用于高温暴露的可电剥离的组合物的制作方法

用于高温暴露的可电剥离的组合物
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求提交于2020年3月30日的美国临时申请号63/002,308号的优先权，其全文通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及在高温应用中用作涂层和粘合剂的组合物和/或材料，在施加电动势时，该组合物和/或材料可从它们所施加的表面解体，而不会对该表面造成损害。本公开涉及阳离子咪唑鎓和阴离子磺酰亚胺组合物及其添加剂。


背景技术：

4.在半导体生产中，需要将器件晶片(device wafer)固定到金属载体上并从金属载体上移除以进行处理。通常，压敏粘合剂被广泛地用于在处理期间固定和移除器件晶片。然而，在从金属化的载体移除器件晶片的过程中，这些压敏粘合剂在金属载体上留下粘合剂残留物，这需要昂贵且耗时的清洁过程。随着对更高性能半导体芯片的需求的增加，器件晶片变得更大(高达300mm)且更薄(低至30微米)，其导致在处理过程期间的操作问题。在这样的用途中，要求提供兼具高粘合性以及在从金属载体上移除晶片时易剥离性(可剥离性)的粘合剂。
5.离子液体可以结合到用于粘合和清洁可剥离性的应用中。离子液体包括阳离子和阴离子，并具有诸如非挥发性、不燃性和化学稳定性的性质。剥离通过施加电压来进行，该电压引发离子液体的电解，从而弱化粘合剂界面。然而，在晶片处理期间，产生超过220℃的热量，这导致粘合剂聚合物的分解，其又导致粘附性的损失。
6.因此，需要一种临时粘合剂，其可以承受在晶片处理期间产生的高温并且可以与金属表面分离，而不损坏器件晶片、或者在分离后在金属载体上留下粘合剂残留物。


技术实现要素：

7.本公开描述了一种在移除时具有降低的腐蚀性的可电剥离的粘合剂组合物。
8.一些实施方式包含可电剥离的粘合剂组合物，其包含：丙烯酸聚合物，其中，该丙烯酸聚合物是包含含有羟基的极性单体和含有烷氧基的极性单体的混合物反应的产物；包含阳离子、第一阴离子和第二阴离子的离子液体，其中，第一阴离子为烷基磺酸根，第二阴离子为磺酰亚胺；和含氮的乙烯基化合物。
9.在一些实施方式中，可电剥离的粘合剂组合物包含丙烯酸聚合物，其中，丙烯酸聚合物包含含有羟基的极性单体和含有烷氧基的极性单体。一些实例包括离子液体，其中，离子液体包含阳离子。在一些情况下，阳离子是1-乙基-3-甲基咪唑鎓阳离子。在其他实施方式中，离子液体包含第一阴离子和第二阴离子，其中，第一阴离子是烷基磺酸根，并且第二阴离子是磺酰亚胺。在一些实施方式中，可电剥离的粘合剂组合物包含含氮的乙烯基化合物。在一些实例中，含氮的乙烯基化合物是乙烯基咪唑。在一些实施方式中，可电剥离的粘
合剂组合物的丙烯酸聚合物包含丙烯酸2-甲氧基乙酯。在一些实施方式中，可电剥离的粘合剂组合物的丙烯酸聚合物包含丙烯酸4-羟基丁酯。在一些实施方式中，可电剥离的粘合剂组合物的丙烯酸聚合物利用二异氰酸酯交联剂而被交联。在一些实例中，二异氰酸酯交联剂是苯二亚甲基二异氰酸酯。
10.本公开的其他实施方式包括制备可电剥离的粘合剂组合物的方法。在一些实施方式中，该方法包括：制备包含含有羟基的单体和含有烷氧基的单体的丙烯酸聚合物的混合物；将该丙烯酸聚合物与离子液体混合，其中，离子液体包含阳离子和一种或多种阴离子，其中，至少一种阴离子包含烷基磺酸根；加入含氮的乙烯基化合物；以及利用二异氰酸酯交联剂将混合物交联。
附图说明
11.图1为用于制备本文所描述的器件晶片的构造的实施方式的侧视图。
12.图2为结合本文所描述的可脱粘的离子粘合剂的实施方式的器件的示意图。
13.图3为用于测试本文所发现的离子液体组合物的实施方式的粘合质量的器件的示意图。
14.图4为于环境温度(约25℃)在图3所示的器件中测试的各对比方式和本文所描述的化合物的实施方式的剥离强度相对于时间的曲线图。
15.图5为于环境和220℃温度在图3所示的器件中测试的在各对比方式和本文所描述的化合物的实施方式的剥离强度相对于时间的曲线图。
具体实施方式
16.本技术包括具有高粘合性和热稳定性的可电剥离的粘合剂组合物，其通过短时间施加电势而可容易地剥离。
17.如本文所用，“临时粘合”或“临时地粘合”是指在特定条件下(例如施加诸如约1至50伏的dc电的电动势)，经历粘附性损失的粘合剂。
18.如本文所用，术语“金属化的”是指在其上附着有导电金属表面的表面。金属表面可以永久地或临时地附着。可使用任何适于传导电荷的金属。
19.如本文所用，“任选取代的”基团是指可以被取代或未取代的基团。取代的基团衍生自未取代的母体结构，其中母体结构上的一个或多个氢原子已被一个或多个取代基独立地取代。取代的基团可以在母体基团结构上具有一个或多个取代基。取代基独立地选自任选取代的烷基、-o-烷基(例如-oh3、-oc2h5、-oc3h7、-oc4h9等)、-s-烷基(例如-sch3、-sc2h5、-sc3h7、-sc4h9等)、-nr'r”、-oh、-sh、-cn、-no2或卤素，其中r'及r”独立地为h或任选取代的烷基。在取代基被描述为“任选取代的”时，该取代基可以被上述取代基取代。
20.术语咪唑鎓指以下环系：
21.22.术语双(氟磺酰基)酰亚胺是指如下所示的化学结构：
[0023][0024]
术语双(三氟甲磺酰基)酰亚胺[(f3c)so2)2n]是指如下所示的化学结构：
[0025][0026]
如本文所用，术语“非常吸湿的”是指从环境中非常快速地吸收水汽/水的材料。
[0027]
术语“可以”或“可以是”的使用应当被解释为“是”或“不是”或可替代地“会”或“不会”、或“将会”或“将不会”等的简写。例如，表述“可电剥离的粘合剂组合物可以包括丙烯酸聚合物”应当解释为例如“在一些实施方式中，可电剥离的粘合剂组合物粘合剂包含丙烯酸聚合物”，或“在一些实施方式中，可电剥离的粘合剂组合物粘合剂不包含丙烯酸聚合物”。
[0028]
本公开的一些实施方式包含可电剥离的粘合剂组合物，其可包括丙烯酸聚合物；离子液体；和至少一种聚合物改性剂。在一些实施方式中，至少一种离子液体或添加剂可以是非常吸湿的。
[0029]
一些实施方式包括含有丙烯酸聚合物的可电剥离的粘合剂组合物，其中，丙烯酸聚合物包含至少一种含有羟基的极性单体基团和至少一种含有烷氧基的极性单体。
[0030]
在一些实施方式中，可电剥离的粘合剂组合物可包含离子液体，该离子液体是通过混合两种或多种不同的前体离子液体以产生包含至少一种阳离子和两种或多种阴离子的离子液体而获得的，并且其中，离子液体大于该聚合物的质量的11.0wt％。在一些实施方式中，离子液体为聚合物总质量的约10～25wt％、约10～15wt％、约15～20wt％、约20～25wt％、约15.5wt％、约20wt％，或在由这些值中的任一者界定的范围内的任何值。
[0031]
在一些实施方式中，混合以形成可电剥离的粘合剂组合物的离子液体的前体离子液体中的至少一种具有低平衡相对湿度(low equilibrium relative humidity，erh)。优选地，于室温(约20℃)前体离子液体的erh可小于约50％、小于约40％、小于约30％、小于约20％或小于约15％。在一些实施方式中，erh低至足以使至少一种离子液体非常吸湿。
[0032]
在一些实施方式中，组合物可以包含诸如咪唑的阳离子，例如1-乙基-3-甲基咪唑其量占可电剥离的粘合剂组合物重量的约0.1～10％、约0.1～3％、约3～7％、约7～
10％、约4～6％、约0.1～1％、约1～2％、约2～3％、约3～4％、约4～5％、约5～6％、约6～7％、约7～8％、约8～9％、约9～10％或约5.3％。
[0033]
在一些实施方式中，组合物可包含烷基磺酸根阴离子，例如甲磺酸根，其量为约0.1至5.0wt％、约0.1～0.5wt％、约0.5～1wt％、约1～2wt％、约2～3wt％、约3～4wt％、约4～5wt％或约2.0wt％，或在由这些值中的任一者界定的范围内的任何值。
[0034]
在一些实施方式中，组合物可以包含磺酰亚胺阴离子，例如双(三氟甲磺酰基)酰亚胺，其量为约1wt％至约30wt％，例如约5～10wt％、约7～9wt％、约10～12wt％、约12～14wt、约14～16wt％、约16～18wt％、约18～20wt％、约20～22wt％、约22～24wt％、约24～26wt％、约26～28wt％、约28～30wt％、约10～15wt％、约15～20wt％、约20～25wt％、约25～30wt％、或约20wt％、约15wt％，或在由这些值中的任一者所界定的范围内的任何值。
[0035]
在一些实施方式中，该组合物可包含含氮的乙烯基单体，例如乙烯基咪唑，其量为约0.1至10wt％约0.1～0.5wt％、约0.5～1wt％、约1～2wt％、约2～3wt％、约3～4wt％、约4～5wt％、约5～6wt％、约6～7wt％、约7～8wt％、约8～9wt％、约9～10wt％，或由这些值中的任一者界定的范围内的任何值。
[0036]
在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可以包含含有羟基的单体。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可以包含4-羟基丁基丙烯酸酯。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可包含约1wt％至约40.0wt％、约1～5wt％、约5～10wt％、约10～20wt％、约20～30wt％、约30～40wt％，或在由这些值中的任一者界定的范围内的任何值的含羟基单体。
[0037]
在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可以包含含有烷氧基的单体。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可以包含丙烯酸2-甲氧基乙酯。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可包含约60wt％至约99wt％、约60～65wt％、约65～70wt％、约70～75wt％、约75～80wt％、约80～85wt％、约85～90wt％、约90～95wt％、约95～99wt％，或在由这些值中的任一者界定的范围内的任何值的含有烷氧基的单体。
[0038]
在一些实施方式中，可电剥离的粘合剂组合物可包含丙烯酸聚合物，该丙烯酸聚合物包含至少一种含有羟基的极性共聚物单元。一些实施方式包括至少一种包含烷氧基和侧链乙烯基单元的极性共聚物单元。在一些实施方式中，侧链乙烯基包含含氮基团，诸如咪唑部分。在一些实施方式中，组合物可包含离子液体，其中离子液体包含阳离子、烷基磺酸根阴离子和磺酰亚胺阴离子。在一些实施方式中，烷基磺酸根阴离子可包含甲磺酸根。在一些实施方式中，磺酰亚胺阴离子可包含双(氟磺酰基)酰亚胺。在其他实施方式中，磺酰亚胺阴离子可以包含双(三氟甲磺酰基)酰亚胺。在一些实施方式中，侧链乙烯基可以包含乙烯基咪唑。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可以用包含例如异氰酸酯的氰基交联剂交联。
[0039]
一些实施方式包括制备可电剥离的粘合剂组合物的方法。在一些实施方式中，该方法可包括提供包含含有羟基的单体和含有烷氧基的单体的丙烯酸聚合物。在一些实施方式中，该方法可包括将聚合物溶液与0.01wt％至10.0wt％的离子阳离子和阴离子混合物混合，其中阴离子包含烷基磺酸根和含氮的乙烯基组合物。在一些实施方式中，该方法可以包含用含氰基的交联剂交联丙烯酸聚合物。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可包含1wt％至40wt％的羟基单体。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可包含60wt％至99wt％的烷氧基单体。在一些实施方式中，烷基磺酸根阴离子可包含甲磺酸根阴离子。在一些实施方式中，含氮的乙烯基组合物可以包含乙烯基咪唑。
[0040]
丙烯酸聚合物
[0041]
一些实施方式包括丙烯酸聚合物。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物是常见的有机聚合物。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物包括单体的聚合产物或部分聚合产物。在一些实例中，单体可以是一种特定的单体，或者两种或多种单体的混合物。本文所用的术语“部分聚合产物”意指其中单体或单体混合物的一种或多种组分部分聚合的聚合产物。
[0042]
在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可包括具有直链或支链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯或含羟基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
[0043]
具有直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的实例包括但不限于(甲基)丙烯酸烷基酯，其中烷基具有1至20个碳原子，诸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯和(甲基)丙烯酸二十烷基酯。(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独或以任意组合使用。在一些实施方式中，具有1至14个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯是特别令人感兴趣的。在其他实施方式中，具有1至10个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯是特别令人感兴趣的。
[0044]
(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯((meth)acrylic alkoxyalkyl esters(alkoxyalkyl(meth)acrylate)、alkoxyalkyl(meth)acrylate)单体的实例包括但不限于(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三甘醇酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丙酯、(甲基)丙烯酸3-乙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸4-甲氧基丁酯和(甲基)丙烯酸4-乙氧基丁酯。在一些实施方式中，丙烯酸2-甲氧基乙酯(2mea)是特别令人感兴趣的。在一些实施方式中，(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯可以单独或与其他丙烯酸酯以任意组合使用。
[0045]
含羟基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的实例包括(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸4-羟甲基环己酯、n-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、乙烯醇、烯丙醇、2-羟乙基乙烯基醚、4-羟丁基乙烯基醚和二甘醇单乙烯基醚。在一些实施方式中，(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯是特别令人感兴趣的。为了在粘合剂层中形成丙烯酸聚合物，可以使用一种含羟基单体、两种含羟基单体或多于两种含羟基单体的组合。
[0046]
在一些实施方式中，基于用于形成丙烯酸聚合物的单体组分的总量，丙烯酸聚合物可以包含基于用于形成丙烯酸聚合物的单体组分的的总量的含量为70wt％或更高的、例如70至100wt％、80至100wt％、90至100wt％、90wt％、91wt％、92wt％、93wt％、94wt％、95wt％、96wt％、97wt％、98wt％或99wt％的丙烯酸单体。
[0047]
在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可以含有侧链含氮的单体。含氮单体的实例包含丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-乙烯基吡咯烷酮、n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二甲基甲基丙烯酰胺、n,n-二乙基丙烯酰胺、n,n-二乙基甲基丙烯酰胺、n,n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺、n,n-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、n,n-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基吡咯烷酮、乙烯基
jose,ca,us)、商标名为takenate d-110n的市售品。使用脂肪族异氰酸酯的优点为所得异氰酸酯官能化的聚氨酯聚合物(isocyanate-functional polyurethane polymer)对有机或无机盐或其他化合物(诸如用作溶剂化基质或添加剂的极性化合物)的反应性较低。认为是异氰酸酯的这种性质可以提供具有改善的储存稳定性的可电脱粘的反应性热熔粘合剂组合物。
[0056]
聚合物改性剂
[0057]
在一些实施方式中，为了提高可电剥离的粘合剂组合物的耐热性，可以添加一种或多种聚合物改性剂。在一些实施方式中，聚合物改性剂可以被添加至粘合剂中并且不与丙烯酸聚合物聚合。在一些实施方式中，粘合剂组合物可包含带有乙烯基的含氮化合物，例如乙烯基咪唑。在一些实施方式中，粘合剂组合物可包含含氮单体。含氮单体的实例包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n-乙烯基吡咯烷酮、n,n-二甲基丙烯酰胺、n,n-二甲基甲基丙烯酰胺、n,n-二乙基丙烯酰胺、n,n-二乙基甲基丙烯酰胺、n,n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺、n,n-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、n,n-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基吗啉、n-乙烯基羧酸酰胺、和n-乙烯基己内酰胺、和双丙酮丙烯酰胺。在一些实施方式中，包含氮基的单体可以单独或以任意组合使用。
[0058]
可脱粘的离子粘合剂
[0059]
一些实施方式包括可脱粘的离子粘合剂，其中可脱粘的离子粘合剂可包含离子液体组合物。在一些实施方式中，离子液体组合物可用于制备器件晶片的构造中。在一些实施方式中，离子液体组合物可在高温环境中具有在金属基材上增强的粘合品质。
[0060]
在一些实施方式中，离子液体组合物可用于制备器件晶片。在一些实施方式中，离子液体组合物可用于将晶片载体的至少一个导电表面临时地粘合到器件晶片的至少一个导电表面。
[0061]
一些实施方式包括可脱粘的离子粘合剂，其中可脱粘的离子粘合剂具有第一粘合水平和第二粘合水平。在一些实例中，第一粘合水平大于第二粘合水平。在一些实施方式中，可脱粘的离子粘合剂可包含离子液体组合物。在一些实施方式中，离子液体组合物在施加电动势时可显示降低的粘合性。在一些实施方式中，离子液体组合物可具有降低的路易斯酸度。在一些实施方式中，离子液体组合物可具有降低的分子量，例如小于160g/摩尔。
[0062]
在一些实施方式中，包含离子液体的本公开的可电剥离的粘合剂组合物可具有对金属表面的降低的腐蚀性。
[0063]
在一些实施方式中，离子液体组合物可包含下式的咪唑鎓阳离子：
[0064][0065]
在一些实施方式中，至少一个r4和r5可独立为氢、c1～c2烷基、c1～c3烷基、c1～c4烷基、c1～c5烷基和/或c1～c6烷基；其中，r1可以是c1～c3烷基、c1～c4烷基、c1～c5烷基和/或c1～c6烷基；和/或烯基(alkenyl)、c1～c3烷氧基烷基；其中，r2可以是氢、c1～c3烷基、c1～c4烷
基、c1～c5烷基和/或c1～c6烷基；并且其中，r3可以是c1～c3烷基、c1～c4烷基、c1～c5烷基和/或c1～c6烷基、和/或烯基、c1～c3烷氧基烷基；或乙酰氧基c1～c3烷基、和/或c5～c7芳基。
[0066]
在其他实施方式中，r4可以是c1～c2烷基，r5可以是氢。在一些实施方式中，r4可以是氢，r5可以是c1～c2烷基。在其他实施方式中，c1～c2烷基可为甲基和/或乙基。在其他实施方式中，式1的咪唑鎓阳离子小于或等于160g/摩尔。
[0067]
在一些实施方式中，r1、r2、r3、r4和/或r5取代基和/或其组合可以是亲水官能团。在一些实施方式中，r1、r2和/或r3和/或其组合中至少一个可以是亲水性官能团。在一些实施方式中，亲水性官能团可以包含氧。在一些实施方式中，含氧亲水性官能团可以包含醚、羟基、烷氧基和或酯基。在一些实施方式中，亲水性官能团可以包含氮、硫和/或磷。在一些实施方式中，亲水性官能团可以包含氨基、巯基和/或磷酸基。
[0068]
在一些实施方式中，r1、r2、r3、r4和/或r5取代基和/或其组合可以是疏水官能团。在一些实施方式中，r1、r2和/或r3和/或其组合中至少一个可以是疏水官能团。在一些实施方式中，疏水官能团可以包含任选取代的烷基。在一些实施方式中，任选取代的烷基可包含甲基、乙基和/或丙基。在一些实施方式中，疏水官能团可包含任选取代的芳基。在一些实施方式中，任选取代的芳基可包含苯基和/或苄基。
[0069]
在一些实施方式中，r1、r2、r3、r4和/或r5取代基和/或其组合可独立被取代，其中阳离子可为不对称的。
[0070]
在一些实施方式中，r1可以是c1～c3烷基和/或烯基，和/或c1～c3烷氧基烷基。在一些实施方式中，c1～c3烷基可以为甲基、乙基、正丙基及/或异丙基。在一些实施方式中，c1～c3烷氧基烷基可以是甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基和/或丙氧基丙基。
[0071]
在一些实施方式中，r2可以是氢和/或c1～c3烷基。在一些实施方式中，c1～c3烷基可为甲基、乙基、正丙基和/或异丙基。
[0072]
在一些实施方式中，r3可以为c1～c2烷基、或c1～c3烷基、c1～c4烷基、c1～c5烷基、c1～c6烷基、c1～c2烷氧基、c1～c3烷氧基、c1～c4烷氧基、c1～c5烷氧基、c1～c6烷氧基、c1～c2烷氧基c1～c2烷基、c1～c3烷氧基c1～c2烷基、c1～c4烷氧基c1～c2烷基、c1～c5烷氧基c1～c2烷基、c1～c6烷氧基c1～c2烷基、c1～c2烷氧基c1～c3烷基、c1～c2烷氧基c1～c4烷基、c1～c2烷氧基c1～c5烷基、c1～c2烷氧基c1～c6烷基、c1～c3烷氧基c1～c3烷基、c1～c3烷氧基c1～c4烷基、c1～c3烷氧基c1～c5烷基、c1～c3烷氧基c1～c6烷基、c1～c4烷氧基c1～c2烷基、c1～c4烷氧基c1～c3烷基、c1～c4烷氧基c1～c4烷基、c1～c4烷氧基c1～c5烷基、c1～c4烷氧基c1～c6烷基、c1～c5烷氧基c1～c3烷基、c1～c5烷氧基c1～c4烷基、c1～c5烷氧基c1～c5烷基、c1～c5烷氧基c1～c6烷基、c1～c6烷氧基c1～c3烷基、c1～c6烷氧基c1～c4烷基、c1～c6烷氧基c1～c5烷基、c1～c6烷氧基c1～c6烷基、乙酰氧基c1～c3烷基、乙酰氧基c1～c4烷基、乙酰氧基c1～c5烷基、乙酰氧基c1～c6烷基或c5～c7芳基、羟基烷基、及/或ω-烷氧基-ω-氧代烷基。在一些实施方式中，c1～c6烷基可以为甲基、乙基、正丙基及/或异丙基等。在一些实施方式中，c1～c烷氧基可以为甲氧基、乙氧基、丙氧基等。在一些实施方式中，c1～c3烷氧基c1～c3烷基可以为甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、丙氧基丙基等。在一些实施方式中，乙酰氧基c1～c3烷基可以为乙酰氧基甲基、乙酰氧基乙基、乙酰氧基丙基等。在一些实施方式中，c5～c7芳基可以为苄基。在一些实施方式
中，羟基烷基可以为羟基甲基、2-羟基乙基、2-羟基丙基、3-羟基丙基、4-羟基丁基等。在一些实施方式中，ω-烷氧基-ω-氧代烷基可以为3-甲氧基-3-氧代丙基、4-乙氧基-4-氧代丁基等。
[0073]
在一些实施方式中，r1可选自氢、-ch3、-ch
2-ch3、-ch
2-(ch3)2或-ch
2-o-ch3。在一些实施方式中，r2可以是氢、-ch3或-ch
2-ch3。在一些实施方式中，r3可以是氢、-ch3、-ch
2-ch3、-ch
2-(ch3)2或-ch
2-o-ch3。在一些实施方式中，r4可以是氢、-ch3或-ch
2-ch3。在一些实施方式中，r5可以是氢、-ch3或-ch
2-ch3。
[0074]
在一些实施方式中，咪唑鎓阳离子可以选自：
[0075][0076][0076]
或其任意组合。
[0077]
在一些实施方式中，离子液体组合物可包含磺酰基磺酰胺阴离子。在一些实施方式中，磺酰基磺酰胺阴离子可以包含氟烷基磺酰胺化合物。在一些实施方式中，该磺酰基磺酰胺阴离子可以包含氟磺酰基酰胺化合物。在一些实施方式中，氟磺酰基酰胺化合物可以具有下式：
[0078][0079]
在一些实施方式中，该磺酰基磺酰胺阴离子可以包含三氟甲磺酰胺化合物。术语“双(三氟甲磺酰基)酰亚胺[(f3c)so2)2n]
‑”是指如下所示的化学结构：
[0080][0081]
在一些实施方式中，阴离子可以包含烷基磺酸根化合物。磺酸根基团具有化学式-so
3-。因此，烷基磺酸根可以包括本文定义的带有磺酸根基团的烷基，例如甲磺酸根、乙磺酸根、十二烷磺酸根等。
[0082]
其他实施方式包括离子液体组合物，其在施加到金属基材上时可进一步提供降低的腐蚀性。
[0083]
一些实施方式包括将第一导电表面和第二导电表面临时地粘合在一起的离子液体组合物，其中，向该导电表面施加电动势降低了离子液体组合物的粘合强度。在一些实施方式中，离子液体组合物可进一步包含上述咪唑鎓阳离子。在其他实施方式中，离子液体组合物实施方式可以进一步包含如上所述磺酰基磺酰胺阴离子。在其他实施方式中，离子液体组合物还可包含选自丙烯酸酯聚合物的聚合物。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物材料可以是(甲基)丙烯酸材料。
[0084]
在一些实施方式中，聚合物的玻璃化转变温度低于0℃，在一些实施方式中，聚合物可以是丙烯酸聚合物。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可含有衍生自含c1～c
14
烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的单体单元。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可以含有衍生自c1～c
14
烷基或烷氧基的单体单元。在一些实施方式中，丙烯酸聚合物可含有(甲基)丙烯酸烷基酯和衍生自含极性基团的单体的单体单元。在一些实施方式中，含极性基团的单体可以是含羧基的单体。在一些实施方式中，含c1～c
14
烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯为(甲基)丙烯酸丁酯。
[0085]
在一些实施方式中，离子液体组合物可以是可再加工的。
[0086]
处理和回收处理过的粘合的硅晶片的方法
[0087]
一些实施方式包括处理和回收处理过的粘合的器件晶片的方法。在一些实施方式中，方法包括将可脱粘的离子粘合剂设置在导电晶片载体上或器件晶片的导电表面上，或设置在两者上。一些实施方式包括将可脱粘的离子粘合剂、导电晶片载体和器件晶片的导电表面粘合在一起。一些实施方式包括在器件晶片的暴露的电路处理表面上制备电子元件和/或电路，将该构造与电压源连接，从而将导电晶片载体、可脱粘的离子粘合剂和器件晶片的导电表面置于电连通，通过从电压源向构造施加电压而使器件晶片从晶片载体脱粘(或分层)。
[0088]
可以使用任何适合的方法来设置可脱粘的离子粘合剂。在一些实施方式中，粘合剂可以作为液体或凝胶而直接施加。在其他实施方式中，粘合剂可形成膜。
[0089]
其他实施方式包括形成膜层的方法，该方法包括：将可脱粘的离子粘合剂溶解在溶剂中；在该晶片载体的导电表面上或在导电聚合物层的柔性表面上形成溶解的可脱粘的离子粘合剂层。又一其他实施方式包括干燥可脱粘的离子粘合剂溶质层以形成膜层。在一些实施方式中，可脱粘的离子粘合剂可包含离子液体组合物。在一些实施方式中，离子液体组合物可包含咪唑鎓阳离子。在一些实施方式中，咪唑鎓阳离子可以是emim(1-乙基-3-甲基咪唑鎓)。在一些实施方式中，离子液体组合物还可包含双(磺酰基)酰亚胺阴离子。在又一其他实施方式中，离子液体组合物可包含上述聚合物。
[0090]
一些实施方式包括形成用于将导电晶片载体临时粘合到导电聚合物层上的粘合剂膜。在一些实施方式中，粘合膜的形成可以包括涂覆至晶片载体的导电表面或导电聚合物层的柔性表面上的可脱粘的离子粘合剂。其他实施方式包括将晶片载体的导电表面粘合到导电聚合物层上的方法，该方法包括：在该晶片载体的导电表面上或在导电聚合物层的柔性表面上形成包含可脱粘的离子粘合剂的膜层；将导电晶片载体结合到导电聚合物层，其中可脱粘的离子粘合剂与导电聚合物层的柔性表面和晶片载体的导电表面物理连通。
[0091]
器件晶片的导电表面的制备
[0092]
一些实施方式包括导电器件晶片。该器件晶片的导电表面可以通过用导电金属层涂覆器件晶片的表面来构造。用导电层涂覆器件晶片表面的方法没有特别限制，但可以包括任何合适的方法，例如溅射、镀覆、热蒸发、物理气相沉积(pvd)等。
[0093]
导电层可以包含任何导电金属。在一些实施方式中，导电金属可以是铝。导电层可以包含常规材料，诸如金属、混合金属、合金、金属氧化物或混合金属氧化物、或者导电聚合物。合适金属的实例包括第1族金属、第4、5、6族和第8～10族过渡金属中的金属。在一些实施方式中，导电金属可以是al、ag、mg、ca、cu、mg/ag、lif/al、csf、csf/al或其合金。在一些实施方式中，导电层可以具有在约1nm至约1000μm范围内的厚度。
[0094]
在一些实施方式中，离子液体组合物可具有对导电层的降低的腐蚀作用。评价离子液体组合物对导电材料的腐蚀作用的合适方法可以是astm g69-12(测量铝合金腐蚀电位的标准测试方法)中描述的步骤。评估离子液体组合物对导电材料的腐蚀作用的合适的替代方法可通过以下方式来实现：目视检查离子液体组合物和基材之间的界面的基材的腐蚀降解和/或金属在选择性粘附组合物中的溶解和/或基材的点蚀的任何迹象。
[0095]
包含本文公开的化合物的选择性导电粘合剂层可以使用如本文提供的指导所告知的任何合适的技术来制备。
[0096]
实施方式
[0097]
实施方式1、可电剥离的粘合剂组合物，其包含：
[0098]
丙烯酸聚合物，其中该丙烯酸聚合物包含至少一种含有羟基的极性单体基团和至少一种含有烷氧基的极性单体；
[0099]
至少两种离子液体，其中该至少两种离子液体包含至少一种阳离子和至少第一阴离子和第二阴离子，其中该至少第一阴离子为烷基磺酸根，并且该第二阴离子为磺酰胺，并且其中该至少两种离子液体为大于该聚合物的11.0wt％[15.5质量份]；和0.1wt％至10wt％的含氮的乙烯基化合物。
[0100]
实施方式2、实施方式1的可电剥离的粘合剂组合物，其中，丙烯酸聚合物包含丙烯酸2-甲氧基乙酯。
[0101]
实施方式3、实施方式1的可电剥离的粘合剂组合物，其中，丙烯酸2-甲氧基乙酯包含丙烯酸聚合物的75wt％至99wt％。
[0102]
实施方式4、实施方式1的可电剥离的粘合剂组合物，其中，该丙烯酸聚合物包含丙烯酸4-羟基丁酯。
[0103]
实施方式5、实施方式1的可电剥离的粘合剂组合物，其中，丙烯酸4-羟基丁酯包含丙烯酸聚合物的1.0wt％至25wt％。
[0104]
实施方式6、实施方式1的可电剥离的粘合剂组合物，其中，烷基磺酸根是甲磺酸根。
[0105]
实施方式7、实施方式1的可电剥离的粘合剂组合物，其中，含氮的乙烯基单体是乙烯基咪唑。
[0106]
实施方式8、可电剥离的粘合剂组合物，其包含：
[0107]
丙烯酸聚合物，其包含至少一种含有羟基的极性共聚物单元、至少一种包含烷氧基和侧链乙烯基单元的极性共聚物单元，该侧链乙烯基包含氮；
[0108]
至少两种离子液体，其中该至少两种离子液体包含至少一种阳离子和至少一种烷基磺酸根阴离子和第二阴离子，并且其中该至少两种离子液体为大于该聚合物的11.0wt％[15.5质量份]。
[0109]
实施方式8b、实施方式2的粘合剂组合物，其中，烷基磺酸根阴离子包含甲磺酸根。
[0110]
实施方式9、实施方式8所述的粘合剂组合物，其中，该含氮的侧链乙烯基是乙烯基咪唑。
[0111]
实施方式10、实施方式8所述的粘合剂组合物，其中，该丙烯酸聚合物利用二异氰酸酯交联剂而被交联。
[0112]
实施方式11、制备可电剥离的粘合剂组合物的方法，其包括：
[0113]
提供包含含有羟基的单体和含有烷氧基的单体的丙烯酸聚合物；
[0114]
将该聚合物与0.01wt％至25.0wt％的离子阳离子和阴离子混合物混合，其中，该阴离子包含烷基磺酸根和含氮的乙烯基组合物；和
[0115]
用二异氰酸酯交联剂交联。
[0116]
实施方式12、实施方式11所述的方法，其中，丙烯酸聚合物包含1wt％至40wt％的烷氧基单体。
[0117]
实施方式13、实施方式11所述的方法，其中，丙烯酸聚合物包含60wt％至99wt％的羟基单体。
[0118]
实施方式14、实施方式11所述的方法，其中，该烷基磺酸根阴离子包含甲磺酸根阴离子。
[0119]
实施方式15、实施方式11所述的方法，其中，含氮的乙烯基组合物含有乙烯基咪唑。
[0120]
实施例
[0121]
已经发现，本文所述的可脱粘的离子粘合剂和元件的实施方式降低了本文所述的导电金属层的劣化和/或腐蚀。这些益处通过以下实施例进一步示出，这些实施例旨在说明本公开的实施方式，而不旨在以任何方式限制范围或基本原理。
[0122]
聚合物溶液的制备
[0123]
在搅拌烧瓶中，加入95wt％丙烯酸2-甲氧基乙酯(142.5g)、5wt％份丙烯酸4-羟基丁酯(4hba)(7.5g)75wt％质量份乙酸乙酯(440g)，该搅拌烧瓶连接至配置有氮气入口的冷凝器。于室温搅拌混合物，同时引入氮气，持续约1小时以从反应体系中除去氧气。加入0.2质量份偶氮二异丁腈(aibn)，将所得混合物的温度升高至约65
±
2℃，混合/搅拌约5～6小时来进行聚合。停止反应后，得到固体含量为约25％的含丙烯酸聚合物的溶液。聚合物溶液(p1)的表观分子量被确定为约800,000，tg(玻璃化转变温度(glass transition temperature))为约-50℃。
[0124]
聚合物添加剂混合物的制备
[0125]
将0.375g(15wt％)的as-210离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(emim-tfsi))加入到20ml小瓶中。将0.125g在(can)中10％和1-乙基-3-甲基咪唑鎓(阳离子)和甲磺酸根(阴离子)离子液体(emim-meso3)和0.125gm的乙烯基咪唑加入as-210离子液体中。将混合物在置于介质上的混合器中进行涡旋(vortex)大于约2分钟。在10gm实施例1中所述的聚合物溶液中加入另外的乙酸乙酯以调节粘度，并在如上定义的混合物上涡旋大于3分钟。加入0.075g的5％takenate dn-110的乙酸乙酯溶液，并将所得混合物在如上定义的混合器上和设置下混合大于5分钟。将混合物在4℃环境中放置2～3小时。
[0126]
粘合剂片材的制备
[0127]
通过混合上述聚合物溶液制备粘合剂片材，以获得可电脱粘的粘合剂组合物。将所制备的组合物涂布/沉积在经表面处理的pet隔板(剥离衬垫)(mr38，由日本mitsubishi plastics制备)上，形成厚度为约20μm至约150μm(微米)的粘合剂复合层。然后将涂覆的膜于130℃加热干燥约3分钟，以获得厚度为约10μm至约50μm的粘合剂层/片材。将pet剥离衬垫与涂布的膜对齐，然后于50℃老化约24小时，以获得厚度为约10μm至约50μm的粘合剂层/片材。
[0128]
如果根据应用要求将金属化的聚酰亚胺附着到首先制备的粘合剂上，且金属层在里面或外面，则获得不对称的脱粘粘合剂结构。
[0129]
如果根据应用要求将粘合剂涂布到金属化的聚酰亚胺上，且金属层在里面或外面，则也可获得对称的脱粘粘合剂结构。
[0130]
金属化的器件晶片的制备
[0131]
金属化的晶片可以通过将金属衬底施加到器件晶片的表面上来构造。器件晶片的金属化的可以通过任何合适的方法来进行，并且以下是两个说明性实例。金属化器件晶片表面的第一个实例涉及在器件晶片上溅射铝涂层(或其他金属涂层，如银、镍等)。金属表面
的厚度可以为从大约10nm到几微米。本领域的技术人员将会理解用于商业溅射系统例如射频(rf)和磁控管/等离子体气相沉积(pvd)溅射的步骤。金属化器件晶片表面的第二个实例涉及利用例如5000ns(日本nitto denko corporation)的粘合剂媒介(adhesive intermediary)将金属化的膜附着到器件晶片上。该方法涉及一片诸如5000ns的双面胶带，其被施加到器件晶片的一个表面上。接下来，将聚酰亚胺铝膜(具有溅射的镀铝涂层de pit1n-alum|1mil聚酰亚胺[kapton]膜)(caplinq，加拿大安大略省渥太华)进行粘合，使得铝-聚酰亚胺膜的金属化的表面远离器件晶片，产生暴露的铝(金属化的)表面。用于在器件晶片上制备金属化的表面的这些实例旨在说明本公开的实施方式，而不旨在以任何方式限制本文公开的实施方式的范围或基本原理。
[0132]
粘合性试验
[0133]
粘合性的测试以jp2015-228951和/或jp2015-204998中所描述的且如图3所示的方式进行。
[0134]
如图3所示，将粘合剂材料303，例如上述粘合剂片材，涂布在25mm宽和100mm长的导电基材301上，且通过施加辊压，通过2kg辊和辊压机，层压在另一柔性导电层302(例如铝箔和/或诸如pet的金属化的塑料膜)上，该柔性导电层302宽10mm至25mm、比301长100mm。
[0135]
所用的粘合/脱粘试验仪是autograph ags-x型(shimadzu north america，美国加利福尼亚州卡尔斯巴德)。将导电衬底301固定到下夹具上，然后与电源304(protek dc电源3006b)的正极电连接。图3中的顶层302固定到与同一dc电源的负极连接的上夹具。电源具有从0到100vdc的输出范围。移动/剥离速度设定为300mm/分钟。
[0136]
在动态测试中，在剥离或分离开始后几秒钟施加电压，并通过数据采集系统(shimadzu autograph软件，trapezium x，shimadzu north america，美国加利福尼亚州卡尔斯巴德)记录时间和来自测力计的剥离强度读数。图4显示了当10vdc施加到粘合剂材料上时，180
°
剥离强度随时间推移的变化。
[0137]
在静态脱粘试验中，将样品固定在试验仪上并以相同的方式与电源连接。在相同的剥离速度下测量初始180
°
剥离。然后停止剥离。施加dc电压(例如10vdc)一段时间(10秒至3分钟)。然后以相同的300mm/分钟的剥离速度测量剥离强度。如图5所示，对于上述相同的粘合剂样品，初始剥离强度为3.0n/cm；而在施加10vdc10秒钟后，残余粘合剥离强度为约0.5n/cm。
[0138]
临时晶片接合/脱粘
[0139]
如图1和2所示，通过用5000ns的粘合剂附着铝(al)箔(约15μm)而将器件晶片金属化。接着，将金属化的器件晶片12层压到具有可脱粘的离子粘合剂13的平坦导电晶片承载板11上，该可脱粘的离子粘合剂13含有组合物，例如上述粘合剂片材。一旦层压到导电晶片承载板，对器件晶片进行处理。在处理之后，在al板和al箔之间施加10vdc电场14。在施加电场30秒之后，可脱粘的离子粘合强度降低，仅用约7n的力就可以容易地将器件晶片从导电晶片载体分离。
[0140]
除非另有说明，否则在说明书和权利要求书中使用的表示成分的量、性质如分子量、反应条件等的所有数字应理解为在所有情况下都由术语“约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则说明书和所附权利要求中列出的数值参数是近似值，其可以根据寻求获得的所需性质而变化。至少，并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求的范围，每个数值参数
应该至少根据所报道的有效数字的数值并通过应用普通的舍入技术来解释。
[0141]
除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则在描述本技术的上下文中(尤其是在下附权利要求的上下文中)使用的术语“一”、“一个”、“该”和类似指示物应被解释为涵盖单数和复数。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法可以任何合适的顺序进行。本文提供的任何和所有实例或示例性语言(例如“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本技术，而不是对任何权利要求的范围施加限制。说明书中的语言不应被解释为指示对本技术的实践必要的任何未要求保护的元素。
[0142]
本文公开的替代元件或实施方式的分组不应被解释为限制。每个组成员可以单独地或以与组的其他成员或本文中发现的其他元素任意组合地被引用和要求保护。出于方便和/或专利性的原因，可以预期组的一个或多个成员可以被包括在组中或从组中删除。当任何这样的包含或删除发生时，说明书被视为含有修改的组，从而满足所附权利要求中使用的所有马库什组的书面描述。
[0143]
本文描述了某些实施方式，包括发明人已知的用于执行本技术的最佳模式。当然，在阅读了前述说明书之后，这些描述的实施方式的变型对于本领域的普通技术人员将变得显而易见。发明人预期本领域技术人员适当地采用这些变型，并且发明人意图本技术以不同于本文具体描述的方式实施。因此，权利要求包括适用法律所允许的权利要求中所引用主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则可以预期上述元件在其所有可能变化中的任何组合。
[0144]
最后，应当理解，本文公开的实施方式说明了权利要求的原理。可以采用的其他修改在权利要求的范围内。因此，通过实例而非限制的方式，可以根据本文的教导使用替代实施方式。因此，权利要求并不限于精确地示出和描述的实施方式。