TWI572490B - A stripping liquid composition, and a method of removing the polymer film using the release liquid composition - Google Patents

Description

剝離液組成物及使用該剝離液組成物去除高分子膜之方法

本發明係關於一種剝離液組成物，更詳而言，係關於一種適用於剝離經雷射處理之高分子膜的剝離液組成物。

晶片封裝技術歷經變遷，隨著晶片面積與封裝面積之比越來越接近、適用頻率增加、耐熱性能提升、導線數增多、導線間距減小、重量減小、可靠性提升與無鉛製程發展，習知利用引線鍵合(Wire Bonding)等方式連接晶片與印刷基板的作法，存在著佈線數量有限、晶片間的佈線較長、輸入輸出緩衝器、數據傳輸速度難以提高以及需要較高驅動能力等問題，使2D配置各種IC的做法漸漸為三維晶片(3D IC)封裝技術所取代。

3D IC透過直通矽晶穿孔(Through-Silicon Via，TSV)封裝技術，能以最短的距離連接多個晶片，不僅縮短晶片間的佈線長度，更可提高數據傳輸速度並降低耗電量。此外，相較於現有的印刷基板，以晶圓使用經半導體技術加工而得之矽轉接板更可實現佈線的高密度化。因此，目前多使用矽材料的矽轉接板做為安裝IC的基板。

在晶圓薄化的製程中，進行晶背研磨(Grinding)的製程 時，由於晶圓厚度驟減，將導致晶圓強度不足，易造成晶圓在製程運送過程中容易因捲曲而造成脆裂。因此，在晶圓薄化前，通常係先將晶圓以高分子膜(如，環氧樹脂)以暫時性貼合(Temporary Bonding)方式承載於玻璃承載板(Carrier)上，再繼續進行後續製程。

又，由於於製程最後仍須將薄化後的晶圓自玻璃承載板上分離(De-bonding)，因此，通常會以雷射處理高分子膜，使經處理之高分子膜膨脹，以使晶圓與玻璃承載板間產生縫細使空氣進入而剝離。通常以雷射將高分子膜剝離薄化後的晶圓後，玻璃承載板容易殘留有剝離不完全之高分子膜，必須清洗完全才能繼續回收使用。

目前在封裝製程中，用以去除高分子膜的剝離液通常由有機鹼與極性溶劑所組成。然而，該剝離液去除玻璃上經過雷射光處理過的高分子膜效果不佳，容易造成高分子膜的殘留。或者雖可去除高分子膜，卻也同樣損傷玻璃承載板，使該玻璃承載板無法重複使用造成成本上的浪費。

因此，目前業界仍亟待開發一種不損傷玻璃承載板，又能有效剝離高分子膜之剝離液組成物。

本發明提供一種剝離液組成物，係包括：無機鹼，以該剝離液組成物之總重計，該無機鹼之含量為5至25%；胺類化合物，以該剝離液組成物之總重計，該胺類化合物之含量為5至30%；極性溶劑，以該剝離液組成物之總重計，該極性溶劑之含量為5至60%；以及水性介質。

為使本發明之剝離液組成物發揮良好的剝離效果，本發明復提供一種去除高分子膜之方法，係包括：以前述之剝離液組成物去除形成於承載板上之高分子膜。

於本發明之方法中，係於剝離物組成物在50至90℃之溫度條件下，去除該高分子膜。於較佳實施例中，係於60至70℃之溫度條件下，去除該高分子膜。

於本發明之方法中，該高分子膜為環氧樹脂膜。於較佳實施例中，該高分子膜係經雷射處理之環氧樹脂膜。

於本發明之方法中，係以沖洗或浸泡方式去除形成於該承載板上之高分子膜。

於前述方法中，無論以沖洗或浸泡方式去除形成於該承載板上之高分子膜，皆能以毛刷刷洗該承載板，輔助去除形成於該承載板上之高分子膜。

於本發明之剝離液組成物及去除高分子膜之方法中，該無機鹼係選自鹼金屬氫氧化物所構成之群組中之至少一者。於較佳實施例中，該鹼金屬氫氧化物係選自氫氧化鈉及氫氧化鉀所構成群組中之至少一者。

於本發明之剝離液組成物及剝離方法中，該極性溶劑係選自由二甲基碸(Dimethyl sulfoxide)、二乙二醇單丁醚(Diethylene glycol monobutyl ether)、苯甲醇(Benzyl alcohol)、N,N-二甲基乙醯胺(Dimethylacetamide)、N,N-二甲基甲醯胺(Dimethylformamide)、與N-甲基-2-吡咯酮(N-Methyl-2-Pyrrolidone)、γ-丁內酯(gamma-butyrolacton)及N,N-二甲基咪唑(N,N-dimethylimidazol)所構成群組中之 至少一者。

於本發明之剝離液組成物及剝離方法中，該胺類化合物係選自烷醇胺及烷基胺所構成群組中之至少一者。於較佳實施例中，該胺類化合物係選自單乙醇胺(Monoethanolamine)、異丙醇胺(Monoisopropanolamine)、三乙醇胺(Triethanolamine)、N-甲基二乙醇胺(N-Methyldiethanolamine)及異丁醇胺(Isobutanolamine)所構成群組中之至少一者。

於本發明之剝離液組成物及剝離方法中，該水性介質為去離子水或純水。

此外，於本發明之剝離液組成物及剝離方法中，復包括界面活性劑，以該剝離液組成物之總重計，該界面活性劑之含量為0.01至1%。於較佳實施例中，該界面活性劑係選自非離子型界面活性劑、陰離子型界面活性劑所構成群組中之至少一者。

本發明之剝離液組成物中係以無機鹼在不損傷承載板的輕微地腐蝕程度下，藉由微蝕承載板表面高分子膜，達到良好的去除高分子膜之效果。此外，由前可知，由於本發明之剝離液組成物係藉由胺類化合物輔佐無機鹼，達到去除高分子膜之效果。因此，本發明之剝離液組成物可於不添加及不含有機鹼之情況下，即在有效地去除高分子膜之情況下，亦達到不損傷承載板之功效。

以下係藉由特定之具體實施例進一步說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容瞭解本發明之其他優點與功效。本發明之實施例如下所示，但本發明並不限於這些實施例。另外，於本文中所使用之術語「微蝕」，係意指雖蝕表面但僅造成以承載板之總表面積計，1%以下之承載板表面因腐蝕而發生產生凹穴、缺口或下陷等損傷。於本發明中所述之胺類化合物係意指一級、二級、三級胺類化合物，但不包括四級銨鹽類化合物。

本發明之剝離液組成物係包括：以該剝離液組成物之總重計，5至25%之無機鹼、5至30%之胺類化合物、5至60%之極性溶劑以及去離子水。

於本發明之剝離液組成物中，係藉由極性溶劑溶解高分子膜，以達到去除高分子膜之功效。於本發明中，對於極性溶劑的選擇並未有特殊限制，為一般常用的極性溶劑即可，於此便不再贅述。

於本發明之剝離液組成物中，係藉由無機鹼微蝕玻璃表面，以達到剝離高分子膜之功效。於本發明中，該無機鹼係為鹼金屬氫氧化物。於下述實施例中，係以氫氧化鈉與氫氧化鉀為例，以該鹼金屬氫氧化物剝離高分子膜。

於本發明之剝離液組成物中，該胺類化合物係選自烷醇胺或烷基胺類中的至少一種。

於較佳實施例中，該胺類化合物係選自一級、二級、 及三級胺類化合物所構成群組中之至少一者。

於一實施例中，該胺類化合物為三級胺類化合物，其中，該胺類化合物中-OH基團的數目係小於等於3，較佳係選自三乙醇胺(Triethanolamine)、及N-甲基二乙醇胺(N-Methyldiethanolamine)所構成群組中之至少一者。

於一實施例中，該胺類化合物為單乙醇胺，且以該剝離液組成物之總重計，該單乙醇胺之含量係介於10%至20%。

於本發明之剝離液組成物中，該胺類化合物係用以輔助無機鹼剝離高分子膜，並可延長剝離液組成物之使用壽命。

本發明之方法係使用本發明之剝離液組成物去除形成於承載板上之高分子膜。於本發明之方法中，對於去除該高分子膜的方式並未有特殊限制，可使用浸泡或沖洗的方式剝離該高分子膜。

實施例 實施例1 本發明之剝離液組成物的製備

將5重量份之氫氧化鈉、5重量份之異丁醇胺、60重量份之二乙二醇單丁醚溶解於去離子水中，製得本發明實施例1之剝離液組成物，其中，以該剝離液組成物之總重計，該氫氧化鈉之含量為5%、異丁醇胺之含量為5%、二乙二醇單丁醚之含量為60%。

實施例2至18本發明之剝離液組成物的製備

重複實施例1之步驟，但使用如表1所示之組成成分， 並依據表2所示之用量製備實施例2至18之剝離液組成物。

比較例1 僅使用無機鹼做為剝離液

將45wt%之氫氧化鉀溶解於去離子水中，製得比較例 1之剝離液。

比較例2 習知剝離液組成物

將1重量份1%之氫氧化四甲基銨(tetramethylammonium hydroxide，TMAH)、96重量份之二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide，DMSO)溶解於去離子水中，製得比較例2之剝離液組成物。

比較例3 僅使用無機鹼做為剝離液

將2重量份2%之氫氧化四甲基銨(tetramethylammonium hydroxide，TMAH)、92重量份之二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide，DMSO)溶解於去離子水中，製得比較例3之剝離液組成物。

測試例 本發明去除之高分子膜之方法

於玻璃承載板上形成環氧樹脂膜，並以雷射光照射該環氧樹脂膜，得到具有經雷射處理的環氧樹脂膜之玻璃承載板。

依據表2及表3，調整實施例1至18及比較例1至3的剝離液組成物的溫度，分別以實施例1至18及比較例1至3的剝離液組成物以噴灑(Spray)方式，並以毛刷輔助刷洗1分鐘，以去除由前述方法製得之具有經雷射處理的環氧樹脂膜。

並使用Thermo Scientific公司出品之X光光電子能譜儀(型號K-Alpha)進行表面X光光電子能譜分析(X-ray photoelectron spectroscopy/Electron Spectroscopy for chemical Analysis，XPS/ESCA)，測量經本發明之剝離液組成物去除環氧樹脂後，以該玻璃承載板的總表面積計，該玻璃承載板上所殘留的碳含量，以確認是否有環氧樹脂殘留，並將結果記錄於表2及表3。

並以目視觀察玻璃承載板外觀是否發生變化。用如下方法進行評估，並將結果記錄於表2及表3：◎：良好，承載板外觀良好，且表面完全未有經腐蝕而產生的凹穴、缺口或下陷等損傷；○：佳，以承載板之總表面積計，1%以下之承載板表面經腐蝕而產生凹穴、缺口或下陷等損傷；△：尚可，以承載板之總表面積計，1至10%以上之承載板表面經腐蝕而產生凹穴、缺口或下陷等損傷；以及×：差，以承載板之總表面積計，10%以上之承載板表面經腐蝕而產生凹穴、缺口或下陷等損傷。

如表2及3所示，僅使用無機鹼做為剝離液之比較例1不僅無法有效的去除環氧樹脂，更會過度腐蝕玻璃承載 板使玻璃承載板產生凹穴、缺口或下陷等損傷。又，比較例2及3的剝離液組成物，雖不會損壞承載板，卻無法有效的將環氧樹脂去除。鑒於比較例1至3，本發明的實施例1至18之剝離液組成物，不僅具有良好的環氧樹脂去除效果，更不會損傷承載板。

如表2及3結果所示，相較於比較例1至3，使用本發明的實施例1至18之剝離液組成物進行剝離，能在不損傷玻璃承載板的情況下有效地去除經雷射處理的環氧樹脂膜。

綜上所述，本發明之剝離液組成物得以在不添加有機鹼之情況下，有效控制去除高分子膜，且承載板上不會發生外觀腐蝕之缺失。

上述實施例僅例示說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。

Claims (20)

1. 一種用於剝離經雷射處理的高分子膜之剝離液組成物，係包括：無機鹼，以該剝離液組成物之總重計，該無機鹼之含量為5至25%；胺類化合物，以該剝離液組成物之總重計，該胺類化合物之含量為5至30%；極性溶劑，以該剝離液組成物之總重計，該極性溶劑之含量為5至60%；以及水性介質。
2. 如申請專利範圍第1項所述之剝離液組成物，其中，以該剝離液組成物之總重計，該無機鹼之含量為10至20%。
3. 如申請專利範圍第1項所述之剝離液組成物，其中，以該剝離液組成物之總重計，該胺類化合物之含量為5至20%。
4. 如申請專利範圍第1項所述之剝離液組成物，其中，以該剝離液組成物之總重計，該極性溶劑之含量為10至30%。
5. 如申請專利範圍第1項所述之剝離液組成物，其中，該無機鹼係選自鹼金屬氫氧化物所構成之群組中之至少一者。
6. 如申請專利範圍第5項所述之剝離液組成物，其中，該鹼金屬氫氧化物係選自由氫氧化鈉及氫氧化鉀所構 成群組中之至少一者。
7. 如申請專利範圍第1項所述之剝離液組成物，其中，該極性溶劑係選自由二甲基碸(Dimethyl sulfoxide)、二乙二醇單丁醚(Diethylene glycol monobutyl ether)、苯甲醇(Benzyl alcohol)、N,N-二甲基乙醯胺(Dimethylacetamide)、N,N-二甲基甲醯胺(Dimethylformamide)、與N-甲基-2-吡咯酮(N-Methyl-2-Pyrrolidone)、γ-丁內酯(gamma-butyrolacton)及N,N-二甲基咪唑(N,N-dimethylimidazol)所構成群組中之至少一者。
8. 如申請專利範圍第1項所述之剝離液組成物，其中，該胺類化合物係選自由烷醇胺及烷基胺所構成群組中之至少一者。
9. 如申請專利範圍第8項所述之剝離液組成物，其中，該胺類化合物係選自單乙醇胺(Monoethanolamine)、異丙醇胺(Monoisopropanolamine)、三乙醇胺(Triethanolamine)、N-甲基二乙醇胺(N-Methyldiethanolamine)及異丁醇胺(Isobutanolamine)所構成群組中之至少一者。
10. 如申請專利範圍第1項所述之剝離液組成物，其中，該水性介質為去離子水或純水。
11. 如申請專利範圍第1項所述之剝離液組成物，復包括界面活性劑，以該剝離液組成物之總重計，該界面活性劑之含量為0.01至1%。
12. 如申請專利範圍第11項所述之剝離液組成物，其中，該界面活性劑係選自非離子型界面活性劑、陰離子型界面活性劑所構成群組中之至少一者。
13. 一種去除經雷射處理之高分子膜之方法，係包括：以如申請專利範圍第1項所述之剝離液組成物去除形成於承載板上之高分子膜。
14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中，該承載板為玻璃基板。
15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中，該高分子膜為環氧樹脂膜。
16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中，該高分子膜為經雷射處理之環氧樹脂膜。
17. 如申請專利範圍第13項所述之方法，係以沖洗或浸泡方式去除形成於該承載板上之高分子膜。
18. 如申請專利範圍第17所述之方法，復包括以毛刷刷洗該承載板，以去除該承載板上之高分子膜。
19. 如申請專利範圍第13項所述之方法，該剝離液組成物之溫度係介於50至90℃，並於該溫度條件下去除該高分子膜。
20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，該剝離液組成物之溫度係介於60至70℃之溫度條件，並於該溫度條件下去除該高分子膜。