CN117882174A - 临时固定用膜、临时固定用层叠体及半导体装置的制造方法 - Google Patents

临时固定用膜、临时固定用层叠体及半导体装置的制造方法 Download PDF

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CN117882174A CN202280058662.7A CN202280058662A CN117882174A CN 117882174 A CN117882174 A CN 117882174A CN 202280058662 A CN202280058662 A CN 202280058662A CN 117882174 A CN117882174 A CN 117882174A
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宫泽笑
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Abstract

本发明公开一种用于临时固定半导体部件和支承部件的临时固定用膜。该临时固定用膜含有炭黑和固化性树脂成分。固化性树脂成分包含热固性树脂及热塑性树脂。热塑性树脂为烃树脂。在该临时固定用膜中,炭黑的含量满足下述条件(i)及条件(ii)中的至少一个条件。条件(i):相对于固化性树脂成分的总量100质量份为0.1~25质量份。条件(ii):以临时固定用膜的总体积为基准为0.1~10体积%。

Description

临时固定用膜、临时固定用层叠体及半导体装置的制造方法
技术领域
本公开涉及一种临时固定用膜、临时固定用层叠体及半导体装置的制造方法。
背景技术
半导体装置有时通过如下方法来制造,即,在临时固定于支承部件的状态下加工半导体部件,然后从支承部件分离半导体部件的方法。例如,专利文献1中公开了如下方法:将半导体部件经由临时固定材料层临时固定于支承部件上,加工处理后通过光照射将半导体部件从支承部件分离。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2020/111193号
发明内容
发明要解决的技术课题
从加工处理的观点出发,半导体部件需要经由临时固定材料层与支承部件牢固地固定。然而,在利用包括通过光照射将半导体部件从临时固定材料层分离的方法制造半导体装置的情况下,若提高用于临时固定临时固定材料层的半导体部件和支承部件的黏合性,则在通过光照射将半导体部件从支承部件分离时,存在即使施加外力也无法分离的情况。因此,对于临时固定材料层,还要求在将半导体部件从支承部件分离时通过光照射产生的分离性也优异。
因此,本公开的主要目的为提供一种临时固定用膜,在利用包括通过光照射将半导体部件从临时固定材料层分离的方法制造半导体装置的情况下,能够形成半导体部件和支承部件的黏合性优异,并且在通过光照射将半导体部件从支承部件分离时的分离性也优异的临时固定材料层。
用于解决技术课题的手段
本公开的一方面涉及一种临时固定用膜。该临时固定用膜用于临时固定半导体部件和支承部件。该临时固定用膜含有炭黑和固化性树脂成分。固化性树脂成分包含热固性树脂及热塑性树脂。热塑性树脂为烃树脂。在该临时固定用膜中,炭黑的含量满足下述条件(i)及条件(ii)中的至少一个条件。
条件(i):相对于固化性树脂成分的总量100质量份为0.1~25质量份。
条件(ii):以临时固定用膜的总体积为基准为0.1~10体积%。
通过满足炭黑的含量相对于固化性树脂成分的总量100质量份为0.1质量份以上的条件及以临时固定用膜的总体积为基准为0.1体积%以上的条件中的至少一个,所获得的临时固定用膜存在在通过光照射将半导体部件从支承部件分离时的分离性优异的倾向。另一方面,通过满足炭黑的含量相对于固化性树脂成分的总量100质量份为25质量份以下的条件及以临时固定用膜的总体积为基准为10体积%以下的条件中的至少一个,所获得的临时固定用膜存在与支承部件和半导体部件的黏合性优异的倾向。
根据这些临时固定用膜S,在利用包括通过光照射将半导体部件从临时固定材料层分离的方法制造半导体装置的情况下,能够形成支承部件和半导体部件的黏合性优异,并且在通过光照射将半导体部件从支承部件分离时的分离性也优异的临时固定材料层。
在临时固定用膜中,波长550nm及波长1064nm中的至少一个波长下的平行光线透射率可以为30%以下。
临时固定用膜的厚度可以超过5μm。
本公开的一方面涉及一种临时固定用层叠体。该临时固定用层叠体的一方式具备支承部件及设置于支承部件上且由上述临时固定用膜形成的临时固定材料层。
该临时固定用层叠体的其他方式依次具备支承部件、由第1固化性树脂膜形成的第1固化性树脂层及由上述临时固定用膜组成的临时固定材料层。该临时固定用层叠体的其他方式可以还具备设置于临时固定材料层上的与第1固化性树脂层相反的一侧的、由第2固化性树脂膜形成的第2固化性树脂层。在第1固化性树脂膜中,波长550nm及波长1064nm中的至少一个波长下的平行光线透射率可以为80%以上。
本公开的一方面涉及一种半导体装置的制造方法。该半导体装置的制造方法具备:准备上述所记载的临时固定用层叠体的工序;将半导体部件经由临时固定材料层临时固定于支承部件上的工序;对临时固定于支承部件上的半导体部件进行加工的工序;及对临时固定用层叠体的临时固定材料层从支承部件侧照射光,从支承部件分离半导体部件的工序。
对临时固定用层叠体从支承部件侧照射的光可以为至少包含红外光的光。并且,对临时固定用层叠体从支承部件侧照射的光可以为非相干光。
本公开提供一种[1]至[3]中所述的临时固定用膜、[4]至[7]中所述的临时固定用层叠体及[8]至[10]中所述的半导体装置的制造方法。
[1]一种临时固定用膜,其用于临时固定半导体部件和支承部件,所述临时固定用膜含有炭黑及固化性树脂成分,所述固化性树脂成分包含热固性树脂及热塑性树脂,所述热塑性树脂为烃树脂,所述炭黑的含量满足下述条件(i)及条件(ii)中的至少一个条件。
条件(i):相对于所述固化性树脂成分的总量100质量份为0.1~25质量份。
条件(ii):以所述临时固定用膜的总体积为基准为0.1~10体积%。
[2]根据[1]所述的临时固定用膜,其中,
波长550nm及波长1064nm中的至少一个波长下的平行光线透射率为30%以下。
[3]根据[1]或[2]所述的临时固定用膜,其厚度超过5μm。
[4]一种临时固定用层叠体,其具备支承部件、及设置于所述支承部件上且由[1]至[3]中任一项所述的临时固定用膜形成的临时固定材料层。
[5]一种临时固定用层叠体,其依次具备支承部件、由第1固化性树脂膜形成的第1固化性树脂层及由[1]至[3]中任一项所述的临时固定用膜形成的临时固定材料层。
[6]根据[5]所述的临时固定用层叠体,其还具备设置于所述临时固定材料层上的与所述第1固化性树脂层相反的一侧的、由第2固化性树脂膜形成的第2固化性树脂层。
[7]根据[5]或[6]所述的临时固定用层叠体,其中,
在所述第1固化性树脂膜中,波长550nm及波长1064nm中的至少一个波长下的平行光线透射率为80%以上。
[8]一种半导体装置的制造方法,其具备:准备[4]至[7]中任一项所述的临时固定用层叠体的工序;将半导体部件经由所述临时固定材料层临时固定于所述支承部件上的工序;对临时固定于所述支承部件上的所述半导体部件进行加工的工序;及对所述临时固定用层叠体的所述临时固定材料层从所述支承部件侧照射光,从所述支承部件分离所述半导体部件的工序。
[9]根据[8]所述的半导体装置的制造方法,其中,
所述光为至少包含红外光的光。
[10]根据[8]或[9]所述的半导体装置的制造方法,其中,
所述光为非相干光。
发明效果
根据本公开,提供一种临时固定用膜,在利用包括通过光照射将半导体部件从临时固定材料层分离的方法制造半导体装置的情况下,能够形成支承部件和半导体部件的黏合性优异,并且在通过光照射将半导体部件从支承部件分离时的分离性也优异的临时固定材料层。并且,根据本公开,可提供一种使用这种临时固定用膜的临时固定用层叠体及半导体装置的制造方法。
附图说明
图1是表示临时固定用膜的一实施方式的示意剖视图。
图2中,图2(a)、图2(b)、及图2(c)是表示临时固定用层叠体的一实施方式的示意剖视图。
图3中,图3(a)及图3(b)是表示半导体装置的制造方法的一实施方式的示意剖视图。
图4中,图4(a)、图4(b)及图4(c)是表示半导体装置的制造方法的一实施方式的示意剖视图。
图5中,图5(a)及图5(b)是表示半导体装置的制造方法的一实施方式的示意剖视图。
具体实施方式
以下,适当参考附图并对本公开的实施方式进行说明。但是,本公开并不限定于以下实施方式。在以下实施方式中,除非另有指示,则其构成要件(也包括步骤等)不是必须的。各图中的构成要件的大小是概念性的,构成要件之间的大小的相对关系并不限定于各图所示的关系。
对本说明书中的数值及其范围也相同,并不限制本公开。本说明书中,使用“~”表示的数值范围表示将记载于“~”的前后的数值分别作为最小值及最大值包括的范围。在本说明书中阶段性地记载的数值范围中,一个数值范围中所记载的上限值或下限值可以替换为其他阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。并且,在本说明书中所记载的数值范围中,其数值范围的上限值或下限值可以替换为实施例所示的值。
在本说明书中,(甲基)丙烯酸表示丙烯酸或与其对应的甲基丙烯酸。对(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰基等其他类似表述也相同。
并且,以下例示的材料只要没有特别说明,则可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。关于组合物中的各成分的含量,组合物中存在多种相当于各成分的物质的情况下,只要没有特别说明,则是指存在于组合物中的该多种物质的合计量。
[临时固定用膜]
图1是表示临时固定用膜的一实施方式的示意剖视图。图1所示的临时固定用膜10用于临时固定半导体部件和支承部件。更具体而言,在半导体装置的制造中,临时固定用膜10用于形成在对半导体部件进行加工期间用于将半导体部件临时固定于支承部件上的层(临时固定材料层)。临时固定用膜10含有炭黑(以下,有时称为“(A)成分”。)及固化性树脂成分(以下,有时称为“(B)成分”。)。
(A)成分:炭黑
(A)成分可以为通过吸收光而产生热量的成分。在此,成为吸收的对象的光可以为包含红外光(近红外光)、可见光、或紫外光中的任一个的光,也可以为包含红外光(近红外光)或可见光中的任一个的光,也可以为至少包含红外光的光。
作为(A)成分,例如可以举出乙炔黑、科琴黑、热炭黑、槽法炭黑、炉黑等。由于(A)成分容易吸收光而产生热量,因此可以为具有导电性的导电性炭黑,例如可以为乙炔黑。
(A)成分的平均一次粒径例如可以为10~100nm。若(A)成分的平均一次粒径为10nm以上,则存在(A)成分在固化性树脂成分中的分散性良好的倾向。若(A)成分的平均一次粒径为100nm以下,则存在所获得的临时固定用膜的平坦性变得良好,支承部件和半导体部件的黏合性提高的倾向。(A)成分的平均一次粒径可以为20nm以上或30nm以上,也可以为80nm以下或60nm以下。另外,(A)成分的平均一次粒径能够通过从电子显微镜图像测定一次粒子50个的长径并测定其算数平均来求出。
(A)成分的含量满足下述条件(i)及条件(ii)中的至少一个条件。(A)成分的含量可以满足条件(i)及条件(ii)这两者。
条件(i):相对于(B)成分的总量100质量份为0.1~25质量份。
条件(ii):以临时固定用膜的总体积为基准为0.1~10体积%。
关于条件(ii)中的(A)成分的含量(体积%),例如,在将临时固定用膜的密度设为x(g/cm3)、将(A)成分的密度设为y(g/cm3)、将临时固定用膜中的(A)成分的质量比例设为z(质量%)时,能够由下述式(I)计算。另外,临时固定用膜中的(A)成分的质量比例例如能够通过使用热重差热分析装置(TG-DTA)进行热重量分析来求出。
(A)成分的含量(体积%)=(x/y)×z(I)
通过满足(A)成分的含量相对于(B)成分的总量100质量份为0.1质量份以上的条件及以临时固定用膜的总体积为基准为0.1体积%以上的条件中的至少一个,所获得的临时固定用膜存在在通过光照射将半导体部件从支承部件分离时的分离性优异的倾向。在条件(i)中,(A)成分的含量相对于(B)成分的总量100质量份可以为0.3质量份以上、0.5质量份以上、0.8质量份以上、1质量份以上、3质量份以上、5质量份以上、或7质量份以上。在条件(ii)中,(A)成分的含量以临时固定用膜的总体积为基准可以为0.2体积%以上、0.3体积%以上、0.4体积%以上、0.5体积%以上、1体积%以上、2体积%以上、或3体积%以上。
另一方面,通过满足(A)成分的含量相对于(B)成分的总量100质量份为25质量份以下的条件及以临时固定用膜的总体积为基准为10体积%以下的条件中的至少一个,所获得的临时固定用膜存在与支承部件和半导体部件的黏合性优异的倾向。在条件(i)中,(A)成分的含量相对于(B)成分的总量100质量份可以为22质量份以下或20质量份以下。在条件(ii)中,(A)成分的含量以临时固定用膜的总体积为基准可以为9.5体积%以下或9体积%以下。
(B)成分:固化性树脂成分
(B)成分可以为通过热或光固化的成分。从黏合性观点出发,(B)成分包含热塑性树脂及热固性树脂。
热塑性树脂为具有热塑性的树脂或至少在未固化状态下具有热塑性且在加热后形成交联结构的树脂。热塑性树脂为烃树脂。
烃树脂为主骨架由烃构成的树脂。作为这种烃树脂,例如可以举出乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-1-丁烯共聚物弹性体、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、乙烯-苯乙烯共聚物、乙烯-降冰片烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-丙烯-非共轭二烯共聚物、乙烯-1-丁烯-非共轭二烯共聚物、乙烯-丙烯-1-丁烯-非共轭二烯共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)等。这些烃树脂可以实施氢化处理。并且,这些烃树脂可以通过马来酸酐等进行羧基改性。这些之中,烃树脂可以含有包含来自于苯乙烯的单体单元的烃树脂(苯乙烯系树脂),也可以包含苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)。
热塑性树脂在不损害本公开的效果的范围内可以包含烃树脂以外的树脂。作为烃树脂以外的树脂,例如可以举出聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、石油树脂、酚醛清漆树脂等。
热塑性树脂的Tg可以为-100~500℃、-50~300℃或-50~50℃。若热塑性树脂的Tg为500℃以下,则存在在形成膜状的临时固定材料时,容易确保柔软性,从而能够提高低温黏贴性的倾向。若热塑性树脂的Tg为-100℃以上,则存在在形成膜状的临时固定材料时,能够抑制由于柔软性过高而引起的处理性及剥离性的降低的倾向。
热塑性树脂的Tg为通过差示扫描量热法(DSC)所获得的中间点玻璃转移温度值。具体而言,热塑性树脂的Tg为在升温速度10℃/分钟且测定温度-80~80℃的条件下测定热量变化,并通过基于JIS K 7121的方法算出的中间点玻璃转移温度。
热塑性树脂的重均分子量(Mw)可以为1万~500万或10万~200万。若重均分子量为1万以上,则存在容易确保所形成的临时固定材料层的耐热性的倾向。若重均分子量为500万以下,则存在在形成膜状的临时固定材料层或树脂层时,容易抑制流动性的降低及黏贴性的降低的倾向。另外,重均分子量是通过凝胶渗透色譜法(GPC)并使用基于标准聚苯乙烯的校准曲线的聚苯乙烯换算值。
热塑性树脂的含量例如相对于(B)成分的总量100质量份可以为40~90质量份。热塑性树脂的含量例如相对于(B)成分的总量100质量份可以为50质量份以上或60质量份以上,也可以为85质量份以下或80质量份以下。若热塑性树脂的含量在上述范围内,则存在临时固定材料层的薄膜形成性及平坦性更加优异的倾向。
热固性树脂是指通过热进行固化的树脂,并且为不包含上述烃树脂的概念。作为热固性树脂,例如可以举出环氧树脂、丙烯酸树脂、硅酮树脂、酚醛树脂、热固化型聚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂等。这些之中,热固性树脂的耐热性、作业性及可靠性更加优异,因此可以为环氧树脂。
环氧树脂只要为固化而具有耐热作用的环氧树脂,则并无特别限定。作为环氧树脂,例如可以举出双酚A型环氧树脂等2官能环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等酚醛清漆型环氧树脂、二环戊二烯型环氧树脂等脂环式环氧树脂等。并且,环氧树脂例如可以为多官能环氧树脂、缩水甘油基胺型环氧树脂或含杂环的环氧树脂。这些之中,从耐热性及耐候性的观点出发,环氧树脂可以包含脂环式环氧树脂。
作为热固性树脂的环氧树脂可以单独使用,也可以与环氧树脂的固化剂同时使用。作为环氧树脂的固化剂,例如可以举出胺、聚酰胺、酸酐、多硫化物、三氟化硼、双酚(双酚A、双酚F、双酚S等)、双酚树脂(苯酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、酚醛芳烷基树脂等)等。
热固性树脂(当同时使用环氧树脂和环氧树脂的固化剂时,环氧树脂及环氧树脂的固化剂的合计)的含量相对于(B)成分的总量100质量份可以为10~60质量份。热固化性树脂的含量相对于(B)成分的总量100质量份可以为15质量份以上或20质量份以上,也可以为50质量份以下或40质量份以下。若热固化性树脂的含量在上述范围内,则存在临时固定材料层的薄膜形成性、平坦性、耐热性等更加优异的倾向。
(B)成分可以还包含促进环氧树脂等热固性树脂的固化反应的固化促进剂。作为固化促进剂,例如可以举出咪唑衍生物、二氰二胺衍生物、二羧酸二酰肼、三苯基膦、四苯基硼酸四苯基鏻、2-乙基-4-甲基咪唑-四苯基硼酸、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳-7-四苯基硼酸等。
固化促进剂的含量相对于热固性树脂及热固性树脂的固化剂的总量100质量份可以为0.01~5质量份。若固化促进剂的含量在这种范围内,则存在(B)成分的固化性及固化后的耐热性更优异的倾向。由于容易调整储存模数,固化促进剂的含量相对于热固性树脂及热固性树脂的固化剂的总量100质量份可以为0.1质量份以上或0.3质量份以上,也可以为3质量份以下或1质量份以下。
(B)成分可以进一步包含聚合性单体及聚合引发剂。聚合性单体只要为通过加热或紫外光等照射而聚合的聚合性单体,则并无特别限制。从材料的选择性及容易获得的观点出发,聚合性单体例如可以为乙烯性不饱和基等具有聚合性官能团的化合物。作为聚合性单体,例如可以举出(甲基)丙烯酸酯、二氟亚乙烯、乙烯基醚、乙烯基酯、乙烯基吡啶、乙烯基酰胺、乙烯基芳基化等。这些之中,聚合性单体可以为(甲基)丙烯酸酯。(甲基)丙烯酸酯可以为单官能(1官能)、2官能或3官能以上中的任一个,但是从获得充分的固化性的观点出发,也可以为2官能以上的(甲基)丙烯酸酯。
作为单官能(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出(甲基)丙烯酸;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛基庚酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、单(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)琥珀酸酯(succinate)等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸邻联苯酯、(甲基)丙烯酸1-萘酯、(甲基)丙烯酸2-萘酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸对-异丙苯基苯氧基(Cumylphenoxy)乙酯、(甲基)丙烯酸邻苯基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸1-萘氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-萘氧基乙酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-(邻苯基苯氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-(1-萘氧基)丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-(2-萘氧基)丙酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯等。
作为2官能(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化2-甲基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚F型二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双酚F型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化双酚F型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化芴型二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化芴型二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化芴型二(甲基)丙烯酸酯等芳香族(甲基)丙烯酸酯等。
作为3官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化丙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等脂肪族(甲基)丙烯酸酯;苯酚酚醛清漆型环氧(甲基)丙烯酸酯、甲酚酚醛清漆型环氧(甲基)丙烯酸酯等芳香族环氧(甲基)丙烯酸酯等。这些(甲基)丙烯酸酯可以与其他聚合性单体组合使用。
聚合性单体的含量相对于(B)成分的总量100质量份可以为0~50质量份。
聚合引发剂只要为通过加热或紫外光等照射而开始聚合的聚合引发剂,则并无特别限制。例如,在使用具有乙烯性不饱和基的化合物作为聚合性单体的情况下,聚合性引发剂可以为热自由基聚合引发剂或光自由基聚合引发剂。
作为热自由基聚合引发剂,例如可以举出辛酰基过氧化物、月桂基过氧化物、十八烷基过氧化物、苯甲酰过氧化物等二酰基过氧化物;叔丁基过氧基季戊酸酯、叔己基过氧基季戊酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧基-2-乙基己酸酯、2,5-二甲基-2,5-双(2-乙基己醇过氧化基)己烷、叔己基过氧基-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧基-2-乙基己酸酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化异丙基单碳酸叔己酯、叔丁基过氧基-3,5,5-三甲基己酸酯、叔丁基过氧基月桂酸酯、过氧化异丙基单碳酸叔丁酯、叔丁基过氧基-2-乙基己基碳酸酯、过氧苯甲酸叔丁酯、过氧苯甲酸叔己酯、2,5-二甲基-2,5-双(苯甲酰过氧化)己烷、过氧乙酸叔丁酯等过氧化酯;2,2’-偶氮二异丁晴、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2’-二甲基戊腈)等偶氮化合物等。
作为光自由基聚合引发剂,例如可以举出2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-酮等苯偶姻缩酮;1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等α-羟基酮;双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯膦氧化物、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯膦氧化物等膦氧化物等。
聚合引发剂的含量相对于聚合性单体的总量100质量份可以为0.01~5质量份。
(B)成分可以为临时固定用膜10的主成分。(B)成分的含量以临时固定用膜的总量为基准可以为70质量%以上、80质量%以上、85质量%以上、90质量%以上、或95质量%以上。
临时固定用膜10还可以含有绝缘性填料、增感剂、抗氧化剂等作为其他成分。
为了对树脂层赋予低热膨胀性、低吸湿性,可以添加绝缘性填料。作为绝缘性填料,例如可以举出二氧化硅、氧化铝、氮化硼、二氧化钛、玻璃、陶瓷等非金属无机填料等。从与溶剂的分散性的观点出发,绝缘性填料可以为用表面处理剂对其表面进行处理的粒子。表面处理剂例如可以为硅烷偶联剂。
绝缘性填料的含量相对于(B)成分的总量100质量份可以为0.1~20质量份。若绝缘性填料的含量在上述范围内,则存在能够在不妨碍光透射的情况下进一步提高耐热性的倾向。并且,若绝缘性填料的含量在上述范围内,则也有可能对轻剥离性有贡献。
作为增感剂,例如可以举出蒽、菲、苯并芘、丙二烯合芴、红荧烯、芘、呫吨、阴丹酮、硫杂蒽-9-酮、2-异丙基-9H-硫杂蒽-9-酮、4-异丙基-9H-硫杂蒽-9-酮、1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮等。
增感剂的含量相对于(B)成分的总量100质量份可以为0.01~10质量份。若增感剂的含量在上述范围内,则存在对(B)成分的特性及薄膜性的影响少的倾向。
作为抗氧化剂,例如可以举出苯醌、氢醌等醌衍生物、4-甲氧基酚醛、4-叔丁基邻苯二酚等酚醛衍生物(受阻酚衍生物)、2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基等氨氧基衍生物、四甲基哌啶基甲基丙烯酸酯等受阻胺衍生物等。
抗氧化剂的含量相对于(B)成分的总量100质量份可以为0.1~10质量份。若抗氧化剂的含量在上述范围内,则存在抑制(B)成分的分解,能够防止污染的倾向。
临时固定用膜10的厚度例如可以为0.1μm以上、1μm以上、5μm以上、5μm超、6μm以上、8μm以上、或10μm以上、200μm以下、100μm以下、或50μm以下。
在临时固定用膜10中,波长550nm及波长1064nm中的至少一个波长下的平行光线透射率可以为30%以下。该平行光线透射率可以为25%以下、20%以下、15%以下、10%以下、5%以下、或3%以下。临时固定用膜10优选为在波长550nm下的平行光线透射率及波长1064nm下的平行光线透射率的两者在上述范围内。
在本说明书中,平行光线透射率是指在与入射光线相同的正线上测定的透射率。平行光线透射率是根据JISK7136:2000从全光线透射率减去扩散透射率而求出,例如,能够使用分光光度测定装置来测定。由于波长550nm下的平行光线透射率主要对应于可见光下的平行光线透射率,因此可以说其数值越小,可见光越难以透射。换言之,可以说波长550nm下的平行光线透射率的数值越小,存在尤其(A)成分越容易吸收可见光而发热的倾向。由于波长1064nm下的平行光线透射率主要对应于红外光(近红外光)下的平行光线透射率,因此可以说其数值越小,红外光(近红外光)越难以透射。换言之,可以说波长1064nm下的平行光线透射率的数值越小,存在尤其(A)成分越容易吸收红外光(近红外光)而发热的倾向。
根据这些临时固定用膜10,在利用包括通过光照射将半导体部件从临时固定材料层分离的方法制造半导体装置的情况下,能够形成支承部件和半导体部件的黏合性优异,并且在通过光照射将半导体部件从支承部件分离时的分离性也优异的临时固定材料层。
[临时固定用膜的制造方法]
临时固定用膜10中,例如,首先将(A)成分、(B)成分、及依需要的其他成分在溶剂中进行搅拌混合、捏合等,使其溶解或分散,从而制备临时固定用膜形成用组合物的清漆。然后,使用刮刀涂布机、辊涂机、敷贴器、缺角轮涂布机、模涂布机等将临时固定用膜形成用组合物的清漆涂布于实施了脱模处理的支承膜上之后,通过加热使溶剂挥发,从而能够在支承膜上形成由临时固定用膜形成用组合物形成的临时固定用膜10。临时固定用膜10可以具备层叠于与支承膜相反的一侧的面的保护膜。临时固定用膜10的厚度能够通过调整临时固定用膜形成用组合物的清漆的涂布量来调整。
在临时固定用膜形成用组合物的清漆的制备中所使用的溶剂只要具有可以均匀地溶解或分散各成分的特性,则并无特别限制。作为这种溶剂,例如可以举出甲苯、二甲苯、均三甲苯、异丙苯、对异丙基甲苯等芳香族烃;己烷、庚烷等脂肪族烃;甲基环己烷等环状烷;四氢呋喃、1,4-二噁烷等环状醚;丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等酮;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯等酯;碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等炭酸酯;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺等。这些之中,从溶解性及沸点的观点出发,溶剂可以为甲苯、二甲苯、庚烷或环己酮。以清漆的总质量为基准,清漆中的固体成分浓度可以为10~80质量%。
制备临时固定用膜形成用组合物的清漆时的搅拌混合或捏合例如能够使用搅拌机、压碎机、三根辊、球磨机、珠磨机、匀相分散机等来进行。
作为支承膜,例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯;聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃;聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚硫醚、聚醚砜、聚醚酮、聚苯醚、聚苯硫醚、聚(甲基)丙烯酸酯、聚砜、液晶聚合物的膜等。这些支承膜可以被实施脱模处理。支承膜的厚度例如可以为1~250μm。
关于使溶剂从涂布于支承膜上的临时固定用膜形成用组合物的清漆中挥发时的加热条件,能够根据所使用的溶剂等适当设定。加热条件例如可以为40~120℃的加热温度且0.1~30分钟的加热时间。
保护膜可以举出上述支承膜中例示的保护膜。保护膜的厚度例如可以为1~250μm。
[临时固定用层叠体及其制造方法]
临时固定用层叠体只要具备支承部件及由上述临时固定用膜形成的临时固定材料层,对于其结构并无特别限制。图2(a)、图2(b)、及图2(c)是表示临时固定用层叠体的一实施方式的示意剖视图。作为临时固定用层叠体的结构,例如,可以举出图2(a)所示的临时固定用层叠体20的结构、图2(b)所示的临时固定用层叠体70的结构、图2(c)所示的临时固定用层叠体80的结构等。临时固定用层叠体20具备支承部件22及设置于支承部件22上且由临时固定用膜10形成的临时固定材料层10A。在临时固定用层叠体20中,临时固定材料层10A在与支承部件22相反的一侧具有表面S1。临时固定用层叠体70依次具备支承部件22、由第1固化性树脂膜形成的第1固化性树脂层12及由临时固定用膜10组成的临时固定材料层10A。在临时固定用层叠体70中,临时固定材料层10A在与第1固化性树脂层12相反的一侧具有表面S2。临时固定用层叠体80还具备在临时固定用层叠体70中设置于临时固定材料层10A上的与第1固化性树脂层12相反的一侧且由第2固化性树脂膜形成的第2固化性树脂层14。第2固化性树脂层14在与临时固定材料层10A相反的一侧具有表面S3。并且,作为这些以外的临时固定用层叠体的结构,例如,可以举出依次具备支承部件、由临时固定用膜形成的临时固定材料层及固化性树脂层(由第1固化性树脂膜形成的第1固化性树脂层或由第2固化性树脂膜形成的第2固化性树脂层)的结构等。这样,根据临时固定用层叠体,由于至少具备临时固定材料层10A,因此在配置半导体部件时,半导体部件和支承部件的黏合性优异,并且通过光照射将半导体部件从支承部件分离时的分离性也优异。以下,主要以使用图2(a)所示的临时固定用层叠体20的方式为例进行详细说明。
临时固定用层叠体20的制造方法只要可以获得具有预定结构的临时固定用层叠体,则并无特别限制。临时固定用层叠体20例如能够通过包括在支承部件22上贴附上述临时固定用膜10的工序的方法来获得。并且,临时固定用层叠体20例如也能够通过包括如下工序的方法来获得:将临时固定用膜形成用组合物的清漆涂布于支承部件22上,通过加热使溶剂挥发,从而在支承部件22上形成临时固定材料层10A的工序。
支承部件22为具有高透射率且可以承受半导体部件在加工时所接收的负载的板状体。作为支承部件22,例如可以举出无机玻璃基板、透明树脂基板等。
支承部件22的厚度例如可以为0.1~2.0mm。若支承部件22的厚度为0.1mm以上,则存在容易操作的倾向。若支承部件22的厚度为2.0mm以下,则存在能够抑制材料成本的倾向。
作为在支承部件22上贴附上述临时固定用膜10的方法,例如可以举出热压、辊式层压、真空层压等方法。层压例如能够在0~120℃的温度条件下进行。
临时固定材料层10A可以为由临时固定用膜10形成的层。从应力缓和的观点出发,临时固定材料层10A的厚度例如可以为0.1μm以上、1μm以上、5μm以上、超过5μm、6μm以上、8μm以上、或10μm以上,也可以为200μm以下、100μm以下、或50μm以下。通过增加临时固定材料层10A的厚度,能够降低临时固定材料层10A在波长550nm下的平行光线透射率及在波长1064nm下的平行光线透射率,存在容易调整为规定范围(例如,30%以下)的倾向。
临时固定材料层10A的厚度能够根据临时固定用层叠体的结构任意设定。图2(a)所示的临时固定用层叠体20的结构及图2(b)所示的临时固定用层叠体70的结构中的临时固定材料层10A的厚度可以为与上述相同的范围。另一方面,图2(c)所示的临时固定用层叠体80的结构中的临时固定材料层10A的厚度例如可以为0.1μm以上、1μm以上、5μm以上、超过5μm、或6μm以上,也可以为50μm以下、30μm以下、20μm以下、或15μm以下。
临时固定用层叠体70依次具备支承部件22、由第1固化性树脂膜形成的第1固化性树脂层12及由临时固定用膜10组成的临时固定材料层10A。由于临时固定用层叠体70具备由第1固化性树脂膜形成的第1固化性树脂层12,因此存在对支承部件的放热减少,并且光照射的能量易于有效地转换为热量的倾向。并且,由于能够抑制临时固定用膜等树脂在支承部件上烧结,因此存在容易从支承部件去除树脂残渣的倾向。临时固定用层叠体80是还具备在临时固定用层叠体70中设置于临时固定材料层10A上的与第1固化性树脂层12相反的一侧且由第2固化性树脂膜形成的第2固化性树脂层14的方式。临时固定用层叠体80具备由第2固化性树脂膜形成的第2固化性树脂层14,从而存在容易抑制对半导体部件的热损伤的倾向。并且,由于能够抑制临时固定用膜等树脂在半导体部件上烧结,因此存在容易从半导体部件去除树脂残渣的倾向。
第1固化性树脂膜及第2固化性树脂膜只要分别为显示固化性的树脂膜,则并无特别限制,可以含有上述临时固定用膜10中的(B)成分及其他成分。另外,第1固化性树脂膜及第2固化性树脂膜优选不含(A)成分。第1固化性树脂膜及第2固化性树脂膜中的(B)成分的种类、含量等的优选方式、其他成分的种类、含量等的优选方式等与临时固定用膜10中的(B)成分的种类、含量等的优选方式、其他成分的种类、含量等的优选方式等相同。因此,在此省略重复说明。第1固化性树脂膜及第2固化性树脂膜可以相同,也可以不同,也可以相同。并且,第1固化性树脂膜及第2固化性树脂膜除了不适用(A)成分以外,能够与临时固定用膜的制造方法同样地获得。
在第1固化性树脂膜及第2固化性树脂膜中,(B)成分可以为主成分。(B)成分的含量以第1固化性树脂膜或第2固化性树脂膜的总量为基准可以为90质量%以上、95质量%以上、或98质量%以上。
在第1固化性树脂膜中,波长550nm及波长1064nm中的至少一个波长下的平行光线透射率可以为80%以上。该平行光线透射率可以为85%以上、87%以上、90%以上、92%以上、或95%以上。第1固化性树脂膜的该平行光线透射率在这种范围内,对临时固定用层叠体从支承部件侧照射的光容易透射,并且能够抑制分离性的降低。第1固化性树脂膜优选在波长550nm下的平行光线透射率及波长1064nm下的平行光线透射率的两者在上述范围内。
从兼顾绝热性及透光性的观点出发,第1固化性树脂膜例如可以为0.1μm以上、1μm以上、或5μm以上,也可以为200μm以下、100μm以下、50μm以下、或30μm以下。
在第2固化性树脂膜中,波长550nm及波长1064nm中的至少一个波长下的平行光线透射率并无特别限制,可以与第1固化性树脂膜的平行光线透射率相同。
从兼顾绝热性及处理性的观点出发,第2固化性树脂膜例如可以为0.1μm以上、1μm以上、或5μm以上,也可以为200μm以下、100μm以下、50μm以下、或30μm以下。
临时固定用层叠体70、80的制造方法只要可以获得具有预定结构的临时固定用层叠体,则并无特别限制。临时固定用层叠体70例如能够通过包括如下工序的方法来获得:在支承部件22上贴附上述第1固化性树脂膜的工序;在上述第1固化性树脂膜(第1固化性树脂层12)上贴附上述临时固定用膜10而形成临时固定材料层10A的工序。第1固化性树脂层12也能够通过将用于形成第1固化性树脂膜的清漆涂布于支承部件22上,并通过加热使溶剂挥发而获得。临时固定材料层10A例如也能够通过将临时固定用膜形成用组合物的清漆涂布于第1固化性树脂层12上,并通过加热使溶剂挥发而获得。临时固定用层叠体80例如能够通过包括在临时固定用层叠体70中在上述临时固定用膜10(临时固定材料层10A)上贴附上述第2固化性树脂膜的工序的方法来获得。第2固化性树脂层14也能够通过将用于形成第2固化性树脂膜的清漆涂布于临时固定材料层10A上,并通过加热使溶剂挥发而获得。
[半导体装置的制造方法]
一实施方式的半导体装置的制造方法具备:准备上述临时固定用层叠体的工序(准备工序);将半导体部件经由临时固定材料层临时固定于支承部件上的工序(临时固定工序);对临时固定于支承部件上的半导体部件进行加工的工序(加工工序);及对临时固定用层叠体的临时固定材料层从支承部件侧照射光,从支承部件分离半导体部件的工序(分离工序)。以下,主要以使用图2(a)所示的临时固定用层叠体20的方式为例进行详细说明。
(准备工序)
在准备工序中,为了制造半导体装置,准备在对半导体部件进行加工期间用于将半导体部件临时固定于支承部件上的上述临时固定用层叠体20。
(临时固定工序)
图3(a)及图3(b)是表示半导体装置的制造方法的一实施方式的示意剖视图。在临时固定工序中,半导体部件40经由临时固定材料层10A临时固定于支承部件22上。临时固定材料层10A具有临时固定材料层10A的与支承部件22相反的一侧的表面S1。在临时固定工序中,例如以在临时固定材料层10A上配置有半导体部件40的状态(参考图3(a))使临时固定材料层10A(临时固定用膜10)固化,由此能够将半导体部件40临时固定于支承部件22(参考图3(b))。换言之,半导体部件40能够经由包含临时固定用膜10的固化物((B)成分的固化物)的临时固定材料层10Ac临时接着于支承部件22。如此,形成具备临时固定用层叠体20c及设置于临时固定用层叠体20c上的半导体部件40的层叠体30。
半导体部件40可以为具有半导体晶圆、分割半导体晶圆而获得的半导体晶片等半导体基板42的部件。半导体部件40例如可以为具有再配线层44及半导体基板42的带再配线层的半导体晶片。在半导体部件40为带再配线层的半导体晶片的情况下,带再配线层的半导体晶片在再配线层位于临时固定材料层10A侧的方向上经由临时固定材料层10A临时固定于支承部件22上。半导体部件40可以还具有外部连接端子。在图3(a)的例中,多个半导体部件40配置于临时固定材料层10A的表面S1上,但是半导体部件40的数量可以为1个。从除了半导体装置的小型化、薄型化以外的搬运时、加工工序等时抑制裂纹的观点出发,半导体部件40的厚度可以为1~1000μm、10~500μm或20~200μm。
配置于临时固定材料层10A上的半导体部件40例如使用真空加压机或真空层压机来压接于临时固定材料层10A。在使用真空加压机的情况下,压接的条件可以为气压1hPa以下、压接压力1MPa、压接温度120~200℃及保持时间100~300秒。在使用真空层压机的情况下,压接的条件例如可以为气压1hPa以下、压接温度60~180℃或80~150℃、层压压力0.01~1.0MPa或0.1~0.7MPa、保持时间1~600秒或30~300秒。
在临时固定材料层10A上配置半导体部件40之后,使临时固定材料层10A中的(B)成分热固化或光固化,由此半导体部件40经由包含临时固定用膜10的固化物((B)成分的固化物)的临时固定材料层10Ac临时固定于支承部件22。热固化的条件例如可以为300℃以下或100~250℃、1~180分或1~120分。
(加工工序)
图4(a)、图4(b)及图4(c)是表示半导体装置的制造方法的一实施方式的示意剖视图。在加工工序中,对临时固定于支承部件22上的半导体部件40进行加工。图4(a)表示包括半导体基板的薄化的加工的例。半导体部件的加工并不限定于此,例如能够包括半导体基板的薄化、半导体部件的分割(切割)、贯通电极(硅酮贯通电极)的形成、蚀刻处理、电镀回流处理、溅镀处理或这些组合。
在加工半导体部件40之后,如图4(b)所示,形成密封经加工的半导体部件40的密封层50。密封层50能够使用通常用于制造半导体元件的密封材料来形成。例如,密封层50可以由热固性树脂组合物形成。作为密封层50中所使用的热固性树脂组合物,例如可以举出甲酚酚醛清漆环氧树脂、苯酚酚醛清漆环氧树脂、联苯二环氧树脂、萘酚酚醛清漆环氧树脂等环氧树脂等。密封层50及用于形成密封层50的热固性树脂组合物可以包含填料和/或阻燃剂等添加剂。
密封层50例如使用固体材料、液体材料、细粒材料或密封膜来形成。在使用密封膜的情况下,使用压缩密封成形机、真空层压装置等。例如,使用这些装置,并用在40~180℃(或60~150℃)、0.1~10MPa(或0.5~8MPa)且0.5~10分钟的条件下进行热熔融的密封膜被覆半导体部件40,从而能够形成密封层50。密封膜的厚度被调整为密封层50成为加工后的半导体部件40的厚度以上。密封膜的厚度可以为50~2000μm、70~1500μm或100~1000μm。
在形成密封层50之后,如图4(c)所示,可以将密封层50及临时固定材料层10Ac分割成包括半导体部件40各一个的多个部分。
(分离工序)
图5(a)及图5(b)是表示半导体装置的制造方法的一实施方式的示意剖视图。如图5(a)所示,对临时固定用层叠体20c的临时固定材料层10Ac从支承部件22侧照射光A,从支承部件22分离半导体部件40。光A可以为包含红外光(近红外光)、可见光、或紫外光中的任一个的光,也可以为包含红外光(近红外光)或可见光中的任一个的光,也可以为至少包含红外光(近红外光)的光。通过光A的照射,临时固定材料层10Ac中的(A)成分吸收光A而瞬间产生热量。通过所产生的热,例如能够产生临时固定材料层10Ac中的(B)成分的固化物的熔融、在支承部件22与半导体部件40之间产生的热应力及(A)成分或(B)成分的固化物的飞散。这些现象中的一个或两个以上成为主要原因而产生凝集剥离、界面剥离等,从而半导体部件40可以容易地从支承部件22分离。为了将半导体部件40从支承部件22分离,可以在光A的照射下对半导体部件40施加少量应力。
分离工序中的光A可以为相干光。相干光是具有相干性高、指向性高、单色性高等性质的电磁波。由于在相同波长下相同相位的光彼此牢固地合成,因此相干光存在强度高的倾向。激光通常为相干光。激光可以举出YAG(Yttrium Aluminum Garnet:钇铝石榴石)激光、光纤激光、半导体激光、氦氖激光、氩激光、准分子激光等。激光的波长可以为1300nm以下。由于波长在1300nm以下,支承部件22的光吸收得到抑制,并且基于(A)成分的光吸收变高,因此能够以更低的光照射能量剥离。相干光可以为脉冲光。相干光优选照射到支承部件的整个表面。
分离工序中的光A可以为非相干光。非相干光是非相干的光,并且为具有不产生干涉条纹、低可干涉性、低指向性的性质的电磁波。非相干光存在光路长度越长,越衰减的倾向。太阳光、荧光灯等光等光为非相干光。非相干光也能够称为除了激光以外的光。非相干光的照射面积通常比相干光(即,激光)大得多,因此能够减少照射次数。例如,通过一次照射,可以产生多个半导体部件40的分离。非相干光可以包括红外光。非相干光可以为脉冲光。非相干光优选照射到支承部件的整个表面。
非相干光的光源并无特别限制,但是可以为氙灯。氙灯为利用了通过装有氙气的发光管中的施加/放电而发出的光的灯。氙灯一边重复电离及激发一边放电,因此稳定地具有从紫外光区域至红外光区域的连续波长。氙灯与金属卤化物灯等灯相比,启动所需要的时间短,因此能够大幅度缩短工序所需要的时间。并且,发光需要施加高电压,因此瞬间产生高热,但是在冷却时间短且能够连续作业的观点而言,氙灯也是有利的。
氙灯的照射条件包含施加电压、脉冲宽度、照射时间、照射距离(光源与临时固定材料层的距离)、照射能量等,并且能够根据照射次数等任意设定这些。从减少半导体部件40的损坏的观点出发,可以设定通过一次照射而能够分离半导体部件40的照射条件。
有时(B)成分的固化物的一部分或(A)成分的一部分作为残渣而附着于分离的半导体部件40上。如图5(b)所示那样除去所附着的残渣。所附着的残留物例如可以通过用溶剂进行清洗来除去,也可以通过剥离来除去。作为溶剂,并无特别限制,但是可以举出乙醇、甲醇、甲苯、二甲苯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、己烷等。为了除去所附着的残渣,可以使半导体部件40浸渍于溶剂中,也可以进行超声波清洗。可以在100℃以下程度的低温下加热半导体部件40。
通过以上例示的方法,能够获得具备经加工的半导体部件40的半导体元件60。能够通过将所获得的半导体元件60连接到其他半导体元件或半导体元件搭载用基板上来制造半导体装置。
实施例
以下,举出实施例对本公开进行更具体地说明。但是,本公开并不限定于这些实施例。
[临时固定用膜的制作及评价]
(实施例1-1~1-5及比较例1-1、1-2)
<临时固定用膜的制作>
在临时固定用膜的制作中使用了以下材料。
(A)成分:炭黑
(A-1)乙炔黑(商品名称:Li-400、Denka Company Limited制、平均一次粒径:48nm)
(B)成分:固化性树脂成分
(B-1)热塑性树脂
(B-1-1)用作马来酸酐改性苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(产品名:FG1924GT、Clayton Polymer Japan Co.,Ltd.制、苯乙烯含量:13质量%)、25质量%浓度的二甲苯溶液。
(B-1-2)用作马来酸酐改性苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(产品名:FG1901GT、Clayton Polymer Japan Co.,Ltd.制、苯乙烯含量:30质量%)、25质量%浓度的二甲苯溶液。
(B-2)热固性树脂
(B-2-1)用作二环戊二烯型环氧树脂(产品名:HP7200H、DIC CORPORATION制)、50质量%浓度的环己酮溶液。
(B-3)固化促进剂
(B-3-1)用作咪唑衍生物(产品名:2PZ-CN、SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION制)、10质量%浓度的环己酮溶液。
(C)抗氧化剂
(C-1)用作受阻苯酚衍生物(产品名:AO-60、ADEKA Corporation制)、10质量%浓度的环己酮溶液。
以表1所示的质量份(表1的数值是指不挥发成分量。)使用了表1所示的材料。将其作为溶剂的甲苯302.4质量份及环己酮4.5质量份混合,获得了临时固定用膜形成用组合物的清漆。使用精密涂布机,将所获得的临时固定用膜形成用组合物的清漆涂布于支承膜(Purex A31B(商品名、轻剥离类型、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、TOYOBO FILMSOLUTIONS LIMITED、厚度:38μm))的脱模处理面。通过在100℃下加热涂膜10分钟去除溶剂,获得了厚度30μm的实施例1-1的临时固定用膜以及厚度10μm的实施例1-2~1-5及比较例1-1、1-2的临时固定用膜。在所获得的临时固定用膜的与支承膜相反的一侧的面上将保护膜(Purex A70J(商品名、重剥离类型、PET膜、TOYOBO FILM SOLUTIONS LIMITED、厚度:38μm))以其脱模处理面与临时固定用膜接触的朝向贴合。
<临时固定用膜的评价>
使用实施例1-1~1-5及比较例1-1、1-2的临时固定用膜,测量了各自的平行光线透射率。通过将临时固定用膜切成5cm见方,获得了测量用样品。作为测量装置,使用紫外可视近红外分光光度计SolidSpec-3700(Shimadzu Corporation),对测量用样品照射波长550nm或波长1064nm的光,测量了光透射膜厚的距离(光径长度)时的平行光线透射率。将结果示于表1中。
[表1]
[临时固定用层叠体的制作]
(实施例2-1~2-5及比较例2-1、2-2)
<临时固定用层叠体的制作(i)>
使用实施例1-1~1-5及比较例1-1、1-2的临时固定用膜,制作了各自的临时固定用层叠体。从临时固定用膜剥离支承膜,使用真空加压式层压机,在压力0.5MPa、温度100℃及加压时间60秒钟的条件下,将临时固定用膜层叠于作为支承部件的玻璃基板(商品名:Eagle XG、CORNING Incorporated制、尺寸:20mm×20mm、厚度:0.7mm)上,由此制作了实施例2-1~2-5及比较例2-1、2-2的临时固定用层叠体。
<试验用层叠体的制作(i)>
接着,剥离由实施例2-1~2-5及比较例2-1、2-2的临时固定用层叠体的临时固定用膜形成的临时固定材料层侧的保护膜,使用真空加压式层压机,在压力0.5MPa、温度100℃及加压时间60秒钟的条件下,将作为半导体部件的硅晶圆(尺寸:20mm×20mm、厚度:150μm)层叠于临时固定材料层上。之后,通过在200℃下加热1小时,固化临时固定材料层,制作了具有相对于支承部件临时固定的半导体部件的实施例2-1~2-5及比较例2-1、2-2的试验用层叠体。
(实施例2-6)
<第1固化性树脂膜的准备>
未使用(A)成分(即,相对于固化性树脂成分的总量100质量份设为0质量份或以临时固定用膜的总体积为基准设为0体积%),除此以外,以与<临时固定用膜的制作>相同的方式制作了厚度10μm的第1固化性树脂膜。对于第1固化性树脂膜,以与<临时固定用膜的评价>相同的方式测量了平行光线透射率。第1固化性树脂膜的波长550nm下的平行光线透射率为93%,波长1064nm下的平行光线透射率为97%。
<临时固定用层叠体的制作(ii)>
使用实施例1-3的临时固定用膜及上述第1固化性树脂膜制作了临时固定用层叠体。从各自的膜剥离支承膜,使用加压式辊层压机,在压力0.2MPa、温度100℃、速度0.2m/min的条件下,贴合暴露的表面彼此,由此获得了二层膜。接着,剥离由二层膜的第1固化性树脂膜形成的第1固化性树脂层侧的保护膜,以与上述<临时固定用层叠体的制作(i)>相同的方式,在其剥离面与支承部件接触的朝向层叠二层膜,由此制作了实施例2-6的临时固定用层叠体。
<试验用层叠体的制作(ii)>
接着,以与<试验用层叠体的制作(i)>相同的方式,将半导体部件层叠于临时固定材料层上,在与<试验用层叠体的制作(i)>相同的条件下,固化临时固定材料层及第1固化性树脂层,制作了实施例2-6的试验用层叠体。
(实施例2-7)
<第1固化性树脂膜及第2固化性树脂膜的准备>
第1固化性树脂膜使用了在实施例2-6中制作的第1固化性树脂膜。第2固化性树脂膜使用了与第1固化性树脂膜相同的材料。
<临时固定用层叠体的制作(iii)>
使用实施例1-3的临时固定用膜、上述第1固化性树脂膜及上述第2固化性树脂膜制作了临时固定用层叠体。首先,以与<临时固定用层叠体的制作(ii)>相同的方式,获得了由实施例1-3的临时固定用膜及上述第1固化性树脂膜形成的二层膜。接着,剥离由二层膜的实施例1-3的临时固定用膜形成的临时固定材料层侧的保护膜及第2固化性树脂膜的支承膜,使用加压式辊层压机,在压力0.2MPa、温度100℃、速度0.2m/min的条件下贴合暴露的表面彼此,由此获得了三层膜。接着,剥离由三层膜的第1固化性树脂膜形成的第1固化性树脂层侧的保护膜,以与上述<临时固定用层叠体的制作(i)>相同的方式,在其剥离面与支承部件接触的朝向层叠三层膜,由此制作了实施例2-7的临时固定用层叠体。
<试验用层叠体的制作(iii)>
接着,以与<试验用层叠体的制作(i)>相同的方式,将半导体部件层叠于第2固化性树脂层上,在与<试验用层叠体的制作(i)>相同的条件下,固化临时固定材料层、第1固化性树脂层及第2固化性树脂层,制作了实施例2-7的试验用层叠体。
[试验用层叠体的评价]]
<黏合性的评价>
对于制作的实施例2-1~2-7及比较例2-1、2-2的试验用层叠体,在用手抓并提起试验用层叠体的半导体部件时,将半导体部件和支承部件不分离的情况作为黏合性优异而评价为“A”,将半导体部件和支承部件容易分离的情况评价为“B”。将结果示于表2及表3中。
<分离性的评价>
·基于氙灯的光照射
对于黏合性的评价中优异的实施例2-1~2-7及比较例2-1的试验用层叠体,使用氙灯,在施加电压:630V及照射时间:1000μs的照射条件(每单位面积的照射能量:7.7J/cm2)下照射脉冲光,评价了将半导体部件从支承部件分离时的分离性。氙灯使用NovaCentrix公司制的PulseForge(注册商标)1300(波长范围:200nm~1500nm),从试验用层叠体的支承部件(玻璃基板)侧进行了基于氙灯的光照射。关于分离性的评价,在基于氙灯的光照射之后,将通过对硅晶圆施加外力而从玻璃基板分离的情况作为分离性优异而评价为“A”,将即使施加外力硅晶圆也不会从玻璃基板分离的情况评价为“B”。将结果示于表2中。
·基于激光的光照射
对于实施例2-2~2-7及比较例2-1的试验用层叠体,使用YAG激光,照射波长:1064nm、脉冲能量:106μJ及重复频率:70kHz的近红外光脉冲激光,评价了将半导体部件从支承部件分离时的分离性。YAG激光使用Optec公司制的MM200-USP,关于基于激光的光照射,从试验用层叠体的支承部件(玻璃基板)侧以扫描速度:3000mm/s对支承部件的整个表面进行了照射。关于分离性的评价,在基于激光的光照射之后,将通过对硅晶圆施加外力而从玻璃基板分离的情况作为分离性优异而评价为“A”,将即使施加外力硅晶圆也不会从玻璃基板分离的情况评价为“B”。将结果示于表3中。
[表2]
[表3]
如表2及表3所示,使用实施例1-1~1-5的临时固定用膜制作的实施例2-1~2-5的试验用层叠体在黏合性及分离性的方面优异。并且,关于具备第1固化性树脂层的实施例2-6的试验用层叠体以及具备第1固化性树脂层及第2固化性树脂层的实施例2-7的试验用层叠体,也判明为在黏合性及分离性的方面优异。这些倾向在基于氙灯的光照射和基于激光的光照射也均相同。另一方面,炭黑的含量相对于固化性树脂成分的总量100质量份超过25质量份或以临时固定用膜的总体积为基准超过10体积%的比较例2-2的试验用层叠体在黏合性方面不太充分。并且,炭黑的含量相对于固化性树脂成分的总量100质量份小于0.1质量份或以临时固定用膜的总体积为基准小于0.1体积%的比较例2-1的试验用层叠体在黏合性方面充分但在分离性方面不太充分。
从这些结果确认到,本公开的临时固定用膜在利用包括通过光照射将半导体部件从临时固定材料层分离的方法制造半导体装置的情况下,能够形成半导体部件和支承部件的黏合性优异,并且在通过光照射将半导体部件从支承部件分离时的分离性也优异的临时固定材料层。
符号说明
10-临时固定用膜,10A、10Ac-临时固定材料层,12-第1固化性树脂层,14-第2固化性树脂层,20、70、80、20c-临时固定用层叠体,22-支承部件,30-层叠体,40-半导体部件,42-半导体基板,44-再配线层,50-密封层,60-半导体元件。

Claims (10)

1.一种临时固定用膜,其用于临时固定半导体部件和支承部件,所述临时固定用膜含有炭黑及固化性树脂成分,所述固化性树脂成分包含热固性树脂及热塑性树脂,所述热塑性树脂为烃树脂,所述炭黑的含量满足下述条件(i)及条件(ii)中的至少一个条件,
条件(i):相对于所述固化性树脂成分的总量100质量份为0.1~25质量份,
条件(ii):以所述临时固定用膜的总体积为基准为0.1~10体积%。
2.根据权利要求1所述的临时固定用膜,其中,
波长550nm及波长1064nm中的至少一个波长下的平行光线透射率为30%以下。
3.根据权利要求1所述的临时固定用膜,其厚度超过5μm。
4.一种临时固定用层叠体,其具备支承部件、及设置于所述支承部件上且由权利要求1所述的临时固定用膜形成的临时固定材料层。
5.一种临时固定用层叠体,其依次具备支承部件、由第1固化性树脂膜形成的第1固化性树脂层及由权利要求1所述的临时固定用膜形成的临时固定材料层。
6.根据权利要求5所述的临时固定用层叠体,其还具备设置于所述临时固定材料层上的与所述第1固化性树脂层相反的一侧的、由第2固化性树脂膜形成的第2固化性树脂层。
7.根据权利要求5所述的临时固定用层叠体,其中,
在所述第1固化性树脂膜中,波长550nm及波长1064nm中的至少一个波长下的平行光线透射率为80%以上。
8.一种半导体装置的制造方法,其具备:
准备权利要求4至7中任一项所述的临时固定用层叠体的工序;
将半导体部件经由所述临时固定材料层临时固定于所述支承部件上的工序;
对临时固定于所述支承部件上的所述半导体部件进行加工的工序;及
对所述临时固定用层叠体的所述临时固定材料层从所述支承部件侧照射光,从所述支承部件分离所述半导体部件的工序。
9.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,其中,
所述光为至少包含红外光的光。
10.根据权利要求8所述的半导体装置的制造方法,其中,
所述光为非相干光。
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