[發明專利]晶片疊層體、器件晶片及承載晶片的粘合及剝離處理方法

無效

• 申請號: 201310462164.1
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103715126A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 蔡成芫;徐榮得;安興基;太景燮;金光武
• 申請（專利權）人: 怡諾士有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊生平;鐘錦舜

技術領域

本發明涉及包含接合于如承載晶片等支撐體上的器件晶片的疊層體、上述承載晶片和器件晶片的粘合及剝離方法。

背景技術

最近，隨著電子設備的小型化及薄型化，形成于印刷電路基板的電路正趨于高密度化，且相鄰的電極之間的間隔和電極的寬度變得非常窄。由此，對于半導體封裝件的薄型化和小型化的要求也正在提高。由于這種要求，作為半導體芯片的封裝方式，利用倒裝芯片連接方式取代了利用金屬線的以往的金屬線粘合方式，所述倒裝芯片連接方式是指，在芯片的電極上形成被稱為凸塊（bump）的突起電極，來通過凸塊直接連接基板電極和芯片電極，這種方式正受到關注。最近，作為進一步高功能化并能夠實現高速工作的技術，作為以最短距離連接芯片之間的三維安裝技術的硅貫通電極（TSV：Through?Silicon?Via）技術正受到關注。這種硅貫通電極（TSV）技術正逐漸成為實現更高密度、大容量化所必要的技術。

半導體晶片的厚度要求盡可能薄且機械性強度并不下降。并且，隨著半導體裝置的進而薄型化的要求，正執行研削晶片的背面的所謂背磨削，以使半導體晶片更薄，而且半導體裝置的制備工序逐漸變得復雜。因此，作為適合簡化半導體制備工序的方法，需提出兼備在進行背磨削時維持半導體晶片的功能和底部填充功能的樹脂。

為實現這種目標，需要執行對形成有半導體電路的基板的非電路形成面（又稱為“背面”）進行研削，并在背面形成包含硅貫通電極的電極的工序。在硅基板的背面研削工序中，在研削面的相反側粘貼保護膠帶，來防止研削時的晶片的破損。但是，這膠帶將有機樹脂膜作為基材來使用，而有機樹脂膜基材雖具有柔軟性，但強度或耐熱性不充分，因而不適合執行在背面形成配線層的工序。因此，提出通過粘合材料在硅、玻璃等的支撐體接合半導體基板，從而能夠充分承受背面研削、背面電極形成工序的方案。

在這里，重要的問題是在支撐體接合基板時的粘合劑以及粘合方法。尤其，粘合劑需要能夠無縫隙地將基板接合于支撐體，需要具有能夠承受之后的工序的充分的耐久性，并且最后應能夠方便地從支撐體剝離薄型晶片。由于晶片和支撐體最后被剝離，因而粘合劑又被稱為臨時粘合劑。

作為以往的剝離方法，局限于如下技術等，即，使用包含光吸收性物質的粘合劑，向此照射高強度的光來分解粘合劑層，從而從支撐體剝離粘合劑層的技術，以及將熱熔融性的碳氫化合物類化合物用于粘合劑，在加熱熔融的狀態下執行接合/剝離的技術。

前一技術具有每一張基板的處理時間變長等的問題。并且，后一技術雖然由于僅通過加熱來進行控制，因而簡便，但另一方面，由于在超過200℃的高溫下熱穩定性不充分，因而適用范圍很窄。并且，雖然提出了將硅粘結劑用于臨時粘合劑層的技術，但是這由于使用附加固化型的硅粘結劑來將基板接合于支撐體，在剝離時浸漬于溶解或分解硅酮樹脂的藥劑來從支撐體分離基板，因而剝離所需時間非常長，并具有在實際制備工序中很難適用的問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種臨時粘合承載晶片和器件晶片以能夠執行半導體工序，并能夠節約工序時間來無器件晶片的損傷地分離器件晶片和承載晶片的疊層體以及粘合/剝離方法。

用于實現上述目的的本發明的實施例的疊層體，其特征在于，包括：器件晶片；保護層，其形成于上述器件晶片的一面；承載晶片，其用于支撐上述器件晶片；填充層，其形成于上述承載晶片的一面；以及光分解層，其形成于上述填充層上的一部分，與上述保護層相接觸，來使器件晶片與承載晶片臨時接合。

與此同時，用于實現上述目的的本發明的一實施例的疊層體的粘合及剝離處理方法，其特征在于，包括：步驟（a），在器件晶片的一面形成保護層；步驟（b），在承載晶片的一面形成填充層；步驟（c），在上述填充層上的一部分形成光分解層；步驟（d），接合上述保護層和上述光分解層，來使上述器件晶片和上述承載晶片臨時接合；以及步驟（e），向上述光分解層照射激光，來使上述器件晶片和上述承載晶片分離。

本發明的疊層體具有器件晶片和承載晶片之間的保護層、填充層以及由形成于上述填充層上的一部分形成的光分解層形成的粘結劑層，因而具有能夠無上述器件晶片的損傷地進行粘合及剝離處理的優秀的效果。

根據本發明的疊層體的粘合及剝離處理方法，向在上述填充層上的一部分（優選地，在上述填充層上的邊緣部分）形成的光分解層照射激光來執行剝離處理，因而具有在縮短工序時間的同時又能夠無器件晶片的損傷地分離器件晶片和承載晶片的優秀的效果。

附圖說明

圖1為表示本發明的一實施例的疊層體的剖視圖。