JP2013033814A - 基材の処理方法、半導体装置および仮固定用組成物 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
【解決手段】(1)支持体上に、シクロオレフィン重合体(A)および紫外線吸収剤(B)を含有する仮固定材を介して、基材を仮固定することにより、積層体を得る工程、(2)前記基材を加工し、および/または前記積層体を移動する工程、(3)支持体側から仮固定材に紫外線を照射する工程、ならびに(4)支持体から基材を剥離する工程をこの順で有する、基材の処理方法。
【選択図】なし
Description
[1](1)支持体上に、シクロオレフィン重合体(A)および紫外線吸収剤(B)を含有する仮固定材を介して、基材を仮固定することにより、積層体を得る工程、(2)前記基材を加工し、および/または前記積層体を移動する工程、(3)支持体側から仮固定材に紫外線を照射する工程、ならびに(4)支持体から基材を剥離する工程をこの順で有する、基材の処理方法。
[3]前記工程(1)における前記仮固定材が、前記紫外線吸収剤(B)として、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤を少なくとも含有する前記[1]または[2]の基材の処理方法。
[4]前記工程(1)における前記仮固定材が、前記シクロオレフィン重合体(A)100質量部に対して、前記紫外線吸収剤(B)を1〜50質量部含有する前記[1]〜[3]のいずれか一項の基材の処理方法。
[6]シクロオレフィン重合体(A)および紫外線吸収剤(B)を含有する仮固定用組成物。
[7]前記紫外線吸収剤(B)として、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤を少なくとも含有する前記[6]の仮固定用組成物。
[8]前記シクロオレフィン重合体(A)100質量部に対して、前記紫外線吸収剤(B)を1〜50質量部含有する前記[6]または[7]の仮固定用組成物。
本発明の仮固定用組成物は、シクロオレフィン重合体(A)および紫外線吸収剤(B)を含有する。本発明の仮固定用組成物は、熱可塑性樹脂(C)(ただし、シクロオレフィン重合体(A)を除く。)および溶剤(D)から選択される少なくとも1種の成分を含有してもよい。
本発明の仮固定用組成物は、シクロオレフィン重合体(A)を含有する。基材の処理において高温環境下(例:225〜300℃)での作業工程が存在する場合、基材自体や基材に形成された各部材(例:バンプ)の破損を防ぐため、当該基材を保護する役割も担う仮固定材には、高い耐熱性が要求される。本発明の仮固定用組成物は、耐熱性に優れるシクロオレフィン重合体(A)を含有することから、これから形成される仮固定材は高い耐熱性を有する。
環状オレフィンと非環状オレフィンとの付加共重合体は、例えば、式(I)で表される構成単位と、非環状オレフィンに由来する構成単位(非環状オレフィンの重合性二重結合の反応に基づく構成単位)とを有する重合体である。
1種または2種以上の環状オレフィンの開環メタセシス重合体は、例えば、式(II)で表される構成単位を有する重合体であり、前記開環メタセシス重合体を水素化して得られる重合体は、例えば、式(III)で表される構成単位を有する重合体である。
〈紫外線吸収剤(B)〉
本発明の仮固定用組成物は、紫外線吸収剤(B)を含有する。前記組成物から形成された仮固定材に紫外線を照射することによって、仮固定材の含有成分である紫外線吸収剤(B)が紫外線を吸収し、理由は定かではないが、シクロオレフィン重合体(A)に何らかの影響を及ぼし、結果として仮固定材の接着力が低減する。これによって、加熱処理を特に必要とすることなく(よって加熱処理に起因する基材の破損を防ぐことができる。)、支持体から基材を容易に剥離することができる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−{2−ヒドロキシ−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)フェニル}−2H−ベンゾトリアゾール(例:商品名「RUVA93」、大塚化学社製)、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(例:商品名「TINUVIN PS」、BASF社製)、3−[3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオン酸C7〜9アルキルエステル(例:商品名「TINUVIN 99−2」、商品名「TINUVIN 384−2」、BASF社製)、3−[3−tert−ブチル−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオン酸オクチルと3−[3−tert−ブチル−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオン酸2−エチルヘキシルとの混合物(例:商品名「TINUVIN 109」、BASF社製)、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール(例:商品名「TINUVIN 900」、BASF社製)、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(1−メチル−1−フェニルエチル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール(例:商品名「TINUVIN 928」、BASF社製)、3−(3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸メチルとポリエチレングリコール300との反応生成物(例:商品名「TINUVIN 1130」、BASF社製)が挙げられ、これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−(4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヒドロキシフェニルとオキシラン[(C10−16アルキルオキシ)メチル]オキシランとの反応生成物(例:商品名「TINUVIN 400」、BASF社製)、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンと(2−エチルヘキシル)グリシド酸エステルとの反応生成物(例:商品名「TINUVIN 405」、BASF社製)、2,4−ビス[2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル]−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン(例:商品名「TINUVIN 460」、BASF社製)、水分散したヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤(例:商品名「TINUVIN 477−DW」、BASF社製)、下記式で表される化合物(例:商品名「TINUVIN 479」、BASF社製)が挙げられ、これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤およびサリチル酸系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシベンゾフェノン、フェニルサリチレート、サリチル酸グリコールが挙げられ、これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
感放射線性ラジカル重合開始剤(以下「ラジカル重合開始剤」ともいう。)としては、例えば、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシドなどのアシルフォスフィンオキサイド類;2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビスイミダゾールが挙げられる。また、市販品としては、例えば、ルシリンTPO(BASF社製)、イルガキュア651(BASF社製)が挙げられる。
《光感応性酸発生剤》
光感応性酸発生剤(以下「酸発生剤」ともいう。)は、光照射によって酸を発生する化合物である。酸発生剤としては、例えば、オニウム塩化合物、ハロゲン含有化合物、スルホン化合物、スルホン酸化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物が挙げられる。
〈熱可塑性樹脂(C)〉
本発明の仮固定用組成物は、仮固定材を介して基材と支持体とを貼り合せる際の温度を制御する目的で、熱可塑性樹脂(C)(ただし、シクロオレフィン重合体(A)を除く。)を含有することが好ましい。
石油樹脂としては、例えば、C5系石油樹脂、C9系石油樹脂、C5系/C9系混合石油樹脂、ビニル置換芳香族化合物の重合体、オレフィンとビニル置換芳香族化合物との共重合体、シクロペンタジエン系化合物とビニル置換芳香族化合物との共重合体、これらの水素添加物、およびこれらの混合物が挙げられる。これらの中でも、C5系石油樹脂、C9系石油樹脂、C5系/C9系混合石油樹脂、ビニル置換芳香族化合物の重合体、これらの水素添加物、およびこれらの混合物が好ましい。C5系石油樹脂としては脂肪族系樹脂が好ましく、C9系石油樹脂としては脂環族系樹脂が好ましい。これらの中でも、C9系石油樹脂およびその水素添加物が特に好ましい。
ノボラック樹脂は、例えば、フェノール類とアルデヒド類とを触媒(例:シュウ酸)の存在下で縮合させることにより得ることができる。
ノボラック樹脂の好ましい具体例としては、フェノール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、クレゾール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂、フェノール−ナフトール/ホルムアルデヒド縮合ノボラック樹脂が挙げられる。
本発明の仮固定用組成物の調製には、当該組成物の粘度を塗布に適した範囲に設定する点で、溶剤(D)を用いることが好ましい。溶剤(D)としては、例えば、リモネン、メシチレン、ジペンテン、ピネン、ビシクロヘキシル、シクロドデセン、1−tert−ブチル−3,5−ジメチルベンゼン、ブチルシクロヘキサン、シクロオクタン、シクロヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の炭化水素類、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/ラクタム類が挙げられ、これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、シクロオレフィン重合体(A)の溶解性等の観点から、炭化水素類が好ましい。
本発明の仮固定用組成物は、必要に応じて、密着助剤;酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ケイ素などの金属酸化物粒子;ポリスチレン架橋粒子などを含有してもよい。
本発明の仮固定用組成物の調製には、熱可塑性樹脂の加工に用いる公知の装置、例えば、二軸押出機、単軸押出機、連続ニーダー、ロール混練機、加圧ニーダー、バンバリーミキサーを用いることができる。また、不純物を除く目的で、適宜、濾過を行うこともできる。
本発明の仮固定用組成物から形成された仮固定材に、紫外線照射処理を行うことにより、例えば基材と仮固定材との界面における接着力が低減し、基材を容易に支持体から剥離することができる。
本発明の基材の処理方法は、(1)支持体上に、シクロオレフィン重合体(A)および紫外線吸収剤(B)を含有する仮固定材を介して、基材を仮固定することにより、積層体を得る工程、(2)前記基材を加工し、および/または前記積層体を移動する工程、(3)支持体側から仮固定材に紫外線を照射する工程、ならびに(4)支持体から基材を剥離する工程をこの順で有する。以下、前記各工程をそれぞれ、工程(1)〜工程(4)ともいう。
工程(1)では、例えば、(1-1)支持体および/または必要に応じて表面処理した基材の表面に仮固定材(仮固定材層)を形成し、前記仮固定材を介して基材と支持体とを貼り合せることにより、あるいは(1-2)支持体の表面に仮固定材(仮固定材層)を形成し、前記仮固定材上に基材を形成することにより、基材を支持体上に仮固定することができる。このようにして形成される積層体は、支持体/仮固定材(仮固定材層)/基材という構成を有する。
工程(2)は、上記のように支持体上に仮固定された基材を加工し、および/または得られた積層体を移動する工程である。移動工程は、積層体をある装置から別の装置へ支持体とともに移動する工程である。また、上記のようにして支持体上に仮固定された基材の加工処理としては、例えば、基材の薄膜化(例:裏面研削);エッチング加工、スパッタ膜の形成、メッキ処理およびメッキリフロー処理などから選ばれる一以上の処理を含むフォトファブリケーションが挙げられる。
(iv)絶縁層への導体の拡散を防ぐ目的で、TiWおよびTiNなどからなるバリア層をスパッタにより形成する。次に、銅などからなるシード層をスパッタにより形成する。
基材の加工処理または積層体の移動後は、支持体側から仮固定材に紫外線を照射する。
紫外線照射により、理由は定かではないが、仮固定材の含有成分である紫外線吸収剤(B)が紫外線を吸収し、シクロオレフィン重合体(A)に何らかの影響を及ぼし、結果として仮固定材の接着力が低減する。
本発明の半導体装置は、基材を、本発明の基材の処理方法によって加工して得られる。上述の仮固定材は半導体素子等の半導体装置の剥離時に容易に除去されるため、前記半導体素子等の半導体装置は仮固定材による汚染(例:シミ、焦げ)が極めて低減されたものとなっている。また、本発明の半導体装置は、基材自体や基材が有する各部材の破損・損耗が極めて低減されたものとなっている。
1.仮固定用組成物の準備
仮固定材を形成するための組成物として、下記仮固定用組成物を用いた。
100質量部のシクロオレフィン重合体(商品名「Zeonex 480R」、日本ゼオン(株)製)と、50質量部の水添C9系石油樹脂(商品名「アルコンP−140」、荒川化学工業(株)製)と、10質量部のヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤(商品名「TINUVIN 479」、BASF社製)と、300質量部のメシチレンとを混合することにより、仮固定用組成物1を調製した。
実施例1において、配合組成を表1に記載したとおりに変更したこと以外は実施例1と同様にして、仮固定用組成物2〜3を調製した。
商品名「Zeonex 480R」、日本ゼオン(株)製、Mw=40,000
商品名「ARTON R5300」、JSR(株)製、Mw=60,000
・紫外線吸収剤(B):
ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤
(商品名「TINUVIN 479」、BASF社製)
・熱可塑性樹脂(C):
水添C9系石油樹脂
(商品名「アルコンP−140」、荒川化学工業(株)製)
[実施例3]
仮固定用組成物1を、スピンコート法で、複数のピラーバンプを有する直径4インチのシリコンウエハ(ピラーバンプのサイズは、縦100μm、横100μm、高さ100μmである。ピラーバンプの下半分は銅からなり、上半分はハンダからなる。)上に塗布し、ホットプレートを用いて200℃で10分間加熱し、シリコンウエハと厚さ40μmの塗膜(仮固定材)とを有する基板を得た。この基板とガラス基板(支持体)とを、ダイボンダー装置を用いて、200℃で50Nの力を90秒間加え、シリコンウエハとガラス基板とが仮固定材を介して積層された、積層体を得た。得られた積層体を縦1cm、横1cmにカットし、試験用積層体1を準備した。
実施例3において、仮固定用組成物1の代わりに仮固定用組成物2を用いたこと以外は実施例3と同様にして、試験用積層体2を得た。上記ディップ後の試験用積層体2に対して剪断処理Aを行った結果、シリコンウエハおよびガラス基板はずれずに保持していることが確認できた。試験用積層体2に対して照射処理Aを行い、支持体から基材を剥離した後の剥離状態を目視にて確認したところ、シリコンウエハ上のピラーバンプが折れたり、もげたりせずに、初期状態を保持していた。
実施例3で得られた試験用積層体1に、支持体側からエキシマレーザー(光線波長:308nm、出力:200mJ/cm2)を照射した。レーザー照射後、支持体から基材を剥離した後の剥離状態を目視にて確認したところ、シリコンウエハ上のピラーバンプが折れたり、もげたりせずに、初期状態を保持していた。
実施例3において、仮固定用組成物1の代わりに仮固定用組成物3を用いたこと以外は実施例3と同様にして、試験用積層体3を得た。上記ディップ後の試験用積層体3に対して剪断処理Aを行った結果、シリコンウエハおよびガラス基板はずれずに保持していることが確認できた。
Claims (8)
- (1)支持体上に、シクロオレフィン重合体(A)および紫外線吸収剤(B)を含有する仮固定材を介して、基材を仮固定することにより、積層体を得る工程、
(2)前記基材を加工し、および/または前記積層体を移動する工程、
(3)支持体側から仮固定材に紫外線を照射する工程、ならびに
(4)支持体から基材を剥離する工程
をこの順で有する、基材の処理方法。 - 前記工程(2)において、フォトファブリケーションにより前記基材を加工する工程を含む請求項1の基材の処理方法。
- 前記工程(1)における前記仮固定材が、前記紫外線吸収剤(B)として、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤を少なくとも含有する請求項1または2の基材の処理方法。
- 前記工程(1)における前記仮固定材が、前記シクロオレフィン重合体(A)100質量部に対して、前記紫外線吸収剤(B)を1〜50質量部含有する請求項1〜3のいずれか一項の基材の処理方法。
- 基材を、請求項1〜4のいずれか一項の基材の処理方法によって加工して得られる半導体装置。
- シクロオレフィン重合体(A)および紫外線吸収剤(B)を含有する仮固定用組成物。
- 前記紫外線吸収剤(B)として、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤を少なくとも含有する請求項6の仮固定用組成物。
- 前記シクロオレフィン重合体(A)100質量部に対して、前記紫外線吸収剤(B)を1〜50質量部含有する請求項6または7の仮固定用組成物。
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