WO2020111193A1 - 半導体装置を製造する方法、光吸収積層体、及び仮固定用積層体 - Google Patents

半導体装置を製造する方法、光吸収積層体、及び仮固定用積層体 Download PDF

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temporary fixing
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圭祐 西戸
笑 宮澤
恭之 大山
崇司 川守
雄太 赤須
敏明 白坂
鈴木 直也
剛 早坂
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日立化成株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, a light absorption laminated body, and a temporary fixing laminated body.
  • the semiconductor member may be processed after the integrated circuit is incorporated in the semiconductor member such as a semiconductor wafer.
  • the semiconductor member is subjected to processing such as grinding of the back surface or dicing.
  • the semiconductor member is usually processed while being temporarily fixed to the supporting member, and then the semiconductor member is separated from the supporting member.
  • Patent Document 1 discloses a method of separating a semiconductor member from a support member by temporarily fixing the semiconductor member to the support member via a temporary fixing material layer and physically heating the semiconductor member from the support member while heating after the processing.
  • a method of separating is disclosed.
  • Patent Documents 2 and 3 disclose a method of separating the semiconductor member from the support member by irradiating the temporary fixing material layer with a laser.
  • JP 2012-126803 A JP, 2016-138182, A JP, 2013-033814, A
  • the present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, including a step of processing a semiconductor member temporarily fixed to a support member, and a method for easily separating the processed semiconductor member from the support member by a simple process. provide.
  • a method of manufacturing a semiconductor device is A laminate for temporary fixing, comprising a support member and a temporary fixing material layer provided on the supporting member, wherein the temporary fixing material layer includes at least one outermost surface of the temporary fixing material layer.
  • a step of preparing a temporary fixing laminate having a layer, A semiconductor member having a semiconductor substrate and a rewiring layer provided on one surface side of the semiconductor substrate, in a direction in which the rewiring layer is located on the curable resin layer side, with the temporary fixing material layer interposed therebetween A step of temporarily fixing to a support member, Processing the semiconductor member temporarily fixed to the support member; Irradiating incoherent light from the supporting member side to the temporary fixing laminate, thereby separating the semiconductor member from the supporting member, Are provided in this order.
  • the temporary fixing material layer has a light absorbing layer that absorbs light and generates heat.
  • the light absorption layer is provided as a part of the curable resin layer or as a layer different from the curable resin layer.
  • the transmittance of the supporting member with respect to the incoherent light is 90% or more.
  • the transmittance of the temporary fixing material layer for the incoherent light is 3.1% or less.
  • the processed semiconductor member can be easily separated from the supporting member by a simple process of irradiation with incoherent light. Irradiation of incoherent light can be easily performed because it is easy to secure a large irradiation area as compared with irradiation of laser which is coherent light. Since the temporary fixing material layer includes a combination of a support member having a specific transmittance and a light absorption layer, the semiconductor member can be easily separated from the support member even when incoherent light irradiation is performed. it can.
  • the processed semiconductor member can be easily separated from the support member by a simple process.
  • a method is provided.
  • the method of the present invention can easily separate the processed semiconductor member from the supporting member even with incoherent light having a relatively small amount of energy. By using incoherent light with a small amount of energy, damage to a fine structure such as the redistribution layer of the semiconductor member can be suppressed.
  • (A), (b) and (c) is a schematic diagram which shows one Embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device. It is a schematic diagram which shows one Embodiment of a light absorption laminated body.
  • (A), (b) is a schematic diagram which shows one Embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device.
  • (A), (b) is a schematic diagram which shows one Embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device.
  • (A), (b) and (c) is a schematic diagram which shows one Embodiment of the method of manufacturing a semiconductor device.
  • (meth)acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid corresponding thereto.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing some embodiments of a temporary fixing laminate.
  • the temporary fixing laminate 1 shown in FIG. 1 includes a supporting member 10 and a temporary fixing material layer 30 provided on the supporting member 10.
  • the temporary fixing material layer 30 has a curable resin layer 31.
  • the curable resin layer 31 includes the outermost surface S of the temporary fixing material layer 30 opposite to the support member 10.
  • the temporary fixing material layer 30 has a light absorbing layer 32 provided as a layer different from the curable resin layer 31, or a light absorbing layer 31B provided as a part of the curable resin layer 31.
  • the light absorption layers 32 and 31B are layers that absorb light and generate heat.
  • the temporary fixing material layer 30 of the temporary fixing laminate 1 shown in FIG. 1A is composed of the curable resin layer 31 including the outermost surface S on the side opposite to the support member 10 and the curable resin layer 31. And a light absorption layer 32 provided as another layer. In other words, the light absorption layer 32 and the curable resin layer 31 are laminated in this order on the support member 10.
  • the temporary fixing material layer 30 of the temporary fixing laminate 1 shown in FIG. 1B is composed of a curable resin layer 31 including a light absorbing layer 31B as a part thereof.
  • the curable resin layer 31 here has a light absorption layer 31B including the outermost surface S, and a substantially non-heat-generating curable resin layer 31A provided on the support member 10 side of the light absorption layer 31B. ..
  • the light absorbing layer 32 is the curable resin layer 31 in addition to the light absorbing layer 31B similar to that in FIG. It is further provided as a layer different from.
  • a light absorption layer forming a part of the curable resin layer 31 is provided between the curable resin layer 31A and the support member 10. Further, it may be provided.
  • the temporary fixing laminate 1 can be obtained, for example, by sequentially forming each layer on the support member 10. You may prepare the laminated
  • the light absorption laminate 3 shown in FIG. 2 includes the support member 10 and the light absorption layer 32 provided on the support member 10.
  • the light absorption layer 32 may be a metal layer adjacent to the support member 10.
  • the transmittance of the metal layer as the light absorption layer 32 for incoherent light emitted from the xenon lamp is 3.1% or less, 3.0% or less, 2.5% or less, or 1.5% or less.
  • the temporary fixing laminated body 1 of FIG. 1 can be regarded as a laminated body including a light absorbing laminated body and a curable resin layer.
  • the temporary fixing laminate 1 of FIG. 1 can be manufactured by a method including a step of forming the curable resin layer 32 on the light absorbing layer 32 of the light absorbing laminate 3.
  • FIGS. 3 to 5 are process diagrams showing an embodiment of a method for manufacturing a semiconductor device using a temporary fixing laminated body.
  • a method using the temporary fixing laminated body 1 of FIG. 1A is illustrated, but a semiconductor device can be similarly manufactured using a temporary fixing laminated body having another configuration.
  • the method shown in FIGS. 3 to 5 includes a step of temporarily fixing the semiconductor member 45 to the support member 10 via the temporary fixing material layer 30 (FIG. 3), and a semiconductor member temporarily fixed to the support member 10.
  • the step of processing 45 FIG. 4A
  • the step of forming the sealing layer 50 for sealing the processed semiconductor member 45 FIG. 4B
  • the step of irradiating the incoherent light A from the supporting member 10 side to thereby separate the semiconductor member 45 from the supporting member 10 is provided in this order.
  • the semiconductor member 45 has a semiconductor substrate 40 and a redistribution layer 41 provided on one surface side of the semiconductor substrate 40.
  • the semiconductor member 45 is arranged on the curable resin layer 31 so that the redistribution layer 41 is located on the curable resin layer 31 side.
  • the step of temporarily fixing the semiconductor member 45 to the support member 10 via the temporary fixing material layer 30 is performed on the curable resin layer 31 with the rewiring layer 41 positioned on the curable resin layer 31 side. It may include disposing 45 and curing the curable resin layer 31.
  • the support member 10 and the temporary fixing material layer 30 that form the temporary fixing laminate 1 have a specific transmittance with respect to the incoherence with which the temporary fixing laminate 1 is irradiated.
  • the transmittance of the supporting member 10 for incoherent light is 90% or more.
  • the transmittance of the temporary fixing material layer 30 for incoherent light is 3.1% or less. Since the support member 10 has a high transmittance and the temporary fixing material layer 30 has a low transmittance, the semiconductor member 45 can be easily separated from the support member 10 even when irradiation of incoherent light with a low energy amount is performed. be able to.
  • the transmittance of the supporting member 10 for incoherent light may be 60% or more, 70% or more, and 100% or less.
  • the transmittance of the temporary fixing material layer 30 for incoherent light may be 3.0% or less, 2.5% or less, or 1.5% or less, or 0% or more.
  • the support member 10 is a plate-shaped body having a high transmittance and capable of withstanding the load received during processing of the semiconductor member 45.
  • Examples of the supporting member 10 include an inorganic glass substrate and a transparent resin substrate.
  • the thickness of the support member 10 may be, for example, 0.1 to 2.0 mm. When the thickness of the support member 10 is 0.1 mm or more, handling tends to be easy. If the thickness of the support member 10 is 2.0 mm or less, the material cost tends to be suppressed.
  • the outermost surface S of the temporary fixing material layer 30 on which the semiconductor member 45 is temporarily fixed is the surface of the curable resin layer 31.
  • the semiconductor member 45 can be temporarily fixed to the support member 10 by curing the curable resin layer 31 with the semiconductor member 45 placed on the curable resin layer 31.
  • the semiconductor member 45 can be temporarily bonded to the support member 10 via the temporary fixing material layer 30 having the hardened curable resin layer 31c.
  • the light absorption layer 32 is a layer that absorbs light and generates heat. By providing the light absorption layer 32, the temporary fixing material layer 30 can easily have a low transmittance.
  • the curable resin layer 31 is a layer containing a curable resin composition that is cured by heat or light.
  • the curable resin layer 31 before curing has an adhesiveness that allows the semiconductor member 45 to be attached by pressure bonding or the like.
  • the hardened curable resin layer 31c holds the semiconductor member 45 while the semiconductor member 45 is processed.
  • all components other than the conductive particles constituting the curable resin layer 31 are regarded as components of the curable resin composition.
  • the thickness of the curable resin layer 31 may be, for example, 50 ⁇ m or less, 40 ⁇ m or less, or 30 ⁇ m or less and 0.1 ⁇ m or more, or 50 ⁇ m or less, 40 ⁇ m or less, or 30 ⁇ m or less and 1 ⁇ m or more. It may be.
  • the storage elastic modulus at 25° C. of the cured curable resin layer 31c may be 5 to 100 MPa. If the storage elastic modulus at 25° C. of the cured curable resin layer 31c is 5 MPa or more, it is easy to hold the semiconductor member 45 without bending the support member 10. Further, when the semiconductor member 45 is separated from the support member, the curable resin layer 31c tends not to leave a residue on the semiconductor member 45. If the storage elastic modulus at 25° C. of the cured curable resin layer 31c is 100 MPa or less, the positional deviation of the semiconductor member 45 tends to be small. From the same viewpoint, the storage elastic modulus at 25° C.
  • the cured curable resin layer 31c may be 5.5 MPa or more, 6 MPa or more, or 6.3 MPa or more and 100 MPa or less, and 5.5 MPa or more, 6 MPa or more. Or, it may be 6.3 MPa or more and 90 MPa or less, 5.5 MPa or more, 6 MPa or more, or 6.3 MPa or more and 80 MPa or less, 5.5 MPa or more, 6 MPa or more, or 6.3 MPa or more. May be 70 MPa or less, 5.5 MPa or more, 6 MPa or more, or 6.3 MPa or more and 65 MPa or less.
  • the storage elastic modulus of the cured curable resin layer 31c means a value obtained by viscoelasticity measurement measured under conditions of a temperature rising rate of 5° C./min, a frequency of 1 Hz and a tensile mode.
  • the storage elastic modulus at 25° C. of the cured curable resin layer 31c is, for example, a hydrocarbon resin having a high Tg, which increases the content of the hydrocarbon resin described later, and an insulating filler is used as the curable resin composition. It can be increased by a method such as adding to.
  • the storage elastic modulus at 250° C. of the cured curable resin layer 31c may be 0.70 MPa or more, 0.80 MPa or more, 0.85 MPa or more, or 0.90 MPa or more and 2.00 MPa or less, or 0.70 MPa.
  • the curable resin composition forming the curable resin layer 31 may contain a thermosetting resin and a hydrocarbon resin.
  • Hydrocarbon resins are resins whose main skeleton is composed of hydrocarbons.
  • the semiconductor member 45 can be easily attached to the curable resin layer 31 at a low temperature.
  • the glass transition temperature (Tg) of the hydrocarbon resin may be 50° C. or lower from the viewpoint of the low-temperature adhesiveness of the curable resin layer 31. From the viewpoint of good releasability of the curable resin layer 31, the Tg of the hydrocarbon resin may be ⁇ 100° C. or higher, or ⁇ 50° C. or higher.
  • the Tg of a hydrocarbon resin is the midpoint glass transition temperature value obtained by differential scanning calorimetry (DSC).
  • the Tg of the hydrocarbon resin is, specifically, an intermediate point glass calculated by a method according to JIS K 7121 by measuring the change in heat quantity under the conditions of a temperature rising rate of 10°C/min and a measurement temperature of -80 to 80°C. It is the transition temperature.
  • Hydrocarbon resins include, for example, ethylene/propylene copolymers, ethylene/1-butene copolymers, ethylene/propylene/1-butene copolymer elastomers, ethylene/1-hexene copolymers, ethylene/1-octene copolymers.
  • Polymer ethylene/styrene copolymer, ethylene/norbornene copolymer, propylene/1-butene copolymer, ethylene/propylene/non-conjugated diene copolymer, ethylene/1-butene/non-conjugated diene copolymer, Ethylene/propylene/1-butene/non-conjugated diene copolymer, polyisoprene, polybutadiene, styrene/butadiene/styrene block copolymer (SBS), styrene/isoprene/styrene block copolymer (SIS), styrene/ethylene/ At least one selected from the group consisting of butylene/styrene block copolymer (SEBS), styrene/ethylene/propylene/styrene block copolymer (SEPS), and hydrogenated products thereof is included.
  • hydrocarbon resins may have a carboxyl group.
  • the carboxyl group is introduced by modification with maleic anhydride or the like, for example.
  • the hydrocarbon resin may include a styrene resin containing a monomer unit derived from styrene.
  • the styrene resin may be a styrene/ethylene/butylene/styrene block copolymer (SEBS).
  • the weight average molecular weight (Mw) of the hydrocarbon resin may be 10,000 to 5,000,000 or 100,000 to 2,000,000.
  • the weight average molecular weight is 10,000 or more, the heat resistance of the temporary fixing material layer 30 tends to be easily secured.
  • the weight average molecular weight is 5,000,000 or less, it is easy to suppress a decrease in the flow of the temporary fixing material layer 30 and a decrease in the sticking property.
  • the weight average molecular weight here is a polystyrene conversion value using a calibration curve with standard polystyrene by gel permeation chromatography (GPC).
  • the content of the hydrocarbon resin is 40 parts by mass or more, 50 parts by mass or more, or 60 parts by mass or more and 90 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total mass of the curable resin composition constituting the curable resin layer 31. May be 40 parts by mass or more, 50 parts by mass or more or 60 parts by mass or more and 85 parts by mass or less, 40 parts by mass or more, 50 parts by mass or more or 60 parts by mass or more and 80 parts by mass or less. May be When the content of the hydrocarbon resin is within these numerical ranges, the thin and flat curable resin layer 31 tends to be easily formed. In addition, the curable resin layer 31 tends to have good stickiness at low temperature and proper storage elastic modulus after curing.
  • the thermosetting resin is a component that cures the curable resin composition by a thermosetting reaction.
  • the thermosetting reaction can be a reaction of the thermosetting resin and the curing agent, self-polymerization of the thermosetting resin, or a combination thereof.
  • the thermosetting resin include epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, phenol resin, thermosetting polyimide resin, polyurethane resin, melamine resin, and urea resin. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the thermosetting resin may contain an epoxy resin because it is excellent in heat resistance, workability, and reliability.
  • Epoxy resin is a compound having one or more epoxy groups.
  • the epoxy resin may have two or more epoxy groups.
  • Examples of the epoxy resin having two or more epoxy groups include bisphenol A type epoxy resin, novolac type epoxy resin (phenol novolac type epoxy resin, etc.), glycidyl amine type epoxy resin, heterocycle-containing epoxy resin, and alicyclic epoxy resin.
  • a resin may be used.
  • the curable resin composition may include a thermosetting resin and a curing agent therefor.
  • the total content of the thermosetting resin and its curing agent is 10 parts by mass or more, 15 parts by mass or more, or 20 parts by mass or more and 60 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total mass of the curable resin composition. May be present, and may be 10 parts by mass or more, 15 parts by mass or more, or 20 parts by mass or more and 50 parts by mass or less, or 10 parts by mass or more, 15 parts by mass or more or 20 parts by mass or more and 40 parts by mass or less. You can When the total content of the thermosetting resin and its curing agent is within these ranges, a thin and flat curable resin layer tends to be easily formed, and the heat resistance of the cured curable resin layer 31c is more excellent. Tend.
  • the curable resin composition may contain a curing agent for the epoxy resin.
  • the curing agent for the epoxy resin is not particularly limited, but examples thereof include amines, polyamides, acid anhydrides, polysulfides, boron trifluoride, bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.), and phenol resins (phenol). Novolak resin, bisphenol A novolac resin, cresol novolac resin, phenol aralkyl resin and the like).
  • the thermosetting resin composition may further contain a curing accelerator that accelerates the curing reaction of the thermosetting resin such as an epoxy resin.
  • curing accelerators include imidazole compounds, dicyandiamide, dicarboxylic acid dihydrazides, triphenylphosphine, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, 2-ethyl-4-methylimidazole-tetraphenylborate, and 1,8-diazabicyclo[5,5]. 4,0]undecene-7-tetraphenylborate. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the curing accelerator may be 0.01 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the thermosetting resin and the curing agent. When the content of the curing accelerator is within this range, the curability of the curable resin layer and the heat resistance after curing tend to be more excellent.
  • the curable resin composition forming the curable resin layer 31 may include a polymerizable monomer having a polymerizable unsaturated group and a polymerization initiator. Also in this case, the curable resin composition may further contain the above-mentioned hydrocarbon resin.
  • the polymerizable monomer is a compound having a polymerizable unsaturated group such as an ethylenically unsaturated group.
  • the polymerizable monomer may be monofunctional, difunctional, or trifunctional or higher, but from the viewpoint of obtaining sufficient curability, a bifunctional or higher functional polymerizable monomer may be used.
  • Examples of the polymerizable monomer include (meth)acrylate, vinylidene halide, vinyl ether, vinyl ester, vinyl pyridine, vinyl amide, and arylated vinyl.
  • the polymerizable monomer may be (meth)acrylate or (meth)acrylic acid.
  • the (meth)acrylate may be a monofunctional (meth)acrylate, a bifunctional (meth)acrylate, a trifunctional or higher polyfunctional (meth)acrylate, or a combination thereof.
  • Examples of monofunctional (meth)acrylates include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate, Isoamyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, heptyl (meth)acrylate, octylheptyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate 2-hydroxyethyl (meth) ) Acrylate, 2-hydroxypropyl(meth)acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl(meth)acrylate, 2-hydroxybutyl(meth)acrylate, methoxypolyethyleneglycol(meth)acrylate, ethoxypolyethyleneglycol
  • bifunctional (meth)acrylates include ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth).
  • trifunctional or higher polyfunctional (meth)acrylates examples include trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethoxylated propoxylated.
  • These (meth)acrylates may be used alone or in combination of two or more. These (meth)acrylates may be combined with other polymerizable monomers.
  • the content of the polymerizable monomer may be 10 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable resin composition forming the curable resin layer 31.
  • a polymerization initiator is a compound that initiates a polymerization reaction of a polymerizable monomer by heating or irradiation with ultraviolet light or the like.
  • the polymerization initiator may be a thermal radical polymerization initiator, a photo radical polymerization initiator or a combination thereof.
  • thermal radical polymerization initiators include diacyl peroxides such as octanoyl peroxide, lauroyl peroxide, stearyl peroxide, and benzoyl peroxide; t-butyl peroxypivalate, t-hexyl peroxypivalate, 1, 1,3,3-Tetramethylbutylperoxy-2-ethylhexanoate, 2,5-Dimethyl-2,5-bis(2-ethylhexanoylperoxy)hexane, t-hexylperoxy-2-ethyl Hexanoate, t-butylperoxy-2-ethylhexanoate, t-butylperoxyisobutyrate, t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexano Ate, t-butylperoxylaurylate, t-butylperoxyis
  • radical photopolymerization initiator examples include benzoin ketals such as 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one; 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane.
  • ⁇ -hydroxy ketones such as 1-one, 1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one; and bis(2,4,6 Examples include phosphine oxides such as -trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide.
  • These heat and photo radical polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the polymerization initiator may be 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymerizable monomers.
  • the curable resin composition forming the curable resin layer 31 may further include an insulating filler, a sensitizer, an antioxidant, and the like as other components.
  • the insulating filler is added for the purpose of imparting low thermal expansion and low hygroscopicity to the curable resin composition.
  • insulating fillers include non-metal inorganic fillers such as silica, alumina, boron nitride, titania, glass and ceramics. You may use these insulating fillers individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the content of the insulating filler may be 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mass of the curable resin composition constituting the curable resin layer 31.
  • the cured curable resin layer 31c tends to have excellent heat resistance and good peelability.
  • sensitizers include anthracene, phenanthrene, chrysene, benzopyrene, fluoranthene, rubrene, pyrene, xanthone, indanthrene, thioxanthen-9-one, 2-isopropyl-9H-thioxanthen-9-one, 4- Examples include isopropyl-9H-thioxanthen-9-one, and 1-chloro-4-propoxythioxanthone.
  • the content of the sensitizer may be 0.01 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the total mass of the curable resin composition forming the curable resin layer 31.
  • antioxidants are quinone derivatives such as benzoquinone and hydroquinone, phenol derivatives such as 4-methoxyphenol and 4-t-butylcatechol, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4- Examples thereof include aminoxyl derivatives such as hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, and hindered amine derivatives such as tetramethylpiperidyl methacrylate.
  • the content of the antioxidant may be 0.1 to 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the total mass of the curable resin composition forming the curable resin layer 31.
  • a laminated film having a support film and a curable resin layer formed on the support film is prepared in advance, and the laminated film is attached to the light absorption layer 32, whereby the curable resin layer 31 is formed on the light absorption layer 32. It is provided.
  • the laminated film can be attached to the light absorption layer 32 by using a roll laminator, a vacuum laminator, or the like at room temperature (20° C.) or while heating.
  • a laminated film having a support film and a curable resin layer is, for example, a resin varnish containing a thermosetting resin or a polymerizable monomer, an organic solvent, and optionally other components is applied to the support film, and a coating film. From the organic solvent.
  • the curable resin layer 31 may be formed on the light absorption layer 32 by a method of directly applying the same resin varnish to the light absorption layer 32 and removing the organic solvent from the coating film.
  • An example of the light absorption layer 32 is a conductor layer including a conductor that absorbs light and generates heat.
  • Examples of the conductor forming the conductor layer as the light absorption layer 32 include a metal, a metal oxide, and a conductive carbon material.
  • the metal may be a simple metal such as chromium, copper, titanium, silver, platinum and gold, or an alloy such as nickel-chromium, stainless steel and copper-zinc.
  • metal oxides include indium tin oxide (ITO), zinc oxide, and niobium oxide. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the conductor may be chrome, titanium, or a conductive carbon material.
  • the light absorption layer 32 may be a single layer or a metal layer composed of a plurality of layers.
  • the metal layer is likely to have a transmittance of 3.1% or less for incoherent light.
  • the light absorption layer 32 may be a metal layer including a copper layer and a titanium layer.
  • the metal layer as the light absorption layer 32 may be a layer formed by physical vapor deposition (PVD) such as vacuum vapor deposition and sputtering, chemical vapor deposition (CVD) such as plasma chemical vapor deposition, or electrolytic plating. Alternatively, it may be a plating layer formed by electroless plating. According to the physical vapor deposition, even if the supporting member 10 has a large area, the metal layer as the light absorption layer 32 that covers the surface of the supporting member 10 can be efficiently formed.
  • the light absorption layer 32 When the light absorption layer 32 is a single metal layer, the light absorption layer 32 includes thallium (Ta), platinum (Pt), nickel (Ni), titanium (Ti), tungsten (W), chromium (Cr), It may contain at least one metal selected from the group consisting of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag) and gold (Au).
  • the light absorption layer 32 may be composed of two layers, a first layer and a second layer, and may be laminated in the order of the first layer and the second layer from the support member 10 side.
  • the first layer is at least one metal selected from the group consisting of thallium (Ta), platinum (Pt), nickel (Ni), titanium (Ti), tungsten (W), and chromium (Cr).
  • the second layer may contain at least one metal selected from the group consisting of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag) and gold (Au).
  • the first layer may include at least one metal selected from the group consisting of titanium (Ti), tungsten (W) and chromium (Cr), and the second layer may include copper (Cu) and aluminum (Al). It may contain at least one metal selected from the group consisting of
  • the light absorbing layer is a layer containing conductive particles that absorb light and generate heat, and a binder resin in which the conductive particles are dispersed.
  • the conductive particles may be particles containing the above-mentioned conductor.
  • the binder resin may be a curable resin composition, in which case the light absorption layer constitutes a part of the curable resin layer 31.
  • the light absorption layer 31B in the temporary fixing laminate 1 of FIG. 1B can be a layer containing conductive particles and a curable resin composition.
  • the curable resin composition that constitutes the light absorbing layer may contain the same components as the curable resin composition that constitutes the curable resin layer in the portion other than the light absorbing layer.
  • the curable resin composition constituting the light absorbing layer may be the same as or different from the curable resin composition constituting the curable resin layer in the portion other than the light absorbing layer.
  • the content of the conductive particles in the light absorption layer is 10 to 90 parts by mass with respect to the total amount of components other than the conductive particles in the light absorption layer, that is, 100 parts by mass of the binder resin or the curable resin composition. You can When the content of the conductive particles is large, the light absorption layer is likely to have a transmittance of 3.1% or less for incoherent light. From the viewpoint of transmittance, the content of the conductive particles may be 20% by mass or more, or 30% by mass or more.
  • the light absorbing layer containing the conductive particles and the binder resin for example, by applying a varnish containing the conductive particles, the binder resin and the organic solvent on the support member or the curable resin layer, the organic solvent from the coating film. And removing.
  • the light absorption layer 32 prepared in advance may be laminated on the support member 10 or on the curable resin layer. You may laminate
  • the thickness of the light absorption layer 32 may be 1 to 5000 nm or 100 to 3000 nm from the viewpoint of light peeling property. Further, when the thickness of the light absorption layer 32 is 50 to 300 nm, the light absorption layer 32 tends to have a sufficiently low transmittance. When the light absorption layer 32 is a single layer or a metal layer composed of a plurality of layers, the thickness of the light absorption layer 32 (or the metal layer) is 75 nm or more, 90 nm or more, or 100 nm or more from the viewpoint of good releasability. It may be present or may be 1000 nm or less.
  • the thickness of the light absorption layer 32 is 100 nm or more, 125 nm or more, 150 nm or more, or 200 nm or more from the viewpoint of good releasability. Or may be 1000 nm or less. Even if the light absorption layer 32 is a metal layer containing a metal having a relatively low light absorption (for example, Cu or Ni) or a metal layer having a metal having a relatively low thermal expansion coefficient (for example, Ti), its thickness is If it is large, a better peelability tends to be easily obtained.
  • a metal having a relatively low light absorption for example, Cu or Ni
  • a metal layer having a metal having a relatively low thermal expansion coefficient for example, Ti
  • the thickness of the temporary fixing material layer 30 (the total thickness of the light absorption layer 32 and the curable resin layer 31 in the case of FIG. 1A) is 0.1 to 2000 ⁇ m or 10 to 500 ⁇ m from the viewpoint of stress relaxation. You can
  • the unprocessed semiconductor member 45 is placed on the curable resin layer 31, as shown in FIG.
  • the semiconductor member 45 has a semiconductor substrate 40 and a redistribution layer 41.
  • the semiconductor member 45 may further have an external connection terminal.
  • the semiconductor substrate 40 may be a semiconductor wafer or a semiconductor chip obtained by dividing the semiconductor wafer.
  • a plurality of semiconductor members 45 are placed on the curable resin layer 31, but the number of semiconductor members may be one.
  • the thickness of the semiconductor member 45 is 1 to 1000 ⁇ m, 10 to 500 ⁇ m, or 20 to 200 ⁇ m from the viewpoints of reducing the size and thickness of the semiconductor device and suppressing cracking during transportation, processing steps, etc. Good.
  • the semiconductor member 45 placed on the curable resin layer 31 is pressure-bonded to the curable resin layer 31 using, for example, a vacuum press or a vacuum laminator.
  • the pressure bonding conditions may be an atmospheric pressure of 1 hPa or less, a pressure bonding pressure of 1 MPa, a pressure bonding temperature of 120 to 200° C., and a holding time of 100 to 300 seconds.
  • the pressure bonding conditions are, for example, an atmospheric pressure of 1 hPa or less, a pressure bonding temperature of 60 to 180° C. or 80 to 150° C., a laminating pressure of 0.01 to 0.5 Mpa or 0.1 to 0.5 Mpa, and a holding time of 1 It can be ⁇ 600 seconds or 30-300 seconds.
  • the curable resin layer 31 is heat-cured or photo-cured so that the semiconductor member 45 has the cured curable resin layer 31c. Is temporarily fixed to the support member 10 via.
  • the conditions for heat curing may be, for example, 300° C. or lower or 100 to 200° C. for 1 to 180 minutes or 1 to 60 minutes.
  • FIG. 4A shows an example of processing including thinning of a semiconductor substrate.
  • the processing of the semiconductor member is not limited to this, and includes, for example, thinning of the semiconductor substrate, division (dicing) of the semiconductor member, formation of through electrodes, etching treatment, plating reflow treatment, sputtering treatment, or a combination thereof. You can
  • the thinning of the semiconductor substrate 40 is performed by grinding the surface of the semiconductor substrate 40 opposite to the rewiring layer 41 using a grinder or the like.
  • the thinned semiconductor substrate 40 may have a thickness of 100 ⁇ m or less, for example.
  • a sealing layer 50 for sealing the processed semiconductor member 45 is formed as shown in FIG.
  • the encapsulating layer 50 can be formed using an encapsulating material that is usually used for manufacturing semiconductor devices.
  • the sealing layer 50 may be formed of a thermosetting resin composition.
  • the thermosetting resin composition used for the sealing layer 50 includes an epoxy resin such as cresol novolac epoxy resin, phenol novolac epoxy resin, biphenyl diepoxy resin, or naphthol novolac epoxy resin.
  • the sealing layer 50 and the thermosetting resin composition for forming the sealing layer 50 may include an additive such as a filler and/or a flame retardant.
  • the sealing layer 50 is formed using, for example, a solid material, a liquid material, a fine grain material, or a sealing film.
  • a sealing film When using a sealing film, a compression sealing molding machine, a vacuum laminating apparatus, etc. are used. For example, by using these devices, heat-sealed sealing under the conditions of 40 to 180°C (or 60 to 150°C), 0.1 to 10 MPa (or 0.5 to 8 MPa), and 0.5 to 10 minutes.
  • the thickness of the sealing film is adjusted so that the thickness of the sealing layer 50 is equal to or larger than the thickness of the processed semiconductor member 45.
  • the thickness of the sealing film may be 50 to 2000 ⁇ m, 70 to 1500 ⁇ m, or 100 to 1000 ⁇ m.
  • the sealing layer 50 and the curable resin layer 31c may be divided into a plurality of portions each including one semiconductor member 45.
  • the incoherent light A is radiated from the supporting member 10 side to the temporary fixing laminated body 1, whereby the semiconductor member 45 is separated from the supporting member 10.
  • the light absorption layer 32 absorbs the light and instantaneously generates heat.
  • the generated heat may cause, for example, melting of the cured curable resin layer 31c, thermal stress generated between the support member 10 and the semiconductor member 45, and scattering of the light absorption layer 32.
  • the curable resin composition constituting the curable resin layer 31 contains a hydrocarbon resin and the cured curable resin layer has a storage elastic modulus at 25° C.
  • the curability of the curable resin layer 31 and the curable resin layer is cured. Peeling at the interface with the resin layer 31 tends to occur. This tendency is particularly remarkable when the energy amount of the incoherent light A is in the range of 5 to 25 J/cm 2 .
  • a slight stress may be applied to the semiconductor member 45 together with the irradiation of the incoherent light A.
  • the incoherent light A is an incoherent light, and is an electromagnetic wave that does not generate interference fringes, has low coherence, and has low directivity.
  • the incoherent light tends to be attenuated as the optical path length becomes longer.
  • Laser light is generally coherent light, while light such as sunlight and fluorescent light is incoherent light.
  • Incoherent light can also be referred to as light other than laser light. Since the irradiation area of incoherent light is generally primarily larger than that of coherent light (that is, laser light), the number of irradiations can be reduced. For example, one irradiation may cause separation of the plurality of semiconductor members 45.
  • the incoherent light A may include infrared rays.
  • the incoherent light A may be pulsed light.
  • the light source of the incoherent light A is not particularly limited, but may be a xenon lamp.
  • a xenon lamp is a lamp that utilizes light emission by applying and discharging an arc tube filled with xenon gas. Since the xenon lamp discharges while repeating ionization and excitation, it has a continuous wavelength from the ultraviolet light region to the infrared light region stably. Since a xenon lamp requires a shorter time to start than a lamp such as a metal halide lamp, the time required for the process can be significantly shortened. Further, since a high voltage is required to be applied for light emission, high heat is instantaneously generated, but the xenon lamp is also advantageous in that the cooling time is short and continuous work can be performed.
  • the irradiation conditions of the xenon lamp include applied voltage, pulse width, irradiation time, irradiation distance (distance between light source and temporary fixing material layer), irradiation energy, etc., and these can be set arbitrarily according to the number of times of irradiation. it can. From the viewpoint of reducing damage to the semiconductor member 45, irradiation conditions may be set such that the semiconductor member 45 can be separated by one irradiation.
  • a part of the curable resin layer 31c may adhere to the separated semiconductor member 45 as a residue 31c'.
  • the attached residue 31c' is removed as shown in FIG. 5(c).
  • the residue 31c' is removed by, for example, washing with a solvent.
  • the solvent is not particularly limited, and examples thereof include ethanol, methanol, toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and hexane. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the semiconductor member 45 may be dipped in a solvent or may be ultrasonically cleaned.
  • the semiconductor member 45 may be heated at a low temperature of about 100° C. or lower.
  • the semiconductor element 60 including the processed semiconductor member 45 is obtained by the method illustrated above.
  • a semiconductor device can be manufactured by connecting the obtained semiconductor element 60 to another semiconductor element or a semiconductor element mounting substrate.
  • the obtained resin varnish was applied to a release-treated surface of a polyethylene terephthalate (PET) film (Purex A31, Teijin DuPont Films Co., Ltd., thickness: 38 ⁇ m) using a precision coating machine.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the coating film was dried by heating at 80° C. for 10 minutes to form a curable resin layer having a thickness of about 100 ⁇ m.
  • a slide glass having a size of 40 ⁇ 40 mm, a frosted glass plate, and a silicon wafer were prepared.
  • a titanium layer and a copper layer were formed in this order by sputtering to form a light absorption layer composed of two layers of titanium layer (thickness: 20 nm)/copper layer (thickness: 200 nm).
  • a titanium layer and a copper layer were formed by RF sputtering after pretreatment by reverse sputtering.
  • the conditions for reverse sputtering (pretreatment) and RF sputtering are as follows.
  • a curable resin layer cut into a size of 40 mm ⁇ 40 mm was arranged on the light absorption layer formed on each support member.
  • the curable resin layer was brought into close contact with the light absorbing layer by vacuum lamination to obtain a temporary fixing laminate having a laminated structure of support member/light absorbing layer/curable resin layer.
  • a semiconductor chip (size: 10 mm ⁇ 10 mm, thickness: 150 ⁇ m) was arranged on the curable resin layer of the temporary fixing laminate.
  • the curable resin layer was cured by heating at 180° C. for 1 hour to obtain a test piece for a peeling test having a semiconductor chip temporarily fixed to a supporting member.
  • Each test body was irradiated with pulsed light with a xenon lamp from the support member side of the temporary fixing laminate.
  • the light irradiation conditions are as follows.
  • As a xenon lamp S2300 manufactured by Xenon was used.
  • the wavelength range of this device is 270 nm to the near infrared region.
  • the irradiation distance is the distance between the xenon lamp that is the light source and the support member.
  • the light absorption layer composed of a single layer or two metal layers shown in Table 3 was formed by sputtering on a slide glass having a thickness of 1300 ⁇ m as a supporting member.
  • the structure of the light absorption layer is shown in the order of stacking from the slide glass side.
  • Ti(50)/Cu(200) means a titanium layer having a thickness of 50 nm and a copper layer having a thickness of 200 nm. It means that they were laminated in this order from the slide glass side.
  • Examples 1, 3 and 4 are the same as Examples 1, 3 and 4 of Study 2.
  • AAA 150 ⁇ s AA: 160 ⁇ s or more and less than 350
  • A 350 ⁇ s or more and 700 ⁇ s or less, or peeling due to dissolution of the light absorption layer (A (Melt))
  • B Peeling is impossible in 700 ⁇ s or less
  • the semiconductor member is temporarily fixed by using the temporary fixing laminate including the combination of the supporting member having the transmittance of 90% or more and the light absorption layer having the transmittance of 3.1% or less. After that, it was confirmed that the semiconductor member can be easily separated from the support member by irradiation of incoherent light from the xenon lamp.
  • SYMBOLS 1 laminated body for temporary fixing, 10... support member, 30... temporary fixing material layer, 31... curable resin layer, 31c... hardened curable resin layer, 32... light absorption layer, 40... semiconductor substrate, 41... re Wiring layer, 45... Semiconductor member, 50... Sealing layer, 60... Semiconductor element, S... Outermost surface of temporary fixing material layer.

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Abstract

支持部材に対して仮固定材層を介して仮固定された半導体部材を加工する工程と、仮固定用積層体に対して支持部材側からインコヒーレント光を照射し、それにより半導体部材を支持部材から分離する工程と、をこの順に備える、半導体装置を製造する方法が開示される。仮固定材層の一部又は全部が、光を吸収して熱を発生する光吸収層である。支持部材のインコヒーレント光に対する透過率が90%以上である。仮固定材層のインコヒーレント光に対する透過率が3.1%以下である。

Description

半導体装置を製造する方法、光吸収積層体、及び仮固定用積層体
 本発明は、半導体装置を製造する方法、光吸収積層体、及び仮固定用積層体に関する。
 半導体素子の製造において、半導体ウェハ等の半導体部材に集積回路を組み入れた後で、半導体部材を加工することがある。半導体部材には、例えば、裏面の研削、又はダイシングのような加工処理が施される。半導体部材は、通常、支持部材に仮固定された状態で加工され、その後で半導体部材が支持部材から分離される。例えば、特許文献1は、半導体部材を支持部材から分離する方法として、半導体部材を仮固定材層を介して支持部材に仮固定し、加工処理後に加熱しながら半導体部材を支持部材から物理的に分離する方法を開示している。特許文献2、3は、仮固定材層にレーザーを照射することによって、半導体部材を支持部材から分離する方法を開示している。
特開2012-126803号公報 特開2016-138182号公報 特開2013-033814号公報
 本発明は、支持部材に対して仮固定された半導体部材を加工する工程を含む、半導体装置を製造する方法に関して、加工後の半導体部材を、簡易な処理によって支持部材から容易に分離できる方法を提供する。
 本発明の一側面に係る半導体装置を製造する方法は、
 支持部材と該支持部材上に設けられた仮固定材層とを備える仮固定用積層体であって、前記仮固定材層が、前記仮固定材層の少なくとも一方の最表面を含む硬化性樹脂層を有する、仮固定用積層体を準備する工程と、
 半導体基板及び該半導体基板の一方の面側に設けられた再配線層を有する半導体部材を、前記再配線層が前記硬化性樹脂層側に位置する向きで、前記仮固定材層を介して前記支持部材に対して仮固定する工程と、
 前記支持部材に対して仮固定された前記半導体部材を加工する工程と、
 前記仮固定用積層体に対して前記支持部材側からインコヒーレント光を照射し、それにより前記半導体部材を前記支持部材から分離する工程と、
をこの順に備える。
 前記仮固定材層が、光を吸収して熱を発生する光吸収層を有する。前記光吸収層が、前記硬化性樹脂層の一部として、又は、前記硬化性樹脂層とは別の層として設けられる。前記支持部材の前記インコヒーレント光に対する透過率が90%以上である。前記仮固定材層の前記インコヒーレント光に対する透過率が3.1%以下である。
 上記方法によれば、インコヒーレント光の照射という簡易な処理によって、加工後の半導体部材を支持部材から容易に分離することができる。インコヒーレント光の照射は、コヒーレント光であるレーザーの照射と比較して大きな照射面積を確保し易いため、簡易に行うことができる。仮固定材層が特定の透過率を有する支持部材及び光吸収層を組み合わせを含むことによって、インコヒーレント光の照射であっても、半導体部材を、支持部材から容易に分離する状態にすることができる。
 本発明によれば、支持部材に対して仮固定された半導体部材を加工する工程を含む、半導体装置を製造する方法に関して、加工後の半導体部材を、簡易な処理によって支持部材から容易に分離できる方法が提供される。本発明の方法は、比較的エネルギー量の小さいインコヒーレント光であっても、加工後の半導体部材を支持部材から容易に分離できる。エネルギー量の小さいインコヒーレント光を用いることにより、半導体部材の再配線層のような微細な構造の損傷を抑制することができる。
(a)、(b)及び(c)は半導体装置を製造する方法の一実施形態を示す模式図である。 光吸収積層体の一実施形態を示す模式図である。 (a)、(b)は半導体装置を製造する方法の一実施形態を示す模式図である。 (a)、(b)は半導体装置を製造する方法の一実施形態を示す模式図である。 (a)、(b)及び(c)は半導体装置を製造する方法の一実施形態を示す模式図である。
 以下、本発明のいくつかの実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
 本明細書中で参照される各図における構成要素の大きさは概念的なものであり、構成要素間の大きさの相対的な関係は各図に示されたものに限定されない。重複する説明は省略されることがある。
 本明細書における数値及びその範囲も、本発明の範囲を制限するものではない。本明細書において「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
 本明細書において、(メタ)アクリル酸は、アクリル酸又はそれに対応するメタクリル酸を意味する。(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイル基等の他の類似表現についても同様である。
 半導体装置を製造するために、半導体部材を加工する間、半導体部材を支持部材に対して仮固定するための仮固定用積層体が準備される。図1は、仮固定用積層体のいくつかの実施形態を示す断面図である。図1に示される仮固定用積層体1は、支持部材10と、支持部材10上に設けられた仮固定材層30とを有する。仮固定材層30は、硬化性樹脂層31を有する。硬化性樹脂層31は、仮固定材層30の支持部材10とは反対側の最表面Sを含む。加えて、仮固定材層30は、硬化性樹脂層31とは別の層として設けられた光吸収層32、又は、硬化性樹脂層31の一部として設けられた光吸収層31Bを有する。光吸収層32,31Bは、光を吸収して熱を発生する層である。
 図1(a)に示された仮固定用積層体1の仮固定材層30は、支持部材10とは反対側の最表面Sを含む硬化性樹脂層31と、硬化性樹脂層31とは別の層として設けられた光吸収層32とを有する。言い換えると、支持部材10上に、光吸収層32及び硬化性樹脂層31がこの順に積層されている。
 図1(b)に示された仮固定用積層体1の仮固定材層30は、光吸収層31Bをその一部として含む硬化性樹脂層31からなる。ここでの硬化性樹脂層31は、最表面Sを含む光吸収層31Bと、光吸収層31Bの支持部材10側に設けられた、実質的に非発熱性の硬化性樹脂層31Aとを有する。
 図1(c)に示された仮固定用積層体1の仮固定材層30の場合、図1(b)と同様の光吸収層31Bに加えて、光吸収層32が硬化性樹脂層31とは別の層として更に設けられている。硬化性樹脂層31とは別の層として設けられた光吸収層32に代えて、硬化性樹脂層31の一部を構成する光吸収層が硬化性樹脂層31Aと支持部材10との間に更に設けられてもよい。
 仮固定用積層体1は、例えば、支持部材10上に各層を順次形成することによって得ることができる。硬化性樹脂層及び光吸収層を有する積層フィルムを準備し、それらを支持部材10上に積層してもよい。図2に例示される光吸収積層体を準備し、これを用いて仮固定用積層体1を得ることもできる。図2に示される光吸収積層体3は、支持部材10と、支持部材10上に設けられた光吸収層32とを有する。光吸収層32が、支持部材10に隣接する金属層であってもよい。光吸収層32としての金属層の、キセノンランプから照射されるインコヒーレント光に対する透過率が3.1%以下、3.0%以下、2.5%以下、又は1.5%以下であってもよく、0%以上であってもよい。図1の仮固定用積層体1を、光吸収積層体と、硬化性樹脂層とから構成される積層体とみなすこともできる。例えば、図1の仮固定用積層体1を、光吸収積層体3の光吸収層32上に硬化性樹脂層32形成する工程を含む方法によって製造することができる。
 図3、図4及び図5は、仮固定用積層体を用いて半導体装置を製造する方法の一実施形態を示す工程図である。ここでは図1(a)の仮固定用積層体1を用いた方法が例示されるが、他の構成の仮固定用積層体を用いて同様に半導体装置を製造することもできる。図3~5に示される方法は、半導体部材45を仮固定材層30を介して支持部材10に対して仮固定する工程(図3)と、支持部材10に対して仮固定された半導体部材45を加工する工程(図4(a))と、加工された半導体部材45を封止する封止層50を形成する工程(図4(b))と、仮固定用積層体1に対して支持部材10側からインコヒーレント光Aを照射し、それにより半導体部材45を支持部材10から分離する工程(図4(b))と、をこの順に備える。半導体部材45は、半導体基板40及び半導体基板40の一方の面側に設けられた再配線層41を有する。半導体部材45は、再配線層41が硬化性樹脂層31側に位置する向きで硬化性樹脂層31上に配置される。半導体部材45を仮固定材層30を介して支持部材10に対して仮固定する工程は、硬化性樹脂層31上に、再配線層41が硬化性樹脂層31側に位置する向きで半導体部材45を配置することと、硬化性樹脂層31を硬化させることとを含んでもよい。
 仮固定用積層体1を構成する支持部材10及び仮固定材層30は、仮固定用積層体1に対して照射されるインコヒーレントに対する特定の透過率を有する。支持部材10のインコヒーレント光に対する透過率は、90%以上である。仮固定材層30のインコヒーレント光に対する透過率は、3.1%以下である。支持部材10の透過率が高く、且つ、仮固定材層30の透過率が低いことにより、低いエネルギー量のインコヒーレント光の照射であっても、半導体部材45を支持部材10から容易に分離することができる。インコヒーレント光のエネルギー量が低いと、半導体部材45の再配線層41又は他の周辺部材が、光照射による損傷を受け難い。同様の観点から、支持部材10のインコヒーレント光に対する透過率が、60%以上、又は70%以上であってもよく、100%以下であってもよい。仮固定材層30のインコヒーレント光に対する透過率が、3.0%以下、2.5%以下、又は1.5%以下であってもよく、0%以上であってもよい。
 支持部材10は、高い透過率を有し、半導体部材45の加工時に受ける負荷に耐え得る板状体である。支持部材10の例としては、無機ガラス基板、透明樹脂基板が挙げられる。
 支持部材10の厚みは、例えば、0.1~2.0mmであってよい。支持部材10の厚みが0.1mm以上であると、ハンドリングが容易となる傾向にある。支持部材10の厚みが2.0mm以下であると、材料費を抑制することができる傾向にある。
 仮固定材層30の半導体部材45が仮固定される側の最表面Sは、硬化性樹脂層31の表面である。例えば、硬化性樹脂層31上に半導体部材45が載せられた状態で硬化性樹脂層31を硬化させることにより、半導体部材45を支持部材10に対して仮固定することができる。言い換えると、半導体部材45が、硬化した硬化性樹脂層31cを有する仮固定材層30を介して支持部材10に対して一時的に接着され得る。
 光吸収層32は、光を吸収して熱を発生する層である。光吸収層32が設けられることにより、仮固定材層30は容易に低い透過率を有することができる。
 硬化性樹脂層31は、熱又は光によって硬化する硬化性樹脂組成物を含む層である。硬化前の硬化性樹脂層31は、半導体部材45を圧着等によって貼り付けることが可能な程度の接着性を有する。硬化した硬化性樹脂層31cは、半導体部材45が加工される間、半導体部材45を保持する。本明細書において、硬化性樹脂層31を構成する導電性粒子以外の成分は、全て硬化性樹脂組成物の成分とみなされる。
 硬化性樹脂層31の厚みは、応力緩和の観点から、例えば、50μm以下、40μm以下、又は30μm以下で0.1μm以上であってもよく、50μm以下、40μm以下、又は30μm以下で1μm以上であってもよい。
 硬化した硬化性樹脂層31cの25℃における貯蔵弾性率が、5~100MPaであってもよい。硬化した硬化性樹脂層31cの25℃における貯蔵弾性率が5MPa以上であると、支持部材10が撓むことなく半導体部材45を保持し易い。また、半導体部材45を支持部材から分離した時に、硬化性樹脂層31cが半導体部材45上に残さを残し難い傾向にある。硬化した硬化性樹脂層31cの25℃における貯蔵弾性率が100MPa以下であると、半導体部材45の位置ずれを小さくできる傾向にある。同様の観点から、硬化した硬化性樹脂層31cの25℃における貯蔵弾性率は、5.5MPa以上、6MPa以上、又は6.3MPa以上で100MPa以下であってもよく、5.5MPa以上、6MPa以上、又は6.3MPa以上で90MPa以下であってもよく、5.5MPa以上、6MPa以上、又は6.3MPa以上で80MPa以下であってもよく、5.5MPa以上、6MPa以上、又は6.3MPa以上で70MPa以下であってもよく、5.5MPa以上、6MPa以上、又は6.3MPa以上で65MPa以下であってもよい。本明細書において、硬化した硬化性樹脂層31cの貯蔵弾性率は、昇温速度5℃/分、周波数1Hz、引張モードの条件で測定される粘弾性測定によって求められる値を意味する。
 硬化した硬化性樹脂層31cの25℃における貯蔵弾性率は、例えば、後述の炭化水素樹脂の含有量を大きくする、高いTgを有する炭化水素樹脂を適用する、絶縁性フィラーを硬化性樹脂組成物に添加するといった方法によって、増加させることができる。
 硬化した硬化性樹脂層31cの250℃における貯蔵弾性率が、0.70MPa以上、0.80MPa以上、0.85MPa以上、又は0.90MPa以上で2.00MPa以下であってもよく、0.70MPa以上、0.80MPa以上、0.85MPa以上、又は0.90MPa以上で2.00MPa以下であってもよく、0.70MPa以上、0.80MPa以上、0.85MPa以上、又は0.90MPa以上で1.90MPa以下であってもよく、0.70MPa以上、0.80MPa以上、0.85MPa以上、又は0.90MPa以上で1.80MPa以下であってもよく、0.70MPa以上、0.80MPa以上、0.85MPa以上、又は0.90MPa以上で1.75MPa以下であってもよい。
 硬化性樹脂層31を構成する硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と、炭化水素樹脂とを含有していてもよい。炭化水素樹脂は、主骨格が炭化水素で構成される樹脂である。硬化性樹脂組成物が炭化水素樹脂を含んでいると、半導体部材45を硬化性樹脂層31に低温で貼り付け易い。
 硬化性樹脂層31の低温貼付性の観点から、炭化水素樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以下であってもよい。硬化性樹脂層31の良好な剥離性の観点から、炭化水素樹脂のTgが-100℃以上、又は-50℃以上であってもよい。
 炭化水素樹脂のTgは、示差走査熱量測定(DSC)によって得られる中間点ガラス転移温度値である。炭化水素樹脂のTgは、具体的には、昇温速度10℃/分、測定温度:-80~80℃の条件で熱量変化を測定し、JIS K 7121に準拠した方法によって算出した中間点ガラス転移温度である。
 炭化水素樹脂は、例えば、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1-ブテン共重合体、エチレン・プロピレン・1-ブテン共重合体エラストマー、エチレン・1-ヘキセン共重合体、エチレン・1-オクテン共重合体、エチレン・スチレン共重合体、エチレン・ノルボルネン共重合体、プロピレン・1-ブテン共重合体、エチレン・プロピレン・非共役ジエン共重合体、エチレン・1-ブテン・非共役ジエン共重合体、エチレン・プロピレン・1-ブテン・非共役ジエン共重合体、ポリイソプレン、ポリブタジエン、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレンブロック共重合体(SEPS)、及びこれらの水素添加物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む。これらの炭化水素樹脂は、カルボキシル基を有していてもよい。カルボキシル基は、例えば、無水マレイン酸等を用いた変性によって導入される。炭化水素樹脂は、スチレンに由来するモノマー単位を含むスチレン系樹脂を含んでいてもよい。スチレン系樹脂は、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体(SEBS)であってもよい。
 炭化水素樹脂の重量平均分子量(Mw)は、1万~500万又は10万~200万であってよい。重量平均分子量が1万以上であると、仮固定材層30の耐熱性を確保し易くなる傾向にある。重量平均分子量が500万以下であると、仮固定材層30のフローの低下及び貼付性の低下を抑制し易い傾向にある。ここでの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)で標準ポリスチレンによる検量線を用いたポリスチレン換算値である。
 炭化水素樹脂の含有量は、硬化性樹脂層31を構成する硬化性樹脂組成物の全質量100質量部に対して、40質量部以上、50質量部以上又は60質量部以上で90質量部以下であってもよく、40質量部以上、50質量部以上又は60質量部以上で85質量部以下であってもよく、40質量部以上、50質量部以上又は60質量部以上で80量部以下であってもよい。炭化水素樹脂の含有量がこれら数値範囲内にあると、薄く平坦な硬化性樹脂層31を形成し易い傾向にある。また、硬化性樹脂層31が、低温での良好な貼付性と、硬化後の適切な貯蔵弾性率を有し易い傾向がある。
 熱硬化性樹脂は、熱硬化反応により硬化性樹脂組成物を硬化させる成分である。熱硬化反応は、熱硬化樹脂と硬化剤との反応、熱硬化性樹脂の自己重合、又はこれらの組み合わせであることができる。熱硬化性樹脂の例としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、及びユリア樹脂が挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。熱硬化性樹脂は、耐熱性、作業性、及び信頼性により優れることから、エポキシ樹脂を含んでいてもよい。
 エポキシ樹脂は、1以上のエポキシ基を有する化合物である。エポキシ樹脂は、2以上のエポキシ基を有していてもよい。2以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂の例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂(フェノールノボラック型エポキシ樹脂等)、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環含有エポキシ樹脂、及び脂環式エポキシ樹脂が挙げられる。
 硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂及びその硬化剤を含んでいてもよい。熱硬化性樹脂及びその硬化剤の合計の含有量は、硬化性樹脂組成物の全質量100質量部に対して、10質量部以上、15質量部以上又は20質量部以上で60質量部以下であってもよく、10質量部以上、15質量部以上又は20質量部以上で50質量部以下であってもよく、10質量部以上、15質量部以上又は20質量部以上で40質量部以下であってよい。熱硬化性樹脂及びその硬化剤の合計の含有量がこれら範囲内にあると、薄く平坦な硬化性樹脂層を容易に形成できる傾向、及び、硬化した硬化性樹脂層31cの耐熱性がより優れる傾向がある。
 熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂の硬化剤を含んでいてもよい。エポキシ樹脂の硬化剤は、特に制限されないが、その例としては、アミン、ポリアミド、酸無水物、ポリスルフィド、三フッ化ホウ素、ビスフェノール(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等)、及びフェノール樹脂(フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂等)が挙げられる。
 熱硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂の硬化反応を促進する硬化促進剤を更に含んでいてもよい。硬化促進剤の例としては、イミダゾール化合物、ジシアンジアミド、ジカルボン酸ジヒドラジド、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、2-エチル-4-メチルイミダゾール-テトラフェニルボレート、及び1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7-テトラフェニルボレートが挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 硬化促進剤の含有量は、熱硬化性樹脂及び硬化剤の合計量100質量部に対して、0.01~5質量部であってよい。硬化促進剤の含有量がこの範囲内であると、硬化性樹脂層の硬化性と硬化後の耐熱性がより優れる傾向にある。
 硬化性樹脂層31を構成する硬化性樹脂組成物は、重合性不飽和基を有する重合性モノマーと、重合開始剤とを含んでいてもよい。この場合も、硬化性樹脂組成物が上述の炭化水素樹脂を更に含んでいてもよい。
 重合性モノマーは、エチレン性不飽和基等の重合性不飽和基を有する化合物である。重合性モノマーは、1官能、2官能、又は3官能以上のいずれであってもよいが、充分な硬化性を得る観点から、2官能以上の重合性モノマーを用いてもよい。重合性モノマーの例としては、(メタ)アクリレート、ハロゲン化ビニリデン、ビニルエーテル、ビニルエステル、ビニルピリジン、ビニルアミド、及びアリール化ビニルが挙げられる。重合性モノマーが、(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸であってもよい。(メタ)アクリレートは、単官能(メタ)アクリレート、2官能(メタ)アクリレート、3官能以上の多官能(メタ)アクリレート、又はこれらの組み合わせであってもよい。
 単官能(メタ)アクリレートの例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチルヘプチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、及びモノ(2-(メタ)アクリロイロキシエチル)スクシネート等の脂肪族(メタ)アクリレート;並びに、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、o-ビフェニル(メタ)アクリレート、1-ナフチル(メタ)アクリレート、2-ナフチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、p-クミルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、o-フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、1-ナフトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ナフトキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-(o-フェニルフェノキシ)プロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-(1-ナフトキシ)プロピル(メタ)アクリレート、及び2-ヒドロキシ-3-(2-ナフトキシ)プロピル(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレートが挙げられる。
 2官能(メタ)アクリレートの例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、3-メチル-1,5-ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノール(メタ)アクリレート、及びエトキシ化2-メチル-1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート等の脂肪族(メタ)アクリレート;並びに、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、エトキシ化フルオレン型ジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化フルオレン型ジ(メタ)アクリレート、及びエトキシ化プロポキシ化フルオレン型ジ(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレートが挙げられる。
 3官能以上の多官能(メタ)アクリレートの例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、及びジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の脂肪族(メタ)アクリレート;並びに、フェノールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート、及びクレゾールノボラック型エポキシ(メタ)アクリレート等の芳香族エポキシ(メタ)アクリレートが挙げられる。
 これらの(メタ)アクリレートは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの(メタ)アクリレートをその他の重合性モノマーと組み合わせてもよい。
 重合性モノマーの含有量は、硬化性樹脂層31を構成する硬化性樹脂組成物の質量100質量部に対して、10~60質量部であってよい。
 重合開始剤は、加熱又は紫外光等の照射によって重合性モノマーの重合反応を開始させる化合物である。例えば、重合性モノマーがエチレン性不飽和基を有する化合物である場合、重合開始剤は熱ラジカル重合開始剤、光ラジカル重合開始剤又はこれらの組み合わせであってよい。
 熱ラジカル重合開始剤の例としては、オクタノイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、ステアリルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド等のジアシルパーオキシド;t-ブチルパーオキシピバレート、t-ヘキシルパーオキシピバレート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(2-エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシラウリレート、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシアセテート等のパーオキシエステル;並びに、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2’-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物が挙げられる。
 光ラジカル重合開始剤の例としては、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン等のベンゾインケタール;1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン等のα-ヒドロキシケトン;並びに、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド等のホスフィンオキシドが挙げられる。
 これらの熱及び光ラジカル重合開始剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 重合開始剤の含有量は、重合性モノマーの総量100質量部に対して、0.01~5質量部であってよい。
 硬化性樹脂層31を構成する硬化性樹脂組成物は、その他の成分として、絶縁性フィラー、増感剤、酸化防止剤等を更に含んでいてもよい。
 絶縁性フィラーは、硬化性樹脂組成物に低熱膨張性、低吸湿性を付与する目的で添加される。絶縁性フィラーの例としては、シリカ、アルミナ、窒化ホウ素、チタニア、ガラス、セラミック等の非金属無機フィラーが挙げられる。これらの絶縁性フィラーは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 絶縁性フィラーの含有量は、硬化性樹脂層31を構成する硬化性樹脂組成物の全質量100質量部に対して、5~20質量部であってよい。絶縁性フィラーの含有量がこの数値範囲内にあると、硬化した硬化性樹脂層31cが優れた耐熱性及び良好な剥離性を有する傾向がある。
 増感剤の例としては、アントラセン、フェナントレン、クリセン、ベンゾピレン、フルオランテン、ルブレン、ピレン、キサントン、インダンスレン、チオキサンテン-9-オン、2-イソプロピル-9H-チオキサンテン-9-オン、4-イソプロピル-9H-チオキサンテン-9-オン、及び1-クロロ-4‐プロポキシチオキサントンが挙げられる。増感剤の含有量は、硬化性樹脂層31を構成する硬化性樹脂組成物の全質量100質量部に対して、0.01~10質量部であってもよい。
 酸化防止剤の例としては、ベンゾキノン、ハイドロキノン等のキノン誘導体、4-メトキシフェノール、4-t-ブチルカテコール等のフェノール誘導体、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル等のアミノキシル誘導体、並びに、テトラメチルピペリジルメタクリレート等のヒンダードアミン誘導体が挙げられる。酸化防止剤の含有量は、硬化性樹脂層31を構成する硬化性樹脂組成物の全質量100質量部に対して、0.1~10質量部であってもよい。
 硬化性樹脂層31は、例えば、支持フィルム及び支持フィルム上に形成された硬化性樹脂層を有する積層フィルムを予め準備し、これを光吸収層32に貼り付けることによって、光吸収層32上に設けられる。積層フィルムの光吸収層32への貼り付けは、ロールラミネーター、真空ラミネーター等を用いて、室温(20℃)で又は加熱しながら行うことができる。支持フィルム及び硬化性樹脂層を有する積層フィルムは、例えば、熱硬化性樹脂又は重合性モノマーと、有機溶剤と、必要によりその他の成分とを含む樹脂ワニスを支持フィルムに塗布することと、塗膜から有機溶剤を除去することとを含む方法によって得ることができる。あるいは、同様の樹脂ワニスを光吸収層32に直接塗布し、塗膜から有機溶剤を除去する方法によって、光吸収層32上に硬化性樹脂層31を形成してもよい。
 光吸収層32の一例は、光を吸収して熱を発生する導電体を含む導電体層である。光吸収層32としての導電体層を構成する導電体の例としては、金属、金属酸化物、及び導電性カーボン材料が挙げられる。金属は、クロム、銅、チタン、銀、白金、金等の単体金属であってもよいし、ニッケル-クロム、ステンレス鋼、銅-亜鉛等の合金であってもよい。金属酸化物の例としては、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛、及び酸化ニオブが挙げられる。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。導電体は、クロム、チタン、又は導電性カーボン材料であってよい。
 光吸収層32は、単層又は複数の層からなる金属層であってもよい。金属層は、インコヒーレント光に対する3.1%以下の透過率を有し易い。例えば、光吸収層32が銅層及びチタン層からなる金属層であってもよい。光吸収層32としての金属層は、真空蒸着及びスパッタリング等の物理気相成長(PVD)、プラズマ化学蒸着等の化学気相成長(CVD)によって形成された層であってもよいし、電解めっき又は無電解めっきによって形成されためっき層であってもよい。物理気相成長によれば、支持部材10が大きな面積を有していても、支持部材10の表面を覆う光吸収層32としての金属層を効率的に形成することができる。
 光吸収層32が単層の金属層である場合、光吸収層32が、タリウム(Ta)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、タングステン(W)、クロム(Cr)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)及び金(Au)からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を含んでいてもよい。
 光吸収層32が、第一層及び第二層の2層から構成され、支持部材10側から第一層及び第二層の順に積層されていてもよい。この場合、例えば、第一層が高い光吸収性を有し、第二層が高い熱膨張係数及び高い弾性率を有していると、特に良好な剥離性が得られ易い。この観点から、例えば、第一層がタリウム(Ta)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、タングステン(W)及びクロム(Cr)からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を含んでいてもよく、第二層が銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)及び金(Au)からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を含んでいてもよい。第一層がチタン(Ti)、タングステン(W)及びクロム(Cr)からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を含んでいてもよく、第二層が銅(Cu)及びアルミニウム(Al)からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を含んでいてもよい。
 光吸収層の他の例は、光を吸収して熱を発生する導電性粒子と、導電性粒子が分散したバインダー樹脂とを含有する層である。導電性粒子は、上述の導電体を含む粒子であってもよい。バインダー樹脂が硬化性樹脂組成物であってもよく、その場合、光吸収層は硬化性樹脂層31の一部を構成する。例えば、図1(b)の仮固定用積層体1における光吸収層31Bは、導電性粒子及び硬化性樹脂組成物を含む層であることができる。光吸収層を構成する硬化性樹脂組成物は、光吸収層以外の部分の硬化性樹脂層を構成する硬化性樹脂組成物と同様の成分を含むことができる。光吸収層を構成する硬化性樹脂組成物は、光吸収層以外の部分の硬化性樹脂層を構成する硬化性樹脂組成物と同じでも異なっていてもよい。光吸収層における導電性粒子の含有量は、光吸収層の導電性粒子以外の成分の総量、すなわち、バインダー樹脂又は硬化性樹脂組成物の質量100質量部に対して、10~90質量部であってよい。導電性粒子の含有量が大きいと、光吸収層がインコヒーレント光に対する3.1%以下の透過率を有し易い。透過率の観点から、導電性粒子の含有量は、20質量%以上、又は30質量%以上であってもよい。
 導電性粒子及びバインダー樹脂を含む光吸収層は、例えば、導電性粒子、バインダー樹脂及び有機溶剤を含有するワニスを支持部材上又は硬化性樹脂層上に塗布することと、塗膜から有機溶剤を除去することとを含む方法によって形成することができる。予め作製された光吸収層32を支持部材10上又は硬化性樹脂層上に積層してもよい。光吸収層及び硬化性樹脂層からなる積層体を支持部材上に積層してもよい。
 光吸収層32の厚みは、軽剥離性の観点から、1~5000nm又は100~3000nmであってよい。また、光吸収層32の厚みが50~300nmであると、光吸収層32が十分に低い透過率を有し易い。光吸収層32が単層又は複数の層からなる金属層である場合、光吸収層32(又は金属層)の厚みは、良好な剥離性の観点から、75nm以上、90nm以上、又は100nm以上であってもよく、1000nm以下であってもよい。特に光吸収層32が単層の金属層である場合、光吸収層32(又は金属層)の厚みは、良好な剥離性の観点から、100nm以上、125nm以上、150nm以上又は200nm以上であってもよく、1000nm以下であってもよい。光吸収層32が光吸収性が比較的低い金属(例えばCu、Ni)を含む金属層、又は、熱膨張係数が比較的低い金属(例えばTi)を含む金属層であっても、その厚みが大きいと、より良好な剥離性が得られ易い傾向がある。
 仮固定材層30の厚み(図1(a)の場合、光吸収層32と硬化性樹脂層31との合計の厚み)は、応力緩和の観点から、0.1~2000μm又は10~500μmであってよい。
 仮固定用積層体1を準備した後、図3(a)に示されるように、硬化性樹脂層31上に加工前の半導体部材45が載せられる。半導体部材45は、半導体基板40及び再配線層41を有する。半導体部材45は、外部接続端子を更に有していてもよい。半導体基板40は、半導体ウェハ、又は半導体ウェハを分割して得られた半導体チップであってよい。図3(a)の例では複数の半導体部材45が硬化性樹脂層31に載せられるが、半導体部材の数が1個であってもよい。
 半導体部材45の厚みは、半導体装置の小型化、薄型化に加えて、搬送時、加工工程等の際の割れ抑制の観点から、1~1000μm、10~500μm、又は20~200μmであってもよい。
 硬化性樹脂層31上に載せられた半導体部材45は、例えば真空プレス機又は真空ラミネーターを用いて硬化性樹脂層31に対して圧着される。真空プレス機を用いる場合、圧着の条件は、気圧1hPa以下、圧着圧力1MPa、圧着温度120~200℃、及び保持時間100~300秒間であることができる。真空ラミネーターを用いる場合、圧着の条件は、例えば、気圧1hPa以下、圧着温度60~180℃又は80~150℃、ラミネート圧力0.01~0.5Mpa又は0.1~0.5Mpa、保持時間1~600秒間又は30~300秒間であることができる。
 硬化性樹脂層31上に半導体部材45が配置された後、硬化性樹脂層31を熱硬化又は光硬化させることにより、半導体部材45が、硬化した硬化性樹脂層31cを有する仮固定材層30を介して、支持部材10に対して仮固定される。熱硬化の条件は、例えば、300℃以下又は100~200℃で、1~180分間又は1~60分間であってよい。
 続いて、図4(a)に示されるように、支持部材10に対して仮固定された半導体部材が加工される。図4(a)は、半導体基板の薄化を含む加工の例を示す。半導体部材の加工は、これに限定されず、例えば、半導体基板の薄化、半導体部材の分割(ダイシング)、貫通電極の形成、エッチング処理、めっきリフロー処理、スパッタリング処理、又はこれらの組み合わせを含むことができる。
 半導体基板40の薄化は、グラインダー等を用いて、半導体基板40の再配線層41とは反対側の面を研削することによって行われる。薄化された半導体基板40の厚みは、例えば、100μm以下であってよい。
 半導体部材45の加工の後、図4(b)に示されるように、加工された半導体部材45を封止する封止層50が形成される。封止層50は、半導体素子の製造のために通常用いられる封止材を用いて形成することができる。例えば、封止層50を熱硬化性樹脂組成物によって形成してもよい。封止層50に用いられる熱硬化性樹脂組成物は、例えば、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、ビフェニルジエポキシ樹脂、ナフトールノボラックエポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を含む。封止層50、及びこれを形成するための熱硬化性樹脂組成物が、フィラー、及び/又は難燃剤等の添加剤を含んでもよい。
 封止層50は、例えば、固形材、液状材、細粒材、又は封止フィルムを用いて形成される。封止フィルムを用いる場合、コンプレッション封止成形機、真空ラミネート装置等が用いられる。例えば、これら装置を用いて、40~180℃(又は60~150℃)、0.1~10MPa(又は0.5~8MPa)、かつ0.5~10分間の条件で熱溶融させた封止フィルムで半導体部材45を被覆することにより、封止層50を形成することができる。封止フィルムの厚みは、封止層50が加工後の半導体部材45の厚み以上になるように調整される。封止フィルムの厚みは、50~2000μm、70~1500μm、又は100~1000μmであってよい。
 封止層50を形成した後、図5(a)に示されるように、封止層50及び硬化性樹脂層31cを、半導体部材45を1個ずつ含む複数の部分に分割してもよい。
 図5(b)に示されるように、仮固定用積層体1に対して支持部材10側からインコヒーレント光Aを照射し、それにより半導体部材45を支持部材10から分離する。インコヒーレント光Aの照射によって、光吸収層32が光を吸収して熱を瞬間的に発生する。発生した熱によって、例えば、硬化した硬化性樹脂層31cの溶融、支持部材10と半導体部材45との間に生じる熱応力、及び光吸収層32の飛散が生じ得る。これらの現象のうち1つ又は2つ以上が主な原因となって、半導体部材45が支持部材10から容易に分離し得る。硬化性樹脂層31を構成する硬化性樹脂組成物が炭化水素樹脂を含み、硬化した硬化性樹脂層の25℃における貯蔵弾性率が5~100MPaであると、光吸収層32と硬化した硬化性樹脂層31のとの界面での剥離が起こり易い傾向がある。この傾向は、インコヒーレント光Aのエネルギー量が5~25J/cmの範囲である場合に特に顕著である。半導体部材45を支持部材10から分離するために、インコヒーレント光Aの照射とともに、半導体部材45に対して応力をわずかに加えてもよい。
 インコヒーレント光Aは、コヒーレントでない光であり、干渉縞が発生しない、可干渉性が低い、指向性が低いといった性質を有する電磁波である。インコヒーレント光は、光路長が長くなるほど、減衰する傾向を有する。レーザー光は、一般にコヒーレント光であるのに対して、太陽光、蛍光灯の光等の光は、インコヒーレント光である。インコヒーレント光は、レーザー光を除く光ということもできる。インコヒーレント光の照射面積は、一般にコヒーレント光(すなわち、レーザー光)よりも圧倒的に広いため、照射回数を少なくすることが可能である。例えば1回の照射により、複数の半導体部材45の分離を生じさせ得る。
 インコヒーレント光Aは、赤外線を含んでいてもよい。インコヒーレント光Aは、パルス光であってもよい。インコヒーレント光Aの光源は、特に制限されないが、キセノンランプであってよい。キセノンランプは、キセノンガスを封入した発光管での印加・放電による発光を利用したランプである。キセノンランプは、電離及び励起を繰り返しながら放電するため、紫外光領域から赤外光領域までの連続波長を安定的に有する。キセノンランプは、メタルハライドランプ等のランプと比較して始動に要する時間が短いため、工程に係る時間を大幅に短縮することができる。また、発光には、高電圧を印加する必要があるため、高熱が瞬間的に生じるが、冷却時間が短く、連続的な作業が可能な点でも、キセノンランプは有利である。
 キセノンランプの照射条件は、印加電圧、パルス幅、照射時間、照射距離(光源と仮固定材層との距離)、照射エネルギー等を含み、照射回数等に応じてこれらを任意に設定することができる。半導体部材45のダメージを低減する観点から、1回の照射で半導体部材45を分離できる照射条件を設定してもよい。
 分離した半導体部材45上に、硬化性樹脂層31cの一部が残さ31c’として付着することがある。付着した残さ31c’は、図5(c)に示されるように除去される。残さ31c’は、例えば溶剤で洗浄することにより除去される。溶剤としては、特に制限されないが、エタノール、メタノール、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ヘキサン等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。残さ31c’の除去のために、半導体部材45を溶剤に浸漬させてもよいし、超音波洗浄を行ってもよい。100℃以下程度の低温で半導体部材45を加熱してもよい。
 以上例示された方法により、加工された半導体部材45を備える半導体素子60が得られる。得られた半導体素子60を他の半導体素子又は半導体素子搭載用基板に接続することにより半導体装置を製造することができる。
 以下、実施例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(検討1)
1-1.硬化性樹脂層
 水添スチレン・ブタジエンエラストマー(商品名:ダイナロン2324P、JSR株式会社)をトルエンに溶解して、濃度40質量%のエラストマー溶液を調製した。80質量部の水添スチレン・ブタジエンエラストマーを含むエラストマー溶液と、1,9-ノナンジオールジアクリレ-ト(商品名:FA-129AS、日立化成株式会社)20質量部と、パーオキシエステル(商品名:パーヘキサ25O、日油株式会社)1質量部とを混合して、樹脂ワニスを得た。
 得られた樹脂ワニスを、精密塗工機を用いて、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(ピューレックスA31、帝人デュポンフィルム株式会社、厚み:38μm)の離型処理面に塗工した。塗膜を80℃で10分間の加熱により乾燥して、厚み約100μmの硬化性樹脂層を形成した。
1-2.光吸収層
 支持部材として、40×40mmのサイズを有するスライドガラス、すりガラス板、及びシリコンウェハを準備した。各支持部材上に、スパッタリングによりチタン層、銅層の順で形成して、チタン層(厚み:20nm)/銅層(厚み:200nm)の2層からなる光吸収層を形成した。スパッタリングにおいて、逆スパッタリングによる前処理の後、RFスパッタリングによってチタン層及び銅層を形成した。逆スパッタリング(前処理)及びRFスパッタリングの条件は以下のとおりである。
逆スパッタリング(前処理)
・Ar流速:1.2×10-2Pa・m/s(70sccm)
・RF電力:300W
・時間:300秒間
RFスパッタリング
・Ar流速:1.2×10-2Pa・m/s(70sccm)
1-3.透過率
 支持部材及び光吸収層のキセノンランプから照射される光に対する透過率を測定した。光吸収層の透過率を、実質的に仮固定材層の透過率とみなすことができる。透過率は、後述の剥離試験に使用したキセノンランプと同じキセノンランプと、分光放射光度計(USR-45、ウシオ電機株式会社)を使用して測定した。分光放射光度計の検出端子を、キセノンランプの光照射部から5cmの距離の位置に設置した。検出端子によってキセノンランプから照射される光を直接検出し、検出された光の光量をベースラインとした。次に、分光放射光度計の検出端子とキセノンランプの間に測定対象物を設置し、キセノンランプから照射され、測定対象物を透過した透過光を検出端子で検出した。検出された透過光の光量のベースラインに対する割合を、透過率とした。波長300~800nmの範囲の光の合計の光量に関する透過率を、以下の式により計算した。
透過率(%)={(透過光の波長300~800nmにおける全光量)/(ベースラインの波長300~800nmにおける全光量)}×100
 光吸収層に関しては、支持部材及び光吸収層を有する積層体の透過率を、支持部材側に配置されたキセノンランプからの光によって測定した。光吸収層に入射する光の光量を、ベースライン及び支持部材の透過率から算出し、これに対する透過光の光量の割合を、光吸収層の透過率とした。
1-4.剥離試験
 各支持部材上に形成された光吸収層上に、40mm×40mmのサイズに切り出した硬化性樹脂層を配置した。真空ラミネートによって光吸収層に硬化性樹脂層を密着させて、支持部材/光吸収層/硬化性樹脂層の積層構成を有する仮固定用積層体を得た。仮固定用積層体の硬化性樹脂層上に、半導体チップ(サイズ:10mm×10mm、厚み:150μm)を配置した。180℃で1時間の加熱により硬化性樹脂層を硬化させて、支持部材に対して仮固定された半導体チップを有する剥離試験用の試験体を得た。
 各試験体に対して、仮固定用積層体の支持部材側から、キセノンランプでパルス光を照射した。光の照射条件は以下のとおりである。キセノンランプとして、Xenon社製のS2300を用いた。この装置の波長範囲は270nm~近赤外領域である。照射距離は、光源であるキセノンランプと支持部材との間の距離である。
・印加電圧:3700V
・パルス幅:200μs
・照射距離:50mm
・照射回数:1回
・照射時間:200μs
 キセノンランプによる光照射の後、試験体の状態を観察し、以下の基準で剥離性を評価した。表1に評価結果が示される。
A:半導体チップが光照射だけで仮固定用積層体から自然に剥離した、又は、半導体チップと硬化性樹脂層との間にピンセットを差し込むことによって、半導体チップが、破損することなく仮固定用積層体から剥離した。
B:半導体チップと硬化性樹脂層との間にピンセットを差し込んでも半導体チップを仮固定用積層体から剥離しなかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(検討2)
 光吸収層を構成する銅層、チタン層の厚みを表2に示すように変更したこと以外は「検討1」と同様の手順で、支持部材としてスライドガラスを有する試験体を作製した。比較例3では光吸収層を設けず、支持部材上に直接、硬化性樹脂層を積層した。比較例4では光吸収層としてチタン層のみ形成した。得られた試験体の剥離性を、「検討1」と同様の剥離試験で評価した。光吸収層の透過率を「検討1」と同様の方法で測定した。評価結果が表2に示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
(検討3)
 表3に示される単層又は2層の金属層から構成される光吸収層を、支持部材としての厚み1300μmのスライドガラス上にスパッタリングにより形成した。表中、光吸収層の構成は、スライドガラス側からの積層順で示されており、例えば、「Ti(50)/Cu(200)」は、厚み50nmのチタン層、厚み200nmの銅層がスライドガラス側からこの順で積層されたことを意味する。実施例1、3及び4は検討2の実施例1、3及び4と同じである。光吸収層上に、「検討1」と同じ手順で、支持部材/光吸収層/硬化性樹脂層の積層構成を有する仮固定用積層体を作製した。更に、「検討1」と同様の手順で、支持部材に対して仮固定された半導体チップを有する剥離試験用の試験体を作製した。光吸収層の透過率を「検討1」と同様の方法で測定した。
 準備した各試験体に対して、仮固定用積層体の支持部材側から、キセノンランプでパルス光を照射した。光の照射条件は以下のとおりである。キセノンランプを有する照射装置として、Novacentrix社製のPulseForge1300を用いた。照射距離は、光源であるキセノンランプと支持部材との間の距離である。パルス幅を150μsから10μsずつ順次増加させ、半導体チップが光照射だけで仮固定用積層体から自然に剥離するパルス幅の最小値を記録した。パルス光の照射は、試験体を交換しながら行われ、個別の試験体に対する照射回数は1回とした。半導体チップが剥離するパルス幅の最小値が表3に示される。
・印加電圧:800V
・パルス幅:150~700μs
・照射距離:6mm
・照射回数:1回
 半導体チップが剥離するパルス幅の最小値に基づいて、以下の基準により剥離性を評価した。
AAA:150μs
AA:160μs以上350未満
A:350μs以上700μs以下、または、光吸収層の溶解による剥離(A(Melt))
B:700μs以下で剥離不可
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 検討1、2及び3の結果から、透過率90%以上の支持部材と透過率3.1%以下の光吸収層との組み合わせを含む仮固定用積層体を用いることにより、半導体部材を仮固定した後、キセノンランプからのインコヒーレント光の照射によって半導体部材を容易に支持部材から分離できることが確認された。
 1…仮固定用積層体、10…支持部材、30…仮固定材層、31…硬化性樹脂層、31c…硬化した硬化性樹脂層、32…光吸収層、40…半導体基板、41…再配線層、45…半導体部材、50…封止層、60…半導体素子、S…仮固定材層の最表面。

Claims (8)

  1.  支持部材と該支持部材上に設けられた仮固定材層とを備える仮固定用積層体であって、前記仮固定材層が、前記仮固定材層の少なくとも一方の最表面を含む硬化性樹脂層を有する、仮固定用積層体を準備する工程と、
     半導体基板及び該半導体基板の一方の面側に設けられた再配線層を有する半導体部材を、前記再配線層が前記硬化性樹脂層側に位置する向きで、前記仮固定材層を介して前記支持部材に対して仮固定する工程と、
     前記支持部材に対して仮固定された前記半導体部材を加工する工程と、
     前記仮固定用積層体に対して前記支持部材側からインコヒーレント光を照射し、それにより前記半導体部材を前記支持部材から分離する工程と、
    をこの順に備え、
     前記仮固定材層の一部又は全部が、光を吸収して熱を発生する光吸収層であり、
     前記支持部材の前記インコヒーレント光に対する透過率が90%以上であり、
     前記仮固定材層の前記インコヒーレント光に対する透過率が3.1%以下である、
    半導体装置を製造する方法。
  2.  前記インコヒーレント光が赤外線を含む、請求項1に記載の方法。
  3.  前記インコヒーレント光の光源がキセノンランプである、請求項1又は2に記載の方法。
  4.  前記仮固定材層が、前記硬化性樹脂層とは別の層として設けられた金属層を前記光吸収層として有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
  5.  前記金属層の前記インコヒーレント光に対する透過率が3.1%以下である、請求項4に記載の方法。
  6.  支持部材と、該支持部材上に設けられた光吸収層と、を有し、
     前記支持部材のキセノンランプから照射されるインコヒーレント光に対する透過率が90%以上であり、
     前記光吸収層が金属層であり、前記金属層のキセノンランプから照射されるインコヒーレント光に対する透過率が3.1%以下である、
    光吸収積層体。
  7.  前記光吸収層の厚みが75nm以上である、請求項6に記載の光吸収積層体。
  8.  請求項6又は7に記載の光吸収積層体と、硬化性樹脂層と、を備え、
     前記光吸収積層体の金属層と前記硬化性樹脂層とが、前記光吸収積層体の支持部材側からこの順に積層され、それにより前記金属層及び前記硬化性樹脂層を有する仮固定材層が形成されている、
    仮固定用積層体。
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