JP2017037879A - デバイス層製造方法、デバイス層製造用の積層体、デバイス層製造用の準備体 - Google Patents

Abstract

【課題】より効率のよいデバイス層製造方法を提供すること【解決手段】第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材に積層され、少なくとも絶縁層および導電層を含むデバイス層と、前記支持基材と前記デバイス層との間に配置され、金属または金属酸化物を含む剥離層と、を備える積層体を準備する、準備工程と、前記積層体の前記剥離層に溶解用ガスを接触させることにより、前記剥離層を溶解せしめ、前記デバイス層を前記支持基材から分離する、分離工程と、を備える方法によりデバイス層を製造する。【選択図】図１

Description

本発明は、デバイス層製造方法、デバイス層製造用の積層体、およびデバイス層製造用の準備体に関する。

従来、半導体集積回路などのデバイスを製造する方法の一工程として、はじめに、支持基材を準備し、次に、デバイスを構成するためのデバイス層を支持基材上に形成し、その後、デバイス層を支持基材から分離させる工程が知られている。例えば特許文献１においては、デバイス層と支持基材との間に、シリコンを主成分とする剥離層を配置し、フッ化ハロゲンなどを用いて剥離層を溶解させることにより、デバイス層を支持基材から分離させる方法が提案されている。その他にも、例えば特許文献２においては、剥離層上に成膜された機能性膜を含む被剥離層の表面に水を接触させることにより、被剥離層と支持基板との間の接着強度を低下させて、被剥離層を支持基板から剥離させる方法が提案されている。

特開平８−２５４６８６号公報 特開２００９−２２４７４０号公報

しかしながら、上記特許文献１および２に記載されている方法を含め、支持基板上にデバイス層を形成し、その後、デバイス層を支持基板から分離させる工程を含むデバイス層製造方法は、未だ開発段階でありさらなる改良の余地がある。

本発明は、このような状況下においてなされた発明であり、より効率のよいデバイス層製造方法を提供すると共に、当該デバイス層製造方法において用いられる積層体や準備体も提供することを主たる課題とする。

上記課題を解決するための本願発明は、デバイス層製造方法であって、第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材に積層され、少なくとも絶縁層および導電層を含むデバイス層と、前記支持基材と前記デバイス層との間に配置され、金属または金属酸化物を含む剥離層と、を備える積層体を準備する、準備工程と、前記積層体の前記剥離層に溶解用ガスを接触させることにより、前記剥離層を溶解せしめ、前記デバイス層を前記支持基材から分離する、分離工程と、を備えることを特徴とする。

上記の発明にあっては、前記剥離層の厚さが１５ｎｍ以下であってもよい。

また、上記課題を解決するための別の本願発明は、デバイス層製造用の積層体であって、第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材に積層され、少なくとも絶縁層および導電層を含むデバイス層と、前記支持基材と前記デバイス層との間に配置され、金属または金属酸化物を含む剥離層と、を備えることを特徴とする。

上記の発明にあっては、前記剥離層の厚さが１５ｎｍ以下であってもよい。

さらに、上記課題を解決するための別の本願発明は、デバイス層製造用の準備体であって、第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材の面上に配置され、金属または金属酸化物を含む剥離層と、を備えることを特徴とする。

上記の発明にあっては、前記剥離層の厚さが１５ｎｍ以下であってもよい。

このような本願発明によれば、デバイス層を支持基材から効率良く分離してデバイス層を得ることができる。

本発明の実施の形態によるデバイス層を用いて構成されるパッケージ基板を示す断面図。 積層体を製造するための積層体製造装置を示す断面図。 本発明の実施の形態による積層体を示す断面図。 デバイス層を形成するための一工程を示す図。 デバイス層を形成するための一工程を示す図。 デバイス層を形成するための一工程を示す図。 デバイス層を形成するための一工程を示す図。 デバイス層を形成するための一工程を示す図。 デバイス層を形成するための一工程を示す図。 溶解性の評価方法を説明するための図。 本発明の実施の形態による積層体のデバイス層を支持基材から分離させるための分離装置を示す図。 本発明の実施の形態の第１の変形例による積層体を示す断面図。 本発明の実施の形態の第２の変形例による積層体を示す斜視図。 本発明の実施の形態の第２の変形例による積層体のデバイス層を支持基材から分離させるための分離装置を示す図。 本発明の実施の形態の第３の変形例による積層体を示す断面図。 本発明の実施の形態の第３の変形例による積層体を示す断面図。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

＜パッケージ基板＞
まず図１を参照して、本実施の形態によるデバイス層２０を用いて構成されるデバイスについて説明する。本実施の形態においては、デバイスが、半導体チップが搭載されるパッケージ基板３８である例について説明する。なおパッケージ基板とは、集積回路を有する半導体チップと、パソコン用のマザーボードなどの配線基板との間に介在される基板のことであり、インターポーザとも称されるものである。半導体チップと配線基板との間にパッケージ基板を介在させることにより、半導体チップの端子のピッチと配線基板の電極のピッチとが異なる場合であっても、半導体チップの端子を配線基板の電極に電気的に適切に接続することができる。パッケージ基板のその他の機能や、パッケージ基板の詳細な構成については、例えば特開２０１３−２２２９４４号公報に開示されているので、説明や開示を省略する。ここでは、パッケージ基板３８のうち本実施の形態による後述する分離工程や分離装置５０に密接に関連する部分について説明する。

図１に示すように、パッケージ基板３８は、順に積層された第１層３１、第２層３２および第３層３３を有するデバイス層２０を備えている。デバイス層２０の第１層３１、第２層３２および第３層３３はそれぞれ、第１面２１ｘおよび第２面２１ｙを含む絶縁層２１と、導電層２３と、を含んでいる。第２面２１ｙは、後述する剥離層１４側に位置する面であり、第１面２１ｘは、第２面２１ｙの反対側に位置する面である。また絶縁層２１には、第１面２１ｘから第２面２１ｙに至る複数の貫通孔２２が形成されている。そして導電層２３は、絶縁層２１の貫通孔２２の内部に位置する第１部分２４と、絶縁層２１の第１面２１ｘ上または第２面２１ｙ上に位置する第２部分２５と、を含んでいる。このような絶縁層２１および導電層２３を備えた層３１，３２，３３を有するデバイス層２０を備えるパッケージ基板３８を介して半導体チップ３５をマザーボードなどの配線基板に搭載することにより、半導体チップ３５に取り付けられた端子３６のピッチが、配線基板の電極のピッチに比べて小さい場合であっても、半導体チップ３５を配線基板の電極に電気的に適切に接続することができる。図１に示すように、デバイス層２０の複数の層３１，３２，３３のうち半導体チップ３５から最も遠い第１層３１の導電層２３には、パッケージ基板３８を配線基板に実装するための端子２８が取り付けられていてもよい。

絶縁層２１を構成する絶縁性材料としては、例えば、ポリイミド、ガラス含浸エポキシ樹脂などの樹脂を用いることができる。また導電層２３を構成する導電性材料としては、銅、銀、金、ニッケル、チタン、鉄などの金属またはそれらを含む合金を用いることができる。

なお図１においては、半導体チップ３５の端子３６やパッケージ基板３８の端子２８が、半球状の電極、いわゆるバンプである例が示されているが、これに限られることはない。半導体チップ３５とパッケージ基板３８との間の電気的な接続、およびパッケージ基板３８と配線基板との間の電気的な接続を実現することができる限りにおいて、様々な形状や構成の端子３６および端子２８が採用され得る。

また図１においては、デバイス層２０が３つの層３１，３２，３３を含む例が示されているが、デバイス層２０に含まれる層の数が特に限られることはない。例えば、図示はしないが、デバイス層２０は、４以上の層を含んでいてもよい。また、デバイス層２０に取り付けられる端子２８の数が特に限られることもない。例えばデバイス層２０には、２００個以上の端子２８が取り付けられていてもよい。

＜デバイス層の製造方法＞
次に、デバイス層２０を製造する方法について説明する。ここでは、支持基材１２上にデバイス層２０を形成して積層体１１を作製し、次に積層体１１のデバイス層２０を支持基材１２から分離させることによって、デバイス層２０を得る例について説明する。

（積層体の製造方法）
はじめに、デバイス層２０を含む積層体１１を製造する方法について説明する。図２は、積層体１１を製造するための積層体製造装置４０を示す図である。図２に示すように、積層体製造装置４０は、支持基材１２上に剥離層１４を形成する剥離層形成部４２と、剥離層１４上にデバイス層２０を形成するデバイス層形成部４４と、を備えている。

積層体１１の製造工程においては、はじめに図２に示すように、可撓性を有する長尺状の支持基材１２が巻き取られた巻回体１２ｍを準備する。次に、巻回体１２ｍから支持基材１２を巻き出して、支持基材１２の長尺方向に沿って支持基材１２を搬送する。その後、支持基材１２を搬送しながら、剥離層形成部４２を用いて支持基材１２上に剥離層１４を形成する剥離層形成工程を実施する。次に、支持基材１２を搬送しながら、デバイス層形成部４４を用いて剥離層１４上にデバイス層２０を形成するデバイス層形成工程を実施する。このようにして、支持基材１２と、支持基材１２に積層されたデバイス層２０と、支持基材１２とデバイス層２０との間に配置された剥離層１４と、を備える積層体１１を製造することができる。図２に示すように、長尺状の積層体１１を巻き取って積層体１１の巻回体１０を作製してもよい。

図２においては、支持基材１２や積層体１１が搬送される搬送方向が符号Ｄ１で表されている。搬送方向Ｄ１は、長尺状の支持基材１２や積層体１１が延びる方向に平行である。以下の説明において、長尺状の支持基材１２や積層体１１が延びる方向のことを「長尺方向」とも称する。なお「長尺状」とは、支持基材１２や積層体１１が搬送される方向における支持基材１２や積層体１１の寸法が、支持基材１２や積層体１１が搬送される方向に直交する方向における支持基材１２や積層体１１の寸法の少なくとも５倍以上になっていることを意味している。

また「可撓性」とは、室温例えば２５℃の環境下で支持基材１２を直径３０ｃｍのロール状の形態に巻き取った場合に、支持基材１２に折れ目が生じない程度の柔軟性を意味している。「折れ目」とは、支持基材１２を巻き取る方向に交差する方向において支持基材１２に現れる変形であって、変形を元に戻すように支持基材１２を逆向きに巻き取ったとしても元には戻らない程度の変形を意味している。

図３は、積層体１１の長尺方向すなわち搬送方向Ｄ１に直交する、積層体１１の幅方向Ｄ２に沿って積層体１１を切断した場合を示す断面図である。

本実施の形態において、支持基材１２は、ガラスまたは金属を含む第１基材１２ａを有している。第１基材１２ａを構成するガラスとしては、例えば、酸化珪素、無アルカリガラス、ソーダガラスなどを挙げることができる。なお無アルカリガラスとは、ナトリウムやカリウムなどのアルカリ成分を含まないガラスのことである。またソーダガラスとは、酸化珪素、炭酸ナトリウムおよび炭酸カルシウムを混合することによって得られるガラスのことである。第１基材１２ａを構成する金属としては、例えば、クロムやニッケルなどが添加された鉄合金を挙げることができる。クロムが添加された鉄合金としては、例えばステンレス鋼を挙げることができる。ニッケルが添加された鉄合金としては、例えばインバー材を挙げることができる。好ましくは、第１基材１２ａを構成するガラスまたは金属として、剥離層１４を溶解させる際に用いられる後述する溶解用ガスに溶解しない、若しくは溶解し難いガラスまたは金属が用いられる。

剥離層１４は、金属または金属酸化物を含んでいる。剥離層１４を構成する金属または金属酸化物としては、支持基材１２に密着し易いものが用いられる。また後述するように、デバイス層２０の形成工程においては、デバイス層２０の絶縁層２１を焼成する焼成工程など、剥離層１４が高温に曝される工程が実施されることがある。このため好ましくは、剥離層１４を構成する金属または金属酸化物としては、焼成工程の温度などに、例えば３００℃程度に耐え得る耐熱性を有するものが用いられる。

また後述するように、剥離層１４は、デバイス層２０を支持基材１２から分離させる分離工程の際に、溶解用ガスによって溶解される。ここで、分離工程の際にデバイス層２０の導電層２３を損傷させないためには、溶解用ガスとして、導電層２３を溶解しないものが用いられることが好ましい。従って、剥離層１４を構成する金属または金属酸化物としては、導電層２３を溶解しないよう選択された溶解用ガスに溶解し得るものが採用される。例えば、デバイス層２０の導電層２３が銅を含む場合、剥離層１４を構成する材料として、アルミニウム、銀、ニッケル、チタンなどの金属や、酸化インジウム錫、酸化インジウム亜鉛などの金属酸化物を用いることができる。この場合、支持基材１２上に剥離層１４を形成する方法としては、蒸着法、スパッタリング法などの物理的気相成長法、化学的気相成長法などの真空成膜法を用いることができる。

その他にも、印刷法によって支持基材１２上に剥離層１４を形成してもよい。この場合、複数の導電性粒子によって構成された線状の導電性ワイヤを互いに絡み合わせて網の目状とすることによって、剥離層１４を構成することができる。例えば、導電性粒子として銀粒子を用いた銀ナノワイヤなどを印刷法によって支持基材１２上に設けることにより、剥離層１４を形成することができる。

図３において、積層体１１の支持基材１２、剥離層１４およびデバイス層２０の厚みがそれぞれ符号ｔ１、ｔ２およびｔ３で表されている。厚みｔ１、ｔ２およびｔ３は、積層体１１を巻き取って巻回体１０を作製することができる程度の可撓性を積層体１１が有するように設定されることが好ましい。例えば支持基材１２の厚みｔ１は、５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内になっており、剥離層１４の厚みｔ２は、０．００１μｍ以上２０μｍ以下の範囲内になっており、デバイス層２０の厚みｔ３は、１μｍ以上３００μｍ以下の範囲内になっている。

次に図４Ａ〜図４Ｆを参照して、剥離層１４上にデバイス層２０を形成するデバイス層形成工程について詳細に説明する。なお図４Ａ〜図４Ｆにおいては、支持基材１２が省略されている。

はじめに図４Ａに示すように、剥離層１４上に絶縁層２１を形成する絶縁層形成工程を実施する。例えば、はじめに、絶縁層２１を構成する絶縁性材料を含む塗布液を剥離層１４上に塗布する。次に、剥離層１４上に塗布された塗布液を加熱する焼成工程を実施することにより、塗布液を硬化させ、剥離層１４上に絶縁層２１を形成する。絶縁層２１の厚みは、例えば５μｍ〜３０μｍの範囲内になっている。

なお、塗布液を硬化させるための方法が、上述の焼成に限られることはない。例えば、剥離層１４上に塗布された塗布液に光または電子線を照射することにより、塗布液を硬化させてもよい。光が照射される場合、塗布液に含まれる絶縁性材料としては、感光性を有するものが採用される。

次に図４Ｂに示すように、絶縁層２１に複数の貫通孔２２を形成する貫通孔形成工程を実施する。貫通孔２２を形成する方法は特には限られないが、例えば、絶縁層２１にレーザー光を照射して貫通孔２２を形成することができる。貫通孔２２の直径は、例えば６０μｍ〜１００μｍの範囲内になっている。また、隣接する２つの貫通孔２２の間の間隔、すなわち貫通孔２２の配列ピッチは、例えば１５０μｍ〜２００μｍの範囲内になっている。

次に図４Ｃに示すように、絶縁層２１のうち後に導電層２３が設けられない部分がレジスト層２７によって覆われるようレジスト層２７を形成するレジスト層形成工程を実施する。例えば、はじめに、ネガ型の感光性を有するレジスト層２７を剥離層１４の全域にわたって剥離層１４上に形成する。次に、絶縁層２１のうち後に導電層２３が設けられない部分に位置するレジスト層２７に光を照射する。その後、レジスト層２７を現像することにより、図４Ｃに示すレジスト層２７を得ることができる。なおレジスト層２７として、ポジ型の感光性を有するものが用いられてもよい。

次に、導電層２３を構成するための導電性材料を含むめっき液を絶縁層２１上に供給するめっき処理工程を実施する。これによって、図４Ｄに示すように、貫通孔２２の内部に位置する第１部分２４と、絶縁層２１の第１面２１ｘ上に位置する第２部分２５と、を含む導電層２３を形成することができる。なお第１部分２４は、絶縁層２１の第１面２１ｘ側と第２面２１ｙ側との間における電気的な導通を確保するよう、少なくとも貫通孔２２の壁面に設けられていればよい。

なお図示はしないが、レジスト層形成工程やめっき処理工程の前に、めっき液からの導電層２３の析出を促進するためのシード層を絶縁層２１上に形成するシード層形成工程を実施してもよい。

次に図４Ｅに示すように、アルカリ性溶液などの除去液を供給することによって、レジスト層２７を除去する。このようにして、絶縁層２１および導電層２３を含む第１層３１を形成することができる。その後、第１層３１の形成工程の場合と同様にして、第１層３１上に第２層３２を形成し、第２層３２上に第３層３３を形成する。このようにして、図４Ｆに示すように、第１層３１、第２層３２および第３層３３を含むデバイス層２０を剥離層１４上に形成することができる。

（分離工程）
次に、積層体１１のデバイス層２０を支持基材１２から分離させる分離工程について説明する。図６は、長尺状の積層体１１のデバイス層２０を支持基材１２から分離するための分離装置５０を示す図である。図６に示すように、分離装置５０は、積層体１１を搬送しながら、搬送方向Ｄ１すなわち長尺方向における積層体１１の剥離層１４の先端部１４ｄに向けて溶解用ガス５３を吐出する吐出部５２と、溶解用ガス５３が剥離層１４の先端部１４ｄに接触する位置において支持基材１２に接する第１ローラー５４と、溶解用ガス５３が剥離層１４の先端部１４ｄに接触する位置においてデバイス層２０に接する第２ローラー５５と、を備えている。また分離装置５０は、支持基材１２を巻き取る第１巻取部５６、および、支持基材１２から分離されたデバイス層２０を巻き取る第２巻取部５７をさらに備えていてもよい。

分離工程においては、はじめに、可撓性を有する長尺状の積層体１１が巻き取られた巻回体１０を準備する。次に、巻回体１０から積層体１１を巻き出して、積層体１１の長尺方向に沿って積層体１１を搬送する。その後、積層体１１を搬送しながら、長尺方向における積層体１１の剥離層１４の先端部１４ｄに溶解用ガス５３を接触させることにより、剥離層１４を溶解させて、デバイス層２０を支持基材１２から分離させる。以下の説明において、剥離層１４の先端部１４ｄに溶解用ガス５３が接触する位置のことを、溶解位置とも称する。

溶解用ガス５３としては、剥離層１４を溶解することができるものが用いられる。例えば、剥離層１４がアルミニウムを含む場合、溶解用ガス５３としては、０．２重量％の塩酸および２重量％の塩化鉄（塩化第一鉄または塩化第二鉄）を含む酸性水溶液を９０℃以上に加熱することにより生じる、塩酸等が気化した溶解用ガスを用いることができる。好ましくは、剥離層１４および溶解用ガス５３の組み合わせは、分離工程の際にデバイス層２０に与えられるダメージが無く、または小さく、かつ容易に剥離層１４が溶解し得るよう選択される。

本実施形態においては、分離工程の際に、溶解用液体ではなく溶解用ガスを用いていることを特徴の一つとしている。分離工程の際、剥離層１４の第１面１４ａ側には支持基材１２が存在し、剥離層１４の第２面１４ｂ側にはデバイス層２０が存在している。従って溶解用物質は、剥離層１４の第１面１４ａおよび第２面１４ｂには接触せず、剥離層１４の先端部１４ｄまたは側部１４ｅに接触する。このため、剥離層１４の厚みが小さい場合、剥離層１４に対する溶解用物質の接触面積も小さくなる。従って、溶解用物質として溶解用液体が用いられる場合、剥離層１４の溶解速度が、剥離層１４の化学反応の速度ではなく、溶解用液体や溶解用液体に溶解した剥離層１４の構成物質の移動速度によって律速される可能性がある。そうすると、剥離層１４を薄くした場合、溶解速度が遅くなってしまい、分離工程に要する時間が長くなってしまうおそれがある。一方で、気体は一般に液体よりも速く移動することができる。このため、本実施形態の如く、溶解用物質として溶解用ガス５３を用いることにより、剥離層１４の溶解速度が溶解用ガスの移動速度によって律速される可能性を低くすることができる。従って、剥離層１４を薄くしても溶解速度が遅くなることはなく、分離工程に要する時間を短縮することができる。

本実施形態にあっては、剥離層１４は薄いことが好ましく、少なくとも１００ｎｍ以下、好ましくは１５ｎｍ以下とすることが好ましい。剥離層１４を薄くすることは、剥離層１４が厚い場合と比較し、溶解させる物質の体積が小さくなるため溶解速度を速くすることが可能となる。このため、剥離層１４が薄くかつ溶解用ガスを用いて剥離する場合は、剥離層が厚く溶解用液体で剥離する場合と比較し、分離工程に要する時間を短縮することができる。

以下、本明細書における「溶解性」の定義の一例について説明する。具体的には、ある物質がある溶媒に対する溶解性を有するかどうかを判定する方法について、図５を参照して説明する。はじめに、ガラスなどの支持部材６１と、支持部材６１上に設けられ、溶解性の判定対象である物質からなる試験層６２と、を有するサンプル６０を準備する。試験層６２の寸法は、長さ７０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み７００μｍとする。次に、所定の時間にわたってサンプル６０を、容器６４に収容された液体状の溶媒６３に部分的に浸漬させる。時間は、例えば２４時間とする。溶媒６３の温度は、溶媒の沸点よりも１０℃低い温度に設定する。例えば、溶媒６３が水である場合、溶媒６３の温度を９０℃に設定する。溶媒６３の温度を一定に維持する方法は特には限られないが、例えば図５に示すように、ホットプレート６５を用いて溶媒６３を加熱する。図５において、符号Ｌ１は、試験層６２のうち液体状の溶媒６３に浸漬されている部分の長さを表し、符号Ｌ２は、試験層６２のうち溶媒６３の液面から上方に露出している部分の長さを表している。Ｌ１：Ｌ２は例えば１：１にする。容器６４としては、例えば容量が１１０ｍｌのものを用いる。

上述のように溶媒６３の温度が溶媒の沸点の近くに設定されているので、試験層６２のうち溶媒６３の液面から上方に露出している部分の周囲には、溶媒６３の蒸気が、大気圧に近い蒸気圧で存在する。従って、試験層６２の溶解は、試験層６２のうち液体状の溶媒６３に浸漬されている部分だけでなく、試験層６２のうち溶媒６３の液面から上方に露出している部分においても生じ得る。

サンプル６０を液体状の溶媒６３に部分的に浸漬させてから２４時間経過した後、試験層６２の面積を測定する。そして、試験層６２の面積が、サンプル６０を溶媒６３に浸漬させる前の試験層６２の面積の７０％以下になっている場合、試験層６２を構成する物質が溶媒６３に対する溶解性を有すると判断する。一方、試験層６２の面積が、サンプル６０を溶媒６３に浸漬させる前の試験層６２の面積の７０％よりも大きくなっている場合、試験層６２を構成する物質が溶媒６３に対する溶解性を有さないと判断する。

なお上述の溶解性の判定方法は、上述の本実施の形態におけるエッチング液など、化学反応によって剥離層１４を溶解させるタイプの溶解用ガスにおいても採用され得る。例えば本明細書において、「酸に対する溶解性」とは、溶媒６３としての水並びに０．２重量％の塩酸および２重量％の塩化鉄（塩化第一鉄または塩化第二鉄）を含む酸性溶液を溶媒６３として用いた場合に、試験層６２の面積が当初の７０％以下になることを意味している。

図６に示すように、分離装置５０は、溶解位置よりも下流側において支持基材１２が搬送される第１搬送方向Ｄ３と、溶解位置よりも下流側においてデバイス層２０が搬送される第２搬送方向Ｄ４とが互いに異なるよう、構成されている。例えば、支持基材１２の先端部が第１巻取部５６に固定され、一方、デバイス層２０の先端部が、第１巻取部５６とは異なる第２巻取部５７に固定されている。このため、第１巻取部５６および第２巻取部５７を用いて支持基材１２およびデバイス層２０をそれぞれ巻き取りながら、溶解位置において剥離層１４の先端部１４ｄに溶解用ガス５３を接触させることにより、搬送方向Ｄ１に沿って連続的に剥離層１４を溶解させ、これによってデバイス層２０を支持基材１２から連続的に分離することができる。なお図示はしないが、支持基材１２の先端部およびデバイス層２０の先端部を第１巻取部５６および第２巻取部５７に固定する作業を容易化するため、積層体１１は、積層体１１の先端部に、一定範囲にわたって剥離層１４が存在しないよう構成されていてもよい。

その後、支持基材１２から分離されたデバイス層２０に、図１に示す上述の端子２８などのその他の構成要素を取り付ける。また、長尺状のデバイス層２０を適切な寸法に分断する。このようにして、図１に示す上述のパッケージ基板３８などのデバイスを製造することができる。

本実施の形態によれば、上述のように、搬送されている積層体１１の剥離層１４の先端部１４ｄに溶解用ガス５３を接触させることにより、剥離層１４を溶解させる。このため、溶解位置を起点としてデバイス層２０を支持基材１２から連続的に分離することができる。従って、長尺状のデバイス層２０を効率良く得ることができる。

また本実施の形態によれば、デバイス層２０を形成するデバイス形成工程の間、デバイス層２０の絶縁層２１や導電層２３は、支持基材１２および剥離層１４によって支持されている。ここで支持基材１２は、ガラスや金属などの、絶縁層２１よりも高い耐熱性を有する材料を含んでいる。このため、焼成工程などにおいてデバイス層２０やデバイス層２０の中間製品が加熱される場合であっても、伸びや湾曲などの変形がデバイス層２０やデバイス層２０の中間製品に生じてしまうことを抑制することができる。従って、高い寸法精度を有するデバイス層２０を得ることができる。このように、デバイス形成工程における剛性が支持基材１２によって確保されるので、例えばデバイス層２０がパッケージ基板３８を構成するためのものである場合、いわゆるコアレスタイプのパッケージ基板３８を作製することが可能になる。ここでコアレスタイプとは、パッケージ基板の機械的な強度を確保するために用いられてきたガラスエポキシ層などの芯材を用いないタイプのパッケージ基板のことである。コアレスタイプによれば、芯材を用いないことにより、パッケージ基板全体の厚みを低減することができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。

（第１の変形例）
図７に示すように、支持基材１２は、ガラスまたは金属を含む第１基材１２ａに加えて、第１基材１２ａに積層され、樹脂を含む第２基材１２ｂをさらに有していてもよい。これによって、第１基材１２ａがガラスなどの脆い材料を含み、このため積層体製造工程の際に第１基材１２ａに割れなどの破断が生じた場合であっても、第１基材１２ａが分解してしまうことを抑制することができる。これによって、積層体製造工程の際にデバイス層２０やその中間製品をより安定に支持することができる。第２基材１２ｂを構成する樹脂としては、例えばポリイミドなどを用いることができる。

なお図７においては、第２基材１２ｂが、第１基材１２ａの第２面１２ｙ側に設けられる例が示されているが、これに限られることはない。図示はしないが、第２基材１２ｂは、第１基材１２ａの第１面１２ｘ側に設けられていてもよい。また、第２基材１２ｂが第１基材１２ａの第１面１２ｘ側および第２面１２ｙ側の両方に設けられていてもよい。なお第１面１２ｘとは、第１基材１２ａの面のうち剥離層１４側に位置する面である。また第２面１２ｙとは、第１面１２ｘの反対側に位置する面である。

（第２の変形例）
上記においては、積層体１１が長尺状の場合を例に挙げて説明したが、本願の実施形態は当該長尺状の場合に限定されることはなく、図８に示すように、積層体が枚葉状、あるいはシート状であってもよい。ここで積層体が枚葉状あるいはシート状である場合におけるその大きさについては特に限定されることはなく、所定の規格に準拠した大きさであってもよく、当該規格外の大きさであってもよい。また、その形状についても特に限定されることはなく、矩形状であってもよく、その他の形状であってもよい。さらに、支持基板は必ずしも可撓性を有する必要はない。

また、積層体１１が枚葉状あるいはシート状である場合における分離工程は、図９に示すように、溶解用ガス５３が封入された溶解室９０内に枚葉状あるいはシート状の積層体１１を載置することで行われてもよい。

（第３の変形例）
本変形例においては、支持基材１２の第１面１２ｓ側および第２面１２ｔ側にそれぞれ、剥離層１４およびデバイス層２０が形成される例について説明する。図１０は、本変形例による巻回体１０の積層体１１を示す断面図である。

図１０に示すように、積層体１１は、第１基材１２ａを有する支持基材１２と、支持基材１２の第１面１２ｓ側に積層されたデバイス層２０と、支持基材１２の第１面１２ｓとデバイス層２０との間に配置された剥離層１４と、支持基材１２の第２面１２ｔ側に積層されたデバイス層２０と、支持基材１２の第２面１２ｔとデバイス層２０との間に配置された剥離層１４と、を備えている。この場合、分離工程においては、支持基材１２の第１面１２ｓ側の剥離層１４を溶解させることにより、支持基材１２の第１面１２ｓ側のデバイス層２０を支持基材１２から分離させる。また、支持基材１２の第２面１２ｔ側の剥離層１４を溶解させることにより、支持基材１２の第２面１２ｔ側のデバイス層２０を支持基材１２から分離させる。これによって、支持基材１２の第１面１２ｓ側および第２面１２ｔ側のそれぞれにおいてデバイス層２０を得ることができる。このため、デバイス層２０の製造効率を高めることができる。

また本変形例において、積層体１１の支持基材１２は、複数の第１基材１２ａを含んでいてもよい。例えば図１１に示すように、支持基材１２は、支持基材１２の第１面１２ｓを構成する、ガラスまたは金属を含む第１基材１２ａと、支持基材１２の第２面１２ｔを構成する、ガラスまたは金属を含む第１基材１２ａと、を含んでいてもよい。この場合、２つの第１基材１２ａの間には、樹脂を含む第２基材１２ｂが設けられていてもよい。これによって、積層体製造工程の際に第１基材１２ａに割れなどの破断が生じた場合であっても、第１基材１２ａが分解してしまうことを抑制することができる。第２基材１２ｂは、図３に示す積層体１１を２つ貼り合せて図１１に示す積層体１１を構成するための接着層として機能するものであってもよい。

＜デバイス層製造用の積層体およびデバイス層製造用の準備体＞
また、上記＜積層体の製造方法＞によって製造された長尺状の積層体、もしくは枚葉状あるいはシート状の積層体が、本発明の実施形態にかかるデバイス層製造用の積層体であり、上記＜積層体の製造方法＞において、デバイス層が形成される前段階、つまり支持基材の面上に剥離層が配置された段階のものが、本発明の実施形態にかかるデバイス層製造用の準備体である。

（実施例１）
はじめに、図８に示す層構成を有する枚葉状の積層体１１を準備した。第１基材１２ａとしては、ガラスを用いた。剥離層１４としては、厚み１００ｎｍのアルミニウムからなる層を用いた。デバイス層２０としてはポリイミドフィルム１０μｍを用いた。本実施例における剥離層１４の寸法は、長さ７０ｍｍ、幅１０ｍｍとした。次に、図５に示す溶解性の評価方法の場合と同様にして、溶媒６３としての水に対して０．２重量％の塩酸および２重量％の塩化鉄（塩化第一鉄または塩化第二鉄）を含む酸性水溶液に本実施例の積層体を部分的に浸漬させた。溶媒６３の温度は７０℃とした。上述のＬ１：Ｌ２は１：１とした。

実施例１の積層体を溶媒６３に３０分間部分的に浸漬させた後、剥離層１４が溶解されるかどうかを観察した。結果、剥離層１４の溶媒６３に浸漬されているＬ１の領域では２０％の溶解が確認されたが、溶解用ガスが充満しているＬ２の部分では溶解は目視で確認できる程度には生じなかった。

（実施例２）
剥離層１４の厚みを１５ｎｍとした以外は、実施例１の場合と同様にして、剥離層１４に生じる溶解を観察した。結果、剥離層１４の溶媒６３に浸漬されているＬ１の領域では溶解は目視で確認できる程度には生じなかったが、溶解用ガスが充満しているＬ２の部分では９０％の溶解が確認された。

（評価）
実施例１、および実施例２から分かるように、薄膜の金属膜を剥離層として用いることで、酸性の溶解性ガスを用いて当該剥離層を短時間で溶解させることが可能となることがわかった。

１０ 巻回体
１１ 積層体
１２ 支持基材
１２ａ 第１基材
１２ｂ 第２基材
１４ 剥離層
１４ｄ 先端部
２０ デバイス層
２１ 絶縁層
２２ 貫通孔
２３ 導電層
３１〜３３ 第１層〜第３層
３５ 半導体チップ
３８ パッケージ基板
４０ 積層体製造装置
５０ 分離装置
５２ 吐出部
５３ 溶解用ガス

Claims (6)

1. 第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材に積層され、少なくとも絶縁層および導電層を含むデバイス層と、前記支持基材と前記デバイス層との間に配置され、金属または金属酸化物を含む剥離層と、を備える積層体を準備する、準備工程と、
   前記積層体の前記剥離層に溶解用ガスを接触させることにより、前記剥離層を溶解せしめ、前記デバイス層を前記支持基材から分離する、分離工程と、
   を備えることを特徴とするデバイス層製造方法。
2. 前記剥離層の厚さが１５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のデバイス層製造方法。
3. 第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材に積層され、少なくとも絶縁層および導電層を含むデバイス層と、前記支持基材と前記デバイス層との間に配置され、金属または金属酸化物を含む剥離層と、を備えることを特徴とするデバイス層製造用の積層体。
4. 前記剥離層の厚さが１５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のデバイス層製造用の積層体。
5. 第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材の面上に配置され、金属または金属酸化物を含む剥離層と、を備えることを特徴とするデバイス層製造用の準備体。
6. 前記剥離層の厚さが１５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のデバイス層製造用の準備体。

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