CN108138013A - 临时粘合用层叠体膜、使用临时粘合用层叠体膜的基板加工体及层叠基板加工体的制造方法、以及使用它们的半导体器件的制造方法 - Google Patents

临时粘合用层叠体膜、使用临时粘合用层叠体膜的基板加工体及层叠基板加工体的制造方法、以及使用它们的半导体器件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供临时粘合用层叠体膜,所述临时粘合用层叠体膜的耐热性优异,直到基板周边部均能够平坦地形成被膜,能够利用1种粘接剂将半导体电路形成基板、与支承基板或支承膜层粘接,且能够于室温以温和的条件进行剥离。本发明为临时粘合用层叠体膜,其至少具有(A)保护膜层、(B)粘接剂层、(C)支承膜层这3层,上述(B)粘接剂层至少含有特定的通式表示的硅氧烷聚合物或特定的通式表示的化合物。

Description

临时粘合用层叠体膜、使用临时粘合用层叠体膜的基板加工 体及层叠基板加工体的制造方法、以及使用它们的半导体器 件的制造方法
技术领域
本发明涉及临时粘合用层叠体膜、使用了临时粘合用层叠体膜的基板加工体及层叠基板加工体的制造方法、以及使用它们的半导体器件的制造方法。
背景技术
近年来,半导体器件的轻质化、薄型化不断发展。为了实现半导体元件的高集成化、高密度化,正在开发在利用硅贯通电极(TSV:Through Silicon Via)将半导体芯片连接的同时进行层叠的技术。此外,在功率半导体领域中,要求降低传导损耗以节约能源。为了解决这样的课题而需要将封装减薄,正在研究将半导体电路形成基板的厚度减薄至100μm以下并进行加工的工序。在该工序中,通过对半导体电路形成基板的非电路形成面(背面)进行研磨而将其减薄,并在该背面形成背面电极。为了防止半导体电路形成基板在研磨等工序中发生断裂,而将半导体电路形成基板固定于有支承性的硅晶片、玻璃基板等支承基板,进行研磨、背面电路形成加工等,然后将经加工的半导体电路形成基板从支承基板剥离。为了将半导体电路形成基板固定于支承基板,而使用了临时粘合用粘接剂。对于作为该临时粘合用粘接剂而使用的粘接剂而言,要求可耐受半导体电路形成工序中的热负荷的耐热性,而且还要求在加工工序结束后能够容易地剥离。
并且,作为这样的临时粘合用粘接剂,例如已提出:使用具有耐热性的聚酰胺或聚酰亚胺系的粘接层,通过进行加热而使粘接力变化从而进行剥离的临时粘合用粘接剂(例如,参见专利文献1)等。此外,提出了下述临时粘合用粘接剂,所述临时粘合用粘接剂的构成为包含具有耐热性的、热塑性有机聚硅氧烷系的粘接剂层和固化性改性硅氧烷系的粘接剂层这两种粘接剂层,其具有可与半导体电路形成基板和支承基板分别剥离的粘接力,且通过于室温施加机械力来进行剥离(例如,专利文献2)。此外,提出了由1种环烯烃系的粘接剂层构成、且通过于室温施加机械力来进行剥离的临时粘合用粘接剂(例如,专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-254808号公报(权利要求书)
专利文献2:日本特开2013-48215号公报(权利要求书)
专利文献3:日本特开2013-241568号公报(权利要求书)
发明内容
发明要解决的课题
然而,专利文献1那样的不进行加热处理就无法剥离的临时粘合用粘接剂存在如下问题:在用于剥离的加热工序中,焊料凸块溶解;在半导体加工工序中,粘接力降低,在工序的中途发生剥离,或者相反地粘接力上升,变得无法剥离等。
就通过于室温施加机械力来进行剥离的专利文献2那样的临时粘合用粘接剂而言,不存在上述那样的问题。但是,其需要形成两种粘接剂层,有在工序方面成为相当大的负担的问题。另外,就专利文献3那样的临时粘合用粘接剂而言,其由1种粘接剂层构成,且通过于室温施加机械力来进行剥离。但是,对于环烯烃系的材料而言,有在高温下的半导体工序中发生分解等问题。此外,涂布形成临时粘合用粘接剂时,有时晶片边缘部隆起,从而在贴合晶片时发生不良情况。
鉴于上述情况,本发明的目的在于提供临时粘合用的具有粘接剂层的层叠体膜,所述层叠体膜能够利用1种粘接剂将半导体电路形成基板与支承基板粘接,使得在晶片边缘部不存在隆起,耐热性优异,即便经过半导体器件等的制造工序,粘接力也不发生变化,并且之后能够通过于室温以温和的条件施加机械力或者使其溶解在再处理溶剂(reworksolvent)等中从而进行剥离。
用于解决课题的手段
即,本发明为临时粘合用层叠体膜,其特征在于,至少具有(A)保护膜层、(B)粘接剂层、(C)支承膜层这3层,上述(B)粘接剂层至少含有通式(1)表示的硅氧烷聚合物或通式(2)表示的化合物。
[化学式1]
(式中,m为10以上且100以下的整数。R1及R2各自可以相同也可以不同,表示一价有机基团。R3及R4各自可以相同也可以不同,表示碳原子数1~30的亚烷基或亚苯基。R5~R8各自可以相同也可以不同,表示碳原子数1~30的烷基、链烯基、烷氧基、苯基或苯氧基。)
[化学式2]
(式中,R9表示具有2~20个碳原子及1~3个氮原子的一价有机基团,R10表示氢、碳原子数1~20的烷基、或芳香族基团。a表示1~4的整数。)
发明效果
根据本发明,可以提供下述临时粘合用层叠体膜,所述临时粘合用层叠体膜的耐热性优异,直到晶片边缘部均能够平坦地形成被膜,能够利用1种粘接剂将半导体电路形成基板、与支承基板或支承膜层粘接,且能够于室温以温和的条件进行剥离。
具体实施方式
本发明的临时粘合用层叠体膜至少具有(A)保护膜层、(B)粘接剂层、(C)支承膜层这3层,上述(B)粘接剂层至少含有通式(1)表示的硅氧烷聚合物或通式(2)表示的化合物。
本发明的临时粘合用层叠体膜的一个实施方式中,(B)粘接剂层含有通式(1)表示的硅氧烷聚合物。
[化学式3]
(式中,m为10以上且100以下的整数。R1及R2各自可以相同也可以不同,表示一价有机基团。R3及R4各自可以相同也可以不同,表示碳原子数1~30的亚烷基或亚苯基。R5~R8各自可以相同也可以不同,表示碳原子数1~30的烷基、链烯基、烷氧基、苯基或苯氧基。)
R1及R2各自可以相同也可以不同,表示一价有机基团。例如,可以使用具有烷基、链烯基、烷氧基、苯基、苯氧基、氨基、羧基、羟基、环氧基、氧杂环丁基、醚基、芳烷基、酰胺基、酰亚胺基、硝基、酯基的结构等。
通式(1)中,m为10以上且100以下的整数。通过含有m为10以上且100以下的硅氧烷聚合物,从而能够降低涂布于晶片并进行干燥而得到的粘接剂层表面的粘接性,因此,能够将半导体电路形成基板与支承基板粘接,并且之后能够通过于室温以温和的条件施加机械力来进行剥离。
此外,通过含有m为10以上且100以下的硅氧烷聚合物,从而能够提高粘接剂层表面的耐热性,能够抑制在将半导体电路形成基板与支承基板贴合后的元件加工工序中于粘接剂层中产生空隙。
关于聚硅氧烷聚合物的m数,可通过如下方式求出:利用滴定计算分子量;利用结构鉴定进行计算。当聚硅氧烷聚合物如二胺化合物那样具有官能团时,可利用官能团的滴定来算出。
关于R1~R8的结构,可通过各种NMR测定(HMBC、HMQC等)、IR测定等进行鉴定。
此外,可由化学结构式计算出使用的聚硅氧烷聚合物在m=1时及m=10时的分子量,以一次函数的关系式的形式得到m的数值与分子量的关系。将上述平均分子量代入该关系式,可得到上述m的平均值。利用结构鉴定来计算m数时,可通过基于各种NMR测定(HMBC、HMQC等)、IR测定等的结构分析、及质子数的比较来算出m数。
从耐热性的观点考虑,R1及R2优选为具有芳香族环或芳香族杂环结构的结构。通过使R1及R2为具有芳香族环或芳香族杂环结构的结构,从而能够进一步抑制在将半导体电路形成基板与支承基板贴合后的元件加工工序中于粘接剂层中产生空隙。作为R1及R2的具体例,可举出下述结构,但并不限定于这些。
[化学式4]
[化学式5]
在(B)粘接剂层所含的成分中,上述通式(1)表示的硅氧烷聚合物的含量优选为0.01质量%以上且30质量%以下,更优选为0.1质量%以上,进一步优选为15质量%以下。通过使其为0.01质量%以上,从而剥离性进一步提高,通过使其为30质量%以下,能够进一步保持粘接剂层、与半导体电路形成基板或支承基板的粘接性。
本发明的临时粘合用层叠体膜的另一个实施方式中,(B)粘接剂层含有通式(2)表示的化合物。
[化学式6]
(式中,R9表示具有2~20个碳原子及1~3个氮原子的一价有机基团,R10表示氢、碳原子数1~20的烷基、或芳香族基团。a表示1~4的整数。)
通过含有通式(2)表示的化合物,能够提高粘接剂层、与半导体电路形成基板或支承基板的粘接性,因此,能够抑制在将半导体电路形成基板或支承基板贴合后的加热处理工序中于与粘接剂层的界面处产生空隙。此外,推测通过包含氮原子,从而使分子间的相互作用增强,使粘接剂层的粘接力变高。
R9表示具有2~20个碳原子及1~3个氮原子的一价有机基团。例如,可以使用具有氨基、异氰酸酯基、脲基、酰胺基的结构等。作为通式(2)表示的化合物的具体例,可举出下述结构,但并不限定于这些。
[化学式7]
此外,从耐热性的观点考虑,R9优选为具有芳香族环或芳香族杂环结构的结构。作为通式(2)表示的化合物的优选具体例,可举出下述结构,但并不限定于这些。
[化学式8]
在(B)粘接剂层所含的成分中,通式(2)表示的化合物的含量优选为0.01质量%以上且30质量%以下,更优选为0.1质量%以上,进一步优选为15质量%以下。通过使其为0.1质量%以上,从而具有抑制空隙产生的效果,通过使其为15质量%以下,从而可抑制粘接剂层的流动性升高,结果可抑制在加热处理工序中于粘接剂层中产生空隙。
优选的是,本发明的临时粘合用层叠体膜所含的(B)粘接剂层除含有上述通式(1)表示的硅氧烷聚合物以外,还含有树脂(b)。树脂(b)的种类没有特别限定,只要是通常可用于电子材料用途的树脂,则可以为任意树脂。例如,可举出聚酰亚胺系树脂、丙烯酸系树脂、丙烯腈系树脂、丁二烯系树脂、聚氨酯系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、环氧系树脂、酚醛系树脂、有机硅系树脂、脂环式树脂等高分子树脂,但并不限定于这些。此外,可以为单独一种,也可以组合两种以上。从制膜性的观点考虑,在(B)粘接剂层所含的成分中,树脂(b)的含量优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上。此外,从剥离性的观点考虑,在(B)粘接剂层所含的成分中,树脂(b)的含量优选为99.99质量%以下,更优选为99.9质量%以下。
树脂(b)的玻璃化转变温度优选为100℃以下。若玻璃化转变温度为100℃以下,则能够在将作为被粘接物的基材热压接于本发明的临时粘合用层叠体膜的粘接剂层时,显示出更良好的粘合性。
此外,树脂(b)的1%重量减少温度优选为300℃以上,更优选为350℃以上。1%重量减少温度为300℃以上时,在元件加工工序中不会于粘接剂层中产生空隙,能够显示出良好的耐热性。
1%重量减少温度可使用热重分析装置(TGA)进行测定。关于测定方法,向TGA中装入规定量的树脂,于60℃保持30分钟,然后将树脂所吸收的水分除去。接着,以5℃/分钟的速度升温至500℃。根据得到的重量减少曲线,对重量减少1%的温度进行评价,由此能够测得1%重量减少温度。
树脂(b)优选为聚酰亚胺树脂。即,本发明的临时粘合用层叠体膜所含的(B)粘接剂层优选含有聚酰亚胺树脂。通过含有聚酰亚胺树脂,从而使上述1%重量减少温度能够容易地达到300℃以上。树脂(b)为聚酰亚胺树脂时,从耐热性的观点考虑,在(B)粘接剂层所含的成分中,树脂(b)的含量优选为30质量%以上,更优选为50质量%以上,进一步优选为60质量%以上,更进一步优选为70质量%以上,进一步更优选为80质量%以上。树脂(b)为聚酰亚胺树脂与其他树脂的混合物时,在树脂(b)所含的成分中,聚酰亚胺树脂的含量优选为60质量%以上,更优选为70质量%以上,进一步优选为80质量%以上,更进一步优选为90质量%以上。
上述聚酰亚胺树脂至少具有酸二酐残基和二胺残基,优选包含通式(3)表示的聚硅氧烷系二胺的残基。
[化学式9]
(式中,n为自然数,并且由聚硅氧烷系二胺的平均分子量算出的平均值为1以上且100以下。R11及R12各自可以相同也可以不同,表示碳原子数1~30的亚烷基或亚苯基。R13~R16各自可以相同也可以不同,表示碳原子数1~30的烷基、苯基或苯氧基。)
聚硅氧烷系二胺的平均分子量可通过如下方式求出:通过对聚硅氧烷系二胺的氨基进行中和滴定而算出氨基当量,将该氨基当量乘以2。例如,可以称取规定量的作为试样的聚硅氧烷系二胺放入烧杯中,将其溶解于规定量的异丙醇(以下记为IPA)与甲苯的1∶1混合溶液中,在搅拌的同时向该溶液中滴加0.1N盐酸水溶液,由达到中和点时的0.1N盐酸水溶液的滴加量来算出氨基当量。将该氨基当量乘以2而得到的值为平均分子量。
关于R13~R16的结构,可以利用各种NMR测定(HMBC、HMQC等)、IR测定等进行鉴定。
另一方面,可由化学结构式计算出使用的聚硅氧烷系二胺在n=1时及n=10时的分子量,以一次函数的关系式的形式得到n的数值与分子量的关系。将上述平均分子量代入该关系式,可得到上述n的平均值。
此外,通式(3)表示的聚硅氧烷系二胺有时为具有多个n(即,n并不单一)的混合体,因此,本发明中的n表示平均值。
作为通式(3)表示的聚硅氧烷系二胺的具体例,可举出α,ω-双(3-氨基丙基)聚二甲基硅氧烷、α,ω-双(3-氨基丙基)聚二乙基硅氧烷、α,ω-双(3-氨基丙基)聚二丙基硅氧烷、α,ω-双(3-氨基丙基)聚二丁基硅氧烷、α,ω-双(3-氨基丙基)聚二苯氧基硅氧烷、α,ω-双(2-氨基乙基)聚二甲基硅氧烷、α,ω-双(2-氨基乙基)聚二苯氧基硅氧烷、α,ω-双(4-氨基丁基)聚二甲基硅氧烷、α,ω-双(4-氨基丁基)聚二苯氧基硅氧烷、α,ω-双(5-氨基戊基)聚二甲基硅氧烷、α,ω-双(5-氨基戊基)聚二苯氧基硅氧烷、α,ω-双(4-氨基苯基)聚二甲基硅氧烷、α,ω-双(4-氨基苯基)聚二苯氧基硅氧烷等。上述聚硅氧烷系二胺可以单独使用,也可以使用两种以上。将n不同的硅氧烷系二胺并用时,能够控制粘接力,故优选。
其中,n为2以上的聚硅氧烷系二胺是尤其优选的,其能够使树脂(b)的玻璃化转变温度降低。树脂(b)的玻璃化转变温度优选为100℃以下,能够在进行热压接时显示出良好的粘接性。此外,从粘接性的观点考虑,通式(3)表示的聚硅氧烷系二胺的n优选为1以上且20以下。通过使用n为1以上且20以下的聚硅氧烷系二胺,从而能够提高与半导体电路形成基板、支承基板等基板的粘接力,在对基板进行加工而使其变薄的工序等中能够在基板不发生剥离情况下进行加工。
通式(3)表示的聚硅氧烷系二胺的残基优选在全部二胺残基中为30摩尔%以上,更优选为40摩尔%以上,进一步优选为60摩尔%以上。通过使其在该范围内,能够使树脂的玻璃化转变温度大幅度降低,从而能够在低温下进行贴合。此外,从粘接性的观点考虑,通式(3)表示的聚硅氧烷系二胺的残基在全部二胺残基中优选为95摩尔%以下,更优选为90摩尔%以下,进一步优选为85摩尔%以下。通过使其在该范围内,能够进一步提高与半导体电路形成基板、支承基板等基板的粘接力,在对基板进行加工而使其变薄的工序等中能够在基板不发生剥离的情况下进行加工。
上述聚酰亚胺树脂可以具有芳香族二胺的残基或脂环式二胺的残基。从粘接性及剥离性的观点考虑,芳香族二胺的残基或脂环式二胺的残基优选在全部二胺残基中为0.1摩尔%以上且70摩尔%以下,更优选为0.1摩尔%以上,更优选为60摩尔%以下。
作为芳香族二胺或脂环式二胺的具体例,可举出2,5-二氨基苯酚、3,5-二氨基苯酚、3,3’-二羟基联苯胺、4,4’-二羟基-3,3’-二氨基苯基丙烷、4,4’-二羟基-3,3’-二氨基苯基六氟丙烷、4,4’-二羟基-3,3’-二氨基苯基砜、4,4’-二羟基-3,3’-二氨基苯基醚、3,3’-二羟基-4,4’-二氨基苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二氨基苯基丙烷甲烷、4,4’-二羟基-3,3’-二氨基二苯甲酮、1,3-双(4-氨基-3-羟基苯基)苯、1,3-双(3-氨基-4-羟基苯基)苯、双(4-(4-氨基-3-羟基苯氧基)苯基)丙烷、双(4-(3-氨基-4-羟基苯氧基)苯基)砜、双(4-(3-氨基-4-羟基苯氧基))联苯、对苯二胺、间苯二胺、2,5-二氨基甲苯、2,4-二氨基甲苯、3,5-二氨基苯甲酸、2,6-二氨基苯甲酸、2-甲氧基-1,4-苯二胺、4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、3,4’-二氨基苯甲酰苯胺、3,3’-二氨基苯甲酰苯胺、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基苯甲酰苯胺、9,9-双(4-氨基苯基)芴、9,9-双(3-氨基苯基)芴、9,9-双(3-甲基-4-氨基苯基)芴、9,9-双(3,5-二甲基-4-氨基苯基)芴、9,9-双(3-甲氧基-4-氨基苯基)芴、9,9-双(4-氨基苯基)芴-4-甲酸、4-甲基-9,9-双(4-氨基苯基)芴、4-甲氧基-9,9-双(4-氨基苯基)芴、4-乙基-9,9-双(4-氨基苯基)芴、9,9-双(4-氨基苯基)芴-4-砜、9,9-双(4-氨基苯基)芴-3-甲酸、3-甲基-9,9-双(4-氨基苯基)芴、1,3-二氨基环己烷、2,2’-二甲基联苯胺、3,3’-二甲基联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺、2,4-二氨基吡啶、2,6-二氨基吡啶、1,5-二氨基萘、2,7-二氨基芴、对氨基苄基胺、间氨基苄基胺、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、4,4’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二氨基二苯基砜、3,3’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基硫醚、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、4,4’-二氨基二苯甲酮、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(3-氨基苯氧基)苯、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]甲烷、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]甲烷、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]醚、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、1,4-二氨基环己烷、4,4’-亚甲基双(环己基胺)、3,3’-亚甲基双(环己基胺)、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己烷、联苯胺等。上述芳香族二胺及脂环式二胺可以单独使用,也可以使用两种以上。
这些芳香族二胺及脂环式二胺中,优选具有弯曲性高的结构的芳香族二胺,具体而言,特别优选1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、3,3’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯甲酮。
上述聚酰亚胺树脂优选包含芳香族四羧酸二酐的残基作为酸二酐残基。通过包含芳香族四羧酸二酐的残基,从而可使得1%重量减少温度成为300℃以上,在加热处理工序中不会于粘接剂层中产生空隙,能够显示出良好的耐热性。
作为芳香族四羧酸二酐的具体例,可举出均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、2,2’-二甲基-3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、5,5’-二甲基-3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐、2,3,3’,4’-联苯四甲酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基醚四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯基醚四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯基醚四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯甲酮四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基砜四甲酸二酐、2,3,3’,4’-二苯基砜四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基亚砜四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基硫醚四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基亚甲基四甲酸二酐、4,4’-异亚丙基二邻苯二甲酸酐、4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐、3,4,9,10-苝四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、1,4,5,8-萘四甲酸二酐、1,2,5,6-萘四甲酸二酐、3,3”,4,4”-对三联苯基四甲酸二酐、3,3”,4,4”-间三联苯基四甲酸二酐、2,3,6,7-蒽四甲酸二酐、1,2,7,8-菲四甲酸二酐等。上述芳香族四羧酸二酐可以单独使用,也可以使用两种以上。
此外,可以在不损害聚酰亚胺树脂的耐热性的程度内含有具有脂肪族环的四羧酸二酐。作为具有脂肪族环的四羧酸二酐的具体例,可举出2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四甲酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四甲酸二酐、1,2,3,5-环戊烷四甲酸二酐、1,2,4,5-双环己烯四甲酸二酐、1,2,4,5-环己烷四甲酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-C]呋喃-1,3-二酮。上述四羧酸二酐可以单独使用,也可以使用两种以上。
对于上述聚酰亚胺树脂的分子量的调节而言,可通过将用于合成的四羧酸成分及二胺成分设为等摩尔或使任一者过量来进行。也可通过使四羧酸成分或二胺成分中的任一者过量、并用酸成分或胺成分等封端剂将聚合物链末端封闭来进行。作为酸成分的封端剂,可优选使用二羧酸或二羧酸酐,作为胺成分的封端剂,可优选使用单胺。此时,优选使包括酸成分或胺成分的封端剂在内的、四羧酸成分的酸当量与二胺成分的胺当量为等摩尔。
在以使得四羧酸成分过量或二胺成分过量的方式来调节摩尔比时,可添加苯甲酸、邻苯二甲酸酐、四氯邻苯二甲酸酐、苯胺等二羧酸或二羧酸酐、单胺作为封端剂。
可适当调节上述聚酰亚胺树脂的四羧酸成分/二胺成分的摩尔比,以使得树脂组合物的粘度成为在涂布等中容易使用的范围,通常在100/100~100/95、或100/100~95/100的范围内调节四羧酸成分/二胺成分的摩尔比。若破坏摩尔平衡,则有树脂的分子量降低、形成的膜的机械强度变低、粘合力也减弱的趋势,因此,优选在粘合力不减弱的范围内调节摩尔比。
对于聚合得到上述聚酰亚胺树脂的方法没有特别限制。例如,在聚合得到作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸时,于0~100℃将四羧酸二酐和二胺在有机溶剂中搅拌1~100小时,从而得到聚酰胺酸树脂溶液。聚酰亚胺树脂可溶于有机溶剂中时,在聚合得到聚酰胺酸后,直接将温度升高至120~300℃并搅拌1~100小时,从而转化为聚酰亚胺,得到聚酰亚胺树脂溶液。此时,可向反应溶液中添加甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯等,使在酰亚胺化反应中产生的水与这些溶剂共沸从而将其除去。
上述聚酰亚胺树脂为已闭环的聚酰亚胺树脂、或作为该聚酰亚胺的前体的聚酰胺酸均可。此外,也可以为一部分发生闭环并进行酰亚胺化而成的聚酰亚胺前体。使用聚酰亚胺前体时,存在因固化收缩(其由加热处理时的脱水导致)而产生翘曲、或者因脱去的水而导致空隙产生的情况,因此,聚酰亚胺树脂优选为已闭环的聚酰亚胺树脂。
作为合成聚酰亚胺树脂或聚酰胺酸(其为聚酰亚胺前体)的溶剂,例如可举出N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺系极性溶剂,及β-丙内酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯、γ-己内酯、ε-己内酯等内酯系极性溶剂,以及甲基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂、乙基溶纤剂乙酸酯、甲基卡必醇、乙基卡必醇、乳酸乙酯、丙二醇单叔丁基醚、乙二醇单叔丁基醚、丙二醇单正丁基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单乙基醚、乙二醇单正丁基醚、乙二醇单丙基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇二丙基醚、二丙二醇二正丁基醚、二丙二醇二叔丁基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单正丁基醚、三丙二醇单甲基醚、三丙二醇单乙基醚、三丙二醇单丙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二甲基醚、三乙二醇二甲基醚等,但并不限定于这些。上述溶剂可以单独使用,也可以使用两种以上。
聚酰亚胺系树脂溶液或聚酰胺酸树脂溶液的浓度通常优选为10质量%以上且80质量%以下,进一步优选为20质量%以上,并进一步优选为70质量%以下。
为聚酰胺酸树脂溶液时,可以将其涂布于(C)支承膜层上并进行干燥,形成涂布膜,然后进行热处理,从而转化为聚酰亚胺树脂。从聚酰亚胺前体转化为聚酰亚胺需要240℃以上的温度。但是,通过在聚酰胺酸树脂组合物中含有酰亚胺化催化剂,能够以更低温度在更短的时间内进行酰亚胺化。作为酰亚胺化催化剂的具体例,可举出吡啶、三甲基吡啶、β-甲基吡啶、喹啉、异喹啉、咪唑、2-甲基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-苯基咪唑、2,6-二甲基吡啶、三乙基胺、间羟基苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸、对羟基苯基乙酸、4-羟基苯基丙酸、对羟基苯磺酸、对氨基苯酚、对氨基苯甲酸等,但不限于这些。
相对于聚酰胺酸固态成分100重量份而言,酰亚胺化催化剂优选为3重量份以上,更优选为5重量份以上。通过含有3重量份以上的酰亚胺化催化剂,从而即使进行更低温度的热处理也能够完成酰亚胺化。此外,酰亚胺化催化剂优选为10重量份以下,进一步优选为8重量份以下。通过使酰亚胺化催化剂的含量为10重量份以下,从而能够在热处理后使酰亚胺化催化剂在聚酰亚胺系树脂层中残留的量最小化,能够抑制挥发成分的产生。
从耐热性、剥离性的观点考虑,本发明的临时粘合用层叠体膜所含的(B)粘接剂层优选含有无机微粒。作为无机微粒的材质,可以将二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氮化硅、氮化硼、氮化铝、氧化铁、玻璃、其他的金属氧化物、金属氮化物、金属碳酸盐、硫酸钡等金属硫酸盐等单独或混合两种以上使用。
无机微粒的形状可以为球状、非球状(破碎状、薄片状等)中的任何形状。球状的无机微粒容易均匀分散在粘接组合物中,故可优选使用。此外,从粘接剂层向凹凸基板的嵌入性的观点考虑,球状的无机微粒的平均粒径优选为20μm以下,更优选为10μm以下,进一步优选为5μm以下。此外,无机微粒的平均粒径优选为5nm以上,更优选为10nm以上。为5nm以上时,分散性更优异,能够将无机微粒以高浓度填充至粘接剂层中。
无机微粒的平均粒径表示无机微粒单独存在时的粒径,且表示出现率最高的粒径。形状为球状时,表示其直径,形状为椭圆状及扁平状时,表示该形状的最大长度。此外,形状为杆状或纤维状时,表示长度方向的最大长度。作为测定粘接剂层中的无机微粒的平均粒径的方法,可以通过如下方法进行测定:使用SEM(扫描电子显微镜)直接对粒子进行观察,计算100个粒子的粒径的平均值。
从粘接性的观点考虑,相对于粘接剂层成分的总量而言,无机微粒的含量优选为60质量%以下,更优选为40质量%,进一步优选为20质量%。此外,从抑制加热时的空隙的观点考虑,相对于粘接剂层成分的总量而言,无机微粒的含量优选为1质量%以上,更优选为3质量%以上。
本发明的具有(A)保护膜层、(B)粘接剂层、(C)支承膜层这3层的临时粘合用层叠体膜可以通过如下方式制造:在(C)支承膜层上形成(B)粘接剂层,然后在(B)粘接剂层表面上层叠(A)保护膜层。即,本发明的临时粘合用层叠体膜是依次层叠(C)支承膜层、(B)粘接剂层、(A)保护膜层而构成的。本发明中所谓的(B)粘接剂层是指至少包含上述通式(1)表示的硅氧烷聚合物或上述通式(2)表示的化合物的树脂层。需要说明的是,(B)粘接剂层至少含有上述通式(1)表示的硅氧烷聚合物或上述通式(2)表示的化合物,也可含有这两者。
关于在(C)支承膜层上形成(B)粘接剂层的方法,可举出将粘接剂涂覆材料涂布于(C)支承膜层、并使溶剂挥发而形成(B)粘接剂层的方法等。此处所谓的粘接剂涂覆材料,是指用有机溶剂将构成粘接剂层的成分溶解而得到的组合物,其可以包含表面活性剂、密合辅助材料等添加剂。
对于粘接剂涂覆材料的制备方法而言,可以至少将上述通式(1)表示的硅氧烷聚合物或上述通式(2)表示的化合物、与有机溶剂、添加剂等混合而进行制备。此外,可以向通过聚合而制备的树脂溶液中至少添加上述通式(1)表示的硅氧烷聚合物或上述通式(2)表示的化合物,并且添加溶剂、添加剂等进行制备。此外,还可以通过如下方式制备:将进行再沉淀等纯化处理而制造的树脂、市售的树脂、与至少上述通式(1)表示的硅氧烷聚合物或上述通式(2)表示的化合物、与有机溶剂、添加剂等进行混合。
作为粘接剂涂覆材料的涂布方法,可举出喷涂、辊涂、丝网印刷、刮刀涂布、模涂、压延涂布、弯月面涂布、棒涂、辊涂、逗号辊涂(comma roll coating)、凹版涂布、丝网涂布、缝模涂布等方法,可以为任意方法。通过在涂布后进行热处理,从而将粘接剂涂覆材料中的溶剂除去,并使其干燥,在支承膜层上形成粘接剂层。热处理温度为80℃以上且300℃以下,优选为100℃以上,优选为250℃以下。热处理时间通常在20秒~30分钟内适当选择,可以连续式,也可以为间歇式。
要层叠的粘接剂层的厚度可以适当选择,为0.1μm以上且500μm以下。优选为1μm以上,进一步优选为2μm以上。此外,优选为100μm以下,进一步优选为70μm以下。从与带有铜柱凸块的基板等具有凹凸的基板的层压性、向凹凸部的嵌入性的观点考虑,粘接剂层的膜厚优选为10μm以上。
作为本发明的临时粘合用层叠体膜中使用的(C)支承膜层,没有特别限定。可举出以下这样的塑料膜。即,聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚苯乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚苯硫醚(PPS)膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、聚酰胺酰亚胺膜、聚酯膜、芳香族聚酯膜、聚醚砜膜、聚四氟乙烯膜(PTFE)等含氟聚合物膜、聚醚醚酮膜、聚苯乙烯膜、聚苯醚膜、聚芳酯膜、聚砜膜等。作为塑料膜的具体例(以下为商品名),可举出“Lumirror”(注册商标)、“Torelina”(注册商标)、“Torayfan”(注册商标)(东丽(株)制)、“Kapton”(注册商标)(DUPONT-TORAY CO.,LTD.制)、“Upilex”(注册商标)(宇部兴产(株)制)、“Apical”(注册商标)((株)KANEKA制)等,但并不限定于这些。
(C)支承膜层被供于回流焊处理、等离子体CVD工序、等离子体PVD工序、烧结(sintering)工序等150℃~450℃的加热处理工序中时,从抑制变形、抑制空隙的观点考虑,优选使用熔点高的(C)支承膜层。此外,(C)支承膜层的熔点必须为加热处理工序所施加的温度以上,因此优选使用熔点高的(C)支承膜层。即,作为(C)支承膜层的熔点,优选为150℃以上,更优选为200℃以上,进一步优选为220℃以上,更进一步优选为240℃以上,尤其优选为260℃以上。
此外,出于同样的理由,优选使用热分解温度高的(C)支承膜层。此处所谓的热分解温度是指1%重量减少温度,可以使用热重分析装置(TGA)进行测定。关于测定方法,向TGA中装入规定量的(C)支承膜层,在空气气氛下,以5℃/分钟的速度升温至450℃。根据得到的重量减少曲线,对重量减少1%的温度进行评价,由此能够测得1%重量减少温度。(C)支承膜层的1%重量减少温度优选为200℃以上,更优选为260℃以上,进一步优选为300℃以上。
从上述观点考虑,作为(C)支承膜层,优选使用聚苯硫醚(PPS)膜、聚酰亚胺膜,更优选使用聚酰亚胺膜。
此外,(C)支承膜层被供于回流焊处理、等离子体CVD工序、等离子体PVD工序、烧结工序等加热处理工序中时,由于基板与(C)支承膜层的线膨胀系数不同,从而导致在基板上产生翘曲。从防止基板的翘曲的观点考虑,(C)支承膜层在TD方向、MD方向上的线膨胀系数优选为30ppm/℃以下,更优选为20ppm/℃以下,进一步优选为10ppm/℃以下。此处所谓的线膨胀系数,可使用线膨胀测定装置(TMA)进行测定。关于测定方法,向TMA中装入(C)支承膜层,以10℃/分钟的速度升温至200℃,对50℃至200℃的线膨胀系数进行评价,由此可测得线膨胀系数。
(C)支承膜层的厚度没有特别限定。从作为支承体的强度的观点考虑,优选为3μm以上,更优选为5μm以上,进一步优选为10μm以上。此外,从柔软性的观点考虑,优选为300μm以下,更优选为200μm以下,进一步优选为100μm以下,更进一步优选为80μm以下。
此外,(C)支承膜层被供于回流焊处理、等离子体CVD工序、等离子体PVD工序、烧结工序等加热处理工序中时,从操作性、防止基板翘曲的观点考虑,(C)支承膜层的厚度优选为30μm以上,更优选为50μm以上,进一步优选为100μm以上,更进一步优选为150μm以上。
为了提高(C)支承膜层的厚度,(C)支承膜层可以使用将塑料膜进行层叠而得到的层叠体。此外,优选使用线膨胀系数低且膜厚较厚的膜作为(C)支承膜层,作为(C)支承膜层,优选使用TD方向、MD方向上的线膨胀系数为30ppm/℃以下的塑料膜的层叠体,更优选使用20ppm/℃以下的塑料膜的层叠体,进一步优选使用10ppm/℃以下的塑料膜的层叠体。
使用本发明的临时粘合用层叠体膜作为(B)粘接剂层的转印膜时,可根据目的对(C)支承膜层的单面或两面施以脱模处理。此处所谓的转印膜,是指为了在基板上仅形成(B)粘接剂层而使用的膜材料。若将具体的使用方法包括在内进行说明,则此处所谓的转印膜是指下述临时粘合用层叠体膜:将临时粘合用层叠体膜的(A)保护膜层剥离,利用真空热层压法等方法将(B)粘接剂层与(C)支承膜层的层叠体以粘接剂层与基板相接触的方式层叠于基板上,然后仅剥离(C)支承膜层而使用。此外,作为脱模处理,优选涂布有机硅树脂、氟系树脂等而进行处理。
从临时粘合用层叠体膜的操作性的观点考虑,(C)支承膜层的表面能优选为13mJ/m2以上。通过使(C)支承膜层的表面能为13mJ/m2以上,从而不易在剥离(A)保护膜层时于粘接剂层产生不良情况。此处所谓的支承膜层的表面能,是指由Owens-Wendt式计算出的表面能。例如,可使用自动接触角仪(DM-500(协和界面科学公司制))等,在支承膜层上形成纯水、二碘甲烷的液滴,然后测定膜界面的接触角,并使用各自的接触角由Owens-Wendt式计算出。
使用临时粘合用层叠体膜作为(B)粘接剂层的转印膜时,优选使支承膜层的表面能为13mJ/m2以上,更优选为14mJ/m2以上。通过使支承膜层的表面能为13mJ/m2以上,从而能够以粘接剂层中不产生不良情况的方式将粘接剂层转印。此外,使用临时粘合用层叠体膜作为(B)粘接剂层的转印膜时,从支承膜层的剥离性的观点考虑,支承膜层的表面能优选为40mJ/m2以下,更优选为35mJ/m2以下,进一步优选为32mJ/m2以下,更进一步优选为30mJ/m2以下,进一步更优选为26mJ/m2以下,再进一步优选为20mJ/m2以下。在使用临时粘合用层叠体膜作为(B)粘接剂层的转印膜时,通过使支承膜层的表面能在该范围内,能够在剥离支承膜层时抑制在粘接剂层表面产生支承膜的剥离痕迹。
在使用临时粘合用层叠体膜制作基板加工体、并进行基板加工的情况下,即,在作为基板加工体用途使用临时粘合用层叠体膜的情况下,支承膜层的表面能优选为40mJ/m2以上。通过使支承膜层的表面能为40mJ/m2以上,从而在剥离支承膜层时粘接剂层会移动至支承膜层侧而不残留于基板,使粘接剂层的除去及基板清洗变得容易。从剥离支承膜层时的粘接剂层的除去性的观点考虑,支承膜层的表面能优选为40mJ/m2以上,更优选为50mJ/m2以上,更进一步优选为60mJ/m2以上。
为了保护(B)粘接剂层,本发明的临时粘合用层叠体膜在(B)粘接剂层上具有(A)保护膜层。由此,能够保护粘接剂层表面免受大气中的灰尘、污垢等污染物的侵害。作为(A)保护膜层,可举出聚乙烯膜、聚丙烯(PP)膜、聚酯膜等。为了在剥离保护膜层时不使粘接剂层发生凝集破坏,保护膜层与粘接剂层的粘接力小是优选的。
接着,对制造使用了本发明的临时粘合用层叠体膜的基板加工体的方法进行说明。可通过下述工序来制造基板加工体:将本发明的临时粘合用层叠体膜的(A)保护膜层剥离的工序;以介由(B)粘接剂层与(D)半导体电路形成基板相接触的方式,设置已剥离了(A)保护膜层的临时粘合用层叠体膜,并通过基于热压处理、热层压处理、热真空层压处理等的热压接进行层叠的工序。
为了避免在半导体电路形成基板与粘接剂层之间产生空隙,优选真空层压处理,更优选真空辊层压处理。
此外,使用具有凹凸的半导体电路形成基板来制造基板加工体的情况下,在进行真空层压处理后进行加压处理是优选的。通常,在将粘接剂涂覆材料直接涂布于具有凹凸的半导体电路形成基板的情况下,存在如下问题:涂膜表面追随基板的凹凸而成为凹凸形状;凹凸部中残留有空隙。但是,使用临时粘合用层叠体膜的情况下,能够使树脂膜平坦、抑制基板上的空隙,故优选。
接着,对制造使用了本发明的临时粘合用层叠体膜的层叠基板加工体的方法进行说明。利用下述工序来制作基板加工体中间体:将本发明的临时粘合用层叠体膜的(A)保护膜层剥离的工序;以介由(B)粘接剂层与(D)半导体电路形成基板及(E)支承基板中的任意一方相接触的方式,设置已剥离了(A)保护膜层的临时粘合用层叠体膜,并通过基于热压处理、热层压处理、热真空层压处理等的热压接进行层叠的工序。作为支承基板,可使用硅基板、玻璃基板、塑料基板(聚酰亚胺基板等)等。
接着,可利用下述工序来制造层叠基板加工体:从基板加工体中间体剥离(C)支承膜层,以与(B)粘接剂层相接触的方式设置(D)半导体电路形成基板及(E)支承基板中的另一方,通过基于热压处理、热层压处理、热真空层压处理等的热压接进行层叠。为了避免在制作基板加工体中间体时于(B)粘接剂层与(D)半导体电路形成基板之间或(B)粘接剂层与(E)支承基板之间产生空隙,优选真空层压处理,更优选真空辊层压处理。
此外,使用具有凹凸的半导体电路形成基板制造层叠基板加工体的情况下,将本发明的临时粘合用层叠体膜的保护膜层剥离,以粘接剂层与具有凹凸的半导体电路形成基板相接触的方式,设置不含保护膜层的临时粘合用层叠体膜,并在进行真空层压处理后进行加压处理是优选的。此时,也可以在进行真空层压处理并剥离支承膜层后进行加压处理。此外,还可以在将支承膜层从基板加工体中间体剥离后进行加热处理。在粘接剂层中包含溶剂等挥发成分的情况下,从抑制空隙的观点考虑,优选的是,在将支承膜层从基板加工体中间体剥离后进行加热处理而除去粘接剂层所含的挥发成分。
通常,将粘接剂涂覆材料直接涂布于具有凹凸的半导体电路形成基板的情况下,存在如下问题:涂膜表面追随基板的凹凸而成为凹凸形状;凹凸部中残留有空隙。但是,使用临时粘合用层叠体膜的情况下,能够使树脂膜平坦、抑制基板上的空隙,故优选。此外,将粘接剂涂覆材料直接涂布于半导体电路形成基板的情况下,仅基板的边缘部周边的膜厚变厚,使得边缘部隆起。因此,将基板彼此贴合时,有时在基板周边部产生贴合不良。但是,使用临时粘合用层叠体膜的情况下,能够以即使在基板周边部也不产生隆起的方式形成粘接剂层,能够良好地将基板彼此贴合。
可以在使用本发明的临时粘合用层叠体膜、利用本发明的基板加工体的制造方法制作基板加工体后,制造半导体器件。此外,可以在使用本发明的临时粘合用层叠体膜、利用本发明的层叠基板加工体的制造方法制作层叠基板加工体后,制造半导体器件。所谓半导体器件,是例如为了将半导体元件高集成化、高密度化,在利用硅贯通电极(TSV:ThroughSilicon Via)将半导体芯片连接的同时进行层叠的半导体器件的制造等。半导体电路形成基板通常使用硅基板。
接着,对使用基板加工体制造半导体器件的方法进行说明。使用基板加工体制造半导体器件的方法的特征在于,包括下述工序中的至少任一者:对半导体电路形成基板进行加工而使其变薄的工序;对半导体电路形成基板进行元器件加工的工序;将支承膜层和粘接剂层从半导体电路形成基板剥离的工序;利用溶剂对附着于半导体电路形成基板的粘接剂层进行清洗的工序。对半导体电路形成基板进行加工而使其变薄的工序是指下述工序:利用背面研磨(back grinding)处理等,对基板加工体的半导体电路形成基板侧进行研磨、磨削等,对半导体电路形成基板进行加工而使其变薄。通过使用柔软性、强度优异的支承膜层,能够将半导体电路形成基板的厚度减薄至1μm以上且100μm以下。
对半导体电路形成基板进行元器件加工的工序是指下述工序:利用等离子体CVD工序、等离子体PVD工序、烧结工序等对基板加工体的半导体电路形成基板进行元器件加工。通过使用耐热性优异的聚酰亚胺膜等作为支承膜层,从而可在进行上述加热处理的元器件加工工序中使用。上述工序中,可以于200℃以上进行加热处理。
将支承膜层和粘接剂层从半导体电路形成基板剥离的工序是指下述工序:利用剥除剥离工序等将支承膜层和粘接剂层从基板加工体剥离。剥除剥离工序可以在利用加热板等进行加热的同时进行。此外,可以在剥除剥离前照射激光、紫外线等,然后进行剥离。
利用溶剂对附着于半导体电路形成基板的粘接剂层进行清洗的工序是指下述工序:在剥除剥离工序后,通过喷涂溶剂或浸渍于溶剂等,对附着于半导体电路形成基板的粘接剂层进行清洗。作为将所附着的粘接剂层溶解的溶剂,可以使用各种溶剂、单乙醇胺等胺系溶剂、包含四甲基氢氧化铵等添加剂的溶液、它们的混合溶剂等。关于残留于基板上的溶剂,可以利用纯水、丙酮、异丙醇等容易挥发的溶剂进行漂洗处理而除去。此外,可以在清洗处理后利用烘箱、热风干燥机等使基板干燥。
接着,对使用层叠基板加工体来制造半导体器件的方法进行说明。制造使用了层叠基板加工体半导体器件的方法的特征在于,包括下述工序中的至少任一者:对半导体电路形成基板进行加工而使其变薄的工序;对半导体电路形成基板进行元器件加工的工序;将支承基板从半导体电路形成基板剥离的工序;利用溶剂对附着于已从层叠基板加工体剥离的半导体电路形成基板或支承基板的粘接剂层进行清洗的工序。对半导体电路形成基板进行加工而使其变薄的工序是指下述工序:利用背面研磨处理等,对层叠基板加工体的半导体电路形成基板侧进行研磨、磨削等,对半导体电路形成基板进行加工而使其变薄。由于半导体电路形成基板介由粘接剂层与支承基板良好地粘接,因此可以使半导体电路形成基板的厚度减薄至1μm以上且100μm以下。
对半导体电路形成基板进行元器件加工的工序是指下述工序:利用等离子体CVD工序、等离子体PVD工序、烧结工序等,对层叠基板加工体的半导体电路形成基板进行元器件加工。由于粘接剂层的耐热性优异,因此可以在这些工序中于200℃以上进行加热处理。
将支承基板从半导体电路形成基板剥离的工序是指下述工序:针对层叠基板加工体,利用热滑动剥离法、激光照射剥离法、机械剥离法、溶剂剥离法、紫外线照射剥离法等而将支承基板从半导体电路形成基板剥离。此时,可以将半导体电路形成基板固定于切割胶带(dicing tape)等胶带,将支承基板剥离,也可以将支承基板固定于切割胶带等胶带,将半导体电路形成基板剥离。
热滑动剥离法是指在施以100~200℃的温度的同时将半导体电路形成基板剥离的方法。此外,激光照射剥离法是指利用激光照射使粘接力降低而剥离半导体电路形成基板的方法。机械剥离法是指将半导体电路形成基板从基板端部缓缓地机械剥离的方法。溶剂剥离法是指将层叠基板加工体浸渍于溶剂中使粘接剂层溶解,从而剥离半导体电路形成基板的方法。
利用溶剂对附着于已从层叠基板加工体剥离的半导体电路形成基板或支承基板的粘接剂层进行清洗的工序是指下述工序:在利用上述方法将半导体电路形成基板和支承基板剥离后,通过喷涂溶剂或浸渍于溶剂等对附着于这些基板的粘接剂层进行清洗。作为将所附着的粘接剂层溶解的溶剂,可以使用各种溶剂、单乙醇胺等胺系溶剂、包含四甲基氢氧化铵等添加剂的溶液、它们的混合溶剂等。关于残留于基板上的溶剂,可以利用纯水、丙酮、异丙醇等容易挥发的溶剂进行漂洗处理而除去。此外,可以在清洗处理后利用烘箱、热风干燥机等使基板干燥。
实施例
以下举出实施例对本发明进行说明。本发明并不限定于这些实施例。
<玻璃化转变温度的测定>
用棒涂机将聚酰亚胺溶液涂布至厚度为18μm的电解铜箔的光泽面,使厚度成为20μm,然后于80℃干燥10分钟,于150℃干燥10分钟,进而在氮气氛下于250℃进行10分钟加热处理,从而得到层叠有聚酰亚胺的铜箔。接着,利用氯化铁溶液对得到的层叠有聚酰亚胺的铜箔的铜箔整面进行刻蚀,得到聚酰亚胺的单膜。
将约10mg得到的聚酰亚胺的单膜装填至铝制标准容器中,使用差示扫描量热仪DSC-50(岛津制作所(株)制)进行测定,由得到的DSC曲线的拐点计算玻璃化转变温度(以下称为Tg)。于80℃预干燥1小时,然后以20℃/分钟的升温速度进行测定。
<厚度的测定>
使用DIGIMICRO MFC-101(Nikon公司制),对形成于支承膜层上的粘接剂层的厚度进行测定。
<边缘部评价>
使用表面粗糙度测定装置SURFCOM1400D(东京精密(株)制),测定6英寸硅晶片的膜厚。关于膜厚的测定位置,对晶片中央部的膜厚(膜厚1)、和距晶片边缘2cm的范围内厚度最大的位置的膜厚(膜厚2)进行测定。并且,评价膜厚2相对膜厚1的比率(以下称为隆起倍数)。对于评价基准而言,隆起倍数小于1.2的情况下,评判为平坦性良好,隆起倍数为1.2以上的情况下,评判为平坦性不良。
<耐热性评价>
于350℃对层叠有玻璃基板的层叠体进行2小时热处理,然后用肉眼从玻璃侧观察,对有无空隙进行评价。评价基准如下所述。
A:无空隙
B:有尺寸为1cm以下的空隙
<基板剥离评价>
将层叠基板加工体的一个硅基板固定于桌子上,于室温用镊子将玻璃基板的一点提起,由此将另一个硅基板剥离。评价基准如下所述。
A:能够剥离
B:无法剥离
<再处理评价>
利用制造例17中得到的再处理溶剂,以23℃的条件将附着于基板剥离评价中已剥离的硅基板上的粘接剂层进行10分钟再处理,用肉眼观察溶解性。评价基准如下所述。
A:无残渣
B:被溶解,但在基板上残留有残渣
<支承膜层的热分解温度的测定>
使用TGA装置(EXSTER6000(SII公司制)),在空气气氛下,以5℃/分钟的速度升温至450℃,测定支承膜层的1%重量减少温度。
<支承膜层的熔点的测定>
对支承膜层进行DSC测定,将DSC曲线中的熔融峰的峰顶作为熔点。DSC测定中,使用DSC6220(SII公司制)进行测定,测定条件是在氮气氛下,以20℃/分钟的速度进行升温而测定。
<硅基板的背面研磨评价>
将基板加工体设置于研磨机DAG810(DISCO制),对硅基板进行研磨,直至厚度成为100μm。用肉眼观察研磨后的硅基板,对有无断裂、裂纹等进行评价。
<支承膜层剥离评价>
使用胶带粘贴装置FM-114(Technovision,Inc.制),在基板加工体的硅基板侧粘贴切割胶带UHP-1005MS(DENKA公司制),并将其固定于切割框(dicing frame)。用镊子将基板加工体的支承膜层的晶片边缘部的1点提起,将支承膜层从硅基板剥离。
<聚硅氧烷系二胺的平均分子量的测定及m、n的数值的计算>
取5g作为试样的聚硅氧烷系二胺至烧杯中,向其中添加IPA∶甲苯为1∶1的混合溶液50mL,使其溶解。接着,使用京都电子工业(株)制的电位差自动测定装置AT-610,在搅拌的同时滴加0.1N盐酸水溶液,求出达到中和点的滴加量。利用下式,由得到的0.1N盐酸水溶液的滴加量算出平均分子量。
2×〔10×36.5×(滴加量(g))〕/5=平均分子量
接着,由化学结构式计算所使用的聚硅氧烷系二胺在n=1时及n=10时的分子量,以一次函数的关系式的形式求出n的数值与分子量的关系。将上述平均分子量代入该关系式中,求出n的平均值。对于m,也利用同样的方法算出。
<表面能评价>
使用自动接触角仪(DM-500(协和界面科学公司制)),在支承膜层上设置1μL的纯水,80秒后测定接触角。同样地,在支承膜层上设置1μL的二碘甲烷,80秒后测定接触角。采用上述使用纯水和二碘甲烷时的接触角,由Owens-Wendt式计算出表面能。
以下的制造例中示出的酸二酐、二胺、填料、及溶剂的缩写的名称如下所述。
ODPA:3,3’,4,4’-二苯基醚四甲酸二酐
APPS1:α,ω-双(3-氨基丙基)聚二甲基硅氧烷(平均分子量:860,满足上述通式(1)的结构,m=9。满足通式(3)的结构,n=9。)
APPS2:α,ω-双(3-氨基丙基)聚二甲基硅氧烷(平均分子量:1600,满足上述通式(1)的结构,m=19。满足上述通式(3)的结构,n=19。)
APPS3:α,ω-双(3-氨基丙基)聚二甲基硅氧烷(平均分子量:4400,满足上述通式(1)的结构,m=57。满足上述通式(3)的结构,n=57)
44DAE:4,4’-二氨基二苯基醚
APB:1,3-双(3-氨基苯氧基)苯
SiDA:1,1,3,3-四甲基-1,3-双(3-氨基丙基)二硅氧烷(分子量:248,满足上述通式(1)的结构,但m=1。满足上述通式(3)的结构,n=1)
MEK-ST-40:含有无机微粒的液体(分散于MEK溶剂中的二氧化硅,二氧化硅的浓度为40质量%,平均粒径为12nm)(日产化学工业(株)制)
DMM:二丙二醇二甲基醚
KBM-1003:乙烯基硅烷(信越化学工业(株)制)。
[化学式10]
合成例1((1b)-1)硅氧烷化合物溶液)
向安装有温度计、干燥氮气导入口、利用热水/冷却水的加热/冷却装置、及搅拌装置的反应釜中,与1896.2g的DMM一同装入1600.0g(1.0mol)的APPS2,使其溶解后,添加296.2g(2.0mol)的邻苯二甲酸酐,于室温使其反应1小时,然后于60℃使其反应5小时,得到50质量%的硅氧烷化合物溶液((1b)-1)。
合成例2、3(硅氧烷化合物溶液)
如表1那样变更硅氧烷二胺和邻苯二甲酸酐系化合物的种类及装入量,除此以外,进行与合成例1同样的操作,得到50质量%的硅氧烷化合物溶液((1b)-2、(1b)-3)。
[表1]
表1中,关于硅氧烷二胺及封端剂,上部表示比率(摩尔%),下部表示含量(g)。
合成例4(单甲硅烷基化合物)
向500ml的烧瓶中加入500g的己烷,向其中加入21.33g(0.1mol)的氨基苯基三甲氧基硅烷(其是将3-氨基苯基三甲氧基硅烷与4-氨基苯基三甲氧基硅烷以6∶4的重量比混合而成的)。然后,缓慢滴加10.21g(0.1mol)的乙酸酐,于室温使其反应3小时。滤出沉淀物并进行干燥,得到下式表示的单甲硅烷基化合物(以下简称为AcAPMS)。
[化学式11]
合成例5(聚酰亚胺树脂溶液)
向安装有温度计、干燥氮气导入口、利用热水/冷却水的加热/冷却装置、及搅拌装置的反应釜中,与972.3g的DMM一同装入602.0g(0.7mol)的APPS1、60.1g(0.3mol)的44DAE,使其溶解后,添加310.2g(1mol)的ODPA,于室温反应1小时,然后于60℃反应1小时,然后于150℃反应4小时,然后使用溶剂DMM来调整浓度,从而得到50质量%的聚酰亚胺树脂溶液((b1)-1)。使用得到的聚酰亚胺树脂溶液进行Tg测定,结果为30℃。
合成例6~8(聚酰亚胺树脂溶液)
如表1那样变更酸二酐、二胺的种类和装入量,除此以外,进行与合成例5同样的操作,制备50质量%的聚酰亚胺树脂溶液(b1)-2、(b1)-3、(b1)-4,进行Tg测定。
表2中,关于酸二酐及二胺,上部表示比率(摩尔%),下部表示含量(g)。
制造例1(粘接剂涂覆材料的制备)
向安装有搅拌装置的反应釜中,一同装入APPS3的50质量%溶液(溶剂:DMM)10.0g、5.0g合例4中得到的AcAPMS、200.0g合成例5中得到的聚酰亚胺树脂溶液(((b1)-1)、12.0g含有无机微粒的液体MEK-ST-40,于室温搅拌2小时,得到粘接剂涂覆材料(CM1)。
制造例2~16(粘接剂涂覆材料的制备)
如表3那样变更上述通式(1)表示的硅氧烷聚合物、上述通式(2)表示的化合物、聚酰亚胺树脂溶液、含有无机微粒的液体MEK-ST-40的装入量,除此以外,进行与制造例1同样的操作,得到粘接剂涂覆材料(CM2~16)。
制造例17(再处理溶剂的制备)
向安装有搅拌装置的反应釜中,装入30g的单乙醇胺、30g的DMM、30g的N-甲基-2-吡咯烷酮,于室温搅拌1小时,得到再处理溶剂。
实施例1
使用棒涂机,将制造例1中得到的粘接剂涂覆材料(CM1)涂布于支承膜层SR7(厚度为75μm,聚酯膜,OHTSUKI INDUSTRIAL CO.,LTD.制)上,于100℃进行10分钟干燥,然后层压SR7(OHTSUKI INDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为15μm的临时粘合用层叠体膜(S1)(临时粘合用层叠体膜(S1)中,硅氧烷化合物APPS3在粘接剂层中所占的比例约为4.3质量%,单甲硅烷基化合物AcAPMS在粘接剂层中所占的比例约为4.3质量%)。
实施例2~12
使用粘接剂涂覆材料(CM2~12),进行与实施例1同样的操作,涂布于支承膜层SR7(厚度为75μm,聚酯膜,OHTSUKI INDUSTRIAL CO.,LTD.制)上,于100℃进行10分钟干燥,然后层压SR7(OHTSUKI INDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为15μm的临时粘合用层叠体膜(S2~S12)。
实施例13
将实施例1中得到的临时粘合用层叠体膜(S1)的保护膜层剥离,然后,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置VTM-200M(TakatoriCorporation制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:加热器温度为100℃,辊温度为100℃,层压速度为5mm/秒,层压辊压力为0.2MPa,腔室压力为150Pa。将得到的层叠体的支承膜层剥离,得到层叠基板(K1)。测定层叠基板(K1)的隆起倍数,结果为1.0。
实施例14
将实施例2中得到的临时粘合用层叠体膜(S2)的保护膜层剥离,然后,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置VTM-200M(TakatoriCorporation制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:加热器温度为100℃,辊温度为100℃,层压速度为5mm/秒,层压辊压力为0.2MPa,腔室压力为150Pa。将得到的层叠体的支承膜层剥离,得到层叠基板(K2)。测定层叠基板(K2)的隆起倍数,结果为1.0。
实施例15
将实施例3中得到的临时粘合用层叠体膜(S3)的保护膜层剥离,然后,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-MortonCo.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为150℃,加压压力为0.2MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。将得到的层叠体的支承膜层剥离,得到层叠基板(K3)。测定层叠基板(K3)的隆起倍数,结果为1.0。
实施例16
将实施例4中得到的临时粘合用层叠体膜(S4)的保护膜层剥离,然后,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置VTM-200M(TakatoriCorporation制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:加热器温度为100℃,辊温度为100℃,层压速度为5mm/秒,层压辊压力为0.2MPa,腔室压力为150Pa。将得到的层叠体的支承膜层剥离,得到层叠基板(K4)。测定层叠基板(K4)的隆起倍数,结果为1.0。
比较例1~4
使用粘接剂涂覆材料(CM13~16),进行与实施例1同样的操作,涂布于厚度为75μm的聚酯膜SR7(OHTSUKI INDUSTRIAL CO.,LTD.制)上,于100℃进行10分钟干燥,然后层压SR7(OHTSUKI INDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,得到粘接剂层的厚度为15μm的临时粘合用层叠体膜(S13~S16)。
比较例5
利用旋涂机并调整转速而将粘接剂涂覆材料(CM13)涂布于6英寸硅基板(厚度为645μm)上,使用加热板于100℃干燥10分钟,得到粘接剂层的厚度为15μm的基板。对得到的基板的隆起倍数进行测定,结果为2.1。
比较例6
利用与实施例5同样的操作,利用旋涂机并调整转速而将粘接剂涂覆材料(CM14)涂布于6英寸硅基板(厚度为645μm)上,使用加热板于100℃干燥10分钟,得到粘接剂层的厚度为15μm的基板。对得到的基板的隆起倍数进行测定,结果为2.0。
比较例7
利用与实施例5同样的操作,利用旋涂机并调整转速而将粘接剂涂覆材料(CM15)涂布于6英寸硅基板(厚度为645μm)上,使用加热板于100℃干燥10分钟,得到粘接剂层的厚度为15μm的基板。对得到的基板的隆起倍数进行测定,结果为2.0。
比较例8
利用与实施例5同样的操作,利用旋涂机并调整转速而将粘接剂涂覆材料(CM16)涂布于6英寸硅基板(厚度为645μm)上,使用加热板于100℃干燥10分钟,得到粘接剂层的厚度为15μm的基板。对得到的基板的隆起倍数进行测定,结果为2.1。
实施例17
于350℃对利用与实施例13同样的操作而得到的层叠基板(K1)进行1小时热处理,得到热处理基板(N1)。将得到的基板的粘接剂层与玻璃基板(厚度为1.3mm,长度为76mm,宽度为52mm)叠合,并使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为180℃,加压压力为0.3MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。对得到的基板的耐热性进行评价,将结果归纳于表4中。
此外,在利用同样的操作制作热处理基板(N1)后,以粘接剂层与另一6英寸硅基板相接触的方式进行叠合,使用已将上板、下板分别设定为200℃的热压机,以1000N的负荷压接3分钟,得到层叠基板加工体。使用得到的层叠基板加工体,进行基板剥离评价、再处理评价,将结果归纳于表4中。
实施例18
于350℃对利用与实施例14同样的操作而得到的层叠基板(K2)进行1小时热处理,得到热处理基板(N2)。将得到的基板的粘接剂层与玻璃基板(厚度为1.3mm,长度为76mm,宽度为52mm)叠合,并使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为180℃,加压压力为0.3MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。对得到的基板的耐热性进行评价,将结果归纳于表4中。
此外,在利用同样的操作制作热处理基板(N2)后,以粘接剂层与另一6英寸硅基板相接触的方式进行叠合,使用已将上板、下板分别设定为200℃的热压机,以1000N的负荷压接3分钟,得到层叠基板加工体。使用得到的层叠基板加工体,进行基板剥离评价、再处理评价,将结果归纳于表4中。
实施例19
于350℃对利用与实施例15同样的操作而得到的层叠基板(K3)进行1小时热处理,得到热处理基板(N3)。将得到的基板的粘接剂层与玻璃基板(厚度为1.3mm,长度为76mm,宽度为52mm)叠合,并使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为180℃,加压压力为0.3MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。对得到的基板的耐热性进行评价,将结果归纳于表4中。
此外,在利用同样的操作制作热处理基板(N3)后,以粘接剂层与另一6英寸硅基板相接触的方式进行叠合,使用已将上板、下板分别设定为200℃的热压机,以1000N的负荷压接3分钟,得到层叠基板加工体。使用得到的层叠基板加工体,进行基板剥离评价、再处理评价,将结果归纳于表4中。
实施例20
于350℃对利用与实施例16同样的操作而得到的层叠基板(K4)进行1小时热处理,得到热处理基板(N4)。将得到的基板的粘接剂层与玻璃基板(厚度为1.3mm,长度为76mm,宽度为52mm)叠合,并使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为180℃,加压压力为0.3MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。对得到的基板的耐热性进行评价,将结果归纳于表4中。
此外,在利用同样的操作制作热处理基板(N4)后,以粘接剂层与另一6英寸硅基板相接触的方式进行叠合,使用已将上板、下板分别设定为200℃的热压机,以1000N的负荷压接3分钟,得到层叠基板加工体。使用得到的层叠基板加工体,进行基板剥离评价、再处理评价,将结果归纳于表4中。
实施例21~28
使用实施例5~12中制作的临时粘合用层叠体膜(S5~S12),利用与实施例13同样的操作制作层叠基板(K5~K12),于350℃进行1小时热处理,得到热处理基板(N5~N12)。使用得到的基板,利用与实施例17同样的操作,进行耐热性评价、基板剥离评价、再处理评价,将结果归纳于表4中。
比较例9~12
使用比较例1~4中制作的临时粘合用层叠体膜(S13~S16),利用与实施例13同样的操作制作层叠基板(K13~K16),于350℃进行1小时热处理,得到热处理基板(N13~N16)。使用得到的基板,利用与实施例17同样的操作,进行耐热性评价、基板剥离评价、再处理评价,将结果归纳于表4中。
实施例29
将实施例12中得到的临时粘合用层叠体膜(S12)的保护膜层剥离,然后,以粘接剂层与8英寸硅基板(厚度为725μm)相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为100℃,加压压力为0.2MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。将支承膜层剥离后,于350℃进行1小时热处理,得到热处理基板。以得到的热处理基板的粘接剂层、与在8英寸无碱玻璃基板中设置有用于使溶剂通过的孔的基板相接触的方式进行叠合,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为180℃,加压压力为0.3MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。于23℃将得到的基板在制造例17中制备的再处理溶剂中浸渍30分钟,确认了能够将硅基板和玻璃基板剥离。
实施例30
使用棒涂机,将制造例1中得到的粘接剂涂覆材料(CM1)涂布于支承膜层140EN-Y(厚度为35μm,1%重量减少温度>450℃,熔点>300℃,线膨胀系数为5ppm/℃,聚酰亚胺膜,DU PONT-TORAY CO.,LTD.制)上,于100℃进行10分钟干燥。层压SR7(OHTSUKIINDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(TS1)。
实施例31、32
使用制造例2、4中制备的粘接剂涂覆材料(CM2、CM4)代替粘接剂涂覆材料(CM1),进行与实施例30同样的操作,得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(TS2、TS4)。
实施例33
将支承膜层140EN-Y变更为支承膜层500V(厚度为125μm,熔点>300℃,线膨胀系数为26ppm/℃,聚酰亚胺膜,DU PONT-TORAY CO.,LTD.制),除此以外,进行与实施例30同样的操作,得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(TS5)。
实施例34
将支承膜层140EN-Y变更为支承膜层层叠体(2片140EN-Y的层叠体,厚度为80μm,熔点>300℃,线膨胀系数为6ppm/℃,聚酰亚胺膜,DU PONT-TORAY CO.,LTD.制),除此以外,进行与实施例30同样的操作,得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(TS6)。
实施例35
将实施例30中得到的临时粘合用层叠体膜(TS1)的保护膜层剥离,然后,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置VTM-200M(TakatoriCorporation制)进行层叠,得到基板加工体。以如下层叠条件进行层叠:加热器温度为100℃,辊温度为100℃,层压速度为5mm/秒,层压辊压力为0.2MPa,腔室压力为150Pa。将得到的基板加工体于240℃放置5分钟,然后于280℃放置5分钟,结果在支承膜层未观察到变化。
实施例36
将实施例30中得到的临时粘合用层叠体膜(TS1)的保护膜层剥离,然后于250℃干燥10分钟。以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置VTM-200M(Takatori Corporation制)进行层叠,得到基板加工体(TK1)。以如下层叠条件进行层叠:加热器温度为100℃,辊温度为100℃,层压速度为5mm/秒,层压辊压力为0.2MPa,腔室压力为150Pa。将得到的基板加工体在0.001MPa下于240℃放置60分钟,然后于280℃放置5分钟,确认了未产生空隙。进而,进行支承膜层剥离评价,确认了能够剥离。
实施例37
将临时粘合用层叠体膜(TS1)变更为实施例31中得到的临时粘合用层叠体膜(TS2),除此以外,进行与实施例36同样的操作,得到基板加工体(TK2)。将得到的基板加工体在0.001MPa下于240℃放置60分钟,然后于280℃放置5分钟,确认了未产生空隙。进而,进行支承膜层剥离评价,确认了能够剥离。
实施例38
将临时粘合用层叠体膜(TS1)变更为实施例32中得到的临时粘合用层叠体膜(TS4),除此以外,进行与实施例36同样的操作,得到基板加工体(TK4)。将得到的基板加工体在0.001MPa下于240℃放置60分钟,然后于280℃放置5分钟,确认了未产生空隙。进而,进行支承膜层剥离评价,确认了能够剥离。
实施例39
将临时粘合用层叠体膜(TS1)变更为实施例33中得到的临时粘合用层叠体膜(TS5),除此以外,进行与实施例36同样的操作,得到基板加工体(TK5)。将得到的基板加工体在0.001MPa下于240℃放置60分钟,然后于280℃放置5分钟,确认了未产生空隙。进而,进行支承膜层剥离评价,确认了能够剥离。
实施例40
将临时粘合用层叠体膜(TS1)变更为实施例34中得到的临时粘合用层叠体膜(TS6),除此以外,进行与实施例36同样的操作,得到基板加工体(TK6)。将得到的基板加工体在0.001MPa下于240℃放置60分钟,然后于280℃放置5分钟,确认了未产生空隙。进而,进行支承膜层剥离评价,确认了能够剥离。
实施例41
将实施例30中得到的临时粘合用层叠体膜(TS1)的保护膜层剥离,然后于250℃干燥10分钟。以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠,得到基板加工体(TK7)。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为100℃,加压压力为0.2MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。对得到的基板加工体进行背面研磨评价,确认了基板中不存在断裂、缺口。并且,在背面研磨评价后的基板中未观察到翘曲。对背面研磨后的基板加工体(TK7B)进行支承膜层剥离评价,确认了能够剥离。
实施例42
将基板加工体(TK7)变更为实施例36中得到的基板加工体(TK1),除此以外,进行与实施例41同样的操作,得到基板加工体(TK8)。对得到的基板加工体进行背面研磨评价,确认了基板中不存在断裂、缺口,但背面研磨评价后的基板中观察到翘曲。对背面研磨后的基板加工体(TK8B)进行支承膜层剥离评价,确认了能够剥离。
实施例43
将实施例30中得到的临时粘合用层叠体膜(TS1)的保护膜层剥离,然后于250℃干燥10分钟。以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠,得到基板加工体(TK7)。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为100℃,加压压力为0.2MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。将得到的基板加工体设置于研磨机DAG810(DISCO制),对硅基板进行研磨,直至厚度成为50μm。用肉眼观察研磨后的硅基板,确认了不存在断裂、裂纹。进行了背面研磨评价,确认了基板中不存在断裂、缺口。并且,背面研磨评价后的基板中未观察到翘曲。对背面研磨后的基板加工体进行支承膜层剥离评价,确认了能够剥离。
实施例44
在实施例36中的支承膜层的剥离后,对支承膜层和6英寸硅基板进行观察,结果确认了粘接剂层形成于支承膜层侧。
实施例45
在实施例37中的支承膜层的剥离后,对支承膜层和6英寸硅基板进行观察,结果确认了粘接剂层形成于支承膜层侧。
实施例46
在实施例38中的支承膜层的剥离后,对支承膜层和6英寸硅基板进行观察,结果确认了粘接剂层形成于支承膜层侧。
实施例47
在实施例39中的支承膜层的剥离后,对支承膜层和6英寸硅基板进行观察,结果确认了粘接剂层形成于支承膜层侧。
实施例48
在实施例40中的支承膜层的剥离后,对支承膜层和6英寸硅基板进行观察,结果确认了粘接剂层形成于支承膜层侧。
实施例49
在实施例41中的支承膜层的剥离后,对支承膜层和6英寸硅基板进行观察,结果确认了粘接剂层形成于支承膜层侧。
实施例50
在实施例42中的支承膜层的剥离后,对支承膜层和6英寸硅基板进行观察,结果确认了粘接剂层形成于支承膜层侧。
实施例51
在实施例43中的支承膜层的剥离后,对支承膜层和6英寸硅基板进行观察,结果确认了粘接剂层形成于支承膜层侧。
实施例52
使用棒涂机,将制造例1中得到的粘接剂涂覆材料(CM1)涂布于支承膜层(PET膜,厚度为38μm,表面能为25.4mJ/m2)上,于100℃进行10分钟干燥,然后层压SR7(OHTSUKIINDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(GS1)。将保护膜层剥离后,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为120℃,加压压力为0.2MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。将支承膜层剥离,结果确认了粘接剂层转印形成于6英寸硅基板上。
实施例53
使用棒涂机,将制造例1中得到的粘接剂涂覆材料(CM1)涂布于支承膜层(PET膜,厚度为38μm,表面能为30.3mJ/m2)上,于100℃进行10分钟干燥,然后层压SR7(OHTSUKIINDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(GS2)。将保护膜层剥离后,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为120℃,加压压力为0.2MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。将支承膜层剥离,结果确认了粘接剂层转印形成于6英寸硅基板上。
实施例54
使用棒涂机,将制造例1中得到的粘接剂涂覆材料(CM1)涂布于支承膜层(PET膜,厚度为38μm,表面能为14.7mJ/m2)上,于100℃进行10分钟干燥,然后层压SR7(OHTSUKIINDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(GS3)。将保护膜层剥离后,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为120℃,加压压力为0.2MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。将支承膜层剥离,结果确认了粘接剂层转印形成于6英寸硅基板上。
实施例55
使用棒涂机,将制造例1中得到的粘接剂涂覆材料(CM1)涂布于支承膜层(Kapton膜,厚度为5μm,表面能为69.4mJ/m2)上,于200℃进行10分钟干燥,然后层压SR7(OHTSUKIINDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜。将保护膜层剥离后,以粘接剂层与铜基板相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为120℃,加压压力为0.4MPa,真空时间为30秒,加压时间为60秒。通过目视观察得到的层叠体,确认了不存在空隙、剥离。利用惰性烘箱,在氮气氛下经2小时将得到的层叠体升温至500℃,于500℃保持30分钟,经2小时冷却至室温。通过目视观察得到的层叠体,确认了不存在空隙、剥离。
实施例56
使用棒涂机,将制造例1中得到的粘接剂涂覆材料(CM1)涂布于支承膜层(PET膜,厚度为38μm,表面能为43.3mJ/m2)上,于100℃进行10分钟干燥,然后层压SR7(OHTSUKIINDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(GS4)。将保护膜层剥离后,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为120℃,加压压力为0.2MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。将支承膜层剥离,结果确认了粘接剂层未转印形成于6英寸硅基板上,而是位于支承膜层侧。
实施例57
使用棒涂机,将制造例1中得到的粘接剂涂覆材料(CM1)涂布于支承膜层(PET膜,厚度为38μm,表面能为41.3mJ/m2)上,于100℃进行10分钟干燥,然后层压SR7(OHTSUKIINDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(GS5)。将保护膜层剥离,然后以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为120℃,加压压力为0.2MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。将支承膜层剥离,结果确认了粘接剂层未转印形成于6英寸硅基板上,而是位于支承膜层侧。
实施例58
使用棒涂机,将制造例1中得到的粘接剂涂覆材料(CM1)涂布于支承膜层(聚酰亚胺膜,厚度为25μm,表面能为69.4mJ/m2)上,于100℃进行10分钟干燥,然后层压SR7(OHTSUKI INDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(GS6)。将保护膜层剥离后,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-Morton Co.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为120℃,加压压力为0.2MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。将支承膜层剥离,结果确认了粘接剂层未转印形成于6英寸硅基板上,而是位于支承膜层侧。
实施例59
使用棒涂机,将制造例1中得到的粘接剂涂覆材料(CM1)涂布于支承膜层140EN-Y(聚酰亚胺膜,厚度为35μm,表面能为71.9mJ/m2,DU PONT-TORAY CO.,LTD.制)上,于100℃进行10分钟干燥,然后层压SR7(OHTSUKI INDUSTRIAL CO.,LTD.制)作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(GS7)。将保护膜层剥离后,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,使用真空层压装置CVP300T(Nichigo-MortonCo.,Ltd.制)进行层叠。以如下层叠条件进行层叠:上下热盘温度为120℃,加压压力为0.2MPa,真空时间为30秒,加压时间为30秒。将支承膜层剥离,结果确认了粘接剂层未转印形成于6英寸硅基板上,而是位于支承膜层侧。
实施例60
使用棒涂机,将制造例1中得到的粘接剂涂覆材料(CM1)涂布于支承膜层(Teflon(注册商标)膜,厚度为100μm,表面能为11.1mJ/m2)上,于100℃进行1O分钟干燥,然后层压Teflon(注册商标)膜作为保护膜层,从而得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(GS9)。将保护膜层剥离,结果在部分区域中在粘接剂层与支承膜层之间产生间隙。此外,为了利用真空层压装置进行粘贴,以粘接剂层与6英寸硅基板(厚度为645μm)相接触的方式,将已剥离了保护膜的临时粘合用层叠体膜置于6英寸硅基板上,结果在粘接剂层中产生有褶皱的状态下被转印至6英寸硅基板上。
实施例61
将支承膜层140EN-Y变更为Cerapeel HP2(U)(厚度为75μm,1%重量减少温度为337℃,熔点为259℃,聚酯膜,东丽膜加工株式会社制),除此以外,进行与实施例30同样的操作,得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(TS7)。
实施例62
将支承膜层140EN-Y变更为7412K6(厚度为60μm,熔点为130℃,东丽膜加工株式会社制),除此以外,进行与实施例30同样的操作,得到粘接剂层的厚度为20μm的临时粘合用层叠体膜(TS8)。
实施例63
将临时粘合用层叠体膜(TS1)变更为实施例61中得到的临时粘合用层叠体膜(TS7),除此以外,进行与实施例34同样的操作,得到基板加工体。将得到的基板加工体于240℃放置5分钟,然后于280℃放置5分钟,结果在支承膜层中观察到收缩。
实施例64
将临时粘合用层叠体膜(TS1)变更为实施例62中得到的临时粘合用层叠体膜(TS8),除此以外,进行与实施例34同样的操作,得到基板加工体。将得到的基板加工体于240℃放置5分钟,结果在支承膜层中观察到收缩。

Claims (17)

1.临时粘合用层叠体膜,其至少具有(A)保护膜层、(B)粘接剂层、及(C)支承膜层这3层,所述(B)粘接剂层至少含有通式(1)表示的硅氧烷聚合物或通式(2)表示的化合物,
[化学式1]
式(1)中,m为10以上且100以下的整数;R1及R2各自可以相同也可以不同,表示一价有机基团;R3及R4各自可以相同也可以不同,表示碳原子数1~30的亚烷基或亚苯基;R5~R8各自可以相同也可以不同,表示碳原子数1~30的烷基、链烯基、烷氧基、苯基或苯氧基,
[化学式2]
式(2)中,R9表示具有2~20个碳原子及1~3个氮原子的一价有机基团,R10表示氢、碳原子数1~20的烷基、或芳香族基团;a表示1~4的整数。
2.如权利要求1所述的临时粘合用层叠体膜,其中,所述(B)粘接剂层含有聚酰亚胺树脂。
3.如权利要求2所述的临时粘合用层叠体膜,其中,所述聚酰亚胺树脂包含通式(3)表示的聚硅氧烷系二胺的残基,在全部的二胺残基中,包含60摩尔%以上且90摩尔%以下的所述聚硅氧烷系二胺的残基,
[化学式3]
式(3)中,n为自然数,并且由聚硅氧烷系二胺的平均分子量算出的平均值为1以上且100以下;R11及R12各自可以相同也可以不同,表示碳原子数1~30的亚烷基或亚苯基;R13~R16各自可以相同也可以不同,表示碳原子数1~30的烷基、苯基、或苯氧基。
4.如权利要求1~3中任一项所述的临时粘合用层叠体膜,其中,所述(B)粘接剂层还含有无机微粒。
5.如权利要求1~4中任一项所述的临时粘合用层叠体膜,其中,在所述(B)粘接剂层所含的成分中,所述通式(1)表示的硅氧烷聚合物为0.01质量%以上且30质量%以下。
6.如权利要求1~5中任一项所述的临时粘合用层叠体膜,其中,所述(C)支承膜层的表面能为13mJ/m2以上。
7.如权利要求1~6中任一项所述的临时粘合用层叠体膜,其中,所述(C)支承膜层的热分解温度为200℃以上。
8.如权利要求1~7中任一项所述的临时粘合用层叠体膜,其中,所述(C)支承膜层的线膨胀系数为10ppm/℃以下。
9.如权利要求8所述的临时粘合用层叠体膜,其中,所述(C)支承膜层是线膨胀系数为10ppm/℃以下的膜的层叠体。
10.如权利要求1~9中任一项所述的临时粘合用层叠体膜,其中,所述(C)支承膜层为聚酰亚胺膜或聚苯硫醚膜。
11.如权利要求1~10中任一项所述的临时粘合用层叠体膜,其中,所述(C)支承膜层的膜厚为5μm以上且300μm以下。
12.基板加工体的制造方法,其是制造使用了权利要求1~11中任一项所述的临时粘合用层叠体膜的基板加工体的方法,所述制造方法包括下述工序:
将所述(A)保护膜层剥离的工序;及
介由所述(B)粘接剂层,将已剥离了(A)保护膜层的临时粘合用层叠体膜层叠于(D)半导体电路形成基板的工序。
13.层叠基板加工体的制造方法,其是制造使用了权利要求1~11中任一项所述的临时粘合用层叠体膜的层叠基板加工体的方法,所述制造方法包括下述工序:
将所述(A)保护膜层剥离的工序;
介由所述(B)粘接剂层,将已剥离了(A)保护膜层的临时粘合用层叠体膜层叠于(D)半导体电路形成基板及(E)支承基板中的任意一方的工序;及
将所述(C)支承膜层剥离,并层叠(D)半导体电路形成基板及(E)支承基板中的另一方的工序。
14.半导体器件的制造方法,其是制造使用了由权利要求12所述的基板加工体的制造方法制作的基板加工体的半导体器件的方法,其特征在于,包括下述工序中的至少任一者:
对所述(D)半导体电路形成基板进行加工而使其变薄的工序;
对所述(D)半导体电路形成基板进行元器件加工的工序;
将所述(C)支承膜层和所述(B)粘接剂层从所述(D)半导体电路形成基板剥离的工序;及
利用溶剂对附着于所述(D)半导体电路形成基板的粘接剂层进行清洗的工序。
15.半导体器件的制造方法,其是制造使用了由权利要求13所述的层叠基板加工体的制造方法制作的层叠基板加工体的半导体器件的方法,其特征在于,包括下述工序中的至少任一者:
对所述(D)半导体电路形成基板进行加工而使其变薄的工序;
对所述(D)半导体电路形成基板进行元器件加工的工序;
将所述(E)支承基板从所述(D)半导体电路形成基板剥离的工序;及
利用溶剂对附着于已从所述层叠基板加工体剥离的所述(D)半导体电路形成基板或(E)支承基板的粘接剂层进行清洗的工序。
16.如权利要求14或15所述的半导体器件的制造方法,所述制造方法还在对所述(D)半导体电路形成基板进行元器件加工的工序中,包括于200℃以上进行加热处理的工序。
17.如权利要求14~16中任一项所述的半导体器件的制造方法,其中,对所述(D)半导体电路形成基板进行加工而使其变薄的工序包括将半导体电路形成基板加工成1μm以上且100μm以下的工序。
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