JP2014241399A - ウエハ用仮接着材料、それらを用いた仮接着用フィルム、及びウエハ加工体並びにそれらを使用した薄型ウエハの製造方法 - Google Patents

ウエハ用仮接着材料、それらを用いた仮接着用フィルム、及びウエハ加工体並びにそれらを使用した薄型ウエハの製造方法 Download PDF

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Abstract

【解決手段】光塩基発生剤を含有するシリコーン含有重合体層(A)からなる第一仮接着層及び、該第一仮接着層に積層された光塩基発生剤を含有しない重合体層(A)とは異なるシリコーン含有重合体層(B)からなる第二仮接着層を備えたものであることを特徴とするウエハ用仮接着材料。
【効果】本発明の仮接着層は、段差を有するウエハに対しても、膜厚均一性の高い仮接着層を形成でき、この膜厚均一性のため容易に50μm以下の均一な薄型ウエハを得ることが可能となる。更には、薄型ウエハ作製後、このウエハを支持体より剥離する際、少量の露光量によりストレスフリーで剥離することができるため、割れ易い薄型ウエハにダメージを与えることなく容易に扱うことができ、薄型ウエハを容易に製造することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、薄型ウエハを効果的に得ることを可能にするウエハ用仮接着材料、それらを用いた仮接着用フィルム、及びウエハ加工体並びに薄型ウエハの製造方法に関する。
3次元の半導体実装は、より一層の高密度、大容量化、高速化、低消費電力化を実現するために必須となってきている。3次元半導体実装技術とは、1つの半導体チップを薄型化し、更にこれをシリコン貫通電極(TSV;through silicon via)によって結線しながら多層に積層していく半導体作製技術である。これを実現するためには、半導体回路を形成した基板を非回路形成面(「裏面」ともいう)研削によって薄型化し、更に裏面にTSVを含む電極形成を行う工程が必要である。
従来、シリコン基板の裏面研削工程では、研削面の反対側に保護テープを貼り、研削時のウエハ破損を防いでいる。しかし、このテープは有機樹脂フィルムを基材に用いており、柔軟性がある反面、強度や耐熱性が不十分であり、TSV形成工程や裏面での配線層形成工程を行うには適しない。
そこで、半導体基板をシリコン、ガラス等の支持体に接着層を介して接合することによって、裏面研削、TSVや裏面電極形成の工程に十分耐えうるシステムが提案されている。この際に重要なのが、基板を支持体に接合する際の接着層である。これは基板を支持体に隙間なく接合でき、後の工程に耐えるだけの十分な耐久性が必要で、更に最後に薄型ウエハを支持体から簡便に剥離できることが必要である。このように、最後に剥離することから、本明細書では、この接着層を仮接着層と呼ぶことにする。
これまでに公知の仮接着層とその剥離方法としては、シリコーン粘着剤を仮接着層に用いる技術(特許文献1)、及び熱溶融性の炭化水素系化合物を接着材に用い、加熱溶融状態で接合・剥離を行う技術が提案されている(特許文献2)。前者は基板を支持体に付加硬化型のシリコーン粘着剤を用いて接合し、剥離の際にはシリコーン樹脂を溶解、あるいは分解するような薬剤に浸漬して基板を支持体から分離するものである。そのため剥離に非常に長時間を要し、実際の製造プロセスへの適用は困難である。また後者の技術は加熱だけで制御するため簡便である反面、200℃を超える高温での熱安定性が不十分であるため、適用範囲は狭かった。
また光吸収性物質を含む接着材に高強度の光を照射し、仮接着層を分解することによって支持体から薄型ウエハを剥離する技術も提案されている(特許文献3)。この技術はレーザ等の高価な装置が必要、かつ基板1枚あたりの処理時間が長くなるなどの問題があった。
米国特許第7541264号公報 特開2006−328104号公報 特開2004−64040号公報
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、ウエハと支持体との仮接着が容易であり、かつ、高段差基板の均一な膜厚での形成も可能であり、TSV形成、ウエハ裏面配線工程に対する工程適合性が高く、更には、薄型化ウエハと支持体との剥離も容易で、生産性を高めることができるウエハ用仮接着材料、仮接着用フィルム、及びこれを使用する薄型ウエハの製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明では、光塩基発生剤を含有するシリコーン含有重合体層(A)からなる第一仮接着層及び、該第一仮接着層に積層された光塩基発生剤を含有しない重合体層(A)とは異なるシリコーン含有重合体層(B)からなる第二仮接着層を備えたものであることを特徴とするウエハ用仮接着材料を提供する。
このような、ウエハ用仮接着材料を用いれば、ウエハと支持体との仮接着が容易であり、かつ、高段差基板の均一な膜厚での形成も可能であり、TSV形成、ウエハ裏面配線工程に対する工程適合性が高く、更には、少露光量による光塩基発生剤の分解により薄型化ウエハと支持体との剥離も容易で、生産性を高めることができる。
また、前記重合体層(A)が、下記一般式(1)
Figure 2014241399
[式中、R〜Rは同一でも異なっていてもよい炭素原子数1〜8の1価炭化水素基を示す。また、mは1〜100の整数であり、Aは正数、Bは0又は正数であり、A+B=1である。Xは下記一般式(3)で示される2価の有機基である。
Figure 2014241399
(式中、Zは
Figure 2014241399
のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、nは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。kは0、1、2のいずれかである。)]
で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のシルフェニレン含有高分子化合物又は下記一般式(2)
Figure 2014241399
[式中、R〜Rは同一でも異なっていてもよい炭素原子数1〜8の1価炭化水素基を示す。また、mは1〜100の整数であり、a、b、c、dは0又は正数であり、a+b+c+d=1であり、但し、c及びdが同時に0になることはなく、かつ、0<(c+d)/(a+b+c+d)≦1.0である。更に、Xは下記一般式(3)で示される2価の有機基、Yは下記一般式(4)で示される2価の有機基である。
Figure 2014241399
(式中、Zは
Figure 2014241399
のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、nは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。kは0、1、2のいずれかである。)
Figure 2014241399
(式中、Vは
Figure 2014241399
のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、pは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。hは0、1、2のいずれかである。)]
で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のエポキシ基含有シリコーン高分子化合物からなる熱硬化性変性シロキサン重合体を含有することが好ましい。
このような重合体層(A)からなる第一仮接着層であれば耐熱性により一層優れるものとなり、また、膜厚均一性の良い仮接着層となるために好ましい。
また前記重合体層(A)が、下記一般式(1)
Figure 2014241399
[式中、R〜Rは同一でも異なっていてもよい炭素原子数1〜8の1価炭化水素基を示す。また、mは1〜100の整数であり、Aは正数、Bは0又は正数であり、A+B=1である。Xは下記一般式(3)で示される2価の有機基である。
Figure 2014241399
(式中、Zは
Figure 2014241399
のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、nは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。kは0、1、2のいずれかである。)]
で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のシルフェニレン含有高分子化合物又は下記一般式(2)
Figure 2014241399
[式中、R〜Rは同一でも異なっていてもよい炭素原子数1〜8の1価炭化水素基を示す。また、mは1〜100の整数であり、a、b、c、dは0又は正数であり、a+b+c+d=1であり、但し、c及びdが同時に0になることはなく、かつ、0<(c+d)/(a+b+c+d)≦1.0である。更に、Xは下記一般式(3)で示される2価の有機基、Yは下記一般式(4)で示される2価の有機基である。
Figure 2014241399
(式中、Zは
Figure 2014241399
のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、nは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。kは0、1、2のいずれかである。)
Figure 2014241399
(式中、Vは
Figure 2014241399
のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、pは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。hは0、1、2のいずれかである。)]
で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のエポキシ基含有シリコーン高分子化合物からなる熱硬化性変性シロキサン重合体に対して、光塩基発生剤を含有し、更に熱酸発生剤及び1分子中に平均して2個以上のメチロール基若しくはアルコキシメチロール基を有するフェノール化合物、又は、1分子中に平均して2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物から選ばれるいずれか1種以上の架橋剤を含有する組成物の硬化物層であることが好ましい。
このような重合体層(A)からなる第一仮接着層であれば耐熱性により一層優れるものとなり、また、膜厚均一性の良い仮接着層となるために好ましい。
また前記重合体層(B)の重合体が下記(I)〜(III)
(I)RSiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位):50〜99モル%
(II)R1011SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位):0〜49モル%
(III)R12 SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位):1〜15モル%
(前記R〜R12は一価の有機基であり、R〜R11で示される全有機基中の50〜80モル%は、同一又は異なる、炭素数5〜7の下記環状構造を含む非芳香族飽和炭化水素基
Figure 2014241399
であり、且つ10〜40モル%は同一又は異なる、炭素数6〜15の置換、非置換の一価の非環状飽和炭化水素基である。さらに、前記R〜R12で示される全有機基中の環状、非環状飽和炭化水素基以外は、同一又は異なる炭素数1〜5の置換又は非置換の1価炭化水素基である。)
で示される単位を含む非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンであることが好ましい。
このようなオルガノポリシロキサンを含む重合体層(B)からなる第二仮接着層であれば、非極性の有機溶剤には可溶で、一方、接合基板の半導体側にフォトレジストを塗布したり、除去したりする際等に使用する極性の有機溶剤には難溶である上、接合性、耐熱性に優れるオルガノポリシロキサンとなるため好ましい。
また前記重合体層(B)の重合体が、下記(I)〜(III)
(I)RSiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位):50〜99モル%
(II)R1011SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位):0〜49モル%
(III)R12 SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位):1〜15モル%
(前記R〜R12は一価の有機基であり、R〜R11で示される全有機基中の50〜80モル%は、同一又は異なる、炭素数5〜7の下記環状構造を含む非芳香族飽和炭化水素基
Figure 2014241399
であり、且つ10〜40モル%は同一又は異なる、炭素数6〜15の置換、非置換の一価の非環状飽和炭化水素基である。さらに、前記R〜R12で示される全有機基中の環状、非環状飽和炭化水素基以外は、同一又は異なる炭素数1〜5の置換又は非置換の1価炭化水素基である。)
で示される単位を含む非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンのうち、前記R〜R12で示される全有機基中の2〜10モル%が炭素数2〜7のアルケニル基であるアルケニル基含有オルガノポリシロキサン(B’)及び下記一般式(5)
Figure 2014241399
(式中、R13〜R15は同一でも異なっていてもよく、アルケニル基を除く炭素数1〜12の1価の炭化水素基を示す。qは0〜100の整数である。また、異なるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを2種類以上使用してもよい。)
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであって、前記アルケニル基含有オルガノポリシロキサン(B’)の総アルケニル基に対して総SiH基が0.4〜1.0倍となる量の前記オルガノハイドロジェンポリシロキサン(5)とを、白金族金属系触媒の存在下でヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
このようなヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンを含む重合体層(B)からなる第二仮接着層であれば、非極性の有機溶剤には可溶で、一方で、接合基板の半導体側にフォトレジストを塗布したり、除去したりする際等に使用する極性の有機溶剤には難溶である上、接合性、耐熱性に一層優れるオルガノポリシロキサンとなるため好ましい。
また前記第一仮接着層に含有される光塩基発生剤が下記一般式(6)
Figure 2014241399
[式中、R16、R17は、独立に水素原子、有機基又はこれらR16及びR17が互いに結合してこれらが結合している窒素原子と共に、置換基を有していてもよく、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数3〜8の含窒素脂肪族環又は含窒素芳香族環を形成するものを表し、R18、R19はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、シリル基、シラノール基又は有機基を表す。R20、R21、R22、R23及びR24は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R20、R21、R22、R23及びR24は、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。]
であることが好ましい。
このような光塩基発生剤であれば、少露光量による光塩基発生剤の分解により薄型化ウエハと支持体との剥離も容易で、生産性を高めることができるため好ましい。
また本発明では、前記ウエハ用仮接着材料からなる仮接着層を有する仮接着用フィルムを提供する。
このように、本発明の仮接着用フィルムは、前記ウエハ用仮接着材料からなる仮接着層を有することから、ウエハを支持体より剥離する際、少露光量による光塩基発生剤の分解により薄型化ウエハと支持体とを容易に剥離できる仮接着用フィルムとなる。
また、本発明では、支持体上に上記本発明のウエハ用仮接着材料からなる仮接着層が形成され、かつ該仮接着層上に、表面に回路面を有し、裏面を加工すべきウエハが積層されてなるウエハ加工体であって、
前記支持体に、前記第一仮接着層が剥離可能に接着され、
前記ウエハの表面に、前記第二仮接着層が剥離可能に接着されたものであることを特徴とするウエハ加工体を提供する。
このようなウエハ加工体であれば、ウエハと支持体との仮接着が容易であり、かつ、高段差基板の均一な膜厚での形成も可能であり、TSV形成、ウエハ裏面配線工程に対する工程適合性が高く、更には、少露光量による光塩基発生剤の分解により薄型化ウエハと支持体との剥離も容易で、生産性を高めることができる。
更に、本発明では
(a)表面に回路形成面及び裏面に回路非形成面を有するウエハの前記回路形成面を、前記ウエハ用仮接着材料又は仮接着用フィルムに含まれる前記仮接着層を介して、支持体に接合する工程、
(b)支持体と接合したウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程、
(c)ウエハの回路非形成面に加工を施す工程、
(d)加工を施したウエハを光照射により前記支持体から剥離する工程
(e)剥離したウエハの回路形成面に残存する仮接着材料を除去する工程
を含むことを特徴とする薄型ウエハの製造方法を提供する。
このような薄型ウエハの製造方法であれば、本発明における少なくとも2層系からなる仮接着層を、ウエハと支持体の接合に使用することで、貫通電極構造や、バンプ接続構造を有する薄型ウエハを、容易に製造することができるため好ましい。
本発明の仮接着材料、及び仮接着用フィルムは、段差を有するウエハに対しても、膜厚均一性の高い仮接着層を形成でき、この膜厚均一性のため容易に50μm以下の均一な薄型ウエハを得ることが可能となる。更には、薄型ウエハ作製後、該ウエハを支持体より剥離する際、少量の露光量によりストレスフリーで剥離することができるため、割れ易い薄型ウエハにダメージを与えることなく容易に扱うことができ、薄型ウエハを容易に製造することができる。
本発明のウエハ用仮接着材料を用いたウエハ加工体の一例を示す断面図である。
以下、本発明についてより詳細に説明する。
前述のように、ウエハと支持体との仮接着が容易であり、かつ、高段差基板の均一な膜厚での形成も可能であり、TSV形成、ウエハ裏面配線工程に対する工程適合性が高く、薄型化ウエハと支持体との剥離も容易で、生産性を高めることができるウエハ用仮接着材料、仮接着用フィルム、及びこれを使用する薄型ウエハの製造方法の開発が待たれていた。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、
光塩基発生剤を含有するシリコーン含有重合体層(A)からなる第一仮接着層と、該第一仮接着層に積層された光塩基発生剤を含有しない重合体層(A)とは異なるシリコーン含有重合体層(B)からなる第二仮接着層、とを備えたウエハ用仮接着材料を、支持体とウエハの接合に使用することで、貫通電極構造や、バンプ接続構造を有する薄型ウエハを、ストレスフリーで剥離可能、ひいては簡単に製造する方法を見出し本発明を完成するに至った。
以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
重合体層(A)の重合体には下記一般式(1)又は(2)で示される熱硬化性変性シロキサン重合体を使用することができる。
一般式(1)の重合体:
下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のシルフェニレン含有高分子化合物。
Figure 2014241399
[式中、R〜Rは同一でも異なっていてもよい炭素原子数1〜8の1価炭化水素基を示す。また、mは1〜100の整数であり、Aは正数、Bは0又は正数であり、A+B=1である。Xは下記一般式(3)で示される2価の有機基である。
Figure 2014241399
(式中、Zは
Figure 2014241399
のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、nは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。kは0、1、2のいずれかである。)]
この場合、R〜Rの具体例としては、メチル基、エチル基、フェニル基等が挙げられ、mは、好ましくは3〜60、より好ましくは8〜40の整数である。また、B/Aは0〜20、特に0.5〜5である。
一般式(2)の重合体:
下記一般式(2)で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のエポキシ基含有シリコーン高分子化合物。
Figure 2014241399
[式中、R〜Rは同一でも異なっていてもよい炭素原子数1〜8の1価炭化水素基を示す。また、mは1〜100の整数であり、a、b、c、dは0又は正数であり、a+b+c+d=1であり、但し、c及びdが同時に0になることはなく、かつ、0<(c+d)/(a+b+c+d)≦1.0である。更に、Xは下記一般式(3)で示される2価の有機基、Yは下記一般式(4)で示される2価の有機基である。
この場合、0<a≦0.8、0<b≦0.8、0≦c<0.8、0≦d<0.8とすることができ、好ましくは0<a≦0.8、より好ましくは0.1≦a≦0.8、特に好ましくは0.3≦a≦0.7であり、好ましくは0<b≦0.8、より好ましくは0.1≦b≦0.8、特に好ましくは0.1≦b≦0.5であり、好ましくは0≦c≦0.5、特に好ましくは0≦c≦0.3であり、好ましくは0≦d≦0.5、特に好ましくは0≦d≦0.3である。但し、a+b+c+d=1である。
Figure 2014241399
(式中、Zは
Figure 2014241399
のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、nは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。kは0、1、2のいずれかである。)
Figure 2014241399
(式中、Vは
Figure 2014241399
のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、pは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。hは0、1、2のいずれかである。)]
この場合、R〜R、mの具体例は上記と同様である。
このように、重合体層(A)が、上記一般式(1)シルフェニレン含有高分子化合物又は上記一般式(2)のエポキシ基含有シリコーン高分子化合物からなる熱硬化性変性シロキサン重合体を含有することが好ましい。
これらの式(1)又は(2)の熱硬化性変性シロキサン重合体を主成分とする組成物は、光塩基発生剤を含み、さらにその熱硬化のために、熱酸発生剤を含み、更に1分子中に平均して2個以上のメチロール基若しくはアルコキシメチロール基を有するフェノール化合物、又は、1分子中に平均して2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物から選ばれるいずれか1種以上の架橋剤を含有することができる。
前記第一仮接着層に含有される波長190〜500nmの光によって分解する光塩基発生剤は下記一般式(6)のようなものがあげられる。
Figure 2014241399
[式中、R16、R17は、独立に水素原子、有機基又はこれらR16及びR17が互いに結合してこれらが結合している窒素原子と共に、置換基を有していてもよく、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数3〜8の含窒素脂肪族環又は含窒素芳香族環を形成するものを表し、R18、R19はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、シリル基、シラノール基又は有機基を表す。R20、R21、R22、R23及びR24は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R20、R21、R22、R23及びR24は、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。]
式(6)において、R16〜R24の有機基としては、炭素数3〜8の飽和又は不飽和アルキル基、飽和又は不飽和シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び飽和又は不飽和ハロゲン化アルキル基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、イソシアナト基、チオシアナト基、イソチオシアナト基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、チオカルバモイル基、カルボキシル基、カルボキシラート基、アシル基、アシルオキシ基、ヒドロキシイミノ基、飽和又は不飽和アルキルエーテル基、飽和又は不飽和アルキルチオ基、アリールエーテル基、及びアリールチオ基等が挙げられる。
16、R17において、有機基としては、置換基を含んで良く、不飽和結合を含んで良く、ヘテロ原子の結合を含んで良い、直鎖、分岐又は環状の炭化水素基が好ましい。また、有機基中の炭化水素基以外の結合としては、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、イミノ結合(−N=C(−R)−、−C(=NR)−、ここでRは水素原子又は有機基)、カーボネート結合、スルホニル結合、スルフィニル結合、アゾ結合等が挙げられる。耐熱性の点から、有機基中の炭化水素基以外の結合としては、エーテル結合、チオエーテル結合、カルボニル結合、チオカルボニル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、イミノ結合(−N=C(−R)−、−C(=NR)−:ここでRは水素原子又は有機基)、カーボネート結合、スルホニル結合、スルフィニル結合が好ましい。
18及びR19はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、シリル基、シラノール基又は有機基であるが、当該有機基としては、後述するR20〜R24に挙げたものと同様のものを用いることができる。
20〜R24において、有機基としては、例えば、飽和又は不飽和アルキル基、飽和又は不飽和シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、及び飽和又は不飽和ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。これらの有機基は、当該有機基中にヘテロ原子等の炭化水素基以外の結合や置換基を含んでよく、これらは、直鎖状でも分岐状でも環状でも良い。R20〜R24の有機基中の炭化水素基以外の結合としては、前記R16及びR17の炭化水素基以外の結合と同様のものを用いることができる。
またR20〜R24の有機基は、炭化水素基以外の結合を介してベンゼン環に結合してもよい。またR20〜R24の有機基において炭化水素基以外の置換基(有機基に包含される置換基において炭化水素基とは異なる置換基、及び炭化水素基に置換されていても良い置換基)としては、前記R16及びR17の炭化水素基以外の置換基と同様のものを用いることができる。
またR20〜R24における有機基は、通常、1価の有機基であるが、後述する環状構造を形成する場合等には、2価以上の有機基となり得る。また、R20〜R24は、それらのうち2つ以上が結合して環状構造になっていても良い。
環状構造は、飽和又は不飽和の脂環式炭化水素、複素環、及び縮合環、並びに当該脂環式炭化水素、複素環、及び縮合環よりなる群から選ばれる2種以上が組み合されてなる構造であっても良い。例えば、R20〜R24のそれぞれは、それらの2つ以上が結合して、R20〜R24のそれぞれが結合しているベンゼン環の原子を共有してナフタレン、アントラセン、フェナントレン、インデン等の縮合環を形成していても良い。その場合、吸収波長が長波長化する点から好ましい。
また式(6)において、R20〜R24としては、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜20のアルキル基; シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の炭素数4〜23のシクロアルキル基; シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数4〜23のシクロアルケニル基; フェノキシメチル基、2−フェノキシエチル基、4−フェノキシブチル基等の炭素数7〜26のアリールオキシアルキル基(−ROAr基);ベンジル基、3−フェニルプロピル基等の炭素数7〜20のアラルキル基; シアノメチル基、β−シアノエチル基等のシアノ基をもつ炭素数2〜21のアルキル基; ヒドロキシメチル基等の水酸基をもつ炭素数1〜20のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ベンジルオキシ基等の炭素数1〜20のアリール基で置換されていても良いアルキルエーテル基; フェノキシ基、ナフチルオキシ基等のアリールエーテル基; アセトアミド基、ベンゼンスルホナミド基(CSONH−)等の炭素数2〜21のアミド基;メチルチオ基、エチルチオ基等の炭素数1〜20のアルキルチオ基(−SR基)、ベンジルチオ基、ナフチルチオ基等のアリールチオ基; アセチル基、ベンゾイル基等の炭素数1〜20のアシル基; チオアシル基; アセチルチオ基、ベンゾイルチオ基等のアシルチオ基; メトキシカルボニル基、アセトキシ基、ベンジルオキシカルボニル基等の炭素数2〜21のエステル基(−COOR基及び−OCOR基)、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、トリル基等の炭素数6〜20のアリール基、及び、電子供与性基及び/ 又は電子吸引性基が置換した炭素数6〜20のアリール基、電子供与性基及び/ 又は電子吸引性基が置換したベンジル基、シアノ基、カルバモイル基、カルバモイルオキシ基、シアノオキシ基( シアナト基)、シアノチオ基( チオシアナト基)、ホルミル基、であることが好ましい。また、上記のアルキル部分は直鎖でも分岐状でも環状でも良い。
20〜R24で示されるハロゲン原子として、具体的には、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、中でも塩素原子、臭素原子が好ましく、その中でも臭素原子がより好ましい。
本発明における重合体層(A)の重合体は熱硬化型であるため光塩基発生剤の耐熱性が必要となる。熱天秤を用いて100℃から160℃で測定した熱重量減少率が50%以下であることが好ましく、より好ましくは40%以下、更に好ましくは30%以下である。熱重量減少率が50%以下の場合は支持基板の剥離が困難になる恐れがないため好ましい。
式(6)で示される光塩基発生剤として、具体的には、下記式(6−1)、(6−2)で表される化合物等が挙げられる。
Figure 2014241399
光塩基発生剤の配合量は、上記熱硬化性変性シロキサン重合体100質量部に対して30〜500質量部、好ましくは40〜300質量部、更に好ましくは50〜100質量部であり、2種類又は3種類以上を混合して配合してもよい。30質量部以上の場合には、光塩基発生剤の分解量が十分となり、支持体の剥離が困難になる恐れがないため好ましい。500質量部以下の場合には光塩基発生剤の溶解性が著しく低下する恐れがないため好ましい。
重合体層(A)に配合可能な熱酸発生剤は特に制限されないが、成分の添加量としては式(1)又は(2)の熱硬化性変性シロキサン重合体100質量部に対して、0〜10質量部、好ましくは0.05〜10質量部、さらに好ましくは0.1〜5質量部である。0.05質量部以上の場合には、十分な硬化が進行し、10質量部以下の場合には、有機溶剤を添加したときに相溶性が得られ好ましい。また熱酸発生剤は公知の100℃以上の温度により熱分解する熱酸発生剤を使用することができ、ジアゾニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニルジアゾメタン、N−スルホニルオキシイミド型熱酸発生剤等の化合物を1種類に限定されるものではなく、複数種類を併用しても良い。
熱酸発生剤としては、具体的にU−CAT SA102(サンアプロ社製DBU−オクチル酸塩)等が挙げられる。
架橋剤としては、1分子中に平均して2個以上のメチロール基若しくはアルコキシメチロール基を有するフェノール化合物、又は、1分子中に平均して2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物から選ばれる架橋剤を1種または2種以上選択して用いることができる。
架橋剤は2官能、3官能、4官能以上の多官能架橋剤、とりわけエポキシ樹脂、例えば、日本化薬(株)製のEOCN−1020、EOCN−102S、XD−1000、NC−2000−L、EPPN−201、GAN、NC6000や下記式のような架橋剤を含有することができる。
Figure 2014241399
架橋剤の配合量は、上記熱硬化性変性シロキサン重合体100質量部に対して0〜50質量部、好ましくは0.1〜50質量部、さらに好ましくは0.5〜30質量部、特に好ましくは1〜20質量部であり、2種類又は3種類以上を混合して配合してもよい。
前記熱硬化性変性シロキサン重合体が、上記一般式(2)のエポキシ基含有シリコーン高分子化合物の場合には、特にその架橋剤として、m、p−系クレゾールノボラック樹脂、例えば、旭有機材工業製EP−6030Gや、3官能フェノール化合物、例えば、本州化学製Tris−P−PA4官能性フェノール化合物、例えば、旭有機材工業製TEP−TPAなどが挙げられる。
この場合、架橋剤の配合量は、前記熱硬化性変性シロキサン重合体100質量部に対して0〜50質量部、好ましくは0.1〜50質量部、さらに好ましくは0.1〜30質量部、特に好ましくは1〜20質量部であり、2種類又は3種類以上を混合して配合してもよい。
また第一仮接着層の組成物には、酸無水物のような、硬化触媒を含有することも可能である。
なお第一仮接着層の組成物には、耐熱性を更に高めるため、公知の酸化防止剤、シリカ等のフィラーをシリコーン含有重合体(A)100質量部に対し、50質量部以下添加してもよい。
第一仮接着層は、硬化時の膜厚1〜200μm、好ましくは5〜100μmで成膜することが好ましい。膜厚が1μm以上の場合には、光塩基発生剤の分解量が不十分で支持体の剥離が困難になる恐れがないため好ましく、200μm以下の場合にはTSV形成工程などの熱処理工程で樹脂変形を生じることもなく、十分実用に耐え得る。
重合体層(B)の重合体であるオルガノポリシロキサンは、大きく分けて上記(B−1)、(B−2)の二つを挙げることができる。以下、順に説明する。
前記重合体層(B)の重合体のうち、(B−1)は下記(I)〜(III)で示される単位を含む非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンである。
(I)RSiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位):50〜99モル%
(II)R1011SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位):0〜49モル%
(III)R12 SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位):1〜15モル%
(前記R〜R12は一価の有機基であり、R〜R11で示される全有機基中の50〜80モル%は、同一又は異なる、炭素数5〜7の下記環状構造を含む非芳香族飽和炭化水素基
Figure 2014241399
であり、且つ10〜40モル%は同一又は異なる、炭素数6〜15の置換、非置換の一価の非環状飽和炭化水素基である。さらに、前記R〜R12で示される全有機基中の環状、非環状飽和炭化水素基以外は、同一又は異なる炭素数1〜5の置換又は非置換の1価炭化水素基である。)
〜R11で示される全有機基中の50〜80モル%は、同一又は異なる、炭素数5〜7の上記環状構造を含む非芳香族飽和炭化水素基であり、且つ10〜40モル%は同一又は異なる、炭素数6〜15の置換、非置換の一価の非環状飽和炭化水素基である。さらに、前記R〜R11で示される全有機基中のうち、炭素数5〜7の上記環状構造を含む非芳香族飽和炭化水素基、及び炭素数6〜15の置換、非置換の一価の非環状飽和炭化水素基以外は、同一又は異なる炭素数1〜5の置換又は非置換の1価炭化水素基である。
上記一般式中、R12は同一でも異なっていてもよい炭素数1〜5の非芳香族飽和炭化水素基であり、具体例としてはn−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基である。
特に溶解性の差を発現させる上で環状構造を含む非芳香族飽和炭化水素基の含有量が重要であり、前記R〜R11のうち非芳香族環状飽和炭化水素基の含有量は好ましくは50〜80モル%である。50モル%以上の場合は、接合基板の半導体側にフォトレジストを塗布したり、除去したりする際等に使用する極性の有機溶剤に難溶とすることが困難とならず好ましい。一方80モル%以下の場合は、シリコン基板に塗布後クラックが発生する恐れがないため好ましい。50〜80モル%であればSP値〔溶解度パラメーター(cal/cm1/2〕が9より大きい極性溶媒、例えばアセトン(SP:10.0)、N−メチルピロリドン(SP:11.2)に不溶となり、炭化水素系の非極性溶媒、例えばn−ヘキサン(SP:7.3)、イソドデカン(SP:7.7)に可溶となる。
また、溶解性の差と共にポリシロキサンの接合性を向上させるには非環状飽和炭化水素基の含有量も重要となる。前記R〜R11のうち炭素数6〜15の置換、非置換の一価の非環状飽和炭化水素基の含有量は好ましくは10〜40モル%である。10モル%以上の場合は、接合性の向上が期待できない場合がなく好ましい。40モル%以下の場合は、高温時に粘度が極端に低下し十分な耐熱性が得られなくなるようなこともないため好ましい。
上記非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンは(I)RSiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位)を50〜99モル%、(II)R1011SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位)を0〜49モル%、(III)R12 SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位)を1〜15モル%含む。上記構造のオルガノポリシロキサンは、原料となる加水分解性シランの加水分解、及び縮合反応を制御しながら行うことにより製造できる。また、本発明の非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンとしては40℃を越えない温度で固体形状を有するものが取り扱い上好ましい。
原料として用いることができる加水分解性シランとしては、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、n−プロピルトリクロロシラン、イソプロピルトリクロロシラン、n−ブチルトリクロロシラン、イソブチルトリクロロシラン、n−ペンチルトリクロロシラン、イソペンチルトリクロロシラン、n−ヘキシルトリクロロシラン、シクロヘキシルトリクロロシラン、n−オクチルトリクロロシラン、n−デシルトリクロロシラン、n−ドデシルトリクロロシラン、ビシクロ[2.2.1]ヘプチルトリクロロシラン(C1)、ビシクロ[2.2.1]ノニルトリクロロシラン(C2)、ジメチルジクロロシラン、n−プロピルメチルジクロロシラン、イソプロピルメチルジクロロシラン、n−ブチルメチルジクロロシラン、イソブチルメチルジクロロシラン、n−ヘキシルメチルジクロロシラン、n−オクチルメチルジクロロシラン、n−デシルメチルジクロロシラン、n−ドデシルメチルジクロロシラン、シクロヘキシルメチルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ビシクロ[2.2.1]ヘプチルメチルジクロロシラン(C3)、ビシクロ[2.2.1]ノニルメチルジクロロシラン(C4)及びこれらの加水分解性基がメトキシ基、エトキシ基であるものが挙げられる。
特に環状構造を複数有する下記(C1)〜(C4)は、endo体、exo体の立体異性体が存在するが、これらは問わず使用可能である。
Figure 2014241399
T単位を50〜99モル%含むことで、非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンは40℃以下で固体になりやすくなる。T単位が50モル%以上の場合は、非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンは40℃以下で固体となりやすく、基板間の接合に適する。また、非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサン中には反応性の末端基、即ちシラノールや加水分解性残基が残存しないことが、熱安定性の観点から好ましい。従って末端にM単位を導入する構造が好ましく、M単位の含有量としては1モル%以上含むことが好ましい。
D単位を49モル%以下含むことで、本発明の非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンは40℃以下で固体となりやすく、かつ、仮接着剤組成物に用いた場合にウエハと支持基板を十分に接合できる。
M単位を1〜15モル%含むことで、非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンは反応性末端基を十分低減した構造となる。1モル%以上の場合、シラノールや加水分解性残基等の反応性末端基を十分低減した構造とすることができる。また15モル%以下とすれば、末端基が多くなることにより相対的に分子量が小さくなるようなこともない。
M単位にて封止されていない分子末端基、即ちシラノール基、又はアルコキシシリル基等の加水分解性残基が存在する場合、これら反応性末端基の含有量は可能な限り少ない方が好ましい。シラノール基、及びアルコキシシリル基の末端残基が分子内に少量であれば、熱がかかった際に縮合反応による架橋が生成し、基板の剥離性が大きく変化してしまうことを抑制できるため好ましい。また、シラノール基のOH基、及びアルコキシシリル基(Si−OR:Rは原料として用いたアルコキシシランのアルコキシ基残基、メトキシ基、エトキシ基、n−プロピル基、イソプロピル基等)のOR基の総量が、全樹脂固形分中の5質量%以下、より好ましくは3質量%以下であることが好ましい。M単位の導入により、このような反応性末端基を所望の量まで減じることができる。
本発明における非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンの分子量の分布は非常に重要である。即ちGPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)にて、ポリスチレン標準物質によって作成した検量線にそって得られる重量平均分子量の値で、2,000以上であることが好ましい。非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンの重量平均分子量が2,000以上であれば、極性、非極性溶媒に対する溶解性の差が発現し、60,000以下であれば非芳香族飽和炭化水素基含有ポリシロキサンの分子量が再現性良く安定的に合成できる。より好ましい非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンの重量平均分子量の範囲としては、3,000〜50,000程度、さらに好ましくは5,000〜30,000程度が好ましい。
このような分析、解析が可能なGPC装置としては、東ソー製のHLC−8120GPC、HLC−8220GPC、HLC−8230GPCが使用できる。
前記重合体層(B)の重合体のうち、(B−2)は下記(I)〜(III)で示される単位を含む非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンのうち、
(I)RSiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位):50〜99モル%
(II)R1011SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位):0〜49モル%
(III)R12 SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位):1〜15モル%
(前記R〜R12は一価の有機基であり、R〜R11で示される全有機基中の50〜80モル%は、同一又は異なる、炭素数5〜7の下記環状構造を含む非芳香族飽和炭化水素基
Figure 2014241399
であり、且つ10〜40モル%は同一又は異なる、炭素数6〜15の置換、非置換の一価の非環状飽和炭化水素基である。さらに、前記R〜R12で示される全有機基中の環状、非環状飽和炭化水素基以外は、同一又は異なる炭素数1〜5の置換又は非置換の1価炭化水素基である。)
前記R〜R12で示される全有機基中の2〜10モル%が炭素数2〜7のアルケニル基であるアルケニル基含有オルガノポリシロキサン(B’)及び
下記一般式(5)
Figure 2014241399
(式中、R13〜R15は同一でも異なっていてもよく、アルケニル基を除く炭素数1〜12の1価の炭化水素基を示す。qは0〜100の整数である。また、異なるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを2種類以上使用してもよい。)
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであって、前記アルケニル基含有オルガノポリシロキサン(B’)の総アルケニル基に対して総SiH基が0.4〜1.0倍となる量の前記オルガノハイドロジェンポリシロキサン(5)とを、白金族金属系触媒の存在下でヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンが挙げられる。
この際、アルケニル基の含有量は、少なくともR〜R12で示される全有機基の2モル%〜10モル%である。アルケニル基の含有量が2モル%以上であれば、ヒドロシリル化反応による分子量増加が大きくなり、耐熱性等の物性に優れるオルガノポリシロキサンとなるため好ましい。また10モル%以下であれば、接合基板の半導体側にフォトレジストを塗布したり、除去したりする際等に使用する極性有機溶剤への溶解性が更に低くなり好ましい。
このようなアルケニル基の例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、ノルボルネニル基が挙げられるが、反応性の観点から、ビニル基が好ましい。
(B’)成分の総アルケニル基に対する(5)成分の総SiH量は、0.4〜1.0倍が好ましい。0.4以上であれば、分子量の増加は十分であり、所望の耐熱性、接合性が得られる。また、1.0以下であれば、樹脂の架橋が適度となりゲル化しにくく、また樹脂内に残存するSiH基も低減でき、接合後の耐熱試験の際に残存SiHに起因した発泡も抑制できるため好ましい。
また前記R13〜R15は同一でも異なっていてもよく、アルケニル基を除く炭素数1〜12の1価の炭化水素基である。具体的にはメチル基、プロピル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、デシル基、ドデシル基が例示される。特に好ましくはメチル基、シクロヘキシル基、フェニル基である。
上記構造式(5)で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンの重合度qは好ましくは0〜100であり、特に好ましくは0〜60の整数である。qが100以下の場合、合成の際、アルケニル基含有オルガノポリシロキサン(B’)のアルケニル基とのヒドロシリル化反応が進みやすく、十分な反応が進行しなくなる恐れがないため好ましく、またヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンとウエハとの密着性が著しく低下する場合がないため好ましい。
また上記の範囲内であれば異なるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを用いて付加反応を行うことも可能である。
このようなヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンであれば、非極性の有機溶剤には可溶で、一方で、接合基板の半導体側にフォトレジストを塗布したり、除去したりする際等に使用する極性の有機溶剤には難溶である上、接合性、耐熱性に一層優れるオルガノポリシロキサンとなる。
アルケニル基含有オルガノポリシロキサン(B’)とオルガノハイドロジェンポリシロキサン(5)との反応は、アルケニル基含有オルガノポリシロキサン(B’)を有機溶剤に溶解させ、ヒドロシリル化触媒である白金系の金属触媒を添加後、50〜150℃に加熱しながら、オルガノハイドロジェンポリシロキサン(5)を滴下することで、ヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンを得ることができる。
前記白金族金属系触媒はSiH基とのヒドロシリル化反応を促進するための触媒であり、この付加反応触媒としては、白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などの白金族金属触媒が挙げられる。なお、この付加反応触媒の配合量は触媒量とすることができるが、通常、白金族金属として(B’)成分の重量に対して1〜800ppm、特に2〜300ppm程度配合することが好ましい。
このようなヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンの分子量は、仮接着剤の特性、特に加熱時の熱変形、接着界面でのボイド発生等に影響する。
このようなヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンの重量平均分子量Mwは、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)を用いてポリスチレン標準物質によって作成した検量線に則って得られる重量平均分子量の値で、30,000〜200,000であることが好ましい。上記の重量平均分子量であれば、耐熱性に優れ、且つボイドが発生しないオルガノポリシロキサンとなる。より好ましい重量平均分子量の範囲としては、35,000〜170,000程度、さらに好ましくは40,000〜150,000程度が好ましい。
なお第二仮接着層の耐熱性を更に高めるため、公知の酸化防止剤等をシリコーン含有重合体(B)100質量部に対し、50質量部以下添加してもよい。
本発明の仮接着用フィルムはウエハ用仮接着材料からなる仮接着層を有することができる。
第一仮接着層及び第二仮接着層は、それぞれフィルム状態であることが好ましく、支持体上に第一仮接着層、第二仮接着層の順で形成しても、ウエハ上に第二仮接着層、第一仮接着層の順で形成しても、あるいは、あらかじめ第一仮接着層、第二仮接着層を重ねた状態で、ウエハ上、あるいは支持体上に形成してもよい。
また、第一仮接着層、及び第二仮接着層の組成物を溶液に溶解し、塗布、具体的にはスピンコート、ロールコータ、ダイコータなどの方法によって形成してもよい。
その場合には、第一仮接着層の組成物を溶解する溶剤としては例えば、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチル−2−n−アミルケトン等のケトン類;3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メトキシブタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール等のアルコール類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸tert−ブチル、プロピオン酸tert−ブチル、プロピレングリコールモノ−tert−ブチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を併用することができる。
この溶剤の使用量としては、第一仮接着層の組成物重量100質量部に対し、好ましくは20〜200質量部、より好ましくは40〜150質量部である。
第一仮接着層のフィルムの形成方法としては、上記第一仮接着層の組成物を剥離可能な支持体上でフィルム化する方法を挙げることができる。この際、フィルム形成時の温度範囲としては60〜160℃が好ましく、特に好ましくは80〜150℃である。この温度範囲であれば熱酸発生剤が分解せず、かつ十分に溶剤を除くことができる。
第二仮接着層の組成物を溶解する溶剤としては例えばペンタン、へキサン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、オクタン、イソオクタン、デカン、ウンデカン、イソドデカン、リモネン、ピネン等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を併用することができる。
この溶剤の使用量としては、第二仮接着層の組成物重量100質量部に対し、好ましくは20〜200質量部、より好ましくは40〜150質量部である。
第二仮接着層のフィルムの形成方法としては、上記第二仮接着層の組成物を剥離可能な支持体上でフィルム化する方法を挙げることができる。この際、形成時の温度範囲としては80〜220℃が好ましく、特に好ましくは100〜200℃である。この温度範囲であれば樹脂が分解せず、かつ十分に溶剤を除くことができる。
なお、第一及び第二仮接着層フィルムは両者を貼り合わせて使用することも可能である。
<薄型ウエハの製造方法>
本発明の薄型ウエハの製造方法は、支持体と半導体回路等を有するウエハとの仮接着層として、前記第一仮接着層と前記第二仮接着層の2層とからなる仮接着材料を用いることを特徴とする。本発明の製造方法により得られる薄型ウエハの厚さは、典型的には5〜300μm、より典型的には10〜100μmである。
本発明の仮接着材料を用いた、貼り合わせウエハ加工体は、図1に示したように、支持体1とウエハ2との間に二層の仮接着材料3が介在し、光塩基発生剤を含有するシリコーン含有重合体層(A)からなる第一仮接着層と光塩基発生剤を含有しない重合体層(A)とは異なるシリコーン含有重合体層(B)からなる第二仮接着層とを備え、第二仮接着層が表面に回路面を有し、裏面を加工すべきウエハの表面に剥離可能に接着され、第一仮接着層が支持体に剥離可能に接着されているものである。
本発明の薄型ウエハの製造方法は以下(a)〜(e)の工程を有する。
(a)表面に回路形成面及び裏面に回路非形成面を有するウエハの前記回路形成面を、前記ウエハ用仮接着材料又は仮接着用フィルムに含まれる前記仮接着層を介して支持体に接合する工程、
(b)支持体と接合したウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程、
(c)ウエハの回路非形成面に加工を施す工程、
(d)加工を施したウエハを光照射により前記支持体から剥離する工程
(e)剥離したウエハの回路形成面に残存する仮接着材料を除去する工程。
[工程(a)]
工程(a)は、表面に回路形成面及び裏面に回路非形成面を有するウエハの回路形成面を、前記第一仮接着層と前記第二仮接着層の2層からなる仮接着材料を介して支持体と接合する工程である。回路形成面及び回路非形成面を有するウエハは、一方の面が回路形成面であり、他方の面が回路非形成面であるウエハである。本発明が適用できるウエハは、通常、半導体ウエハである。該半導体ウエハの例としては、シリコンウエハのみならず、ゲルマニウムウエハ、ガリウム−ヒ素ウエハ、ガリウム−リンウエハ、ガリウム−ヒ素−アルミニウムウエハ等が挙げられる。該ウエハの厚さは、特に制限はないが、典型的には600〜800μm、より典型的には625〜775μmである。
支持体としては、ガラス、石英ウエハ等の光を透過可能な基板が使用可能である。
第一仮接着層と第二仮接着層が形成された支持体及びウエハは、第一仮接着層と第二仮接着層を介して、接合された基板として形成される。このとき、好ましくは40〜170℃、より好ましくは50〜160℃の温度領域で、この温度にて減圧下、この基板を均一に圧着することで、ウエハが支持体と接合したウエハ加工体(積層体基板)が形成される。
ウエハ貼り合わせ装置としては、市販のウエハ接合装置、例えばEVG社のEVG520IS、850TB、SUSS社のXBC300等が挙げられる。
[工程(b)]
工程(b)は、ウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程、即ち、工程(a)にて貼り合わせて得られたウエハ加工体のウエハ裏面側を研削又は研磨して、該ウエハの厚みを薄くしていく工程である。ウエハ裏面の研削加工の方式には特に制限はなく、公知の研削方式が採用される。研削は、ウエハと砥石(ダイヤモンド等)に水をかけて冷却しながら行うことが好ましい。ウエハ裏面を研削加工する装置としては、例えば(株)ディスコ製DAG−810(商品名)等が挙げられる。
[工程(c)]
工程(c)は、回路非形成面を研削したウエハ加工体、即ち、裏面研削によって薄型化されたウエハ加工体の回路非形成面に加工を施す工程である。この工程にはウエハレベルで用いられる様々なプロセスが含まれる。例としては、電極形成、金属配線形成、保護膜形成等が挙げられる。より具体的には、電極等の形成のための金属スパッタリング、金属スパッタリング層をエッチングするウェットエッチング、金属配線形成のマスクとするためのレジストの塗布、露光、及び現像によるパターンの形成、レジストの剥離、ドライエッチング、金属めっきの形成、TSV形成のためのシリコンエッチング、シリコン表面の酸化膜形成など、従来公知のプロセスが挙げられる。
[工程(d)]
工程(d)は、工程(c)で加工を施したウエハと支持体を剥離する工程、即ち、薄型化したウエハに様々な加工を施した後、ダイシングする前に支持体から剥離する工程である。剥離方法としては、薄型化したウエハを固定しておき、支持体側から波長190〜500nmの光を照射した後、支持体を水平方向から一定の角度を付けて持ち上げる方法、またはウエハと保護フィルムをピール方式でウエハ加工体から剥離する方法等が挙げられる。
[工程(e)]
工程(e)は、剥離したウエハの回路形成面に残存した第二仮接着層を除去する工程である。工程(d)により支持体より剥離されたウエハの回路形成面には、第二仮接着層が残存しており、該第二仮接着層の除去は、例えば、ウエハ回路形成面つまり第二仮接着層が残存する面に保護フィルムを貼り付けピール方式で第二仮接着層を剥離する方法、またはウエハを洗浄することにより行うことができる。
工程(e)では、第二仮接着層中の重合体層(B)の重合体である熱可塑性オルガノポリシロキサンを溶解するような洗浄液であればすべて使用可能であり、具体的には、ペンタン、へキサン、シクロヘキサン、デカン、イソドデカン、リモネンなどが挙げられる。これらの溶剤は、1種単独でも2種以上組み合わせて用いてもよい。また、除去しにくい場合は、上記溶剤に、塩基類、酸類を添加してもよい。塩基類の例としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、アンモニア等のアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等のアンモニウム塩類が使用可能である。酸類としては、酢酸、シュウ酸、ベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸などの有機酸が使用可能である。添加量は、洗浄液中濃度で、0.01〜10質量%、好ましくは0.1〜5質量%である。また、残存物の除去性を向上させるため、既存の界面活性剤を添加してもよい。洗浄方法としては、上記液を用いてパドルでの洗浄を行う方法、スプレー噴霧での洗浄方法、洗浄液槽に浸漬する方法が可能である。温度は10〜80℃、好ましくは15〜65℃が好適であり、最終的に水洗又はアルコール洗浄を行い、乾燥処理させて、薄型ウエハが得られる。
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(合成例1)
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備したフラスコ内に9,9’−ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(M−1)43.1g、平均構造式(M−3)で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン29.5g、トルエン135g、塩化白金酸0.04gを仕込み、80℃に昇温した。その後、1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン(M−5)17.5gを1時間掛けてフラスコ内に滴下した。このとき、フラスコ内温度は、85℃まで上昇した。滴下終了後、更に80℃で2時間熟成した後、トルエンを留去すると共に、シクロヘキサノンを80g添加して、樹脂固形分濃度50質量%のシクロヘキサノンを溶剤とする樹脂溶液(A−1)を得た。この溶液の樹脂分の分子量をGPCにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量45,000であった。
(合成例2)
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備した5Lフラスコ内に化合物(M−1)396.9g、化合物(M−2)45.0gをトルエン1,875gに溶解後、化合物(M−3)949.6g、化合物(M−4)6.1gを加え、60℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒(5質量%)2.2gを投入し、内部反応温度が65〜67℃に昇温するのを確認後、更に、3時間90℃まで加温後、再び60℃まで冷却して、カーボン担持白金触媒(5質量%)2.2gを投入し、化合物(M−5)107.3gを1時間掛けてフラスコ内に滴下した。このときフラスコ内温度は、78℃まで上昇した。滴下終了後、更に、90℃で3時間熟成し、次いで室温まで冷却後、メチルイソブチルケトン(MIBK)1,700gを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。更に、得られた高分子化合物溶液に純水760gを加えて撹拌、静置分液を行い、下層の水層を除去した。この分液水洗操作を6回繰り返し、高分子化合物溶液中の微量酸成分を取り除いた。この樹脂溶液中の溶剤を減圧留去すると共に、シクロペンタノンを950g添加して、固形分濃度60質量%のシクロペンタノンを溶剤とする樹脂溶液(A−2)を得た。この樹脂溶液中の樹脂の分子量をGPCにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量62,000であり、式(2)における(c+d)/(a+b+c+d)は0.10である。
Figure 2014241399
(合成例3)
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備した5Lフラスコ内にエポキシ化合物(M−2)84.1gをトルエン600gに溶解後、化合物(M−3)294.6g、化合物(M−4)25.5gを加え、60℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒(5質量%)1gを投入し、内部反応温度が65〜67℃に昇温するのを確認後、更に、90℃まで加温し、3時間熟成した。次いで室温まで冷却後、メチルイソブチルケトン(MIBK)600gを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。この樹脂溶液中の溶剤を減圧留去すると共に、シクロペンタノンを270g添加して、固形分濃度60質量%のシクロペンタノンを溶剤とする樹脂溶液(A−3)を得た。この樹脂溶液中の樹脂の分子量をGPCにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量28,000であり、式(2)における(c+d)/(a+b+c+d)は1である。
(合成例4)
攪拌装置、冷却装置、温度計を取り付けた1Lフラスコに、水234g(13モル)、トルエン35gを仕込み、オイルバスにて80℃に加熱した。滴下ロートにシクロヘキシルトリクロロシラン108.8g(0.5モル)、n−ヘキシルトリクロロシラン65.9g(0.3モル)、ジメチルジクロロシラン12.9g(0.1モル)、トリメチルクロロシラン10.9g(0.1モル)を仕込み、フラスコ内に攪拌しながら1時間で滴下し、滴下終了後、さらに80℃で1時間攪拌熟成を行った。室温まで冷却しながら静置して、分離してきた水相を除去し、引き続き10%硫酸ナトリウム水溶液を混合して10分間撹拌後、30分間静置し、分離してきた水相を除去する水洗浄操作をトルエン相が中性になるまで繰り返して反応を停止した。エステルアダプターを取り付け、オルガノポリシロキサンを含むトルエン相を加熱還流してトルエン相から水を除去し、内温が110℃に達してから更に1時間続けた後、室温まで冷却した。得られたオルガノポリシロキサン溶液を濾過して不溶物を除去し、引き続き減圧蒸留によりトルエンを除去して、固体のオルガノポリシロキサン119.1gを得た。
得られたオルガノポリシロキサンは、T単位80モル%とD単位10モル%とM単位10モル%を含み、末端はオルガノポリシロキサン100gあたりシラノール基を0.06モル含有し、外観は無色透明固体であり、ポリスチレン換算で重量平均分子量は44,000であった。全有機基中のシクロヘキシル基含有量は38モル%、n−ヘキシル基含有量は23モル%であった。また、R〜R11で示される全有機基中の50モル%がシクロヘキシル基、30モル%がn−ヘキシル基、20モル%がメチル基であった。
該オルガノポリシロキサンをイソノナン中に溶解した後、テフロン(登録商標)製0.2ミクロンフィルターで精密ろ過を行い、第二仮接着剤組成物B−Iを得た。
(合成例5)
合成例3と同様な手法で、2Lフラスコに水468g(26モル)、トルエン70gを仕込み、オイルバスにて80℃に加熱した。滴下ロートにノルボルニルトリクロロシラン275.6g(1.2モル)、n−ヘキシルトリクロロシラン65.8g(0.3モル)、ジメチルジクロロシラン25.8g(0.2モル)、メチルビニルジクロロシラン14.2g(0.1モル)、トリメチルクロロシラン21.8g(0.2モル)を仕込んだ以外は合成例3と同様に調製し、固体のオルガノポリシロキサン228.8gを得た。
得られたオルガノポリシロキサンは、T単位75モル%とD単位15モル%とM単位10モル%を含み、100gあたりシラノール基を0.07モル、ビニル基を0.039モル含有する。外観は無色透明固体で重量平均分子量は9,300であった。全有機基中のノルボルニル基含有量は44モル%、n−ヘキシル基含有量は11モル%、ビニル基は3.7モル%であった。また、R〜R11で示される全有機基中の57%がノルボルニル基であり、14%がn−ヘキシル基、24%がメチル基、4.8%がビニル基であった。
(合成例6)
アルケニル基含有オルガノポリシロキサンとして、合成例4で得た固形のオルガノポリシロキサン100gをトルエン100gに溶解し、固形分濃度50%の溶液を調製した。この溶液に、白金触媒を樹脂に対して白金原子で20ppm添加し、60℃に加温した状態で、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとして、下記式(7)で示される化合物(SiH当量 2287g/mol)44.6gを滴下したところ、反応による発熱を観測した。この量は、H/Vi比(総アルケニル基に対するSiH基の比率)で0.5に相当する。100℃で2時間反応を行い、反応を完結させた。その後、減圧留去にて濃縮し、トルエンを留去して反応生成物を固形化し、ヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンを得た。また、この樹脂をGPCにて重量平均分子量Mwを測定したところ41,000であった。該ヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンをイソノナン中に溶解した後、テフロン(登録商標)製0.2ミクロンフィルターで精密ろ過を行い、第二仮接着剤組成物B−IIを得た。
Figure 2014241399
(式中、Meはメチル基を示す。)
次に、実施例と比較例を示す。なお、本発明の実施例及び比較例において使用され、下記表1に記載された光塩基発生剤は以下の通りである。
Figure 2014241399
Figure 2014241399
また本発明の実施例及び比較例において使用され、下記表1に記載された熱酸発生剤は以下の通りである。
Figure 2014241399
また本発明の実施例及び比較例において使用され、下記表1に記載された架橋剤は以下の通りである。
Figure 2014241399
Figure 2014241399
Figure 2014241399
重合体層(A)の重合体として合成例1、2、3にて合成した熱硬化性変性シロキサン重合体A−1、A−2、A−3は表1記載の配合量に従って、シリコーン含有高分子化合物、光塩基発生剤、熱酸発生剤、及び架橋剤を溶剤中で配合し、その後常温にて撹拌、混合、溶解した後、テフロン(登録商標)製0.2μmフィルターで精密ろ過を行い、実施例1〜8及び比較例1の熱硬化性樹脂組成物を得た。
[樹脂フィルム作製例]
合成例2で作製した樹脂(A−2)とPBG−2、TAG−1、EP−2を、樹脂(A−2)100質量部に対してそれぞれ50、1.0、10質量部含む溶液を厚さ38μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)シート上にブレードナイフを用いてコーティングして、その後、90℃の乾燥機で30分間加熱し、PETシート上に厚さ15μmの樹脂層が形成されたフィルム(A−4)を得た。また、合成例5で作製した樹脂溶液(B−II)を上記と同様な方法を用い、厚さ40μmの樹脂層が形成されたフィルム(B−III)を得た。
[実施例1〜5、7〜8及び比較例1]
直径200mm(厚さ:700μm)のガラス基板を支持体とし、該支持体に熱硬化性樹脂組成物A−1、A−2、A−3をスピンコートにて成膜した。一方、表面に高さ10μm、直径40μmの銅ポストが全面に形成された200mmシリコンウエハ(厚さ:725μm)にスピンコートにてB−I、B−IIを表1に示す膜厚で、ウエハバンプ形成面に成膜した。ガラス基板、及びシリコンウエハに樹脂層を形成した。
[実施例6]
真空ラミネータ(タカトリ製、TEAM−100)を用いてウエハステージ温度100℃で100Paの真空下でA−4は上記ガラス基板支持体上に、B−IIIは上記ウエハ上にラミネートした後、その後10秒間放置したのち、大気開放して表1の膜厚のフィルムを成型した。このとき、樹脂をコート、形成後、いずれも、120℃で2分間ホットプレート上で加熱処理し樹脂層を形成した。
前記樹脂層を有するシリコンウエハ及びガラス板をそれぞれ、樹脂面が合わされるように、真空貼り合わせ装置内で表1に示す条件にて貼り合わせ、積層体を作製した(圧着条件)。
その後、下記試験を行った。結果を表1に示す。
−接着性試験−
200mmのウエハ接合は、EVG社のウエハ接合装置EVG520ISを用いて行った。接合温度は表1に記載の値、接合時のチャンバー内圧力は10−3mbar以下、荷重は15kNで実施した。接合後、一旦、160℃で3時間オーブンを用いて基板を加熱し、重合体層(A)の重合体の硬化を実施したのち、室温まで冷却した後の界面の接着状況を目視で確認し、界面での気泡などの異常が発生しなかった場合を良好と評価して「○」で示し、異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
−裏面研削耐性試験−
グラインダー(DISCO製、DAG810)でダイヤモンド砥石を用いてシリコンウエハの裏面研削を行った。最終基板厚50μmまでグラインドした後、光学顕微鏡(100倍)にてクラック、剥離等の異常の有無を調べた。異常が発生しなかった場合を良好と評価して「○」で示し、異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
−耐熱性試験−
シリコンウエハを裏面研削した後の積層体を窒素雰囲気下の150℃オーブンに30分間または2時間入れた後、外観異常の有無を調べた。外観異常が発生しなかった場合を良好と評価して「○」で示し、外観異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
−剥離性試験−
基板の剥離性は、ガラス基板支持体面側から表1の露光量を感度として露光を行った。なお、コンタクトアライナ型露光装置を使用して10000mJ/cmで露光を行い、その後50μmまで薄型化したウエハ側にダイシングフレームを用いてダイシングテープを貼り、このダイシングテープ面を真空吸着によって吸着、室温にて、ガラスの1点をピンセットにて持ち上げることで、ガラス基板支持体を剥離した。50μmのウエハを割ることなく且つ、第一仮接着層と第二仮接着層の界面で剥離できた場合を「○」で示し、割れなどの異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
−洗浄除去性試験−
上記剥離性試験終了後のダイシングテープを介してダイシングフレームに装着された200mmウエハ(耐熱性試験条件に晒されたもの)を第二仮接着層を上にした状態で剥離用テープを用いて残存した第二仮接着層の剥離を行い、さらにスピンコーターにセットし、洗浄溶剤としてイソドデカンを3分間噴霧したのち、ウエハを回転させながらイソプロピルアルコール(IPA)を噴霧にてリンスを行った。その後、外観を観察して残存する接着材樹脂の有無を目視でチェックした。樹脂の残存が認められないものを良好と評価して「○」で示し、樹脂の残存が認められたものを不良と評価して「×」で示した。
−総合評価―
上記の評価試験をもとに総合的に評価を行った。
◎:優、○:良、×:不可
Figure 2014241399
上記表1に示されるように、光塩基発生剤を添加していない比較例1ではガラス支持基板の剥離が困難である一方、実施例1〜8では光塩基発生剤の分解により剥離性に優れる。特に、重合体層(A)に、光塩基発生剤に加えて、更に架橋剤及び熱酸発生剤も添加した実施例1〜6では、耐熱性により優れる結果となった。本発明の仮接着剤組成物であれば上記の要求特性を満たせることが示された。
以上より、段差を有するウエハに対しても、膜厚均一性の高い仮接着層を形成でき、この膜厚均一性のため容易に50μm以下の均一な薄型ウエハを得ることが可能となる。更には、薄型ウエハ作製後、このウエハを支持体より剥離する際、少量の露光量により容易に剥離することができるため、割れ易い薄型化ウエハにダメージを与えることなく容易に扱える。結果、高効率の薄型ウエハの生産が可能となる。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
1…支持体、 2…ウエハ、 3…仮接着材料、 (A)…第一仮接着層、 (B)…第二仮接着層。
(合成例5)
合成例と同様な手法で、2Lフラスコに水468g(26モル)、トルエン70gを仕込み、オイルバスにて80℃に加熱した。滴下ロートにノルボルニルトリクロロシラン275.6g(1.2モル)、n−ヘキシルトリクロロシラン65.8g(0.3モル)、ジメチルジクロロシラン25.8g(0.2モル)、メチルビニルジクロロシラン14.2g(0.1モル)、トリメチルクロロシラン21.8g(0.2モル)を仕込んだ以外は合成例と同様に調製し、固体のオルガノポリシロキサン228.8gを得た。
得られたオルガノポリシロキサンは、T単位75モル%とD単位15モル%とM単位10モル%を含み、100gあたりシラノール基を0.07モル、ビニル基を0.039モル含有する。外観は無色透明固体で重量平均分子量は9,300であった。全有機基中のノルボルニル基含有量は44モル%、n−ヘキシル基含有量は11モル%、ビニル基は3.7モル%であった。また、R〜R11で示される全有機基中の57%がノルボルニル基であり、14%がn−ヘキシル基、24%がメチル基、4.8%がビニル基であった。
(合成例6)
アルケニル基含有オルガノポリシロキサンとして、合成例で得た固形のオルガノポリシロキサン100gをトルエン100gに溶解し、固形分濃度50%の溶液を調製した。この溶液に、白金触媒を樹脂に対して白金原子で20ppm添加し、60℃に加温した状態で、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとして、下記式(7)で示される化合物(SiH当量 2287g/mol)44.6gを滴下したところ、反応による発熱を観測した。この量は、H/Vi比(総アルケニル基に対するSiH基の比率)で0.5に相当する。100℃で2時間反応を行い、反応を完結させた。その後、減圧留去にて濃縮し、トルエンを留去して反応生成物を固形化し、ヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンを得た。また、この樹脂をGPCにて重量平均分子量Mwを測定したところ41,000であった。該ヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンをイソノナン中に溶解した後、テフロン(登録商標)製0.2ミクロンフィルターで精密ろ過を行い、第二仮接着剤組成物B−IIを得た。
Figure 2014241399
(式中、Meはメチル基を示す。)
[樹脂フィルム作製例]
合成例2で作製した樹脂(A−2)とPBG−2、TAG−1、EP−2を、樹脂(A−2)100質量部に対してそれぞれ50、1.0、10質量部含む溶液を厚さ38μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)シート上にブレードナイフを用いてコーティングして、その後、90℃の乾燥機で30分間加熱し、PETシート上に厚さ15μmの樹脂層が形成されたフィルム(A−4)を得た。また、合成例で作製した樹脂溶液(B−II)を上記と同様な方法を用い、厚さ40μmの樹脂層が形成されたフィルム(B−III)を得た。

Claims (9)

  1. 光塩基発生剤を含有するシリコーン含有重合体層(A)からなる第一仮接着層及び、該第一仮接着層に積層された光塩基発生剤を含有しない重合体層(A)とは異なるシリコーン含有重合体層(B)からなる第二仮接着層を備えたものであることを特徴とするウエハ用仮接着材料。
  2. 前記重合体層(A)が、下記一般式(1)
    Figure 2014241399
    [式中、R〜Rは同一でも異なっていてもよい炭素原子数1〜8の1価炭化水素基を示す。また、mは1〜100の整数であり、Aは正数、Bは0又は正数であり、A+B=1である。Xは下記一般式(3)で示される2価の有機基である。
    Figure 2014241399
    (式中、Zは
    Figure 2014241399
    のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、nは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。kは0、1、2のいずれかである。)]
    で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のシルフェニレン含有高分子化合物又は下記一般式(2)
    Figure 2014241399
    [式中、R〜Rは同一でも異なっていてもよい炭素原子数1〜8の1価炭化水素基を示す。また、mは1〜100の整数であり、a、b、c、dは0又は正数であり、a+b+c+d=1であり、但し、c及びdが同時に0になることはなく、かつ、0<(c+d)/(a+b+c+d)≦1.0である。更に、Xは下記一般式(3)で示される2価の有機基、Yは下記一般式(4)で示される2価の有機基である。
    Figure 2014241399
    (式中、Zは
    Figure 2014241399
    のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、nは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。kは0、1、2のいずれかである。)
    Figure 2014241399
    (式中、Vは
    Figure 2014241399
    のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、pは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。hは0、1、2のいずれかである。)]
    で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のエポキシ基含有シリコーン高分子化合物からなる熱硬化性変性シロキサン重合体を含有することを特徴とする請求項1に記載のウエハ用仮接着材料。
  3. 前記重合体層(A)が、下記一般式(1)
    Figure 2014241399
    [式中、R〜Rは同一でも異なっていてもよい炭素原子数1〜8の1価炭化水素基を示す。また、mは1〜100の整数であり、Aは正数、Bは0又は正数であり、A+B=1である。Xは下記一般式(3)で示される2価の有機基である。
    Figure 2014241399
    (式中、Zは
    Figure 2014241399
    のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、nは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。kは0、1、2のいずれかである。)]
    で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のシルフェニレン含有高分子化合物又は下記一般式(2)
    Figure 2014241399
    [式中、R〜Rは同一でも異なっていてもよい炭素原子数1〜8の1価炭化水素基を示す。また、mは1〜100の整数であり、a、b、c、dは0又は正数であり、a+b+c+d=1であり、但し、c及びdが同時に0になることはなく、かつ、0<(c+d)/(a+b+c+d)≦1.0である。更に、Xは下記一般式(3)で示される2価の有機基、Yは下記一般式(4)で示される2価の有機基である。
    Figure 2014241399
    (式中、Zは
    Figure 2014241399
    のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、nは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。kは0、1、2のいずれかである。)
    Figure 2014241399
    (式中、Vは
    Figure 2014241399
    のいずれかより選ばれる2価の有機基であり、pは0又は1である。また、R、Rはそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基又はアルコキシ基であり、相互に同一でも異なっていてもよい。hは0、1、2のいずれかである。)]
    で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のエポキシ基含有シリコーン高分子化合物からなる熱硬化性変性シロキサン重合体に対して、光塩基発生剤を含有し、更に熱酸発生剤及び1分子中に平均して2個以上のメチロール基若しくはアルコキシメチロール基を有するフェノール化合物、又は、1分子中に平均して2個以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物から選ばれる架橋剤のいずれか1種以上を含有する組成物の硬化物層であることを特徴とする請求項1に記載のウエハ用仮接着材料。
  4. 前記重合体層(B)の重合体が下記(I)〜(III)
    (I)RSiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位):50〜99モル%
    (II)R1011SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位):0〜49モル%
    (III)R12 SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位):1〜15モル%
    (前記R〜R12は一価の有機基であり、R〜R11で示される全有機基中の50〜80モル%は、同一又は異なる、炭素数5〜7の下記環状構造を含む非芳香族飽和炭化水素基
    Figure 2014241399
    であり、且つ10〜40モル%は同一又は異なる、炭素数6〜15の置換、非置換の一価の非環状飽和炭化水素基である。さらに、前記R〜R12で示される全有機基中の環状、非環状飽和炭化水素基以外は、同一又は異なる炭素数1〜5の置換又は非置換の1価炭化水素基である。)
    で示される単位を含む非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のウエハ用仮接着材料。
  5. 前記重合体層(B)の重合体が、下記(I)〜(III)
    (I)RSiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位):50〜99モル%
    (II)R1011SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位):0〜49モル%
    (III)R12 SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位):1〜15モル%
    (前記R〜R12は一価の有機基であり、R〜R11で示される全有機基中の50〜80モル%は、同一又は異なる、炭素数5〜7の下記環状構造を含む非芳香族飽和炭化水素基
    Figure 2014241399
    であり、且つ10〜40モル%は同一又は異なる、炭素数6〜15の置換、非置換の一価の非環状飽和炭化水素基である。さらに、前記R〜R12で示される全有機基中の環状、非環状飽和炭化水素基以外は、同一又は異なる炭素数1〜5の置換又は非置換の1価炭化水素基である。)
    で示される単位を含む非芳香族飽和炭化水素基含有オルガノポリシロキサンのうち、前記R〜R12で示される全有機基中の2〜10モル%が炭素数2〜7のアルケニル基であるアルケニル基含有オルガノポリシロキサン(B’)及び下記一般式(5)
    Figure 2014241399
    (式中、R13〜R15は同一でも異なっていてもよく、アルケニル基を除く炭素数1〜12の1価の炭化水素基を示す。qは0〜100の整数である。また、異なるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを2種類以上使用してもよい。)
    で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであって、前記アルケニル基含有オルガノポリシロキサン(B’)の総アルケニル基に対して総SiH基が0.4〜1.0倍となる量の前記オルガノハイドロジェンポリシロキサン(5)とを、白金族金属系触媒の存在下でヒドロシリル化反応させたオルガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のウエハ用仮接着材料。
  6. 前記重合体層(A)に含有される光塩基発生剤が下記一般式(6)
    Figure 2014241399
    [式中、R16、R17は、独立に水素原子、有機基又はこれらR16及びR17が互いに結合してこれらが結合している窒素原子と共に、置換基を有していてもよく、ヘテロ原子を含んでもよい炭素数3〜8の含窒素脂肪族環又は含窒素芳香族環を形成するものを表し、R18、R19はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、ニトロ基、シリル基、シラノール基又は有機基を表す。R20、R21、R22、R23及びR24は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、スルフィド基、シリル基、シラノール基、ニトロ基、ニトロソ基、スルフィノ基、スルホ基、スルホナト基、ホスフィノ基、ホスフィニル基、ホスホノ基、ホスホナト基、アミノ基、アンモニオ基又は有機基であり、同一であっても異なっていても良い。R20、R21、R22、R23及びR24は、それらの2つ以上が結合して環状構造を形成していても良く、ヘテロ原子の結合を含んでいても良い。]
    であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のウエハ用仮接着材料。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のウエハ用仮接着材料からなる仮接着層を有することを特徴とする仮接着用フィルム。
  8. 支持体上に請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のウエハ用仮接着材料からなる仮接着層が形成され、かつ該仮接着層上に、表面に回路面を有し、裏面を加工すべきウエハが積層されてなるウエハ加工体であって、
    前記支持体に、前記第一仮接着層が剥離可能に接着され、
    前記ウエハの表面に、前記第二仮接着層が剥離可能に接着されたものであることを特徴とするウエハ加工体。
  9. (a)表面に回路形成面及び裏面に回路非形成面を有するウエハの前記回路形成面を、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のウエハ用仮接着材料又は請求項7に記載の仮接着用フィルムに含まれる前記仮接着層を介して、支持体に接合する工程、
    (b)支持体と接合したウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程、
    (c)ウエハの回路非形成面に加工を施す工程、
    (d)加工を施したウエハを光照射により前記支持体から剥離する工程
    (e)剥離したウエハの回路形成面に残存する仮接着材料を除去する工程
    を含むことを特徴とする薄型ウエハの製造方法。
JP2014086148A 2013-05-14 2014-04-18 ウエハ用仮接着材料、それらを用いた仮接着用フィルム、及びウエハ加工体並びにそれらを使用した薄型ウエハの製造方法 Active JP6224509B2 (ja)

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