[发明专利]一种用于临时键合的载片结构、键合及解键合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种载片结构，尤其涉及一种用于临时键合的载片结构；本发 明还涉及一种载片结构的键合及解键合方法。

背景技术

近年来，为了促使电子产品朝着小型化、高性能化等方向发展，对电子产 品的改进方法之一是降低芯片厚度。尤其是目前的堆叠结构的2.5DIC、3DIC技 术的发展，需要晶圆厚度降低到100微米以下，薄晶圆的处理成为主要的挑战。 而超薄晶圆具有柔性和易碎性、容易翘曲和起伏等特点，因此通常先将器件晶 圆用临时键合材料键合到较厚的载体上，经过背部减薄得到最终产品。

常见的解键合手段有机械剥离法，激光辅助法等，机械剥离法利用辅助物 和器件晶圆相对的旋转以及向上的拉力，将辅助物和晶圆分离。但是该方法可 靠性比较差，有时候会使得器件晶圆破裂。激光辅助法是通过激光照射可光降 解的临时键合胶层，使其脱落，然后实现解键合。但是激光解键合设备成本较 高，而且存在破片的风险。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种载片结构，本载片结构用于临时键合，且便 于解键合。

本发明的目的之二是提供一种载片结构的键合方法，其操作方便、易实现。

本发明的目的之三是提供一种载片结构的解键合方法，本方法操作方便、 易实现，同时保证了解键合的可靠性。

本发明所述的用于临时键合的载片结构，包括器件晶圆和玻璃载片，所述 玻璃载片设有若干穿孔，所述器件晶圆与玻璃载片之间设有由临时键合胶固化 而成的键合层。

优选的，所述玻璃载片的厚度为400～700μm，优选为450～650μm，进一步 优选为500～600μm。例如，所述玻璃载片的厚度为420μm、430μm、440μm、460μm、 470μm、480μm、490μm、510μm、520μm、530μm、540μm、550μm、560μm、 570μm、580μm、590μm、610μm、620μm、630μm、640μm、650μm、660μm、 670μm、680μm或690μm。

在玻璃载片上开设穿孔的设计原理为：在解键合工艺中，键合层的聚合物 与解键合溶液的接触面积越大，解聚合(即解键)的速率越高。因此可通过提 高穿孔周长提高接触面积，从而提高解聚合的速率。当穿孔的孔径大小固定时， 其穿孔的总周长计算如下：

其中，C为总周长，为开孔率，S为玻璃载片的面积，d为穿孔的直径。

有上述推导可知，当穿孔的直径d越小时，其总周长越大，从而提高解聚 合的速率。但当穿孔的直接d过低时，由于解键合溶液的表面张力过小，解键 合溶液不能通过穿孔进入到键合层中。因此，孔径的临界值为：

dc=4γsinθρgh]]>

γ为解键合溶液的表面张力，θ为解键合溶液与玻璃载片的接触角，ρ为解 键合溶液的密度，g为重力加速度，h为玻璃载片的厚度。

优选的，所述穿孔的孔径为500～4000μm，优选为1000～3000μm，进一步优 选为1500～2500μm，更进一步优选为2000～2500μm。例如，穿孔的孔径可以为 550μm、600μm、630μm、680μm、700μm、780μm、830μm、950μm、1000μm、 1350μm、1430μm、1520μm、1842μm、1920μm、2030μm、2540μm、3040μm、 3450μm或3680μm。

只有穿孔的孔径在上述范围内，才能保证键合层的聚合物与解键合溶液有 较大的接触面积，同时获得较佳的解键速率。

优选的，所述临时键合胶中起粘合作用的聚合物为能在酸作用下解聚成低 分子化合物和/或线性低聚体的高聚物；

优选的，所述高聚物为二胺化合物与脂肪醛进行缩聚反应而生成的网状聚 合物，其分子结构由主体为六元碳氮杂环的重复单元所构成，其重复单元结构 为：