CN105470188B - 晶片加工体、晶片加工用暂时粘着材料及薄型晶片的制造方法 - Google Patents

晶片加工体、晶片加工用暂时粘着材料及薄型晶片的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种对于超过300℃的高温热工序具有耐受性且容易进行暂时粘着及剥离的晶片加工用暂时粘着材料、以及可以提高薄型晶片的生产性的晶片加工体。为此,本发明提供一种晶片加工体,其是在支撑体上形成暂时粘着材料层,且将晶片积层在暂时粘着材料层上而成,晶片的表面具有电路面且背面需要加工,并且,粘着材料层是具有以下的两层结构的复合暂时粘着材料层:第一暂时粘着层,是由膜厚不足100nm的热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)构成,且是以能够剥离的方式积层于晶片的表面;以及,第二暂时粘着层,是由热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)构成,且是以能够剥离的方式积层于第一暂时粘着层,并且以能够剥离的方式积层于支撑体上。

Description

晶片加工体、晶片加工用暂时粘着材料及薄型晶片的制造 方法
技术领域
本发明涉及一种晶片(wafer)加工体、晶片加工用暂时粘着材料及薄型晶片的制造方法,所述晶片加工体可以有效获得薄型晶片。
背景技术
为了实现更高密度、大容量化,三维半导体构装是必不可少的。三维半导体构装技术是指以下半导体制造技术:将一个半导体晶片(chip)薄型化,再一边利用硅通孔(through silicon via,TSV)电极将此半导体晶片接线,一边渐渐积层成多层。为了实现此项技术,需要以下步骤:通过对非电路形成面(又称作“背面”)进行磨削,将形成有半导体电路的基板薄型化,并在背面上形成含有TSV的电极。以往,在硅基板的背面磨削步骤中,在磨削面的相反侧粘贴有背面保护胶带,以防止磨削时损坏晶片。但是,此胶带是将有机树脂薄膜用作基材,虽然具有柔软性,但强度和耐热性等不充分,并不适合进行TSV形成步骤和背面上的配线层形成步骤等。
因此,已提出一种系统,是通过将半导体基板隔着粘着层来接合于硅、玻璃等支撑体上,而足以经受得住背面磨削、形成TSV和背面电极等的步骤。此时,将基板接合于支撑体时的粘着层非常重要。此粘着层需要充分的耐久性以能够将基板无缝接合于支撑体并经受得住后续步骤,而且需要最后可以轻易地将薄型晶片从支撑体上剥离。这样一来,从最后进行剥离这一点来看,在本说明书中,将此粘着层称作暂时粘着层(或暂时粘着材料层)。
作为过去公知的暂时粘着层及其剥离方法,已提出以下技术:通过对包含吸光性物质的粘着材料照射高强度的光来分解粘着材料层,以便将粘着材料层从支撑体上剥离(专利文献1);以及,将热熔性烃类化合物用作粘着材料,并在加热熔融状态下进行接合、剥离(专利文献2)。前项技术存在以下问题:需要激光器等高额的装置,并且每1片基板的处理时间变长等。此外,后项技术由于只通过加热即可控制,因而较为简便,但由于在超过200℃的高温时的热稳定性不充分,因此应用范围较窄。而且,这些暂时粘着层也不适合于高低差较大的基板形成均匀的膜厚、以及对支撑体的完全粘着。
此外,已提出以下技术:将硅酮粘着剂(silicone adhesive)用于暂时粘着材料层(专利文献3)。此技术是使用加成固化型硅酮粘着剂,将基板接合于支撑体上,剥离时浸渍于会将硅酮树脂溶解或分解的化学药品,而将基板从支撑体上分离。因此,剥离需要非常长的时间,难以实际地应用于制造工序中。
鉴于上述问题,已提出以下技术:使用热塑性有机聚硅氧烷暂时粘着层与热固化性改性硅氧烷聚合物暂时粘着层(专利文献4)。如果是此方法,由于暂时粘着层具有一定程度的热工序耐受性,能够在高低差较大的基板上形成均匀的膜厚,因此对于TSV形成、晶片背面配线步骤的步骤适应性较高,也容易剥离,但是在对超过300℃的高温的耐热性上存在问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-64040号公报;
专利文献2:日本特开2006-328104号公报;
专利文献3:美国专利第7541264号公报;
专利文献4:日本特开2013-48215号公报。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而完成的,其目的在于,提供一种晶片加工体、晶片加工用暂时粘着材料、以及使用它们的薄型晶片的制造方法,所述晶片加工体容易暂时粘着,并且,能够在高低差较大的基板上形成均匀的膜厚,对于TSV形成、晶片背面配线步骤的步骤适应性较高,化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)的晶片热工序耐受性优异,尤其是对超过300℃的激光退火处理等高温热工序也具有耐受性,可以提高薄型晶片的生产性。
为了实现上述目的,在本发明中,提供一种晶片加工体,其特征在于:所述晶片加工体是在支撑体上形成暂时粘着材料层,并且将晶片积层在暂时粘着材料层上而成,所述晶片的表面具有电路面且背面需要加工,并且,
前述暂时粘着材料层是复合暂时粘着材料层,所述复合暂时粘着材料层具有以下的两层结构:第一暂时粘着层,是由膜厚不足100nm的热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)构成,并且是以能够剥离的方式积层于前述晶片的表面;以及,第二暂时粘着层,是由热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)构成,并且是以能够剥离的方式积层于该第一暂时粘着层,并且以能够剥离的方式积层于前述支撑体上。
如果是这种晶片加工体,能够在高低差较大的基板上形成均匀的膜厚,对于TSV形成、晶片背面配线步骤的步骤适应性较高,热工序耐受性也良好。尤其是,通过形成膜厚不足100nm的热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A),对于超过300℃的高温热工序,具体来说暂时粘着材料层温度下直至400℃左右会显示良好的耐受性。这样可以提高薄型晶片的生产性。
此外,在本发明中,提供一种晶片加工用暂时粘着材料,其特征在于:所述晶片加工用暂时粘着材料是用于将晶片暂时粘着于支撑体,所述晶片的表面具有电路面且背面需要加工,并且,
前述晶片加工用暂时粘着材料具备复合暂时粘着材料层,所述复合暂时粘着材料层具有以下的两层结构:第一暂时粘着层,是由膜厚不足100nm的热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)构成,并且是以能够剥离的方式积层于前述晶片的表面;以及,第二暂时粘着层,是由热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)构成,并且是以能够剥离的方式积层于该第一暂时粘着层,并且以能够剥离的方式积层于前述支撑体上。
如果是这种晶片加工用暂时粘着材料,那么晶片与支撑体容易暂时粘着,并且,也能够在高低差较大的基板上形成均匀的膜厚,对于TSV形成、晶片背面配线步骤的步骤适应性较高,热工序耐受性也良好。尤其是,通过形成膜厚不足100nm的热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A),对于超过300℃的高温热工序也显示良好的耐受性。这样可以提高薄型晶片的生产性。
上述情况下,前述第一暂时粘着层的膜厚不足100nm,更优选为1~80nm。
如果是这种膜厚,那么对于超过300℃的高温热工序,显示出进一步良好的耐受性。
此外,上述情况下,优选为,前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)是非反应性有机聚硅氧烷层,所述非反应性有机聚硅氧烷层含有99.000~99.999摩尔%的以R11R12SiO2/2表示的硅氧烷单元(D单元)、1.000~0.001摩尔%的以R13R14R15SiO1/2表示的硅氧烷单元(M单元)、以及0.000~0.500摩尔%的以R16SiO3/2表示的硅氧烷单元(T单元),其中,R11、R12、R13、R14、R15、R16各自表示无取代或取代的1价烃基,并且重均分子量为200,000~1,000,000,并且,分子量为740以下的低分子量成分为0.5质量%以下。
如果是这种热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A),那么粘着性、耐热性优异,因而优选。
进一步,上述情况下,优选为,前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)是组合物的层,所述组合物是相对于含硅氧烷键聚合物100质量份,含有0.1~50质量份的选自氨基缩合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚类化合物及环氧化合物中的任意1种以上作为交联剂,所述含硅氧烷键聚合物是具有由下述通式(1)表示的重复单元且重均分子量为3,000~500,000,所述氨基缩合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂是经福尔马林或福尔马林-醇类改性,所述酚类化合物在1分子中平均具有2个以上羟甲基或烷氧羟甲基,所述环氧化合物在1分子中平均具有2个以上环氧基;
Figure BDA0000812079670000041
式(1)中,R1~R4表示可相同或不同的碳原子数1~8的1价烃基;此外,m是1~100的整数,B是正数,A是0或正数;X是由下述通式(2)表示的2价有机基团,
Figure BDA0000812079670000042
式(2)中,Z是选自下述基中的任一种的2价有机基团,
Figure BDA0000812079670000051
N是0或1;此外,R5、R6分别是碳原子数1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同;k是0、1、2中的任一者。
如果是这种热固化性硅氧烷改性聚合物层(B),那么耐热性更为优异,因而优选。
进一步,上述情况下,优选为前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)是以下组合物的层,所述组合物是相对于含硅氧烷键聚合物100质量份,含有0.1~50质量份的选自酚类化合物及环氧化合物中的任意1种以上作为交联剂,所述含硅氧烷键聚合物是具有由下述通式(3)表示的重复单元且重均分子量为3,000~500,000,所述酚类化合物在1分子中平均具有2个以上酚基,所述环氧化合物在1分子中平均具有2个以上环氧基;
Figure BDA0000812079670000052
式(3)中,R1~R4表示可相同或不同的碳原子数1~8的1价烃基;此外,m是1~100的整数,B是正数,A是0或正数;并且,Y是由下述通式(4)表示的2价有机基团,
Figure BDA0000812079670000053
式(4)中,V是选自下述基中的任一种的2价有机基团,
Figure BDA0000812079670000061
p是0或1;此外,R7、R8分别是碳原子数1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同;h是0、1、2中的任一者。
如果是这种热固化性硅氧烷改性聚合物层(B),那么耐热性更为优异,因而优选。
进一步,上述情况下,优选为在前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)上积层有前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)的状态下,将前述聚合物层(A)和前述聚合物层(B)剥离时,热固化后的揭膜剥离力,以宽25mm的试片的180°揭膜剥离力计,为1gf以上且50gf以下。
如果是具有这种揭膜剥离力的热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A),那么在对晶片进行磨削时不用担心晶片会产生偏移,容易将晶片剥离,因而优选。
进一步在本发明中,提供一种薄型晶片的制造方法,其特征在于包含以下步骤:
步骤(a),是在将晶片的电路形成面隔着复合暂时粘着材料层来接合于支撑体时,在真空下将形成有热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)的支撑体与形成有聚合物层(A)的附有电路的晶片进行贴合,所述晶片的表面具有电路形成面且背面具有非电路形成面,所述复合暂时粘着材料层是由上述本发明的晶片加工体中所使用的前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)及前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)构成;
步骤(b),是使前述聚合物层(B)热固化;
步骤(c),是对与前述支撑体接合的前述晶片的非电路形成面进行磨削或研磨;
步骤(d),是对前述晶片的非电路形成面实施加工;以及,
步骤(e),是将前述支撑体和积层于前述支撑体上的前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)在成为一体的状态下从实施前述加工后的晶片剥离。
如果是这种薄型晶片的制造方法,那么通过将本发明中具有两层体系的暂时粘着材料层用于晶片和支撑体的接合,可以使用此暂时粘着材料层来容易制造具有通孔电极结构和凸块连接结构的薄型晶片。此外,如果根据这种剥离步骤,那么可以将支撑体从实施加工后的晶片容易剥离。进一步,通过在真空下将形成有聚合物层(B)的支撑体与形成有聚合物层(A)的附有电路的晶片贴合,可以在不受附有电路的晶片的表面状态影响的情况下以旋涂法形成聚合物层(B),并可以实施贴合。
进一步在本发明中,提供一种薄型晶片的制造方法,其特征在于包含以下步骤:
步骤(a),是在将晶片的电路形成面隔着复合暂时粘着材料层来接合于支撑体时,在真空下将附有电路的晶片与前述支撑体进行贴合,所述晶片的表面具有电路形成面且背面具有非电路形成面,所述复合暂时粘着材料层是由上述本发明的晶片加工体中使用的前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)及前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)构成,所述附有电路的晶片在前述电路形成面上形成有前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)且在该聚合物层(A)上形成有前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B);
步骤(b),是使前述聚合物层(B)热固化;
步骤(c),是对与前述支撑体接合的前述晶片的非电路形成面进行磨削或研磨;
步骤(d),是对前述晶片的非电路形成面实施加工;以及,
步骤(e),是将前述支撑体和积层于前述支撑体上的前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)在成为一体的状态下从实施前述加工后的晶片上剥离。
如果是这种薄型晶片的制造方法,那么通过将本发明中由两层体系构成的暂时粘着材料层用于晶片和支撑体的接合,可以使用此暂时粘着材料层来容易制造具有通孔电极结构和凸块连接结构的薄型晶片。此外,如果根据这种剥离步骤,那么可以将支撑体从实施加工后的晶片容易剥离。进一步,当通过在真空下将形成有聚合物层(A)和(B)的附有电路的晶片与支撑体贴合,并用旋涂法来形成聚合物层(B)时可以在支撑体侧面上无聚合物层(B)残渣的情况下进行处理,因此不用担心在之后的步骤中残渣剥落。
本发明中的暂时粘着材料层具有两层结构,尤其是通过将热固化性硅氧烷改性树脂(聚合物层(B))作为基板接合用支撑层使用,树脂不仅不会产生热分解,高温时也不会发生树脂流动,耐热性较高,因此可广泛适用于半导体成膜工序,对于具有高低差的晶片,也可以形成膜厚均匀性高的粘着材料层,由于此膜厚均匀性,而能够容易获得50μm以下的均匀的薄型晶片。进一步通过形成膜厚不足100nm的热塑性有机聚硅氧烷树脂(聚合物层(A)),对于超过300℃的高温工序显示良好的耐热性,可以提高薄型晶片制作时的工序选择性,能够提高生产性。
附图说明
图1是表示本发明的晶片加工体的一个实例的剖面图。
具体实施方式
以下,更详细地说明本发明。
如上所述,需要一种晶片加工体及晶片加工用暂时粘着材料,所述晶片加工体容易暂时粘着,并且,能够在高低差较大的基板上形成均匀的膜厚,对于TSV形成、晶片背面配线步骤的步骤适应性较高,而且晶片热工序耐受性优异,尤其是对于超过300℃的高温热工序也具有耐受性,可以提高薄型晶片的生产性。
本发明人为了解决上述问题而努力研究,结果发现一种方法,所述方法是通过将具有以下(A)、(B)两层体系的暂时粘着材料层,设为从晶片侧按照(A)、(B)的顺序形成的结构来用于将晶片与支撑体接合,可以简单地制造出具有通孔电极结构和凸块连接结构的薄型晶片:
(A)由热塑性有机聚硅氧烷聚合物层构成的膜厚不足100nm的热塑性暂时粘着层;以及,
(B)由热固化性硅氧烷改性聚合物层构成的热固化性暂时粘着层。
图1是表示本发明的晶片加工体的一例的剖面图。如图1所示,本发明的晶片加工体具备:晶片1,其表面具有电路面且背面需要加工;支撑体3,在加工晶片1时支撑晶片1;以及,暂时粘着材料层2,是介于这些晶片1与支撑体3之间;并且,此暂时粘着材料层2是由膜厚不足100nm的热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)(第一暂时粘着层)及热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)(第二暂时粘着层)的两层结构组成,第一暂时粘着层是以能够剥离的方式积层于晶片1的表面,第二暂时粘着层是积层于支撑体3。
此外,本发明的晶片加工用暂时粘着材料是由上述(A)和(B)的积层体组成,并且各层是以能够剥离的方式积层而成。
以下,进一步详细说明本发明,但本发明并不限定于以下说明。
暂时粘着材料层
第一暂时粘着层(A)/热塑性有机聚硅氧烷聚合物层
第一暂时粘着层是由热塑性的有机聚硅氧烷聚合物构成。作为热塑性的有机聚硅氧烷聚合物,可以列举例如非反应性有机聚硅氧烷,所述非反应性有机聚硅氧烷含有;99.000~99.999摩尔%、优选为99.500~99.999摩尔%的以R11R12SiO2/2表示的硅氧烷单元(D单元):1.000~0.001摩尔%、优选为0.500~0.001摩尔%的以R13R14R15SiO1/2表示的硅氧烷单元(M单元):以及0.000~0.500摩尔%、优选为0.000~0.100摩尔%的以R16SiO3/2表示的硅氧烷单元(T单元),并且重均分子量为200,000~1,000,000、优选为400,000~900,000,并且,分子量为740以下的低分子量成分为0.5质量%以下。
上述中,有机取代基R11、R12、R13、R14、R15及R16是无取代或取代的1价烃基,优选为无取代或取代的碳原子数1~10的1价烃基,具体来说,可以列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、环戊基及正己基等烷基;环己基等环烷基;苯基、甲苯基等芳基等烃基;以及,这些氢原子的部分或全部被卤原子取代而成的基团;其中优选为甲基和苯基。
该有机聚硅氧烷的分子量是利用凝胶渗透色谱(Gel PermeationChromatography,GPC),根据由聚苯乙烯标准物质制成的校准曲线获得的重均分子量(本说明书中,表示为“重均分子量”)的值,重均分子量为200,000以上、更优选为350,000以上,并且,重均分子量为1,000,000以下、更优选为800,000以下,并且,分子量为740以下的低分子量成分含量为0.5质量%以下、更优选为0.1质量%以下。
该有机聚硅氧烷中,重均分子量如果是200,000以上,那么就可以充分经受得住将晶片薄型化所需的磨削步骤,因而优选。另一方面,当重均分子量为1,000,000以下时,由于可以利用步骤结束后的洗涤步骤进行洗涤,因而优选。另一方面,如果分子量为740以下的低分子量成分为0.5质量%以下,由于对于通孔电极形成中的热处理和形成于晶片背面上的凸块电极的热处理,可以获得充分的耐热性,因而优选。
进一步,D单元优选为构成树脂中的99.000~99.999摩尔%,如果是99.000摩尔%以上,由于可以经受得住晶片薄型化所需的磨削步骤,因而优选;而如果是99.999摩尔%以下,则易于在步骤结束后从暂时粘着层(B)上剥离。
M单元是为了将以D单元为主要成分的树脂的末端的活性基团密封而添加,并用于调整其分子量。
此热塑性有机聚硅氧烷聚合物层,也可以利用旋涂(spin coat)、滚压涂布机(roll coater)等方法将其溶液形成于晶片上来使用。当利用旋涂等方法在晶片上形成此(A)层时,优选为将树脂作成溶液来进行涂抹,但此时适合使用戊烷、己烷、环己烷、异壬烷、癸烷、异十二烷、柠檬烯及对薄荷烷(p-menthane)等烃系溶剂。此外,本发明的晶片加工体及晶片加工用暂时粘着材料中的(A)层(第一暂时粘着层)的膜厚不足100nm。(A)层的膜厚优选为1~80nm,更优选为2~60nm,尤其优选为3~50nm。(A)层的膜厚如果是1~80nm,可以容易地将晶片与支撑体剥离。当(A)层的膜厚为100nm以上时,无法经受得住超过300℃的高温工序。结果是,所积层的晶片上产生空隙、晶片膨胀及晶片损坏等外观异常。
第二暂时粘着层(B)/热固化性硅氧烷改性聚合物层
本发明的晶片加工体及晶片加工用暂时粘着材料的构成要素、也就是热固化性硅氧烷改性聚合物层(B),并无特别限定,只要是热固化性硅氧烷改性聚合物层即可,但优选为以由下述通式(1)或(3)表示的热固化性硅氧烷改性聚合物为主要成分的热固化性组合物的层。而且,聚合物层(B)可以并用由下述通式(1)表示的聚合物与由下述通式(3)表示的聚合物。此时的比例(聚合比)优选为(1):(3)=0.1:99.9~99.9:0.1,更优选为(1):(3)=1:99~99:1。
通式(1)的聚合物(酚性硅氧烷聚合物):
具有由下述通式(1)表示的重复单元且重均分子量为3,000~500,000、优选为10,000~100,000的含硅氧烷键聚合物(含酚基含有机硅氧烷键高分子化合物);
Figure BDA0000812079670000111
式(1)中,R1~R4表示可相同或不同的碳原子数1~8的1价烃基;此外,m是1~100的整数,B是正数,A是0或正数;X是由下述通式(2)表示的2价有机基团,
Figure BDA0000812079670000112
式(2)中,Z是选自下述基中的任一种的2价有机基团,
Figure BDA0000812079670000113
N是0或1;此外,R5、R6分别是碳原子数1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同;k是0、1、2中的任一者。
此时,作为R1~R4的具体例,可以列举甲基、乙基等烷基;以及苯基等;并且m是优选为3~60、更优选为8~40的整数。此外,B/A是0~20,尤其是0.5~5。
通式(3)的聚合物(环氧改性硅氧烷聚合物):
具有由下述通式(3)表示的重复单元且重均分子量为3,000~500,000的含硅氧烷键聚合物(含环氧基硅酮高分子化合物);
Figure BDA0000812079670000114
式(3)中,R1~R4表示可相同或不同的碳原子数1~8的1价烃基;此外,m是1~100的整数,B是正数,A是0或正数;并且,Y是由下述通式(4)表示的2价有机基团,
Figure BDA0000812079670000121
式(4)中,V是选自下述基中的任一种的2价有机基团,
Figure BDA0000812079670000122
p是0或1;此外,R7、R8分别是碳原子数1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同;h是0、1、2中的任一者。
此时,R1~R4、m的具体例与上述通式(1)相同。
以上述通式(1)或(3)的热固化性硅氧烷改性聚合物为主要成分的热固化性组合物,为了进行热固化,在通式(1)的酚性硅氧烷聚合物的情况下,是含有选自氨基缩合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚类化合物及环氧化合物中的任意1种以上作为交联剂,所述氨基缩合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂是经福尔马林或福尔马林-醇类改性,所述酚类化合物在1分子中平均具有2个以上羟甲基或烷氧羟甲基,所述环氧化合物在1分子中平均具有2个以上环氧基。
此处,作为经福尔马林或福尔马林-醇类改性后的氨基缩合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂,可以列举以下组合物。例如,经福尔马林或福尔马林-醇类改性后的三聚氰胺树脂(缩合物)可以通过以下方法来获得:将改性三聚氰胺单体(例如三甲氧基甲基单羟甲基三聚氰胺)、或它的多聚物(例如二聚物、三聚物等低聚物)按照公知的方法,与甲醛进行加成缩聚,直至成为所需分子量。而且,可以混合使用它们中的1种或2种以上。
此外,经福尔马林或福尔马林-醇类改性后的尿素树脂(缩合物)可以由以下方式制备:例如按照公知的方法,利用福尔马林将所需分子量的尿素缩合物进行羟甲化来改性,或进一步利用醇类进行烷氧化来改性。作为经福尔马林或福尔马林-醇类改性后的尿素树脂的具体例,可以列举例如甲氧基甲基化尿素缩合物、乙氧基乙基化尿素缩合物及丙氧基甲基化尿素缩合物等。而且,可以混合使用它们中的1种或2种以上。
此外,作为在1分子中平均具有2个以上羟甲基或烷氧羟甲基的酚类化合物,可以列举例如(2-羟基-5-甲基)-1,3-苯二甲醇、2,2’,6,6’-四甲氧基甲基双酚A等。而且,可以混合使用这些酚类化合物的1种或2种以上。
另一方面,在通式(3)的环氧改性硅氧烷聚合物的情况下,作为交联剂,含有下述中的任1种以上:在1分子中平均具有2个以上环氧基的环氧化合物、或在1分子中平均具有2个以上酚基的酚类化合物。
此处,作为用于通式(1)和(3)的具有多官能环氧基的环氧化合物,并无特别限制,尤其是双官能、三官能及四官能以上的多官能环氧树脂,可以含有例如日本化药(股)(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)制造的EOCN-1020、EOCN-102S、XD-1000、NC-2000-L、EPPN-201、GAN、NC6000和下述式的交联剂。
Figure BDA0000812079670000141
在热固化性硅氧烷改性聚合物为上述通式(3)的环氧改性硅氧烷聚合物的情况下,作为其交联剂,可以列举像旭有机材工业(Asahi Organic Chemicals Industry Co.,Ltd.)制造的EP-6030G这样的间类、对类的甲酚酚醛清漆树脂、像本州化学(HonshuChemical Industry Co.,Ltd.)制造的Tris-P-PA这样的三官能酚类化合物、以及像旭有机材工业制造的TEP-TPA这样的四官能性酚类化合物等。
相对于前述热固化性硅氧烷改性聚合物100质量份,交联剂的调配量为0.1~50质量份,优选为0.1~30质量份,进一步优选为1~20质量份,也可混合调配2种或3种以上。
此外,相对于热固化性硅氧烷改性聚合物100质量份,也可以含有10质量份以下的酸酐等固化催化剂。
此外,也可以将含有热固化性硅氧烷改性聚合物等的组合物溶解于溶液中,并利用涂布、具体来说为旋涂、滚压涂布机及模具涂布机等方法,形成在支撑体上。此时,可以列举例如:环己酮、环戊酮及甲基-2-正戊基酮等酮类;3-甲氧基丁醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、1-甲氧基-2-丙醇及1-乙氧基-2-丙醇等醇类;丙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、乙二醇单乙醚、丙二醇二甲醚及二乙二醇二甲醚等醚类;以及,丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙酮酸乙酯、醋酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、醋酸叔丁酯、丙酸叔丁酯、丙二醇单叔丁醚乙酸酯及γ-丁内酯等酯类等;可以单独使用其中1种,或并用2种以上。
而且,也可以相对于热固化性硅氧烷改性聚合物100质量份,添加50质量份以下的公知的抗氧化剂、氧化硅等填料,以进一步提高耐热性。进一步,也可以添加界面活性剂,以提高涂布均匀性。
作为可以添加至聚合物层(B)中的抗氧化剂的具体例,可以列举四[亚甲基-(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化桂皮酸)]甲烷(Tetrakis[methylene(3,5-di-t-butyl-4-hydrocinnamate)]methane)(商品名:Adekastab AO-60)等受阻酚类化合物。
本发明的晶片加工体及晶片加工用暂时粘着材料中的热固化性硅氧烷改性聚合物层(B),根据晶片侧的高低差,膜厚优选为15~150μm,更优选为20~120μm。如果膜厚是15μm以上,可以充分经受得住晶片薄型化的磨削步骤;而如果是150μm以下,在TSV形成步骤等热处理步骤中,不用担心树脂发生变形,可以经受得住实际使用,因而优选。
此外,积层于聚合物(A)上的热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)剥离时,前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)的热固化后的揭膜剥离力,以宽25mm的试片的180°揭膜剥离力计,通常为1gf以上且50gf以下,优选为3gf以上且30gf以下,更优选为5gf以上且20gf以下。如果是1gf以上,在对晶片进行磨削时不用担心晶片会产生偏移;而如果是50gf以下,容易剥离晶片,因而优选。
任意成分
本发明的晶片加工用暂时粘着材料中,可以添加除上述各成分以外的任意成分。可以使用例如下述成分或它们的混合溶剂等:聚二甲基硅氧烷、聚二甲基二苯硅氧烷等非反应性聚有机硅氧烷;酚类、醌类、胺类、磷类、亚磷酸酯类、硫类及硫醚类等的抗氧化剂;三唑类、二苯甲酮类等光稳定剂;磷酸酯类、卤素类、磷类及锑类等的阻燃剂;阳离子活性剂、阴离子活性剂及非离子系活性剂等抗静电剂;作为用于降低涂覆时的粘度的溶剂的甲苯、二甲苯等芳香族类溶剂;己烷、辛烷及异石蜡等脂肪族类溶剂;甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类溶剂;乙酸乙酯、乙酸异丁酯等酯类溶剂;以及,二异丙醚、1,4-二噁烷等醚类溶剂。
薄型晶片的制造方法
本发明的薄型晶片的制造方法的特征在于:使用由以下的两层构成的复合暂时粘着材料层,来作为具有半导体电路等的晶片和支撑体的粘着层:膜厚不足100nm的热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)、以及热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)。利用本发明的制造方法所获得的薄型晶片的厚度,典型的是5~300μm,更典型的是10~100μm。
本发明的薄型晶片的制造方法具有步骤(a)~(e)。此外,根据需要,还具有步骤(f)~(i)。
步骤(a)
步骤(a)为以下步骤:在将晶片的电路形成面隔着复合暂时粘着材料层来接合于支撑体时,在真空下将形成有聚合物层(B)的支撑体与形成有聚合物层(A)的附有电路的晶片进行贴合、或者在真空下将前述电路形成面上形成有热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)且在该聚合物层(A)上形成有热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)的附有电路的晶片与前述支撑体进行贴合,所述晶片的表面具有电路形成面且背面具有非电路形成面,所述复合暂时粘着材料层是由上述本发明的晶片加工体中所使用的热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)及热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)构成。
具有电路形成面和非电路形成面的晶片(附有电路的晶片),是一面为电路形成面且另一面为非电路形成面的晶片。本发明可应用的晶片通常为半导体晶片。作为该半导体晶片的一例,除了硅晶片,还可以列举锗晶片、镓-砷晶片、镓-磷晶片及镓-砷-铝晶片等。该晶片的厚度并无特别限制,但典型的是600~800μm,更典型的是625~775μm。
作为支撑体,没有任何限制,但可以使用硅晶片、玻璃板或石英晶片等基板。在本发明中,不需要通过支撑体对暂时粘着材料层照射辐射能量线,支撑体也可以不具备透光性。
暂时粘着层(B)能够以薄膜的形式形成于晶片和支撑体上,或者,暂时粘着材料层(A)和(B)可以通过利用旋涂等方法将各自的溶液形成于晶片和支撑体上。此时,在旋涂后,根据它们的溶剂的挥发条件,以80~200℃的温度,预先进行预焙后,以供使用。
形成有暂时粘着层(A)层与(B)层的晶片和支撑体,是形成为隔着(A)和(B)层来接合而成的基板。此时,优选以40~200℃、更优选以60~180℃的温度范围,在此温度减压下,将此基板均匀压接,从而形成由晶片与支撑体接合而成的晶片加工体(积层体基板)。如上所述,此晶片加工体中的聚合物层(A)的膜厚不足100nm。
作为晶片贴合装置,可以列举市售的晶片接合装置,例如EVG公司(EV Group,Inc.)的EVG520IS、850TB、SUSS公司的XBC300等。
步骤(b)
步骤(b)是使前述聚合物层(B)热固化的步骤。在形成上述晶片加工体(积层体基板)形成后,以120~220℃、优选以150~200℃,加热10分钟~4小时、优选加热30分钟~2小时,来进行前述聚合物层(B)的固化。
步骤(c)
步骤(c)是对与支撑体接合而成的晶片的非电路形成面进行磨削或研磨的步骤,也就是对步骤(a)中贴合而得的晶片加工体的晶片背面侧进行磨削或研磨来使该晶片的厚度变薄的步骤。晶片背面的磨削加工的方式并无特别限制,采用公知的磨削方式。优选为,对晶片和磨石(金刚石等)一边泼水冷却一边进行磨削。作为对晶片背面进行磨削加工的装置,可以列举例如(股)迪思科(DISCO Corporation)制造的DAG-810(商品名)等。此外,还可以对晶片背面侧进行CMP磨削。
步骤(d)
步骤(d)是对已对非电路形成面进行磨削后的晶片加工体、也就是对已利用背面磨削而薄型化后的晶片加工体的非电路形成面实施加工的步骤。此步骤中包含晶片级(wafer level)所使用的各种工序。作为示例,可以列举晶片表面处理、电极形成、金属配线形成及保护膜形成等。更具体来说,可以列举下述以往公知的工序:晶片表面处理所需的CVD、激光退火、形成电极等所需的金属溅镀、蒸镀;对金属溅镀层进行蚀刻的湿式蚀刻;涂布用于作为形成金属配线的掩膜的抗蚀剂、曝光、以及显影,来形成图案;抗蚀剂的剥离;干式蚀刻;金属电镀的形成;表面保护用的有机膜形成;TSV形成所需的硅蚀刻;以及,硅表面的氧化膜形成等。这种工序需要在直至400℃左右的高温范围内,具有广泛作为加工体的耐受性,尤其最好是在300℃以上的温度仍然具有强度和寿命的加工体。
步骤(e)
步骤(e)是将支撑体及积层于此支撑体的前述聚合物层(B)在成为一体的状态下从在步骤(d)中实施加工后的晶片上剥离的步骤,也就是,对薄型化的晶片实施各种加工后,将支撑体和聚合物层(B)在成为一体的状态下从晶片加工体上剥离的步骤。此剥离步骤可以列举以下方法:一般是在室温至60℃左右的较低温的条件下实施,并且是预先水平地固定晶片加工体的晶片或支撑体中的一方,并从水平方向以一定的角度地抬起另一方;以及,在磨削后的晶片的磨削面上粘贴保护薄膜,以剥除晶片与保护薄膜的方式,从晶片加工体剥离等。
可以对本发明应用这些剥离方法中的任一种。当然不限定于上述方法。这些剥离方法通常是在室温下实施。
此外将支撑体和聚合物层(B)在成为一体的状态下从实施上述(e)加工后的晶片上剥离的步骤,优选为包含以下步骤:
步骤(f),是将切割胶带粘着在实施加工后的晶片的加工面(背面);
步骤(g),是将切割胶带面真空吸附于吸附面;以及,
步骤(h),是在吸附面的温度为10℃~100℃的温度范围内,利用撕拉的方式,将前述支撑体从实施加工后的前述晶片上剥离。
这样一来,可以容易地将支撑体从实施加工后的前述晶片上剥离,而且可以容易地进行后续切割步骤。
此外优选为,在实施步骤(e)之后,进行以下步骤:步骤(i),是将剥离后的晶片的电路形成面上残留的暂时粘着层去除。在利用前述步骤(e)从支撑体上剥离后的晶片的电路形成面上,可能会残留部分暂时粘着层(A),该暂时粘着层(A)去除,可以利用例如洗涤晶片来进行。
前述步骤(i)中,如果是能够将暂时粘着材料层中的(A)层也就是热塑性有机聚硅氧烷聚合物层溶解的洗涤液,那么全部都可以使用,具体来说,可以列举:戊烷、己烷、环己烷、癸烷、异壬烷、对薄荷烷、蒎烯(pinene)、异十二烷及柠檬烯等。这些溶剂可以单独使用1种或组合2种以上使用。此外,当难以去除时,也可在上述溶剂中添加碱类、酸类。作为碱类的示例,可以使用:乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺及氨等胺类;以及,氢氧化四甲铵等铵盐。作为酸类,可以使用醋酸、草酸、苯磺酸及十二烷基苯磺酸等有机酸。添加量是以洗涤液中浓度计,为0.01~10质量%,优选为0.1~5质量%。此外,还可以添加现有的界面活性剂,以提高残留物的去除性。作为洗涤方法,可以是以下方式:使用上述液体并利用搅棒进行洗涤;利用喷雾器喷雾的方式来洗涤;或浸渍于洗涤液槽。适宜的温度为10~80℃,优选为15~65℃,必要的情况下,也可以通过在用这些溶解液来使(A)层溶解之后,最终进行水洗或用醇类进行冲洗,并施加干燥处理,从而获得薄型晶片。
实施例
以下,示出实施例和比较例,更具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
树脂合成例1
在四颈烧瓶内装入八甲基环四硅氧烷1,000g(3.38摩尔)及六甲基二硅氧烷0.24g(0.0015摩尔),将温度保持在110℃。然后,在其中加入10质量%的四丁基氢氧化膦硅烷三醇(Tetrabutyl phosphonium hydroxide siliconate)4g,经4小时聚合后,以160℃进行后处理2小时,获得二甲基聚硅氧烷。
利用29Si-NMR法调查此二甲基聚硅氧烷的D单元和M单元的比例后,鉴定出为下述结构的二甲基聚硅氧烷,其D单元为99.978%、M单元为0.022%、并且聚合度大约为9,000。
Figure BDA0000812079670000201
将此二甲基聚硅氧烷500g溶解于己烷500g中后,将其投入2L的丙酮中,回收析出的树脂,然后,在真空下去除己烷等,获得二甲基聚硅氧烷聚合物(a1),其分子量为740以下的低分子量成分为0.05质量%且重均分子量为700,000。将此聚合物0.3g溶解于异十二烷100g中,用0.2μm的膜滤器进行过滤后,获得二甲基聚硅氧烷聚合物的异十二烷溶液(A-1)。而且,利用GPC测定重均分子量。
树脂合成例2
在四颈烧瓶内装入八甲基环四硅氧烷1,000g(3.38摩尔)及三(三甲基硅烷氧基)甲基硅烷0.93g(0.003摩尔),将温度保持在110℃。然后,在其中加入10质量%的四丁基氢氧化膦硅烷三醇4g,经4小时聚合后,以160℃进行后处理2小时,获得二甲基聚硅氧烷。
利用29Si-NMR法调查此二甲基聚硅氧烷的D单元、M单元、T单元各自的比例后,鉴定出为下述结构的支链状二甲基聚硅氧烷,其D单元为99.911%、M单元为0.067%、T单元为0.022%。
Figure BDA0000812079670000202
将此支链状二甲基聚硅氧烷500g溶解于己烷500g中后,将其投入2L的丙酮中,回收析出的树脂,然后,在真空下去除己烷等,获得二甲基聚硅氧烷聚合物(a2),其分子量为740以下的低分子量成分为0.07质量%且重均分子量为400,000。将此聚合物0.1g溶解于异十二烷100g中,用0.2μm的膜滤器进行过滤后,获得二甲基聚硅氧烷聚合物的异十二烷溶液(A-2)。
溶液调整例1
将树脂合成例2中获得的聚合物(a2)1g溶解于异十二烷99g中,用0.2μm的膜滤器进行过滤后,获得二甲基聚硅氧烷聚合物的异十二烷溶液(A-3)。
溶液调整例2
将树脂合成例2中获得的聚合物(a2)2.5g溶解于异十二烷97.5g中,用0.2μm的膜滤器进行过滤后,获得二甲基聚硅氧烷聚合物的异十二烷溶液(A-4)。
树脂合成例3
在具备搅拌机、温度计、氮气取代装置及回流冷却器的烧瓶内,装入9,9’-双(3-烯丙基-4-羟基苯)芴(M-1)43.1g、由平均结构式(M-3)表示的有机氢硅氧烷29.5g、甲苯135g、氯铂酸0.04g,升温至80℃。然后,经1小时将1,4-双(二甲基硅烷基)苯(M-5)17.5g滴入烧瓶内。此时,烧瓶内温度上升至85℃。滴入完成后,进一步以80℃熟化2小时后,馏去甲苯,并添加环己酮80g,获得以树脂固体成分浓度50质量%的环己酮作为溶剂的树脂溶液。利用GPC测定此溶液的树脂成分的分子量,以聚苯乙烯换算,重均分子量为45,000。进一步,在此树脂溶液50g中,添加环氧交联剂EOCN-1020(日本化药(股)制)7.5g作为交联剂,添加和光纯药工业(股)(Wako Pure Chemical Industries,Ltd)制造的BSDM(双(叔丁基磺酰基)重氮甲烷)0.2g作为固化催化剂,进一步添加四[亚甲基-(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化桂皮酸)]甲烷(商品名:Adekastab AO-60)0.1g作为抗氧化剂,利用0.2μm的膜滤器进行过滤,获得树脂溶液(B-1)。
树脂合成例4
在具备搅拌机、温度计、氮气取代装置及回流冷却器的5L烧瓶内,将环氧化合物(M-2)84.1g溶解于甲苯600g中后,加入化合物(M-3)294.6g、化合物(M-4)25.5g,升温至60℃。然后,投入碳载铂催化剂(5质量%)1g,确认内部反应温度升温至65~67℃后,进一步,升温至90℃,熟化3小时。接着冷却至室温后,加入甲基异丁基酮(methyl isobutylketone,MIBK)600g,利用过滤器将本反应溶液进行加压过滤,来去除铂催化剂。将此树脂溶液中的溶剂减压馏去,并添加丙二醇甲醚醋酸酯(Propylene glycol monomethyl etheracetate,PGMEA)270g,获得以固体成分浓度60质量%的PGMEA作为溶剂的树脂溶液。利用GPC测定此树脂溶液中的树脂的分子量后,以聚苯乙烯换算,重均分子量为28,000。进一步,在此树脂溶液100g中添加四官能酚类化合物也就是TEP-TPA(旭有机材工业制)9g、四氢邻苯二甲酸酐(新日本理化(股)(New Japan Chemical Co.,Ltd.)制,Rikacid HH-A)0.2g,利用0.2μm的膜滤器进行过滤,获得树脂溶液(B-2)。
Figure BDA0000812079670000221
实施例1~4及比较例1~4
将上述(A-1)~(A-4)中的任一树脂溶液旋涂于直径200mm硅晶片(厚度:725μm)上后,利用加热板,以180℃加热5分钟,由此将与(A)层相对应的材料成膜于晶片凸块形成面上,所述硅晶片的整个表面上形成有高度10μm且直径40μm的铜柱(copper post)。另一方面,将直径200mm(厚度:500μm)的玻璃板作为支撑体,将与(B)层相对应的聚合物溶液同样旋涂于此玻璃支撑体上。然后进一步在加热板上以150℃加热3分钟,形成具有表1中所述的膜厚的(B)层。这样一来,在真空贴合装置内,按照表1所示的条件,将具有此热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)的硅晶片与具有(B)层的玻璃板,以使各自的树脂面相合的方式贴合,来制造积层体(压接条件)。表1示出此积层体(晶片加工体)中的(A)层和(B)层的膜厚。而且,(A)层的膜厚是利用大日本网屏制造公司(Dainippon screen mfg.Co.,Ltd.)制造的VM-1210来进行测定,(B)层的膜厚是利用FILMETRICS公司(Filmetrics Japan,Inc.)制造的F50-EXR来进行测定。
而且,此处,使用玻璃板作为支撑体,以便能够以目测来判断基板粘着后的异常,但也可以使用晶片等不透光的基板。
然后,对此接合后的基板进行下述试验,将实施例和比较例的结果示于表1。此外,按照下述的顺序实施评价,评价过程中,当基板为异常(判定“×”)时,中止后续评价。当中止后续评价时,在表1中记载为“-”。
粘着性试验
200mm的晶片接合是使用EVG公司的晶片接合装置EVG 520IS进行。接合温度为表1所述的值,接合时的腔室内压力为10-3mbar以下、载重为5kN来实施。接合后,暂时使用烘箱以180℃加热基板1小时,并实施(B)层的固化后,冷却至室温,以目测确认后续界面的粘着状况,当界面上未发生气泡等异常时评价为良好并标示为“○”;当发生异常时评价为不良并标示为“×”。
背面磨削耐受性试验
在磨床(DISCO制,DAG 810)上利用金刚石磨石对硅晶片的背面进行磨削。最后将基板厚度磨至50μm后,利用光学显微镜(100倍)来检查有无裂纹、剥离等异常。当未发生异常时评价为良好并标示为“○”;当发生异常时评价为不良并标示为“×”。
耐热性试验
将硅晶片背面经过研磨后的积层体,加入到氮气环境下的200℃烘箱内2小时后,在320℃的加热板上加热10分钟后,检查有无外观异常。当外观未发生异常时评价为良好并标示为“○”;当发生空隙、晶片膨胀及晶片损坏等外观异常时评价为不良并标示为“×”。
支撑体剥离性试验
利用以下方法来评价支撑体的剥离性。首先,使用切割框(dicing frame),在完成耐热性试验的薄型化至50μm的晶片加工面(非电路形成面)侧粘贴切割胶带,通过真空吸附将此切割胶带面配置于吸附板上。然后,在室温下,通过利用镊子将玻璃基板的1点抬起,来将玻璃基板剥离。当可以在不破坏的前提下使50μm的晶片剥离时标示为“○”;当发生破坏等异常时评价为不良并标示为“×”。
洗涤去除性试验
对于上述胶带揭膜剥离性试验结束后隔着切割胶带配置于切割框上的200mm晶片(暴露于耐热性试验条件),使粘着层朝上地配置于旋涂机上,将异壬烷作为洗涤溶剂喷雾3分钟后,使晶片旋转并利用喷雾异丙醇(isopropyl alcohol;IPA)来进行冲洗。然后,观察外观,以目测检查有无残留的粘着材料树脂。当看不到树脂残留时评价为良好并标示为“○”;当看到树脂残留时评价为不良并标示为“×”。
揭膜剥离力试验
在与上述各实施例和比较例进行制造时相同的条件下,在硅晶片上形成聚合物层(A)来作为支撑体,并在支撑体上形成聚合物层(B),在实施聚合物层(B)的固化后,粘贴5条长150mm×宽25mm的聚酰亚胺胶带,并去除未被胶带覆盖的部分的(B)层。使用岛津制作所公司的AUTOGRAPH(AG-1),从胶带的一端以180°剥离来揭下120mm,将此时花费的平均力(120mm行程×5次),作为其暂时粘着层的揭膜剥离力。
[表1]
Figure BDA0000812079670000241
由表1所示可知,在满足本发明的要件的实施例1~4中,较容易暂时粘着和剥离。此外,在实施例1~4中,即便对薄化后的晶片实施320℃的高温耐热性试验,也未发生空隙和晶片损坏等问题。另一方面,比较例1是在实施例1中不涂布(A)层的情况,无法剥离支撑体。此外,比较例2是不涂布(B)层的情况,无法使其粘着。这样一来,可知即便只是少了两层中的任意一层,也无法处理到最后。进一步,在将(A)层形成为100nm以上的比较例3、4中,可确认在320℃耐热性试验中发生空隙。而且,如表1所示,比较例3、4中(A)层为150nm。由上可知,通过形成不足100nm的(A)层,即便在超过300℃的高温状态下,也能够无误地进行处理。
而且,本发明并非限定于上述实施方式。上述实施方式仅为例示,具有和本发明的权利要求书中所述的技术思想实质上相同的构造且起到相同作用效果的技术方案,均包含于本发明的技术范围内。

Claims (10)

1.一种晶片加工体,其特征在于,
所述晶片加工体是在支撑体上形成暂时粘着材料层,并且将晶片积层在暂时粘着材料层上而成,所述晶片的表面具有电路面且背面需要加工,并且,
前述暂时粘着材料层是复合暂时粘着材料层,所述复合暂时粘着材料层具有以下的两层结构:第一暂时粘着层,是由膜厚为1~80nm的热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)构成,并且是以能够剥离的方式积层于前述晶片的表面;以及,第二暂时粘着层,是由热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)构成,并且是以能够剥离的方式积层于该第一暂时粘着层,并且以能够剥离的方式积层于前述支撑体上,
前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)是非反应性有机聚硅氧烷层,所述非反应性有机聚硅氧烷层含有99.000~99.999摩尔%的以R11R12SiO2/2表示的硅氧烷单元即D单元、1.000~0.001摩尔%的以R13R14R15SiO1/2表示的硅氧烷单元即M单元、以及0.000~0.500摩尔%的以R16SiO3/2表示的硅氧烷单元即T单元,并且,R11、R12、R13、R14、R15、R16各自表示无取代或取代的1价烃基,并且重均分子量为200,000~1,000,000,并且,分子量为740以下的低分子量成分为0.5质量%以下。
2.如权利要求1所述的晶片加工体,其中,前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)是组合物的层,所述组合物是相对于含硅氧烷键聚合物100质量份,含有0.1~50质量份的选自氨基缩合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚类化合物及环氧化合物中的任意1种以上作为交联剂,所述含硅氧烷键聚合物是具有由下述通式(1)表示的重复单元且重均分子量为3,000~500,000,所述氨基缩合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂是经福尔马林或福尔马林-醇类改性,所述酚类化合物在1分子中平均具有2个以上羟甲基或烷氧羟甲基,所述环氧化合物在1分子中平均具有2个以上环氧基;
Figure FDA0002394539460000011
式(1)中,R1~R4表示可相同或不同的碳原子数1~8的1价烃基;此外,m是1~100的整数,B是正数,A是0或正数;X是由下述通式(2)表示的2价有机基团,
Figure FDA0002394539460000021
式(2)中,Z是选自下述基中的任一种的2价有机基团,
-CH2-,
Figure FDA0002394539460000022
N是0或1;此外,R5、R6分别是碳原子数1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同;k是0、1、2中的任一者。
3.如权利要求1所述的晶片加工体,其中,前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)是组合物的层,所述组合物是相对于含硅氧烷键聚合物100质量份,含有0.1~50质量份的选自酚类化合物及环氧化合物中的任意1种以上作为交联剂,所述含硅氧烷键聚合物是具有由下述通式(3)表示的重复单元且重均分子量为3,000~500,000,所述酚类化合物在1分子中平均具有2个以上酚基,所述环氧化合物在1分子中平均具有2个以上环氧基;
Figure FDA0002394539460000023
式(3)中,R1~R4表示可相同或不同的碳原子数1~8的1价烃基;此外,m是1~100的整数,B是正数,A是0或正数;并且,Y是由下述通式(4)表示的2价有机基团,
Figure FDA0002394539460000031
式(4)中,V是选自下述基中的任一种的2价有机基团,
-CH2-,
Figure FDA0002394539460000032
p是0或1;此外,R7、R8分别是碳原子数1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同;h是0、1、2中的任一者。
4.如权利要求1所述的晶片加工体,其中,在前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)上积层有前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)的状态下,将前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)和前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)剥离时,热固化后的揭膜剥离力,以宽25mm的试片的180°揭膜剥离力计,为1gf以上且50gf以下。
5.一种薄型晶片的制造方法,其特征在于,其包含以下步骤:
步骤(a),是在将晶片的电路形成面隔着复合暂时粘着材料层来接合于支撑体时,在真空下将形成有热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)的支撑体与形成有热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)的附有电路的晶片进行贴合,所述晶片的表面具有电路形成面且背面具有非电路形成面,所述复合暂时粘着材料层是由权利要求1所述的晶片加工体中所使用的前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)及前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)构成;
步骤(b),是使前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)热固化;
步骤(c),是对与前述支撑体接合的前述晶片的非电路形成面进行磨削或研磨;
步骤(d),是对前述晶片的非电路形成面实施加工;以及,
步骤(e),是将前述支撑体和积层于前述支撑体上的前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)在成为一体的状态下从实施前述加工后的晶片剥离。
6.一种薄型晶片的制造方法,其特征在于,其包含以下步骤:
步骤(a),是在将晶片的电路形成面隔着复合暂时粘着材料层来接合于支撑体时,在真空下将附有电路的晶片与前述支撑体进行贴合,所述晶片的表面具有电路形成面且背面具有非电路形成面,所述复合暂时粘着材料层是由权利要求1所述的晶片加工体中所使用的前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)及前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)构成,所述附有电路的晶片在前述电路形成面上形成有前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)且在该热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)上形成有前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B);
步骤(b),是使前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)热固化;
步骤(c),是对与前述支撑体接合的前述晶片的非电路形成面进行磨削或研磨;
步骤(d),是对前述晶片的非电路形成面实施加工;以及,
步骤(e),是将前述支撑体和积层于前述支撑体上的前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)在成为一体的状态下从实施前述加工后的晶片上剥离。
7.一种晶片加工用暂时粘着材料,其特征在于,所述晶片加工用暂时粘着材料是用于将晶片暂时粘着于支撑体,所述晶片的表面具有电路面且背面需要加工,并且,
所述晶片加工用暂时粘着材料具备复合暂时粘着材料层,所述复合暂时粘着材料层具有以下的两层结构:第一暂时粘着层,是由膜厚为1~80nm的热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)构成,并且是以能够剥离的方式积层于前述晶片的表面;以及,第二暂时粘着层,是由热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)构成,并且是以能够剥离的方式积层于该第一暂时粘着层,并且以能够剥离的方式积层于前述支撑体上,
前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)是非反应性有机聚硅氧烷层,所述非反应性有机聚硅氧烷层含有99.000~99.999摩尔%的以R11R12SiO2/2表示的硅氧烷单元即D单元、1.000~0.001摩尔%的以R13R14R15SiO1/2表示的硅氧烷单元即M单元、以及0.000~0.500摩尔%的以R16SiO3/2表示的硅氧烷单元即T单元,并且,R11、R12、R13、R14、R15、R16各自表示无取代或取代的1价烃基,并且重均分子量为200,000~1,000,000,并且,分子量为740以下的低分子量成分为0.5质量%以下。
8.如权利要求7所述的晶片加工用暂时粘着材料,其中,前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)是组合物的层,所述组合物是相对于含硅氧烷键聚合物100质量份,含有0.1~50质量份的选自氨基缩合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂、酚类化合物及环氧化合物中的任意1种以上作为交联剂,所述含硅氧烷键聚合物是具有由下述通式(1)表示的重复单元且重均分子量为3,000~500,000,所述氨基缩合物、三聚氰胺树脂、尿素树脂是经福尔马林或福尔马林-醇类改性,所述酚类化合物在1分子中平均具有2个以上羟甲基或烷氧羟甲基,所述环氧化合物在1分子中平均具有2个以上环氧基;
Figure FDA0002394539460000051
式(1)中,R1~R4表示可相同或不同的碳原子数1~8的1价烃基;此外,m是1~100的整数,B是正数,A是0或正数;X是由下述通式(2)表示的2价有机基团,
Figure FDA0002394539460000052
式(2)中,Z是选自下述基中的任一种的2价有机基团,
-CH2-,
Figure FDA0002394539460000053
N是0或1;此外,R5、R6分别是碳原子数1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同;k是0、1、2中的任一者。
9.如权利要求7所述的晶片加工用暂时粘着材料,其中,前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)是组合物的层,所述组合物是相对于含硅氧烷键聚合物100质量份,含有0.1~50质量份的选自酚类化合物及环氧化合物中的任意1种以上作为交联剂,所述含硅氧烷键聚合物是具有由下述通式(3)表示的重复单元且重均分子量为3,000~500,000,所述酚类化合物在1分子中平均具有2个以上酚基,所述环氧化合物在1分子中平均具有2个以上环氧基;
Figure FDA0002394539460000061
式(3)中,R1~R4表示可相同或不同的碳原子数1~8的1价烃基;此外,m是1~100的整数,B是正数,A是0或正数;并且,Y是由下述通式(4)表示的2价有机基团,
Figure FDA0002394539460000062
式(4)中,V是选自下述基中的任一种的2价有机基团,
-CH2-,
Figure FDA0002394539460000063
p是0或1;此外,R7、R8分别是碳原子数1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同;h是0、1、2中的任一者。
10.如权利要求7所述的晶片加工用暂时粘着材料,其中,在前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)上积层有前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)的状态下,将前述热塑性有机聚硅氧烷聚合物层(A)和前述热固化性硅氧烷改性聚合物层(B)剥离时,热固化后的揭膜剥离力,以宽25mm的试片的180°揭膜剥离力计,为1gf以上且50gf以下。
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