TWI673313B - 保護膜、及使用該保護膜的半導體裝置的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的保護膜具有:聚醯亞胺基材、及熱硬化性黏著層,所述熱硬化性黏著層設置於所述聚醯亞胺基材的單表面,並由包含丙烯酸系聚合物(a)、1分鐘半衰期溫度為140℃以上、200℃以下的熱自由基產生劑(b)、及交聯劑(c)的組成物而得,所述保護膜貼附於半導體晶圓的電路形成面。
Description
本發明是有關於一種保護膜、及使用該保護膜的半導體裝置的製造方法。
詳細而言,是有關於在分立器件或絕緣閘雙極電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)元件等半導體裝置的製造步驟中使用、保護半導體晶圓的電路形成面的保護膜及使用該保護膜的半導體裝置的製造方法。
在分立器件或IGBT元件的製造時,先前在晶圓背面側實施如下的各種加工:對半導體晶圓的電路非形成面(以下適當稱為「晶圓背面」)進行研磨的步驟;藉由化學藥品等將晶圓背面的加工變質層蝕刻的步驟;在晶圓背面形成金屬電極的步驟;另外在為IGBT元件時,進一步實施:對晶圓背面進行離子注入的步驟;將所注入的摻雜劑活化的退火步驟等。
其中,在將晶圓背面研磨而使半導體晶圓薄層化的步驟中,為了防止半導體晶圓的破損、污染,而在半導體晶圓的電路形成面(以下適當稱為「晶圓表面」)貼附具備黏著層的保護膜。
作為此種保護膜,可列舉如以下者。
例如在日本專利特開2011-216735號公報及日本專利特開2011-213919號公報中揭示:「晶圓加工用膠帶,其在包含聚酯樹脂的基材樹脂膜上具備放射線硬化性黏著劑層」。
另外,在日本專利特開2010-287819號公報中揭示:「半導體晶圓加工用膠帶,其在基材膜上依序積層將包含黏著成分與硬化成分的中間樹脂層組成物硬化而形成的中間樹脂層、放射線硬化性黏著劑層而成」。
另外,在日本專利特開2011-249608號公報中揭示:「半導體晶圓表面保護用膠帶,其在含有聚酯樹脂的基材樹脂膜上,具備包含放射線硬化性樹脂組成物的黏著劑層」。
除了所述以外,作為具備黏著層的膜,作為在具有減壓加熱步驟的半導體的加工時貼附於半導體而用來保護其者,例如在日本專利特開2012-109585號公報中揭示:「半導體加工用帶,其在基材的至少一個面上,具備包含光硬化型黏著劑、特定粒徑的二氧化矽微粒子、及氣體產生劑的黏著劑層」。
而且,作為具備黏著層的膜,作為藉由加熱使黏著力降低的半導體晶圓固定用片,例如在日本專利特開平10-025456號公報中揭示:「半導體晶圓固定用片,其由片狀支撐體、及積層於該支撐體上的感壓性黏著劑形成主要部分,所述半導體晶圓固定用片的特徵在於:該黏著劑的主成分由基礎聚合物100質量份、加熱硬化性化合物10質量份~900質量份及加熱聚合起始劑0.1
質量份~10質量份形成」。
另外,作為在應用於裝飾用片等的黏著片,例如在日本專利特開平8-302301號公報中揭示:「加熱剝離性黏著片,其在具有1×108cc.cm/cm2.sec.cmHg以上的氧氣透過係數、厚度為500μm以下的膜狀基材上,形成若存在氧氣則不硬化或硬化延遲但藉由加熱而硬化的硬化性黏著劑層而成。」,亦揭示:所述黏著片的硬化性黏著劑層以黏著性橡膠系樹脂(A)100質量份為基準,調配含有乙烯性不飽和基的化合物(B)50質量份~150質量份、有機過氧化物(C)0.1質量份~15質量份、交聯劑(D)0.01質量份~5.00質量份及聚合抑制劑(E)0.001質量份~1.0質量份而成。
所述黏著片具有以下的特徵:藉由加熱而可容易地剝離。
在對所述晶圓背面側實施的各種加工中,包括在真空下將半導體晶圓加熱的步驟。
特別是在進行金屬蒸鍍、金屬濺鍍、及離子注入等加工的步驟中,半導體晶圓在真空裝置內在真空下進行200℃以上的加熱。
若將貼附了具備如上所述的各專利文獻所記載的黏著層的膜的半導體晶圓在真空下加熱至200℃以上,則存在以下情況:在膜上產生隆起,或自半導體晶圓的剝離變得困難的程度的黏著力上升。若在膜上產生隆起,則搬送變得困難。
即現狀是,先前的具備黏著層的膜無法應用於在真空下進行
200℃以上的加熱的步驟。
此處,在本說明書中,將在真空下200℃以上的加熱適當稱為「真空加熱」。
在如以上的狀況下,本發明的課題在於提供一種保護膜,其貼附於半導體晶圓的電路形成面,使熱硬化性黏著層熱硬化後,在貼附於半導體晶圓的狀態下,應用於包括在真空加熱下進行的步驟的半導體裝置的製造方法時,保護半導體晶圓的電路形成面,且抑制隆起的產生,並且自半導體晶圓剝離時的剝離性優異。
另外,本發明的其他課題在於提供一種半導體裝置的製造方法,其使用所述保護膜,包括在真空加熱下進行的步驟。
用以解決所述課題的方法如以下所述。
<1>一種保護膜,其具有:聚醯亞胺基材、及熱硬化性黏著層,其設置於所述聚醯亞胺基材的單表面,並由包含丙烯酸系聚合物(a)、1分鐘半衰期溫度為140℃以上、200℃以下的熱自由基產生劑(b)、及交聯劑(c)的組成物而得;所述保護膜貼附於半導體晶圓的電路形成面。
<2>如<1>所記載之保護膜,其中所述熱自由基產生劑(b)的分子量為200以上、1000以下。
<3>如<1>或<2>所記載之保護膜,其中所述組成物進一步包含二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)。
<4>如<1>至<3>中任一項所記載之保護膜,其中所述丙烯酸系聚合物(a)是在側鏈具有自由基反應性雙鍵的聚合物。
<5>如<1>至<4>中任一項所記載之保護膜,其用作半導體裝置的製造方法的所述保護膜,所述半導體裝置的製造方法包括:(1)貼附步驟,在半導體晶圓的電路形成面,將具有熱硬化性黏著層的保護膜以該電路形成面與該熱硬化性黏著層接觸的方式貼附;(2)加熱步驟,將貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓在120℃以上、180℃以下的溫度下加熱;(3)靜置步驟,在(2)的加熱步驟後,將貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓在真空下靜置;(4)處理步驟,在(3)的靜置步驟後,在真空且200℃以上的條件下,對所述半導體晶圓的電路非形成面,實施金屬蒸鍍、金屬濺鍍、及離子注入的任一種處理。
<6>一種半導體裝置的製造方法,其包括:(A)貼附步驟,在半導體晶圓的電路形成面,以該電路形成面與所述熱硬化性黏著層接觸的方式,貼附如<1>至<5>中任一項所記載之保護膜;(B)研磨步驟,將所述半導體晶圓的電路非形成面研磨;(C)加熱步驟,將貼附了所述保護膜、且對電路非形成面進行了研磨的所述半導體晶圓在120℃以上、180℃以下的溫度下加熱;
(D)靜置步驟,在(C)的加熱步驟後,將貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓在真空下靜置;(E)處理步驟,在(D)的靜置步驟後,在真空且200℃以上的條件下,對貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓的電路非形成面,實施金屬蒸鍍、金屬濺鍍、及離子注入的任一種處理;(F)剝離步驟,將所述保護膜自所述半導體晶圓剝離。
<7>如<6>所記載之半導體裝置的製造方法,其中在所述(A)的貼附步驟後、且所述(B)的研磨步驟前包括:(i)在所述保護膜的聚醯亞胺基材的表面,貼附半導體晶圓研磨用膜的步驟。
<8>如<6>所記載之半導體裝置的製造方法,其中在所述(A)的貼附步驟中所用的所述保護膜,是在該保護膜的聚醯亞胺基材的表面貼附半導體晶圓研磨用膜而成。
<9>如<7>或<8>所記載之半導體裝置的製造方法,其中在所述(B)的研磨步驟後、且所述(C)的加熱步驟前包括:(ii)將所述半導體晶圓研磨用膜自所述保護膜剝離的步驟。
<10>如<6>至<9>中任一項所記載之半導體裝置的製造方法,其中所述(B)的研磨步驟是殘留所述半導體晶圓的電路非形成面的外周緣部,而將內周部研磨的步驟。
根據本發明,可提供一種保護膜,其貼附於半導體晶圓的電路形成面,使熱硬化性黏著層熱硬化後,在貼附於半導體晶
圓的狀態下,應用於包括在真空加熱下進行的步驟的半導體裝置的製造方法時,保護半導體晶圓的電路形成面,且抑制隆起的產生,並且自半導體晶圓剝離時的剝離性優異。
另外,根據本發明,可提供一種半導體裝置的製造方法,其使用所述保護膜,包括在真空加熱下進行的步驟。
以下,對本發明進行詳細的說明。
在本說明書中,使用「~」表示的數值範圍,表示包含「~」的前後所記載的數值作為下限值及上限值的範圍。
本發明的保護膜具有:聚醯亞胺基材、及熱硬化性黏著層,所述熱硬化性黏著層設置於所述聚醯亞胺基材的單表面,並由包含丙烯酸系聚合物(a)、1分鐘半衰期溫度為140℃以上、200℃以下的熱自由基產生劑(b)(以下,適當稱為「特定熱自由基產生劑(b)」)、及交聯劑(c)的組成物而得,所述保護膜貼附於半導體晶圓的電路形成面。
藉由採用如上所述的構成,即便應用於包括在真空加熱下進行的步驟的半導體裝置的製造方法,亦可獲得保護半導體晶圓的電路形成面,且抑制隆起的產生,並且自半導體晶圓剝離時的剝離性優異的保護膜。
關於與藉由採用本發明的構成而產生的效果的關係,並不明
確,但推測如以下所述。
熱硬化性黏著層中所含的1分鐘半衰期溫度為140℃以上、200℃以下的熱自由基產生劑(b),在室溫下保存時、或形成熱硬化性黏著層時的乾燥條件下分解難以開始,且即便不設為如表現出自半導體晶圓的剝離變得困難的程度的黏著力的加熱條件,亦具有分解的性質。
另外,聚醯亞胺基材具有以下性質:難以引起因加熱所致的軟化,即便在高溫下亦可維持高的彈性模數,熱膨脹率接近半導體晶圓,而且熱收縮率低。
推測如下:藉由將使用如上所述的熱自由基產生劑(b)的熱硬化性黏著層、與聚醯亞胺基材組合,而本發明的保護膜貼附於半導體晶圓的電路形成面,並使熱硬化性黏著層熱硬化,藉此可製成即便為高溫亦難以膨脹,且具有自半導體晶圓的易剝離性的黏著層(熱硬化後)。
其結果是,藉由存在硬化後的黏著層,本發明的保護膜即便供於在真空加熱下等嚴酷的環境下進行的步驟,亦可抑制隆起的產生,並繼續保護半導體晶圓的電路形成面,其後,自半導體晶圓剝離時亦可表現出優異的剝離性。
以下,對構成本發明的保護膜的聚醯亞胺基材及熱硬化性黏著層進行說明。
(熱硬化性黏著層)
本發明的熱硬化性黏著層(以下,有時簡記為「黏著層」),
由包含丙烯酸系聚合物(a)、1分鐘半衰期溫度為140℃以上、200℃以下的熱自由基產生劑(b)、及交聯劑(c)的組成物而得。
-丙烯酸系聚合物(a)-
丙烯酸系聚合物(a)是成為黏著層中的黏著劑的基礎的黏合劑樹脂,可使用將多種通常的(甲基)丙烯酸酯單體共聚合而成者。作為構成丙烯酸系聚合物(a)的(甲基)丙烯酸酯單體,可應用在黏著劑用途中為公知者。
本發明的保護膜由於暴露在高溫下,因此丙烯酸系聚合物(a)亦較佳為熱分解溫度高者。通常,由丙烯酸酯單體聚合的丙烯酸系聚合物較由甲基丙烯酸酯單體聚合的丙烯酸系聚合物更具有耐熱性(熱分解性方面),因此更佳為以丙烯酸酯單體為主(例如為50莫耳%以上)。
適合作為用於獲得丙烯酸系聚合物(a)的單體者,例如可列舉:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸壬酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯等。
所述單體的側鏈烷基可為直鏈狀,亦可為分支狀。另外,所述丙烯酸烷基酯單體根據目的可併用2種以上。
就調整黏著層的特性(例如黏著性等)的方面而言,丙烯酸系聚合物(a)較佳為具有與後述交聯劑(c)反應的官能基。
具體而言,作為丙烯酸系聚合物(a)所具有的與交聯劑(c)反應的官能基,較佳為羧酸基、羥基、縮水甘油基等。另外,羧酸基、羥基、縮水甘油基等與作為交聯劑(c)的聚異氰酸酯或多官能環氧樹脂反應。導入此種官能基時,只要將具有所述官能基的(甲基)丙烯酸酯單體進行共聚合即可。
作為具有與交聯劑(c)反應的官能基的(甲基)丙烯酸酯單體,例如可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、衣康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸等具有羧基的單體;丙烯酸羥基乙酯、甲基丙烯酸羥基乙酯、丙烯酸羥基丙酯、甲基丙烯酸羥基丙酯等具有羥基的單體;丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等具有縮水甘油基的單體等。
另外,就使黏著層硬化的方面而言,丙烯酸系聚合物(a)較佳為在側鏈具有自由基反應性雙鍵。在導入此種自由基反應性雙鍵時,只要使具有所述自由基反應性雙鍵的(甲基)丙烯酸酯單體在共聚合的主聚合物側鏈上進行加成反應即可。
作為此種反應的組合,可列舉:作為公知的方法的預先在主鏈上將(甲基)丙烯酸縮水甘油酯共聚合,並進行作為二次反應的使(甲基)丙烯酸在主鏈的縮水甘油基上進行加成反應的方法;預先在主鏈上將(甲基)丙烯酸共聚合,並進行作為二次反應的使(甲基)丙烯酸縮水甘油酯在(甲基)丙烯酸部分進行加成反應的方法;預先在主鏈上將具有所述羥基的單體共聚合,藉由二次反應使2-甲基丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、2-丙烯醯氧基乙基異氰酸酯、1,1-(雙丙烯
醯氧基甲基)乙基異氰酸酯等具有異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯在羥基部分進行加成反應的方法等。
如本發明的保護膜般,在要求耐熱性的用途中,就熱分解性的方面而言,作為上文所列舉的側鏈的加成反應,酸與縮水甘油基的反應較異氰酸酯與羥基的反應更優異。
藉由丙烯酸系聚合物(a)在側鏈具有自由基反應性雙鍵,而利用由特定熱自由基產生劑(b)產生的自由基,可進行丙烯酸系聚合物(a)彼此的反應、或丙烯酸系聚合物(a)與後述二官能以上的丙烯酸系寡聚物的反應。
丙烯酸系聚合物(a)較佳為在組成物中以50質量%以上、99.5質量%以下的範圍包含,更佳為以65質量%以上、99質量%以下的範圍包含。
-特定熱自由基產生劑(b)-
本發明中所用的特定熱自由基產生劑(b)是根據如以下的方面進行選擇的成分。
即,在本發明中,將獲得黏著層時所用的各成分(包括丙烯酸系聚合物(a)、特定熱自由基產生劑(b)、及交聯劑(c))溶解於溶劑而獲得黏著層形成用塗佈液,將所述塗佈液塗佈於聚醯亞胺基材(或分隔件)上進行乾燥,而製作保護膜。
由於在所述乾燥時耗費熱,因此所述乾燥的溫度較佳為選擇分解難以開始的分解溫度者。另外,就在室溫下的保存穩定性方面而言,亦較佳為分解溫度高者。另一方面,若分解溫度過高,
則為了分解而必須設為高溫,在所述高溫條件下黏著性惡化,自半導體晶圓的剝離變得困難,因此分解溫度過高者亦欠佳。
就以上方面而言,本發明中所用的特定熱自由基產生劑(b)必須1分鐘半衰期溫度為140℃以上、200℃以下。
此處,特定熱自由基產生劑的1分鐘半衰期溫度較佳為145℃以上、180℃以下。
另外,所述乾燥時,若與溶劑一起揮發,則黏著層中的特定熱自由基產生劑(b)的量變少,難以獲得充分的反應,因此較佳為選擇分子量大、且難揮發者。
就此種方面而言,特定熱自由基產生劑的分子量較佳為200~1000,更佳為200~700,尤佳為300~700。
作為特定熱自由基產生劑(b),使用1分鐘半衰期溫度為所述範圍的公知的過氧化物、偶氮化合物等。
作為特定熱自由基產生劑(b)的具體例,可列舉以下所示者,但本發明並不限定於所述具體例。
另外,以下的具體例中除了化合物名外,一併記載市售品名(全部為日油股份有限公司製造)、分子量、及1分鐘半衰期溫度。
作為特定熱自由基產生劑(b)的具體的市售品,例如較佳為日油股份有限公司製造的PERHEXA MC、PERHEXA TMH、PERHEXA HC、PERHEXA C、PERTETRA A、PERHEXYL I、PERBUTYL 355、PERBUTYL L、PERBUTYL E、PERHEXYL Z、PERHEXA 25Z、PERHEXA 22、PERHEXA V、PERBUTYL P、PERCUMYL D、PERHEXYL D、PERHEXA 25B、PERBUTYL C、
PERHEXYNE 25B等。
作為特定熱自由基產生劑(b)的添加量,相對於構成丙烯酸系聚合物(a)的單體的總量100質量份,較佳為0.1質量份以上、5質量份以下,更佳為0.2質量份以上、2質量份以下,尤佳為0.3質量份以上、1質量份以下。
若特定熱自由基產生劑的添加量過少,則有產生如下問題的情況:黏著層的熱硬化不充分而黏著性惡化,另一方面,若特定熱自由基產生劑的添加量過多,則存在產生如下問題的情況:因藉由X射線光電子分光分析(X-ray Photoelectron Spectroscopy/Electron Spectroscopy for Chemical Analysis,XPS/ESCA)或微小顆粒檢測器等檢測的分解物(自由基的再結合物等)的物質引起半導體晶圓的污染或真空裝置的污染。
-交聯劑(c)-
本發明中的交聯劑(c)是與丙烯酸系聚合物(a)反應,可形成丙烯酸系聚合物(a)的交聯體(立體交聯體)的成分。
藉由將丙烯酸系聚合物(a)製成交聯體,而可調整黏著層的初始的黏著力、或調整帶的切割容易性(切割面黏著層的易切性)、加壓變形性等,而且可抑制丙烯酸系聚合物(a)的主鏈的熱分解。
作為交聯劑(c),可使用作為通常用於丙烯酸系黏著劑用途的交聯劑的異氰酸酯系、環氧系交聯劑等。
另外,就提高所述丙烯酸系聚合物(a)的耐熱性(熱
分解性)的方面而言,較佳為選擇耐熱性(熱分解性)高的交聯劑。
在本發明中,作為較佳的交聯劑(c),可列舉以下所示者,但本發明並不限定於所述交聯劑。
即,可列舉:山梨糖醇聚縮水甘油醚、聚甘油聚縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、二甘油聚縮水甘油醚、甘油聚縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、成為商品名但為三菱瓦斯化學(Mitsubishi Gas Chemical)製造的Tetrad C或Tetrad X等環氧系化合物;四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、三羥甲基丙烷的甲苯二異氰酸酯三加成物、聚異氰酸酯、異三聚氰酸酯型異氰酸酯等異氰酸酯系化合物等。
若交聯劑少,則有如下傾向:硬化前的黏著層為軟質而具有流動性,對晶圓表面的潤濕性或凹凸追隨性優異。但若交聯劑少,則有如下擔憂:形狀穩定性變差,在將本發明的保護膜捲起保存時容易產生階差痕跡。另外,有在切割本發明的保護膜時黏著劑的切割變差的擔憂。
另一方面,若交聯劑多,則存在以下情況:硬化前的黏著層變為硬質,難以獲得對晶圓表面的潤濕性或凹凸追隨性,在真空加熱下產生保護膜的隆起。
在本發明中,考慮到如上所述的方面,只要確定交聯劑(c)的添加量即可。
關於交聯劑的恰當的添加量,在本發明中的組成物中所添加
的二官能以上的丙烯酸系寡聚物多時,會助長成為所述軟質的黏著劑的傾向,因此可更多地添加。
例如,作為交聯劑(c)的添加量,相對於構成丙烯酸系聚合物(a)的單體的總量100質量份,較佳為0.1質量份以上、20質量份以下,更佳為0.2質量份以上、10質量份以下。
-二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)-
用以獲得本發明中的熱硬化性黏著層的組成物,較佳為進一步包含二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)。
二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)是具有2個以上自由基反應性雙鍵的丙烯酸系寡聚物,且是利用由特定熱自由基產生劑(b)產生的自由基進行反應,有助於黏著層的硬化的成分。
於所述丙烯酸系聚合物(a)在側鏈不具有自由基反應性雙鍵時,必須作為使黏著層熱硬化的成分。
在熱硬化後的黏著層硬且脆時,存在以下情況:黏著層在咬入晶圓表面的凹凸的狀態下斷裂,而在晶圓表面殘留黏著層的一部分(亦稱為黏留)。因此,以熱硬化後的黏著層的拉伸斷裂時伸長率變大的方式,調整二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)的添加量、官能基數等即可。若添加大量的官能基數多且分子量小者,則有變硬、變脆的擔憂。另一方面,若添加大量的官能基數少且分子量大者,則作為硬化物,有變為軟質,硬化不充分而黏著惡化從而黏留的擔憂。
作為二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d),較佳為六官能以下者,更佳為三官能以上、五官能以下。
本發明的保護膜由於需要耐熱性,因此在二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)中,亦較佳為選擇耐熱性(難以熱分解)高的結構者。就耐熱性的方面而言,與具有胺基甲酸酯鍵者相比,較佳為具有酯鍵者。
另外,作為丙烯酸系寡聚物(d)的分子量,就硬化物性的方面而言,較佳為200以上、10000以下,更佳為300以上、5000以下。
作為二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)的具體例,可列舉:市售的丙烯酸胺基甲酸酯、環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、季戊四醇聚丙烯酸酯、二季戊四醇聚丙烯酸酯、乙氧基化異三聚氰酸三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯等。
於丙烯酸系聚合物(a)在側鏈具有自由基反應性雙鍵時,二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)可不添加,但藉由添加,而二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)發揮出作為低分子量成分的功能,熱硬化前的黏著層對晶圓表面的凹凸追隨性、潤濕性提高。另外,若使用大量的二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d),特別是在官能基數多時,有硬化後的黏著層變硬變脆,產生所述黏著層斷裂的情況。
就所述方面而言,相對於丙烯酸系聚合物(a)100質量份,二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)的添加量,適當為0質量份以
上、100質量份以下,更佳為0質量份以上、50質量份以下。
另外,於丙烯酸系聚合物(a)在側鏈不具有自由基反應性雙鍵時,必須作為使黏著層熱硬化的成分,但若二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)少,則有黏著層的熱硬化不充分,而在晶圓表面殘留黏著層的一部分(凝聚破壞)的情況。另外,若使用大量的二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d),則有產生所述黏著層斷裂的情況。
就所述方面而言,相對於丙烯酸系聚合物(a)100質量份,必需二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)時的添加量,適當為1質量份以上、100質量份以下,更佳為20質量份以上、50質量份以下。
-黏著層的厚度-
由包含如以上的各成分的組成物而得的黏著層的厚度,較佳為形成為可對晶圓表面的凹凸充分地追隨的厚度。
具體而言,黏著層的厚度適當為10μm以上、100μm以下,更佳為20μm以上、50μm以下。
(聚醯亞胺基材)
本發明中的聚醯亞胺基材根據如以下的方面進行選擇。
即,在真空加熱下供給基材時,若基材軟化,則固著於所接觸的構件,因此欠佳。另外,較佳為在高溫下亦可維持高的彈性模數。
另外,貼附本發明的保護膜的半導體晶圓(矽晶圓)加工成
薄的150μm以下,根據情況加工成100μm以下。將此種薄的半導體晶圓與保護膜貼附後,進行加熱後,若基材的線膨脹率與半導體晶圓的矽的熱膨脹率差距大,則在半導體晶圓上產生翹曲。若半導體晶圓在真空加熱下的裝置內翹曲,則產生自晶圓保持部件脫落而無法搬送的問題或晶圓破裂的問題。就所述方面而言,較佳為基材的熱膨脹係數與矽接近的材料。另外,若在基材的製造步驟中因在基材內所殘留的應力等,而在加熱步驟中基材發生熱收縮,則仍會產生翹曲而在搬送或破裂的方面成為問題。
如此,就在高溫下不軟化的方面、抑制薄的半導體晶圓的翹曲的方面而言,對基材要求難以熱分解、維持高溫時的彈性模數、熱膨脹率與半導體晶圓差距不大、熱收縮率低等。
考慮到此種方面後,作為材料,選擇聚醯亞胺。
另外,於在真空加熱下進行的步驟前,進行降低保護膜所含有的水分的乾燥步驟。在所述乾燥步驟中,就容易自保護膜除去水分的方面而言,作為聚醯亞胺基材,較佳為選擇水蒸氣的透過性佳者。
若聚醯亞胺基材與黏著層的界面的黏接差,則有在保護膜的剝離時黏著劑殘留在晶圓表面而成為黏留的情況。
因此,較佳為對聚醯亞胺基材實施表面處理(公知的放電處理(電暈、電漿)或偶合劑處理等)、或設置黏接層等,而提高黏著層與聚醯亞胺基材的黏接力。
聚醯亞胺基材的厚度較佳為25μm以上、100μm以下,
更佳為38μm以上、50μm以下。
若聚醯亞胺基材過薄,則有在貼附時容易產生皺褶的情況,另一方面,若聚醯亞胺基材過厚,則有水蒸氣的透過性變差,或對半導體晶圓的表面的凹凸的追隨性變差的情況。
作為聚醯亞胺基材,只要使用市售聚醯亞胺基材即可。
具體而言,例如東麗杜邦(Du Pont-Toray)公司的Kapton(註冊商標)、卡尼卡(Kaneka)公司的Apical(註冊商標)、宇部興產的UPILEX(註冊商標)等進行了商品化,並可使用所述市售品。
-保護膜的製作-
保護膜按照以下方式製作。
首先,將構成用於獲得黏著層的組成物的各成分溶解於溶劑,而製備黏著層形成用塗佈液。
以與乾燥後的黏著層的厚度相對應的厚度,藉由塗佈裝置將所製備的黏著層形成用塗佈液塗佈於聚醯亞胺基材上,然後藉由乾燥爐進行乾燥,藉此製作保護膜。
另外,亦可使用如下方法製作保護膜:以與乾燥後的黏著層的厚度相對應的厚度,藉由塗佈裝置將黏著層形成用塗佈液塗佈於聚醯亞胺基材或分隔件上,然後藉由乾燥爐進行乾燥,繼而將塗佈面與分隔件或聚醯亞胺基材貼合,藉此獲得分隔件/黏著層/聚醯亞胺基材的構成的積層體。此種積層體的保護膜在貼附於半導體晶圓之前,只要將分隔件剝離即可。
另外,在所述黏著層形成用塗佈液的乾燥中,較佳為選擇不
使特定熱自由基產生劑(b)分解的溫度、在乾燥爐中的滯留時間。另外,在乾燥中,亦考慮到藉由充分除去溶劑等揮發成分,而可抑制真空加熱下的保護膜的隆起的方面,較佳為選擇溫度、在乾燥爐中的滯留時間。
具體而言,例如乾燥步驟中的溫度較佳為60℃以上、130℃以下,作為滯留時間,較佳為1分鐘以上、10分鐘以下。
-保護膜的應用用途-
本發明的保護膜較佳為用作包括以下(1)~(4)的步驟的半導體裝置的製造方法的保護膜。
(1)貼附步驟,在半導體晶圓的電路形成面,將具有熱硬化性黏著層的保護膜以該電路形成面與該熱硬化性黏著層接觸的方式貼附
(2)加熱步驟,將貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓在120℃以上、180℃以下的溫度下加熱
(3)靜置步驟,在(2)的加熱步驟後,將貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓在真空下靜置
(4)處理步驟,在(3)的靜置步驟後,在真空且200℃以上的條件下,對所述半導體晶圓的電路非形成面,實施金屬蒸鍍、金屬濺鍍、及離子注入的任一種處理
此處,所述(1)的步驟與後述(A)貼附步驟對應,所述(2)的步驟與後述(C)加熱步驟對應,所述(3)的步驟與後述(D)靜置步驟對應,所述(4)的步驟與後述(E)在真空加熱下的處
理步驟對應。各步驟的詳細內容與所對應的(A)貼附步驟、(C)加熱步驟、(D)靜置步驟、及(E)在真空加熱下的處理步驟相同,因此此處省略。
(半導體裝置的製造方法)
繼而,對使用本發明的保護膜的半導體裝置的製造方法進行說明。
本發明的半導體裝置的製造方法包括:(A)貼附步驟,在半導體晶圓的電路形成面,以該電路形成面與所述熱硬化性黏著層接觸的方式,貼附本發明的保護膜;(B)研磨步驟,將所述半導體晶圓的電路非形成面研磨;(C)加熱步驟,將貼附了所述保護膜、對電路非形成面進行了研磨的所述半導體晶圓在120℃以上、180℃以下的溫度下加熱;(D)靜置步驟,在(C)的加熱步驟後,將貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓在真空下靜置;(E)處理步驟,在(D)的靜置步驟後,在真空且200℃以上的條件下,對貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓的電路非形成面,實施金屬蒸鍍、金屬濺鍍、及離子注入的任一種處理;(F)剝離步驟,將所述保護膜自所述半導體晶圓剝離。
以下,對各步驟進行說明。
-(A)貼附步驟-
在本發明的(A)貼附步驟中,在半導體晶圓的電路形成面,以本發明的保護膜的熱硬化性黏著層接觸的方式貼附。
所述(A)貼附步驟在(B)研磨步驟之前或之後進行。
在(B)研磨步驟前進行(A)貼附步驟時,貼附了本發明的保護膜的半導體晶圓直接應用於(B)研磨步驟。
另外,在(B)研磨步驟後進行(A)貼附步驟時,在(B)研磨步驟前進行如下步驟:在半導體晶圓的電路形成面,以公知的保護膜的黏著層接觸的方式貼附。另外,在使用貼附了公知的保護膜的半導體晶圓進行(B)研磨步驟後,進行將公知的保護膜自半導體晶圓剝離的步驟。
由於步驟數少,無須進行保護膜的貼換,因此(A)貼附步驟較佳為在(B)研磨步驟前進行。
本發明的保護膜在半導體晶圓上的貼附可應用公知的包帶機(tape applicator)。
為了不在晶圓表面的電路的凹凸封入空氣地貼合,較佳為使用真空貼合機。若封入空氣,則藉由(E)在真空加熱下進行的處理步驟而成為保護膜的隆起的起因,因此欠佳。
-(B)研磨步驟-
在本發明的(B)研磨步驟中,將半導體晶圓的電路非形成面(晶圓背面)研磨。
在(B)研磨步驟中,例如在研磨機的夾盤台(chuck table)等上,經由聚醯亞胺基材固定貼附了本發明的保護膜或先前的保護膜的半導體晶圓,將半導體晶圓的電路非形成面(晶圓背面)研磨。
在研磨結束後,在半導體晶圓上貼附先前的保護膜時,將所述保護膜剝離。
在晶圓背面的研磨完成後,亦存在如下情況:對貼附保護膜的狀態的半導體晶圓,實施晶圓背面的化學蝕刻、拋光等的利用化學藥品的蝕刻處理步驟。
另外,晶圓背面的研磨完成後或實施蝕刻處理步驟後,可對貼附了本發明的保護膜的半導體晶圓,進行用以除去所述保護膜中的水分的預熱。
本發明的保護膜包含丙烯酸系黏著劑與聚醯亞胺基材,任一種均是吸濕率高的材料。研磨步驟或蝕刻處理步驟由於是使用水的步驟,因此本發明的保護膜成為吸濕的狀態。
若藉由(C)加熱步驟對所述吸濕的狀態的保護膜進行加熱,則有吸濕的水分急遽的膨脹,而產生隆起的情況。為了抑制所述情況,較佳為使用烘箱等,將貼附了本發明的保護膜的半導體晶圓在60℃以上、100℃以下的溫度下預熱乾燥數分鐘~數十分鐘。
-(C)加熱步驟-
在本發明的(C)加熱步驟中,將貼附了本發明的保護膜、將電路非形成面進行了研磨的半導體晶圓在120℃以上、180℃以下的溫度下加熱。另外,本步驟亦可在減壓下或加壓下實施,但若在減壓下實施,則由於伴隨著過氧化物的分解的產生氣體而可產生隆起,因此較佳為在接近大氣壓的壓力下實施,就可使用通用的烘箱的方面而言,更佳為在大氣壓下進行。
藉由所述(C)加熱步驟,本發明的保護膜的黏著層進行熱硬化。
藉由所述(C)加熱步驟,可防止潤濕、凹凸追隨性優異的黏著層的黏著惡化而無法剝離。
另外,為了抑制由於因特定熱自由基產生劑(b)的分解而產生的氣體而抑制保護膜的隆起,亦較佳為特定熱自由基產生劑(b)的分解藉由本步驟完成。
就此種方面而言,(C)加熱步驟中的加熱條件只要根據所使用的特定熱自由基產生劑(b)的1分鐘半衰期溫度進行設定即可,例如相對於特定熱自由基產生劑(b)的1分鐘半衰期溫度,較佳為在±30℃以內(更佳為在±20℃以內)進行即可。
作為(C)加熱步驟的條件,具體而言,較佳為在大氣壓下,在120℃以上、180℃以下(較佳為130℃以上、170℃以下)的溫度下,進行數分鐘以上、1小時以下(較佳為1分鐘~1小時、更佳為3分鐘~30分鐘、尤佳為5分鐘~30分鐘、特佳為10分鐘~30分鐘)的加熱。
-(D)靜置步驟、及(E)在真空加熱下的處理步驟-
在本發明的(D)靜置步驟中,在(C)的加熱步驟後,將貼附了本發明的保護膜的半導體晶圓在真空下靜置。
另外,在(E)在真空加熱下的處理步驟中,在(D)靜置步驟後,在真空且200℃以上的條件下,對貼附了保護膜的半導體晶圓的電路非形成面,實施金屬蒸鍍、金屬濺鍍、及離子注入的任
一種處理。
在(E)在真空加熱下的處理步驟中,金屬蒸鍍應用真空蒸鍍裝置,金屬濺鍍應用濺鍍裝置,離子注入應用離子注入裝置,所述裝置均為公知的真空裝置。
在所述真空裝置中,通常在預備排氣室中使半導體晶圓靜置,在其中到達某種程度的真空度(例如為1Pa以下)後,將半導體晶圓移至本裝置中。所述預備排氣室中的靜置成為所述(D)靜置步驟。繼而,在本裝置中,進行在真空下的金屬蒸鍍、金屬濺鍍、或離子注入的處理,此時的裝置內的半導體晶圓加熱至200℃以上。另外,(E)在真空加熱下的處理步驟中的加熱的上限,根據所述處理的種類、或裝置的加溫、冷卻機構等進行確定,具體為300℃左右。
-(F)剝離步驟-
在本發明的(F)剝離步驟中,在(E)在真空加熱下的處理步驟後,將本發明的保護膜自半導體晶圓剝離。
將本發明的保護膜自晶圓表面剝離的操作,亦存在藉由人手來進行的情況,但通常使用被稱為自動剝離機的裝置來進行。作為此種自動剝離機,有高鳥(Takatori)(股)製造的型號:ATRM-2000B、ATRM-2100,帝國精機(股)製造的型號:STP系列,日東精機(股)製造的型號:HR-8500II等。另外,藉由所述自動剝離機自晶圓表面剝離本發明的保護膜時所用的被稱為剝離帶的膠帶,例如可使用住友3M(Sumitomo 3M)(股)製造的印
有Highland的長絲帶No.897等。
將本發明的保護膜自晶圓表面剝離時的溫度,通常在25℃左右的室溫下進行,但在所述自動剝離機具備使晶圓升溫的功能時,可在將半導體晶圓升溫至特定溫度(通常為40℃~90℃左右)的狀態下剝離保護膜。
將本發明的保護膜剝離後的晶圓表面,根據需要進行清洗。作為清洗方法,可列舉:水清洗、溶劑清洗等濕式清洗,電漿清洗等乾式清洗等。在為濕式清洗時,可併用超音波清洗。所述清洗方法根據晶圓表面的污染狀況進行適當選擇。
在本發明的半導體裝置的製造方法中,較佳為進一步包括如以下的步驟。
即,在聚醯亞胺基材為硬質、且黏著層的厚度薄時,有無法吸收晶圓表面的凹凸的情況。此時,有在(B)研磨步驟中的研磨時將凸部背面過度研磨的情況。
就防止所述情況的方面而言,採用如下方法:在本發明的保護膜的聚醯亞胺基材的表面(黏著層的非形成面),貼附公知的半導體晶圓研磨用膜。
作為貼附半導體晶圓研磨用膜的方法,可列舉如下的方法:在(B)研磨步驟前,進行如下的步驟,即在貼附於半導體晶圓的保護膜的聚醯亞胺基材的表面,貼附半導體晶圓研磨用膜((i)步驟);或者在(A)貼附步驟中,應用在保護膜的聚醯亞胺基材的表面預先貼附半導體晶圓研磨用膜而成者。
作為此處所用的半導體晶圓研磨用膜,較佳為包含吸收晶圓表面的凹凸的軟質/應力緩和層者。
另外,半導體晶圓研磨用膜較佳為在(B)研磨步驟後且(C)加熱步驟前,自本發明的保護膜剝離((ii)步驟)。
藉由(B)研磨步驟研磨、經薄膜化的半導體晶圓,容易翹曲、或破損。根據所述情況,就抑制經薄膜化的半導體晶圓的翹曲、並提高強度的方面而言,較佳為(B)研磨步驟是殘留半導體晶圓的電路非形成面的外周緣部,而將內周部研磨的步驟。即較佳為,在(B)研磨步驟中,採用所謂的太鼓(TAIKO)製程,即殘留厚的半導體晶圓的外周緣部而提高強度,另一方面,中央部研磨至特定厚度的方法。
本發明的保護膜中的聚醯亞胺基材並非不產生熱膨脹者,且亦非與矽晶圓的熱膨脹率完全一致者。因此,在要求更嚴格的翹曲的控制的方面(例如在半導體晶圓的進一步的薄膜化、或在高溫下供給時),較佳為直接應用本發明的保護膜,併用如上所述的太鼓製程,而抑制半導體晶圓的翹曲的產生。藉此,難以產生因翹曲引起的搬送不良等。
作為可應用本發明的半導體裝置的製造方法的半導體晶圓,並不限定於矽晶圓,可列舉:氮化鎵、鍺、鎵-砷、鎵-磷、鎵-砷-鋁等的半導體晶圓。
[實施例]
以下,表示實施例對本發明進行更詳細的說明。
[黏著層形成用塗佈液的製備]
以表2所記載的調配量(括弧內所記載)使用下述表2所記載的各成分進行混合攪拌,而製備黏著層形成用塗佈液1~黏著層形成用塗佈液10。
此處,表2中,調配量是相對於丙烯酸系聚合物中的單體100質量份的質量份,是固體成分的質量比。
表2中簡記的聚合物1及聚合物2、寡聚物1及寡聚物2、過氧化物1~過氧化物5、交聯劑1為以下者。
.聚合物1:將丙烯酸乙酯82份、甲基丙烯酸甲酯10份、丙烯酸羥基丁酯8份及作為聚合起始劑的過氧化苯甲醯0.5質量份混合,在加入了甲苯65質量份、乙酸乙酯50質量份的氮氣置換燒瓶中,一邊攪拌一邊在80℃下歷時5小時進行滴加,繼而攪拌5小時使其反應,而獲得丙烯酸酯共聚物溶液。將其設為聚合物1。
.聚合物2:將丙烯酸乙酯48質量份、丙烯酸-2-乙基己酯27質量份、丙烯酸甲酯20質量份、甲基丙烯酸縮水甘油酯5質量份、及作為聚合起始劑的過氧化苯甲醯0.5質量份混合,在加入了甲苯65質量份、乙酸乙酯50質量份的氮氣置換燒瓶中,一邊攪拌一邊在80℃下歷時5小時進行滴加,繼而攪拌5小時使其反應。在反應結束後,進行冷卻,在其中添加二甲苯25質量份、丙烯酸2.5質量份、及十四烷基苄基氯化銨1.5質量份,一邊吹入空氣一邊在80℃下進行10小時反應,而獲得導入了聚合性碳-碳雙鍵的丙烯酸酯共聚物溶液。將其設為聚合物2。
.寡聚物1:AD-TMP(新中村化學製造、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯)
.寡聚物2:Aronix M-402(東亞合成製造、二季戊四醇五丙烯酸酯及二季戊四醇六丙烯酸酯)
.過氧化物1:PERTETRA A(日油製造、2,2-二(4,4-二-(第三丁基過氧基)環己基)丙烷、分子量為561、1分鐘半衰期溫度為
154℃)
.過氧化物2:NYPER BMT(日油製造、1分鐘半衰期溫度為131℃)
.過氧化物3:PEROYL TCP(日油製造、分子量為399、1分鐘半衰期溫度為92℃)
.過氧化物4:PERBUTYL C(日油製造、過氧化第三丁基枯基酯、分子量為208、1分鐘半衰期溫度為173℃)
.過氧化物5:PERCUMYL P(日油製造、分子量為194、1分鐘半衰期溫度為233℃)
.交聯劑1:Olester P49-75S(三井化學製造)
[保護膜的製作]
在厚度為38μm的聚醯亞胺膜(東麗杜邦公司製造的Kapton 150EN-A)上,以乾燥厚度成為30μm的方式,塗佈表2所記載的黏著層形成用塗佈液,在100℃、6分鐘的條件下進行乾燥,而製作實施例1~實施例4及比較例1~比較例6的保護膜。
然後,藉由40℃、7天老化,使交聯劑與丙烯酸系聚合物反應。
[膠帶的評價]
在將各保護膜貼附於6英吋的矽晶圓的鏡面後,藉由烘箱在80℃下將其加熱(預熱)10分鐘,繼而在表2所記載的條件下進行加熱而使黏著層熱硬化(比較例4、比較例5無加熱)。然後,將貼附了保護膜的矽晶圓投入至真空烘箱並放置於真空下後,在
250℃下加熱30分鐘。藉由目視來確認在烘箱內保護膜有無產生隆起。
在真空加熱後,恢復至室溫後將保護膜自矽晶圓剝離,藉由目視來確認黏著層是否在矽晶圓上殘存(黏留)。
評價指標如以下所述。將結果表示於表2。
根據表2明確可知,實施例1~實施例4的保護膜由於具有:由包含本發明中的丙烯酸系聚合物(a)、特定熱自由基產生劑(b)、交聯劑(c)、及二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)的塗佈液而得的黏著層,因此即便在熱硬化後供於真空加熱,亦未產生保護膜的隆起,且亦未產生黏留。
[實施例A~實施例D、比較例a~比較例f、及參考例]
使用實施例1~實施例4及比較例1~比較例6的保護膜,按照以下方式進行預熱、黏著層的熱硬化、及真空加熱。
實施例A:在將實施例1的保護膜貼附於6英吋的矽晶圓的鏡面後,藉由烘箱在80℃下將其加熱(預熱)10分鐘,繼而藉由烘箱在150℃下加熱15分鐘,使黏著層熱硬化。繼而,將其投入至真空烘箱並放置於真空下後,在250℃下加熱30分鐘。
另外,預熱及黏著層的熱硬化時的加熱在大氣壓下進行。
實施例B~實施例D、比較例a~比較例f、及參考例:將實施例A中所用的保護膜變更為下述表3所記載的保護膜,並進行下述表3所記載的加熱,除此以外,設為與實施例A相同。
在實施例A~實施例D、比較例a~比較例f、及參考例中的
真空加熱時,藉由目視來確認在烘箱內保護膜有無產生隆起。
另外,在真空加熱後,恢復至室溫後將保護膜自矽晶圓剝離,藉由目視來確認黏著層是否在矽晶圓上殘存(黏留)。
將結果表示於表3。
根據表3明確可知,使用實施例1~實施例4的保護膜,進行預熱、120℃以上、180℃以下的溫度下的黏著層的熱硬化、及真空且200℃以上的條件下的放置的實施例A~實施例D,未產生保護膜的隆起,且亦未產生黏留。
可知,使用比較例1~比較例3的保護膜,進行預熱、120℃以上、180℃以下的溫度下的黏著層的熱硬化、及真空且200℃以上的條件下的放置的比較例a~比較例c,雖然未產生保護膜的隆起,但產生黏留。
所述情況是由於:黏著層中所含的熱自由基產生劑的1分鐘半衰期溫度小於140℃(比較例1、比較例2),或者未使用熱自由基產生劑(比較例3)。推測:由於熱自由基產生劑的1分鐘半衰期溫度小於140℃,因此在黏著層的乾燥階段熱自由基產生劑分解或揮發,而黏著層的熱硬化不充分。另外推測,未使用熱自由基產生劑的情況亦同樣,黏著層的熱硬化不充分。其結果推測,儘管熱硬化未充分進行,但是黏著層藉由真空加熱而急遽地暴露在高溫下,因此黏著性惡化,產生黏留。
使用比較例4的保護膜,在預熱後不進行黏著層的熱硬化、而進行在真空且200℃以上的條件下的放置的比較例d,雖然未產生黏留,但產生保護膜的隆起。其原因推測,由於使用添加了稍多的交聯劑的塗佈液,因此變為硬質的黏著層,對矽晶圓的潤濕性低,在真空加熱時無法維持對矽晶圓的黏接。
可知,使用比較例5的保護膜,在預熱後不進行黏著層的熱
硬化、而進行在真空且200℃以上的條件下的放置的比較例e,雖然未產生保護膜的隆起,但產生黏留。其原因推測,由於使用添加了稍少的交聯劑的塗佈液,因此變為軟質的黏著層,對矽晶圓的潤濕性優異,即便在真空加熱下亦可維持對矽晶圓的黏接,但由於暴露在高溫下,因此黏著性惡化,產生黏留。
根據參考例可知,即便使用實施例1的保護膜,若不經過熱硬化的步驟,則雖然未產生黏留,但產生保護膜的隆起。其原因推測,在真空加熱下,伴隨著特定熱自由基產生劑(過氧化物)的分解的氣體成分成為隆起產生的誘因。
[實施例E]
將實施例1的保護膜貼附於8英吋矽晶圓(鏡)的鏡面((A)貼附步驟)。
繼而,使用迪思科(DISCO)公司製造的背面研磨機(back grinder),將晶圓背面研磨至厚度變為100μm為止((B)研磨步驟)。
在研磨後,晶圓無破裂,翹曲亦為1mm以下。
繼而,藉由烘箱在80℃下將所述晶圓乾燥(預熱)10分鐘,繼而藉由烘箱在150℃下加熱15分鐘而使黏著層硬化((C)加熱步驟)。另外,預熱及黏著層的熱硬化時的加熱在大氣壓下進行。
將黏著層硬化後,晶圓的翹曲為2mm左右,是可藉由晶圓的搬送裝置操作的範圍的翹曲量。
繼而,將所述晶圓投入至真空烘箱並放置於真空下後,在
250℃下加熱30分鐘,結果在所述真空烘箱中未產生隆起。
然後,將實施例1的保護膜自恢復至大氣壓、室溫的環境下的晶圓剝離,結果在晶圓表面未見到黏留。
關於在2014年3月31日申請的日本專利申請案2014-074489的揭示,藉由參照而將其整體併入本說明書中。
本說明書所記載的全部的文獻、專利申請案、及技術標準,與具體且分別記載藉由參照而併入各文獻、專利申請案、及技術標準的情形同等程度地藉由參照而併入本說明書中。
Claims (9)
- 一種保護膜,其具有:聚醯亞胺基材、及熱硬化性黏著層,其設置於所述聚醯亞胺基材的單表面,並由包含丙烯酸系聚合物(a)、1分鐘半衰期溫度為140℃以上、200℃以下的熱自由基產生劑(b)、及交聯劑(c)的組成物而得;所述保護膜貼附於半導體晶圓的電路形成面,其中所述保護膜用作半導體裝置的製造方法的保護膜,所述半導體裝置的製造方法包括:(1)貼附步驟,在所述半導體晶圓的所述電路形成面,將具有所述熱硬化性黏著層的所述保護膜以所述電路形成面與所述熱硬化性黏著層接觸的方式貼附;(2)加熱步驟,將貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓在120℃以上、180℃以下的溫度下加熱;(3)靜置步驟,在(2)的加熱步驟後,將貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓在真空下靜置;(4)處理步驟,在(3)的靜置步驟後,在真空且200℃以上的條件下,對所述半導體晶圓的電路非形成面,實施金屬蒸鍍、金屬濺鍍、及離子注入的任一種處理。
- 如申請專利範圍第1項所述之保護膜,其中所述熱自由基產生劑(b)的分子量為200以上、1000以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之保護膜,其中所述組成物進一步包含二官能以上的丙烯酸系寡聚物(d)。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之保護膜,其中所述丙烯酸系聚合物(a)是在側鏈具有自由基反應性雙鍵的聚合物。
- 一種半導體裝置的製造方法,其包括:(A)貼附步驟,在半導體晶圓的電路形成面,以所述電路形成面與所述熱硬化性黏著層接觸的方式,貼附如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之保護膜;(B)研磨步驟,將所述半導體晶圓的電路非形成面研磨;(C)加熱步驟,將貼附了所述保護膜、且對電路非形成面進行了研磨的所述半導體晶圓在120℃以上、180℃以下的溫度下加熱;(D)靜置步驟,在(C)的加熱步驟後,將貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓在真空下靜置;(E)處理步驟,在(D)的靜置步驟後,在真空且200℃以上的條件下,對貼附了所述保護膜的所述半導體晶圓的電路非形成面,實施金屬蒸鍍、金屬濺鍍、及離子注入的任一種處理;(F)剝離步驟,將所述保護膜自所述半導體晶圓剝離。
- 如申請專利範圍第5項所述之半導體裝置的製造方法,其中在所述(A)的貼附步驟後、且所述(B)的研磨步驟前,包括:(i)在所述保護膜的聚醯亞胺基材的表面,貼附半導體晶圓研磨用膜的步驟。
- 如申請專利範圍第5項所述之半導體裝置的製造方法,其 中在所述(A)的貼附步驟中所用的所述保護膜,是在所述保護膜的聚醯亞胺基材的表面貼附半導體晶圓研磨用膜而成。
- 如申請專利範圍第6項或第7項所述之半導體裝置的製造方法,其中在所述(B)的研磨步驟後、且所述(C)的加熱步驟前,包括:(ii)將所述半導體晶圓研磨用膜自所述保護膜剝離的步驟。
- 如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所述之半導體裝置的製造方法,其中所述(B)的研磨步驟是殘留所述半導體晶圓的電路非形成面的外周緣部,而將內周部研磨的步驟。
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