[發明專利]臨時鍵合/解鍵合的材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810345076.6
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108511384B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 崔成強;張昱;陳濤;陳新
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/603
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本發明屬于半導體技術領域，尤其涉及臨時鍵合/解鍵合的材料及其制備方法和應用。本發明提供了一種臨時鍵合/解鍵合的材料，包括經粗糙化處理的載片和石墨類材料，所述石墨類材料附著在所述經粗糙化處理的載片的粗糙面上。本發明還提供了一種臨時鍵合/解鍵合的制備方法，包括以下步驟：將載片的表面進行粗糙化處理，得到經粗糙化處理的載片；將所述石墨類材料附著在所述經粗糙化處理的載片的粗糙面上，得到臨時鍵合/解鍵合的材料。本發明能解決臨時鍵合膠在解鍵合不徹底，不能重復使用，成本高的技術缺陷。

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，尤其涉及臨時鍵合/解鍵合的材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著人們對電子產品的要求朝著小型化的方向發展，電子芯片也朝向越來越薄的方向發展，但是硅晶圓的厚度如果要減薄至100μm或以下時，非常容易發生碎片、或者是在對晶圓做處理時由于應力導致晶圓彎曲變形等，無法對這種超薄晶圓進行直接加工處理。因此，為了能加工處理這類超薄晶圓，需要將這種超薄的功能晶圓首先與一載片晶圓臨時鍵合，鍵合之后，功能晶圓與載片晶圓粘節為一體，就可以對功能晶圓進行減薄、TSV的制造、再布線層的制造、形成內部互連等工藝制作。然后再將功能晶圓與載片晶圓進行分離，并對減薄后的功能晶圓進行清洗、切割等工藝，完成對這種超薄的功能晶圓的加工工藝。為了解決這種薄晶圓的支撐和傳輸問題，臨時鍵合/解鍵合是業界通常采用的工藝方法之一，其主要原理就是將晶圓通過臨時鍵合膠臨時鍵合在一直徑相仿的載片(如玻璃、藍寶石或硅材料)上，利用該載片來實現對薄晶圓的支撐和傳輸，同時可以防止薄晶圓變形，在完成相關工藝后再將載片從薄晶圓上解離。

在目前的臨時鍵合工藝中，除了上述的臨時鍵合膠之外，常用的方法還有采用金屬鍵合和光刻膠鍵合等。但是金屬鍵合的成本和工藝溫度高；而光刻膠和臨時鍵合膠鍵合在后續的工藝中由于流動性等問題容易出現鍵合膠的軟化和偏移，使得在晶圓減薄之后容易出現翹曲的現象，并且在后續的組裝鍵合中，對準精度也容易出現偏差。臨時鍵合膠一般為有機粘合劑，存在去除不徹底的問題，粘合劑不能重復使用，成本較高。此外，針對臨時鍵合的晶圓進行分離一般有以下幾種處理方式：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和的機械應力，也難以避開昂貴的設備成本。

綜上所述，傳統的臨時鍵合工藝存在解鍵合不徹底，臨時鍵合膠不能重復使用，以及需要昂貴的設備導致的成本高的技術缺陷。因此目前急需一種工藝簡單、操作方便，而且效率較高的、經濟的，能代替臨時鍵合膠的一種臨時鍵合/解鍵合的材料及臨時鍵合/解鍵合的方法。

發明內容

有鑒于此，本發明提供的臨時鍵合/解鍵合的材料及其制備方法和應用能有效解決臨時鍵合膠在解鍵合不徹底，不能重復使用，成本高的技術缺陷。

本發明提供了臨時鍵合/解鍵合的材料，包括經粗糙化處理的載片和石墨類材料，所述石墨類材料附著在所述經粗糙化處理的載片的粗糙面上。

作為優選，所述粗糙化處理具體包括通過化學方法或等離子刻蝕方法在載片的表面形成凸起結構。

作為優選，所述石墨類材料包括石墨或石墨烯。

作為優選，所述載片為玻璃、銅箔、藍寶石或單晶硅中的一種。

作為優選，所述石墨類材料附著在所述經粗糙化處理的載片的表面上具體包括通過化學氣相沉積法或磁控濺射法將所述石墨類材料附著在所述經粗糙化處理的載片的粗糙面。

本發明還公開了臨時鍵合/解鍵合的材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將載片的表面進行粗糙化處理，得到經粗糙化處理的載片；