[发明专利]一种晶圆键合胶、制备方法及其使用方法

说明书

本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种晶圆键合胶、制备方法及其使用方法。晶圆键合胶，按重量份计，制备原料包括40‑60份二官能度丙烯酸酯单体、35‑65份聚氨酯树脂、0.1‑2份促进剂、0.1‑2份稳定剂。相对于现有技术减薄工艺键合胶采用光固化或者热固化方式，存在溢胶去除困难的问题，使用本申请中键合胶，采用室温固化方式，清洗掉边缘未固化键合胶，不仅固化方式上节约能源，后期溢胶问题也得到有效地解决。

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种晶圆键合胶、制备方法及其使用方法。

背景技术

由于要获得超小、超薄更高性能的3D集成产品，生产超薄晶片(100μm)已是大势所趋，为了保证晶圆完整性推出晶圆减薄拿持技术，晶圆拿持技术主要依靠键合胶将晶圆固定到玻璃载片上，从而完成背部减薄的工艺，玻璃载片和晶圆分离后，再把晶圆上键合胶剥离。

中国专利CN111755377A公开了一种薄晶圆解键合方法，包括以下步骤：硅刻蚀去除-将硅晶圆与载片解键合。这种方法包括在晶圆侧制备掩模层(光刻胶)，通过曝光及显影过程去除硅晶圆边缘的光刻胶；再通过干法刻蚀工艺对硅晶圆的外圈直接进行刻蚀。针对薄晶圆临时键合胶“胶挤出”问题，规避了碎片风险。然而这种方法不仅成本高，工艺也比较复杂。专利CN107342241A提出了一种解键合装置和方法，该方法通过上吸盘和下吸盘，以及加热器和恒温结构，防止键合片内的胶层全部融化，避免由于胶层全部融化而产生的厚度变小、溢出以及胶层对硅片产生的磨损问题。这种方法需要直接更改设备来应对溢出问题，相对于现有应用端生产线，需要从新更换生产线，成本偏高。

可见，通过解键合后，针对“胶挤出”问题，得到良率高的晶圆，现有工艺去除溢胶不仅工艺复杂，而且增加能耗或者增加人工成本，因此，需要提供一种更优的晶圆键合溢胶的解决方案：结合实际应用的问题，需要提出更优的的固化形式，不仅需要可以更易去除溢胶，而且需要在人工、能耗上更优。

发明内容

针对现有技术中存在的一些问题，本发明第一个方面提供了一种晶圆键合胶，按重量份计，制备原料包括40-60份二官能度丙烯酸酯单体、35-65份聚氨酯树脂、0.1-2份促进剂、0.1-2份稳定剂、0.5-5份引发剂。

在一种实施方式中，所述晶圆键合胶，按重量份计，制备原料包括47份二官能度丙烯酸酯单体、51份聚氨酯树脂、0.6份促进剂、0.4份稳定剂、2份引发剂。

在一种实施方式中，所述二官能度丙烯酸酯单体选自二乙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯中一种或多种，优选为二乙二醇二丙烯酸酯。

本申请中使用二乙二醇二丙烯酸酯作为二官能度丙烯酸酯单体，在减薄的工艺过程中为胶层提供柔性，防止在减薄过程中应力过大使晶圆破裂。

在一种实施方式中，所述聚氨酯牌号为PS0903-1。

本申请中所用的聚氨酯树脂，可以提供一定的内聚力和粘度，能够更好的旋涂出需要的厚度。

在一种实施方式中，所述促进剂选自N,,N-二甲基对甲苯胺、四甲基硫脲、N,N-二羟乙基对甲苯胺、N,N-二乙基对甲苯胺中一种或多种，优选为N,N-二甲基对甲苯胺。

本领域技术人员一般通过促进剂来加快反应时间，降低时间成本，又能在有氧气条件下键合胶保持稳定，合适的剥离力和键合胶内聚力，既能保证减薄时候晶圆不脱落，在去除键合胶过程中，又不会因为力学性能过大，使晶圆破坏。申请人意外发现特定的聚氨酯树脂以及特定的二官能度丙烯酸酯单体，使得本申请中键合胶在不添加流平剂的作用下，旋涂时，大小分子具有较好的流动性，旋涂厚度均一，在真空相贴合的过程中，固化反应均一。

本申请中稳定剂不做特别限定，本领域技术人员可做常规选择，在一种优选的实施方式中，所述稳定剂为受阻酚型稳定剂，更优选为1,4-对苯二酚。