JP2011168663A - Temporary fixing agent for organic substrate and method for manufacturing semiconductor device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機基板を加工する際に有機基板を仮固定するための有機基板の仮固定剤及びそれを用いた半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a temporary fixing agent for an organic substrate for temporarily fixing the organic substrate when processing the organic substrate and a method for manufacturing a semiconductor device using the same.
従来、半導体チップのフリップチップ実装は、半導体チップに接続用バンプを、また、有機基板に接続用電極をそれぞれ形成し、接続用バンプと接続用電極を接続することにより実装を行ってきた。 Conventionally, flip chip mounting of a semiconductor chip has been performed by forming connection bumps on a semiconductor chip and connection electrodes on an organic substrate, and connecting the connection bumps and connection electrodes.
このフリップチップ実装は、半導体チップと有機基板をボンディングワイヤ等を介して電気的に接続する実装方法と比較して、半導体チップ実装後の有機基板上の半導体チップの実装密度を向上させるという効果を得ることができる。 This flip chip mounting has the effect of improving the mounting density of the semiconductor chip on the organic substrate after mounting the semiconductor chip, compared to a mounting method in which the semiconductor chip and the organic substrate are electrically connected via bonding wires or the like. Obtainable.
一方、このフリップチップ実装は、半導体チップに接続用バンプを形成する工程と、有機基板に接続用電極を形成する工程と、接続用バンプと接続用電極を接続する工程と、がそれぞれ別々に行われており、実装工程が煩雑であり、また、安価にフリップチップ構造の半導体装置を製造することが困難であった（特許文献１）。 On the other hand, in this flip chip mounting, a step of forming a connection bump on the semiconductor chip, a step of forming a connection electrode on the organic substrate, and a step of connecting the connection bump and the connection electrode are performed separately. Therefore, the mounting process is complicated, and it is difficult to manufacture a semiconductor device having a flip chip structure at low cost (Patent Document 1).
本発明の目的は、半導体ウエハまたは半導体チップを有機基板に実装する半導体装置の製造方法において、製造プロセスが簡便であり、安価で信頼性の高い半導体装置を得ることができる有機基板の仮固定剤、並びに、該仮固定剤を使用した半導体装置の製造方法、さらには、該半導体装置の製造方法により製造された半導体装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a temporary fixing agent for an organic substrate in which a manufacturing process is simple, and an inexpensive and highly reliable semiconductor device can be obtained in a method for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor wafer or a semiconductor chip is mounted on an organic substrate. In addition, another object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing method using the temporary fixing agent, and a semiconductor device manufactured by the semiconductor device manufacturing method.
本発明の目的は、以下の（１）〜（１３）により達成することができる。
（１）有機基板を加工するために有機基板を支持基材に仮固定し、加工後に加熱することにより有機基板を支持基材から脱離するために使用される仮固定剤において、９５％重量減少温度と５％重量減少温度との差が、５℃≦（９５％重量減少温度）−（５％重量減少温度）≦１００℃である樹脂成分を含む有機基板の仮固定剤、
（２）前記樹脂成分の５％重量減少温度が５０℃以上である（１）に記載の有機基板の仮固定剤、
（３）前記樹脂成分の５０％重量減少温度が４００℃以下である（１）または（２）に記載の有機基板の仮固定剤、
（４）前記樹脂成分が、５％重量減少温度における分解時間が、１分以上６０分以下である（１）ないし（３）のいずれかに記載の有機基板の仮固定剤、
（５）前記有機基板の仮固定剤が、ポリカーボネート系樹脂を含む（１）ないし（４）に記載の有機基板の仮固定剤、
（６）前記ポリカーボネート系樹脂が、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，２−ブチレンカーボネート、１，３−ブチレンカーボネート、１，４−ブチレンカーボネート、ｃｉｓ−２，３−ブチレンカーボネート、ｔｒａｎｓ−２，３−ブチレンカーボネート、α，β−イソブチレンカーボネート、α，γ−イソブチレンカーボネート、
ｃｉｓ−１，２−シクロブチレンカーボネート、ｔｒａｎｓ−１，２−シクロブチレンカーボネート、ｃｉｓ−１，３−シクロブチレンカーボネート、ｔｒａｎｓ−１，３−シクロブチレンカーボネート、ヘキセンカーボネート、シクロプロペンカーボネート、シクロヘキセンカーボネート、（メチルシクロヘキセンカーボネート）、（ビニルシクロヘキセンカーボネート）、ジヒドロナフタレンカーボネート、ヘキサヒドロスチレンカーボネート、シクロヘキサンプロピレンカーボネート、スチレンカーボネート、（３−フェニルプロピレンカーボネート）、（３−トリメチルシリロキシプロピレンカーボネート）、（３−メタクリロイロキシプロピレンカーボネート）、パーフルオロプロピレンカーボネート、ノルボルネンカーボネート、並びにこれらの組合せの骨格を有するポリカーボネート樹脂である（５）に記載の有機基板の仮固定剤、
（７）前記有機基板の加工が、有機基板の一方の面に第１の接続端子を形成する工程と、前記第１の接続端子を介して有機基板と半導体ウエハまたは半導体チップを電気的に接続し、有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体を得る工程と、を有するものである（１）ないし（６）のいずれかに記載の有機基板の仮固定剤、
（８）９５％重量減少温度と５％重量減少温度との差が、５℃≦（９５％重量減少温度）−（５％重量減少温度）≦１００℃である樹脂成分を含む有機基板の仮固定剤の薄膜を支持基材または有機基板に設ける工程と、前記支持基材または有機基板上の薄膜が設けられた面上に前記支持基材または有機基板を載置し、該支持基材または有機基板を前記薄膜に貼り合わせる工程と、前記有機基板を加工する工程と、前記薄膜を加熱して前記有機基板を前記支持基材から脱離する工程と、を含む半導体装置の製造方法、
（９）前記加工する工程が、有機基板の一方の面に第１の接続端子を形成する工程と、前記第１の接続端子を介して有機基板と半導体ウエハまたは半導体チップを電気的に接続し、有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体を得る工程と、を有する（８）に記載の半導体装置の製造方法、
（１０）前記脱離する工程後に、有機基板の第１の接続端子を有する面とは反対側の面に、第２の接続端子を形成する工程と、前記有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体を個片化する工程と、前記第２の接続端子を介して、個片化された前記有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体と部品実装基板を電気的に接続する工程と、を有する（８）または（９）に記載の半導体装置の製造方法、
（１１）前記有機基板の仮固定剤が、ポリカーボネート系樹脂を含む（８）ないし（１０）のいずれかに記載の半導体装置の製造方法、
（１２）前記ポリカーボネート系樹脂が、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，２−ブチレンカーボネート、１，３−ブチレンカーボネート、１，４−ブチレンカーボネート、ｃｉｓ−２，３−ブチレンカーボネート、ｔｒａｎｓ−２，３−ブチレンカーボネート、α，β−イソブチレンカーボネート、α，γ−イソブチレンカーボネート、ｃｉｓ−１，２−シクロブチレンカーボネート、ｔｒａｎｓ−１，２−シクロブチレンカーボネート、ｃｉｓ−１，３−シクロブチレンカーボネート、ｔｒａｎｓ−１，３−シクロブチレンカーボネート、ヘキセンカーボネート、シクロプロペンカーボネート、シクロヘキセンカーボネート、（メチルシクロヘキセンカーボネート）、（ビニルシクロヘキセンカーボネート）、ジヒドロナフタレンカーボネート、ヘキサヒドロスチレンカーボネート、シクロヘキサンプロピレンカーボネート、スチレンカーボネート、（３−フェニルプロピレンカーボネート）、（３−トリメチルシリロキシプロピレンカーボネート）、（３−メタクリロイロキシプロピレンカーボネート）、パーフルオロプロピレンカーボネート、ノルボルネンカーボネート、並びにこれらの組合せの骨格を有するポリカーボネート樹脂である（１１）に記載の半導体装置の製造方法、
（１３）（８）ないし（１２）に記載の半導体装置の製造方法で作製された半導体装置。
The object of the present invention can be achieved by the following (1) to (13).
(1) Temporary fixing of an organic substrate to a supporting base material in order to process the organic substrate, and 95% by weight in a temporary fixing agent used to desorb the organic substrate from the supporting base material by heating after processing A temporary fixing agent for an organic substrate containing a resin component, wherein the difference between the decrease temperature and the 5% weight decrease temperature is 5 ° C. ≦ (95% weight decrease temperature) − (5% weight decrease temperature) ≦ 100 ° C .;
(2) The temporary fixing agent for an organic substrate according to (1), wherein a 5% weight reduction temperature of the resin component is 50 ° C. or higher,
(3) The temporary fixing agent for an organic substrate according to (1) or (2), wherein the 50% weight loss temperature of the resin component is 400 ° C. or lower,
(4) The temporary fixing agent for an organic substrate according to any one of (1) to (3), wherein the resin component has a decomposition time of 1 minute to 60 minutes at a 5% weight loss temperature,
(5) The temporary fixing agent for an organic substrate according to any one of (1) to (4), wherein the temporary fixing agent for the organic substrate includes a polycarbonate resin,
(6) The polycarbonate resin is propylene carbonate, ethylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 1,3-butylene carbonate, 1,4-butylene carbonate, cis-2,3-butylene carbonate, trans-2,3. -Butylene carbonate, α, β-isobutylene carbonate, α, γ-isobutylene carbonate,
cis-1,2-cyclobutylene carbonate, trans-1,2-cyclobutylene carbonate, cis-1,3-cyclobutylene carbonate, trans-1,3-cyclobutylene carbonate, hexene carbonate, cyclopropene carbonate, cyclohexene carbonate, (Methylcyclohexene carbonate), (vinylcyclohexene carbonate), dihydronaphthalene carbonate, hexahydrostyrene carbonate, cyclohexane propylene carbonate, styrene carbonate, (3-phenylpropylene carbonate), (3-trimethylsiloxypropylene carbonate), (3-methacrylic) Leuoxypropylene carbonate), perfluoropropylene carbonate, norbornene carbonate And temporary fixing agent of an organic substrate according to a polycarbonate resin having these combinations of backbone (5),
(7) Processing of the organic substrate includes forming a first connection terminal on one surface of the organic substrate, and electrically connecting the organic substrate and the semiconductor wafer or the semiconductor chip via the first connection terminal. And a step of obtaining an organic substrate / semiconductor wafer or a semiconductor chip assembly, (1) to (6) an organic substrate temporary fixing agent according to any one of
(8) Temporary organic substrate containing resin component in which difference between 95% weight reduction temperature and 5% weight reduction temperature is 5 ° C. ≦ (95% weight reduction temperature) − (5% weight reduction temperature) ≦ 100 ° C. A step of providing a thin film of a fixing agent on a support base or an organic substrate; and placing the support base or the organic substrate on a surface on which the thin film on the support base or the organic substrate is provided; A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: bonding an organic substrate to the thin film; processing the organic substrate; and heating the thin film to desorb the organic substrate from the support base;
(9) The processing step includes a step of forming a first connection terminal on one surface of the organic substrate, and an electrical connection between the organic substrate and the semiconductor wafer or semiconductor chip via the first connection terminal. A process for obtaining an organic substrate / semiconductor wafer or a semiconductor chip assembly, and a method for producing a semiconductor device according to (8),
(10) After the detaching step, a step of forming a second connection terminal on the surface of the organic substrate opposite to the surface having the first connection terminal, and the organic substrate / semiconductor wafer or semiconductor chip bonding And a step of electrically connecting the separated organic substrate / semiconductor wafer or semiconductor chip assembly and the component mounting substrate via the second connection terminal. (8) or the manufacturing method of the semiconductor device according to (9),
(11) The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of (8) to (10), wherein the temporary fixing agent for the organic substrate includes a polycarbonate-based resin.
(12) The polycarbonate resin is propylene carbonate, ethylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 1,3-butylene carbonate, 1,4-butylene carbonate, cis-2,3-butylene carbonate, trans-2,3. -Butylene carbonate, α, β-isobutylene carbonate, α, γ-isobutylene carbonate, cis-1,2-cyclobutylene carbonate, trans-1,2-cyclobutylene carbonate, cis-1,3-cyclobutylene carbonate, trans- 1,3-cyclobutylene carbonate, hexene carbonate, cyclopropene carbonate, cyclohexene carbonate, (methylcyclohexene carbonate), (vinylcyclohexene carbonate), dihydro Phthalene carbonate, hexahydrostyrene carbonate, cyclohexane propylene carbonate, styrene carbonate, (3-phenylpropylene carbonate), (3-trimethylsilyloxypropylene carbonate), (3-methacryloyloxypropylene carbonate), perfluoropropylene carbonate, norbornene The method for producing a semiconductor device according to (11), which is a polycarbonate resin having a carbonate and a skeleton of a combination thereof,
(13) A semiconductor device manufactured by the method for manufacturing a semiconductor device according to (8) to (12).
本発明によれば、半導体ウエハまたは半導体チップを有機基板に実装する半導体装置の製造方法において、製造プロセスが簡便であり、安価で信頼性の高い半導体装置を得るこ
とができる有機基板の仮固定剤、並びに、該仮固定剤を使用した半導体装置の製造方法、さらには、該半導体装置の製造方法により製造された半導体装置を提供することができる。
According to the present invention, in a method for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor wafer or a semiconductor chip is mounted on an organic substrate, a temporary fixing agent for an organic substrate, which is simple in manufacturing process and can provide an inexpensive and highly reliable semiconductor device. In addition, a semiconductor device manufacturing method using the temporary fixing agent, and a semiconductor device manufactured by the semiconductor device manufacturing method can be provided.
［用語の定義］
本発明において、５％重量減少温度及び９５％重量減少温度とは、それぞれＴＧ／ＤＴＡ（熱重量／示差熱分析）で測定した時の５％及び９５％の重量が失われる温度を意味する。ここで、ＴＧ／ＤＴＡ測定は、樹脂成分を約１０ｍｇ精秤し、ＴＧ／ＤＴＡ装置（セイコーインスツルメンツ社製）により測定（雰囲気：窒素、昇温速度：５℃／分）することができる。
[Definition of terms]
In the present invention, 5% weight loss temperature and 95% weight loss temperature mean temperatures at which 5% and 95% weight are lost as measured by TG / DTA (thermal weight / differential thermal analysis), respectively. Here, the TG / DTA measurement can accurately measure about 10 mg of the resin component and can measure (atmosphere: nitrogen, temperature rising rate: 5 ° C./min) with a TG / DTA apparatus (manufactured by Seiko Instruments Inc.).
次に、本発明に係る有機基板の仮固定剤の一実施形態を説明する。 Next, an embodiment of a temporary fixing agent for an organic substrate according to the present invention will be described.
［有機基板の仮固定剤］
本実施形態に係る有機基板の仮固定剤は、有機基板を加工するために有機基板を支持基材に仮固定し、加工後に加熱することにより有機基板を支持基材から脱離するために使用される仮固定剤において、９５％重量減少温度と５％重量減少温度との差が、５℃≦（９５％重量減少温度）−（５％重量減少温度）≦１００℃である樹脂成分を含む有機基板の仮固定剤である。
[Temporary fixing agent for organic substrates]
The temporary fixing agent of the organic substrate according to the present embodiment is used to temporarily fix the organic substrate to the supporting base material in order to process the organic substrate, and to release the organic substrate from the supporting base material by heating after processing. In the temporary fixing agent, the difference between the 95% weight reduction temperature and the 5% weight reduction temperature is 5 ° C. ≦ (95% weight reduction temperature) − (5% weight reduction temperature) ≦ 100 ° C. It is a temporary fixing agent for organic substrates.
上記構成からなる有機基板の仮固定剤は、９５％重量減少温度と５％重量減少温度との差が、５℃以上１００℃以下という範囲に規定されている樹脂成分を含むため、仮固定剤の熱分解に要する温度範囲が狭く、熱分解に要する時間を短縮でき、有機基板へのダメージを抑制することができる。また、加工後の有機基板の脱離が容易で、かつ有機基板に仮固定剤が残留し難いという効果を奏する。また、安定に使用可能な温度領域が広く確保できるため、支持基材に仮固定をしたまま、種々の加工工程に供することが可能となる。また、表面が平滑で十分な精度を有する支持基材上に薄膜として形成できるため、有機基板に接続端子を形成し、さらに、有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体を得る等の加工の精度が高いという効果を奏する。 The temporary fixing agent for an organic substrate having the above structure includes a resin component in which the difference between the 95% weight reduction temperature and the 5% weight reduction temperature is specified in a range of 5 ° C. or more and 100 ° C. or less. The temperature range required for thermal decomposition is narrow, the time required for thermal decomposition can be shortened, and damage to the organic substrate can be suppressed. Further, the organic substrate can be easily detached after processing, and the temporary fixing agent hardly remains on the organic substrate. Moreover, since the temperature range which can be used stably can be ensured widely, it becomes possible to use for a various process process, temporarily fixing to a support base material. In addition, since the surface can be formed as a thin film on a support substrate with a smooth surface and sufficient accuracy, the connection terminals are formed on the organic substrate, and further, the processing accuracy such as obtaining an organic substrate / semiconductor wafer or semiconductor chip assembly is obtained. There is an effect that is high.
ここで、安定に使用可能な温度領域とは、仮固定剤が分解せずに、有機基板を安定して保持できる温度領域のことである。本実施形態に係る仮固定剤は、この温度領域が広く確保できるため、有機基板を支持基材に仮固定をしたままで、加温が必要である加工工程にも
供することが可能となる。そのため、異なる工程を連続的に行うことができるという利点を有する。
Here, the temperature range in which the organic substrate can be stably used is a temperature range in which the organic substrate can be stably held without the temporary fixing agent being decomposed. Since the temporary fixing agent according to the present embodiment can ensure a wide temperature range, the temporary fixing agent can be used for a processing step that requires heating while temporarily fixing the organic substrate to the supporting base material. Therefore, it has the advantage that a different process can be performed continuously.
また、前記樹脂成分が、５％重量減少温度が５０℃以上であることが好ましい。これによれば、後述する、有機基板に接続端子を形成し、さらに、有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体を得る等の半導体装置製造プロセス中で仮固定剤が熱分解しないという効果を得ることができる。 The resin component preferably has a 5% weight loss temperature of 50 ° C or higher. According to this, there is obtained an effect that the temporary fixing agent is not thermally decomposed during a semiconductor device manufacturing process such as forming a connection terminal on the organic substrate, which will be described later, and further obtaining an organic substrate / semiconductor wafer or semiconductor chip assembly. be able to.
また、前記樹脂成分が、５０％重量減少温度が４００℃以下であることが好ましい。これによれば、後述する、熱分解工程で有機基板が熱履歴により損傷することを防止することができるという効果を得ることができる。 The resin component preferably has a 50% weight loss temperature of 400 ° C. or lower. According to this, it is possible to obtain an effect that it is possible to prevent the organic substrate from being damaged by the thermal history in the thermal decomposition step described later.
ここで、前記９５％重量減少温度と５％重量減少温度との差が、５℃以上１００℃以下という範囲に規定されている樹脂成分は、限定されるわけではないが、主鎖の結合強度が低い樹脂の分子量等を調整することにより得ることができる。 Here, the resin component in which the difference between the 95% weight reduction temperature and the 5% weight reduction temperature is specified in the range of 5 ° C. or more and 100 ° C. or less is not limited, but the bond strength of the main chain Can be obtained by adjusting the molecular weight or the like of a low-resin resin.
前記９５％重量減少温度と５％重量減少温度との差を、５℃以上１００℃以下という範囲に規定することができる樹脂成分としては、特に限定されるわけではないが、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、（メタ）アクリレート系樹脂等が挙げられる。また、後述する、薄膜形成工程、貼り合せ工程、有機基板に第１の接続端子を形成する工程、有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体を得る工程等の半導体装置製造プロセス中における仮固定剤の熱分解を防止することができ、さらに、加熱工程における仮固定剤の熱分解時間を短縮することができる。
これらの樹脂成分の中でも、半導体装置製造プロセス中の仮固定剤の熱分解を効果的に
防止することができ、さらに、加熱工程における仮固定剤の熱分解時間を効果的に短縮することができるため、ポリカーボネート系樹脂が好ましい。
The resin component capable of defining the difference between the 95% weight reduction temperature and the 5% weight reduction temperature within a range of 5 ° C. or more and 100 ° C. or less is not particularly limited. , Polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, polyether resins, polyurethane resins, (meth) acrylate resins, and the like. In addition, a temporary fixing agent during a semiconductor device manufacturing process, such as a thin film forming step, a bonding step, a step of forming a first connection terminal on an organic substrate, and a step of obtaining an organic substrate / semiconductor wafer or semiconductor chip assembly, which will be described later. The thermal decomposition time of the temporary fixing agent in the heating process can be shortened.
Among these resin components, thermal decomposition of the temporary fixing agent during the semiconductor device manufacturing process can be effectively prevented, and furthermore, the thermal decomposition time of the temporary fixing agent in the heating process can be effectively shortened. Therefore, a polycarbonate resin is preferable.
前記樹脂成分がポリカーボネート系樹脂である場合、５％重量減少温度における分解時間が、１分以上６０分以下であることが好ましい。
分解温度を上記下限値以上とすることで、仮固定剤の急激な熱分解を抑制することができ、熱分解したガスを排気装置で排気することが可能となるため、半導体装置や半導体装置を作製する設備の汚染を防止することができる。また、上記上限値以下とすることで、熱分解工程に要する時間を短縮することができるため、半導体装置の生産性を向上することができる。
When the resin component is a polycarbonate-based resin, the decomposition time at a 5% weight loss temperature is preferably 1 minute or more and 60 minutes or less.
By making the decomposition temperature equal to or higher than the above lower limit value, rapid thermal decomposition of the temporary fixing agent can be suppressed, and the thermally decomposed gas can be exhausted by the exhaust device. Contamination of equipment to be manufactured can be prevented. In addition, since the time required for the thermal decomposition process can be shortened by setting the value to the upper limit value or less, the productivity of the semiconductor device can be improved.
ここで前記熱分解時間とは、以下の方法により測定することができる。
前述の方法により５％重量減少温度を算出する。次いで、ＴＧ／ＤＴＡ装置を用い、前記樹脂成分を約１０ｍｇ精秤し、次に、２５℃から５％重量減少温度までを３０分で昇温し、さらに、測定温度を５％重量減少温度で保持し、測定を実施する。得られた測定値より、５％重量減少温度に到達したところを始点（０分）とし、９５％重量減少温度に至るまでの時間を前記分解時間とする。
Here, the pyrolysis time can be measured by the following method.
The 5% weight loss temperature is calculated by the method described above. Next, using a TG / DTA apparatus, about 10 mg of the resin component is precisely weighed, then the temperature is raised from 25 ° C. to 5% weight loss temperature in 30 minutes, and the measurement temperature is 5% weight loss temperature. Hold and perform measurement. From the measured value obtained, the point at which the 5% weight reduction temperature is reached is defined as the starting point (0 minutes), and the time to reach the 95% weight reduction temperature is defined as the decomposition time.
前記ポリカーボネート系樹脂としては、特に限定されないが、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，２−ブチレンカーボネート、１，３−ブチレンカーボネート、１，４−ブチレンカーボネート、ｃｉｓ−２，３−ブチレンカーボネート、ｔｒａｎｓ−２，３−ブチレンカーボネート、α，β−イソブチレンカーボネート、α，γ−イソブチレンカーボネート、ｃｉｓ−１，２−シクロブチレンカーボネート、ｔｒａｎｓ−１，２−シクロブチレンカーボネート、ｃｉｓ−１，３−シクロブチレンカーボネート、ｔｒａｎｓ−１，３−シクロブチレンカーボネート、ヘキセンカーボネート、シク
ロプロペンカーボネート、シクロヘキセンカーボネート、（メチルシクロヘキセンカーボネート）、（ビニルシクロヘキセンカーボネート）、ジヒドロナフタレンカーボネート、ヘキサヒドロスチレンカーボネート、シクロヘキサンプロピレンカーボネート、スチレンカーボネート、（３−フェニルプロピレンカーボネート）、（３−トリメチルシリロキシプロピレンカーボネート）、（３−メタクリロイロキシプロピレンカーボネート）、パーフルオロプロピレンカーボネート、ノルボルネンカーボネート、並びにこれらの組合せの骨格を有するポリカーボネート系樹脂を挙げることができる。
The polycarbonate-based resin is not particularly limited. For example, propylene carbonate, ethylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 1,3-butylene carbonate, 1,4-butylene carbonate, cis-2,3-butylene carbonate, trans-2,3-butylene carbonate, α, β-isobutylene carbonate, α, γ-isobutylene carbonate, cis-1,2-cyclobutylene carbonate, trans-1,2-cyclobutylene carbonate, cis-1,3-cyclo Butylene carbonate, trans-1,3-cyclobutylene carbonate, hexene carbonate, cyclopropene carbonate, cyclohexene carbonate, (methylcyclohexene carbonate), (vinylcyclohexene) Carbonate), dihydronaphthalene carbonate, hexahydrostyrene carbonate, cyclohexane propylene carbonate, styrene carbonate, (3-phenylpropylene carbonate), (3-trimethylsilyloxypropylene carbonate), (3-methacryloyloxypropylene carbonate), perfluoropropylene Examples thereof include carbonates, norbornene carbonates, and polycarbonate resins having a skeleton of a combination thereof.
前記ポリカーボネート系樹脂としては、より具体的には、例えば、ポリプロピレンカーボネート／ポリシクロヘキセンカーボネート共重合体、ポリ［（オキシカルボニルオキシ−１，１，４，４−テトラメチルブタン）−ａｌｔ−（オキシカルボニルオキシ−５−ノルボルネン−２−ｅｎｄｏ−３−ｅｎｄｏ−ジメタン）］、ポリ［（オキシカルボニルオキシ−１，４−ジメチルブタン）−ａｌｔ−（オキシカルボニルオキシ−５−ノルボルネン−２−ｅｎｄｏ−３−ｅｎｄｏ−ジメタン）］、ポリ［（オキシカルボニルオキシ−１，１，４，４−テトラメチルブタン）−ａｌｔ−（オキシカルボニルオキシ−ｐ−キシレン）］、及びポリ［（オキシカルボニルオキシ−１，４−ジメチルブタン）−ａｌｔ−（オキシカルボニルオキシ−ｐ−キシレン）］、ポリシクロヘキセンカーボネート／ポリノルボルネンカーボネート共重合体等が挙げられる。 More specifically, examples of the polycarbonate resin include polypropylene carbonate / polycyclohexene carbonate copolymer, poly [(oxycarbonyloxy-1,1,4,4-tetramethylbutane) -alt- (oxycarbonyl). Oxy-5-norbornene-2-endo-3-endo-dimethane)], poly [(oxycarbonyloxy-1,4-dimethylbutane) -alt- (oxycarbonyloxy-5-norbornene-2-endo-3- endo-dimethane)], poly [(oxycarbonyloxy-1,1,4,4-tetramethylbutane) -alt- (oxycarbonyloxy-p-xylene)], and poly [(oxycarbonyloxy-1,4) -Dimethylbutane) -alt- (oxycarbonyloxy-p- Siren)], polycyclohexene carbonate / polynorbornene carbonate copolymer, and the like.
前記ポリカーボネート系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１，０００〜１，０００，０００であることが好ましく、５，０００〜８００，０００であることがさらに好ましい。前記重量平均分子量を上記下限以上とすることにより、薄膜形成工程において、仮固定剤の有機基板または支持体に対する濡れ性が向上すること、さらに、成膜性を向上するという効果を得ることができる。また、上記上限値以下とすることで、仮固定剤を構成する各種成分との相溶性や各種溶剤に対する溶解性、さらには、加熱工程における仮固定剤の熱分解性を向上するという効果を得ることができる。 The polycarbonate resin preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 1,000 to 1,000,000, and more preferably 5,000 to 800,000. By setting the weight average molecular weight to the above lower limit or more, in the thin film forming step, the wettability of the temporary fixing agent to the organic substrate or the support can be improved, and further, the film forming property can be improved. . Moreover, by setting it as the above upper limit value or less, there is an effect of improving the compatibility with various components constituting the temporary fixing agent and the solubility in various solvents, and further improving the thermal decomposability of the temporary fixing agent in the heating step. be able to.
前記ポリカーボネート系樹脂の重合方法は、特に限定されるわけではないが、例えば、ホスゲン法（溶剤法）または、エステル交換法（溶融法）等の公知の重合方法を用いることができる。 The polymerization method of the polycarbonate-based resin is not particularly limited. For example, a known polymerization method such as a phosgene method (solvent method) or a transesterification method (melting method) can be used.
前記樹脂成分は、仮固定剤の全量の１０％〜１００％の割合で配合することが好ましい。さらに好ましくは、３０％〜１００％の割合で配合することが好ましい。樹脂成分の含有量を上記下限値以上とすることで、後述する脱離工程後に、仮固定剤が有機基板または支持体に残留することを防止できるという理由からである。 The resin component is preferably blended at a ratio of 10% to 100% of the total amount of the temporary fixing agent. More preferably, it is blended at a ratio of 30% to 100%. This is because the temporary fixing agent can be prevented from remaining on the organic substrate or the support after the desorption step described later by setting the content of the resin component to the lower limit value or more.
前記樹脂成分として、特に好ましいのは、ポリプロピレンカーボネート重合体、１，４−ポリブチレンカーボネート重合体、ポリシクロヘキセンカーボネート／ポリノルボルネンカーボネート共重合体である。 As the resin component, a polypropylene carbonate polymer, a 1,4-polybutylene carbonate polymer, and a polycyclohexene carbonate / polynorbornene carbonate copolymer are particularly preferable.
また、前記仮固定剤は、活性エネルギー線の照射によってエネルギーを加えることにより活性種を発生する活性剤を含有していてもよい。これにより、前記樹脂成分の分解温度を低下させることができるとともに、所望の形状にパターニングすることができる。 The temporary fixing agent may contain an activator that generates active species by applying energy by irradiation with an active energy ray. Thereby, the decomposition temperature of the resin component can be lowered, and patterning into a desired shape can be performed.
前記活性剤としては、特に限定されないが、例えば光酸発生剤、光塩基発生剤等が挙げられる。前記光酸発生剤としては、特に限定されないが、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート−４−メチルフェニル［４−（１−メチルエチル）フェニル］ヨードニウム（ＤＰＩ−ＴＰＦＰＢ）、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウムテトラキス−（ペンタフルオロフェニル）ボレート（ＴＴＢＰＳ−ＴＰＦＰＢ）、トリス（４−ｔ−ブチルフェニル）スルホニウムヘキサフルオロホスフェート（ＴＴＢＰＳ−ＨＦＰ）、
トリフェニルスルホニウムトリフレート（ＴＰＳ−Ｔｆ）、ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムトリフレート（ＤＴＢＰＩ−Ｔｆ）、トリアジン（ＴＡＺ−１０１）、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート（ＴＰＳ−１０３）、トリフェニルスルホニウムビス（パーフルオロメタンスルホニル）イミド（ＴＰＳ−Ｎ１）、ジ−（ｐ−ｔ−ブチル）フェニルヨードニウム、ビス（パーフルオロメタンスルホニル）イミド（ＤＴＢＰＩ−Ｎ１）、トリフェニルスルホニウム、トリス（パーフルオロメタンスルホニル）メチド（ＴＰＳ−Ｃ１）、ジ−（ｐ−ｔ−ブチルフェニル）ヨードニウムトリス（パーフルオロメタンスルホニル）メチド（ＤＴＢＰＩ−Ｃ１）、トリス｛４−［（４−アセチルフェニル）チオ］フェニル｝スルフォニウムトリス（パーフルオロメタンスルホニル）メチド及びこれらの２種以上の組合せを挙げることができる。
これらの中でも特に、前記樹脂成分の熱分解温度を効率的に下げることができるという理由から、テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート−４−メチルフェニル［４−（１−メチルエチル）フェニル］ヨードニウム（ＤＰＩ−ＴＰＦＰＢ）が好ましい。
Although it does not specifically limit as said activator, For example, a photo-acid generator, a photobase generator, etc. are mentioned. The photoacid generator is not particularly limited, but tetrakis (pentafluorophenyl) borate-4-methylphenyl [4- (1-methylethyl) phenyl] iodonium (DPI-TPFPB), tris (4-t-butyl) Phenyl) sulfonium tetrakis- (pentafluorophenyl) borate (TTBPS-TPFPB), tris (4-t-butylphenyl) sulfonium hexafluorophosphate (TTBPS-HFP),
Triphenylsulfonium triflate (TPS-Tf), bis (4-tert-butylphenyl) iodonium triflate (DTBPI-Tf), triazine (TAZ-101), triphenylsulfonium hexafluoroantimonate (TPS-103), tri Phenylsulfonium bis (perfluoromethanesulfonyl) imide (TPS-N1), di- (pt-butyl) phenyliodonium, bis (perfluoromethanesulfonyl) imide (DTBPI-N1), triphenylsulfonium, tris (perfluoro Methanesulfonyl) methide (TPS-C1), di- (pt-butylphenyl) iodonium tris (perfluoromethanesulfonyl) methide (DTBPI-C1), tris {4-[(4-acetylphenyl) thi ] Phenyl} sulfonium tris (perfluoro) methide and can be exemplified combinations of two or more thereof.
Among these, tetrakis (pentafluorophenyl) borate-4-methylphenyl [4- (1-methylethyl) phenyl] iodonium (DPI) is particularly preferable because the thermal decomposition temperature of the resin component can be efficiently lowered. -TPFPB) is preferred.
前記光塩基発生剤としては、特に限定されないが、５−ベンジルー１，５−ジアザビシクロ（４．３．０）ノナン、１−（２−ニトロベンゾイルカルバモイル）イミダゾール等を挙げることができる。これらの中でも特に、前記樹脂成分の熱分解温度を効率的に下げることができるという理由から、５−ベンジルー１，５−ジアザビシクロ（４．３．０）ノナン及びこの誘導体が好ましい。 Examples of the photobase generator include, but are not limited to, 5-benzyl-1,5-diazabicyclo (4.3.0) nonane and 1- (2-nitrobenzoylcarbamoyl) imidazole. Among these, 5-benzyl-1,5-diazabicyclo (4.3.0) nonane and derivatives thereof are preferable because the thermal decomposition temperature of the resin component can be efficiently lowered.
前記活性剤は、仮固定剤の全量の０．０１％〜５０％の割合で配合することが好ましい。さらに好ましくは、０．１％〜３０％の割合で配合することが好ましい。
上記下限値以上とすることで、前記樹脂成分の熱分解温度を安定的に下げることが可能となり、上記上限値以下とすることで仮固定剤が有機基板または支持基板に残渣として残留することを効果的に防止することが可能となる。
The activator is preferably blended at a ratio of 0.01% to 50% of the total amount of the temporary fixing agent. More preferably, it is blended at a ratio of 0.1% to 30%.
By making it the above lower limit or more, it becomes possible to stably lower the thermal decomposition temperature of the resin component, and by making the upper limit value or less, the temporary fixing agent remains as a residue on the organic substrate or the support substrate. It can be effectively prevented.
前記ポリカーボネート系樹脂、活性剤の組み合わせとして、特に好ましいのは、ポリプロピレンカーボネート重合体、１，４−ポリブチレンカーボネート重合体、ネオペンチルカーボネート重合体、シクロヘキセンカーボネート／ノルボルネンカーボネート共重合体であり、活性剤としてはテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート−４−メチルフェニル［４−（１−メチルエチル）フェニル］ヨードニウム（ＤＰＩ−ＴＰＦＰＢ）、トリス｛４−［（４−アセチルフェニル）チオ］フェニル｝スルフォニウムトリス（パーフルオロメタンスルホニル）メチドである。この場合、樹脂成分は、仮固定剤の全量の３０％〜１００％、活性剤は、仮固定剤の全量の０．１％〜３０％であり、仮固定剤の重量平均分子量（Ｍｗ）は５，０００〜８００，０００であることが好ましい。これは、有機基板または支持体に対する濡れ性、仮固定剤の成膜性、仮固定剤を構成する各種成分との相溶性や各種溶剤に対する溶解性、さらには、加熱工程における仮固定剤の熱分解性を確保するという理由からである。 The combination of the polycarbonate resin and the activator is particularly preferably a polypropylene carbonate polymer, a 1,4-polybutylene carbonate polymer, a neopentyl carbonate polymer, a cyclohexene carbonate / norbornene carbonate copolymer, As tetrakis (pentafluorophenyl) borate-4-methylphenyl [4- (1-methylethyl) phenyl] iodonium (DPI-TPFPB), tris {4-[(4-acetylphenyl) thio] phenyl} sulfonium Tris (perfluoromethanesulfonyl) methide. In this case, the resin component is 30% to 100% of the total amount of the temporary fixing agent, the active agent is 0.1% to 30% of the total amount of the temporary fixing agent, and the weight average molecular weight (Mw) of the temporary fixing agent is It is preferable that it is 5,000-800,000. This includes wettability to an organic substrate or support, film-forming property of a temporary fixing agent, compatibility with various components constituting the temporary fixing agent, solubility in various solvents, and heat of the temporary fixing agent in the heating process. This is because the decomposability is ensured.
前記ポリカーボネート系樹脂は、前記活性剤の存在下で、ポリカーボネート系樹脂の主鎖の熱切断が容易となる構造を形成するため、又は、ポリカーボネート系樹脂自身が容易に熱分解する熱閉環構造を形成する（熱閉環反応）ため、熱分解温度を下げることができると考えられる。 The polycarbonate resin forms a structure that facilitates thermal cleavage of the main chain of the polycarbonate resin in the presence of the activator, or forms a thermal ring closure structure in which the polycarbonate resin itself is easily pyrolyzed. Therefore, it is considered that the thermal decomposition temperature can be lowered.
下記の反応式（１）は、ポリプロピレンカーボネート樹脂の主鎖の熱切断及び熱閉環構造の形成のメカニズムを示す。
先ず、前記活性剤由来のＨ＋が、ポリプロピレンカーボネート樹脂のカルボニル酸素をプロトン化し、さらに極性遷移状態を転移させ不安定な互変異性中間体［Ａ］及び［Ｂ］を生じる。次に、主鎖の熱切断の場合には、中間体［Ａ］は、アセトン及びＣＯ２として断片化する。熱閉環構造の形成（ａ又はｂ）の場合には、中間体［Ｂ］は炭酸プロピレン
を生成し、炭酸プロピレンはＣＯ２及びプロピレンオキシドとして断片化される。
The following reaction formula (1) shows the mechanism of thermal cleavage of the main chain of the polypropylene carbonate resin and formation of a thermal ring closure structure.
First, H + derived from the activator protonates the carbonyl oxygen of the polypropylene carbonate resin, and further shifts the polar transition state to produce unstable tautomeric intermediates [A] and [B]. Then, in the case of the thermal cutting of the main chain, an intermediate [A] is fragmented as acetone and CO 2. In the case of formation of a thermal ring closure structure (a or b), intermediate [B] produces propylene carbonate, which is fragmented as CO 2 and propylene oxide.
また、前記仮固定剤は、溶媒を含有していても良い。溶媒としては、特に限定されるものではないが、メシチレン、デカリン、ミネラルスピリット類等の炭化水素類、アニソール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジグライム等のアルコール／エーテル類、炭酸エチレン、酢酸エチル、酢酸Ｎ−ブチル、乳酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、炭酸プロピレン、γ−ブチロラクトン等のエステル／ラクトン類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン等のケトン類、Ｎ−メチル−２−ピロリジノン等のアミド／ラクタム類等が挙げられる。仮固定剤が溶媒を含有することにより、仮固定剤の粘度を調整することが容易となり、有機基板または支持基材に仮固定剤の薄膜を形成するのが容易となる。 Further, the temporary fixing agent may contain a solvent. The solvent is not particularly limited, but hydrocarbons such as mesitylene, decalin, mineral spirits, alcohols / ethers such as anisole, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diglyme , Esters / lactones such as ethylene carbonate, ethyl acetate, N-butyl acetate, ethyl lactate, ethyl 3-ethoxypropionate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene carbonate, γ-butyrolactone, cyclopenta Non-, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, ketones such as 2-heptanone, amide / lactams such as N-methyl-2-pyrrolidinone, etc. . When the temporary fixing agent contains a solvent, it becomes easy to adjust the viscosity of the temporary fixing agent, and it becomes easy to form a thin film of the temporary fixing agent on the organic substrate or the support base.
前記溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、５〜９８重量％であることが好ましく、１０〜９５重量％であることが特に好ましい。 Although content of the said solvent is not specifically limited, It is preferable that it is 5-98 weight%, and it is especially preferable that it is 10-95 weight%.
前記仮固定剤は、活性剤とともに、特定のタイプまたは波長の光に対する活性剤の反応性を発現あるいは増大させる機能を有する成分である増感剤を含んでいても良い。 The temporary fixing agent may contain a sensitizer, which is a component having a function of developing or increasing the reactivity of the active agent with respect to light of a specific type or wavelength, together with the active agent.
前記増感剤としては、 特に限定されるものではないが、例えば、アントラセン、フェナントレン、クリセン、ベンツピレン、フルオランテン、ルブレン、ピレン、キサントン
、インダンスレン、チオキサンテン−９−オン、２‐イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、４−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンテン−９−オン、１−クロロ−４‐プロポキシチオキサントン、およびこれらの混合物等が挙げられる。このような増感剤の含有量は、前述した感光剤１００重量部に対して、１００重量部以下であるのが好ましく、２０重量部以下であるのがより好ましい。
The sensitizer is not particularly limited. For example, anthracene, phenanthrene, chrysene, benzpyrene, fluoranthene, rubrene, pyrene, xanthone, indanthrene, thioxanthen-9-one, 2-isopropyl-9H -Thioxanthen-9-one, 4-isopropyl-9H-thioxanthen-9-one, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, and mixtures thereof. The content of such a sensitizer is preferably 100 parts by weight or less and more preferably 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the above-described photosensitive agent.
また、本発明の仮固定剤は、上記成分の他、例えば、酸捕捉剤を含んでいてもよい。前記酸捕捉剤は、光の照射により発生した酸が、光を照射していない部位に拡散するのを防止する機能を有する成分である。すなわち、光を照射していない部位の不本意な硬化を防止する機能を有する成分である。このような酸捕捉剤を含むことにより、パターンニング精度をより高いものとすることができる。 Moreover, the temporary fixing agent of this invention may contain the acid scavenger other than the said component, for example. The acid scavenger is a component having a function of preventing an acid generated by light irradiation from diffusing to a site not irradiated with light. That is, it is a component having a function of preventing unintentional curing of a portion not irradiated with light. By including such an acid scavenger, patterning accuracy can be made higher.
前記酸捕捉剤としては、例えば、トリ（ｎ−プロピル）アミン、トリエチルアミン、下記一般式（２）で表される化合物、および、下記一般式（３）で表される化合物等に代表されるアミン（二級アミン、三級アミン）、およびこれらの混合物等が挙げられる。 Examples of the acid scavenger include tri (n-propyl) amine, triethylamine, a compound represented by the following general formula (2), and an amine represented by a compound represented by the following general formula (3). (Secondary amine, tertiary amine), and a mixture thereof.
一般式（２）中、Ｒ１は、Ｈ、または、アルキル基である。 In general formula (2), R 1 is H or an alkyl group.
一般式（３）中、Ｒ２〜Ｒ６は、Ｈ、または、任意の２つがメチル基で残りがＨである。 In General Formula (3), R 2 to R 6 are H or any two are methyl groups and the rest are H.
これらの中でも、上記一般式（１）で表される化合物、上記一般式（２）で表される化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を用いるのが好ましく、上記一般式（２）で表される化合物を用いるのがより好ましい。これにより、樹脂組成物の光に対する感度を高いものとしつつ、光を照射していない部位の不本意な硬化をより効果的に防止することができる。 Among these, it is preferable to use at least one compound selected from the group consisting of the compound represented by the general formula (1) and the compound represented by the general formula (2). It is more preferable to use a compound represented by Thereby, unintentional hardening of the site | part which is not irradiating light can be prevented more effectively, making the sensitivity with respect to the light of a resin composition high.
前記酸捕捉剤の含有量は、前述した光開始剤１００重量部に対して、０．０１〜２重量部であるのが好ましく、０．０２〜１重量部であるのがより好ましい。これにより、光を照射していない部位の不本意な硬化をさらに効果的に防止することができる。 The content of the acid scavenger is preferably 0.01 to 2 parts by weight and more preferably 0.02 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the photoinitiator described above. Thereby, the unintentional hardening of the site | part which is not irradiating light can be prevented further effectively.
また、前記仮固定剤は、酸化防止剤を含んでいてもよい。前記酸化防止剤は、望ましくない酸の発生や、樹脂組成物の自然酸化を防止する機能を有している。 The temporary fixing agent may contain an antioxidant. The antioxidant has a function of preventing generation of undesirable acids and natural oxidation of the resin composition.
前記酸化防止剤としては、特に限定されるわけではないが、例えば、ニューヨーク州タリータウンのＣｉｂａ Ｆｉｎｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社から入手可能なＣｉｂａ ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標） １０７６又はＣｉｂａ ＩＲＧＡＦＯＳ（登録商標） １６８が好適に用いられる。 The antioxidant is not particularly limited. For example, Ciba IRGANOX (registered trademark) 1076 or Ciba IRGAFOS (registered trademark) 168 available from Ciba Fine Chemicals of Tarrytown, New York is preferably used. It is done.
また、他の酸化防止剤としては、例えば、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標） １２９、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ １３３０、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ １０１０、Ｃｉｂａ Ｃｙａｎｏｘ（登録商標） １７９０、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ ３１１４、Ｃｉｂａ Ｉｒｇａｎｏｘ ３１２５等を用いることもできる。
In addition, as other antioxidants, for example, Ciba Irganox (registered trademark) 129, Ciba Irganox 1330, Ciba Irganox 1010, Ciba Cyanox (registered trademark) 1790, Ciba Irganox 3114,
前記酸化防止剤の含有量は、前記樹脂成分１００重量部に対して、０．１〜１０重量部であるのが好ましく、０．５〜５重量部であるのがより好ましい。 The content of the antioxidant is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component.
また前記仮固定剤は、必要によりアクリル系、シリコーン系、フッ素系、ビニル系等のレベリング剤、シランカップリング剤、希釈剤等の添加剤等を含んでも良い。 In addition, the temporary fixing agent may include additives such as acrylic, silicone, fluorine, and vinyl leveling agents, silane coupling agents, diluents, and the like as necessary.
前記シランカップリング剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられ、単独でも２種以上混合して用いてもよい。前記仮固定剤がシランカップリング剤を含むことにより、有機基板または支持基材との密着性を向上することが可能となる。 The silane coupling agent is not particularly limited. For example, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltri Methoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyl Triethoxy 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxy Propyl) tetrasulfide, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane and the like, and may be used alone or in admixture of two or more. By including the silane coupling agent in the temporary fixing agent, it becomes possible to improve the adhesion with the organic substrate or the supporting base material.
前記希釈剤としては、特に限定されるわけではないが、例えば、シクロヘキセンオキサイドやα−ピネンオキサイド等のシクロエーテル化合物、［メチレンビス（４，１−フェニレンオキシメチレン）］ビスオキシランなどの芳香族シクロエーテル、１，４−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテルなどのシクロアリファティックビニルエーテル化合物等を挙げることができる。前記仮固定剤が希釈剤を含むことにより、仮固定剤の流動性を向上することができ、薄膜形成工程において、仮固定剤の有機基板または支持基材に対する濡れ性を向上することが可能となる。 Examples of the diluent include, but are not limited to, cycloether compounds such as cyclohexene oxide and α-pinene oxide, and aromatic cycloethers such as [methylenebis (4,1-phenyleneoxymethylene)] bisoxirane. And cycloaliphatic vinyl ether compounds such as 1,4-cyclohexanedimethanol divinyl ether. When the temporary fixing agent contains a diluent, the fluidity of the temporary fixing agent can be improved, and in the thin film forming step, the wettability of the temporary fixing agent with respect to the organic substrate or the support substrate can be improved. Become.
［半導体装置の製造方法］
次に、本発明の半導体装置の製造方法の一実施形態を説明する。
本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、９５％重量減少温度と５％重量減少温度との差が、５℃≦（９５％重量減少温度）−（５％重量減少温度）≦１００℃である樹脂成分を含む有機基板の仮固定剤の薄膜を支持基材または有機基板に設ける工程と、前記支持基材または有機基板上の薄膜が設けられた面上に前記支持基材または有機基板を載置し、該支持基材または有機基板を前記薄膜に貼り合わせる工程と、前記有機基板を加工する工程
と、前記薄膜を加熱して前記有機基板を前記支持基材から脱離する工程と、を含む半導体装置の製造方法である。
[Method for Manufacturing Semiconductor Device]
Next, an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described.
In the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment, the difference between the 95% weight reduction temperature and the 5% weight reduction temperature is 5 ° C. ≦ (95% weight reduction temperature) − (5% weight reduction temperature) ≦ 100 ° C. A step of providing a thin film of a temporary fixing agent for an organic substrate containing a resin component on a supporting base material or an organic substrate; and the supporting base material or the organic substrate on a surface provided with the thin film on the supporting base material or the organic substrate. Placing the support substrate or the organic substrate on the thin film; processing the organic substrate; heating the thin film to desorb the organic substrate from the support substrate; The manufacturing method of the semiconductor device containing this.
また、前記加工する工程とは、特に限定されるわけではないが、有機基板の一方の面に第１の接続端子を形成する工程と、前記第１の接続端子を介して有機基板と半導体ウエハまたは半導体チップを電気的に接続し、有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体を得る工程等が挙げられる。 Further, the step of processing is not particularly limited, but the step of forming a first connection terminal on one surface of the organic substrate, and the organic substrate and the semiconductor wafer via the first connection terminal. Or the process etc. which electrically connect a semiconductor chip and obtain an organic substrate / semiconductor wafer or a semiconductor chip assembly are mentioned.
さらに、本実施形態の半導体装置の製造方法は、前記脱離工程後に、有機基板の第１の接続端子を有する面とは反対側の面に、第２の接続端子を形成する工程と、前記有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体を個片化する工程と、前記第２の接続端子を介して、個片化された前記有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体と部品実装基板を電気的に接続する工程と、を含む半導体装置の製造方法である。 Furthermore, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, after the desorption step, a step of forming a second connection terminal on a surface opposite to the surface having the first connection terminal of the organic substrate; The step of separating the organic substrate / semiconductor wafer or the semiconductor chip assembly, and electrically separating the separated organic substrate / semiconductor wafer or semiconductor chip assembly and the component mounting substrate via the second connection terminal A method of manufacturing the semiconductor device.
上記構成からなる半導体装置の製造方法は、９５％重量減少温度と５％重量減少温度との差が、５℃以上１００℃以下という範囲に規定されているため、仮固定剤の熱分解に要する温度範囲が狭く、熱分解に要する時間を短縮でき、有機基板へのダメージを抑制することができる。また、かつ有機基板に仮固定剤が残留し難く、加工後の有機基板の脱離が容易であるという効果を奏する。また、安定に使用可能な温度領域が広く確保できるため、支持基材に仮固定をしたまま、種々の加工工程に供することが可能となる。また、表面が平滑で十分な精度を有する支持基材上に薄膜として形成できるため、有機基板に接続端子を形成する、また、有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体を得る等の加工の精度が高いという効果を奏する。 Since the difference between the 95% weight reduction temperature and the 5% weight reduction temperature is defined in the range of 5 ° C. or more and 100 ° C. or less, the method for manufacturing the semiconductor device having the above configuration is required for the thermal decomposition of the temporary fixing agent. The temperature range is narrow, the time required for thermal decomposition can be shortened, and damage to the organic substrate can be suppressed. In addition, the temporary fixing agent hardly remains on the organic substrate, and the organic substrate after processing is easily detached. Moreover, since the temperature range which can be used stably can be ensured widely, it becomes possible to use for a various process process, temporarily fixing to a support base material. Also, since the surface is smooth and can be formed as a thin film on a supporting substrate with sufficient accuracy, the processing terminals such as forming connection terminals on an organic substrate and obtaining an organic substrate / semiconductor wafer or semiconductor chip assembly There is an effect that is high.
なお、本実施形態に係る半導体装置の製造方法においては、有機基板の仮固定剤として、上記の仮固定剤を適用する。即ち、本実施形態に係る半導体装置の製造方法に用いられる仮固定剤は、上記の仮固定剤の特徴を有する。
以下に、第１実施形態である有機基板／半導体ウエハ接合体に係る各工程を図１〜図５を用い、また、第２実施形態である有機基板／半導体チップ接合体に係る各工程を図６〜図７を用いて説明する。
In the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment, the temporary fixing agent is applied as the temporary fixing agent for the organic substrate. That is, the temporary fixing agent used in the method for manufacturing a semiconductor device according to this embodiment has the characteristics of the temporary fixing agent.
Hereinafter, each process related to the organic substrate / semiconductor wafer assembly according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5, and each process related to the organic substrate / semiconductor chip assembly according to the second embodiment will be described. This will be described with reference to FIGS.
＜第１実施形態＞
（薄膜形成工程）
先ず、有機基板を所定の支持基材上に固定するために、図（１−ａ）に示すように仮固定剤の薄膜２０を支持基材１０に設ける工程を経る。本実施形態は仮固定剤の薄膜２０を支持基材１０上に設けるようにしたが、仮固定材の薄膜２０は、有機基板側に設けてもよい。仮固定剤を薄膜状に設ける方法としては、例えば、スピンコート法、スプレー法、印刷法、フィルム転写法、スリットコート法、スキャン塗布法等の公知の方法を用いておこなうことができるため、新たな設備投資が必要ないという利点がある。なお、仮固定剤を薄膜状に設ける方法としては、スピンコート法が好ましく、均一で平坦な薄膜を形成することができるので好ましい。
<First Embodiment>
(Thin film formation process)
First, in order to fix an organic substrate on a predetermined supporting base material, a step of providing a
（貼り合わせ工程）
次に、図（１−ｂ）に示すように、支持基材１０上の薄膜２０が設けられた面上に絶縁基材３１の両面に電極３２および第１のレジスト層３３を有し、さらに、絶縁基材３１の両面の電極３２を電気的に接続する貫通電極３４を有する有機基板３０を載置し、前記有機基板３０を前記薄膜に貼り合わせる工程を経る。貼り合わせには、真空プレス機、ボンダー等の装置を用いることができる。
(Lamination process)
Next, as shown in FIG. 1-b, the
前記絶縁基材３１は、特に限定されるわけではないが、例えばポリイミド樹脂、エポキ
シ樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミドトリアジン（ＢＴレジン）等の各種樹脂材料をガラス繊維に含浸させたものを用いることができる。また、電極３２は、特に限定されるわけではないが、銅等の導電材料で形成されており、必要に応じて金等のメッキ処理がされていてもよい。また、第１のレジスト層３３は、特に限定されるわけはないが、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂を主成分とする絶縁材料であることが好ましい。さらに、貫通電極３４の作製方法は、特に限定されるわけではないが、銅、銀、金等の導電材料が充填する方法、熱硬化性樹脂中に銅、銀、金等の導電材料を分散させた導電ペーストが充填する方法、さらには、貫通電極３４の壁面を銅、銀、金等の導電材料でメッキを施した後に、貫通電極３４の間隙を絶縁性のペーストで充填する方法等が挙げられる
The insulating
（加工工程）
次に、仮固定剤の薄膜２０によって支持基材１０上に固定された有機基板３０を加工する工程を経る。
本実施形態に係る有機基板３０を加工する工程は、有機基板の一方の面に第１の接続端子を形成する工程と、前記第１の接続端子を介して有機基板と半導体ウエハを電気的に接続し、有機基板／半導体ウエハ接合体を得る工程であり、製造プロセスが簡便であり、安価で信頼性の高い半導体装置を得ることができるという効果を奏する。
(Processing process)
Next, a process of processing the
The step of processing the
（ｉ）第１の端子形成工程
次に、有機基板３０の仮固定剤の薄膜２０と接している面とは反対側の面に第１の接続端子を形成する工程を経る。
まず、図（１−ｃ）に示すように、第１のレジスト層３３の上面に絶縁層３５を形成する。絶縁層３５は、特に限定されるわけではないが、感光性樹脂組成物が好ましく、ネガ型またはポジ型の感光性を付与したポリイミド系樹脂組成物、ポリベンゾオキサゾール系樹脂組成物、ノルボルネン系樹脂組成物、アクリル系樹脂組成物等が挙げられるが、硬化または脱水閉環温度が低い、ノルボルネン系樹脂組成物、アクリル系樹脂組成物が好ましい。前記硬化または脱水閉温度は、有機基板３０の耐熱性の問題から、１００〜３００℃が好ましく、１５０℃〜２５０℃が好ましい。絶縁層３５は、液状の前記感光性樹脂組成物を有機基板３０に塗布またはフィルム状の前記感光性樹脂組成物を有機基板３０に貼り合せ、次いで、露光および現像、さらには硬化または脱水閉環することにより形成することができる。
(I) 1st terminal formation process Next, it passes through the process of forming a 1st connection terminal in the surface on the opposite side to the surface which is in contact with the
First, as shown in FIG. 1 (c), an insulating
次に、図（１−ｄ）に示すように、電極３２の表面並びに第１のレジスト層３５の表面および壁面に導電性のシード層３６を形成する。前記シード層３６は、特に限定されるわけではないが、Ｔｉ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ／Ｎｉ等の導電材料が挙げられ、スパッタリング法や蒸着法により形成することができる。これにより、第１の端子をメッキ等の手法で形成した際に、電極３２と第１の端子の界面で剥離するのを効果的に防止することができる。
Next, as shown in FIG. 1D, a
次に、図（２−ａ）に示すように、絶縁層３５の上面に第２のレジスト層３７を形成する。第２のレジスト３７層は、特に限定されるわけではなく、第１のレジスト層３３と同様のものを用いることができる。
Next, as shown in FIG. 2 (a), a second resist
次に、図（２−ｂ）に示すように、電極３２の上面に第１の端子３８を形成する。前記第１の端子３８の形成方法は、特に限定されるわけではないが、メッキによる方法、導電ペーストを充填する方法等が挙げられる。また、第１の端子３８は、特に限定されるわけではないが、銅、銀、金等の導電材料で構成されているのが好ましく、これらの中でも、廉価であり導電性に優れる銅が好ましい。
Next, a
次に、図（２−ｃ）に示すように、第２のレジスト３７を除去する。前記第２のレジス
ト３７を除去する方法としては、特に限定されるわけではないが、溶剤やアルカリ水溶液による現像、エッチング等の手法により除去することができる。
Next, as shown in FIG. 2C, the second resist 37 is removed. The method for removing the second resist 37 is not particularly limited, but the second resist 37 can be removed by a technique such as development or etching with a solvent or an aqueous alkali solution.
最後に、図（３−ａ）に示すように、絶縁層３５の上面に形成されているシード層３６をエッチング等の手法により除去する。これにより、隣接する第１の端子３８間の絶縁性を確保することができる。さらに、第１の端子３８の酸化を防止するために、また、半導体ウエハのバンプとの接合性を向上させる目的で、第１の端子３８の表面を金、半田等の導電材料でメッキしてもよい。
Finally, as shown in FIG. 3A, the
（ｉｉ）有機基板／半導体ウエハ接合工程
次に、有機基板３０の第１の端子３８とバンプ４１を有する半導体ウエハ４０のバンプ４１を接続し、有機基板／半導体ウエハ接合体６０を得る工程を経る。
まず、図（３−ｂ）に示すように、有機基板３０の第１の端子３８と半導体ウエハ４０のバンプ４１を位置合わせし、有機基板／半導体ウエハ積層体５０を得る。この時、有機基板３０と半導体ウエハ４０の間に熱硬化性の樹脂組成物層を形成していてもよい。これにより、第１の端子３８とバンプ４１の接合と有機基板３０と半導体ウエハ４０の間隙の封止を同時に行うことができる。
(Ii) Organic Substrate / Semiconductor Wafer Bonding Step Next, a step of obtaining the organic substrate / semiconductor wafer bonded
First, as shown in FIG. 3B, the
次に、図（３−ｃ）に示すように、有機基板／半導体ウエハ積層体５０を加熱することにより、第１の端子３８とバンプ４１を接合し、接合部６１で電気的に接続された有機基板／半導体ウエハ接合体６０を得る。前記加熱温度は、第１の端子３８およびバンプ４１の材質により適宜決定することができ、例えば、第１の端子３８またはバンプ４１の少なくとも一方の表面に半田層が形成されている場合、その加熱温度は、１００〜３００℃が好ましく、１５０〜２５０℃が特に好ましい。これにより、有機基板の変形や反りを低減することができる。また、例えば、第１の端子３８およびバンプ４１の両方の表面に金層が形成されている場合、その加熱温度は１２０〜３２０℃が好ましく、１５０〜２８０℃が特に好ましい。この際、超音波等を併用することにより接合性を向上することができる。
Next, as shown in FIG. 3C, the
次に、図（４−ａ）に示すように、有機基板／半導体ウエハ接合体６０の間隙を封止材料７０で充填する。前記封止材料７０は、特に限定されるわけではなく、液状または固形状の熱硬化性の封止材料を使用することができる。これにより、接合部６１の保護を確実に行うことができる。本実施形態では、有機基板／半導体ウエハ接合体６０の間隙を封止材料７０で充填する実施形態について説明したが、前記間隙は封止材料で封止していなくてもよい。
Next, as illustrated in FIG. 4A, the gap between the organic substrate /
（加熱工程）
次に、図（４−ｂ）に示すように、薄膜状の仮固定剤を加熱して除去する工程を経る。薄膜状の仮固定剤は、熱分解温度が９５％重量減少温度と５％重量減少温度との差が、５℃以上１００℃以下という範囲に限定されているため、仮固定剤の熱分解に要する温度範囲が狭く、熱分解に要する時間を短縮できる。そのため、有機基板３０への熱によるダメージを抑制することができる。
(Heating process)
Next, as shown in FIG. 4 (b), a process of heating and removing the thin temporary fixing agent is performed. The thin temporary fixing agent has a thermal decomposition temperature of 95% weight reduction temperature and a 5% weight reduction temperature limited to a range of 5 ° C. or more and 100 ° C. or less. The required temperature range is narrow and the time required for thermal decomposition can be shortened. Therefore, damage to the
（脱離工程）
次に、図（４−ｃ）に示すように、有機基板／半導体ウエハ接合体６０を支持基材から脱離する工程を経る。
ここで、脱離とは、有機基板／半導体ウエハ接合体６０を支持基材から剥離する操作を意味する。例えば、この操作は、支持基材の表面に対して垂直方向に脱離する方法や、支持基材の表面に対して水平方向にスライドさせて脱離する方法や片側から有機基板／半導体ウエハ接合体６０を浮かして脱離する方法がある。脱離工程後、必要に応じて、有機基板
／半導体ウエハ接合体６０または支持基材に残留した仮固定材を除去してもよい。残留した仮固定材の除去方法としては、特に限定されるものではないが、プラズマ処理、薬液浸漬処理、研磨処理、加熱処理などが挙げられる。
(Desorption process)
Next, as shown in FIG. 4C, a process of detaching the organic substrate /
Here, desorption means an operation of peeling the organic substrate /
本実施形態に係る半導体装置の製造方法では、有機基板／半導体ウエハ接合体６０に仮固定剤が残留し難いため、ストレス無く脱離が可能であり、有機基板／半導体ウエハ接合体６０の破損等が生じにくいという効果を奏する。また、加熱の際に蒸散し、有機基板／半導体ウエハ接合体６０に仮固定剤が残留し難いため、洗浄等の後工程を簡素化でき、ハンドリングが向上するといった利点もある。
In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment, since the temporary fixing agent does not easily remain in the organic substrate /
（第２の端子形成工程）
次に、図（５−ａ）に示すように、有機基板／半導体ウエハ接合体６０の有機基板３０の第１の端子３８がある面とは反対側の面に第２の端子３９を形成する。前記第２の端子３９の形成方法は、特に限定されるわけではないが、メッキにより銅、銀、金等の端子を形成する方法、半田ボールを実装することにより半田バンプを形成する方法、半田ペーストを塗布し半田リフローを通すことにより半田バンプを形成する方法等が挙げられる。
(Second terminal forming step)
Next, as shown in FIG. 5A, the
（半導体装置の製造）
次に、図（５−ｂ）に示すように、第２の端子３９を形成した有機基板／半導体ウエハ接合体６０を各半導体素子毎に個片化する。
(Manufacture of semiconductor devices)
Next, as shown in FIG. 5B, the organic substrate /
次に、接続電極（図示しない）を有する部品実装基板９０の接続電極と第２の端子３９の位置
合わせを行い、さらに、加熱をすることにより前記接続電極と第２の端子３９を接合し、半導体装置１００を得る。前記加熱温度は、接続電極および第２の端子３９の材質により適宜決定することができ、例えば、接続電極または第２の端子３９の少なくとも一方の表面に半田層が形成されている場合、その加熱温度は、１００〜３００℃が好ましく、１５０〜２５０℃が特に好ましい。これにより、有機基板の変形や反りを低減することができる。また、例えば、接続電極および第２の端子の両方の表面に金層が形成されている場合、その加熱温度は１２０〜３２０℃が好ましく、１５０〜２８０℃が特に好ましい。この際、超音波等を併用することにより接合性を向上することができる。
Next, the connection electrode of the
このように、本発明の仮固定剤を使用して製造された半導体装置は、第１の端子形成から半導体ウエハの接合までを、一工程で行うことができるので、製造プロセスが簡便であり、半導体装置を安価に製造することができる。さらに、本発明の仮固定剤は、加熱工程に供することにより熱分解し有機基板に残渣が残り難いため、信頼性の高い半導体装置を製造することができる。 Thus, since the semiconductor device manufactured using the temporary fixing agent of the present invention can perform the first terminal formation to the bonding of the semiconductor wafer in one step, the manufacturing process is simple, A semiconductor device can be manufactured at low cost. Furthermore, since the temporary fixing agent of the present invention is thermally decomposed by being subjected to a heating step and a residue hardly remains on the organic substrate, a highly reliable semiconductor device can be manufactured.
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態である有機基板／半導体チップ接合体に係る半導体装置の製造方法について説明する。
なお、以下の説明では、第２実施形態に関し、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。また、第２実施形態において第１実施形態の構成と同様のものは同じ符号を付している。
Second Embodiment
Next, a method for manufacturing a semiconductor device according to the organic substrate / semiconductor chip assembly according to the second embodiment will be described.
In the following description, the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment, and description of similar matters will be omitted. Moreover, in 2nd Embodiment, the thing similar to the structure of 1st Embodiment attaches | subjects the same code | symbol.
図（６−ａ）に示すように、薄膜形成工程、貼り合せ工程、並びに加工工程である（ｉ）第１の端子形成工程までは、第１の実施形態と同様の工程を経ることにより、第１の端子３８を有する有機基板３０が、仮固定材の薄膜２０を介して支持基材１０に固定されたものを用意する。
As shown in FIG. 6-a, the same steps as in the first embodiment are performed until the first terminal forming step (i) which is a thin film forming step, a bonding step, and a processing step. An
（ｉｉ）有機基板／半導体ウエハ接合工程
次に、有機基板３０の第１の端子３８とバンプ１１１を有する半導体チップ１１０のバンプ１１１を接続し、有機基板／半導体チップ接合体１２０を得る工程を経る。言い換えると、第１実施形態で使用した半導体ウエハを半導体チップ１１０に置き換えたことになる。これにより、あらかじめ半導体チップ１１０の良否を判定することができるため、得られる半導体装置の歩留りを向上することができる。
(Ii) Organic Substrate / Semiconductor Wafer Bonding Step Next, a step of connecting the
まず、図（６−ｂ）に示すように、有機基板３０の第１の端子３８と半導体チップ１１０のバンプ１１１を位置合わせし、有機基板／半導体チップ積層体１２０を得る。この時、有機基板３０と半導体チップ１１０の間に熱硬化性の樹脂組成物層を形成していてもよい。これにより、第１の端子３８とバンプ１１１の接合と有機基板３０と半導体チップ１１０の間隙の封止を同時に行うことができる。
First, as shown in FIG. 6B, the
次に、図（６−ｃ）に示すように、有機基板／半導体チップ積層体１２０を加熱することにより、第１の端子３８とバンプ１１１を接合し、接合部１３１で電気的に接続された有機基板／半導体チップ接合体１３０を得る。前記加熱温度は、第1実施形態と同様の条
件で行うことができる。
Next, as shown in FIG. 6C, the organic substrate /
次に、図（７−ａ）に示すように、第１実施形態と同様に、加熱工程、脱離工程、第２の端子形成工程を経ることにより、第２の端子を有する有機基板／半導体チップ接合体１３０を脱離する。
Next, as shown in FIG. 7A, an organic substrate / semiconductor having a second terminal is obtained through a heating process, a desorption process, and a second terminal formation process, as in the first embodiment. The
次に、図（７−ｂ）に示すように、第1実施形態と同様に第２の端子を有する有機基板
／半導体チップ接合体１３０の個片化を行い、さらに、部品実装基板９０の接続電極と第２の接続電極３９を接続することにより、有機基板３０と半導体チップ１１０が接合部１３１で電気的に接続された半導体装置１００’を得る。
Next, as shown in FIG. 7B, the organic substrate /
このように、本発明の仮固定剤を使用して製造された半導体装置は、第１の端子形成から半導体チップの接合までを、一工程で行うことができるので、製造プロセスが簡便であり、半導体装置を安価に製造することができる。さらに、本発明の仮固定剤は、加熱工程に供することにより熱分解し有機基板に残渣が発生することがないため、信頼性の高い半導体装置を製造することができる。 Thus, since the semiconductor device manufactured using the temporary fixing agent of the present invention can perform the first terminal formation to the bonding of the semiconductor chip in one step, the manufacturing process is simple, A semiconductor device can be manufactured at low cost. Furthermore, since the temporary fixing agent of the present invention is not thermally decomposed by being subjected to a heating step and no residue is generated on the organic substrate, a highly reliable semiconductor device can be manufactured.
以上、本発明に係る有機基板の仮固定剤及びそれを用いた半導体装置の製造方法の具体例を、実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 As mentioned above, although the specific example of the temporary fixing agent of the organic substrate which concerns on this invention, and the manufacturing method of the semiconductor device using the same was mentioned giving embodiment, this invention is not limited to these.
以下、本発明に係る有機基板の仮固定剤及び半導体装置の製造方法の詳細な内容について、実施例を用いて説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, although the detailed content of the temporary fixing agent of the organic substrate which concerns on this invention, and the manufacturing method of a semiconductor device is demonstrated using an Example, this invention is not limited to a following example.
（実施例１）
実施例１では、以下の化合物を用いて仮固定剤を作製した。
Example 1
In Example 1, a temporary fixative was prepared using the following compounds.
＜１，４−ポリブチレンカーボネートの合成＞
攪拌機、原料仕込み口、及び窒素ガス導入口を備えた三口フラスコに１，４−ブタンジオール（１６８ｇ，１．８６４ｍｏｌ）と炭酸ジエチル（２６４．２ｇ，２．２３６ｍｏｌ）を加え、窒素雰囲気下で９０〜１００℃で加熱し、混合物を溶解した。
次いで、２０％ナトリウムエトキシドエタノール溶液（８０ｍｌ，０．１８６ｍｏｌ）を加えた後、窒素雰囲気下、９０〜１００℃で１時間攪拌した。その後、反応容器内を３０ｋＰａ程度減圧し、９０〜１００℃で１時間、１２０℃で１時間した。その後、更に、０
．１ｋＰａの真空下、１５０℃で１時間、１８０℃で２時間攪拌した。
<Synthesis of 1,4-polybutylene carbonate>
1,4-butanediol (168 g, 1.864 mol) and diethyl carbonate (264.2 g, 2.236 mol) were added to a three-necked flask equipped with a stirrer, a raw material charging port, and a nitrogen gas inlet, and the mixture was stirred under a nitrogen atmosphere. Heat at ~ 100 ° C to dissolve the mixture.
Subsequently, 20% sodium ethoxide ethanol solution (80 ml, 0.186 mol) was added, and the mixture was stirred at 90 to 100 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. Thereafter, the inside of the reaction vessel was depressurized by about 30 kPa, followed by 90 to 100 ° C. for 1 hour and 120 ° C. for 1 hour. Then, further 0
. The mixture was stirred at 150 ° C. for 1 hour and at 180 ° C. for 2 hours under a vacuum of 1 kPa.
上記で得られた反応物をテトラヒドロフラン（２Ｌ）に溶解させ、ろ過を行い、触媒残渣を除去した。その後、その濾液を蒸留水／メタノール＝１／９の溶液（２０Ｌ）に投入、沈殿物を回収し、さらに、蒸留水／メタノール＝１／９の溶液（１０Ｌ）で充分に洗浄し、１２５ｇの１，４−ポリブチレンカーボネート（収率４８％）を得た。 The reaction product obtained above was dissolved in tetrahydrofuran (2 L), filtered, and the catalyst residue was removed. Thereafter, the filtrate was put into a solution (20 L) of distilled water / methanol = 1/9, the precipitate was recovered, and further washed sufficiently with a solution (10 L) of distilled water / methanol = 1/9, and 125 g of 1,4-polybutylene carbonate (yield 48%) was obtained.
合成した１，４−ポリブチレンカーボネートをＧＰＣにより重量平均分子量を測定したところ、３５，０００であった。
＜仮固定剤の作製＞
The weight average molecular weight of the synthesized 1,4-polybutylene carbonate was measured by GPC and found to be 35,000.
<Preparation of temporary fixative>
得られた１，４−ポリブチレンカーボネート１００ｇをアニソール９００ｇに溶解し、樹脂濃度１０％の仮固定剤を作製した。 100 g of the obtained 1,4-polybutylene carbonate was dissolved in 900 g of anisole to prepare a temporary fixing agent having a resin concentration of 10%.
上記実施例１で得られた１，４−ポリブチレンカーボネートについて、ＴＧ／ＤＴＡ装置（セイコーインスツルメンツ社製）により５％重量減少温度、５０％重量減少温度及び９５％重量減少温度を測定した（雰囲気：窒素、昇温速度：５℃／分）。その結果を表１に記載する。 The 1,4-polybutylene carbonate obtained in Example 1 was measured for 5% weight reduction temperature, 50% weight reduction temperature, and 95% weight reduction temperature using a TG / DTA apparatus (manufactured by Seiko Instruments Inc.) (atmosphere : Nitrogen, heating rate: 5 ° C./min). The results are listed in Table 1.
また、ＴＧ／ＤＴＡ装置（型番：６２００型、セイコーインスツルメンツ社製）により、１，４−ポリブチレンカーボネートの５％重量減少温度、５０％重量減少温度での分解時間を測定した（雰囲気：窒素、昇温速度：３０分後に５％重量減少温度または５０％重量減少温度に到達する速度）。得られた測定値より、５％重量減少温度に到達したところを始点（０分）とし、９５％重量減少温度に至るまでの時間を前記分解時間とした。その結果を表１に記載する。 In addition, the decomposition time of 1,4-polybutylene carbonate at 5% weight reduction temperature and 50% weight reduction temperature was measured with a TG / DTA apparatus (model number: 6200 type, manufactured by Seiko Instruments Inc.) (atmosphere: nitrogen, Temperature increase rate: the rate at which 5% or 50% weight loss temperature is reached after 30 minutes). From the measured value, the point at which the 5% weight reduction temperature was reached was taken as the starting point (0 minutes), and the time to reach the 95% weight reduction temperature was taken as the decomposition time. The results are listed in Table 1.
次に、上記実施例１に係る仮固定剤を用いて、半導体装置の製造を行った。
まず、スピンコータを用いて、実施例で得られた仮固定剤を８インチの透明ガラスに塗布し（回転数：１，２００ｒｐｍ、時間：３０秒）、次いで、ホットプレート上で、１２０℃、５分の条件でプリベークを行い、厚さ５μｍの仮固定剤からなる薄膜を形成した。
次に、サブストレート・ボンダー（型番ＳＢ−８ｅ、ズース・マイクロテック社製）を用い、２００ｍｍφのＦＲ−４基板（住友ベークライト社製）を仮固定剤からなる薄膜を介して８インチ透明ガラスに仮固定した（雰囲気：１０−２ｍｂａｒ、温度：１６０℃、荷重：１０ｋＮ、時間：１分）。
Next, a semiconductor device was manufactured using the temporary fixing agent according to Example 1 described above.
First, using a spin coater, the temporary fixing agent obtained in the examples was applied to 8-inch transparent glass (rotation speed: 1,200 rpm, time: 30 seconds), and then on a hot plate at 120 ° C., 5 ° C. Pre-baking was performed under the conditions of minutes to form a thin film made of a temporary fixing agent having a thickness of 5 μm.
Next, using a substrate bonder (model number SB-8e, manufactured by SUSS Microtec), a 200 mmφ FR-4 substrate (manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) is formed on an 8-inch transparent glass through a thin film made of a temporary fixing agent Temporarily fixed (atmosphere: 10 −2 mbar, temperature: 160 ° C., load: 10 kN, time: 1 minute).
次に、８インチ透明ガラスにＦＲ−４基板を仮固定したサンプルをオーブンに投入し、所定の温度、時間処理を行い、仮固定剤の熱分解を行った。
実施例１の仮固定剤は、３００℃、６０分で熱分解を行った。
Next, a sample in which the FR-4 substrate was temporarily fixed on 8-inch transparent glass was put into an oven, subjected to a predetermined temperature and time treatment, and the temporary fixing agent was thermally decomposed.
The temporary fixing agent of Example 1 was thermally decomposed at 300 ° C. for 60 minutes.
最後に、熱分解を行ったサンプルをオーブンから取り出し、８インチ透明ガラスとＦＲ−４基板の隙間にピンセットを入れ、ＦＲ−４基板の脱離を行った。このとき、実施例１の仮固定剤を用いたため、ＦＲ−４基板の破損無く、容易に脱離することができ、さらに、ＦＲ−４基板に仮固定材の残渣は残らなかった。 Finally, the pyrolyzed sample was taken out of the oven, tweezers were put in the gap between the 8-inch transparent glass and the FR-4 substrate, and the FR-4 substrate was detached. At this time, since the temporary fixing agent of Example 1 was used, the FR-4 substrate could be easily detached without breakage, and the residue of the temporary fixing material did not remain on the FR-4 substrate.
このように、本発明に係る仮固定剤を用いると、半導体装置の製造方法に際して、容易に脱離可能で、かつ熱分解に要する時間を短縮できる。そのため、有機基板へのダメージを低減させることができる。 As described above, when the temporary fixing agent according to the present invention is used, in the method of manufacturing a semiconductor device, it can be easily detached and the time required for thermal decomposition can be shortened. Therefore, damage to the organic substrate can be reduced.
Claims (13)
９５％重量減少温度と５％重量減少温度との差が、
５℃≦（９５％重量減少温度）−（５％重量減少温度）≦１００℃
である樹脂成分を含む有機基板の仮固定剤。 In the temporary fixing agent used for temporarily fixing the organic substrate to the supporting base material in order to process the organic substrate, and releasing the organic substrate from the supporting base material by heating after processing,
The difference between the 95% weight loss temperature and the 5% weight loss temperature is
5 ° C. ≦ (95% weight reduction temperature) − (5% weight reduction temperature) ≦ 100 ° C.
A temporary fixing agent for an organic substrate containing a resin component.
５℃≦（９５％重量減少温度）−（５％重量減少温度）≦１００℃
である樹脂成分を含む有機基板の仮固定剤の薄膜を支持基材または有機基板に設ける工程と、
前記支持基材または有機基板上の薄膜が設けられた面上に前記支持基材または有機基板を載置し、該支持基材または有機基板を前記薄膜に貼り合わせる工程と、
前記有機基板を加工する工程と、
前記薄膜を加熱して前記有機基板を前記支持基材から脱離する工程と、を含む半導体装置の製造方法。 The difference between the 95% weight loss temperature and the 5% weight loss temperature is
5 ° C. ≦ (95% weight reduction temperature) − (5% weight reduction temperature) ≦ 100 ° C.
A step of providing a thin film of a temporary fixing agent for an organic substrate containing a resin component on a supporting base or an organic substrate;
Placing the support substrate or organic substrate on the surface on which the thin film on the support substrate or organic substrate is provided, and bonding the support substrate or organic substrate to the thin film;
Processing the organic substrate;
Heating the thin film to detach the organic substrate from the support base material.
有機基板の一方の面に第１の接続端子を形成する工程と、
前記第１の接続端子を介して有機基板と半導体ウエハまたは半導体チップを電気的に接続し、有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体を得る工程と、
を有する請求項８に記載の半導体装置の製造方法。 The processing step includes
Forming a first connection terminal on one surface of the organic substrate;
Electrically connecting the organic substrate and the semiconductor wafer or semiconductor chip via the first connection terminal to obtain an organic substrate / semiconductor wafer or semiconductor chip assembly;
The manufacturing method of the semiconductor device of Claim 8 which has these.
有機基板の第１の接続端子を有する面とは反対側の面に、第２の接続端子を形成する工程と、
前記有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体を個片化する工程と、
前記第２の接続端子を介して、個片化された前記有機基板／半導体ウエハまたは半導体チップ接合体と部品実装基板を電気的に接続する工程と、
を有する請求項８または９に記載の半導体装置の製造方法。 After the desorption step,
Forming a second connection terminal on a surface of the organic substrate opposite to the surface having the first connection terminal;
Separating the organic substrate / semiconductor wafer or semiconductor chip assembly;
Electrically connecting the separated organic substrate / semiconductor wafer or semiconductor chip assembly and the component mounting substrate via the second connection terminal;
A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, comprising:
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