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聚酰亞胺用作用于3DIC應(yīng)用的激光剝離材料的制作方法

文檔序號(hào):11934179閱讀:520來(lái)源:國(guó)知局
相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求2014年7月22日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/027,758的題為“聚酰亞胺用作用于3DIC應(yīng)用的激光剝離材料”的臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),通過(guò)引用納入本文。發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于臨時(shí)性晶片粘結(jié)的激光剝離材料領(lǐng)域。現(xiàn)有技術(shù)說(shuō)明臨時(shí)性晶片粘結(jié)(TWB)通常涉及通過(guò)聚合粘結(jié)材料將器件晶片或微電子基材附著在載體晶片或基材上的方法。粘結(jié)之后,通常器件晶片被削薄至小于50μm,然后進(jìn)行加工以在其背面產(chǎn)生硅通孔(TSV)、再分布層、結(jié)合墊和其他電路特征。在背面加工過(guò)程中載體晶片支撐脆弱的器件晶片,所述背面加工可能需要在環(huán)境溫度和高溫(>250℃)之間的重復(fù)循環(huán),由晶片操作和轉(zhuǎn)移步驟產(chǎn)生的機(jī)械沖擊和強(qiáng)機(jī)械作用力,如在用于將器件晶片變薄的晶片背面研磨過(guò)程中施加的力。當(dāng)所有的加工完成時(shí),器件晶片通常附連在膜框上,然后從所述載體晶片上分離或脫粘結(jié),并在進(jìn)一步操作之前進(jìn)行清潔。大部分TWB工藝在器件晶片和載體晶片之間使用一個(gè)或多個(gè)層。對(duì)于兩層體系的情況,所述第一層是聚合物粘結(jié)材料。它的性質(zhì)可以是熱塑性、熱固性或光固化的。聚合物粘結(jié)材料層通常為10-120微米厚,更通常地約50-100微米厚。第二層較薄,第二層能使加工之后粘結(jié)的晶片對(duì)容易分離。薄層響應(yīng)來(lái)自激光光源或其他光源的輻照,這使得所述層本身分解或相鄰的聚合物粘結(jié)材料分解,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中粘結(jié)完整性損失,使其無(wú)需施加機(jī)械作用力而分離。激光誘導(dǎo)的剝離正逐漸成為脫粘結(jié)的主流模式,材料能在紫外(例如248nm,308nm和355nm)至近紅外(例如1064nm)的激光波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行操作。應(yīng)注意在一些情況下,所述聚合物粘結(jié)材料對(duì)激光輻照產(chǎn)生充分響應(yīng),無(wú)需單獨(dú)的薄光敏層。但是,很多情況(如果不是大多數(shù)情況)下,使用剝離層明顯促進(jìn)該過(guò)程?,F(xiàn)有技術(shù)中激光剝離材料的一個(gè)問(wèn)題是它們需要相當(dāng)長(zhǎng)的固化時(shí)間。例如,產(chǎn)生厚約的ShinEtsuODL-38膜需要在氮?dú)猸h(huán)境下350℃固化一小時(shí)。對(duì)于HD微系統(tǒng)HD3007,需要甚至更復(fù)雜的固化工藝,即在80℃和120℃下軟烘焙(soft-bake),然后在氮?dú)庵性?00-350℃之間固化1小時(shí)。極長(zhǎng)的固化時(shí)間明顯降低了整個(gè)工藝的通量。需要適合用作剝離層的其他材料,該材料具有較短的固化時(shí)間,同時(shí)容易進(jìn)行激光燒蝕。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明廣義地包括一種暫時(shí)性粘結(jié)方法,所述方法包括提供堆疊體,所述堆疊體包括:具有背表面和前表面的第一基材;與所述前表面相鄰的粘結(jié)層;以及具有第一表面的第二基材。所述第一表面包括與所述粘結(jié)層相鄰的聚酰亞胺剝離層。所述聚酰亞胺剝離層由包含溶解或分散在溶劑體系中的聚合物的組合物形成,所述聚合物包括選自下組的重復(fù)單體:氟化二酐、光敏二酐、光敏二胺和它們的組合。所述剝離層暴露于激光能量,從而促進(jìn)第一和第二基材的分離。本發(fā)明還提供一種制品,其包括:具有背表面和前表面的第一基材;與所述前表面相鄰的粘結(jié)層;以及具有第一表面的第二基材。所述第一表面包括聚酰亞胺剝離層,所述剝離層與所述粘結(jié)層相鄰。所述聚酰亞胺剝離層由包含溶解或分散在溶劑體系中的聚合物的組合物形成,所述聚合物包括選自下組的重復(fù)單體:氟化二酐、光敏二酐、光敏二胺和它們的組合。本發(fā)明還提供一種形成聚酰亞胺剝離層的方法。所述方法包括將組合物施用于包括玻璃或其他透明材料的基材表面。所述組合物包含溶解或分散在溶劑體系中的聚合物,所述聚合物選自下組:聚酰胺酸和聚酰亞胺。在約250℃-350℃的溫度下加熱所述組合物小于約10分鐘的時(shí)間,以形成聚酰亞胺剝離層。附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明附圖(圖)1是顯示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的截面示意圖。優(yōu)選實(shí)施方式詳述本發(fā)明的方法參考圖1(a)(未按比例繪制),在截面示意圖中顯示了前體結(jié)構(gòu)10。結(jié)構(gòu)10包括第一基材12?;?2具有前表面或器件表面14,背表面16和最外部邊緣18。雖然基材12可以是任何形狀,其通常是圓形。優(yōu)選的第一基材12包括器件晶片,例如器件表面包括選自下組的器件陣列(未顯示)的那些器件晶片:集成電路、MEMS、微感應(yīng)器、功率半導(dǎo)體、發(fā)光二極管、光子電路、插入器、包埋的無(wú)源器件以及其它在硅和其它半導(dǎo)體材料,例如硅-鍺、砷化鎵、氮化鎵、砷化鋁鎵、磷化鋁銦鎵和磷化銦鎵上制造的微器件或由硅和其它半導(dǎo)體材料,例如硅-鍺、砷化鎵、氮化鎵、砷化鋁鎵、磷化鋁銦鎵和磷化銦鎵制造的微器件。這些器件的表面通常包括由一種或多種以下材料形成的結(jié)構(gòu)(也未顯示):硅、多晶硅、二氧化硅、(氧)氮化硅、金屬(例如銅、鋁、金、鎢、鉭),低k介電物質(zhì)、聚合物介電物質(zhì)和各種金屬氮化物和硅化物。器件表面14也可包括至少一種選自下組的結(jié)構(gòu):焊接凸起;金屬桿形件;金屬柱;以及由選自硅、多晶硅、二氧化硅、(氧)氮化硅、金屬、低k介電物質(zhì)、聚合物介電物質(zhì)、金屬氮化物和金屬硅化物的材料形成的結(jié)構(gòu)。如圖1(a)所示,將組合物施加在所述第一基材12上以在器件表面14上形成粘結(jié)層20。粘結(jié)層20具有遠(yuǎn)離第一基材12的上表面21,并且優(yōu)選地,所示粘結(jié)層20以與器件表面14直接相鄰的方式形成(即在粘結(jié)層20和基材12之間沒(méi)有任何中間層)。雖然顯示粘結(jié)層20覆蓋了第一基材12的整個(gè)器件表面14,但應(yīng)理解,其可以僅存在于器件表面14的部分或“區(qū)域”中,如在美國(guó)專利公開(kāi)第2009/0218560號(hào)中所示,通過(guò)引用納入本文。所述粘結(jié)組合物可通過(guò)任何已知的施加方法施加,包括浸涂、輥涂、狹縫涂布、模頭涂布、絲網(wǎng)印刷、下拉涂布或噴涂。此外,所有涂層可在被施加至器件基材或載體基材表面之前形成獨(dú)立的膜。優(yōu)選的方法包括以約200-3,000rpm(優(yōu)選為約500-3,000rpm)的速度在約5-120秒(優(yōu)選為約30-90秒)的時(shí)間內(nèi)旋涂所述組合物。當(dāng)所述組合物施加后,優(yōu)選將其加熱至約50-250℃,更優(yōu)選為約80-220℃的溫度并持續(xù)約60秒至約8分鐘(優(yōu)選為約90秒至約6分鐘)的時(shí)間。取決于用于形成粘結(jié)層20的組合物,烘烤也可引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)以固化層20。在一些實(shí)施方式中,取決于使用的組合物,優(yōu)選使所述層經(jīng)受多階段烘烤處理。同樣,在一些示例中,上述施加和烘烤處理可在所述組合物的另一個(gè)等分試樣上重復(fù),從而分多步驟在第一基材12上“建立”第一粘結(jié)層20。得到的層20應(yīng)具有約1-200μm,更優(yōu)選約10-150μm,甚至更優(yōu)選約20-120μm的平均厚度(取五個(gè)測(cè)量值的平均值)。圖1(a)中的截面示意圖也描繪了第二前體結(jié)構(gòu)22。第二前體結(jié)構(gòu)22包括第二基材24。在此實(shí)施方式中,第二基材24是載體晶片。也就是說(shuō),第二基材24具有前表面或載體表面26,背表面28和最外部邊緣30。雖然第二基材24可以是任何形狀,但通常其為圓形,并且尺寸與第一基材12相似。優(yōu)選的第二基材24包括透明玻璃晶片或能允許激光能量通過(guò)載體基材的任何其他(對(duì)激光能量)透明的基材。一個(gè)特別優(yōu)選的玻璃載體晶片是康寧(Corning)EAGLEXG玻璃晶片。如圖1(a)所示,將組合物施加在所述第二基材24上以在載體表面26上形成剝離層32?;蛘撸Y(jié)構(gòu)22可以已成形的形式提供。剝離層32具有遠(yuǎn)離第二基材24的上表面33,和與第二基材24相鄰的下表面35。優(yōu)選地,剝離層32按照與載體表面26直接相鄰的形式形成(即,在第二粘結(jié)層32與第二基材24之間沒(méi)有任何中間層)。所述剝離組合物可以通過(guò)任何已知的施加方法施加,優(yōu)選的方法是以約500-3,000rpm(優(yōu)選為約2,000-2,750rpm)的速度在約10-120秒(優(yōu)選為約30-90秒)的時(shí)間內(nèi)旋涂所述組合物。當(dāng)所述組合物施加后,優(yōu)選將其加熱至約250-350℃,更優(yōu)選為約300-350℃的溫度并持續(xù)小于約10分鐘的時(shí)間,優(yōu)選約1-10分鐘,更優(yōu)選約2-5分鐘。最優(yōu)選的加熱條件是約300℃持續(xù)約5分鐘。這相對(duì)于需要明顯更長(zhǎng)加熱過(guò)程的現(xiàn)有技術(shù)激光剝離材料來(lái)說(shuō)是顯著優(yōu)勢(shì)。此外,該加熱可以在大氣環(huán)境(即,“在空氣中”-不需要氮?dú)猸h(huán)境)下進(jìn)行。在使用聚酰胺酸組合物(以下將詳細(xì)討論)形成剝離層32的實(shí)施方式中,該加熱導(dǎo)致聚合物的酰亞胺化。在使用聚酰亞胺組合物形成剝離層32的實(shí)施方式中,該加熱僅用于去除溶劑。加熱之后,剝離層32優(yōu)選具有小于約50μm,優(yōu)選為約更優(yōu)選為約的平均厚度。在另一個(gè)實(shí)施方式中,剝離層32的平均厚度小于約優(yōu)選約更優(yōu)選約更優(yōu)選約最優(yōu)選約再次參照?qǐng)D1(a)的結(jié)構(gòu)22,雖然顯示剝離層32覆蓋了第二基材24的整個(gè)表面26,但應(yīng)理解,其可僅存在于載體表面26的部分或“區(qū)域”中,這與對(duì)粘結(jié)層20的描述相似。具有特別意義的是剝離層32在固化之后基本上不溶于常規(guī)的處理化學(xué)品,從而防止其過(guò)早地(即在激光燒蝕之前)降解和剝離。也就是說(shuō),固化的剝離層32基本上不溶于常規(guī)的處理化學(xué)品,如環(huán)己酮、乳酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、N-甲基吡咯烷酮、HF、H3PO4、H2O2、氫氧化四甲基銨和它們的混合物。因此,當(dāng)進(jìn)行剝落測(cè)試的時(shí)候,固化的剝離層32的剝落百分?jǐn)?shù)小于約5%,優(yōu)選小于約1%,更優(yōu)選約為0%。剝落測(cè)試包括首先測(cè)定固化的剝離層32的厚度(取五個(gè)不同的位置的測(cè)量值的平均值)。這是初始平均膜厚度。接下來(lái),將溶劑(例如乳酸乙酯)在固化的膜上搗拌約20秒,然后在大約3,000rpm的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)干燥約30秒以除去溶劑。再使用橢圓光度法在晶片上五個(gè)不同的點(diǎn)測(cè)量厚度,得到這些測(cè)量值的平均值。這是最終平均膜厚度。剝落的量是初始平均膜厚度與最終平均膜厚度之間的差值。剝落百分?jǐn)?shù)為:隨后將結(jié)構(gòu)10和22以面對(duì)面的關(guān)系按壓在一起,從而粘結(jié)層20的上表面21與剝離層32的上表面33接觸(圖1(b))。在按壓時(shí),施加足夠的壓力和熱并持續(xù)足夠的時(shí)間,從而使兩個(gè)結(jié)構(gòu)10和22粘結(jié)在一起以形成粘結(jié)的堆疊體34。取決于形成粘結(jié)層20的組合物,粘結(jié)參數(shù)會(huì)變化,但在此步驟中的通常溫度為約150-375℃,優(yōu)選為約160-350℃,通常壓力為約1000-25,000N,優(yōu)選為約3,000-20,000N,持續(xù)時(shí)間為約30秒-20分鐘,優(yōu)選為約3-10分鐘,更優(yōu)選為約3-5分鐘。在另一實(shí)施方式中,應(yīng)理解,可使用之前所述的施加方法將粘結(jié)層20施加在剝離層32的上表面33上,而不是施加在第一基材12的表面14上。在該情況中,隨后會(huì)對(duì)第一基材12施加上述粘結(jié)過(guò)程從而將第一基材12的表面14粘合到粘結(jié)層20上,所述粘結(jié)層20之前在剝離層32的上表面33上形成。無(wú)論使用何種實(shí)施方式來(lái)形成粘結(jié)的堆疊體34,現(xiàn)在可安全地處理第一基材12并對(duì)其進(jìn)行在不將第一基材12粘結(jié)至第二基材24的情況下可能損害第一基材12的進(jìn)一步處理。因此,所述結(jié)構(gòu)可安全地進(jìn)行背側(cè)加工,例如背研磨、化學(xué)-機(jī)械拋光("CMP")、蝕刻、金屬沉積(即金屬化)、介電沉積、圖案化(例如光刻、通孔蝕刻)、鈍化、退火以及它們的組合,而不會(huì)發(fā)生基材12和24的分離,且不會(huì)滲透在這些后續(xù)處理步驟中遇到的任何化學(xué)物質(zhì)。粘結(jié)層20和剝離層32不僅可經(jīng)受這些過(guò)程,而且其還可經(jīng)受的加工溫度最高達(dá)約450℃,優(yōu)選為約200-400℃,更優(yōu)選為約200-350℃。一旦加工完成,基材12和24可以通過(guò)使用激光來(lái)分離,從而分解或燒蝕全部或部分激光剝離層32。合適的激光包括248nm,308nm和355nm的準(zhǔn)分子激光。為了使激光剝離層脫粘結(jié),以靜止和重復(fù)方法或線性掃描方法在載體晶片表面上掃描激光,從而使整個(gè)晶片曝光。示例性的激光脫粘結(jié)工具包括SUSSMicroTecLambdaSTEEL2000激光脫粘結(jié)器和Kingyoup激光脫粘結(jié)器。當(dāng)使用SUSSMicroTecLambdaSTEEL2000激光脫粘結(jié)器時(shí),優(yōu)選用場(chǎng)尺寸為12.5x4mm的激光斑來(lái)掃描晶片。合適的使基材脫粘結(jié)的劑量為約100-400mJ/cm2,優(yōu)選約150-350mJ/cm2。當(dāng)使用Kingyoup激光脫粘結(jié)器時(shí),優(yōu)選用激光像素尺寸100μm,間距重疊140μm的激光光線來(lái)掃描晶片。使基材脫粘結(jié)的合適強(qiáng)度為約2.5-6W,優(yōu)選為約3-4W。然后可以施加低機(jī)械作用力(例如,手指按壓、溫和楔入(gentlewedging)、吸盤)以完全分離基材12和24。分離后,可用能溶解所述具體層20的溶劑去除任何剩余的粘結(jié)層20。在上述實(shí)施方式中,剝離層32顯示在第二基材24(其是載體晶片)上,同時(shí)粘結(jié)層20顯示在第一基材12(其是器件晶片)上。應(yīng)理解,這些基材/層方案可逆轉(zhuǎn)。也就是說(shuō),可在第一基材12(器件晶片)上形成剝離層32,同時(shí)在第二基材24(載體晶片)上形成粘結(jié)層20。同樣的組合物和加工條件可施用于如上所述的實(shí)施方式,不同之處在于對(duì)粘結(jié)層20進(jìn)行選擇,以使激光能量在通過(guò)第二基材24之后從粘結(jié)層20通過(guò),從而允許激光能量與剝離層32接觸。此外,應(yīng)理解粘結(jié)層20和剝離層32可以與其他粘結(jié)材料、結(jié)構(gòu)支撐層、層疊輔助層、連接層(用于粘附至初始基材)、污染控制層和清潔層一起使用,或用作其他粘結(jié)材料、結(jié)構(gòu)支撐層、層疊輔助層、連接層(用于粘附至初始基材)、污染控制層和清潔層。優(yōu)選的結(jié)構(gòu)和施加技術(shù)將由應(yīng)用和工藝流程決定。粘結(jié)組合物用于形成粘結(jié)層20的組合物可以選自能形成具有上述粘合性質(zhì)同時(shí)可用熱和/或溶劑去除的層的市售粘結(jié)組合物。這些材料應(yīng)能分別與第一基材12和第二基材24形成強(qiáng)粘性結(jié)合。如通過(guò)ASTMD4541/D7234測(cè)定的,具有粘結(jié)強(qiáng)度大于約50psig,優(yōu)選為約80-250psig,更優(yōu)選為約100-150psig的任何物質(zhì)都適合用作粘結(jié)層20。典型的這種組合物是有機(jī)物,包括溶解或分散在溶劑體系中的聚合物或低聚物。所述聚合物或低聚物典型地選自下組物質(zhì)的聚合物和低聚物:環(huán)狀烯烴、環(huán)氧樹脂、丙烯酸類、硅酮類、苯乙烯類、乙烯基鹵化物、乙烯基酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚砜、聚醚砜、環(huán)狀烯烴、聚烯烴橡膠、聚氨酯、乙烯-丙烯橡膠、聚酰胺酯、聚酰亞胺酯、聚縮醛和聚乙烯醇縮丁醛。通常溶劑體系取決于對(duì)聚合物或低聚物的選擇。通常組合物的固含量為約1-60重量%,優(yōu)選約3-40重量%,以組合物的總重量為100重量%為基準(zhǔn)計(jì)。美國(guó)專利公開(kāi)第8,268,449號(hào),第7,713,835號(hào),第7,935,780號(hào)和第8,092,628號(hào)描述了一些合適的組合物,各自通過(guò)引用納入本文。剝離層組合物激光剝離材料廣義地包括溶解或分散在溶劑體系中的聚合物。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述聚合物是聚酰胺酸。在另一個(gè)實(shí)施方式中,所述聚合物是聚酰亞胺。所述聚酰胺酸優(yōu)選利用縮聚進(jìn)行合成,通過(guò)將二酐和二胺單體在特定的溶劑(例如,γ-丁內(nèi)酯、環(huán)己酮、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚)中混合來(lái)形成聚酰胺酸前體溶液。然后優(yōu)選加入封端劑來(lái)消除末端官能團(tuán),以防止之后可能的老化。還可以使用市售的包含光敏二酐的聚酰胺酸作為激光剝離材料。還有市售的聚酰亞胺,從而避免需要在烘烤過(guò)程中酰亞胺化形成的層。優(yōu)選的二酐包括選自下組單體的那些二酐:氟化二酐(例如2,2'-二-(二羧基苯基)六氟丙烷二酐("6FDA"))、光敏二酐(例如3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐("BTDA"))和它們的組合。優(yōu)選的二胺包括芳族二胺(例如,9,9'-二(4-氨基苯基)芴("FDA"),5(6)-氨基-1-(4'氨基苯基)-1,3,-三甲基茚滿)。加入強(qiáng)UV-吸收或UV-敏感單體例如BTDA有助于高激光燒蝕效率。所述聚合物的重均分子量為約1,000-100,000道爾頓,更優(yōu)選為約5,000-75,000道爾頓,更優(yōu)選為約10,000-20,000道爾頓。以所述組合物的總重量作為100重量%為基準(zhǔn)計(jì),所述激光剝離組合物優(yōu)選包含約3-25重量%,更優(yōu)選約5-20重量%,更優(yōu)選約5-10重量%的固體。與所述剝離層組合物一起使用的典型的溶劑體系包含選自下組的溶劑:環(huán)己酮、環(huán)戊酮、丙二醇單甲醚、γ-丁內(nèi)酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙氧基丙醇("PnP")、丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯和它們的混合物。如上所述,優(yōu)選使用封端劑通過(guò)封住末端胺并消耗反應(yīng)溶液中的額外二胺來(lái)增加最終產(chǎn)物的穩(wěn)定性。優(yōu)選地,使用芳族單酐作為封端劑。一種特別優(yōu)選的封端劑是鄰苯二甲酸酐。二酐:二胺:封端劑的摩爾進(jìn)料比優(yōu)選為約0.7:1:0.3-0.98:1:0.02,更優(yōu)選約0.85:1:0.15-0.95:1:0.05。有利地,所述激光剝離層具有低升華。在進(jìn)行高效液相色譜(HPLC)時(shí),所述聚合物溶液具有小于約700ppm的單體殘留,優(yōu)選小于約400ppm,更優(yōu)選小于約120ppm單體殘留,更優(yōu)選小于40ppm單體殘留。實(shí)施例以下實(shí)施例描述了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方法。然而應(yīng)理解,這些實(shí)施例通過(guò)舉例的方式提供,其所含的任何內(nèi)容都不應(yīng)視作對(duì)本發(fā)明整體范圍的限制。實(shí)施例1用于激光脫粘結(jié)的聚酰胺酸在該過(guò)程中,在250毫升三頸圓底燒瓶中,將21.12克9,9'-二(4-氨基苯基)芴(FDA,西格瑪-奧德里奇公司(Sigma-Aldrich))溶解在113.16克γ-丁內(nèi)酯(GBL,西格瑪-奧德里奇公司)中。接著,將24.79克2,2'-二-(二羧基苯基)六氟丙烷二酐(6FDA,SynQuest實(shí)驗(yàn)室公司(SynQuestLaboratories,Inc.))以固體形式加入反應(yīng)混合物中,接著加入56.58克GBL。在室溫下進(jìn)行反應(yīng)30分鐘,同時(shí)攪拌。然后將反應(yīng)加熱至60℃,使其反應(yīng)1小時(shí)。之后,加入1.24克鄰苯二甲酸酐(PTA,西格瑪-奧德里奇公司)和18.86克GBL。反應(yīng)在60℃持續(xù)24小時(shí)。實(shí)施例2用于激光脫粘結(jié)的聚酰胺酸本實(shí)施例中,在250ml三頸圓底燒瓶中將21.12克FDA溶解在98.62克GBL中。接著,將18.73克3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA,西格瑪-奧德里奇公司)以固體形式加入反應(yīng)混合物中,接著加入49.31克GBL。在室溫下進(jìn)行反應(yīng)30分鐘。然后將反應(yīng)加熱至60℃,使其反應(yīng)1小時(shí)。之后,加入1.24克PTA和16.44克GBL。反應(yīng)在60℃持續(xù)24小時(shí)。實(shí)施例3用于激光脫粘結(jié)的聚酰胺酸該制備過(guò)程中,將實(shí)施例1中制備的30克母液與70克環(huán)己酮混合,以形成6重量%的溶液。實(shí)施例4用于激光脫粘結(jié)的聚酰胺酸該過(guò)程中,將實(shí)施例2中制備的30克母液與70克環(huán)己酮混合,以形成6重量%的溶液。實(shí)施例5用于激光脫粘結(jié)的聚酰亞胺在該實(shí)施例中,將3克市售聚酰亞胺(購(gòu)自獵人公司的Matrimid5218)溶解在97克環(huán)庚酮中以形成3重量%溶液。實(shí)施例6實(shí)施例1和2的組合物的HPLC測(cè)試對(duì)實(shí)施例1和2的聚酰胺酸組合物進(jìn)行高效液相色譜(HPLC)測(cè)試。兩個(gè)樣品都表現(xiàn)為低單體殘留(見(jiàn)表1)。二胺單體和BDL的含量低于40ppm的檢測(cè)限。二酐單體的含量約為650ppm。PTA含量低于150ppm。表1實(shí)施例7實(shí)施例1,2和5的組合物的光學(xué)測(cè)試使用變角光譜橢偏儀(VASE)測(cè)定由實(shí)施例1,2和5的組合物形成的各聚酰亞胺剝離層的光學(xué)常數(shù)(n&k)。表2顯示各樣品的光學(xué)常數(shù)n和k。表2實(shí)施例8實(shí)施例1,2和5的組合物形成的聚酰亞胺膜的熱性能測(cè)試通過(guò)以下方式制備用于熱穩(wěn)定性測(cè)試的聚合物膜:以800rpm的速率,并以3,000rpm/s的上升速率持續(xù)10秒,將實(shí)施例1,2和5配制的材料旋涂在4-英寸硅晶片上。然后將各樣品在350℃烘烤5分鐘以固化,將聚酰胺酸轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺,并去除溶劑(實(shí)施例1和2)或僅去除溶劑(如果聚合物已經(jīng)酰亞胺化)(實(shí)施例5)。然后使用熱重分析(TGA)(在空氣氣氛中以10℃/分鐘的速率升溫至700℃)測(cè)定各聚酰亞胺樣品的分解溫度。表3顯示了各樣品的Td。此外,將各樣品在350℃熱處理1小時(shí),每個(gè)樣品都未檢測(cè)到分解信號(hào)。表3材料Td實(shí)施例1525℃實(shí)施例2558℃實(shí)施例5450℃實(shí)施例9由實(shí)施例3組合物形成的聚酰亞胺剝離材料與305材料的激光脫粘結(jié)性能在與作為粘結(jié)組合物的305材料粘結(jié)之后,使用308-nm和355-nm激光器測(cè)試由加熱并酰亞胺化實(shí)施例3聚酰胺酸組合物形成的聚酰亞胺膜的激光脫粘結(jié)性能。該實(shí)施例中,用實(shí)施例3的聚酰胺酸組合物涂覆200-mm康寧EAGLEXG玻璃晶片,速度為2,500rpm,加速度為5,000rpm/s,時(shí)間為60秒,得到厚度為150nm的涂層。然后將晶片在300℃烘烤5分鐘,得到聚酰亞胺剝離層。旋涂305材料,將50-μm該材料涂層涂覆在200-mm硅晶片上,速度為1,000rpm,加速度為3,000rpm/s,時(shí)間為30秒。隨后將所述晶片在60℃下烘烤3分鐘,在160℃下烘烤2分鐘,在200℃下烘烤2分鐘。隨后將晶片對(duì)在真空中(<5毫巴)在200℃,1,800N下使用EVG510型粘結(jié)機(jī)粘結(jié)2分鐘。在260℃下將所述粘結(jié)的晶片對(duì)放置在熱板上30分鐘。在熱處理之后未觀察到空穴或缺陷。熱處理之后,使用購(gòu)自SUSS的308-nm激光脫粘結(jié)機(jī)以230mJ/cm2的激光劑量將晶片對(duì)成功地脫粘結(jié)。輕松地使用吸盤將上面的玻璃載體晶片提起來(lái)。掃描時(shí)間小于40秒。使用購(gòu)自勤友公司(Kingyoup)的355-nm激光脫粘結(jié)機(jī)在45秒內(nèi)以大于4W的強(qiáng)度將類似的晶片對(duì)脫粘結(jié)。實(shí)施例10由實(shí)施例4組合物形成的聚酰亞胺剝離層與305材料的激光脫粘結(jié)性能使用與實(shí)施例9相同的參數(shù)制備兩個(gè)粘結(jié)的堆疊體,不同之處僅在于使用實(shí)施例4的聚酰胺酸組合物代替實(shí)施例3的聚酰胺酸組合物。觀察到明顯更好的激光脫粘結(jié)性能。在260℃熱處理30分鐘之后通過(guò)308-nm激光器成功脫粘結(jié)所需的激光劑量為170mJ/cm2,明顯小于實(shí)施例9的激光劑量。此外,對(duì)于類似的晶片對(duì),使用355-nm激光脫粘結(jié)機(jī)時(shí)成功脫粘結(jié)所需的激光強(qiáng)度為4W。實(shí)施例11由實(shí)施例5組合物形成的聚酰亞胺剝離層與305材料的激光脫粘結(jié)性能使用與實(shí)施例9相同的參數(shù)制備兩個(gè)粘結(jié)的堆疊體,不同之處僅在于使用實(shí)施例5的聚酰亞胺組合物代替實(shí)施例3的聚酰胺酸組合物。由于分子結(jié)構(gòu)中存在BTDA,實(shí)施例5組合物形成的聚酰亞胺剝離層顯示與實(shí)施例4組合物形成的聚酰亞胺剝離層相當(dāng)?shù)募す饷撜辰Y(jié)性能。同時(shí)使用308-nm和355-nm激光脫粘結(jié)機(jī)來(lái)成功脫粘結(jié)的激光能量為180mJ/cm2和4W。實(shí)施例12實(shí)施例4和5組合物形成的聚酰亞胺剝離層與實(shí)驗(yàn)聚醚砜粘結(jié)材料的激光脫粘結(jié)性能對(duì)于較高溫度(如300-350℃)應(yīng)用,還使用實(shí)驗(yàn)聚醚砜粘結(jié)材料(美國(guó)密蘇里州羅拉市的布魯爾科技公司(BrewerScience,Inc.,Rolla,MO))來(lái)研究實(shí)施例4和5組合物形成的聚酰亞胺剝離層的激光脫粘結(jié)性能。旋涂實(shí)驗(yàn)粘結(jié)材料,將20-μm該材料涂層涂覆在200-mm硅晶片上,速度為1,000rpm,加速度為3,000rpm/s,時(shí)間為30秒。隨后將所述晶片在50℃下烘烤5分鐘,在120℃下烘烤2分鐘,在200℃下烘烤2分鐘。隨后將晶片對(duì)在真空中(<5毫巴),在380℃,8,000N下使用EVG510型粘結(jié)機(jī)粘結(jié)10分鐘。在350℃下將所述粘結(jié)的晶片對(duì)放置在熱板上1小時(shí)。在熱處理之后未觀察到空穴或缺陷。同樣,兩種激光剝離材料在該測(cè)試中顯示相當(dāng)?shù)男阅?。?dāng)使用購(gòu)自SUSS的308-nm激光脫粘結(jié)機(jī)時(shí),將實(shí)施例4和5的聚酰亞胺剝離層成功脫粘結(jié)的最小激光劑量值分別為200mJ/cm2和220mJ/cm2。實(shí)施例13實(shí)施例4組合物形成的聚酰亞胺剝離層的耐化學(xué)性實(shí)施例4組合物形成的聚酰亞胺剝離層顯示優(yōu)異的對(duì)下游加工過(guò)程中使用的各自化學(xué)品的耐化學(xué)性。表4顯示該聚酰亞胺剝離層的耐化學(xué)性結(jié)果。表4化學(xué)品類型浴溫混合時(shí)間結(jié)果環(huán)己酮溶劑25℃n/a10分鐘無(wú)缺陷乳酸乙酯溶劑25℃n/a10分鐘無(wú)缺陷PGMEA溶劑40℃n/a10分鐘無(wú)缺陷PGME溶劑70℃n/a10分鐘無(wú)缺陷NMP溶劑70℃n/a10分鐘無(wú)缺陷HF/去離子水酸25℃1:1010分鐘無(wú)缺陷H3PO4酸25℃5%10分鐘無(wú)缺陷H2O2氧化劑60℃20%10分鐘無(wú)缺陷TMAH堿70℃2.38%10分鐘無(wú)缺陷當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 
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