(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的構造を形成する方法であって、
デバイスウエハの第１の面に第１の金属層を形成し、
光源に対して透明なキャリアウエハの第１の面に第２の金属層を形成し、
熱及び圧力を用いて前記第１の金属層を前記第２の金属層に接合することで、前記デバイスウエハの前記第１の面に接触した第１表面と、前記キャリアウエハの前記第１の面に接触した第２表面とを有する単一の接合金属層を作り出すことによって、前記キャリアウエハを前記デバイスウエハに接合し、
前記キャリアウエハが前記デバイスウエハに接合されたまま、前記デバイスウエハの、前記第１の面とは反対側の第２の面を処理し、
前記接合金属層と前記キャリアウエハとの間の結合が前記キャリアウエハの前記第１の面において切断されるように、前記光源からの光を、前記キャリアウエハを通過させて、前記接合金属層の前記第２表面に影響を及ぼすことなく前記キャリアウエハの前記第１の面に突き当たらせ、且つ
前記デバイスウエハの前記第１の面上に形成された前記接合金属層から前記キャリアウエハを除去する、
ことを有する方法。
【請求項２】
前記光源からの前記光の波長は、紫外（ＵＶ）波長と青色光波長との間の範囲を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記キャリアウエハはサファイアからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記キャリアウエハはＳｉＣからなる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記デバイスウエハの前記第２の面を処理するステップは、前記デバイスウエハを貫く導電ビアを形成することを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記デバイスウエハに更なるデバイスウエハを接合することで、前記導電ビアが前記更なるデバイスウエハ上の電極と接触して３次元モジュールを形成するようにする、ことを更に有する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記更なるデバイスウエハは１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記デバイスウエハは、前記１つ以上のＬＥＤ用の過渡電圧抑圧（ＴＶＳ）回路を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記デバイスウエハは１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記デバイスウエハの前記第１の面から前記接合金属層を除去する、ことを更に有する請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記デバイスウエハの前記第１の面上に電極を形成するように前記接合金属層の１つ以上の部分を除去する、ことを更に有する請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ製造に関し、特に、電気コンポーネントを含んだデバイスウエハから、デバイスウエハの処理中にデバイスウエハの一時的な機械的支持を提供するキャリアウエハを剥離するプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、実質的に如何なる種類の半導体デバイスウエハの製造にも適用されるが、発光ダイオード（ＬＥＤ）ウエハを製造する一例が提示される。
【０００３】
例えば青色光を生成するためなどの、窒化ガリウムに基づくＬＥＤは、例えばサファイアなどの成長基板（ウエハ）の上に半導体層をエピタキシャル成長させることによって製造されている。ｐ型層とｎ型層との間の活性層が、当該活性層の材料組成によって決定されるピーク波長を有する光を放出する。このような半導体層は、数十ミクロン厚程度であって非常に脆いことがある。そして、例えば、成長基板を除去するため、ＬＥＤ層を薄くするため、及び電極を形成するために、メタライゼーション及びその他の周知のプロセスがＬＥＤウエハ上で実行される。ＬＥＤウエハは、その後、パッケージングのためのＬＥＤチップを形成するようにダイシングされる。
【０００４】
例えば成長基板に面したＬＥＤ層についてプロセスを実行するためなどで、成長基板がＬＥＤウエハから除去される場合、又はスクライブ及び破断による個片化のためなどで、成長基板が薄化される場合、成長基板の除去又は薄化の最中に薄いＬＥＤ層の機械的支持を提供するために、先ず、ＬＥＤウエハの反対側の表面にキャリアウエハを接合しなければならない。ＬＥＤウエハにキャリアウエハが接合されて成長基板が除去あるいは薄化された後、露出したＬＥＤが、例えばＬＥＤ層を薄くすること及び露出ＬＥＤ層上に薄膜を堆積することなどの、更なる処理に掛けられ得る。キャリアウエハは一時的あるいは永続的に接続され得る。キャリアウエハが一時的なものである場合、キャリアウエハをデバイスウエハから剥離（デボンディング）する方法を実行しなければならない。一般的に、シリコンのキャリアウエハが、その低コスト及び周知の特性のために使用されている。シリコンキャリアウエハは、ＬＥＤからの光を吸収するものであり、最終的にはＬＥＤ層から除去されるべきである。
【０００５】
機械的支持のためにキャリアウエハ（典型的に、シリコン）を使用することは、集積回路プロセスにおいて、特に、複数のＩＣウエハが３次元（３Ｄ）モジュールを形成するように積み重ねられ且つ導電ビアがＩＣウエハを貫いて縦方向に延在する集積回路プロセスにおいて、広く使用されている。典型的に、キャリアウエハは、予期されるＩＣウエハプロセス温度で接着剤が剥がれないように、中温（例えば、２５０℃まで）ポリマー接着剤を用いてＩＣウエハに接合される。ＩＣウエハ処理が完了した後、高熱で特別なツール及び技術を用いて（例えば、ブリューワーサイエンス社のＨＴ１０１０（登録商標）サーマルスライディング剥離プロセスを用いて）、キャリアウエハの剥離が実行される。
【０００６】
また、キャリアウエハの上に特別な光熱変換（light-to-heat  conversion；ＬＴＨＣ）層を設け、そして、比較的低い温度で溶融する特別な接着剤を用いてキャリアウエハをデバイスウエハに接合することも知られている。その後、レーザビームを用いてＬＴＨＣ層を加熱し、それにより、接着剤が溶けてキャリアウエハが剥離される。ＬＴＨＣ材料、特別な接着材料（例えば、３Ｍ社のＬＣ３２００及びＬＣ５２００）、並びに特別なツールは、３Ｍ社から入手可能である。このプロセスは比較的高価であるとともに時間を消費する。比較的低温で接着剤が溶ける必要があるため（３Ｍ社の接着剤の定格は１８０℃までのみである）、この剥離プロセスは、高品質な薄膜が堆積される必要があるときには適さない。何故なら、そのような薄膜は典型的に２５０℃より上で堆積される必要があるからである。
【０００７】
例えばＰＥＣＶＤプロセスなど、高品質の薄膜を形成するための一部のプロセスにおいて、プロセス温度は実質的に２５０℃より高い。故に、ＩＣウエハ又はＬＥＤウエハにキャリアウエハを一時的に接合するために使用されるポリマーは、より複雑で、より高温の剥離プロセス及びツールを必要とする非常に高温のポリマー（例えば、＞３５０℃）でなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術プロセスより単純な、デバイスウエハからキャリアウエハを剥離するための、改善された技術が望まれる。剥離プロセスは、高温ポリマー（例えば、ＢＣＢ、ＰＢＯ、ポリイミドなど）、中温ポリマー／接着剤（例えば、ブリューワーサイエンス社のＨＴ１０１０（登録商標）、３Ｍ社のＬＣ３２００／ＬＣ５２００など）、低温糊／接着剤、及び更には金属（例えば、共晶合金）接合材料を含め、一般的に使用されている接合層材料とともに機能することが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
例えばシリコンなどの、光を吸収するキャリアウエハに代えて、例えばサファイア又はＳｉＣのウエハなどの、透明なキャリアウエハが使用される。ＬＥＤウエハプロセスの例において、キャリアウエハは、ＬＥＤウエハに、成長基板によって支持される面とは反対側で接合される。接合材料は典型的に、例えば３５０℃まで安定なポリマーなどの、従来からのポリマー（高分子）接着剤である。そして、成長基板がＬＥＤウエハから除去され、露出されたＬＥＤ層が更に処理される。そのような更なる処理は、薄化すること、薄膜を堆積すること、ビアを形成することなどを含み得る。成長基板は、除去される代わりに薄化されることもある。デバイスウエハは、回路を含んだ如何なるウエハともし得る。
【００１０】
ＬＥＤウエハからキャリアウエハを剥離するため、レーザビームがキャリアウエハにわたって走査される。ここで、キャリアウエハは、レーザビームからの光の波長に対して実質的に透明である。ポリマー接着剤が直接的にレーザビームエネルギーを吸収し、該エネルギーが、単に熱を介してポリマーを溶かすのではなく、ポリマー−キャリア間の化学結合を切断する。光熱変換（ＬＴＨＣ）層は使用されず、故に、特別な材料は必要とされない。レーザは、ＬＥＤウエハ内の何らかの構造を損傷してしまうのに十分な強さにはされない。一実施形態において、２４８ｎｍレーザが使用される。近ＵＶレーザ又は青色レーザも使用され得る。他の一実施形態において、３５０℃まで安定なベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）ポリマー接着剤を剥離するために、１９３ｎｍのピーク波長を８００ｍＪ／ｃｍ２（４０Ｗ／ｃｍ２）のエネルギー強度で放射するＵＶレーザが使用される。
【００１１】
従って、接着剤は、熱が放出されることを必要とせず、故に、薄膜処理に十分な高さの温度で安定な接着剤とすることができる。
【００１２】
キャリアウエハの除去後、剥離されたＬＥＤウエハの表面から残存接着剤が取り除かれる。
【００１３】
他の一実施形態において、例えば好適な共晶金属合金層などの金属層が、デバイスウエハ及び透明キャリアウエハ（例えば、サファイア）の双方の上に堆積される。そして、これらのウエハがともに、追加の接着剤なしで、熱と圧力の下で接合される。その後、キャリアウエハを通してレーザビームが走査されて、レーザエネルギーが金属層と透明キャリアウエハとの間の化学結合を切断し、それにより金属層からキャリアウエハが剥離される。そして、デバイスウエハ上に残った金属層が、個片化の前にエッチング／除去され得る。一部の例において、金属層は、デバイスウエハの反射体及び／又は電極として使用されることができ、個片化の前に除去される必要はない。
【００１４】
この剥離技術はまた、例えば陽極接合、融着、フリットガラス接合などの、他の種類の接合技術／材料にも適用され得る。
【００１５】
この剥離プロセスは、如何なる種類のＩＣウエハに使用されてもよく、ＬＥＤ用途に限定されない。ここでは、全てのそのようなウエハをデバイスウエハとして参照する。
【００１６】
例えば３次元モジュールのためにウエハを貫いて導電ビアを形成するプロセスなど、様々なその他のプロセス例も記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】単純化のために２つのＬＥＤエリアを示した、成長基板を含む従来技術のＬＥＤウエハのごく一部を示す断面図である。剥離プロセスは如何なる種類のウエハにも実行され得るので、以下ではＬＥＤウエハをデバイスウエハとして参照する。
【図２】単純化のためにＬＥＤの細部を排除して図１のデバイスウエハのいっそう大きい部分を例示する図である。ＵＶ又は青色のレーザ光を吸収するポリマー接着剤を用いて、デバイスウエハに透明キャリアウエハが接合されている。
【図３】成長基板が除去され（デバイスウエハにとって適切である場合）且つ露出されたデバイスウエハが薄化又はその他の方法で更に処理された後の、図２の構造を例示する図である。
【図４】残存するデバイスウエハを貫いてエッチングされたビアホールを例示する図であり、ビアホールはその後に、誘電体で被覆され且つ導電材料で充填されている。そして、パターニングされた電極層が形成されて導電ビアを終端する。ビアは、デバイスウエハの相対する両面間の導電経路を作り出す。
【図５】デバイスウエハの表面に貼られた伸縮可能な粘着テープを例示する図である。
【図６】透明キャリアウエハを通してのレーザビーム走査を例示する図であり、そのエネルギーがポリマー接着剤によって吸収されて、ポリマーとキャリアウエハとの間の化学結合を切断する。
【図７】剥離キャリアウエハの除去及び残存ポリマー接着剤の除去を例示する図である。スルーホールビアを有するデバイスウエハのこの残存部は、その後、３Ｄモジュール内の更なる回路を提供するよう、別のウエハに接合されるか、２枚のウエハ間に挟み込まれるかし得る。その後、モジュールが例えばソーイングなどによって個片化され、パッケージングされるモジュールの準備にて、テープが引き伸ばされてモジュールが分離される。
【図８】図８−１２は、２枚のウエハ間にデバイスウエハが挟み込まれる二重接合法を例示するものであり、図８は、透明キャリアウエハがデバイスウエハに接合された、図２と同様の図である。デバイスウエハはＬＥＤウエハ又は何らかのＩＣウエハとし得る。
【図９】その成長基板が除去され（適切である場合）、続いて、デバイスウエハが更に処理され（例えば、薄化され）、続いて、露出された表面に別のウエハがポリマー接着剤によって接合された、デバイスウエハを例示する図である。
【図１０】透明キャリアウエハを通してのレーザビーム走査を例示する図であり、そのエネルギーがポリマー接着剤によって吸収されて、ポリマーとキャリアウエハとの間の化学結合を切断する。
【図１１】剥離キャリアウエハの除去及び残存ポリマー接着剤の除去を例示する図である。
【図１２】残存するデバイス層を貫いてエッチングされたビアホールを例示する図であり、ビアホールはその後に、誘電体で被覆され且つ導電材料で充填されている。そして、パターニングされた電極層が形成されて導電ビアを終端する。ビアは、デバイスウエハの相対する両面間の導電経路を作り出す。デバイスウエハに接合された上側ウエハは、デバイスウエハ上のデバイスの、過渡電圧抑圧（ＴＶＳ）回路（例えば、ＥＳＤ保護回路）又は制御回路を含み得る。そして、得られた３Ｄモジュールが、図７に関して先述したように個片化される。
【図１３】図１３−１５は、デバイスウエハとキャリアウエハとの間での金属−金属結合の使用を例示するものであり、図１３は、デバイスウエハ上に堆積された金属（合金を含む）層を例示する図であり、熱と圧力を用いて透明キャリアウエハと金属層とがともに接合される。
【図１４】堆積された金属層とキャリアウエハとの間の結合を切断するための、キャリアウエハを通してのレーザビーム走査を例示する図である。
【図１５】キャリアウエハが除去された後のデバイスウエハを例示する図である。  同じ又は等価な要素には同じ参照符号を付している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、ＬＥＤ又は何らかのＩＣデバイスを含み得る従来技術のデバイスウエハ１０のごく一部の断面図である。デバイスウエハ１０は、当初において、例えば（ＩＣウエハ用の）シリコンウエハ、又は（ＧａＮベースＬＥＤウエハ用の）サファイア若しくはＳｉＣのウエハなどの、成長基板１２を含み得る。図１の例において、デバイスウエハ１０はＬＥＤウエハであり、単純化のために該ＬＥＤウエハの２つのＬＥＤエリアのみが図示されている。各ＬＥＤエリアは１ｍｍ２程度であり、何千ものＬＥＤエリアが単一のＬＥＤウエハ上に存在し得る。
【００１９】
デバイスウエハ１０は、ｎ型層１４、光を放つ活性層１６、及びｐ型層１８を含んでいる。ｐ型層１８にｐ金属電極２０が接触し、ｎ型層１４にｎ金属電極２２が接触している。誘電体層２４が、ｎ金属電極２２をｐ型層１８及び活性層１６から絶縁している。個片化エリアが破線２６間に示されている。
【００２０】
本発明に係る方法はＬＥＤウエハだけでなく如何なる種類のＩＣウエハにも適用可能であるので、デバイスウエハ１０は、残りの図において、デバイスウエハ１０内の特定の導電体のみを示すように簡略化されている。デバイスウエハ１０は典型的に半導体材料を有することになる。
【００２１】
図２は、デバイスウエハ１０のいっそう大きい部分を例示している。デバイスウエハ１０の底部に電極２８が示されている。電極２８は、図１の電極２０及び２２に対応し得る。デバイスウエハ１０内の各デバイスは、如何なる数の電極を有していてもよい。デバイスウエハ１０に、透明キャリアウエハ３０が、光を吸収するポリマー接着剤を用いて接合されている。接着剤３２は、デバイスウエハ１０又はキャリアウエハ３０の何れの上にコーティングされてもよく、そして、これら２つのウエハがともに押し付けられながら接着剤３２が硬化（キュア）される。キュアは、ＵＶ、熱、冷却、又はその他のプロセスによって行われ得る。最終的にレーザビームを用いて接着剤３２とキャリアウエハ３０との間の化学結合を切断することになるので、キャリアウエハ３０は、レーザビームのピーク波長に対して実質的に透明であるように選定され、接着剤３２は、ビームのエネルギーのうちの相当な部分を吸収するように選定される。一実施形態において、キャリアウエハ３０はサファイア又はＳｉＣである。接着剤３２は、例えばベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、ブリューワーサイエンス社のＨＴ１０１０（登録商標）接着剤（２４０℃まで安定）、サーマルテープ、エポキシ、シリコーン、又はポリイミドなどの、高温（＞３５０℃）ポリマーとし得る。
【００２２】
キャリアウエハ３０は、デバイスウエハ１０の後続処理中にデバイスウエハ１０の機械的支持を提供する。一実施形態において、使用される全てのウエハは６インチウエハであるが、如何なるサイズのウエハが使用されてもよい。キャリアウエハ３０をハンドリングすることには、標準的な製造ツールを使用し得る。
【００２３】
図３は、処理後のデバイスウエハ１０を例示しており、デバイスウエハ１０ａが得られている。この例において、成長基板１２が、エッチング、研削、又はレーザリフトオフによって除去され、そして、残りのデバイスウエハ１０が、研削、研磨、湿式化学エッチング、又は反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によって、数十ミクロン以下まで薄化されている。デバイスウエハ１０ａの厚さは、５−４００ミクロン、好ましくは２０−２００ミクロンの範囲内とし得る。その他のプロセスがデバイスウエハ１０ａ上で実行されてもよい。キャリアウエハ３０は、標準的なウエハ製造ツールを用いてプロセスが実行され得るように薄いデバイスウエハ１０ａの機械的支持を提供するために必要である。
【００２４】
一例において、デバイスウエハ１０ａを貫く電気経路を提供するために、導電ビアが形成される。導電ビアは、３Ｄモジュールにて複数のウエハを積み重ねるために使用されることができ、反対側のウエハ表面上の電極が互いに整列して電気的に接触する。
【００２５】
図４は、例えばマスキングとその後のＲＩＥなどによって、残存するデバイスウエハ１０ａを貫いてエッチングされたビアホール３４を例示している。ビアホール３４はその後、周知のプロセスを用いて誘電体で被覆される。デバイスウエハ１０ａがシリコンである場合、この誘電体は二酸化シリコンである。他のデバイスウエハ１０ａ材料について、好適な誘電体及びその堆積方法は周知である。
【００２６】
絶縁されたビアホール３４がその後、例えばポリシリコン、銅、アルミニウム、又はその他の好適な金属若しくは合金などの、導電材料３６で充填される。導電材料３６が、スパッタリング、めっき、又はその他のプロセスによって堆積され得る。
【００２７】
そして、充填ビアホール３４内の導電材料３６と接触する電極３８を形成するように、露出された表面の上に金属電極層が堆積されてパターニングされる。電極３８は、金又はその他の好適な金属（合金を含む）を有し得る。故に、デバイスウエハ１０ａの両面間の導電経路が形成される。他の例において、導電材料３６はビアホール３４の一部を充填するのみであってもよい。
【００２８】
図５は、デバイスウエハ１０ａの表面に貼られた、後述のように個片化後にダイを支持するために使用されるものである伸縮可能な粘着テープ４２を例示している。
【００２９】
図６は、従来からの走査光学系（例えば、レンズ、ミラー、プリズムなど）を用いて透明キャリアウエハ３０を通してＸ−Ｙ走査（又はステッピング）されるレーザビーム４６を生成するレーザ４４を例示している。ビームエネルギーは、キャリアウエハ３０ではなく接着剤３２によって吸収される。吸収されたエネルギーが、ポリマー接着剤３２とキャリアウエハ３０との間の化学結合を切断する。一実施形態において、キャリアウエハ３０はサファイアであり、２４８ｎｍレーザ４４が使用される。近ＵＶレーザ又は青色レーザも使用され得る。他の一実施形態において、３５０℃まで安定なベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）ポリマー接着剤３２を剥離するために、１９３ｎｍのピーク波長を８００ｍＪ／ｃｍ２（４０Ｗ／ｃｍ２）のエネルギー強度で放射するＵＶレーザが使用される。直径６インチのウエハの剥離プロセスは典型的に、走査速度、ビームエネルギー、ビーム面積、接着剤特性などに応じて、５分から１０分の間を要することになる。最適化されたプロセスパラメータを用いることで、もっと短い剥離時間が期待される。本願の発明者は、８−１００ミクロン厚の接着剤を用いてキャリアウエハ３０を首尾よく剥離した。
【００３０】
そして、解放されたキャリアウエハ３０が、例えば機械ツール又はその他の手段を用いるなどして、デバイスウエハ１０ａからリフトオフされる。一実施形態において、エネルギーの吸収中に接着剤３２からガスが放出され、該ガスがキャリアウエハ３０をデバイスウエハ１０ａから引き離す。
【００３１】
図７は、剥離されたキャリアウエハ３０及び残った接着剤３２の除去後のデバイスウエハ１０ａの残存部分を例示している。残った材料は、電極２８を露出させるように、エッチャント、プラズマ、又は接着剤３２の製造者によって提供される溶解溶液によって除去され得る。ＨＴ１０１０（登録商標）接着剤は、ブリューワーサイエンス社からの標準ＨＴ１０１０剥離剤を用いて容易に取り除かれ得る。例えばＢＣＢ又はＰＢＯなどの、より高温の接着剤に関しては、Ｏ２／ＳＦ６（ＢＣＢの場合）又はＯ２（ＰＢＯの場合）プラズマエッチングを用いることで良い結果が得られている。
【００３２】
得られたデバイスウエハ１０ａの電極２８は、その後、別のウエハ５０上の揃えられた電極に接合され、あるいは、各ウエハが３Ｄモジュールの更なる回路を提供し得る２枚のウエハ間に挟み込まれ得る。揃えられたウエハ電極は、圧力下での超音波ボンディングによって、金ボールによって、あるいははんだによってなどで接合され得る。その後、モジュールが、例えばソーイング、レーザ個片化、ウォータージェット切断などによって個片化され、そして、別のウエハ又は印刷回路基板の上にパッケージングあるいはマウントされるモジュールの準備にて、テープが引き伸ばされてモジュールが分離される。破線４８は、１つの取り得る個片化ラインを例示している。
【００３３】
一実施形態において、図７のデバイスウエハ１０ａは、例えば背中合わせのダイオードなどのＴＶＳ回路、及び／又は制御回路を含んでおり、ウエハ５０は、図１に示したＬＥＤウエハであり、その結果、各ＬＥＤが付随するＴＶＳ回路によって保護される。ＴＶＳ回路は、ＬＥＤを横切って十分高い逆電圧が存在するときに、ＬＥＤを横切る事実上の短絡回路を提供してＬＥＤを保護する。得られたモジュールは、個片化後に、集積回路を含んだ別のウエハ上又はサブマウントウエハ上にマウントされ得る。サブマウントウエハは、デバイスウエハ１０ａの電極３８と接触する電極を備えたセラミックとすることができ、これらサブマウント電極は、印刷回路基板（ＰＣＢ）への接合のための金属パッドにつながる。
【００３４】
他の例では、接合されたウエハ構造は、キャリアウエハ３０が剥離された後のデバイスウエハ１０ａを洗浄するために、テープ４２が設けられるのに先立って、真空チャック上に搭載され得る。洗浄後、洗浄された表面にテープ４２が貼り付けられる。
【００３５】
図８−１２は、デバイスウエハ１０が２枚のウエハ間に挟み込まれる二重接合（ダブルボンディング）法を例示している。
【００３６】
図８は、図２と同様の図であり、ポリマー接着剤３２を用いて透明キャリアウエハ３０がデバイスウエハ１０に接合されている。デバイスウエハ１０は、ＬＥＤウエハ又は何らかのＩＣウエハとし得る。
【００３７】
図９は、その成長基板１２（図１）の除去（適切である場合）後のデバイスウエハ１０ａを例示しており、デバイスウエハ１０ａは更に処理（例えば、薄化）されている。電極５を有する例えばＬＥＤウエハ又は何らかのＩＣウエハなどの第２のデバイスウエハ５４が、接着剤５８によってデバイスウエハ１０ａに接合されている。剥離のためにレーザビームエネルギーを吸収するものである接着剤３２と異なり、接着剤５８は永続的であることを意図している。一実施形態において、接着剤５８は、下流の高温プロセスに影響されないように、非常に高温（例えば、＞３００℃）のポリマーである。
【００３８】
図１０は、図６においてのように、透明キャリアウエハ３０を通して走査（ステッピング）するレーザビーム４６を生成するレーザ４４を例示している。図６に関して説明したように、ビームエネルギーは、キャリアウエハ３０ではなく接着剤３２によって吸収される。吸収されたエネルギーが、ポリマー接着剤３２とキャリアウエハ３０との間の化学結合を切断する。そして、解放されたキャリアウエハ３０がデバイスウエハ１０ａからリフトオフされる。
【００３９】
図１１は、剥離されたキャリアウエハが除去されるとともに残った接着剤３２が除去されて電極２８が露出されたデバイスウエハ１０ａを例示している。
【００４０】
図１２は、図４においてのように、ＲＩＥ又はその他の手段を用いて、残存するデバイス層及び接着剤５８を貫いてエッチングされたビアホール６２を例示している。ビアホール６２はその後、周知のプロセスを用いて誘電体６３で被覆され（デバイスウエハ１０ａの本体が絶縁材料でない場合）、ビアホール６２はそして導電材料６４で充填される。そして、導電材料６４及び／又は電極２８と接触する電極６６を形成するように、露出された表面上に金属電極層が堆積されてパターニングされる。電極６６は、金又は何らかの好適な合金を有し得る。故に、第２のデバイスウエハ５４の電極５６とデバイスウエハ１０ａの“底部”電極２８との間の導電経路が形成される。
【００４１】
一実施形態において、第２のデバイスウエハ５４は、ＬＥＤを制御する能動制御回路６７を含み、デバイスウエハ１０ａは、ＴＶＳ回路６８を含み（単純化のため、１つのみのＴＶＳ回路６８を電極６６に接続して示している）、図１の（各ＬＥＤの）ＬＥＤウエハ電極２０及び２２が、デバイスウエハ１０ａの電極２８に接合される。制御回路６７及びＴＶＳ回路６８はその他の点で従来通りとし得る。第２のデバイスウエハ５４はそれ自体、ＰＣＢへの接合用のパッドで終端するスルーホールビアを有し得る。他の例では、個片化後、電極６６がＰＣＢのパッドに接合され、デバイスウエハ１０ａが、ＰＣＢパッドと第２のデバイスウエハ５４との間のインタフェースとして作用する。従来のＬＥＤシステムにおいては、制御回路は、ＰＣＢ上の配線によってＬＥＤに電気接続されるＰＣＢ上の別個のチップとして設けられている。ＬＥＤと制御回路とを単一のダイ上で結合する３Ｄモジュールは、例えばスマートフォンカメラのフラッシュとしてのモジュールの使用など、極めて小型の用途を可能にする。
【００４２】
他の一実施形態において、図１のＬＥＤウエハが第２のデバイスウエハ５４であり、デバイスウエハ１０ａは、ＬＥＤ用のＴＶＳ回路及び／又は制御回路を含み、電極６６が、ＬＥＤ用の電力及び制御信号を提供するためのＰＣＢのパッドに接合される。回路の数多くのその他の変形が想定される。デバイスウエハ１０ａ及び５４は、能動回路（トランジスタ、ダイオードなど）、受動回路（導電体、抵抗、キャパシタなど）、又はその他の回路を含み得る。
【００４３】
得られた３Ｄウエハは、パッケージング用の３Ｄモジュールダイを形成するように、ライン７２に沿って個片化され得る。
【００４４】
図１３−１５は、デバイスウエハとキャリアウエハとの間での金属−金属結合の使用を例示している。
【００４５】
図１３は、例えばスパッタリングによって、デバイスウエハ１０ａ上に堆積された第１の金属層８０（例えば共晶合金など）を例示している。金属層８０は、金又は好適な共晶合金とし得る。その接合は強固である必要はない。
【００４６】
キャリアウエハ３０の上に、第２の金属層８２（例えば共晶合金など）が例えばスパッタリングによって堆積される。金属層８０及び８２は同じ組成を有していてもよい。ウエハへの金属結合は強固である必要はない。
【００４７】
好適な金属及び合金は、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓｎ、ＳｉＧｅ、及びＳｉの組み合わせを含む。
【００４８】
そして、例えば超音波溶接又は外部印加の熱によってなど、熱と圧力を用いて金属層８０及び８２がともに接合される。金属−金属結合は、入手可能なポリマー接着剤よりも高い温度に耐えることができ、故に、図１３−１５のプロセスは、非常に高温でのプロセス（＞４００℃）をデバイスウエハ１０ａ上で実行する必要があるときに特に好適である。
【００４９】
図１４は、堆積された金属層８２とキャリアウエハ３０との間の結合を切断するための、キャリアウエハ３０を通してのレーザビーム４６の走査を例示している。金属とサファイアキャリアウエハ３０との間の結合は容易に切断される。
【００５０】
図１５は、キャリアウエハ３０が除去された後のデバイスウエハ１０ａを例示している。その後、残った金属層８０及び８２が、デバイスウエハ１０ａからエッチングされ、あるいは、その他の手段によって除去される。一部の例において、金属層８０及び８２は、電極又は反射体の層として保持される。
【００５１】
そして、先述のように、デバイスウエハ１０ａが個片化される。
【００５２】
この剥離技術はまた、例えば陽極接合、融着、フリットガラス接合などの、他の種類の接合技術／材料にも適用され得る。
【００５３】
本発明の特定の実施形態を図示して説明したが、当業者に明らかなように、より広い観点での本発明を逸脱することなく変形及び変更が為され得る。添付の請求項は、その範囲内に、本発明の真の精神及び範囲に入るそのような変形及び変更の全てを包含するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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