KR20240058853A - 가고정용 필름, 가고정용 적층체, 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

가고정용 필름, 가고정용 적층체, 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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KR20240058853A
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에미 미야자와
데츠야 에노모토
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Abstract

반도체 부재와 지지 부재를 가고정하기 위하여 이용되는 가고정용 필름이 개시된다. 당해 가고정용 필름은, 카본 블랙과, 경화성 수지 성분을 함유한다. 경화성 수지 성분은, 열경화성 수지와, 열가소성 수지를 포함한다. 열가소성 수지는, 탄화 수소 수지이다. 당해 가고정용 필름에 있어서, 카본 블랙의 함유량은, 하기의 조건 (i) 및 조건 (ii) 중, 적어도 일방의 조건을 충족시킨다.
조건 (i): 경화성 수지 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.1~25질량부이다.
조건 (ii): 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 0.1~10체적%이다.

Description

가고정용 필름, 가고정용 적층체, 및 반도체 장치의 제조 방법
본 개시는, 가(假)고정용 필름, 가고정용 적층체, 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 장치는, 지지 부재에 가고정된 상태에서 반도체 부재가 가공되고, 그 후에 반도체 부재가 지지 부재로부터 분리되는 방법에 의하여 제조되는 경우가 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 반도체 부재를, 가고정재층을 개재하여 지지 부재에 가고정하고, 가공 처리 후에 광조사에 의하여 반도체 부재를 지지 부재로부터 분리하는 방법이 개시되어 있다.
국제 공개공보 제2020/111193호
반도체 부재는, 가공 처리의 관점에서, 가고정재층을 개재하여 지지 부재와 강고하게 고정되어 있을 필요가 있다. 그러나, 반도체 부재를 가고정재층으로부터 광조사에 의하여 분리하는 것을 포함하는 방법에 의하여 반도체 장치를 제조하는 경우에 있어서는, 가고정재층의 반도체 부재와 지지 부재를 가고정하기 위한 접착성을 향상시키면, 반도체 부재를 지지 부재로부터 광조사에 의하여 분리할 때에, 외력을 가해도 분리할 수 없는 경우가 있다. 그 때문에, 가고정재층에는, 반도체 부재를 지지 부재로부터 분리할 때의 광조사에 의한 분리성도 우수할 것이 요구된다.
따라서, 본 개시는, 반도체 부재를 가고정재층으로부터 광조사에 의하여 분리하는 것을 포함하는 방법에 의하여 반도체 장치를 제조하는 경우에 있어서, 반도체 부재와 지지 부재의 접착성이 우수함과 함께, 반도체 부재를 지지 부재로부터 광조사에 의하여 분리할 때의 분리성도 우수한 가고정재층을 형성하는 것이 가능한 가고정용 필름을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 개시의 일 측면은, 가고정용 필름에 관한 것이다. 당해 가고정용 필름은, 반도체 부재와 지지 부재를 가고정하기 위하여 이용되는 것이다. 당해 가고정용 필름은, 카본 블랙과, 경화성 수지 성분을 함유한다. 경화성 수지 성분은, 열경화성 수지와, 열가소성 수지를 포함한다. 열가소성 수지는, 탄화 수소 수지이다. 당해 가고정용 필름에 있어서, 카본 블랙의 함유량은, 하기의 조건 (i) 및 조건 (ii) 중, 적어도 일방의 조건을 충족시킨다.
조건 (i): 경화성 수지 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.1~25질량부이다.
조건 (ii): 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 0.1~10체적%이다.
카본 블랙의 함유량이, 경화성 수지 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.1질량부 이상인 것, 및, 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 0.1체적% 이상인 것 중 적어도 일방을 충족시킴으로써, 얻어지는 가고정용 필름은, 반도체 부재를 지지 부재로부터 광조사에 의하여 분리할 때의 분리성이 우수한 경향이 있다. 한편, 카본 블랙의 함유량이, 경화성 수지 성분의 총량 100질량부에 대하여, 25질량부 이하인 것, 및, 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 10체적% 이하인 것 중 적어도 일방을 충족시킴으로써, 얻어지는 가고정용 필름은, 지지 부재와 반도체 부재의 접착성이 우수한 경향이 있다.
이와 같은 가고정용 필름에 의하면, 반도체 부재를 가고정재층으로부터 광조사에 의하여 분리하는 것을 포함하는 방법에 의하여 반도체 장치를 제조하는 경우에 있어서, 지지 부재와 반도체 부재의 접착성이 우수함과 함께, 반도체 부재를 지지 부재로부터 광조사에 의하여 분리할 때의 분리성도 우수한 가고정재층을 형성하는 것이 가능해진다.
가고정용 필름에 있어서, 파장 550nm 및 파장 1064nm 중, 적어도 일방의 파장에 있어서의 평행 광선 투과율은, 30% 이하여도 된다.
가고정용 필름의 두께는, 5μm 초과여도 된다.
본 개시의 일 측면은, 가고정용 적층체에 관한 것이다. 당해 가고정용 적층체의 일 양태는, 지지 부재와, 지지 부재 상에 마련된, 상기의 가고정용 필름으로 이루어지는 가고정재층을 구비한다.
당해 가고정용 적층체의 다른 양태는, 지지 부재와, 제1 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제1 경화성 수지층과, 상기의 가고정용 필름으로 이루어지는 가고정재층을 이 순서로 구비한다. 당해 가고정용 적층체의 다른 양태는, 가고정재층 상의 제1 경화성 수지층의 반대 측에 마련된, 제2 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제2 경화성 수지층을 더 구비하고 있어도 된다. 제1 경화성 수지 필름에 있어서, 파장 550nm 및 파장 1064nm 중, 적어도 일방의 파장에 있어서의 평행 광선 투과율은, 80% 이상이어도 된다.
본 개시의 일 측면은, 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 당해 반도체 장치의 제조 방법은, 상기에 기재된 가고정용 적층체를 준비하는 공정과, 반도체 부재를, 가고정재층을 개재하여 지지 부재에 대하여 가고정하는 공정과, 지지 부재에 대하여 가고정된 반도체 부재를 가공하는 공정과, 가고정용 적층체의 가고정재층에 대하여 지지 부재 측으로부터 광을 조사하여, 지지 부재로부터 반도체 부재를 분리하는 공정을 구비한다.
가고정용 적층체에 대하여 지지 부재 측으로부터 조사되는 광은, 적어도 적외광을 포함하는 광이어도 된다. 또, 가고정용 적층체에 대하여 지지 부재 측으로부터 조사되는 광은, 인코히런트광이어도 된다.
본 개시는, [1] 내지 [3]에 기재된 가고정용 필름, [4] 내지 [7]에 기재된 가고정용 적층체, 및 [8] 내지 [10]에 기재된 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.
[1] 반도체 부재와 지지 부재를 가고정하기 위하여 이용되는 가고정용 필름으로서, 카본 블랙과, 경화성 수지 성분을 함유하고, 상기 경화성 수지 성분이, 열경화성 수지와, 열가소성 수지를 포함하며, 상기 열가소성 수지가 탄화 수소 수지이고, 상기 카본 블랙의 함유량이, 하기의 조건 (i) 및 조건 (ii) 중, 적어도 일방의 조건을 충족시키는, 가고정용 필름.
조건 (i): 상기 경화성 수지 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.1~25질량부이다.
조건 (ii): 상기 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 0.1~10체적%이다.
[2] 파장 550nm 및 파장 1064nm 중, 적어도 일방의 파장에 있어서의 평행 광선 투과율이 30% 이하인, [1]에 기재된 가고정용 필름.
[3] 두께가 5μm 초과인, [1] 또는 [2]에 기재된 가고정용 필름.
[4] 지지 부재와, 상기 지지 부재 상에 마련된, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 가고정용 필름으로 이루어지는 가고정재층을 구비하는, 가고정용 적층체.
[5] 지지 부재와, 제1 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제1 경화성 수지층과, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 가고정용 필름으로 이루어지는 가고정재층을 이 순서로 구비하는, 가고정용 적층체.
[6] 상기 가고정재층 상의 상기 제1 경화성 수지층의 반대 측에 마련된, 제2 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제2 경화성 수지층을 더 구비하는, [5]에 기재된 가고정용 적층체.
[7] 상기 제1 경화성 수지 필름에 있어서, 파장 550nm 및 파장 1064nm 중, 적어도 일방의 파장에 있어서의 평행 광선 투과율이 80% 이상인, [5] 또는 [6]에 기재된 가고정용 적층체.
[8] [4] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 가고정용 적층체를 준비하는 공정과, 반도체 부재를, 상기 가고정재층을 개재하여 상기 지지 부재에 대하여 가고정하는 공정과, 상기 지지 부재에 대하여 가고정된 상기 반도체 부재를 가공하는 공정과, 상기 가고정용 적층체의 상기 가고정재층에 대하여 상기 지지 부재 측으로부터 광을 조사하여, 상기 지지 부재로부터 상기 반도체 부재를 분리하는 공정을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법.
[9] 상기 광이, 적어도 적외광을 포함하는 광인, [8]에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.
[10] 상기 광이, 인코히런트광인, [8] 또는 [9]에 기재된 반도체 장치의 제조 방법.
본 개시에 의하면, 반도체 부재를 가고정재층으로부터 광조사에 의하여 분리하는 것을 포함하는 방법에 의하여 반도체 장치를 제조하는 경우에 있어서, 지지 부재와 반도체 부재의 접착성이 우수함과 함께, 반도체 부재를 지지 부재로부터 광조사에 의하여 분리할 때의 분리성도 우수한 가고정재층을 형성하는 것이 가능한 가고정용 필름이 제공된다. 또, 본 개시에 의하면, 이와 같은 가고정용 필름을 이용한 가고정용 적층체 및 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
도 1은, 가고정용 필름의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 2의 (a), 도 2의 (b), 및 도 2의 (c)는, 가고정용 적층체의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는, 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 4의 (a), 도 4의 (b), 및 도 4의 (c)는, 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는, 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다.
이하, 도면을 적절히 참조하면서, 본 개시의 실시형태에 대하여 설명한다. 단, 본 개시는 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시형태에 있어서, 그 구성 요소(스텝 등도 포함한다)는, 특별히 명시한 경우를 제외하고, 필수는 아니다. 각 도면에 있어서의 구성 요소의 크기는 개념적인 것이며, 구성 요소 간의 크기의 상대적인 관계는 각 도면에 나타난 것에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서의 수치 및 그 범위에 대해서도 동일하고, 본 개시를 제한하는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서 "~"를 이용하여 나타난 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 각각 최솟값 및 최댓값으로서 포함하는 범위를 나타낸다. 본 명세서 중에 단계적으로 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 하나의 수치 범위에서 기재된 상한값 또는 하한값은, 다른 단계적인 기재의 수치 범위의 상한값 또는 하한값으로 치환해도 된다. 또, 본 명세서 중에 기재되어 있는 수치 범위에 있어서, 그 수치 범위의 상한값 또는 하한값은, 실시예에 나타나 있는 값으로 치환해도 된다.
본 명세서에 있어서, (메트)아크릴산은, 아크릴산 또는 그것에 대응하는 메타크릴산을 의미한다. (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일기 등의 다른 유사 표현에 대해서도 동일하다.
또, 이하에서 예시하는 재료는, 특별히 설명하지 않는 한, 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다. 조성물 중의 각 성분의 함유량은, 조성물 중에 각 성분에 해당하는 물질이 복수 존재하는 경우, 특별히 설명하지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 당해 복수의 물질의 합계량을 의미한다.
[가고정용 필름]
도 1은, 가고정용 필름의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 1에 나타나는 가고정용 필름(10)은, 반도체 부재와 지지 부재를 가고정하기 위하여 이용되는 것이다. 보다 구체적으로는, 가고정용 필름(10)은, 반도체 장치의 제조에 있어서, 반도체 부재를 가공하는 동안, 반도체 부재를 지지 부재에 대하여 일시적으로 고정하기 위한 층(가고정재층)을 형성하기 위하여 이용되는 것이다. 가고정용 필름(10)은, 카본 블랙(이하, "(A) 성분"이라고 하는 경우가 있다.)과, 경화성 수지 성분(이하, "(B) 성분"이라고 하는 경우가 있다.)을 함유한다.
(A) 성분: 카본 블랙
(A) 성분은, 광을 흡수하여 열을 발생하는 성분일 수 있다. 여기에서, 흡수의 대상이 되는 광은, 적외광(근적외광), 가시광, 또는 자외광 중 어느 하나를 포함하는 광이어도 되고, 적외광(근적외광) 또는 가시광 중 어느 하나를 포함하는 광이어도 되며, 적어도 적외광을 포함하는 광이어도 된다.
(A) 성분으로서는, 예를 들면, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 서멀 블랙, 채널 블랙, 퍼니스 블랙 등을 들 수 있다. (A) 성분은, 광을 흡수하여 열을 발생하기 쉬운 점에서, 도전성을 갖는 도전성 카본 블랙이어도 되고, 예를 들면, 아세틸렌 블랙이어도 된다.
(A) 성분의 평균 1차 입경은, 예를 들면, 10~100nm여도 된다. (A) 성분의 평균 1차 입경이 10nm 이상이면, (A) 성분의 경화성 수지 성분에 대한 분산성이 양호해지는 경향이 있다. (A) 성분의 평균 1차 입경이 100nm 이하이면, 얻어지는 가고정용 필름의 평탄성이 양호해져, 지지 부재와 반도체 부재의 접착성이 향상되는 경향이 있다. (A) 성분의 평균 1차 입경은, 20nm 이상 또는 30nm 이상이어도 되고, 80nm 이하 또는 60nm 이하여도 된다. 또한, (A) 성분의 평균 1차 입경은, 전자 현미경 화상으로부터 1차 입자 50개의 장경을 측정하고, 그 산술 평균을 측정함으로써 구할 수 있다.
(A) 성분의 함유량은, 하기의 조건 (i) 및 조건 (ii) 중, 적어도 일방의 조건을 충족시킨다. (A) 성분의 함유량은, 조건 (i) 및 조건 (ii)의 양방을 충족시키고 있어도 된다.
조건 (i): (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.1~25질량부이다.
조건 (ii): 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 0.1~10체적%이다.
조건 (ii)에 있어서의 (A) 성분의 함유량(체적%)은, 예를 들면, 가고정용 필름의 밀도를 x(g/cm3), (A) 성분의 밀도를 y(g/cm3), 가고정용 필름 중의 (A) 성분의 질량 비율을 z(질량%)로 했을 때, 하기 식 (I)로부터 산출할 수 있다. 또한, 가고정용 필름 중의 (A) 성분의 질량 비율은, 예를 들면, 열중량 시차열 분석 장치(TG-DTA)를 이용하여, 열중량 분석을 행함으로써 구할 수 있다.
(A) 성분의 함유량(체적%)=(x/y)×z (I)
(A) 성분의 함유량이, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.1질량부 이상인 것, 및, 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 0.1체적% 이상인 것 중 적어도 일방을 충족시킴으로써, 얻어지는 가고정용 필름은, 반도체 부재를 지지 부재로부터 광조사에 의하여 분리할 때의 분리성이 우수한 경향이 있다. 조건 (i)에 있어서, (A) 성분의 함유량은, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.3질량부 이상, 0.5질량부 이상, 0.8질량부 이상, 1질량부 이상, 3질량부 이상, 5질량부 이상, 또는 7질량부 이상이어도 된다. 조건 (ii)에 있어서, (A) 성분의 함유량은, 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 0.2체적% 이상, 0.3체적% 이상, 0.4체적% 이상, 0.5체적% 이상, 1체적% 이상, 2체적% 이상, 또는 3체적% 이상이어도 된다.
(A) 성분의 함유량이, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 25질량부 이하인 것, 및, 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 10체적% 이하인 것 중 적어도 일방을 충족시킴으로써, 얻어지는 가고정용 필름은, 지지 부재와 반도체 부재의 접착성이 우수한 경향이 있다. 조건 (i)에 있어서, (A) 성분의 함유량은, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 22질량부 이하 또는 20질량부 이하여도 된다. 조건 (ii)에 있어서, (A) 성분의 함유량은, 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 9.5체적% 이하 또는 9체적% 이하여도 된다.
(B) 성분: 경화성 수지 성분
(B) 성분은, 열 또는 광에 의하여 경화되는 성분일 수 있다. (B) 성분은, 접착성의 관점에서, 열가소성 수지 및 열경화성 수지를 포함한다.
열가소성 수지는, 열가소성을 갖는 수지, 또는, 적어도 미경화 상태에 있어서 열가소성을 갖고, 가열 후에 가교 구조를 형성하는 수지이다. 열가소성 수지는, 탄화 수소 수지이다.
탄화 수소 수지는, 주(主)골격이 탄화 수소로 구성되는 수지이다. 이와 같은 탄화 수소 수지로서는, 예를 들면, 에틸렌·프로필렌 공중합체, 에틸렌·1-뷰텐 공중합체, 에틸렌·프로필렌·1-뷰텐 공중합체 엘라스토머, 에틸렌·1-헥센 공중합체, 에틸렌·1-옥텐 공중합체, 에틸렌·스타이렌 공중합체, 에틸렌·노보넨 공중합체, 프로필렌·1-뷰텐 공중합체, 에틸렌·프로필렌·비공액 다이엔 공중합체, 에틸렌·1-뷰텐·비공액 다이엔 공중합체, 에틸렌·프로필렌·1-뷰텐·비공액 다이엔 공중합체, 폴리아이소프렌, 폴리뷰타다이엔, 스타이렌·뷰타다이엔·스타이렌 블록 공중합체(SBS), 스타이렌·아이소프렌·스타이렌 블록 공중합체(SIS), 스타이렌·에틸렌·뷰틸렌·스타이렌 블록 공중합체(SEBS), 스타이렌·에틸렌·프로필렌·스타이렌 블록 공중합체(SEPS) 등을 들 수 있다. 이들 탄화 수소 수지는, 수소 첨가 처리가 실시되어 있어도 된다. 또, 이들 탄화 수소 수지는, 무수 말레산 등에 의하여 카복시 변성되어 있어도 된다. 이들 중, 탄화 수소 수지는, 스타이렌에서 유래하는 모노머 단위를 포함하는 탄화 수소 수지(스타이렌계 수지)를 포함하고 있어도 되고, 스타이렌·에틸렌·뷰틸렌·스타이렌 블록 공중합체(SEBS)를 포함하고 있어도 된다.
열가소성 수지는, 본 개시의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 탄화 수소 수지 이외의 수지를 포함하고 있어도 된다. 탄화 수소 수지 이외의 수지로서는, 예를 들면, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에터설폰, 폴리에터이미드, 폴리이미드, 석유 수지, 노볼락 수지 등을 들 수 있다.
열가소성 수지의 Tg는, -100~500℃, -50~300℃, 또는 -50~50℃여도 된다. 열가소성 수지의 Tg가 500℃ 이하이면, 필름상의 가고정재를 형성했을 때에, 유연성을 확보하기 쉽고, 저온 첩부성을 향상시킬 수 있는 경향이 있다. 열가소성 수지의 Tg가 -100℃ 이상이면, 필름상의 가고정재를 형성했을 때에, 유연성이 과도하게 높아짐에 의한 취급성 및 박리성의 저하를 억제할 수 있는 경향이 있다.
열가소성 수지의 Tg는, 시차 주사 열량 측정(DSC)에 의하여 얻어지는 중간점 유리 전이 온도값이다. 열가소성 수지의 Tg는, 구체적으로는, 승온 속도 10℃/분, 측정 온도 -80~80℃의 조건에서 열량 변화를 측정하고, JIS K 7121에 준거한 방법에 의하여 산출되는 중간점 유리 전이 온도이다.
열가소성 수지의 중량 평균 분자량(Mw)은, 1만~500만 또는 10만~200만이어도 된다. 중량 평균 분자량이 1만 이상이면, 형성되는 가고정재층의 내열성을 확보하기 쉬워지는 경향이 있다. 중량 평균 분자량이 500만 이하이면, 필름상의 가고정재층 또는 수지층을 형성했을 때에, 플로의 저하 및 첩부성의 저하를 억제하기 쉬운 경향이 있다. 또한, 중량 평균 분자량은, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피법(GPC)으로 표준 폴리스타이렌에 의한 검량선을 이용한 폴리스타이렌 환산값이다.
열가소성 수지의 함유량은, 예를 들면, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 40~90질량부여도 된다. 열가소성 수지의 함유량은, 예를 들면, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 50질량부 이상 또는 60질량부 이상이어도 되고, 85질량부 이하 또는 80질량부 이하여도 된다. 열가소성 수지의 함유량이 상기 범위에 있으면, 가고정재층의 박막 형성성 및 평탄성이 보다 우수한 경향이 있다.
열경화성 수지는, 열에 의하여 경화되는 수지를 의미하고, 상기 탄화 수소 수지를 포함하지 않는 개념이다. 열경화성 수지로서는, 예를 들면, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 열경화형 폴리이미드 수지, 폴리유레테인 수지, 멜라민 수지, 유레아 수지 등을 들 수 있다. 이들 중, 열경화성 수지는, 내열성, 작업성, 및 신뢰성이 보다 우수한 점에서, 에폭시 수지여도 된다.
에폭시 수지는, 경화되어 내열 작용을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 에폭시 수지로서는, 예를 들면, 비스페놀 A형 에폭시 수지 등의 2관능 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등의 노볼락형 에폭시 수지, 다이사이클로펜타다이엔형 에폭시 수지 등의 지환식 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 또, 에폭시 수지는, 예를 들면, 다관능 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 또는 복소환 함유 에폭시 수지여도 된다. 이들 중에서도, 에폭시 수지는, 내열성 및 내후성의 관점에서, 지환식 에폭시 수지를 포함하고 있어도 된다.
열경화성 수지로서의 에폭시 수지는, 그것 단독으로 이용해도 되고, 에폭시 수지의 경화제와 병용하여 이용해도 된다. 에폭시 수지의 경화제로서는, 예를 들면, 아민, 폴리아마이드, 산무수물, 폴리설파이드, 삼불화 붕소, 비스페놀(비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S 등), 페놀 수지(페놀 노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 페놀아랄킬 수지 등) 등을 들 수 있다.
열경화성 수지(에폭시 수지와 에폭시 수지의 경화제를 병용하는 경우, 에폭시 수지 및 에폭시 수지의 경화제의 합계)의 함유량은, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 10~60질량부여도 된다. 열경화성 수지의 함유량은, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 15질량부 이상 또는 20질량부 이상이어도 되고, 50질량부 이하 또는 40질량부 이하여도 된다. 열경화성 수지의 함유량이 상기 범위에 있으면, 가고정재층의 박막 형성성, 평탄성, 내열성 등이 보다 우수한 경향이 있다.
(B) 성분은, 에폭시 수지 등의 열경화성 수지의 경화 반응을 촉진시키는 경화 촉진제를 더 포함하고 있어도 된다. 경화 촉진제로서는, 예를 들면, 이미다졸 유도체, 다이사이안다이아마이드 유도체, 다이카복실산 다이하이드라자이드, 트라이페닐포스핀, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트, 2-에틸-4-메틸이미다졸-테트라페닐보레이트, 1,8-다이아자바이사이클로[5,4,0]운데센-7-테트라페닐보레이트 등을 들 수 있다.
경화 촉진제의 함유량은, 열경화성 수지 및 열경화성 수지의 경화제의 총량 100질량부에 대하여, 0.01~5질량부여도 된다. 경화 촉진제의 함유량이 이와 같은 범위 내에 있으면, (B) 성분의 경화성 및 경화 후의 내열성이 보다 우수한 경향이 있다. 경화 촉진제의 함유량은, 저장 탄성률을 조정하기 쉬운 점에서, 열경화성 수지 및 열경화성 수지의 경화제의 총량 100질량부에 대하여, 0.1질량부 이상 또는 0.3질량부 이상이어도 되고, 3질량부 이하 또는 1질량부 이하여도 된다.
(B) 성분은, 중합성 모노머 및 중합 개시제를 더 포함하고 있어도 된다. 중합성 모노머는, 가열 또는 자외광 등의 조사에 의하여 중합되는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 중합성 모노머는, 재료의 선택성 및 입수의 용이성의 관점에서, 예를 들면, 에틸렌성 불포화기 등의 중합성 관능기를 갖는 화합물이어도 된다. 중합성 모노머로서는, 예를 들면, (메트)아크릴레이트, 할로젠화 바이닐리덴, 바이닐에터, 바이닐에스터, 바이닐피리딘, 바이닐아마이드, 아릴화 바이닐 등을 들 수 있다. 이들 중, 중합성 모노머는, (메트)아크릴레이트여도 된다. (메트)아크릴레이트는, 단관능(1관능), 2관능, 또는 3관능 이상 중 어느 것이어도 되지만, 충분한 경화성을 얻는 관점에서, 2관능 이상의 (메트)아크릴레이트여도 된다.
단관능(메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면, (메트)아크릴산; 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 뷰틸(메트)아크릴레이트, 아이소뷰틸(메트)아크릴레이트, tert-뷰틸(메트)아크릴레이트, 뷰톡시에틸(메트)아크릴레이트, 아이소아밀(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸헵틸(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-클로로-2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시뷰틸(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 에톡시폴리에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 에톡시폴리프로필렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 모노(2-(메트)아크릴로일옥시에틸) 석시네이트 등의 지방족 (메트)아크릴레이트; 벤질(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, o-바이페닐(메트)아크릴레이트, 1-나프틸(메트)아크릴레이트, 2-나프틸(메트)아크릴레이트, 페녹시에틸(메트)아크릴레이트, p-큐밀페녹시에틸(메트)아크릴레이트, o-페닐페녹시에틸(메트)아크릴레이트, 1-나프톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-나프톡시에틸(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 페녹시폴리프로필렌글라이콜(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-(o-페닐페녹시)프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-(1-나프톡시)프로필(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-(2-나프톡시)프로필(메트)아크릴레이트 등의 방향족 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
2관능 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 다이에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 트라이에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 다이프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 트라이프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 테트라프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 폴리프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 1,3-뷰테인다이올다이(메트)아크릴레이트, 1,4-뷰테인다이올다이(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글라이콜다이(메트)아크릴레이트, 3-메틸-1,5-펜테인다이올다이(메트)아크릴레이트, 1,6-헥세인다이올다이(메트)아크릴레이트, 2-뷰틸-2-에틸-1,3-프로페인다이올다이(메트)아크릴레이트, 1,9-노네인다이올다이(메트)아크릴레이트, 1,10-데케인다이올다이(메트)아크릴레이트, 글리세린다이(메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데케인다이메탄올(메트)아크릴레이트, 에톡시화 2-메틸-1,3-프로페인다이올다이(메트)아크릴레이트 등의 지방족 (메트)아크릴레이트; 에톡시화 비스페놀 A형 다이(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 비스페놀 A형 다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 비스페놀 A형 다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 F형 다이(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 비스페놀 F형 다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 비스페놀 F형 다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 플루오렌형 다이(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 플루오렌형 다이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 플루오렌형 다이(메트)아크릴레이트 등의 방향족 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
3관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 에톡시화 프로폭시화 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 다이트라이메틸올프로페인테트라아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 지방족 (메트)아크릴레이트; 페놀 노볼락형 에폭시(메트)아크릴레이트, 크레졸 노볼락형 에폭시(메트)아크릴레이트 등의 방향족 에폭시(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 (메트)아크릴레이트는, 그 외의 중합성 모노머와 조합하여 이용해도 된다.
중합성 모노머의 함유량은, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0~50질량부여도 된다.
중합 개시제는, 가열 또는 자외광 등의 조사에 의하여 중합을 개시시키는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 중합성 모노머로서, 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물을 이용하는 경우, 중합성 개시제는 열라디칼 중합 개시제 또는 광라디칼 중합 개시제여도 된다.
열라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들면, 옥타노일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 스테아릴퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드 등의 다이아실퍼옥사이드; t-뷰틸퍼옥시피발레이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, 1,1,3,3-테트라메틸뷰틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 2,5-다이메틸-2,5-비스(2-에틸헥산오일퍼옥시)헥세인, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-뷰틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-뷰틸퍼옥시아이소뷰티레이트, t-헥실퍼옥시아이소프로필모노카보네이트, t-뷰틸퍼옥시-3,5,5-트라이메틸헥사노에이트, t-뷰틸퍼옥시라우릴레이트, t-뷰틸퍼옥시아이소프로필모노카보네이트, t-뷰틸퍼옥시-2-에틸헥실모노카보네이트, t-뷰틸퍼옥시벤조에이트, t-헥실퍼옥시벤조에이트, 2,5-다이메틸-2,5-비스(벤조일퍼옥시)헥세인, t-뷰틸퍼옥시아세테이트 등의 퍼옥시에스터; 2,2'-아조비스아이소뷰티로나이트릴, 2,2'-아조비스(2,4-다이메틸발레로나이트릴), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2'-다이메틸발레로나이트릴) 등의 아조 화합물 등을 들 수 있다.
광라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들면, 2,2-다이메톡시-1,2-다이페닐에탄-1-온 등의 벤조인케탈; 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-하이드록시-2-메틸-1-프로판-1-온 등의 α-하이드록시케톤; 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-다이메톡시벤조일)-2,4,4-트라이메틸펜틸포스핀옥사이드, 2,4,6-트라이메틸벤조일다이페닐포스핀옥사이드 등의 포스핀옥사이드 등을 들 수 있다.
중합 개시제의 함유량은, 중합성 모노머의 총량 100질량부에 대하여, 0.01~5질량부여도 된다.
(B) 성분은, 가고정용 필름(10)의 주성분일 수 있다. (B) 성분의 함유량은, 가고정용 필름의 총량을 기준으로 하여, 70질량% 이상, 80질량% 이상, 85질량% 이상, 90질량% 이상, 또는 95질량% 이상이어도 된다.
가고정용 필름(10)은, 그 외의 성분으로서, 절연성 필러, 증감제, 산화 방지제 등을 더 함유하고 있어도 된다.
절연성 필러는, 수지층에 저열팽창성, 저흡습성을 부여할 목적으로 첨가될 수 있다. 절연성 필러로서는, 예를 들면, 실리카, 알루미나, 질화 붕소, 타이타니아, 유리, 세라믹 등의 비금속 무기 필러 등을 들 수 있다. 절연성 필러는, 용제와의 분산성의 관점에서, 그 표면이 표면 처리제로 처리된 입자여도 된다. 표면 처리제는, 예를 들면, 실레인 커플링제여도 된다.
절연성 필러의 함유량은, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.1~20질량부여도 된다. 절연성 필러의 함유량이 상기 범위 내이면, 광투과를 방해하지 않고 내열성을 보다 향상시킬 수 있는 경향이 있다. 또, 절연성 필러의 함유량이 상기 범위 내이면, 경박리성에도 기여할 가능성이 있다.
증감제로서는, 예를 들면, 안트라센, 페난트렌, 크리센, 벤조피렌, 플루오란텐, 루브렌, 피렌, 잔톤, 인단트렌, 싸이오잔텐-9-온, 2-아이소프로필-9H-싸이오잔텐-9-온, 4-아이소프로필-9H-싸이오잔텐-9-온, 1-클로로-4-프로폭시싸이오잔톤 등을 들 수 있다.
증감제의 함유량은, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.01~10질량부여도 된다. 증감제의 함유량이 상기 범위 내이면, (B) 성분의 특성 및 박막성에 대한 영향이 적은 경향이 있다.
산화 방지제로서는, 예를 들면, 벤조퀴논, 하이드로퀴논 등의 퀴논 유도체, 4-메톡시페놀, 4-t-뷰틸카테콜 등의 페놀 유도체(힌더드 페놀 유도체), 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥실, 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-1-옥실 등의 아민옥실 유도체, 테트라메틸피페리딜메타크릴레이트 등의 힌더드 아민 유도체 등을 들 수 있다.
산화 방지제의 함유량은, (B) 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.1~10질량부여도 된다. 산화 방지제의 함유량이 상기 범위 내이면, (B) 성분의 분해를 억제하고, 오염을 방지할 수 있는 경향이 있다.
가고정용 필름(10)의 두께는, 예를 들면, 0.1μm 이상, 1μm 이상, 5μm 이상, 5μm 초과, 6μm 이상, 8μm 이상, 또는 10μm 이상이어도 되고, 200μm 이하, 100μm 이하, 또는 50μm 이하여도 된다.
가고정용 필름(10)에 있어서, 파장 550nm 및 파장 1064nm 중, 적어도 일방의 파장에 있어서의 평행 광선 투과율은, 30% 이하여도 된다. 당해 평행 광선 투과율은, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 5% 이하, 또는 3% 이하여도 된다. 가고정용 필름(10)은, 파장 550nm에 있어서의 평행 광선 투과율 및 파장 1064nm에 있어서의 평행 광선 투과율의 양방이 상기 범위에 있는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 평행 광선 투과율이란, 입사광선과 동일 정선(正線) 상에서 측정되는 투과율을 의미한다. 평행 광선 투과율은, JIS K 7136:2000에 준거하여, 전체 광선 투과율로부터 확산 투과율을 빼 구해지며, 예를 들면, 분광 광도 측정 장치를 이용하여 측정할 수 있다. 파장 550nm에 있어서의 평행 광선 투과율은, 주로 가시광에 있어서의 평행 광선 투과율에 대응하는 점에서, 그 수치가 작을수록, 가시광이 투과하기 어렵다고 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 파장 550nm에 있어서의 평행 광선 투과율의 수치가 작을수록, 특히 (A) 성분이 가시광을 흡수하여 발열하기 쉬운 경향이 있다고 할 수 있다. 파장 1064nm에 있어서의 평행 광선 투과율은, 주로 적외광(근적외광)에 있어서의 평행 광선 투과율에 대응하는 점에서, 그 수치가 작을수록, 적외광(근적외광)이 투과하기 어렵다고 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 파장 1064nm에 있어서의 평행 광선 투과율의 수치가 작을수록, 특히 (A) 성분이 적외광(근적외광)을 흡수하여 발열하기 쉬운 경향이 있다고 할 수 있다.
이와 같은 가고정용 필름(10)에 의하면, 반도체 부재를 가고정재층으로부터 광조사에 의하여 분리하는 것을 포함하는 방법에 의하여 반도체 장치를 제조하는 경우에 있어서, 지지 부재와 반도체 부재의 접착성이 우수함과 함께, 반도체 부재를 지지 부재로부터 광조사에 의하여 분리할 때의 분리성도 우수한 가고정재층을 형성하는 것이 가능해진다.
[가고정용 필름의 제조 방법]
가고정용 필름(10)은, 예를 들면, 먼저, (A) 성분, (B) 성분, 및 필요에 따라 그 외의 성분을, 용제 중에서 교반 혼합, 혼련(混鍊) 등을 행함으로써, 용해 또는 분산시켜, 가고정용 필름 형성용 조성물의 바니시를 조제한다. 그 후, 이형 처리를 실시한 지지 필름 상에, 가고정용 필름 형성용 조성물의 바니시를 나이프 코터, 롤 코터, 애플리케이터, 콤마 코터, 다이 코터 등을 이용하여 도공한 후, 가열에 의하여 용제를 휘발시킴으로써, 지지 필름 상에 가고정용 필름 형성용 조성물로 이루어지는 가고정용 필름(10)을 형성할 수 있다. 가고정용 필름(10)은, 지지 필름과 반대 측의 면에 적층된 보호 필름을 구비하고 있어도 된다. 가고정용 필름(10)의 두께는, 가고정용 필름 형성용 조성물의 바니시의 도공량을 조정함으로써 조정할 수 있다.
가고정용 필름 형성용 조성물의 바니시의 조제에 있어서 사용되는 용제는, 각 성분을 균일하게 용해 또는 분산할 수 있는 특성을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 이와 같은 용제로서는, 예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 큐멘, p-사이멘 등의 방향족 탄화 수소; 헥세인, 헵테인 등의 지방족 탄화 수소; 메틸사이클로헥세인 등의 환상 알케인; 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥세인 등의 환상 에터; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온 등의 케톤; 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸, 락트산 메틸, 락트산 에틸, γ-뷰티로락톤 등의 에스터; 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등의 탄산 에스터; N,N-다이메틸폼아마이드, N,N-다이메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아마이드 등을 들 수 있다. 이들 중, 용제는, 용해성 및 비점의 관점에서, 톨루엔, 자일렌, 헵테인, 또는 사이클로헥산온이어도 된다. 바니시 중의 고형 성분 농도는, 바니시의 전체 질량을 기준으로 하여, 10~80질량%여도 된다.
가고정용 필름 형성용 조성물의 바니시의 조제 시의 교반 혼합 또는 혼련은, 예를 들면, 교반기, 뇌궤기, 3롤, 볼 밀, 비즈 밀, 호모디스퍼져 등을 이용하여 행할 수 있다.
지지 필름으로서는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀; 폴리카보네이트, 폴리아마이드, 폴리이미드, 폴리아마이드이미드, 폴리에터이미드, 폴리에터설파이드, 폴리에터설폰, 폴리에터케톤, 폴리페닐렌에터, 폴리페닐렌설파이드, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리설폰, 액정 폴리머의 필름 등을 들 수 있다. 이들 지지 필름은, 이형 처리가 실시되어 있어도 된다. 지지 필름의 두께는, 예를 들면, 1~250μm여도 된다.
지지 필름에 도공한 가고정용 필름 형성용 조성물의 바니시로부터 용제를 휘발시킬 때의 가열 조건은, 사용하는 용제 등에 맞추어 적절히 설정할 수 있다. 가열 조건은, 예를 들면, 40~120℃의 가열 온도에서 0.1~30분의 가열 시간이어도 된다.
보호 필름은, 상기의 지지 필름에서 예시한 것을 들 수 있다. 보호 필름의 두께는, 예를 들면, 1~250μm여도 된다.
[가고정용 적층체 및 그 제조 방법]
가고정용 적층체는, 지지 부재와, 상기의 가고정용 필름으로 이루어지는 가고정재층을 구비하고 있는 것이면 그 구성에 대해서는 특별히 제한되지 않는다. 도 2의 (a), 도 2의 (b), 및 도 2의 (c)는, 가고정용 적층체의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 가고정용 적층체의 구성으로서는, 예를 들면, 도 2의 (a)에 나타나는 가고정용 적층체(20)의 구성, 도 2의 (b)에 나타나는 가고정용 적층체(70)의 구성, 도 2의 (c)에 나타나는 가고정용 적층체(80)의 구성 등을 들 수 있다. 가고정용 적층체(20)는, 지지 부재(22)와, 지지 부재(22) 상에 마련된, 가고정용 필름(10)으로 이루어지는 가고정재층(10A)을 구비하고 있다. 가고정용 적층체(20)에 있어서, 가고정재층(10A)은, 지지 부재(22)와는 반대 측에 표면(S1)을 갖고 있다. 가고정용 적층체(70)는, 지지 부재(22)와, 제1 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제1 경화성 수지층(12)과, 가고정용 필름(10)으로 이루어지는 가고정재층(10A)을 이 순서로 구비하고 있다. 가고정용 적층체(70)에 있어서, 가고정재층(10A)은, 제1 경화성 수지층(12)과는 반대 측에 표면(S2)을 갖고 있다. 가고정용 적층체(80)는, 가고정용 적층체(70)에 있어서, 가고정재층(10A) 상의 제1 경화성 수지층(12)의 반대 측에 마련된, 제2 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제2 경화성 수지층(14)을 더 구비하고 있다. 제2 경화성 수지층(14)은, 가고정재층(10A)과는 반대 측에 표면(S3)을 갖고 있다. 또, 이들 이외의 가고정용 적층체의 구성으로서는, 예를 들면, 지지 부재와, 가고정용 필름으로 이루어지는 가고정재층과, 경화성 수지층(제1 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제1 경화성 수지층 또는 제2 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제2 경화성 수지층)을 이 순서로 구비하는 구성 등을 들 수 있다. 이와 같은 가고정용 적층체에 의하면, 적어도 가고정재층(10A)을 구비하는 점에서, 반도체 부재를 배치했을 때에, 반도체 부재와 지지 부재의 접착성이 우수함과 함께, 반도체 부재를 지지 부재로부터 광조사에 의하여 분리할 때의 분리성도 우수하다. 이하에서는, 주로 도 2의 (a)에 나타나는 가고정용 적층체(20)를 이용한 양태를 예로서 상세하게 설명한다.
가고정용 적층체(20)의 제조 방법은, 소정의 구성을 갖는 가고정용 적층체가 얻어지는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 가고정용 적층체(20)는, 예를 들면, 지지 부재(22) 상에 상기의 가고정용 필름(10)을 첩부하는 공정을 포함하는 방법에 의하여 얻을 수 있다. 또, 가고정용 적층체(20)는, 예를 들면, 가고정용 필름 형성용 조성물의 바니시를 지지 부재(22) 상에 도공하고, 가열에 의하여 용제를 휘발시킴으로써, 지지 부재(22) 상에 가고정재층(10A)을 형성하는 공정을 포함하는 방법에 의해서도 얻을 수 있다.
지지 부재(22)는, 높은 투과율을 갖고, 반도체 부재의 가공 시에 받는 부하에 견딜 수 있는 판상체이다. 지지 부재(22)로서는, 예를 들면, 무기 유리 기판, 투명 수지 기판 등을 들 수 있다.
지지 부재(22)의 두께는, 예를 들면, 0.1~2.0mm여도 된다. 지지 부재(22)의 두께가 0.1mm 이상이면, 핸들링이 용이해지는 경향이 있다. 지지 부재(22)의 두께가 2.0mm 이하이면, 재료비를 억제할 수 있는 경향이 있다.
지지 부재(22) 상에 상기의 가고정용 필름(10)을 첩부하는 방법으로서는, 예를 들면, 가열 프레스, 롤 래미네이트, 진공 래미네이트 등의 방법을 들 수 있다. 래미네이트는, 예를 들면, 0~120℃의 온도 조건하에서 행할 수 있다.
가고정재층(10A)은, 가고정용 필름(10)으로 이루어지는 층일 수 있다. 가고정재층(10A)의 두께는, 응력 완화의 관점에서, 예를 들면, 0.1μm 이상, 1μm 이상, 5μm 이상, 5μm 초과, 6μm 이상, 8μm 이상, 또는 10μm 이상이어도 되고, 200μm 이하, 100μm 이하, 또는 50μm 이하여도 된다. 가고정재층(10A)의 두께를 크게 함으로써, 가고정재층(10A)의 파장 550nm에 있어서의 평행 광선 투과율 및 파장 1064nm에 있어서의 평행 광선 투과율을 저하시킬 수 있어, 소정의 범위(예를 들면, 30% 이하)로 조정하기 쉬운 경향이 있다.
가고정재층(10A)의 두께는, 가고정용 적층체의 구성에 맞추어 임의로 설정할 수 있다. 도 2의 (a)에 나타나는 가고정용 적층체(20)의 구성 및 도 2의 (b)에 나타나는 가고정용 적층체(70)의 구성에 있어서의 가고정재층(10A)의 두께는, 상기와 동일한 범위여도 된다. 한편, 도 2의 (c)에 나타나는 가고정용 적층체(80)의 구성에 있어서의 가고정재층(10A)의 두께는, 예를 들면, 0.1μm 이상, 1μm 이상, 5μm 이상, 5μm 초과, 또는 6μm 이상이어도 되고, 50μm 이하, 30μm 이하, 20μm 이하, 또는 15μm 이하여도 된다.
가고정용 적층체(70)는, 지지 부재(22)와, 제1 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제1 경화성 수지층(12)과, 가고정용 필름(10)으로 이루어지는 가고정재층(10A)을 이 순서로 구비하고 있다. 가고정용 적층체(70)가, 제1 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제1 경화성 수지층(12)을 구비함으로써, 지지 부재에 대한 방열이 저감되고, 광조사의 에너지가 효율적으로 열로 변환되기 쉬워지는 경향이 있다. 또, 지지 부재에 대한 가고정용 필름 등의 수지의 눌러 붙음을 억제할 수 있기 때문에, 지지 부재로부터 수지 잔사를 제거하기 쉬운 경향이 있다. 가고정용 적층체(80)는, 가고정용 적층체(70)에 있어서, 가고정재층(10A) 상의 제1 경화성 수지층(12)의 반대 측에 마련된, 제2 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제2 경화성 수지층(14)을 더 구비하는 양태이다. 가고정용 적층체(80)가, 제2 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제2 경화성 수지층(14)을 구비함으로써, 반도체 부재에 대한 열 대미지를 억제하기 쉬운 경향이 있다. 또, 반도체 부재에 대한 가고정용 필름 등의 수지의 눌러 붙음을 억제할 수 있기 때문에, 반도체 부재로부터 수지 잔사를 제거하기 쉬운 경향이 있다.
제1 경화성 수지 필름 및 제2 경화성 수지 필름은, 각각 경화성을 나타내는 수지 필름이면 특별히 제한되지 않지만, 상기 가고정용 필름(10)에 있어서의 (B) 성분 및 그 외의 성분을 함유하는 것이어도 된다. 또한, 제1 경화성 수지 필름 및 제2 경화성 수지 필름은, (A) 성분을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 제1 경화성 수지 필름 및 제2 경화성 수지 필름에 있어서의, (B) 성분의 종류, 함유량 등의 바람직한 양태, 그 외의 성분의 종류, 함유량 등의 바람직한 양태 등은, 가고정용 필름(10)에 있어서의, (B) 성분의 종류, 함유량 등의 바람직한 양태, 그 외의 성분의 종류, 함유량 등의 바람직한 양태 등과 동일하다. 따라서, 여기에서는, 중복되는 설명을 생략한다. 제1 경화성 수지 필름 및 제2 경화성 수지 필름은 동일해도 되고 상이해도 되지만, 동일해도 된다. 또, 제1 경화성 수지 필름 및 제2 경화성 수지 필름은, (A) 성분을 이용하지 않는 것 이외에는, 가고정용 필름의 제조 방법과 동일하게 하여 얻을 수 있다.
제1 경화성 수지 필름 및 제2 경화성 수지 필름에 있어서, (B) 성분은 주성분일 수 있다. (B) 성분의 함유량은, 제1 경화성 수지 필름 또는 제2 경화성 수지 필름의 총량을 기준으로 하여, 90질량% 이상, 95질량% 이상, 또는 98질량% 이상이어도 된다.
제1 경화성 수지 필름에 있어서, 파장 550nm 및 파장 1064nm 중, 적어도 일방의 파장에 있어서의 평행 광선 투과율은, 80% 이상이어도 된다. 당해 평행 광선 투과율은, 85% 이상, 87% 이상, 90% 이상, 92% 이상, 또는 95% 이상이어도 된다. 제1 경화성 수지 필름의 당해 평행 광선 투과율이 이와 같은 범위에 있음으로써, 가고정용 적층체에 대하여 지지 부재 측으로부터 조사되는 광이 투과하기 쉬워져, 분리성의 저하를 억제할 수 있다. 제1 경화성 수지 필름은, 파장 550nm에 있어서의 평행 광선 투과율 및 파장 1064nm에 있어서의 평행 광선 투과율의 양방이 상기 범위에 있는 것이 바람직하다.
제1 경화성 수지 필름은, 단열성 및 광투과성을 양립하는 관점에서, 예를 들면, 0.1μm 이상, 1μm 이상, 또는 5μm 이상이어도 되고, 200μm 이하, 100μm 이하, 50μm 이하, 또는 30μm 이하여도 된다.
제2 경화성 수지 필름에 있어서, 파장 550nm 및 파장 1064nm 중, 적어도 일방의 파장에 있어서의 평행 광선 투과율은, 특별히 제한되지 않지만, 제1 경화성 수지 필름의 평행 광선 투과율과 동일해도 된다.
제2 경화성 수지 필름은, 단열성 및 취급성을 양립하는 관점에서, 예를 들면, 0.1μm 이상, 1μm 이상, 또는 5μm 이상이어도 되고, 200μm 이하, 100μm 이하, 50μm 이하, 또는 30μm 이하여도 된다.
가고정용 적층체(70, 80)의 제조 방법은, 소정의 구성을 갖는 가고정용 적층체가 얻어지는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 가고정용 적층체(70)는, 예를 들면, 지지 부재(22) 상에, 상기의 제1 경화성 수지 필름을 첩부하는 공정과, 상기의 제1 경화성 수지 필름(제1 경화성 수지층(12)) 상에, 상기의 가고정용 필름(10)을 첩부하여, 가고정재층(10A)을 형성하는 공정을 포함하는 방법에 의하여 얻을 수 있다. 제1 경화성 수지층(12)은, 제1 경화성 수지 필름을 형성하기 위한 바니시를 지지 부재(22) 상에 도공하고, 가열에 의하여 용제를 휘발시킴으로써 얻을 수도 있다. 가고정재층(10A)은, 예를 들면, 가고정용 필름 형성용 조성물의 바니시를 제1 경화성 수지층(12) 상에 도공하고, 가열에 의하여 용제를 휘발시킴으로써 얻을 수도 있다. 가고정용 적층체(80)는, 예를 들면, 가고정용 적층체(70)에 있어서, 상기의 가고정용 필름(10)(가고정재층(10A)) 상에, 상기의 제2 경화성 수지 필름을 첩부하는 공정을 포함하는 방법에 의하여 얻을 수 있다. 제2 경화성 수지층(14)은, 제2 경화성 수지 필름을 형성하기 위한 바니시를 가고정재층(10A) 상에 도공하고, 가열에 의하여 용제를 휘발시킴으로써 얻을 수도 있다.
[반도체 장치의 제조 방법]
일 실시형태의 반도체 장치의 제조 방법은, 상기의 가고정용 적층체를 준비하는 공정(준비 공정)과, 반도체 부재를, 가고정재층을 개재하여 지지 부재에 대하여 가고정하는 공정(가고정 공정)과, 지지 부재에 대하여 가고정된 반도체 부재를 가공하는 공정(가공 공정)과, 가고정용 적층체의 가고정재층에 대하여 지지 부재 측으로부터 광을 조사하여, 지지 부재로부터 반도체 부재를 분리하는 공정(분리 공정)을 구비한다. 이하에서는, 주로 도 2의 (a)에 나타나는 가고정용 적층체(20)를 이용한 양태를 예로서 상세하게 설명한다.
(준비 공정)
준비 공정에서는, 반도체 장치를 제조하기 위하여, 반도체 부재를 가공하는 동안, 반도체 부재를 지지 부재에 대하여 가고정하기 위한 상기의 가고정용 적층체(20)가 준비된다.
(가고정 공정)
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는, 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 가고정 공정에서는, 반도체 부재(40)가, 가고정재층(10A)을 개재하여 지지 부재(22)에 대하여 가고정된다. 가고정재층(10A)은, 가고정재층(10A)의 지지 부재(22)와는 반대 측의 표면(S1)을 갖고 있다. 가고정 공정에서는, 예를 들면, 가고정재층(10A) 상에 반도체 부재(40)가 배치된 상태(도 3의 (a) 참조)에서 가고정재층(10A)(가고정용 필름(10))을 경화시킴으로써, 반도체 부재(40)를 지지 부재(22)에 대하여 가고정할 수 있다(도 3의 (b) 참조). 바꾸어 말하면, 반도체 부재(40)가, 가고정용 필름(10)의 경화물((B) 성분의 경화물)을 포함하는 가고정재층(10Ac)을 개재하여 지지 부재(22)에 대하여 일시적으로 접착될 수 있다. 이와 같이 하여, 가고정용 적층체(20c)와, 가고정용 적층체(20c) 상에 마련된 반도체 부재(40)를 구비하는 적층체(30)가 형성된다.
반도체 부재(40)는, 반도체 웨이퍼, 반도체 웨이퍼를 분할하여 얻어진 반도체 칩 등의 반도체 기판(42)을 갖는 부재여도 된다. 반도체 부재(40)는, 예를 들면, 재배선층(44)과 반도체 기판(42)을 갖는 재배선층 부착 반도체 칩이어도 된다. 반도체 부재(40)가 재배선층 부착 반도체 칩인 경우, 재배선층 부착 반도체 칩은, 재배선층이 가고정재층(10A) 측에 위치하는 방향으로, 가고정재층(10A)을 개재하여 지지 부재(22)에 대하여 가고정된다. 반도체 부재(40)는, 외부 접속 단자를 더 갖고 있어도 된다. 도 3의 (a)의 예에서는, 복수의 반도체 부재(40)가 가고정재층(10A)의 표면(S1) 상에 배치되어 있지만, 반도체 부재(40)의 수는 1개여도 된다. 반도체 부재(40)의 두께는, 반도체 장치의 소형화, 박형화에 더하여, 반송 시, 가공 공정 등의 경우의 균열 억제의 관점에서, 1~1000μm, 10~500μm, 또는 20~200μm여도 된다.
가고정재층(10A) 상에 배치된 반도체 부재(40)는, 예를 들면, 진공 프레스기 또는 진공 래미네이터를 이용하여 가고정재층(10A)에 대하여 압착된다. 진공 프레스기를 이용하는 경우, 압착의 조건은, 기압 1hPa 이하, 압착 압력 1MPa, 압착 온도 120~200℃, 및 유지 시간 100~300초여도 된다. 진공 래미네이터를 이용하는 경우, 압착의 조건은, 예를 들면, 기압 1hPa 이하, 압착 온도 60~180℃ 또는 80~150℃, 래미네이트 압력 0.01~1.0MPa 또는 0.1~0.7MPa, 유지 시간 1~600초 또는 30~300초여도 된다.
가고정재층(10A) 상에 반도체 부재(40)가 배치된 후, 가고정재층(10A) 중의 (B) 성분을 열경화 또는 광경화시킴으로써, 반도체 부재(40)가, 가고정용 필름(10)의 경화물((B) 성분의 경화물)을 포함하는 가고정재층(10Ac)을 개재하여, 지지 부재(22)에 대하여 가고정된다. 열경화의 조건은, 예를 들면, 300℃ 이하 또는 100~250℃에서, 1~180분 또는 1~120분이어도 된다.
(가공 공정)
도 4의 (a), 도 4의 (b) 및 도 4의 (c)는, 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 가공 공정에서는, 지지 부재(22)에 대하여 가고정된 반도체 부재(40)가 가공된다. 도 4의 (a)는, 반도체 기판의 박화(薄化)를 포함하는 가공의 예를 나타낸다. 반도체 부재의 가공은, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 반도체 기판의 박화, 반도체 부재의 분할(다이싱), 관통 전극(실리콘 관통 전극)의 형성, 에칭 처리, 도금 리플로 처리, 스퍼터링 처리, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
반도체 부재(40)의 가공 후, 도 4의 (b)에 나타나는 바와 같이, 가공된 반도체 부재(40)를 밀봉하는 밀봉층(50)이 형성된다. 밀봉층(50)은, 반도체 소자의 제조를 위하여 통상 이용되는 밀봉재를 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 밀봉층(50)을 열경화성 수지 조성물에 의하여 형성해도 된다. 밀봉층(50)에 이용되는 열경화성 수지 조성물로서는, 예를 들면, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 바이페닐다이에폭시 수지, 나프톨 노볼락 에폭시 수지 등의 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 밀봉층(50) 및 밀봉층(50)을 형성하기 위한 열경화성 수지 조성물은, 필러, 및/또는 난연제 등의 첨가제를 포함해도 된다.
밀봉층(50)은, 예를 들면, 고형재, 액상재, 세립재(細粒材), 또는 밀봉 필름을 이용하여 형성된다. 밀봉 필름을 이용하는 경우, 컴프레션 밀봉 성형기, 진공 래미네이트 장치 등이 이용된다. 예를 들면, 이들 장치를 이용하여, 40~180℃(또는 60~150℃), 0.1~10MPa(또는 0.5~8MPa), 또한 0.5~10분의 조건에서 열용융시킨 밀봉 필름으로 반도체 부재(40)를 피복함으로써, 밀봉층(50)을 형성할 수 있다. 밀봉 필름의 두께는, 밀봉층(50)이 가공 후의 반도체 부재(40)의 두께 이상이 되도록 조정된다. 밀봉 필름의 두께는, 50~2000μm, 70~1500μm, 또는 100~1000μm여도 된다.
밀봉층(50)을 형성한 후, 도 4의 (c)에 나타나는 바와 같이, 밀봉층(50) 및 가고정재층(10Ac)을, 반도체 부재(40)를 1개씩 포함하는 복수의 부분으로 분할해도 된다.
(분리 공정)
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는, 반도체 장치의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 모식 단면도이다. 도 5의 (a)에 나타나는 바와 같이, 가고정용 적층체(20c)의 가고정재층(10Ac)에 대하여 지지 부재(22) 측으로부터 광(A)을 조사하여, 지지 부재(22)로부터 반도체 부재(40)를 분리한다. 광(A)은, 적외광(근적외광), 가시광, 또는 자외광 중 어느 하나를 포함하는 광이어도 되고, 적외광(근적외광) 또는 가시광 중 어느 하나를 포함하는 광이어도 되며, 적어도 적외광(근적외광)을 포함하는 광이어도 된다. 광(A)의 조사에 의하여, 가고정재층(10Ac) 중의 (A) 성분이 광(A)을 흡수하여 열을 순간적으로 발생한다. 발생한 열에 의하여, 예를 들면, 가고정재층(10Ac) 중의 (B) 성분의 경화물의 용융, 지지 부재(22)와 반도체 부재(40)의 사이에 발생하는 열응력, 및, (A) 성분 혹은 (B) 성분의 경화물의 비산이 발생할 수 있다. 이들 현상 중 하나 또는 둘 이상이 주된 원인이 되어, 응집 박리, 계면 박리 등이 발생하여, 반도체 부재(40)가 지지 부재(22)로부터 용이하게 분리될 수 있다. 반도체 부재(40)를 지지 부재(22)로부터 분리하기 위하여, 광(A)의 조사와 함께, 반도체 부재(40)에 대하여 응력을 약간 가해도 된다.
분리 공정에 있어서의 광(A)은, 코히런트광이어도 된다. 코히런트광은, 가간섭성이 높고, 지향성이 높으며, 단색성이 높다는 성질을 갖는 전자파이다. 코히런트광은, 동일 파장이고 동위상인 광이 서로 보강하여 합성되기 때문에, 강도가 높은 경향을 갖는다. 레이저광은, 일반적으로 코히런트광이다. 레이저광은, YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 레이저, 파이버 레이저, 반도체 레이저, 헬륨-네온 레이저, 아르곤 레이저, 엑시머 레이저 등을 들 수 있다. 레이저광의 파장은, 1300nm 이하여도 된다. 파장이 1300nm 이하임으로써, 지지 부재(22)의 광흡수가 억제되고, 또한, (A) 성분에 의한 광흡수가 높아지기 때문에, 보다 낮은 광조사 에너지로 박리하는 것이 가능하다. 코히런트광은, 펄스광이어도 된다. 코히런트광은, 지지 부재의 전체면에 대하여 조사하는 것이 바람직하다.
분리 공정에 있어서의 광(A)은, 인코히런트광이어도 된다. 인코히런트광은, 코히런트가 아닌 광이며, 간섭 무늬가 발생하지 않거나, 가간섭성이 낮거나, 지향성이 낮음과 같은 성질을 갖는 전자파이다. 인코히런트광은, 광로 길이가 길어질수록, 감쇠하는 경향을 갖는다. 태양광, 형광등의 광 등의 광은, 인코히런트광이다. 인코히런트광은, 레이저광을 제외한 광이라고 할 수도 있다. 인코히런트광의 조사 면적은, 일반적으로 코히런트광(즉, 레이저광)보다 압도적으로 넓기 때문에, 조사 횟수를 적게 하는 것이 가능하다. 예를 들면, 1회의 조사에 의하여, 복수의 반도체 부재(40)의 분리를 발생시킬 수 있다. 인코히런트광은, 적외광을 포함하고 있어도 된다. 인코히런트광은, 펄스광이어도 된다. 인코히런트광은, 지지 부재의 전체면에 대하여 조사하는 것이 바람직하다.
인코히런트광의 광원은, 특별히 제한되지 않지만, 제논 램프여도 된다. 제논 램프는, 제논 가스를 봉입한 발광관에서의 인가·방전에 의한 발광을 이용한 램프이다. 제논 램프는, 전리 및 여기를 반복하면서 방전하기 때문에, 자외광 영역으로부터 적외광 영역까지의 연속 파장을 안정적으로 갖는다. 제논 램프는, 메탈할라이드 램프 등의 램프와 비교하여 시동에 필요로 하는 시간이 짧기 때문에, 공정에 관한 시간을 큰 폭으로 단축할 수 있다. 또, 발광에는, 고전압을 인가할 필요가 있기 때문에, 고열이 순간적으로 발생하지만, 냉각 시간이 짧고, 연속적인 작업이 가능한 점에서도, 제논 램프는 유리하다.
제논 램프의 조사 조건은, 인가 전압, 펄스폭, 조사 시간, 조사 거리(광원과 가고정재층의 거리), 조사 에너지 등을 포함하고, 조사 횟수 등에 따라 이들을 임의로 설정할 수 있다. 반도체 부재(40)의 대미지를 저감시키는 관점에서, 1회의 조사로 반도체 부재(40)를 분리할 수 있는 조사 조건을 설정해도 된다.
분리한 반도체 부재(40) 상에, (B) 성분의 경화물의 일부 또는 (A) 성분의 일부가 잔사로서 부착되는 경우가 있다. 부착된 잔사는, 도 5의 (b)에 나타나는 바와 같이 제거된다. 부착된 잔사는, 예를 들면, 용제로 세정함으로써 제거되어도 되고, 필에 의하여 박리되어도 된다. 용제로서는, 특별히 제한되지 않지만, 에탄올, 메탄올, 톨루엔, 자일렌, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소뷰틸케톤, 헥세인 등을 들 수 있다. 부착된 잔사의 제거를 위하여, 반도체 부재(40)를 용제에 침지시켜도 되고, 초음파 세정을 행해도 된다. 100℃ 이하 정도의 저온에서 반도체 부재(40)를 가열해도 된다.
이상의 예시된 방법에 의하여, 가공된 반도체 부재(40)를 구비하는 반도체 소자(60)를 얻을 수 있다. 얻어진 반도체 소자(60)를 다른 반도체 소자 또는 반도체 소자 탑재용 기판에 접속시킴으로써 반도체 장치를 제조할 수 있다.
실시예
이하, 본 개시에 대하여 실시예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 개시는 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[가고정용 필름의 제작 및 평가]
(실시예 1-1~1-5 및 비교예 1-1, 1-2)
<가고정용 필름의 제작>
가고정용 필름의 제작에 있어서는, 이하의 재료를 이용했다.
(A) 성분: 카본 블랙
(A-1) 아세틸렌 블랙(상품명: Li-400, 덴카 주식회사제, 평균 1차 입경: 48nm)
(B) 성분: 경화성 수지 성분
(B-1) 열가소성 수지
(B-1-1) 무수 말레산 변성 스타이렌·에틸렌·뷰틸렌·스타이렌 블록 공중합체(상품명: FG1924GT, 크레이튼 폴리머 재팬 주식회사제, 스타이렌 함유량: 13질량%), 25질량% 농도의 자일렌 용액으로서 이용했다.
(B-1-2) 무수 말레산 변성 스타이렌·에틸렌·뷰틸렌·스타이렌 블록 공중합체(상품명: FG1901GT, 크레이튼 폴리머 재팬 주식회사제, 스타이렌 함유량: 30질량%), 25질량% 농도의 자일렌 용액으로서 이용했다.
(B-2) 열경화성 수지
(B-2-1) 다이사이클로펜타다이엔형 에폭시 수지(상품명: HP7200H, DIC 주식회사제), 50질량% 농도의 사이클로헥산온 용액으로서 이용했다.
(B-3) 경화 촉진제
(B-3-1) 이미다졸 유도체(상품명: 2PZ-CN, 시코쿠 가세이 고교 주식회사제), 10질량% 농도의 사이클로헥산온 용액으로서 이용했다.
(C) 산화 방지제
(C-1) 힌더드 페놀 유도체(상품명: AO-60, 주식회사 ADEKA제), 10질량% 농도의 사이클로헥산온 용액으로서 이용했다.
표 1에 나타내는 재료를 표 1에 나타내는 질량부(표 1의 수치는 불휘발분량을 의미한다.)로 이용했다. 이것을, 용제로서의 톨루엔 302.4질량부 및 사이클로헥산온 4.5질량부와 혼합하여, 가고정용 필름 형성용 조성물의 바니시를 얻었다. 얻어진 가고정용 필름 형성용 조성물의 바니시를, 정밀 도공기를 이용하여, 지지 필름(퓨렉스 A31B(상품명, 경박리 타입, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 도요보 필름 솔루션 주식회사, 두께: 38μm))의 이형 처리면에 도공했다. 도막을 100℃에서 10분 가열함으로써 용제를 제거하여, 두께 30μm의 실시예 1-1의 가고정용 필름, 및, 두께 10μm의 실시예 1-2~1-5 및 비교예 1-1, 1-2의 가고정용 필름을 얻었다. 얻어진 가고정용 필름의 지지 필름과는 반대 측의 면에, 보호 필름(퓨렉스 A70J(상품명, 중박리 타입, PET 필름, 도요보 필름 솔루션 주식회사, 두께: 38μm))을, 가고정용 필름에 그 이형 처리면이 접하는 방향으로 첩합했다.
<가고정용 필름의 평가>
실시예 1-1~1-5 및 비교예 1-1, 1-2의 가고정용 필름을 이용하여, 각각의 평행 광선 투과율을 측정했다. 가고정용 필름을 한 변이 5cm인 정사각형으로 잘라냄으로써, 측정용 샘플을 얻었다. 측정 장치로서는, 자외 가시 근적외 분광 광도계 SolidSpec-3700(주식회사 시마즈 세이사쿠쇼)을 이용하고, 측정용 샘플에 파장 550nm 또는 파장 1064nm의 광을 조사하여, 광이 필름 두께의 거리(광로 길이)를 투과할 때의 평행 광선 투과율을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
[가고정용 적층체의 제작]
(실시예 2-1~2-5 및 비교예 2-1, 2-2)
<가고정용 적층체의 제작 (i)>
실시예 1-1~1-5 및 비교예 1-1, 1-2의 가고정용 필름을 이용하여, 각각의 가고정용 적층체를 제작했다. 가고정용 필름으로부터 지지 필름을 박리하고, 가고정용 필름을 지지 부재로서의 유리 기판(상품명: 이글 XG, CORNING사제, 사이즈: 20mm×20mm, 두께: 0.7mm) 상에, 진공 가압식 래미네이터를 이용하여, 압력 0.5MPa, 온도 100℃, 및 가압 시간 60초의 조건에서 적층함으로써, 실시예 2-1~2-5 및 비교예 2-1, 2-2의 가고정용 적층체를 제작했다.
<시험용 적층체의 제작 (i)>
이어서, 실시예 2-1~2-5 및 비교예 2-1, 2-2의 가고정용 적층체의 가고정용 필름으로 이루어지는 가고정재층 측의 보호 필름을 박리하고, 가고정재층 상에, 반도체 부재로서의 실리콘 웨이퍼(사이즈: 20mm×20mm, 두께: 150μm)를, 진공 가압식 래미네이터를 이용하여, 압력 0.5MPa, 온도 100℃, 및 가압 시간 60초의 조건에서 적층했다. 그 후, 200℃에서 1시간 가열함으로써 가고정재층을 경화시켜, 지지 부재에 대하여 가고정된 반도체 부재를 갖는, 실시예 2-1~2-5 및 비교예 2-1, 2-2의 시험용 적층체를 제작했다.
(실시예 2-6)
<제1 경화성 수지 필름의 준비>
(A) 성분을 이용하지 않은 것(즉, 경화성 수지 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0질량부로 했거나, 또는, 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 0체적%로 한 것) 이외에는, <가고정용 필름의 제작>과 동일하게 하여, 두께 10μm의 제1 경화성 수지 필름을 제작했다. 제1 경화성 수지 필름에 대하여, <가고정용 필름의 평가>와 동일하게 하여, 평행 광선 투과율을 측정했다. 제1 경화성 수지 필름의 파장 550nm에 있어서의 평행 광선 투과율은 93%이며, 파장 1064nm에 있어서의 평행 광선 투과율은 97%였다.
<가고정용 적층체의 제작 (ii)>
실시예 1-3의 가고정용 필름 및 상기의 제1 경화성 수지 필름을 이용하여 가고정용 적층체를 제작했다. 각각의 필름으로부터 지지 필름을 박리하고, 노출된 표면끼리를, 가압식 롤 래미네이터를 이용하여, 압력 0.2MPa, 온도 100℃, 속도 0.2m/min의 조건에서 첩합함으로써, 2층 필름을 얻었다. 이어서, 2층 필름의 제1 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제1 경화성 수지층 측의 보호 필름을 박리하고, 상기 <가고정용 적층체의 제작 (i)>과 동일하게 하여, 그 박리면이 지지 부재에 접하는 방향으로 2층 필름을 적층함으로써, 실시예 2-6의 가고정용 적층체를 제작했다.
<시험용 적층체의 제작 (ii)>
이어서, <시험용 적층체의 제작 (i)>과 동일하게 하여, 가고정재층 상에 반도체 부재를 적층하고, <시험용 적층체의 제작 (i)>과 동일한 조건에서, 가고정재층 및 제1 경화성 수지층을 경화시켜, 실시예 2-6의 시험용 적층체를 제작했다.
(실시예 2-7)
<제1 경화성 수지 필름 및 제2 경화성 수지 필름의 준비>
제1 경화성 수지 필름은, 실시예 2-6에 있어서 제작한 제1 경화성 수지 필름을 이용했다. 제2 경화성 수지 필름은, 제1 경화성 수지 필름과 동일한 것을 이용했다.
<가고정용 적층체의 제작 (iii)>
실시예 1-3의 가고정용 필름, 상기의 제1 경화성 수지 필름, 및 상기의 제2 경화성 수지 필름을 이용하여 가고정용 적층체를 제작했다. 먼저, <가고정용 적층체의 제작 (ii)>와 동일하게 하여, 실시예 1-3의 가고정용 필름 및 상기의 제1 경화성 수지 필름으로 이루어지는 2층 필름을 얻었다. 이어서, 2층 필름의 실시예 1-3의 가고정용 필름으로 이루어지는 가고정재층 측의 보호 필름 및 제2 경화성 수지 필름의 지지 필름을 박리하고, 노출된 표면끼리를, 가압식 롤 래미네이터를 이용하여, 압력 0.2MPa, 온도 100℃, 속도 0.2m/min의 조건에서 첩합함으로써, 3층 필름을 얻었다. 이어서, 3층 필름의 제1 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제1 경화성 수지층 측의 보호 필름을 박리하고, 상기 <가고정용 적층체의 제작 (i)>과 동일하게 하여, 그 박리면이 지지 부재에 접하는 방향으로 3층 필름을 적층함으로써, 실시예 2-7의 가고정용 적층체를 제작했다.
<시험용 적층체의 제작 (iii)>
이어서, <시험용 적층체의 제작 (i)>과 동일하게 하여, 제2 경화성 수지층 상에 반도체 부재를 적층하고, <시험용 적층체의 제작 (i)>과 동일한 조건에서, 가고정재층, 제1 경화성 수지층, 및 제2 경화성 수지층을 경화시켜, 실시예 2-7의 시험용 적층체를 제작했다.
[시험용 적층체의 평가]
<접착성의 평가>
제작한 실시예 2-1~2-7 및 비교예 2-1, 2-2의 시험용 적층체에 대하여, 시험용 적층체의 반도체 부재를 손으로 잡아 들어 올렸을 때에, 반도체 부재와 지지 부재가 분리되지 않은 경우를, 접착성이 우수한 것으로 하여 "A", 반도체 부재와 지지 부재가 용이하게 분리된 경우를 "B"로 평가했다. 결과를 표 2 및 표 3에 나타낸다.
<분리성의 평가>
·제논 램프에 의한 광조사
접착성의 평가에 있어서 우수했던, 실시예 2-1~2-7 및 비교예 2-1의 시험용 적층체에 대하여, 제논 램프를 이용하여, 인가 전압: 630V 및 조사 시간: 1000μs의 조사 조건(단위 면적당 조사 에너지: 7.7J/cm2)에서 펄스광을 조사하여, 반도체 부재를 지지 부재로부터 분리할 때의 분리성을 평가했다. 제논 램프는, NovaCentrix사제의 PulseForge(등록 상표) 1300(파장 범위: 200nm~1500nm)을 이용하고, 제논 램프에 의한 광조사는, 시험용 적층체의 지지 부재(유리 기판) 측으로부터 행했다. 분리성의 평가는, 제논 램프에 의한 광조사 후에, 실리콘 웨이퍼에 외력을 가함으로써 유리 기판으로부터 분리된 경우를 분리성이 우수한 것으로 하여 "A", 외력을 가해도 실리콘 웨이퍼가 유리 기판으로부터 분리되지 않은 경우를 "B"로 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
·레이저에 의한 광조사
실시예 2-2~2-7 및 비교예 2-1의 시험용 적층체에 대하여, YAG 레이저를 이용하여, 파장: 1064nm, 펄스 에너지: 106μJ, 및 반복 주파수: 70kHz의 근적외광 펄스 레이저광을 조사하여, 반도체 부재를 지지 부재로부터 분리할 때의 분리성을 평가했다. YAG 레이저는, Optec사제의 MM200-USP를 이용하고, 레이저에 의한 광조사는, 시험용 적층체의 지지 부재(유리 기판) 측으로부터, 스캔 속도: 3000mm/s로 지지 부재의 전체면에 조사했다. 분리성의 평가는, 레이저에 의한 광조사 후에, 실리콘 웨이퍼에 외력을 가함으로써 유리 기판으로부터 분리된 경우를 분리성이 우수한 것으로 하여 "A", 외력을 가해도 실리콘 웨이퍼가 유리 기판으로부터 분리되지 않은 경우를 "B"로 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[표 2]
[표 3]
표 2 및 표 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 1-1~1-5의 가고정용 필름을 이용하여 제작한 실시예 2-1~2-5의 시험용 적층체는, 접착성 및 분리성의 점에서 우수했다. 또, 제1 경화성 수지층을 구비하는 실시예 2-6의 시험용 적층체, 및, 제1 경화성 수지층 및 제2 경화성 수지층을 구비하는 실시예 2-7의 시험용 적층체에 대해서도 접착성 및 분리성의 점에서 우수한 것이 판명되었다. 이들 경향은, 제논 램프에 의한 광조사에서도, 레이저에 의한 광조사에서도 동일했다. 한편, 카본 블랙의 함유량이, 경화성 수지 성분의 총량 100질량부에 대하여, 25질량부를 초과하고 있거나, 또는, 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 10체적%를 초과하고 있는 비교예 2-2의 시험용 적층체는, 접착성의 점에서 충분하지 않았다. 또, 카본 블랙의 함유량이, 경화성 수지 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.1질량부 미만이거나, 또는, 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 0.1체적% 미만인 비교예 2-1의 시험용 적층체는, 접착성의 점에서 충분했지만, 분리성의 점에서 충분하지 않았다.
이들 결과로부터, 본 개시의 가고정용 필름이, 반도체 부재를 가고정재층으로부터 광조사에 의하여 분리하는 것을 포함하는 방법에 의하여 반도체 장치를 제조하는 경우에 있어서, 반도체 부재와 지지 부재의 접착성이 우수함과 함께, 반도체 부재를 지지 부재로부터 광조사에 의하여 분리할 때의 분리성도 우수한 가고정재층을 형성하는 것이 가능한 것이 확인되었다.
10…가고정용 필름
10A, 10Ac…가고정재층
12…제1 경화성 수지층
14…제2 경화성 수지층
20, 70, 80, 20c…가고정용 적층체
22…지지 부재
30…적층체
40…반도체 부재
42…반도체 기판
44…재배선층
50…밀봉층
60…반도체 소자

Claims (10)

  1. 반도체 부재와 지지 부재를 가고정하기 위하여 이용되는 가고정용 필름으로서,
    카본 블랙과, 경화성 수지 성분을 함유하고,
    상기 경화성 수지 성분이, 열경화성 수지와, 열가소성 수지를 포함하며,
    상기 열가소성 수지가 탄화 수소 수지이고,
    상기 카본 블랙의 함유량이, 하기의 조건 (i) 및 조건 (ii) 중, 적어도 일방의 조건을 충족시키는, 가고정용 필름.
    조건 (i): 상기 경화성 수지 성분의 총량 100질량부에 대하여, 0.1~25질량부이다.
    조건 (ii): 상기 가고정용 필름의 총체적을 기준으로 하여, 0.1~10체적%이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    파장 550nm 및 파장 1064nm 중, 적어도 일방의 파장에 있어서의 평행 광선 투과율이 30% 이하인, 가고정용 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    두께가 5μm 초과인, 가고정용 필름.
  4. 지지 부재와, 상기 지지 부재 상에 마련된, 청구항 1에 기재된 가고정용 필름으로 이루어지는 가고정재층을 구비하는, 가고정용 적층체.
  5. 지지 부재와, 제1 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제1 경화성 수지층과, 청구항 1에 기재된 가고정용 필름으로 이루어지는 가고정재층을 이 순서로 구비하는, 가고정용 적층체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가고정재층 상의 상기 제1 경화성 수지층의 반대 측에 마련된, 제2 경화성 수지 필름으로 이루어지는 제2 경화성 수지층을 더 구비하는, 가고정용 적층체.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 경화성 수지 필름에 있어서, 파장 550nm 및 파장 1064nm 중, 적어도 일방의 파장에 있어서의 평행 광선 투과율이 80% 이상인, 가고정용 적층체.
  8. 청구항 4 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 가고정용 적층체를 준비하는 공정과,
    반도체 부재를, 상기 가고정재층을 개재하여 상기 지지 부재에 대하여 가고정하는 공정과,
    상기 지지 부재에 대하여 가고정된 상기 반도체 부재를 가공하는 공정과,
    상기 가고정용 적층체의 상기 가고정재층에 대하여 상기 지지 부재 측으로부터 광을 조사하여, 상기 지지 부재로부터 상기 반도체 부재를 분리하는 공정을 구비하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 광이, 적어도 적외광을 포함하는 광인, 반도체 장치의 제조 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 광이, 인코히런트광인, 반도체 장치의 제조 방법.
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