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CN120858156A - 粘接剂组合物、层叠体以及经加工的半导体基板的制造方法 - Google Patents

粘接剂组合物、层叠体以及经加工的半导体基板的制造方法

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Publication number
CN120858156A
CN120858156A CN202480017131.2A CN202480017131A CN120858156A CN 120858156 A CN120858156 A CN 120858156A CN 202480017131 A CN202480017131 A CN 202480017131A CN 120858156 A CN120858156 A CN 120858156A
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CN
China
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group
layer
laminate
semiconductor substrate
adhesive
Prior art date
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Pending
Application number
CN202480017131.2A
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English (en)
Inventor
福田拓也
柳生雅文
新城彻也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Chemical Corp
Original Assignee
Nissan Chemical Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Chemical Corp filed Critical Nissan Chemical Corp
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

一种粘接剂组合物,其通过氢化硅烷化反应而固化,由所述粘接剂组合物形成的粘接剂层的伸长率为70%以上。

Description

粘接剂组合物、层叠体以及经加工的半导体基板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种粘接剂组合物、层叠体以及经加工的半导体基板的制造方法。
背景技术
就以往在二维的平面方向上集成而得到的半导体晶片而言,以更进一步的集成化为目的,追求将平面进一步向三维方向集成(层叠)的半导体集成技术。该三维层叠是通过硅贯通电极(TSV:through silicon via)一边接线一边集成为多层的技术。在集成为多层时,通过研磨使待集成的各个晶片的与所形成的电路面相反一侧(即背面)薄化,层叠经薄化的半导体晶片。
薄化前的半导体晶片(在此也简称为晶片)为了利用研磨装置进行研磨而粘接于支承体。此时的粘接必须在研磨后容易剥离,因此称为临时粘接。该临时粘接必须容易从支承体拆卸,当对拆卸施加大的力时,有时经薄化的半导体晶片被切断或发生变形,为了不产生这样的情况,容易拆卸。但是,在半导体晶片的背面研磨时,因研磨应力而脱离或偏移,这是不优选的。因此,临时粘接所追求的性能是:耐受研磨时的应力,研磨后容易拆卸。
作为用于这样的临时粘接的临时粘接剂,提出了含有聚二甲基硅氧烷的粘接剂(专利文献1和专利文献2)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/221772号小册子
专利文献2:国际公开第2022/202153号小册子
发明内容
发明所要解决的问题
随着半导体集成技术多样化,与由临时粘接剂形成的粘接剂层接触的状态的半导体晶片等有时暴露于高温。
本发明是鉴于所述情况而完成的,其目的在于,提供一种粘接剂组合物、使用了该粘接剂组合物的层叠体、以及使用了所述层叠体的经加工的半导体基板或电子器件层的制造方法,所述粘接剂组合物能形成即使在高温环境下粘接性也良好的粘接剂层。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决所述的问题而进行了深入研究,结果发现能解决所述的问题,从而完成了具有以下主旨的本发明。
即,本发明包含以下内容。
[1]一种粘接剂组合物,其通过氢化硅烷化反应而固化,由所述粘接剂组合物形成的粘接剂层的伸长率为70%以上。
[2]根据[1]所述的粘接剂组合物,其中,所述粘接剂层的伸长20%时的应力为0.40MPa以下。
[3]根据[1]或[2]所述的粘接剂组合物,其中,所述粘接剂层的伸长率为150%以下。
[4]根据[2]或[3]所述的粘接剂组合物,其中,所述粘接剂层的伸长20%时的应力为0.05MPa以上。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的粘接剂组合物,其中,所述粘接剂组合物含有:具有与硅原子键合的碳原子数2~40s的烯基的成分(A-1)、以及具有Si-H基的成分(A-2)。
[6]根据[5]所述的粘接剂组合物,其中,所述成分(A-1)含有:具有与硅原子键合的碳原子数2~40的烯基的聚有机硅氧烷(a1)。
[7]根据[5]或[6]所述的粘接剂组合物,其中,所述成分(A-2)含有:具有Si-H基的聚有机硅氧烷。
[8]根据[1]至[7]中任一项所述的粘接剂组合物,其中,所述粘接剂组合物含有作为不发生氢化硅烷化反应的成分的聚有机硅氧烷。
[9]根据[1]至[8]中任一项所述的粘接剂组合物,其中,所述粘接剂组合物用于形成层叠体的粘接剂层,所述层叠体具有:半导体基板或电子器件层;支承基板;以及设于所述半导体基板或所述电子器件层与所述支承基板之间的所述粘接剂层。
[10]一种层叠体,其中,所述层叠体具有:半导体基板或电子器件层;支承基板;以及设于所述半导体基板或所述电子器件层与所述支承基板之间的粘接剂层,所述粘接剂层是由如[1]至[9]中任一项所述的粘接剂组合物形成的粘接剂层。
[11]根据[10]所述的层叠体,其中,所述层叠体具有剥离剂层,所述剥离剂层设于所述半导体基板或所述电子器件层与所述支承基板之间。
[12]一种经加工的半导体基板或电子器件层的制造方法,其包括:第5A工序,对如[10]所述的层叠体的所述半导体基板进行加工;或第5B工序,对如[10]所述的层叠体的所述电子器件层进行加工;以及第6A工序,将通过所述第5A工序加工后的所述半导体基板与所述支承基板分离;或第6B工序,将通过所述第5B工序加工后的所述电子器件层与所述支承基板分离。
发明效果
根据本发明,能提供一种粘接剂组合物、使用了该粘接剂组合物的层叠体、以及使用了所述层叠体的经加工的半导体基板或电子器件层的制造方法,所述粘接剂组合物能形成即使在高温环境下粘接性也良好的粘接剂层。
附图说明
图1是第一实施方案中的层叠体的一个例子的概略剖视图。
图2是第一实施方案中的层叠体的另一例子的概略剖视图。
图3A是用于对示出第一实施方案中的一个例子的层叠体的制造方法进行说明的概略剖视图(其1)。
图3B是用于对示出第一实施方案中的一个例子的层叠体的制造方法进行说明的概略剖视图(其2)。
图4是第二实施方案中的层叠体的一个例子的概略剖视图。
图5是第二实施方案中的层叠体的另一例子的概略剖视图。
图6A是用于对示出第二实施方案中的一个例子的层叠体的制造方法进行说明的概略剖视图(其1)。
图6B是用于对示出第二实施方案中的一个例子的层叠体的制造方法进行说明的概略剖视图(其2)。
图6C是用于对示出第二实施方案中的一个例子的层叠体的制造方法进行说明的概略剖视图(其3)。
图7A是用于对示出第一实施方案中的一个例子的层叠体的加工方法进行说明的概略剖视图(其1)。
图7B是用于对示出第一实施方案中的一个例子的层叠体的加工方法进行说明的概略剖视图(其2)。
图7C是用于对示出第一实施方案中的一个例子的层叠体的加工方法进行说明的概略剖视图(其3)。
图7D是用于对示出第一实施方案中的一个例子的层叠体的加工方法进行说明的概略剖视图(其4)。
图8A是用于对示出第二实施方案中的一个例子的层叠体的加工方法进行说明的概略剖视图(其1)。
图8B是用于对示出第二实施方案中的一个例子的层叠体的加工方法进行说明的概略剖视图(其2)。
图8C是用于对示出第二实施方案中的一个例子的层叠体的加工方法进行说明的概略剖视图(其3)。
图8D是用于对示出第二实施方案中的一个例子的层叠体的加工方法进行说明的概略剖视图(其4)。
图8E是用于对示出第二实施方案中的一个例子的层叠体的加工方法进行说明的概略剖视图(其5)。
图8F是用于对示出第二实施方案中的一个例子的层叠体的加工方法进行说明的概略剖视图(其6)。
具体实施方式
(粘接剂组合物)
本发明的粘接剂组合物是通过氢化硅烷化反应而固化的粘接剂组合物。
由粘接剂组合物形成的粘接剂层的伸长率为70%以上。
本发明人等为了提供能形成即使在高温环境下粘接性也良好的粘接剂层的粘接剂组合物,进行了深入研究。
本发明人等进行研究,得到了以下的见解。
若与粘接剂层接触的状态的被粘物(半导体基板和电子器件层等)在加工前或加工时长时间(例如8小时)暴露于高温(例如300℃~350℃),则粘接剂层的粘接性下降。粘接性的下降例如起因于在粘接剂层与被粘物之间产生空隙等。
本发明人等认为:粘接剂层无法追随暴露于高温的被粘物的长时间的热膨胀是粘接性的下降的原因。
因此,本发明人等使用通过氢化硅烷化反应而固化的、伸长率比由以往的粘接剂组合物形成的粘接剂层大的粘接剂层,结果发现即使在高温环境下粘接性也良好,从而完成了本发明。
粘接剂层的伸长率为70%以上,更优选为80%以上,特别优选为90%以上。
作为粘接剂层的伸长率的上限,没有特别限制,粘接剂层的伸长率优选为200%以下,更优选为170%以下,特别优选为150%以下。
粘接剂层的伸长20%时的应力,没有特别限制,优选为0.40MPa以下。若粘接剂层的伸长20%时的应力为0.40MPa以下,则粘接剂层较柔软,因此能使在高温环境下的粘接性更良好。
作为粘接剂层的伸长20%时的应力的下限值,没有特别限制,粘接剂层的伸长20%时的应力优选为0.05MPa以上。
作为粘接剂层的弹性模量(储能模量),没有特别限制,从粘接时的稳定性的方面考虑,优选为0.1MPa以上,更优选为0.2MPa以上。
作为粘接剂层的弹性模量的上限值没有特别限定,粘接剂层的弹性模量从膜的柔软性的方面考虑,优选为50MPa以下,更优选为20MPa以下。
作为粘接剂层的拉伸强度,没有特别限制,从粘接时的稳定性的方面考虑,优选为0.1MPa以上,更优选为0.3MPa以上。
作为粘接剂层的拉伸强度的上限值没有特别限定,粘接剂层的拉伸强度从膜的柔软性的方面考虑,优选为20MPa以下,更优选为10MPa以下。
在此,粘接剂层的机械物性(伸长率、伸长20%时的应力、弹性模量、拉伸强度)可以如下求出。
<<机械物性试验用粘接剂层的制作>>
在100mm的硅晶片(厚度:700μm)上均匀地覆盖铝箔,通过旋涂将粘接剂组合物涂布于其上,在设定为110℃的加热板上加热1.5分钟后,在设定为200℃的加热板上加热9分钟,由此形成厚度约100μm的粘接层。然后,将带粘接剂层的铝箔从硅晶片卸下。
然后,通过将带粘接剂层的铝箔浸渍于6N的盐酸来使铝箔溶解,回收剩余的粘接剂层的膜。将该回收的膜切出为宽度5mm、长度10cm。
<<试验装置>
·动态粘弹性(DMA)装置:TA Instruments Japan制,Q-800。
<<测定试验>>
将切出的粘接剂层的膜安装并固定于DMA装置的夹具,沿长轴方向缓慢拉伸。使膜产生应变(向长轴方向拉伸时发生的变形)时,温度固定在30℃,拉伸速度以3.0N/分钟进行。
将膜断裂时的伸长率设为伸长率(%)。需要说明的是,伸长率为100%是指膜在伸长为两倍时发生膜断裂。
将膜伸长20%时的应力称为伸长20%时的应力(MPa)。
将根据对膜实施0.5%至1.0%的应变时所施加的应力计算出的储能模量设为弹性模量。
将直至膜发生断裂为止所施加的最大应力设为拉伸强度。
作为控制粘接剂层的伸长率、伸长20%时的应力、弹性模量以及拉伸强度的方法,没有特别限制。在此,若将后述的实施例中使用的材料作为一个例子进行说明,则通过减少含乙烯基的MQ树脂(Wacker Chemie公司制)的添加量,能降低弹性模量和伸长20%时的应力,进一步提高伸长率。可认为这是因为,作为固体的含乙烯基的MQ树脂对膜中的硬度产生影响。此外,在式(M1)所示的聚有机硅氧烷(Wacker Chemie公司制商品名GENIOPLASTGUM)等不参与氢化硅烷化反应的物质的添加量多的情况下,会影响膜使其倾向于变脆,因此伸长率降低。而且,通过增加式(W)所示的粘度1000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v3(Wacker Chemie公司制)、含SiH基的直链状聚二甲基硅氧烷(Wacker Chemie公司制)的添加量,氢化硅烷化的反应点增加,因此膜的强度会提高,能提高拉伸强度。
需要说明的是,关于本申请人在国际公开第2017/221772号小册子和国际公开第2022/202153号小册子中具体公开的通过氢化硅烷化反应而固化的粘接剂组合物,由于含有大量的含乙烯基的MQ树脂和不参与氢化硅烷化的聚有机硅氧烷,因此膜变硬、变脆。因此,由所述粘接剂组合物形成的粘接剂层的伸长率小于70%。
优选的是,粘接剂组合物用于形成层叠体的粘接剂层,所述层叠体具有:半导体基板或电子器件层;支承基板;设于半导体基板或电子器件层与支承基板之间的粘接剂层。
作为粘接剂组合物,例如可列举出:聚硅氧烷系粘接剂、丙烯酸树脂系粘接剂、环氧树脂系粘接剂、聚酰胺系粘接剂、聚苯乙烯系粘接剂、聚酰亚胺粘接剂、酚醛树脂系粘接剂等,但不限定于此。
在它们之中,由于在半导体基板等的加工时表现出适当的粘接能力,在加工后能适当地剥离,而且耐热性也优异,并且能通过清洗剂组合物适当地去除,因此作为粘接剂组合物优选聚硅氧烷系粘接剂。
<粘接剂成分>
粘接剂组合物含有通过氢化硅烷化反应而固化的成分。
通过氢化硅烷化反应而固化的成分为粘接剂成分。
作为通过氢化硅烷化反应而固化的成分,没有特别限制,优选含有:具有与硅原子键合的碳原子数2~40的烯基的成分(以下,有时称为“成分(A-1)”)、具有Si-H基的成分(以下,有时称为“成分(A-2)”)、铂族金属系催化剂(A-3)以及交联抑制剂(A-4)。
<<成分(A-1)和成分(A-2)>>
粘接剂组合物优选含有成分(A-1)。
粘接剂组合物优选含有成分(A-2)。
以下,有时将成分(A-1)、成分(A-2)、铂族金属系催化剂(A-3)以及交联抑制剂(A-4)的组合称为“固化的成分(A)”或“成分(A)”。
从适当得到本发明效果的观点考虑,成分(A-1)优选含有:具有与硅原子键合的碳原子数2~40的烯基的聚有机硅氧烷(a1)。
从适当得到本发明效果的观点考虑,成分(A-2)优选含有:具有Si-H基的聚有机硅氧烷(a2)。
在此,碳原子数2~40的烯基任选地被取代。作为取代基,例如可列举出:卤素原子、硝基、氰基、氨基、羟基、羧基、芳基、杂芳基等。
在另一优选的方案中,通过氢化硅烷化反应而固化的粘接剂组合物包含聚硅氧烷(A1)和铂族金属系催化剂(A-3),所述聚硅氧烷(A1)包含选自由SiO2所示的硅氧烷单元(Q单元)、R1R2R3SiO1/2所示的硅氧烷单元(M单元)、R4R5SiO2/2所示的硅氧烷单元(D单元)以及R6SiO3/2所示的硅氧烷单元(T单元)构成的组中的一种或两种以上单元,聚硅氧烷(A1)包含聚有机硅氧烷(a1’)和聚有机硅氧烷(a2’),所述聚有机硅氧烷(a1’)包含选自由SiO2所示的硅氧烷单元(Q’单元)、R1’R2’R3’SiO1/2所示的硅氧烷单元(M’单元)、R4’R5’SiO2/2所示的硅氧烷单元(D’单元)以及R6’SiO3/2所示的硅氧烷单元(T’单元)构成的组中的一种或两种以上单元,并且包含选自由M’单元、D’单元以及T’单元构成的组中的至少一种,所述聚有机硅氧烷(a2’)包含选自由SiO2所示的硅氧烷单元(Q”单元)、R1”R2”R3”SiO1/2所示的硅氧烷单元(M”单元)、R4”R5”SiO2/2所示的硅氧烷单元(D”单元)以及R6”SiO3/2所示的硅氧烷单元(T”单元)构成的组中的一种或两种以上单元,并且包含选自由M”单元、D”单元以及T”单元构成的组中的至少一种。
需要说明的是,(a1’)是(a1)的一个例子,(a2’)是(a2)的一个例子。
R1~R6为与硅原子键合的基团或原子,各自独立地表示任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基或氢原子。作为取代基,例如可列举出:卤素原子、硝基、氰基、氨基、羟基、羧基、芳基、杂芳基等。
R1’~R6’为与硅原子键合的基团,各自独立地表示任选地被取代的烷基或任选地被取代的烯基,R1’~R6’中的至少一个为任选地被取代的烯基。作为取代基,例如可列举出:卤素原子、硝基、氰基、氨基、羟基、羧基、芳基、杂芳基等。
R1”~R6”为与硅原子键合的基团或原子,各自独立地表示任选地被取代的烷基或氢原子,R1”~R6”中的至少一个为氢原子。作为取代基,例如可列举出:卤素原子、硝基、氰基、氨基、羟基、羧基、芳基、杂芳基等。
烷基可以为直链状、支链状、环状中的任意种,优选直链状或支链状烷基,其碳原子数没有特别限定,通常为1~40,优选为30以下,更优选为20以下,更进一步优选为10以下。
作为任选地被取代的直链状或支链状烷基的具体例子,可列举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基正丁基、2-甲基正丁基、3-甲基正丁基、1,1-二甲基正丙基、1,2-二甲基正丙基、2,2-二甲基正丙基、1-乙基正丙基、正己基、1-甲基正戊基、2-甲基正戊基、3-甲基正戊基、4-甲基正戊基、1,1-二甲基正丁基、1,2-二甲基正丁基、1,3-二甲基正丁基、2,2-二甲基正丁基、2,3-二甲基正丁基、3,3-二甲基正丁基、1-乙基正丁基、2-乙基正丁基、1,1,2-三甲基正丙基、1,2,2-三甲基正丙基、1-乙基-1-甲基正丙基、1-乙基-2-甲基正丙基等,但不限定于此,其碳原子数通常为1~14,优选为1~10,更优选为1~6。其中,特别优选甲基。
作为任选地被取代的环状烷基的具体例子,可列举出:环丙基、环丁基、1-甲基环丙基、2-甲基环丙基、环戊基、1-甲基环丁基、2-甲基环丁基、3-甲基环丁基、1,2-二甲基环丙基、2,3-二甲基环丙基、1-乙基环丙基、2-乙基环丙基、环己基、1-甲基环戊基、2-甲基环戊基、3-甲基环戊基、1-乙基环丁基、2-乙基环丁基、3-乙基环丁基、1,2-二甲基环丁基、1,3-二甲基环丁基、2,2-二甲基环丁基、2,3-二甲基环丁基、2,4-二甲基环丁基、3,3-二甲基环丁基、1-正丙基环丙基、2-正丙基环丙基、1-异丙基环丙基、2-异丙基环丙基、1,2,2-三甲基环丙基、1,2,3-三甲基环丙基、2,2,3-三甲基环丙基、1-乙基-2-甲基环丙基、2-乙基-1-甲基环丙基、2-乙基-2-甲基环丙基、2-乙基-3-甲基环丙基等环烷基;二环丁基、二环戊基、二环己基、二环庚基、二环辛基、二环壬基、二环癸基等二环烷基等,但不限定于此,其碳原子数通常为3~14,优选为4~10,更优选为5~6。
烯基可以为直链状、支链状中的任意种,其碳原子数没有特别限定,通常为2~40,优选为30以下,更优选为20以下,更进一步优选为10以下。
作为任选地被取代的直链状或支链状烯基的具体例子,可列举出:乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基等,但不限定于此,其碳原子数通常为2~14,优选为2~10,更优选为1~6。其中,特别优选乙烯基、2-丙烯基。
作为任选地被取代的环状烯基的具体例子,可列举出:环戊烯基、环己烯基等,但不限定于此,其碳原子数通常为4~14,优选为5~10,更优选为5~6。
如上所述,聚硅氧烷(A1)包含聚有机硅氧烷(a1’)和聚有机硅氧烷(a2’),聚有机硅氧烷(a1’)所含的烯基与聚有机硅氧烷(a2’)所含的氢原子(Si-H基)通过利用铂族金属系催化剂(A-3)的氢化硅烷化反应形成交联结构而固化。其结果是形成固化膜。
聚有机硅氧烷(a1’)包含选自由Q’单元、M’单元、D’单元以及T’单元构成的组中的一种或两种以上单元,并且包含选自由M’单元、D’单元以及T’单元构成的组中的至少一种。作为聚有机硅氧烷(a1’),也可以组合使用两种以上满足这样的条件的聚有机硅氧烷。
作为选自由Q’单元、M’单元、D’单元以及T’单元构成的组中的两种以上的优选的组合,可列举出:(Q’单元和M’单元)、(D’单元和M’单元)、(T’单元和M’单元)、(Q’单元、T’单元以及M’单元),但不限定于此。
此外,在包含两种以上聚有机硅氧烷(a1’)所包含的聚有机硅氧烷的情况下,优选(Q’单元和M’单元)和(D’单元和M’单元)的组合、(T’单元和M’单元)和(D’单元和M’单元)的组合、(Q’单元、T’单元以及M’单元)和(T’单元和M’单元)的组合,但不限定于此。
聚有机硅氧烷(a2’)包含选自由Q”单元、M”单元、D”单元以及T”单元构成的组中的一种或两种以上单元,并且包含选自由M”单元、D”单元以及T”单元构成的组中的至少一种。作为聚有机硅氧烷(a2’),也可以组合使用两种以上满足这样的条件的聚有机硅氧烷。
作为选自由Q”单元、M”单元、D”单元以及T”单元构成的组中的两种以上的优选的组合,可列举出:(M”单元和D”单元)、(Q”单元和M”单元)、(Q”单元、T”单元以及M”单元),但不限定于此。
聚有机硅氧烷(a1’)由其硅原子键合有烷基和/或烯基的硅氧烷单元构成,R1’~R6’所示的全部取代基中的烯基的比例优选为0.1~50.0摩尔%,更优选为0.5~30.0摩尔%,其余R1’~R6’可以设为烷基。
聚有机硅氧烷(a2’)由其硅原子键合有烷基和/或氢原子的硅氧烷单元构成,R1”~R6”所示的全部取代基和取代原子中的氢原子的比例优选为0.1~50.0摩尔%,更优选为10.0~40.0摩尔%,其余R1”~R6”可以设为烷基。
作为具有与硅原子键合的碳原子数2~40的烯基的聚有机硅氧烷(a1),优选例如下述式(V)所示的聚有机硅氧烷、下述式(W)所示的聚有机硅氧烷。
(式(V)中,n表示重复单元的数量,为正整数。)
(式(W)中,n和m表示重复单元的数量,各自独立地为正整数。)
在粘接剂组合物包含(a1)和(a2)的情况下,在本发明的优选的方案中,聚有机硅氧烷(a1)所含的烯基与聚有机硅氧烷(a2)所含的构成Si-H键的氢原子的摩尔比为1.0∶0.5~1.0∶0.66的范围。
聚有机硅氧烷(a1)、聚有机硅氧烷(a2)等聚硅氧烷的重均分子量没有特别限定,各自通常为500~1000000,从再现性良好地实现本发明的效果的观点考虑,优选为5000~50000。
需要说明的是,在本发明中,聚有机硅氧烷的重均分子量和数均分子量以及分散度例如可以使用GPC装置(TOSOH(株)制EcoSEC,HLC-8320GPC)和GPC色谱柱(TOSOH(株)TSKgel SuperMultiporeHZ-N、TSKgel SuperMultiporeHZ-H),将色谱柱温度设为40℃,将四氢呋喃用作洗脱液(溶出溶剂),将流量(流速)设为0.35mL/分钟,将聚苯乙烯(昭和电工(株)制,Shodex)用作标准试样来测定。
聚有机硅氧烷(a1)和聚有机硅氧烷(a2)的粘度没有特别限定,各自通常为10~1000000(mPa·s),从再现性良好地实现本发明的效果的观点考虑,优选为50~10000(mPa·s)。需要说明的是,聚有机硅氧烷(a1)和聚有机硅氧烷(a2)的粘度是在25℃下利用E型旋转粘度计测定出的值。
聚有机硅氧烷(a1)和聚有机硅氧烷(a2)通过氢化硅烷化反应相互反应。因此,其固化的机理例如与借助硅烷醇基的机理不同,因此,任意的硅氧烷均无需包含硅烷醇基、如烷氧基那样的通过水解而形成硅烷醇基的官能团。
<<铂族金属系催化剂(A-3)>>
铂族金属系催化剂是铂系的金属催化剂。
这样的铂系的金属催化剂是用于促进烯基与Si-H基的氢化硅烷化反应的催化剂。
作为铂系的金属催化剂的具体例子,可以使用作为铂系化合物(铂或含铂的化合物)而公知的物质。
作为其具体例子,可列举出:铂细粉、铂黑、氯铂酸、氯铂酸的醇改性物、氯铂酸与二烯烃的络合物、铂-烯烃络合物、铂-羰基络合物〔双(乙酰乙酸)铂、双(乙酰丙酮)铂等〕、氯铂酸-烯基硅氧烷络合物(氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物、氯铂酸-四乙烯基四甲基环四硅氧烷络合物等)、铂-烯基硅氧烷络合物(铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物、铂-四乙烯基四甲基环四硅氧烷络合物等)、氯铂酸与炔醇类的络合物等。其中,从氢化硅烷化反应的促进效果高的方面考虑,特别优选铂-烯基硅氧烷络合物。
这些氢化硅烷化反应用催化剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
铂-烯基硅氧烷络合物中使用的烯基硅氧烷没有特别限定,例如可列举出:1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基环四硅氧烷、这些烯基硅氧烷的甲基的一部分被乙基、苯基等取代而成的烯基硅氧烷低聚物、以及这些烯基硅氧烷的乙烯基被烯丙基、己烯基等取代而成的烯基硅氧烷低聚物等。特别是,从生成的铂-烯基硅氧烷络合物的稳定性良好的方面考虑,优选1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。
粘接剂组合物中的铂族金属系催化剂(A-3)的含量没有特别限定,例如,相对于成分(A-1)和成分(A-2)的合计质量,为0.1~50.0ppm的范围。
<<交联抑制剂(A-4)>>
作为交联抑制剂(A-4)(也称为聚合抑制剂),只要能抑制氢化硅烷化反应进行,就没有特别限定,作为其具体例子,可列举出1-乙炔基-1-环己醇、1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇等任选地被芳基取代的炔基烷基醇等,但不限定于此。
就交联抑制剂(A-4)的含量而言,相对于成分(A-1)和成分(A-2)的合计质量,从得到其效果的观点考虑,通常为1000.0ppm以上,从防止过度抑制氢化硅烷化反应的观点考虑,通常为10000.0ppm以下。
<剥离剂成分>
粘接剂组合物也可以包含作为剥离剂成分的不会发生氢化硅烷化反应的成分(以下,有时称为成分(B))。在此,作为成分(B),例如可列举出聚有机硅氧烷。通过在粘接剂组合物中包含这样的成分(B),能再现性良好且适当地剥离所得到的粘接剂层。
作为这样的成分(B),典型而言可列举出聚有机硅氧烷,作为其具体例子,可列举出:含环氧基的聚有机硅氧烷、含甲基的聚有机硅氧烷、含苯基的聚有机硅氧烷等,但不限定于此。
此外,作为成分(B),可列举出聚二甲基硅氧烷。所述聚二甲基硅氧烷任选地被改性。作为任选地被改性的聚二甲基硅氧烷,例如可列举出:含环氧基的聚二甲基硅氧烷、未改性的聚二甲基硅氧烷、含苯基的聚二甲基硅氧烷等,但不限定于此。
就作为成分(B)的聚有机硅氧烷的优选的例子而言,可列举出:含环氧基的聚有机硅氧烷、含甲基的聚有机硅氧烷、含苯基的聚有机硅氧烷等,但不限定于此。
作为成分(B)的聚有机硅氧烷的重均分子量虽然没有特别限定,但通常为100000~2000000,从再现性良好地实现本发明的效果的观点考虑,优选为200000~1200000,更优选为300000~900000。此外,其分散度虽然没有特别限定,但通常为1.0~10.0,从再现性良好地实现适当的剥离的观点等考虑,优选为1.5~5.0,更优选为2.0~3.0。需要说明的是,重均分子量和分散度可以通过与聚有机硅氧烷相关的上述方法来测定。
作为成分(B)的聚有机硅氧烷的粘度没有特别限定,通常为1000~2000000mm2/s。需要说明的是,作为成分(B)的聚有机硅氧烷的粘度的值由运动粘度表示,为厘斯(cSt)=mm2/s。也可以通过粘度(mPa·s)除以密度(g/cm3)来求出。即,其值可以根据在25℃下测定出的、利用E型旋转粘度计测定出的粘度和密度来求出,可以根据运动粘度(mm2/s)=粘度(mPa·s)/密度(g/cm3)这一式计算出。
作为含环氧基的聚有机硅氧烷,例如可列举出包含R11R12SiO2/2所示的硅氧烷单元(D10单元)的聚有机硅氧烷。
R11为与硅原子键合的基团,表示烷基,R12为与硅原子键合的基团,表示环氧基或包含环氧基的有机基团,作为烷基的具体例子,可列举出上述的示例。
包含环氧基的有机基团中的环氧基可以为不与其他环缩合而独立的环氧基,也可以是如1,2-环氧环己基那样与其他环形成缩合环的环氧基。
作为包含环氧基的有机基团的具体例子,可列举出3-环氧丙氧基丙基、2-(3,4-环氧环己基)乙基,但不限定于此。
在本发明中,作为含环氧基的聚有机硅氧烷的优选的一个例子,可列举出含环氧基的聚二甲基硅氧烷,但不限定于此。
含环氧基的聚有机硅氧烷包含上述的硅氧烷单元(D10单元),但除了包含D10单元以外,也可以包含Q单元、M单元和/或T单元。
在本发明的优选的方案中,作为含环氧基的聚有机硅氧烷的具体例子,可列举出:仅由D10单元构成的聚有机硅氧烷;包含D10单元和Q单元的聚有机硅氧烷;包含D10单元和M单元的聚有机硅氧烷;包含D10单元和T单元的聚有机硅氧烷;包含D10单元、Q单元以及M单元的聚有机硅氧烷;包含D10单元、M单元以及T单元的聚有机硅氧烷;包含D10单元、Q单元、M单元以及T单元的聚有机硅氧烷等。
含环氧基的聚有机硅氧烷优选环氧值为0.1~5的含环氧基的聚二甲基硅氧烷。此外,其重均分子量虽然没有特别限定,但通常为1500~500000,从抑制组合物中的析出的观点考虑,优选为100000以下。
作为含环氧基的聚有机硅氧烷的具体例子,可列举出式(E1)~(E3)所示的聚有机硅氧烷,但不限定于此。
(m1和n1表示各重复单元的数量,为正整数。)
(m2和n2表示各重复单元的数量,为正整数,R为碳原子数1~10的亚烷基。)
(m3、n3以及o3表示各重复单元的数量,为正整数,R为碳原子数1~10的亚烷基。)
作为含甲基的聚有机硅氧烷,例如可列举出:包含R210R220SiO2/2所示的硅氧烷单元(D200单元)的聚有机硅氧烷,优选为包含R21R21SiO2/2所示的硅氧烷单元(D20单元)的聚有机硅氧烷。
R210和R220为与硅原子键合的基团,各自独立地表示烷基,但至少一方为甲基,作为烷基的具体例子,可列举出上述的示例。
R21为与硅原子键合的基团,表示烷基,作为烷基的具体例子,可列举出上述的示例。其中,作为R21,优选甲基。
在本发明中,作为含甲基的聚有机硅氧烷的优选的一个例子,可列举出聚二甲基硅氧烷,但不限定于此。
含甲基的聚有机硅氧烷包含上述的硅氧烷单元(D200单元或D20单元),但除了包含D200单元和D20单元以外,也可以包含Q单元、M单元和/或T单元。
在本发明的某一方案中,作为含甲基的聚有机硅氧烷的具体例子,可列举出:仅由D200单元构成的聚有机硅氧烷;包含D200单元和Q单元的聚有机硅氧烷;包含D200单元和M单元的聚有机硅氧烷;包含D200单元和T单元的聚有机硅氧烷;包含D200单元、Q单元以及M单元的聚有机硅氧烷;包含D200单元、M单元以及T单元的聚有机硅氧烷;包含D200单元、Q单元、M单元以及T单元的聚有机硅氧烷。
在本发明的优选的方案中,作为含甲基的聚有机硅氧烷的具体例子,可列举出:仅由D20单元构成的聚有机硅氧烷;包含D20单元和Q单元的聚有机硅氧烷;包含D20单元和M单元的聚有机硅氧烷;包含D20单元和T单元的聚有机硅氧烷;包含D20单元、Q单元以及M单元的聚有机硅氧烷;包含D20单元、M单元以及T单元的聚有机硅氧烷;包含D20单元、Q单元、M单元以及T单元的聚有机硅氧烷。
作为含甲基的聚有机硅氧烷的具体例子,可列举出式(M1)所示的聚有机硅氧烷,但不限定于此。
(n4表示重复单元的数量,为正整数。)
作为含苯基的聚有机硅氧烷,例如可列举出包含R31R32SiO2/2所示的硅氧烷单元(D30单元)的聚有机硅氧烷。
R31为与硅原子键合的基团,表示苯基或烷基,R32为与硅原子键合的基团,表示苯基,作为烷基的具体例子,可列举出上述的示例,优选甲基。
含苯基的聚有机硅氧烷包含上述的硅氧烷单元(D30单元),但除了包含D30单元以外,也可以包含Q单元、M单元和/或T单元。
在本发明的优选的方案中,作为含苯基的聚有机硅氧烷的具体例子,可列举出:仅由D30单元构成的聚有机硅氧烷;包含D30单元和Q单元的聚有机硅氧烷;包含D30单元和M单元的聚有机硅氧烷;包含D30单元和T单元的聚有机硅氧烷;包含D30单元、Q单元以及M单元的聚有机硅氧烷;包含D30单元、M单元以及T单元的聚有机硅氧烷;包含D30单元、Q单元、M单元以及T单元的聚有机硅氧烷。
作为含苯基的聚有机硅氧烷的具体例子,可列举出式(P1)或(P2)所示的聚有机硅氧烷,但不限定于此。
(m5和n5表示各重复单元的数量,为正整数。)
(m6和n6表示各重复单元的数量,为正整数。)
作为剥离剂成分(B)的聚有机硅氧烷可以是市售品,也可以是合成出的聚有机硅氧烷。
作为聚有机硅氧烷的市售品,例如可列举出:作为Wacker Chemie公司制的产品的WACKERSILICONE FLUID AK系列(AK50、AK 350、AK 1000、AK 10000、AK 1000000)、GENIOPLAST GUM、信越化学工业(株)制二甲基硅油(KF-96L、KF-96A、KF-96、KF-96H、KF-69、KF-965、KF-968)、环状二甲基硅油(KF-995);Gelest公司制含环氧基的聚有机硅氧烷(商品名CMS-227、ECMS-327)、信越化学工业(株)制含环氧基的聚有机硅氧烷(KF-101、KF-1001、KF-1005、X-22-343)、Dow Corning公司制含环氧基的聚有机硅氧烷(BY16-839);Gelest公司制含苯基的聚有机硅氧烷(PMM-1043、PMM-1025、PDM-0421、PDM-0821)、信越化学工业(株)制含苯基的聚有机硅氧烷(KF50-3000CS)、MOMENTIVE公司制含苯基的聚有机硅氧烷(TSF431、TSF433)等,但不限定于此。
在某一方案中,在本发明中使用的粘接剂组合物一并包含固化的成分(A)和不会发生固化反应的成分(B),在另一方案中,包含聚有机硅氧烷作为成分(B)。
本发明中使用的粘接剂组合物的一个例子可以按任意的比率包含成分(A)和成分(B),若考虑到粘接性与剥离性的平衡,则成分(A)与成分(B)的比率按质量比〔(A)∶(B)〕计优选为99.995∶0.005~30∶70,更优选为99.9∶0.1~75∶25。
即,在包含通过氢化硅烷化反应而固化的聚有机硅氧烷成分(A’)的情况下,成分(A’)与成分(B)的比率按质量比〔(A’)∶(B)〕计优选为99.995∶0.005~30∶70,更优选为99.9∶0.1~75∶25。
在本发明中使用的粘接剂组合物的粘度没有特别限定,在25℃下通常为500~20000mPa·s,优选为1000~10000mPa·s。
在本发明中使用的粘接剂组合物的一个例子可以通过将成分(A)、使用的情况下的成分(B)以及溶剂混合来制造。
其混合顺序没有特别限定,作为能容易且再现性良好地制造粘接剂组合物的方法的一个例子,例如可列举出:使成分(A)和成分(B)溶解于溶剂的方法;使成分(A)和成分(B)的一部分溶解于溶剂中,使其余部分溶解于溶剂中,将所得到的溶液混合的方法,但不限定于此。需要说明的是,在制备粘接剂组合物时,也可以在成分不分解或不变质的范围内适当加热。
在本发明中,出于去除异物的目的,也可以在制造粘接剂组合物的中途或将全部成分混合后,使用过滤器等对使用的溶剂、溶液等进行过滤。
(层叠体)
本发明的层叠体具有半导体基板或电子器件层、支承基板、以及粘接剂层。
本发明的层叠体也可以进一步具有剥离剂层,在该情况下,本发明的层叠体是具有半导体基板或电子器件层、支承基板、剥离剂层、以及粘接剂层的构成。
粘接剂层设于半导体基板或电子器件层与支承基板之间。
本发明的层叠体用于在对半导体基板或电子器件层进行加工时进行临时粘接,可以适当用于半导体基板或电子器件层的薄化等加工。
在对半导体基板实施薄化等加工的期间,半导体基板被支承基板支承。另一方面,在半导体基板的加工后,将支承基板与半导体基板分离。
此外,在对电子器件层实施薄化等加工的期间,电子器件层被支承基板支承。另一方面,在电子器件层的加工后,然后将支承基板与电子器件层分离。
在将半导体基板或电子器件层与支承基板分离后,在半导体基板、电子器件层或支承基板上所残留的剥离剂层、粘接剂层的残渣,例如可以通过用于清洗半导体基板等的清洗剂组合物来去除。
以下,分为层叠体具有半导体基板的情况和具有电子器件层的情况,详细地进行说明。
在下述<第一实施方案>中说明层叠体具有半导体基板的情况,在下述<第二实施方案>中说明层叠体具有电子器件层的情况。
<第一实施方案>
具有半导体基板的层叠体用于半导体基板的加工。在对半导体基板实施加工的期间,半导体基板粘接于支承基板。在半导体基板的加工后,半导体基板从支承基板分离。
<<半导体基板>>
作为构成半导体基板整体的主要的材质,只要能用于此种用途,就没有特别限定,例如可列举出:硅、碳化硅、化合物半导体、带有机树脂的玻璃基板等。
半导体基板的形状没有特别限定,例如为圆盘状。需要说明的是,圆盘状的半导体基板无需其面的形状为完整的圆形,例如,半导体基板的外周可以具有被称为定向平面(orientation flat)的直线部,也可以具有被称为凹槽(notch)的切口。
作为圆盘状的半导体基板的厚度,只要根据半导体基板的使用目的等来适当确定即可,没有特别限定,例如为500~1000μm。
作为圆盘状的半导体基板的直径,只要根据半导体基板的使用目的等来适当确定即可,没有特别限定,例如为100~1000mm。
半导体基板也可以具有凸块。凸块是指突起状的端子。
在层叠体中,在半导体基板具有凸块的情况下,半导体基板在支承基板侧具有凸块。
在半导体基板中,凸块通常在形成有电路的面上形成。电路可以是单层,也可以是多层。作为电路的形状,没有特别限制。
在半导体基板中,与具有凸块的面相反一侧的面(背面)是供于加工的面。
作为半导体基板所具有的凸块的材质、大小、形状、结构、密度,没有特别限定。
作为凸块,例如可列举出:球形凸块、印刷凸块、柱状凸块(stud bump)、镀敷凸块等。
通常,根据凸块高度1~200μm左右、凸块半径1~200μm、凸块间距1~500μm的条件来适当确定凸块的高度、半径以及间距。
作为凸块的材质,例如可列举出:低熔点焊料、高熔点焊料、锡、铟、金、银、铜等。凸块可以仅由单一成分构成,也可以由多种成分构成。更具体而言,可列举出:SnAg凸块、SnBi凸块、Sn凸块、AuSn凸块等以Sn为主体的合金镀敷等。
此外,凸块也可以具有层叠结构,该层叠结构包括由这些成分中的至少任意种构成的金属层。
半导体基板的一个例子是直径300mm、厚度770μm左右的硅晶片。
<<支承基板>>
作为支承基板,只要是在对半导体基板进行加工时能支承半导体基板的构件,就没有特别限定,例如可列举出玻璃制支承基板、硅制支承基板等。
作为支承基板的形状,没有特别限定,例如可列举出圆盘状。需要说明的是,圆盘状的支承基板无需其面的形状为完整的圆形,例如,支承基板的外周可以具有被称为定向平面的直线部,也可以具有被称为凹槽的切口。
作为圆盘状的支承基板的厚度,只要根据半导体基板的大小等来适当确定即可,没有特别限定,例如为500~1000μm。
作为圆盘状的支承基板的直径,只要根据半导体基板的大小等来适当确定即可,没有特别限定,例如为100~1000mm。
支承基板的一个例子是直径300mm、厚度700μm左右的玻璃晶片。
需要说明的是,在层叠体中的剥离通过光照射进行的情况下,作为支承基板,例如使用对所使用的光具有透光性的基板。
<<粘接剂层>>
粘接剂层设于支承基板与半导体基板之间。
粘接剂层例如与半导体基板相接。粘接剂层例如也可以与支承基板相接。
粘接剂层是由粘接剂组合物形成的粘接剂层。
本发明的层叠体所具备的粘接剂层的厚度没有特别限定,通常为5~500μm,从保持膜强度的观点考虑,优选为10μm以上,更优选为20μm以上,更进一步优选为30μm以上,从避免起因于厚膜的不均匀性的观点考虑,优选为200μm以下,更优选为150μm以下,进一步优选为120μm以下,更进一步优选为100μm以下。
关于由粘接剂组合物形成粘接剂层的方法,在以下记载的<<第一实施方案的层叠体的一个例子的制造方法>>的说明部分中详细叙述。
<<剥离剂层>>
层叠体也可以具有剥离剂层。
在具有剥离剂层的层叠体中,例如通过对剥离剂层照射光来进行半导体基板与支承基板的分离。
剥离剂层例如由剥离剂组合物形成。
<<<剥离剂组合物>>>
剥离剂组合物例如至少含有有机树脂或多核酚衍生物,进一步根据需要含有其他成分。
有机树脂优选能发挥适当的剥离能力的有机树脂,在通过对剥离剂层的光照射而进行半导体基板与支承基板的分离的情况下,所述有机树脂吸收光而适当产生剥离能力提高所需的变质例如分解。
就具有由剥离剂组合物形成的剥离剂层的层叠体而言,例如通过对剥离剂层照射激光,能不施加用于剥离的过度的载荷而剥离。
层叠体所具备的剥离剂层例如通过激光的照射,粘接强度比照射前下降。即,在层叠体中,例如在半导体基板实施薄化等加工的期间,所述半导体基板被透射激光的支承基板隔着粘接剂层和剥离剂层适当支承,加工结束后,通过从支承基板侧照射激光,透过支承基板的激光被剥离剂层吸收,在剥离剂层与粘接剂层的界面、剥离剂层与支承基板的界面或剥离剂层的内部产生剥离剂层的变质(例如分离),其结果是,能不施加用于剥离的过度的载荷而实现适当的剥离(分离)。
作为有机树脂,例如可列举出酚醛清漆树脂体等。关于它们的详情,将在后文叙述。
作为优选的实施方案,剥离剂组合物至少含有酚醛清漆树脂,进一步根据需要含有交联剂、产酸剂、酸、表面活性剂、溶剂等其他成分。
作为另一优选的实施方案,剥离剂组合物至少含有多核酚衍生物和交联剂,进一步根据需要含有产酸剂、酸、表面活性剂、溶剂等其他成分。
作为另一优选的实施方案,剥离剂组合物至少含有有机树脂和支链状聚硅烷,进一步根据需要含有交联剂、产酸剂、酸、表面活性剂、溶剂等其他成分。
<<<<酚醛清漆树脂>>>>
酚醛清漆树脂例如是使酚性化合物、咔唑化合物以及芳香族胺化合物中的至少任意种与醛化合物、酮化合物以及二乙烯基化合物中的至少任意种在酸催化剂下进行缩合反应而得到的树脂。
作为酚性化合物,例如可列举出:苯酚类、萘酚类、蒽酚类、羟基芘类等。作为苯酚类,例如可列举出:苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、双酚A、对叔丁基苯酚、对辛基苯酚、9,9-双(4-羟基苯基)芴、1,1,2,2-四(4-羟基苯基)乙烷等。作为萘酚类,例如可列举出:1-萘酚、2-萘酚、1,5-二羟基萘、2,7-二羟基萘、9,9-双(6-羟基萘基)芴等。作为蒽酚类,例如可列举出9-蒽酚等。作为羟基芘类,例如可列举出1-羟基芘、2-羟基芘等。
作为咔唑化合物,例如可列举出:咔唑、1,3,6,8-四硝基咔唑、3,6-二氨基咔唑、3,6-二溴-9-乙基咔唑、3,6-二溴-9-苯基咔唑、3,6-二溴咔唑、3,6-二氯咔唑、3-氨基-9-乙基咔唑、3-溴-9-乙基咔唑、4,4’-双(9H-咔唑-9-基)联苯、4-缩水甘油基咔唑、4-羟基咔唑、9-(1H-苯并三唑-1-基甲基)-9H-咔唑、9-乙酰基-3,6-二碘咔唑、9-苯甲酰基咔唑、9-苯甲酰基咔唑-6-二甲醛、9-苄基咔唑-3-甲醛、9-甲基咔唑、9-苯基咔唑、9-乙烯基咔唑、咔唑钾、咔唑-N-甲酰氯、N-乙基咔唑-3-甲醛、N-((9-乙基咔唑-3-基)亚甲基)-2-甲基-1-二氢吲哚胺等。
作为芳香族胺化合物,例如可列举出二苯胺、N-苯基-1-萘胺等。
它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。
它们也可以具有取代基。例如,它们也可以在芳香族环具有取代基。
作为醛化合物,例如可列举出:甲醛、多聚甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、正己醛、2-甲基丁醛、己醛、十一醛、7-甲氧基-3,7-二甲基辛醛、环己烷甲醛、3-甲基-2-丁醛、乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛等饱和脂肪族醛类;丙烯醛、甲基丙烯醛等不饱和脂肪族醛类;糠醛、吡啶甲醛等杂环式醛类;苯甲醛、萘甲醛、蒽甲醛、菲甲醛、水杨醛、苯乙醛、3-苯丙醛、甲苯甲醛、(N,N-二甲基氨基)苯甲醛、乙酰氧基苯甲醛等芳香族醛类等。其中,优选芳香族醛。
作为酮化合物,例如可列举出:二苯基酮、苯基萘基酮、二萘基酮、苯基甲苯基酮、二甲苯基酮等二芳基酮化合物。
作为二乙烯基化合物,例如可列举出:二乙烯基苯、二环戊二烯、四氢茚、4-乙烯基环己烯、5-乙烯基-2-降冰片烯、二乙烯基芘、柠檬烯、5-乙烯基降冰片二烯等。
它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。
酚醛清漆树脂例如为吸收从支承基板侧照射的光而变质的酚醛清漆树脂。所述变质例如为光分解。
酚醛清漆树脂例如包含下述式(C1-1)所示的结构单元、下述式(C1-2)所示的结构单元以及下述式(C1-3)所示的结构单元中的至少任意者。
式中,C1表示源自包含氮原子的芳香族化合物的基团,C2表示侧链具有选自由仲碳原子、季碳原子以及芳香族环构成的组中的至少一种的、包含叔碳原子的基团,C3表示源自脂肪族多环化合物的基团,C4表示源自苯酚的基团、源自双酚的基团、源自萘酚的基团、源自联苯的基团或源自联苯酚的基团。
即,酚醛清漆树脂例如包含以下的结构单元的一种或两种以上。
·具有源自包含氮原子的芳香族化合物的基团与如下基团的键的结构单元(式(C1-1)):侧链具有选自由仲碳原子、季碳原子以及芳香族环构成的组中的至少一种的、包含叔碳原子的基团。
·具有源自包含氮原子的芳香族化合物的基团与源自脂肪族多环化合物的基团的键的结构单元(式(C1-2))。
·具有源自苯酚的基团、源自双酚的基团、源自萘酚的基团、源自联苯的基团或源自联苯酚的基团与如下基团的键的结构单元((式(C1-3)):侧链具有选自由季碳原子和芳香族环构成的组中的至少一种的、包含叔碳原子的基团。
在优选的一个方案中,酚醛清漆树脂包含如下结构单元的任一者或两者:具有源自包含氮原子的芳香族化合物的基团与如下基团的键的结构单元(式(C1-1)):侧链具有选自由仲碳原子、季碳原子以及芳香族环构成的组中的至少一种的、包含叔碳原子的基团;以及具有源自包含氮原子的芳香族化合物的基团与源自脂肪族多环化合物的基团的键的结构单元(式(C1-2))。
C1即源自包含氮原子的芳香族化合物的基团例如可以为源自咔唑的基团、源自N-苯基-1-萘胺的基团、源自N-苯基-2-萘胺的基团等,但不限定于此。
C2即侧链具有选自由仲碳原子、季碳原子以及芳香族环构成的组中的至少一种的、包含叔碳原子的基团例如可以为源自1-萘甲醛的基团、源自1-芘甲醛的基团、源自4-(三氟甲基)苯甲醛的基团、源自乙醛的基团等,但不限定于此。
C3即源自脂肪族多环化合物的基团可以为源自二环戊二烯的基团,但不限定于此。
C4为源自苯酚的基团、源自双酚的基团、源自萘酚的基团、源自联苯的基团或源自联苯酚的基团。
在优选的方案中,酚醛清漆树脂例如包含下述式(C1-1-1)所示的结构单元作为式(C1-1)所示的结构单元。
式(C1-1-1)中,R901和R902表示在环上取代的取代基,各自独立地表示卤素原子、硝基、氰基、氨基、羟基、羧基、任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基或任选地被取代的芳基。
R903表示氢原子、任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基或任选地被取代的芳基。
R904表示氢原子、任选地被取代的芳基或任选地被取代的杂芳基。
R905表示任选地被取代的烷基、任选地被取代的芳基或任选地被取代的杂芳基。
R904的基团与R905的基团任选地彼此键合而形成二价基团。
作为烷基和烯基的取代基,可列举出:卤素原子、硝基、氰基、氨基、羟基、羧基、芳基、杂芳基等。
作为芳基和杂芳基的取代基,可列举出:卤素原子、硝基、氰基、氨基、羟基、羧基、烷基、烯基等。
h1和h2各自独立地表示0~3的整数。
任选地被取代的烷基和任选地被取代的烯基的碳原子数通常为40以下,从溶解性的观点考虑,优选为30以下,更优选为20以下。
任选地被取代的芳基和杂芳基的碳原子数通常为40以下,从溶解性的观点考虑,优选为30以下,更优选为20以下。
作为卤素原子,可列举出:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
作为任选地被取代的烷基的具体例子,可列举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基正丁基、2-甲基正丁基、3-甲基正丁基、1,1-二甲基正丙基、1,2-二甲基正丙基、2,2-二甲基正丙基、1-乙基正丙基、正己基、1-甲基正戊基、2-甲基正戊基、3-甲基正戊基、4-甲基正戊基、1,1-二甲基正丁基、1,2-二甲基正丁基、1,3-二甲基正丁基、2,2-二甲基正丁基、2,3-二甲基正丁基、3,3-二甲基正丁基、1-乙基正丁基、2-乙基正丁基、1,1,2-三甲基正丙基、1,2,2-三甲基正丙基、1-乙基-1-甲基正丙基、1-乙基-2-甲基正丙基等,但不限定于此。
作为任选地被取代的烯基的具体例子,可列举出:乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基-1-乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-乙基乙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-正丙基乙烯基、1-甲基-1-丁烯基、1-甲基-2-丁烯基、1-甲基-3-丁烯基、2-乙基-2-丙烯基、2-甲基-1-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、2-甲基-3-丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、3-甲基-3-丁烯基、1,1-二甲基-2-丙烯基、1-异丙基乙烯基、1,2-二甲基-1-丙烯基、1,2-二甲基-2-丙烯基、1-环戊烯基、2-环戊烯基、3-环戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、1-甲基-1-戊烯基、1-甲基-2-戊烯基、1-甲基-3-戊烯基、1-甲基-4-戊烯基、1-正丁基乙烯基、2-甲基-1-戊烯基、2-甲基-2-戊烯基、2-甲基-3-戊烯基、2-甲基-4-戊烯基、2-正丙基-2-丙烯基、3-甲基-1-戊烯基、3-甲基-2-戊烯基、3-甲基-3-戊烯基、3-甲基-4-戊烯基、3-乙基-3-丁烯基、4-甲基-1-戊烯基、4-甲基-2-戊烯基、4-甲基-3-戊烯基、4-甲基-4-戊烯基、1,1-二甲基-2-丁烯基、1,1-二甲基-3-丁烯基、1,2-二甲基-1-丁烯基、1,2-二甲基-2-丁烯基、1,2-二甲基-3-丁烯基、1-甲基-2-乙基-2-丙烯基、1-仲丁基乙烯基、1,3-二甲基-1-丁烯基、1,3-二甲基-2-丁烯基、1,3-二甲基-3-丁烯基、1-异丁基乙烯基、2,2-二甲基-3-丁烯基、2,3-二甲基-1-丁烯基、2,3-二甲基-2-丁烯基、2,3-二甲基-3-丁烯基、2-异丙基-2-丙烯基、3,3-二甲基-1-丁烯基、1-乙基-1-丁烯基、1-乙基-2-丁烯基、1-乙基-3-丁烯基、1-正丙基-1-丙烯基、1-正丙基-2-丙烯基、2-乙基-1-丁烯基、2-乙基-2-丁烯基、2-乙基-3-丁烯基、1,1,2-三甲基-2-丙烯基、1-叔丁基乙烯基、1-甲基-1-乙基-2-丙烯基、1-乙基-2-甲基-1-丙烯基、1-乙基-2-甲基-2-丙烯基、1-异丙基-1-丙烯基、1-异丙基-2-丙烯基、1-甲基-2-环戊烯基、1-甲基-3-环戊烯基、2-甲基-1-环戊烯基、2-甲基-2-环戊烯基、2-甲基-3-环戊烯基、2-甲基-4-环戊烯基、2-甲基-5-环戊烯基、2-亚甲基-环戊基、3-甲基-1-环戊烯基、3-甲基-2-环戊烯基、3-甲基-3-环戊烯基、3-甲基-4-环戊烯基、3-甲基-5-环戊烯基、3-亚甲基环戊基、1-环己烯基、2-环己烯基、3-环己烯基等,但不限定于此。
作为任选地被取代的芳基的具体例子,可列举出:苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、4-甲氧基苯基、4-乙氧基苯基、4-硝基苯基、4-氰基苯基、1-萘基、2-萘基、联苯-4-基、联苯-3-基、联苯-2-基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基等,但不限定于此。
作为任选地被取代的杂芳基的具体例子,可列举出:2-噻吩基、3-噻吩基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、3-异噁唑基、4-异噁唑基、5-异噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、3-异噻唑基、4-异噻唑基、5-异噻唑基等,但不限定于此。
以下,列举出式(C1-1-1)所示的结构单元的具体例子,但不限定于此。
在优选的方案中,酚醛清漆树脂例如包含下述式(C1-1-2)所示的结构单元作为式(C1-1)所示的结构单元。
式(C1-1-2)中,Ar901和Ar902各自独立地表示苯环、萘环等芳香环,R901~R905以及h1和h2表示与上述相同的含义。
以下,列举出式(C1-1-2)所示的结构单元的具体例子,但不限定于此。
在优选的方案中,酚醛清漆树脂例如包含下述式(C1-2-1)或(C1-2-2)所示的结构单元作为式(C1-2)所示的结构单元。
上述式中,R906~R909为与环键合的取代基,各自独立地表示卤素原子、硝基、氰基、氨基、羟基、羧基、任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基或任选地被取代的芳基,卤素原子、任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基以及任选地被取代的芳基的具体例子和优选的碳原子数可列举出与上述相同的内容,h3~h6各自独立地表示0~3的整数,R901~R903以及h1和h2表示与上述相同的含义。
以下,列举出式(C1-2-1)和(C1-2-2)所示的结构单元的具体例子,但不限定于此。
以下,列举出式(C1-3)所示的结构单元的具体例子,但不限定于此。
如上所述,酚醛清漆树脂例如是使酚性化合物、咔唑化合物以及芳香族胺化合物中的至少任意种与醛化合物、酮化合物以及二乙烯基化合物中的至少任意种在酸催化剂下进行缩合反应而得到的树脂。
在该缩合反应中,例如相对于构成咔唑化合物的环的苯环1当量,通常以0.1~10当量的比例使用醛化合物或酮化合物。
在上述缩合反应中,通常使用酸催化剂。
作为酸催化剂,例如可列举出:硫酸、磷酸、高氯酸等无机酸;对甲苯磺酸、对甲苯磺酸一水合物等有机磺酸;甲酸、草酸等羧酸,但不限定于此。
酸催化剂的量根据使用的酸的种类等来适当确定,因此无法笼统地规定,相对于咔唑化合物100质量份,通常从0.001~10000质量份的范围内适当确定。
上述缩合反应在使用的原料化合物、酸催化剂的任意者为液体的情况下,有时不使用溶剂也能进行,但通常使用溶剂进行。
这样的溶剂只要不阻碍反应就没有特别限定,典型而言可列举出四氢呋喃、二噁烷等环状醚化合物等醚化合物。
反应温度通常从40℃~200℃的范围内适当确定,反应时间根据反应温度而不同,因此无法笼统地规定,通常从30分钟~50小时的范围内适当确定。
反应结束后,若需要则按照常规方法进行纯化和分离,将所得到的酚醛清漆树脂用于剥离剂组合物的制备。
若为本领域技术人员,则能基于上述说明和技术常识无过度的负担地确定酚醛清漆树脂的制造条件,因此,能制造酚醛清漆树脂。
酚醛清漆树脂等有机树脂的重均分子量通常为500~200000,从确保在溶剂中的溶解性的观点;制成膜时与支链状聚硅烷良好地混合,得到均匀的膜的观点等考虑,优选为100000以下,更优选为50000以下,更进一步优选为10000以下,进一步优选为5000以下,再进一步优选为3000以下,从提高膜的强度的观点等考虑,优选为600以上,更优选为700以上,更进一步优选为800以上,进一步优选为900以上,再进一步优选为1000以上。
需要说明的是,在本发明中,作为聚合物的酚醛清漆树脂等有机树脂的重均分子量和数均分子量以及分散度例如可以使用GPC装置(TOSOH(株)制EcoSEC、HLC-8320GPC)和GPC色谱柱(TOSOH(株)TSKgel SuperMultiporeHZ-N、TSKgel SuperMultiporeHZ-H),将色谱柱温度设为40℃,将四氢呋喃用作洗脱液(溶出溶剂),将流量(流速)设为0.35mL/分钟,将聚苯乙烯(Sigma Aldrich公司制)用作标准试样来测定。
作为上述剥离剂组合物所含的有机树脂,优选酚醛清漆树脂,因此,上述剥离剂组合物优选单独包含酚醛清漆树脂作为有机树脂,以膜物性的调整等为目的,也可以与酚醛清漆树脂一并包含其他聚合物。
作为这样的其他聚合物,例如可列举出:聚丙烯酸酯化合物、聚甲基丙烯酸酯化合物、聚丙烯酰胺化合物、聚甲基丙烯酰胺化合物、聚乙烯基化合物、聚苯乙烯化合物、聚马来酰亚胺化合物、聚马来酸酐、聚丙烯腈化合物等。
作为剥离剂组合物中的酚醛清漆树脂的含量,没有特别限定,相对于剥离剂组合物所含有的聚合物总量优选为70质量%以上。
作为剥离剂组合物中的酚醛清漆树脂的含量,没有特别限定,相对于膜构成成分优选为50~100质量%。需要说明的是,在本发明中,膜构成成分是指组合物所含的溶剂以外的成分。
<<<<多核酚衍生物>>>>
多核酚衍生物例如由下述式(P)表示。
式(P)中,Ar表示亚芳基,其碳原子数没有特别限定,通常为6~60,从制备均匀性优异的剥离剂组合物,再现性良好地得到平坦性更高的剥离剂层的观点考虑,优选为30以下,更优选为20以下,更进一步优选为18以下,进一步优选为12以下。
作为这样的亚芳基的具体例子,可列举出:1,2-亚苯基、1,3-亚苯基、1,4-亚苯基;1,5-萘二基、1,8-萘二基、2,6-萘二基、2,7-萘二基、1,2-蒽二基、1,3-蒽二基、1,4-蒽二基、1,5-蒽二基、1,6-蒽二基、1,7-蒽二基、1,8-蒽二基、2,3-蒽二基、2,6-蒽二基、2,7-蒽二基、2,9-蒽二基、2,10-蒽二基、9,10-蒽二基等缩合环芳香族烃化合物去除两个芳香环上的氢原子而衍生的基团;联苯-4,4’-二基、对三联苯-4,4”-二基等环连结环芳香族烃化合物去除两个芳香环上的氢原子而衍生的基团等,但不限定于此。
从制成示出良好的剥离性的剥离剂层、再现性良好地得到支承基板能良好地分离的层叠体的观点考虑,式(P)所示的多核酚衍生物优选为式(P-1)所示的多核酚衍生物,更优选为式(P-1-1)所示的多核酚衍生物,更进一步优选为式(P1)所示的多核酚衍生物。
作为剥离剂组合物中的多核酚衍生物的含量,没有特别限定,相对于膜构成成分优选为50~100质量%。
<<<<支链状聚硅烷>>>>
上述剥离剂组合物也可以含有支链状聚硅烷。
支链状聚硅烷具有Si-Si键并且具有分支结构。通过在上述剥离剂组合物中包含支链状聚硅烷,由所得到的膜构成的剥离剂层无法通过有机溶剂、酸以及在半导体元件的制造中使用的药液(碱显影液、过氧化氢水等)中的任意种适当去除,但能通过清洗剂组合物适当去除,其结果是,通过将层叠体的半导体基板与支承基板分离后用清洗剂组合物清洗各基板,能适当去除基板上的剥离剂层的残渣。该理由尚不明确,但推测如下:根据聚硅烷的末端基团(末端取代基(原子))的种类,聚硅烷能与有机树脂反应而交联,此外,支链状聚硅烷比直链状聚硅烷具有更多的末端基团(末端取代基(原子)),因此可认为支链状聚硅烷比直链状聚硅烷具有更多的交联点,通过经由支链状聚硅烷中的这样更多的交联点的适度且适当的固化,能实现兼顾无法通过有机溶剂、酸以及在半导体元件的制造中使用的药液(碱显影液、过氧化氢水等)适当去除这样的特性和能通过清洗剂组合物适当去除这样的特性。
支链状聚硅烷优选包含式(B)所示的结构单元。
式(B)中,RB表示氢原子、羟基、硅烷基或有机基团,作为这样的有机基团的具体例子,可列举出:烃基(任选地被取代的烷基、任选地被取代的烯基、任选地被取代的芳基、任选地被取代的芳烷基)、与这些烃基对应的醚基(任选地被取代的烷氧基、任选地被取代的芳氧基、任选地被取代的芳烷氧基等)等,所述有机基团通常多为烷基、烯基、芳基、芳烷基等烃基。此外,氢原子、羟基、烷氧基、硅烷基等多在末端取代。
任选地被取代的烷基可以为直链状、支链状、环状中的任意种。
作为任选地被取代的直链状或支链状烷基的具体例子,可列举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基正丁基、2-甲基正丁基、3-甲基正丁基、1,1-二甲基正丙基、1,2-二甲基正丙基、2,2-二甲基正丙基、1-乙基正丙基、正己基、1-甲基正戊基、2-甲基正戊基、3-甲基正戊基、4-甲基正戊基、1,1-二甲基正丁基、1,2-二甲基正丁基、1,3-二甲基正丁基、2,2-二甲基正丁基、2,3-二甲基正丁基、3,3-二甲基正丁基、1-乙基正丁基、2-乙基正丁基、1,1,2-三甲基正丙基、1,2,2-三甲基正丙基、1-乙基-1-甲基正丙基、1-乙基-2-甲基正丙基等,但不限定于此,其碳原子数通常为1~14,优选为1~10,更优选为1~6。
作为任选地被取代的环状烷基的具体例子,可列举出:环丙基、环丁基、1-甲基-环丙基、2-甲基-环丙基、环戊基、1-甲基-环丁基、2-甲基-环丁基、3-甲基-环丁基、1,2-二甲基-环丙基、2,3-二甲基-环丙基、1-乙基-环丙基、2-乙基-环丙基、环己基、1-甲基-环戊基、2-甲基-环戊基、3-甲基-环戊基、1-乙基-环丁基、2-乙基-环丁基、3-乙基-环丁基、1,2-二甲基-环丁基、1,3-二甲基-环丁基、2,2-二甲基-环丁基、2,3-二甲基-环丁基、2,4-二甲基-环丁基、3,3-二甲基-环丁基、1-正丙基-环丙基、2-正丙基-环丙基、1-异丙基-环丙基、2-异丙基-环丙基、1,2,2-三甲基-环丙基、1,2,3-三甲基-环丙基、2,2,3-三甲基-环丙基、1-乙基-2-甲基-环丙基、2-乙基-1-甲基-环丙基、2-乙基-2-甲基-环丙基、2-乙基-3-甲基-环丙基等环烷基;二环丁基、二环戊基、二环己基、二环庚基、二环辛基、二环壬基、二环癸基等二环烷基等,但不限定于此,其碳原子数通常为3~14,优选为4~10,更优选为5~6。
烯基可以为直链状、支链状、环状中的任意种。
作为任选地被取代的直链状或支链状烯基的具体例子,可列举出:乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基等,但不限定于此,其碳原子数通常为2~14,优选为2~10,更优选为1~6。
作为任选地被取代的环状烯基的具体例子,可列举出:环戊烯基、环己烯基等,但不限定于此,其碳原子数通常为4~14,优选为5~10,更优选为5~6。
作为任选地被取代的芳基的具体例子,可列举出:苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、3,5-二甲基苯基、1-萘基、2-萘基等,但不限定于此,其碳原子数通常为6~20,优选为6~14,更优选为6~12。
作为任选地被取代的芳烷基的具体例子,可列举出:苄基、苯乙基、苯丙基等,但不限定于此。任选地被取代的芳烷基优选为碳原子数1~4的烷基的一个氢原子被碳原子数6~20的芳基取代而成的基团。
任选地被取代的烷氧基的烷基部位可以为直链状、支链状、环状中的任意种。
作为任选地被取代的直链状或支链状烷氧基的具体例子,可列举出:甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、叔丁氧基、戊氧基等,但不限定于此,其碳原子数通常为1~14,优选为1~10,更优选为1~6。
作为任选地被取代的环状烷氧基的具体例子,可列举出:环戊氧基、环己氧基等,但不限定于此,其碳原子数通常为3~14,优选为4~10,更优选为5~6。
作为任选地被取代的芳氧基的具体例子,可列举出:苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基等,但不限定于此,其碳原子数通常为6~20,优选为6~14,更优选为6~10。
作为任选地被取代的芳烷氧基的具体例子,可列举出:苄氧基、苯乙氧基、苯丙氧基等,但不限定于此。任选地被取代的芳烷氧基优选为碳原子数1~4的烷氧基的一个氢原子被碳原子数6~20的芳基取代而成的基团。
作为硅烷基的具体例子,可列举出:甲硅烷基、乙硅烷基、丙硅烷基等,但不限定于此,其硅原子数通常为1~10,优选为1~6。
在RB为上述有机基团或硅烷基的情况下,其氢原子中的至少一个任选地被取代基取代。作为这样的取代基的具体例子,可列举出:羟基、烷基、芳基、烷氧基等。
从抑制使层叠体与有机溶剂、酸、在半导体元件的制造中使用的药液(碱显影液、过氧化氢水等)中的任意种接触时的意外的剥离的观点;在将层叠体的半导体基板与支承基板分离后用清洗剂组合物清洗了各基板的情况下适当去除基板上的剥离剂层的残渣的观点等考虑,RB优选为烷基或芳基,更优选为芳基,更进一步优选为苯基、1-萘基或2-萘基,进一步优选为苯基。
支链状聚硅烷也可以与式(B)所示的结构单元一并包含下述式(S)所示的结构单元、下述式(N)所示的结构单元,从抑制使层叠体与有机溶剂、酸、在半导体元件的制造中使用的药液(碱显影液、过氧化氢水等)中的任意种接触时的意外的剥离的观点;在将层叠体的半导体基板与支承基板分离后用清洗剂组合物清洗了各基板的情况下适当去除基板上的剥离剂层的残渣的观点等考虑,支链状聚硅烷中的式(B)所示的结构单元的含量在全部结构单元中通常为50摩尔%以上,优选为60摩尔%以上,更优选为70摩尔%以上,更进一步优选为80摩尔%以上,进一步优选为90摩尔%以上,再进一步优选为95摩尔%以上。
(RS1和RS2与RB表示相同的含义。)
支链状聚硅烷的末端基团(末端取代基(原子))通常可以为氢原子、羟基、卤素原子(氯原子等)、烷基、芳基、烷氧基、硅烷基等。其中,多为羟基、甲基、苯基,其中优选为甲基,末端基团也可以为三甲基甲硅烷基。
在某一方案中,支链状聚硅烷的平均聚合度以硅原子换算(即,每一分子的硅原子的平均数)通常为2~100,优选为3~80,更优选为5~50,更进一步优选为10~30。
在某一方案中,支链状聚硅烷的重均分子量的上限值通常为30000,优选为20000,更优选为10000,更进一步优选为5000,进一步优选为2000,再进一步优选为1500,其下限值通常为50,优选为100,更优选为150,更进一步优选为200,进一步优选为300,再进一步优选为500。
支链状聚硅烷的平均聚合度和重均分子量例如可以使用GPC装置(TOSOH(株)制EcoSEC、HLC-8220GPC)和GPC色谱柱(昭和电工(株)制,依次使用Shodex KF-803L、KF-802以及KF-801),将色谱柱温度设为40℃,将四氢呋喃用作洗脱液(溶出溶剂),将流量(流速)设为1.00mL/分钟,将聚苯乙烯(Sigma Aldrich公司制)用作标准试样来测定。
若使用的支链状聚硅烷的聚合度和重均分子量过小,则可能会由于形成作为剥离剂层的膜时、对具备所得到的剥离剂层的层叠体实施加工时等的加热而支链状聚硅烷气化,或产生因膜的强度不良导致的不良状况,若使用的支链状聚硅烷的聚合度和分子量过大,则可能会根据在剥离剂组合物的制备中使用的溶剂的种类,无法确保充分的溶解性而在组合物中发生析出,或与树脂的混合不充分,无法再现性良好地得到均匀性高的膜。
因此,从更进一步再现性良好地得到具备有助于半导体元件的适当制造的剥离剂层的层叠体的观点考虑,理想的是,支链状聚硅烷的聚合度和重均分子量满足上述的范围内。
从再现性良好地得到耐热性优异的剥离剂层的观点考虑,支链状聚硅烷的5%重量减少温度通常为300℃以上,优选为350℃以上,更优选为365℃以上,更进一步优选为380℃以上,进一步优选为395℃以上,再进一步优选为400℃以上。
支链状聚硅烷的5%重量减少温度例如可以通过使用NETZSCH公司制2010SR,在空气下以10℃/分钟从常温(25℃)升温至400℃来测定。
从在将层叠体的半导体基板与支承基板分离后用清洗剂组合物清洗了各基板的情况下适当去除基板上的剥离剂层的残渣的观点;再现性良好地制备均匀性优异的剥离剂组合物的观点等考虑,支链状聚硅烷优选溶解于四氢呋喃等醚化合物、甲苯等芳香族化合物、丙二醇单甲基醚乙酸酯等二醇醚酯化合物、环己酮、甲基乙基酮等酮化合物以及丙二醇单甲基醚等二醇醚化合物中的任意种。需要说明的是,该情况下的溶解是指,以成为10质量%的溶液的方式在常温(25℃)下使用振荡机尝试溶解时,能通过目视确认在1小时以内溶解的情况。
支链状聚硅烷在常温下可以为固体状、液体状中的任意种。
支链状聚硅烷例如可以以日本特开2011-208054公报、日本特开2007-106894公报、日本特开2007-145879公报、WO2005/113648公报等中记载的公知的方法为参考来制造,此外,也可以作为市售品而获得。作为市售品的具体例子,可列举出OSAKAGASCHEMICALS(株)制硅材料聚硅烷OGSOL SI-20-10、SI-20-14等,但不限定于此。
作为支链状聚硅烷的优选的一个例子,可列举出以下物质,但不限定于此。
(Ph表示苯基,RE各自独立地表示末端取代基,表示原子或基团,nb表示重复单元数量。)
上述剥离剂组合物中的支链状聚硅烷的含量相对于膜构成成分通常为10~90质量%,从再现性良好地实现无法通过有机溶剂、酸或在半导体元件的制造中使用的药液(碱显影液、过氧化氢水等)适当去除,但能通过清洗剂组合物适当去除的膜的观点等考虑,优选为15~80质量%,更优选为20~70质量%,更进一步优选为25~60质量%,进一步优选为30~50质量%。
<<<<交联剂>>>>
剥离剂组合物也可以包含交联剂。
交联剂有时也发生基于自缩合的交联反应,在酚醛清漆树脂中存在交联性取代基的情况下,可以与这些交联性取代基发生交联反应。
作为交联剂的具体例子,没有特别限定,典型而言可列举出:分子内具有羟基甲基、甲氧基甲基、丁氧基甲基等烷氧基甲基等交联形成基团的、酚系交联剂、三聚氰胺系交联剂、脲系交联剂、硫脲系交联剂等,它们可以是低分子化合物,也可以是高分子化合物。
剥离剂组合物所含的交联剂通常具有两个以上交联形成基团,从再现性良好地实现更适当的固化的观点考虑,作为交联剂的化合物所含的交联形成基团的数量优选为2~10,更优选为2~6。
从实现更高的耐热性的观点考虑,剥离剂组合物所含的交联剂优选在分子内具有芳香族环(例如苯环、萘环),作为这样的交联剂的典型例子,不限定于此,可列举出酚系交联剂。
具有交联形成基团的酚系交联剂是指,具有与芳香族环键合的交联形成基团,并且具有酚性羟基和由酚性羟基衍生的烷氧基中的至少一者的化合物,作为这样的由酚性羟基衍生的烷氧基,可列举出甲氧基、丁氧基等,但不限定于此。
交联形成基团所键合的芳香族环以及酚性羟基和/或由酚性羟基衍生的烷氧基所键合的芳香族环均不限于苯环等非缩合环型芳香族环,也可以是萘环、蒽等缩合环型芳香族环。
在酚系交联剂的分子内存在多个芳香族环的情况下,交联形成基团以及酚性羟基和由酚性羟基衍生的烷氧基可以与分子内的相同的芳香族环键合,也可以与不同的芳香族环键合。
交联形成基团、酚性羟基和由酚性羟基衍生的烷氧基所键合的芳香族环也可以进一步被甲基、乙基、丁基等烷基、苯基等芳基等烃基;氟原子等卤素原子等取代。
例如,作为具有交联形成基团的酚系交联剂的具体例子,可列举出式(L1)~(L4)中的任意式所示的化合物。
各式中,各R’各自独立地表示氟原子、芳基或烷基,各R”各自独立地表示氢原子或烷基,L1和L2各自独立地表示单键、亚甲基或丙烷-2,2-二基,L3根据q1来确定,表示单键、亚甲基、丙烷-2,2-二基、甲烷三基或乙烷-1,1,1-三基,t11、t12以及t13为满足2≤t11≤5、1≤t12≤4、0≤t13≤3以及t11+t12+t13≤6的整数,t21、t22以及t23为满足2≤t21≤4、1≤t22≤3、0≤t23≤2以及t21+t22+t23≤5的整数,t24、t25以及t26为满足2≤t24≤4、1≤t25≤3、0≤t26≤2以及t24+t25+t26≤5的整数,t27、t28以及t29为满足0≤t27≤4、0≤t28≤4、0≤t29≤4以及t27+t28+t29≤4的整数,t31、t32以及t33为满足2≤t31≤4、1≤t32≤3、0≤t33≤2以及t31+t32+t33≤5的整数,t41、t42以及t43为满足2≤t41≤3、1≤t42≤2、0≤t43≤1以及t41+t42+t43≤4的整数,q1为2或3,q2表示重复数量,为0以上的整数,作为芳基和烷基的具体例子,可列举出与下述的具体例子相同的基团,作为芳基优选苯基,作为烷基优选甲基、叔丁基。
以下,列举出式(L1)~(L4)所示的化合物的具体例子,但不限定于此。需要说明的是,这些化合物可以通过公知的方法来合成,也可以作为例如旭有机材工业(株)、本州化学工业(株)的产品而获得。
具有交联形成基团的三聚氰胺系交联剂是指,与其三嗪环键合的氨基的氢原子中的至少一个被交联形成基团取代而成的、三聚氰胺衍生物、2,4-二氨基-1,3,5-三嗪衍生物或2-氨基-1,3,5-三嗪衍生物,所述三嗪环也可以进一步具有苯基等芳基等取代基。
作为具有交联形成基团的三聚氰胺系交联剂的具体例子,可列举出:N,N,N’,N’,N”,N”-六(甲氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N’,N’,N”,N”-六(丁氧基甲基)三聚氰胺等单、双、三、四、五或六烷氧基甲基三聚氰胺;N,N,N’,N’-四(甲氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N’,N’-四(丁氧基甲基)苯并胍胺等单、双、三或四烷氧基甲基苯并胍胺等,但不限定于此。
具有交联形成基团的脲系交联剂是指,含脲键的化合物的衍生物,具有构成脲键的NH基的氢原子中的至少一个被交联形成基团取代的结构。
作为具有交联形成基团的脲系交联剂的具体例子,可列举出:1,3,4,6-四(甲氧基甲基)甘脲、1,3,4,6-四(丁氧基甲基)甘脲等单、双、三或四烷氧基甲基甘脲;1,3-双(甲氧基甲基)脲、1,1,3,3-四甲氧基甲基脲等单、双、三或四烷氧基甲基脲等,但不限定于此。
具有交联形成基团的硫脲系交联剂是指,含硫脲键的化合物的衍生物,具有构成硫脲键的NH基的氢原子中的至少一个被交联形成基团取代的结构。
作为具有交联形成基团的硫脲系交联剂的具体例子,可列举出:1,3-双(甲氧基甲基)硫脲、1,1,3,3-四甲氧基甲基硫脲等单、双、三或四烷氧基甲基硫脲等,但不限定于此。
剥离剂组合物所含的交联剂的量根据采用的涂布方法、期望的膜厚等而不同,因此无法笼统地规定,相对于有机树脂或多核酚衍生物通常为0.01~50质量%,从实现适当的固化,再现性良好地得到半导体基板与支承基板能良好地分离的层叠体的观点考虑,优选为0.1质量%以上,更优选为1质量%以上,更进一步优选为3质量%以上,进一步优选为5质量%以上,优选为45质量%以下,更优选为40质量%以下,更进一步优选为35质量%以下,进一步优选为30质量%以下。
<<<<产酸剂和酸>>>>
以促进交联反应等为目的,剥离剂组合物也可以包含产酸剂、酸。
作为产酸剂,例如可列举出热产酸剂和光产酸剂。
热产酸剂只要通过热而产生酸,就没有特别限定,作为其具体例子,可列举出:2,4,4,6-四溴环己二烯酮、苯偶姻甲苯磺酸酯(benzoin tosylate)、2-硝基苄基甲苯磺酸酯、K-PURE〔注册商标〕CXC-1612、K-PURE CXC-1614、K-PURE TAG-2172、K-PURETAG-2179、K-PURE TAG-2678、K-PURE TAG2689、K-PURE TAG2700(King Industries公司制)以及SI-45、SI-60、SI-80、SI-100、SI-110、SI-150(三新化学工业(株)制)其他有机磺酸烷基酯等,但不限定于此。
作为光产酸剂,例如可列举出:鎓盐化合物、磺酰亚胺化合物以及二磺酰基重氮甲烷化合物等。
作为鎓盐化合物的具体例子,可列举出:二苯基碘鎓六氟磷酸盐、二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸盐、二苯基碘鎓九氟正丁烷磺酸盐、二苯基碘鎓全氟正辛烷磺酸盐、二苯基碘鎓樟脑磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓樟脑磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘鎓三氟甲烷磺酸盐等碘鎓盐化合物;三苯基锍硝酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍九氟正丁烷磺酸盐、三苯基锍樟脑磺酸盐、三苯基锍三氟甲烷磺酸盐等锍盐化合物等,但不限定于此。
作为磺酰亚胺化合物的具体例子,可列举出:N-(三氟甲烷磺酰氧基)琥珀酰亚胺、N-(九氟正丁烷磺酰氧基)琥珀酰亚胺、N-(樟脑磺酰氧基)琥珀酰亚胺、N-(三氟甲烷磺酰氧基)萘二甲酰亚胺等,但不限定于此。
作为二磺酰基重氮甲烷化合物的具体例子,可列举出:双(三氟甲基磺酰基)重氮甲烷、双(环己基磺酰基)重氮甲烷、双(苯基磺酰基)重氮甲烷、双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷、双(2,4-二甲基苯磺酰基)重氮甲烷、甲基磺酰基对甲苯磺酰基重氮甲烷等,但不限定于此。
作为酸的具体例子,可列举出:对甲苯磺酸、吡啶鎓对甲苯磺酸(吡啶鎓对甲苯磺酸盐)、吡啶鎓三氟甲烷磺酸盐、吡啶鎓苯酚磺酸、5-磺基水杨酸、4-苯酚磺酸、4-氯苯磺酸、苯二磺酸、1-萘磺酸等芳基磺酸、吡啶鎓盐等、它们的盐;水杨酸、苯甲酸、羟基苯甲酸、萘甲酸等芳基羧酸、它们的盐;三氟甲烷磺酸、樟脑磺酸等链状或环状烷基磺酸、它们的盐;柠檬酸等链状或环状烷基羧酸、它们的盐等,但不限定于此。
剥离剂组合物所含的产酸剂和酸的量均根据使用的交联剂的种类、形成膜时的加热温度等而不同,因此无法笼统地规定,相对于膜构成成分通常为0.01~5质量%。
<<<<表面活性剂>>>>
以调整组合物本身的液体物性、所得到的膜的膜物性;再现性良好地制备均匀性高的剥离剂组合物等为目的,剥离剂组合物也可以包含表面活性剂。
作为表面活性剂,例如可列举出:聚氧亚乙基月桂基醚、聚氧亚乙基硬脂基醚、聚氧亚乙基鲸蜡基醚、聚氧亚乙基油基醚等聚氧亚乙基烷基醚类;聚氧亚乙基辛基酚醚、聚氧亚乙基壬基酚醚等聚氧亚乙基烷基芳基醚类;聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物类;山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖醇酐单棕榈酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐三油酸酯、山梨糖醇酐三硬脂酸酯等山梨糖醇酐脂肪酸酯类;聚氧亚乙基山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧亚乙基山梨糖醇酐单棕榈酸酯、聚氧亚乙基山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚氧亚乙基山梨糖醇酐三油酸酯、聚氧亚乙基山梨糖醇酐三硬脂酸酯等聚氧亚乙基山梨糖醇酐脂肪酸酯类等非离子系表面活性剂;EFTOP EF301、EF303、EF352((株)TOHKEMPRODUCTS制,商品名)、MEGAFACE F171、F173、R-30、R-30N(DIC(株)制,商品名)、FluoradFC430、FC431(住友3M(株)制,商品名)、AsahiGuard AG710、SURFLON S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(株)制,商品名)等氟系表面活性剂;有机硅氧烷聚合物KP341(信越化学工业(株)制)等。
表面活性剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
表面活性剂的量相对于剥离剂组合物的膜构成成分通常为2质量%以下。
<<<<溶剂>>>>
剥离剂组合物优选包含溶剂。
作为这样的溶剂,例如可以使用能良好地溶解上述的有机树脂、多核酚衍生物、支链状聚硅烷、交联剂等膜构成成分的高极性溶剂,根据需要,以粘度、表面张力等的调整等为目的,也可以使用低极性溶剂。需要说明的是,在本发明中,低极性溶剂是指定义为频率100kHz下的相对介电常数小于7的溶剂,高极性溶剂是指定义为频率100kHz下的相对介电常数为7以上的溶剂。溶剂可以单独使用一种或组合使用两种以上。
此外,作为高极性溶剂,例如可列举出:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基异丁酰胺、N-甲基吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等酰胺系溶剂;乙基甲基酮、异佛尔酮、环己酮等酮系溶剂;乙腈、3-甲氧基丙腈等氰基系溶剂;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇等多元醇系溶剂;丙二醇单甲基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单苯基醚、三乙二醇单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、苄醇、2-苯氧基乙醇、2-苄氧基乙醇、3-苯氧基苄醇、四氢糠醇等脂肪族醇以外的一元醇系溶剂;二甲基亚砜等亚砜系溶剂等。
作为低极性溶剂,例如可列举出:氯仿、氯苯等氯系溶剂;甲苯、二甲苯、四氢萘、环己基苯、癸基苯等烷基苯等芳香族烃系溶剂;1-辛醇、1-壬醇、1-癸醇等脂肪族醇系溶剂;四氢呋喃、二噁烷、苯甲醚、4-甲氧基甲苯、3-苯氧基甲苯、二苄基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇丁基甲基醚、三乙二醇二甲基醚、三乙二醇丁基甲基醚等醚系溶剂;苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丁酯、苯甲酸异戊酯、邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯、马来酸二丁酯、草酸二丁酯、乙酸己酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单丁基醚乙酸酯等酯系溶剂等。
溶剂的含量考虑期望的组合物的粘度、采用的涂布方法、制作的膜的厚度等来适当确定,为组合物整体的99质量%以下,优选相对于组合物整体为70~99质量%,即该情况下的膜构成成分的量相对于组合物整体为1~30质量%。
剥离剂组合物的粘度和表面张力通过考虑使用的涂布方法、期望的膜厚等各种要素,变更使用的溶剂的种类、它们的比率;膜构成成分浓度等来适当调整。
在本发明的某一方案中,从再现性良好地得到均匀性高的组合物的观点、再现性良好地得到保存稳定性高的组合物的观点、再现性良好地得到提供均匀性高的膜的组合物的观点等考虑,剥离剂组合物包含二醇系溶剂。需要说明的是,在此所说的“二醇系溶剂”是指二醇类、二醇单醚类、二醇二醚类、二醇单酯类、二醇二酯类以及二醇酯醚类的总称。
优选的二醇系溶剂的一个例子由式(G)表示。
式(G)中,RG1各自独立地表示碳原子数2~4的直链状或支链状亚烷基,RG2和RG3各自独立地表示氢原子、直链状或支链状的碳原子数1~8的烷基、或者烷基部分为碳原子数1~8的直链状或支链状烷基的烷基酰基,ng为1~6的整数。
作为碳原子数2~4的直链状或支链状亚烷基的具体例子,可列举出:亚乙基、三亚甲基、1-甲基亚乙基、四亚甲基、2-甲基丙烷-1,3-二基、五亚甲基、六亚甲基等,但不限定于此。
其中,从再现性良好地得到均匀性高的组合物的观点、再现性良好地得到保存稳定性高的组合物的观点、再现性良好地得到提供均匀性高的膜的组合物的观点等考虑,优选碳原子数2~3的直链状或支链状亚烷基,更优选碳原子数3的直链状或支链状亚烷基。
作为直链状或支链状的碳原子数1~8的烷基的具体例子,可列举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基正丁基、2-甲基正丁基、3-甲基正丁基、1,1-二甲基正丙基、1,2-二甲基正丙基、2,2-二甲基正丙基、1-乙基正丙基、正己基、1-甲基正戊基、2-甲基正戊基、3-甲基正戊基、4-甲基正戊基、1,1-二甲基正丁基、1,2-二甲基正丁基、1,3-二甲基正丁基、2,2-二甲基正丁基、2,3-二甲基正丁基、3,3-二甲基正丁基、1-乙基正丁基、2-乙基正丁基、1,1,2-三甲基正丙基、1,2,2-三甲基正丙基、1-乙基-1-甲基正丙基、1-乙基-2-甲基正丙基等,但不限定于此。
其中,从再现性良好地得到均匀性高的组合物的观点、再现性良好地得到保存稳定性高的组合物的观点、再现性良好地得到提供均匀性高的膜的组合物的观点等考虑,优选甲基、乙基,更优选甲基。
作为烷基部分为碳原子数1~8的直链状或支链状烷基的烷基酰基中的碳原子数1~8的直链状或支链状烷基的具体例子,可列举出与上述的具体例子相同的基团。
其中,从再现性良好地得到均匀性高的组合物的观点、再现性良好地得到保存稳定性高的组合物的观点、再现性良好地得到提供均匀性高的膜的组合物的观点等考虑,优选甲基羰基、乙基羰基,更优选甲基羰基。
从再现性良好地得到均匀性高的组合物的观点、再现性良好地得到保存稳定性高的组合物的观点、再现性良好地得到提供均匀性高的膜的组合物的观点等考虑,ng优选为4以下,更优选为3以下,更进一步优选为2以下,最优选为1。
从再现性良好地得到均匀性高的组合物的观点、再现性良好地得到保存稳定性高的组合物的观点、再现性良好地得到提供均匀性高的膜的组合物的观点等考虑,式(G)中,优选RG2和RG3中的至少任一方为直链状或支链状的碳原子数1~8的烷基,更优选RG2和RG3中的一方为直链状或支链状的碳原子数1~8的烷基,另一方为氢原子或烷基部分为碳原子数1~8的直链状或支链状烷基的烷基酰基。
从再现性良好地得到均匀性高的组合物的观点、再现性良好地得到保存稳定性高的组合物的观点、再现性良好地得到提供均匀性高的膜的组合物的观点等考虑,二醇系溶剂的含量相对于剥离剂组合物所含的溶剂优选为50质量%以上,更优选为70质量%以上,更进一步优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上,再进一步优选为95质量%以上。
从再现性良好地得到均匀性高的组合物的观点、再现性良好地得到保存稳定性高的组合物的观点、再现性良好地得到提供均匀性高的膜的组合物的观点等考虑,在剥离剂组合物中,膜构成成分均匀分散或溶解于溶剂中,优选溶解。
剥离剂组合物例如可以通过将有机树脂或多核酚衍生物、溶剂以及根据需要的交联剂混合来制造。
其混合顺序没有特别限定,作为能容易并且再现性良好地制造剥离剂组合物的方法的一个例子,可列举出:使有机树脂或多核酚衍生物和交联剂一次性溶解于溶剂中的方法;使有机树脂或多核酚衍生物和交联剂的一部分溶解于溶剂中,使其余部分另行溶解于溶剂中,将所得到的各溶液混合的方法,但不限定于此。此外,制备剥离剂组合物时,也可以在成分不分解或不变质的范围内适当加热。
在本发明中,出于去除异物的目的,也可以在制造剥离剂组合物的中途或将全部成分混合后,使用过滤器等对使用的溶剂、溶液等进行过滤。
剥离剂层的厚度没有特别限定,通常为5nm~100μm,在某一方案中为10nm~10μm,在另一方案中为50nm~1μm,在又一方案中为100nm~700nm。
作为由剥离剂组合物形成剥离剂层的方法,没有特别限定,例如可列举出涂布剥离剂组合物而形成剥离剂层的方法。
剥离剂组合物的涂布方法没有特别限定,通常为旋涂法。
涂布后的剥离剂组合物的加热温度根据剥离剂组合物所含的剥离剂成分的种类、量;期望的剥离剂层的厚度等而不同,因此无法笼统地规定,从再现性良好地实现适当的剥离剂层的观点考虑,为80℃以上且300℃以下,其加热时间根据加热温度而通常在10秒~10分钟的范围内适当确定。加热温度优选为100℃以上且280℃以下,更优选为150℃以上且250℃以下。加热时间优选为30秒以上且8分钟以下,更优选为1分钟以上且5分钟以下。
加热可以使用加热板、烘箱等进行。
以下,使用附图对第一实施方案的层叠体的构成的一个例子进行说明。
图1表示第一实施方案的层叠体的一个例子的概略剖视图。
图1的层叠体依次具有:半导体基板1、粘接剂层2以及支承基板4。即,粘接剂层2设于半导体基板1与支承基板4之间。粘接剂层2与半导体基板1和支承基板4相接。
以下,使用附图对第一实施方案的层叠体的构成的另一例子进行说明。
图2表示第一实施方案的层叠体的另一例子的概略剖视图。
图2的层叠体依次具有:半导体基板1、粘接剂层2、剥离剂层3以及支承基板4。
粘接剂层2和剥离剂层3设于半导体基板1与支承基板4之间。粘接剂层2与半导体基板1相接。剥离剂层3与粘接剂层2和支承基板4相接。
<<第一实施方案的层叠体的一个例子的制造方法>>
以下,以第一实施方案的层叠体中的图1所示的层叠体为例,对层叠体的制造方法进行说明。
本发明的层叠体的一个例子例如可以通过包括以下的第1工序~第2工序的方法来制造。
第1工序:在半导体基板上涂布粘接剂组合物,形成粘接剂涂布层的工序。
第2工序:对粘接剂涂布层进行加热,形成粘接剂层的工序。
粘接剂组合物的涂布方法没有特别限定,通常为旋涂法。需要说明的是,可以采用如下方法:另行通过旋涂法等形成涂布膜,形成片状的涂布膜,贴附片状的涂布膜作为粘接剂涂布层。
涂布后的粘接剂组合物的加热温度根据粘接剂组合物所含的粘接剂成分的种类、量;是否包含溶剂;使用的溶剂的沸点;期望的粘接剂层的厚度等而不同,因此无法笼统地规定,通常为80~150℃,其加热时间通常为30秒~5分钟。
在粘接剂组合物包含溶剂的情况下,通常对涂布后的粘接剂组合物进行加热。
涂布粘接剂组合物,若需要则对其进行加热而得到的粘接剂涂布层的膜厚通常为5~500μm左右,以最终成为上述的粘接剂层的厚度的范围的方式适当确定。
在本发明中,可以通过一边实施加热处理或减压处理或者它们双方,一边施加半导体基板和支承基板的厚度方向的载荷,然后实施后加热处理来得到本发明的层叠体。需要说明的是,采用加热处理、减压处理、两者并用中的任意种处理条件在考虑粘接剂组合物的种类、膜厚、求出的粘接强度等各种情形的基础上适当确定。
根据从组合物中去除溶剂的观点等考虑,加热处理通常从20~160℃的范围内适当确定。特别是,从抑制或避免粘接剂成分(A)的过度的固化、无需的变质的观点考虑,优选为150℃以下,更优选为130℃以下,其加热时间根据加热温度、粘接剂的种类来适当确定,从可靠地体现适当的粘接的观点考虑,通常为30秒以上,优选为1分钟以上,从抑制粘接剂层、其他构件的变质的观点考虑,通常为10分钟以下,优选为5分钟以下。
减压处理只要使相互接触的粘接剂涂布层暴露在10~10000Pa的气压下即可。减压处理的时间通常为1~30分钟。
半导体基板和支承基板的厚度方向的载荷只要不对半导体基板和支承基板以及它们之间的层造成不良影响,并且能使它们牢固密合,就没有特别限定,通常在10~50000N的范围内。
从实现充分的固化速度的观点等考虑,后加热的温度优选为120℃以上,从防止基板、各层的变质的观点等考虑,后加热的温度优选为260℃以下。
从实现构成层叠体的基板与层的适当的接合的观点考虑,后加热的时间通常为1分钟以上,优选为5分钟以上,从抑制或避免由过度的加热对各层造成的不良影响等观点考虑,后加热的时间通常为180分钟以下,优选为120分钟以下。
加热可以使用加热板、烘箱等进行。在使用加热板进行后加热的情况下,可以使层叠体的半导体基板和支承基板中的任意方朝下进行加热,从再现性良好地实现适当的剥离的观点考虑,优选使半导体基板朝下进行后加热。
需要说明的是,后加热处理的目的之一是实现作为更适当的自支撑膜的粘接剂层,特别是适当地实现基于氢化硅烷化反应的固化。
图3A~图3C是用于对进行层叠体的制造的一个方案进行说明的图。
首先,准备在半导体基板1上形成有粘接剂涂布层2a的层叠体(图3A)。该层叠体例如可以通过在半导体基板1上涂布粘接剂组合物并进行加热来得到。
接着,将图3A所示的层叠体和支承基板4以粘接剂涂布层2a与支承基板4相接的方式贴合。然后,在减压下对半导体基板1和支承基板4的厚度方向施加载荷后,在半导体基板1的与粘接剂涂布层2a相接的面相反一侧的面配置加热装置(未图示;加热板),通过加热装置对粘接剂涂布层2a进行加热来使其固化而转化为粘接剂层2(图3B)。
通过图3A~图3B所示的工序,得到图1所示的层叠体。
<第二实施方案>
具有电子器件层的层叠体用于电子器件层的加工。在对电子器件层实施加工的期间,电子器件层粘接于支承基板。在电子器件层的加工后,电子器件层从支承基板分离。
<<电子器件层>>
电子器件层是指具有电子器件的层,在本发明中,是指在密封树脂中埋入有多个半导体芯片基板的层,就是说是指包括多个半导体芯片基板和配置于该半导体芯片基板间的密封树脂的层。
在此,“电子器件”是指构成电子部件的至少一部分的构件。电子器件没有特别限制,可以是在半导体基板的表面形成有各种机械结构、电路的电子器件。电子器件优选为由金属或半导体构成的构件与将该构件密封或绝缘的树脂的复合体。电子器件可以是后述的重布线层和/或半导体元件或者其他元件用密封材料或绝缘材料密封或绝缘的电子器件,具有单层或多层的结构。
<<支承基板>>
作为支承基板,可举例示出与上述<第一实施方案>的上述<<支承基板>>的栏中说明的支承基板相同的支承基板。
<<剥离剂层>>
剥离剂层使用上述的本发明的光照射剥离用的剥离剂组合物形成。
剥离剂层的详细说明如上述<第一实施方案>的上述<<剥离剂层>>的栏所说明。
<<粘接剂层>>
粘接剂层使用上述的粘接剂组合物形成。
粘接剂层的详细说明如上述<第一实施方案>的上述<<粘接剂层>>的栏所说明。
以下,使用附图对第二实施方案的层叠体的构成的一个例子进行说明。
图4的层叠体依次具有:支承基板24、粘接剂层22以及电子器件层26。
电子器件层26具有:多个半导体芯片基板21和配置于该半导体芯片基板21间的作为密封材料的密封树脂25。
粘接剂层22设于电子器件层26与支承基板24之间。粘接剂层22与电子器件层26和支承基板24相接。
图5表示第二实施方案的层叠体的另一例子的概略剖视图。
图5的层叠体依次具有:支承基板24、剥离剂层23、粘接剂层22以及电子器件层26。
电子器件层26具有:多个半导体芯片基板21和配置于该半导体芯片基板21间的作为密封材料的密封树脂25。
粘接剂层22和剥离剂层23设于电子器件层26与支承基板24之间。粘接剂层22与电子器件层26相接。剥离剂层23与粘接剂层22和支承基板24相接。
<<第二实施方案的层叠体的一个例子的制造方法>>
以下,以第二实施方案的层叠体中的图4所示的层叠为例,对层叠体的制造方法进行说明。
本发明的层叠体例如可以通过包括以下的第1工序~第4工序的方法来制造。
第1工序:在上述支承基板的表面涂布粘接剂组合物,形成粘接剂涂布层(根据需要,进一步加热来形成粘接剂层)的工序。
第2工序:将半导体芯片基板载置于粘接剂涂布层或粘接剂层上,一边实施加热处理和减压处理中的至少任意者,一边将半导体芯片基板贴合于粘接剂涂布层或粘接剂层的工序。
第3工序:通过对粘接剂涂布层进行后加热处理使其固化,形成粘接剂层的工序。
第4工序:使用密封树脂对固定于粘接剂层上的半导体芯片基板进行密封的工序。
若对第2工序更详细地进行说明,例如可列举出下述(i)的实施方案的工序。
(i)将半导体芯片基板载置于粘接剂涂布层或粘接剂层上,一边实施加热处理和减压处理中的至少一方,一边施加半导体芯片基板和支承基板的厚度方向的载荷使其密合,将半导体芯片基板贴合于粘接剂涂布层或粘接剂层。
需要说明的是,第3工序可以在第2工序的将半导体芯片基板贴合于粘接剂涂布层后进行,或者也可以与第2工序一并进行。例如,可以将半导体芯片基板载置于粘接剂涂布层上,一边施加半导体芯片基板和支承基板的厚度方向的载荷,一边对粘接剂涂布层进行加热使其固化,由此一起进行半导体芯片基板与粘接剂涂布层的密合和从粘接剂涂布层向粘接剂层的固化,将粘接剂层与半导体芯片基板贴合。
此外,第3工序可以在第2工序之前进行,也可以将半导体芯片基板载置于粘接剂层上,一边施加半导体芯片基板和支承基板的厚度方向的载荷,一边将粘接剂层与半导体芯片基板贴合。
涂布方法、涂布后的粘接剂组合物的加热温度、加热方法等如上述<第一实施方案>的上述<<第一实施方案中的层叠体的一个例子的制造方法>>所记载。
关于第二实施方案的层叠体的制造方法,以下使用附图对其顺序进一步详细地进行说明。通过该制造方法制造图4所示的层叠体。
如图6A所示,在支承基板24上形成由粘接剂组合物形成的粘接剂涂布层22’。此时,也可以对粘接剂涂布层22’进行加热,形成粘接剂层22。
接着,如图6B所示,在粘接剂层22或粘接剂涂布层22’上载置半导体芯片基板21,一边实施加热处理和减压处理中的至少一方,一边施加半导体芯片基板21和支承基板24的厚度方向的载荷使其密合,将半导体芯片基板21贴合于粘接剂层22或粘接剂涂布层22’。在半导体芯片基板21贴合于粘接剂涂布层22’的情况下,通过对粘接剂涂布层22’进行后加热处理使其固化,制成粘接剂层22,将半导体芯片基板21固定于粘接剂层22。
接着,如图6C所示,使用密封树脂25将固定于粘接剂层22上的半导体芯片基板21密封。在图6C中,隔着粘接剂层22临时粘接于支承基板24上的多个半导体芯片基板21利用密封树脂25密封。在粘接剂层22上形成具有半导体芯片基板21和配置于半导体芯片基板21间的密封树脂25的电子器件层26,如此,电子器件层26成为在密封树脂中埋入有多个半导体芯片基板的基材层。
<<<密封工序>>>
使用密封材料将半导体芯片基板21密封。
作为用于将半导体芯片基板21密封的密封材料,使用能将由金属或半导体构成的构件绝缘或密封的构件。
在本发明中,作为密封材料,例如使用树脂组合物(密封树脂)。作为密封树脂的种类,只要能将金属或半导体密封和/或绝缘,就没有特别限定,例如优选使用环氧系树脂或有机硅系树脂等。
密封材料除了包含树脂成分以外,还可以包含填料等其他成分。作为填料,例如可列举出球状二氧化硅粒子等。
在密封工序中,例如加热至130~170℃的密封树脂以维持高粘度的状态并且覆盖半导体芯片基板21的方式供给至粘接剂层22上,进行压缩成型,由此在粘接剂层22上形成由密封树脂25形成的层。此时,温度条件例如为130~170℃。此外,对半导体芯片基板21施加的压力例如为50~500N/cm2
(经加工的半导体基板或电子器件层的制造方法)
若使用本发明的层叠体,则能提供经加工的半导体基板的制造方法或者经加工的电子器件层的制造方法。
“经加工的半导体基板的制造方法”使用上述(层叠体)的上述<第一实施方案>的栏中记载的层叠体。此外,“经加工的电子器件层的制造方法”使用上述(层叠体)的上述<第二实施方案>的栏中记载的层叠体。
在下述<第三实施方案>中对“经加工的半导体基板的制造方法”进行说明,在下述<第四实施方案>中对“经加工的电子器件层的制造方法”进行说明。
<第三实施方案>
本发明的经加工的半导体基板的制造方法包括:下述第5A工序和下述第6A工序。经加工的电子器件层的制造方法也可以进一步包括下述第7A工序。
在此,第5A工序是对上述<第一实施方案>的栏中记载的层叠体中的半导体基板进行加工的工序。
此外,第6A工序是将通过第5A工序加工后的半导体基板与支承基板分离的工序。
此外,第7A工序是在第6A工序之后清洗经加工的半导体基板的工序。
在第5A工序中,对半导体基板实施的加工例如是指晶片的电路面的相反一侧的加工,可列举出由晶片背面的研磨实现的晶片的薄化。然后,例如进行硅贯通电极(TSV)等的形成,然后将薄化晶片从支承基板剥离,形成晶片的层叠体,进行三维安装化。此外,例如在三维安装化前后也进行晶片背面电极等的形成。此外,例如,以半导体基板隔着粘接剂层被支承于支承基板的状态,进行经薄化的半导体基板与其他半导体元件(例如,DRAM等)的连接。此时,例如有时长时间负载250~350℃左右的热。此外,在晶片的薄化和TSV工艺中以粘接于支承基板的状态负载250~350℃左右的热。本发明的层叠体通常包括粘接剂层,具备针对其负载的耐热性。
需要说明的是,加工不限定于上述加工,例如也包括为了支承用于安装半导体部件的基材而实施与支承基板临时粘接的情况下的半导体部件的安装工艺等。
在第6A工序中,将半导体基板与支承基板分离(剥离)的方法没有特别限定。
例如,可列举出利用具有尖锐部的器材(所谓的剥离器(debonder))进行机械剥离的方法。具体而言,例如在半导体基板与支承基板之间插入尖锐部后,将半导体基板与支承基板分离。
此外,在层叠体具有剥离剂层的情况下,在第6A工序中,将半导体基板与支承基板分离(剥离)的方法也可以是:在对剥离剂层进行光照射后,在半导体基板与支承基板之间撕揭的剥离等。
通过从支承基板侧对剥离剂层照射光,如上所述发生剥离剂层的变质(例如剥离剂层的分离或分解),然后,例如拉起任一方的基板,能容易地将半导体基板与支承基板分离。
光对剥离剂层的照射不一定需要对剥离剂层的全部区域进行。即使照射了光的区域和未照射光的区域混合存在,只要作为剥离剂层整体的剥离能力充分提高,就能通过例如拉起支承基板等轻微的外力来将半导体基板与支承基板分离。照射光的区域与未照射光的区域的比率和位置关系根据使用的粘接剂的种类、其具体的组成;粘接剂层的厚度;粘接剂层的厚度;剥离剂层的厚度;照射的光的强度等而不同,但若为本领域技术人员,则无需过度的试验就能设定适当条件。由于这样的情形,因此根据本发明的经加工的半导体基板的制造方法,例如在使用的层叠体的支承基板具有透光性的情况下,在通过从支承基板侧的光照射进行剥离时能缩短光照射时间,其结果是,不仅能期待生产量(throughput)的改善,而且能避免用于剥离的物理应力等,仅通过光的照射而容易且高效地将半导体基板与支承基板分离。
通常,用于剥离的光的照射量为50~3000mJ/cm2。照射时间根据波长和照射量来适当确定。
用于剥离的光的波长例如优选为250~600nm的波长,更优选为250~370nm的波长。更适当的波长为308nm、343nm、355nm、365nm或532nm。剥离所需的光的照射量是引起特定的化合物和聚合物的适当的变质,例如引起分解的照射量。
用于剥离的光可以是激光,也可以是从紫外线灯等光源发出的非激光。
可以在分离出的半导体基板和支承基板中的至少任意者的表面喷涂清洗剂组合物,或将分离出的半导体基板或支承基板浸渍于清洗剂组合物中来清洗基板。
此外,也可以使用去除胶带等清洗经加工的半导体基板等的表面。
作为基板的清洗的一个例子,可以在第6A工序后,进行清洗经加工的半导体基板的第7A工序。
用于清洗的清洗剂组合物可列举出以下物质。
清洗剂组合物通常包含溶剂。
作为溶剂,例如可列举出:内酯类、酮类、多元醇类、具有酯键的化合物、多元醇类的衍生物、环式醚类、酯类、芳香族系有机溶剂等。
作为内酯类,例如可列举出γ-丁内酯等。
作为酮类,例如可列举出:丙酮、甲基乙基酮、环己酮、甲基正戊基酮、甲基异戊基酮、2-庚酮等。
作为多元醇类,例如可列举出:乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇等。
作为具有酯键的化合物,例如可列举出:乙二醇单乙酸酯、二乙二醇单乙酸酯、丙二醇单乙酸酯、二丙二醇单乙酸酯等。
作为多元醇类的衍生物,例如可列举出:上述多元醇类或上述具有酯键的化合物的单甲基醚、单乙基醚、单丙基醚、单丁基醚等单烷基醚或单苯醚等具有醚键的化合物。其中,优选丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇单甲醚(PGME)。
作为环式醚类,例如可列举出二噁烷等。
作为酯类,例如可列举出:乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯等。
作为芳香族系有机溶剂,例如可列举出:苯甲醚、乙基苄基醚、甲苯基甲基醚、二苯基醚、二苄基醚、苯乙醚、丁基苯基醚、乙苯、二乙苯、戊苯、异丙苯、甲苯、二甲苯、异丙基甲苯、均三甲苯等。
它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。
其中,优选丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇单甲醚(PGME)、环己酮、乳酸乙酯(EL)。
此外,也优选混合PGMEA和极性溶剂而成的混合溶剂。其配合比(质量比)考虑PGMEA与极性溶剂的相容性等而适当确定即可,优选设为优选1∶9~9∶1的范围内,更优选为2∶8~8∶2的范围内。
例如在配合EL作为极性溶剂的情况下,PGMEA∶EL的质量比优选为1∶9~9∶1,更优选为2∶8~8∶2。此外,在配合PGME作为极性溶剂的情况下,PGMEA∶PGME的质量比优选为1∶9~9∶1,更优选为2∶8~8∶2,进一步优选为3∶7~7∶3。此外,在配合PGME和环己酮作为极性溶剂的情况下,PGMEA∶(PGME+环己酮)的质量比优选为1∶9~9∶1,更优选为2∶8~8∶2,进一步优选为3∶7~7∶3。
清洗剂组合物可以包含盐,也可以不包含盐,从使用层叠体的半导体基板的加工时的通用性变高的方面和抑制成本的方面考虑,优选不包含盐。
作为清洗剂组合物包含盐的情况的一个例子,可列举出包含季铵盐和溶剂的清洗剂组合物。
季铵盐由季铵阳离子和阴离子构成,只要用于此种用途,就没有特别限定。
作为这样的季铵阳离子,典型而言可列举出四(烃)铵阳离子。另一方面,作为与其成对的阴离子,可列举出:氢氧根离子(OH);氟离子(F)、氯离子(Cl)、溴离子(Br)、碘离子(I)等卤素离子;四氟硼酸根离子(BF4-);六氟磷酸根离子(PF6 )等,但不限定于此。
季铵盐优选为含卤素的季铵盐,更优选为含氟的季铵盐。
季铵盐中,卤素原子可以包含在阳离子中,也可以包含在阴离子中,优选包含在阴离子中。
在优选的一个方案中,含氟的季铵盐为四(烃)氟化铵。
作为四(烃)氟化铵中的烃基的具体例子,可列举出:碳原子数1~20的烷基、碳原子数2~20的烯基、碳原子数2~20的炔基、碳原子数6~20的芳基等。
在更优选的一个方案中,四(烃)氟化铵包含四烷基氟化铵。
作为四烷基氟化铵的具体例子,可列举出:四甲基氟化铵、四乙基氟化铵、四丙基氟化铵、四丁基氟化铵(也称为氟化四丁基铵)等,但不限定于此。其中,优选四丁基氟化铵。
四(烃)氟化铵等季铵盐也可以使用水合物。此外,四(烃)氟化铵等季铵盐可以单独使用一种或组合使用两种以上。
季铵盐的量只要溶解于清洗剂组合物所含的溶剂中,就没有特别限制,相对于清洗剂组合物通常为0.1~30质量%。
在清洗剂组合物包含盐的情况下,作为并用的溶剂,只要用于此种用途并且溶解季铵盐等盐,就没有特别限定,从再现性良好地得到具有优异的清洗性的清洗剂组合物的观点、良好地溶解季铵盐等盐,得到均匀性优异的清洗剂组合物的观点等考虑,清洗剂组合物优选包含一种或两种以上酰胺系溶剂。
作为酰胺系溶剂的优选的一个例子,可列举出式(Z)所示的酰胺衍生物。
式中,R0表示乙基、丙基或异丙基,优选为乙基、异丙基,更优选为乙基。RA和RB各自独立地表示碳原子数1~4的烷基。碳原子数1~4的烷基可以为直链状、支链状、环状中的任意种,具体而言可列举出:甲基、乙基、丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丁基等。其中,作为RA和RB,优选为甲基或乙基,更优选均为甲基或乙基,更进一步优选均为甲基。
作为式(Z)所示的酰胺衍生物,可列举出:N,N-二甲基丙酰胺、N,N-二乙基丙酰胺、N-乙基-N-甲基丙酰胺、N,N-二甲基丁酰胺、N,N-二乙基丁酰胺、N-乙基-N-甲基丁酰胺、N,N-二甲基异丁酰胺、N,N-二乙基异丁酰胺、N-乙基-N-甲基异丁酰胺等。其中,特别优选N,N-二甲基丙酰胺、N,N-二甲基异丁酰胺,更优选N,N-二甲基丙酰胺。
式(Z)所示的酰胺衍生物可以通过对应的羧酸酯与胺的取代反应来合成,也可以使用市售品。
作为优选的酰胺系溶剂的另一例子,可列举出式(Y)所示的内酰胺化合物。
式(Y)中,R101表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,R102表示碳原子数1~6的亚烷基。作为碳原子数1~6的烷基的具体例子,可列举出:甲基、乙基、正丙基、正丁基等,作为碳原子数1~6的亚烷基的具体例子,可列举出:亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基等,但不限定于此。
作为式(Y)所示的内酰胺化合物的具体例子,可列举出:α-内酰胺化合物、β-内酰胺化合物、γ-内酰胺化合物、δ-内酰胺化合物等,它们可以单独使用一种或组合使用两种以上。
在优选的一个方案中,式(Y)所示的内酰胺化合物包含1-烷基-2-吡咯烷酮(N-烷基-γ-丁内酰胺),在更优选的一个方案中,包含N-甲基吡咯烷酮(NMP)或N-乙基吡咯烷酮(NEP),在更进一步优选的一个方案中,包含N-甲基吡咯烷酮(NMP)。
需要说明的是,在本发明中使用的清洗剂组合物也可以包含水作为溶剂,但从避免基板的腐蚀等观点等考虑,通常意图仅使用有机溶剂作为溶剂。需要说明的是,在该情况下,会在清洗剂组合物中包含盐的水合水、有机溶剂所含的微量包含的水,并非对此都予以否定。在本发明中使用的清洗剂组合物的含水量通常为5质量%以下。
关于与本发明的经加工的半导体基板的制造方法的上述的工序相关的构成要素和方法要素,只要在不脱离本发明的主旨的范围内,也可以进行各种变更。
本发明的经加工的半导体基板的制造方法也可以包括除了上述的工序以外的工序。
本发明的剥离方法的一个例子为在本发明的层叠体的半导体基板或支承基板具有透光性的情况下,通过从半导体基板侧或支承基板侧对剥离剂层照射光,将层叠体的半导体基板与支承基板分离。
在本发明的层叠体的一个例子中,半导体基板与支承基板通过粘接剂层和剥离剂层适当且能剥离地临时粘接,因此例如在支承基板具有透光性的情况下,通过从层叠体的支承基板侧对剥离剂层照射光,能容易地将半导体基板与支承基板分离。通常,剥离在对层叠体的半导体基板进行加工后实施。
使用图7A~图7D对第三实施方案的一个例子进行说明。该一个例子为经薄化的半导体基板的制造的一个例子。
首先,准备层叠体(图7A)。该层叠体是与图1和图3B所示的层叠体相同的层叠体。
接着,使用研磨装置(未图示)对半导体基板1的与粘接剂层2相接的面相反一侧的面进行研磨,将半导体基板1薄化(图7B)。需要说明的是,也可以对经薄化的半导体基板1实施贯通电极的形成等。
接着,使用剥离装置(未图示),将经薄化的半导体基板1与支承基板4分离(图7C)。
如此,得到经薄化的半导体基板1(图7D)。
在此,在经薄化的半导体基板1上有时残留粘接剂层2的残渣。因此,优选使用清洗剂组合物来清洗经薄化的半导体基板1,从半导体基板1上去除粘接剂层2的残渣。
<第四实施方案>
本发明的经加工的电子器件层的制造方法包括:下述第5B工序和下述第6B工序。经加工的电子器件层的制造方法也可以进一步包括下述第7B工序。
在此,第5B工序是对上述<第二实施方案>的栏中记载的层叠体的电子器件层进行加工的工序。
此外,第6B工序是将通过第5B工序加工后的电子器件层与支承基板分离的工序。
此外,第7B工序是在第6B工序后,清洗经加工的电子器件层的工序。
以下,使用图8A~图8F对第四实施方式的具体例子进行说明。
在第5B工序中对电子器件层实施的加工例如可列举出磨削工序、布线层形成工序等。
<<磨削工序>>
磨削工序是以半导体芯片基板21的一部分露出的方式对电子器件层26中的密封树脂25的层的树脂部分进行磨削的工序。
密封树脂部分的磨削例如如图8B所示,通过将图8A所示的层叠体的密封树脂25的层磨削至与半导体芯片基板21大致相同的厚度来进行。需要说明的是,图8A所示的层叠体是与图4和图6C所示的层叠体相同的层叠体。
<<布线层形成工序>>
布线层形成工序是在上述磨削工序后,在露出的半导体芯片基板21上形成布线层的工序。
在图8C中,在包括半导体芯片基板21和密封树脂25的层的电子器件层26上形成有布线层28。
布线层28也称为RDL(Redistribution Layer:重布线层),是构成与基板连接的布线的薄膜的布线体,可以具有单层或多层的结构。布线层可以是利用导电体(例如铝、铜、钛、镍、金以及银等金属以及银-锡合金等合金)在电介质(氧化硅(SiOX)、感光性环氧等感光性树脂等)之间形成布线而成的层,但不限定于此。
作为形成布线层28的方法,例如可列举出以下的方法。
首先,在密封树脂25的层上形成氧化硅(SiOX)、感光性树脂等电介质层。由氧化硅构成的电介质层例如可以通过溅射法、真空蒸镀法等来形成。由感光性树脂形成的电介质层例如可以通过利用旋涂、浸渍、辊式刮刀(roller blade)、喷涂涂布、狭缝涂布等方法将感光性树脂涂布于密封树脂25的层上来形成。
接着,利用金属等导电体在电介质层上形成布线。作为形成布线的方法,例如可以使用光刻法(抗蚀剂光刻法)等光刻法处理、刻蚀处理等公知的半导体工艺方法。作为这样的光刻法处理,例如可列举出:使用了正型抗蚀剂材料的光刻法处理、使用了负型抗蚀剂材料的光刻法处理。
在第四实施方式的层叠体的制造方法中,可以进一步在布线层28上进行凸块的形成或元件的安装。在布线层28上的元件的安装例如可以使用贴片机等进行。
第四实施方式的层叠体可以是在基于如下技术的过程中制作的层叠体:设于半导体芯片基板的端子安装于扩展至芯片区域外的布线层的扇出型技术。
在第6B工序中,将电子器件层与支承基板分离(剥离)的方法可列举出:利用具有尖锐部的器材进行的机械剥离、在支承体与电子器件层之间撕揭的剥离等,但不限定于此。
在层叠体具有剥离剂层的情况下,例如,通过从支承基板侧对剥离剂层照射光,如上所述发生剥离剂层的变质(例如剥离剂层的分离或分解),然后,例如拉起任一方的基板,能容易地将电子器件层与支承基板分离。
图8D~图8E是用于对层叠体的分离方法进行说明的概略剖视图,图8F是用于对层叠体的分离后的清洗方法进行说明的概略剖视图。通过图8D~图8F,能对半导体封装(电子部件)的制造方法的一个实施方案进行说明。
如图8D和图8E所示,将层叠体分离的工序是使用剥离装置(未图示)将电子器件层26与支承基板24分离的工序。
可以在分离出的电子器件层和支承基板中的至少任意者的表面喷涂清洗剂组合物,或将分离出的电子器件层或支承基板浸渍于清洗剂组合物中来清洗基板。
此外,也可以使用去除胶带等清洗经加工的电子器件层等的表面。
例如,在图8E中,在分离工序后,在电子器件层26附着有粘接剂层22,通过使用酸或碱等清洗剂组合物,将粘接剂层22分解,能将粘接剂层22去除。通过将粘接剂层去除,能适当得到如8F所示的经加工的电子器件层(电子部件)。
关于与本发明的经加工的电子器件层的制造方法的上述的工序相关的构成要素和方法要素,只要在不脱离本发明的主旨的范围内,也可以进行各种变更。
本发明的经加工的电子器件层的制造方法也可以包括除了上述的工序以外的工序。
[实施例]
以下,列举出实施例对本发明更具体地进行说明,但本发明不限定于下述的实施例。需要说明的是,使用的装置如下所述。
[装置]
(1)搅拌机A:(株)THINKY制自转公转搅拌机ARE-500。
(2)粘度计:东机产业(株)制旋转粘度计TVE-22H。
(3)光学式膜厚计(膜厚测定):Filmetrics(株)制F-50。
(4)真空贴合装置:SUSS MicroTec(株)制,XBS-300。
(5)重均分子量和分散度的测定:GPC装置(TOSOH(株)制EcoSEC,HLC-8320GPC)和GPC色谱柱(TOSOH(株)TSKgel SuperMultiporeHZ-N、TSKgel SuperMultiporeHZ-H)。
·色谱柱温度:40℃。
·洗脱液(溶出溶剂):四氢呋喃。
·流量(流速):0.35mL/分钟。
·标准试样:聚苯乙烯(Sigma Aldrich公司制)。
(6)真空加热装置:Ayumi Industry制,VJ-300-S。
(7)动态粘弹性(DMA)装置:TA Instruments Japan制,Q-800。
(8)激光照射装置:COHERENT(株)制Lambda SX。
以下,示出所使用的聚硅氧烷的一部分的结构和特性。
(式(M1)中,n4表示重复单元的数量,为正整数。)
(式(V)中,n表示重复单元的数量,为正整数。)
(式(W)中,n和m表示重复单元的数量,各自独立地为正整数。)
[表1]
[1]粘接剂组合物的制备
[制备例1-1]
向自转公转搅拌机专用200mL搅拌容器中加入作为上述的成分(a1)的上述式(V)所示的粘度200mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v2(Wacker Chemie公司制,表1中的v2)74.86g、作为上述的成分(a1)的上述式(V)所示的粘度100000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v1(Wacker Chemie公司制,表1中的v1)35.70g、作为上述的成分(a2)的粘度100mPa·s的含SiH基的直链状聚二甲基硅氧烷(Wacker Chemie公司制)7.39g、作为上述的成分(A-4)的1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇(东京化成工业(株)制)0.31g、作为上述的成分(A-4)的1-乙炔基-1-环己醇(Wacker Chemie公司制)0.31g以及作为上述的成分(B)的上述式(M1)所示的聚有机硅氧烷(复数粘度6000Pa·s,重均分子量642000(分散度2.6),Wacker Chemie公司制商品名GENIOPLASTGUM)6.16g,用搅拌机A搅拌10分钟,得到了混合物(I)。
向50mL螺口管中加入作为上述的成分(A-3)的铂催化剂(Wacker Chemie(株)制)0.15g和作为上述的成分(a1)的上述式(W)所示的粘度1000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v3(Wacker Chemie公司制,表1中的v3)6.19g,用自转公转搅拌机搅拌5分钟,得到了混合物(II)。
将所得到的混合物(II)中的5.28g加入至混合物(I)中,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(III)。
最后,用300目的尼龙过滤器对所得到的混合物(III)进行过滤,得到了粘接剂组合物。需要说明的是,使用旋转粘度计测定出的粘接剂组合物的粘度为6600mPa·s。
[制备例1-2]
向自转公转搅拌机专用100mL搅拌容器中加入作为上述的成分(a1)的含乙烯基的MQ树脂(Wacker Chemie公司制)的对薄荷烷溶液(浓度80.7质量%)9.98g以及作为上述的成分(A-4)的1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇(东京化成工业(株)制)0.20g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(I)。
向所得到的混合物(I)中加入作为上述的成分(a1)的上述式(V)所示的粘度200mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v2(Wacker Chemie公司制,表1中的v2)48.64g、作为上述的成分(a1)的上述式(V)所示的粘度100000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v1(Wacker Chemie公司制,表1中的v1)14.45g以及作为上述的成分(a2)的粘度100mPa·s的含SiH基的直链状聚二甲基硅氧烷(Wacker Chemie公司制)5.62g,进一步向其中加入作为上述的成分(A-4)的1-乙炔基-1-环己醇(Wacker Chemie公司制)0.21g以及作为上述的成分(B)的上述式(M1)所示的聚有机硅氧烷(复数粘度6000Pa·s,重均分子量642000(分散度2.6),Wacker Chemie公司制商品名GENIOPLASTGUM)4.08g,用搅拌机A搅拌10分钟,得到了混合物(II)。
向50mL螺口管中加入作为上述的成分(A-3)的铂催化剂(Wacker Chemie公司制)0.12g和作为上述的成分(a1)的上述式(W)所示的粘度1000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v3(Wacker Chemie公司制,表1中的v3)5.06g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(III)。
将所得到的混合物(III)中的3.47g加入至混合物(II)中,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(IV)。
最后,用300目的尼龙过滤器对所得到的混合物(IV)进行过滤,得到了粘接剂组合物。需要说明的是,使用旋转粘度计测定出的粘接剂组合物的粘度为3600mPa·s。
[制备例1-3]
向自转公转搅拌机专用100mL搅拌容器中加入作为上述的成分(a1)的含乙烯基的MQ树脂(Wacker Chemie公司制)的对薄荷烷溶液(浓度80.7质量%)9.92g以及作为上述的成分(A-4)的1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇(东京化成工业(株)制)0.21g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(I)。
向所得到的混合物(I)中加入作为上述的成分(a1)的上述式(V)所示的粘度200mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v2(Wacker Chemie公司制,表1中的v2)61.79g以及作为上述的成分(a2)的粘度100mPa·s的含SiH基的直链状聚二甲基硅氧烷(Wacker Chemie公司制)6.81g,进一步向其中加入作为上述的成分(A-4)的1-乙炔基-1-环己醇(Wacker Chemie公司制)0.21g以及作为上述的成分(B)的上述式(M1)所示的聚有机硅氧烷(复数粘度6000Pa·s,重均分子量642000(分散度2.6),Wacker Chemie公司制商品名GENIOPLASTGUM)4.35g,用搅拌机A搅拌10分钟,得到了混合物(II)。
向50mL螺口管中加入作为上述的成分(A-3)的铂催化剂(Wacker Chemie公司制)0.13g和作为上述的成分(a1)的上述式(W)所示的粘度1000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v3(Wacker Chemie公司制,表1中的v3)5.42g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(III)。
将所得到的混合物(III)中的3.69g加入至混合物(II)中,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(IV)。
最后,用300目的尼龙过滤器对所得到的混合物(IV)进行过滤,得到了粘接剂组合物。需要说明的是,使用旋转粘度计测定出的粘接剂组合物的粘度为1100mPa·s。
[制备例1-4]
向自转公转搅拌机专用200mL搅拌容器中添加基础聚合物〔基础聚合物包含:作为上述的成分(a1)的含乙烯基的MQ树脂(Wacker Chemie公司制)、上述式(V)所示的粘度200mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v2(表1中的v2)以及作为上述的成分(a2)的粘度100mPa·s的含SiH基的直链状聚二甲基硅氧烷(Wacker Chemie公司制)〕(WackerChemie公司制)9.72g以及作为上述的成分(A-4)的1-乙炔基-1-环己醇(WackerChemie公司制)0.25g,进一步向其中加入作为上述的成分(A-4)的1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇(东京化成工业(株)制)0.21g、作为上述的成分(B)的上述式(M1)所示的聚有机硅氧烷(复数粘度6000Pa·s,重均分子量642000(分散度2.6),Wacker Chemie公司制商品名GENIOPLASTGUM)10.00g以及作为溶剂的对薄荷烷(NIPPON TERPENE CHEMICALS(株)制)34.94g,用搅拌机A搅拌10分钟,得到了混合物(I)。
向所得到的混合物(I)中加入作为上述的成分(a1)的上述式(V)所示的粘度200mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v2(Wacker Chemie公司制,表1中的v2)69.96g以及作为上述的成分(a2)的粘度100mPa·s的含SiH基的直链状聚二甲基硅氧烷(Wacker Chemie公司制)10.30g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(II)。
向50mL螺口管中加入作为上述的成分(A-3)的铂催化剂(Wacker Chemie公司制)0.15g和作为上述的成分(a1)的上述式(W)所示的粘度1000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v3(Wacker Chemie公司制,表1中的v3)15.01g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(III)。
将所得到的混合物(III)中的10.11g加入至混合物(II)中,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(IV)。
最后,用300目的尼龙过滤器对所得到的混合物(IV)进行过滤,得到了粘接剂组合物。需要说明的是,使用旋转粘度计测定出的粘接剂组合物的粘度为2400mPa·s。
[比较制备例1-1]
向自转公转搅拌机专用600mL搅拌容器中添加基础聚合物〔基础聚合物包含:作为上述的成分(a1)的上述式(V)所示的粘度200mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v2(表1中的v2)和含乙烯基的MQ树脂〕(Wacker Chemie公司制)150g、作为上述的成分(a2)的粘度100mPa·s的含SiH基的直链状聚二甲基硅氧烷(Wacker Chemie公司制)15.81g以及作为上述的成分(A-4)的1-乙炔基-1-环己醇(Wacker Chemie公司制)0.17g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(I)。
在50mL螺口管中,将作为上述的成分(A-3)的铂催化剂(Wacker Chemie(株)制)0.33g和作为上述的成分(a1)的上述式(W)所示的粘度1000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v3(Wacker Chemie公司制,表1中的v3)9.98g用自转公转搅拌机搅拌5分钟,得到了混合物(II)。
将所得到的混合物(II)中的0.52g加入至混合物(I)中,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(III)。
最后,用300目的尼龙过滤器对所得到的混合物(III)进行过滤,得到了粘接剂组合物。需要说明的是,使用旋转粘度计测定出的粘接剂组合物的粘度为9900mPa·s。
[比较制备例1-2]
向自转公转搅拌机专用600mL搅拌容器中加入作为上述的成分(a1)的具有聚硅氧烷骨架和乙烯基的MQ树脂(Wacker Chemie公司制)的对薄荷烷溶液(浓度80.7质量%)104.14g、作为上述的成分(B)的上述式(M1)所示的聚有机硅氧烷(Wacker Chemie公司制,商品名AK1000000,粘度1000000mm2/s)58.11g、作为溶剂的对薄荷烷(NIPPON TERPENECHEMICALS(株)制)34.94g以及作为溶剂的正癸烷(三协化学(株)制)6.20g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(I)。
向所得到的混合物(I)中加入作为上述的成分(a2)的粘度100mPa·s的含SiH基的直链状聚二甲基硅氧烷(Wacker Chemie公司制)16.79g以及作为上述的成分(a1)的上述式(V)所示的粘度200mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v2(Wacker Chemie公司制,表1中的v2)24.54g,得到了混合物(II)。
将作为上述的成分(A-4)的1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇(东京化成工业(株)制)1.61g、作为上述的成分(A-4)的1-乙炔基-1-环己醇(Wacker Chemie公司制)1.61g以及作为溶剂的对薄荷烷(NIPPON TERPENE CHEMICALS(株)制)3.23g用上述的搅拌机搅拌60分钟,得到了混合物(III)。
将所得到的混合物(III)中的1.29g加入至混合物(II)中,用所述搅拌机搅拌5分钟,得到了混合物(IV)。
将作为上述的成分(A-3)的铂催化剂(Wacker Chemie公司制)0.65g和作为上述的成分(a1)的上述式(W)所示的粘度1000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v3(Wacker Chemie公司制,表1中的v3)19.37g用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(V)。
将所得到的混合物(V)中的4.00g加入至混合物(IV)中,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(VI)。
最后,用300目的尼龙过滤器对所得到的混合物(VI)进行过滤,得到了粘接剂组合物。需要说明的是,所得到的粘接剂组合物的粘度为3000mPa·s。
[比较制备例1-3]
向自转公转搅拌机专用200mL搅拌容器中加入作为上述的成分(a1)的具有聚硅氧烷骨架和乙烯基的MQ树脂(Wacker Chemie公司制)的对薄荷烷溶液(浓度81.7质量%)73.44g、作为上述的成分(B)的上述式(M1)所示的聚有机硅氧烷(复数粘度6000Pa·s,重均分子量642000(分散度2.6)的对薄荷烷溶液(浓度60.3质量%)27.91g、作为上述的成分(A-4)的1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇(东京化成工业(株)制)0.23g、作为上述的成分(A-4)的1-乙炔基-1-环己醇(Wacker Chemie公司制)0.24g、作为溶剂的对薄荷烷(NIPPON TERPENE CHEMICALS(株)制)3.87g以及作为溶剂的正癸烷(三协化学(株)制)3.27g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(I)。
向所得到的混合物(I)中加入作为上述的成分(a1)的上述式(V)所示的粘度200mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v2(Wacker Chemie公司制,表1中的v2)17.54g以及作为上述的成分(a2)的粘度100mPa·s的含SiH基的直链状聚二甲基硅氧烷(Wacker Chemie公司制)12.01g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(II)。
将作为上述的成分(A-3)的铂催化剂(Wacker Chemie公司制)0.04g和作为上述的成分(a1)的上述式(W)所示的粘度1000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v3(Wacker Chemie公司制,表1中的v3)4.15g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(III)。
将所得到的混合物(III)中的2.79g加入至混合物(II)中,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(IV)。
最后,用300目的尼龙过滤器对所得到的混合物(IV)进行过滤,得到了粘接剂组合物。需要说明的是,所得到的粘接剂组合物的粘度为4000mPa·s。
[比较制备例1-4]
向自转公转搅拌机专用200mL搅拌容器中加入作为上述的成分(a1)的含乙烯基的MQ树脂(Wacker Chemie公司制)的对薄荷烷溶液(浓度80.7质量%)12.41g以及作为上述的成分(A-4)的1,1-二苯基-2-丙炔-1-醇(东京化成工业(株)制)0.25g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(I)。
向所得到的混合物(I)中加入作为上述的成分(a1)的上述式(V)所示的粘度200mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v2(Wacker Chemie公司制,表1中的v2)60.51g以及作为上述的成分(a2)的粘度100mPa·s的含SiH基的直链状聚二甲基硅氧烷(Wacker Chemie公司制)14.52g以及作为上述的成分(a1)的上述式(W)所示的粘度1000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v3(Wacker Chemie公司制,表1中的v3)12.00g,进一步向其中加入作为上述的成分(A-4)的1-乙炔基-1-环己醇(WackerChemie公司制)0.25g以及作为上述的成分(B)的上述式(M1)所示的聚有机硅氧烷(复数粘度6000Pa·s,重均分子量642000(分散度2.6),Wacker Chemie公司制商品名GENIOPLASTGUM)5.12g,用搅拌机A搅拌10分钟,得到了混合物(II)。
向50mL螺口管中加入作为上述的成分(A-3)的铂催化剂(Wacker Chemie公司制)0.0.25g和作为上述的成分(a1)的上述式(W)所示的粘度1000mPa·s的含乙烯基的直链状聚二甲基硅氧烷v3(Wacker Chemie公司制,表1中的v3)7.50g,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(III)。
将所得到的混合物(III)中的3.10g加入至混合物(II)中,用搅拌机A搅拌5分钟,得到了混合物(IV)。
最后,用300目的尼龙过滤器对所得到的混合物(IV)进行过滤,得到了粘接剂组合物。需要说明的是,使用旋转粘度计测定出的粘接剂组合物的粘度为1000mPa·s。
[2]剥离剂组合物的制备
[制备例2]
向烧瓶内加入N-苯基-1-萘胺56.02g、1-芘甲醛50.00g、4-(三氟甲基)苯甲醛6.67g以及甲磺酸2.46g,向其中加入1,4-二噁烷86.36g和甲苯86.36g,在氮气气氛下回流搅拌18小时。
将反应混合物放冷后,加入四氢呋喃96g进行稀释,将所得到的稀释液滴加至甲醇中,由此得到了沉淀物。通过过滤回收所得到的沉淀物,用甲醇清洗过滤物,在60℃下进行减压干燥,由此得到了酚醛清漆树脂72.12g。
作为聚合物的酚醛清漆树脂的利用GPC以聚苯乙烯换算测定的重均分子量为1100。
将所得到的酚醛清漆树脂3.6g、作为交联剂的TMOM-BP(下述结构式)0.72g以及对甲苯磺酸吡啶鎓0.1g溶解于丙二醇单甲基醚乙酸酯95.58g中,使用孔径0.2μm的聚乙烯制微过滤器对所得到的溶液进行过滤,得到了剥离剂组合物。
[3]机械物性的评价(DMA测定)
[3-1]评价用膜的制作
[实施例1-1]
在100mm的硅晶片(厚度:700μm)上均匀地覆盖铝箔,通过旋涂将制备例1-1中得到的粘接剂组合物涂布于其上,在设定为110℃的加热板上加热1.5分钟后,在设定为200℃的加热板上加热9分钟,由此形成了厚度约100μm的粘接剂层。然后,将带粘接剂层的铝箔从硅晶片取下。
然后,通过将带粘接剂层的铝箔浸渍于6N的盐酸来使铝箔溶解,回收剩余的粘接剂层的膜。将该回收的膜切出为宽度5mm、长度10cm。
[实施例1-2]
使用制备例1-2中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例1-1同样的方法制作出膜。
[实施例1-3]
使用制备例1-3中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例1-1同样的方法制作出膜。
[实施例1-4]
使用制备例1-4中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例1-1同样的方法制作出膜。
[比较例1-1]
使用比较制备例1-1中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例1-1同样的方法制作出膜。
[比较例1-2]
使用比较制备例1-2中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例1-1同样的方法制作出膜。
[比较例1-3]
使用比较制备例1-3中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例1-1同样的方法制作出膜。
[比较例1-4]
使用比较制备例1-4中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例1-1同样的方法制作出膜。
[3-2]机械物性的测定
机械物性使用DMA装置,在将实施例1-1~1-4和比较例1-1~1-4中得到的粘接剂层膜固定于夹具的状态下施加载荷,根据检测出的应变来计算出。使膜产生应变时,温度固定在30℃,拉伸速度以3.0N/分钟进行。
[表2]
[4]粘接性试验
[4-1]层叠体的制作
[实施例2-1]
通过旋涂在作为器件侧的晶片(半导体基板)的300mm的硅晶片(厚度:770μm)上涂布制备例1-1中得到的粘接剂组合物,在110℃下加热1.5分钟(前加热处理),由此在硅晶片的电路面以层叠体中的粘接剂层的最终厚度为约65μm的方式形成了粘接剂涂布层。
另一方面,通过旋涂在作为载体侧的晶片(支承体)的300mm玻璃晶片(厚度:700μm)上涂布制备例2中得到的剥离剂组合物,在250℃下加热5分钟,由此在玻璃晶片上以层叠体中的剥离层的最终厚度为约200nm的方式形成了剥离层。
然后,在真空贴合装置内,将半导体基板与支承基板以夹着粘接剂涂布层和剥离层的方式贴合,以将半导体基板侧朝下的方式在加热板上在200℃下加热9分钟(后加热处理),由此制作出层叠体。需要说明的是,贴合在温度23℃、减压度1000Pa下施加30N的载荷进行。
[实施例2-2]
使用制备例1-2中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例2-1同样的方法制作出层叠体。
[实施例2-3]
使用制备例1-3中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例2-1同样的方法制作出层叠体。
[实施例2-4]
使用制备例1-4中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例2-1同样的方法制作出层叠体。
[比较例2-1]
使用比较制备例1-1中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例2-1同样的方法制作出层叠体。
[比较例2-2]
使用比较制备例1-2中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例2-1同样的方法制作出层叠体。
[比较例2-3]
使用比较制备例1-3中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例2-1同样的方法制作出层叠体。
[比较例2-4]
使用比较制备例1-4中得到的粘接剂组合物来代替制备例1-1中得到的粘接剂组合物,除此以外,通过与实施例2-1同样的方法制作出层叠体。
[4-2]粘接性的评价
粘接性的评价通过从层叠体的玻璃晶片(支承体)侧目视确认有无空隙来进行。
将未确认到空隙的情况评价为“良好”,将确认到空隙的情况评价为“不良”。
其结果是,在实施例2-1~2-4和比较例2-1~2-4中得到的各层叠体中为“良好”,未确认到空隙。
[5]耐热性试验(实施例3-1~3-4和比较例3-1~3-4)
耐热性试验通过如下方式进行:使用真空加热装置,对实施例2-1~2-4和比较例2-1~2-4中得到的各层叠体实施加热处理。处理按照以下的顺序进行。
在设定为350℃的真空加热装置内工作台的销上放置上述层叠体,在关闭门的状态下形成真空状态后,用氮充满装置内。然后,降下销,在工作台上加热层叠体。加热进行8小时。
隔着作为支承基板的玻璃晶片目视观察处理后的各层叠体的硅晶片的状况,确认有无空隙。
在8小时的处理后,将未观察到空隙的情况评价为“〇”,将观察到空隙的情况评价为“×”。将结果示于表3。
[表3]
实施例 粘接剂层 耐热性
实施例3-1 制备例1-1
实施例3-2 制备例1-2
实施例3-3 制备例1-3
实施例3-4 制备例1-4
比较例3-1 比较制备例1-1 ×
比较例3-2 比较制备例1-2 ×
比较例3-3 比较制备例1-3 ×
比较例3-4 比较制备例1-4 ×
[6]激光剥离性的评价
使用激光照射装置,从固定后的层叠体的玻璃晶片侧以200mJ/cm2对剥离层照射波长308nm的激光。然后,通过手动抬起支承基板,确认能否剥离。其结果是,在实施例2-1~2-4中得到的各层叠体中,能通过抬起支承基板无负荷地剥离。
附图标记说明:
1:半导体基板;2:粘接剂层;2a:粘接剂涂布层;3:剥离剂层;4:支承基板;21:半导体芯片基板;22:粘接剂层;22’:粘接剂涂布层;23:剥离剂层;24:支承基板;25:密封树脂;26:电子器件层;28:布线层。

Claims (12)

1.一种粘接剂组合物,其通过氢化硅烷化反应而固化,
由所述粘接剂组合物形成的粘接剂层的伸长率为70%以上。
2.根据权利要求1所述的粘接剂组合物,其中,
所述粘接剂层的伸长20%时的应力为0.40MPa以下。
3.根据权利要求1所述的粘接剂组合物,其中,
所述粘接剂层的伸长率为150%以下。
4.根据权利要求2所述的粘接剂组合物,其中,
所述粘接剂层的伸长20%时的应力为0.05MPa以上。
5.根据权利要求1所述的粘接剂组合物,其中,
所述粘接剂组合物含有:具有与硅原子键合的碳原子数2~40的烯基的成分A-1、以及具有Si-H基的成分A-2。
6.根据权利要求5所述的粘接剂组合物,其中,
所述成分A-1含有:具有与硅原子键合的碳原子数2~40的烯基的聚有机硅氧烷a1。
7.根据权利要求5所述的粘接剂组合物,其中,
所述成分A-2含有:具有Si-H基的聚有机硅氧烷。
8.根据权利要求1所述的粘接剂组合物,其中,
所述粘接剂组合物含有作为不发生氢化硅烷化反应的成分的聚有机硅氧烷。
9.根据权利要求1所述的粘接剂组合物,其中,
所述粘接剂组合物用于形成层叠体的粘接剂层,
所述层叠体具有:
半导体基板或电子器件层;
支承基板;以及
设于所述半导体基板或所述电子器件层与所述支承基板之间的所述粘接剂层。
10.一种层叠体,其中,
所述层叠体具有:
半导体基板或电子器件层;
支承基板;以及
设于所述半导体基板或所述电子器件层与所述支承基板之间的粘接剂层,
所述粘接剂层是由如权利要求1至9中任一项所述的粘接剂组合物形成的粘接剂层。
11.根据权利要求10所述的层叠体,其中,
所述层叠体具有剥离剂层,所述剥离剂层设于所述半导体基板或所述电子器件层与所述支承基板之间。
12.一种经加工的半导体基板或电子器件层的制造方法,其包括:
第5A工序,对如权利要求10所述的层叠体的所述半导体基板进行加工;或第5B工序,对如权利要求10所述的层叠体的所述电子器件层进行加工;以及
第6A工序,将通过所述第5A工序加工后的所述半导体基板与所述支承基板分离;或第6B工序,将通过所述第5B工序加工后的所述电子器件层与所述支承基板分离。
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