DE10137375A1

DE10137375A1 - Verwendung von Polybenzoxazolen (PBO) zum Kleben

Info

Publication number: DE10137375A1
Application number: DE10137375A
Authority: DE
Inventors: Andreas Walter; Recai Sezi; Anna Maltenberger
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Polaris Innovations Ltd
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2003-02-27
Also published as: US20030149207A1; US7052936B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt die Verwendung von Polybenzoxazolen (PBO) zum Kleben von Gegenständen bzw. Materialien, insbesondere von in der Halbleiterindustrie verwendeten Bauteilen wie Chips und Wafern, ein Verfahren zum Verkleben von Materialien, insbesondere von Chips und Wafern, nach dem Verfahren hergestellte Chip- und/oder Waferstapel sowie Klebstoffzusammensetzungen, die die Polybenzoxazole der Formel (I) enthalten.

Description

Die vorliegende Erfindung beschreibt die Verwendung von Polybenzoxazolen (PBO) zum Kleben von Gegenständen bzw. Materialien, insbesondere von in der Halbleiterindustrie verwendeten Bauteilen wie Chips und Wafern, ein Verfahren zum Verkleben von Materialien, insbesondere von Chips und Wafern, nach dem Verfahren hergestellte Chip- und/oder Waferstapel, sowie Klebstoffzusammensetzungen, die die Polybenzoxazole der Formel (I) enthalten.

Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik

Hochwertige Klebstoffe werden insbesondere in der Elektronik und der Mikroelektronik, Maschinenbau, Automobilbau sowie Luft- und Raumfahrt in steigendem Maß benötigt. Dabei kommt es in vielen Fällen darauf an, dass diese Klebstoffe die ausserordentlich hohen Temperatur- und Chemikalienbelastungen ohne Verlust der Klebkraft bzw. der Materialeigenschaften widerstehen müssen. Dabei ist es auch wichtig, dass sie kein oder möglichst wenig Wasser aufnehmen, weil die Wasseraufnahme bei niedrigen Temperaturen zu Spannungen und Rissen führen kann und bei hohen Temperaturen Blasenbildungen verursacht.
Die Anwendungs- bzw. Prüftemperaturen können dabei z. B. zwischen -80°C bis +450°C betragen. Insbesondere in der Mikroelektronik (Prozesse bis 450°C) und der Automobiltechnik (Verklebungen direkt im Motoren- oder Getriebebereich) kommen sehr hohe Temperaturen vor. Verklebungen im Bereich der Mikroelektronik, der Chemieanlagen und im Motorenbereich erfordern eine sehr hohe Stabilität der Klebstoffe gegenüber Lösungsmitteln, Säuren, Basen und/oder aggressiven Gasen. Derzeit mangelt es insbesondere an Klebstoffen, die die oben genannten Anforderungen erfüllen und sich für das Verkleben von verschiedenen Werkstoffen, wie z. B. Silizium, Metall, Glas, Gestein und/oder Keramik gut eignen.
Im Bereich der Mikroelektronik bzw. der Halbleiterindustrie ist die Stapelung von Chips (ICs, Integrated Cicuits) beispielsweise wegen der Erhöhung der Speicherkapazität von Bedeutung, weil man durch Stapelung die Speicherkapazität erhöhen kann, ohne dass sich dabei die Chip-Fläche vergrößert. Von besonderer Bedeutung ist die Stapeltechnik für die Kombination von unterschiedlichen Chips, beispielsweise von Speicher- und Logik-Chips. So kann man während der Prozessierung der Siliziumscheibe (Wafer) kostengünstig nur eine Sorte von Chips herstellen, die man später übereinander stapelt und elektrisch kontaktiert.

Gemäß dem Stand der Technik werden Werkstoffe, u. a. auch Chips und/oder Wafer, z. B. durch die Verwendung von Polyimiden als Kleber verklebt (C. Feger, M. M. Khojasteh, J. E. Mc- Grath, Polyimides: Materials, Chemistry and Characterization, Elsevier Science Publishers B. V., Amsterdam, 1989, S. 151 ff.). Obwohl die Polyimide eine gute Temperaturstabilität zeigen, absorbieren sie durch das Vorhandensein der Ketogruppen relativ viel Wasser, was zu den oben genannten Problemen führt. Zudem haften Polyimide auf vielen, insbesondere auf in der Mikro- und Optoelektronik verwendeten Materialienn nicht gut.

Im Bereich der Mikroelektronik wurden Polyimide beispielsweise folgendermaßen eingesetzt:
Auf den ersten Wafer wird ein Polyimid aufgebracht, getrocknet und in einem Ofen bei ca. 400°C ausgeheizt. Danach wird die Oberfläche der Polyimidschicht im Plasma (Argon, Sauerstoff) aktiviert. Dieser Wafer wird dann mit einem zweiten, ebenfalls im Plasma aktivierten Wafer so verklebt, dass die aktivierten Seiten aufeinander gerichtet sind. Der zweite Wafer kann, muß aber nicht, eine Polyimidschicht aufweisen. Der große Nachteil dieses Verfahrens ist, dass die Verklebung innerhalb von etwa 1 Stunde nach der Aktivierung durchgeführt werden muß, weil sonst die Oberflächen deaktiviert werden. Außerdem kann Polyimid durch Vorhandensein der Carbonylgruppen Wasser aufnehmen, was später bei der Temperaturbelastung des Stapels zu Blasenbildung führen kann. Dies schränkt die Einsetzbarkeit des Verfahrens stark ein. Für Chip- auf Wafer- Anwendungen ist dieses Verfahren praktisch nicht anwendbar, weil man in der Regel die Verklebung der Chips auf einen Wafer bis zu drei Stunden benötigen kann, insbesondere bei 200 nm- und 300 nm-Wafern.

Der Prozeß der Chip- und/oder Waferverklebung erfordert eine sehr temperatur- und chemikalienbeständige Verklebung, weil ein solcher Stapel und somit der Kleber mit aggressiven Lösungsmitteln und Gasen in Kontakt kommen. Außerdem betragen die Temperaturen häufig bis zu 450°C, z. B. bei Wolfram-CVD- Abscheidungen. Der verwendete Kleber darf kein oder sehr wenig Wasser absorbieren, weil es sonst bei hohen Temperaturen zu Blasenbildungen kommt und gegebenenfalls die Kontakte nicht zuverlässig hergestellt werden können.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit zur zuverlässigen und dauerhaften Verklebung von gleichen oder verschiedenen Werkstoffen, die hohen thermischen und chemischen Belastungen unterworfen werden, bereitzustellen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, dauerhafte, chemikalien- und temperaturstabile Verklebungen zwischen Wafern und/oder Chips bereitzustellen.

Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß Anspruch 1 die Verwendung von Polybenzoxazolen (PBO) der nachfolgenden allgemeinen Formel (I) zum Kleben:

mit a = 0 oder 1, b = 0-100, c = 0-100 und d = 0 oder 1, wobei a = d ist;
X ist, wenn a und d = 0 sind: -H, jeweils substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl, Alkenyl, Cycloalkenyl, Aryl, Aralkyl, Aralkenyl, Aralkinyl oder Heterocycloalkyl;
X ist, wenn a und d = 1 sind:
Hydroxy, substituiertes oder unsubstituiertes Alkoxy, Alkenoxy, Aryloxy, Cycloalkenoxy, Amino, Alkylamino, Alkenylamino, Arylamino, Arylalkenoxy, Arylalkylamino;
Y₁ bis Y₄ unabhängig voneinander die folgende Bedeutung aufweisen:
substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, eine substituierte oder unsubstituierte mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffverbindung, ein substituiertes oder unsubstituiertes kondensiertes Ringsystem, jeweils substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Aralkyl, Aralkenyl, Aralkinyl, Heterocyclo oder Cycloalkenyl;
Z₁ bis Z₃ unabhängig voneinander die folgende Bedeutung aufweisen:
jeweils substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, Aralkyl, Aralkenyl, Aralkinyl, Heteroaryl, eine mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffverbindung oder ein kondensiertes Ringsystem.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Verkleben von Materialien oder von Bauteilen, bei dem

a) Polybenzoxazole der vorliegenden Erfindung auf die Fläche oder die Flächen der zu verklebenden Materialien oder Bauteile aufgebracht werden;
b) die zu verklebenden Flächen miteinander in Kontakt gebracht werden;
c) anschließend eine Vernetzung der Polybenzoxazole durchgeführt wird; und
d) nachfolgend wahlweise ein Ausheizen erfolgt.

Weiterhin sind erfindungsgemäß Gegenstände bzw. Bauteile umfaßt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verklebt wurden.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Klebstoffzusammensetzung, enthaltend:
5-40 Gew.-% PBO der allgemeinen Formel (I),
60-95 Gew.-% eines organischen Lösungsmittels, und wahlweise
0,1-10 Gew.-% eines Vernetzers

Ausführliche Beschreibung

Die PBO der Formel (I) können erfindungsgemäß zum Verkleben von Werkstoffen bzw. Materialien und/oder Bauteilen eingesetzt werden, wobei die Verwendung zum Verkleben von Chips und/oder Wafern und allgemein von in der Mikro- und Optoelektronik verwendeten Materialien oder Gegenständen, besonders bevorzugt ist. Unter den Verbindungen der Formel (I) sind die nachfolgenden Verbindungen besonders bevorzugt:
Solche Verbindung, bei denen b = 1-20 ist und/oder c = 0-20, weiterhin bevorzugt c = 1-15, ist.

Weiterhin sind bevorzugt:
Verbindungen, wobei für X gilt, wenn a und d = 0 sind:

wobei e = 0-10 ist;
für R₃ gilt: -H, ausserdem:

für W gilt:

wobei e = 0-10;
und für Q gilt: -O-, -S- oder -NH-.

Wenn a und d = 1 sind, gilt für X bevorzugt:

wobei e = 0-10 ist;
und W wie oben definiert ist.

Weiterhin sind Verbindungen bevorzugt, bei denen für Y₁ bis Y₄ unabhängig voneinander gilt:

wobei für Q gilt: -O-, -S- oder -NH-;
für R₁ gilt: -H, -CF₃, -OH, -SH, -COOH, -N(R₄)₂, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, ausserdem:

wobei e = 0-10 ist;
für Q gilt: -O-, -S- oder -NH-;
für R₂ gilt: -O-, -CO-, -NR₃-, -S-, -SO₂-, -S₂-, -CH₂-, oder:

und für R₃ gilt: -H, ausserdem:

wobei für R₄ gilt: Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aryl oder Heteroaryl.

Geeignete Beispiele für mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffreste, kondensierte Ringsysteme und heterocyclische Verbindungen für Y₁ bis Y₄ sind Biphenyl, Anthracen, Naphtalin, Fluoren, Pyren, Thiophen, Thiazol oder Benzthiazol, Imidazol oder Benzimidazol, Pyrrol, Furan, Pyridin oder Pyrazin oder Derivate hiervon.

Weiterhin sind Verbindungen bevorzugt, bei denen für Z₁ bis Z₃ unabhängig voneinander gilt:

wobei für Q gilt: -O-, -S- oder -NH-;
und R₂ wie oben definiert ist.

Geeignete Beispiele für mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffreste, kondensierte Ringsysteme und heterocyclische Verbindungen für Z₁ bis Z₃ sind Biphenyl, Naphthalin, Anthracen, Anthrachinon, Fluoren, Pyren, Thiophen, Thiazol oder Benzthiazol, Imidazol oder Benzimidazol, Pyrrol, Furan, Pyridin oder Pyrazin oder Derivate hiervon.

Besonders bevorzugte Reste für Z₁, Z₂ und/oder Z₃ sind:

Besonders bevorzugt sind weiterhin Verbindungen, bei denen für Y₁, Y₂, Y₃ und/oder Y₄ gilt:

Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Polybenoxazole haben bei der Verwendung als Klebstoff den Vorteil, dass diese kein Wasser mehr abspalten, wie beispielsweise Polyhydroxyamide, die häufig eine Vorstufe zu Polybenzoxazolen bilden, und durch Temperatureinwirkung zu Polybenzoxazolen zyklisiert werden. Im Gegensatz dazu werden bei der vorliegenden Erfindung direkt in Lösung hergestellte Polybenzoxazole verwendet. Dies ermöglicht die Verklebung von größeren Flächen, was bei der Verwendung von Polyhydroxyamiden, aufgrund deren Freisetzung von Wasser während des Verklebungsprozesses, schlechter möglich ist. Es ist erfindungsgemäß nicht vorgesehen, Polyhydroxyamide zum Kleben einzusetzen, die durch Zyklisierung zu Polybenzoxazolen der allgemeinen Formel (I) überführt werden könnten.

Die Polybenzoxazole der vorliegenden Erfindung können hergestellt werden, indem ein Bisphenol zur Einführung der Gruppe Z₁, Z₂ und/oder Z₃, bevorzugt in Gegenwart von Phosphorpentoxid, mit einer Dicarbonsäure zur Einführung der Gruppe(n) Y₁, Y₂, Y₃ und/oder Y₄ umgesetzt wird. Anschließend erfolgt eine Umsetzung mit einer Verbindung zur Einführung der endständigen Gruppe X, beispielsweise in Form eines X-Carbonylchlorids oder eines Anhydrids. Bevorzugt erfolgt die Herstellung in Eatons-Reagenz, also einer Lösung von 7,5 Gew.-% Phosphorpentoxid in Methansulfonsäure, oder ebenfalls bevorzugt allgemein in Gegenwart von Phosphorpentoxid in einem geeigneten Lösungsmittel, wie beispielsweise Methansulfonsäure, N-Methylpyrrolidon, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, γ-Butyrolacton, Polyphosphorsäure, eine Mischung aus Schwefel- und Phosphorsäure sowie Mischungen dieser Lösungsmittel. Das Lösungsmittel liegt bei dieser Verfahrensvariante in einem Gemisch mit Phosphorpentoxid vor, vorzugsweise mit 5-10 Gew.-% Phosphorpentoxid, weiterhin bevorzugt 7-8 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung aus Lösungsmittel und Phosphorpentoxid, vor. Die Umsetzung erfolgt bevorzugt unter Schutzgas, bspw. trockenem Stickstoff.

Die Polybenzoxazole der vorliegenden Erfindung können bevorzugt dazu verwendet werden, die nachfolgenden Materialien bzw. Gegenstände oder Gegenstände mit Oberflächen aus den nachfolgend genannten Materialien dauerhaft (permanent) zu verkleben: Aluminium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Stahl, Messing, Palladium, Silber, Zinn, Tantal, Wolfram, Platin, Gold, Blei, Kohlenstoff, einschließlich mittels Plasma abgeschiedene kohlenstoffhaltige Schichten, Kohlefasern, Silizium oder Germanium.

Weiterhin bevorzugte Materialien sind Legierungen der oben genannten Materialien bzw. Verbindungen der oben genannten Materialien mit Sauerstoff und/oder Stickstoff, insbesondere Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Titannitrid, Tantalnitrid, Siliziumoxynitrid, Wolframnitrid, Galliumarsenid, Galliumnitrid, Gallium-Indium-Phoshpit, Indium-Zinn- Oxid. Grundsätzlich sind erfindungsgemäß insbesondere solche Verbindungen bevorzugt zur Verklebung vorgesehen, die in der Mikro- und Optoelektronik eingesetzt werden.

Weitere erfindungsgemäß geeignete Materialien zur Verklebung sind Keramiken, Glaskeramiken, Gläser, Tonwaren, Porzellan, Steingut und/oder Silikate. Als Gläser können bevorzugt Quarz-, Natron-, Kali-, Natron-Kali-Kalk-, Bor-Tonerde-, BoroSilikat-, Kali-Blei-Gläser eingesetzt werden. Emaille kann erfindungsgemäß ebenfalls bevorzugt verklebt werden.

Weiterhin sind verschiedene Gesteine, wie Marmor, Basalt, Kalkstein, Granit und Beton erfindungsgemäß bevorzugt verklebbar.

Sämtliche der genannten Materialien können mit sich selbst oder mit einem anderen der oben genannten Materialien verklebt werden.

Die erfindungsgemäß miteinander verklebten Teile halten Temperaturen im Bereich von zwischen -80°C bis 400°C, in den meisten Fällen aber bis zu 450°C ohne Ablösungsproblem aus. Durch die sehr geringe Wasseraufnahme der erfindungsgemäß verwendeten Polybenzoxazole wird dies begünstigt. Nach mehrmaliger Belastung in diesem Temperaturbereich wird die Klebekraft nicht vermindert. Auch nach Einwirkung von Lösungsmitteln, Chemikalien oder aggressiven Gasen auf die verklebten Teile, einschließlich des Klebers, wird die Klebekraft im wesentlichen nicht beeinträchtigt. Es ist ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass für die dauerhafte und zuverlässige Verklebung von verschiedenen Werkstoffen die erfindungsgemäß definierte Kleberklasse, nämlich Polybenzoxazole der allgemeinen Formel (I), universell einsetzbar sind, wobei die Verklebungen gegenüber Temperatur- und Chemikalienbelastungen außerordentlich stabil sind.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zur Verklebung von Chips und/oder Wafern geeignet. Dies erfolgt mit dem Ziel einer Stapelung von Chips (Integrated Circuits), weil dadurch die Speicherkapazität erhöht werden kann, ohne dass sich die Chipfläche vergrößert. Von besonderer Bedeutung ist die Stapeltechnik aber für die Kombination von unterschiedlichen Chips, beispielsweise von Speicher- und Logik-Chips. So kann man während der Prozessierung der Siliziumscheibe (Wafer) kostengünstig eine Sorte von Chips herstellen, die man später übereinander stapelt und elektrisch kontaktiert.

Die Stapelung kann erfindungsgemäß entweder so erfolgen, dass Wafer auf Wafer gestapelt werden oder so, dass Chips auf Wafer gestapelt werden. In jedem Fall müssen nach der beendeten Prozessierung die einzelnen Stapel voneinander getrennt werden, beispielsweise durch Sägen.

Die Stapelung erfolgt erfindungsgemäß mittels Verklebung mit den erfindungsgemäßen Polybenzoxazolen. Die Verklebung mit diesen erfindungsgemäßen hochtemperaturstabilen permanenten Klebern hat den Vorteil, dass diese Kleber durch Schleudertechnik verarbeitet werden können, was in der Mikroelektronik ein Standardprozeß ist. Nach dem Schleudern und Kleben können sich problemlos weitere Reinraum-Prozesse wie Sputtern oder Ätzen anschließen. Gemäß Stand der Technik werden Stapelungen häufig mittels Löten durchgeführt. Hierbei ist jedoch die Durchführung von sich anschließenden Prozessen nicht mehr in einem "Reinraum" möglich, weil der Lötprozeß Reinrauminkompatibel ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Verklebung von Materialien, bzw. Bauteilen. Grundsätzlich umfaßt das Verfahren die Schritte:

- Aufbringen von Polybenzoxazolen der vorliegenden Erfindung auf die Fläche oder die Flächen der zu verklebenden Materialien oder Bauteile;
- Inkontaktbringen der zu verklebenden Flächen miteinander, sowie
- eine sich anschließende Vernetzung, bspw. mittels Temperaturbehandlung, Laserbehandlung, Ultraschallbehandlung oder Mikrowellenbehandlung, wobei eine Temperaturbehandlung bevorzugt ist;
- wahlweise erfolgt anschließend noch ein Ausheizen.

Die Vernetzung erfolgt erfindungsgemäß vermutlich unter Beteiligung der endständigen Gruppen X.

Die Temperaturbehandlung zur Vernetzung erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur von 300-400°C, weiterhin bevorzugt 300-360°C, für 20-120 min, bevorzugt 40-80 min.

Bevorzugt erfolgt die Kontaktierung der Flächen unter einem Anpressdruck von 0,5-10 N/cm², bevorzugt 4-8 N/cm².

Der sich wahlweise anschließende Ausheizschritt erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur von 320-420°C, weiterhin bevorzugt 350-400°C für einen Zeitraum von 20-120 min, weiterhin bevorzugt 40-80 min.

Die Polybenzoxazole der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt in Form eines Pulvers auf die zu verklebenden Flächen aufgebracht und das Pulver wird durch Erwärmen in eine Schmelze überführt, die auf der Oberfläche verteilt werden kann.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform können die Polybenzoxazole der vorliegenden Erfindung als Schmelze oder in einem organischen Lösungsmittel gelöst mittels Schleudertechnik, Sprühen oder Verstreichen bzw. Pinseln auf die zu verklebende Fläche bzw. Oberfläche aufgebracht werden. Bei lösungemittelhaltigen Systemen ist eine Trocknung vorteilhaft, in vielen Fällen auch notwendig.

Als Lösungsmittel für die erfindungsgemäßen Polybenzoxazole sind beispielsweise N-Methylpyrrolidon, γ-Butyrolacton, Ethyllactat, Cyclohexanon oder Diethylenglycolmonomethylether oder Gemische hiervon geeignet. Die PBO liegen bevorzugt in einer Konzentration von 5-40 Gew.-%, weiterhin bevorzugt 15-30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, vor, das Lösungsmittel in einer Konzentration von 60-95 Gew.-%, weiterhin bevorzugt 70-85 Gew.-%. Durch den PBO-Gehalt kann die Viskosität der Zusammensetzung gesteuert werden.

Die Lösung aus Polybenzoxazolen und organischen Lösungsmittel kann, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung 0,1-10 Gew.-%, bevorzugt 0,5-5 Gew.-% eines Vernetzers enthalten. Durch Verwendung von Vernetzern kann das Aushärteverhalten, die Festigkeit sowie die thermische und chemische Stabilität der Polybenzoxazole positiv beeinflusst werden. Als Vernetzer können dabei kurzkettige Verbindungen mit mindestens zwei polymerisations- oder polykondensationfähigen Gruppierungen verwendet werden. Als Vernetzer sind im Stand der Technik bekannte Vernetzer einsetzbar. Bevorzugt sind die erfindungsgemäß die nachfolgenden Verbindungen als Vernetzer:

wobei R₂ wie oben definiert ist.

Um die Hafteigenschaften zu verbessern, können die zu verklebenden (Ober-)Flächen zuvor mittels Plasma, Lösungsmittel, Sandstrahlen, Flammen oder Bürsten oder andere mechanische Schleifverfahren gereinigt bzw. aufgeraut werden. Die Entfernung von Staubresten kann beispielsweise durch Abblasen mit Druckluft oder Waschen in Wasser erfolgen.

Zur Entfernung von Öl- und Fettresten oder anderen Verunreinigungen können die zu klebenden Bauteile mit Lösemitteln wie Aceton, Alkoholen, halogenierten Kohlenwasserstoffen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen behandelt werden.

Weiterhin ist bevorzugt, dass vor dem Aufbringen des Polybenzoxazols auf zumindest einer der zu verklebenden Flächen ein Haftvermittler aufgebracht wird. Durch Verwendung von Haftvermittlern kann die Benetzung der zu klebenden Oberfläche und damit die Haftung der Polybenzoxazole auf in der Mikroelektronik relevanten Oberflächen wie z. B. Silizium, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Tantalnitrid, Glas oder Quarz verbessert werden.

Erfindungsgemäß besonders geeignete Haftvermittler sind Silane, die mindestens eine Alkoxy-gruppe aufweisen. Bevorzugt sind N-(2-Aminoethyl)-3-amino-propylmethyldimethoxysilan; 3- Aminopropylmethyl-diethoxysilan; 3-(N-Allylamino)propyltrimethoxysilan oder (3-Acryloxypropyl)trimethoxysilan (s. Formeln).

Es ist bevorzugt, dass auf eine der zu verklebenden Flächen der Haftvermittler und auf die andere der zu verklebenden Flächen das Polybenzoxazol aufgebracht wird.

Es ist erfindungsgemäß aber auch möglich, auf beide Flächen zunächst einen Haftvermittler und dann auf eine oder beide der zu verklebenden Flächen das Polybenzoxazol aufzutragen.

Der Haftvermittler wird bevorzugt in einer weitgehend monomolekularen Schicht auf die zu verklebende Fläche aufgebracht. Die Haftvermittler werden dabei üblicherweise mit einer Konzentration von ca. 0,5 Gew.-% in einer Mischung aus Methanol, Ethanol oder Isopropanol mit ca. 95 Gew.-% und 5 Gew.-% voll entsalztem Wasser gelöst und so weiter verwendet.

Der Haftvermittler wird vorzugsweise durch Schleudertechnik aufgetragen. Diese Technik ist dem Fachmann bekannt. Die zu verklebende Fläche kann auch in die Lösung des Haftvermittlers eingetaucht werden und anschließend die Fläche trocken geblasen werden. Die mit dem Haftvermittler behandelten Flächen sollten innerhalb von zwei Stunden verklebt werden.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist insbesondere dazu geeignet, Chips und/oder Wafer miteinander zu stapeln und zu verkleben.

Ein erfindungsgemäß bevorzugtes Verfahren zur Stapelung von Wafern (Stacking) bzw. Chips beinhaltet, dass ein Basiswafer mit funktionsfähigen Chips mit einem zweiten, gedünnten Wafer, ebenfalls mit funktionsfähigen Chips, verklebt wird. Dabei befindet sich der gedünnte Wafer auf einem anderen, nicht-gedünnten Wafer, der nur eine Trägerfunktion hat. Nach der Verklebung der beiden Wafer mit funktionsfähigen Chips wird der Trägerwafer vom Stapel getrennt. Dieser Prozeß ist in Fig. 1 abgebildet.

Zunächst erfolgt eine Verklebung des Basiswafers 1 mit Hilfe eines temporären Klebers 2 mit einem Trägerwafer 3. Anschließend wird der Wafer 1 auf dem Trägerwafer 3 zu einem gedünnten Wafer 4 geformt.

Danach wird ein permanenter Kleber 5 gemäß der vorliegenden Erfindung auf den gedünnten Wafer aufgebracht und ausgeheizt.

Es schließt sich eine Verklebung mit dem Basiswafer 6 an. Schließlich wird der Trägerwafer 3abgelöst. Diese Trennung erfolgt durch Ablösung der temporären Klebeschicht, z. B. unter Temperatureinwirkung, die sich zwischen dem gedünnten Wafer 4 und dem Trägerwafer 3 befindet. Diese zweite Klebeschicht unterscheidet sich von dem permanenten Kleber der vorliegenden Erfindung insbesondere dadurch, dass sie nach einer Temperaturbehandlung immer noch schmelz- und somit lösbar ist. Fig. 1a zeigt den Zustand nach der Verklebung des Wafers 1 mit funktionsfähigen Chips auf den Trägerwafer 3. Fig. 1b zeigt die Situation nach dem Dünnen des Wafers 1 zu einem gedünnten Wafer 4 auf dem Trägerwafer 3. Fig. 1c zeigt den Zustand nach Aufbringen und Ausheizen des permanenten Klebers 5. Fig. 1d zeigt den Zustand nach Verkleben eines Wafers 6 mit funktionsfähigen Chips durch permanenten Kleber 5 und Fig. 1e nach Entfernen des Trägerwafers 3.

Anschließend können die übereinander liegenden Chips der beiden Wafer elektrisch miteinander verbunden werden. Dabei kann zunächst der permanente Kleber geätzt, das Kontaktloch mit Reinigungslösungen gereinigt und mit einem Metall, beispielsweise Wolfram, gefüllt werden, was mittels eines CVD- Verfahrens erfolgen kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verkleben von Wafern und/oder Chips wird beispielsweise ein erster Wafer mittels Schleudertechnik mit einem Polybenzoxazol beschichtet, bei 80-200°C getrocknet und anschließend bei 300-350°C ausgeheizt. Der zweite Wafer wird entweder wie der erste Wafer behandelt, oder vorteilhafter, nur mit einem Haftvermittler versehen. Häufig genügt es auch, wenn dieser Wafer vorher mit einem Lösungsmittel gereinigt und bei mindestens 200°C ausgeheizt wurde. Die beiden Wafer werden dann bei erhöhter Temperatur (200-380°C) miteinander verklebt. Nach der Verklebung werden die Wafer noch einmal bei 350-420°C ausgeheizt. Die Dauer des Ausheizens beträgt 20-60 Minuten.

Der erfindungsgemäße Klebeprozeß erfordert keine Plasmaaktivierung bzw. Plasmageräte. Die Klebeschicht ist mehrere Stunden lang aktiv, d. h. auch bei länger andauernden Prozessen gibt es keine Gefahr der Desaktivierung. Demzufolge ist das Verfahren auch zur Verklebung von Chips mit Wafern sehr gut geeignet.

Die erfindungsgemäß miteinander verklebten Wafer bzw. Chips haben eine dauerhafte (permanente) Verbindung. Diese Verbindung wird weder durch hohe Temperaturen bis zu über 500°C, noch durch Chemikalien wie Lösungsmittel, Säuren, Basen oder aggressive Gase beeinträchtigt. Dies ist sehr bedeutend, weil die verklebten Teile in vielen Prozessen wie Ätzen, Spatern, chemische Reinigung etc. unterbrochen werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Polybenzoxazole viel weniger Wasser aufnehmen als die im Stand der Technik bekannten Polyimide und dadurch die Gefahr von Blasenbildung, insbesondere bei Verklebung größerer Flächen, deutlich geringer ist. Die Chip- bzw. Wafer-Stapel zeigen keine streßbedingten Risse, Abplatzer oder Falten, was insbesondere bei gedünnten Wafern häufig ein Problem ist.

Insgesamt ist es ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sich dadurch eine dauerhafte und zuverlässige Stapelung von Wafern und/oder Chips ermöglicht wird, wobei die Verklebungen gegenüber Temperatur- und Chemikalienbelastungen außerordentlich stabil sind und weitgehend keine mechanischen Defekte zeigen.

Die vorliegende Erfindung umfaßt weiterhin Gegenstände, die mindestens zwei Teile aufweisen, die unter Verwendung von Polybenzoxazolen der vorliegenden Erfindung verklebt wurden. Hierbei handelt es sich bevorzugt um verklebte Chips und/oder Wafer. Diese können zu Stapeln verklebt werden, wobei die Stapel bspw. bis zu 8, bevorzugt 2-4 Chips und/oder Wafer aufweisen können. Derartige geklebte Chip- und/oder Waferstapel sind eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Klebstoffzusammensetzungen, die 5-40 Gew.-%, bevorzugt 15-30 Gew.-%, eines Polybenzoxazols, 60-95 Gew.-%, bevorzugt 70-85 Gew.-%, eines organischen Lösungsmittels und 0,1-10 Gew.-%, bevorzugt 0,5-5 Gew.-%, eines Vernetzers, jeweils bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, enthalten.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die den Umfang der Erfindung jedoch nicht beschränken sollen.

In der Beschreibung wird auf die folgenden Figuren Bezug genommen.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verkleben von Wafern. Fig. 1a zeigt den Zustand nach der Verklebung des Wafers 1 mit funktionsfähigen Chips auf den Trägerwafer 3. Fig. 1b zeigt die Situation nach dem Dünnen des Wafers 1 zu einem gedünnten Wafer 4 auf dem Trägerwafer 3. Fig. 1c zeigt den Zustand nach Aufbringen und Ausheizen des permanenten Klebers 5. Fig. 1d zeigt den Zustand nach Verkleben eines Wafers 6 mit funktionsfähigen Chips durch permanenten Kleber 5 und Fig. 1e nach Entfernen des Trägerwafers 3.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung gelten die folgenden Definitionen:

gilt für zyklische, verzweigte und lineare Verbindungen. Beispiele Verwendete Chemikalien Bisaminophenole 9,9'-Bis-(4-((3-hydroxy-4-amino)phenyloxy)phenyl)fluoren - (Bisaminophenol 1)

2,2-Bis-(3-amino-4-hydroxyphenyl)-hexafluoropropan - (Bisaminophenol 2)

3,3'-Diamino-4,4'-dihydroxy-biphenyl - (Bisaminophenol 3)

2,2-Bis-(3-amino-4-hydroxyphenyl)-sulfon - (Bisaminophenol 4)

Dicarbonsäure Diphenylether-4,4'-dicarbonsäure - (Dicarbonsäure 1)

Diphenylsulfon-4,4'-dicarbonsäure - (Dicarbonsäure 2)

Pyridin-2,6-dicarbonsäure - (Dicarbonsäure 3)

Isophthalsäure - (Dicarbonsäure 4)

Bipenyl-4,4'-dicarbonsäure - (Dicarbonsäure 5)

1,3-Bis(3-carboxypropyl)-tetramethyldisiloxan - (Dicarbonsäure 6)

5-Allyloxy-isophthalsäure - (Dicarbonsäure 7)

Endcap Methacrylsäure - (Endcap 1)

Acrylsäure - (Endcap 2)

5-Norbornen-2-carbonsäure - (Endcap 3)

5-Norbornen-2,3-dicarbonsäureanhydrid - (Endcap 4)

Maleinsäureanhydrid - (Endcap 5)

Eatons-Reagenz

Lösung von 7,5 Gew.-% Phosphor-(V)-oxid in Methansulfonsäure

Alle Polymersynthesen wurden unter trockenem Stickstoff als Schutzgas durchgeführt.

Beispiel 1

Polybenzoxazol 1

169,38 g (0,3 mol) Bisaminophenol 1 werden in 800 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 61,93 g (0,24 mol) Dicarbonsäure 1 in 400 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 5 Stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 10,32 g (0,12 mol) Endcap 1 gelöst in 100 ml Eatons- Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt.
Zur Isolierung des Polymers wird die Reaktionsmischung über eine Glasfritte filtriert und das Filtrat unter Eiskühlung in ein Gemisch aus 2 l vollentsalztem (VE) Wasser, 2 kg Eis und 200 ml konzentriertem Ammoniak unter Rühren eingetropft, wobei während des Eintropfens noch weiterer konzentrierter Ammoniak zugegeben wird, so dass der pH-Wert nicht unter 8 sinkt. Während des Eintropfens darf die Temperatur nicht über 30°C ansteigen. Das ausgefällte Polymer wird abgesaugt und mit 3 l kaltem VE Wasser gewaschen. Nach dem Absaugen wird das Polymer einmal 1 Stunde bei Raumtemperatur in 3 l einer 3%igen Ammoniaklösung gerührt und anschließend abgesaugt. Das Polymer wird durch mehrmaliges Aufschlemmen in VE Wasser neutral gewaschen, abfiltriert und 72 Stunden bei 50°C/10 mbar getrocknet. Die Ausbeute beträgt 219 g.
Das auf diese Weise hergestellte Polybenzoxazol ist in Lösungsmitteln wie NMP, γ-Butyrolacton, Ethyllactat, Cyclohexanon, Diethylenglykolmonomethylether löslich.

Beispiel 2

Polybenzoxazol 2

109,88 g (0,3 mol) Bisaminophenol 2 werden in 700 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 61,93 g (0,24 mol) Dicarbonsäure 1 in 400 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 5 Stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 10,32 g (0,12 mol) Endcap 1 gelöst in 100 ml Eatons- Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 2 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 152 g.

Beispiel 3

Polybenzoxazol 3

109,88 g (0,3 mol) Bisaminophenol 2 werden in 700 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 73,44 g (0,24 mol) Dicarbonsäure 2 in 500 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 5 Stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 8,64 g (0,12 mol) Endcap 2 gelöst in 80 ml Eatons- Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 3 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 163 g.

Beispiel 4

Polybenzoxazol 4

64,87 g (0,3 mol) Bisaminophenol 3 werden in 600 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 40,08 g (0,24 mol) Dicarbonsäure 3 in 300 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 5 Stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 16,57 g (0,12 mol) Endcap 3 gelöst in 150 ml Eatons- Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 4 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 99,4 g.

Beispiel 5

Polybenzoxazol 5

84,01 g (0,3 mol) Bisaminophenol 4 werden in 700 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 29,88 g (0,18 mol) Dicarbonsäure 4 in 250 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 5 Stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 29,55 g (0,18 mol) Endcap 4 gelöst in 250 ml Eatons- Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 5 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 121 g.

Beispiel 6

Polybenzoxazol 6

84,09 g (0,3 mol) Bisaminophenol 2 werden in 600 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 58,09 g (0,24 mol) Dicarbonsäure 5 in 400 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 5 Stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 11,76 g (0,12 mol) Endcap 5 gelöst in 150 ml Eatons- Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 6 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 123 g.

Beispiel 7

Polybenzoxazol 7

84,09 g (0,3 mol) Bisaminophenol 2 werden in 600 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 91,84 g (0,3 mol) Dicarbonsäure 6 in 600 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 10 Stunden unter Rühren auf 100°C erwärmt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 7 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 164 g.

Beispiel 8

Polybenzoxazol 8

84,7 g (0,15 mol) Bisaminophenol 1 werden in 600 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 26,64 g (0,12 mol) Dicarbonsäure 7 in 400 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 5 Stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 5,16 g (0,06 mol) Endcap 1 gelöst in 50 ml Eatons- Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 8 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 106 g.

Beispiel 9

Polybenzoxazol 9

84,09 g (0,3 mol) Bisaminophenol 2 werden in 600 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 73,47 g (0,24 mol) Dicarbonsäure 6 in 600 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 5 stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 6,27 g (0,06 mol) Endcap 1 gelöst in 50 ml Eatons- Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 9 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 144 g.

Beispiel 10

Polybenzoxazol 10

73,25 g (0,2 mol) Bisaminophenol 2 werden in 600 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 30,6 g (0,1 mol) Dicarbonsäure 2 in 300 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 5 Stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 17,21 g (0,2 mol) Endcap 1 gelöst in 100 ml Eatons- Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 10 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 92 g.

Beispiel 11

Polybenzoxazol 11

169,4 g (0,3 mol) Bisaminophenol 1 werden in 600 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 91,84 g (0,3 mol) Dicarbonsäure 6 in 600 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 10 Stunden unter Rühren auf 100°C erwärmt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 11 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 246 g.

Beispiel 12

Polybenzoxazol 12

84,01 g (0,3 mol) Bisaminophenol 4 werden in 600 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 72,61 g (0,3 mol) Dicarbonsäure 5 in 600 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 10 Stunden unter Rühren auf 100°C erwärmt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 12 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 145 g.

Beispiel 13

Polybenzoxazol 13

84,63 g (0,15 mol) Bisaminophenol 1 werden in 400 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 20,64 g (0,08 mol) Dicarbonsäure 1 und 12,24 g (0,04 mol) Dicarbonsäure 2 in 300 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 5 Stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 9,85 g (0,06 mol) Endcap 4 gelöst in 80 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt. Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 13 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 114 g.

Beispiel 14

Polyhydroxyamid 14

84,01 g (0,3 mol) Bisaminophenol 4 werden in 700 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 76,53 g (0,25 mol) Dicarbonsäure 6 und 6,64 g (0,04 mol) Dicarbonsäure 4 in 700 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 10 Stunden unter Rühren auf 100°C erwärmt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 14 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 159 g.

Beispiel 15

Polybenzoxazol 15

73,25 g (0,2 mol) Bisaminophenol 2 und 28,03 g (0,1 mol) Bisaminophenol 4 werden in 800 ml Eatons-Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 61,93 g (0,24 mol) Dicarbonsäure 1 in 500 ml Eatons -Reagenz zugetropft. Es wird 5 Stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 11,77 g (0,12 mol) Endcap 5 gelöst in 80 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt. Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 15 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 162 g.

Beispiel 16

Polybenzoxazol 16

73,25 g (0,2 mol) Bisaminophenol 2 und 21,62 g (0,1 mol) Bisaminophenol 3 werden in 900 ml Eatons-Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 88,78 g (0,29 mol) Dicarbonsäure 6 in 700 ml Eatons -Reagenz zugetropft. Es wird 10 Stunden unter Rühren auf 100°C erwärmt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 16 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 171 g.

Beispiel 17

Polybenzoxazol 17

73,25 g (0,2 mol) Bisaminophenol 2 und 28,03 g (0,1 mol) Bisaminophenol 4 werden in 900 ml Eatons-Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 51,61 g (0,2 mol) Dicarbonsäure 1 und 6,68 g (0,04 mol) Dicarbonsäure 3 in 600 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 5 Stunden unter Rühren auf 80°C erwärmt. Bei 40°C wird zur Reaktionsmischung 11,77 g (0,12 mol) Endcap 5 gelöst in 80 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Anschließend wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 17 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 158 g.

Beispiel 18

Polybenzoxazol 18

73,25 g (0,2 mol) Bisaminophenol 2 und 28,03 g (0,1 mol) Bisaminophenol 4 werden in 900 ml Eatons-Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 76,5 g (0,25 mol) Dicarbonsäure 2 und 8,88 g (0,04 mol) Dicarbonsäure 7 in 800 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 10 Stunden unter Rühren auf 100°C erwärmt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 18 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 171 g.

Beispiel 19

Polybenzoxazol 19

54,94 g (0,15 mol) Bisaminophenol 2 und 42,04 g (0,15 mol) Bisaminophenol 4 werden in 900 ml Eatons-Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 24,9 g (0,15 mol) Dicarbonsäure 4 und 45,92 g (0,15 mol) Dicarbonsäure 6 in 700 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 10 Stunden unter Rühren auf 100°C erwärmt. Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 19 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 158 g.

Beispiel 20

Polybenzoxazol 20

84,69 g (0,15 mol) Bisaminophenol 1 werden in 400 ml Eatons- Reagenz gelöst. Zu dieser Lösung wird bei Raumtemperatur unter Rühren eine Lösung von 25,83 g (0,3 mol) Endcap 1 in 100 ml Eatons-Reagenz zugetropft. Es wird 6 Stunden unter Rühren auf 100°C erhitzt.
Die Aufarbeitung des Polybenzoxazols 20 erfolgt analog Beispiel 1. Ausbeute: 85 g.

Beispiel 21

Bestimmung der Thermostabilitäten

Die dargestellten Polybenzoxazole zeigen thermische Stabilitäten von > 450°C nach TGA-(Thermogravimetrie-)Untersuchungen (Gerät: STA 1500 der Firma Rheometric Scientific, Aufheizrate: 5 K/min, Schutzgas: Argon). Der isotherme Masseverlust pro Stunde bei 400°C für 10 Stunden ist < 0,7%.
Damit erfüllen die dargestellten Polybenzoxazole die Anforderungen für die beabsichtigten Applikationen.

Beispiel 22

Herstellung von Polymerlösungen

20 g der in den Beispielen 1 bis 20 dargestellten Polybenzoxazole werden in 80 g dest. NMP (VLSI-Selectipur®) gelöst. Der Lösevorgang erfolgt zweckmäßig auf einer Rüttelapparatur bei Raumtemperatur. Anschließend wird die Lösung durch einen 0.2 µm Filter in ein gereinigtes, partikelfreies Probenglas druckfiltriert. Die Viskosität der Polymerlösung kann durch Variation der gelösten Masse an Polybenzoxazol verändert werden.

Beispiel 23

Herstellung von Polymerlösungen mit Vernetzerzusatz

Durch Verwendung zusätzlicher Vernetzer kann das Aushärteverhalten, die Festigkeit sowie die thermische und chemische Stabilität der Polybenzoxazole positiv beeinflusst werden. Als Vernetzer können dabei bevorzugt kurzkettige Verbindungen mit mindestens zwei polymerisations- oder polykondensationfähigen Gruppierungen verwendet werden (siehe unten). Diese Vernetzer können der Polymerlösung mit 0,5 bis 5 Gew.-% in Bezug auf das Polybenzoxazol zugesetzt werden. Bsp. für vernetzende Verbindungen
20 g der in den Beispielen 1 bis 20 dargestellten Polybenzoxazole und 0,3 g Vernetzer werden in 80 g dest. NMP (VLSI- Selectipur®) gelöst. Der Lösevorgang erfolgt zweckmäßig auf einer Rüttelapparatur bei Raumtemperatur. Anschließend wird die Lösung durch einen 0.2 µm Filter in ein gereinigtes, partikelfreies Probenglas druckfiltriert. Die Viskosität der Polymerlösung kann durch Variation der gelösten Masse an Polybenzoxazol verändert werden.

Beispiel 24

Herstellung von Haftvermittlerlösungen

Durch Verwendung von Haftvermittlern kann die Benetzung der zu klebenden Oberfläche und damit die Haftung der Polybenzoxazole auf in der Mikroelektronik relevanten Oberflächen wie z. B. Silizium, Siliziumoxid, Siliziumnitrid, Tantalnitrid, Glas oder Quarz verbessert werden.
Als Haftvermittler können z. B. folgende Verbindungen verwendet werden:
0,5 g Haftvermittler (z. B. N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan) werden in ein gereinigtes, partikelfreies Probenglas bei Raumtemperatur in 95 g Methanol, Ethanol oder Isopropanol (VLSI-Selectipur®) und 5 g VE Wasser gelöst. Nach 24 h stehen bei Raumtemperatur ist die Haftvermittlerlösung einsatzbereit. Diese Lösung ist maximal 3 Wochen verwendbar.

Beispiel 25

Verbesserung der Haftung durch Aufrauen der zu klebenden Oberfläche

Zur Entfernung von Oxidschichten bei Metallen bzw. zur Aufrauung der Oberfläche ist es vorteilhaft ein mechanisches Schleifverfahren, Bürsten bzw. Sandstrahlen durchzuführen. Die zu klebenden Oberflächen werden deshalb mit einem Schleifmittel behandelt. Die Entfernung von Staubresten kann durch Abblasen mit Druckluft oder waschen in Wasser erfolgen.

Beispiel 26

Reinigung der zu klebenden Oberflächen

Zur Entfernung von Öl- und Fettresten oder anderen Verunreinigungen können die zu klebenden Bauteile mit Lösemitteln wie Aceton, Alkoholen, halogenierten Kohlenwasserstoffen oder aromatischen Kohlenwasserstoffen behandelt werden. Das Bauteil kann durch Abreiben mit fusselfreien Materialien, Tauchung in das Lösemittel bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur bzw. im Ultraschallbad gereinigt werden.
Eine Reinigung kann auch durch Plasma oder Beflammen erfolgen. Dabei wird das zu klebende Bauteil kurzzeitig für ca. 1 min in einen Plasmastrom bzw. in eine Flamme gehalten.

Beispiel 27

Auftragen des Haftvermittlers

Der Haftvermittler soll eine monomolekulare Schicht auf der Oberfläche der zu klebenden Teile ergeben. Der Haftvermittler kann zweckmäßigerweise durch Schleudertechnik aufgetragen werden. Dazu wird die Haftvermittlerlösung nach Beispiel 23 über ein 0,2 µm Vorfilter auf die zu klebende Fläche aufgetragen und 30 s bei 5000 u/min geschleudert. Anschließend erfolgt ein Trocknungsschritt 60 s bei 100°C. Eine weitere Möglichkeit des Auftragens des Haftvermittlers ist die Tauchung der zu klebenden Fläche in die Haftvermittlerlösung und anschließendes Trockenblasen der Fläche. Die so behandelten Flächen sollten innerhalb von 2 h verklebt werden.

Beispiel 28

Auftragen des Klebers als Pulver

Die nach den Beispielen 1 bis 20 hergestellten Polybenzoxazole werden nach dem Trocknen in einem Mörser oder in eine Pulvermühle zerkleinert. Das so erhaltene Kleberpulver wird gleichmäßig z. B. durch Schütten und Breitstreichen auf einer Oberfläche der zu klebenden Teile, die nach den Beispielen 25 und 26, eventuell auch nach Beispiel 27, vorbehandelte worden sind, verteilt. Durch Erwärmen des Bauteiles auf 250°C bis 350°C kann das Kleberpulver bei kurzkettigen Polybenzoxazolen in eine homogene Schmelze überführt werden.

Beispiel 29

Auftragen des Klebers als Lösung durch Schleudertechnik

Die nach Beispiel 22 hergestellte Kleberlösung wird mittels Spritze auf die zu klebende und nach den Beispielen 25 und 26, eventuell auch nach Beispiel 27, vorbehandelte Oberfläche aufgetragen und mit einer Schleuder gleichmäßig verteilt. Die Schleuderumdrehungszahl bestimmt dabei die Schichtdicke des Klebers. Gebräuchliche Bedingungen sind 30 s 1000 u/min bis 3500 u/min. Anschließend erfolgt zur Entfernung des Lösemittels ein Trocknungsschritt 4 min 200°C auf einer Heizplatte oder in einem Ofen.

Beispiel 30

Auftragen des Klebers als Lösung durch Sprühtechnik

Die nach Beispiel 22 hergestellte Kleberlösung wird mittels Sprühvorrichtung (z. B. Sprühpistole) auf die zu klebende und nach den Beispielen 25 und 26, eventuell auch nach Beispiel 27, vorbehandelte Oberfläche gleichmäßig aufgetragen. Anschließend erfolgt zur Entfernung des Lösemittels ein Trocknungsschritt 4 min 200°C auf einer Heizplatte oder in einem Ofen.

Beispiel 31

Auftragen des Klebers als Lösung durch Pinseltechnik

Die nach Beispiel 22 hergestellte Kleberlösung wird mittels Pinseltechnik auf die zu klebende Oberfläche gleichmäßig aufgetragen. Der Pinsel sollte aus einem Material sein, das nicht von NMP angegriffen werden kann. Anschließend erfolgt zur Entfernung des Lösemittels ein Trocknungsschritt 4 min 200°C auf einer Heizplatte oder in einem Ofen.

Beispiel 32

Verklebung

Die entsprechend den folgenden Beispielen vorbereiteten Bauteile werden auf einer Heizplatte bei einer Temperatur von 300°C zusammengeführt und 2 min bei dieser Temperatur und einem Anpresskraft von 4 N/cm² verklebt.
Temperaturbereich allgemein: 250°C bis 350°C
Bereich für Klebezeit: 0,5 min bis 20 min
Bereich für Anpresskraft: 0,5 bis 20 N/cm²
Anschließend kann wahlweise ein Ausheizschritt 1 h bei 300°C bis 420°C in einem Ofen erfolgen.

Beispiel 33

Verklebung von Titannitrid und Bestimmung der Haftung

Ein nach Beispiel 26 gereinigter 4" Siliziumwafer wird mit einer 50 nm dicken Titannitridschicht besputtert. Auf diesen Wafer wird die nach Beispiel 21 hergestellte Kleberlösung eines Polybenzoxazols aufgeschleudert, 5 s bei 500 rpm und 25 s bei 3500 rpm. Nach einem kurzen Softbake von 1 min bei 120°C und 2 min bei 200°C auf einer Heizplatte werden 10 Siliziumchips der Größe 4 × 4 mm², die ebenfalls vorher nach Beispiel 25 gereinigt und auf der Oberfläche mit 50 nm Titannitrid besputtert wurden, auf den Polybenzoxazol-Film bei einer Temperatur von 340°C mit einer Kraft von 2 N angedrückt. Anschließend wird dieser Stapel 1 h bei 400°C in einem Ofen in einer Stickstoffatmosphäre getempert. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wird ein Haftungstest mittels eines Schertesters, Dage Serie 400, durchgeführt.
Die folgende Auflistung zeigt in der ersten Spalte das verwendete Polymer.
Spalte 2 zeigt die ermittelte Scherkraft.
Spalte 3 zeigt Oberflächenbehandlung der zu klebenden Bauteile (L = Lösungsmittel; M = mech. Schleifen; B = Beflammen; PL = Plasma)
Spalte 4 zeigt, ob und welcher Haftvermittler verwendet wurde.
Spalte 5 zeigt die Art der Verklebung (S = Schleudern; T = Tauchen; P = Pinseln; SP = Sprühen; PU = Pulverschmelzen) Spalte 6 zeigt, ob und welcher Vernetzer zugesetzt wurde. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 34

Verklebung von Tantalnitrid und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie mit Titannitrid (Beispiel 33), mit dem Unterschied, dass hier die Oberfläche des Wafers und der Chips nicht aus Titannitrid sondern aus Tantalnitrid bestand. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 35

Verklebung von Silizium und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie mit Titannitrid (Beispiel 33), mit dem Unterschied, dass hier die Oberfläche des Wafers und der Chips nicht aus Titannitrid sondern aus Silizium bestand. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 36

Verklebung von Glas und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier ein Glaswafer und 4 × 4 mm Glaschips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 37

Verklebung von Quarzglas und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier ein Quarzwafer und 4 × 4 mm Quarzchips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 38

Verklebung von Kupfer und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Kupferplatten und 4 × 4 mm Kupferchips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 39

Verklebung von Messing und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Messingplatten und 4 × 4 mm Messingchips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 40

Verklebung von Stahl und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Stahlplatten und 4 × 4 mm Stahlchips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 41

Verklebung von Aluminium und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Aluminiumplatten und 4 × 4 mm Aluminiumchips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 42

Verklebung von Keramik und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Keramikplatten und 4 × 4 mm Keramikchips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 43

Verklebung von Marmor und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Marmorplatten und 4 × 4 mm Marmorstücke verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 44

Verklebung von Granit und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Granit und 4 × 4 mm Granitstücke verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 45

Verklebung von Siliziumcarbid und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Siliziumcarbidwafer und 4 × 4 mm Siliziumcarbidchips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 46

Verklebung von Silizium mit Kupfer und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Siliziumwafer und 4 × 4 mm Kupferstücke verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 47

Verklebung von Silizium mit Keramik und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Siliziumwafer und 4 × 4 mm Keramikchips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 48

Verklebung von Silizium mit Glas und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Siliziumwafer und 4 × 4 mm Glaschips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 49

Verklebung von Aluminium mit Glas und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Aluminiumwafer und 4 × 4 mm Glaschips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 50

Verklebung von Stahl und Glas und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Stahlplatten und 4 × 4 mm Glaschips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 51

Verklebung von Granit mit Glas und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Granit und 4 × 4 mm Glaschips verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 52

Verklebung von Kupfer mit Aluminium und Bestimmung der Haftung

Versuch genauso durchgeführt wie im Beispiel 33, mit dem Unterschied, dass hier Kupferplatten und 4 × 4 mm Aluminiumstücke verwendet wurden. Ermittelte mittlere Scherkraft

Beispiel 53

Vergleichsbeispiel Haftung

Das Polyimid PIMEL G-7636C der Firma Asahi Kasei wurde analog Beispiel 22 in NMP gelöst sowie nach Beispiel 33 verklebt. Es konnten folgende Mittelwerte der Haftung mittels Schertester der Firma Dage Serie 4000 ermittelt werden:
Oberfläche Titannitrid: 13,26 N/mm²
Oberfläche Tantalnitrid: 14,61 N/mm²
Oberfläche Silizium: 14,31 N/mm²
Oberfläche Glas: 12,18 N/mm²
Oberfläche Kupfer: 13,52 N/mm²
Oberfläche Stahl: 10,38 N/mm²
Oberfläche Keramik: 13,03 N/mm²

Beispiel 54

Bestimmung der Stabilität gegen organische Lösemittel

Die nach den Beispielen 33 bis 52 hergestellten Verklebungen wurden 3 h in Aceton bei 40°C, 3 h in Chloroform bei 40°C, 3 h in Toluol bei 60°C und 3 h in NMP auf 80°C erhitzt. Anschließend wurde der Wafer mit VE Wasser gewaschen. Der Wafer wurde 60 min bei 200°C im Vakuum getrocknet und die Haftung mittels Schertester der Firma Dage Serie 4000 bestimmt. Die geklebten Beispiele 33 bis 52 ergaben keine Ablösungserscheinungen. Die Klebekraft blieb nach diesem Test unverändert.

Beispiel 55

Bestimmung der Stabilität gegen Säuren

Die nach den Beispielen 33 bis 36, 42, 45, 47, 48 hergestellten Bauteile wurden 5 h in konzentrierte Salzsäure bei Raumtemperatur (25°C) und 5 h in 50%ige Schwefelsäure bei 60°C gelagert. Anschließend wurde die Verklebung mit VE Wasser gewaschen. Die Verklebung wurde 60 min bei 200°C im Vakuum getrocknet und die Haftung mittels Schertester der Firma Dage Serie 4000 bestimmt. Die geklebten Teile zeigten keine Ablösungserscheinungen. Die Klebekraft blieb unverändert.

Beispiel 56

Bestimmung der Stabilität gegen Basen

Die nach den Beispielen 33, 34, 38 bis 40 und 42 bis 45 hergestellten Verklebungen wurden 24 h in konzentrierte Kalilauge bei 40°C und 24 h in konzentrierte Ammoniaklösung bei RT gelagert. Anschließend wurde die Verklebung mit VE Wasser gewaschen. Die Verklebung wurde 60 min bei 200°C im Vakuum getrocknet und die Haftung mittels Schertester der Firma Dage Serie 4000 bestimmt. Die geklebten Bauteile zeigten eine Ablösungserscheinungen. Die Klebekraft blieb unverändert. Ablösungserscheinungen. Die Klebekraft blieb unverändert

Beispiel 57

Bestimmung der Wasseraufnahme

Eine nach den Beispielen 33 bis 52 hergestellte Verklebung mit bekannter Masse an Kleber Polybenzoxazol 1 wurde mit einer Analysenwaage AT261 DeltaRange ausgewogen und anschließend 10 h bei 80°C in Wasser gelagert. Nach einem kurzen Trockenschritt von 15 min 50°C im Trockenschrank erfolgte eine weitere Gewichtsbestimmung. Aus der Massendifferenz wurde die prozentuale Wasseraufnahme bezogen auf die Masse an Kleber berechnet. Ermittelte Wasseraufnahme Beispiel 33: 0,4%
Beispiel 34: 0,6%
Beispiel 35: 0,4%
Beispiel 42: 0,6%
Beispiel 44: 0,5%
Beispiel 48: 0,3%
Vergleichsbeispiel 53: 4,1%

Beispiel 58

Bestimmung der Haftung nach thermischen Belastungstest

Die nach den Beispielen 33 bis 52 hergestellten Verklebungen wurden in einem Ofen unter Stickstoff 1 h auf 450°C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde jeweils der Schertest durchgeführt. Die Klebekraft blieb unverändert.

Beispiel 59

Bestimmung der Haftung nach Klimatest

Eine nach den Beispielen 33 bis 52 hergestellten Verklebungen wurden in einem Klimaschrank, Vötsch VT7004, zwischen -50°C und 150°C für 500 Zyklen thermisch belastet. Im Anschluß an diese Behandlung wurde jeweils ein Schertest durchgeführt. Die Klebekraft blieb unverändert.

Beispiel 60

Bestimmung der Haftung bei 250°C

Die Haftung einer nach den Beispielen 33 bis 52 hergestellte Verklebung mit Polybenzoxazol 1 wurde auf einem Schertester der Firma Dage Serie 4000 mit Heiztisch bei 250°C getestet. Mittelwerte der Haftung Beispiel 33: 16,41 N/mm²
Beispiel 35: 15,62 N/mm²
Beispiel 38: 15,04 N/mm²
Beispiel 42: 16,16 N/mm²
Beispiel 45: 16,41 N/mm²
Beispiel 51: 15,88 N/mm²
Vergleichsbeispiel 53: 9,72 N/mm² (Oberfläche Keramik)

Claims

1. Verwendung von Polybenzoxazolen (PBO) der nachfolgenden allgemeinen Formel (I) zum Kleben:

mit a = 0 oder 1, b = 0-100, c = 0-100 und d = 0 oder 1, wobei a = d ist;
X ist, wenn a und d = 0 sind: -H, jeweils substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl, Alkenyl, Cycloalkenyl, Aryl, Aralkyl, Aralkenyl, Aralkinyl oder Heterocycloalkyl;
X ist, wenn a und d = 1 sind:
Hydroxy, substituiertes oder unsubstituiertes Alkoxy, Alkenoxy, Aryloxy, Cycloalkenoxy, Amino, Alkylamino, Alkenylamino, Arylamino, Arylalkenoxy, Arylalkylamino;
Y₁ bis Y₄ unabhängig voneinander die folgende Bedeutung aufweisen:
substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, eine substituierte oder unsubstituierte mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffverbindung, ein substituiertes oder unsubstituiertes kondensiertes Ringsystem, jeweils substituiertes oder unsubstituiertes Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Aralkyl, Aralkenyl, Aralkinyl, Heterocyclo oder Cycloalkenyl;
Z₁ bis Z₃ unabhängig voneinander die folgende Bedeutung aufweisen:
Jeweils substituiertes oder unsubstituiertes Aryl, Aralkyl, Aralkenyl, Aralkinyl, Heteroaryl, eine mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffverbindung oder ein kondensiertes Ringsystem.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass b = 1-20 ist.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass c = 0-20, bevorzugt c = 1-15 ist.

4. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass für X gilt, wenn a und d = 0 sind:

wobei e = 0-10 ist;
für R₃ gilt: -H, ausserdem:

für W gilt:

wobei e = 0-10;
und für Q gilt: -O-, -S- oder -NH-.

5. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass für X gilt, wenn a und d = 1 sind:

wobei e = 0-10 ist;
und W wie in Anspruch 4 definiert ist.

6. Verwendung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für Y₁ bis Y₄ unabhängig voneinander gilt:

wobei für Q gilt: -O-, -S- oder -NH-;
für R₁ gilt: -H, -CF₃, -OH, -SH, -COOH, -N(R₄)₂, Alkyl, Aryl, Heteroaryl ausserdem:

wobei für Q gilt: -O-, -S- oder -NH-;
für R₂ gilt: -O-, -CO- -NR₃-, -S-, -SO₂-, -S₂-, -CH₂-, oder:

für R₃ gilt: -H, ausserdem:

und für R₄ gilt: Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aryl oder Heteroaryl.

7. Verwendung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für Z₁ bis Z₃ unabhängig voneinander gilt:

wobei für Q gilt: -O-, -S- oder -NH-;
und R₂ wie in Anspruch 6 definiert ist.

8. Verwendung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zum Verkleben der nachfolgenden Materialien bzw. von Bauteilen aus den Materialien: Aluminium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Stahl, Messing, Palladium, Silber, Zinn, Tantal, Wolfram, Platin, Gold, Blei, Kohlenstoff, eingeschlossen mittels Plasma abgeschiedene kohlenstoffhaltige Schichten, Kohlefasern, Silizium oder Germanium und/oder Legierungen oder Verbindungen dieser Materialien wie Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Siliziumoxid, Titannitrid, Tantalnitrid, Siliziumoxynitrid, Wolframnitrid, Galliumarsenid, Galliumnitrid, Gallium-Indium-Phosphit, Indium-Zinn-Oxid und/oder Gläser, Keramiken, Glaskeramiken, Tonwaren, Porzellan, Steingut und/oder Silikate.

9. Verwendung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zum Verkleben von in der Mikro- und Optoelektronik verwendeten Materialien oder Bauteilen.

10. Verwendung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, zum Verkleben von Chips und/oder Wafern.

11. Verwendung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, zum Verkleben von Keramiken, Glaskeramiken, Gläsern, Tonwaren, Porzellan, Steingut und/oder Silikaten oder Gesteinen, wie Marmor, Basalt, Kalkstein, Granit und/oder Beton.

12. Verfahren zum Verkleben von Materialien oder von Bauteilen, bei dem:

a) Polybenzoxazole, wie in einem der Ansprüche 1-7 definiert, auf die Fläche oder die Flächen der zu verklebenden Materialien oder Bauteile gebracht werden;

b) die zu verklebenden Flächen miteinander in Kontakt gebracht werden; und

c) anschließend eine Vernetzung der Polybenzoxazole durchgeführt wird, und

d) nachfolgend wahlweise ein Ausheizen erfolgt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzung der Polybenzoxazole mittels Temperaturbehandlung, Laserbehandlung, Ultraschall- oder Mikrowellenbehandlung durchgeführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polybenzoxazole in Form eines Pulvers aufgebracht werden und das Pulver durch Erwärmen in eine Schmelze überführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polybenzoxazole als Schmelze vorliegen und mittels Schleudertechnik, Sprühen oder Verstreichen bzw. Pinseln aufgebracht werden.

16. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polybenzoxazole in einem organischen Lösungsmittel gelöst vorliegen und mittels Schleudertechnik, Sprühen oder Verstreichen bzw. Pinseln aufgebracht werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als organische Lösungsmittel N-Methylpyrrolidon, γ-Butyrolacton, Ethyllactat, Cyclohexanon oder Diethylenglycolmonomethylether eingesetzt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lösung aus PBO und organischem Lösungsmittel 0,1-10 Gew.-%, bevorzugt 0,5-5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eines Vernetzers enthalten sind.

19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12-18, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der Polybenzoxazole die zu verklebenden Flächen aufgeraut und/oder gereinigt werden.

20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12-19, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen des Polybenzoxazols auf zumindest einer zu verklebenden Fläche ein Haftvermittler aufgebracht wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine der zu verklebenden Flächen der Haftvermittler und auf die andere Fläche das Polybenzoxazol aufgebracht wird.

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass als Haftvermittler Silane, die mindestens eine Alkoxygruppe aufweisen, bevorzugt eine oder mehrere der folgenden Verbindungen eingesetzt wird:

23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12-22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den geklebten Bauteilen um Chips und/oder Wafer handelt.

24. Gegenstand oder Bauteil, das mindestens zwei Teile aufweist, die unter Verwendung von Polybenzoxazolen wie in den Ansprüchen 1 bis 7 definiert, oder nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 12-23, verklebt wurden.

25. Bauteile nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um verklebte Chips und/oder Wafer handelt.

26. Bauteil nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Chip- und/oder Waferstapel handelt.

27. Klebstoffzusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie
5-40 Gew.-% eines Polybenzoxazols, wie in einem der Ansprüche 1 bis 7 definiert,
60-95 Gew.-% eines organischen Lösungsmittels, und wahlweise
0,1-10 Gew.-% eines Vernetzers enthält.