[發明專利]一種器件晶圓的臨時鍵合與拆鍵合工藝

在審

• 申請號: 201710192676.9
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106847718A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 張新學;黎小海;夏建文;黃明起
• 申請（專利權）人: 深圳市化訊半導體材料有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/607
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙)44285
• 代理人: 王仲凱

技術領域

本發明涉及微電子封裝領域，尤其涉及一種器件晶圓的臨時鍵合與拆鍵合工藝。

背景技術

隨著經濟的發展與人們生活水平的提高，人們對電子產品要求原來越趨向于小型化、多功能化以及環保化。電子產品的小型化實質上是要求在其產品內凝聚更多更新的科技成果，更大限度地將技術固化在產品中以增加技術信息含量的比重。所以人們努力尋求將電子系統越做越小，集成度越來越高，功能越來越多、越來越強，為滿足這些需求，半導體工業需要將器件晶圓減薄至100um或以下。超薄晶圓具有柔性和易碎性、容易翹曲和起伏等特點，這些特點成為了器件晶圓減薄和薄芯片處理的瓶頸。因此，引出了基于臨時鍵合膠以及配套材料基礎上的臨時鍵合和拆鍵合工藝。

臨時鍵合與拆鍵合具有如下優勢：首先，載片晶圓為薄器件晶圓提供了機械上的支持保護，這樣就可以通過標準器件晶圓制造廠的設備來進行背面工藝。對于超薄器件晶圓，可以實現器件晶圓級的工藝處理。因此，通過臨時鍵合和拆鍵合技術，利用器件晶圓廠的每臺設備都能夠處理薄器件晶圓，而無需重新改裝設備，而且不需特殊的夾具或器件晶圓盒。

臨時鍵合與拆鍵合技術解決了薄晶圓的拿持和工藝過程中的碎片問題，但是由于晶圓分離時的很多不穩定性因素，在晶圓分離時也存在著很大的碎片風險。目前晶圓分離的處理方式有激光處理、熱滑移和Zonebond機械拆鍵等方式，但是都存在一定的缺陷。激光處理受限于載片晶圓必須是玻璃，所以使用場合有限，而且設備昂貴；熱滑移分離在高溫下使分離后的薄晶圓產生一定的翹曲以及一定的碎片風險；基于Zonebond技術的機械拆鍵是目前較受歡迎的，但是缺點是拆鍵合前的預浸泡時間長，存在拆鍵合的機械應力，也難以避開昂貴的設備成本。因此，針對上述技術問題，有必要提供一種操作簡單、效率高且經濟的臨時鍵合與拆鍵合工藝。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種器件晶圓的臨時鍵合與拆鍵合工藝，該工藝操作簡單、效率高、經濟性好。

本發明提供了一種器件晶圓的臨時鍵合與拆鍵合工藝，包括以下步驟：

a)、在器件晶圓正面設置鍵合膠層，在載片晶圓正面的非邊緣區域設置抗粘層；

b)、將設置有鍵合膠層的器件晶圓和設置有抗粘層的載片晶圓進行鍵合，得到臨時晶圓鍵合對；在臨時晶圓鍵合對中，抗粘層位于鍵合膠層內，且鍵合膠層與載片晶圓正面的邊緣區域相接觸；

c)、對臨時晶圓鍵合對中的器件晶圓背面進行加工；

d)、將經過加工的臨時晶圓鍵合對浸沒在溶膠劑中，溶膠劑在聲波輔助下對鍵合膠層進行溶解，并通過聲波的振動作用使器件晶圓與載片晶圓分離；

步驟d)中，所述的聲波頻率為20kHZ～5MHZ；所述聲波由聲波發生器發出，聲波發生器的功率為50W～1200W。

優選的，步驟d)中，所述臨時晶圓鍵合在溶膠劑中浸沒的時間為5～50min。

優選的，步驟d)中，所述臨時晶圓鍵合對垂直浸沒在溶膠劑中。

優選的，所述載片晶圓正面的邊緣區域寬度≤2mm。

優選的，步驟a)中，所述鍵合膠層的厚度為10～25μm。

優選的，步驟a)中，所述抗粘層的厚度為10～30nm。

優選的，步驟a)中，所述鍵合膠層由鍵合膠在器件晶圓正面固化后形成，所述鍵合膠為熱塑性膠黏劑。

優選的，步驟a)中，所述抗粘層由抗粘材料在載片晶圓正面固化后形成，所述抗粘材料為含氟疏水材料。

優選的，步驟b)中，所述鍵合的溫度為180～200℃；所述鍵合的壓力為1～3.5kN；所述鍵合的時間為5～20min。

優選的，還包括：

將聲波分離得到的器件晶圓浸沒在溶膠劑中，溶膠劑在聲波輔助下對器件晶圓進行清洗。