[发明专利]一种压敏临时键合胶的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种压敏临时键合胶的制备方法及其应用，以有效完成三维封装，属于微电子封装技术领域。

背景技术

随着封装结构的厚度也进一步降低，尤其是对堆叠结构的2.5DIC、3DIC技术，薄晶圆技术的优势越来越明显。由此薄晶圆以及薄芯片的处理成为了量产超薄产品的瓶颈。而在此基础上引出了临时键合和拆键合工艺。

临时键合与拆键合具有如下优势：首先，载片晶圆为薄器件晶圆提供了机械上的支持保护，这样就可以通过标准器件晶圆制造厂的设备来进行背面工艺。对于超薄器件晶圆，可以实现晶圆级的工艺处理。因此，通过临时键合和拆键合技术，利用器件晶圆厂的每台设备都能够处理薄器件晶圆，而无需重新改装设备，而且不需特殊的终止受动器、夹具或晶圆盒。

与此同时拆键合也显现出一定的不稳定因素，因为工艺中薄晶圆在后续的背面工艺中缺少了一定的支撑承载，而没足够的保护措施。当器件晶圆厚度到达50μm以下时，拆键合工艺的良率现今不能得到保证，这也让制造商不能尽快实现超薄晶圆的量产。

在美国专利US 8267，143 B2中提到，用激光处理使介质粘性降低后，然后利用向上的机械力将辅助物和晶圆分离。另外在美国专利US 2012/0234 407 A1中提到，在降低介质粘性后，利用辅助物和产品晶圆相对的旋转以及向上的拉力，将辅助物和晶圆分离。

目前主流采用Brewer science公司的Zonebond技术，将载片晶圆中间涂胶进行处理，使其在键和后纵向的粘合力很小，而横向的粘合力很大，边缘区域与中间区域的胶层不一样，从而降低晶圆分离的时候介质的残余粘性，降低碎片的风险。

由于这些工艺的方法的部分不利因素，对产品的可靠性和出货价格都造成极大的影响。各种新的工艺方法也逐步被提出和讨论，但是当利用硅片在载片时，这些方法均是采用超声扫描的方式检测临时键合的质量，存在耗时长等缺点。

因此，针对上述技术问题，提供一种新的临时键合胶配方，完成临时键合和拆键合工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种压敏临时键合胶及其工艺方法和应用，利用该临时键合胶将载片晶圆和器件晶圆临时键合和拆键合工艺。

按照本发明提供的技术方案，一种压敏临时键合胶，配方比例按重量份计如下：溶剂30-70份，基础树脂30-50份，微胶囊粒子5-30份。所述基础树脂为环烯烃类聚合物颗粒，粒径为0.2-20um。

所述溶剂为环十二烯、双环己烯、柠檬烯、5-二甲基苯、均三甲苯、环戊酮、甲基环己烷、甲基乙基酮、双戊烯、环辛烷、丁基环己烷、环庚烷和环己烷中的一种或几种的混合物。

所述微胶囊粒子结构为：内核为高分子化合物，外层包裹为天然的或合成的高分子化合物连续壁或外相，外层对内核完全包覆。

所述高分子化合物带有除透明色以外其他颜色的烃类聚合物，外层为环烯烃类或脂质体聚合物，壁厚为0.01-10μm。

压敏临时键合胶还包括增粘剂、低分子量环烯烃共聚物、增塑剂、抗氧剂中的一种或几种的混合物；

所述增粘剂为多萜烯树脂、β-多萜烯树脂、苯乙烯改性树脂、松香树脂、脂环族烃树脂、C5脂肪烃树脂、氢化烃树脂中的一种或几种的混合物，重量份为5-50份；

所述低分子量环烯烃共聚物起到调节粘度的作用，具有小于约50000道尔顿的重均分子量COC， 50-120℃的Tg，重量份为5-50份；

所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯类、脂肪二羧酸酯、偏苯三酸酯、聚酯、环氧酯、烷基磺酸苯酯、柠檬酸酯类、磷酸酯和氯化石蜡中的一种或几种的混合物，重量份为0.1-50份；

所述抗氧剂为酚类抗氧剂、亚磷酸盐类抗氧剂、亚膦酸盐类抗氧剂中的一种或几种的混合物，重量份为0.1-2份。

所述压敏临时键合胶的制备方法，步骤如下：

（1）微胶囊粒子的制备：将内核，即除透明色以外的高分子化合物均匀放入容器，然后加入外层，即天然的或合成的高分子化合物连续壁或外相，通过聚合反应或者凝聚反应实现外层包裹内核，最后在30-100℃下固化，得到微胶囊粒子；

（2）临时键合胶的制备：取溶剂30-70份，基础树脂30-50份，微胶囊粒子5-30份充分混合，在30-70℃内的腔体中，以250-350r/min的搅拌速度搅拌1.5-2.5h，将所得溶液进行过滤和脱气处理，即得到临时键合胶。

所述压敏临时键合胶的应用，应用于临时键合和拆键合工艺，具体步骤为：