一種晶圓減薄高溫臨時粘結劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種晶圓減薄高溫臨時粘結劑及其制備方法,屬于膠黏劑領域。
【背景技術】
[0002] 通過堆棧電子器件的三維集成電路(3DIC)是一種通過穿硅阱(TSV)連接、垂直堆 疊同種和不同種芯片組成多芯片模塊(MCM)的一種新封裝技術,能大規模縮減封裝成本,縮 小封裝尺寸,縮短器件間連接,減少主板面積,從而廣泛應用于各種移動電子設備。硅片減 薄是實現3DIC與超薄封裝的關鍵性技術之一,也是大規模集成電路未來數年發展的方向。 由于薄晶圓易碎而且易翹曲,在對器件晶圓進行背部加工過程中,需要利用膠粘劑將其固 定在基材上,薄晶圓背部加工后要易于從基材上剝離。
[0003] 中國專利CN102203917A公開了一種用于臨時晶片粘合的環烯烴組合物,改組合 物由溶劑、環烯烴共聚物、低分子量環烯烴共聚物、增塑劑、抗氧劑所組成。可以將活性晶片 粘合到載體晶片或基片上,以便在后續加工和處理過程中保護活性晶片。晶圓減薄完成后 經150-300°C加熱使膠粘層軟化,通過外力拉動或滑動使晶圓與基材分離,亦可通過易揮發 性有機溶劑溶解分離晶片,最后利用有機溶劑將殘留在晶片上的膠沖洗掉。上述技術的缺 點是熱穩定性低、抗蝕性差。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種晶圓減薄高溫臨時粘結劑及其制備方法,本發明制備的 臨時粘結劑具有熱穩定性高、較好的粘接強度,耐溶劑性好等優點。 本發明解決上述技術問題的技術方案如下:按質量份計,由以下原料組成:溶劑65~ 85份、芳香族四羧酸二酐10~25份、芳香族二胺1~10份、抗氧劑0. 01~0. 5份、流平劑 0· 01 ~0· 5 份。
[0005] 進一步,所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二 甲基亞砜中的一種。
[0006] 進一步,所述所述芳香族四羧酸二酐為均苯四甲酸二酐、3, 3',4, 4' -二苯酮四羧 酸二酐、3, 3',4, 4' -聯苯四羧酸二酐、3, 3',4, 4' -二苯基砜四羧酸二酐、雙酚A型二醚二酐 中的一種或兩種混合。
[0007] 進一步,所述二元胺為丙二胺、己二胺、間苯二胺、對苯二胺、2, 4, 6-三甲 基-1,3-苯二胺、4, 4-二氨基二苯釀、4, 4' -二氨基二苯甲燒、4, 4' -二氨基二苯諷、1,4-雙 (4-氨基苯氧基)苯、4, 4' -雙(4-氨基苯氧基)二苯砜中一種或兩種混合。
[0008] 進一步,所述所述抗氧劑為芳香胺和受阻酚中的一種,包括抗氧劑BHT,所述流平 劑為聚醚改性硅氧烷、聚酯改性硅氧烷和烷基改性硅氧烷,包括流平劑BYK-333、流平劑 BYK-310、流平劑海明斯德謙435。
[0009] 抗氧劑的使用使得臨時粘結劑在生產和儲存過程抑制聚合物氧化過程的進行,阻 止聚合物老化,延長臨時粘接劑的使用時間。
[0010] 流平劑的使用使臨時粘結劑在旋涂和烘烤成膜的過程中形成一個平整、光滑、均 勻的薄膜。使得臨時粘結劑在晶圓健合的過程中厚度均勻,晶圓和載體晶圓之間粘結層無 空隙,從而保證在晶圓減薄的過程中不會發生翹曲和破損。
[0011] 本發明的有益效果是:本發明制備的晶圓減薄臨時粘結劑具有優異的流變性能, 熱穩定性高,耐腐蝕性強等優點。
[0012] 本發明所述的一種晶圓減薄臨時粘結劑的制備方法,包括: 以原料總重量的百分含量計,加入65~85份溶劑、10~25份芳香族四羧酸二酐、1~ 10份二元胺,在氮氣保護下室溫攪拌12小時;然后加入5~20份二甲苯,180°C加熱12小 時,與上一步亞胺化反應生成的水共沸,除去水分和二甲苯。再加入〇. 01~〇. 5份抗氧劑、 0. 01~0. 5份流平劑攪拌溶解完全即得到產品。
【具體實施方式】
[0013] 以下對本發明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發明,并非用于限 定本發明的范圍。
[0014] 實施例1 稱取N-甲基吡咯烷酮351g,雙酚A型二醚二酐(國藥試劑)52. 05g,間苯二胺(國藥試 劑)10. 81g,在氮氣保護下室溫攪拌12小時,加入二甲苯35. 24g,180°C加熱12小時,與亞 胺化生成的水共沸,除去水分和二甲苯。再加入抗氧劑ΒΗΤ0. 08g、流平劑BYK-333 0. 08g, 攪拌溶解完全即得到產品。
[0015] 實施例2 稱取N-甲基吡咯烷酮152g,3, 3',4, 4' -二苯基砜四羧酸二酐(日本TCI) 35. 83g,對 苯二胺(國藥試劑)10. 81g,在氮氣保護下室溫攪拌12小時,加入二甲苯27. 68g,180°C加 熱12小時,與亞胺化生成的水共沸,除去水分和二甲苯。再加入抗氧劑BHTO. 08g、流平劑 BYK-310 0. 08g,攪拌溶解完全即得到產品。
[0016] 實施例3 稱取二甲基亞砜ll〇g,3, 3',4, 4'-二苯酮四羧酸二酐(國藥試劑)32. 22g,2, 4, 6-三甲 基-1,3-苯二胺(日本TCI) 15. 02g,在氮氣保護下室溫攪拌12小時,加入二甲苯38. 26g, 180°C加熱12小時,與亞胺化生成的水共沸,除去水分和二甲苯。再加入抗氧劑BHTO. 08g、 流平劑海明斯德謙435 0. 08g,攪拌溶解完全即得到產品。
[0017] 實施例4 稱取N,N-二甲基乙酰胺176g,3, 3',4, 4' -聯苯四羧酸二酐(日本TCI)29. 42g,1,4-雙 (4-氨基苯氧基)苯(日本TCI) 29. 23g,在氮氣保護下室溫攪拌12小時,加入二甲苯 30. 64g,180°C加熱12小時,與亞胺化生成的水共沸,除去水分和二甲苯。再加入抗氧劑 BHTO. 08g、流平劑BYK-333 0. 08g,攪拌溶解完全即得到產品。
[0018] 對以上四組樣品進行制樣并測試。
[0019] 使用工藝:將適量膠粘劑于潔凈承載晶圓上,1000-2500rpm旋涂,150- 250°C烘 烤2-6min,在250-300°C真空條件下鍵合,再背面減薄等工藝操作,300-400°C解鍵合。
[0020] 實施例1-實施例4的理化性能如下表1 表1
對實施例1的抗腐蝕性的測試結果如下表2 表2
本發明制備的晶圓減薄高溫臨時粘結劑屬于一種熱塑性樹脂體系,有較高的軟化點, 適合加工溫度彡240°C的加工工藝,在300-400°C之間粘度急劇下降,利于高溫解鍵合,同 時本發明的高溫臨時粘結劑抗腐蝕性良好。
[0021] 以上所述僅為本發明的較佳實施例,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和 原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種晶圓減薄高溫臨時粘結劑,其特征在于,按質量份計,由以下原料組成:溶劑 65~85份、芳香族四羧酸二酐10~25份、二元胺1~10份、抗氧劑0.0 l~0. 5份、流平劑 0? 01 ~0? 5 份。2. 根據權利要求1所述的臨時粘結劑,其特征在于,所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮、 N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜中的一種。3. 根據權利要求1所述的臨時粘結劑,其特征在于,所述芳香族四羧酸二酐為均苯四 甲酸二酐、3, 3',4, 4' -二苯酮四羧酸二酐、3, 3',4, 4' -聯苯四羧酸二酐、3, 3',4, 4' -二苯 基砜四羧酸二酐、雙酚A型二醚二酐中的一種或兩種混合。4. 根據權利要求1所述的臨時粘結劑,其特征在于,所述二元胺為丙二胺、己二胺、間 苯二胺、對苯二胺、2, 4, 6-二甲基-1,3-苯二胺、4, 4-二氨基二苯醚、4, 4' -二氨基二苯甲 烷、4, 4'-二氨基二苯砜、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、4, 4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯砜中 一種或兩種混合。5. 根據權利要求1所述的臨時粘結劑,其特征在于,所述抗氧劑為芳香胺和受阻酚中 的一種;所述流平劑為聚醚改性硅氧烷、聚酯改性硅氧烷和烷基改性硅氧烷。6. 根據權利要求1所述的臨時粘結劑,其特征在于,制備方法,包括: 按質量份計,加入65~85份溶劑、10~25份芳香族四羧酸二酐、1~10份二元胺,在 氮氣保護下室溫攪拌12小時;然后加入5~20份二甲苯,180°C加熱12小時;與上一步亞胺 化反應生成的水共沸,除去水分和二甲苯,再加入0. 01~0. 5份抗氧劑、0. 01~0. 5份流平 劑攪拌溶解完全即得到產品。
【專利摘要】本發明涉及一種晶圓減薄高溫臨時粘結劑,按質量份計,由以下原料組成:溶劑65~85份、芳香族四羧酸二酐10~25份、芳香族二胺1~10份、抗氧劑0.01~0.5份、流平劑0.01~0.5份;本發明制備的晶圓減薄臨時粘結劑,具有優異的流變性能,熱穩定性高,抗腐蝕性強等優點,適用于晶圓減薄加工溫度≥240℃的加工工藝的臨時粘接。
【IPC分類】C09J179/08, C09J11/06
【公開號】CN105238338
【申請號】CN201510768228
【發明人】薛興旺, 王建斌, 陳田安, 解海華
【申請人】煙臺德邦科技有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月12日