[發明專利]晶片層合體及其制備方法

有效

• 申請號: 201710941396.3
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107919315B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 安田浩之;菅生道博;加藤英人
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;B32B7/12;B32B37/12
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 杜麗利

提供了允許載體與晶片之間容易結合、允許晶片容易從載體脫層、能夠提高薄晶片的生產率并且適合于生產薄晶片的晶片層合體以及制備所述晶片層合體的方法。所述晶片層合體包括載體、在所述載體上形成的粘合劑層和以使其具有電路表面的正面朝向所述粘合劑層的方式層合的晶片。所述粘合劑層從載體側依序包括遮光性樹脂層A和包含非有機硅熱塑性樹脂涂料的樹脂層B。所述樹脂層A由包含具有稠合環的重復單元的樹脂組成，和樹脂層B具有1至500MPa的在25℃的儲能彈性模量E’和5至50MPa的拉伸斷裂強度。

相關申請的交叉引用

本非臨時申請在美國法典第35卷第119節(a)款下要求2016年10月11日于日本提交的第2016-199819號專利申請的優先權，所述專利申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及半導體領域中的晶片層合體及其制備方法。

背景技術

三維半導體安裝對于實現進一步提高密度和容量變得不可或缺。三維安裝技術是其中將半導體晶片各自減薄并且將它們堆疊以形成多層結構同時通過硅通路電極(硅通孔(TSV))使它們互相連接的半導體生產技術。為了實現這一點，有必要通過研磨其非電路形成的表面(也稱為“背面”)使形成有半導體電路的襯底減薄，并且形成在背面上包括TSV的電極。常規地，在進行硅襯底的背面研磨中，將保護性膠帶粘合至與待研磨表面相對的表面，由此防止晶片在研磨期間破碎。然而，保護性膠帶使用有機樹脂膜作為載體基礎材料，并且盡管其為柔性的，但是強度和耐熱性方面不足，從而所述膠帶不適合于背面上的布線層的形成或TSV形成。

鑒于此，已提出其中將半導體襯底通過粘合劑層結合至載體如硅和玻璃并且足以承受背面研磨、形成TSV和在背面上形成電極步驟的系統。在該情況下，重要的是將襯底結合至載體的粘合層。要求粘合層能夠將襯底結合至載體而不在其間留下任何間隙，能夠具有足夠的耐久性以承受后來的步驟并且能夠使得容易地最終從載體剝離薄晶片。粘合層將在本文中被稱為臨時粘合層(或臨時粘合劑層)，因為最終從載體剝離(脫層)晶片。

迄今為止，作為已知的臨時粘合層及其剝離方法，已提出了其中將熱熔性烴化合物用作粘合劑并且在熱熔狀態下進行結合和剝離的技術(JP-A?2003-177528)。盡管所述技術因為僅通過加熱進行控制而是簡單的，然而所述技術由于在高于200℃的高溫下熱穩定性不足因此可適用范圍有限。

此外，已提出了其中將有機硅壓敏粘合劑用于臨時粘合劑層的技術(WO?2015/072418)。在該技術中，通過使用可加成固化型有機硅壓敏粘合劑將襯底結合至載體，并且在脫層時，將層合體浸入能夠溶解或分解有機硅樹脂的化學品中，以由此將襯底與載體分離。因此，其耗費非常長的時間來實現脫層，并且難于將該技術應用至實際生產過程。

另一方面，還已提出其中將包含吸光性物質的粘合劑用高強度光輻照以分解粘合劑層，由此從載體剝離粘合劑層的技術(JP-A2013-534721)。在該方法中，優點在于縮短了將襯底從載體分離中的單位襯底的加工時間，但是必須將金屬化合物用于將輻照光轉變成熱，從而存在襯底被金屬污染的風險。

引用列表

專利文獻1：JP-A?2003-177528

專利文獻2：WO?2015/072418

專利文獻3：JP-A?2013-534721

發明內容

本發明的目的在于提供晶片層合體，其使得載體與晶片之間易于結合，能夠以均勻的厚度形成高階差的襯底，對在TSV形成和晶片背面上布線的步驟高度相容，在對晶片熱加工如化學氣相沉積(CVD)的耐受性方面是優異的，使得晶片易于從載體脫層，能夠提高薄晶片的生產率，并且適合于生產薄晶片。另一目的在于提供制備所述晶片層合體的方法。