CN111146133A - 层叠体的制造方法及基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种层叠体的制造方法,其能够介由临时粘合材料容易地接合基板与支撑体,热工序耐受性优异,也容易剥离,能够提高薄型基板的生产率。所述制造方法介由临时粘合材料接合应加工背面的基板的非加工面与支撑体,其特征在于,其具有:在基板的非加工面及支撑体中的任意一者或两者上层叠临时粘合材料的工序(a);在开始接合前预先加热基板与支撑体的工序(b);介由临时粘合材料接合基板与支撑体的工序(c),在工序(b)中,将基板加热至50℃以上250℃以下的温度、将支撑体加热至50℃以上250℃以下且与所述基板不同的温度,同时在工序(c)中,以预先加热的基板的温度与支撑体的温度不同的状态开始接合。
Description
技术领域
本发明涉及层叠体的制造方法及基板的制造方法。
背景技术
为了实现进一步的高密度、大容量化,三维半导体安装是必不可少的。三维安装技术是指将单个半导体芯片薄型化,并进一步边将其通过硅通孔(TSV;through siliconvia)连接、边层叠为多层的半导体制造技术。为了实现三维安装,必需通过非电路形成面(也称作“背面”)磨削使形成有半导体电路的基板薄型化,并进一步进行在背面形成包含TSV的电极的工序。
以往,在硅基板的背面磨削工序中,在磨削面的相反侧粘贴保护胶带来防止磨削时的基板破损。然而,该胶带将有机树脂膜用于支撑基材,具有柔软性,但另一方面,强度或耐热性不充分,不适合于进行TSV形成工序或背面的线路层形成工序。
因此,提出了一种通过介由粘合层将半导体基板接合于硅、玻璃等支撑体,从而可充分耐受背面磨削、TSV或背面电极形成的工序的系统。此时,将基板接合于支撑体时的粘合层非常重要。要求其必须能够将基板无缝隙地接合于支撑体、具有充分的耐久性以耐受后续工序,进一步要求能够在最后将薄型基板从支撑体上简便地剥离。像这样,由于在最后进行剥离,因此在本说明书中,将该粘合层称作临时粘合层,将使用的材料称作临时粘合材料。
作为迄今为止的使用了临时粘合层的公知的层叠体的制造方法,提出了一种在基板与支撑体的一者或者两者上形成临时粘合层,在接合装置内根据需要预先将基板与支撑体加热至同一温度,然后进行接合的技术(专利文献1、2)。这些接合方法在介由接合温度下熔融粘度不同的材料进行接合时存在问题。
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:日本专利第6059631号
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明是鉴于上述问题点而完成的,其目的在于,提供一种层叠体的制造方法,该方法能够介由临时粘合材料容易地接合基板与支撑体,对CVD(化学气相沉积)等热工序的耐受性优异,剥离也容易,且能够提高薄型基板的生产率。
解决技术问题的技术手段
为了实现上述目的,本发明提供一种层叠体的制造方法,其为介由临时粘合材料接合应对背面进行加工的基板的非加工面(基板的非背面的面)与支撑体的层叠体的制造方法,其特征在于,其具有:在所述基板的非加工面及所述支撑体中的任意一者或两者上层叠所述临时粘合材料的工序(a);在接合开始前预先加热所述基板与所述支撑体的工序(b);介由所述临时粘合材料接合所述基板与所述支撑体的工序(c),在所述工序(b)中,将所述基板加热至50℃以上250℃以下的温度、将所述支撑体加热至50℃以上250℃以下且与所述基板不同的温度,且同时在所述工序(c)中,以预先加热的所述基板的温度与所述支撑体的温度不同的状态开始接合。
若为本发明的层叠体的制造方法,则能够介由临时粘合材料容易地接合基板与支撑体,对CVD(化学气相沉积)等热工序的耐受性优异,剥离也容易,且能够提高薄型基板的生产率。
此时,在所述工序(c)中,优选以所述基板的温度与所述支撑体的温度相差10℃以上的状态开始接合。
若为这种温度条件的层叠体的制造方法,则对凹凸基板的嵌入性优异,故而优选。
此外,本发明中,作为所述临时粘合材料,优选使用至少具有位于所述基板侧的第一临时粘合材料层(A)与比该第一临时粘合材料层(A)更靠近所述支撑体侧的第二临时粘合材料层(B)的2层以上的临时粘合材料。
若为这种临时粘合材料,则能够根据需要分别选择熔融粘度等特性不同的临时粘合材料层。
此时,优选使用所述第一临时粘合材料层(A)与所述第二临时粘合材料层(B)的熔融粘度比α/β以25℃下的熔融粘度比计为10以下、以100℃以上200℃以下的最低熔融粘度比计为100以上的临时粘合材料。
若临时粘合材料为这样的熔融粘度比,则能够在短时间内进行接合处理,故而优选。
此外,本发明中,优选在所述工序(a)中,以相邻的方式形成所述第一临时粘合材料层(A)与所述第二临时粘合材料层(B)并层叠所述临时粘合材料。
此外,此时,优选使用所述第二临时粘合材料层(B)由热固性树脂构成、由该热固性树脂固化而成的固化膜的通过动态粘弹性测定而测定的弹性模量在25℃下为50MPa以上1GPa以下的临时粘合材料。
若固化膜为具有这种弹性模量的第二临时粘合材料层(B),则在临时固定时、特别是在基板磨削后,基板不会发生翘曲,故而优选。
此外,本发明中,优选所述第二临时粘合材料层(B)由热固性树脂组合物形成,相对于具有下述通式(1)所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100质量份,所述热固性树脂组合物含有0.1~50质量份的选自经福尔马林或福尔马林-醇改性的氨基缩合物、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、在1分子中平均具有2个以上羟甲基或烷氧基羟甲基的酚化合物、及在1分子中平均具有2个以上环氧基的环氧化合物中的任意一种以上作为交联剂。
[化学式1]
式中,R1~R4表示可以相同或不同的碳原子数为1~8的一价烃基。此外,m为1~100的整数,B为正数,A为0或正数。其中,A+B=1。X为下述通式(2)所表示的二价有机基团。
[化学式2]
式中,Z为选自下述基团中的任意一种的二价有机基团,N为0或1。此外,R5、R6分别为碳原子数为1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同。k为0、1、2中的任意一个。
[化学式3]
若为这样的第二临时粘合材料层(B),则耐热性更优异,故而优选。
此外,本发明中,优选所述第二临时粘合材料层(B)由热固性树脂组合物形成,相对于具有下述通式(3)所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100质量份,所述热固性树脂组合物含有0.1~50质量份的选自在1分子中平均具有2个以上酚羟基的酚化合物、及在1分子中平均具有2个以上环氧基的环氧化合物中的任意一种以上作为交联剂。
[化学式4]
式中,R7~R10表示可以相同或不同的碳原子数为1~8的一价烃基。此外,n为1~100的整数,D为正数,C为0或正数。其中,C+D=1。进一步,Y为下述通式(4)所表示的二价有机基团。
[化学式5]
式中,V为选自下述基团中的任意一种的二价有机基团,p为0或1。此外,R11、R12分别为碳原子数为1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同。h为0、1、2中的任意一个。
[化学式6]
若为这样的第二临时粘合材料层(B),则耐热性更优异,故而优选。
此外,本发明提供一种基板的制造方法,其中,通过上述层叠体的制造方法得到层叠体后,进行加工所述基板的背面的工序(d),然后在进一步从所述层叠体上去除所述支撑体与所述临时粘合材料后,具有清洗所述基板的工序(e),在所述工序(e)中,将清洗后的基板的去除了支撑体一侧的面的水的接触角设为小于30°。
若为这样的基板的制造方法,则能够制造一种基板,该基板在后续工序中不会发生由临时粘合材料造成的不良状况,能够容易地制造具有通孔电极结构或凸块连接结构的薄型基板。
发明效果
如上所述,若为本发明的层叠体的制造方法,尤其能够介由熔融粘度不同的材料容易地制造层叠体。通过使如此使用熔融粘度不同的材料成为可能,从而能够使用各种材料制造层叠体。此外,可事先防止伴随层叠体的制造的空隙等缺陷的产生,能够大幅提高薄型基板的生产率。
附图说明
图1为示出用本发明的层叠体的制造方法得到的层叠体的一个例子的结构图。
图2为示出对本发明的接合前的基板与支撑体实施加热的一个例子的结构图。
图3为示出本发明的刚接合后的层叠体的一个例子的结构图。
附图标记说明
1:基板;2:临时粘合材料;(A):第一临时粘合材料层;(B):第二临时粘合材料层;3:支撑体;4:基板设置板;5:支撑体设置板。
具体实施方式
如上所述,需要一种临时粘合容易、临时粘合材料在基板或支撑体上的形成速度快、尺寸稳定性优异、对CVD之类的基板热工序的耐受性优异、剥离也容易、能够提高薄型基板的生产率的基板加工用临时粘合材料。
为了达成上述目的,本申请的发明人进行了认真研究,结果发现,通过在接合开始前预先加热基板与支撑体的工序中,将所述基板加热至50℃以上250℃以下的温度、将所述支撑体加热至50℃以上250℃以下且与所述基板不同的温度,且同时在介由临时粘合材料接合基板与支撑体的工序中,以预先加热的所述基板的温度与所述支撑体的温度不同的状态开始接合,能够简单地制造具有通孔电极结构或凸块连接结构的薄型基板,从而完成了本发明。
即,本发明为一种层叠体的制造方法,其为介由临时粘合材料接合应对背面进行加工的基板的非加工面与支撑体的层叠体的制造方法,其特征在于,其具有:在所述基板的非加工面及所述支撑体中的任意一者或两者上层叠所述临时粘合材料的工序(a);在开始接合前预先加热所述基板与所述支撑体的工序(b);及介由所述临时粘合材料接合所述基板与所述支撑体的工序(c),在所述工序(b)中,将所述基板加热至50℃以上250℃以下的温度、将所述支撑体加热至50℃以上250℃以下且与所述基板不同的温度,且同时在所述工序(c)中,以预先加热的所述基板的温度与所述支撑体的温度不同的状态开始接合。
若为这样的本发明的层叠体的制造方法,则能够在介由熔融粘度不同的材料进行接合时,制备没有空隙等缺陷的层叠体。因此,本发明能够容易地得到介由临时粘合材料接合应对背面进行加工的基板的非加工面与支撑体而成的层叠体。
以下,对本发明进行详细说明,但本发明并不限定于此。
[层叠体]
图1为示出通过本发明的层叠体的制造方法得到的层叠体的一个例子的结构图。如图1所示,所述层叠体通过介由临时粘合材料2将基板1与支撑体3接合而成。
基板1例如为一个面是电路形成面、应加工的另一个面(背面)是非电路形成面的基板。本发明中可适用的基板通常为半导体基板。作为该半导体基板的例子,可列举出圆盘状的晶圆或方形基板等。作为晶圆的例子,不仅可列举出硅晶圆,而且可列举出锗晶圆、镓-砷晶圆、镓-磷晶圆、镓-砷-铝晶圆等。该基板的厚度没有特别限制,典型地为600~800μm,更典型地为625~775μm。
作为支撑体3,没有特别限定,可使用硅晶圆或玻璃板、石英晶圆等基板。在本发明中,并不是必须隔着支撑体对临时粘合材料照射辐射能量线,支撑体也可以不具有透光性。
临时粘合材料2为将基板接合于支撑体时的粘合层,只要能够无间隙地将基板接合于支撑体,具有充分的耐受性以耐受后续工序,进一步在最后能够将薄型基板从支撑体上简便地剥离,则没有特别限定。此外,本发明中使用的临时粘合材料2可以为单层,也可以由多个层构成。以下,也将以此方式构成临时粘合材料的各个层称作临时粘合材料层。作为用于本发明的层叠体的制造方法的临时粘合材料2,优选至少具有位于所述基板侧的第一临时粘合材料层(A)与比该第一临时粘合材料层(A)更靠近所述支撑体侧的第二临时粘合材料层(B)的2层以上的临时粘合材料。
将临时粘合材料2由第一临时粘合材料层(A)与第二临时粘合材料层(B)构成时的层叠体示于图1。
以下,以图1所示的层叠体的制造方法为中心进行说明,但本发明并不限定于此。此外,对于本发明的层叠体的制造方法中使用的临时粘合材料,以具有第一临时粘合材料层(A)与第二临时粘合材料层(B)的临时粘合材料为中心进行说明,但其可以仅具备(A)、(B)中的任意一个,也可以具备除(A)、(B)以外的层。
[层叠体的制造方法]
本发明的层叠体的制造方法为介由临时粘合材料接合应对背面进行加工的基板(具有半导体电路等的基板)的非加工面(基板的不是背面的面:形成有半导体电路一侧的面)与支撑体的层叠体的制造方法,其具有以下工序。
工序(a):在基板的非加工面及支撑体中的任意一者或者两者上层叠临时粘合材料的工序
工序(b):在开始接合前预先加热所述基板与所述支撑体的工序
工序(c):介由临时粘合材料接合所述基板与所述支撑体的工序
本发明中,在所述工序(b)中,将所述基板加热至50℃以上250℃以下的温度、将所述支撑体加热至50℃以上250℃以下且与所述基板不同的温度,且同时在所述工序(c)中,以预先加热的所述基板的温度与所述支撑体的温度不同的状态开始接合。加热时间没有特别限制,优选为30秒~5分钟左右。临时粘合材料与其所层叠的基板和/或支撑体一同进行加热。
另外,本发明中,将开始接合前设定为,从在接合装置内的腔室内等规定位置上设置基板〃支撑体开始、到使基板与支撑体接触为止的状态。
图2示出对本发明的接合前的基板与支撑体实施加热的一个例子。如图2所示,在配置于接合装置内的基板设置板4上设置基板1,在支撑体设置板5上设置预先层叠了临时粘合材料2的支撑体3。各板4、5具备任意的加热手段,由此能够分别将基板侧与支撑体侧加热至任意的温度。
本发明的层叠体的制造方法中,在工序(b)中,预先将基板温度加热至50℃以上250℃以下、预先将支撑体温度加热至50℃以上250℃以下,且同时在工序(c)中,以基板温度与支撑体温度不同的状态同时开始接合。
此外,能够适当设定基板温度与支撑体温度的温度差,但优选以相差10℃以上的状态开始接合。温度差的上限设为100℃以下的差较佳,下限虽没有特别限定,但设为20℃以上的差更佳。进一步,期望将基板的温度设为高于支撑体温度的温度。
若为这种接合方法,则能够充分地抑制产生来源于接合工序的空隙等缺陷。
-工序(a)-
工序(a)为在基板的非加工面(不是背面的面)及支撑体中的任意一者或两者上层叠临时粘合材料的工序。以下,以在支撑体上层叠临时粘合材料的工序为中心进行说明,但也可以在基板侧上层叠临时粘合材料。
例如,能够通过旋涂法、辊涂机等公知的方法将树脂组合物溶液涂布于基板的非加工面及支撑体中的任意一者或两者(以下,也称作“支撑体等”)而层叠(形成)临时粘合材料。此时,在旋涂后,根据其溶剂的挥发条件,以80~200℃、优选以100~180℃的温度,预先进行溶剂的挥发,然后供于使用。
层叠由2层以上构成的临时粘合材料时,可以将各层分别形成于基板与支撑体,也可以仅在基板或仅在支撑体上形成多个层。在形成多个层的情况下,能够在形成第一层后,再次利用相同的方法,以与第一层相邻的方式形成第二层。各层能够通过上述方法形成。
此外,可以通过对预先以膜状形成在脱模基材上的临时粘合材料进行层压,从而将临时粘合材料层叠在支撑体等上。
作为在支撑体等上层叠临时粘合材料的装置,能够使用市售的装置。通过旋涂进行层叠时,涂布装置例如可使用SUSS公司的XBS300等,通过层压进行层叠时,可列举出真空层压机,例如Takatori Corporation.的TEAM-300等。
-工序(b)-
工序(b)为在开始接合前预先加热所述基板与所述支撑体的工序。本工序能够在接合装置内进行。此时,加热手段被内置在接合装置中,在设置基板及支撑体的板(腔室)上内置有加热器。另外,加热器只要为公知的加热装置,则没有特别问题。将所述基板加热至50℃以上250℃以下的温度,将所述支撑体加热至50℃以上250℃以下且与所述基板不同的温度。
优选以相差10℃以上的温度进行加热,更优选以相差20℃以上的温度进行加热。
-工序(c)-
工序(c)为介由临时粘合材料接合所述基板与所述支撑体的工序。优选在减压下进行贴合、接合。例如,通过以工序(b)中进行加热的温度条件、在真空下(减压下;压力为1Pa以下),均匀地压接该基板并进行接合,由此形成介由临时粘合材料接合有基板与支撑体的层叠体。此时,压接时间为10秒~10分钟,优选为30秒~5分钟。
例如,如图2所示,在基板设置板4上设置基板1,在支撑体设置板5上设置层叠了临时粘合材料2的支撑体3,然后以分别将基板侧与支撑体侧加热至不同的规定温度的状态,如图3所示,在减压下将基板1均匀地压接并接合于支撑体3的层叠有临时粘合材料2的一侧。
作为基板贴合装置,在基板为晶圆的情况下,可列举出市售的晶圆接合装置,例如EVG公司的EVG520IS、850TB、SUSS公司的XBS300等。
[临时粘合材料层]
本发明中使用的临时粘合材料可以为单层,也可以由多个层构成。作为临时粘合材料,优选使用至少具有位于基板侧的第一临时粘合材料层(A)与比该第一临时粘合材料层(A)更靠近支撑体侧的第二临时粘合材料层(B)的2层以上的临时粘合材料。此外,进一步,也能够具有第三临时粘合材料层(C)或其他功能性层。
此时,优选使用所述第一临时粘合材料层(A)与所述第二临时粘合材料层(B)的熔融粘度比α/β以25℃下的熔融粘度比计为10以下、以100℃以上200℃以下的最低熔融粘度比计为100以上的临时粘合材料。25℃下的熔融粘度比α/β(25℃)更优选为0.05~5,进一步优选为0.05~1。此外,100℃以上200℃以下的最低熔融粘度比更优选为100~1000,进一步优选为120~500。
若临时粘合材料为这样的熔融粘度比,则能够在短时间内进行接合处理,故而优选。此外,若为具有这种熔融粘度比的临时粘合材料,则在接合时临时粘合材料不会附着于基板外周部,故而优选。
以下,对本发明的层叠体的制造方法中使用的临时粘合材料(临时粘合材料层)进行详细说明,但是能够使用的临时粘合材料并不限定于此。
-第一临时粘合材料层(A)-
第一临时粘合材料层(A)为构成临时粘合材料的临时粘合材料层中位于基板侧的层。其材料没有特别限定,从对具有段差的基板等的适用性出发,适合使用具有良好的嵌入性的热塑性树脂。以下,对第一临时粘合材料层(A)由热塑性树脂构成的例子进行详细说明,但本发明的层叠体的制造方法中使用的临时粘合材料并不限定于此。
第一临时粘合材料层(A)优选为不具有有机聚硅氧烷且玻璃化转变温度为-80~150℃左右的热塑性树脂,例如可列举出烯烃类热塑性弹性体、聚丁二烯类热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体、苯乙烯-丁二烯类热塑性弹性体、苯乙烯-聚烯烃类热塑性弹性体等,特别适合为耐热性优异的氢化聚苯乙烯类弹性体。
作为这样的热塑性树脂,能够使用市售品,具体而言,可列举出Tuftec(AsahiKasei Corporation.)、ESPOLEX SB Series(Sumitomo Chemical Co.,Ltd.)、RABALON(Mitsubishi Chemical Corporation)、SEPTON(KURARAY CO.,LTD)、DYNARON(JSRCORPORATION)等。此外,可列举出ZEONEX(ZEON CORPORATION)所代表的环烯烃聚合物及TOPAS(Polyplastics Co.,Ltd.)所代表的环状烯烃共聚物。
如上所述,作为第一临时粘合材料层(A)的热塑性树脂,优选热塑性弹性体。此外,也可以同时使用两种以上的树脂。
若为这样的第一临时粘合材料层(A),则在制作薄型基板后,能够更容易地将临时粘合材料从该基板上剥离或进行清洗,因此能够更容易地处理易裂的薄型基板。
能够将上述热塑性树脂层组合物溶解于溶剂而制成(A)层溶液,从而用于形成临时粘合材料层。作为溶剂,可列举出烃类溶剂,可优选列举出壬烷、对孟烷、蒎烯、异辛烷、均三甲苯等,根据其涂布性,更优选为壬烷、对孟烷、异辛烷、均三甲苯。进一步,也可以根据需要进行过滤。然后,优选使用正向辊涂机(forward roll coater)、逆向辊涂机(reverseroll coater)、缺角轮涂布机(comma coater)、模涂机(die coater)、唇涂机(lipcoater)、凹版涂布机、浸涂机、气刀涂布机、毛细管涂布机(capillary coater)、凸起升高型(raising and rising(R&R))涂布机、刮片涂布机、棒涂机、敷贴器(applicator)、挤出成型机等涂布在脱模基材上。然后,通过在线去除涂布有(A)层溶液的脱模基材上的溶剂,从而形成第一临时粘合材料层(A)。
此时,形成的膜厚没有限制,适合形成为0.5~80μm、进一步优选形成为0.5~50μm的膜厚。此外,在该热塑性树脂中,出于提高其耐热性的目的,能够添加抗氧化剂,或为了提高涂布性,能够添加表面活性剂。作为抗氧化剂的具体例,适合使用2,5-二叔丁基酚等。作为表面活性剂的例子,适合使用氟硅类表面活性剂X-70-1102(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造)等。
-第二临时粘合材料层(B)-
第二临时粘合材料层(B)为构成临时粘合材料的临时粘合材料层中、比上述第一临时粘合材料层(A)更靠近支撑体侧的临时粘合材料层。其材料没有特别限定,优选由热固性树脂构成,更优选由有机硅类树脂构成。特别优选由将下述通式(1)和/或(3)所表示的热固性硅氧烷改性聚合物(含硅氧烷键聚合物)作为主要成分的热固性树脂组合物形成。进一步,所述树脂组合物能够根据需要含有交联剂或固化催化剂。
另外,第二临时粘合材料层(B)中能够同时使用下述通式(1)所表示的聚合物与下述通式(3)所表示的聚合物。此时的比例(质量比)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)>
具有下述通式(1)所表示的重复单元且基于凝胶渗透色谱(GPC)而得到的聚苯乙烯换算重均分子量为3,000~500,000、优选为10,000~100,000的含硅氧烷键聚合物。
[化学式7]
式中,R1~R4表示可以相同或不同的碳原子数为1~8的一价烃基。此外,m为1~100的整数,B为正数,A为0或正数。X为下述通式(2)所表示的二价有机基团。A+B=1。此外,优选A为0~0.9、B为0.1~1,此外,A大于0时,优选A为0.1~0.7、B为0.3~0.9。
[化学式8]
式中,Z为选自下述基团中的任意一种的二价有机基团,N为0或1。此外,R5、R6分别为碳原子数为1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同。k为0、1、2中的任意一个。
[化学式9]
此时,作为R1~R4的具体例,可列举出甲基、乙基、苯基等,m为1~100的整数,优选为3~60,更优选为8~40的整数。此外,B/A优选大于0小于20,特别优选为0.5~5。
<通式(3)的聚合物(环氧改性硅氧烷聚合物)>
具有下述通式(3)所表示的重复单元且基于GPC而得到的聚苯乙烯换算重均分子量为3,000~500,000的含硅氧烷键聚合物。
[化学式10]
式中,R7~R10表示可以相同或不同的碳原子数为1~8的一价烃基。此外,n为1~100的整数,D为正数,C为0或正数。进一步,Y为下述通式(4)所表示的二价有机基团。C+D=1。此外,优选C为0~0.9、D为0.1~1,此外,C大于0时,优选C为0.1~0.7、D为0.3~0.9。
[化学式11]
式中,V为选自下述基团中的任意一种的二价有机基团,p为0或1。此外,R11、R12分别为碳原子数为1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同。h为0、1、2中的任意一个。
[化学式12]
此时,作为R7~R10的具体例,可列举出与在上述通式(1)中的R1~R4中例示的基团相同的基团。此外,n为1~100的整数,优选为3~60,更优选为8~40的整数。此外,D/C优选大于0小于20,特别优选为0.5~5。
<交联剂>
为了将上述通式(1)和/或(3)的热固性硅氧烷改性聚合物作为主要成分的热固性组合物的热固化,当主要成分为通式(1)的酚性硅氧烷聚合物时,能够含有选自经福尔马林或福尔马林-醇改性的氨基缩合物、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、在1分子中平均具有2个以上羟甲基或烷氧基羟甲基的酚化合物、及在1分子中平均具有2个以上环氧基的环氧化合物中的任意一种以上的交联剂。
此处,作为经福尔马林或福尔马林-醇改性的氨基缩合物、三聚氰胺树脂、脲醛树脂,能够列举出以下的物质。例如,经福尔马林或福尔马林-醇改性的三聚氰胺树脂(缩合物)能够通过下述方法得到:按照公知的方法,使改性三聚氰胺单体(例如三甲氧基甲基单羟甲基三聚氰胺)或它的多聚体(例如二聚体、三聚体等低聚物)与甲醛进行加成缩聚,直至成为所需分子量。另外,它们可以使用一种或混合使用两种以上。
此外,经福尔马林或福尔马林-醇改性的脲醛树脂(缩合物)的制备例如可以通过以下方式进行:按照公知的方法,利用福尔马林对所需分子量的尿素缩合物进行羟甲基化而改性,或进一步利用醇对其进行烷氧基化而改性。作为经福尔马林或福尔马林-醇改性的脲醛树脂的具体例,例如可列举出甲氧基甲基化尿素缩合物、乙氧基乙基化尿素缩合物、丙氧基甲基化尿素缩合物等。另外,它们可以使用一种或混合使用两种以上。
此外,作为在1分子中平均具有2个以上羟甲基或烷氧基羟甲基的酚化合物,例如可列举出(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。另外,这些酚化合物能够使用一种或混合使用两种以上。
另一方面,当主要成分为通式(3)的环氧改性硅氧烷聚合物(含硅氧烷键聚合物)时,能够含有选自在1分子中平均具有2个以上酚羟基的酚化合物、及在1分子中平均具有2个以上环氧基的环氧化合物中的任意一种以上作为交联剂。
此处,作为通式(1)和/或(3)中使用的具有多官能环氧基的环氧化合物,并没有特别限制,可以含有双官能、三官能及四官能以上的多官能环氧树脂,例如可以含有NipponKayaku Co.,Ltd.制造的EOCN-1020、EOCN-102S、XD-1000、NC-2000-L、EPPN-201、GAN、NC6000或如下述式这样的交联剂。
[化学式13]
当主要成分为上述通式(3)的环氧改性硅氧烷聚合物时,作为交联剂的在1分子中平均具有2个以上酚羟基的酚化合物的具体例,可列举出间类、对类的甲酚酚醛清漆树脂,例如,Asahi Organic Chemicals Industry Co.,Ltd.制造的EP-6030G;或三官能酚化合物,例如,HonshuChemical Industry Co.,Ltd.制造的Tris-P-PA;或四官能度酚化合物,例如,Asahi Organic Chemicals Industry Co.,Ltd.制造的TEP-TPA等。
相对于上述通式(1)或式(3)的热固性聚合物(含硅氧烷键聚合物)100质量份,交联剂的掺合量能够设为0.1~50质量份,优选为0.1~30质量份,更优选为1~20质量份,也可以混合2种或3种以上并掺合。
此外,相对于热固性聚合物100质量份,也可以含有10质量份以下的如酸酐这样的固化催化剂。
[其他成分]
能够将上述热固性树脂层组合物溶解于溶剂而制成(B)层溶液,从而用于形成临时粘合材料层。作为溶剂,例如可列举出环己酮、环戊酮、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、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、二乙二醇二甲醚等醚类;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、γ-丁内酯等酯类等,它们可以单独使用一种,或者也可以同时使用两种以上。进一步,也可以根据需要进行过滤。然后,以与(A)层同样的方法,涂布于形成在脱模基材上的(A)层上,去除溶剂,从而形成(B)层。
另外,为了进一步提高耐热性,相对于热固性聚合物100质量份,可以添加50质量份以下的公知的抗氧化剂、二氧化硅等填料。进一步,为了提高涂布均匀性,也可以添加表面活性剂。
作为能够在第二临时粘合材料层(B)中添加的抗氧化剂的具体例,能够列举出四(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸)季戊四醇酯(商品名称:Adekastab AO-60)等受阻酚类化合物。
此时,形成的膜厚没有特别限定,优选为5~150μm,进一步优选为10~120μm。若膜厚为5μm以上,则能够充分耐受基板薄型化的磨削工序,若为150μm以下,则在TSV形成工序等热处理工序中不会发生树脂变形,能够耐受实际使用,故而优选。
-第三临时粘合材料层(C)-
本发明的层叠体的制造方法中使用的临时粘合材料可以根据需要进一步含有第三临时粘合材料层。使用第三临时粘合材料层时,特别优选为含有下述(c1)、(c2)、(c3)成分的组合物(热固性硅氧烷聚合物组合物)。
(c1)在分子中具有烯基的有机聚硅氧烷:100质量份
(c2)在1分子中含有2个以上与硅原子键合的氢原子(Si-H基)的有机氢聚硅氧烷:(c2)成分中的Si-H基相对于所述(c1)成分中的烯基的摩尔比为0.3~15的量
(c3)铂类催化剂:作为有效成分(质量换算),超过0质量份且为0.5质量份以下
以下,对各成分进行说明。
<(c1)成分>
(c1)成分为在分子中具有烯基的有机聚硅氧烷。(c1)成分优选为含有1分子中的烯基的摩尔数相对于Si摩尔数(烯基摩尔数/Si摩尔数)为0.3~10mol%的烯基的直链状或支链状的有机聚硅氧烷。特别优选为含有上述烯基的摩尔数相对于Si摩尔数为0.6~9mol%的烯基的有机聚硅氧烷。
作为这样的有机聚硅氧烷,具体而言,能够列举出下述式(5)和/或(6)所表示的化合物。
R13 (3-a)X1 aSiO-(R13X1SiO)l-(R13 2SiO)r-SiR13 (3-a)X1 a (5)
R13 2(HO)SiO-(R13X1SiO)l+2-(R13 2SiO)r-SiR13 2(OH) (6)
式中,R13分别独立地为不具有脂肪族不饱和键的一价烃基,X1分别独立地为含烯基的一价有机基团,a为0~3的整数。此外,在式(5)中,2a+l为使1分子中的烯基含量成为0.3~10mol%的数。在式(6)中,l+2为使1分子中的烯基含量成为0.3~10mol%的数。l为0或500以下的正数,r为1~10,000的正数。
上述式中,作为R13,优选不具有脂肪族不饱和键的碳原子数为1~10的一价烃基,若进行例示,则为甲基、乙基、丙基、丁基等烷基;环己基等环烷基;苯基、甲苯基等芳基等,特别优选为甲基等烷基或苯基。
作为X1的含烯基的一价有机基团,优选碳原子数为2~10的有机基团,可列举出乙烯基、烯丙基、己烯基、辛烯基等烯基;丙烯酰基丙基、丙烯酰基甲基、甲基丙烯酰基丙基等(甲基)丙烯酰基烷基;丙烯酰氧基丙基、丙烯酰氧基甲基、甲基丙烯酰氧基丙基、甲基丙烯酰氧基甲基等(甲基)丙烯酰氧基烷基;环己烯基乙基、乙烯基氧基丙基等含烯基的一价烃基,工业上特别优选乙烯基。
上述通式(5)中,a为0~3的整数,若a为1~3,则分子链末端被烯基封端,因此通过反应性良好的该分子链末端烯基,能够在短时间内完结反应,故而优选。进一步,就成本而言,工业上优选a=1。优选该含烯基的有机聚硅氧烷的性状为油状或生橡胶状。该含烯基的有机聚硅氧烷可以为直链状,也可以为支链状。此外,(c1)成分可以同时使用两种以上。
另外,优选上述(c1)成分的基于GPC而得到的数分子量(Mn)为100000~500000。
<(c2)成分>
(c2)成分为交联剂,为在1分子中含有2个以上与硅原子键合的氢原子(Si-H基)的有机氢聚硅氧烷。(c2)成分在1分子中至少具有2个、优选具有2个以上100个以下、进一步优选具有3个以上50个以下的与硅原子键合的氢原子(SiH基),能够使用直链状、支链状或环状的有机氢聚硅氧烷。
(c2)成分的有机氢聚硅氧烷在25℃下的粘度优选为1~5,000mPa〃s,进一步优选为5~500mPa〃s。该有机氢聚硅氧烷可以为两种以上的混合物。另外,粘度使用旋转粘度计进行测定。
以使(c2)成分中的Si-H基相对于(c1)成分中的烯基的摩尔比(Si-H基/烯基)成为0.3~15、优选为0.3~10、特别优选为1~8的范围的方式掺合(c2)成分。该SiH基与烯基的摩尔比为0.3以上时,交联密度不会变低,不会发生粘着剂层不固化等问题,故而优选。若为15以下,则交联密度不会过高,可得到充分的粘着力及粘性。
<(c3)成分>
(c3)成分为铂类催化剂(即,铂族金属催化剂),例如可列举出氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、氯铂酸与醇的反应物、氯铂酸与烯烃化合物的反应物、氯铂酸与含乙烯基的硅氧烷的反应物等。
(c3)成分的添加量为有效量,通常相对于(c1)、(c2)的合计,以铂成分(质量换算)计为1~5,000ppm,优选为5~2,000ppm。若为1ppm以上,则组合物的固化性不会降低,交联密度不会降低,且保持力也不会降低。若为5,000ppm以下,则能够延长处理液的可使用时间。
能够将上述热固性硅氧烷聚合物组合物溶解于溶剂而制成(C)层溶液,从而用于形成临时粘合材料层。作为溶剂,例如适合使用戊烷、己烷、环己烷、异辛烷、壬烷、癸烷、对孟烷、蒎烯、异十二烷、柠檬烯等烃类溶剂;或六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷等挥发性低分子硅氧烷,它们能够单独使用一种,或者也可以同时使用两种以上。此外,为了提高耐热性,能够向该热固性硅氧烷聚合物组合物中添加公知的抗氧化剂。进一步,也可以根据需要进行过滤。然后,以与(A)层、(B)层相同的方法在(B)层上形成(C)层,或者涂布在保护膜上并去除溶剂后,贴合在(B)层上,从而能够形成具有(C)层的临时粘合材料。
此时,形成的膜厚优选为0.1~30μm,特别优选在1.0~15μm之间。若膜厚为0.1μm以上,则更容易从基板或支撑体上剥离。另一方面,若膜厚为30μm以下,则能够充分地耐受形成薄型晶圆时的磨削工序。另外,为了进一步提高耐热性,相对于热固性硅氧烷聚合物的各成分(c1)、(c2)、(c3)的混合的合计100质量份,可以向该热固性硅氧烷聚合物层(C)中添加50质量份以下的二氧化硅等填料。
也能够将该(C)层设为(A)层及(B)层的中间层,但也能够从基板侧出发依次设置(A)层、(B)层、(C)层。
[基板的制造方法]
对通过以上的工序得到的层叠体进一步实施CVD加工或研磨〃切削加工,然后从支撑体上剥离基板,由此能够得到薄型晶圆。
另外,优选得到的薄型晶圆的厚度典型地为5~300μm,更典型地为10~100μm。
即,本发明还提供一种基板的制造方法。即一种基板的制造方法,其中,在通过上述层叠体的制造方法得到层叠体后,进行加工所述基板的背面的工序(d),然后,在溶液剥离、机械剥离等剥离工序后,在进一步从所述层叠体上去除所述支撑体与所述临时粘合材料后,具有清洗所述基板的工序(e),在所述工序(e)中,将清洗后的基板的去除了支撑体一侧的面的水的接触角设为小于30°。作为此时所使用的清洗液,能够使用利用了通常的有机溶剂的清洗液。
加工所述基板的背面的工序(d)没有特别限定,能够列举出实施CVD加工或研磨〃切削加工等的工序。在所述工序(e)中,上述从层叠体上去除支撑体与临时粘合材料的方法及清洗基板的方法也没有特别限定,能够使用公知的方法。例如,作为去除支撑体与临时粘合材料的方法,可列举出从基板上剥离去除它们的方法,作为清洗基板的方法,可列举出喷雾能够溶解残留的临时粘合材料等的洗涤溶剂后,进一步喷雾任意的溶剂来进行冲洗的方法。
此外,为了测定清洗的基板的水的接触角,使用公知的测定方法即可。例如,清洗性试验后的基板的水接触角能够使用Kyowa Interface Science,Inc制造的接触角测量仪DM-301进行测定。
若为如上所述的基板的制造方法,则能够制造一种在后续工序中不会发生由临时粘合材料造成的不良情况、能够容易地制造具有通孔电极结构或凸块连接结构的薄型基板的基板。
实施例
以下,示出实施例及比较例,对本发明进行更具体说明,但本发明并不受这些实施例的限定。另外,下述例中的份为质量份。此外,Me表示甲基、Vi表示乙烯基。
[树脂溶液制作例1]
将24g作为氢化苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物的热塑性树脂S EPTON4033(含30%苯乙烯,KURARAY CO.,LTD制造)溶解于176g异壬烷中,得到12质量%的氢化苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物的异壬烷溶液。用0.2μm的膜过滤器过滤得到的溶液,得到热塑性树脂的异壬烷溶液(A-1)。
[树脂溶液制作例2]
将30g作为氢化苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物的热塑性树脂S EPTON4044(含32%苯乙烯,KURARAY CO.,LTD制造)溶解于176g异壬烷中,得到12质量%的氢化苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物的异壬烷溶液。用0.2μm的膜过滤器过滤得到的溶液,得到热塑性树脂的异壬烷溶液(A-2)。
[树脂溶液制作例3]
在具备搅拌机、温度计、氮气置换装置及回流冷凝器的烧瓶内加入43.1g的9,9’-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)芴(M-1)、29.5g平均结构式(M-3)所表示的有机氢硅氧烷、135g甲苯、0.04g氯铂酸,升温至80℃。然后,经1小时将17.5g的1,4-双(二甲基硅烷基)苯(M-5)滴加入烧瓶内。此时,将烧瓶内温度上升至85℃。滴加结束后,进一步以80℃老化2小时后,蒸馏去除甲苯,且同时添加80g环己酮,得到树脂固体成分浓度为50质量%的以环己酮为溶剂的树脂溶液。通过GPC测定该溶液的树脂成分的分子量时,以聚苯乙烯换算计,重均分子量为45,000。进一步,向50g该树脂溶液中添加7.5g作为交联剂的为环氧交联剂的EOCN-1020(Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造),添加0.2g作为固化催化剂的Wako Pure ChemicalIndustries,Ltd.制造的BSDM(双(叔丁基磺酰基)重氮甲烷),进一步添加0.1g作为抗氧化剂的四(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸)季戊四醇酯(商品名称:Adekastab AO-60),用1μm的膜过滤器进行过滤,得到树脂溶液(B-1)。所述树脂固化而成的固化膜的通过动态粘弹性测定而测定的弹性模量在25℃下为300MPa。
[树脂溶液制作例4]
在具备搅拌机、温度计、氮气置换装置及回流冷凝器的5L烧瓶内,将84.1g环氧化合物(M-2)溶解于600g甲苯后,添加294.6g化合物(M-3)、25.5g化合物(M-4),加热至60℃。然后,加入1g碳载铂催化剂(5质量%),确认内部反应温度升温至65~67℃后,进一步加热至90℃,老化3小时。接着冷却至室温后,加入600g甲基异丁基酮(MIBK),利用过滤器对本反应溶液进行加压过滤,去除铂催化剂。减压蒸馏去除该树脂溶液中的溶剂,且同时添加270g丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA),得到固体成分浓度为60质量%的以PGMEA为溶剂的树脂溶液。通过GPC测定该树脂溶液中的树脂的分子量时,以聚苯乙烯换算计,重均分子量为28,000。进一步,向100g该树脂溶液中添加9g作为四官能酚化合物的TEP-TPA(Asahi OrganicChemicals Industry Co.,Ltd.制造)、0.2g四氢邻苯二甲酸酐(New Japan Chemical Co.,Ltd.制造,Rikacid HH-A),用1μm的膜过滤器进行过滤,得到树脂溶液(B-2)。所述树脂固化而成的固化膜的通过动态粘弹性测定而测定的弹性模量在25℃下为500MPa。
[化学式14]
[树脂溶液制作例5]
向由100份聚二甲基硅氧烷与400份异十二烷构成的溶液中,添加10份下述式(M-7)所表示的有机氢聚硅氧烷(相对于烯基为2摩尔)并混合,所述聚二甲基硅氧烷在两末端及侧链具有3摩尔%的乙烯基、分子末端被SiMe2Vi基封端,且基于GPC而得到的数均分子量(Mn)为50,000。进一步,对100份聚二甲基硅氧烷添加0.05份铂催化剂CAT-PL-5(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制造),用0.2μm的膜过滤器进行过滤,得到热固性硅氧烷聚合物溶液(C-1)。
[化学式15]
[树脂溶液制作例6]
向由100份聚二甲基硅氧烷与400份异十二烷构成的溶液中,添加5份下述式(M-6)所表示的有机氢聚硅氧烷(相对于烯基为2摩尔)并混合,所述聚二甲基硅氧烷在两末端及侧链具有3摩尔%的乙烯基、分子末端被SiMe2Vi基封端、且基于GPC而得到的数均分子量(Mn)为50,000。进一步,对100份聚二甲基硅氧烷添加0.05份铂催化剂CAT-PL-5(Shin-EtsuChemical Co.,Ltd.制造),用0.2μm的膜过滤器进行过滤,得到热固性硅氧烷聚合物溶液(C-2)。
[化学式16]
(实施例1)
使用缺角轮涂布机作为涂膜机,以0.4m/min的涂布速度将所述热塑性树脂溶液(A-1)涂布于作为脱模基材的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(厚度38μm)上,进行干燥,制成作为第一临时粘合材料层的(A-1)层。继续使用缺角轮涂布机作为涂膜机,以0.4m/min的涂布速度将所述树脂溶液(B-1)涂布于形成有上述(A-1)层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上,进行干燥,制成作为第二临时粘合材料层的(B-1)层。进一步,使用缺角轮涂布机作为涂膜机,以0.4m/min的涂布速度将所述热固性硅氧烷聚合物溶液(C-1)涂布于形成有上述(B-1)层及(A-1)层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上,进行干燥,制成作为第三临时粘合材料层的(C-1)层。然后,以1MPa的压力在制成的膜的表面上贴合作为保护膜的聚乙烯(PE)膜(厚度100μm),在速度:0.4m/min、张力:30N下,卷绕在塑料管上,制成直径为130mm的膜卷。
工序(a):在基板的非加工面或支撑体上层叠临时粘合材料的工序
将直径为200mm(厚度:500μm)的玻璃板作为支撑体,使用真空层压机TEAM-100(Takatori Corporation.制造),将真空腔室内的真空度设定为80Pa,边从上述基板加工用临时粘合膜卷上剥离保护膜,边伸展由(A-1)层、(B-1)层及(C-1)层构成的复合膜状临时粘合材料,以在支撑体上配置(C-1)层的方式进行层压后,去除脱模基材。
工序(b):在开始接合前预先加热所述基板与所述支撑体的工序
使用在整个表面上形成有高40μm、直径40μm的铜柱(copper post)的直径为200mm的硅晶圆(厚度:725μm)作为基板,以所述基板的铜柱面与工序(a)中制作的所述支撑体的临时粘合材料层面相对的方式,在真空贴合装置(EVG520IS)内、以表1中记载的温度预先进行加热。
工序(c):介由临时粘合材料接合所述基板与所述支撑体的工序
在10-3mbar以下的腔室内压力、5kN的负载下,开始接合在工序(b)中配置的基板与支撑体。并且,以表1中记载的温度、表1中记载的时间对该层叠体进行加热、粘合、接合,接着使用烘箱以180℃对层叠体进行1小时的加热,使(B-1)层与(C-1)层固化,制成试样。
(实施例2~5及比较例1~4)
以表1中记载的条件、以与实施例1相同的方式进行处理,制成试样。另外,在表1的临时粘合材料一栏中,例如,“A-1/B-1/C-1”表示临时粘合材料由(A-1)层、(B-1)层及(C-1)层构成,所述(C-1)层配置在支撑体上。
另外,此处,为了用肉眼判断基板粘合后的异常,使用玻璃板作为支撑体,但是也可使用晶圆等不透光的硅基板。
然后,对该已接合的基板(试样)进行下述试验,将实施例及比较例的结果示于表1。此外,以下述顺序实施评价,在背面磨削耐受性试验以后的评价中,在判断为“×”的时间点终止之后的评价。
-粘合性试验-
如上所述,将使用烘箱以180℃加热固化1小时而得到的层叠体(试样)冷却至室温,用肉眼确认之后的界面的粘合状况。将未在界面上发生起泡等异常的情况评价为良好、以“○”表示,将发生异常的情况评价为不良、以“×”表示。
-背面磨削耐受性试验-
在磨床(DISCO Corporation制造,DAG810)上使用金刚石砂轮,对如上所述的使用烘箱以180℃加热固化1小时而得到的层叠体(试样)进行硅晶圆的背面磨削。将最终基板厚度磨至50μm后,利用光学显微镜(100倍)检查有无裂纹、剥离等异常。将未发生异常的情况表示为“○”,将发生异常的情况表示为“×”。
-CVD耐受性试验-
将对硅晶圆进行背面磨削后的加工体导入CVD装置中,进行2μm的SiO2膜的生成试验,观察此时有无外观异常。将未产生外观异常的情况表示为“○”,将产生了孔隙(void)、晶圆膨胀、晶圆破损等的情况表示为“×”。CVD耐受性试验的条件如下所示。
装置名称:Plasma CVD PD270STL(Samco Inc.制造)
RF500W、内压40Pa
TEOS(四乙氧基硅烷):O2=20sccm:680sccm
-剥离性试验-
通过以下方法评价基板的剥离性。首先,使用切割框(dicing frame)将切割胶带粘贴在完成了CVD耐受性试验的晶圆加工体的薄型化至50μm的晶圆侧上,通过真空吸附将该切割胶带面设置在吸附板上。然后,在室温下,利用镊子将玻璃的1点抬起,由此剥离玻璃基板。将能够剥离50μm的晶圆而不造成裂痕的情况表示为“○”,将发生了裂痕等异常的情况评价为不良、以“×”表示。
-清洗去除性试验-
将完成了上述剥离性试验的介由切割胶带安装在切割框上的200mm晶圆(暴露于CVD耐受性试验条件)设置于旋涂机上,将异壬烷作为清洗溶剂喷雾3分钟后,边使晶圆旋转边通过喷雾异丙醇(IPA)来进行冲洗。然后,观察外观,用肉眼检查有无残留的粘合材料树脂。将未确认到树脂残留的情况评价为良好、以“○”表示,将确认到树脂残留的情况评价为不良、以“×”表示。
-接触角试验-
使用下述装置测定上述清洗性试验后的晶圆的水接触角。将测定了5次的接触角的平均值示于表1。
测定装置:Kyowa Interface Science,Inc制造的接触角测量仪DM-301
-熔融粘度测定-
使用流变仪(HAAKE MARS II(EKO Instruments B.V.制造)),以间隙500μm、样品直径8mm、升温速度10℃/min、频率1Hz,在25℃~200℃的范围内进行测定。将各层的熔融粘度比α/β示于表1。
[表1]
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | |
临时粘合材料 | A-1/B-1/C-1 | A-1/B-2/C-2 | A-2/B-1/C-2 | A-2/B-2/C-1 | A-1/B-1/C-1 | A-1/B-1/C-1 | A-1/B-1/C-1 | A-1/B-1/C-1 | A-2/B-1/C-1 |
基板加热温度 | 150℃ | 120℃ | 150℃ | 200℃ | 125℃ | 70℃ | 150℃ | 未加热 | 180℃ |
支撑体加热温度 | 100℃ | 100℃ | 70℃ | 150℃ | 110℃ | 70℃ | 未加热 | 100℃ | 180℃ |
接合时间 | 1min | 1min | 1min | 1min | 1min | 5min | 5min | 5min | 1min |
粘合性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | × | ○ |
背面磨削性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | × | × | × | ○ |
CVD耐受性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | - | - | - | ○ |
剥离性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | - | - | - | ○ |
清洗去除性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | - | - | - | × |
接触角 | <10° | <10° | <10° | <10° | <10° | - | - | - | 45° |
粘度比(25℃) | 0.2 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
粘度比(最低) | 300 | 150 | 400 | 200 | 300 | 300 | 300 | 300 | 400 |
粘度比(25℃):25℃下的熔融粘度比
粘度比(最低):100℃以上200℃以下的最低熔融粘度比
如表1所示,可知:在满足本发明的要件的接合前的加热条件下,基板与支撑体容易临时粘合,也容易剥离,特别是清洗去除性优异(实施例1~5)。另一方面,接合前的加热条件不满足本发明的要件的比较例1~4中,在粘合性或清洗去除性上存在问题。
另外,本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式为例示,具有与本发明的权利要求书中记载的技术构思实质相同的构成、并发挥同样的作用效果的技术方案均包含在本发明的技术范围内。
Claims (17)
1.一种层叠体的制造方法,其为介由临时粘合材料接合应对背面进行加工的基板的非加工面与支撑体的层叠体的制造方法,其特征在于,其具有:
在所述基板的非加工面及所述支撑体中的任意一者或两者上层叠所述临时粘合材料的工序(a);
在开始接合前预先加热所述基板与所述支撑体的工序(b);
介由所述临时粘合材料接合所述基板与所述支撑体的工序(c),
在所述工序(b)中,将所述基板加热至50℃以上250℃以下的温度、将所述支撑体加热至50℃以上250℃以下且与所述基板不同的温度,且同时在所述工序(c)中,以预先加热的所述基板的温度与所述支撑体的温度不同的状态开始接合。
2.根据权利要求1所述的层叠体的制造方法,其特征在于,在所述工序(c)中,以所述基板的温度与所述支撑体的温度相差10℃以上的状态开始接合。
3.根据权利要求1所述的层叠体的制造方法,其特征在于,作为所述临时粘合材料,使用至少具有位于所述基板侧的第一临时粘合材料层(A)与比该第一临时粘合材料层(A)更靠近所述支撑体侧的第二临时粘合材料层(B)的2层以上的临时粘合材料。
4.根据权利要求2所述的层叠体的制造方法,其特征在于,作为所述临时粘合材料,使用至少具有位于所述基板侧的第一临时粘合材料层(A)与比该第一临时粘合材料层(A)更靠近所述支撑体侧的第二临时粘合材料层(B)的2层以上的临时粘合材料。
5.根据权利要求3所述的层叠体的制造方法,其特征在于,使用所述第一临时粘合材料层(A)与所述第二临时粘合材料层(B)的熔融粘度比α/β以25℃下的熔融粘度比计为10以下、以100℃以上200℃以下的最低熔融粘度比计为100以上的临时粘合材料。
6.根据权利要求4所述的层叠体的制造方法,其特征在于,使用所述第一临时粘合材料层(A)与所述第二临时粘合材料层(B)的熔融粘度比α/β以25℃下的熔融粘度比计为10以下、以100℃以上200℃以下的最低熔融粘度比计为100以上的临时粘合材料。
7.根据权利要求3所述的层叠体的制造方法,其特征在于,在所述工序(a)中,以相邻的方式形成所述第一临时粘合材料层(A)与所述第二临时粘合材料层(B)并层叠所述临时粘合材料。
8.根据权利要求4所述的层叠体的制造方法,其特征在于,在所述工序(a)中,以相邻的方式形成所述第一临时粘合材料层(A)与所述第二临时粘合材料层(B)并层叠所述临时粘合材料。
9.根据权利要求5所述的层叠体的制造方法,其特征在于,在所述工序(a)中,以相邻的方式形成所述第一临时粘合材料层(A)与所述第二临时粘合材料层(B)并层叠所述临时粘合材料。
10.根据权利要求6所述的层叠体的制造方法,其特征在于,在所述工序(a)中,以相邻的方式形成所述第一临时粘合材料层(A)与所述第二临时粘合材料层(B)并层叠所述临时粘合材料。
11.根据权利要求3所述的层叠体的制造方法,其特征在于,使用所述第二临时粘合材料层(B)由热固性树脂构成、由该热固性树脂固化而成的固化膜的通过动态粘弹性测定而测定的弹性模量在25℃下为50MPa以上1GPa以下的临时粘合材料。
12.根据权利要求5所述的层叠体的制造方法,其特征在于,使用所述第二临时粘合材料层(B)由热固性树脂构成、由该热固性树脂固化而成的固化膜的通过动态粘弹性测定而测定的弹性模量在25℃下为50MPa以上1GPa以下的临时粘合材料。
13.根据权利要求7所述的层叠体的制造方法,其特征在于,使用所述第二临时粘合材料层(B)由热固性树脂构成、由该热固性树脂固化而成的固化膜的通过动态粘弹性测定而测定的弹性模量在25℃下为50MPa以上1GPa以下的临时粘合材料。
14.根据权利要求3所述的层叠体的制造方法,其特征在于,所述第二临时粘合材料层(B)由热固性树脂组合物形成,相对于具有下述通式(1)所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100质量份,所述热固性树脂组合物含有0.1~50质量份的选自经福尔马林或福尔马林-醇改性的氨基缩合物、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、在1分子中平均具有2个以上羟甲基或烷氧基羟甲基的酚化合物、及在1分子中平均具有2个以上环氧基的环氧化合物中的任意一种以上作为交联剂,
[化学式1]
式中,R1~R4表示可以相同或不同的碳原子数为1~8的一价烃基;此外,m为1~100的整数,B为正数,A为0或正数;其中,A+B=1;X为下述通式(2)所表示的二价有机基团,
[化学式2]
式中,Z为选自下述基团中的任意一种的二价有机基团,N为0或1;此外,R5、R6分别为碳原子数为1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同;k为0、1、2中的任意一个,
[化学式3]
15.根据权利要求3所述的层叠体的制造方法,其特征在于,所述第二临时粘合材料层(B)由热固性树脂组合物形成,相对于具有下述通式(3)所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100质量份,所述热固性树脂组合物含有0.1~50质量份的选自在1分子中平均具有2个以上酚羟基的酚化合物、及在1分子中平均具有2个以上环氧基的环氧化合物中的任意一种以上作为交联剂,
[化学式4]
式中,R7~R10表示可以相同或不同的碳原子数为1~8的一价烃基;此外,n为1~100的整数,D为正数,C为0或正数;其中,C+D=1;进一步,Y为下述通式(4)所表示的二价有机基团,
[化学式5]
式中,V为选自下述基团中的任意一种的二价有机基团,p为0或1;此外,R11、R12分别为碳原子数为1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同;h为0、1、2中的任意一个,
[化学式6]
16.根据权利要求14所述的层叠体的制造方法,其特征在于,所述第二临时粘合材料层(B)由热固性树脂组合物形成,相对于具有下述通式(3)所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100质量份,所述热固性树脂组合物含有0.1~50质量份的选自在1分子中平均具有2个以上酚羟基的酚化合物、及在1分子中平均具有2个以上环氧基的环氧化合物中的任意一种以上作为交联剂,
[化学式4]
式中,R7~R10表示可以相同或不同的碳原子数为1~8的一价烃基;此外,n为1~100的整数,D为正数,C为0或正数;其中,C+D=1;进一步,Y为下述通式(4)所表示的二价有机基团,
[化学式5]
式中,V为选自下述基团中的任意一种的二价有机基团,p为0或1;此外,R11、R12分别为碳原子数为1~4的烷基或烷氧基,可以彼此相同或不同;h为0、1、2中的任意一个,
[化学式6]
17.一种基板的制造方法,其特征在于,
通过权利要求1~16中任一项所述的层叠体的制造方法得到层叠体后,进行加工所述基板的背面的工序(d),然后在进一步从所述层叠体上去除所述支撑体与所述临时粘合材料后,具有清洗所述基板的工序(e),
在所述工序(e)中,将清洗后的基板的去除了支撑体一侧的面的水的接触角设为小于30°。
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