本发明专利技术提供了新颖的组合物以及使用这些组合物作为粘合组合物的方法。所述组合物优选是热塑性的，包含分散或溶解在溶剂体系中的酰亚胺、酰胺－酰亚胺和／或酰胺－酰亚胺－硅氧烷（聚合形式或低聚形式），可以用来将活性晶片与载体晶片或基片粘合，以在之后的加工和处理过程中帮助保护所述活性晶片及其活性位点。所述组合物形成粘合层，该粘合层具有耐化学性和耐热性，但是还能够被软化，在制造过程的合适阶段能使所述晶片滑动分离。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
政府基金本专利技术是在根据美国陆军研究、发展和工程司令部(United States ArmyResearch，Development，and Engineering Command)给予的第W911SR-05-C-0019号合同的政府资助下进行的。美国政府享有本专利技术的某些权利。相关申请本申请要求2007年6月25日提交的题为“使用滑动法进行晶片的临时性粘合的高温旋涂粘合组合物(HIGH-TEMPERATURE SPIN-ONBONDING COMPOSITIONS FOR TEMPORARY WAFER BONDINGUSING SLIDING APPROACH)”的美国专利临时申请系列号第60/946,077号的优先权。专利
本专利技术大致涉及新颖的组合物以及使用所述组合物形成粘合组合物的方法，所述粘合组合物可以在使晶片变薄(thinning)和其它加工操作的过程中将活性晶片支承在载体晶片或基片上。 现有技术描述 人们采用使晶片(基片)变薄来散热和帮助集成电路(IC)的电操作。厚的基片会造成电容增大，需要较厚的传输线路，又需要较大的IC覆盖区。使基片变薄会增大阻抗，而电容会减小阻抗，造成传输线路厚度的减小，又使得IC尺寸减小。因此，使基片变薄可以促进IC的小型化。 几何限制是使基片变薄的另一个动力。在基片的背面上蚀刻出通孔，以简化正面接触。为了使用常规的干蚀刻技术形成通孔，采用了几何限制。对于厚度小于100微米的基片，使用干蚀刻法可以形成直径30-70微米的通孔，同时该方法在可接受的时间内完成，产生极少的蚀刻后残余物。对于厚基片，需要较大直径的通孔。这需要较长的干蚀刻时间，产生更多量的蚀刻后残余物，从而显著降低生产量。较大的通孔还需要较大量的金属镀覆，这样成本更高。因此，对于背面加工来说，可以更快、并以更低成本加工薄基片。 薄基片还更容易切割和刻划形成IC。较薄的基片中需要穿透和切割的材料的量较少，因此所需的工作量较少。无论使用何种方法(锯、刻划和断裂，或者激光烧蚀)，从较薄的基片都比较容易切割IC。大部分半导体晶片在正面操作之后都要进行变薄(thinned)的操作。为了易于操作，晶片在常规的实际厚度(例如600-700微米)下进行加工(即正面器件)。一旦完成，其被削薄至100-150微米的厚度。在一些情况下(例如当将砷化镓(GaAs)之类的混合基片用于大功率器件的时候)，厚度可以降低到25微米。 用机械法使基片变薄是通过以下方式进行的使晶片表面与盛有液态浆液的坚硬而平坦的旋转水平浅盘(platter)接触。所述浆液可以包含研磨介质，以及化学蚀刻剂(例如氨、氟化物、或者它们的组合)。磨料提供了“粗的”基片去除，即使基片变薄，而蚀刻剂化学物质促进了亚微米级的“抛光”。所述晶片保持与介质接触，直至已经除去了一定量的基片，达到了目标厚度。 对于厚度等于或大于300微米的晶片，用一些工具将晶片固定就位，所述工具使用真空吸盘或者其它机械连接器件。当晶片厚度减小到小于300微米的时候，在进一步使其变薄和加工的过程中，这种固定和操作变得困难或者不可能保持对晶片的固定和操作的控制。在一些情况下，可以利用机械器件连接并固定于变薄的晶片上，但是，它们可能出现许多问题，特别是当加工操作可能变化的时候。出于这个原因，人们将晶片(″活性″晶片)安装在独立的刚性(载体)基片或晶片上。该基片成为固定平台，用于进一步的变薄和变薄后的加工。载体基片由蓝宝石、石英、某些玻璃和硅之类的材料组成，通常厚度为1000微米。基片的选择取决于各种材料之间的热膨胀系数(CTE)的紧密匹配程度。 人们所采用的一种将活性晶片安装在载体基片上的方法包括使用固化的粘合组合物。该方法的主要缺点在于，所述组合物必须通过化学方法除去，通常是通过溶解在溶剂中而除去。这是非常耗时的，从而会降低生产量。另外，使用溶剂会提高工艺的成本和复杂性，还可能是有害的，这取决溶解粘合组合物所需的溶剂。 另一种将活性晶片安装在载体基片上的方法是通过热释放胶带。该方法具有两个主要的缺点。首先，胶带在活性晶片/载体基片界面处的厚度均匀性有限，这种有限的均匀性经常不足以用于超薄晶片的处理。其次，所述热释放粘合剂会在这样低的温度下软化，使得粘合的晶片/载体基片的层叠件无法承受在较高温度下进行的许多典型晶片加工步骤。 人们需要用来将活性晶片粘合于载体基片的新的组合物和方法，这些组合物和方法要能够承受高加工温度并且便于在工艺中合适的阶段容易将晶片和基片分离。
技术实现思路
本专利技术通过概括地提供了一种晶片粘合法，解决了现有技术的问题，所述方法包括提供层叠件，所述层叠件包括用粘合组合物层粘合在一起的第一和第二基片。所述粘合组合物层包含一种化合物，所述化合物可以是低聚物或聚合物，选自酰亚胺、酰胺-酰亚胺和酰胺酰亚胺-硅氧烷聚合物和低聚物。使所述层叠件升至足够高的温度，使得所述粘合层软化，然后将第一和第二基片分离。 本专利技术还提供了包括第一和第二基片的制品。所述第一基片具有背面和活性表面，所述活性表面包括至少一个活性位点和大量形貌特征。所述第二基片具有粘合表面，粘合层与所述活性表面和粘合表面粘合。所述粘合层包含低聚物和聚合物，其选自酰亚胺、酰胺-酰亚胺，以及酰胺-酰亚胺-硅氧烷聚合物和低聚物。 在另一个实施方式中，本专利技术涉及一种具有选自以下的结构式的聚合物或低聚物(或组合物，该组合物包含溶解或分散在溶剂体系中的该聚合物或低聚物) 其中 R选自 和 其中R1选自烷基取代的苯基， 和 X选自苯基砜，芳族基团，脂族基团和脂环族基团；以及 其中Z选自硅氧烷和包含醚桥键的部分。所述化合物还包含由选自以下化合物得到的封端基芳族单胺，脂族单胺，脂环族单胺，以及邻苯二甲酸酐。 附图简要说明 附图说明图1图示了根据本专利技术使两块晶片变薄和剥离的本专利技术方法； 图2是在实施例中采用的常规工艺步骤的流程图； 图3是显示本专利技术所述的粘合组合物的流变分析结果的图。 优选实施方式详述 更详细地，本专利技术的组合物包含分散或溶解在溶剂体系中的化合物。所述化合物可以是聚合物或低聚物，以所述组合物中的固体总重量为100重量％计，在所述组合物中所述化合物的含量优选约为1-70重量％，更优选约为5-50重量％，更加优选约为15-40重量％。 优选的聚合的或低聚的化合物是热塑性的，优选重均分子量约为3000-300,000道尔顿，更优选约为6,000-50,000道尔顿。优选的化合物的软化温度(熔体粘度为3,000Pa·S的情况)优选至少约为150℃，更优选至少约为200℃，更加优选至少约为200℃-250℃。 优选的化合物在室温下、在例如以下的溶剂中静置约1-24小时之后，能够溶解至少约95重量％，优选至少约98重量％，更优选约100重量％N-甲基-2-吡咯烷酮，二甲苯，二甲基乙酰胺，N，N-二甲基甲酰胺，二甲亚砜以及它们的混合物。 在本专利技术中可以起作用的一些优选的化合物包括选自以下那些的的低聚物和聚合物酰亚胺、酰胺-酰亚胺、酰胺-酰亚胺-硅氧烷的低聚物和聚合物，以及它们的混合物。 在一个实施方本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种晶片粘合方法，其包括：提供层叠件，所述层叠件包括用粘合组合物层粘合在一起的第一和第二基片，所述粘合组合物层包含选自低聚物和聚合物的化合物，所述低聚物和聚合物选自酰亚胺、酰胺－酰亚胺和酰胺－酰亚胺－硅氧烷聚合物和低聚物；使所述层叠件升至足以使所述粘合层软化的温度；使得所述第一和第二基片分离。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪文斌，SK皮拉拉马瑞，
申请(专利权)人：布鲁尔科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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