TWI816670B - 半導體基板的製造方法、半導體裝置及其製造方法 - Google Patents

半導體基板的製造方法、半導體裝置及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI816670B
TWI816670B TW107113572A TW107113572A TWI816670B TW I816670 B TWI816670 B TW I816670B TW 107113572 A TW107113572 A TW 107113572A TW 107113572 A TW107113572 A TW 107113572A TW I816670 B TWI816670 B TW I816670B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polyimide
diamine
tetracarboxylic dianhydride
layer
polyimide layer
Prior art date
Application number
TW107113572A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201900829A (zh
Inventor
鎌田潤
春田佳一郎
畦崎崇
今川清水
藤井謙一
茅場靖剛
高村一夫
Original Assignee
日商三井化學股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商三井化學股份有限公司 filed Critical 日商三井化學股份有限公司
Publication of TW201900829A publication Critical patent/TW201900829A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI816670B publication Critical patent/TWI816670B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J179/00—Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09J161/00 - C09J177/00
    • C09J179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C09J179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02118—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/7806—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices involving the separation of the active layers from a substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326—Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/6834—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used to protect an active side of a device or wafer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/81001—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
    • H01L2224/81005—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus being a temporary or sacrificial substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • H01L23/3128—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation the substrate having spherical bumps for external connection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/562—Protection against mechanical damage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151—Die mounting substrate
    • H01L2924/153—Connection portion
    • H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

半導體基板的製造方法包括：聚醯亞胺層形成步驟，於支撐材上形成聚醯亞胺層；晶圓貼附步驟，經由所述聚醯亞胺層而將所述支撐材與半導體晶圓的電路形成面貼合；晶圓研磨步驟，對貼附有所述支撐材的所述半導體晶圓的電路非形成面進行研磨；支撐材剝離步驟，自所述聚醯亞胺層剝離所述支撐材；以及聚醯亞胺層剝離步驟，自所述半導體晶圓剝離所述聚醯亞胺層。所述聚醯亞胺層包含聚醯亞胺，所述聚醯亞胺含有二苯甲酮骨架且源自具有脂肪族鏈的二胺的結構，胺當量為4000~20000。

Description

半導體基板的製造方法、半導體裝置及其製造 方法
本發明是有關於一種半導體基板的製造方法、半導體裝置及其製造方法。
近年來，要求電子機器的小型化、或薄型化、輕量化、高積體化，並要求半導體晶圓的厚度的減少。作為減少半導體晶圓的厚度的方法，已知有對半導體晶圓的未形成電路的面(本說明書中，亦稱為「電路非形成面」)進行研磨的方法。該方法中，例如如圖1A~圖1E所示，準備於支撐材1形成有接著層2的構件(圖1A)。然後，經由接著層2將支撐材1與半導體晶圓3的形成電路的面(本說明書中，亦稱為「電路形成面」)3a貼合(圖1B)。然後，由支撐材1支撐半導體晶圓3，並對電路非形成面3b進行研磨(圖1C)。之後，自研磨結束的半導體晶圓(本說明書中，亦稱為「半導體基板」)3'剝離支撐材1(圖1D)，進而將接著層2自半導體基板3'剝離(圖1E)。
作為高積體化的方法，利用貫通電極積層薄的半導體的矽通孔(Through Silicon Via，TSV)技術亦得以實用化，於製造步驟內對所述積層的晶圓進行操作的必要性逐年提高。
另一方面，作為將半導體裝置小型化的方法，近年來採 用具有經密封材密封的半導體晶片、形成於該晶片的外部的再配線層、以及與該再配線層連接的外部連接用電極的扇出型晶圓級封裝(以下，亦稱為「FOWLP(Fan-out Wafer Level Package)」)或扇出型面板級封裝(以下，亦稱為「FOPLP(Fan-out Panel Level Package)」)。作為該FOWLP或FOPLP的製作方法，正研究各種方法，作為其中之一，已知有於支撐材上形成再配線層並於該再配線層上進行半導體晶片安裝的方法等(例如專利文獻1)。該方法中，例如如圖2A~圖2F所示，準備於支撐材11形成有接著層12的構件(圖2A)。然後，經由該接著層12而於支撐材11上形成再配線層13(圖2B)。之後，於再配線層13上安裝半導體晶片14(圖2C)，利用密封材15對半導體晶片14的與再配線層13的連接部以外的區域進行密封(圖2D)。然後，剝離支撐材11(圖2E)，視需要剝離接著層12後，於再配線層13上形成外部連接用電極16(圖2F)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-140971號公報
此處，作為所述半導體基板的製造方法或半導體裝置的製造方法中使用的接著層，就耐熱性優異的觀點而言，大多使用聚醯亞胺。然而，聚醯亞胺中大多對於溶媒的溶解性低，難以利 用塗佈法形成層。
因此，一般而言進行如下：於支撐材上塗佈作為聚醯亞胺的前驅物的聚醯胺酸的清漆，並於支撐材上對聚醯胺酸進行醯亞胺化(閉環聚合)。然而，聚醯胺酸於進行醯亞胺化時脫水縮合。因此，存在容易於所獲得的接著層(聚醯亞胺層)內產生氣泡(孔隙)的課題。若接著層包含此種氣泡，則其表面難以變得平滑，進而接著面積變少，因此與其他構件的接著性容易下降。
另一方面，現有的聚醯亞胺多為玻璃轉移溫度(Tg)高者，亦存在如下課題：於將支撐材與半導體晶圓貼合時，例如需要將溫度提高至250℃以上等。
本發明是鑒於所述課題而成者。即，本發明提供一種無研磨中的半導體晶圓的脫落等、進而所獲得的半導體基板上無破裂或缺陷等的半導體基板的製造方法。另外，本發明亦提供一種於再配線層無裂紋、進而無斷線等的半導體裝置及其製造方法。
本發明的第一方面在於以下的半導體基板的製造方法。
[1]一種半導體基板的製造方法，其包括：聚醯亞胺層形成步驟，於支撐材上形成聚醯亞胺層；晶圓貼附步驟，經由所述聚醯亞胺層而將所述支撐材與半導體晶圓的電路形成面貼合；晶圓研磨步驟，對貼附有所述支撐材的所述半導體晶圓的電路非形成面進行研磨；支撐材剝離步驟，自所述聚醯亞胺層剝離所述支撐材；以及聚醯亞胺層剝離步驟，自所述半導體晶圓剝離所述聚醯亞胺 層；所述聚醯亞胺層中所使用的聚醯亞胺具有210℃以下的玻璃轉移溫度，且溶解於溶媒中。
[2]如[1]所述的半導體基板的製造方法，其中所述聚醯亞胺包含四羧酸二酐(α)與二胺(β)的縮聚單元，所述四羧酸二酐(α)包含下述式(1)所表示的具有二苯甲酮骨架的芳香族四羧酸二酐(α1)，或者所述二胺(β)包含下述式(2)所表示的具有二苯甲酮骨架的芳香族二胺(β1)，
Figure 107113572-A0305-02-0006-1
Figure 107113572-A0305-02-0006-2
相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α1)及所述芳香族二胺(β1)的合計量為5莫耳%~49莫耳%。
[3]如[2]所述的半導體基板的製造方法，其中所述二胺 (β)包含下述式(3)或式(4)所表示的脂肪族二胺(β5)，
Figure 107113572-A0305-02-0007-3
(式(3)中，R1為具有包含C、N、O的任一個以上的原子的主鏈的脂肪族鏈，構成所述主鏈的原子數的合計為7~500，所述脂肪族鏈亦可進而具有包含C、N、H、O的任一個以上的原子的側鏈，構成所述側鏈的原子數的合計為10以下)
[化4]H2N-R2-NH2 (4)
(式(4)中，R2為具有包含C、N、O的任一個以上的原子的主鏈的脂肪族鏈，構成所述主鏈的原子數的合計為5~500，所述脂肪族鏈亦可進而具有包含C、N、H、O的任一個以上的原子的側鏈，構成所述側鏈的原子數的合計為10以下)
所述聚醯亞胺的胺當量為4000~20000。
[4]如[3]所述的半導體基板的製造方法，其中相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四 羧酸二酐(α1)及所述芳香族二胺(β1)的合計量為5莫耳%~30莫耳%，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、於主鏈不具有碳數3以上的脂肪族鏈的四羧酸二酐及二胺的合計量為95莫耳%以上，所述四羧酸二酐(α)包含不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族四羧酸二酐(α2)，或者所述二胺(β)包含不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族二胺(β2)，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α2)及所述芳香族二胺(β2)的合計量為40莫耳%以上且95莫耳%以下，且相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架、具有三個以上的芳香環的芳香族四羧酸二酐(α3)、以及不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架、具有三個以上的芳香環的芳香族二胺(β3)的合計量為20莫耳%以上，所述四羧酸二酐(α)包含具有聯苯骨架的芳香族四羧酸二酐(α4)，或者所述二胺(β)包含具有聯苯骨架的芳香族二胺(β4)，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α4)及所述芳香族二胺(β4)的合計量為0莫耳%以上且未滿45莫耳%，所述聚醯亞胺的黏度平均分子量η為0.6以上且1.60以下。
[5]如[1]至[4]中任一項所述的半導體基板的製造方法，其於所述晶圓研磨步驟後且所述支撐材剝離步驟前進而具有在180℃以上的溫度下對所述半導體晶圓的電路非形成面進行加工的晶圓加工步驟。
[6]如[1]至[5]中任一項所述的半導體基板的製造方法，其於所述聚醯亞胺層形成步驟後且所述晶圓貼附步驟前進而具有在所述聚醯亞胺層上形成凹凸吸收層的凹凸吸收層形成步驟，所述晶圓貼附步驟是經由所述聚醯亞胺層及所述凹凸吸收層而將所述支撐材與所述半導體晶圓的電路形成面貼合的步驟，所述聚醯亞胺層剝離步驟是自所述半導體晶圓剝離所述凹凸吸收層及所述聚醯亞胺層的步驟。
[7]如[1]至[6]中任一項所述的半導體基板的製造方法，其中所述支撐材剝離步驟是對所述支撐材與所述聚醯亞胺層的界面照射雷射光的步驟。
[8]如[1]至[6]中任一項所述的半導體基板的製造方法，其中所述支撐材剝離步驟是藉由溶媒使所述聚醯亞胺層的至少一部分溶解的步驟。
[9]如[1]至[8]中任一項所述的半導體基板的製造方法，其中所述聚醯亞胺層形成步驟是塗佈包含溶媒及所述聚醯亞胺的清漆並使所述清漆乾燥的步驟。
[10]如[1]至[8]中任一項所述的半導體基板的製造方法，其中所述聚醯亞胺層形成步驟是將包含所述聚醯亞胺的聚醯亞胺片貼附於所述支撐材的步驟。
本發明的第二方面在於以下的半導體裝置及其製造方法。
[11]一種半導體裝置的製造方法，其包括：聚醯亞胺層形成 步驟，於支撐材上形成聚醯亞胺層；再配線層形成步驟，經由所述聚醯亞胺層而於所述支撐材上形成再配線層；半導體晶片接合步驟，於所述再配線層上配置半導體晶片，使所述再配線層與所述半導體晶片以電性導通的方式接合；密封步驟，利用密封材對與所述再配線層接合的所述半導體晶片進行密封；以及支撐材剝離步驟，將所述支撐材自所述聚醯亞胺層剝離；所述聚醯亞胺層中所使用的聚醯亞胺具有210℃以下的玻璃轉移溫度，且溶解於溶媒中。
[12]如[11]所述的半導體裝置的製造方法，其中所述聚醯亞胺包含四羧酸二酐(α)與二胺(β)的縮聚單元，所述四羧酸二酐(α)包含下述式(1)所表示的具有二苯甲酮骨架的芳香族四羧酸二酐(α1)，或者所述二胺(β)包含下述式(2)所表示的具有二苯甲酮骨架的芳香族二胺(β1)，
Figure 107113572-A0305-02-0010-4
[化6]
Figure 107113572-A0305-02-0011-5
相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α1)及所述芳香族二胺(β1)的合計量為5莫耳%~49莫耳%，所述二胺(β)包含下述式(3)或式(4)所表示的脂肪族二胺(β5)，
Figure 107113572-A0305-02-0011-6
(式(3)中，R1為具有包含C、N、O的任一個以上的原子的主鏈的脂肪族鏈，構成所述主鏈的原子數的合計為7~500，所述脂肪族鏈亦可進而具有包含C、N、H、O的任一個以上的原子的側鏈，構成所述側鏈的原子數的合計為10以下)
[化8]H2N-R2-NH2 (4)
(式(4)中，R2為具有包含C、N、O的任一個以上的原子的主鏈的脂肪族鏈，構成所述主鏈的原子數的合計為5~500，所 述脂肪族鏈亦可進而具有包含C、N、H、O的任一個以上的原子的側鏈，構成所述側鏈的原子數的合計為10以下)
所述聚醯亞胺的胺當量為4000~20000。
[13]如[12]所述的半導體裝置的製造方法，其中相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α1)及所述芳香族二胺(β1)的合計量為5莫耳%~30莫耳%，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、於主鏈不具有碳數3以上的脂肪族鏈的四羧酸二酐及二胺的合計量為95莫耳%以上，所述四羧酸二酐(α)包含不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族四羧酸二酐(α2)，或者所述二胺(β)包含不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族二胺(β2)，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α2)及所述芳香族二胺(β2)的合計量為40莫耳%以上且95莫耳%以下，且相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架、具有三個以上的芳香環的芳香族四羧酸二酐(α3)、以及不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架、具有三個以上的芳香環的芳香族二胺(β3)的合計量為20莫耳%以上，所述四羧酸二酐(α)包含具有聯苯骨架的芳香族四羧酸二酐(α4)，或者所述二胺(β)包含具有聯苯骨架的芳香族二胺(β4)，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α4)及所述芳香族二胺(β4)的合計量為0莫耳%以上且未滿45莫耳%， 所述聚醯亞胺的黏度平均分子量η為0.6以上且1.60以下。
[14]如[11]至[13]中任一項所述的半導體裝置的製造方法，其於所述聚醯亞胺層形成步驟後且所述再配線層形成步驟前進而具有在所述聚醯亞胺層上形成剝離層的剝離層形成步驟，所述再配線層形成步驟是經由所述聚醯亞胺層及所述剝離層而於所述支撐材上形成所述再配線層的步驟，於所述支撐材剝離步驟後進而具有自所述再配線層剝離所述剝離層的剝離層剝離步驟。
[15]如[11]至[14]中任一項所述的半導體裝置的製造方法，其於所述支撐材剝離步驟後進而具有在所述再配線層上形成與所述再配線層電性連接的外部連接用電極的外部連接用電極形成步驟。
[16]如[11]至[15]中任一項所述的半導體裝置的製造方法，其中所述支撐材剝離步驟是對所述支撐材與所述聚醯亞胺層的界面照射雷射光的步驟。
[17]如[11]至[14]中任一項所述的半導體裝置的製造方法，其中所述支撐材剝離步驟是藉由溶媒使所述聚醯亞胺層的至少一部分溶解的步驟。
[18]如[11]至[17]中任一項所述的半導體裝置的製造方法，其中所述聚醯亞胺層形成步驟是塗佈包含溶媒及所述聚醯亞胺的清漆並使所述清漆乾燥的步驟。
[19]如[11]至[17]中任一項所述的半導體裝置的製造方法，其 中所述聚醯亞胺層形成步驟是將包含所述聚醯亞胺的聚醯亞胺片貼附於所述支撐材的步驟。
[20]一種半導體裝置，其包含：半導體晶片；電極，形成於所述半導體晶片上；密封材，以所述電極的一部分露出的方式對所述半導體晶片的周圍進行密封；再配線層，形成於所述密封材上，與所述電極電性連接；外部連接用電極，形成於所述再配線層上，與所述再配線層電性連接；以及聚醯亞胺層，配置於所述再配線層上、且所述外部連接用電極的周圍；所述聚醯亞胺層包含四羧酸二酐(α)與二胺(β)的縮聚單元，所述四羧酸二酐(α)包含下述式(1)所表示的具有二苯甲酮骨架的芳香族四羧酸二酐(α1)，或者所述二胺(β)包含下述式(2)所表示的具有二苯甲酮骨架的芳香族二胺(β1)，
Figure 107113572-A0305-02-0014-7
Figure 107113572-A0305-02-0014-8
相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α1)及所述芳香族二胺(β1)的合計量為5莫耳%~49莫耳%，所述二胺(β)包含下述式(3)或式(4)所表示的脂肪族二胺(β5)，
Figure 107113572-A0305-02-0015-9
(式(3)中，R1為具有包含C、N、O的任一個以上的原子的主鏈的脂肪族鏈，構成所述主鏈的原子數的合計為7~500，所述脂肪族鏈亦可進而具有包含C、N、H、O的任一個以上的原子的側鏈，構成所述側鏈的原子數的合計為10以下)
[化12]H2N-R2-NH2 (4)
(式(4)中，R2為具有包含C、N、O的任一個以上的原子的主鏈的脂肪族鏈，構成所述主鏈的原子數的合計為5~500，所述脂肪族鏈亦可進而具有包含C、N、H、O的任一個以上的原子的側鏈，構成所述側鏈的原子數的合計為10以下)
且包含胺當量為4000~20000的聚醯亞胺。
[21]如[20]所述的半導體裝置，其中所述聚醯亞胺中，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α1)及所述芳香族二胺(β1)的合計量為5莫耳%~30莫耳%，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、於主鏈不具有碳數3以上的脂肪族鏈的四羧酸二酐及二胺的合計量為95莫耳%以上，所述四羧酸二酐(α)包含不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族四羧酸二酐(α2)，或者所述二胺(β)包含不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族二胺(β2)，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α2)及所述芳香族二胺(β2)的合計量為40莫耳%以上且95莫耳%以下，且相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架、具有三個以上的芳香環的芳香族四羧酸二酐(α3)、以及不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架、具有三個以上的芳香環的芳香族二胺(β3)的合計量為20莫耳%以上，所述四羧酸二酐(α)包含具有聯苯骨架的芳香族四羧酸二酐(α4)，或者所述二胺(β)包含具有聯苯骨架的芳香族二胺(β4)，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α4)及所述芳香族二胺(β4)的合計量為0莫耳%以上且未滿45莫耳%，黏度平均分子量η為0.6以上且1.60以下。
根據本發明的半導體基板的製造方法，可於研磨中不使半導體晶圓脫落的情況下對半導體晶圓的電路非形成面進行研磨。另外，進而根據該半導體基板的製造方法，不易於所獲得的半導體基板中產生缺陷或破裂。另外，根據本發明的半導體裝置的製造方法，可不於再配線層產生裂紋等地製造半導體裝置。
1、11:支撐材
2、12:聚醯亞胺層(接著層)
3:半導體晶圓
3':半導體基板(半導體晶圓)
3a:電路形成面
3b:電路非形成面
13:再配線層
14:半導體晶片
15:密封材
16:外部連接用電極
17:電極
100:半導體裝置
圖1A~圖1E是表示半導體基板的製造方法的一例的步驟圖。
圖2A~圖2F是表示半導體裝置的製造方法的一例的步驟圖。
圖3是表示本發明的半導體裝置的構成的示意圖。
本說明書中，使用「~」所表示的數值範圍是指包含「~」的前後所記載的數值作為下限值以及上限值的範圍。
本發明是有關於一種半導體基板的製造方法、以及半導體裝置的製造方法，但於任一方法中均是於用以支撐半導體晶圓或半導體裝置用的構件的支撐材上形成包含特定的聚醯亞胺的聚醯亞胺層。因此，先對用於該些製造方法中的聚醯亞胺進行說明，之後對半導體基板的製造方法、以及半導體裝置的製造方法進行說明。
1.關於聚醯亞胺
後述的半導體基板的製造方法、以及半導體裝置的製造法中使用的聚醯亞胺包含四羧酸二酐(α)與二胺(β)的縮聚單元。而且，於該聚醯亞胺中，四羧酸二酐(α)包含下述式(1)所表示的具有二苯甲酮骨架的芳香族四羧酸二酐(α1)，或者二胺(β)包含下述式(2)所表示的具有二苯甲酮骨架的芳香族二胺(β1)。再者，聚醯亞胺亦可包含源自芳香族四羧酸二酐(α1)的結構、及源自芳香族二胺(β1)的結構兩者。
Figure 107113572-A0305-02-0018-10
Figure 107113572-A0305-02-0018-11
所述式(1)所表示的具有二苯甲酮骨架的芳香族四羧酸二酐(α1)的具體例中包含3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3',4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐。四羧酸二酐(α)可僅包含一種芳香族四羧酸二酐(α1)，亦可包含 兩種以上。
另外，所述芳香族四羧酸二酐(α1)的芳香環上的氫原子的一部分或全部亦可經選自氟基、甲基、甲氧基、三氟甲基、及三氟甲氧基等中的基取代。另外，芳香族四羧酸二酐(α1)亦可進而於芳香環上具有選自乙炔基、苯并環丁烯-4'-基、乙烯基、烯丙基、氰基、異氰酸酯基、氮基、及異丙烯基等中的成為交聯點的基。
另一方面，所述式(2)所表示的具有二苯甲酮骨架的芳香族二胺(β1)的具體例中包含3,3'-二胺基二苯甲酮、3,4-二胺基二苯甲酮、4,4'-二胺基二苯甲酮、4,4'-雙[4-(4-胺基-α,α-二甲基苄基)苯氧基]二苯甲酮、及下述式(2-1)所表示的二胺等。二胺(β)可僅包含一種芳香族二胺(β1)，亦可包含兩種以上。
Figure 107113572-A0305-02-0019-12
此處，相對於構成聚醯亞胺的四羧酸二酐(α)與二胺(β)的合計量，所述芳香族四羧酸二酐(α1)與所述芳香族二胺(β1)的合計量為5莫耳%~49莫耳%，較佳為5莫耳%~30莫耳%，更佳為9莫耳%~30莫耳%，進而佳為10莫耳%~25莫耳%。若芳香族四羧酸二酐(α1)與芳香族二胺(β1)的合計為5 莫耳%以上，則聚醯亞胺分子中的源自二苯甲酮骨架的羰基的量變多，聚醯亞胺層的耐熱性提高。另外，藉由羰基的量變多，聚醯亞胺於極性溶媒中的溶解性亦提高。另一方面，若芳香族四羧酸二酐(α1)與芳香族二胺(β1)的合計為49莫耳%以下，則可抑制使聚醯亞胺溶解於溶媒中時的凝膠化等。
另一方面，所述二胺(β)亦含有包含伸烷基氧基的脂肪族二胺、具體含有下述式(3)或式(4)所表示的脂肪族二胺(β5)。若二胺(β)包含脂肪族二胺(β5)，則聚醯亞胺的柔軟性容易提高。另外，藉由二胺(β)包含脂肪族二胺(β5)，聚醯亞胺的相對於溶媒的溶解性變得良好，其玻璃轉移溫度(Tg)變低。二胺(β)可僅包含式(3)或式(4)所表示的脂肪族二胺(β5)中的任一者，亦可包含兩者。
Figure 107113572-A0305-02-0020-13
[化17]H2N-R2-NH2 (4)
所述式(3)中的R1及式(4)中的R2表示具有包含C、N、O的任一個以上的原子的主鏈的脂肪族鏈，較佳為表示具有包含一個以上的C的主鏈的脂肪族鏈。關於構成主鏈的原子數的合計，R1為7~500，R2為5~500。另外，該些較佳為均為10~500，更佳為21~300，進而佳為50~300。所謂式(3)的R1中的主鏈，為連結分子末端的兩個苯基的脂肪族鏈中包含構成側鏈的原子以外的原子的鏈，所謂式(4)的R2中的主鏈，為連結分子末端的兩個胺基的脂肪族鏈中包含構成側鏈的原子以外的原子的鏈。
構成脂肪族鏈的包含C、N、O的任一個以上的原子的主鏈的例子中包含具有源自二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺等聚伸烷基多胺的結構的鏈；包含伸烷基的鏈；具有聚烷二醇結構的鏈；具有烷基醚結構的鏈；具有聚碳酸伸烷基酯結構的鏈；含有伸烷基氧基或聚伸烷基氧基的鏈等。該些中較佳為含有伸烷基氧基或聚伸烷基氧基的鏈。
所謂聚伸烷基氧基，為包含兩個以上的伸烷基氧基作為重複單元的二價連結基，其例子中包含將伸乙基氧基單元設為重複單元的「-(CH2CH2O)n-」、或將伸丙基氧基單元設為重複單元的「-(CH2-CH(-CH3)O)m-」(n與m為重複數)等。聚伸烷基氧基中的伸烷基氧基單元的重複數較佳為2~50，更佳為2~20，進而更佳為2~15。聚伸烷基氧基中亦可包含多種伸烷基氧基單元。
伸烷基氧基的伸烷基及聚伸烷基氧基中所含的伸烷基的碳數較佳為1~10，更佳為2~10。其具體例中包含亞甲基、伸 乙基、伸丙基及伸丁基等。該些中，若伸烷基氧基或聚伸烷基氧基包含伸丁基，則所獲得的聚醯亞胺層的機械強度容易變得良好。
所述式(3)及式(4)的R1或R2所表示的脂肪族鏈的主鏈中，伸烷基氧基或聚伸烷基氧基亦可與其他連結基鍵結，例如亦可與伸烷基、伸芳基、伸烷基羰氧基、伸芳基羰氧基等連結。特別是就提高末端胺基的反應性的觀點而言，較佳為與伸烷基連結。
R1及R2所表示的脂肪族鏈亦可進而具有包含C、N、H、O的任一個以上的原子的側鏈。所謂側鏈，為與構成主鏈的原子連結的一價基。構成各側鏈的原子數的合計較佳為10以下。側鏈的例子中包含甲基等烷基。
所述式(3)所表示的脂肪族二胺特佳為下述式(3-1)所表示的化合物。另一方面，所述式(4)所表示的脂肪族二胺特佳為下述式(4-1)所表示的化合物。
Figure 107113572-A0305-02-0022-14
[化19]
Figure 107113572-A0305-02-0023-15
式(3-1)的o表示1~50的整數，較佳為10~20的整數。
另外，式(4-1)的p、q及r分別獨立地表示0~10的整數。其中，p+q+r為1以上，較佳為5~20。
此處，就對聚醯亞胺賦予高的柔軟性的觀點而言，相對於二胺(β)的量，所述式(3)或式(4)所表示的脂肪族二胺(β5)的量(所述式(3)或式(4)所表示的二胺的合計量)較佳為10莫耳%以上，更佳為12莫耳%以上。另一方面，就不使聚醯亞胺的耐熱性大幅下降的觀點而言，相對於二胺(β)的量，脂肪族二胺(β5)的量較佳為45莫耳%以下。
再者，四羧酸二酐(α)及二胺(β)亦可具有所述芳香族四羧酸二酐(α1)、芳香族二胺(β1)、及脂肪族二胺(β5)以外的四羧酸二酐及二胺。例如，為了提高耐熱性，亦可包含所述以外的具有芳香環的化合物，為了提高柔軟性，亦可包含所述以外的具有脂肪族鏈的化合物。
其他四羧酸二酐的例子中包含均苯四甲酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、1,1',2,2'-聯苯四羧酸二酐、2,3,2',3'-聯苯四羧酸二酐、1,2,2',3-聯苯四羧酸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐、雙(3,4-二羧基苯基)硫醚二酐、雙(3,4-二羧基苯基)碸二酐、雙 (3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐、1,3-雙(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1,4-雙(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、4,4'-雙(3,4-二羧基苯氧基)聯苯二酐、2,2-雙[(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯四羧酸二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)醚二酐、雙(2,3-二羧基苯基)硫醚二酐、雙(2,3-二羧基苯基)碸二酐、1,3-雙(2,3-二羧基苯氧基)苯二酐、1,4-雙(2,3-二羧基苯氧基)苯二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、4,4'-間苯二甲醯基二鄰苯二甲酸酐、重氮二苯基甲烷-3,3',4,4'-四羧酸二酐、重氮二苯基甲烷-2,2',3,3'-四羧酸二酐、2,3,6,7-硫雜蒽酮四羧酸二酐、2,3,6,7-蒽醌四羧酸二酐、2,3,6,7-氧雜蒽酮四羧酸二酐、伸乙基四羧酸二酐等芳香族四羧酸二酐等。
該些芳香族四羧酸二酐的芳香環上的氫原子的一部分或全部亦可經選自氟基、甲基、甲氧基、三氟甲基、及三氟甲氧基等中的基取代。另外，該些芳香族四羧酸二酐亦可進而具有選自乙炔基、苯并環丁烯-4'-基、乙烯基、烯丙基、氰基、異氰酸酯基、氮基、及異丙烯基等中的成為交聯點的基。
另外，其他四羧酸二酐的例子中亦包含環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、雙環[2.2.1]庚烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、雙環[2.2.2]辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基 乙酸二酐、雙環[2.2.1]庚烷-2,3,5-三羧酸-6-乙酸二酐、1-甲基-3-乙基環己-1-烯-3-(1,2),5,6-四羧酸二酐、4-(2,5-二氧代四氫呋喃-3-基)-四氫萘-1,2-二羧酸二酐、3,3',4,4'-二環己基四羧酸二酐等具有脂環式結構的四羧酸二酐。
另一方面，其他二胺的例子中包含間苯二胺、鄰苯二胺、對苯二胺、間胺基苄基胺、對胺基苄基胺、雙(3-胺基苯基)硫醚、(3-胺基苯基)(4-胺基苯基)硫醚、雙(4-胺基苯基)硫醚、雙(3-胺基苯基)亞碸、(3-胺基苯基)(4-胺基苯基)亞碸、雙(3-胺基苯基)碸、(3-胺基苯基)(4-胺基苯基)碸、雙(4-胺基苯基)碸、3,3'-二胺基二苯基甲烷、3,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基醚、3,3'-二胺基二苯基醚、3,4'-二胺基二苯基醚、3,3'-二甲基聯苯胺、3,4'-二甲基聯苯胺、4,4'-二甲基聯苯胺、2,2'-雙(三氟甲基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(3-(3-胺基苯氧基)苯氧基)苯、1,3-雙(3-(4-胺基苯氧基)苯氧基)苯、1,3-雙(4-(3-胺基苯氧基)苯氧基)苯、1,3-雙(3-(3-胺基苯氧基)苯氧基)-2-甲基苯、1,3-雙(3-(4-胺基苯氧基)苯氧基)-4-甲基苯、1,3-雙(4-(3-胺基苯氧基)苯氧基)-2-乙基苯、1,3-雙(3-(2-胺基苯氧基)苯氧基)-5-第二丁基苯、1,3-雙(4-(3-胺基苯氧基)苯氧基)-2,5-二甲基苯、1,3-雙(4-(2-胺基-6-甲基苯氧基)苯氧基)苯、1,3-雙(2-(2-胺基-6-乙基苯氧基)苯氧基)苯、1,3-雙(2-(3-胺基苯氧基)-4-甲基苯氧基)苯、1,3-雙(2-(4-胺基苯氧基)-4-第三丁基苯氧基)苯、1,4-雙(3-(3-胺基苯氧基)苯氧基)-2,5-二-第三丁基苯、1,4- 雙(3-(4-胺基苯氧基)苯氧基)-2,3-二甲基苯、1,4-雙(3-(2-胺基-3-丙基苯氧基)苯氧基)苯、1,2-雙(3-(3-胺基苯氧基)苯氧基)-4-甲基苯、1,2-雙(3-(4-胺基苯氧基)苯氧基)-3-正丁基苯、1,2-雙(3-(2-胺基-3-丙基苯氧基)苯氧基)苯、4,4'-雙(4-胺基苯基)-1,4-二異丙基苯、3,4'-雙(4-胺基苯基)-1,4-二異丙基苯、3,3'-雙(4-胺基苯基)-1,4-二異丙基苯、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]甲烷、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]甲烷、1,1-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]乙烷、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]乙烷、1,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]乙烷、1,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]乙烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丁烷、2,2-雙[3-(3-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、4,4'-雙(3-胺基苯氧基)聯苯、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、3,3'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]亞碸、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]亞碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、1,4-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,3-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、4,4'-雙[3-(4-胺基苯氧基)苯甲醯基]二苯基醚、4,4'-雙[3-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]二苯基醚、4,4'-雙[4-(4-胺基-α,α-二甲基苄基)苯氧基]二苯甲酮、4,4'-雙[4-(4-胺基-α,α-二甲基苄基)苯氧基]二苯基碸、雙[4-{4-(4-胺基苯氧基)苯氧基}苯基]碸、1,4-雙[4-(4-胺基 苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯、1,3-雙[4-(4-胺基苯氧基)-α,α-二甲基苄基]苯等芳香族二胺。
另外，其他二胺的例子中包含乙二胺、1,3-二胺基丙烷、1,4-二胺基丁烷、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷、1,7-二胺基庚烷、1,8-二胺基辛烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷、1,11-二胺基十一烷、1,12-二胺基十二烷等脂肪族二胺。
進而，其他二胺的例子中亦包含環丁二胺、1,2-環己二胺、1,3-環己二胺、1,4-環己二胺、二(胺基甲基)環己烷〔除1,4-雙(胺基甲基)環己烷以外的雙(胺基甲基)環己烷〕、二胺基雙環庚烷、二胺基甲基雙環庚烷(包含降冰片烷二胺等降冰片烷二胺類)、二胺基氧基雙環庚烷、二胺基甲基氧基雙環庚烷(包含氧雜降冰片烷二胺)、異佛爾酮二胺、二胺基三環癸烷、二胺基甲基三環癸烷、雙(胺基環己基)甲烷〔或亞甲基雙(環己基胺)〕、雙(胺基環己基)異亞丙基等具有脂環式結構的二胺。
所述聚醯亞胺的胺當量為4000~20000，更佳為4500~18000。聚醯亞胺的胺當量被定義為「聚醯亞胺的數量平均分子量/1分子中所含的胺基的個數」。1分子中所含的胺基中當然包含末端胺基，亦包含除此以外的胺基等。若胺當量為所述範圍，則聚醯亞胺中的胺基容易與聚醯亞胺中的二苯甲酮骨架中所含的羰基發生氫鍵結，聚醯亞胺的耐熱性變高。
再者，本發明中使用的聚醯亞胺可藉由利用公知的方法使所述四羧酸二酐(α)與二胺(β)進行聚合來製備。此時，為 了使胺當量為所述範圍、即為了增多聚醯亞胺的分子末端的胺基，只要使反應的二胺(β)的莫耳數多於四羧酸二酐(α)的莫耳數即可。具體而言，構成聚醯亞胺的四羧酸二酐(α)與二胺(β)的調配比(莫耳比)較佳為α/β=0.8以上且未滿1.0，更佳為0.95~0.999。若調配比為1.0以上，則無法將分子末端設為胺基，源自二苯甲酮骨架的羰基與胺基難以充分地進行氫鍵結。
此處，所述聚醯亞胺的較佳的重量平均分子量(Mw)為50,000以上且1,000,000以下。若重量平均分子量為50,000以上且1,000,000以下，則容易提高後述的聚醯亞胺層的機械強度。重量平均分子量更佳為100,000以上，特佳為120,000以上。另外，重量平均分子量更佳為500,000以下，特佳為300,000以下。
另外，所述聚醯亞胺的數量平均分子量(Mn)較佳為500~2.0×106，更佳為4.0×103~2.4×104。聚醯亞胺的重量平均分子量及數量平均分子量可利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography，GPC)來測定。
另外，Mw/Mn比較佳為5以上且100以下。若Mw/Mn比為該範圍，則聚醯亞胺的相對於溶媒的溶解性、與後述的聚醯亞胺層的機械強度的平衡容易變得良好。Mw/Mn比更佳為10以上，特佳為12以上。另外，Mw/Mn比更佳為50以下，特佳為30以下。
此處，所述聚醯亞胺中，較佳的聚醯亞胺的一例包含滿足以下的要件a)~要件e)的聚醯亞胺。再者，構成該聚醯亞胺 的四羧酸二酐(α)中亦可包含下述所示的芳香族四羧酸二酐(α1)~(α4)以外的四羧酸二酐。同樣地，構成該聚醯亞胺的二胺(β)中亦可包含以下所示的芳香族二胺(β1)~(β4)以外的二胺。
要件a)相對於所述四羧酸二酐(α)及二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α1)及所述芳香族二胺(β1)的合計量為5莫耳%~30莫耳%。
要件b)相對於四羧酸二酐(α)及二胺(β)的合計量的、於主鏈不具有碳數3以上的脂肪族鏈的四羧酸二酐及二胺的合計量為95莫耳%以上。
要件c)四羧酸二酐(α)包含不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族四羧酸二酐(α2)，或者二胺(β)包含不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族二胺(β2)，相對於四羧酸二酐(α)及二胺(β)的合計量的、芳香族四羧酸二酐(α2)及芳香族二胺(β2)的合計量為40莫耳%以上且95莫耳%以下，且相對於四羧酸二酐(α)及二胺(β)的合計量的、不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架、具有三個以上的芳香環的芳香族四羧酸二酐(α3)、以及不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架、具有三個以上的芳香環的芳香族二胺(β3)的合計量為20莫耳%以上。
要件d)四羧酸二酐(α)包含具有聯苯骨架的芳香族四羧酸二酐(α4)，或者二胺(β)包含具有聯苯骨架的芳香族二胺(β4)，相對於四羧酸二酐(α)及二胺(β)的合計量的、芳香族 四羧酸二酐(α4)及芳香族二胺(β4)的合計量為0莫耳%以上且未滿45莫耳%。
要件e)黏度平均分子量η為0.6以上且1.60以下。
關於要件a)
若聚醯亞胺中相對於四羧酸二酐(α)及二胺(β)的合計量的、芳香族四羧酸二酐(α1)及芳香族二胺(β1)的合計量為5莫耳%以上，則如所述般，聚醯亞胺的耐熱性及於溶媒中的溶解性容易提高。另一方面，若芳香族四羧酸二酐(α1)及芳香族二胺(β1)的合計量為30莫耳%以下，則聚醯亞胺的穩定性容易提高。
關於要件b)
若相對於四羧酸二酐(α)及二胺(β)的合計量的、於主鏈不具有碳數3以上的脂肪族鏈的四羧酸二酐及二胺的合計量為95莫耳%以上，則聚醯亞胺的耐熱性變得非常高。再者，所謂主鏈，是指形成於聚醯亞胺分子的兩末端間且包含四羧酸二酐(α)及二胺(β)的縮聚單元的結構，且是指構成側鏈的原子除外者。再者，側鏈中亦可包含碳數3以上的脂肪族鏈，於對聚醯亞胺要求非常高的耐熱性的情況下，較佳為於側鏈亦不具有碳數3以上的脂肪族鏈。
關於要件c)
若四羧酸二酐(α)包含不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族四羧酸二酐(α2)，或者二胺(β)包含不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族二胺(β2)，則聚醯亞胺的相對於溶 媒的溶解性變得非常高。再者，芳香族二胺(β2)的一部分可相當於所述芳香族二胺(β1)，該情況下，該化合物從要件a)及要件c)兩者考慮。
另外，特別是若相對於四羧酸二酐(α)及二胺(β)的合計量的、芳香族四羧酸二酐(α2)及芳香族二胺(β2)的合計量為40莫耳%以上且95莫耳%以下，進而芳香族四羧酸二酐(α2)中具有三個以上的芳香環的芳香族四羧酸二酐(α3)、以及芳香族二胺(β2)中具有三個以上的芳香環的芳香族二胺(β3)的合計量為20莫耳%以上，則聚醯亞胺的相對於溶媒的溶解性容易變得更高。
此處，芳香族四羧酸二酐(α3)的例子中包含4,4'-(4,4'-異亞丙基二苯氧基)雙鄰苯二甲酸酐、1,3-雙(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1,4-雙(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐。另外，芳香族四羧酸二酐(α3)以外的芳香族四羧酸二酐(α2)的例子中包含4,4'-氧基二鄰苯二甲酸酐。
另一方面，芳香族二胺(β3)的例子中包含雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]硫醚、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(3-(3-胺基苯氧基)苯氧基)苯、1,3-雙(3-(4-胺基苯氧基)苯氧基)苯、1,3-雙(4-(3-胺基苯氧基)苯氧基)苯、1,3-雙(3-(3-胺基苯氧基)苯氧基)-2-甲基苯、1,3-雙(3-(4-胺基苯氧基)苯氧基)-4-甲基苯、1,3-雙(4-(3-胺基苯氧基)苯氧基)-2-乙基苯、1,3-雙(3-(2-胺基苯氧基)苯氧基)-5-第二丁基苯、1,3-雙(4-(3-胺基苯氧基)苯氧 基)-2,5-二甲基苯、1,3-雙(4-(2-胺基-6-甲基苯氧基)苯氧基)苯、1,3-雙(2-(2-胺基-6-乙基苯氧基)苯氧基)苯、1,3-雙(2-(3-胺基苯氧基)-4-甲基苯氧基)苯、1,3-雙(2-(4-胺基苯氧基)-4-第三丁基苯氧基)苯、1,4-雙(3-(3-胺基苯氧基)苯氧基)-2,5-二-第三丁基苯、1,4-雙(3-(4-胺基苯氧基)苯氧基)-2,3-二甲基苯、1,4-雙(3-(2-胺基-3-丙基苯氧基)苯氧基)苯、1,2-雙(3-(3-胺基苯氧基)苯氧基)-4-甲基苯、1,2-雙(3-(4-胺基苯氧基)苯氧基)-3-正丁基苯、1,2-雙(3-(2-胺基-3-丙基苯氧基)苯氧基)苯、4,4'-雙(4-胺基苯基)-1,4-二異丙基苯、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]甲烷、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]甲烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[3-(3-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]酮、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]硫醚、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]亞碸、雙[4-(胺基苯氧基)苯基]亞碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、1,4-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、1,3-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]苯、4,4'-雙[3-(4-胺基苯氧基)苯甲醯基]二苯基醚、4,4'-雙[3-(3-胺基苯氧基)苯甲醯基]二苯基醚等。其中，較佳為1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷。
另外，芳香族二胺(β3)以外的芳香族二胺(β2)的例子中包含4,4'-二胺基二苯基醚、3,3'-二胺基二苯基醚、3,4'-二胺基二苯基醚等。
關於要件d)
若四羧酸二酐(α)包含具有聯苯骨架的芳香族四羧酸二酐(α4)，或者二胺(β)包含具有聯苯骨架的芳香族二胺(β4)，相對於四羧酸二酐(α)及二胺(β)的合計量的、芳香族四羧酸二酐(α4)及芳香族二胺(β4)的合計量為0莫耳%以上且未滿45莫耳%，則聚醯亞胺的耐熱性提高。再者，芳香族二胺(β4)的一部分可相當於所述芳香族二胺(β1)。該情況下，該化合物從要件a)及要件d)兩者考慮。
芳香族四羧酸二酐(α4)的例子中包含3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,3',3,4'-聯苯四羧酸二酐、4,4'-雙(3,4-二羧基苯氧基)聯苯二酐、2,2',3,3'-聯苯四羧酸二酐等。
另一方面，芳香族二胺(β4)的例子中包含4,4'-雙(3-胺基苯氧基)聯苯、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、3,3'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、4,4'-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、2,2'-雙(三氟甲基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺、3,3'-二甲基聯苯胺、3,4'-二甲基聯苯胺、4,4'-二甲基聯苯胺等。
關於要件e)
若聚醯亞胺的黏度平均分子量η為0.6以上，則後述的聚醯亞胺層的機械強度容易提高。另一方面，若黏度平均分子量為1.60以下，則聚醯亞胺的於溶媒中的溶解性提高。再者，本說明書中所謂的黏度平均分子量η是設為利用以下的方法而算出的值。於三角燒瓶中採取少量的所測定的聚醯亞胺，使用N-甲基吡咯啶酮 (N-methyl pyrrolidone，NMP)而稀釋為0.5(g/dL)。然後，利用放入至35℃恒溫槽中的烏氏管(柴田科學公司製造)來對所製備的稀釋清漆測定落下時間。然後，將根據η=1n[稀釋清漆落下時間/NMP落下時間]求出的值設為黏度平均分子量η。黏度平均分子量η較佳為0.7以上，進而佳為0.8以上。另一方面，就聚醯亞胺的相對於溶媒的溶解性的觀點而言，黏度平均分子量η更佳為1.4以下。
2.半導體基板的製造方法
對本發明的半導體基板的製造方法進行說明。如所述般，作為半導體基板的製造方法，已知有由支撐材支撐半導體晶圓的電路形成面側並對半導體晶圓的電路非形成面進行研磨的方法，作為用以貼合半導體晶圓與支撐材的接著層，已知有聚醯亞胺。現有的接著層(以下，亦稱為「聚醯亞胺層」)是藉由將包含聚醯胺酸的清漆塗佈於支撐材上而形成。然而，關於此種聚醯亞胺層，聚醯胺酸進行醯亞胺化時所產生的水容易以氣泡的形式殘留於層內。而且，若聚醯亞胺層包含氣泡，則存在如下課題：半導體晶圓於半導體晶圓的研磨中脫落，或於半導體晶圓的研磨中不均勻地施加負荷，或產生缺陷或破裂等。
另外，於半導體晶圓的研磨後對半導體晶圓的電路非形成面進行各種處理的情況下，亦對聚醯亞胺層施加熱。此時，若聚醯亞胺層包含氣泡，則氣泡因該熱而膨脹，對半導體晶圓施加負荷。其結果，半導體晶圓有時發生剝離，產生翹曲或破裂。進 而，現有的聚醯亞胺的玻璃轉移溫度(Tg)高，故亦存在與半導體晶圓貼合時需要設為高溫的課題。
相對於此，本發明的半導體基板的製造方法中，藉由包含所述聚醯亞胺的聚醯亞胺層將支撐材與半導體晶圓的電路形成面貼合。所述聚醯亞胺包含二苯甲酮骨架，故相對於溶媒的溶解性高。因此，例如可溶解於溶媒中而塗佈於支撐材等，且可於不產生氣泡的情況下形成聚醯亞胺層。即，本發明的方法中，聚醯亞胺層與半導體晶圓的接著性非常良好，於半導體晶圓的電路非形成面的研磨時，半導體晶圓不會脫落等，進而不會產生缺陷或破裂。
另外，所述聚醯亞胺的玻璃轉移溫度較低。因此，亦可於較低的溫度下將預先製作的聚醯亞胺片與支撐材貼合來形成聚醯亞胺層等。另外，亦有可於較低的溫度下進行半導體晶圓與聚醯亞胺層的貼合的優點。
另外，所述聚醯亞胺中雖玻璃轉移溫度(Tg)較低，但如所述般，耐熱性高。因此，即便於貼合半導體晶圓與聚醯亞胺層的狀態下對半導體晶圓的電路非形成面進行各種加工步驟，分解等亦少，可牢固地保持半導體晶圓。
此處，本發明的半導體晶圓的製造方法至少包括：聚醯亞胺層形成步驟，於支撐材上形成聚醯亞胺層；晶圓貼附步驟，經由聚醯亞胺層而將支撐材與半導體晶圓的電路形成面貼合；晶圓研磨步驟，對所述半導體晶圓的電路非形成面進行研磨；支撐 材剝離步驟，自聚醯亞胺層剝離支撐材；以及聚醯亞胺層剝離步驟，自晶圓剝離聚醯亞胺層。
另外，本發明的半導體晶圓的製造方法亦可具有所述以外的步驟，例如亦可進而具有在聚醯亞胺層形成步驟後且晶圓貼附步驟前，於聚醯亞胺層上形成凹凸吸收層的凹凸吸收層形成步驟，或於晶圓研磨步驟後對晶圓的電路非形成面進行加工的晶圓加工步驟等。
以下，對本發明的半導體晶圓的製造方法中的各步驟進行說明。
2-1.聚醯亞胺層形成步驟
本發明的聚醯亞胺層形成步驟為於支撐材上形成聚醯亞胺層的步驟。
形成聚醯亞胺層的支撐材只要為具有平滑的面，且對半導體晶圓的電路非形成面進行研磨時可不於半導體晶圓產生撓曲等地進行支撐的構件，則並無特別限制。此處，支撐材的種類可對應於本步驟中的聚醯亞胺層的形成方法、或後述的支撐材剝離步驟中的支撐材的剝離方法來適宜選擇。例如，本步驟中於塗佈包含聚醯亞胺及溶媒的清漆來形成聚醯亞胺層的情況下，或後述的支撐材剝離步驟中利用溶媒溶解聚醯亞胺層的一部分的情況下，選擇對於該些溶媒具有充分的耐受性的支撐材。另外，後述的支撐材剝離步驟中，自支撐材側照射雷射光而剝離支撐材的情況下，選擇雷射光的透過性高的支撐材。
本發明中，就對於溶媒的耐受性高、且對於雷射光的透過性高、以及耐熱性高的觀點而言，可特佳地使用包含玻璃的支撐材。另外，因透過性更高，故可進而佳地使用無鹼玻璃或石英玻璃支撐材。再者，支撐材的形狀或厚度可對應於研磨的半導體晶圓的大小或所期望的強度等來適宜選擇。
另一方面，聚醯亞胺層的形成方法只要為可不於所獲得的聚醯亞胺層內產生氣泡的情況下形成平滑的層的方法，則並無特別限制。如所述般，亦可為如下方法：製備使聚醯亞胺溶解於溶媒中的清漆，將該清漆塗佈於支撐材上並加以乾燥。另一方面，亦可為如下方法：預先製作包含聚醯亞胺的聚醯亞胺膜，將該聚醯亞胺膜貼合於支撐材。
本步驟中形成的聚醯亞胺層可為僅包含所述聚醯亞胺的層，亦可於無損本發明的效果的範圍內包含聚醯亞胺以外的樹脂或各種添加劑、填料等。
於塗佈包含聚醯亞胺的清漆來形成聚醯亞胺層的情況下，用以使聚醯亞胺溶解的溶媒只要為可溶解聚醯亞胺者，則並無特別限制，其例子中包含N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)或二甲基乙醯胺(Dimethyl acetamide，DMAc)、二甲基甲醯胺(Dimethyl formamide，DMF)、二甲基咪唑啶酮(Dimethyl imidazolidinone，DMI)、三甲基苯、甲苯、二甲苯等極性溶媒。其中較佳為NMP、DMI、及DMAc。另外，該清漆中的聚醯亞胺的濃度並無特別限定，可對應於目標厚度於確認到溶解性的範圍內自由地設定，較佳為 0.1質量%~50質量%，更佳為1質量%~35質量%。若清漆中的聚醯亞胺的濃度為35質量%以下，則清漆的流動性良好，容易獲得厚度均勻的聚醯亞胺層。再者，本發明的聚醯亞胺中，所謂「溶解於溶媒」，是指該聚醯亞胺相對於包含N-甲基-2-吡咯啶酮的溶媒100質量%而溶解0.1質量%以上的情況。
另外，此時，清漆的黏度較佳為100mPa．s~10000mPa．s，更佳為500mPa．s~3000mPa．s。若清漆的黏度為該範圍，則清漆於基板上均勻地塗佈成膜而較佳。再者，黏度為利用E型黏度測定法於25℃下而測定的值。
另外，於支撐材上塗佈清漆的方法並無特別限制，可設為旋轉塗佈、狹縫塗佈、模具清潔塗佈、網版印刷或分配器塗佈等公知的方法。另外，清漆的乾燥溫度或乾燥時間可對應於清漆所包含的溶媒的種類或量來適宜選擇。
另一方面，於預先製作聚醯亞胺片並貼合該聚醯亞胺片的情況下，將包含聚醯亞胺及溶媒的清漆塗佈於剝離膜上，使其乾燥而獲得聚醯亞胺片。然後，將剝離膜上所形成的聚醯亞胺片與支撐材壓接後將剝離膜剝離。藉此，可高效地於支撐材上形成聚醯亞胺層。此處，將聚醯亞胺片與支撐材貼合時的溫度較佳為80℃~250℃，更佳為100℃~220℃。藉由將貼合時的溫度設為80℃以上，可使聚醯亞胺片密接於支撐材。另一方面，藉由將貼合時的溫度設為250℃以下，可生產性高地進行貼合。
本步驟中形成的聚醯亞胺層的厚度較佳為1μm~500 μm，更佳為1μm~50μm。若聚醯亞胺層的厚度過厚，則有時聚醯亞胺層的成膜中所使用的溶媒難以自聚醯亞胺層漏出，並有時於聚醯亞胺層內產生孔隙。另一方面，若聚醯亞胺層的厚度過薄，則有時無法充分地獲得與支撐材或半導體晶圓的接著性。
另外，本步驟中形成的聚醯亞胺層的玻璃轉移溫度為210℃以下，更佳為100℃~210℃。若聚醯亞胺層的玻璃轉移溫度未滿260℃，則於後述的晶圓貼附步驟中可在較低的溫度下進行支撐材與半導體晶圓的貼合。再者，聚醯亞胺層的玻璃轉移溫度(Tg)可藉由所述聚醯亞胺(四羧酸二酐(α)及二胺(β))的結構來調整。
聚醯亞胺層的玻璃轉移溫度可利用以下的方法來測定。使用用於形成聚醯亞胺層的清漆，準備厚度50μm的包含聚醯亞胺的膜。以拉伸模式於測定頻率1Hz的條件下進行該膜的固體黏彈性的溫度分散測定，從而測定儲存彈性係數E'與損耗彈性係數E"。然後，將所獲得的損耗正切tanδ=E"/E'的峰值設為「玻璃轉移溫度」。
2-2.凹凸吸收層形成步驟
亦可於所述聚醯亞胺層形成步驟後進行凹凸吸收層形成步驟。藉由於聚醯亞胺層上形成凹凸吸收層，可吸收與支撐材貼合的半導體晶圓的電路形成面的凹凸(例如，電極、凸塊、焊料球等所形成的凹凸等)。藉此，提高支撐材與半導體晶圓的密接性，可抑制半導體晶圓於半導體晶圓的研磨中脫落、或局部施加負荷 而導致半導體晶圓破裂的情況。
凹凸吸收層可對應於目的而使用公知的樹脂，較佳為包含彈性係數較低的樹脂的層，此種樹脂的例子中包含將碳原子數2~12的α-烯烴作為主要的構成單元的α-烯烴均聚物或共聚物。碳原子數2~12的α-烯烴的例子中包含乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯等。
該些中，就對半導體晶圓的電路形成面的凹凸追隨性優異的方面而言，較佳為乙烯．丙烯共聚物、或乙烯．1-丁烯共聚物、乙烯．丙烯．碳原子數4~12的α-烯烴的三元共聚物等乙烯．α-烯烴共聚物；以及丙烯．1-丁烯共聚物．碳原子數5~12的α-烯烴的三元共聚物等，更佳為乙烯．丙烯共聚物，並不限定於此。
另外，凹凸吸收層亦可於無損對於半導體晶圓的易貼附性、凹凸埋入性、易剝離性等的範圍內包含其他聚合體或其他添加劑。此種添加劑的例子中包含紫外線聚合起始劑、熱聚合起始劑、硬化劑、黏著性賦予劑等。
另外，凹凸吸收層的形成方法並無特別限制，例如可設為如下方法：藉由網版印刷或分配器塗佈等將包含所述樹脂及溶媒的清漆塗佈於聚醯亞胺層上，並使其乾燥。
再者，凹凸吸收層的厚度較佳為大於設於半導體晶圓的電路形成面的階差，進而佳為較所期望的半導體晶圓的厚度(研磨後的半導體晶圓的厚度)更厚。藉此，可於在凹凸吸收層內埋 入半導體晶圓的大部分的狀態下進行後述的研磨步驟，可抑制半導體晶圓端部的破裂或缺陷。
另外，出於提高對於半導體晶圓的易貼附性、凹凸埋入性、易剝離性的目的，亦可進而於聚醯亞胺層．凹凸吸收層的上表面形成公知的樹脂層。
2-3.晶圓貼附步驟
繼而，經由所述的聚醯亞胺層而將支撐材與半導體晶圓的電路形成面貼合。再者，於在聚醯亞胺層上形成凹凸吸收層的情況下，經由聚醯亞胺層及凹凸吸收層而將支撐材與半導體晶圓貼合。
將半導體晶圓及支撐材貼合的方法並無特別限制，例如可使用公知的真空貼合裝置。例如以將支撐材及半導體晶圓中任一者固定並使另一者相向的方式進行配置。而且，可藉由將該些加壓並加以密接來進行貼合。
此處，將半導體晶圓貼合時的聚醯亞胺層的溫度較佳為80℃~260℃，更佳為100℃~220℃。如所述般，聚醯亞胺層的玻璃轉移溫度較低。因此，於所述溫度下亦可充分地與半導體晶圓進行密接。另外，加壓時間較佳為1分鐘~120分鐘，更佳為1分鐘~60分鐘。藉由將加壓時間設為所述範圍，可充分地提高與半導體晶圓的電路形成面的密接性，可抑制研磨中的半導體晶圓的脫落等。
2-4.晶圓研磨步驟
由支撐材支撐電路形成面側並進行半導體晶圓的電路非形成 面的研磨。半導體晶圓的研磨方法可設為公知的方法，亦可為貫穿進給(through-feed)方式、橫向進給方式的任一研磨方式。再者，任一方法中均是於半導體晶圓與磨石之間供給水並進行研磨至半導體晶圓成為所期望的厚度為止。
2-5.晶圓加工步驟
本發明的半導體基板的製造方法中，視需要可進行對半導體晶圓的電路非形成面進行加工的步驟，亦可於100℃以上的溫度下對電路非形成面進行加工。作為此種步驟的一例，可列舉於電路非形成面形成銅或鋁等金屬薄膜的步驟(所謂的背墊金屬步驟)。
例如，於進行背墊金屬步驟的情況下，利用濺鍍法、蒸鍍法、鍍敷、或化學氣相成長法(Chemical Vapor Deposition，CVD)等將金屬薄膜形成於半導體晶圓的電路非形成面。若進行此種步驟，則半導體晶圓或聚醯亞胺層、支撐材等的溫度有時成為300℃~400℃左右。因此，若於聚醯亞胺層中包含氣泡，則有時氣泡膨脹而導致支撐材或半導體晶圓(或凹凸吸收層)剝落，或於半導體晶圓產生翹曲。相對於此，於所述聚醯亞胺層形成步驟中所形成的聚醯亞胺層中不易包含氣泡。因此，即便於本步驟中聚醯亞胺層等的溫度上昇，半導體晶圓脫落或半導體晶圓破裂的擔憂亦少。
2-6.支撐材剝離步驟
支撐材剝離步驟中，自聚醯亞胺層剝離支撐材。就防止半導體晶圓的破裂的觀點而言，自聚醯亞胺層剝離支撐材的方法較佳 為不易對半導體晶圓施加應力的方法。
此種剝離方法較佳為自支撐材側對聚醯亞胺層照射雷射光，並使面對支撐材側的聚醯亞胺層的至少一部分昇華、溶解、或分解來剝離支撐材的方法，或者對支撐材與聚醯亞胺層的界面供給溶媒，並使面對支撐材的聚醯亞胺層溶解來剝離支撐材的方法。
於照射自支撐材側照射的雷射光的情況下，雷射光的種類只要為可使聚醯亞胺層進行昇華、溶解、或分解的波長的光，則並無特別限制。雷射光例如可設為準分子光等。
另一方面，於對支撐材與聚醯亞胺層的界面供給溶媒的情況下，其供給方法並無特別限制，例如為了加快溶解，可設為於支撐材形成貫通孔，並噴霧溶劑或浸漬於溶劑中的公知的方法。此時所使用的溶媒只要為可溶解所述聚醯亞胺且不對研磨後的半導體晶圓(半導體基板)造成影響者，則並無特別限制。作為此種溶媒，可設為聚醯亞胺層製作時所使用的極性溶媒等。
再者，本步驟中，可對應於目的而將聚醯亞胺層全部去除(本步驟可兼作後述的聚醯亞胺層剝離步驟)，亦可僅將聚醯亞胺層的一部分去除，另於後述的聚醯亞胺層剝離步驟中剝離聚醯亞胺層。
2-7.聚醯亞胺層剝離步驟
於所述支撐材剝離步驟後自半導體晶圓的電路形成面剝離聚醯亞胺層。再者，於在聚醯亞胺層與半導體晶圓之間介隔存在凹 凸吸收層的情況下，亦可將聚醯亞胺層與凹凸吸收層一起剝離。
聚醯亞胺層或凹凸吸收層的剝離方法並無特別限制，可設為視需要一面加溫至15℃~100℃、較佳為加溫至20℃~80℃，一面握持聚醯亞胺層或凹凸吸收層的一部分或整個面而朝固定方向拉伸來剝離的方法等。握持方法並無特別限定，亦可使用公知的方法、即剝離用膠帶或抽吸噴嘴等。
藉由以上的步驟，可獲得半導體晶圓的電路非形成面經研磨(及加工)的半導體基板。
3.半導體裝置的製造方法
其次，對本發明的半導體裝置的製造方法進行說明。如所述般，作為半導體裝置的製造方法，已知有如下方法：於形成接著層的支撐材上形成再配線層，並於該再配線層上安裝半導體晶片，藉此製造半導體裝置，作為此種方法中使用的接著層，已知有聚醯亞胺。該方法中所使用的接著層(以下亦稱為「聚醯亞胺層」)通常亦藉由將包含聚醯胺酸的清漆塗佈於支撐材上來形成。如所述般，於此種聚醯亞胺層中，聚醯胺酸進行醯亞胺化時所產生的水容易以氣泡的形式殘留於層內。而且，於半導體裝置的製造方法中，需要形成再配線層、安裝半導體晶片或密封半導體晶片的步驟，於該些步驟中對聚醯亞胺層或支撐材施加熱。因此，若聚醯亞胺層包含氣泡，則於該些步驟中氣泡膨脹，容易於再配線層產生裂紋或再配線層發生剝離。
相對於此，於本發明的半導體裝置的製造方法中，於支 撐材上形成包含所述聚醯亞胺的聚醯亞胺層。所述的聚醯亞胺包含二苯甲酮骨架，故對於溶媒的溶解性高。因此，例如可溶解於溶媒中而塗佈於支撐材等，且可於不產生氣泡的情況下形成聚醯亞胺層。即，本發明的方法中，即便於半導體裝置的製造時施加熱，於再配線層亦難以產生裂紋，亦難以產生斷線等。
另外，所述聚醯亞胺中雖玻璃轉移溫度(Tg)較低，但如所述般，耐熱性高。因此，即便以與該聚醯亞胺層相接的方式鄰接而形成焊料球等，聚醯亞胺層亦難以分解，故亦可將聚醯亞胺層用作半導體裝置的絕緣層等。
此處，本發明的半導體裝置的製造方法至少包括：聚醯亞胺層形成步驟，於支撐材上形成聚醯亞胺層；再配線層形成步驟，經由聚醯亞胺層而於支撐材上形成再配線層；半導體晶片接合步驟，於再配線層上配置半導體晶片，使所述再配線層與所述半導體晶片以電性導通的方式接合；密封步驟，利用密封材對與再配線層接合的所述半導體晶片進行密封；以及支撐材剝離步驟，將支撐材自所述聚醯亞胺層剝離。
另外，本發明的半導體裝置的製造方法亦可具有所述以外的步驟，例如亦可於聚醯亞胺層形成步驟後且所述再配線層形成步驟前於所述聚醯亞胺層上形成剝離層的剝離層形成步驟。另外，亦可於支撐材剝離步驟後具有將剝離層剝離的剝離層剝離步驟、或形成與再配線層電性連接的外部連接用電極的外部連接用電極形成步驟、將半導體裝置單片化的步驟等。
以下，對本發明的半導體裝置的製造方法中的各步驟進行說明。
3-1.聚醯亞胺層形成步驟
本發明的半導體裝置的製造方法中的聚醯亞胺層形成步驟為於支撐材上形成聚醯亞胺層的步驟。形成聚醯亞胺層的支撐材只要為具有平滑的面，且於半導體裝置的製造時可於不產生撓曲的情況下支撐再配線層等的構件，則並無特別限制。支撐材的種類可對應於本步驟中的聚醯亞胺層的形成方法、或後述的支撐材剝離步驟中的支撐材的剝離方法來適宜選擇。例如，本步驟中於塗佈包含聚醯亞胺及溶媒的清漆來形成聚醯亞胺層的情況下，或後述的支撐材剝離步驟中利用溶媒溶解聚醯亞胺層的一部分的情況下，選擇對於該些溶媒具有充分的耐受性的支撐材。另外，後述的支撐材剝離步驟中，自支撐材側照射雷射光而剝離支撐材的情況下，選擇雷射光的透過性高的支撐材。作為此種支撐材，可與所述的半導體基板的製造方法中使用的支撐材相同，其形狀或厚度可根據所期望的半導體裝置的大小或種類等適宜選擇。
另一方面，聚醯亞胺層的形成方法只要為可不於所獲得的聚醯亞胺層內產生氣泡的情況下形成平滑的層的方法，則並無特別限制，可與所述的半導體基板的製造方法中的聚醯亞胺層的形成方法相同。具體而言，可設為如下方法：製備使聚醯亞胺溶解於溶媒中的清漆，將該清漆塗佈於支撐材上並加以乾燥。另一方面，亦可設為如下方法：預先製作包含聚醯亞胺的聚醯亞胺膜， 將該聚醯亞胺膜貼合於支撐材。
此處，本步驟中形成的聚醯亞胺層的厚度可對應於固定的晶圓而自由地設定，一般而言較佳為1μm~500μm，更佳為1μm~100μm。若聚醯亞胺層的厚度過厚，則有時聚醯亞胺層的成膜中所使用的溶媒難以自聚醯亞胺層漏出，並有時產生孔隙。另一方面，若聚醯亞胺層的厚度過薄，則有時無法充分地獲得與支撐材或再配線層的接著性。
另外，本步驟中形成的聚醯亞胺層的玻璃轉移溫度為210℃以下，更佳為100℃~210℃。若聚醯亞胺層的玻璃轉移溫度為該範圍，則另形成膜後貼附於支撐基板時的加熱溫度低，就生產性的方面而言較佳。再者，聚醯亞胺層的玻璃轉移溫度(Tg)可藉由所述的聚醯亞胺(四羧酸二酐(α)及二胺(β))的結構來調整。另外，聚醯亞胺層的玻璃轉移溫度的測定方法可與所述方法相同。
另外，本步驟中形成的聚醯亞胺層的(玻璃轉移溫度+30℃)下的儲存彈性係數E'較佳為1.0×105Pa以上，更佳為1.0×106Pa以上。進而，本步驟中形成的聚醯亞胺層的180℃下的儲存彈性係數E'較佳為1.0×105Pa以上，更佳為1.0×106Pa以上。該些儲存彈性係數E'亦可利用所述的方法來求出。
3-2.剝離層形成步驟
亦可於所述聚醯亞胺層形成步驟後進行剝離層形成步驟。於形成剝離層的情況下，可藉由後述的剝離層剝離步驟自再配線層 上容易地去除聚醯亞胺層。
剝離層可與公知的剝離層相同，例如可列舉包含丙烯酸、聚烯烴等樹脂的層、Ni等的無機層，並不限定於此。
另外，剝離層的形成方法並無特別限制，例如可設為藉由網版印刷或分配器塗佈等將包含所述樹脂及溶媒的清漆塗佈於聚醯亞胺層上，並使其乾燥的方法，關於無機層，可設為蒸鍍或濺鍍等。
再者，關於剝離層的厚度，於樹脂層的情況下，較佳為1μm~50μm。若剝離層的厚度為該範圍，則於後述的剝離層剝離步驟中，容易自再配線層進行剝離。另外，可無損視需要求出的再配線層的凹凸地進行貼附。
3-3.再配線層形成步驟
繼而，於所述聚醯亞胺層(於進行剝離層形成步驟的情況下為剝離層)上形成再配線層。再配線層可設為包含導通路或配置於其周圍的絕緣樹脂等的層。此處，根據本發明的方法，可一次於支撐材上形成半導體裝置的大部分。本步驟中，可僅形成一個再配線層，亦可形成兩個以上。另外，亦可形成具有不同的配線圖案的再配線層。
再配線層可利用公知的方法形成。例如，可藉由利用各種方法對金屬薄膜進行圖案化，或使用感光性的樹脂而形成包含絕緣樹脂的層來形成。此時，以用於與半導體晶片連接的導通路露出的方式於再配線層的表面形成導通路。
3-4.半導體晶片接合步驟
之後，於再配線層上配置半導體晶片，將再配線層與半導體晶片電性連接。具體而言，以半導體晶片的電極位於再配線層的導通路上的方式進行配置，該些進行電性導通，並藉由倒裝晶片接合等進行接合。再者，於在支撐材上形成多個再配線層的情況下，分別將半導體晶片接合於各再配線層上。與再配線層接合的半導體晶片的種類或大小等並無特別限制，可根據所期望的半導體裝置來適宜選擇。
3-5.密封步驟
於半導體晶片的安裝後，利用密封材對半導體晶片的與再配線層的連接部以外的部分進行密封。半導體晶片的密封方法可設為公知的方法。例如利用分配器將包含環氧樹脂等硬化性樹脂及填充材的樹脂組成物塗佈於半導體晶片上，利用各種印刷法進行印刷。之後，可藉由使樹脂組成物進行硬化來形成密封材。
3-6.支撐材剝離步驟
繼而，自聚醯亞胺層剝離支撐材。就防止再配線層的裂紋或斷線的觀點而言，自聚醯亞胺層剝離支撐材的方法較佳為不易對再配線層或半導體晶片等施加應力的方法。
支撐材的剝離方法可與半導體基板的製造方法中的支撐材剝離步驟中的剝離方法相同。例如可設為自支撐材側對聚醯亞胺層照射雷射光，並使面對支撐材側的聚醯亞胺層的至少一部分昇華、溶解、或分解來剝離支撐材的方法，或者對支撐材與聚 醯亞胺層的界面供給溶媒，並使面對支撐材的聚醯亞胺層溶解來剝離支撐材的方法。
再者，本步驟中，可將聚醯亞胺層全部去除，但於將聚醯亞胺層用作絕緣層的情況下等，較佳為僅將聚醯亞胺層的一部分去除。
3-7.剝離層剝離步驟
於在所述的剝離層形成步驟中形成剝離層的情況下，亦可於支撐材的剝離後進行將剝離層及聚醯亞胺層剝離的步驟。
聚醯亞胺層或剝離層的剝離方法並無特別限制，可設為視需要一面加溫至例如15℃~100℃、較佳為加溫至20℃~80℃，一面握持聚醯亞胺層或剝離層的一部分或整個面而朝固定方向拉伸來剝離的方法等。握持方法並無特別限定，亦可使用公知的方法、即剝離用膠帶或抽吸噴嘴等。
3-8.外部連接用電極形成步驟
另外，視需要亦可進行於再配線層上形成外部連接用電極的步驟。再者，於聚醯亞胺層殘存於再配線層上的情況下，可藉由雷射加工或微影加工等對聚醯亞胺層的一部分進行圖案化，將再配線層與外部連接用電極電性連接。若以所述方式使聚醯亞胺層殘存於外部連接用電極的周圍，則有可抑制外部連接用電極(焊料球)的破裂等的優點。
3-9.單片化步驟
如所述般，根據本發明的半導體裝置的製造方法，可於支撐 材上一次形成多個半導體裝置。因此，亦可於所述的支撐材剝離步驟後，於任意的時刻進行將半導體裝置單片化的步驟。單片化方法並無特別限制，可設為公知的方法。
根據以上的步驟，例如可獲得如圖3所示的半導體裝置100，所述半導體裝置100包含：半導體晶片14、形成於半導體晶片14上的電極17、以電極17的一部分露出的方式對半導體晶片14的周圍進行密封的密封材15、形成於密封材15上並與電極17電性連接的再配線層13、形成於再配線層13上並與再配線層電性連接的外部連接用電極16、以及配置於再配線層13上且外部連接用電極16的周圍的聚醯亞胺層12。利用本發明的製造方法而製作的半導體裝置100中，於製作其時難以對再配線層13或半導體晶片14施加負荷。因此，於再配線層13的裂紋等少，進而斷線等亦少。因此，可製成可靠性非常高的半導體裝置100。
[實施例]
以下藉由實施例及比較例來對本發明進行具體說明，但本發明並不限定於該些實施例。
(聚醯亞胺清漆)
使用三井化學股份有限公司製造的聚醯亞胺清漆MP14C(使0.1質量%以上的玻璃轉移溫度138℃的聚醯亞胺溶解於NMP中而成的清漆、黏度2,000mPa．s)。
(聚醯亞胺膜的於基材上表面的貼附方法1)
利用旋轉塗佈機(1000mPas、-10sec)將所述聚醯亞胺清漆 於玻璃基材上塗佈成膜。形成於玻璃基板上的聚醯亞胺塗佈液是於以氮氣環境充滿並設定為150℃的乾燥機中投入10分鐘來進行乾燥。獲得貼附於玻璃基板上的厚度20μm的聚醯亞胺膜。
(聚醯亞胺膜的於基材上表面的貼附方法2)
關於預先在層壓片(PET基材)上使用所述聚醯亞胺清漆而形成的厚度20μm的聚醯亞胺膜，壓接於加熱至200℃的玻璃基材並將聚醯亞胺膜固著後，剝離層壓片，從而形成貼附於玻璃基板的上表面的聚醯亞胺膜。
[實施例1]
利用所述貼附方法1及方法2而於玻璃基板的表面形成聚醯亞胺膜，獲得玻璃基板與聚醯亞胺膜的積層體。使用該積層體並自玻璃基板的背面側(與膜積層面為相反側)選擇性地照射355nm的固體UV雷射光束(輸出功率為85W、剝離能量密度為210mJ/cm2、光束大小為100×0.035mm、脈衝寬度為60ns)。
針對利用貼附方法1及方法2而獲得的各個積層體，利用雷射剝蝕效果，確認到聚醯亞胺層自玻璃界面剝落。
[產業上之可利用性]
如所述般，根據本發明的半導體基板的製造方法，可於研磨中不使半導體晶圓脫落的情況下對半導體晶圓的電路非形成面進行研磨。另外，進而根據該半導體基板的製造方法，不易於所獲得的半導體基板中產生缺陷或破裂。因此，對各種半導體基板的製造而言非常有用。根據本發明的半導體裝置的製造方法， 可不於再配線層產生斷線等地製造半導體裝置，特別是對扇出型晶圓級封裝的製造而言有用。
1:支撐材
2:聚醯亞胺層(接著層)
3:半導體晶圓
3':半導體基板(半導體晶圓)
3a:電路形成面
3b:電路非形成面

Claims (9)

  1. 一種半導體基板的製造方法，其包括：聚醯亞胺層形成步驟，於支撐材上形成聚醯亞胺層；晶圓貼附步驟，經由所述聚醯亞胺層而將所述支撐材與半導體晶圓的電路形成面貼合；晶圓研磨步驟，對貼附有所述支撐材的所述半導體晶圓的電路非形成面進行研磨；支撐材剝離步驟，自所述聚醯亞胺層剝離所述支撐材；以及聚醯亞胺層剝離步驟，自所述半導體晶圓剝離所述聚醯亞胺層，於所述聚醯亞胺層形成步驟後且所述晶圓貼附步驟前進而具有在所述聚醯亞胺層上形成凹凸吸收層的凹凸吸收層形成步驟，所述晶圓貼附步驟是經由所述聚醯亞胺層及所述凹凸吸收層而將所述支撐材與所述半導體晶圓的電路形成面貼合的步驟，所述聚醯亞胺層剝離步驟是自所述半導體晶圓剝離所述凹凸吸收層及所述聚醯亞胺層的步驟，所述聚醯亞胺層中所使用的聚醯亞胺具有210℃以下的玻璃轉移溫度，且溶解於溶媒中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的半導體基板的製造方法，其中所述聚醯亞胺包含四羧酸二酐(α)與二胺(β)的縮聚單元，所述四羧酸二酐(α)包含下述式(1)所表示的具有二苯甲 酮骨架的芳香族四羧酸二酐(α1)，或者所述二胺(β)包含下述式(2)所表示的具有二苯甲酮骨架的芳香族二胺(β1)，
    Figure 107113572-A0305-02-0055-16
    Figure 107113572-A0305-02-0055-17
     相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α1)及所述芳香族二胺(β1)的合計量為5莫耳%~49莫耳%。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的半導體基板的製造方法，其中所述二胺(β)包含下述式(3)或式(4)所表示的脂肪族二胺(β5)，
    Figure 107113572-A0305-02-0055-18
     (式(3)中，R1為具有包含C、N、O的任一個以上的原子的主鏈的脂肪族鏈，構成所述主鏈的原子數的合計為7~500，所述脂肪族鏈亦可進而具有包含C、N、H、O的任一個以上的原子的側鏈，構成所述側鏈的原子數的合計為10以下)H2N-R2-NH2 (4)(式(4)中，R2為具有包含C、N、O的任一個以上的原子的主鏈的脂肪族鏈，構成所述主鏈的原子數的合計為5~500，所述脂肪族鏈亦可進而具有包含C、N、H、O的任一個以上的原子的側鏈，構成所述側鏈的原子數的合計為10以下)所述聚醯亞胺的胺當量為4000~20000。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的半導體基板的製造方法，其中相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α1)及所述芳香族二胺(β1)的合計量為5莫耳%~30莫耳%，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、於主鏈不具有碳數3以上的脂肪族鏈的四羧酸二酐及二胺的合計量為95莫耳%以上，所述四羧酸二酐(α)包含不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族四羧酸二酐(α2)，或者所述二胺(β)包含不具有聯 苯骨架而具有二苯基醚骨架的芳香族二胺(β2)，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α2)及所述芳香族二胺(β2)的合計量為40莫耳%以上且95莫耳%以下，且相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架、具有三個以上的芳香環的芳香族四羧酸二酐(α3)、以及不具有聯苯骨架而具有二苯基醚骨架、具有三個以上的芳香環的芳香族二胺(β3)的合計量為20莫耳%以上，所述四羧酸二酐(α)包含具有聯苯骨架的芳香族四羧酸二酐(α4)，或者所述二胺(β)包含具有聯苯骨架的芳香族二胺(β4)，相對於所述四羧酸二酐(α)及所述二胺(β)的合計量的、所述芳香族四羧酸二酐(α4)及所述芳香族二胺(β4)的合計量為0莫耳%以上且未滿45莫耳%，所述聚醯亞胺的黏度平均分子量η為0.6以上且1.60以下。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的半導體基板的製造方法，其於所述晶圓研磨步驟後且所述支撐材剝離步驟前進而具有在180℃以上的溫度下對所述半導體晶圓的電路非形成面進行加工的晶圓加工步驟。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的半導體基板的製造方法，其中所述支撐材剝離步驟是對所述支撐材與所述聚醯亞胺層的界面照射雷射光的步驟。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的半導體基板的製造方 法，其中所述支撐材剝離步驟是藉由溶媒使所述聚醯亞胺層的至少一部分溶解的步驟。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的半導體基板的製造方法，其中所述聚醯亞胺層形成步驟是塗佈包含溶媒及所述聚醯亞胺的清漆並使所述清漆乾燥的步驟。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的半導體基板的製造方法，其中所述聚醯亞胺層形成步驟是將包含所述聚醯亞胺的聚醯亞胺片貼附於所述支撐材的步驟。
TW107113572A 2017-04-21 2018-04-20 半導體基板的製造方法、半導體裝置及其製造方法 TWI816670B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-084694 2017-04-21
JP2017084694 2017-04-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201900829A TW201900829A (zh) 2019-01-01
TWI816670B true TWI816670B (zh) 2023-10-01

Family

ID=63856146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107113572A TWI816670B (zh) 2017-04-21 2018-04-20 半導體基板的製造方法、半導體裝置及其製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10988647B2 (zh)
JP (1) JP6963602B2 (zh)
KR (1) KR102442262B1 (zh)
CN (1) CN110546746A (zh)
SG (1) SG11201909822TA (zh)
TW (1) TWI816670B (zh)
WO (1) WO2018194133A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11973058B2 (en) 2021-11-25 2024-04-30 International Business Machines Corporation Multiple die assembly
KR102596071B1 (ko) 2022-01-20 2023-10-30 동우 화인켐 주식회사 폴리이미드 전구체 조성물, 이로부터 형성된 폴리이미드 필름, 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103298855A (zh) * 2011-07-08 2013-09-11 三井化学株式会社 聚酰亚胺树脂组合物及含有其的叠层体
TW201411742A (zh) * 2012-06-29 2014-03-16 Hitachi Chemical Co Ltd 半導體裝置之製造方法
TW201531549A (zh) * 2013-10-30 2015-08-16 Lintec Corp 半導體接合用接著片及半導體裝置的製造方法
TW201609402A (zh) * 2014-07-22 2016-03-16 布魯爾科技公司 作爲三維積體電路應用的雷射釋放材料的聚醯亞胺

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005116610A (ja) * 2003-10-03 2005-04-28 Nitto Denko Corp 半導体ウエハの加工方法および半導体ウエハ加工用粘着シート
US20100193950A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-05 E.I.Du Pont De Nemours And Company Wafer level, chip scale semiconductor device packaging compositions, and methods relating thereto
JP2011132354A (ja) 2009-12-24 2011-07-07 Hitachi Maxell Ltd 紫外線硬化型粘着フィルム
US8643165B2 (en) * 2011-02-23 2014-02-04 Texas Instruments Incorporated Semiconductor device having agglomerate terminals
JP5330626B1 (ja) * 2011-12-26 2013-10-30 三井化学株式会社 電磁波シールド部材
TWI440412B (zh) 2011-12-28 2014-06-01 Princo Corp 超薄多層基板之封裝方法
WO2013183293A1 (ja) * 2012-06-07 2013-12-12 三井化学株式会社 ポリイミド樹脂組成物、フィルム、接着剤、及び部品
CN104395080B (zh) * 2012-06-20 2016-08-17 东洋纺株式会社 层叠体的制作方法、层叠体、利用了该层叠体的带器件的层叠体的制作方法以及带器件的层叠体
JP2014239154A (ja) * 2013-06-07 2014-12-18 日東電工株式会社 半導体装置の製造方法
JP2015053408A (ja) * 2013-09-09 2015-03-19 日東電工株式会社 半導体装置の製造方法
CN105612600B (zh) * 2013-10-07 2018-06-08 东丽株式会社 元件加工用层叠体、元件加工用层叠体的制造方法、及使用其的薄型元件的制造方法
JP2016056060A (ja) * 2014-09-10 2016-04-21 株式会社オハラ 基板
US20160133486A1 (en) * 2014-11-07 2016-05-12 International Business Machines Corporation Double Layer Release Temporary Bond and Debond Processes and Systems
JP6627255B2 (ja) * 2015-05-15 2020-01-08 日立化成株式会社 仮固定用樹脂組成物、仮固定用樹脂フィルム及び仮固定用樹脂フィルムシート

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103298855A (zh) * 2011-07-08 2013-09-11 三井化学株式会社 聚酰亚胺树脂组合物及含有其的叠层体
TW201411742A (zh) * 2012-06-29 2014-03-16 Hitachi Chemical Co Ltd 半導體裝置之製造方法
TW201531549A (zh) * 2013-10-30 2015-08-16 Lintec Corp 半導體接合用接著片及半導體裝置的製造方法
TW201609402A (zh) * 2014-07-22 2016-03-16 布魯爾科技公司 作爲三維積體電路應用的雷射釋放材料的聚醯亞胺

Also Published As

Publication number Publication date
JP6963602B2 (ja) 2021-11-10
JPWO2018194133A1 (ja) 2020-02-27
SG11201909822TA (en) 2019-11-28
CN110546746A (zh) 2019-12-06
WO2018194133A1 (ja) 2018-10-25
KR102442262B1 (ko) 2022-09-08
KR20190123793A (ko) 2019-11-01
TW201900829A (zh) 2019-01-01
US10988647B2 (en) 2021-04-27
US20200377772A1 (en) 2020-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI797066B (zh) 使用暫時貼合用積層體薄膜之暫時貼合方法、以及使用其之半導體裝置之製造方法
JP7383487B2 (ja) 硬化性ポリイミド
KR102260081B1 (ko) 가부착용 접착제, 접착제층, 웨이퍼 가공체 및 이를 사용한 반도체 장치의 제조 방법, 폴리이미드 공중합체, 폴리이미드 혼합 수지, 및 수지 조성물
TWI663058B (zh) 作爲三維積體電路應用的雷射釋放材料的聚醯亞胺
TWI652286B (zh) Polyimine resin composition and laminated film, and manufacturing method of semiconductor device
JP6435862B2 (ja) 素子加工用積層体、素子加工用積層体の製造方法、およびこれを用いた薄型素子の製造方法
US20220204696A1 (en) Phenolic functionalized polyimides and compositions thereof
TW201739888A (zh) 樹脂組成物、樹脂層、永久接著劑、暫時貼合接著劑、積層薄膜、晶圓加工體及電子零件或半導體裝置之製造方法
TW201420641A (zh) 樹脂組成物、硬化膜、積層薄膜及半導體裝置之製造方法
TWI816670B (zh) 半導體基板的製造方法、半導體裝置及其製造方法
JP2017141317A (ja) 仮貼り樹脂組成物、樹脂層、永久接着剤、仮貼り接着剤、ウエハ加工体およびこれらを用いた半導体装置の製造方法
TW202306779A (zh) 積層體及半導體裝置的製造方法
TW201428862A (zh) 半導體裝置之製造方法
JP7183840B2 (ja) 仮貼り用接着剤組成物およびこれを用いた半導体電子部品の製造方法
JP2019131704A (ja) 仮保護膜用樹脂組成物、およびこれを用いた半導体電子部品の製造方法
TWI658936B (zh) 覆蓋膜及其應用
TWI836502B (zh) 可雷射釋放組成物之應用
TW202402549A (zh) 可雷射釋放組成物之應用
TW202239903A (zh) 積層體、樹脂組成物、及半導體裝置的製造方法
TW202323384A (zh) 黏著劑、附黏著劑之基板、附黏著劑層之電路基板、積層體、積層體之製造方法及半導體裝置之製造方法
JPH08302299A (ja) 転写用シートおよびそれを用いた半導体装置の製法