[發(fā)明專(zhuān)利]晶片結(jié)合及剝離的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810180105.8
• 申請(qǐng)日: 2018-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108400088B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮玙璠;陳治賢;莊昌輝;范小貞;趙前來(lái);黃漢杰;何江玲;尹建剛;高云峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/20
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/20
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 石佩

本發(fā)明涉及一種晶片結(jié)合及剝離的方法，包括以下步驟：在基板或晶片上形成釋放層，將所述基板和所述晶片粘合，且所述釋放層位于所述基板和所述晶片之間；對(duì)所述晶片遠(yuǎn)離所述釋放層的表面進(jìn)行加工；將呈高斯分布的激光束整形為矩形平頂光束或線光束后，掃描所述釋放層以將所述釋放層分解，使得所述基板和所述晶片剝離。上述晶片結(jié)合及剝離的方法剝離成功率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種晶片結(jié)合及剝離的方法。

背景技術(shù)

集成電路封裝是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的核心環(huán)節(jié)之一，近年來(lái)，疊層芯片封裝逐漸成為技術(shù)發(fā)展的主流。疊層芯片封裝技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)3D封裝，是指在不改變封裝體尺寸的前提下，在同一個(gè)封裝體內(nèi)于垂直方向疊放兩個(gè)以上芯片的封裝技術(shù)。

隨著對(duì)于大規(guī)模集成、高密度封裝的需求日漸提高，堆疊中所用各層芯片的厚度需要減薄，目前較為先進(jìn)的疊層封裝的芯片厚度都在100μm以下，對(duì)于一些應(yīng)用，硅晶片/芯片被后側(cè)研磨并拋光到50μm甚至更薄。雖然單晶硅具有非常高的機(jī)械強(qiáng)度，但在降低厚度的過(guò)程中，硅晶片的脆性會(huì)增加，減薄后的硅晶片在后續(xù)的加工過(guò)程中十分容易彎折或斷裂，這對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備提出了較大的挑戰(zhàn)。

針對(duì)上述問(wèn)題，在現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)將被加工的晶片粘著固定在基板上，以增強(qiáng)晶片在加工過(guò)程中的機(jī)械強(qiáng)度，在晶片加工完成之后，再將晶片與基板剝離。在現(xiàn)有的激光剝離方式中，常見(jiàn)的做法為通過(guò)在晶片和基板之間涂覆上粘合層和釋放層，其中粘合層的成份主要為能夠通過(guò)紫外線或熱固化的有機(jī)物質(zhì)，可以是包含選自聚酯類(lèi)樹(shù)脂、丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂、環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂、硅類(lèi)樹(shù)脂以及聚氨基甲酸乙酯類(lèi)樹(shù)脂構(gòu)成的組合中的一種及以上物質(zhì)。釋放層則是能夠吸收特定波長(zhǎng)激光的物質(zhì)，通過(guò)采用特定波長(zhǎng)的激光對(duì)釋放層進(jìn)行照射，使得釋放層材料分解，從而晶片與基板分離。

但是，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，激光器出射的圓形光斑呈高斯分布，光斑中心的能量密度要高于邊緣區(qū)域的能量密度，采用此種光束進(jìn)行激光剝離時(shí)，控制整個(gè)晶片面積上的激光能量完全一致十分困難，從而產(chǎn)生不同區(qū)域上所吸收到的激光能量不同，使得剝離效果不均勻，激光剝離的成功率較低。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，為解決晶片剝離過(guò)程中，呈高斯分布的激光束造成不同區(qū)域的激光能量覆蓋不均勻而容易導(dǎo)致剝離不完全，以及晶片上殘留的釋放層材料需要通過(guò)強(qiáng)堿液進(jìn)行清洗而對(duì)晶片上的圖案或者電路結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生一定的損傷的問(wèn)題，提供一種晶片結(jié)合及剝離的方法。

一種晶片結(jié)合及剝離的方法，包括以下步驟：在基板或晶片上形成釋放層，將所述基板和所述晶片粘合，且所述釋放層位于所述基板和所述晶片之間；對(duì)所述晶片遠(yuǎn)離所述釋放層的表面進(jìn)行加工；將呈高斯分布的激光束整形為矩形平頂光束或線光束后，掃描所述釋放層以將所述釋放層分解，使得所述基板和所述晶片剝離。

上述晶片結(jié)合及剝離的方法，采用光束整形器件，如衍射光學(xué)元件(DOE，Diffraction Optical Element)或微透鏡陣列，將呈高斯分布的光斑整形為矩形平頂光束或者線光束，使得釋放層各個(gè)區(qū)域的材料接收到的激光能量均勻，可以獲得較佳的剝離效果，此外，通過(guò)整形改變光斑形態(tài)為矩形或者線型的同時(shí)，提高了光斑的疊加率，使得在釋放層所有被掃描到的區(qū)域所接收到的激光能量均勻，有效提高了激光作用能量密度，使得釋放層材料完全分解，省去了后續(xù)采用強(qiáng)堿溶液進(jìn)行清洗易造成晶片損傷的風(fēng)險(xiǎn)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)將呈高斯分布的激光束整形為矩形平頂光束時(shí)，所述矩形平頂光束的截面尺寸為300μm*100μm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述在基板或晶片上形成釋放層的步驟包括：通過(guò)旋涂或卷對(duì)卷涂布工藝將復(fù)合材料涂覆于所述基板或晶片上并進(jìn)行固化，形成所述釋放層。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述激光束為紫外激光。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述激光束的波長(zhǎng)為308nm或355nm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基板的材質(zhì)為玻璃。