[发明专利]间层电介质和预施涂的模片连接粘合剂材料

说明书

本申请是母案03814094.2的分案申请，母案申请日为2003年6月17日，名称为“间层电介质和预施涂的模片连接粘合剂材料”。

发明背景

发明领域

本发明涉及间层电介质材料和预施涂的模片连接粘合剂，更具体地预施涂的模片连接粘合剂(如芯片或其它衬底施涂的模片连接粘合剂)，施涂间层电介质材料到衬底上以制备低K介电半导体芯片的方法，施涂预施涂的模片连接粘合剂到芯片和其它表面上的方法，和由其制备的用于连接微电子电路的组件。

相关技术的简要描述

双马来酰亚胺在热固性树脂的光谱中占据显着位置，和许多双马来酰亚胺可市购。双马来酰亚胺已经用于模塑件和粘合剂接合物，耐热复合材料，和高温涂料的生产。更近来，Henkel Loctite Corporation已经商业化许多部分基于某些双马来酰亚胺用于连接半导体芯片到电路板的产品，它们接收来自微电子封装工业中的有利响应。这些产品描述于一篇或多篇如下文献中：U.S.专利Nos.5,789,757(Husson)，6,034,194(Dershem)，6,034,195(Dershem)和6,187,886(Husson)。

低-k介电材料(或间层电介质，＂ILD′s＂)在高级集成电路制造的末来发展中起重要作用，能够实现铜互连在亚-0.18微米制造工艺中的应用。ILD′s用于集成电路制造以将铜互连与它们的周围部分隔绝，在互连之间保证较少的串扰。由于它引起电路中的故障，串扰集成电路制造中的通常问题。当集成电路持续设计为越来越小时，串扰变得甚至更突出。和ILD′s是此设计倾向的重要方面以最大化一直更复杂集成电路的效率。

工业界的许多人甚至希望ILD′s作为氧化硅绝缘体的潜在后继物。然而，在降低内部封装应力方面迄今为止报导较少的进展，该应力导致ILD裂纹故障。

因此需要提供具有优异介电性能的ILD′s以最小化串扰。此外，需要提供采用这样ILD′s组装的电子组件和提供增强物理性能的这样电子组件的制造方法。

也需要采用预施涂的形式，如其芯片施涂或衬底施涂版本，提供模片连接粘合剂材料。这样的版本会消除许多贮存，分配，装卸和加工问题，当在包括模片连接粘合剂材料的可流动形式反应性粘合剂中分配时出现这些问题。

此外，在更极端的环境，如那些高温条件中，半导体器件在焊剂回流循环期间可曝露于该条件，其中无引线的焊剂用于建立电互连，需要在预施涂的模片连接粘合剂材料中使用甚至比以上提及的马来酰亚胺更刚硬的材料。

预施涂的粘合剂它们自身不是新的商业产品。例如，HenkelLoctite在预施涂的螺纹锁(threadlocker)粘合剂中具有实质性生意，它涉及(甲基)丙烯酸酯工业，用于与螺母和螺栓组合体连接，可由光固化机理、热固化机理、或其结合，与非必要的次级厌氧固化机理固化。也参见国际专利申请No.PCT/US00/07494；和U.S.专利Nos.2,928,446，4,325,985，4,632,944和5,300,608。

然而，迄今为止在商业中还没有采用在其上用于应用的预施涂模片连接粘合剂材料的制造制品，如半导体芯片或半导体芯片而没有由可流动模片连接粘合剂材料伴随的中间工艺步骤，特别是在粘合剂材料的反应性组分完全或部分基于双马来酰亚胺的情况，或对于如下情况的极端环境：模片连接粘合剂材料的反应性组分完全或部分基于苯并噁嗪。

发明概述

本发明在一个方面涉及制造制品，和特别地，提供用于连接到载体衬底和与载体衬底电互连的半导体芯片(或芯模片)。半导体芯片含有第一表面和第二表面，第一表面含有在其上以预定图案布置的用于提供与载体衬底电接通的电接触，及第二表面含在其层或一部分上布置的，优选作为膜的预施涂的模片连接粘合剂材料。

或者，半导体芯片可以为芯片形式，即为体形式，从该形式可以从芯片切线单个半导体芯片。

在本发明此方面的一个实施方案中，模片连接粘合剂材料所需地包括以液体形式或固体形式的含马来酰亚胺、衣康酰胺或NA酰亚胺的化合物，该化合物当为液体形式时与热塑性弹性体结合使用和当为固体形式时非必要地包括热塑性弹性体。模片连接粘合剂材料可包括另外的材料，该另外的材料可以与含马来酰亚胺、衣康酰胺或NA酰亚胺的化合物共固化，如(甲基)丙烯酸酯官能化的材料、乙烯基官能化材料、乙烯基醚官能化的材料等。