一种用于硅晶圆切割的保护材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于硅晶圆切割的保护材料及其制备方法，涉及晶圆切割保护技术领域。其中，用于硅晶圆切割的保护材料，以质量份数计，其原料组成包括：水溶性树脂30

【技术实现步骤摘要】
一种用于硅晶圆切割的保护材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及晶圆切割保护
，特别涉及一种用于硅晶圆切割的保护材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]晶圆是指硅半导体集成电路制作中所用的硅晶片，而晶圆切割则是集成电路封装工序中的关键制程，主要是通过外力将整片晶圆按芯片大小分割成单一的芯片。
[0003]随着技术的发展和进步，现在的晶圆切割已经由原来的简单刀片切割，而逐渐演变和跨升为激光切割，从而由接触式切割改善为非接触式切割。激光切割可大幅减少切割过程中对芯片的机械和应力损伤，提高了产品良率，在目前的晶圆切割中已经成为主流。由于大部分的半导体芯片为硅的芯片，硅为脆性材料，边角碎裂会影响芯片的强度，切割工序中容易破坏表面的光洁度，这些会对后续工序带来污染，为了避免上述问题的发生，需要在晶圆切割工序设置一层保护膜，起到一定的保护作用，避免后续的麻烦。
[0004]研究人员发现，市面上大多数晶圆切割保护液能够一定程度上提升晶圆片的切割效率和稳定性、避免切屑或裂纹、热应力问题，但是这些保护液里面很多耐热性并不理想，为了进一步扩宽市面上具有耐热性的晶圆切割保护材料的品类，这方面的研究是本行业的重要开发方向。

技术实现思路

[0005]为解决
技术介绍
提到的目前市面上大多数晶圆切割保护液能够一定程度上提升晶圆片的切割效率和稳定性、避免切屑或裂纹、热应力问题，但是这些保护液里面很多耐热性并不理想的问题，本专利技术提供的用于硅晶圆切割的保护材料，成膜性好并具有良好的耐热性。
[0006]具体方案为：
[0007]一种用于硅晶圆切割的保护材料，以质量份数计，其原料组成包括：水溶性树脂30
‑
40份、碳纳米管0.5
‑
1份、芳香族羧酸酐7
‑
12份、长链多不饱和脂肪酸3
‑
8份、润湿剂0.2
‑
1份、消泡剂0.1
‑
1份、有机溶剂10
‑
20份、水40
‑
60份。
[0008]所述水溶性树脂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚丙烯酸和聚乙烯亚胺中的一种或多种。
[0009]在实施上述实施例时，优选地，水溶性树脂的分子量大于20000。
[0010]在实施上述实施例时，优选地，所述碳纳米管具有5
‑
30nm的平均直径和200m/g
‑
350m/g的比表面积。
[0011]在实施上述实施例时，优选地，所述芳香族羧酸酐为偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐和联苯四甲酸二酐中的一种或多种。
[0012]在实施上述实施例时，优选地，所述长链多不饱和脂肪酸为ω
‑
3脂肪酸、亚油酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸中的一种或多种。
[0013]在实施上述实施例时，优选地，所述润湿剂为磺酸盐、磷酸酯、单月桂醇硫酸酯和十二烷基聚氧乙烯醚中的一种或多种。
[0014]在实施上述实施例时，优选地，所述消泡剂为多晶硅、硅氧烷、聚硅氧烷中的一种或多种。
[0015]在实施上述实施例时，优选地，所述有机溶剂为乙醇、正丙醇、异丙醇、丙二醇甲醚、乙二醇丙醚、甲酸丙酯、乙酸正丁酯和丙酸乙酯中的一种或多种。
[0016]本专利技术还提供上述的用于硅晶圆切割的保护材料的制备方法，其步骤包括：按配比将水溶性树脂、碳纳米管、芳香族羧酸酐、长链多不饱和脂肪酸、润湿剂、消泡剂、有机溶剂、水加入到设有搅拌机的混合容器内，在常温下以300
‑
700rpm的速度搅拌1.5
‑
2.5h，制得用于硅晶圆切割的保护材料。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0018]1、本专利技术的用于硅晶圆切割的保护材料在原料组分中添加了碳纳米管，利用碳纳米管能够与水溶性树脂基体形成大量的物理交联点，提高了树脂的耐热性，同时也进一步增强了其韧性；另外，碳纳米管具有较强的吸附性能，从而提高了保护材料的吸附性，在晶元切割过程中产生的小分子物质能够被保护材料形成的保护膜吸附。
[0019]2、本专利技术的用于硅晶圆切割的保护材料在原料组分中添加了芳香族羧酸酐进一步提高了保护材料的耐热性，但是研发人员发现芳香族羧酸酐的引入会导致成膜性下降，而添加长链多不饱和脂肪酸可以消除芳香族羧酸酐对保护材料成膜性的不利影响，通过两者的协同作用，既能提高保护材料的耐热性同时也能提高其成膜性能。
[0020]3、本专利技术的用于硅晶圆切割的保护材料能够在晶圆表面快速成膜，且成膜后强度高，具有良好的耐热性，在晶圆加工时，能够有效避免冷凝后的硅蒸气或其他在加工过程中产生的碎屑沉积在芯片表面，提升产品的质量和可靠度，具有良好的皮膜移除性。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例和对比例的试剂说明如下：
[0023]水溶性树脂：聚乙烯醇，广州合辉化工；
[0024]碳纳米管：韩国LG；
[0025]芳香族羧酸酐：偏苯三甲酸酐，湖北东曹化学；
[0026]长链多不饱和脂肪酸：ω
‑
3脂肪酸，山东腾望化工；
[0027]润湿剂：单月桂醇硫酸酯，武汉署尔生物；
[0028]消泡剂:聚硅氧烷，山东聚能化工；
[0029]有机溶剂:正丙醇，济南旭顺化工。
[0030]需要说明的是，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0031]实施例1
[0032]一种用于硅晶圆切割的保护材料，以质量份数计，其原料组成包括：水溶性树脂30份、碳纳米管1份、芳香族羧酸酐12份、长链多不饱和脂肪酸8份、润湿剂1份、消泡剂1份、有机溶剂20份、水60份。
[0033]按照上述配比，制备方法包括如下步骤:
[0034]将水溶性树脂、碳纳米管、芳香族羧酸酐、长链多不饱和脂肪酸、润湿剂、消泡剂、有机溶剂、水加入到反应釜内，在室温下，以300rpm的速度搅拌2.5h，搅拌均匀后，过滤，制得用于硅晶圆切割的保护材料。
[0035]实施例2
[0036]一种用于硅晶圆切割的保护材料，以质量份数计，其原料组成包括：水溶性树脂40份、碳纳米管0.5份、芳香族羧酸酐7份、长链多不饱和脂肪酸8份、润湿剂1份、消泡剂1份、有机溶剂20份、水60份。
[0037]按照上述配比，制备方法包括如下步骤:
[0038]将水溶性树脂、碳纳米管、芳香族羧酸酐、长链多不饱和脂肪酸、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于硅晶圆切割的保护材料，其特征在于，以质量份数计，其原料组成包括：水溶性树脂30
‑
40份、碳纳米管0.5
‑
1份、芳香族羧酸酐7
‑
12份、长链多不饱和脂肪酸3
‑
8份、润湿剂0.2
‑
1份、消泡剂0.1
‑
1份、有机溶剂10
‑
20份、水40
‑
60份。2.根据权利要求1所述的用于硅晶圆切割的保护材料，其特征在于，所述水溶性树脂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚丙烯酸和聚乙烯亚胺中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的用于硅晶圆切割的保护材料，其特征在于，水溶性树脂的分子量大于20000。4.根据权利要求1所述的用于硅晶圆切割的保护材料，其特征在于，所述碳纳米管具有5
‑
30nm的平均直径和200m/g
‑
350m/g的比表面积。5.根据权利要求1所述的用于硅晶圆切割的保护材料，其特征在于，所述芳香族羧酸酐为偏苯三甲酸酐、均苯四...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴娜娜，邓联文，
申请(专利权)人：昆山汉品电子有限公司，
类型：发明
国别省市：