CN103715126A - 晶片叠层体、器件晶片及承载晶片的粘合及剥离处理方法 - Google Patents

晶片叠层体、器件晶片及承载晶片的粘合及剥离处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及包含接合于如承载晶片等支撑体上的器件晶片的叠层体、上述承载晶片和器件晶片的粘合及剥离方法，更为详细地，涉及一种无上述器件晶片的损伤地能够进行粘合及剥离处理的叠层体，包括：器件晶片；保护层，其形成于上述器件晶片的一面；承载晶片，其用于支撑上述器件晶片；填充层，其形成于上述承载晶片的一面；以及光分解层，其形成于上述填充层上的一部分，与上述保护层相接触，来使器件晶片与承载晶片临时接合。

Description

晶片叠层体、器件晶片及承载晶片的粘合及剥离处理方法
技术领域
本发明涉及包含接合于如承载晶片等支撑体上的器件晶片的叠层体、上述承载晶片和器件晶片的粘合及剥离方法。
背景技术
最近，随着电子设备的小型化及薄型化，形成于印刷电路基板的电路正趋于高密度化，且相邻的电极之间的间隔和电极的宽度变得非常窄。由此，对于半导体封装件的薄型化和小型化的要求也正在提高。由于这种要求，作为半导体芯片的封装方式，利用倒装芯片连接方式取代了利用金属线的以往的金属线粘合方式，所述倒装芯片连接方式是指，在芯片的电极上形成被称为凸块（bump）的突起电极，来通过凸块直接连接基板电极和芯片电极，这种方式正受到关注。最近，作为进一步高功能化并能够实现高速工作的技术，作为以最短距离连接芯片之间的三维安装技术的硅贯通电极（TSV：Through Silicon Via）技术正受到关注。这种硅贯通电极（TSV）技术正逐渐成为实现更高密度、大容量化所必要的技术。
半导体晶片的厚度要求尽可能薄且机械性强度并不下降。并且，随着半导体装置的进而薄型化的要求，正执行研削晶片的背面的所谓背磨削，以使半导体晶片更薄，而且半导体装置的制备工序逐渐变得复杂。因此，作为适合简化半导体制备工序的方法，需提出兼备在进行背磨削时维持半导体晶片的功能和底部填充功能的树脂。
为实现这种目标，需要执行对形成有半导体电路的基板的非电路形成面（又称为“背面”）进行研削，并在背面形成包含硅贯通电极的电极的工序。在硅基板的背面研削工序中，在研削面的相反侧粘贴保护胶带，来防止研削时的晶片的破损。但是，这胶带将有机树脂膜作为基材来使用，而有机树脂膜基材虽具有柔软性，但强度或耐热性不充分，因而不适合执行在背面形成配线层的工序。因此，提出通过粘合材料在硅、玻璃等的支撑体接合半导体基板，从而能够充分承受背面研削、背面电极形成工序的方案。
在这里，重要的问题是在支撑体接合基板时的粘合剂以及粘合方法。尤其，粘合剂需要能够无缝隙地将基板接合于支撑体，需要具有能够承受之后的工序的充分的耐久性，并且最后应能够方便地从支撑体剥离薄型晶片。由于晶片和支撑体最后被剥离，因而粘合剂又被称为临时粘合剂。
作为以往的剥离方法，局限于如下技术等，即，使用包含光吸收性物质的粘合剂，向此照射高强度的光来分解粘合剂层，从而从支撑体剥离粘合剂层的技术，以及将热熔融性的碳氢化合物类化合物用于粘合剂，在加热熔融的状态下执行接合/剥离的技术。
前一技术具有每一张基板的处理时间变长等的问题。并且，后一技术虽然由于仅通过加热来进行控制，因而简便，但另一方面，由于在超过200℃的高温下热稳定性不充分，因而适用范围很窄。并且，虽然提出了将硅粘结剂用于临时粘合剂层的技术，但是这由于使用附加固化型的硅粘结剂来将基板接合于支撑体，在剥离时浸渍于溶解或分解硅酮树脂的药剂来从支撑体分离基板，因而剥离所需时间非常长，并具有在实际制备工序中很难适用的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种临时粘合承载晶片和器件晶片以能够执行半导体工序，并能够节约工序时间来无器件晶片的损伤地分离器件晶片和承载晶片的叠层体以及粘合/剥离方法。
用于实现上述目的的本发明的实施例的叠层体，其特征在于，包括：器件晶片；保护层，其形成于上述器件晶片的一面；承载晶片，其用于支撑上述器件晶片；填充层，其形成于上述承载晶片的一面；以及光分解层，其形成于上述填充层上的一部分，与上述保护层相接触，来使器件晶片与承载晶片临时接合。
与此同时，用于实现上述目的的本发明的一实施例的叠层体的粘合及剥离处理方法，其特征在于，包括：步骤（a），在器件晶片的一面形成保护层；步骤（b），在承载晶片的一面形成填充层；步骤（c），在上述填充层上的一部分形成光分解层；步骤（d），接合上述保护层和上述光分解层，来使上述器件晶片和上述承载晶片临时接合；以及步骤（e），向上述光分解层照射激光，来使上述器件晶片和上述承载晶片分离。
本发明的叠层体具有器件晶片和承载晶片之间的保护层、填充层以及由形成于上述填充层上的一部分形成的光分解层形成的粘结剂层，因而具有能够无上述器件晶片的损伤地进行粘合及剥离处理的优秀的效果。
根据本发明的叠层体的粘合及剥离处理方法，向在上述填充层上的一部分（优选地，在上述填充层上的边缘部分）形成的光分解层照射激光来执行剥离处理，因而具有在缩短工序时间的同时又能够无器件晶片的损伤地分离器件晶片和承载晶片的优秀的效果。
附图说明
图1为表示本发明的一实施例的叠层体的剖视图。
图2为表示本发明的另一实施例的叠层体的剖视图。
图3为表示形成有填充层及光分解层的承载晶片的立体图。
图4为表示形成有填充层及光分解层的承载晶片的俯视图。
图5为表示本发明的叠层体的粘合及剥离处理方法的流程图。
附图标记的说明
100、101：叠层体
200：支撑体
10：器件晶片
20：保护层
30：承载晶片
40：填充层
50：光分解层
具体实施方式
以下参照附图详细说明的实施例会让本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法更加明确。但是，本发明不局限于以下所公开的实施例，能够以互不相同的各种方式实施，本实施例只用于使本发明的公开内容更加完整，有助于本发明所属技术领域的普通技术人员完整地理解本发明的范畴，本发明根据权利要求书的范围而定义。在说明书全文中，相同的附图标记表示相同的结构要素。
叠层体
以下，参照附图对本发明的叠层体进行详细说明。
图1为表示本发明的一实施例的叠层体的剖视图。参照图1，本发明的叠层体100，其特征在于，包括：器件晶片10；保护层20，其形成于上述器件晶片10的一面；承载晶片30，其用于支撑上述器件晶片10；填充层40，其形成于上述承载晶片30的一面；以及光分解层50，其形成于上述填充层40上的一部分，与上述保护层20相接触，来使器件晶片10与承载晶片20临时接合。
并且，如图2所示，本发明的另一实施例的叠层体101，其特征在于，包括：器件晶片10；承载晶片30，其用于支撑上述器件晶片10；保护层20，其形成于上述承载晶片30的一面；填充层40，其形成于上述器件晶片10的一面；以及光分解层50，其形成于上述填充层40上的一部分，与上述保护层20相接触，来使器件晶片10与承载晶片30临时接合。
以下，对本发明的叠层体100、101所包括的各多个结构进行详细说明。
器件晶片10
首先，器件晶片10作为普通的晶片，可包含硅、镓等半导体晶片、水晶晶片、蓝宝石以及玻璃等。
保护层20
之后，对在上述器件晶片10的表面形成的保护层20进行说明。上述保护层20起到对在器件晶片10的电路面形成的图案进行保护的作用。并且，在经过上述器件晶片10的研削及背面工序后分离由粘合剂等结合的器件晶片10和承载晶片20时，上述保护层20起到能够使上述器件晶片10和承载晶片20顺畅地分离的作用。
通过在器件晶片10的电路面形成的图案上涂敷包含固化型硅酮树脂的组合物，来形成上述保护层20。同时，如图2所示的实施方式，上述保护层20也可形成于承载晶片30的一面，而不是器件晶片10的一面。
在这里，固化型硅酮树脂可使用包含溶剂添加型树脂、溶剂缩合型树脂、溶剂紫外线-固化型树脂、无溶剂添加型树脂、无溶剂缩合型树脂、无溶剂紫外线固化型树脂以及无溶剂电子线固化型树脂中的一种以上的固化反应型树脂。
上述保护层20中除了包含固化型硅酮树脂之外还可包含固化剂。固化剂的含量优选为保护层20的总组成中的0.5～5.0重量%，更优选为1.0～3.0重量%。在固化剂的含量小于0.5重量%的情况下，有可能导致因未固化而在器件晶片10的电路面的图案上产生硅转印的问题，在固化剂的含量超过5.0重量%的情况下，由于难以控制固化速度，因而有可能保护层20组成液的适用期被缩短。
上述保护层20的组成中可包含溶剂，作为上述溶剂，可使用水类或有机类溶剂，但并不受特殊限制。
承载晶片30
在本发明中，承载晶片30起到支撑上述器件晶片10，并防止器件晶片在研削以及移送过程中遭到破坏的作用。
尤其，优选地，本发明的承载晶片30由能够使在本发明使用的激光等光能透射的材料形成。作为例子，可使用玻璃材料或透明丙烯酸类材料等。
填充层40
本发明的填充层40形成于上述承载晶片30的一面。上述填充层40位于器件晶片10和承载晶片30之间，起到吸收在器件晶片10的研削加工时产生的负荷应力，并填补在器件晶片10上的电路图案面形成的凹凸部分的作用。同时，如图2所示的实施方式，上述填充层10也可形成于器件晶片10的一面，而不是承载晶片30的一面。
可通过使用光固化型树脂或热固化型树脂来形成填充层40。更为优选地，可使用光固化型树脂。优选地，例如，光固化型树脂选择自主成分为光聚合性氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物的树脂组合物中。
可用于填充层40的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物（urethane acrylate oligomer）可由聚酯型或聚醚型多羟基化合物和聚异氰酸酯化合物等进行反应而得到的末端异氰酸酯氨基甲酸乙酯类聚合物与包含羟基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸甲酯进行反应而得。这种氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物在分子内具有光聚合性双鍵，通过光照射聚合并固化。氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物经聚合及固化形成于如承载晶片30等的支撑体上，由此可形成上述填充层40。
优选地，在本发明中使用的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物的分子量具有1000至50000的范围，更为优选地，可具有2000至30000的范围。这些氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物可单独或组合两种以上来使用。
仅利用上述氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物有可能难以得到适当的填充层。因此，优选地，用光聚合性单体稀释氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物并涂敷后进行固化来形成填充层40。光聚合性单体在分子内具有光聚合性双鍵，例如可使用由脂环族化合物、芳香族化合物、杂环化合物、多官能丙烯酸酯形成的单体。
在本发明中，在由光固化型树脂形成上述填充层40的情况下，光聚合所需时间和光照射量可通过向树脂混合光聚合引发剂来决定。
上述光聚合引发剂可使用包含安息香化合物、苯乙酮化合物、酰基膦氧化物化合物、二茂钛化合物、硫辛酸化合物或过氧化物化合物等光引发剂或者包含胺或醌等光增感剂的物质。具体地，可使用1-羟基环己基苯基甲酮、安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、苄基二苯基硫醚、二硫化四甲基秋兰姆、偶氮二异丁腈、二苄基、二乙酰、以及β-氯蒽醌中的一种以上的物质。
相对于形成上述填充层的树脂的总量100重量%，可使用0.05至15重量%的上述光聚合引发剂，优选地可使用0.1至10重量%，更为优选地可使用0.5至5重量%。在使用小于0.05重量%的上述光聚合引发剂的情况下，由于未固化而有可能难以进行工序，在超过15重量%来使用的情况下，由于完成光固化的填充层的分子量分布度变宽而具有填充层的耐热性、耐化学性等变脆弱的问题。
上述填充层40可由低聚物以及单体以多种组合排列而成，可与添加剂进行混合而成，所述添加剂为碳酸钙、二氧化硅及云母等无机填充剂，铁、铅等金属填充剂以及颜料及染料等着色剂等。
光分解层50
在本发明中，光分解层50形成于上述填充层40上的一部分。上述光分解层50起到使器件晶片10和承载晶片30临时接合的功能。上述光分解层50为使器件晶片10和承载晶片30临时接合的结构。因此，在器件晶片10和承载晶片30分离时，应减少光分解层的粘合力。应对光分解层50执行光照射处理等，以减少上述光分解层50的粘合力，如果在承载晶片30的整个上表面形成有光分解层50，则需要向很广的面积的光分解层50进行光照射工序，因而具有工序时间变长、费用高的缺点。因此，本发明的光分解层50形成于在承载晶片30的一面形成的填充层40上的一部分。
尤其，优选地，本发明的上述光分解层50形成于上述填充层40上的边缘部分。
图2及图3为表示由形成有填充层40及光分解层50的承载晶片30构成的支撑体200的图。参照这些图，本发明的光分解层以圆形形成于作为上述填充层40上的一部分的边缘部分，换句话讲，本发明的光分解层包围器件晶片10的最外围部分。在这里，优选地，上述光分解层50能够以5mm以下的宽度形成，尤其，以3mm以下的宽度形成在上述填充层40上的边缘部分。这是由于在器件晶片10的外围的3mm范围内没有图案等的结构，如果超过3mm，则有可能对形成于器件晶片表面的图案造成影响。
本发明的光分解层50为实现将光能转化为热能的功能的部分，可由包含作为将光转换为热的物质的吸光剂、分散光的溶剂以及用于涂敷的粘结剂树脂的树脂组合物来形成。
在包含于上述树脂组合物的物质中，吸光剂可包括染料（可见光染料、紫外线染料、红外线染料、荧光染料以及放射线偏光染料）、颜料、金属、金属化合物、金属膜以及其他适当的吸收材料。作为适当的放射线吸收体的例子，可以是选自由碳黑、石墨粉末、碳纳米管等碳类无机粒子、金属氧化物以及金属硫化物构成的组中的一种或两种以上的物质，但并不特别受此限制。
光分解层50内的吸光剂的含量可根据吸光剂的种类、粒子结构以及分散度等来变化。优选地，可包含1～60重量%的吸光剂。在上述吸光剂的含量小于1重量%的情况下，分解粘结剂树脂的作用有可能甚微，在超过60重量%的情况下，由于产生过多的热而有可能引发对于其它层的结合部的损伤，因而并不优选。
同时，在光分解层内可包含1～50重量%的吸光剂，更为优选地包含5～30重量%的吸光剂，以减少在进行光照射之后分离出涂敷有光分解层50的支撑体200时适用的力，并在进行晶片研磨及生成晶片背面的电路等工序时防止支撑体200与器件晶片10的扭曲。在上述吸光剂的含量小于1重量%的情况下，由于分解粘结剂树脂的作用甚微，因而在剥离工序上有可能存在问题。在上述吸光剂的含量超过50重量%的情况下，由于产生过多的热而有可能引发器件晶片10的图案受损，随着吸光剂的含量增加，光分解层的粘结力下降，因而有可能在进行叠层体的后续工序方面产生问题。
作为上述树脂组合物的其他成分的粘结剂起到将吸光剂以及分散溶剂在基材层固化的作用，并在进行研磨晶片以及生成晶片背面电路等工序时起到作为抑制支撑体200和器件晶片10之间的扭曲的粘合剂的作用。上述粘结剂作为能够通过紫外线或热固化的有机物质，可以是包含选自由聚酯类树脂、丙烯酸类树脂、环氧类树脂、硅类树脂以及聚氨基甲酸乙酯类树脂构成的组中的一种以上的物质。
优选地，上述粘结剂的含量为总固体量中的50～95重量%，更为优选为60～90重量%，达到不妨碍所涂敷的固体物的分散性以及所涂敷的固体物残留于基材层而不妨碍膜制备工序的工序性的程度。在上述粘结剂的含量小于50重量%的情况下，由于相对于吸光剂的含量，粘结剂的含量低，因而光分解层的粘结力下降。因此，有可能在进行叠层体的后续工序方面产生问题。并且，在上述粘结剂的含量超过95重量%的情况下，由于光分解层组合液的固体量及粘度上升，因而具有难以均匀涂敷的问题。
在上述光分解层50的组合物中，作为分散溶剂，可使用使固体物分散的性质优秀的碳氢化合物类、酮类等，但是并不限制于此。优选地，作为本发明的分散溶剂，使用包含甲基乙基甲酮、甲基异丁基甲酮、甲醇、乙醇、异丙醇、甲苯以及环己酮中的一种以上的物质。并且，可根据在用于形成光分解层的支撑体上进行涂敷的工艺来变更上述分散溶剂的含量。
并且，优选地，上述光分解层50具有50～500gf/inch的粘合力。在光分解层50的粘合力小于50gf/inch的情况下，具有在进行叠层体的后续工序方面因低粘合力而剥离的问题，并且有可能存在多种化学药品渗透等的问题。并且，在光分解层50的粘合力超过500gf/inch的情况下，由于在照射激光后剥离力仍然很高而在进行剥离工序时有可能产生问题。
层叠层的粘合及剥离处理方法
以下，将对本发明的叠层体的粘合及剥离处理方法进行详细说明。
图4为简要表示本发明的叠层体的粘合及剥离处理方法的流程图。参照图4，本发明的叠层体的粘合及剥离处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（a），在器件晶片的一面形成保护层（步骤S110）；步骤（b），在承载晶片的一面形成填充层（步骤S120），步骤（c）：在上述填充层上的一部分形成光分解层（步骤S121）；步骤（d），接合上述保护层和上述光分解层，来使上述器件晶片和上述承载晶片临时接合（步骤S200）；以及步骤（e），向上述光分解层照射激光，来使上述器件晶片和上述承载晶片分离（步骤S300）。
作为上述步骤（a）的形成保护层20的步骤（步骤S110）和作为步骤（b）的形成填充层40的步骤（步骤S120）以及作为步骤（c）的形成光分解层50的步骤（步骤S121）在顺序上并不受特殊限制。上述保护层20、填充层40及光分解层50可分别个别形成于器件晶片10及承载晶片30上。
步骤（a），形成保护层的步骤（步骤S110）
首先，在形成保护层20的步骤（步骤S110）中，在器件晶片10的一面形成具有离型力的层。上述保护层20可通过利用匀胶机（spin coater）等涂敷装置来在器件晶片10的接合面整体进行涂敷后固化而成。
步骤（b），形成填充层的步骤（步骤S120）
之后，在形成填充层40的步骤（步骤S120）中，在承载晶片30的一面（与上述器件晶片相接合的接合面）形成填充层40。
与上述保护层20相同，也可利用匀胶机等涂敷装置来形成上述填充层40。可通过在上述承载晶片30的一面整体涂敷填充层形成物质后经紫外线固化来形成上述填充层40。上述填充层40可根据填充层形成物质的粘度来数次涂敷并层叠上述填充层形成物质，来得到所希望的厚度。
在本发明中，可适当选择紫外线灯的光能种类或用于光照射的灯的种类等。作为具体的例子，可使用化学荧光灯、黑光灯、杀菌灯等低压灯或金属卤化物灯、高压水银灯等高压灯。可根据所需要的特性来设定紫外线的照射量。在本发明的叠层体处理方法中，可将紫外线的照射量设定为100至5000mJ/cm2，优选为500至4000mJ/cm2，更优选为1000至3000mJ/cm2范围的照射量。
步骤（c），形成光分解层的步骤（步骤S121）
之后，在形成上述光分解层50的步骤（步骤S121）中，在上述填充层40上的一部分形成光分解层50。如上所述，优选地，本发明的光分解层50形成于上述填充层40上的边缘部分。
可通过使用匀胶机等涂敷装置来形成光分解层50。在填充层40涂敷光分解层形成物质后借助热进行固化来形成上述光分解层50。优选地，光分解层50尤其以圆形形成在填充层40的最外围。如上所述，能够以5mm以下的宽度来形成上述光分解层50，优选地，以3mm以下形成。这是由于在器件晶片10的外围3mm的范围没有如器件晶片的电路面的图案（pattern）等结构，因而是不直接使用的部分。
步骤（d），临时接合步骤（步骤S200）
之后，在器件晶片10和承载晶片20的临时接合步骤（步骤S200）中，通过接合上述保护层20和上述光分解层50，来使上述器件晶片和上述承载晶片临时接合。通过该步骤形成本发明的叠层体100。
上述叠层体100具有器件晶片10、承载晶片30以及用于接合上述两种晶片的一种粘合剂层，上述粘合剂层包括：保护层20，其形成于器件晶片10，填充层40，其形成于承载晶片30，并与保护层20相接触；以及光分解层50，其形成于填充层40上的一部分（优选为边缘部分），并与保护层20相接触。
上述光分解层50维持与上述保护层20强力结合的状态，以防止在器件晶片10的研磨及后续工序期间器件晶片10晃动和扭曲。
步骤（e），分离步骤（S300）
之后，使上述器件晶片10和上述承载晶片30分离的步骤（步骤S300）的特征在于，向上述光分解层50照射激光来使上述器件晶片10和上述承载晶片30分离。
在使上述器件晶片10和上述承载晶片30分离的步骤中，向形成于上述器件晶片10和承载晶片30之间的光分解层50照射激光，来降低与保护层20强力结合的光分解层50的结合力。像这样通过降低上述光分解层50和保护层20的粘合力，能够容易地使上述器件晶片10和承载晶片30分离。在本发明中，为了降低上述光分解层50的粘合力而照射的激光可使用以约1064nm的波长放射光的掺钕钇铝石榴石（ND-YAG）激光。
在照射激光后，晶片叠层体100的光分解层50的粘合力将下降。在这里，可在上述光分解层50和上述保护层20之间插入末端尖锐的插入体，由此可使器件晶片10和承载晶片30之间的分离更加容易。
同时，本发明的叠层体的粘合及剥离处理方法包括以下步骤：步骤（a），在承载晶片30的一面形成保护层20；步骤（b），在器件晶片10的一面形成填充层40；步骤（c），在上述填充层40上的一部分形成光分解层50；步骤（d）：接合上述保护层20和上述光分解层50来，使上述器件晶片10和上述承载晶片30临时接合；步骤（e），向上述光分解层50照射激光，来使上述器件晶片10和上述承载晶片30分离。
即，上述保护层20可形成于承载晶片30的一面，而不是器件晶片10，上述填充层40可形成于上述器件晶片10的一面。
以下，通过本发明的实施例来对本发明进行更加详细的说明但是本发明的范围并不限定于下述中所提出的实施例。
实施例1
1、在器件晶片上形成保护层
在330mm（直径）×0.75mm（厚度）的硅晶片旋转涂敷保护层。作为保护层使用了用甲苯（Toluene）稀释至30%的由聚二甲硅氧烷（polydimethylsiloxane）组成的附加反应型硅化合物的产品[KS847H，韩国信越硅胶有限公司（Shin-EtsuSilicone Korea Co.,Ltd）]。本实施例的保护层组合物中包含100重量份的硅化合物、1.5重量份的铂乙酰丙酮[CAT-PL-50T，韩国信越硅胶有限公司（Shin-EtsuSilicone Korea Co.,Ltd）]、250重量份的甲苯（Toluene）、250重量份的甲基乙基甲酮（Methyl Ethyl Ketone，MEK）。最终组合物的粘度为12cps，固体量为5.3%。
所制备的保护层组合物通过旋转涂敷适用于上述晶片。初期以100rpm（每分钟转数）准确地向旋转的上述晶片的中心排出10ml的保护层组合物。之后以2800rpm旋转，并在晶片的前表面涂敷保护层组合物。向干燥部移动完成旋转涂敷的晶片，并在150℃下进行了3分钟的干燥及固化，之后向冷却部移动来进行冷却。完成工序的晶片涂敷有1μm厚度的保护层。
2、在承载晶片上形成填充层及光分解层
在330.5mm（直径）X0.75mm（厚度）的承载晶片旋转涂敷了填充层及光分解层。
用于填充层的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物[PU-210，味元化工有限公司（Miwon Specialty Chemical Co.,Ltd.）]用光聚合性单体[M200，味元化工有限公司（Miwon Specialty Chemical Co.,Ltd.）]稀释后使用，并添加光聚合引发剂[IRG-184D，汽巴精化有限公司（Ciba Specialty Chemical Co.,Ltd.）]来制备出填充层。填充层组合物的配比及粘度见下表1。
表1
Figure BDA0000391226980000121
通过旋转涂敷向上述承载晶片涂敷了所制备出的填充层组合物。初期以100rpm准确地向上述旋转的承载晶片的中心排出30ml的填充层组合物。之后以1800rpm旋转，并在承载晶片的前表面涂敷了上述组合物。向紫外线曝光装置移送涂敷了填充层的承载晶片，并通过80mW、1500mJ的光照射来进行光固化。再向旋转涂敷装置移送完成光固化的承载晶片，并在上述填充层上的边缘部分涂敷光分解层组合物。向干燥部移动涂敷有填充层及光分解层的晶片，并在150℃下进行3分钟干燥，之后向冷却部移动来进行冷却。完成工序的晶片在晶片的边缘位置2mm的宽度涂敷有光固化层，所涂敷的光固化层的厚度被测定为1μm。
作为光分解层使用了被聚合为丙烯酸单体的丙烯酸类树脂[（P-140H，AK化工科技有限公司（AK Chemtech Co.,Ltd）]，作为吸光剂使用了碳黑[（MA-100，世界管业有限公司（World Tube Co.,Ltd）]分散于甲基乙基甲酮（Methyl EthlyKetone）的。光分解层的组成比见下表2。
表2
商标名称 化学名称 组成
P-140H 丙烯酸聚合物（Acryl Copolymer） 91.4%
MA-100 碳黑（Carbon Blacks） 8.6%
3、临时接合及分离
形成有保护层的器件晶片和形成有填充层及光分解层的承载晶片的接合在常温及真空腔室内执行，在荷重为4ton.f且接合时间为300秒的条件下实施。
实施例2
实施例2中，除了在承载晶片形成保护层，并在器件晶片形成填充层及光分解层之外，按照与实施例1相同的方法制备出叠层体。
实施例3
实施例3中，除了光分解层中包含环氧类树脂之外，按照与实施例1相同的方法制备出叠层体。
实施例4
实施例4中，除了光分解层中包含氨基甲酸乙酯类树脂之外，按照与实施例1相同的方法制备出叠层体。
实施例5
实施例5中，除了在填充层上的边缘位置以10mm的宽度涂敷光分解层之外，按照与实施例1相同的方法制备出叠层体。
实施例6
实施例6中，除了使用4.8重量%的碳纳米管（Carbon Nano-tubes）作为光分解层的吸光剂之外，按照与实施例1相同的方法制备出叠层体。
实施例7
实施例7中，除了在填充层中未用光聚合性单体稀释氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物之外，按照与实施例1相同的方法制备出叠层体。
实施例1至实施例7的测试（Test）
在接合上述多个实施例的各晶片后，以肉眼及显微镜观察了界面的粘合情况，并将未产生异常的情况评价为○（优秀）或△（良好），并将产生异常的情况评价为不良。
对接合的晶片使用研磨机来进行了器件晶片的背面研削。最终将器件晶片的厚度研削至50μm后，用肉眼及显微镜实施外观检查。将未产生异常的情况评价为○（优秀）或△（良好），并将产生异常的情况评价为不良。
将接合的晶片放入氮氧气下的200℃的烘箱1小时后，进行冷却，之后用肉眼及显微镜实施外观检查。将未产生异常的情况评价为○（优秀）或△（良好），并将产生异常的情况评价为不良。
将接合的晶片含浸于分别装有酸、碱以及溶剂的桶，分时间段放置后取出并实施外观检查。将未产生异常的情况评价为○（优秀）或△（良好），并将产生异常的情况评价为不良。
向涂敷于所接合的晶片的边缘位置的光分解层照射以1064nm的波长放射光的掺钕钇铝石榴石（ND-YAG）激光。将所接合的晶片的边缘位置全部照射所需的时间为3秒钟。在照射激光后，分离器件晶片和承载晶片并实施外观检查。将未产生异常的情况评价为○（优秀）或△（良好），并将产生异常的情况评价为不良。
表3
本发明的实施例在晶片间的接合性、研削性、耐热性、耐化学性以及分离性方面均未产生异常。
在这里，虽然实施例5的情况在分离性方面虽不至于存在异常，但与其他多个实施例分离性优秀相比，实施例5被评价为良好。分析其原因是由于实施例5的光分解层具有10mm的宽度，因而激光照射的范围需要比其他实施例宽，并需更延长激光照射时间。即，分析为在工序的效率性方面，除了实施例5之外的其他多个实施例更为优秀。
并且，实施例7在接合性方面虽不至于存在异常，但与其他多个实施例接合性优秀相比，实施例7被评价为良好。实施例7在形成填充层时未用光聚合性单体稀释氨基甲酸乙酯低聚物，由此与其他多个实施例相比，不容易形成填充层。分析其原因是由于形成填充层的氨基甲酸乙酯低聚物的粘度为20000以上。因此，分析为实施例7在填充层与保护层互相接合时，与其他多个实施例相比，接合性并不优秀。
比较例1
比较例1与实施例1不同，在填充层的前表面形成光分解层来制备出叠层体。
如比较例1，向承载晶片上照射20秒钟激光后使器件晶片和承载晶片分离，以使器件晶片和承载晶片剥离。分离后，对比较例1的叠层体实施外观检查的结果观察到，由于形成于填充层的前表面的光分解层和激光反应而在器件晶片的表面出现了如同被热烧焦似的斑纹。即，与多个实施例相比，比较例1的工序效率非常差，并且评价为在器件晶片的表面存在异常。

Claims (20)

1.一种叠层体，其特征在于，包括：
器件晶片；
保护层，其形成于上述器件晶片的一面；
承载晶片，其用于支撑上述器件晶片；
填充层，其形成于上述承载晶片的一面；以及
光分解层，其形成于上述填充层上的一部分，与上述保护层相接触，来使器件晶片与承载晶片临时接合。
2.一种叠层体，其特征在于，包括：
器件晶片；
承载晶片，其用于支撑上述器件晶片；
保护层，其形成于上述承载晶片的一面；
填充层，其形成于上述器件晶片的一面；以及
光分解层，其形成于上述填充层上的一部分，与上述保护层相接触，来使器件晶片与承载晶片临时接合。
3.根据权利要求1或2所述的叠层体，其特征在于，上述光分解层形成于上述填充层上的边缘部分。
4.根据权利要求3所述的叠层体，其特征在于，上述光分解层以5mm以下的宽度形成于上述填充层上的边缘部分。
5.根据权利要求1或2所述的叠层体，其特征在于，上述保护层包含固化型硅酮树脂。
6.根据权利要求1或2所述的叠层体，其特征在于，上述填充层包含氨基甲酸乙酯丙烯酸类树脂。
7.根据权利要求1或2所述的叠层体，其特征在于，上述填充层通过涂敷用光聚合性单体稀释的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物而成。
8.根据权利要求1或2所述的叠层体，其特征在于，上述填充层包含0.05～15重量%的光聚合引发剂。
9.根据权利要求1或2所述的叠层体，其特征在于，上述光分解层由包含吸光剂、分散溶剂以及粘结剂树脂的物质形成，并具有50～500gf/inch的粘合力。
10.根据权利要求9所述的叠层体，其特征在于，上述吸光剂包含碳黑、碳纳米管以及黑铅纳米粉末中的一种以上。
11.根据权利要求9所述的叠层体，其特征在于，上述分散溶剂包含甲基乙基甲酮、甲基异丁基甲酮、甲醇、乙醇、异丙醇、甲苯以及环己酮中的一种以上。
12.根据权利要求9所述的叠层体，其特征在于，上述粘结剂树脂包含丙烯酸类树脂、环氧类树脂以及聚氨基甲酸乙酯类树脂中的一种以上。
13.根据权利要求1或2所述的叠层体，其特征在于，上述器件晶片由包含硅的物质形成。
14.根据权利要求1或2所述的叠层体，其特征在于，上述承载晶片由包含玻璃以及丙烯酸类材料中的一种以上的物质形成。
15.一种叠层体的粘合及剥离处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（a），在器件晶片的一面形成保护层；
步骤（b），在承载晶片的一面形成填充层；
步骤（c），在上述填充层上的一部分形成光分解层；
步骤（d），接合上述保护层和上述光分解层，来使上述器件晶片和上述承载晶片临时接合；以及
步骤（e），向上述光分解层照射激光，来使上述器件晶片和上述承载晶片分离。
16.一种叠层体的粘合及剥离处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（a），在承载晶片的一面形成保护层；
步骤（b），在器件晶片的一面形成填充层；
步骤（c），在上述填充层上的一部分形成光分解层；
步骤（d），接合上述保护层和上述光分解层，来使上述器件晶片和上述承载晶片临时接合；
步骤（e），向上述光分解层照射激光，来使上述器件晶片和上述承载晶片分离。
17.根据权利要求15或16所述的叠层体的粘合及剥离处理方法，其特征在于，在上述步骤（c）中，在上述填充层上的边缘部分形成光分解层。
18.根据权利要求15所述的叠层体的粘合及剥离处理方法，其特征在于，在上述步骤（e）中，向上述承载晶片上的边缘部分照射激光，来向上述光分解层照射激光。
19.根据权利要求16所述的叠层体的粘合及剥离处理方法，其特征在于，在上述步骤（e）中，向上述器件晶片上的边缘部分照射激光，来向上述光分解层照射激光。
20.根据权利要求15或16所述的叠层体的粘合及剥离处理方法，其特征在于，在上述步骤（e）中，向上述光分解层照射上述激光，并将插入体插入在上述光分解层和上述保护层之间之后，分离上述器件晶片和上述承载晶片。
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