포넌트(10)가, 예를 들면, 도 24에 도시된 것과 같은 컴포넌트, 예를 들면, 디바이스 기판 상의 도체에 플립 칩 조립으로 칭해지는 방법을 사용하여 전기적으로 연결될 것으로 기대되는 경우, 유리하다.
몇몇 구현예에서, 핸들 기판(108), 예를 들면, 블랭크 실리콘 웨이퍼, 유리, 세라믹, 또는 다른 무기 또는 유기 물질은 개별 컴포넌트(10)를 넘어 연장하고, 현재의 픽 앤드 플레이스 시스템과 호환되도록 사이즈가 정해지고 구성된다. 몇몇 경우에, 하나 이상의 회로는 과대 사이즈의(oversized) 핸들 기판 상에 배치되고, 각각의 개개의 핸들은 크기에 맞춰 절단된다. 일반적으로, 핸들 기판(108)은 300 ㎛/변 이상, 바람직하게는 400 내지 600 ㎛/변의 길이, 및 50 ㎛를 초과하는 두께, 예를 들면, 50 ㎛보다 더 큰, 그리고 100 내지 800 ㎛ 사이의 두께를 가질 수 있다. 이들 경우에, 픽 앤드 플레이스 시스템은 개별 컴포넌트(10)를 효과적으로 이송할 수 없을 수도 있지만, 픽 앤드 플레이스 시스템은, 개별 컴포넌트(10)가 충분히 사이즈가 정해진 그리고 구성된 핸들 기판에 부착되는 한, 개별 컴포넌트(10)를 이송할 수 있을 것이다. 이와 같이, 그러나, 픽 앤드 플레이스 시스템의 표준 배치 수단, 예를 들면, 진공력의 부재는, 개별 컴포넌트만을 분리할 수 없지만, 그러나 대신, 핸들 및 개별 컴포넌트 어셈블리를 분리할 것이다. 그러나, 다른 이점 중에서도, 부착 수단의 특성 및 그들의 서로에 대한, 특히 개별 컴포넌트, 핸들 기판, 및 디바이스 기판 사이의 상대적인 관계는, 핸들 기판으로부터 개별 컴포넌트를 분리하도록 그리고 그것을, 픽 앤드 플레이스 시스템이 핸들 기판에 대한 제어를 유지하는 동안, 디바이스 기판에 부착하도록 선택 가능하고 커스터마이징 가능하다.
몇몇 구현예에서, 개별 컴포넌트(30)는 어떤 사이즈를 가질 수 있지만, 그러나 현재 패키징 기술과의 호환성을 위해 아주 얇게 유지될 수 있다. 이들 경우에, 도 4에서 도시되는 바와 같이, 핸들 어셈블리(103)는 개별 컴포넌트(30)와 유사한 길이를 갖는 핸들 기판(308)에 부착되는 초박형 개별 컴포넌트(30)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 핸들 어셈블리(103)는 픽 앤드 플레이스 시스템과의 호환성을 위해 충분히 두껍다. 제2 표면(306) 및 제1 표면(304)을 포함하는 핸들 분리 층(305)의 속성은 일반적으로 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된 것과 유사하다.
초박형, 초소형, 또는 이 둘 모두인 개별 컴포넌트를, 페이스 업 또는 페이스 다운 배치로 디바이스 기판 상에 배치하기 위해 사용될 수 있는 여러 가지 프로세스를 여기에서 설명한다. 여기에서 설명되는 프로세스는, 하나 이상의 상이한 접근법에 의해 각각 달성될 수 있는 다수의 일반적인 프로세스 단계를 포함하는 일반적인 플로우를 따른다. 여기에서 설명되는 프로세스는, 일반 프로세스 단계 및 일반적인 프로세스 단계의 각각에 대한 접근법 사이에서 "믹스 앤드 매치" 접근법에 의해 확립된다. 여기에서 설명되는 몇몇 프로세스는 일반적인 프로세스 단계 모두를 포함한다: 몇몇 프로세스는 모든 일반 프로세스 단계보다 더 적은 프로세스 단계를 포함한다.
도 5를 참조하면, 초박형, 초소형, 또는 둘 모두인 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상에 배치하기 위한 일반적인 플로우(200)는 다음의 일반적인 프로세스 단계를 포함한다: 웨이퍼 프로세싱(202), 웨이퍼 준비(204), 웨이퍼 이송(206), 컴포넌트 이송(208), 컴포넌트 상호 연결(210), 및 핸들 제거(212). 이들 일반적인 프로세스 단계의 각각은, 여기에서 간략히 그리고 본 문서의 나중에 더 상세하게는 설명된다. 몇몇 예에서, 프로세스 단계는 도 5에서 도시되는 것과는 상이한 순서로 발생할 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 준비(204)는 웨이퍼 이송(206) 이후에 발생할 수 있다. 몇몇 예에서, 프로세스 단계 중 하나 이상은 도 5에서 도시되는 시퀀스의 상이한 지점에서 발생할 수 있는 다수의 하위 단계로 분할될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 준비(204)는, 웨이퍼 이송(206) 이전에 발생하는 제1 하위 단계 및 웨이퍼 이송(206) 이후에 발생하는 제2 하위 단계로 분할될 수 있다.
웨이퍼 프로세싱(202)은, 상부에 제조되는 많은 수의 개별 컴포넌트를 지니는 웨이퍼를 제조 또는 획득하는 것을 포함한다. 종종, 웨이퍼 프로세싱은 개별 컴포넌트 제조로 칭해진다. 개별 컴포넌트는, 벌크 실리콘 기판, 실리콘 온 인슐레이터(silicon-on-insulator) 기판, 게르마늄 기판, 비화 갈륨 기판, 사파이어 기판, 또는 다른 타입의 반도체 기판과 같은 반도체 기판 상에서의 박막 프로세싱 방법과 같은 반도체 프로세싱 기술을 사용하여 웨이퍼 상에 제조된다.
몇몇 예에서, 웨이퍼 상에 제조되는 개별 컴포넌트는, 개별 컴포넌트는 플립 칩 구성과 호환 가능하도록, 범핑된다(bumped). 개별 컴포넌트는, 스터드 범핑(stud bumping), 무전해 니켈 금 도금, 솔더 볼, 솔더 페이스트 인쇄, 솔더 전기 도금, 또는 다른 접근법에 의해 범핑될 수 있다. 몇몇 예에서, 개별 컴포넌트는 일반적인 프로세스에서 나중의 시점에 범핑된다.
웨이퍼 준비(204)는, 웨이퍼를 박형화하는 것, 핸들 기판 상에 웨이퍼를 장착하는 것, 다이싱 테이프 상에 웨이퍼를 장착하는 것, 투명 캐리어 상에 웨이퍼를 장착하는 것, 웨이퍼를 개개의 개별 컴포넌트로 다이싱하는 것과 같은 양태, 또는 이들 양태 중 임의의 두 개 이상의 조합을 포함한다. 투명 캐리어는, 대신, 개별 컴포넌트가 캐리어 분리 층을 통해 부착되는 그리고 자외선, 가시 광선, 또는 적외선 전자기 스펙트럼의 적어도 일부 파장에 대해 적어도 부분적으로 투명한 재료, 예컨대 유리 또는 투명 폴리머이다. 여기에서 설명되는 몇몇 프로세스에서는, 어떠한 핸들 기판도 사용되지 않는다.
웨이퍼 이송(206)은 다이싱된 웨이퍼를 투명 캐리어로 이송하는 것 또는 와플 팩, 겔 팩, 또는 다른 타입의 다이 캐리어와 같은 다이 캐리어에서 다이싱된 웨이퍼를 재패키징하는 것을 포함한다. 여기에서 설명되는 몇몇 프로세스에서, 웨이퍼 이송 프로세스 단계는 수행되지 않는다.
컴포넌트 이송(208)은 개개의 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상의 타겟 위치로 이송하는 것을 포함한다. 컴포넌트 이송은, 픽 앤드 플레이스 접근법, 레이저 지원 비접촉 이송 방법, 다른 이송 방법, 또는 다수의 이송 방법의 조합에 의해 수행될 수 있다.
컴포넌트 상호 연결(210)은, 예를 들면, 개별 컴포넌트가 디바이스 기판 상의 회로부(circuitry)에 전기적으로 연결되도록, 디바이스 기판에 개별 컴포넌트를 접합시키는 것을 포함한다.
핸들 제거(212)는, 접합된 개별 컴포넌트로부터 핸들 기판을 분리하는 것 및 분리된 핸들 기판을 디바이스 기판으로부터 제거하는 것을 포함한다. 핸들 기판을 사용하지 않는 프로세스에서, 핸들 제거 프로세스 단계는 수행되지 않는다.
도 5에서 도시되는 일반적인 프로세스 단계의 각각은 하나 이상의 양태를 가질 수 있는데, 그들 중 하나 이상은 여기에서 설명되는 각각의 특정한 프로세스에 대해 수행될 수 있다.
웨이퍼 준비
웨이퍼 준비 프로세스 단계에서, 웨이퍼는, 소망되는 사이즈 및 두께를 갖는 개별 컴포넌트를 획득하도록, 박형화 및 다이싱된다. 여기에서 설명되는 프로세스 중 일부에서, 웨이퍼 준비는 핸들 기판 상으로 웨이퍼를 장착하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 예에서, 웨이퍼 준비 프로세스 단계는 웨이퍼 이송 프로세스 단계(하기 설명됨) 이전에 발생할 수 있다. 몇몇 예에서, 웨이퍼 준비 프로세스 단계는 웨이퍼 이송 프로세스 단계 이후에 발생할 수 있다. 몇몇 예에서, 웨이퍼 준비 프로세스 단계는 다수의 하위 단계를 포함할 수 있는데, 그들 중 하나 이상은 웨이퍼 이송 프로세스 단계 이전에 발생할 수 있고, 그들 중 하나 이상은 웨이퍼 이송 프로세스 단계 이후에 발생할 수 있다.
웨이퍼 준비는 웨이퍼의 박형화를 포함할 수 있다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 많은 수의 개별 컴포넌트(10)를 지니는 웨이퍼(300)가 소망되는 두께로 박형화된다. 웨이퍼(300)는, 기계적 연삭, 화학적 기계적 평탄화(chemical mechanical planarization; CMP), 습식 에칭, 대기 하류 플라즈마 에칭(atmospheric downstream plasma etching; ADP), 반응성 이온 에칭(reactive-ion etching; RIE), 건식 화학 에칭(dry chemical etching; DCE), 기상 에칭(vapor-phase etching; VPE), 또는 이들의 임의의 조합, 예를 들면, 화학적 기계적 연마가 후속하는 기계적 연삭과 같은 다양한 반도체 프로세싱 기술 중 임의의 것을 통해 박형화될 수 있다(웨이퍼(300)의 두께가 감소될 수 있다는 것을 의미함). 박형화 이전의 웨이퍼(300)의 초기 두께는, 약 0.1 mm와 약 1 mm 사이, 예컨대 약 0.2 mm와 약 0.8 mm 사이, 예컨대, 약 0.2 mm, 약 0.3 mm, 약 0.4 mm, 약 0.5 mm, 약 0.6 mm, 약 0.7 mm, 약 0.8 mm 또는 다른 두께일 수 있고; 약 50 ㎛ 이하, 약 40 ㎛ 이하, 약 30 ㎛ 이하, 약 20 ㎛ 이하, 약 10 ㎛ 이하, 약 5 ㎛ 이하의 두께, 또는 다른 두께로 박형화될 수 있다.
몇몇 예에서, 웨이퍼(300)는 이면 연마와 같은 기계적 연삭 기술을 사용하여 대략 50 ㎛의 두께로 박형화될 수 있다. 그러나, 일반적으로, 웨이퍼 두께가 감소함에 따라, 웨이퍼(300)는 얇은 웨이퍼의 취약성에 기인하는 기계적 연삭에 의한 손상에 더욱 노출되기 쉽다. 웨이퍼를 손상시킬 위험성을 감소시키기 위해, 비접촉 재료 제거 프로세스가 사용되어 종래의 기계적 연삭 프로세스에 의해 달성 가능한 것을 넘어서게 웨이퍼 두께를 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 25 ㎛ 이하의 웨이퍼 두께를 달성하기 위해, 반응성 이온 에칭(RIE), 기상 에칭, 또는 임의의 다른 적절한 프로세스와 같은 비접촉 재료 제거 프로세스가 사용되어 얇은 웨이퍼를 생성할 수 있다.
몇몇 예에서, 약 50 ㎛의 두께로의 웨이퍼 박형화는 기계적 이면 연삭 및 후속되는 연마에 의해 달성될 수 있다. 박형화 프로세스 동안, 웨이퍼는, 더 두꺼운 웨이퍼(예를 들면, 3M Wafer Support System®과 같은 지지 기판(302)에 일시적으로 접합된다. 이면 연삭 및 연마 프로세스에서, 상부에 집적 회로부가 형성되는 웨이퍼(300)의 상부 표면상의 활성층(310)은 지지 기판(302)을 향해 아래를 향한다. 웨이퍼 박형화에 후속하여, 박형화된 웨이퍼는 지지 기판(304)으로부터 제거된다.
도 7을 참조하면, 웨이퍼 준비는, 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)를 형성하도록 핸들 기판(108) 상에 박형화된 웨이퍼(300)를 장착하는 것을 포함할 수 있다. 박형화된 웨이퍼(300)는 (도 7에서 나타내어지는 바와 같은) 페이스 업 구성 또는 페이스 다운 구성으로 핸들 기판(108) 상에 장착될 수 있다. 핸들 기판(108)은, 예를 들면, 블랭크 실리콘 웨이퍼, 유리, 세라믹, 또는 다른 무기 또는 유기 물질일 수 있다. 핸들 기판은, 픽 앤드 플레이스 시스템과 같은 표준 집적 회로 프로세싱 기술과 호환하도록 사이즈가 정해질 수 있다. 예를 들면, 핸들 기판(108)은 약 50 ㎛보다 더 큰 두께, 예컨대 약 100 ㎛와 약 800 ㎛ 사이, 예컨대, 약 100 ㎛, 약 150 ㎛, 약 200 ㎛, 약 250 ㎛, 약 300 ㎛, 약 350 ㎛, 약 400 ㎛, 약 450 ㎛, 약 500 ㎛, 약 550 ㎛, 약 600 ㎛, 약 650 ㎛, 약 700 ㎛, 약 750 ㎛, 약 800 ㎛의 두께, 또는 다른 두께를 가질 수 있다.
박형화된 웨이퍼(300)는 핸들 분리 층(105)에 대한 부착을 통해 핸들 기판(108) 상에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 핸들 분리 층은, 자외선(UV) 광, 고온, 수직 또는 전단 기계적 힘, 또는 다른 자극, 또는 이들 중 임의의 두 개 이상의 조합과 같은 자극의 인가시 분리될 수 있는 접착력을 웨이퍼(300)와 핸들 기판(108) 사이에 제공한다.
몇몇 예에서, 핸들 분리 층(105)은 다수의 서브 층(예를 들면, 제1 층 및 제2 층)의 복합물로 형성되는 양면 핸들 분리 층이다. 양면 핸들 분리 층(105) 및 (만약 존재한다면) 서브 층 중 하나 이상은, 하나 이상의 표면(예컨대 내부 표면 또는 외부 표면)을 포함할 수 있다. 양면 핸들 분리 층(105)은 개별 컴포넌트(10)에 노출되는 제1 표면(104) 및 핸들 기판(108)에 노출되는 제2 표면(106)을 포함한다. 몇몇 예에서, 핸들 분리 층(105)은, 웨이퍼 다이싱 또는 박형화를 위한 웨이퍼 장착과 호환 가능한 것으로 알려져 있는 양면 열 또는 UV 분리 테이프이다. 이러한 테이프에서, 제2 표면(106)은 감압 접착제(pressure-sensitive adhesive)를 포함하고, 제1 표면(104)은 UV 분리 재료(release material) 또는 열 분리 재료를 포함할 수 있다. 반도체 재료와 호환 가능한 예시적인 분리 재료는 공지되어 있고, 소망되는 접착력 특성에 기초하여 선택 가능하다.
몇몇 예에서, 핸들 분리 층(105)은, 제1 표면(104) 및 제2 표면(106)이 동일한 재료가 되도록, 단일의 층이다. 예를 들면, 이러한 재료는 일시적인 웨이퍼 접합용 스핀 온 열 분리 재료(spin-on thermal release material), 예를 들면, Valtech의 Valtron® Heat Release Epoxy System(열 분리 에폭시 시스템) 또는 Logitech의 OCON-196 Thin Film Bonding Wax(박막 접합 왁스)를 포함할 수 있다. 열 분리 재료의 다른 예는 Dynatex의 WaferGrip(웨이퍼그립) 접착 필름과 같은 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 공중합체 필름을 포함한다. 다른 예시적인 재료는, UV 광 에너지에 노출될 때 그들의 화학적 구조를 쉽게 변화시키는 광작용기(photofunctional group)를 갖는 폴리머와 같은 UV 분리 접착제를 포함한다. 단일의 층 핸들 분리 층(105)을 위한 재료의 다른 예는, 자극의 영향 하에서 중간의 액상(liquid phase)을 거치지 않고 고체 상태로부터 바로 기상(gas phase)으로의 전이를 겪는 승화 재료를 포함한다.
일반적으로, 핸들 분리 층(105)은 인가된 자극에 기계적으로 반응하는 재료로 형성된다. 몇몇 예에서, 핸들 분리 층은 자극에 반응하여 기계적 변화를 겪는다. 예를 들면, 핸들 분리 층은, 자극의 인가에 의해 야기되는 표면 형태에서의 변화의 결과로서 접착력을 상실할 수 있다. 예시적인 핸들 분리 층은, 열, 자외선 광, 또는 다른 타입의 자극에 반응하여 부드럽고 고도의 접착제로부터 거칠고 불량한 접착제로 전이하는 재료로 형성될 수 있다. 몇몇 예에서, 핸들 분리 층은 자극에 반응하여 상 전이를 겪고, 상태에서의 물리적 변화의 결과로서 접착력을 상실한다. 전이는 고체로부터 액상(용융) 또는 고체로부터 기상(승화)일 수 있다. 몇몇 예에서, 핸들 분리 층은 자극에 반응하여 화학적 변화를 겪고 그 화학적 구조 또는 조성에서의 변화의 결과로서 접착력을 상실한다. 몇몇 재료는, 열에 의해 야기되는 화학적 분해인 열분해(thermolysis), 또는 열적 분해를 겪는다. 몇몇 재료는 광의 흡수에 의해 야기되는 분해(degradation)인 광분해를 겪는다.
몇몇 예에서, 핸들 분리 층(105)과 웨이퍼(300) 사이 및 핸들 분리 층(105)과 핸들 기판(108) 사이의 접합 강도(bond strength)는, 예를 들면, 웨이퍼(300)가 제1 표면(104)에 부착될 때, 부착의 접합 강도가, 제2 표면(1106)과 핸들 기판(108) 사이의 접합 강도보다 더 약하도록, 각각 선택된다. 웨이퍼(300)와 제1 표면(104) 사이의 접합 강도는 또한, 하기에서 설명되는 바와 같이 개별 컴포넌트(10)와 디바이스 기판 사이의 접합 강도보다 더 약하도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 경우에, 핸들 분리 층(105)은, 하기에서 먼저 설명되는 바와 같은 디바이스 기판과 개별 컴포넌트(10)를 접합시키기 위해 필요한 온도보다 더 낮은 용융 온도를 갖는 재료일 수도 있다. 예는 왁스 또는 유사한 재료를 포함한다.
다른 예에서, 핸들 분리 층(105)은, 제1 표면(104)의 접착력 메커니즘이 제2 표면(106)의 부착 메커니즘에 대해 독립적으로 제어 가능하도록 선택된다. 이러한 배치는, 웨이퍼(300)(또는 개개의 개별 컴포넌트(10))가, 핸들 기판(108)으로부터 핸들 분리 층(105)을 반드시 분리하지 않고도, 핸들 기판(108)으로부터 선택 가능하게 분리 가능한 것을 보장하는 것을 돕는다.
다른 경우에, 예를 들면, 핸들 분리 층(105)은, 대안적으로 또는 추가적으로, 감압 접착제 층(pressure sensitive adhesive layer) 및 열 분리 접착제 층을 포함하는 이중 코팅 열 분리 테이프(예컨대 Nitto®에 의한 REV ALPHA® 이중 코팅 열 분리 테이프)를 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 제1 표면(104)은 열 분리 접착제 층을 포함할 수 있고, 한편 제2 표면(106)은 감압 접착제를 포함할 수 있다. 적어도 열 에너지의 인가시, 웨이퍼(300)(또는 개개의 초박형 또는 초소형 개별 컴포넌트(10))와 핸들 분리 층(105) 사이의 접합 강도는, 핸들 분리 층(105)과 핸들 기판(108) 사이의 접합 강도와 비교하여 더 약할 수 있다. 이와 같이, 핸들 기판으로부터 멀리 떨어진 웨이퍼(300)에 (또는 개개의 초박형 또는 초소형 개별 컴포넌트(10)에) 인가되는 힘, 예를 들면, 핸들 기판(108)으로부터 멀어지는 당기는 힘 및/또는 전단력은, 핸들 기판(108)에 부착되어 유지되는 핸들 분리 층(105)을 또한 제거하지 않고도, 핸들 기판(108)으로부터 자유롭게 웨이퍼(300) 또는 개개의 초박형 또는 초소형 개별 컴포넌트(10)을 제거할 수 있다.
개별 컴포넌트(10)과 핸들 기판(108) 사이의 부착 수단이 접착 테이프로서 일반적으로 설명되지만, 다른 배치가 가능할 것이다. 예를 들면, 일시적으로 이 부착을 형성하기 위해 진공 또는 정전기력이 사용될 수 있다. 핸들 분리 층(105)에서와 같이, 접합 강도와 같은 부착 수단 및 특성은, 개별 컴포넌트가 기판과 접합될 때, 개별 컴포넌트와 기판 사이의 접합 강도가, 개별 컴포넌트와 핸들 사이의 접합 강도보다 더 크도록 선택될 수 있다.
몇몇 경우에, 핸들 분리 층(105)이 상대적으로 얇아지도록, 예를 들면, 20 ㎛ 미만, 바람직하게는 10 ㎛ 미만, 그리고 몇몇 경우에는 5 ㎛ 미만의 두께를 가지도록 준비하는 것이 바람직하다. 얇은 핸들 분리 층을 사용하는 것은, 소정의 유리한 칩 다이싱 방법의 사용을 가능하게 하고 다이싱 및 기판으로의 이송 이후에 칩 품질을 향상시킨다. 더 두꺼운 핸들 분리 층의 사용은, 다이싱 프로세스 동안 다이 치핑(chipping) 또는 균열에 기여할 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 웨이퍼 준비는, 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)를 핸들 어셈블리(500)로 다이싱하는 것(때때로 웨이퍼 개별화(singulating)로 칭해짐), 또는 핸들 기판 없이 웨이퍼를 개별 컴포넌트로 다이싱하는 것을 포함할 수 있다. 웨이퍼 핸들 어셈블리는 핸들 기판에 부착되는 웨이퍼이다. 핸들 어셈블리는 핸들 기판의 일부분에 부착되는 개개의 개별 컴포넌트이다. 웨이퍼 핸들 어셈블리는, 건식 또는 습식 에칭에 의해, 플라즈마 다이싱에 의해, (도 8a에서 도시되는 바와 같은) 기계적 톱질(mechanical sawing)에 의해, (도 8b에서 도시되는 바와 같은) 스텔스 다이싱에 의해, 또는 다른 다이싱 기술에 의해 완전히 또는 부분적으로 다이싱될 수 있다. 몇몇 예에서, 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)는 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)의 전방 측(예를 들면, 웨이퍼가 배치되는 측)으로부터 다이싱 툴로 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)에 접근시키는 것에 의해 다이싱될 수 있다. 도 8a의 예에서, 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)는 블레이드(502)를 사용하는 기계적 톱질에 의해 직접적으로 부분적으로 다이싱된다. 몇몇 예에서, 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)는 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)의 이면(예를 들면, 핸들 기판(108)이 배치되는 측)으로부터 다이싱 툴로 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)에 접근시키는 것에 의해 다이싱될 수 있다. 도 8b의 예에서, 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)는 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)의 이면에 입사하는 레이저 빔(504)을 사용하는 레이저 미세 가공(종종 레이저 스텔스 다이싱으로 칭해짐)에 의해 간접적으로 다이싱된다. 몇몇 예에서, 기계적 톱질 및 레이저 스텔스 다이싱은 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)를 완전히 다이싱하기 위해 순차적으로 사용된다.
몇몇 예에서, (예를 들면, 도 8a 및 도 8b에서 도시되는 바와 같이), 박형화된 웨이퍼 및 핸들 기판을 포함하는 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)는 다이싱될 수 있다. 몇몇 예에서, 박형화된 웨이퍼는 다이싱 동안 핸들 기판에 부착되지 않는다.
몇몇 예에서(예를 들면, 도 8a 및 도 8b에서 도시되는 바와 같이), 웨이퍼 핸들 어셈블리(400) 또는 웨이퍼는 다이싱을 위해 다이싱 테이프(506)에 접착될 수 있다. 다이싱 테이프(506)는 폴리 비닐 클로라이드(PVC), 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 또는 다른 재료의 백킹 재료(backing material), 및 웨이퍼 핸들 어셈블리 또는 웨이퍼가 접착되는 접착 표면을 가질 수 있다.
몇몇 예(도시되지 않음)에서, 웨이퍼 이송(하기에 설명됨)은 웨이퍼 다이싱 이전에 발생할 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 핸들 어셈블리 또는 웨이퍼는 투명 캐리어 상에 장착될 수 있고, 장착된 웨이퍼 핸들 어셈블리 또는 웨이퍼는 다이싱된다. 투명 캐리어는, 자외선, 가시 광선 또는 적외선 전자기 스펙트럼의 적어도 일부 파장에 대해 적어도 부분적으로 투명한, 유리 또는 투명 폴리머와 같은 재료로 형성될 수 있다. 투명 캐리어는 PCT WO2012/033147에서 설명되는 바와 같이, 그 표면 상에 배치되는 동적 분리 층(DRL)의 층을 가질 수 있는데, 이 국제 출원의 내용은 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합된다.
몇몇 예에서, 웨이퍼는, 웨이퍼 이송 프로세스 단계 이전에 부분적으로 다이싱될 수 있고 다이싱은 웨이퍼 이송 프로세스 단계(하기에 설명됨) 이후에 완료될 수 있다.
웨이퍼 이송
웨이퍼 이송 프로세스 단계에서, 부분적으로 또는 완전히 다이싱된 핸들 어셈블리 또는 다이싱되지 않은 웨이퍼 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리는 다이싱 테이프로부터 투명 캐리어로 또는 다이 캐리어, 예컨대 와플 팩, 겔 팩, 또는 다른 타입의 캐리어로 이송된다. 웨이퍼 이송을 위해, 다양한 접근법이, 때로는 다이싱 프로세스와 결합하여, 사용될 수 있다.
투명 캐리어(600)는, 자외선, 가시 광선, 또는 적외선 전자기 스펙트럼의 적어도 일부 파장에 대해 적어도 부분적으로 투명한, 유리 또는 투명 폴리머와 같은 투명 재료로 형성될 수 있다. 투명 캐리어는, 그 표면 상에 배치되는 동적 분리 층(DRL)(604)의 층, 접착제 층(도시되지 않음), 또는 둘 모두를 포함하는 캐리어 분리 층을 구비할 수 있다.
도 9를 참조하면, 웨이퍼 이송 접근법(501)에서, 다이싱된 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트는 다이싱 테이프(506)로부터 투명 캐리어(600) 또는 다이 캐리어 상으로 이송된다. 다이싱된 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트는, 예를 들면, 진공 척(602)에 의해 제공되는 흡입을 사용하여, 다이싱 테이프(506)로부터 제거된다. 투명 캐리어(600) 또는 다이 캐리어는, 진공 척(602) 상으로 흡입되는 다이싱되지 않은 웨이퍼 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리 또는 다이싱된 핸들 어셈블리(500)와 접촉하게 된다. 흡입력은 제거되고, 그 결과, 핸들 어셈블리(500) 또는 다이싱되지 않은 웨이퍼 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리로 하여금 투명 캐리어(600) 또는 다이 캐리어 상으로 이송되게 한다.
도 10을 참조하면, 웨이퍼 이송 접근법(320)에서, 다이싱된 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트는 다이싱 테이프(506)로부터 투명 캐리어(600) 또는 다이 캐리어 상으로 이송된다. 웨이퍼 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리는 다이싱 테이프에 접착되고 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트로 다이싱된다. 다이싱 테이프(506)는 열 또는 광과 같은 자극에 반응하여 접착력에서의 감소를 겪는 재료로 형성된다. 예를 들면, 다이싱 테이프(506)는 UV 광에 노출될 때 접착력에서의 감소를 겪는 자외선(UV) 분리 접착제일 수 있다. UV 다이싱 테이프는 자외선 광(508)에 노출되고, 그 결과, 다이싱된 핸들 어셈블리 또는 개별 컴포넌트 사이의 접착력으로 하여금 약화되게 한다. 진공 척(510)은, 열 또는 광과 같은 자극에 반응하여 접착력에서의 감소를 겪는 재료(512)로 코팅된다. 예를 들면, 진공 척(예컨대, 510)은 (예를 들면, Nitto®에 의한 REV ALPHA® 이중 코팅 열 분리 테이프와 같은) 열 분리 테이프(512)로 코팅될 수 있고, 열 분리 테이프(512)를 제 위치에 유지하도록 진공이 인출된다. 다이싱된 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트는, 테이프로 덮인 진공 척(510)과의 접촉에 의해 UV 다이싱 테이프(506)로부터 제거된다. 몇몇 예에서, 열 분리 테이프(512)는, 이전에 노출된 UV 다이싱 테이프(506)와 다이싱된 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트 사이의 약화된 접착력보다 더 큰 접착력을 가지고 다이싱된 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트에 접착되고, 따라서, 다이싱된 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트를 다이싱 테이프(506)로부터 제거한다. 다이싱 테이프(506)는, 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트를 열 분리 테이프(512)에 접착된 채로 남겨 둔 상태에서, 박리된다.
동적 분리 층이 상부에 배치되는 투명 캐리어(600)는 진공 척(510) 상의 열 분리 테이프(512)에 접착되어 있는 다이싱된 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트와 접촉하게 된다. 예를 들면, 투명 캐리어(600)는 다이싱된 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트의 상부에 배치될 수 있고 강한 접촉을 위해 가중될 수 있다. 열 분리 테이프(512)를 척(510)으로부터 멀어지게 푸시하기 위해 진공 척(510)에 양압이 인가될 수 있고, 따라서 다이싱된 핸들 어셈블리 또는 개별 컴포넌트를 투명 캐리어(600)의 동적 분리 층에 대해 추가로 가압한다.
투명 캐리어(600), 다이싱된 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트, 및 열 분리 테이프(512)를 포함하는 스택은 진공 척(510)으로부터 제거되고, 열 분리 테이프가 자신의 접착력의 일부 또는 전부를 상실하는 온도(열 분리 테이프의 특성 온도로 칭해짐)로 가열된다. 그 다음, 열 분리 테이프(512)는, 투명 캐리어(600) 상에 다이싱된 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트를 남긴 상태에서, 박리된다.
핸들 어셈블리의 핸들 분리 층(105)으로 하여금 용융, 유동, 또는 열화하게 하는 온도보다 열 분리 테이프의 특성 온도가 더 낮은 한, 웨이퍼 이송 접근법(320)은 사용될 수 있다. 투명 캐리어 상의 개별 컴포넌트 또는 핸들 어셈블리와 동적 분리 층 사이에 균일한 접촉을 제공하는 것에 의해, 예를 들면, 편평한 진공 척 및 동적 분리 층의 편평한 표면을 제공하는 것에 의해 또는 더 나은 접촉을 강제하기 위해 진공 척으로부터 양압을 제공하는 것에 의해, 손실(loss)이 또한 완화될 수 있다. 몇몇 경우에, 열 분리 테이프를 제거할 때 열 분리 테이프를 똑바로 들어 올리는 것에 의해 투명 캐리어 상에서의 개별 컴포넌트 또는 핸들 어셈블의 배치의 정확도가 용이하게 될 수 있다.
도 11을 참조하면, 웨이퍼 이송 접근법(370)에서, 웨이퍼(300) 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리는 제어 가능한 접착력을 갖는 재료(374)를 통해 투명 캐리어(600)에 접착된다. 예를 들면, 투명 캐리어(600)는, 동적 분리 층 및 UV 또는 열 분리 접착제 둘 모두를 포함할 수 있거나, 또는 UV 또는 열 분리 접착제만을 포함할 수 있다. 웨이퍼(300) 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리는 투명 캐리어(600) 상에서 직접적으로 다이싱된다(372). 제어 가능한 접착력을 갖는 재료(374)는, 다이싱 동안 투명 캐리어(600)에 대한 웨이퍼(300) 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리의 확실한 부착을 허용하기에 충분히 강한 접착력을 갖는다.
다이싱이 완료된 이후, 제어 가능한 접착력을 갖는 재료(374)는, 열 또는 자외선 광과 같은 자극(376)에 노출되고, 그 결과, 재료(374)의 접착력으로 하여금 감소되게 한다. 노광에 이은 재료(374)의 접착력 레벨은, 노광 강도(예를 들면, 자외선 광의 세기 또는 온도), 노광 시간, 또는 다른 자극 파라미터와 같은 자극의 파라미터를 제어하는 것에 의해 제어될 수 있다. 예를 들면, 재료(374)의 접착력은 하기에 설명되는 레이저 지원 비접촉 이송 방법(800)과 호환 가능한 레벨로 감소될 수 있다.
웨이퍼 이송 접근법(350)은 (하기에서 논의되는) 컴포넌트 이송 프로세스를 제거하고, 따라서 프로세스 흐름을 단순화한다. 또한, 컴포넌트 이송 프로세스가 없으면, 컴포넌트 이송 동안 개별 컴포넌트 또는 핸들 어셈블리의 손실의 가능성이 없고, 따라서, 웨이퍼 이송 접근법(350)을 사용하여 프로세스 수율이 개선될 수 있다.
도 12를 참조하면, 웨이퍼 이송 접근법(550)에서, 예를 들면, (도시되는 바와 같은) 부분적인 블레이드 다이싱, 레이저 다이싱, 습식 에칭, 또는 다른 접근법을 사용하여, 웨이퍼 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)가 부분적으로 다이싱된다(552). 부분적인 다이싱은 웨이퍼 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리(400) 상의 개별 컴포넌트 사이의 공간(때때로, 스트리트로 칭해짐)으로부터 패시베이션 층 및 금속을, 각각의 다이싱 스트리트의 저부에 소량의 재료(예를 들면, 약 20 ㎛ 미만, 예컨대, 약 5 ㎛, 약 10 ㎛, 약 15 ㎛, 약 20 ㎛, 또는 다른 양)를 남겨 둔 상태에서, 제거한다. 부분적 다이싱은 플라즈마 다이싱과 같은 후속하는 비접촉 다이싱을 용이하게 한다.
부분적으로 다이싱된 웨이퍼 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리는, 예를 들면, 진공 척을 사용하여, 상부에 동적 분리 층이 배치되어 있는 투명 캐리어(600)로 이송된다(554). 다이싱은 플라즈마 다이싱 또는 습식 에칭(556)과 같은 비접촉 접근법을 사용하여 투명 캐리어(600) 상에서 완료된다. 도 12의 예에서, 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)는 다이싱 테이프상에서 부분적으로 다이싱되고, 이어서 투명 캐리어 상에서 완전히 다이싱이 후속되고; 몇몇 예에서, 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)는, 투명 캐리어(600)에 부착되는 동안, 부분적으로 다이싱될 수 있고, 이어서, 비접촉 접근법을 사용한 완전한 다이싱이 후속될 수 있다. 몇몇 경우에, 웨이퍼 이송 접근법(550)은 웨이퍼 핸들 어셈블리 또는 다른 두꺼운 컴포넌트보다는 웨이퍼의 다이싱 및 이송에 더욱 효율적일 수도 있다. 예를 들면, 웨이퍼 이송 접근법(550)은 하기에 설명되는 레이저 인에이블 패키징 프로세스(laser enabled packaging process)(150)와 함께 사용될 수도 있다.
도 13을 참조하면, 웨이퍼 이송 접근법(570)에서, 웨이퍼 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)는 다이싱 테이프 상에서 완전히 다이싱된다. 예를 들면, 웨이퍼 또는 웨이퍼 핸들 어셈블리(400)가 다이싱 블레이드로 부분적으로 다이싱되고(572), 이어서 스텔스 다이싱 접근법을 사용한 완전한 다이싱이 후속되는(574) 2 단계 다이싱 프로세스가 사용될 수 있다. 다이싱된 개별 컴포넌트 또는 핸들 어셈블리는 열 분리 테이프(예를 들면, Revalpha)로 덮인 진공 척으로 이송되고(576) 웨이퍼 이송 접근법(320)에 대해 상기에서 설명되는 바와 같이 투명 캐리어(600)로 분리된다(578).
투명 캐리어는, 동적 분리 층에 추가하여 또는 동적 분리 층 대신에, 제어 가능한 접착력을 갖는 재료(580)를 포함한다. 일단 다이싱된 개별 컴포넌트가 투명 캐리어에 접착되면, 제어 가능한 접착력을 갖는 재료(580)는 웨이퍼 이송 접근법(370)에 대해 상기에서 설명되는 바와 같이 자극(582)에 노출되어, 재료(580)의 접착력을 하기에 설명되는 레이저 지원 비접촉 이송 방법(800)과 호환 가능한 레벨로 감소시킨다.
웨이퍼 이송 접근법(570)은 개별 컴포넌트 또는 핸들 어셈블리의 더 낮은 손실을 달성할 수 있고, 재료(580)의 접착력 레벨의 제어를 통해 레이저 지원 비접촉 이송 방법(800)의 정밀한 제어를 가능하게 할 수 있다.
웨이퍼 이송 접근법에서, 픽 앤드 플레이스 툴은 핸들 어셈블리 또는 개별 컴포넌트를 투명 캐리어에 이송하기 위해 사용된다. 이 접근법에서, 핸들 어셈블리 또는 개별 컴포넌트는 소망되는 배치, 예를 들면, 직사각형 어레이에 따라 투명 캐리어 상에서 재배열될 수 있어서, 배치 알고리즘의 단순화를 가능하게 한다. 이 접근법은 또한, "양호한" 핸들 어셈블리 또는 개별 컴포넌트만이 이송되는 것을 허용하여, 다운스트림 수율을 향상시킨다. 이 웨이퍼 이송 접근법은, 픽 앤드 플레이스 기기와 호환 가능한 사이즈를 갖는 핸들 어셈블리 또는 개별 컴포넌트로 제한될 수도 있으며 때때로 다른 웨이퍼 이송 접근법에 비해 낮은 처리량을 가질 수 있다. 이 웨이퍼 이송 접근법은, 프로토타이핑(prototyping)에서, 예를 들면, 레이저 이송을 위해 개개의 개별 컴포넌트가 박형화되고 준비되는 프로세스에서 유용할 수 있다.
여기에서 설명되는 몇몇 프로세스는 웨이퍼 이송 프로세스 단계를 포함하지 않는다. 예를 들면, 다이싱 이전에 웨이퍼가 투명 캐리어 상에 장착되는 프로세스는 웨이퍼 이송 프로세스 단계를 포함하지 않는다.
컴포넌트 이송
컴포넌트 이송 프로세스 단계에서, 개개의 개별 컴포넌트는 디바이스 기판 상의 목표 위치 상으로 배치된다.
개별 컴포넌트가 디바이스 기판 상에 배치되기 이전에, 디바이스 기판 또는 개별 컴포넌트 또는 둘 모두는, 개별 컴포넌트와 디바이스 기판 사이의 부착, 예컨대 접착, 전기적 연결, 또는 둘 모두를 촉진하는 부착 엘리먼트를 제공받을 수 있다. 부착 엘리먼트는, 인가된 자극에 반응하여 경화 가능한 재료, 예컨대, 열적으로 경화 가능한, 자외선(UV) 광에 대한 노출시 경화 가능한, 기계적 압력에 대한 노출시 경화 가능한, 또는 다른 식으로 경화 가능한 재료일 수 있다. 부착 엘리먼트는 도전성 에폭시와 같은 도전성 재료, 예를 들면 페이스트, 솔더 페이스트, 또는 다른 도전성 재료 내에 금속(예를 들면, 은) 또는 금속 코팅 입자를 포함하는 도전성 페이스트일 수 있다. 부착 엘리먼트는 Ablebond 8008NC(미국 캘리포니아(CA), 어바인(Irvine) 소재의 Henkel Electronic Materials)와 같은 비도전성 재료일 수 있다. 부착 엘리먼트는 이방성 도전성 필름 또는 비도전성 다이 부착 필름과 같은 필름일 수 있다.
몇몇 예에서, 부착 엘리먼트는, 일단 경화되면, 한 방향으로만 또는 모든 방향보다 적은 방향에서 도전성인 이방성적으로 도전성인 재료일 수 있다. 예를 들면, 부착 엘리먼트는, 개별 컴포넌트와 하부 디바이스 기판 사이의 수직 방향에서 도전성이지만, 그러나 디바이스 기판의 표면에 평행한 수평 방향에서는 도전성이 아닌 이방성의 도전성 페이스트, 예컨대 Ablestik ACP-3122(미국 캘리포니아(CA), 어바인 소재의 Henkel Electronic Materials)일 수 있다. 이방성적으로 도전성인 부착 엘리먼트는, 개별 컴포넌트가 정확한 정렬 없이 디바이스 기판 상에 이송될 수 있도록, 디바이스 기판에 걸쳐 균일하게 배치될 수 있다.
도 14를 참조하면, 몇몇 예에서, 디바이스 기판 상으로의 개별 컴포넌트의 이송은 픽 앤드 플레이스 접근법(700)을 통해 달성된다. 픽 앤드 플레이스 접근법은 초박형 또는 초소형 개별 컴포넌트를 효과적으로 이송할 수 없을 수도 있지만, 그러나 개별 컴포넌트가 더 크고 더 두꺼운 핸들 기판 상에 장착될 때 사용될 수 있다(때때로, 핸들 기판 상에 장착되는 개개의 개별 컴포넌트를 핸들 어셈블리로 칭함). 예를 들면, 픽 앤드 플레이스 접근법은, 변당 적어도 약 300 ㎛의 길이를 갖는 핸들 어셈블리, 변당 1 또는 그 이상의 밀리미터 또는 수십 밀리미터의 길이를 갖는 핸들 어셈블리를 이송하기 위해 사용될 수 있다. 픽 앤드 플레이스 접근법은 약 50 ㎛보다 더 큰 두께, 예컨대 약 100 ㎛와 약 800 ㎛ 사이의 두께를 갖는 핸들 어셈블리를 이송하기 위해 사용될 수 있다.
픽 앤드 플레이스 접근법(700)은 핸들 어셈블리(500)를 디바이스 기판(704) 상으로 이송하는 툴(702)을 포함한다. 툴(702)은 예를 들면, 핸들 어셈블리(500)의 핸들 기판(108)에 흡입력을 인가하는 것에 의해, 핸들 어셈블리(500)를 픽업한다. 툴(702)은 핸들 어셈블리(500)를 디바이스 기판(704) 상의 부착 표면(708) 바로 위에 배치시킨다.
그 다음, 툴(702)은, 개별 컴포넌트(10)가 디바이스 기판(704) 상의 부착 표면(708)과 접촉할 때까지, 핸들 어셈블리(500)를, 예를 들면, 일반적으로 화살표(710)에 의해 나타내어지는 방향에서, 디바이스 기판(704)을 향해 이동시킨다.
도 15를 참조하면, 몇몇 예에서, 컴포넌트 이송은, 때때로, tmSLADT(thermo-mechanical selective laser assisted die transfer; 열 기계적 선택 레이저 지원 다이 이송)로 칭해지는 레이저 지원 비접촉 이송 방법(800)에 의해 달성된다. tmSLADT 방법에서, (도시된 바와 같은) 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트는, 예를 들면, 상기에서 설명되는 바와 같이, 접착제 층(802)에 의해, 상부에 동적 분리 층(DRL)(604)이 형성되는 투명 캐리어(600)에 접착된다. DRL(604) 및 접착제 층(802)의 조합은 때때로 캐리어 분리 층으로 지칭된다. 동적 분리 층(DRL)(604)은 레이저로부터의 광(804)으로 조명된다. DRL(604)은 레이저 광(804)으로부터 상부에 입사하는 에너지를 흡수하여, 가열되고 부분적으로 증발하여, 블리스터(806)의 형성으로 나타나게 된다. 블리스터(806)는 핸들 어셈블리(500)를 디바이스 기판(704)의 부착 표면(708) 상으로 기계적으로 푸시한다. tmSLADT 방법은 PCT WO2012/142177에서 설명되는데, 이 국제 출원의 내용은 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합된다.
접착제 층(802)의 접착력은 tmSLADT 프로세스(800)에서 중요한 파라미터이다. tmSLADT 동안의 힘 균형은, 팽창하는 블리스터(806)의 가속에 의해 야기되는 힘인 Fb=ma, 여기서, a는 팽창하는 블리스터의 가속도임; 중력 Fg = mg, g는 중력 상수임; 및 핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트와 접착제 층 사이의 접착력(adhesive layer)인 Fa를 포함한다.
핸들 어셈블리(500) 또는 개별 컴포넌트가 레이저 조명(laser illumination) 이전에 DRL(604)에 부착되는 경우, Fb(팽창하는 블리스터의 힘)는 0이고 Fg는 Fa보다 작다(Fg < Fa). 이송이 개시되면(예를 들면, 레이저 조명이 시작하면), 팽창하는 블리스터의 힘과 중력의 합이 접착력을 초과하고(Fb + Fg > Fa), 그 결과 개별 컴포넌트로 하여금 이송되게 한다. 조건 둘 모두를 결합하면 다음을 산출하는데,
Fg < Fa < Fg + Fb,
이송 이전에 접착력은 핸들 어셈블리를 제 위치에 유지하도록 충분히 커야만 하지만, 이송 동안 개별 컴포넌트 또는 핸들 어셈블리의 분리를 허용하도록 결합된 관성력 및 중력보다 더 작아야 한다는 것을 의미한다.
개별 컴포넌트의 질량은 Fb 및 Fg 둘 모두에서 역할을 하며, 이들 조건을 초소형 또는 초박형의 개별 컴포넌트의 이송에 대해 달성하기 어렵게 만든다. 또한, 이송 프로세스의 성공은, 이송을 촉진하는 힘(Fb 및 Fg)과 이송을 반대하는 힘(Fa) 사이의 차이에 일반적으로 비례한다.
개별 컴포넌트 또는 핸들 어셈블리와 DRL(604) 사이의 접착력은, 예를 들면, 단지 중력이 개별 컴포넌트 또는 핸들 어셈블리가 떨어지게 만드는 것을 방지하기에 충분할 정도로 낮은 레벨에서 유지될 수 있다. 그러나, 다이싱 테이프로부터 투명 캐리어(600) 상으로의 웨이퍼, 웨이퍼 핸들 어셈블리, 개별 컴포넌트, 또는 핸들 어셈블리의 이송 동안, DRL(604)에 대한 더 큰 접착력이 도움이 될 수 있다. 따라서, 이송은, 다이싱 테이프 및 DRL(604)의 접착력과 이송 디바이스(예를 들면, 진공 척)의 흡착력 사이의 균형을 수반한다. 상기에서 설명되는 웨이퍼 이송 접근법은, DRL(604)에 대한 다양한 레벨의 접착력을 가지고 동작 가능하며, 그 결과, 성공적인 tmSLADT 이송을 위한 유연성을 제공한다.
몇몇 예에서, 컴포넌트 이송은 tmSLADT 및 픽 앤드 플레이스 접근법 둘 모두를 포함할 수 있다. 예를 들면, 개별 컴포넌트는 tmSLADT 접근법을 통해 핸들 기판으로 이송되어 핸들 어셈블리를 형성할 수 있는데, 핸들 어셈블리는 픽 앤드 플레이스 접근법에 의해 디바이스 기판으로 이송될 수 있다. 역으로, 핸들 어셈블리는 픽 앤드 플레이스 접근법을 사용하여 투명 캐리어로 이송될 수 있고, 그 다음, tmSLADT 접근법을 통해 디바이스 기판으로 이송될 수 있다.
개별 컴포넌트는, 예를 들면, 와이어 접합 애플리케이션을 위해, 개별 컴포넌트의 활성면이 위를 향하도록(예컨대 도 1a에서 도시됨) 페이스 업 방위에서 디바이스 기판 상으로 이송될 수 있다. 개별 컴포넌트는, 예를 들면, 플립 칩 조립을 위해, 개별 컴포넌트의 활성면이 아래를 향하도록(예컨대 도 1b에서 도시됨) 페이스 다운 방위에서 디바이스 기판 상으로 이송될 수 있다.
컴포넌트 상호 연결
컴포넌트 상호 연결 프로세스 단계에서, 개별 컴포넌트는 디바이스 기판에 접합된다(예를 들면, 기계적으로 접합되거나 전기적으로 접합되거나 또는 둘 모두이다). 도 14를 다시 참조하면, 디바이스 기판 상의 부착 표면(708)은, 개별 컴포넌트와 디바이스 기판 사이의 부착, 예컨대 접착, 전기적 연결, 또는 둘 모두를 촉진하는 부착 엘리먼트를 포함한다. 부착 엘리먼트는, 인가된 자극에 반응하여 경화 가능한 재료, 예컨대, 열적으로 경화 가능한, 자외선 광에 대한 노출시 경화 가능한, 기계적 압력에 대한 노출시 경화 가능한, 또는 다른 타입의 자극, 또는 이들 중 임의의 두 개 이상의 조합에 반응하여 경화 가능한 재료일 수 있다.
부착 엘리먼트를 경화시키기 위해, 접합 툴은, 고온, 자외선 광, 기계적 압력, 또는 다른 자극, 또는 이들 중 임의의 두 개 이상의 조합과 같은 자극을 부착 엘리먼트에 인가한다. 접합 툴은 (도 14에서 도시되는 바와 같은) 개별 컴포넌트를 통해, 디바이스 기판을 통해, 또는 둘 모두를 통해 자극을 인가할 수 있다. 몇몇 예에서, 접합 툴은, 컴포넌트 이송을 위한 픽 앤드 플레이스 접근법에서 핸들 어셈블리를 디바이스 기판 상으로 이송하는 툴과 동일한 툴이다. 자극은, 부착 엘리먼트가 경화되어, 개별 컴포넌트와 디바이스 기판 사이에서 기계적 접합, 전기적 접합, 또는 둘 다를 형성하는 것을 허용하기에 충분한 시간 이후에 제거된다.
몇몇 예에서, 컴포넌트 상호 연결 프로세스 단계는 와이어 접합을 포함할 수 있다. 몇몇 예에서, 컴포넌트 상호 연결 프로세스 단계는 페이스 업 구성에서 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상으로 배치하는 것 및 기판 및 개별 컴포넌트의 활성면 상으로 도전성 재료를 인쇄하는 것을 포함할 수 있다.
핸들 제거
핸들 제거 프로세스 단계에서, 핸들 기판은, 디바이스 기판에 접합되어 있는 개별 컴포넌트만을 남겨 둔 상태에서, 개별 컴포넌트로부터 분리되어 제거된다. 핸들 기판은 핸들 분리 층을 통해 개별 컴포넌트에 부착되는데, 핸들 이형층은, 온도, 자외선 광, 수직 또는 전단 기계적 힘, 또는 다른 타입의 자극, 또는 이들 중 임의의 두 개 이상의 조합과 같은 인가된 자극에 반응하여 분리될 수 있는 핸들 기판과 개별 컴포넌트 사이에 접착력을 제공한다.
개별 컴포넌트로부터 핸들 기판을 분리하기 위해, 분리 툴은, 고온, 자외선 광, 수직 또는 전단력, 또는 다른 자극, 또는 이들 중 임의의 두 개 이상의 조합 같은 자극을 핸들 분리 층에 인가한다. 분리 툴은 개별 컴포넌트를 통해, 디바이스 기판을 통해, 또는 둘 모두를 통해 자극을 인가할 수 있다. 몇몇 예에서, 분리 툴은 부착 엘리먼트에 자극을 인가하는 접합 툴과 동일하다. 자극은, 핸들 분리 층의 분리를 허용하기에 충분한 시간 이후에 제거된다. 핸들 기판은, 예를 들면, 흡입력에 의해, 강제된 공기에 의해, 분리 툴의 작용에 의해, 또는 다른 방식으로 제거된다.
몇몇 예에서, 핸들 분리 층 및 부착 엘리먼트는 동일한 자극에 반응한다. 동시에, 부착 엘리먼트를 경화시키고 핸들 분리 층으로 하여금 분리하게 하는 단일의 자극이 인가될 수 있다. 예를 들면, 핸들 분리 층 및 부착 엘리먼트가 동일한 자극에 반응할 때, 부착 엘리먼트를 경화시키고, 핸들 층을 분리하고, 그리고 핸들을 제거하기 위해 단일의 분리 툴이 사용될 수 있다. 몇몇 예에서, 핸들 분리 층 및 부착 엘리먼트는, 동시에 또는 순차적으로, 인가되는 상이한 자극에 반응한다.
본원에서 설명되는 프로세스 중 일부에서는, 핸들 기판이 사용되지 않고, 따라서, 핸들 제거 프로세스 단계는 수행되지 않는다.
상기에서 논의되는 바와 같이, 이들 단계를 다양한 조합으로 결합하는 것에 의해, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상으로 배치하기 위한 다양한 프로세스를 수행할 수 있다. 다섯 가지 예시적인 프로세스가 표 1에 요약되어 있으며 여기에서 각각이 논의된다.
핸들 지원 초소형 칩 어셈블리
핸들 지원 초소형 칩 어셈블리 프로세스는, 픽 앤드 플레이스 접근법을 사용하여 이동하기에는 (측면 치수에서) 너무 작은 개별 컴포넌트의 조립을 가능하게 한다. 도 16에서 도시되는 바와 같이, 초소형 및 초박형 개별 컴포넌트를 패키징하기 위한 프로세스(410)는 일반적으로 개별 컴포넌트 제조(412), 웨이퍼 준비(414-422), 개별 컴포넌트 이송(424-430), 개별 컴포넌트 상호 연결(430), 및 핸들 제거를 포함할 수 있다. 프로세스(410)에서의 개별 컴포넌트 이송은, 핸들 기판 상으로의 개별 컴포넌트 이송(424), 핸들 기판 다이싱(416426 부착 사이트 준비(attachment site preparation)(428), 및 디바이스 기판으로의 개별 컴포넌트 이송(430)을 포함한다.
일반적으로, 많은 수의 개별 컴포넌트를 지니는 웨이퍼는, 반도체 재료 상에서, 예를 들면, 벌크 실리콘 기판 상에서 또는 적층형 실리콘 인슐레이터 실리콘 기판(layered silicon-insulator-silicon substrates) 상에서 박막 방법과 같은 공지된 반도체 기술을 사용하여 제조될 수 있다(412).
프로세스(410)에서의 웨이퍼 준비는 공지된 반도체 기술을 사용한 웨이퍼의 부분적인 다이싱(404)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 개별 컴포넌트는, 건식 또는 습식 에칭에 의해, (도 16에서 도시되는 바와 같은) 기계적 톱질에 의해, 또는 레이저 미세 기계 가공(laser micromachining)에 의해 부분적으로 분리될 수 있다. 웨이퍼 표면은 마스킹 필름 및/또는 패시베이션 층을 사용하여 손상으로부터 보호될 수 있다. 예를 들면, 포토리소그래피 또는 스텐실/스크린 인쇄의 방법을 사용하여, 포토레지스트, 폴리머, UV 경화성 폴리이미드, 라미네이팅 필름, 또는 다른 적절한 재료의 층이 도포되어 패턴화될 수 있다.
마스킹 필름은, 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하는 것과 같은 공지의 반도체 기술 및 재료에 따라 형성될 수 있다. 마스킹 필름 재료의 두께 및 조성은, 웨이퍼 제조의 하류에서의 예상되는 프로세싱 단계를 고려하여 선택된다. 예를 들면, 마스킹 필름의 두께 및 조성은, 스트리트가 개방된 이후, 마스킹 필름이, 예를 들면, (하기에서 설명되는 바와 같은) 에칭 프로세스(420) 동안 제거되도록, 선택된다.
웨이퍼 스트리트에서의 제거된 재료의 깊이는, 예상된 부착 프로세스 및 조립된 개별 컴포넌트의 소망되는 최종 두께에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 도 2에서 도시되는 바와 같이 핸들 어셈블리(100)를 형성하기 위해 사용되는 개별 컴포넌트 페이스 업 프로세스에서, 웨이퍼 스트리트의 깊이는 소망되는 최종 개별 컴포넌트 두께보다 더 작고, 바람직하게는 1 ㎛보다 더 크고 최종 개별 컴포넌트 두께의 1/2보다 더 작다. 스트리트 폭은, 예를 들면, 다이싱 방법의 정확도 및 정밀도를 고려하여, 다이싱의 방법에 기초하여 선택 가능하다.
프로세스(410)에서의 웨이퍼 준비는, 예를 들면, 50 ㎛ 이하, 40 ㎛ 이하, 30 ㎛ 이하, 20 ㎛ 이하, 10 ㎛ 이하 및 5 ㎛ 이하의 두께를 갖는 얇은 웨이퍼를 형성하는 것(416-418)을 포함할 수 있다. 웨이퍼의 두께는, 공지된 반도체 박형화 기술, 예를 들면 기계적 연삭, 화학적 기계적 평탄화(CMP), 습식 에칭, 대기 하류 플라즈마 에칭(ADP), 건식 화학 에칭(DCE), 기상 에칭, 또는 이들의 임의의 조합, 예를 들면, 화학적 기계적 연마가 후속되는 기계적 연삭을 통해, 소망되는 최종 개별 컴포넌트 치수에 기초하여 감소 또는 박형화될 수 있다.
몇몇 경우에, 웨이퍼는 백그라인딩(backgrinding)과 같은 기계적 연삭 기술을 사용하여 대략 50 ㎛의 두께로 박형화될 수 있다. 그러나, 일반적으로, 웨이퍼 두께가 감소함에 따라, 웨이퍼는 얇은 웨이퍼의 취약성에 기인하는 기계적 연삭에 의한 손상에 더욱 노출되기 쉽다. 웨이퍼를 손상시킬 위험성을 감소시키기 위해, 비접촉 재료 제거 프로세스가 사용되어 종래의 기계적 연삭 프로세스에 의해 달성 가능한 것을 넘어서게 웨이퍼 두께를 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 20 ㎛ 이하의 웨이퍼 두께를 달성하기 위해, 반응성 이온 에칭(RIE), 기상 에칭, 또는 임의의 다른 적절한 프로세스와 같은 공지된 비접촉 재료 제거 프로세스가 사용되어 얇은 웨이퍼를 생성할 수 있다.
웨이퍼 박형화 이전에 그리고 그 동안, 웨이퍼는 중간 핸들링 기판에 부착될 수 있다(416-418). 중간 핸들링 기판은 웨이퍼에 분리 가능하게 접착되고 웨이퍼를 손상시키지 않으면서 제거 가능하다. 예를 들면, 중간 핸들링 기판은 열 분리 테이프(예를 들면, Nitto에 의한 ELEP Holder® 또는 자외선 분리 테이프와 같은 반도체 테이프를 포함할 수 있거나, 또는 진공력, 정전기력, 또는 얇은 웨이퍼를 핸들링하는 다른 적절한 수단을 사용하여 웨이퍼에 분리 가능하게 연결되도록 구성되는 웨이퍼 핸들링 설비(wafer handling fixture)를 포함할 수 있다. 열 분리 테이프 또는 자외선 분리 테이프는, 테이프가 웨이퍼에 접착하도록, 그러나 열 또는 UV 중 어느 하나의 인가에 의해 각각 제거 가능하도록 선택된다. 몇몇 경우에, 중간 핸들링 기판은 레이저 투명 중간 핸들(420-422), 예를 들면, PCT WO2012/033147에서 개시되는, 동적 분리 층(DRL로 칭해짐)을 사용하는 유리 중간 핸들일 수 있는데, 이 국제 출원은 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합된다.
상기에서 논의되는 바와 같이, 개별 컴포넌트는 예를 들면, 웨이퍼에 형성되는 스트리트를 따라, 웨이퍼로부터 반도체 재료의 부분을 분리하는 것에 의해 형성된다. 도 16에서 도시되는 바와 같이, 건식 에칭 기술을 사용하여 웨이퍼로부터 개별적인 개별 컴포넌트가 분리될 수 있고, 예를 들면, RIE가 사용된다(420-422). 상기에서 설명되는 바와 같이, 파라미터 및 플라즈마 가스 조성은, 임의의 다른 마스크 재료(422)를 에칭 또는 제거하기 이전에 스트리트의 실리콘이 완전히 에칭되도록 또는 제거되도록 선택된다(420). 예를 들면, RIE가 사용되는 경우 프로세스 파라미터 및 플라즈마 가스 조성에 의존하여, 포토레지스트 재료 및 두께가 선택될 수 있다. 이 경우, 파라미터 및 플라즈마 가스 조성은, 임의의 다른 마스크 재료를 에칭 또는 제거하기 이전에 스트리트 내의 실리콘이 완전히 에칭되도록 또는 제거되도록 선택된다. 몇몇 경우, 프로세스 파라미터는 플라즈마 가스로서 SF6 및 O2의 1:1 혼합물, 압력 13-14 Pa, 전력 135 W, 및 DC 바이어스 150 V를 포함한다. 이 예에서, 스트리트가 개방된 이후, 에칭은, 마스킹 층이 개별 컴포넌트 표면으로부터 완전히 제거될 때까지 계속된다.
개개의 개별 컴포넌트를 핸들링 기판으로부터 분리하는 것을 포함하는 프로세스(410)에서의 컴포넌트 이송은, 사용되는 핸들링 기판 재료 및/또는 접착 재료에 의존할 것이다. 상기에서 설명되는 바와 같이, 예를 들면, 개별 컴포넌트는 DRL 층을 사용하여 유리 중간 핸들에 장착된다. 이 경우, 개별 컴포넌트는 초박형 개별 컴포넌트에 접촉하지 않고 레이저 이송 방법(424)을 사용하여 DRL로부터 분리될 수 있다. 개별 컴포넌트를 핸들 기판으로 이송하기 위해, 초박형 개별 컴포넌트를 핸들링할 수 있는 다른 방법이 사용될 수 있다.
도 16의 예에서, 컴포넌트 이송은 레이저 이송 방법 및 픽 앤드 플레이스 둘 모두를 포함한다. 개별 컴포넌트는 레이저 이송 방법을 사용하여 DRL로부터 핸들 기판 상으로 이송된다. 핸들 기판은, 사이즈에서 픽 앤드 플레이스 접근법과 호환 가능한 더 큰 핸들을 컴포넌트 이송에 제공하고, 따라서, 핸들 어셈블리가 픽 앤드 플레이스 접근법에 의해 디바이스 기판으로 이송되는 것을 가능하게 한다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 개별 컴포넌트는 DRL 층으로부터 분리될 수 있고, PCT WO2012142177에서 설명되는, 초박형 칩 어셈블리(tmSLADT로 칭해짐)를 위한 레이저 비접촉 기술(424)을 사용하는 것에 의해 핸들 기판에 부착될 수 있는데, 이 국제 출원은 참조에 의해 그 전체가 본원에 통합된다. 각각의 개별 컴포넌트(10) 사이의 거리(508)는 웨이퍼 다이싱 툴의 성능, 예를 들면, 커프 및 정밀도, 초소형 및 초박형 개별 컴포넌트(10)의 치수, 및 핸들(108)의 치수에 기초하여 선택 가능하다. 적절한 웨이퍼 다이싱 툴 및/또는 방법은 톱질, 레이저 커팅, 스크라이빙, 스텔스 다이싱, 및 다른 공지된 적절한 방법을 포함한다. 몇몇 예에서, 거리(502)는 50 ㎛보다 더 크며, 예를 들면, 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하이다. 개개의 핸들 어셈블리, 예를 들면, 핸들 어셈블리(100)를 형성하기 이전에, 하나 이상의 개별 컴포넌트(10)가 과대 사이즈의 핸들 기판(108a) 상으로 분리되어 과대 사이즈의 핸들 어셈블리(510)를 형성한다. 몇몇 경우에, 과대 사이즈의 핸들 어셈블리는, 개별 컴포넌트가 유리 중간 핸들로부터 분리될 때, 각각의 개별 컴포넌트가, 예를 들면, 임의의 적절한 프로세스 예컨대 라미네이션 또는 스핀 코팅을 사용하여, 핸들 기판(108a) 상으로 사전 코팅되는 핸들 분리 층(105a)을 향해 화살표(512)에 의해 일반적으로 나타내어지는 방향에서 주행하도록, 레이저 이송 방법을 사용하여 개별 컴포넌트가 분리되는 유리 중간 핸들 아래에 배치된다. 핸들 기판(108a), 제2 표면(106a) 및 제1 표면(104a)을 포함하는 핸들 분리 층(105a)의 속성은, 핸들 기판(108a)의 증가된 사이즈 및 관련된 핸들 분리 층(105a)을 제외하면, 핸들 어셈블리(100)를 참조로 설명된 것과 일반적으로 유사하다.
몇몇 예에서, 제2 표면(106a)은 핸들 분리 층(105a)을 핸들 기판(108a)에 부착하기 위한 압력 활성화 접착제를 포함하고, 제1 표면(104a)은 열 분리 표면 또는 UV 분리 표면, 예를 들면, 개별 컴포넌트(10)를 핸들 분리 층(105a)에 부착하기 위한 열 분리 층 또는 UV 분리 층을 포함한다. 따라서, 개별 컴포넌트는 핸들 분리 층(105a)과 접촉하게 되면, 개별 컴포넌트는, 예를 들면, 열 또는 UV 광의 인가까지, 핸들 기판(108a)에 분리 가능하게 부착된다. 몇몇 예에서, 핸들 분리 층(105a)은, 제1 표면(104a)과 제2 표면(106a)이 동일한 재료, 예를 들면, 열 분리 접착제 또는 UV 분리 접착제이도록 단일의 층이다.
프로세스(410)에서의 컴포넌트 이송은 핸들 어셈블리(100)를 디바이스 기판 상으로 이송하는 것을 포함한다. 다른 곳에서 설명되는 바와 같이, 본원에 설명된 방법은, 인쇄 회로 기판, 플라스틱 케이스, 세라믹 기판, 가요성 회로, 또는 다른 디바이스 기판과 같은, 집적 회로 패키징에서 사용되는 임의의 디바이스 기판에, 초박형 및/또는 초소형 베어 개별 컴포넌트를 부착하기 위해 사용된다. 디바이스 기판, 예를 들면, 디바이스 기판(614)에 개별 컴포넌트를 부착하기 이전에, 개별 컴포넌트에 대한 부착 수단이 제공될 수 있다. 예를 들면, 도 18에서 도시되는 바와 같이, 열적으로 경화된 비도전성 개별 컴포넌트 부착 재료(예컨대, Henkel에 의한 Ablebond 8008NC)가 개별 컴포넌트가 디바이스 기판(614)에 부착하기 위한 접착 표면(618)을 형성하도록 분배될 수 있다(418).
도 16 및 도 18을 참조하면, 디바이스 기판으로의 이송(610)은, 예를 들면, 개별 컴포넌트 접합 툴(612), 핸들 어셈블리(100), 및 디바이스 기판(614)을 포함할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 개별 컴포넌트 접합 툴(612)은 핸들 기판 어셈블리(100)의 핸들 기판(108)에 부착된다. 개별 컴포넌트 접합 툴(612)은 디바이스 기판을 향해 이동하고 개별 컴포넌트(10)를 디바이스 기판(614) 상의 부착 표면(618) 바로 위로 위치시킨다. 그 다음, 개별 컴포넌트 접합 툴(612)은, 개별 컴포넌트(10)가 접착제 표면(618)과 접촉할 때까지, 예를 들면, 화살표(620)에 의해 일반적으로 나타내어지는 방향에서, 핸들 어셈블리(100)를 디바이스 기판을 향해 이동시킨다. 일단 접촉이 이루어지면, 개별 컴포넌트 상호 연결 및 핸들 제거가 수행된다. 개별 컴포넌트 접합 툴은, 접착 표면(618) 상의 접착제를 경화시킬 수 있는 힘 및 온도 프로파일을 인가한다. 개별 컴포넌트(10)가 열 분리 층을 통해 핸들 기판 어셈블리에 부착되기 때문에, 접착 표면(618) 상의 접착제에 전달되는 온도 프로파일은, 개별 컴포넌트(10) 사이의 접착력을 핸들 기판(108)으로부터 신속하게 또는 동시에 약화시킨다. 핸들 기판(108)과 개별 컴포넌트(10) 사이의 임의의 남아 있는 접합 강도는 개별 컴포넌트(10)와 디바이스 기판(614) 사이의 접합 강도를 극복하기에 불충분하다. 결과적으로, 개별 컴포넌트 접합 툴(612) 및 핸들 기판이 디바이스 기판으로부터 멀어지게 이동함에 따라, 개별 컴포넌트(10)는 디바이스 표면에 부착된 상태로 유지된다. 핸들 기판은, 개별 컴포넌트 접합 툴을 통해 양압을 인가하는 것에 의해 상이한 위치에서의 배치를 위해 개별 컴포넌트 접합 툴로부터 후속하여 분리될 수 있다.
핸들 기판이 열 분리 층보다는 UV 분리 가능 층(104)을 포함하는 경우, 이송 수단, 예를 들면, 개별 컴포넌트 접합 툴(612)은, UV 광을 방출할 수 있는 디바이스와 함께 용이하게 될 수 있다. 열 분리 개별 컴포넌트 접합 툴과 마찬가지로, UV 분리 개별 컴포넌트 접합 툴은, 핸들로부터 개별 컴포넌트를 분리하기에 충분한 강도를 갖는 UV 광을 방출할 수 있다. 이 경우, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판에 접합시키기 위해 추가적인 열원이 필요하다. 이러한 열원은 디바이스 기판을 유지하는 작업대(work table)와 통합될 수 있다.
소정의 구현예에서, 개별 컴포넌트는 UV 분리 가능 층에 의해 핸들 기판에 접합될 수 있고, 한편 디바이스 기판 상의 접착제는 UV 경화 접착 재료(UV-cured adhesive material)일 수 있다. 이 경우, 선택된 접착제에 기초하여, 충분한 강도의 UV 광을 방출하는 것은, 개별 컴포넌트와 핸들 기판 사이의 접합을 약화시킬 수 있고 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상의 접착제에 접합할 수 있다.
몇몇 예에서, 개별 컴포넌트와 핸들 기판 사이의 접합이 약화되고 한편 개별 컴포넌트와 디바이스 기판 사이의 접합이 강화되도록, 열 감응 또는 UV 감응 접착제의 다양한 조합이 사용된다.
몇몇 경우에 있어서, 디바이스 기판 상의 접착제를 경화시키기 위해, 열 또는 UV 광이 또한 또는 대안적으로 디바이스 기판을 통해 인가된다.
몇몇 구현예에서, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판으로 이송하는 것은 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다.
도 19에서 도시되는 바와 같이, 페이스 업 구성에서 초소형 및/또는 초박형 개별 컴포넌트를 패키징하기 위한 프로세스(720)는 일반적으로, 웨이퍼를 획득 또는 제조하는 것(722), 웨이퍼를 부분적으로 다이싱하는 것(724), 웨이퍼를 박형화하는 것(726), 웨이퍼로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것(728), 개별 컴포넌트를 웨이퍼로부터 중간 핸들 기판으로 이송하는 것(730), 개별 컴포넌트를 중간 핸들 기판으로부터 핸들 기판으로 이송하는 것(732), 중간 핸들 기판과 개별 컴포넌트 사이의 접합을 약화시키는 동안 개별 컴포넌트를 핸들 기판에 접합시키는 것(732), 핸들 기판을, 개별 컴포넌트를 각각 포함하는 복수의 개개의 핸들 기판으로 분리하는 것(734), 개별 컴포넌트와의 부착을 위한 디바이스 기판을 준비하는 것(736), 개별 컴포넌트 접합 툴을 사용하여 핸들 어셈블리를 픽업하고, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상의 부착용 접착제와 정렬하도록 핸들 어셈블리를 디바이스 기판 위에 배치하는 것(738), 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상의 부착용 접착제와 접촉하도록 이동시키는 것(738), 개별 컴포넌트와 핸들 기판 사이의 접합이 약화되고 한편 개별 컴포넌트와 디바이스 기판 사이의 접합이 강화되도록 에너지를 방출하는 것(738), 개별 컴포넌트가 디바이스 기판에 접합된 상태로 유지되는 동안 개별 컴포넌트 접합 툴을 디바이스 기판으로부터 멀어지게 이동시키는 것(738), 및 핸들 기판을 개별 컴포넌트 접합 툴로부터 분리하는 것(739)을 포함할 수 있다.
일반적으로, 많은 수의 개별 컴포넌트를 지니는 웨이퍼는, 반도체 재료 상에서, 예를 들면, 벌크 실리콘 기판 상에서 또는 적층된 실리콘 인슐레이터 실리콘 기판 상에서 박막 방법과 같은 공지된 반도체 기술을 사용하여 제조될 수 있다(722).
다이싱(724) 동안, 웨이퍼는 공지된 반도체 기술을 사용하여 부분적인 다이싱에 노출될 수 있다. 예를 들면, 개별 컴포넌트는 건식 또는 습식 에칭에 의해, (도 19에서 도시되는 바와 같이) 기계적 톱질에 의해, 또는 레이저 절단을 통해 부분적으로 분리될 수 있다. 소정의 경우에, 웨이퍼는, 최종 개별 컴포넌트 두께와 동일한 또는 약간 더 큰 스트리트 깊이를 형성하도록, 다이싱된다.
몇몇 구현예에서, 웨이퍼 박형화, 개별 컴포넌트 분리는, 마스킹 필름에 관련되는 임의의 논의를 제외하면, 프로세스(410)를 참조로 설명되는 웨이퍼 박형화, 및 개별 컴포넌트 분리와 일반적으로 유사하다. 예를 들면, 프로세스(720)는, 스트리트가 차단되지 않을 때까지 건식 에칭(728)이 간단히 수행되도록 마스킹 필름을 생략한다.
웨이퍼(730)로부터 개별 컴포넌트를 이송하는 프로세스가, 프로세스(410)를 참조하여 설명되는 프로세스와 일반적으로 유사하지만, 여기에서는, 개별 컴포넌트는, 각각의 개별 컴포넌트(10)는 거리(812)만큼 분리된 상태에서, 방향(822)을 따라 중간 기판 핸들(818)로 먼저 이송된다. 도 20을 참조하면, 과대 사이즈의 핸들 어셈블리(810)는, 활성 개별 컴포넌트 면(102)의 위치 및 핸들 분리 층(815)의 타입을 제외하면, 과대 사이즈의 핸들 어셈블리(510)와 일반적으로 유사하다. 여기서, 활성 개별 컴포넌트 면은 중간 기판(818)으로부터 멀어지게 배향된다. 또한, 중간 기판(818)은, 테이프가 소정의 온도에 노출될 때, 테이프가 자신의 접착 속성을 상실하도록, 저온 접착성의 열 분리 테이프(low-temperature adhesive heat-release tape)로 코팅된다. 예를 들면, Nitto®에 의한 REV ALPHA 319Y-4L은 90 °C의 분리 온도를 갖는다.
도 21을 참조하면, 중간 핸들 기판(818)으로부터 핸들 기판(108)으로 개별 컴포넌트를 이송하기 위해, 중간 핸들 기판(818)은 핸들 기판(108) 위에 놓이거나 또는 그 상에 적층된다. 이 경우, 핸들 기판(108)은, 중간 핸들 기판의 분리 온도보다 더 높은 분리 온도를 갖는 층(104), 예를 들면, 150 °C의 분리 온도를 갖는 Nitto®에 의한 REVALPHA 319Y-4H를 포함하는 핸들 분리 층(105)을 포함한다. 개별 컴포넌트와 중간 핸들 기판 사이의 접합을 약하게 하기 위해, 스택은 저온 테이프의 분리 온도보다 더 높은 그러나 고온 테이프의 분리 온도보다 더 낮은 온도로 가열된다. 그 상태는 중간 핸들 기판(818)이 접착력을 상실하는 것으로 나타난다. 이와 같이, 중간 핸들 기판은 자유롭게 제거 가능하다. 몇몇 경우에 중간 기판 어셈블리은 또한 재사용이 가능하다.
중간 핸들 기판으로 하여금 접착력을 상실하게 하는 모드로서 가열을 언급하지만, 그 목적을 위해 다양한 기술이 사용될 수 있다.
예를 들면, 기계적 기술이 사용될 수 있다. 그들 접근법에서, 핸들 분리 층은, 핸들 분리 층의 표면 형태에서의 변화를 야기하도록 자극을 인가하는 것에 의해 접착력을 상실하도록 만들어질 수 있다. 몇몇 구현예에서, 자극은 열 또는 UV 광일 수 있고 핸들 분리 층의 표면 형태에서의 대응하는 변화는 표면 상에서의 작은 블리스터의 형성을 포함할 수 있다. 평활한 것으로부터 블리스터 형성으로의 표면 형태에서의 이러한 변화는, 충분한 접착성으로부터 아주 낮은 접착력을 갖는 아주 조야한 것으로의 접착력의 전이를 야기할 것이다. 몇몇 경우에, 핸들 분리 층에 대해 사용되는 재료는, 그것의 표면 형태를 변화시키는 것에 의해, 이러한 자극에 반응하도록 선택될 수 있다.
몇몇 예에서, 접착력에서의 감소는, 자극을 인가하는 것에 의해 야기되는 상태에서의 물리적 변화에 의해 핸들 분리 층이 접착력을 상실하는 상전이에 의해 달성된다. 상전이는 고상으로부터 액상(예를 들면, 용융)으로 진행할 수 있거나 또는 고상으로부터 기상(승화)으로 진행할 수 있거나 또는 이들의 조합일 수 있다. 자극은 광, 열, 압력, 또는 이들 중 임의의 두 개 이상의 조합일 수 있다.
몇몇 경우에, 접착력의 상실은 화학적 프로세스에 의해 야기될 수 있다. 예를 들면, 화학적으로 유발된 접착력의 상실은, 핸들 분리 층 또는 그것의 컴포넌트의 화학적 구조 또는 조성에서의 변화에 기초할 수 있다. 몇몇 경우에, 핸들 분리 층 또는 그것의 컴포넌트는, 자극에 노출되었을 때 자신의 화학적 구조를 변화시키는 것일 수 있다. 몇몇 예에서, 재료는, 자극이 가해질 때 자신의 화학적 조성(예를 들면, 열화)을 변화시키는 것일 수 있다. 이러한 재료는: i) 열에 의해 야기되는 화학적 분해인 열분해, 또는 열적 분해를 겪는 재료, ii) 광의 흡수에 의해 야기되는 열화인 광분해를 겪는 재료를 포함할 수 있다. 화학적 프로세스를 위한 자극은 광 또는 열 또는 둘 모두일 수 있다.
따라서, 몇몇 예에서, 분리 메커니즘은 핸들 분리 층 재료의 용융을 수반하지 않는다. 핸들 층의 용융이 없는 분리는, 측면 슬라이딩 모션보다는 수직 모션에 의해 핸들 기판이 제거되는 것을 허용한다. 핸들 기판의 수직 제거는, 예를 들면, 핸들 기판이 종래의 다이 본더에 의해 제거될 때, 유리할 수 있다. 측면 슬라이딩 모션에 의한 핸들 기판의 제거는, 핸들 기판이 연속 웹의 일부를 형성하는 롤 투 롤 조립 라인(roll-to-roll assembly line)과 같은 환경에서 유리할 수 있다. 핸들 분리 층 재료의 용융이 없는 분리는, 핸들 제거 이후 개별 컴포넌트의 표면 상에 잔류물을 남기는 것을 방지하는 것을 도울 수 있다.
몇몇 구현예에서, 핸들 분리 층 또는 그것의 접착력을 감소시키는 프로세스 또는 둘 모두는, 접착력의 상실이 영구적이도록 또는 접착력의 복원이 방지, 억제, 또는 지연되도록, 선택될 수 있다. 이 접근법은, 핸들이 제거되어야만 하는 때에 대한 시간 제약을 감소시키거나 또는 제거하는 이점을 갖는다. 예를 들면, 이러한 재료는, 접착력의 감소에 후속하는 약 10 초, 30 초, 1 분, 5 분, 10 분, 또는 다른 시간 내에 접착력의 복원을 겪을 수도 있다. 왁스를 용융시켜, 예를 들면, 핸들 분리 층의 접착력을 감소시키는 것은, 왁스가 상대적으로 빠르게 재응고될 것이기 때문에, 왁스의 용융을 야기하는 열이 감소된 이후 핸들을 제거하기 위한 시간을 거의 남기지 않을 것이다. 핸들 분리 층의 재료가 응고하기 이전에 핸들이 신속하게 제거해야만 하는 요건은, 제조 프로세스에 대해 바람직하지 않은 제약을 부과한다. 접착력의 상실이 영구적이거나 또는 접착력의 복원이 방지, 금지, 또는 지연되는 예시적인 재료는, 열화, 분해 또는 승화되는 재료를 포함하거나; 또는 Nitto®에 의한 REV ALPHA® 이중 코팅 열 분리 테이프와 같은 접착 테이프이다.
몇몇 경우에, 핸들 분리 층의 재료 또는 그것을 분리하는 프로세스 또는 둘 모두는, 분리 이후에 개별 컴포넌트 상에 어떠한 잔류물이 남지 않도록 선택될 수 있다. 예를 들면, 분리 이후 개별 컴포넌트 상에 어떠한 잔류물도 남기지 않는 재료는, (예를 들면, Nitto®에 의한 REV ALPHA® 이중 코팅 열 분리 테이프와 같은) 표면 형태를 변화시키는 재료 또는 승화하는 재료를 포함할 수 있다.
디바이스 기판(736)을 준비하는 것 및 개별 컴포넌트를 디바이스 기판(738)으로 이송하는 것을 포함하는 개별 컴포넌트 패키징 프로세스는, 도 16과 관련하여 설명되는 개별 컴포넌트 패키징 프로세스와 일반적으로 유사하다.
도 22에서 도시되는 바와 같이, 플립 칩 구성에서 초소형 및 초박형 개별 컴포넌트를 패키징하기 위한 프로세스(1000)는 일반적으로, 웨이퍼를 획득 또는 제조하는 것(1002), 웨이퍼를 부분적으로 다이싱하는 것(1004), 웨이퍼를 박형화하는 것(1006), 웨이퍼로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것(1008), 개별 컴포넌트를 핸들 기판으로 이송하는 것(1010), 핸들 기판을, 개별 컴포넌트를 각각 포함하는 복수의 개개의 핸들 기판으로 분할하는 것(1012), 개별 컴포넌트와의 부착을 위해 디바이스 기판을 준비하는 것(1014), 개별 컴포넌트 접합 툴을 사용하여 핸들 어셈블리를 픽업하고, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상의 부착용 접착제와 정렬하도록 핸들 어셈블리를 디바이스 기판 위에 배치하는 것(1016), 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상의 부착용 접착제와 접촉하도록 이동시키는 것(1016), 개별 컴포넌트와 핸들 기판 사이의 접합이 약화되고 한편 개별 컴포넌트와 디바이스 기판 사이의 접합이 강화되도록 에너지를 방출하는 것(1016), 개별 컴포넌트가 디바이스 기판에 접합된 상태로 유지되는 동안 개별 컴포넌트 접합 툴을 디바이스 기판으로부터 멀어지게 이동시키는 것(1016), 및 핸들 기판을 개별 컴포넌트 접합 툴로부터 분리하는 것(1016)을 포함할 수 있다.
일반적으로, 플립 칩 구성에 의해 요구되는 바와 같이, 범핑 아웃된(bumped out) 개별 컴포넌트를 지니는 웨이퍼가 일반적으로 공지되어 있다. 웨이퍼 범핑을 위한 일반적인 방법은, 스터드 범핑, 무전해 니켈 금 도금, 솔더 볼, 솔더 페이스트 인쇄, 솔더 전기 도금, 등등을 포함한다. 낮은 프로파일의 무전해 니켈 금 도금을 갖는 초기 웨이퍼가 여기에서 설명되는 프로세스와 호환 가능하지만, 범프의 생성은, 유리 기판으로부터 개별 컴포넌트를 이송한(1010) 이후 및 개별 컴포넌트를 핸들 기판 상에 배치하기(1012) 이전에 발생할 수 있다.
웨이퍼 다이싱 프로세스(1004), 웨이퍼 박형화 프로세스(1006), 개별 컴포넌트 분리(1008), 개별 컴포넌트 이송(1010), 개개의 핸들 기판 형성(1012), 및 개별 컴포넌트 접합(1016)은 상기에서 논의되는 다른 방법과 일반적으로 유사하다. 예를 들면, 개별 컴포넌트(10)는, 개별 컴포넌트(10) 상의 활성면(102)의 방위를 제외하면, 도 17 및 도 23에서 도시되는 바와 같이, 핸들 기판 (108) 상에 배치된다. 여기서, 개별 컴포넌트(10) 각각은 거리(1202)만큼 분리되고 방향(1204)을 따라 이동한다.
도 22 내지 도 23을 참조하면, 개별 컴포넌트(10)는 전기 도전성 재료(1106) 및 접착 재료(1108)를 사용하여 디바이스 기판(618)에 부착된다.
접착 재료의 타입 및 도포 방법은, 개별 컴포넌트를 전기적으로 디바이스 기판 상의 도체 트레이스에 연결하도록 선택되는 방법에 의존한다. 예를 들면, 액체 형태의 도전성 접착제(예를 들면, 이방성 도전성 접착제, ACP, 예를 들면, Creative Materials의 타입 115-29) 또는 다른 일반적으로 사용되는 방법 및 재료, 예를 들면, 이방성 도전성 필름 및 페이스트, 등방성 도전성 필름 및 페이스트, 및 솔더가 사용될 수 있다. 개별 컴포넌트 접합은 일반적으로, 개별 컴포넌트 접합 툴을 사용하여 핸들 어셈블리를 픽업하고, 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상의 부착용 접착제와 정렬하도록 핸들 어셈블리를 디바이스 기판 위에 배치하는 것(1016), 개별 컴포넌트를 디바이스 기판 상의 부착용 접착제와 접촉하도록 이동시키는 것(1016), 개별 컴포넌트와 핸들 기판 사이의 접합이 약화되고 한편 개별 컴포넌트와 디바이스 기판 사이의 접합이 강화되도록 에너지를 방출하는 것(1016), 개별 컴포넌트가 디바이스 기판에 접합된 상태로 유지되는 동안 개별 컴포넌트 접합 툴을 디바이스 기판으로부터 멀어지게 이동시키는 것(1016), 및 핸들 기판을 개별 컴포넌트 접합 툴로부터 분리하는 것(1016)을 포함한다.
소정의 구현예에서, ACP 접합을 넘어서는 접착 방법이 사용되는 경우, 새로운 재료를 수용하도록 사이트 준비 메커니즘 및/또는 프로세스(1014)를 커스터마이징하는 것이 바람직하다.
핸들 지원 패키징 프로세스
도 25에서 도시되는 바와 같이, 핸들 지원 패키징 프로세스(1300)는 핸들 기판을 사용하여 플립 칩 구성에서 초박형 개별 컴포넌트의 패키징을 가능하게 한다. 많은 수의 개별 컴포넌트를 지니는 웨이퍼가 획득 또는 제조된다(1302).
프로세스(1300)에서의 웨이퍼 준비는 웨이퍼 박형화, 핸들 부착, 및 다이싱을 포함한다. 웨이퍼는, 예를 들면, 50 ㎛의 미만의 두께, 예컨대 약 25 ㎛의 두께로 박형화된다. 예를 들면, 웨이퍼는 기계적 박형화 프로세스 또는 비접촉 박형화 프로세스가 후속되는 기계적 박형화 프로세스를 사용하여 박형화될 수 있다(1304). 초박형 웨이퍼는 핸들 기판에 장착된다(1306). 도 25의 예에서, 웨이퍼의 이면은, 웨이퍼의 활성층이 노출된 채로 남겨 둔 상태에서, 20 ㎛ 두께의 핸들 분리 층을 통해 350 ㎛ 두께의 핸들 기판에 접합된다. 몇몇 예에서, 웨이퍼의 활성층은, 웨이퍼의 이면을 노출된 채로 남겨 둔 상태에서, 핸들 기판에 접합될 수 있다.
웨이퍼 및 핸들 기판의 어셈블리는 다이싱 테이프에 접착되고 개개의 개별 컴포넌트로 다이싱된다. 예를 들면, 웨이퍼 및 핸들 기판의 어셈블리는, 핸들 기판의 다이싱된 부분에 부착되는 개별 컴포넌트를 형성하기 위해, 기계적 톱질(1308) 및 후속되는 레이저 스텔스 다이싱(1309)에 의해 또는 둘 모두에 의해 다이싱될 수 있다. 때때로, 핸들 기판의 다이싱된 부분 상의 개별 컴포넌트가 핸들 어셈블리로 지칭된다.
일반적으로, 웨이퍼 형성(1302) 및 접촉 또는 비접촉 재료 제거 프로세스(1304)에 의한 웨이퍼 박형화는, 다른 곳에서 설명되는 프로세스와 일반적으로 유사하다. 그러나, 개개의 개별 컴포넌트의 싱귤레이션(singulation) 및 핸들 기판(1308, 1309)의 사이즈 결정은, 소정의 경우에 다소 간소화된다. 예를 들면, 도 26을 참조하면, 제2 표면(306) 및 제1 표면(304)을 포함하는 핸들 분리 층(305)은, 초박형 웨이퍼의 이면에 노출되는 열 또는 UV 분리 층 및 핸들 기판에 부착되는 감압 층과 함께 핸들 기판을 따라 도포된다(1306). 이 경우, 핸들 기판(308)의 길이 및 폭은 초박형 개별 컴포넌트(30)의 치수와 동일할 수 있다. 이와 같이, 핸들 기판 및 웨이퍼는 개별 핸들 어셈블리(300)로 동시에 다이싱될 수 있다(1308).
프로세스(1300)에서의 컴포넌트 이송은, 개별 컴포넌트의 부착을 위한 디바이스 기판을 준비하는 것(1310) 및 준비된 디바이스 기판 상에 픽 앤드 플레이스 접근법을 사용하여 핸들 어셈블리를 이송하는 것(1312)을 포함한다. 또한, 도 26을 참조하면, 픽 앤드 플레이스 접근법에서, 핸들 어셈블리(300)는 개별 컴포넌트 접합 툴(612)을 사용하여 픽업되고, 개별 컴포넌트(30)를 디바이스 기판(614) 상의 부착용 접착제(618)과 정렬하도록 디바이스 기판(614) 위에 배치된다. 개별 컴포넌트는 디바이스 기판(614) 상의 부착용 접착제(618)와 접촉하도록 이동된다.
프로세스(1300)에서의 컴포넌트 상호 연결 및 핸들 제거는, 개별 컴포넌트(30)와 핸들 기판(618) 사이의 접합이 약화되고 개별 컴포넌트(30)와 디바이스 기판(614) 사이의 접합이 강화되도록, 에너지를 방출하는 것을 포함한다(1312). 개별 컴포넌트 접합 툴(612)은 개별 컴포넌트(30)가 디바이스 기판(614)에 접합된 채로 유지되는 동안 디바이스 기판(614)으로부터 멀어지게 이동된다. 핸들 기판(618)은 개별 컴포넌트 접합 툴(612)로부터 분리된다(1312).
다른 플립 칩 구성에서와 같이, 개별 컴포넌트는 전기적으로 도전성인 재료(1106)를 사용하여 디바이스 기판(618)에 부착된다.
레이저 인에이블 패키징 프로세스
도 27을 참조하면, 레이저 인에이블 패키징 프로세스(150)는 핸들 기판의 사용 없이 초박형 초소형 개별 컴포넌트의 패키징을 가능하게 한다. 많은 수의 개별 컴포넌트를 지니는 웨이퍼가 제조 또는 획득된다(152).
프로세스(150)에서의 웨이퍼 프로세싱은 옵션적으로(optionally) 웨이퍼 박형화(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 웨이퍼(이것은 박형화될 수도 있음)는 다이싱 테이프에 접착되고 상기에서 설명되는 바와 같은 접근법을 사용하여 개개의 개별 컴포넌트(154)로 다이싱된다. 몇몇 예에서, 프로세스(150)는 웨이퍼를 박형화하는 것 내에서 수행된다.
프로세스(150)에서의 웨이퍼 이송(155)은, 예를 들면, 진공 지원 이송에서, 다이싱된 개별 컴포넌트를, 다이싱 테이프로부터 유리 캐리어와 같은 투명 캐리어로 이송하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 이송은 프로세스(150)가 플립 칩 조립에 대해 사용되는 것을 가능하게 한다. 다이싱 및 웨이퍼 이송에 대한 다른 접근법이 또한 프로세스(150)에서 사용될 수 있다.
프로세스(150)에서의 컴포넌트 이송은, 상기에서 설명되는 레이저 지원 비접촉 이송 방법을 사용하여 투명 캐리어(156)로부터 개별 컴포넌트를 분리하는 것을 포함한다. 개별 컴포넌트는 부착 엘리먼트가 상부에 형성된 디바이스 기판 상으로 이송된다. 개별 컴포넌트 상호 연결(158)은, 상기에서 설명되는 바와 같이, 압력, 온도, 또는 자외선 광을 인가하는 것에 의해 수행된다. 프로세스(150)가 핸들 기판을 사용하지 않기 때문에, 어떠한 핸들 제거도 필요하지 않다.
프로세스(150)는 이점을 가질 수 있다. 예를 들면, 컴포넌트 이송을 수행하기 위한 레이저 지원 비접촉 이송 방법의 사용은, 픽 앤드 플레이스 접근법에 대해 너무 작은 컴포넌트 또는 핸들 기판 상에 장착되기에 적절하지 않은 컴포넌트와 같은, 다양한 범위의 사이즈 및 타입의 컴포넌트의 이송에 프로세스가 적용되는 것을 허용한다. 투명 캐리어의 재정렬이 거의 없이 또는 전혀 없이 연속적인 개별 컴포넌트를 신속하게 이송하도록 레이저가 전자적으로 스캔될 수 있기 때문에, 프로세스(150)는 레이저 미지원의 다른 프로세스보다 더 높은 처리량을 가지고 동작할 수 있다.
다이렉트 레이저 인에이블 패키징 프로세스
도 28을 참조하면, 레이저 인에이블 패키징 프로세스(160)는 핸들 기판을 사용하지 않고 초소형 개별 컴포넌트의 패키징을 가능하게 한다. 많은 수의 개별 컴포넌트를 지니는 웨이퍼가 제조 또는 획득된다(162).
프로세스(160)에서의 웨이퍼 프로세싱은 옵션적으로 웨이퍼 박형화(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 웨이퍼(이것은 박형화될 수도 있음)는, 상부에 동적 분리 층이 배치되는, 유리 캐리어와 같은 투명 캐리어에 접착되고, 상기에서 설명되는 것과 같은 접근법을 사용하여 투명 캐리어에 접착되는 동안, 개개의 개별 컴포넌트로 다이싱된다(166) 비록 웨이퍼가 투명 캐리어 상의 UV 분리 접착 재료에 접착되는 것으로 도시되지만, 웨이퍼는 또한 UV 분리 재료 없이 동적 분리 층에 접착될 수 있다.
웨이퍼 및 핸들 기판의 어셈블리가, 다이싱 테이프에 부착되는 대신, 다이싱을 위해 투명 캐리어에 접착되도록 지시받기 때문에, 웨이퍼 이송 프로세스는 바이패스될 수 있다. 웨이퍼 이송 및 다이싱에 대한 다른 접근법이 프로세스(160)에서 또한 사용될 수 있다.
프로세스(160)에서의 컴포넌트 이송은, 상기에서 설명되는 레이저 지원 비접촉 이송 방법을 사용하여 개별 컴포넌트를 투명 캐리어(168)로부터 분리하는 것을 포함한다. 개별 컴포넌트는 부착 엘리먼트가 상부에 형성된 디바이스 기판 상으로 이송된다. 개별 컴포넌트 상호 연결(170)은 상기에서 설명되는 바와 같이 압력, 온도, 또는 자외선 광은 인가하는 것에 의해 수행된다. 프로세스(160)가 핸들 기판을 사용하지 않기 때문에, 어떠한 핸들 제거도 필요하지 않다.
프로세스(160)에서, 컴포넌트 이송을 수행하기 위한 레이저 지원 비접촉 이송 방법의 사용은, 픽 앤드 플레이스 접근법에 대해 너무 작은 컴포넌트 또는 핸들 기판 상에 장착되기에 적절하지 않은 컴포넌트와 같은, 다양한 범위의 사이즈 및 타입의 컴포넌트의 이송에 프로세스가 적용되는 것을 허용한다.
프로세스(160)는 이점을 가질 수 있다. 예를 들면, 프로세스(160)는 다이싱된 웨이퍼 이송 단계의 제거에 의해 다른 레이저 지원 프로세스에 비해 단순화된 프로세스 플로우를 갖는다. 다이싱된 개별 컴포넌트의 이송 동안 다이 손실의 기회가 없기 때문에, 프로세스 수율은 향상될 수 있다. 또한, 웨이퍼가 본래대로의 단위(intact unit)로서 이송되기 때문에, 다이싱된 개별 컴포넌트의 이송 동안 웨이퍼에서의 그들의 원래 위치에 대한 다이 시프팅 또는 회전의 가능성은 제거된다.
레이저 인에이블 핸들 지원 패키징 프로세스
도 29를 참조하면, 레이저 인에이블 핸들 지원 패키징 프로세스(180)는 핸들 기판을 사용한 초 박형 개별 컴포넌트의 패키징을 가능하게 한다. 많은 수의 개별 컴포넌트를 지니는 웨이퍼가 제조 또는 획득된다(182).
프로세스(180)에서의 웨이퍼 준비는 웨이퍼 박형화, 핸들 부착, 및 다이싱을 포함한다. 웨이퍼는 상기에서 설명되는 웨이퍼 박형화 접근법 중 하나 이상을 사용하여 50 ㎛ 미만의 두께로 박형화된다(184). 도 29의 예에서, 웨이퍼는, 백그라인딩, 건식 에칭 또는 화학적 기계적 연마의 조합을 사용하여, 그리고 지지 기판을 사용하여 약 25 ㎛의 두께로 박형화된다. 핸들 기판이 박형화된 웨이퍼에 부착된다(186). 도 29의 예에서, 웨이퍼의 이면은, 웨이퍼의 활성층을 노출된 채로 남겨 둔 상태에서, 20 ㎛ 두께의 핸들 분리 층을 통해 350 ㎛ 두께의 핸들 기판에 접합된다. 몇몇 예에서, 웨이퍼의 활성층은, 웨이퍼의 이면을 노출된 채로 남겨 둔 상태에서, 핸들 기판에 접합될 수 있다. 웨이퍼 및 핸들 기판의 어셈블리는 다이싱 테이프에 접착되고 개별 컴포넌트로 다이싱된다. 예를 들면, 웨이퍼 및 핸들 기판의 어셈블리는, 핸들 기판의 다이싱된 부분에 부착되는 개별 컴포넌트(이것은 집합적으로 핸들 어셈블리로 칭해짐)를 형성하기 위해, 기계적인 톱질에 의해 직접적으로 다이싱될 수 있고(188) 및 레이저 미세 기계 가공(때때로 레이저 스텔스 다이싱으로 칭해짐)에 의해 간접적으로 다이싱될 수 있다(190). 상기에서 설명되는 것과 같은, 웨이퍼 및 핸들 기판의 어셈블리를 다이싱하는 것에 대한 다른 접근법이 또한 사용될 수 있다.
프로세스(180)에서의 웨이퍼 이송은 핸들 어셈블리를 다이싱 테이프로부터 유리 캐리어와 같은 투명 캐리어로 이송하는 것(192)을 포함한다. 다이싱 테이프에 접착되는 핸들 어셈블리는, 예를 들면, 진공 척으로부터 제공되는 흡입에 의해 다이싱 테이프로부터 제거된다. 상부에 동적 분리 층이 배치되는 투명 캐리어, 예컨대 유리 캐리어는, 진공 척 상으로 흡입되는 핸들 어셈블리와 접촉하여, 핸들 어셈블리로 하여금 캐리어로 이송되게 한다. 흡입력이 제거되고 진공 척이 제거된다. 다이싱 및 웨이퍼 이송에 대한 다른 접근법도 프로세스(180)에서 또한 사용될 수 있다.
프로세스(180)에서의 컴포넌트 이송은, 예를 들면, 상기에서 설명되는 레이저 지원 비접촉 이송 방법을 사용하여, 핸들 어셈블리를 투명 캐리어로부터 분리하는 것(194)을 포함한다. 핸들 어셈블리는, 상부에 부착 엘리먼트가 형성되는 디바이스 기판 상으로 이송된다. 개별 컴포넌트 상호 연결(196) 및 핸들 제거(198)는, 상기에서 설명되는 바와 같이, 압력, 온도, 또는 자외선 광을 인가하는 것에 의해 수행된다.
프로세스(180)에서, 컴포넌트 이송을 수행하기 위한 레이저 지원 비접촉 이송 방법의 사용은, 픽 앤드 플레이스 접근법에 대해 너무 작은 또는 너무 얇은 컴포넌트와 같은, 다양한 범위의 사이즈 및 타입의 컴포넌트의 이송에 프로세스가 적용되는 것을 허용한다.
프로세스(180)에서, 레이저 지원 비접촉 이송 방법은, 단지 개별 컴포넌트만이 아니라, 핸들 어셈블리를 이송하기 위해 사용된다. 이송되고 있는 품목의 질량이 레이저 지원 비접촉 이송 방법에서의 이송 정밀도에 상관되기 때문에, 단지 개별 컴포넌트만이 아니라, 핸들 어셈블리의 이송은, 핸들 어셈블리가 디바이스 기판 상에서 더욱 정확하게 위치 결정되는 것을 가능하게 한다.
프로세스(180)에서, 개별 컴포넌트가 핸들 기판의 관련된 부분에 여전히 부착되어 있는 동안, 개별 컴포넌트 상호 연결이 수행된다. 개별 컴포넌트 및 핸들 기판의 두꺼운 어셈블리는, 개별 컴포넌트 상호 연결 동안의 디바이스 기판 상의 부착 엘리먼트의 경화 동안(예를 들면, 도전성 에폭시의 경화 동안), 핸들 기판 상에 장착되지 않은 개별 컴포넌트보다, 크랙이 발생하는 경향이 더 적다.
프로세스(180)는 이점을 가질 수 있다. 예를 들면, 컴포넌트 이송의 정확도는 향상될 수 있다. 또한, 프로세스(180)는, 다르게는 조작하기 어려울 수 있는 초박형 칩을 이송하기 위해 사용될 수 있다.
다이렉트 레이저 인에이블 핸들 지원 패키징 프로세스(Direct Laser Enabled, Handle Assisted Packaging Process)
도 30을 참조하면, 레이저 인에이블 핸들 지원 패키징 프로세스(250)는 초 박형 개별 컴포넌트의 패키징을 가능하게 한다. 많은 수의 개별 컴포넌트를 지니는 웨이퍼가 제조 또는 획득된다(252).
프로세스(250)에서의 웨이퍼 준비는, 웨이퍼 박형화, 핸들 부착, 및 다이싱을 포함한다. 웨이퍼는, 상기에서 설명되는 웨이퍼 박형화 접근법 중 하나 이상을 사용하여 50 ㎛ 미만의 두께로 박형화된다(254). 도 30의 예에서, 웨이퍼는, 백그라인딩, 건식 에칭 또는 화학적 기계적 연마의 조합을 사용하여, 그리고 3M Wafer Support System®을 사용하여 약 25 ㎛의 두께로 박형화된다. 박형화된 웨이퍼는 핸들 어셈블리를 형성하도록 핸들 기판 상으로 장착된다(256). 도 30의 예에서, 웨이퍼의 이면은, 웨이퍼의 활성층을 노출된 채로 남겨 둔 상태에서, 20 ㎛ 두께의 핸들 분리 층을 통해 350 ㎛ 두께의 핸들 기판에 접합된다. 몇몇 예에서, 웨이퍼의 활성층은, 웨이퍼의 이면을 노출된 채로 남겨 둔 상태에서, 핸들 기판에 접합될 수 있다.
몇몇 예에서, 웨이퍼는, 다이싱 테이프에 부착되는 동안, 부분적으로 사전 다이싱되고(258), 그 다음, 완전한 다이싱(262)을 위해 투명 캐리어로 이송된다(260). 몇몇 예에서, 웨이퍼 및 핸들 기판의 어셈블리는, 상부에 동적 분리 층이 배치되는, 유리 캐리어와 같은 투명 캐리어에 접착되고(258), 상기에서 설명되는 것과 같은 접근법을 사용하여 개개의 개별 컴포넌트로 다이싱된다(259) 웨이퍼 및 핸들 기판의 어셈블리가, 다이싱 테이프에 부착되는 대신, 다이싱을 위해 투명 캐리어에 접착되도록 지시받기 때문에, 웨이퍼 이송 프로세스는 바이패스될 수 있다. 다이싱 및 웨이퍼 이송에 대한 다른 접근법이 또한 프로세스(250)에서 사용될 수 있다.
프로세스(250)에서의 컴포넌트 이송은, 상기에서 설명되는 레이저 지원 비접촉 이송 방법을 사용하여 개별 컴포넌트를 투명 캐리어(264)로부터 분리하는 것을 포함한다. 개별 컴포넌트는 부착 엘리먼트가 상부에 형성된 디바이스 기판 상으로 이송된다. 개별 컴포넌트 상호 연결(266) 및 핸들 제거(268)는, 상기에서 설명되는 바와 같이, 압력, 온도, 또는 자외선 광을 인가하는 것에 의해 수행된다.
프로세스(250)에서, 컴포넌트 이송을 수행하기 위한 레이저 지원 비접촉 이송 방법의 사용은, 픽 앤드 플레이스 접근법에 대해 너무 얇은 컴포넌트와 같은, 다양한 범위의 사이즈 및 타입의 컴포넌트의 이송에 프로세스가 적용되는 것을 허용한다.
프로세스(250)는 이점을 가질 수 있다. 예를 들면, 프로세스(250)는 다이싱된 웨이퍼 이송 단계의 제거에 의해 다른 레이저 지원 프로세스에 비해 단순화된 프로세스 플로우를 갖는다. 다이싱된 개별 컴포넌트의 이송 동안 다이 손실의 기회가 없기 때문에, 프로세스 수율은 향상될 수 있다. 또한, 웨이퍼가 본래대로의 단위(intact unit)로서 이송되기 때문에, 다이싱된 개별 컴포넌트의 이송 동안 웨이퍼에서의 그들의 원래 위치에 대한 다이 시프팅 또는 회전의 가능성은 제거된다.
도 31에서 도시되는 바와 같이, 개별 컴포넌트를 패키징하기 위한 프로세스는, 상기에서 설명되는 바와 같이, 개별 컴포넌트(1501)를 디바이스 기판(1502)으로 부착하기 위한 프로세스(1500)에서 예시되는 바와 같이 수정될 수 있다. 예를 들면, 디바이스 기판(1502)은, 개별 위치가 부착될 디바이스 기판(1502)의 위치(1515)에서 분배 튜브(1507)를 통해 일정 양의 접착제(1505)를 디바이스 기판 표면(1509)(도체(1511)를 포함함) 상으로 분배하는 것에 의해 개별 컴포넌트(1501)에 대한 부착을 위해 먼저 준비된다(1310).
그 다음, 프로세스(1500)는, 일반적으로, 개별 컴포넌트 이송 툴(1508)의 진공 튜브(1516)를 통해 진공(1513)을 적용하는 것에 의해 (개별 컴포넌트(1501), 핸들 기판(108), 핸들 분리 층(105)을 포함하는) 핸들 어셈블리(1552)를 픽업하는 것(1502)을 포함할 수 있다. 그 다음, 핸들 어셈블을 갖는 이송 툴은 도 25 및 도 26에서 또한 도시된 바와 같이 디바이스 기판의 위치(1515) 위에 배치되어(1502), 개별 컴포넌트를 디바이스 기판(1502) 상의 부착용 접착제와 정렬시킨다(도 18의 614). 그 다음, 개별 컴포넌트는 디바이스 기판(1502) 상의 부착용 접착제(1505)(도 18에서의 618)와 접촉하도록 이동된다.
개별 컴포넌트가 디바이스 기판(1502) 상의 부착용 접착제(1505)(도 18에서의 618)(이것은 다소 유체 상태의 그 순간에 있을 수도 있거나 또는 그렇지 않을 수도 있음)와 접촉한 이후, 핸들로부터 이송 툴(1508)을 분리하기 위해 진공 튜브 내의 진공이 깨어질 수 있고 이송 툴은 멀리 이동될 수 있다. 그 다음, 별개의 개별 컴포넌트 접합 툴(1510)이 개별 컴포넌트와 접촉하도록 이동될 수도 있다. 그 다음, 압력(1550) 또는 에너지(1551), 예를 들면, 열 또는 UV 에너지, 또는 둘 모두는, 접합 툴(1510)의 접촉 표면(1519)을 통해 핸들 안으로 그리고 또한 핸들을 통해 접합(1521)으로, 접합을 통해 개별 컴포넌트(1501)로, 그리고 개별 컴포넌트(1501)를 통해 디바이스 기판과의 접합(1523)으로 개별 컴포넌트(1501), 핸들 기판(108)으로, 핸들 분리 층(105)으로 인가될 수 있다(1517). 압력 또는 에너지 또는 둘 모두는, 동시에 또는 순차적으로, 개별 컴포넌트와 핸들 기판 사이의 접합(1521)으로 하여금 약화되게 할 수 있고 개별 컴포넌트와 디바이스 기판 사이의 접합(1523)으로 하여금 강화되게 할 수 있다(1504). 압력이 인가되고 있을 때, 압력은 접합(1521)을 약화시키고 접합(1523)을 보강하기 위해 동시에 동작할 수 있다. 에너지가 인가되고 있을 때, 몇몇 경우에는, 접합(1523)의 강화가 시작하기 또는 완료되기 이전에 접합(1521)의 약화가 시작 또는 완료될 수도 있도록, 또는 약화 및 강화가 순차적으로 발생할 수 있도록, 에너지는 시스템의 연속하는 엘리먼트를 통해 흘러야만 한다.
몇몇 경우에, 핸들 분리 층(105) 및 부착용 접착제는, 핸들과 개별 컴포넌트(1501) 사이에 접합(1521)이 형성되기 이전에 개별 컴포넌트(1501)와 디바이스 기판(1502) 사이의 접합(1523)이 형성되도록, 또는 접합(1523) 및 접합(1521)의 형성이 시간적으로 완전히 중첩하여 동시에 발생할 수 있도록, 또는 그 형성이, 중첩하는 기간보다 더 빨리 또는 더 느리게 부분적으로 발생하는 접합(1523) 또는 접합(1521) 중 어느 하나와 부분적으로 중첩할 수 있도록, 선택된다. 접합(1523) 또는 접합(1521) 중 어느 하나의 형성은 재료, 예를 들면, 왁스 재료의 경화 또는 연화를 포함할 수 있다. 예를 들면, 몇몇 경우에, 핸들 분리 층(105), 부착용 접착제(1505), 또는 핸들 분리 층(105)과 부착용 접착제(1505) 둘 모두는, 에너지의 인가에 반응하여 연화되거나 또는 경화되는 하나 이상의 재료를 포함할 수도 있다. 이 경우, 접합(1523)의 연화는 접합(1521)의 경화 이전에 발생할 수 있거나, 또는 접합(1523)의 연화는 접합(1521)의 경화 이후에 발생할 수 있거나, 또는 두 이벤트는 시간적으로 완전히 중첩하여 동시에 발생할 수 있거나, 또는 그들은 중첩할 수 있지만 그러나 하나 또는 나머지 하나는 중첩하는 기간보다 더 일찍 또는 더 느리게 부분적으로 발생할 수 있다.
일단 적절한 정도로 진행된 이후 약화 및 보강되면, 개별 컴포넌트 접합 툴(1510)은, 핸들 어셈블리(개별 컴포넌트(1501), 핸들 기판(108), 핸들 분리 층(105)을 포함함)를, 디바이스 기판(1502)에 접합되는 개별 컴포넌트와 접촉한 채로 남겨둔 상태에서, 제거될 수도 있다. (접합(1523)의 약화로 인해) 개별 컴포넌트에 접합되지는 않지만, 핸들은, 예를 들면, 중력, 표면 인력(surface attraction force), 또는 분리 프로세스 이후에 남아 있는 잔류 접착력, 또는 이들 힘 중 두 개 이상의 조합으로 인해, 개별 컴포넌트와 접촉 상태를 유지한다. 그 다음, 핸들 기판은, 다양한 분리 기술, 예를 들면, 브러싱, 압축 공기, 진공, 진동, 액체 분사, 정전기, 중력이 핸들을 개별 컴포넌트로부터의 분리하도록 디바이스 기판을 재배향시키는 전자기력, 또는 이들 중 두 개 이상의 임의의 조합 중 임의의 것을 사용하여 개별 컴포넌트로부터 제거될 수도 있다(1506). 일반적으로, 개별 컴포넌트 및/또는 핸들 기판이 손상을 입지 않는 한, 핸들 기판을 개별 컴포넌트로부터 분리하기 위해, 다양한 분리 기술, 예를 들면, 힘, 에너지, 접촉, 및 이들 중 둘 이상의 임의의 조합을 인가하는 기술이 고려된다.
몇몇 예에서, 개별 이송 툴(1508)은 도 18의 개별 컴포넌트 이송 툴(612)의 사용과 유사하게 핸들 어셈블리에 진공력을 인가하도록 구성될 수도 있다. 몇몇 예에서, 개별 이송 툴(1508)은 도 18의 개별 컴포넌트 이송 툴(602)의 사용과 유사하게 압력, 열, 또는 UV 광, 또는 이들의 조합을 핸들 어셈블리에 인가하도록 구성될 수도 있다.
비록 도 31이 하나의 핸들 어셈블리의 제거를 도시하지만; 동시에 두 개 이상의 핸들 어셈블리를 제거하기 위해, 동일한 분리 기술 또는 기술들이 사용될 수도 있다. 예를 들면, 브러시, 블레이드, 압축 공기의 인가, 진공의 인가, 또는 진동력의 인가, 또는 이들 중 둘 이상의 임의의 조합이 두 개 이상의 핸들 어셈블리를 그들의 대응하는 개별 컴포넌트로부터 제거할 수도 있도록, 다수의 핸들 기판이 서로 근접하게 배열될 수도 있다.
몇몇 예에서, 여기에서 설명되는 프로세스 중 하나 이상은, 웨이퍼로부터 시작하기보다는 규칙적인 두께를 갖는 개개의 개별 컴포넌트로부터 시작하여 디바이스 기판 상으로 얇은 개별 컴포넌트를 배치하기 위해 사용될 수 있다. 개개의 개별 컴포넌트로부터 시작하는 프로세스는, 단일의 디바이스 기판 상에 다수의 상이한 개별 컴포넌트를 배치하기 위해 사용될 수 있다. 픽 앤드 플레이스 접근법 또는 레이저 지원 비접촉 이송 방법은, 디바이스 기판의 목표 위치에 개개의 개별 컴포넌트를 배치하기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 예에서, 디바이스 기판은 고정된 채로 유지될 수 있고 각각의 개별 컴포넌트는, 자신의 목표 위치가 도달될 때까지, 디바이스 기판에 대해 이동될 수 있다. 몇몇 예에서, 특정한 개별 컴포넌트에 대한 목표 위치가 그 개별 컴포넌트 아래에 위치될 때까지, 디바이스 기판은 개별 컴포넌트에 대해 이동될 수 있다. 다수의 상이한 개별 컴포넌트를 단일의 기판 상으로 배치하는 능력은, 예를 들면, 다수의 타입의 개별 컴포넌트의 테스트를 용이하게 하기 위해, 연구 및 개발에서 애플리케이션을 가질 수 있다.
도 32를 참조하면, 프로세스(450)에서, 개개의 개별 컴포넌트(452)은 핸들 분리 층(456)을 통해 제1 핸들 기판(454) 상에 수용 및 장착된다(440). 개별 컴포넌트(452)는 픽 앤드 플레이스 접근법 또는 개별 컴포넌트를 배치시키기 위한 다른 방법에 의해 제1 핸들 기판(454) 상으로 장착될 수 있다. 개별 컴포넌트는 픽 앤드 플레이스 접근법과 호환되는 다양한 사이즈 및 두께를 가질 수 있다.
핸들 분리 층(458) 및 그 상에 배치되는 유동 가능 재료의 층(460)을 갖는 제2 핸들 기판(456)은, 제1 핸들 기판(454) 상의 개별 컴포넌트(452)와 접촉한다(441). 용어 "유동 가능 재료"는, 예를 들면, 제2 핸들 기판(456)이 제1 핸들 기판(454) 상의 개별 컴포넌트(452)와 접촉할 때 인가되는 압력 및 진공 라미네이션과 같은 자극에 반응하여 유동 가능 재료가 유동하는 것을 가능하게 하는 점성을 갖는 임의의 재료를 포함하도록 광의적으로 사용된다. 예시적인 유동 가능 재료는, 열 또는 광(예를 들면, 자외선 광)과 같은 자극의 인가에 반응하여 액체로부터 고체로의 상 변화를 겪는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 유동 가능 재료는, 포지티브 톤 포토레지스트(positive tone photoresist)(예를 들면, 독일, 다름슈타트(Darmstadt) 소재의 Merck사의 AZ Electronic Materials에 의한 AZ® 40XT), 네거티브 톤 포토레지스트(negative tone photoresist)(예를 들면, 미국 매사추세츠주(MA), Newton(뉴턴) 소재의 MicroChem Corp에 의한 SU-8), 열 경화 가능한 열경화성 폴리이미드, 또는 다른 재료를 포함할 수 있다. 유동 가능 재료를 경화시키기 위해 자극이 인가되어(442), 개별 컴포넌트 주위의 유동 가능 재료를 응고시킨다(452). 몇몇 예에서, 유동 가능 재료(460)는 포토레지스트이고, 제2 핸들 기판(456)은 투명 기판(예를 들면, 유리 또는 투명 플라스틱)이며, 자극은 포토레지스트를 경화시키기에 충분한 광 또는 열이다. 제2 핸들 기판(456)은 제거되고(443), 개별 컴포넌트(452)는, 예를 들면, 상기에서 설명되는 접근법 중 하나 이상을 사용하여, 소망되는 두께로 박형화되고(444), 경화된 유동 가능 재료(460)는 습식 또는 건식 에칭에 의해 제거된다(445).
박형화된 개별 컴포넌트(452)는 핸들 분리 층(464)으로 코팅되는 제3 핸들 기판(462) 상으로 장착된다(446). 제1 핸들 기판(454) 상의 핸들 분리 층(456)은 분리되고(447), 따라서, 개별 컴포넌트를 제1 핸들 기판(454)으로부터 분리시킨다. 세정 이후, 제3 핸들 기판(462) 상의 개별 컴포넌트(452)는 웨이퍼 이송 프로세스 단계에서 상기에서 설명되는 핸들 지원 프로세스 중 임의의 것으로 진입할 수 있다(448).
프로세스(450)는 개별 컴포넌트(452)가 제1 핸들 기판(454) 상에서 아래로 향하도록 장착될 때 사용될 수 있다. 페이스 업 조립의 경우, 단계 447 및 447은 생략되고, 제1 핸들 웨이퍼(454)는 상기에서 설명되는 바와 같이 후속하는 핸들 지원 개별 컴포넌트 조립을 위한 핸들 웨이퍼로서 작용한다.
몇몇 예에서, 본원에서 설명되는 하나 이상의 프로세스는 3 차원 집적 회로(때때로 적층된 칩으로 칭해짐)를 조립하기 위해 사용될 수 있다. 적층된 칩은, 집적 회로와 같은 개별 컴포넌트를 적층하고 수직으로 연결하는 것에 의해 제조되며, 그 결과, 적층된 개별 컴포넌트는 단일의 디바이스로서 함께 거동한다. 적층된 칩은 회로 밀도를 증가시켜, 컴퓨팅 성능이나 메모리를 향상시키는 데 도움이 될 수 있다.

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  61. 방법으로서,
    유동 가능 재료에 개별 컴포넌트를 포함하는 어셈블리 - 상기 개별 컴포넌트를 포함하는 상기 어셈블리는 제1 핸들 기판에 부착됨 - 를 매립하는 단계; 및
    상기 매립된 개별 컴포넌트를 50 ㎛ 미만의 두께로 박형화하는 단계를 포함하고,
    상기 유동 가능 재료에 상기 어셈블리를 매립하는 단계는 제2 핸들 기판을 상기 제1 핸들 기판의 표면 상으로 배치하는 단계를 포함하되, 상기 어셈블리는 상기 제1 핸들 기판의 상기 표면 상에 배치되고, 상기 유동 가능 재료의 층은 상기 제2 핸들 기판의 표면 상에 배치되는, 방법.
  62. 제61항에 있어서,
    개별 컴포넌트를 포함하는 상기 어셈블리는 핸들 어셈블리를 포함하는, 방법.
  63. 제61항에 있어서,
    상기 유동 가능 재료에 상기 어셈블리를 매립하는 단계는, 유동 가능 재료 층을 상기 제1 핸들 기판의 표면 상으로 배치하는 단계를 포함하는, 방법.
  64. 삭제
  65. 제61항에 있어서,
    상기 제2 핸들 기판을 상기 제1 핸들 기판의 상기 표면 상으로 배치하는 단계는, 상기 제2 핸들 기판의 상기 표면 상에 배치되는 상기 유동 가능 재료의 상기 층을 상기 제1 핸들 기판의 상기 표면에 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
  66. 제61항에 있어서,
    상기 유동 가능 재료에 상기 어셈블리를 매립하는 단계는, 상기 유동 가능 재료의 상기 층으로 하여금 유동하게 하는 단계를 포함하는, 방법.
  67. 제66항에 있어서,
    상기 유동 가능 재료의 상기 층으로 하여금 유동하게 하는 단계는, 상기 유동 가능 재료의 상기 층을 자외선(UV) 광에 노출시키는 단계를 포함하는, 방법.
  68. 제66항에 있어서,
    상기 유동 가능 재료의 상기 층으로 하여금 유동하게 하는 단계는, 상기 유동 가능 재료의 상기 층을 열적 자극에 노출시키는 단계를 포함하는, 방법.
  69. 제61항에 있어서,
    상기 제2 핸들 기판은 UV 광에 대해 적어도 부분적으로 투명한, 방법.
  70. 제61항에 있어서,
    상기 제2 핸들 기판은 유리를 포함하는, 방법.
  71. 제61항에 있어서,
    상기 제2 핸들 기판을 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  72. 제61항에 있어서,
    상기 유동 가능 재료는 포토레지스트를 포함하는, 방법.
  73. 제61항에 있어서,
    상기 매립된 개별 컴포넌트를 박형화하는 단계 이후 상기 유동 가능 재료를 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  74. 제73항에 있어서,
    상기 제1 핸들 기판은 투명 캐리어를 포함하는, 방법.
  75. 제74항에 있어서,
    상기 박형화된 개별 컴포넌트를 상기 투명 캐리어로부터 디바이스 기판으로 이송하는 단계를 포함하는, 방법.
  76. 제61항에 있어서,
    상기 박형화된 개별 컴포넌트를 제3 핸들 기판으로 이송하는 단계를 포함하는, 방법.
  77. 제76항에 있어서,
    상기 박형화된 개별 컴포넌트를 상기 제3 핸들 기판으로 이송하는 단계는, 상기 제3 핸들 기판의 표면 상에 배치되는 핸들 분리 층에 상기 박형화된 개별 컴포넌트를 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
  78. 제76항에 있어서,
    상기 박형화된 컴포넌트를 상기 제3 핸들 기판으로 이송하는 단계는, 상기 개별 컴포넌트와 상기 제1 핸들 기판 사이에 배치되는 핸들 분리 층을 분리하는 단계를 포함하는, 방법.
  79. 제78항에 있어서,
    상기 핸들 분리 층을 분리하는 단계는, 상기 분리 층에 자극을 인가하는 단계를 포함하는, 방법.
  80. 제79항에 있어서,
    상기 자극은 UV 광을 포함하는, 방법.
  81. 제79항에 있어서,
    상기 자극은 열적 자극을 포함하는, 방법.
  82. 제76항에 있어서,
    상기 제3 핸들 기판의 대응하는 부분에 부착되는 박형화된 개별 컴포넌트를 포함하는 핸들 어셈블리를 형성하도록 상기 제3 핸들 기판을 다이싱하는 단계를 포함하는, 방법.
  83. 제82항에 있어서,
    상기 제3 핸들 기판을 다이싱하는 단계는, 상기 제3 핸들 기판 및 상기 제3 핸들 기판의 표면 상에 배치되는 핸들 분리 층을 다이싱하는 단계를 포함하고, 상기 형성된 핸들 어셈블리는, 상기 제3 핸들 기판의 상기 대응하는 부분 상에 배치되는 상기 핸들 분리 층에 부착되는 상기 박형화된 개별 컴포넌트를 포함하는, 방법.
  84. 제82항에 있어서,
    상기 핸들 어셈블리를 디바이스 기판으로 이송하는 단계를 포함하는, 방법.
  85. 제84항에 있어서,
    픽 앤드 플레이스 접근법(pick-and-place approach)을 사용하여 상기 핸들 어셈블리를 상기 디바이스 기판으로 이송하는 단계를 포함하는, 방법.
  86. 제82항에 있어서,
    상기 핸들 어셈블리를 투명 캐리어로 이송하는 단계를 포함하는, 방법.
  87. 제86항에 있어서,
    상기 핸들 어셈블리를 상기 투명 캐리어에 이송하는 단계는, 상기 핸들 어셈블리를, 상기 투명 캐리어 상에 배치되는 캐리어 분리 층에 접착하는 단계를 포함하는, 방법.
  88. 제86항에 있어서,
    상기 핸들 어셈블리를 상기 투명 캐리어로부터 디바이스 기판으로 이송하는 단계를 포함하는, 방법.
  89. 제61항 내지 제63항 및 제65항 내지 제88항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개별 컴포넌트를 상기 제1 핸들 기판에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
  90. 제89항에 있어서,
    상기 개별 컴포넌트를, 상기 제1 핸들 기판의 표면 상에 배치되는 핸들 분리 층에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
  91. 제89항에 있어서,
    픽 앤드 플레이스 접근법을 사용하여 상기 개별 컴포넌트를 상기 제1 핸들 기판에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
  92. 제89항에 있어서,
    개별 컴포넌트를 상기 제1 핸들 기판에 부착하는 단계를 포함하는, 방법.
  93. 제92항에 있어서,
    상기 개별 컴포넌트 중 적어도 하나는 상기 개별 컴포넌트 중 다른 것의 각각과는 상이한, 방법.
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