CN216890758U - 一种晶圆加工制程用撕金膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种晶圆加工制程用撕金膜，涉及功能薄膜技术领域。晶圆加工制程用撕金膜，从下至上包括离型层、基材层、隔离层和压敏胶层，隔离层用于阻隔基材层中的增塑剂迁移至压敏胶层；离型层用于防止收卷时压敏胶层粘连背面；离型层、隔离层和压敏胶层的原料均为UV固化型树脂。本实用新型的晶圆加工制程用撕金膜通过在聚氯乙烯基膜层和压敏胶层间设置了隔离层，可有效隔离聚氯乙烯基膜中的增塑剂向压敏胶层的迁移，从而避免污染晶圆的风险，同时，离型层、隔离层和压敏胶层的原料均为UV固化型树脂，通过UV照射便可固化，无需进行加热烘烤过程，解决了聚氯乙烯基膜因发生热收缩而导致尺寸不稳定的问题。

Description

一种晶圆加工制程用撕金膜

技术领域

本实用新型涉及功能薄膜技术领域，尤其涉及一种晶圆加工制程用撕金膜。

背景技术

基于“lift-off”原理的半导体晶圆加工工艺主要包含以下几个步骤：(1)在晶圆衬底上涂上光刻胶层；(2)对负胶层进行图形化曝光，显影电路区域；(3)在衬底上表面蒸镀金属膜——电路区域直接蒸镀在衬底上，非电路区域则蒸镀在负胶上表面；(4)除去非电路区域的金属及负胶层，其中，上述步骤(4)中去除金属的“撕金”工艺通常采用带有粘性的撕金膜进行金属的剥离操作，即在晶圆上表面覆盖粘贴撕金膜，随着撕金膜的揭除将负胶层上的金属一并剥除。

由于半导体加工的精细度很高，因此对撕金膜的品质也提出了较高的要求：一是撕金膜具有合适的粘性，过低则金属剥离不干净，过高则损害正常的电路金属线；二是剥离过程不会对晶圆造成残留污染；三是有良好的柔韧性和延展性；四是有良好的加工性和可操作性。

现有技术中，撕金膜通常采用柔性聚氯乙烯(PVC)为基膜，通过在膜表面涂布压敏胶制成具有粘性的薄膜，但压敏胶涂布后需要热烘除去溶剂，加热会使PVC基膜发生收缩，影响其尺寸，所以通常采用转移涂布的方法，即先把压敏胶涂布在离型膜烘干后再转印到PVC上，工艺比较繁琐。此外，柔性PVC膜中通常含有大量增塑剂，随时间会转移到压敏胶层4，在使用中会有污染晶圆的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种晶圆加工制程用撕金膜，从下到上依次包括离型层、聚氯乙烯基膜层、隔离层和压敏胶层，通过在聚氯乙烯基膜层和压敏胶层间设置了隔离层，可有效隔离聚氯乙烯基膜中的增塑剂向压敏胶层的迁移，从而避免污染晶圆的风险，同时，离型层、隔离层和压敏胶层的原料均为UV固化型树脂，通过UV照射便可固化，无需进行加热烘烤过程，解决了聚氯乙烯基膜因发生热收缩而导致尺寸不稳定的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种晶圆加工制程用撕金膜，包括离型层、基材层、隔离层和压敏胶层，所述离型层设于所述基材层的底部，所述隔离层设于所述基材层的表面，所述压敏胶层设于所述隔离层的表面；

所述隔离层用于阻隔所述基材层中的增塑剂迁移至压敏胶层；

所述离型层用于防止撕金膜收卷时压敏胶层粘连背面；

所述离型层、所述隔离层和所述压敏胶层的原料均为UV固化型树脂。

进一步的，所述基材层的厚度为20～200μm。

进一步的，所述离型层的厚度为0.2～2μm。

进一步的，所述隔离层的厚度为0.5～3μm。

进一步的，所述压敏胶层的厚度为2～20μm。

进一步的，所述离型层的离型力小于5gf/25mm。

进一步的，所述基材层的拉伸强度≥20MPa，断裂伸长率≥250％。

进一步的，所述压敏胶层的粘接力为90～300gf/25mm。

进一步的，所述基材层为聚氯乙烯薄膜。

以上技术方案具有以下有益效果：本技术方案的晶圆加工制程用撕金膜的所有功能涂层，即离型层、隔离层和压敏胶层的材料均采用UV固化型树脂，通过UV照射便可固化，无需进行加热烘烤过程，避免了常规技术中的加热烘烤过程，避免了基材层因发生热收缩而导致尺寸不稳定的问题。同时，本技术方案在基材层和压敏胶层间设置了隔离层，隔离层可有效隔离基材层中的增塑剂向压敏胶层的迁移，避免在粘贴晶圆的时候析出增塑剂或影响压敏胶的内聚力，从而避免污染晶圆的风险。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的晶圆加工制程用撕金膜的结构示意图；

其中：离型层1、基材层2、隔离层3、压敏胶层4。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合图1，进一步描述本实用新型实施例的一种晶圆加工制程用撕金膜。

一种晶圆加工制程用撕金膜，包括离型层1、基材层2、隔离层3和压敏胶层4，离型层1设于基材层2的底部，隔离层3设于基材层2的表面，压敏胶层4设于隔离层3的表面；

隔离层3用于阻隔基材层2中的增塑剂迁移至压敏胶层4；

离型层1用于防止撕金膜收卷时压敏胶层4粘连背面；

离型层1、隔离层3和压敏胶层4的原料均为UV固化型树脂。

现有技术中，晶圆加工制程用撕金膜通常采用聚氯乙烯(PVC)为基材层2，通过在基材层2表面涂布压敏胶制成具有粘性的撕金膜，但压敏胶涂布后需要热烘除去溶剂，加热会使基材层2发生收缩，影响其尺寸，所以通常采用转移涂布的方法，即先把压敏胶涂布在离型膜烘干后再转印到PVC上，工艺比较繁琐，此外，柔性聚氯乙烯膜中通常含有大量增塑剂，随时间会转移到压敏胶层4，在使用中会有污染晶圆的风险。

值得说明的是，UV固化型树脂是指涂布后，经紫外线光照射即可完全固化的树脂，本技术方案晶圆加工制程用撕金膜的所有功能涂层，即离型层1、隔离层3和压敏胶层4的材料均采用UV固化型树脂，通过UV照射便可固化，无需进行加热烘烤过程，避免了常规技术中的加热烘烤过程，避免了基材层2因发生热收缩而导致尺寸不稳定的问题。同时，本技术方案在基材层2和压敏胶层4间设置了隔离层3，隔离层3可有效隔离基材层2中的增塑剂向压敏胶层4的迁移，避免在粘贴晶圆的时候析出增塑剂或影响压敏胶的内聚力，从而避免污染晶圆的风险。

具有的，在基材层2背对隔离层3的一面设置有离型层1，能够防止基材层2在收卷时，压敏胶层4粘连背面，使得在使用过程中更容易解卷，方便使用。

采用本技术方案的胶带不仅能解决现有聚氯乙烯基膜因发生热收缩而导致尺寸不稳定的问题，而且能解决现有用于半导体晶圆加工的胶带在使用中会有污染晶圆的风险的问题。

进一步的说明，基材层2的厚度为20～200μm。

具体来说，基材层2是撕金膜的载体，若基材层2的厚度太薄，撕金膜整体力学强度会偏低，撕金时易造成撕金膜破损；若基材层2的厚度太厚会影响撕金膜的柔韧性，在撕金时，对于细微金属(粉末或小颗粒)粘接撕除的效果差。

优选的，基材层2的厚度为40～150μm。

进一步的说明，离型层1的厚度为0.2～2μm。

值得说明的是，离型层1的设置是防止撕金膜收卷时压敏胶层4粘连背面，使得撕金膜更容易解卷，方便使用，当离型层1的厚度为0.2～2μm时，可以满足有效的离型需求，若离型层1的厚度太薄不能满足有效的离型需求；若离型层1的厚度太厚会导致成本增加，且需要延长固化时间，会大大降低生产不。

优选的，离型层1的厚度为0.2～2μm。

进一步的说明，隔离层3的厚度为0.5～3μm。

值得说明的是，隔离层3的作用是防止基材层2中的增塑剂迁移至压敏胶层4，而导致晶圆被污染。若隔离层3的厚度太薄则不能满足隔离要求；若隔离层3的厚度太厚会造成不必要的成本增加。

优选的，隔离层3的厚度为0.8～2.2μm。

进一步的说明，压敏胶层4的厚度为2～20μm。

具体来说，压敏胶层4的设置是用于对晶圆金属产生粘接力，从而达到去除金属的目的，若压敏胶层4的厚度太薄会造成粘接力不稳定，同时对于表面粗糙度较大的金属颗粒或粉末的粘接效果不好；若压敏胶层4的厚度太厚，会造成成本过高、固化时间延长，会增加因固化不充分导致残胶的风险。

进一步的说明，离型层1的离型力小于5gf/25mm。

值得说明的是，离型层1的离型力过高在收卷时容易被压敏胶层4粘附，不易解卷，影响后续操作性，因此本技术方案中离型层1的离型力小于5gf/25mm，本技术方案中的离型层1的原料为UV固化型树脂，具体为离型树脂，符合上述要求的离型树脂可通过常规商业化渠道获得，如可从德国赢创公司、日本信越公司、埃肯有机硅(上海)有限公司购买得到，例如，离型树脂可选择日本信越公司，型号为X-62-7622或X-62-7205的离型树脂、也可以选用埃肯公司SILCOLEASE系列的离型树脂。

进一步的说明，基材层2的拉伸强度≥20MPa，断裂伸长率≥250％。

优选的，本技术方案中的基材层2为聚氯乙烯基膜，聚氯乙烯基膜选用南亚塑胶工业股份有限公司PVC BG系列的产品，选用以上产品的聚氯乙烯基膜的拉伸强度≥20MPa，断裂伸长率≥250％，而且聚氯乙烯基膜具有力学各向同性，即沿不同方向对其进行拉伸，其拉伸强度偏差不超过10％，延伸率偏差不超过5％。

具体来说，隔离层3的设置是为了防止基材层2中的增塑剂迁移至压敏胶层4导致晶圆污染，隔离层3的交联度≥70％，若隔离层3的交联度过低，则不能有效阻隔基材层2中的增塑剂迁移，隔离层3由UV固化型树脂组成，具体为由氯乙烯、多官能度丙烯酸酯和改性聚氨酯共聚改性树脂组成的隔离树脂，隔离树脂可通过常规商业化渠道获得，如可从德国巴斯夫公司、日本信越公司、无锡博强高分子材料科技有限公司通过常规商业采购获得。

具体的，为了满足隔离层3的交联度≥70％的性能需求，本技术方案中隔离层3所用的隔离树脂为德国巴斯夫公司Laromer系列的隔离树脂、也可以选用无锡博强高分子材料科技有限公司型号为WDS 6500或WDS 6505的隔离树脂。

进一步的说明，压敏胶层4的粘接力为90～300gf/25mm。

进一步的说明，压敏胶层4的设置是用于对晶圆金属产生粘接力，将本技术方案的撕金膜的压敏胶面粘贴于晶圆表面，通过揭除撕金膜将晶圆表面非电路区域的金属剥离，压敏胶层4的粘接力为90～300gf/25mm，若压敏胶层4的粘接力过低则撕金过程中金属剥离不干净，过高则损害正常的电路金属线。

具体的，压敏胶层4由UV固化型树脂组成，具体为压敏胶树脂，压敏胶树脂通过UV照射便可固化，无需进行烘烤，本技术方案中的压敏胶树脂可通过常规商业化渠道获得，如可从德国巴斯夫公司、多能那诺(青岛)新材料有限公司、广州市宜科新型材料有限公司采购获得。

具体的，为了满足压敏胶层4的粘接力为90～300gf/25mm的性能需求，本技术方案中压敏胶层4所用到压敏胶树脂可选用德国巴斯夫公司acResin系列的压敏胶树脂、多能那诺(青岛)新材料有限公司型号为UVPSA 1600的压敏胶树脂、多能那诺(青岛)新材料有限公司型号为UVPSA 6611的压敏胶树脂、广州市宜科新型材料有限公司型号为EcoPSA 1125的压敏胶树脂中的任意一种。

进一步的说明，基材层2为聚氯乙烯薄膜。

值得说明的是，本技术方案中晶圆加工制程用撕金膜的制备方法包括如下步骤：

(1)在的基材层2的一面涂布离型树脂，经UV照射固化后，在基材层2的一面形成离型层1；

(2)在基材层2背对离型层1的一面涂布隔离树脂，进行UV照射预固化，控制固化时间使隔离树脂的交联度达到30～50％，得到预固化隔离层3；

(3)在预固化隔离层3的表面涂布压敏胶树脂，进行UV照射固化，在聚氯乙烯基膜的另一面依次形成隔离层3和压敏胶层4，得到晶圆加工制程用撕金膜；

其中，在步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中，UV照射的强度为100～180W/cm，能量密度400～1000mJ/cm²。

根据本实用新型实施例的晶圆加工制程用撕金膜的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种晶圆加工制程用撕金膜，其特征在于，包括离型层、基材层、隔离层和压敏胶层，所述离型层设于所述基材层的底部，所述隔离层设于所述基材层的表面，所述压敏胶层设于所述隔离层的表面；

所述隔离层用于阻隔所述基材层中的增塑剂迁移至压敏胶层；

所述离型层用于防止收卷时压敏胶层粘连背面；

所述离型层、所述隔离层和所述压敏胶层的原料均为UV固化型树脂。

2.根据权利要求1所述的晶圆加工制程用撕金膜，其特征在于，所述基材层的厚度为20～200μm。

3.根据权利要求2所述的晶圆加工制程用撕金膜，其特征在于，所述离型层的厚度为0.2～2μm。

4.根据权利要求3所述的晶圆加工制程用撕金膜，其特征在于，所述隔离层的厚度为0.5～3μm。

5.根据权利要求4所述的晶圆加工制程用撕金膜，其特征在于，所述压敏胶层的厚度为2～20μm。

6.根据权利要求1所述的晶圆加工制程用撕金膜，其特征在于，所述离型层的离型力小于5gf/25mm。

7.根据权利要求1所述的晶圆加工制程用撕金膜，其特征在于，所述基材层的拉伸强度≥20MPa，断裂伸长率≥250％。

8.根据权利要求1所述的晶圆加工制程用撕金膜，其特征在于，所述压敏胶层的粘接力为90～300gf/25mm。

9.根据权利要求1所述的晶圆加工制程用撕金膜，其特征在于，所述基材层为聚氯乙烯薄膜。

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