JP6691816B2 - 封止体の製造方法 - Google Patents
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Description
配線層と、上記配線層に実装されている素子と、上記素子を封止している封止材とを備えた封止体を製造する封止体の製造方法であって、
光を透過する支持体の一方の平面部に、光を照射することで変質する分離層を形成する分離層形成工程と、
上記支持体の周縁部分全周に形成された分離層を除去する分離層周縁部分除去工程と、
上記支持体における周縁部分全周の分離層を除去した側の面に、接着層を形成する接着層形成工程と、
上記接着層上に、上記封止体を形成する封止体形成工程と、を包含している。
光を透過する支持体と、
光を照射することで変質する分離層と、
接着層と、
封止体と、がこの順に積層されてなり、
上記封止体は、配線層と、上記配線層に実装されている素子と、上記素子を封止している封止材とを備えており、
上記分離層は、上記支持体に接している部分以外が上記接着層によって被覆されている。
図1は、本発明の一実施形態(実施形態1)に係る封止体の製造方法の各工程を説明する図である。実施形態1に係る封止体の製造方法は、分離層形成工程、分離層周縁部分除去工程、接着層形成工程、封止体形成工程、接着層除去工程、光照射工程、分離工程および除去工程をこの順に実施する。
図1の(a)に示すように、分離層形成工程では、光を透過する支持体1の一方の平面部1aに、例えば、化学気相成長(CVD)法等により、光を照射することで変質する分離層2を形成する。なお、「一方の平面部」とは、支持体1が有する平面部のうちの一つを指す。また、「平面部」は、実質的に平面と見なせる程度の微細な凹凸を有していてもよい。支持体1および分離層2の詳細ならびに分離層2の形成手順の詳細については後述する。
図1の(b)に示すように、分離層周縁部分除去工程では、例えば、EBR(Edge Bead Removal)処理により、支持体1の周縁部分1b全周に形成された分離層2を除去する。周縁部分1bは、平面部1aの周縁部分である。これにより、図1の(b)に示すように、平面部1a上には、分離層2が除去された周縁部分1bに囲まれた部分に、分離層2が形成されている状態となる。EBR処理の詳細については後述する。
図1の(c)に示すように、接着層形成工程では、支持体1における周縁部分1b全周の分離層2を除去した側の面に、接着層3を形成する。接着層3は、例えば、スピンコート、ディッピング、ローラーブレード、スプレー塗布、スリット塗布等の方法により接着剤を塗布することによって形成することができる。これにより、分離層2を囲む周縁部分1b、および、分離層2の上部に接着層3が形成されるため、分離層2が接着層3によって覆われている状態となる。これにより、分離層2を保護することができる。接着層3を形成するための接着剤の詳細については後述する。
図1の(d)〜(g)に示すように、封止体形成工程では、接着層3上に、封止体7を形成する。本実施形態では、封止体形成工程では、配線層形成工程、実装工程、封止工程および薄化工程をこの順に行う。
図1の(h)に示すように、接着層除去工程では、例えば、EBR処理により、支持体1の周縁部分1b全周に形成された接着層3を除去する。EBR処理の詳細については後述する。接着層3のうち、支持体1の周縁部分1b全周に形成された部分は、分離層2を介さずに、支持体1と封止体7とを接着しているため、当該部分を除去しておくことにより、分離層2を変質させたときに、円滑に支持体1と封止体7とを分離することができる。
図1の(i)に示すように、光照射工程では、支持体1を介して、分離層2に光Lを照射することで、分離層2を変質させる。照射する光Lの種類および波長は、支持体1の透過性および分離層2の材質に応じて適宜選択すればよく、例えば、YAGレーザ、ルビーレーザ、ガラスレーザ、YVO4レーザ、LDレーザ、ファイバーレーザ等の固体レーザ、色素レーザ等の液体レーザ、CO2レーザ、エキシマレーザ、Arレーザ、He−Neレーザ等の気体レーザ、半導体レーザ、自由電子レーザ等のレーザ光、又は、非レーザ光を用いることができる。これにより、分離層2を変質させて、支持体1と封止体7とを容易に分離可能な状態とすることができる。
図1の(j)に示すように、分離工程では、支持体1と封止体7とを分離する。例えば、支持体1と封止体7とが互いに離れる方向に力を加えることにより、支持体1と、封止体7とを分離する。例えば、支持体1および封止体7の一方をステージに固定した状態で、他方をベローズパッド等の吸着パッドを備えた分離プレートにより吸着保持しつつ持ち上げることにより、支持体1と封止体7とを分離することができる。
図1の(k)に示すように、除去工程では、支持体1が分離された封止体7に残留している接着層3と分離層2とを除去する。例えば、有機溶剤を含んでいる洗浄液等によって接着層3及び分離層2の残渣を除去する洗浄工程を行なう。洗浄液としては、例えば、後述する接着剤の希釈溶剤や、アルカリ性を示す溶剤(特に、アミン系化合物)等を用いることができるが、これに限定されない。
一実施形態において、(A)分離層周縁部分除去工程において、支持体1の周縁部分1b全周に形成された分離層2を除去するためのEBR処理、および、(B)接着層除去工程において、支持体1の周縁部分1b全周に形成された接着層3を除去するためのEBR処理は、例えば、(i)溶剤によって溶解して除去する方法、(ii)カッター又はブレードなどを用いて物理的に切断して除去する方法、(iii)大気圧下でのアッシングにより除去する方法などが挙げられる。この中でも、強度及び実用性の観点から、溶剤によって除去する方法が好ましい。
上述したように、封止体7は、配線層4と、配線層4に実装されている素子5と、素子5を封止している封止材6とを備えている。一実施形態において、封止体7は複数の素子5を備えており、このような封止体7をダイシングすることにより、複数の電子部品を得ることができる。
一実施形態において、支持体1は、封止体7の形成時に、封止体7の各構成要素の破損又は変形を防ぐために必要な強度を有していればよい。また、分離層2を変質させるための光を透過させるものであればよい。
一実施形態において、接着層3は、封止体7を、支持体1上に固定するために用いられると共に、分離層2を保護するために用いられる。
炭化水素樹脂は、炭化水素骨格を有し、単量体組成物を重合してなる樹脂である。炭化水素樹脂として、シクロオレフィン系ポリマー(以下、「樹脂(A)」ということがある)、並びに、テルペン樹脂、ロジン系樹脂及び石油樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂(以下、「樹脂(B)」ということがある)等が挙げられるが、これに限定されない。
このようなシクロオレフィンコポリマーとしては、APL 8008T、APL 8009T、及びAPL 6013T(全て三井化学株式会社製)等を使用することができる。
アクリル−スチレン系樹脂としては、例えば、スチレン又はスチレンの誘導体と、(メタ)アクリル酸エステル等とを単量体として用いて重合した樹脂が挙げられる。
マレイミド系樹脂としては、例えば、単量体として、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−n−プロピルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−n−ブチルマレイミド、N−イソブチルマレイミド、N−sec−ブチルマレイミド、N−tert−ブチルマレイミド、N−n−ペンチルマレイミド、N−n−ヘキシルマレイミド、N−n−へプチルマレイミド、N−n−オクチルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−ステアリルマレイミド等のアルキル基を有するマレイミド、N−シクロプロピルマレイミド、N−シクロブチルマレイミド、N−シクロペンチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−シクロヘプチルマレイミド、N−シクロオクチルマレイミド等の脂肪族炭化水素基を有するマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−m−メチルフェニルマレイミド、N−o−メチルフェニルマレイミド、N−p−メチルフェニルマレイミド等のアリール基を有する芳香族マレイミド等を重合して得られた樹脂が挙げられる。
エラストマーは、主鎖の構成単位としてスチレン単位を含んでいることが好ましく、当該「スチレン単位」は置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数1〜5のアルコキシアルキル基、アセトキシ基、カルボキシル基等が挙げられる。また、当該スチレン単位の含有量が14重量%以上、50重量%以下の範囲内であることがより好ましい。さらに、エラストマーは、重量平均分子量が10,000以上、200,000以下の範囲内であることが好ましい。
接着層3を形成するための接着剤は、ポリサルホン系樹脂を含んでいてもよい。接着層3をポリサルホン系樹脂によって形成することにより、封止体形成工程において高温の処理を行っても、その後の工程において接着層3を溶解し、封止体7から支持体1を剥離することができる。接着層3がポリサルホン樹脂を含んでいれば、封止体形成工程において、例えば、300℃以上という高温で処理する高温プロセスを用いることができる。
ポリサルホン系樹脂は、式(3)で表されるポリサルホン構成単位及び式(4)で表されるポリエーテルサルホン構成単位のうちの少なくとも1つを備えていることによって、支持体1および分離層2上に接着層3を形成した後、封止体形成工程において、高い温度条件の処理を行っても、分解及び重合等により接着層3が不溶化することを防止することができる。また、ポリサルホン系樹脂は、上記式(3)で表されるポリサルホン構成単位からなるポリサルホン樹脂であれば、より高い温度に加熱しても安定である。このため、洗浄後の封止体7に接着層3に起因する残渣が生じることを防止することができる。
接着層3を形成するときに使用する希釈溶剤としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、イソノナン、メチルオクタン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン等の直鎖状の炭化水素、炭素数4から15の分岐鎖状の炭化水素、例えば、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、ナフタレン、デカヒドロナフタレン、テトラヒドロナフタレン等の環状炭化水素、p−メンタン、o−メンタン、m−メンタン、ジフェニルメンタン、1,4−テルピン、1,8−テルピン、ボルナン、ノルボルナン、ピナン、ツジャン、カラン、ロンギホレン、ゲラニオール、ネロール、リナロール、シトラール、シトロネロール、メントール、イソメントール、ネオメントール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、γ−テルピネオール、テルピネン−1−オール、テルピネン−4−オール、ジヒドロターピニルアセテート、1,4−シネオール、1,8−シネオール、ボルネオール、カルボン、ヨノン、ツヨン、カンファー、d−リモネン、l−リモネン、ジペンテン等のテルペン系溶剤;γ−ブチロラクトン等のラクトン類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン(CH)、メチル−n−ペンチルケトン、メチルイソペンチルケトン、2−ヘプタノン等のケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の多価アルコール類;エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、又はジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類又は前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテル又はモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体(これらの中では、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)が好ましい);ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル(EL)、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類;アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル等の芳香族系有機溶剤等を挙げることができる。
接着層3を構成する接着剤は、本質的な特性を損なわない範囲において、混和性のある他の物質をさらに含んでいてもよい。例えば、接着剤の性能を改良するための付加的樹脂、可塑剤、接着補助剤、安定剤、着色剤、熱重合禁止剤及び界面活性剤等、慣用されている各種添加剤をさらに用いることができる。
上述したように、分離層2は、光を照射することで変質するようになっている。一実施形態において、支持体1を介して分離層2に光を照射して分離層2を変質させることによって、支持体1を封止体7から分離させることができる。
分離層2は、フルオロカーボンからなっていてもよい。分離層2は、フルオロカーボンによって構成されることにより、光を吸収することによって変質するようになっており、その結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失う。よって、わずかな外力を加える(例えば、支持体1を持ち上げる等)ことによって、分離層2が破壊されて、支持体1と封止体7とを分離し易くすることができる。分離層2を構成するフルオロカーボンは、プラズマCVD(化学気相堆積)法によって好適に成膜することができる。
分離層2は、光吸収性を有している構造をその繰り返し単位に含んでいる重合体を含有していてもよい。該重合体は、光の照射を受けて変質する。該重合体の変質は、上記構造が照射された光を吸収することによって生じる。分離層2は、重合体の変質の結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失っている。よって、わずかな外力を加える(例えば、サポートプレート2を持ち上げる等)ことによって、分離層2が破壊されて、支持体1と封止体7とを分離し易くすることができる。
また、上記重合体は、例えば、以下の式のうち、(a)〜(d)の何れかによって表される繰り返し単位を含んでいるか、(e)によって表されるか、又は(f)の構造をその主鎖に含んでいる。
上記の“化3”に示されるベンゼン環、縮合環及び複素環の例としては、フェニル、置換フェニル、ベンジル、置換ベンジル、ナフタレン、置換ナフタレン、アントラセン、置換アントラセン、アントラキノン、置換アントラキノン、アクリジン、置換アクリジン、アゾベンゼン、置換アゾベンゼン、フルオリム、置換フルオリム、フルオリモン、置換フルオリモン、カルバゾール、置換カルバゾール、N−アルキルカルバゾール、ジベンゾフラン、置換ジベンゾフラン、フェナントレン、置換フェナントレン、ピレン及び置換ピレンが挙げられる。例示した置換基がさらに置換基を有している場合、その置換基は、例えば、アルキル、アリール、ハロゲン原子、アルコキシ、ニトロ、アルデヒド、シアノ、アミド、ジアルキルアミノ、スルホンアミド、イミド、カルボン酸、カルボン酸エステル、スルホン酸、スルホン酸エステル、アルキルアミノ及びアリールアミノから選択される。
分離層2は、無機物からなっていてもよい。分離層2は、無機物によって構成されることにより、光を吸収することによって変質するようになっており、その結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失う。よって、わずかな外力を加える(例えば、支持体1を持ち上げる等)ことによって、分離層2が破壊されて、支持体1と封止体7とを分離し易くすることができる。
分離層2は、赤外線吸収性の構造を有する化合物によって形成されていてもよい。該化合物は、赤外線を吸収することにより変質する。分離層2は、化合物の変質の結果として、赤外線の照射を受ける前の強度又は接着性を失っている。よって、わずかな外力を加える(例えば、支持体1を持ち上げる等)ことによって、分離層2が破壊されて、支持体1と封止体7とを分離し易くすることができる。
中でも、シロキサン骨格を有する化合物としては、上記化学式(5)で表される繰り返し単位及び下記化学式(7)で表される繰り返し単位の共重合体であるt−ブチルスチレン(TBST)−ジメチルシロキサン共重合体がより好ましく、上記式(5)で表される繰り返し単位及び下記化学式(7)で表される繰り返し単位を1:1で含む、TBST−ジメチルシロキサン共重合体がさらに好ましい。
シルセスキオキサン骨格を有する化合物としては、このほかにも、特開2007−258663号公報(2007年10月4日公開)、特開2010−120901号公報(2010年6月3日公開)、特開2009−263316号公報(2009年11月12日公開)、及び特開2009−263596号公報(2009年11月12日公開)において開示されている各シルセスキオキサン樹脂を好適に利用することができる。
分離層2は、赤外線吸収物質を含有していてもよい。分離層2は、赤外線吸収物質を含有して構成されることにより、光を吸収することによって変質するようになっており、その結果として、光の照射を受ける前の強度又は接着性を失う。よって、わずかな外力を加える(例えば、支持体1を持ち上げる等)ことによって、分離層2が破壊されて、支持体1と封止体7とを分離し易くすることができる。
分離層2は、反応性ポリシルセスキオキサンを重合させることにより形成することができ、これにより、分離層2は高い耐薬品性と高い耐熱性とを備えている。
本発明の他の実施形態(実施形態2)について説明すれば以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。実施形態2に係る封止体の製造方法は、分離層形成工程、分離層周縁部分除去工程、接着層形成工程、封止体形成工程、接着層除去工程、光照射工程、分離工程および除去工程をこの順に実施する。
図2の(a)〜(c)に示すように、分離層形成工程、分離層周縁部分除去工程および接着層形成工程は、実施形態1と同様であるため、その説明を省略する。
図2の(d)〜(g)に示すように、封止体形成工程では、接着層3上に、封止体7を形成する。本実施形態における封止体形成工程では、素子配置工程、封止工程、薄化工程および配線層形成工程をこの順に行う。
図2の(h)〜(k)に示すように、接着層除去工程、光照射工程、分離工程および除去工程は、封止体7の上下方向の向きについては異なるものの、他の部分については実施形態1と同様であるため、その説明を省略する。
1a 平面部
1b 周縁部分
2 分離層
2a 外周端部
3 接着層
4 配線層
5 素子
6 封止材
7 封止体
8、9 積層体
Claims (7)
- 配線層と、上記配線層に実装されている素子と、上記素子を封止している封止材とを備えた封止体を製造する封止体の製造方法であって、
光を透過する支持体の一方の平面部に、光を照射することで変質する分離層を形成する分離層形成工程と、
上記支持体の周縁部分全周に形成された分離層を除去する分離層周縁部分除去工程と、
上記支持体における周縁部分全周の分離層を除去した側の面に、接着層を形成し、これにより上記分離層は、上記支持体に接している部分以外が、形成された上記接着層により被覆される、接着層形成工程と、
上記接着層上に、上記封止体を形成する封止体形成工程と、を包含していることを特徴とする封止体の製造方法。 - 上記封止体形成工程後、上記支持体の周縁部分全周に形成された上記接着層を除去する接着層除去工程をさらに包含していることを特徴とする請求項1に記載の封止体の製造方法。
- 上記接着層除去工程では、上記支持体上に形成されている上記分離層の外周端部よりも外側に形成された接着層を除去することを特徴とする請求項2に記載の封止体の製造方法。
- 上記接着層除去工程後、上記支持体を介して、上記分離層に光を照射することで、上記分離層を変質させる光照射工程と、
上記光照射工程後、上記支持体と、上記封止体とを分離する分離工程と、をさらに包含していることを特徴とする請求項2又は3に記載の封止体の製造方法。 - 上記分離工程後、上記封止体に残留している上記接着層と上記分離層とを除去する除去工程をさらに包含していることを特徴とする請求項4に記載の封止体の製造方法。
- 上記封止体形成工程は、上記接着層上に上記配線層を形成し、上記配線層上に上記素子を実装し、上記素子を上記封止材によって封止することを含むことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の封止体の製造方法。
- 上記封止体形成工程は、上記接着層上に上記素子を配置し、上記素子を上記封止材によって封止し、上記封止材によって封止された上記素子上に上記配線層を形成することを含むことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の封止体の製造方法。
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