KR20180061158A - 대상물의 처리 방법, 가고정용 조성물, 반도체 장치 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 가고정재를 개재하여 지지체 상에 처리 대상물을 가고정한 상태에서 대상물의 가공·이동 처리를 행하고, 계속하여 광 조사 분리법에 의해 지지체와 대상물을 분리하는 방법에 있어서, 상기 대상물의 광 열화를 방지할 수 있는 방법을 제공한다.
(해결 수단) 지지체와, 구조 단위 (A1)을 갖는 중합체 (A)를 함유하는 층 (Ⅰ)을 갖는 가고정재와, 처리 대상물을 갖는 적층체를 형성하는 공정; 처리 대상물을 가공하고, 및/또는 적층체를 이동하는 공정; 지지체측으로부터, 층 (Ⅰ)에 빛을 조사하는 공정; 지지체와 처리 대상물을 분리하는 공정을 갖는, 대상물의 처리 방법.
Figure pct00014

[식 (A1) 중, Ar은 축합 다환 방향족환이고; R1은 수소 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고; R2는 할로겐 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고; R3은 수소 원자 또는 유기기이고; a는 1 이상의 정수이고, b는 0 이상의 정수이다.]

Description

대상물의 처리 방법, 가고정용 조성물, 반도체 장치 및 그의 제조 방법{METHOD FOR PROCESSING WORK, COMPOSITION FOR TEMPORARY FIXATION, SEMICONDUCTOR DEVICE, AND PROCESS FOR PRODUCING SAME}
본 발명은, 대상물의 처리 방법, 가고정용 조성물, 반도체 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 처리 대상물을 유리 기판 등의 지지체 상에 가고정재를 개재하여 접합한 상태에서, 대상물에 대하여, 이면 연삭 및 포토패브리케이션 등의 가공 처리를 행하는 방법이 제안되어 있다. 이 가고정재에는, 가공 처리 중에 있어서 지지체 상에 대상물을 가고정할 수 있고, 가공 처리 후에는 지지체와 대상물을 용이하게 분리할 수 있는 것이 필요하다.
상기 분리 처리에 있어서, 자외선 및 적외선 등의 방사 에너지를, 지지체와 가고정재와 대상물을 갖는 적층체 중의 상기 가고정재에 조사함으로써, 가고정재의 접착력을 저감시키고, 계속하여 지지체와 대상물을 분리하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1∼3 참조). 가고정재에 광 조사하여 그의 접착력을 저감시킨 후, 또는 광 조사를 행하면서, 지지체와 대상물을 분리하는 방법을, 이하 「광 조사 분리법」이라고도 한다.
특허문헌 1∼3에는, 광 조사 분리법에서 사용되는 가고정재가 개시되어 있다. 여기에서, 특허문헌 1의 상기 가고정재는, 접합층 및 박리층을 갖고, 특허문헌 2의 상기 가고정재는, 접착층과, 광 흡수성을 갖는 중합체를 함유하는 분리층을 갖고, 특허문헌 3의 상기 가고정재는, 점착층, 광 차단층 및 광열 변환층을 갖는다.
미국공개특허공보 제2014/0106473호 일본공개특허공보 2012-106486호 일본공개특허공보 2011-076767호
가공 대상물은, 광 조사 분리법에서 사용되는 빛에 의해 열화되는 경우가 있기 때문에, 상기 빛을 분리층에서 흡수시킴으로써, 상기 빛이 대상물에 도달하는 것을 방지하고, 대상물이 열화되는 것을 방지할 필요가 있다. 그러나, 분리층은 가공 처리 중의 열에 의해 열화되고, 그 결과, 분리층은 상기 빛을 충분히 흡수할 수 없어, 상기 빛이 대상물에 도달된다는 문제가 있다.
본 발명의 과제는, 가고정재를 개재하여 지지체 상에 처리 대상물을 가고정한 상태에서 대상물의 가공·이동 처리를 행하고, 계속하여 광 조사 분리법에 의해 지지체와 대상물을 분리하는 방법에 있어서, 상기 대상물의 광 열화를 방지할 수 있는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 행했다. 그 결과, 이하의 구성을 갖는 대상물의 처리 방법에 의해 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉 본 발명은, 예를 들면 이하의 [1]∼[16]에 관한 것이다.
[1] (1) 지지체와 가고정재와 처리 대상물을 갖는 적층체를 형성하는 공정, 여기에서 상기 가고정재는, 하기식 (A1)로 나타내는 구조 단위를 갖는 중합체 (A)를 함유하는 층 (Ⅰ)을 갖고 있고, 또한 상기 대상물은 상기 가고정재 상에 보유지지(保持)되어 있고; (2) 상기 대상물을 가공하고, 및/또는 상기 적층체를 이동하는 공정; (3) 상기 지지체측으로부터, 상기 층 (Ⅰ)에 빛을 조사하는 공정; 그리고 (4) 상기 지지체와 상기 대상물을 분리하는 공정;을 갖는, 대상물의 처리 방법.
Figure pct00001
[식 (A1) 중, Ar은 축합 다환 방향족환이고; -OR1은 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이며, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고, -OR1은, 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고; R2는 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이며, 할로겐 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고, R2는, 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고; R3은 수소 원자 또는 유기기이고, R3은 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고; a는 1 이상의 정수이고, b는 0 이상의 정수이다.]
[2] 상기 가고정재가, 접착제층 (Ⅱ)를 추가로 갖는 상기 [1]에 기재된 대상물의 처리 방법.
[3] 상기 적층체가, 상기 지지체, 상기 층 (Ⅰ), 상기 접착제층 (Ⅱ) 및 상기 처리 대상물의 순으로 상기 각 요소를 갖는 상기 [2]에 기재된 대상물의 처리 방법.
[4] 상기 공정 (1)에 있어서, 가고정재 상에 배선층을 적어도 갖는 처리 대상물을 형성하는 상기 [1]∼[3] 중 어느 한 항에 기재된 대상물의 처리 방법.
[5] 상기 공정 (2)에 있어서의 가공이, 상기 배선층 상에 반도체 웨이퍼 및 반도체 칩으로부터 선택되는 적어도 1종을 배치하는 것을 포함하는 상기 [4]에 기재된 대상물의 처리 방법.
[6] 상기 공정 (3)에 있어서의 빛이, 자외선인 상기 [1]∼[5] 중 어느 한 항에 기재된 대상물의 처리 방법.
[7] 상기 자외선이, 파장 300∼400㎚의 자외선인 상기 [6]에 기재된 대상물의 처리 방법.
[8] 상기 층 (Ⅰ)의 두께가, 0.1∼500㎛인 상기 [1]∼[7] 중 어느 한 항에 기재된 대상물의 처리 방법.
[9] 상기식 (A1)에 있어서의 상기 축합 다환 방향족환이, 나프탈렌환인 상기 [1]∼[8] 중 어느 한 항에 기재된 대상물의 처리 방법.
[10] 상기식 (A1)에 있어서의 R1이, 수소 원자 또는 알키닐기인 상기 [1]∼[9] 중 어느 한 항에 기재된 대상물의 처리 방법.
[11] 하기식 (A2)로 나타내는 구조 단위를 갖는 중합체 (A)를 함유하는, 가고정용 조성물.
Figure pct00002
[식 (A2) 중, Ar은 축합 다환 방향족환이고; -OR1은 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이며, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고, -OR1은, 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고; R2는 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이며, 할로겐 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고, R2는, 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고; R3은 수소 원자 또는 유기기이고, R3은 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고; a1은 2 이상의 정수이고, b는 0 이상의 정수이다.]
[12] 추가로, 용제를 함유하는 상기 [11]에 기재된 가고정용 조성물.
[13] 상기 가고정용 조성물의 고형분 100질량% 중에 포함되는, 상기 중합체 (A)의 함유 비율이, 50질량% 이상인 상기 [11] 또는 [12]에 기재된 가고정용 조성물.
[14] 상기 [1]∼[10] 중 어느 한 항에 기재된 처리 방법에 의해 대상물을 가공하여, 반도체 장치를 제조하는, 반도체 장치의 제조 방법.
[15] (1) 지지체와 가고정재와 배선층을 갖는 적층체를 형성하는 공정, 여기에서 상기 가고정재는, 상기식 (A1)로 나타내는 구조 단위를 갖는 중합체 (A)를 함유하는 층 (Ⅰ)을 갖고 있고, 또한 상기 배선층은 상기 가고정재 상에 형성되어 있고; (2) 상기 배선층 상에 반도체 웨이퍼 및 반도체 칩으로부터 선택되는 적어도 1종을 배치하는 공정; (3) 상기 지지체측으로부터, 상기 층 (Ⅰ)에 빛을 조사하는 공정; 그리고 (4) 상기 지지체와 상기 배선층을 분리하는 공정;을 갖는, 반도체 장치의 제조 방법.
[16] 상기 [14] 또는 [15]에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 반도체 장치.
본 발명에 의하면, 가고정재를 개재하여 지지체 상에 처리 대상물을 가고정한 상태에서 대상물의 가공·이동 처리를 행하고, 계속하여 광 조사 분리법에 의해 지지체와 대상물을 분리하는 방법에 있어서, 상기 대상물의 광 열화를 방지할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에서 형성되는 적층체에 따른 일 실시 형태의 단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명에서 형성되는 적층체에 대해서, 상기 적층체를 구성하는 가고정재의 원료 조성물인 가고정용 조성물을 포함하여 설명한 후, 대상물의 처리 방법, 반도체 장치 및 그의 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 발명에 있어서 가고정재란, 처리 대상물을 가공 및/또는 이동하는데 있어서, 지지체로부터 대상물이 어긋나 움직이지 않도록 지지체 상에 대상물을 가고정하기 위해서 이용되는 재료를 말한다. 처리 대상물이란, 후술하는 공정 (2)에서의 가공 처리나 이동 처리를 받는 대상물을 의미하고(예를 들면 후술하는 공정 (1)이나 (2)에서의 단계), 또한, 상기 처리를 받은 후의 대상물을 의미하는 경우도 있다(예를 들면 후술하는 공정 (3)이나 (4)에서의 단계). 이하, 처리 대상물을 간단히 「대상물」이라고도 한다.
1. 적층체
본 발명에서 형성되는 적층체에 있어서, 가공 또는 이동 대상인 처리 대상물이, 가고정재를 개재하여, 지지체 상에 가고정되어 있다. 상기 가고정재는, 일 실시 형태에 있어서, 대상물 및 지지체에 의해 협지(挾持)되어 있다.
가고정재는, 후술하는 중합체 (A)를 함유하는 층 (Ⅰ)(이하 「분리층 (Ⅰ)」이라고도 함)을 갖고, 일 실시 형태에 있어서는, 분리층 (Ⅰ)과, 추가로 접착제층 (Ⅱ)를 갖는다. 상기 적층체는, 지지체와 접착제층 (Ⅱ)의 사이에, 분리층 (Ⅰ)을 갖는 것이 바람직하다. 즉 상기 적층체는, 지지체, 분리층 (Ⅰ), 접착제층 (Ⅱ) 및 대상물의 순으로 상기 각 층을 갖는 것이 바람직하다.
분리층 (Ⅰ)은, 중합체 (A)를 함유한다. 분리층 (Ⅰ)에 후술하는 빛을 조사하면, 중합체 (A)가 당해 빛을 흡수하여, 중합체 (A)가 분해 또는 변질된다. 이 분해 또는 변질에 의해, 분리층 (Ⅰ)의 강도 또는 접착력이 광 조사의 전후에서 저하한다. 적층체에 외력을 가함으로써, 분리층 (Ⅰ) 내에서 응집 파괴가 일어나거나, 또는 분리층 (Ⅰ)과 당해 층에 접하는 층의 사이에서 계면 파괴가 일어난다. 따라서, 광 조사 처리 후의 적층체에 외력을 가함으로써, 지지체와 대상물을 용이하게 분리할 수 있다.
가고정재는, 분리층 (Ⅰ)에 더하여, 이 층 (Ⅰ)에 직접 접하거나 또는 다른 층을 사이에 끼고 형성된 접착제층 (Ⅱ)를 가져도 좋다. 이와 같이 2층 이상의 층을 갖는 가고정재는, 예를 들면 대상물이 갖는 회로면의 보호, 지지체와 대상물의 접착성·분리성, 광 조사 처리시에 사용되는 빛의 차단성 및, 가공 처리시·광 조사 처리시에 있어서의 내열성 등의 기능을 균형좋게 가질 수 있다.
상기 적층체의 예를 도 1에 나타낸다. 이 적층체(1)는, 지지체(10)와, 지지체(10) 상에 형성된 가고정재(20)와, 가고정재(20)에 의해 지지체(10)에 가고정된 대상물(30)을 갖는다. 가고정재(20)는, 대상물(30)에 접한 접착제층 (Ⅱ)(21)와, 상기 층 (Ⅱ)(21) 상에 형성되고, 지지체(10)에 접한 분리층 (Ⅰ)(22)을 갖는다. 이 예에서는 접착제층 (Ⅱ)를 갖는 가고정재를 나타냈지만, 상기 층 (Ⅱ)를 갖지 않는 가고정재라도 좋다.
가고정재는, 층 (Ⅰ) 및 층 (Ⅱ) 외에, 임의의 다른 층을 갖고 있어도 좋다. 지지체, 분리층 (Ⅰ), 접착제층 (Ⅱ) 및 대상물의 순으로 상기 각 요소를 갖는 적층체의 경우는, 예를 들면 층 (Ⅰ)과 층 (Ⅱ)의 사이에 중간층을 형성해도 좋고, 또한 층 (Ⅰ)과 지지체의 사이 또는 층 (Ⅱ)와 대상물의 사이에 다른 층을 형성해도 좋다. 특히, 층 (Ⅰ) 및 층 (Ⅱ)로 이루어지는 2층의 가고정재가 바람직하다.
상기 가고정재의 전체 두께는, 대상물의 가고정면의 사이즈, 가공 처리 및 광 조사 처리에서 요구되는 내열성 및 차광성, 그리고 대상물과 지지체의 밀착성의 정도에 따라서, 임의로 선택할 수 있다. 상기 가고정재의 전체 두께는, 통상은 0.2∼1000㎛, 바람직하게는 0.2∼500㎛, 보다 바람직하게는 1∼300㎛이다. 또한, 층 (Ⅰ) 및 층 (Ⅱ)의 각 층의 두께는, 각각 독립적으로, 통상은 0.1∼500㎛, 바람직하게는 0.1∼250㎛, 보다 바람직하게는 0.5∼150㎛이다. 이들 두께가 상기 범위에 있으면, 가고정재가 대상물을 가고정하기 위한 충분한 보유지지력을 갖고, 가공 처리 또는 이동 처리 중에 가고정면으로부터 대상물이 탈락하는 일도 없다.
상기 가고정재는, 현대의 경제 활동의 장면에서 요구되는 다양한 가공 처리, 예를 들면 각종 재료 표면의 미세화 가공 처리, 각종 표면 실장, 반도체 웨이퍼 및 반도체 칩의 운반 등의 시에, 대상물의 가고정재로서 적합하게 이용된다.
[분리층 (Ⅰ)]
분리층 (Ⅰ)은, 이하에 설명하는 중합체 (A)를 함유한다. 분리층 (Ⅰ)은, 예를 들면, 중합체 (A)를 함유하는 가고정용 조성물로 형성할 수 있다. 가고정용 조성물은, 용제를 함유해도 좋다.
가공 대상의 대상물의 일 예인 반도체 웨이퍼 및 반도체 칩은, 일반적으로 빛에 약하고, 광 조사를 받으면 열화되는 경우가 있다. 광 조사 분리법에서 사용되는 빛이 대상물에 도달하지 않도록, 분리층 (Ⅰ)은 상기 빛을 차단할 필요가 있다. 또한, 대상물을 지지체 상에 가고정한 상태에서 행해지는 가공 처리, 예를 들면 도금 처리 등의 고온 처리의 후라도, 분리층 (Ⅰ)은 상기 빛을 차단할 수 있는 것이 바람직하다.
중합체 (A)를 함유하는 분리층 (Ⅰ)은, 광 조사 처리에서 사용되는 빛에 대한 광 투과율이 낮다. 즉 분리층 (Ⅰ)은, 광 조사 처리에서 사용되는 빛의 파장에 있어서의 광 투과율이, 예를 들면 파장 355㎚에 있어서의 광 투과율이, 바람직하게는 10%T 이하, 보다 바람직하게는 5%T 이하, 더욱 바람직하게는 1%T 이하이다.
중합체 (A)를 함유하는 분리층 (Ⅰ)은, 예를 들면 300℃ 정도의 고온 처리를 받은 후라도, 광 조사 처리에서 사용되는 빛에 대한 낮은 광 투과율을 유지할 수 있다. 즉 분리층 (Ⅰ)을, 질소 기류하, 온도 300℃에서 10분간 가열 처리한 후의, 광 조사 처리에서 사용되는 빛의 파장에 있어서의 광 투과율은, 예를 들면 파장 355㎚에 있어서의 광 투과율은, 바람직하게는 10%T 이하, 보다 바람직하게는 5%T 이하, 더욱 바람직하게는 1%T 이하이다.
따라서, 분리층 (Ⅰ)은, 광 조사 처리에서 사용되는 빛이 가공 대상의 대상물에 도달하는 것을 막을 수 있어, 상기 대상물의 열화를 막을 수 있다. 분리층 (Ⅰ)은, 중합체 (A)가 상기 빛을 흡수하여 분해 또는 변질되는 점에서, 지지체와 대상물의 분리가 일어나는 층임과 함께, 광 조사 처리에서 사용되는 빛을 차단하는 층이기도 하다.
분리층 (Ⅰ)의 광 투과율은, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다. 투명한 기판 및 분리층 (Ⅰ)로 이루어지는 적층체를 형성한다. 상기 적층체에 대해서, 분광 광도계를 이용하여, 필요에 따라서 상기 기판에 대해서 베이스 라인 보정을 하여 상기 적층체의 광 투과율 (%T)를 측정하여, 분리층 (Ⅰ)의 광 투과율 (%T)를 얻는다.
<중합체 (A)>
중합체 (A)는, 식 (A1)로 나타내는 구조 단위(이하 「구조 단위 (A1)」이라고도 함)를 갖는다.
Figure pct00003
식 (A1) 중, 각 기호의 상세는 이하와 같다.
Ar은, 축합 다환 방향족환이고, 바람직하게는 축합 다환 방향족 탄화수소환이다. 축합 다환 방향족환을 구성하는 환 수(예: 벤젠핵 수)는, 바람직하게는 2∼5, 보다 바람직하게는 2∼3, 더욱 바람직하게는 2이다. 축합 다환 방향족환으로서는, 예를 들면, 나프탈렌환, 아줄렌환, 안트라센환, 페난트렌환, 피렌환, 크리센환, 트리페닐렌환, 페릴렌환을 들 수 있고, 가공 처리 중의 열에 의해 분리층 (Ⅰ)의 광 투과율이 증대하기 어려운 점에서, 바람직하게는 나프탈렌환이다.
-OR1은 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이다. R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이다. 탄소수 1∼20의 탄화수소기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등의 탄소수 1∼20의 알킬기; 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등의 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기; 페닐기, 나프틸기 등의 탄소수 6∼18의 아릴기; 프로파르길기 등의 탄소수 2∼20의 알키닐기를 들 수 있다. R1로서는, 타층과의 접착성이나, 가공 처리 중의 열에 의해 분리층 (Ⅰ)의 광 투과율이 증대하기 어려운 점에서, 바람직하게는 수소 원자 또는 알키닐기, 보다 바람직하게는 수소 원자 또는 프로파르길기이다. -OR1은, 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다.
R2는 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이다. R2는, 할로겐 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이다. R2는, 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다.
R3은 수소 원자 또는 유기기이다. R3은 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋다.
a는 1 이상의 정수이다. 구조 단위 (A1) 중의 Ar-OR1 부분은, 예를 들면 a가 2 이상의 정수인 경우, 고온의 가열 처리를 받아 차광성이 높은 퀴논 구조를 형성한다고 생각된다. a는, 퀴논 구조 형성의 점에서, 바람직하게는 2 이상의 정수이고, 보다 바람직하게는 2∼4의 정수이고, 더욱 바람직하게는 2이다. b는 0 이상의 정수이고, 바람직하게는 0∼4의 정수이고, 보다 바람직하게는 0∼2의 정수이다. 예를 들면 Ar이 나프탈렌환인 경우, a는 1∼6의 정수이고, b는 0∼4의 정수이고, 1≤a+b≤6이다.
R2에 있어서의 할로겐 원자로서는, 예를 들면, 불소, 염소, 요오드를 들 수 있다.
R2에 있어서의 탄소수 1∼20의 탄화수소기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기 등의 탄소수 1∼20의 알킬기; 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등의 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기; 페닐기, 나프틸기 등의 탄소수 6∼18의 아릴기를 들 수 있다.
R3에 있어서의 유기기로서는, 예를 들면, 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 푸릴기, 티에닐기를 들 수 있다. R3에 있어서, 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 탄소수 1∼20의 알킬기를 들 수 있고, 사이클로알킬기로서는, 예를 들면, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등의 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기를 들 수 있고, 아릴기로서는, 예를 들면, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 플루오레닐기, 피레닐기 등의 탄소수 6∼18의 아릴기를 들 수 있다.
상기 유기기에 있어서, 알킬기, 사이클로알킬기 및 아릴기에 포함되는 적어도 1개의 수소 원자는, 탄소수 1∼20의 알킬기, 탄소수 3∼20의 사이클로알킬기, 탄소수 6∼18의 아릴기, 탄소수 1∼20의 알콕시기, 하이드록시기, 니트로기 및 할로겐 원자로부터 선택되는 적어도 1종의 기로 치환되어 있어도 좋다. 예를 들면, 아릴기 치환 알킬기, 아릴기 치환 사이클로알킬기, 알킬기 치환 아릴기, 사이클로알킬기 치환 아릴기, 아릴기 치환 아릴기, 알콕시기 치환 아릴기, 하이드록시기 치환 아릴기, 니트로기 치환 아릴기, 할로겐 원자 치환 아릴기를 들 수 있다.
구조 단위 (A1)에 있어서, 「축합 다환 방향족환에 결합하는 기」는, 복수의 환(예: 벤젠핵)의 어느 것에 결합하고 있어도 좋다. 또한, (1) 동일한 구조 단위 (A1) 중에 -OR1이 복수 존재할 때는, -OR1은 축합 다환 방향족환에 포함되는 동일한 환에 결합하고 있어도 좋고, 상이한 환에 결합하고 있어도 좋고; (2) 동일한 구조 단위 (A1) 중에 R2가 복수 존재할 때는, R2는 축합 다환 방향족환에 포함되는 동일한 환에 결합하고 있어도 좋고, 상이한 환에 결합하고 있어도 좋다.
-C(R3)2-는, 축합 다환 방향족환에 결합하는 2가의 기이다. -C(R3)2-Ar(OR1)a(R2)b-C(R3)2-에 있어서, -C(R3)2-는 축합 다환 방향족환에 포함되는 동일한 환에 결합하고 있어도 좋고, 상이한 환에 결합하고 있어도 좋다. 구체적으로는, Ar이 나프탈렌환인 경우, 2개의 -C(R3)2-는, 나프탈렌환에 포함되는 동일한 벤젠핵에 결합하고 있어도 좋고(예를 들면, 하기 1), 상이한 벤젠핵에 결합하고 있어도 좋다(예를 들면, 하기 2).
Figure pct00004
구조 단위 (A1)에 있어서의 -C(R3)2-의 결합 부위로서는, Ar이 나프탈렌환인 경우, 예를 들면, 1,2위치, 1,3위치, 1,4위치, 1,5위치, 1,6위치, 1,7위치, 1,8위치, 2,3위치, 2,4위치, 2,5위치, 2,6위치, 2,7위치, 2,8위치, 3,4위치, 3,5위치, 3,6위치, 3,7위치, 3,8위치, 4,5위치, 4,6위치, 4,7위치, 4,8위치를 들 수 있다.
구조 단위 (A1)은, 식 (A2)로 나타나는 구조 단위(이하 「구조 단위 (A2)」라고도 함)인 것이 바람직하다. 이 경우, 광 조사에 대한 분리층 (Ⅰ)의 감도가 높고, 또한 분리층 (Ⅰ)의 차광성이 우수한 경향이 있다.
Figure pct00005
식 (A2) 중, Ar, R1∼R3 및 b는, 각각 식 (A1) 중의 동일 기호와 동일한 의미이고, a1은 2 이상의 정수이고, 보다 바람직하게는 2∼4의 정수이고, 더욱 바람직하게는 2이다.
구조 단위 (A1)의 함유량은, 중합체 (A) 100질량% 중, 통상은 80질량% 이상, 바람직하게는 90질량% 이상, 보다 바람직하게는 99질량% 이상이다. 함유량이 상기 범위에 있으면, 광 조사에 대한 감도가 높고, 또한 차광성이 우수한 분리층 (Ⅰ)이 얻어지는 경향이 있다. 상기 함유량은, 13C NMR에 의해 측정할 수 있다.
중합체 (A)의, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw)은, 통상은 500∼30,000, 바람직하게는 1,000∼15,000, 더욱 바람직하게는 1,300∼10,000이다. Mw가 상기 범위에 있으면, 막두께 균일성이 우수한 층 (Ⅰ)을 형성할 수 있다. Mw의 측정 방법의 상세는, 실시예에 기재한다.
중합체 (A)는 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
중합체 (A)의 함유량은, 가고정용 조성물에 포함되는 고형분 100질량% 중, 통상은 15질량% 이상, 바람직하게는 20∼100질량%, 더욱 바람직하게는 25∼100질량%이다. 중합체 (A)의 함유량은, 일 실시 형태에 있어서, 가고정용 조성물에 포함되는 고형분 100질량% 중, 예를 들면, 40질량% 이상, 50∼100질량% 또는 60∼100질량%이다. 고형분이란, 용제 이외의 전체 성분을 말한다. 중합체 (A)의 함유량이 상기 범위에 있으면, 분리층 (Ⅰ)의 접착성, 분리성, 차광성 및 내열성의 점에서 바람직하다.
R1이 수소 원자인 중합체 (A)는, 축합 다환 방향족환에 결합한 -OH를 갖는 축합 다환 방향족 화합물과 알데히드 화합물의 노볼락 수지인 것이 바람직하다. 또한, R1이 탄소수 1∼20의 탄화수소기인 중합체 (A)는, 상기 노볼락 수지의 -OH를, R1X로 나타나는 할로겐화물(R1은, 탄소수 1∼20의 탄화수소기를 나타내고, X는, 염소 원자, 브롬 원자 등의 할로겐 원자를 나타냄)로, 치환 반응함으로써 얻어지는 치환 노볼락 수지인 것이 바람직하다.
상기 노볼락 수지는, 예를 들면, 상기 축합 다환 방향족 화합물과 상기 알데히드 화합물을 산성 촉매의 존재하에서 부가 축합시킴으로써 얻을 수 있다. 반응 조건으로서는, 용제 중, 상기 축합 다환 방향족 화합물과 상기 알데히드 화합물을 통상은 40∼200℃에서 0.5∼10시간 정도 반응시킨다.
상기 축합 다환 방향족 화합물로서는, 예를 들면, 식 (a1)로 나타내는 화합물을 들 수 있다.
   
Figure pct00006
식 (a1) 중, Ar'는 식 (A1) 중의 Ar에 대응하는 축합 다환 방향족환이고, -OH 및 R2는 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이고, R2, a 및 b는, 식 (A1) 중의 동일 기호와 동일한 의미이다.
축합 다환 방향족 화합물로서는, 예를 들면, 식 (a1)에 있어서 Ar'이 나프탈렌환인 나프탈렌 유도체를 들 수 있고, 구체적으로는, 1,3-디하이드록시나프탈렌, 2,3-디하이드록시나프탈렌, 2,4-디하이드록시나프탈렌, 2,5-디하이드록시나프탈렌, 2,6-디하이드록시나프탈렌, 2,7-디하이드록시나프탈렌, 2,8-디하이드록시나프탈렌, 3-메틸-2,6-디하이드록시나프탈렌 등의 디하이드록시나프탈렌; α-나프톨, β-나프톨 등의 모노하이드록시나프탈렌을 들 수 있다.
축합 다환 방향족 화합물은 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용 해도 좋다.
상기 알데히드 화합물로서는, 예를 들면, 식 (a2)로 나타내는 화합물, 식 (a3)으로 나타내는 화합물, 식 (a4)로 나타내는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00007
식 (a2)∼(a4) 중, R31 및 R32는 식 (A1) 중의 R3과 동일한 의미이고, 식 (a3) 중, n1은 2 이상의 정수, 예를 들면 2∼12의 정수이고, 식 (a4) 중, n2는 2 이상의 정수, 예를 들면 2∼12의 정수이다.
상기 알데히드 화합물로서는, 예를 들면, 포름알데히드, 파라포름알데히드, 트리옥산 등의, R31=R32=수소인 화합물; 아세트알데히드, 프로피온알데히드 등의, R31=수소 또한 R32=알킬기인 화합물; 벤즈알데히드, 나프토알데히드, 안트라센카복시알데히드, 플루오렌카복시알데히드, 피렌카복시알데히드 등의, R31=수소 또한 R32=아릴기인 화합물; 페닐아세트알데히드, 나프틸아세트알데히드, 페닐프로피온알데히드 등의, R31=수소 또한 R32=아릴기 치환 알킬기인 화합물; 메틸벤즈알데히드, 에틸벤즈알데히드, 부틸벤즈알데히드 등의, R31=수소 또한 R32=알킬기 치환 아릴기인 화합물; 사이클로펜틸벤즈알데히드, 사이클로헥실벤즈알데히드 등의, R31=수소 또한 R32=사이클로알킬기 치환 아릴기인 화합물; 페닐벤즈알데히드 등의, R31=수소 또한 R32=아릴기 치환 아릴기인 화합물; 메톡시벤즈알데히드, 메톡시나프토알데히드, 디메톡시나프토알데히드 등의, R31=수소 또한 R32=알콕시기 치환 아릴기인 화합물; 하이드록시벤즈알데히드, 하이드록시나프토알데히드 등의, R31=수소 또한 R32=하이드록시기 치환 아릴기인 화합물; 니트로벤즈알데히드 등의, R31=수소 또한 R32=니트로기 치환 아릴기인 화합물; 클로로벤즈알데히드 등의, R31=수소 또한 R32=할로겐 원자 치환 아릴기인 화합물; 푸르푸르알데히드, 티오펜알데히드를 들 수 있다.
상기 산성 촉매로서는, 예를 들면, 염산, 질산, 황산, 포름산, 옥살산, 아세트산, 메탄술폰산, 캠퍼술폰산, 토실산, 트리플루오로메탄술폰산을 들 수 있다. 산성 촉매의 사용량은, 축합 다환 방향족 화합물 1몰에 대하여, 통상은 0.01∼10몰이다.
상기 부가 축합에 있어서, 알데히드 화합물의 사용량은, 축합 다환 방향족 화합물 1몰에 대하여, 통상은 1몰 이상이다. 알데히드 화합물이 식 (a3)으로 나타내는 화합물 또는 식 (a4)로 나타내는 화합물인 경우, 상기 사용량은, 식 (a2)로 나타내는 화합물 환산의 양이다.
상기 치환 노볼락 수지는, 일반적인 방법(예를 들면, 일본공표특허공보 2003-533502호)에 기재와 같이, 상기 노볼락 수지와 상기 할로겐화물을 염기성 촉매의 존재하에서 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
상기 할로겐화물로서는, 예를 들면, 메틸클로라이드, 에틸클로라이드, 에틸브로마이드, 사이클로펜틸클로라이드, 사이클로펜틸브로마이드, 페닐클로라이드, 페닐브로마이드, 프로파르길클로라이드 및, 프로파르길브로마이드를 들 수 있다.
상기 염기성 촉매로서는, 예를 들면, 아민류, 금속 수산화물, 금속 탄산염 및, 금속 알콕시드를 들 수 있다.
<다른 광 흡수제>
가고정용 조성물에 있어서의 분리층 (Ⅰ)은, 중합체 (A)에 더하여, 다른 광 흡수제를 함유해도 좋다. 다른 흡수제는, 예를 들면, 이하의 (a), (b) 중 어느 한쪽 또는 쌍방의 기능을 갖는다: (a) 공정 (3)의 광 조사 처리에서 사용되는 빛을 흡수하고, 분리층 (Ⅰ)에 있어서 구성 성분의 분해·변질 등을 발생시킨다. (b) 적층체 중의 각 요소를 배치·적층할 때의, 분리층 (Ⅰ)의 검지나 각 요소의 얼라인먼트를 위해 이용되는 계측광(통상, 600∼900㎚의 파장의 빛)을 흡수한다.
다른 광 흡수제로서는, 예를 들면, 벤조트리아졸계 광 흡수제, 하이드록시페닐트리아진계 광 흡수제, 벤조페논계 광 흡수제, 살리실산계 광 흡수제, 감방사선성 라디칼 중합 개시제 및, 광 감응성 산 발생제 등의 유기계 광 흡수제; 페놀 화합물과 알데히드 화합물의 반응 생성물; C.Ⅰ.피그먼트 블랙 7, C.Ⅰ.피그먼트 블랙 31, C.Ⅰ.피그먼트 블랙 32 및, C.Ⅰ.피그먼트 블랙 35 등의 흑색 안료, C.Ⅰ.피그먼트 블루 15:3, C.Ⅰ.피그먼트 블루 15:4, C.Ⅰ.피그먼트 블루 15:6, C.Ⅰ.피그먼트 그린 7, C.Ⅰ.피그먼트 그린 36, C.Ⅰ.피그먼트 그린 58, C.Ⅰ.피그먼트 옐로우 139, C.Ⅰ.피그먼트 레드 242, C.Ⅰ.피그먼트 레드 245 및, C.Ⅰ.피그먼트 레드 254 등의 비흑색 안료, C.Ⅰ.배트 블루 4, C.Ⅰ.애시드 블루 40, C.Ⅰ.다이렉트 그린 28, C.Ⅰ.다이렉트 그린 59, C.Ⅰ.애시드 옐로우 11, C.Ⅰ.다이렉트 옐로우 12, C.Ⅰ.리액티브 옐로우 2, C.Ⅰ.애시드 레드 37, C.Ⅰ.애시드 레드 180, C.Ⅰ.애시드 블루 29, C.Ⅰ.다이렉트 레드 28 및, C.Ⅰ.다이렉트 레드 83 등의 염료;를 들 수 있다.
다른 광 흡수제는 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
다른 광 흡수제의 함유량은, 분리층 (Ⅰ)에 있어서 중합체 (A)가 광 조사 처리에서 사용되는 빛을 흡수하여 분해 또는 변질되는 한 특별히 한정되지 않지만, 중합체 (A) 100질량부에 대하여, 바람직하게는 20질량부 이하이다.
또한, 일 실시 형태에서는, 다른 광 흡수제의 함유량은, 중합체 (A) 100질량부에 대하여, 통상은 20∼400질량부, 바람직하게는 50∼300질량부이다. 예를 들면 상기 계측광을 흡수하는 다른 광 흡수제를 이러한 범위로 이용함으로써, 적층체 중의 각 요소의 얼라인먼트를 양호하게 행할 수 있다.
<그 외의 성분>
가고정용 조성물은, 필요에 따라서, 석유 수지 및 테르펜계 수지 등의 점착 부여 수지, 산화 방지제, 중합 금지제, 밀착 조제, 계면 활성제, 폴리스티렌 가교 입자, 가교제 그리고 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 티탄 및 산화 규소 등의 금속 산화물 입자로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 좋다.
[접착제층 (Ⅱ)]
접착제층 (Ⅱ)는, 대상물을 가고정하기 위한 공지의 접착제를 이용하여 형성할 수 있다. 접착제층 (Ⅱ)는, 지지체, 분리층 (Ⅰ), 접착제층 (Ⅱ) 및 대상물의 순으로 상기 각 층을 갖는 적층체의 경우는, 대상물을 지지체 상에 가고정하고, 또한, 대상물의 표면을 덮어 보호한다.
접착제로서는, 예를 들면, 열 가소성 수지계, 엘라스토머계, 또는 열 경화성 수지계의 접착제를 들 수 있고, 이들로부터 선택되는 2종 이상의 혼합계라도 좋다. 접착제는, 용제형, 에멀젼형 또는 핫 멜트형 중 어느 것이라도 좋다.
<열 가소성 수지>
열 가소성 수지로서는, 예를 들면, 사이클로올레핀계 중합체, 테르펜계 수지, 석유 수지, 노볼락 수지, (메타)아크릴 수지, 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 페녹시 수지, 열 가소성 폴리이미드 수지 및, 열 가소성 폴리벤조옥사졸 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 사이클로올레핀계 중합체가 바람직하다.
사이클로올레핀계 중합체로서는, 예를 들면, 환상 올레핀계 화합물과 비환상 올레핀계 화합물의 부가 공중합체, 1종 또는 2종 이상의 환상 올레핀계 화합물의 개환 메타세시스 중합체, 상기 개환 메타세시스 중합체를 수소화하여 얻어지는 중합체를 들 수 있다.
환상 올레핀계 화합물로서는, 예를 들면, 노르보르넨계 올레핀, 테트라사이클로도데센계 올레핀, 디사이클로펜타디엔계 올레핀 및, 이들의 유도체를 들 수 있다. 상기 유도체로서는, 예를 들면, 알킬기, 알킬리덴기, 아르알킬기, 사이클로알킬기, 하이드록시기, 알콕시기, 아세틸기, 시아노기, 아미드기, 이미드기, 실릴기, 방향환, 에테르 결합 및, 에스테르 결합으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 갖는 치환 유도체를 들 수 있다.
비환상 올레핀계 화합물로서는, 예를 들면, 탄소수 2∼20, 바람직하게는 2∼10의 직쇄상 또는 분기쇄상의 올레핀을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 에틸렌, 프로필렌, 부텐이고, 특히 바람직하게는 에틸렌이다.
사이클로올레핀계 중합체의, GPC법에 의한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw)은, 통상은 10,000∼100,000, 바람직하게는 30,000∼100,000이다.
테르펜계 수지로서는, 예를 들면, 테르펜 수지, 수소 첨가 테르펜 수지, 테르펜 페놀 수지, 수소 첨가 테르펜 페놀 수지, 방향족 변성 테르펜 수지, 방향족 변성 수소 첨가 테르펜 수지를 들 수 있다. 테르펜계 수지의, GPC법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw)은, 통상은 50,000 이하, 바람직하게는 500∼10,000이다.
석유 수지로서는, 예를 들면, C5계 석유 수지, C9계 석유 수지, C5계/C9계 혼합 석유 수지, 사이클로펜타디엔계 수지, 비닐 치환 방향족 화합물의 중합체, 올레핀과 비닐 치환 방향족 화합물의 공중합체, 사이클로펜타디엔계 화합물과 비닐 치환 방향족 화합물의 공중합체, 이들의 수소 첨가물 및, 이들로부터 선택되는 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다. 석유 수지의, GPC법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw)은, 통상은 20,000 이하, 바람직하게는 100∼20,000이다.
노볼락 수지는, 예를 들면, 페놀 화합물과 알데히드 화합물을, 옥살산 등의 산성 촉매의 존재하에서 부가 축합시킴으로써 얻을 수 있다. 노볼락 수지의 바람직한 구체예로서는, 페놀/포름알데히드 축합 노볼락 수지, 크레졸/포름알데히드 축합 노볼락 수지, 페놀-나프톨/포름알데히드 축합 노볼락 수지를 들 수 있다. 노볼락 수지의, GPC법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 (Mw)은, 통상은 2,000 이상, 바람직하게는 2,000∼20,000이다.
열 가소성 수지는 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
접착제층 (Ⅱ)는, 내열성의 관점에서, 사이클로올레핀계 중합체를 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 접착제층 (Ⅱ)는, 사이클로올레핀계 중합체, 테르펜계 수지 및 석유 수지로부터 선택되는 적어도 1종의 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 층은, 포토패브리케이션에서 이용되는 약액, 예를 들면 극성이 높은 유기 용제 또는 수계의 약액에 대하여 높은 내성을 갖는다. 이 때문에, 대상물을 가공 및/또는 이동하는데 있어, 약액에 의해 접착제층 (Ⅱ)가 열화하여, 지지체로부터 대상물이 어긋나 움직이는 트러블을 막을 수 있다.
<엘라스토머>
엘라스토머로서는, 예를 들면, 아크릴 고무, 니트릴 고무, 우레탄 고무, 스티렌부타디엔 고무를 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
<열 경화성 수지>
열 경화성 수지로서는, 예를 들면, 에폭시 수지, 레졸 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 우레탄 수지, 실리콘 수지, (메타)아크릴로일기 함유 수지, 열 경화성 폴리이미드 수지, 열 경화성 폴리벤조옥사졸 수지를 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
<그 외의 성분>
접착제는, 필요에 따라서, 산화 방지제, 중합 금지제, 밀착 조제, 계면 활성제, 폴리스티렌 가교 입자, 그리고 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 산화 티탄 및 산화 규소 등의 금속 산화물 입자로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유해도 좋다.
<가고정용 조성물 및 접착제의 제조>
가고정용 조성물 및 접착제는, 필요에 따라서 수지 조성물의 가공에 이용하는 공지의 장치, 예를 들면, 2축 압출기, 단축 압출기, 연속 니더, 롤 혼련기, 가압 니더, 밴버리 믹서를 이용하여, 각 성분을 혼합함으로써 제조할 수 있다. 또한, 불순물을 제거하는 목적으로, 적절히, 여과를 행할 수도 있다.
가고정용 조성물 및 접착제의 제조에는, 이들의 점도를 도포에 적합한 범위로 설정하기 위해, 용제를 이용해도 좋다. 용제로서는, 예를 들면, 디메틸술폭시드, 디에틸술폭시드 등의 술폭시드 용제; 3-메톡시-N,N-디메틸프로판아미드, 3-부톡시-N,N-디메틸프로판아미드, 3-헥실옥시-N,N-디메틸프로판아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디에틸아세트아미드 등의 아미드 용제; 헥사메틸포스포르아미드 등의 포스포르아미드 용제; N-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-2-피롤리돈, N-펜틸-2-피롤리돈, N-(메톡시프로필)-2-피롤리돈, N-(t-부틸)-2-피롤리돈, N-사이클로헥실-2-피롤리돈 등의 피롤리돈 용제; 2-헵탄온, 3-헵탄온, 4-헵탄온, 메틸이소부틸케톤, 사이클로펜탄온, 사이클로헥산온 등의 케톤 용제; 아니솔, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디글림 등의 알코올/에테르 용제; 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 아세트산 이소부틸, 락트산 에틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 메톡시프로필아세테이트, 탄산 에틸렌, 탄산 프로필렌, γ-부티로락톤 등의 에스테르/락톤 용제; 자일렌, 리모넨, 메시틸렌, 디펜텐, 피넨, 바이사이클로헥실, 사이클로도데센, 1-tert-부틸-3,5-디메틸벤젠, 부틸사이클로헥산, 사이클로옥탄, 사이클로헵탄, 사이클로헥산, 메틸사이클로헥산 등의 탄화수소 용제를 들 수 있다.
용제는 1종 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.
가고정용 조성물 및 접착제가 용제를 함유함으로써, 이들의 점도를 조정하는 것이 용이해지고, 따라서 대상물 또는 지지체 상에 가고정재를 형성하는 것이 용이해진다. 예를 들면, 용제는, 가고정용 조성물 및 접착제의 고형분 농도가, 각각 독립적으로, 통상은 5∼70질량%, 보다 바람직하게는 15∼50질량%가 되는 범위에서 이용할 수 있다. 여기에서 「고형분 농도」란, 용제 이외의 전체 성분의 합계 농도이다.
2. 대상물의 처리 방법
본 발명의 대상물의 처리 방법은, (1) 상기 적층체를 형성하는 공정과, (2) 상기 대상물을 가공하고, 및/또는 상기 적층체를 이동하는 공정과, (3) 상기 지지체측으로부터, 상기 분리층 (Ⅰ)에 빛을 조사하는 공정과, (4) 상기 지지체와 상기 대상물을 분리하는 공정을 갖는다.
이하, 상기 각 공정을 각각, 공정 (1)∼공정 (4)라고도 한다.
<2-1. 공정(1)>
공정 (1)에서는, 예를 들면, (1-1) 지지체 및/또는 대상물의 표면에, 상기 가고정재를 형성하고, 상기 가고정재를 개재하여 대상물과 지지체를 접합함으로써, 대상물을 지지체 상에 가고정할 수 있다. 또한, (1-2) 지지체의 표면에, 상기 가고정재를 형성하고, 상기 가고정재 상에 수지 도막, 배선층 등의 대상물을 형성함으로써, 대상물을 지지체 상에 가고정할 수도 있다. 대상물은, 필요에 따라서 표면 처리되어 있어도 좋다.
전술의 가고정재의 형성 방법으로서는, 예를 들면, (α) 가고정재가 갖는 각 층을, 지지체 상 및/또는 대상물 상에 직접 형성하는 방법, (β) 이형 처리가 실시된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 필름 상에 가고정용 조성물 또는 접착제를 이용하여 일정 막두께로 성막한 후, 각 층을 지지체 및/또는 대상물에 라미네이트 방식에 의해 전사하는 방법을 들 수 있다. 막두께 균일성의 점에서, 상기 (α)의 방법이 바람직하다.
가고정재가 갖는 각 층을 형성하는 가고정용 조성물 및 접착제의 도포 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코팅법, 잉크젯법을 들 수 있다. 스핀 코팅법에서는, 예를 들면, 회전 속도가 300∼3,500rpm, 바람직하게는 500∼1,500rpm, 가속도가 500∼15,000rpm/초, 회전 시간이 30∼300초라는 조건하, 상기 조성물을 스핀 코팅하는 방법을 들 수 있다.
가고정용 조성물을 도포하여 도막을 형성한 후는, 예를 들면 가열하여, 용제를 증발시킴으로써, 분리층 (Ⅰ)을 형성한다. 가열의 조건은, 용제의 비점에 따라서 적절히 결정되고, 예를 들면, 가열 온도가 통상은 100∼350℃이고, 가열 시간이 통상은 1∼60분이다.
접착제를 도포하여 도막을 형성한 후는, 예를 들면 가열하여, 용제를 증발시킴으로써, 접착제층 (Ⅱ)를 형성한다. 전술한 바와 같이, 가고정재는 접착제층 (Ⅱ)를 갖지 않아도 좋다. 가열의 조건은, 용제의 비점에 따라서 적절히 결정되고, 예를 들면, 가열 온도가 통상은 100∼300℃이고, 가열 시간이 통상은 1∼60분이다.
상기 도막의 가열은, 필요에 따라서 다단계로 행해도 좋다.
상기 (α)의 방법에 있어서, 대상물과 지지체를 접합하는 방법으로서는, 지지체, 분리층 (Ⅰ), 접착제층 (Ⅱ) 및 대상물의 순으로 상기 각 요소를 갖는 적층체의 경우는, 이하의 방법을 들 수 있다. 예를 들면, 대상물면 상에 층 (Ⅱ)를 형성하고, 지지체면 상에 층 (Ⅰ)을 형성하고, 이들을 층 (Ⅰ) 및 층 (Ⅱ)가 접하도록 하여 접합하는 방법 1; 대상물면 상에 층 (Ⅱ) 및 층 (Ⅰ)을 순차 형성하고, 층 (Ⅰ) 상에 지지체를 접합하는 방법 2; 지지체면 상에 층 (Ⅰ) 및 층 (Ⅱ)를 순차 형성하고, 층 (Ⅱ) 상에 대상물을 접합하는 방법 3을 들 수 있다. 이 때의 온도는, 가고정용 조성물 및 접착제의 함유 성분, 도포 방법 등에 따라서 적절히 선택된다. 이들 중에서도, 각 층의 형성 중에 층 (Ⅰ) 및 층 (Ⅱ)가 혼화(混和)하는 것을 피하는 관점에서, 상기 방법 1이 바람직하다.
대상물과 지지체의 압착 조건은, 예를 들면, 바람직하게는 실온 이상 400℃ 이하, 보다 바람직하게는 150∼400℃에서 1∼20분간, 0.01∼100㎫의 압력을 각 층의 적층 방향으로 부가함으로써 행하면 좋다. 압착 후, 추가로 150∼300℃에서 10분∼3시간 가열 처리해도 좋다. 이와 같이 하여, 대상물이 지지체 상에 가고정재를 개재하여 강고하게 보유지지된다.
분리층 (Ⅰ) 중, 중합체 (A)의 함유량은, 통상은 15질량% 이상, 바람직하게는 20∼100질량%, 더욱 바람직하게는 25∼100질량%이다. 분리층 (Ⅰ) 중, 중합체 (A)의 함유량은, 일 실시 형태에 있어서, 예를 들면, 40질량% 이상, 50∼100질량% 또는 60∼100질량%이다. 중합체 (A)의 함유량이 상기 범위에 있으면, 분리층 (Ⅰ)의 접착성, 분리성, 차광성 및 내열성의 점에서 바람직하다.
가공(이동) 대상인 상기 처리 대상물로서는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 반도체 칩, 유리 기판, 수지 기판, 금속 기판, 금속박, 연마 패드, 수지 도막, 배선층을 들 수 있다. 반도체 웨이퍼 및 반도체 칩에는, 범프, 배선, 스루홀, 스루홀 비어, 절연막 및 각종 소자로부터 선택되는 적어도 1종이 형성되어 있어도 좋다. 상기 기판에는, 각종 소자가 형성 또는 탑재되어 있어도 좋다. 수지 도막으로서는, 예를 들면, 유기 성분을 주성분으로서 함유하는 층을 들 수 있고; 구체적으로는, 감광성 재료로 형성되는 감광성 수지층, 절연성 재료로 형성되는 절연성 수지층, 감광성 절연 수지 재료로 형성되는 감광성 절연 수지층을 들 수 있다.
지지체로서는, 공정 (3)에서 지지체측으로부터 광 조사를 하여 분리층 (Ⅰ)을 변질시키기 위해, 광 조사에서 이용되는 빛에 대하여 투명한 기판이 바람직하고, 예를 들면, 유리 기판, 석영 기판 및 투명 수지제 기판을 들 수 있다.
이하에서는, 배선층을 적어도 갖는 처리 대상물에 대해서 설명한다. 이 프로세스에서는, 지지체 상에 가고정재를 형성하고, 배선층을 적어도 갖는 처리 대상물을, 예를 들면 반도체 웨이퍼 또는 칩으로부터 독립한 층으로 하여, 가고정재 상에 먼저 형성하고, 계속하여 후술하는 공정 (2)에 있어서 상기 배선층 상에, 웨이퍼 기판에 반도체 소자가 복수 형성된 반도체 웨이퍼, 또는 반도체 칩을 배치한다. 상기 배선층은, 반도체 웨이퍼 또는 칩과 전기적으로 접속됨으로써, 반도체 웨이퍼 또는 칩의 재배선층으로서 기능한다. 본 발명은, 이러한 FO-WLP(Fan-Out Wafer Level Package) 기술에 있어서의 RDL(Redistribution Layer)-First 구조에도 적용할 수 있다.
배선층은 예를 들면, 절연부와, 배선부와, 반도체 웨이퍼 또는 칩의 전극에 접속할 수 있는 접속용 도체부를 갖는다. 배선층 상에 반도체 웨이퍼 또는 칩을 배치하고, 배선층의 접속용 도체부와, 반도체 웨이퍼 또는 칩의 전극을, 땜납, 이방 도전성 페이스트, 이방 도전성 필름 등의 접합 부재에 의해 전기적으로 접속한다. 반도체 웨이퍼 또는 칩과 배선층의 사이에 간극이 발생하는 경우는, 언더필 재료를 충전해도 좋다.
배선층에 있어서의 내부 구조는, 특별히 한정은 되지 않는다. 배선부 및 접속용 도체부의 재료로서는, 예를 들면, 구리, 금, 은, 백금, 납, 주석, 니켈, 코발트, 인듐, 로듐, 크롬, 텅스텐, 루테늄 등의 금속 및, 이들의 2종류 이상으로 이루어지는 합금을 들 수 있다. 절연부의 재료로서는, 예를 들면, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지, 폴리에테르니트릴 수지, 폴리에테르술폰 수지, 에폭시 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지, 폴리염화비닐 수지 등의 공지의 합성 수지를 들 수 있다. 배선층의 두께는, 통상은 1∼1,000㎛이다.
계속하여, 예를 들면, 공정 (2)에 있어서 반도체 웨이퍼 또는 칩을 수지 봉지(封止)하고, 공정 (4)에 있어서 가고정재와 배선층을 분리함으로써, 반도체 웨이퍼 또는 칩과 배선층(즉 재배선층)을 갖는 반도체 장치를 얻을 수 있다.
가고정재를 대상물 상에 형성하는데 있어서, 가고정재의 면 내로의 확산을 균일하게 하기 위해, 대상물면(예를 들면 회로면)을 미리 표면 처리할 수도 있다. 표면 처리의 방법으로서는, 예를 들면, 대상물면에 미리 표면 처리제를 도포하는 방법을 들 수 있다. 상기 표면 처리제로서는, 예를 들면, 실란 커플링제 등의 커플링제를 들 수 있다.
또한, 가고정재 상으로의 대상물의 배치, 또는 상기 배선층 형성 프로세스에 있어서의 배선층 상으로의 반도체 웨이퍼 또는 칩의 배치는, 계측광을 이용하여 얻어진 각 요소의 위치 정보에 기초하여 위치 맞춤을 행한 후에 행해도 좋다.
계측광으로서는, 처리 대상물의 변질을 억제하는 관점에서, 파장 600∼900㎚의 빛이 바람직하고, 계측광은, 파장 633㎚, 670㎚ 또는 830㎚의 빛을 포함하는 것이 특히 바람직하다. 계측광의 광원으로서는, 예를 들면, 가시 반도체 레이저, 발광 다이오드가 바람직하게 이용된다.
위치 맞춤은, 예를 들면, 이하와 같이 하여 행한다. 분리층 (Ⅰ)로서, 계측광을 흡수하는 다른 광 흡수제를 함유하는 층을 이용한다. 여기에서 계측광을 조사하여, 분리층 (Ⅰ)이 상기 계측광을 흡수한 경우에 그 계측광의 강도 감소를 관측하고, 이 강도 감소로부터 분리층 (Ⅰ)의 위치 정보를 얻는다. 계측광의 조사·관측에 이용되는 광 센서의 설치 위치는 특별히 한정되지 않는다. 얻어진 위치 정보로부터 가고정재 및 대상물의 위치 맞춤, 또는 배선층 및 반도체 웨이퍼 또는 칩의 위치 맞춤을 행한다.
발광부의 광원으로서는, 예를 들면, 가시 반도체 레이저, 발광 다이오드를 들 수 있고, 수광부로서는, 예를 들면, 포토 다이오드나 포토 트랜지스터 등의 포토 센서; CCD 이미지 센서나 CMOS 이미지 센서 등의 이미지 센서를 들 수 있다. 각 구성 요소를 이동하는 수단으로서는, 예를 들면, 로봇 암을 들 수 있다.
<2-2. 공정 (2)>
공정 (2)는, 지지체 상에 가고정된 대상물을 가공하고, 및/또는 얻어진 적층체를 이동하는 공정이다. 이동 공정은, 반도체 웨이퍼 등의 대상물을, 어느 장치로부터 다른 장치로 지지체와 함께 이동하는 공정이다. 지지체 상에 가고정된 대상물의 가공 처리로서는, 예를 들면, 다이싱, 이면 연삭 등의 대상물의 박막화, 포토패브리케이션, 반도체 칩의 적층, 각종 소자의 탑재, 수지 봉지를 들 수 있다. 포토패브리케이션은, 예를 들면, 레지스트 패턴의 형성, 에칭 가공, 스퍼터막의 형성, 도금 처리 및 도금 리플로우 처리로부터 선택되는 1개 이상의 처리를 포함한다. 에칭 가공 및 스퍼터막의 형성은, 예를 들면, 25∼300℃ 정도의 온도 범위에서 행해지고, 도금 처리 및 도금 리플로우 처리는, 예를 들면, 225∼300℃ 정도의 온도 범위에서 행해진다. 대상물의 가공 처리는, 가고정재의 보유지지력을 잃게 되지 않는 온도에서 행하면 특별히 한정되지 않는다.
예를 들면 전술한 RDL-First에서는, 공정 (1)에서 가고정재 상에 배선층을 적어도 갖는 처리 대상물이 형성되어 있고, 공정 (2)에서 상기 배선층 상에 반도체 웨이퍼 및 반도체 칩으로부터 선택되는 적어도 1종을 배치하고, 계속하여 배선층과 반도체 웨이퍼 또는 칩을 전기적으로 접속한다. 계속하여, 필요에 따라서 반도체 웨이퍼 또는 칩의 수지 봉지를 행한다.
<2-3. 공정 (3)>
대상물의 가공 처리 또는 적층체의 이동 후는, 가고정재가 갖는 분리층 (Ⅰ)에, 지지체측으로부터, 빛을 조사한다. 광 조사에 의해, 분리층 (Ⅰ)의 함유 성분인 중합체 (A)가 빛을 흡수하여, 분리층 (Ⅰ)의 강도 및 접착력이 저하한다. 따라서, 분리층 (Ⅰ)에 대한 광 조사의 후라면, 가고정재의 가열 처리를 특별히 필요로 하는 일 없이, 지지체와 대상물을 용이하게 분리할 수 있다.
광 조사에는 자외선을 이용하는 것이 바람직하고, 예를 들면 파장 10∼400㎚의 자외선이 채용되고, 파장 300∼400㎚의 자외선이 특히 바람직하다. 조사광의 광원으로서는, 예를 들면, 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 레이저를 들 수 있다.
이들 중에서도, 레이저가 바람직하다. 지지체측으로부터, 레이저를 주사(走査)시키면서 분리층 (Ⅰ)의 전체면에 조사하는 것이 바람직하고, 레이저를 분리층 (Ⅰ)에 초점을 좁혀 조사하는 것이 보다 바람직하다. 주사 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 분리층 (Ⅰ)의 XY 평면에 있어서, X축 방향으로 레이저를 선 형상으로 조사하고, Y축 방향으로 조사부를 순차 이동시켜 전체면을 조사하는 방법이나, 레이저를 각주 형상으로 조사하고, 중심부로부터 주연부에 외측으로 또는 주연부로부터 중심부에 내측으로 조사부를 순차 이동시켜 전체면을 조사하는 방법을 들 수 있다.
레이저로서는, 예를 들면, 고체 레이저(예: 광 여기 반도체 레이저를 이용한 전체 고체 레이저, YAG 레이저), 액체 레이저(예: 색소 레이저), 가스 레이저(예: 엑시머 레이저)를 들 수 있다. 이들 중에서도, 광 여기 반도체 레이저를 이용한 전체 고체 레이저(파장: 355㎚), YAG 레이저(파장: 355㎚) 및 엑시머 레이저가 바람직하다.
엑시머 레이저로서는, 예를 들면, F2 엑시머 레이저(파장: 157㎚), ArF 엑시머 레이저(동 193㎚), KrF 엑시머 레이저(동 248㎚), XeCl 엑시머 레이저(동 308㎚), XeF 엑시머 레이저(동 351㎚)를 들 수 있다.
광 조사의 조건은 광원 등의 종류에 따라서 상이하지만, 광 여기 반도체 레이저를 이용한 전체 고체 레이저 및, YAG 레이저의 경우, 통상은 1mW∼100W, 적산 광량이 통상은 1.4×10-7∼1.4×107mJ/㎠이다.
<2-4. 공정 (4)>
공정 (4)에서는, 대상물 또는 지지체에 힘을 부가함으로써, 상기 지지체로부터 상기 대상물을 박리하는 등 하여, 양자를 분리한다. 또한, 공정 (3)의 광 조사를 끝낸 후에, 공정 (4)의 분리를 행하는 것이 바람직하지만, 공정 (3)의 광 조사를 행하면서, 공정 (4)의 분리를 행해도 좋다.
분리 방법으로서는, 예를 들면, 대상물면에 대하여 평행 방향으로 대상물 또는 지지체에 힘을 부가하여 양자를 분리하는 방법; 대상물 또는 지지체의 한쪽을 고정하고, 다른 한쪽을 대상물면에 대하여 평행 방향으로부터 일정한 각도를 부여하여 들어올림으로써 양자를 분리하는 방법을 들 수 있다.
전자의 방법으로는, 대상물을 지지체의 표면에 대하여 수평 방향으로 슬라이드시킴과 동시에, 지지체를 고정하거나, 또는 상기 대상물에 부가되는 힘에 대항하는 힘을 지지체에 부가함으로써, 지지체와 대상물을 분리하는 방법을 들 수 있다.
후자의 방법으로는, 대상물면에 대하여 대략 수직 방향으로 힘을 부가하여, 지지체와 대상물을 분리하는 것이 바람직하다. 「대상물면에 대하여 대략 수직 방향으로 힘을 부가한다」란, 대상물면에 대하여 수직의 축인 z축에 대하여, 통상은 0°∼60°의 범위, 바람직하게는 0°∼45°의 범위, 보다 바람직하게는 0°∼30°의 범위, 더욱 바람직하게는 0°∼5°의 범위, 특히 바람직하게는 0°, 즉 대상물면에 대하여 수직의 방향으로 힘을 부가하는 것을 의미한다. 분리 방식으로서는, 예를 들면, 대상물 또는 지지체의 주연을 들어 올려, 대상물면에 대하여 대략 수직 방향으로 힘을 가하면서, 상기 주연으로부터 중심을 향하여 순서대로 박리하는 방법(훅 풀 방식)으로 행할 수 있다.
상기 분리는, 통상은 5∼100℃, 바람직하게는 10∼45℃, 더욱 바람직하게는 15∼30℃에서 행할 수 있다. 여기에서의 온도는, 지지체의 온도를 의미한다. 또한, 분리를 할 때, 대상물의 파손을 막기 위해, 대상물에 있어서의 지지체와의 가고정면과 반대측의 면에 보강 테이프, 예를 들면 시판의 다이싱 테이프를 접착해도 좋다.
본 발명에서는, 전술한 바와 같이, 가고정재가 분리층 (Ⅰ)을 가져, 주로 분리층 (Ⅰ)에 있어서 대상물과 지지체의 분리가 일어난다. 대상물이 범프를 갖는 경우, 분리 공정시에 범프의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 지지체와 대상물을 분리한 후에는, 가고정재가 대상물 상에 잔존하고 있는 경우가 있다. 분리 공정 후의 대상물 상에 잔존하는 가고정재는, 박리 처리에 의해 제거할 수 있고, 또한, 용제로 세정하여 제거할 수 있다.
가고정재의 박리에는, 바람직하게는, 대상물과 가고정재의 접착력보다도 높은 접착력을 가고정재와의 사이에 형성할 수 있는 점착 테이프를 이용할 수 있다. 점착 테이프를 가고정재 상에 적층하고, 점착 테이프를 가고정재와 함께 박리함으로써, 가고정재를 제거할 수 있다.
세정 방법으로서는, 예를 들면, 대상물을 용제에 침지하는 방법, 대상물에 용제를 스프레이하는 방법, 대상물을 용제에 침지하면서 초음파를 더하는 방법을 들 수 있다. 용제의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 20∼80℃, 보다 바람직하게는 20∼50℃이다. 세정에 사용할 수 있는 용제로서는, 가고정용 조성물 및 접착제의 제조의 란에서 설명한 용제를 예시할 수 있다.
이상과 같이 하여, 지지체와 대상물을 분리할 수 있다. 분리 후의 대상물에 대하여, 추가의 가공 처리를 행해도 좋다. 예를 들면 전술한 RDL-First에서는, 배선층으로의 범프 형성, 다이싱에 의한 개개의 패키지로의 절출 등을 행해도 좋다.
3. 반도체 장치 및 그의 제조 방법
본 발명의 반도체 장치는, 본 발명의 대상물의 처리 방법에 의해 대상물을 가공함으로써, 제조할 수 있다. 상기 가고정재는, 대상물을 가공하여 얻어진 반도체 장치(예: 반도체 소자)를 지지체로부터 분리한 후, 박리 처리 또는 용제 처리에 의해 용이하게 제거할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 반도체 장치에서는, 분리시의 광 조사에 의한 열화가 작고, 또한 가고정재에 의한, 얼룩 및 눌러붙음 등의 오염이 저감된 것으로 되어 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다. 이하의 실시예 등의 기재에 있어서, 특별히 언급하지 않는 한, 「부」는 「질량부」의 의미로 이용한다.
중합체 및 수지의 평균 분자량 (Mw, Mn)은, 토소(주) 제조의 GPC 칼럼(G2000HXL 2개, G3000HXL 1개, G4000HXL 1개)을 사용하여, 폴리스티렌 환산으로, 측정 장치 「HLC-8220-GPC」(토소(주) 제조)를 이용하여 측정한다.
1. 가고정용 조성물 및 접착제의 제조
[합성예 1] 중합체 (A1)의 합성
콘덴서, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 장치에, 2,6-디하이드록시나프탈렌 100부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 100부 및, 파라포름알데히드 50부(포름알데히드 환산)를 넣고, 옥살산 2부를 첨가하여, 탈수하면서 120℃에서 5시간 가열했다.
반응 용액에 물을 더하여 교반을 행했다. 침전물을 회수한 후, 물로 세정하고, 50℃에서 17시간 건조하여, 2,6-디하이드록시나프탈렌/포름알데히드 축합물(중합체 (A1))을 얻었다. 중합체 (A1)의 Mw는 1,550이었다.
[합성예 2] 중합체 (A2)의 합성
온도계를 구비한 분리형 플라스크에, 상기 중합체 (A1) 10부, 프로파르길브로마이드 13부, 트리에틸아민 10부, 테트라하이드로푸란 40부를 넣고, 교반하면서 50℃에서 12시간 반응했다. 반응 종료 후, 반응 용액을 수냉에 의해 30℃ 이하로 냉각했다. 냉각 후, 이 반응 용액을 다량의 n-헵탄에 투입했다. 그 후, 석출한 고체를 디캔테이션법에 의해 분리하여, 다량의 n-헵탄으로 세정했다. 계속하여, 고체를 메틸이소부틸케톤에 용해시켜, 1질량%의 옥살산 및, 순수로 세정하고, 잔존하는 트리에틸아민을 제거했다. 그 후, 유기층을, 50℃에서 17시간 건조하여, 중합체 (A2)를 얻었다. 중합체 (A2)의 Mw는 5,300이고, 프로파르길기의 도입율은, 13C NMR에 의해 측정한 바, 중합체 (A1)의 수산기를 100몰%로 하면, 95몰%였다.
[실시예 1A∼9A, 비교예 1A∼4A]
가고정용 조성물 (Ⅰ-1)∼(Ⅰ-13)의 제조
표 1에 나타내는 성분을, 표 1에 나타내는 배합량으로 혼합하여, 가고정용 조성물 (Ⅰ-1)∼(Ⅰ-13)을 제조했다. 표 1 중의 각 성분의 상세는, 후술하는 바와 같다.
Figure pct00008
중합체
A1: 상기 중합체 (A1)
A2: 상기 중합체 (A2)
A3: m-크레졸/p-크레졸=60/40(몰비)으로 이루어지는 크레졸노볼락 수지(Mw=6,500)
A4: 폴리암산(상품명 「유피아-AT」, 우베교산(주) 제조)
A5: 사이클로올레핀계 중합체(상품명 「ARTON RX4500」, JSR(주) 제조)
광 흡수제
B1: 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논
B2: 2-[2-하이드록시-3-(4,5,6,7-테트라하이드로-1,3-디옥소-1H-이소인돌-2-일메틸)-5-메틸페닐]-2H-벤조트리아졸
B3: Solvent Blue 70
B4: 블루 안료 분산액(안료 농도 55질량%로 피그먼트 번호 B15: 6을 함유하는 메톡시프로필아세테이트 분산액)
B5: 그린 안료 분산액(안료 농도 55질량%로 피그먼트 번호 G58을 함유하는 메톡시프로필아세테이트 분산액)
용제
C1: 사이클로헥산온
C2: 메톡시프로필아세테이트
C3: N-메틸-2-피롤리돈
C4: 메시틸렌
그 외
D1: 불소계 계면 활성제(「프터젠트 FTX-218」, (주)네오스 제조)
D2: 가교제(4-(1-{4-[1,1-비스(4-하이드록시페닐)에틸]페닐}-1-메틸에틸)페놀과 포름알데히드의 반응 생성물)
[제조예 1] 접착제 (Ⅱ-1)의 제조
80부의 사이클로올레핀계 중합체(상품명 「ARTON RX4500」, JSR(주) 제조)와, 20부의 수소 첨가 테르펜 수지(상품명 「CLEARON P150」, 야스하라케미컬(주) 제조)와, 20부의 액상 스티렌부타디엔 고무(상품명 「L-SBR-820」, 쿠라레(주) 제조)와, 3부의 힌더드 페놀계 산화 방지제(상품명 「IRGANOX1010」, BASF사 제조)와, 367부의 메시틸렌을 혼합함으로써, 접착제 (Ⅱ-1)을 제조했다.
2. 투과율의 측정
6인치의 유리 웨이퍼에 가고정용 조성물 (Ⅰ-1)을 스핀 코팅하고, 그 후, 실시예 1A에서는, 핫 플레이트를 이용하여 180℃에서 1분간 가열한 후에 추가로 300℃에서 2분간 가열하여, 두께 0.5㎛의 균일한 층 (Ⅰ-1)을 얻었다. 그 외의 실시예 및 비교예에서도, 가고정용 조성물 (Ⅰ-2)∼(Ⅰ-13)의 스핀 코팅 및 2스텝의 가열 조건에서의 가열을 행하여, 두께 0.5㎛의 균일한 층 (Ⅰ-2)∼(Ⅰ-13)을 얻었다. 2스텝의 가열 조건을 표 2에 나타낸다. 얻어진 층 (Ⅰ-1)∼(Ⅰ-13)에 대해서, 자외 가시 근적외 분광 광도계(JASCO, V-7000)를 이용하여 파장 355㎚ 및 파장 670㎚에서의 투과율(초기 투과율)을 측정했다.
층 (Ⅰ-1)∼(Ⅰ-13)을 갖는 유리 웨이퍼를, 질소 기류하, 300℃에서 10분간, 오븐에서 가열했다. 가열 후의 층 (Ⅰ-1)∼(Ⅰ-13)에 대해서, 자외 가시 근적외 분광 광도계(JASCO, V-7000)를 이용하여 파장 355㎚ 및 파장 670㎚에서의 투과율(가열 후 투과율)을 측정했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00009
3. 적층체의 제조 및 그의 평가
[실시예 1B∼9B]
4인치의 유리 웨이퍼(기판 1)에 가고정용 조성물 (Ⅰ-1)∼(Ⅰ-9)를 스핀 코팅하고, 그 후, 핫 플레이트를 이용하여 표 3에 기재된 성막 조건으로 가열하여, 두께 10㎛의 균일한 분리층 (Ⅰ-1)∼(Ⅰ-9)를 갖는 기판 1을 얻었다. 또한, 4인치의 실리콘 웨이퍼(기판 2)에 접착제 (Ⅱ-1)을 스핀 코팅하고, 그 후, 핫 플레이트를 이용하여 160℃에서 5분간 가열 후, 추가로 230℃에서 10분간 가열하여, 두께 3㎛의 균일한 접착제층 (Ⅱ-1)을 갖는 기판 2를 제작했다.
상기 기판 1 및 상기 기판 2를 각각 세로 1㎝, 가로 1㎝로 절단한 후, 분리층 (Ⅰ)과 접착제층 (Ⅱ)가 접하도록 접합하여, 다이본더 장치를 이용하여, 350℃에서 15㎫의 압력을 5분간 가하여, 기판 1과 기판 2가 가고정재를 개재하여 적층된 적층체를 얻었다.
얻어진 시험용 적층체에, 전체 고체 고출력 레이저 장치(상품명 「Genesis CX355 STM Compact」, 코히런트·재팬(주) 제조)로, 출력 100mW, 적산 광량 2.08×10-4mJ/㎠로 기판 1측으로부터 UV 레이저(파장 355㎚)를 조사했다. 광 조사 후의 시험용 적층체에 대하여, 만능 본드 테스터(상품명 「데이지 4000」, 데이지사 제조)를 이용하여, 훅 풀 방식으로, 기판 1 면에 대하여 수직인 축(z축) 방향으로 힘(500㎛/초의 속도, 23℃)을 부가하여, 층 (Ⅰ)과 층 (Ⅱ)의 계면에서 박리를 행했다. 이 박리시의 박리 강도가 40N/㎡ 이하인 경우를 양호하게 박리할 수 있었다고 했다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pct00010
1 : 적층체
10 : 지지체
20 : 가고정재
21 : 접착제층 (Ⅱ)
22 : 분리층 (Ⅰ)
30 : 대상물

Claims (16)

  1. (1) 지지체와 가고정재와 처리 대상물을 갖는 적층체를 형성하는 공정, 여기에서 상기 가고정재는, 하기식 (A1)로 나타내는 구조 단위를 갖는 중합체 (A)를 함유하는 층 (Ⅰ)을 갖고 있고, 또한 상기 대상물은 상기 가고정재 상에 보유지지(保持)되어 있고;
    (2) 상기 대상물을 가공하고, 및/또는 상기 적층체를 이동하는 공정;
    (3) 상기 지지체측으로부터, 상기 층 (Ⅰ)에 빛을 조사하는 공정; 그리고
    (4) 상기 지지체와 상기 대상물을 분리하는 공정;
    을 갖는, 대상물의 처리 방법 :
    Figure pct00011

    [식 (A1) 중,
    Ar은 축합 다환 방향족환이고;
    -OR1은 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이며, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고, -OR1은, 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고;
    R2는 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이며, 할로겐 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고, R2는, 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고;
    R3은 수소 원자 또는 유기기이고, R3은 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고;
    a는 1 이상의 정수이고, b는 0 이상의 정수임].
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가고정재가, 접착제층 (Ⅱ)를 추가로 갖는 대상물의 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적층체가, 상기 지지체, 상기 층 (Ⅰ), 상기 접착제층 (Ⅱ) 및 상기 처리 대상물의 순으로 상기 각 요소를 갖는 대상물의 처리 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 (1)에 있어서, 가고정재 상에 배선층을 적어도 갖는 처리 대상물을 형성하는 대상물의 처리 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공정 (2)에 있어서의 가공이, 상기 배선층 상에 반도체 웨이퍼 및 반도체 칩으로부터 선택되는 적어도 1종을 배치하는 것을 포함하는 대상물의 처리 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 (3)에 있어서의 빛이, 자외선인 대상물의 처리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 자외선이, 파장 300∼400㎚의 자외선인 대상물의 처리 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 층 (Ⅰ)의 두께가, 0.1∼500㎛인 대상물의 처리 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기식 (A1)에 있어서의 상기 축합 다환 방향족환이, 나프탈렌환인 대상물의 처리 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기식 (A1)에 있어서의 R1이, 수소 원자 또는 알키닐기인 대상물의 처리 방법.
  11. 하기식 (A2)로 나타내는 구조 단위를 갖는 중합체 (A)를 함유하는, 가고정용 조성물 :
    Figure pct00012

    [식 (A2) 중,
    Ar은 축합 다환 방향족환이고;
    -OR1은 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이며, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고, -OR1은, 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고;
    R2는 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이며, 할로겐 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고, R2는, 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고;
    R3은 수소 원자 또는 유기기이고, R3은 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고;
    a1은 2 이상의 정수이고, b는 0 이상의 정수임].
  12. 제11항에 있어서,
    추가로, 용제를 함유하는 가고정용 조성물.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 가고정용 조성물의 고형분 100질량% 중에 포함되는, 상기 중합체 (A)의 함유 비율이, 50질량% 이상인 가고정용 조성물.
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 처리 방법에 의해 대상물을 가공하여, 반도체 장치를 제조하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  15. (1) 지지체와 가고정재와 배선층을 갖는 적층체를 형성하는 공정, 여기에서 상기 가고정재는, 하기식 (A1)로 나타내는 구조 단위를 갖는 중합체 (A)를 함유하는 층 (Ⅰ)을 갖고 있고, 또한 상기 배선층은 상기 가고정재 상에 형성되어 있고;
    (2) 상기 배선층 상에 반도체 웨이퍼 및 반도체 칩으로부터 선택되는 적어도 1종을 배치하는 공정;
    (3) 상기 지지체측으로부터, 상기 층 (Ⅰ)에 빛을 조사하는 공정; 그리고
    (4) 상기 지지체와 상기 배선층을 분리하는 공정;
    을 갖는, 반도체 장치의 제조 방법 :
    Figure pct00013

    [식 (A1) 중,
    Ar은 축합 다환 방향족환이고;
    -OR1은 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이며, R1은 수소 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고, -OR1은 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고;
    R2는 상기 축합 다환 방향족환에 결합하는 기이며, 할로겐 원자 또는 탄소수 1∼20의 탄화수소기이고, R2는 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고;
    R3은 수소 원자 또는 유기기이고, R3은 서로 동일해도 좋고 상이해도 좋고;
    a는 1 이상의 정수이고, b는 0 이상의 정수임].
  16. 제14항 또는 제15항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 반도체 장치.
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