TWI613077B - 半導體裝置製造用暫時接合用積層體、及半導體裝置之製造方法 - Google Patents

半導體裝置製造用暫時接合用積層體、及半導體裝置之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供於對被處理構件(半導體晶圓等)施予機械或化學處理之際,可確實且容易地暫時支撐被處理構件,同時即使經過高溫的製程時,也不對處理完畢的構件造成損傷,可容易地解除對於處理完畢的構件的暫時支撐之半導體裝置製造用暫時接合用積層體、及半導體裝置之製造方法。該半導體裝置製造用暫時接合用積層體係具有(A)剝離層與(B)接著性層之半導體裝置製造用暫時接合積層體,前述(A)剝離層包含:(a1)具有200℃以上的軟化點之樹脂1,與(a2)於硬化後,在指定溶劑之至少1種中,於25℃溶解5質量%以上之樹脂2。

Description

半導體裝置製造用暫時接合用積層體、及半導體裝置之製造方法
本案發明關於半導體裝置製造用暫時接合用積層體、及半導體裝置之製造方法。
以往,於IC或LSI等之半導體裝置之製程中,通常在半導體矽晶圓上形成多數的IC晶片,藉由切割而單片化。
隨著電子機器之更小型化及高性能化之需求,對於搭載於電子機器的IC晶片,亦要求更小型化及高積體化,但矽基板之面方向中的積體電路之高積體化正接近極限。
作為從IC晶片內的積體電路對IC晶片的外部端子之電連接方法,以往廣泛已知有線接合(wire bonding)法,但為了謀求IC晶片的小型化,近年來已知有在矽基板設置貫通孔,以將作為外部端子的金屬插塞(plug)貫穿貫通孔內之方式連接於積體電路之方法(所謂形成矽貫通電極(TSV)之方法)。然而,僅以形成矽貫通電極之方法,無法充分應付對於上述近年之IC晶片進一步之高積體化的需求。
鑑於以上,已知有藉由將IC晶片內的積體電路予以多層化,提高矽基板的每單位面積之積體度的技術。然而,由於積體電路之多層化使IC晶片之厚度增大,必須將構成IC晶片的構件予以薄型化。作為此種構件之薄型化,例如正檢討矽基板之薄型化,不僅與IC晶片的小型化有關聯,而且從可將矽貫通電極之製造中矽基板之貫通孔製程予以省力化來看,被認為有希望。
作為半導體裝置之製程中使用的半導體矽晶圓,廣泛已知有具有約700~900μm的厚度者,但近年來以IC晶片的小型化等為目的,嘗試將半導體矽晶圓之厚度減薄至200μm以下為止。
然而,由於厚度200μm以下之半導體矽晶圓非常薄,進而以此作為基材的半導體裝置製造用構件亦非常薄,故在對於此種構件施予進一步的處理,或僅將此種構件移動之情況等中,安定地且不造成損傷地支撐構件係困難的。
為了解決如上述之問題,已知有藉由聚矽氧黏著劑暫時接著在表面上設有裝置的薄型化前之半導體晶圓與加工用支撐基板,於研削半導體晶圓之背面而薄型化後,將半導體晶圓穿孔而設置矽貫通電極,然後自半導體晶圓使加工用支撐基板脫離之技術(參照專利文獻1)。藉由此技術,可同時達成半導體晶圓的背面研削時之耐研削阻力、異向性乾蝕刻步驟等中的耐熱性、鍍敷或蝕刻時的耐藥品性、與最終的加工用支撐基板之圓滑地剝離及低被附體污染性。
又,作為晶圓之支撐方法,亦已知有藉由支撐層系統來支撐晶圓之方法,使由電漿堆積法所得之電漿聚合物層作為分離層介於晶圓與支撐層系統之間,使支撐層系統與分離層之間的接著結合大於晶圓與分離層之間的接合結合,於自支撐層系統脫離晶圓之際,以晶圓容易地自分離層脫離之方式而構成的技術(參照專利文獻2)。
又,已知有使用聚醚碸與賦黏劑進行暫時接著,藉由加熱而解除暫時接著之技術(專利文獻3)。
另外,亦已知有藉由包含羧酸類與胺類之混合物進行暫時接著,藉由加熱而解除暫時接著之技術(專利文獻4)。
還有,已知有於將包含纖維素聚合物類等之接合層予以加溫之狀態下,壓合裝置晶圓(device wafer)與支撐基板而使其接著,藉由在加溫下橫向地滑動,而自支撐基板脫離裝置晶圓之技術(專利文獻5)。
又,已知有包含對排1,2-聚丁二烯與光聚合引發劑,因放射線之照射而接著力變化之黏著薄膜(專利文獻6)。
再者,已知有藉由包含聚碳酸酯類之接著劑,暫時接著支撐基板與半導體晶圓,對半導體晶圓進行處理後,照射放射線,其次藉由加熱,自支撐基板脫離處理完畢的的半導體晶圓之技術(專利文獻7)。
又,已知有於將設有裝置晶圓的微裝置之裝置面與支撐裝置晶圓的載體基板予以暫時接著之際,使 不提供接合的填充層介於裝置面的中央區域與載體基板之間,藉由黏著劑暫時接著裝置面的周邊部與載體基板之間之技術(專利文獻8)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本特開2011-119427號公報
專利文獻2 日本特表2009-528688號公報
專利文獻3 日本特開2011-225814號公報
專利文獻4 日本特開2011-052142號公報
專利文獻5 日本特表2010-506406號公報
專利文獻6 日本特開2007-045939號公報
專利文獻7 美國發明專利公開2011/0318938號說明書
專利文獻8 日本特表2011-510518號公報
可是,於將設有裝置的半導體晶圓之表面(即裝置晶圓之裝置面)與支撐基板(載體基板),經由包含專利文獻1等所知之黏著劑的層予以暫時接著時,為了穩定地支撐半導體晶圓,對於黏著劑層要求一定強度的黏著度。
即,於經由黏著劑層暫時接著半導體晶圓的裝置面之全面與支撐基板的情形,使半導體晶圓與支撐基板之暫時接著愈充分,可愈穩定地且不造成損傷地支撐半導體晶圓,但另一方面,由於半導體晶圓與支撐基板之暫 時接著過強,於自支撐基板脫離半導體晶圓之際,容易發生裝置破損,或裝置自半導體晶圓脫離之不良狀況。
又,如專利文獻2,為了抑制晶圓與支撐層系統之接著變得過強,在晶圓與支撐層系統之間,藉由電漿堆積法形成作為分離層的電漿聚合物層之方法,係有以下等之問題:(1)通常實施電漿堆積法用的設備成本大;(2)藉由電漿堆積法的層形成,在電漿裝置內的真空化或單體的堆積中需要時間;及(3)即使設置包含電漿聚合物層的分離層,下述之接著結合亦不易控制:於支撐供加工的晶圓時,雖然使晶圓與分離層之接著結合為充分,但另一方面,於解除晶圓的支撐時,晶圓容易自分離層脫離之接著結合。
另外,如專利文獻3、4及5所記載,於藉由加熱來解除暫時接著之方法,容易發生因長時間的加熱而裝置破損之不良狀況。
還有,如專利文獻6及7所記載,於照射放射線而解除暫時接著之方法,必須使用能穿透放射線的支撐基板。
又,如專利文獻8,於在載體上隔著不提供接著的填充層之方法,於形成該填充層之際,必須經由包含多階段的製程,在生產性有進一步改良之餘地。
本案發明係鑒於上述背景而完成者,其目的在於提供暫時支撐之半導體裝置製造用暫時接合用積層體、及半導體裝置之製造方法,該半導體裝置製造用暫時接合用積層體於對被處理構件(半導體晶圓等)施予機 械或化學處理之際,可確實且容易地暫時支撐被處理構件,同時即使經過高溫的製程時,也不對處理完畢的構件造成損傷,可容易地解除對於處理完畢的構件的暫時支撐。
本案發明者們為了解決上述問題而專心致力地檢討,結果發現:在支撐體與被處理構件之間設置包含剝離層與接著性層之暫時接合用積層體,藉由於該剝離層中,摻合具有特定軟化點的樹脂與溶劑可溶的樹脂,即使經過高溫的製程時,也可容易地解除對於處理完畢的構件的暫時支撐,終於完成本案發明。
具體地,藉由下述手段<1>,更佳為藉由<2>~<12>,而解決上述問題。
<1>一種半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其係具有(A)剝離層與(B)接著性層之半導體裝置製造用暫時接合積層體,前述(A)剝離層包含:(a1)具有200℃以上的軟化點之樹脂1,與(a2)於硬化後,在由己烷、庚烷、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、1,4-二
Figure TWI613077BD00001
烷、四氫呋喃、1-甲氧基-2-丙醇、2-乙醯氧基-1-甲氧基丙烷、乙腈、甲基乙基酮、環己酮、甲苯、二甲亞碸、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、氯仿、二氯甲烷、茴香醚、二甲苯及
Figure TWI613077BD00002
中選出的溶劑之至少1種中,於25℃溶解5質量%以上之樹脂2。
<2>如<1>記載之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中前述樹脂1的軟化點為200℃~450℃之範圍內。
<3>如<1>或<2>記載之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中前述樹脂1係熱塑性樹脂。
<4>如<3>記載之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中前述熱塑性樹脂係由聚醚碸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、聚苯并咪唑樹脂、聚苯醚樹脂、聚苯硫樹脂及聚醚酮樹脂中選出的至少一種熱塑性樹脂。
<5>如<1>~<4>中任一項記載之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中前述樹脂2含有由聚碳酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂及烴系樹脂中選出的熱塑性樹脂。
<6>如<1>~<5>中任一項記載之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中前述樹脂1與樹脂2的SP值[MPa1/2]之差為1以上且小於10。
<7>如<1>~<6>中任一項記載之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中前述(B)接著性層包含黏結劑、聚合性單體、與光聚合引發劑及熱聚合引發劑之至少一者。
<8>一種半導體裝置之製造方法,其係具有以如<1>~<7>中任一項記載之半導體裝置製造用暫時接合用積層體介於之間存在之方式,接著被處理構件的第1面與基板之步驟,對於前述被處理構件,施予在180℃~370℃之範圍中具有最高到達溫度之加熱處理,得到處 理完畢的構件之步驟,及自前述暫時接合用積層體脫離前述處理完畢的構件之步驟,而具有前述處理完畢的構件之半導體裝置之製造方法,其特徵為:前述樹脂1的軟化點係高於前述加熱處理的最高到達溫度。
<9>如<8>記載之半導體裝置之製造方法,其中於使前述被處理構件的第1面與前述基板隔著前述暫時接合用積層體接著之步驟之前,更具有對於前述暫時接合用積層體的接著性層,照射活性光線或放射線或熱之步驟。
<10>如<8>或<9>記載之半導體裝置之製造方法,其中於自前述暫時接合用積層體脫離前述被處理構件之步驟之後,更具有藉由剝離溶劑去除殘存在前述被處理構件上的前述暫時接合用積層體之步驟。
<11>如<10>記載之半導體裝置之製造方法,其中前述剝離溶劑包含烴系溶劑及醚溶劑之至少1種。
<12>如<11>記載之半導體裝置之製造方法,其中前述剝離溶劑包含環戊烷、正己烷、環己烷、正庚烷、檸檬烯、對
Figure TWI613077BD00003
烷、四氫呋喃(THF)、1,3-二氧戊環(dioxolane)、茴香醚之至少1種。
依照本案發明,可提供於對被處理構件施予機械或化學處理之際,可確實且容易地暫時支撐被處理構件,同時即使經過高溫的製程時,也不對處理完畢的構件造成損傷,可解除對於處理完畢的構件的暫時支撐之半導體裝置製造用暫時接合用積層體、及半導體裝置之製造方法。
2‧‧‧樹脂2
11、21~30、11’‧‧‧接著性層
11A、21A~30A‧‧‧高接著性區域
11B、21B~30B‧‧‧低接著性區域
12‧‧‧載體基板
60‧‧‧裝置晶圓
60’‧‧‧薄型裝置晶圓
61‧‧‧矽基板
61a‧‧‧矽基板之表面
61b‧‧‧矽基板之背面
61b’‧‧‧薄型裝置晶圓之背面
62‧‧‧裝置晶片
63‧‧‧凸塊
70‧‧‧膠帶
1、71‧‧‧剝離層
80‧‧‧暫時接合積層體
100、100’‧‧‧接著性支撐體
第1圖之第1A圖係顯示溶劑浸透本案發明的剝離層中之狀態之概念圖,第1B圖係顯示溶劑浸透以往的剝離層之狀態之概念圖。
第2圖係顯示溶劑自本案發明的剝離層之表面侵入之狀態之概念圖。
第3圖之第3A圖、第3B圖及第3C圖各自係說明接著性支撐體與裝置晶圓的暫時接著之示意截面圖、顯示經由接著性支撐體所暫時接著的裝置晶圓之示意截面圖、及顯示經由接著性支撐體所暫時接著的裝置晶圓經薄型化之狀態之示意截面圖。
第4圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之示意俯視圖。
第5圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之示意俯視圖。
第6圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之1態樣之示意俯視圖。
第7圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之1態樣之示意俯視圖。
第8圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之1態樣之示意俯視圖。
第9圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之1態樣之示意俯視圖。
第10圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之1態樣之示意俯視圖。
第11圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之1態樣之示意俯視圖。
第12圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之1態樣之示意俯視圖。
第13圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之1態樣之示意俯視圖。
第14圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之1態樣之示意俯視圖。
第15圖係說明以往的接著性支撐體與裝置晶圓之暫時接著狀態的解除之示意截面圖。
[實施發明的形態]
以下,詳細說明本案發明之實施形態。
於本說明書的基(原子團)之記述中,沒有記載取代及無取代之記述亦包含不具取代基者,同時包含具有取代基者。例如,所謂的「烷基」,不僅包含不具有取代基的烷基(無取代烷基),亦包含具有取代基的烷基(取代烷基)。
本說明書中的「活性光線」或「放射線」,意指例如包含可見光線、紫外線、遠紫外線、電子束、X射線等者。又,本案發明中所謂的「光」,意指活性光線或放射線。
又,本說明書中所謂的「曝光」,只要沒有特別預先指明,則不僅意指藉由水銀燈、紫外線、準分子雷射所代表的遠紫外線、X射線、EUV光等之曝光,亦意指藉由電子束及離子束等的粒子射線之描繪。
再者,於本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,「(甲基)丙烯基」表示丙烯基及甲基丙烯基,「(甲基)丙烯醯基」表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基。又,於本說明書中,「單元體」與「單體」同義。本案發明中的單體係與寡聚物及聚合物區別,指重量平均分子量為2,000以下之化合物。本說明書中,所謂的聚合性化合物,就是指具有聚合性基的化合物,可為單體,也可為聚合物。所謂的聚合性基,就是指參與聚合反應之基。
尚且,於以下說明的實施形態中,對於已經參照的圖面中所說明之構件等,藉由在圖中附相同符號或相當符號而將說明簡略化或省略化。
本案發明之半導體裝置製造用暫時接合用積層體(以下亦僅稱「暫時接合用積層體」),係具有(A)剝離層與(B)接著性層之半導體裝置製造用暫時接合積層體,其特徵為:前述(A)剝離層包含:(a1)具有200℃以上的軟化點之樹脂1,與(a2)於硬化後,在由己烷、庚烷、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、1,4-二
Figure TWI613077BD00004
烷、四氫呋喃、1-甲氧基-2-丙醇、2-乙醯氧基-1-甲氧基丙烷、乙腈、甲基乙基酮、環己酮、甲苯、二甲亞碸、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、 N-乙基-2-吡咯啶酮、氯仿、二氯甲烷、茴香醚、二甲苯及
Figure TWI613077BD00005
中選出的溶劑之至少1種中,於25℃溶解5質量%以上(以下亦稱為「溶劑可溶解」)之樹脂2。於本案發明中,藉由在剝離層中摻合上述溶劑可溶解的樹脂,可使溶劑容易浸透剝離層。使用第1圖及第2圖來說明此概念。
第1圖係顯示溶劑浸透本案發明及以往的剝離層中之狀態之概念圖,1表示剝離層,2表示樹脂2。又,圖中之直線的箭頭及波折線的箭頭表示溶劑之浸透狀態。再者,第1圖係使本案發明之概念更容易理解用之圖,剝離層中的樹脂2(圖中之2)之量或樹脂2(圖中之2)之大小係不拘泥於第1圖者(第2圖以下亦相同)。
於本案發明中,如第1A圖所示,於剝離層1,即以樹脂1作為主成分之層中,存在有樹脂2(圖中之2)。於圖1中為球狀,但未必定要為此種形狀。於此,如第1A圖之箭頭所示,當溶劑浸透剝離層時,樹脂1中,如波折線的箭頭所示,溶劑緩慢地浸透,但樹脂2的部分係快速地浸透,樹脂2先溶解於溶劑中。由於樹脂2溶解,溶劑亦變得容易浸透樹脂1,全體變成溶劑容易溶解。另一方面,如第1B圖所示,以往由於在剝離層中不含有如樹脂2之物質,僅存在有黏結劑,故溶劑之浸透緩慢。藉由此種構成之差異,於本案發明中,剝離層中之樹脂1成為容易剝離之狀態,可容易地將剝離層予以剝離。
再者,於本案發明中,如圖2所示,亦有樹脂2存在於剝離層1之表面的情況。此時,剝離層1係浸透溶 劑的表面積變大。結果,溶劑變得容易浸透剝離層中,可更容易地將剝離層予以剝離。
以下,說明本案發明之半導體裝置製造用暫時接合用積層體。
本案發明之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,較佳為使用於具有進行加熱處理的步驟之半導體裝置之製造中。
藉由本案發明之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,可得到於對被處理構件施予機械或化學處理之際,可確實且容易地暫時支撐被處理構件,同時即使經過高溫的製程時,也不對處理完畢的構件造成損傷,可解除對於處理完畢的構件的暫時支撐之半導體裝置製造用暫時接合用積層體。
本案發明之半導體裝置製造用暫時接合用積 層體較佳為矽貫通電極形成用。關於矽貫通電極之形成係詳述於後。
<(A)剝離層>
本案發明之(A)剝離層包含:(a1)具有200℃以上的軟化點之樹脂1,與(a2)於硬化後溶劑可溶解之樹脂2。
<<樹脂1>>
樹脂1係以提高剝離層表面的剝離性為目的而使用。因此,樹脂1要求對於熱的剝離性之變化小。於此,樹脂1的軟化點為200℃以上。該軟化點較佳為200℃~450℃,更佳為250℃~400℃,尤佳為280℃~350 ℃。又,樹脂1的軟化點係表示藉由使用黏彈性測定裝置的一般手法所測定者。
樹脂1的軟化點係作為在一定升溫條件下使用黏彈性測定裝置所測定之損失正切(tan δ)成為極大的溫度而測定。
損失正切(tan δ)係藉由下式算出。
tan δ=G”/G’
上述式中,G”表示損失剪切彈性模數,G’表示儲存剪切彈性模數。
升溫速度較佳為0.5~20℃/min之範圍內,更佳為1~10℃/min之範圍內,特佳為2~5℃/min之範圍內。
作為樹脂1,例如可舉出:烯烴共聚物(例如甲基戊烯共聚物)、環烯烴共聚物(例如:降莰烯共聚物、二環戊二烯共聚物、四環十二烯共聚物)、酚醛清漆樹脂、酚樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、溶劑溶解型聚醯亞胺樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、PTFE樹脂、PFA樹脂、FEP樹脂、乙烯-TFE共聚合樹脂、PVDF樹脂、PCTFE樹脂、乙烯-CTFE樹脂、TFE-全氟二甲基二氧雜環戊烯共聚合樹脂、PVF樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、丙烯酸樹脂、纖維素樹脂、聚醯胺、聚縮醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、環狀聚烯烴、聚苯硫、聚碸、聚醚碸樹脂、聚苯并咪唑樹脂、聚芳酯 樹脂、聚醚酮樹脂等之合成樹脂、或天然橡膠等之天然樹脂。其中,較佳為PTFE樹脂、PFA樹脂、FEP樹脂、乙烯-TFE共聚合樹脂、PVDF樹脂、PCTFE樹脂、乙烯-CTFE樹脂、TFE-全氟二甲基二氧雜環戊烯共聚合樹脂、PVF樹脂、聚醚碸樹脂、溶劑溶解型聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、聚苯并咪唑樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚酮樹脂,更佳為PFA樹脂、TFE-全氟二甲基二氧雜環戊烯共聚合樹脂、PVF樹脂、聚醚碸樹脂、溶劑溶解型聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、聚苯并咪唑樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚酮樹脂,特佳為聚醚碸樹脂、溶劑溶解型聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、聚苯并咪唑樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚酮樹脂。
樹脂1較佳為熱塑性樹脂,特佳為由聚醚碸樹脂、溶劑溶解型聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、聚苯并咪唑樹脂、聚苯醚樹脂及聚醚酮樹脂中選出的至少一種熱塑性樹脂。
本案發明中的樹脂1通常溶劑溶解性較樹脂2低。本案發明中的樹脂1較佳為硬化後在上述特定溶劑的至少1種中於25℃溶解時的溶解比例(質量%)較樹脂2低5~15質量%。又,樹脂1之在上述特定溶劑的至少1種中於25℃溶解時的溶解比例(質量%)較佳為1~50質量%。
<樹脂2>
樹脂2係以提高藉由溶劑自被處理構件去除剝離層殘存物時的去除性為目的而使用。
本案發明中的樹脂2包含:於硬化後,在由己烷、庚烷、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、1,4-二
Figure TWI613077BD00006
烷、四氫呋喃、1-甲氧基-2-丙醇、2-乙醯氧基-1-甲氧基丙烷、乙腈、甲基乙基酮、環己酮、甲苯、二甲亞碸、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、氯仿、二氯甲烷、茴香醚、二甲苯及
Figure TWI613077BD00007
中選出的溶劑之至少1種中,於25℃溶解5質量%以上之樹脂。即,樹脂2為了藉由溶劑自被處理構件更容易地去除樹脂1而使用。
因此,樹脂2係要求具有於硬化後溶劑可溶解的樹脂。本案發明中的溶劑可溶解的樹脂更佳為於上述溶劑之至少1種中,於25℃溶解10質量%以上之樹脂。藉由成為此種構成,可在短時間內完成剝離層之去除。特別地,本案發明中的剝離層,由於包含軟化點高的樹脂1,於僅以具有高軟化點的剝離層所形成的剝離層,茲認為因高軟化點材料特有的高凝聚性,在溶劑所致的剝離需有長時間。
又,本案發明中的樹脂2,只要是於硬化後溶劑可溶解的樹脂即可,關於硬化前的溶劑可溶解性,可為溶劑可溶解亦可為溶劑不溶解。
本案發明中的樹脂2通常其軟化點較樹脂1的軟化點低。本案發明中的樹脂2之軟化點較佳為較樹脂1之軟化點低20℃以上,更佳為低50℃以上。
本發明中,作為樹脂2,可使用溶劑可溶解的任意者。
例如可舉出:萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、改質萜烯樹脂、氫化萜烯樹脂、氫化萜烯酚樹脂、松香、松香酯、氫化松香、氫化松香酯、聚合松香、聚合松香酯、改質松香、松香改質酚樹脂、烷基酚樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、氫化石油樹脂、改質石油樹脂、脂環族石油樹脂、香豆酮石油樹脂、茚石油樹脂、烯烴共聚物(例如甲基戊烯共聚物)、環烯烴共聚物(例如:降莰烯共聚物、二環戊二烯共聚物、四環十二烯共聚物)、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、溶劑溶解型聚醯亞胺樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚乙酸乙烯酯樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、丙烯酸樹脂、改質纖維素樹脂、聚醯胺、聚縮醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、環狀聚烯烴、聚碸、聚醚碸樹脂等之合成樹脂、或天然橡膠等之天然樹脂。其中,較佳為萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、改質萜烯樹脂、氫化萜烯樹脂、氫化萜烯酚樹脂、松香、松香酯、氫化松香、氫化松香酯、聚合松香、聚合松香酯、改質松香、松香改質酚樹脂、烷基酚樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、氫化石油樹脂、改質石油樹脂、脂環族石油樹脂、香豆酮石油樹脂、茚石油樹脂、烯烴共聚物、環烯烴共聚物、聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、改質纖維素樹脂、聚碳酸酯,更佳為氫化萜烯樹脂、環烯烴共聚物、聚苯乙烯樹脂、聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯。
本發明之剝離層中樹脂1及樹脂2之合計添加量,相對於本發明所用的剝離層組成物,較佳為1~50質量%,更佳為10~40質量%,特佳為20~30質量%。
樹脂1與樹脂2之含有比率以質量比計較佳為樹脂1/樹脂2=99/1~50/50,更佳為90/10~60/40,尤佳為80/20~75/25。
又,為了使樹脂1與樹脂2在剝離層中更有效地層分離,樹脂1與樹脂2的SP值[MPa1/2]之差較佳為1以上且小於10,更佳為2以上且小於9,尤佳為3以上且小於8。
本案發明之剝離層中樹脂之合計量,相對於本案發明之剝離層的全部固體成分量(溶劑以外之量),較佳為1~100質量%,更佳為70~100質量%,特佳為90~100質量%。於本發明之剝離層,在不脫離本案發明的宗旨之範圍內,亦可包含上述樹脂1及樹脂2以外之樹脂,但該樹脂之摻合量較佳為剝離層中所含有的全部樹脂成分之5質量%以下。
<<溶劑>>
於本案發明中,通常為了形成剝離層而使用溶劑。溶劑只要是可形成剝離層,則可無限制地使用眾所周知者,可使用N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、2-丁酮、甲基戊基酮、茴香醚、二甲苯等,較佳為N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、甲基戊基酮或茴香醚。
溶劑較佳為以用於形成剝離層的剝離層組成物之固體成分濃度成為5~40質量%之方式使用。
<<其它添加劑>>
剝離層組成物亦可按照需要含有各種添加劑。
於本案發明之剝離層組成物中,從進一步提高塗布性之觀點來看,亦可添加各種的界面活性劑。作為界面活性劑,可使用氟系界面活性劑、非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑等之各種界面活性劑。
特別地,本案發明之剝離層組成物所具有的剝離層,由於藉由含有氟系界面活性劑,而進一步提高作為塗布液調製時的液體特性(尤其流動性),故可進一步改善塗布厚度的均勻性或省液性。
即,使用含有氟系界面活性劑的剝離層組成物進行膜形成時,由於使被塗布面與塗布液之界面張力降低,而改善對被塗布面的潤濕性,提高對被塗布面的塗布性。因此,於即使以少量之液量形成數μm程度的薄膜時,也更合適地進行厚度不均小的均勻厚度之膜形成之觀點係有效的。
氟系界面活性劑中之氟含有率宜為3質量%~40質量%,更佳為5質量%~30質量%,特佳為7質量%~25質量%。氟含有率在此範圍內之氟系界面活性劑,在塗布膜之厚度的均勻性或省液性之觀點係有效的,在剝離層組成物中的溶解性亦良好。
作為氟系界面活性劑,例如可舉出:Megafac F171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781(以上為DIC(股)製)、Fluorad FC430、同FC431、同FC171(以上為住友3M(股)製)、Surflon S-382、同SC-101、同SC-103、同SC-104、同SC-105、同SC1068、同SC-381、同SC-383、同S393、同KH-40(以上為旭硝子(股)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(OMNOVA公司製)等。
作為非離子系界面活性劑,具體地可舉出:甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷以及彼等之乙氧化物及丙氧化物(例如:甘油丙氧化物、甘油乙氧化物等)、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯(BASF公司製之Pluronic L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、Tetronic 304、701、704、901、904、150R1、Solsperse 20000(日本LUBRIZOL(股)製)等。
作為陽離子系界面活性劑,具體地可舉出:酞花青衍生物(商品名:EFKA-745,森下產業(股)製)、有機矽氧烷聚合物KP341(信越化學工業(股)製)、(甲基)丙烯酸系(共)聚合物Polyflow No.75、No.90、No.95(共榮社化學(股)製)、W001(裕商(股)製)等。
作為陰離子系界面活性劑,具體地可舉出:W004、W005、W017(裕商(股)公司製)等。
作為聚矽氧系界面活性劑,例如可舉出:東麗.道康寧(股)製「Toray Silcone DC3PA」、「Toray Silcone SH7PA」、「Toray Silcone DC11PA」、「Toray Silcone SH21PA」、「Toray Silcone SH28PA」、「Toray Silcone SH29PA」、「Toray Silcone SH30PA」、「Toray Silcone SH8400」、Momentive Performance Materials公司製「TSF-4440」、「TSF-4300」、「TSF-4445」、「TSF-4460」、「TSF-4452」、信越SILICONE股份有限公司製「KP341」、「KF6001」、「KF6002」、BYK公司製「BYK307」、「BYK323」、「BYK330」等。
界面活性劑可僅使用1種類,也可組合2種類以上。
界面活性劑之添加量,相對於剝離層組成物之全部固體成分,較佳為0.001質量%~2.0質量%,更佳為0.005質量%~1.0質量%。
本案發明之半導體裝置製造用暫時接合用積層體所具有的剝離層之形成方法係沒有特別的限定,但較佳為藉由適宜變更前述的樹脂1之種類及其含量,而可合適地達成者,藉由自前述較佳的具體例中選擇樹脂1及樹脂2,作成更佳的濃度而達成。
<(B)接著性層>
接著性層係以接合剝離層與基板為目的而使用。因此,接著性層係要求對於熱‧藥品之接著性變化小。
接著性層係可藉由使用習知的旋塗法、噴霧法、輥塗法、流塗法、刮刀塗布法、浸漬法等,將含有後述各成分之接著性組成物應用(較佳為塗布)於載體基板,接著乾燥而形成。
又,接著性層可為因活性光線或放射線之照射而接著性增大或減少之層,也可為將因活性光線或放射線之照射而接著性增大或減少之層的表面予以曝光,在表面設置接著力不同的2種類以上之區域而成的層。
曝光具體地係如後述,較佳為使用遮罩之圖案曝光。
接著性層之厚度例如作成1~500μm之範圍內,但沒有特別的限定。
<<黏結劑>>
接著性組成物(進而接著性層)較佳為含有黏結劑。
於本案發明中,作為黏結劑可使用任意者。
例如可舉出:烴樹脂、酚醛清漆樹脂、酚樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚胺基甲酸酯、聚醯亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚合樹脂、聚乙酸乙烯酯、Teflon(註冊商標)、ABS樹脂、AS樹脂、丙烯酸樹脂、聚醯胺、聚縮醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、環狀聚烯烴、聚苯硫、聚碸、聚醚碸、聚芳酯、聚醚醚酮、聚醯胺醯亞胺等之合成樹脂、或天然橡膠等之天然樹脂。其中,較佳為聚胺基甲酸酯、酚醛清漆樹脂、聚醯 亞胺、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚合樹脂,更佳為酚醛清漆樹脂、聚醯亞胺、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚合樹脂,特佳為聚醯亞胺、聚苯乙烯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚合樹脂。
於本案發明中,作為烴樹脂可使用任意者。
本案發明中之烴樹脂意指基本上僅包含碳原子與氫原子的樹脂,但只要基本的骨架為烴樹脂,則作為側鏈亦可含有其它原子。又,於本案發明的烴樹脂中,不包含如丙烯酸樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯縮醛樹脂、聚乙烯吡咯啶酮樹脂之在主鏈直接鍵結烴基以外的官能基之樹脂。
作為符合上述條件之烴樹脂,例如可舉出:聚苯乙烯樹脂、萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、改質萜烯樹脂、氫化萜烯樹脂、氫化萜烯酚樹脂、松香、松香酯、氫化松香、氫化松香酯、聚合松香、聚合松香酯、改質松香、松香改質酚樹脂、烷基酚樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、氫化石油樹脂、改質石油樹脂、脂環族石油樹脂、香豆酮石油樹脂、茚石油樹脂、烯烴聚合物(例如甲基戊烯共聚物)、環烯烴聚合物(例如:降莰烯共聚物、二環戊二烯共聚物、四環十二烯共聚物)等。
其中,較佳為聚苯乙烯樹脂、萜烯樹脂、松香、石油樹脂、氫化松香、聚合松香、烯烴聚合物、環烯烴聚合物,更佳為聚苯乙烯樹脂、萜烯樹脂、松香、烯烴聚合物、環烯烴聚合物,再更佳為聚苯乙烯樹脂、萜烯樹脂、松香、烯烴聚合物、聚苯乙烯樹脂、環烯烴 聚合物,特佳為聚苯乙烯樹脂、萜烯樹脂、松香、環烯烴聚合物、烯烴聚合物,最佳為聚苯乙烯樹脂或環烯烴聚合物。
於環烯烴共聚物之製作所用的環狀烯烴系樹脂之例中,包含降莰烯系聚合物、單環的環狀烯烴之聚合物、環狀共軛二烯之聚合物、乙烯基脂環式烴聚合物、及此等聚合物之氫化物等。於較佳例中,包含:含有至少1種以上的下述通式(II)所示的重複單元之加成(共)聚合物環狀烯烴系樹脂,及視需要更含有通式(I)所示的重複單元之至少1種以上而成之加成(共)聚合物環狀烯烴系樹脂。又,於其它的較佳例中,包含:含有至少1種的通式(III)所示的環狀重複單元之開環(共)聚合物。
Figure TWI613077BD00008
式中,m表示0~4之整數。R1~R6各自獨立地表示氫原子或碳數1~10的烴基,X1~X3、Y1~Y3各自獨立地表示氫原子、碳數1~10的烴基、鹵素原子、經鹵素原子取代之碳數1~10的烴基、-(CH2)nCOOR11、-(CH2)nOCOR12、-(CH2)nNCO、-(CH2)nNO2、-(CH2)nCN、-(CH2)nCONR13R14、-(CH2)nNR13R14、-(CH2)nOZ、-(CH2)nW、或者由X1與Y1、X2與Y2、或X3與Y3所構 成的(-CO)2O、(-CO)2NR15。再者,R11、R12、R13、R14及R15各自獨立地表示氫原子、碳數1~20的烴基,Z表示烴基或經鹵素取代的烴基,W表示SiR16 pD3-p(R16表示碳數1~10的烴基,D表示鹵素原子、-OCOR16或-OR16,p表示0~3之整數)。n表示0~10之整數。
降莰烯系加成(共)聚合物係揭示於日本特開平10-7732號公報、日本特表2002-504184號公報、US2004/229157A1號公報或WO2004/070463A1號公報等中。藉由將降莰烯系多環狀不飽和化合物彼此予以加成聚合而得。又,視需要亦可將降莰烯系多環狀不飽和化合物與乙烯、丙烯、丁烯,如丁二烯、異戊二烯之共軛二烯,如亞乙基降莰烯之非共軛二烯予以加成聚合。此降莰烯系加成(共)聚合物係由三井化學(股)以Apel之商品名所發售,有玻璃轉移溫度(Tg)不同的例如APL8008T(Tg70℃)、APL6013T(Tg125℃)或APL6015T(Tg145℃)等之等級。由POLYPLASTICS(股)發售之TOPAS8007、同5013、同6013、同6015等之顆粒。
再者,由Ferrania公司發售之Appear 3000。
降莰烯系聚合物氫化物可如於日本特開平1-240517號公報、日本特開平7-196736號公報、日本特開昭60-26024號公報、日本特開昭62-19801號公報、日本特開2003-1159767號公報或日本特開2004-309979號公報等所揭示,在將多環狀不飽和化合物予以加成聚合或複分解開環聚合(metathesis ring-opening polymerization)後,藉由氫化而製造。
前述式中,R5~R6較佳為氫原子或-CH3,X3及Y3較佳為氫原子,可適宜選擇其它之基。此降莰烯系樹脂係由JSR(股)以Arton G或Arton F的商品名所發售,及由日本ZEON(股)以Zeonor ZF14、ZF16、Zeonex 250、同280、同480R的商品名所市售,可使用此等。
相對於接著劑組成物的全部固體成分,黏結劑之量較佳為30~80質量%,更佳為40~60質量%。
黏結劑可僅使用1種,也可組合2種類以上。
<<聚合性單體>>
於本案發明中,作為接著性組成物(進而接著性層)的聚合性單體,可使用任意者。於此,聚合性單體係具有聚合性基。所謂的聚合性基,典型上係藉由活性光線或放射線之照射或者自由基或酸之作用而可聚合之基。
再者,聚合性單體係與上述黏結劑不同之化合物。聚合性單體典型上為低分子化合物,較佳為分子量2000以下之低分子化合物,更佳為1500以下之低分子化合物,尤佳為分子量900以下之低分子化合物。再者,低分子化合物之分子量通常為100以上。
聚合性基例如較佳為可加成聚合反應之官能基,作為可加成聚合反應之官能基,可舉出:乙烯性不飽和鍵結基、胺基、環氧基等。又,聚合性基亦可為藉由光照射能產生自由基之官能基,作為此種聚合性基,例如可舉出:硫醇基、鹵基等。其中,聚合性基較佳為乙烯性不飽和鍵結基。作為乙烯性不飽和鍵結基,較佳為苯乙烯基、(甲基)丙烯醯基、烯丙基。
作為具有聚合性基之反應性化合物,具體地可舉出自由基聚合性化合物(B1)與離子聚合性化合物(B2)。
作為自由基聚合性化合物,可舉出:碳數3~35的(甲基)丙烯醯胺化合物(B11)、碳數4~35的(甲基)丙烯酸酯化合物(B12)、碳數6~35的芳香族乙烯基化合物(B13)、碳數3~20的乙烯基醚化合物(B14)及其它的自由基聚合性化合物(B15)等。自由基聚合性化合物(B1)可單獨使用1種,也可併用2種以上。
又,按照需要,亦可併用氫醌、甲基醚氫醌類等之聚合抑制劑。
作為碳數3~35的(甲基)丙烯醯胺化合物(B11),例如可舉出:(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺、N-正丁基(甲基)丙烯醯胺、N-第三丁基(甲基)丙烯醯胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺及(甲基)丙烯醯基
Figure TWI613077BD00009
啉。
作為碳數4~35的(甲基)丙烯酸酯化合物(B12),例如可舉出以下的單官能~六官能的(甲基)丙烯酸酯。
作為單官能(甲基)丙烯酸酯,可舉出:(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸第三辛酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲 基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸4-正丁基環己酯、(甲基)丙烯酸莰酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸苄酯、2-乙基己基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸4-溴丁酯、(甲基)丙烯酸氰基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸丁氧基甲酯、甲氧基丙烯單丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸烷氧基甲酯、2-乙基己基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烷氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-四氟乙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,2H,2H-全氟癸酯、(甲基)丙烯酸4-丁基苯酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2,4,5-四甲基苯酯、(甲基)丙烯酸4-氯苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油氧基丁酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油氧基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油氧基丙酯、二乙二醇單乙烯基醚單丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸羥基烷酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基丙酯、(甲基)丙烯酸三甲氧基矽烷基丙酯、(甲基)丙烯酸三甲氧基矽烷基丙酯、(甲 基)丙烯酸三甲基矽烷基丙酯、聚環氧乙烷單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、寡聚環氧乙烷單甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚環氧乙烷(甲基)丙烯酸酯、寡聚環氧乙烷(甲基)丙烯酸酯、寡聚環氧乙烷單烷基醚(甲基)丙烯酸酯、聚環氧乙烷單烷基醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚環氧丙烷單烷基醚(甲基)丙烯酸酯、寡聚環氧丙烷單烷基醚(甲基)丙烯酸酯、2-甲基丙烯醯氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯醯氧基六氫苯二甲酸、2-甲基丙烯醯氧基乙基-2-羥基丙基苯二甲酸酯、丁氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、EO改質酚(甲基)丙烯酸酯、EO改質甲酚(甲基)丙烯酸酯、EO改質壬基酚(甲基)丙烯酸酯、PO改質壬基酚(甲基)丙烯酸酯及EO改質-2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯等。於上述及以下中,EO表示環氧乙烷,PO表示環氧丙烷。
作為二官能(甲基)丙烯酸酯,可舉出:1,4-丁烷二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己烷二丙烯酸酯、聚丙烯二丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙烯酸新戊酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、2,4-二甲基-1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁基乙基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧化環己烷甲醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、寡聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-乙基-2-丁基-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥基三甲基乙酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、EO改質雙酚A二(甲基)丙烯酸 酯、雙酚F聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、寡聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-乙基-2-丁基-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬烷二(甲基)丙烯酸酯、丙氧化乙氧化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯及三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯等。
作為三官能的(甲基)丙烯酸酯,可舉出:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷之環氧烷改質三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三((甲基)丙烯醯氧基丙基)醚、異三聚氰酸環氧烷改質三(甲基)丙烯酸酯、丙酸二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三((甲基)丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯、羥基三甲基乙醛改質二羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及乙氧化甘油三丙烯酸酯等。
作為四官能的(甲基)丙烯酸酯,可舉出:季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇四(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、丙酸二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯及乙氧化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等。
作為五官能的(甲基)丙烯酸酯,可舉出山梨糖醇五(甲基)丙烯酸酯及二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。
作為六官能的(甲基)丙烯酸酯,可舉出:二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇六(甲基)丙烯酸酯、磷腈(phosphazene)的環氧烷改質六(甲基)丙烯酸酯及己內酯改質二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
作為碳數6~35的芳香族乙烯基化合物(B13),可舉出:乙烯基噻吩、乙烯基呋喃、乙烯基吡啶、苯乙烯、甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙醯氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲酯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、3-乙基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、3-丙基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、3-丁基苯乙烯、4-丁基苯乙烯、3-己基苯乙烯、4-己基苯乙烯、3-辛基苯乙烯、4-辛基苯乙烯、3-(2-乙基己基)苯乙烯、4-(2-乙基己基)苯乙烯、烯丙基苯乙烯、異丙烯基苯乙烯、丁烯基苯乙烯、辛烯基苯乙烯、4-第三丁氧基羰基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯及4-第三丁氧基苯乙烯等。
作為碳數3~35的乙烯基醚化合物(B14),例如可舉出以下的單官能或多官能乙烯基醚。
作為單官能乙烯基醚,例如可舉出:甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、第三丁基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、正壬基乙烯基醚、月桂基乙烯基醚、環己基乙烯基醚、環己基甲基乙烯基醚、4-甲基環己基甲基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、二環戊烯基乙烯基醚、2-二環戊烯氧基乙基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚、丁氧基乙基乙烯基醚、甲氧基乙氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙氧基乙基乙烯基醚、甲氧基聚乙二醇乙烯基醚、四氫糠基乙烯基醚、2-羥基乙基乙烯基醚、2-羥基丙基乙烯基醚、4-羥基丁基乙烯基醚、4-羥基甲基環己基甲基 乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚、聚乙二醇乙烯基醚、氯乙基乙烯基醚、氯丁基乙烯基醚、氯乙氧基乙基乙烯基醚、苯基乙基乙烯基醚及苯氧基聚乙二醇乙烯基醚。
作為多官能乙烯基醚,例如可舉出:乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、聚乙二醇二乙烯基醚、丙二醇二乙烯基醚、丁二醇二乙烯基醚、己二醇二乙烯基醚、雙酚A環氧烷二乙烯基醚、雙酚F環氧烷二乙烯基醚等之二乙烯基醚類;三羥甲基乙烷三乙烯基醚、三羥甲基丙烷三乙烯基醚、二-三羥甲基丙烷四乙烯基醚、甘油三乙烯基醚、季戊四醇四乙烯基醚、二季戊四醇五乙烯基醚、二季戊四醇六乙烯基醚、環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三乙烯基醚、環氧丙烷加成三羥甲基丙烷三乙烯基醚、環氧乙烷加成二-三羥甲基丙烷四乙烯基醚、環氧丙烷加成二-三羥甲基丙烷四乙烯基醚、環氧乙烷加成季戊四醇四乙烯基醚、環氧丙烷加成季戊四醇四乙烯基醚、環氧乙烷加成二季戊四醇六乙烯基醚及環氧丙烷加成二季戊四醇六乙烯基醚。
作為其它的自由基聚合性化合物(B15),可舉出:乙烯酯化合物(乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯及叔碳酸(versatic acid)乙烯酯等)、烯丙酯化合物(乙酸烯丙酯等)、含鹵素的單體(偏二氯乙烯及氯乙烯等)及烯烴化合物(乙烯及丙烯等)等。
於此等之內,從聚合速度之觀點來看,較佳為(甲基)丙烯醯胺化合物(B11)及(甲基)丙烯酸酯化合物(B12),特佳為(甲基)丙烯酸酯化合物(B12)。
作為離子聚合性化合物(B2),可舉出碳數3~20的環氧化合物(B21)及碳數4~20的氧雜環丁烷(oxetane)化合物(B22)等。
作為碳數3~20的環氧化合物(B21),例如可舉出以下的單官能或多官能環氧化合物。
作為單官能環氧化合物,例如可舉出:苯基縮水甘油基醚、對第三丁基苯基縮水甘油基醚、丁基縮水甘油基醚、2-乙基己基縮水甘油基醚、烯丙基縮水甘油基醚、1,2-環氧丁烷、1,3-丁二烯單氧化物、1,2-環氧基十二烷、環氧氯丙烷、1,2-環氧基癸烷、氧化苯乙烯、氧化環己烯、3-甲基丙烯醯氧基甲基環己烯氧化物、3-丙烯醯氧基甲基環己烯氧化物及3-乙烯基環己烯氧化物。
作為多官能環氧化合物,例如可舉出:雙酚A二縮水甘油基醚、雙酚F二縮水甘油基醚、雙酚S二縮水甘油基醚、溴化雙酚A二縮水甘油基醚、溴化雙酚F二縮水甘油基醚、溴化雙酚S二縮水甘油基醚、環氧基酚醛清漆樹脂、氫化雙酚A二縮水甘油基醚、氫化雙酚F二縮水甘油基醚、氫化雙酚S二縮水甘油基醚、3,4-環氧基環己基甲基-3’,4’-環氧基環己烷甲酸酯、2-(3,4-環氧基環己基-5,5-螺-3,4-環氧基)環己烷-間二
Figure TWI613077BD00010
烷、雙(3,4-環氧基環己基甲基)己二酸酯、乙烯基環己烯氧化物、4-乙烯基環氧基環己烷、雙(3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基)己二酸酯、3,4-環氧基-6-甲基環己基-3’,4’-環氧基-6’-甲基環己烷甲酸酯、亞甲基雙(3,4-環氧基環己烷)、二環戊二烯二環氧化物、乙二醇二(3,4-乙氧基環己 基甲基)醚、伸乙基雙(3,4-乙氧基環己烷甲酸酯)、環氧基六氫苯二甲酸二辛酯、環氧基六氫苯二甲酸二-2-乙基己酯、1,4-丁二醇二縮水甘油基醚、1,6-己二醇二縮水甘油基醚、甘油三縮水甘油基醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚、聚乙二醇二縮水甘油基醚、聚丙二醇二縮水甘油基醚類、1,1,3-四癸二烯二氧化物、檸檬烯二氧化物、1,2,7,8-二環氧基辛烷及1,2,5,6-二環氧基環辛烷。
於此等的環氧化合物之中,從聚合速度優異之觀點來看,較佳為芳香族環氧化物及脂環式環氧化物,特佳為脂環式環氧化物。
作為碳數4~20的氧雜環丁烷化合物(B22),可舉出具有1個~6個氧雜環丁烷環的化合物等。
作為具有1個氧雜環丁烷環的化合物,例如可舉出:3-乙基-3-羥基甲基氧雜環丁烷、3-(甲基)烯丙氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷、(3-乙基-3-氧雜環丁基甲氧基)甲基苯、4-氟-[1-(3-乙基-3-氧雜環丁基甲氧基)甲基]苯、4-甲氧基-[1-(3-乙基-3-氧雜環丁基甲氧基)甲基]苯、[1-(3-乙基-3-氧雜環丁基甲氧基)乙基]苯基醚、異丁氧基甲基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、異莰氧基乙基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、異莰基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、2-乙基己基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、乙基二乙二醇(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、二環戊二烯(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、二環戊烯氧基乙基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、二環戊烯基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、四氫糠基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲 基)醚、四溴苯基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、2-四溴苯氧基乙基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、三溴苯基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、2-三溴苯氧基乙基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、2-羥基乙基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、2-羥基丙基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、丁氧基乙基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、五氯苯基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、五溴苯基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚及莰基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚。
作為具有2~6個氧雜環丁烷環的化合物,例如可舉出:3,7-雙(3-氧雜環丁基)-5-氧雜-壬烷、3,3’-(1,3-(2-甲烯基(methylenyl))丙二基雙(氧亞甲基))雙-(3-乙基氧雜環丁烷)、1,4-雙[(3-乙基-3-氧雜環丁基甲氧基)甲基]苯、1,2-雙[(3-乙基-3-氧雜環丁基甲氧基)甲基]乙烷、1,3-雙[(3-乙基-3-氧雜環丁基甲氧基)甲基]丙烷、乙二醇雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、二環戊烯基雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、三乙二醇雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、四乙二醇雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、三環癸二基二亞甲基(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、三羥甲基丙烷參(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、1,4-雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲氧基)丁烷、1,6-雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲氧基)己烷、季戊四醇參(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、季戊四醇肆(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、聚乙二醇雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、二季戊四醇陸(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、二季戊四醇伍(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、二季戊四醇肆(3-乙基 -3-氧雜環丁基甲基)醚、己內酯改質二季戊四醇陸(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、己內酯改質二季戊四醇伍(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、二-三羥甲基丙烷肆(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、EO改質雙酚A雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、PO改質雙酚A雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、EO改質氫化雙酚A雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚、PO改質氫化雙酚A雙(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚及EO改質雙酚F(3-乙基-3-氧雜環丁基甲基)醚。
聚合性單體之含量,從良好的接著強度與剝離性之觀點來看,相對於前述接著性層之全部固體成分,較佳為5~75質量%,更佳為10~70質量%,尤佳為10~60質量%。
又,聚合性單體及黏結劑的含量比率(質量比)較佳為90/10~10/90,更佳為20/80~80/20。
聚合性單體可僅使用1種,也可組合2種類以上。
<<溶劑>>
溶劑只要是可形成接著性層,則可無限制地使用眾所周知者,可使用N-甲基-2-吡咯啶酮、2-丁酮、甲基戊基酮、檸檬烯、PGMEA(1-甲氧基-2-丙基乙酸酯)等,較佳為N-甲基-2-吡咯啶酮、2-丁酮、甲基戊基酮或檸檬烯、PGMEA(1-甲氧基-2-丙基乙酸酯)。
溶劑較佳為以接著性組成物的固體成分濃度成為5~40質量%之方式使用。
溶劑可僅使用1種,也可組合2種類以上。
<<光聚合引發劑>>
接著性組成物(進而接著性層)較佳為含有光聚合引發劑,即因活性光線或放射線之照射而產生自由基或酸之化合物。
藉由具有光聚合引發劑,利用對接著性層照射光而發生接著性組成物因自由基或酸所造成的硬化,使光照射部的接著性降低。將此照射,例如經由光罩對接著性層表面進行,則具有可按照光罩的圖案,簡便作成接著力不同的區域之優點。
作為因活性光線或放射線之照射而產生自由基或酸之化合物,例如可使用以下所述之已知作為光聚合引發劑者。
作為前述光聚合引發劑,只要是具有引發作為前述黏結劑的具有聚合性基之高分子化合物、或作為前述聚合性單體的具有聚合性基之反應性化合物之聚合反應(交聯反應)的能力,則沒有特別的限制,可自眾所周知的光聚合引發劑之中適宜選擇。例如,較佳為對於紫外線區域至可見光線具有感光性者。又,亦可為與經光激發的增感劑發生任何的作用,而生成活性自由基之活性劑,也可為對應於單體的種類,使酸產生而引發陽離子聚合之引發劑。
又,前述光聚合引發劑較佳為含有至少1種在約300nm~800nm(較佳為330nm~500nm)之範圍內具有至少約50的分子消光係數之化合物。
作為前述光聚合引發劑,可無限制地使用眾所周知的化合物,但例如可舉出:鹵化烴衍生物(例如:具有三
Figure TWI613077BD00011
骨架者、具有
Figure TWI613077BD00012
二唑骨架者、具有三鹵甲基者等)、醯基膦氧化物等之醯基膦化合物、六芳基雙咪唑、肟衍生物等之肟化合物、有機過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、酮肟醚、胺基苯乙酮化合物、羥基苯乙酮、偶氮系化合物、疊氮化合物、茂金屬(metallocene)化合物、有機硼化合物、鐵芳烴錯合物等。
作為前述具有三
Figure TWI613077BD00013
骨架的鹵化烴化合物,例如可舉出:若林等人所著的Bull.Chem.Soc.Japan,42,2924(1969)記載之化合物、英國專利1388492號說明書記載之化合物、日本特開昭53-133428號公報記載之化合物、德國專利3337024號說明書記載之化合物、F.C.Schaefer等人所著之J.Org.Chem.;29,1527(1964)記載之化合物、日本特開昭62-58241號公報記載之化合物、日本特開平5-281728號公報記載之化合物、日本特開平5-34920號公報記載之化合物、美國發明專利第4212976號說明書中記載之化合物等。
作為前述美國發明專利第4212976號說明書中記載之化合物,例如可舉出:具有
Figure TWI613077BD00014
二唑骨架的化合物(例如:2-三氯甲基-5-苯基-1,3,4-
Figure TWI613077BD00015
二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯基)-1,3,4-
Figure TWI613077BD00016
二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-
Figure TWI613077BD00017
二唑、2-三氯甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-
Figure TWI613077BD00018
二唑、2-三溴甲基-5-苯基-1,3,4-
Figure TWI613077BD00019
二唑、2-三溴甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-
Figure TWI613077BD00020
二唑;2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-
Figure TWI613077BD00021
二 唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯乙烯基)-1,3,4-
Figure TWI613077BD00022
二唑、2-三氯甲基-5-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,4-
Figure TWI613077BD00023
二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-
Figure TWI613077BD00024
二唑、2-三氯甲基-5-(4-正丁氧基苯乙烯基)-1,3,4-
Figure TWI613077BD00025
二唑、2-三溴甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-
Figure TWI613077BD00026
二唑等)等。
又,作為上述以外之光聚合引發劑,可舉出:吖啶衍生物(例如:9-苯基吖啶、1,7-雙(9,9’-吖啶基)庚烷等)、N-苯基甘胺酸等、多鹵素化合物(例如:四溴化碳、苯基三溴甲基碸、苯基三氯甲基酮等)、香豆素類(例如:3-(2-苯并呋喃醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(2-苯并呋喃甲醯基)-7-(1-吡咯啶基)香豆素、3-苯甲醯基-7-二乙基胺基香豆素、3-(2-甲氧基苯甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(4-二甲基胺基苯甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3,3’-羰基雙(5,7-二正丙氧基香豆素)、3,3’-羰基雙(7-二乙基胺基香豆素)、3-苯甲醯基-7-甲氧基香豆素、3-(2-呋喃甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(4-二乙基胺基桂皮醯基)-7-二乙基胺基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶基羰基)香豆素、3-苯甲醯基-5,7-二丙氧基香豆素、7-苯并三唑-2-基香豆素,以及日本特開平5-19475號公報、日本特開平7-271028號公報、日本特開2002-363206號公報、日本特開2002-363207號公報、日本特開2002-363208號公報、日本特開2002-363209號公報等中記載之香豆素化合物等)、醯基膦氧化物類(例如:雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基苯基膦氧化物,Lucirin TPO等)、茂金屬類(例如:雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦、η5-環戊二烯基-η6-異丙苯基-鐵(1+)-六氟磷酸鹽(1-)等)、日本特開昭53-133428號公報、日本特公昭57-1819號公報、同57-6096號公報、及美國發明專利第3615455號說明書中記載之化合物等。
作為前述酮化合物,例如可舉出:二苯基酮、2-甲基二苯基酮、3-甲基二苯基酮、4-甲基二苯基酮、4-甲氧基二苯基酮、2-氯二苯基酮、4-氯二苯基酮、4-溴二苯基酮、2-羧基二苯基酮、2-乙氧基羰基二苯基酮、二苯基酮四羧酸或其四甲酯、4,4’-雙(二烷基胺基)二苯基酮類(例如:4,4’-雙(二甲基胺基)二苯基酮、4,4’-雙二環己基胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二羥基乙基胺基)二苯基酮、4-甲氧基-4’-二甲基胺基二苯基酮、4,4’-二甲氧基二苯基酮、4-二甲基胺基二苯基酮、4-二甲基胺基苯乙酮、二苯乙二酮、蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-甲基蒽醌、菲醌、
Figure TWI613077BD00027
酮、噻噸酮(thioxanthone)、2-氯-噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、茀酮、2-苄基-二甲基胺基-1-(4-
Figure TWI613077BD00028
啉基苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-
Figure TWI613077BD00029
啉基-1-丙酮、2-羥基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇寡聚物、苯偶姻、苯偶姻醚類(例如:苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻丙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻苯基醚、苄基二甲基縮酮)、吖啶酮、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮、N-丁基-氯吖啶酮等。
作為光聚合引發劑,亦可合適地使用羥基苯乙酮化合物、胺基苯乙酮化合物及醯基膦化合物。更具體地,例如亦可使用日本特開平10-291969號公報中記載之胺基苯乙酮系引發劑、日本發明專利第4225898號公報中記載之醯基膦氧化物系引發劑。
作為羥基苯乙酮系引發劑,可使用IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959、IRGACURE-127(商品名:皆為BASF公司製)。作為胺基苯乙酮系引發劑,可使用市售品之IRGACURE-907、IRGACURE-369及IRGACURE-379(商品名:皆為BASF公司製)。作為胺基苯乙酮系引發劑,亦可使用吸收波長符合365nm或405nm等之長波光源的日本特開2009-191179號公報中記載之化合物。又,作為醯基膦系引發劑,可使用市售品之IRGACURE-819或DAROCUR-TPO(商品名:皆為BASF公司製)。
作為光聚合引發劑,更佳可舉出肟系化合物。作為肟系引發劑之具體例,可使用日本特開2001-233842號公報記載之化合物、日本特開2000-80068號公報記載之化合物、日本特開2006-342166號公報記載之化合物。
作為在本案發明中適用作為光聚合引發劑的肟衍生物等之肟化合物,例如可舉出:3-苯甲醯氧基亞胺基丁-2-酮、3-乙醯氧基亞胺基丁-2-酮、3-丙醯氧基亞胺基丁-2-酮、2-乙醯氧基亞胺基戊-3-酮、2-乙醯氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮、2-苯甲醯氧基亞胺基-1-苯基丙-1- 酮、3-(4-甲苯磺醯氧基)亞胺基丁-2-酮、及2-乙氧基羰氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮等。
作為肟酯化合物,可舉出:J.C.S.Perkin II(1979年)pp.1653-1660)、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156-162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202-232、日本特開2000-66385號公報記載之化合物、日本特開2000-80068號公報、日本特表2004-534797號公報、日本特開2006-342166號公報之各公報中記載之化合物等。
市售品中,IRGACURE-OXE01(BASF公司製)、IRGACURE-OXE02(BASF公司製)亦適用。
又,作為上述記載以外之肟酯化合物,亦可使用在咔唑N位連結有肟之日本特表2009-519904號公報中記載之化合物、在二苯基酮部位導入有雜取代基(hetero substituent)之美國發明專利7626957號公報中記載之化合物、在色素部位導入有硝基之日本特開2010-15025號公報及美國發明專利公開2009-292039號公報記載之化合物、國際公開發明專利2009-131189號公報中記載之酮肟系化合物、在同一分子內含有三
Figure TWI613077BD00030
骨架與肟骨架之美國發明專利7556910號公報中記載之化合物、在405nm具有極大吸收且對於g線光源具有良好感度之日本特開2009-221114號公報記載之化合物等。
更佳地,對於日本特開2007-231000號公報及日本特開2007-322744號公報中記載之環狀肟化合物亦可適用。於環狀肟化合物之中,尤其日本特開 2010-32985號公報、日本特開2010-185072號公報中記載的在咔唑色素進行縮環之環狀肟化合物,從具有高的光吸收性且高感度化之觀點來看為佳。
又,在肟化合物的特定部位具有不飽和鍵之日本特開2009-242469號公報中記載之化合物,亦可藉由自聚合不活性自由基再生活性自由基而達成高感度化,可合適地使用。
最佳可舉出日本特開2007-269779號公報中所示之具有特定取代基的肟化合物,或日本特開2009-191061號公報中所示之具有硫芳基的肟化合物。
化合物之莫耳消光係數係可使用眾所周知之方法,具體地例如較佳為藉由紫外線可見光分光光度計(Varian公司製Carry-5 spctrophotometer),使用乙酸乙酯溶劑,以0.01g/L之濃度進行測定。
本案發明中使用之光聚合引發劑亦可按照需要組合2種以上而使用。
本案發明的接著性組成物中光聚合引發劑的含量,相對於接著性組成物之全部固體成分,較佳為0.01~50質量%,更佳為0.1~20質量%,最佳為0.5~10質量%。
<<熱聚合引發劑>>
本案發明之接著性組成物(進而接著性層)亦較佳為含有熱聚合引發劑,即因熱而產生自由基或酸之化合物。
特別地,含有作為前述黏結劑之具有聚合性基的高分子化合物或前述聚合性單體時,較佳為含有熱聚合引發劑。
藉由存在熱聚合引發劑,在接合接著性層與剝離層後,利用加熱至熱聚合引發劑的分解溫度以上,使接著性層硬化,具有可進行耐熱性‧耐藥品性更高的接著之優點。
熱聚合引發劑可僅使用1種,也可組合2種類以上。
<<<因熱而產生自由基之化合物>>>
作為因熱而產生自由基之化合物(以下亦僅稱熱自由基產生劑),可使用眾所周知的熱自由基產生劑。
熱自由基產生劑係因熱的能量而產生自由基,使具有聚合性基之高分子化合物,及聚合性單體的聚合反應開始或促進之化合物。藉由添加熱自由基產生劑,在對於使用接著性組成物所形成的接著性層照射熱後進行被處理構件與接著性支撐體之暫時接著之情況,藉由因熱而具有交聯性基的反應性化合物中之交聯反應進行,如之後所詳述地,可使接著性層的接著性(即黏著性及膠黏性)預先降低。
另一方面,在進行被處理構件與接著性支撐體之暫時接著後對於接著性支撐體中的接著性層照射熱後之情況,藉由因熱而具有交聯性基的反應性化合物中之交聯反應進行,接著性層變得更強韌,可抑制在施予被處理構件的機械或化學處理時等所容易發生的接著性層之膠合體失效。即可提高接著性層之接著性。
作為較佳的熱自由基產生劑,可舉出因上述活性光線或放射線之照射而產生酸或自由基之化合物,但較佳 可使用熱分解點為130℃~250℃、更佳為150℃~220℃之範圍的化合物。
作為熱自由基產生劑,可舉出:芳香族酮類、鎓鹽化合物、有機過氧化物、硫化合物、六芳基雙咪唑化合物、酮肟酯化合物、硼酸酯化合物、吖
Figure TWI613077BD00031
鎓(azinium)化合物、茂金屬化合物、活性酯化合物、具有碳鹵素鍵結的化合物、偶氮化合物等。其中,較佳為有機過氧化物或偶氮化合物,特佳為有機過氧化物。
具體地,可舉出日本特開2008-63554號公報之段落0074~0118中記載的化合物。
接著性層較佳為包含黏結劑、聚合性單體、與光聚合引發劑及熱聚合引發劑之至少一者,更佳為包含光聚合引發劑。
再者,本案發明中的接著性組成物(進而接著性層),尤其在更含有光聚合引發劑或熱聚合引發劑,同時含有自由基聚合性單體時,可使接著性層11作成因活性光線或放射線或熱之照射而接著性減少之接著性層。此時,具體地可將接著性層作成如下之層:在接受活性光線或放射線或熱的照射之前,為具有接著性之層,但在已接受活性光線或放射線或熱的照射之區域中,接著性降低或消失之層。
<<<因熱而產生酸之化合物>>>
作為因熱而產生酸之化合物(以下亦僅稱熱酸產生劑),可使用眾所周知的熱酸產生劑。
熱酸產生劑可舉出較佳為熱分解點130℃~250℃、更佳為150℃~220℃之範圍的化合物。
作為熱酸產生劑,例如是因加熱而產生磺酸、羧酸、二磺醯基醯亞胺等之低親核性的酸之化合物。
作為自熱酸產生劑所發生的酸,較佳為pKa是2以下的強之磺酸或經親電子基取代之烷基或芳基羧酸、經相同親電子基取代之二磺醯基醯亞胺等。作為親電子基,可舉出:氟原子等的鹵素原子、三氟甲基等之鹵烷基、硝基、氰基。
作為熱酸產生劑,可採用因活性光線或放射線之照射而產生酸之光酸產生劑。例如可舉出:鋶鹽或碘鎓鹽等之鎓鹽、N-羥基醯亞胺磺酸酯化合物、肟磺酸酯、鄰硝基苄基磺酸酯等。
又,於本案發明中,亦較佳為使用不因活性光線或放射線之照射而實質產生酸,但因熱而產生酸之磺酸酯。
不因活性光線或放射線之照射而實質產生酸,係可藉由化合物之曝光前後的紅外線吸收(IR)光譜、核磁共振(NMR)光譜測定,以在光譜中無變化來進行判定。
磺酸酯之分子量較佳為230~1,000,更佳為230~800。
本案發明所可使用之磺酸酯可使用市售者,也可使用以眾所周知的方法合成者。磺酸酯例如可藉由在鹼性條件下,使磺醯氯或磺酸酐與對應的多元醇反應而合成。
熱酸產生劑可使用單獨1種,也可併用2種以上。
本案發明之接著性組成物中熱聚合引發劑之含量,從於進行被處理構件與接著性支撐體的暫時接著 之前進行熱照射時的接著性層之接著性的減低,及於被處理構件與接著性支撐體的暫時接著後進行熱照射時的接著性層之接著性的提高之觀點來看,相對於接著性組成物的全部固體成分,較佳為0.01~50質量%,更佳為0.1~20質量%,最佳為0.5~10質量%。
<<其它成分>>
接著性組成物(進而接著性層)係除了上述成分,在不損害本案發明的效果之範圍內,按照目的可更含有各種的化合物。例如,較佳可使用增感色素、鏈轉移劑、聚合抑制劑、界面活性劑。
作為接著性組成物(進而接著性層)可具有的界面活性劑之具體例及較佳例,係與前述剝離層組成物可具有的界面活性劑相同。
於本案發明中,較佳為具有黏結劑、聚合性單體、光聚合引發劑及熱聚合引發劑。
本發明的接著性組成物亦可使用含有橡膠者。於此處所使用的「橡膠」,與彈性體同樣地,包含全部的天然橡膠與合成橡膠。亦可使用聚矽氧橡膠。
該橡膠係相對於接著性組成物的全部固體成分,較佳為4~20質量%,更佳為10~18質量%,尤佳為14~17質量%。
作為較佳的橡膠係含有乙烯與丙烯之重複單體單元。橡膠中的乙烯單體量,係將橡膠的總重量當作100質量%,以該重量為基準,較佳為40~70質量%,更佳為40~60質量%,尤佳為40~50質量%。橡膠中的丙烯 單體量,係將橡膠的總重量當作100質量%,以該重量為基準,較佳為35~65質量%,更佳為35~55質量%,尤佳為35~45質量%。
更佳為橡膠進一步含有少量的非共軛二烯(例如亞乙基降莰烯單體)。橡膠中的非共軛二烯之量,係將該橡膠的總重量當作100質量%,以該重量為基準,較佳為1~10質量%,更佳為2~6質量%,尤佳為2~3質量%。
又,特佳的橡膠係乙烯-丙烯-二烯單體或稱為EPDM的乙烯-丙烯三元聚合物。乙烯-丙烯三元聚合物係以BUNA(註冊商標)EP之名,由Lanxess所販售。
聚矽氧橡膠係可使用名稱為ELASTOSIL LR 3070,蕭耳-A-硬度50之WACKER製的Berghausen之材料。
再者,上述橡膠亦可與經溶解的烴樹脂混合而使用。烴樹脂係相對於全部固體成分,較佳為65~95質量%,更佳為75~95質量%,尤佳為80~90質量%。
作為與橡膠混合之烴樹脂,可選自包含萜烯松香、松香膠、木松香及彼等之混合物之群組。較佳的烴樹脂係以Eastotac之名稱販售,可自EASTMAN Chemical公司取得。
又,亦可使用日本特開2013-048215號公報之段落0013~0015中記載的聚矽氧烷聚合物或同公報段落0021~0027中記載之含矽伸苯基的組成物。
<半導體裝置之製造方法>
其次,說明使用以上說明的本案發明之半導體裝置製造用暫時接合用積層體的接著性支撐體及半導體裝置之製造方法(以下亦稱為「本案發明中的半導體裝置之製造方法」)。
本案發明的半導體裝置之製造方法係具有以使本案發明的半導體裝置製造用暫時接合用積層體介於之間存在之方式,接著被處理構件的第1面與基板之步驟,對於前述被處理構件,施予在180℃~370℃之範圍中具有最高到達溫度之加熱處理,得到處理完畢的構件之步驟,及自前述接合層脫離前述處理完畢的構件之步驟,而具有前述處理完畢的構件之半導體裝置之製造方法,其特徵為:前述樹脂1的軟化點係高於前述加熱處理的最高到達溫度。
以下說明各步驟。
本案發明的半導體裝置之製造方法具有進行加熱處理之步驟。進行加熱處理之步驟,只要是在半導體裝置的製程中進行加熱之步驟,則沒有特別的限定,但例如較佳為對於經由接著支撐體所支撐的薄型化之矽基板進行加熱之步驟,更佳為進行在矽貫通電極的形成時之加熱處理之步驟。
本案發明的半導體裝置之製造方法所具有的進行加熱處理之步驟,係進行在180℃~370℃之範圍中具有最高到達溫度的加熱處理之步驟,較佳為進行在180~250℃之範圍內具有最高到達溫度的加熱處理之步 驟。前述樹脂1的軟化點較佳為比前述加熱處理的最高到達溫度高20℃以上,更佳為高20~50℃。藉由作成此種範圍,可更有效地發揮本案發明之效果。加熱處理較佳為在最高到達溫度加熱30秒~30分鐘,更佳為在最高到達溫度加熱1分鐘~10分鐘。
再者,於隔著前述暫時接合用積層體接著前述被處理構件的第1面與前述基板之步驟之前,較佳為更具有對於前述暫時接合用積層體的接著性層,照射活性光線或放射線或熱之步驟。
又,於自前述暫時接合用積層體脫離前述被處理構件的步驟之後,較佳為更具有藉由剝離溶劑去除殘存在前述被處理構件上的前述暫時接合用積層體之步驟。
於本案發明的半導體裝置之製造方法中,前述剝離溶劑較佳為包含烴系溶劑及醚溶劑之至少1種。
再者,於前述實施形態中,在自前述接合層脫離前述被處理構件之步驟之後,亦可更具有藉由剝離溶劑去除殘存在前述被處理構件上的前述接合層之步驟。此時,前述剝離溶劑較佳為由烴系溶劑及醚溶劑中選出或此等之組合,更佳為由環戊烷、正己烷、環己烷、正庚烷、檸檬烯、對
Figure TWI613077BD00032
烷、四氫呋喃(THF)、1,3-二氧戊環、茴香醚中選出或此等之組合,尤佳為包含四氫呋喃、1,3-二氧戊環及茴香醚之至少1種。
以下,更詳細說明本案發明之半導體製造方法。
第3A圖、第3B圖及第3C圖各自係說明接著性支撐體與裝置晶圓的暫時接著之示意截面圖、顯示 經由接著性支撐體所暫時接著的裝置晶圓之示意截面圖、及顯示經由接著性支撐體所暫時接著的裝置晶圓經薄型化之狀態之示意截面圖。
於本案發明的實施形態中,如第3A圖所示,首先準備在載體基板12之上設置接著性層11而成之接著性支撐體100。
載體基板12之材料係沒有特別的限定,但例如可舉出:矽基板、玻璃基板、金屬基板等,不過若鑒於被使用作為半導體裝置之基板的代表之矽基板不易污染之點,或可使用半導體裝置之製造步驟中所通用的靜電卡盤(electrostatic chuck)之點等,則較佳為矽基板。
載體基板12之厚度例如作成300μm~5mm之範圍內,但沒有特別的限定。
第4圖係本案發明之實施形態的接著性支撐體之示意俯視圖。
如第4圖所示,於本案發明之實施形態中,接著性支撐體的接著性層11係形成有作為網點區域之高接著性區域11A與作為包圍網點區域的周邊區域之低接著性區域11B。而且,於此,低接著性區域11B與高接著性區域11A係遍及接著性層11之全面,形成以大致同等的間隔所配置的網點圖樣。
高接著性區域11A與低接著性區域11B,係藉由進行網點圖像用的圖案曝光之方法,利用活性光線或放射線之照射而形成接著性增大或減少之接著性層。
網點圖像用的圖案曝光,較佳為以下之曝光:以接著性層中的網點圖樣之網點區域作為高接著性區域,以包圍網點區域的周邊區域作為低接著性區域。
網點區域的面積較佳為0.0001~9mm2,更佳為0.1~4mm2,最佳為0.01~2.25mm2
網點圖像用的圖案曝光可為遮罩曝光,也可為描繪曝光,但較佳為通過透光區域與遮光區域形成網點圖樣之光罩的遮罩曝光,此時遮光區域的面積率(即接著面的網點存在率),從接著性及易剝離性之觀點來看,較佳為遮罩內的1~20%,更佳為1~10%,最佳為1~5%。
又,光罩之對應於上述網點圖樣中之網點的遮光區域之形態(大小、形狀等)可自由地選擇,例如可作成以任意的尺寸具有圓形、正方形、長方形、稜形、三角形、星型、或此等以2種以上組合之形狀之遮光區域。
於此,本說明書中所謂的「低接著性區域」,意指與「高接著性區域」比較下,具有低接著性之區域,包含沒有接著性之區域(即「非接著性區域」)。同樣地,所謂的「高接著性區域」,意指與「低接著性區域」比較下,具有高接著性之區域。
接著性層11可藉由將本案發明之接著性層組成物,使用習知的旋塗法、噴霧法、輥塗法、流塗法、刮刀塗布法、浸漬法等,以層狀應用(較佳為塗布)於載體基板12上,接著乾燥而形成。接著性層在使接著性層組成物形成層狀後,亦可烘烤。作為烘烤之溫度,較佳為50~350℃,更佳為80~120℃。烘烤時間較佳為10秒~5分鐘。
本案發明之接著性層的表面係具有接著力不同的2種類以上之區域。
此處所言的接著力,意指使矽晶圓接著於各區域之表面,在與接著面之垂直方向以250mm/min進行拉伸試驗之際的接著力。
接著性層11之厚度例如為1~500μm之範圍內,較佳為1~100μm,但沒有特別的限定。
剝離層係可藉由將剝離層組成物,使用習知的旋塗法、噴霧法、輥塗法、流塗法、刮刀塗布法、浸漬法等,以層狀應用(較佳為塗布)於被處理構件,接著乾燥而形成。剝離層在使剝離層組成物成為層狀後,亦可烘烤。作為烘烤之條件,較佳為50~350℃,更佳為60~300℃。烘烤時間較佳為30秒~20分鐘。烘烤亦可分成2階段進行,此時第1階段之烘烤較佳為在較第2階段之烘烤低30~100℃左右之低溫下進行。
剝離層之厚度例如為0.1~500μm之範圍內,較佳為1~100μm,但沒有特別的限定。
其次,詳細說明如以上進行所得之接著性支撐體與裝置晶圓之暫時接著、裝置晶圓之薄型化、及自接著性支撐體的裝置晶圓之脫離。
如第3A圖所示,裝置晶圓60(被處理構件)係在矽基板61的表面61a上設置複數的裝置晶片(device chip)62而成。而且,更在裝置晶圓60的裝置晶片62側之面上,設置剝離層71。於此,剝離層71的軟化點為170℃以上。
於此,矽基板61之厚度例如為200~1200μm之範圍內。
而且,對於接著性支撐體100之接著性層11,按壓剝離層71之表面。藉此,如第3B圖所示,使剝離層71之表面與接著性層11接著,形成具有剝離層71與接著性層11之暫時接合用積層體80。
此後,按照需要,亦可將接著性支撐體100與裝置晶圓60之接著體予以加熱(照射熱),而使接著性層更強韌。藉此,由於可抑制在施予裝置晶圓60的後述之機械或化學處理時等所容易發生的接著性層之膠合體失效,可提高接著性支撐體100之接著性。特別地,從可促進因熱而具有交聯性基的反應性化合物中之交聯反應之觀點來看,接著性層較佳為含有熱聚合引發劑。
其次,藉由對於矽基板61之背面61b,施予機械或化學處理,具體而言,施予研磨或化學機械研磨(CMP)等之薄膜化處理,如第3C圖所示,將矽基板61之厚度減薄(例如作成厚度1~200μm),得到薄型裝置晶圓60’。
又,作為機械或化學處理,於薄膜化處理之後,形成自薄型裝置晶圓60’的背面61b’貫通矽基板之貫通孔(未圖示),進行在此貫通孔內形成矽貫通電極(未圖示)之處理。於形成矽貫通電極之處理中,進行具有較剝離層的軟化點低的最高溫度之加熱處理之步驟。具體地,加熱處理中的最高到達溫度為130℃~370℃之範圍內,較佳為180℃~350℃之範圍內。
其次,自接著性支撐體100之接著性層11脫離薄型裝置晶圓60’之表面61a。
脫離之方法係沒有特別的限定,但較佳為藉由使薄型裝置晶圓60’對於接著性支撐體100滑動,或自接著性支撐體100剝離薄型裝置晶圓60’而進行。藉由上述方法,可容易地解除接著性層11與薄型裝置晶圓60’之表面61a的暫時接著。
自接著性支撐體100脫離薄型裝置晶圓60’後,按照需要,對於薄型裝置晶圓60’,施予各種之眾所周知的處理,而製造具有薄型裝置晶圓60’的半導體裝置。
於本案發明中,暫時接著之方法只要是以具有剝離層與接著性層的暫時接合用積層體介於之間存在之方式,接著裝置晶圓與載體基板,則沒有限定,可預先作成在接著性層上設置剝離層而成之暫時接合用積層體,對於此暫時接合用積層體中的接著性層及剝離層,各自與載體基板及裝置晶圓接合。
又,本案發明亦關於積層體,其具有載體基板等之支撐體、裝置晶圓等之被處理構件、與設置於前述支撐體與前述被處理構件之間的暫時接合用積層體。
其次,說明以往的實施形態。
第15圖係說明以往的接著性支撐體與裝置晶圓之暫時接著狀態的解除之示意截面圖。
於以往的實施形態中,如第15圖所示,作為接著性支撐體,使用在載體基板12之上設置由以往的暫時接著 劑所形成的接著性層11’而成之接著性支撐體100’,除此之外係與參照第3A圖及第3B圖的說明次序同樣地,將接著性支撐體100’與裝置晶圓予以暫時接著,進行裝置晶圓中矽基板之薄膜化處理,其次自接著性支撐體100’剝離具有矽基板61的薄型裝置晶圓60’。
然而,藉由以往的暫時接著劑係難以達成下述:可確實且容易地暫時支撐被處理構件,同時不對處理完畢的構件造成損傷,容易解除對於處理完畢的構件的暫時支撐。例如,為了使裝置晶圓與載體基板之暫時接著成為充分,於以往的暫時接著劑之內,若採用接著性高者,則裝置晶圓與載體基板之暫時接著有過強之傾向。因此,為了解除此過強的暫時接著,例如像第15圖所示,在薄型裝置晶圓60’之背面61b’上黏貼膠帶(例如切割膠帶(dicing tape))70,自接著性支撐體12剝離薄型裝置晶圓60’時,容易發生凸塊63自設有凸塊63的裝置晶片62脫離等之使裝置晶片62破損之不良狀況。
另一方面,於以往的暫時接著劑之內,若採用接著性低者,則裝置晶圓與載體基板之暫時接著過弱,容易發生以載體基板無法確實地支撐裝置晶圓之不良狀況。
然而,由本案發明之接著性組成物所形成之接著性層,展現充分的接著性,同時裝置晶圓60與接著性支撐體100之暫時接著,由於接著性層11具有高接著區域與低接著區域,而可容易地解除。即,藉由本案發明之暫時接合用積層體的剝離層,可確實且容易地暫時支撐裝置晶圓60,同時不對薄型裝置晶圓60’造成損傷,可容易地解除對於薄型裝置晶圓60’之暫時支撐。
本案發明之半導體裝置之製造方法係不限定於前述之實施形態,而可適宜地變化、改良等。
接著性層中網點圖樣之形態係沒有特別的限定,例如可如第5圖的示意俯視圖中所示,具有高接著性區域21A與低接著性區域21B,同時以高接著區域21A成為自中心朝向外邊延伸的放射線圖樣之方式,形成成為網點圖樣之接著性層21。
又,可如第6、7、8圖之示意俯視圖,各自具有高接著性區域22A、23A、24A與低接著性區域22B、23B、24B,同時高接著性層22A、23A、24A的面積率較接著性層21中的高接著性區域21A(參照第5圖)之面積率低,以成為自中心朝向外邊延伸的放射線圖樣之方式,形成接著性層22、23、24。
再者,網點圖樣中的高接著性區域之大小係沒有特別的限定,可為第9、8、9、10、11、12圖中所示之具有高接著性區域25A、26A、27A、28A、29A、30A與低接著性區域25B、26B、27B、28B、29B、30B,同時自接著性層11中的高接著性區域11A(參照第4圖)變更高接著區域25A、26A、27A、28A、29A、30A之大小的接著性層25、26、27、28、29、30。
於前述實施形態中,由本案發明的接著性組成物所形成之接著性層,係在裝置晶圓的暫時接著之前,藉由設置在載體基板之上而構成接著性支撐體,但亦可首先藉由設置在剝離層之上而形成暫時接合用積層體,此時暫時接合用積層體中的接著性層及剝離層係各自接著於載體基板及裝置晶圓。
例如,使用於圖案曝光的遮罩可為二元遮罩,也可為半色調遮罩。
又,曝光係隔著遮罩之遮罩曝光,但亦可為使用電子束等的描繪所造成的選擇性曝光。
另外,於前述實施形態中,在隔著前述暫時接合用積層體接著被處理構件的第1面與前述基板之步驟之前,較佳為更具有對於前述暫時接合用積層體的接著性層,照射活性光線或放射線或熱之步驟。
還有,於前述實施形態中,接著性層係單層構造,但接著性層亦可為多層構造。作為形成多層構造的接著性層之方法,可舉出在照射活性光線或放射線之前,用前述習知的方法階段地塗布接著性組成物之方法,或於照射活性光線或放射線後,用前述習知的方法塗布接著性組成物之方法等。於接著性層為多層構造的形態中,例如當接著性層11為因活性光線或放射線或熱之照射而接著性減少之接著性層時,藉由活性光線或放射線或熱之照射,使各層間的接著性減少,而亦可減少接著性層全體的接著性。
又,於前述實施形態中,作為經由接著性支撐體所支撐的被處理構件,舉出矽基板,但不受此所限定,可為在半導體裝置之製造方法中,能供機械或化學處理之任何的被處理構件。
例如,作為被處理構件,可舉出化合物半導體基板,作為化合物半導體基板之具體例,可舉出:SiC基板、SiGe基板、ZnS基板、ZnSe基板、GaAs基板、InP基板及GaN基板等。
再者,於前述實施形態中,作為對於經由接著性支撐體所支撐的矽基板之機械或化學處理,可舉出矽基板之薄膜化處理及矽貫通電極之形成處理,但不受此等所限定,亦可舉出在半導體裝置之製造方法中必要的任何處理。
另外,於前述實施形態所例示的遮罩中之透光區域及遮光區域、接著性層中之高接著性區域及低接著性區域、以及裝置晶圓中之裝置晶片的形狀、尺寸、數目、配置處等,只要是可達成本案發明者,則可為任意而不限定。
[實施例]
以下,藉由實施例更具體地說明本案發明,惟本案發明只要不超越其主旨,則不受以下的實施例所限定。再者,只要沒有特別預先指明,則「份」、「%」為質量基準。
<接著性支撐體(接著性層(B))之形成>
藉由旋塗機(Mikasa製Opticoat MS-A100,1200rpm,30秒),於4吋Si晶圓上塗布下述表1記載所示組成之各液狀接著性組成物後,於表1記載之烘烤條件下烘烤,形成設有厚度10μm的接著性層之晶圓1(即接著性支撐體)。再者,自晶圓1的接著性層之側,使用UV曝光裝置(浜松Photonics製LC8),透光區域與遮光區域係形成網點圖樣,同時網點圖樣中的網點區域係隔著被視為遮光區域的光罩,以網點圖像用的2000mJ/cm2將接著性層予以曝光。曝光於各實施例,係如下述表3 所示地,藉由變更光罩的網點區域(遮光區域)之形狀而實施(表3中,亦顯示各光罩中的透過區域之面積率)。另外,接著性層之表面上的網點區域(高接著性區域)所形成的圖樣係以第4圖為準之圖樣。
Figure TWI613077BD00033
表1中記載之化合物係如以下。
<黏結劑>
樹脂(1):Estyrene MS200NT(新日鐵化學製MS樹脂)
樹脂(2):Zeonex 480R(日本ZEON製環烯烴樹脂)
樹脂(3):Buna EP T6250(LANXESS製乙烯-丙烯三元聚合物橡膠)
樹脂(4):Eastotac H142w(EASTMAN Chemical製烴樹脂)
<聚合性單體>
聚合性單體(1):A-DCP(新中村化學製,2官能丙烯酸酯)
聚合性單體(2):A-BPE-4(新中村化學製,2官能丙烯酸酯)
<光聚合引發劑>
光聚合引發劑(1):KAYACURE DETX-S(日本化藥公司製,2,4-二甲基噻噸酮)
<熱聚合引發劑>
熱聚合引發劑(1):Perbutyl Z(日油(股)製,第三丁基過氧苯甲酸酯)
<溶劑>
S1:甲基戊酮
S2:PGMEA(丙二醇1-單甲基醚2-乙酸酯)
S3:檸檬烯
S4:1-十二烯
<被處理構件(剝離層(A))之作成>
於表面上以200μm間隔形成有高度10μm、直徑50μm的Cu電極之4吋Si晶圓的電極存在側,藉由旋塗機(Mikasa製Opticoat MS-A100,1200rpm,30秒),塗布將下述表2記載之樹脂1溶液、表3記載之樹脂2溶液以表4記載之比率混合的剝離層組成物後,於表4記載之條件下烘烤,形成設有厚度20μm的剝離層之晶圓2。再者,烘烤係分2階段進行。具體地第1次的烘烤係以表4之上段記載的溫度及時間進行,第2次的烘烤係以表4之下段記載的溫度及時間進行。
樹脂1的軟化點係藉由黏彈性測定裝置Rheosol-G5000(UBM公司製)測定。具體地,樹脂1的軟化點係作為在一定升溫條件下使用黏彈性測定裝置所測定之損失正切(tan δ)成為極大的溫度而測定。於實施例中,使用黏彈性測定裝置Rheosol-G5000,升溫速度設為5℃/min,將成型為50μm的薄膜狀之樹脂1的溫度升溫至25℃~500℃為止,對於樹脂1以1Hz的週期給予應變角0.05度的應變而測定。
再者,樹脂之SP值係使用沖津(Okitsu)法推算。
Figure TWI613077BD00034
樹脂(1-1):Durimide 10(FUJIFILM製,溶劑溶解型聚醯亞胺樹脂,軟化點310℃,SP值>25)
樹脂(1-2):Ultrason E6020(BASF公司製,聚醚碸樹脂,軟化點240℃,SP值>25)
樹脂(1-3):MRS0810H(Sato Light Industrial製,聚苯并咪唑樹脂,軟化點430℃,SP值>25)
樹脂(1-4):Rikacoat(新日本理科製,溶劑溶解型聚醯亞胺樹脂,軟化點320℃,SP值>25)
樹脂(1-5):XYRON S201A(旭化成製,聚苯醚樹脂,軟化點220℃,SP值20)
樹脂(1-6):聚苯乙烯Mw=280,000(ALDRICH(股)製,聚苯乙烯樹脂,軟化點120℃,SP值20)
樹脂(1-7):Maranyl nylon 66 A125J(UNITIKA製,聚醯胺樹脂,軟化點220℃,SP值>28)
Figure TWI613077BD00035
樹脂(2-1):TOPAS 5013(POLYPLASTICS(股)製,SP值18)
樹脂(2-2):Panlite L-1225LM(帝人製,聚碳酸酯樹脂,SP值22)
樹脂(2-3):Estyrene MS200NT(新日鐵化學製MS樹脂,SP值18)
樹脂(2-4):L-70(DAICEL製,乙酸纖維素樹脂,SP值21)
樹脂(2-5):Vylomax HR-13NX(東洋紡製,聚醯胺醯亞胺樹脂:因烘烤而溶劑不溶化,SP值>25)
Figure TWI613077BD00036
<接著性試驗片之作成>
藉由以下述表5或6所記載之組合,熱壓合晶圓1與晶圓2而作成試驗片。
<<壓合>>
將於表面未經任何塗布的4吋Si晶圓或附剝離層的4吋Si晶圓(以下當作晶圓2)予以分割,作成20mm×30mm之樣品片。將經同樣地分割之20mm×30mm的晶圓1之樣品片,以其接著性層對於表面未經任何塗 布的晶圓或晶圓2之剝離層藉由20mm×20mm之正方形接觸的方式重疊,以1N/cm2在120℃加熱壓合3分鐘。
<積層體試驗片之接著力測定>
使用拉伸試驗機(IMADA製),於250mm/min之條件下,在沿著接著性層之面的方向拉伸測定所製作的試驗片之剪切接著力。將結果顯示於下述表5或6。
<積層體試驗片之剝離力‧耐熱剝離力測定>
於250mm/min之條件下,在與接著性層之面呈垂直的方向拉伸測定(剝離力之測定)所作成的樣品片。又,將所作成的樣品在表5或6中記載的溫度下加熱30分鐘後,於250mm/min之條件下在與接著性層之面呈垂直的方向進行拉伸測定(假想處於製程的最高到達溫度下,耐熱剝離力之測定)。將結果顯示於下述表5或6。
<積層體試驗片之接合層去除性評價>
剝離所製作的樣品片後,將晶圓2浸漬於表5或6記載之溶劑中,測定自晶圓2去除接著性層‧剝離層兩者為止之時間(分鐘)。將結果顯示於表5或6。
Figure TWI613077BD00037
Figure TWI613077BD00038
於上述表中,網點存在率之單位為%,接著力、剝離力及耐熱剝離力之單位為N/25mm2
如以上,不具有樹脂2之比較例1雖然得到接著性‧剝離性,但去除性不充分;不具有樹脂1之比較例2係剝離性不充分;具有剝離層接著性層但樹脂2不是溶劑可溶之比較例3,雖然得到接著性‧剝離性,但去除性不充分;具有剝離層與接著性層但樹脂1的軟化點不是200℃以上之比較例4,雖然得到接著性,但去除性不充分;不具有剝離層之比較例5係剝離性不充分;不具有接著性層之比較例6係接著性不充分。相對於此,於實施例1~12,可知本發明之暫時接合積層體中,樹脂1的軟化點為200℃以上,樹脂2為溶劑可溶,藉由接著性層係將因活性光線或放射線之照射而接著性增大或減少之層的表面予以曝光,在表面上設置接著力不同的2種類以上之區域而成之層,故即使經過高溫(更具體地為180℃~370℃)的製程,也可使接著性、剝離性與去除性並存。
1‧‧‧剝離層
2‧‧‧樹脂2

Claims (22)

  1. 一種半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其係具有(A)剝離層與(B)接著性層之半導體裝置製造用暫時接合積層體,該(A)剝離層係由剝離層組成物所形成,該剝離層組成物包含:(a1)具有200℃以上的軟化點之樹脂1,與(a2)於硬化後,在由己烷、庚烷、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、1,4-二
    Figure TWI613077BC00001
    烷、四氫呋喃、1-甲氧基-2-丙醇、2-乙醯氧基-1-甲氧基丙烷、乙腈、甲基乙基酮、環己酮、甲苯、二甲亞碸、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、氯仿、二氯甲烷、茴香醚、二甲苯及
    Figure TWI613077BC00002
    中選出的溶劑之至少1種中,於25℃溶解5質量%以上之樹脂2。
  2. 如請求項1之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中樹脂1的軟化點為200℃~450℃之範圍內。
  3. 如請求項1或2之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中樹脂1係熱塑性樹脂。
  4. 如請求項3之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中該熱塑性樹脂係由聚醚碸樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、聚苯并咪唑樹脂、聚苯醚樹脂、聚苯硫樹脂及聚醚酮樹脂中選出的至少一種熱塑性樹脂。
  5. 如請求項1或2之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中樹脂2含有由聚碳酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂及烴系樹脂中選出的熱塑性樹脂。
  6. 如請求項1或2之半導體裝置製造用暫時接合用積層 體,其中樹脂1係由聚醚碸樹脂、溶劑溶解型聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、聚苯并咪唑樹脂、聚苯醚樹脂、聚醚酮樹脂及聚醯胺中選出的至少一種,且樹脂2係由萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、改質萜烯樹脂、氫化萜烯樹脂、氫化萜烯酚樹脂、松香、松香酯、氫化松香、氫化松香酯、聚合松香、聚合松香酯、改質松香、松香改質酚樹脂、烷基酚樹脂、脂肪族石油樹脂、芳香族石油樹脂、氫化石油樹脂、改質石油樹脂、脂環族石油樹脂、香豆酮石油樹脂、茚石油樹脂、烯烴共聚物、環烯烴共聚物、聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、改質纖維素樹脂及聚碳酸酯中選出的至少一種。
  7. 如請求項1或2之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中樹脂1與樹脂2的SP值[MPa1/2]之差為1以上且小於10。
  8. 如請求項1或2之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中(B)接著性層包含黏結劑、聚合性單體、與光聚合引發劑及熱聚合引發劑之至少一者。
  9. 如請求項8之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中聚合性單體的分子量為1500以下。
  10. 如請求項8之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中相對於接著性層之全部固體成分,聚合性單體的含量為10~70質量%。
  11. 如請求項8之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中聚合性單體及黏結劑的質量比為20/80~80/20。
  12. 如請求項3之半導體裝置製造用暫時接合用積層體, 其中樹脂2含有由聚碳酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂及烴系樹脂中選出的熱塑性樹脂。
  13. 如請求項3之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中樹脂1與樹脂2的SP值[MPa1/2]之差為1以上且小於10。
  14. 如請求項3之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中(B)接著性層包含黏結劑、聚合性單體、與光聚合引發劑及熱聚合引發劑之至少一者。
  15. 如請求項7之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中樹脂2含有由聚碳酸酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂及烴系樹脂中選出的熱塑性樹脂。
  16. 如請求項7之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中樹脂1與樹脂2的SP值[MPa1/2]之差為1以上且小於10。
  17. 如請求項7之半導體裝置製造用暫時接合用積層體,其中(B)接著性層包含黏結劑、聚合性單體、與光聚合引發劑及熱聚合引發劑之至少一者。
  18. 一種半導體裝置之製造方法,其係具有以如請求項1至11中任一項之半導體裝置製造用暫時接合用積層體介於之間存在之方式,接著被處理構件的第1面與基板之步驟,對於該被處理構件,施予在180℃~370℃之範圍中具有最高到達溫度之加熱處理,得到處理完畢的構件之步驟,及自該暫時接合用積層體脫離該處理完畢的構件之步驟,而具有該處理完畢的構件之半導體裝置之製造方法,其特徵為:該樹脂1的軟化點高 於該加熱處理的最高到達溫度。
  19. 如請求項18之半導體裝置之製造方法,其中於使該被處理構件的第1面與該基板隔著該暫時接合用積層體接著之步驟之前,更具有對於該暫時接合用積層體的接著性層,照射活性光線或放射線或熱之步驟。
  20. 如請求項18或19之半導體裝置之製造方法,其中於自該暫時接合用積層體脫離該被處理構件之步驟之後,更具有藉由剝離溶劑去除殘存在該被處理構件上的該暫時接合用積層體之步驟。
  21. 如請求項20之半導體裝置之製造方法,其中該剝離溶劑包含烴系溶劑及醚溶劑之至少1種。
  22. 如請求項20之半導體裝置之製造方法,其中該剝離溶劑包含環戊烷、正己烷、環己烷、正庚烷、檸檬烯、對
    Figure TWI613077BC00003
    烷、四氫呋喃(THF)、1,3-二氧戊環(dioxolane)、茴香醚之至少1種。
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