晶片加工用暫時(shí)粘著材料、晶片加工體及使用這些的薄型晶片的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種晶片（wafer)加工用暫時(shí)粘著材料、晶片加工體及使用這些的 薄型晶片的制造方法，所述晶片加工用暫時(shí)粘著材料能夠有效獲得薄型晶片。
【背景技術(shù)】
[0002] 實(shí)現(xiàn)更加的高密度、大容量化、高速化及低功耗化來(lái)說(shuō)，三維半導(dǎo)體構(gòu)裝是必不可 少的。三維半導(dǎo)體構(gòu)裝技術(shù)指的是一種半導(dǎo)體制造技術(shù)，是將一個(gè)半導(dǎo)體芯片薄型化，再利 用娃通孔（throughsiliconvia，TSV)電極將此半導(dǎo)體芯片接線，并層壓成多層。為了實(shí) 現(xiàn)此項(xiàng)技術(shù)，需要進(jìn)行以下步驟：通過(guò)在非電路形成面（又稱為"背面"）上進(jìn)行研削，來(lái)使 形成有半導(dǎo)體電路的基板薄型化，并在背面形成含有TSV的電極。
[0003] 以往，在硅基板的背面研削步驟中，將保護(hù)膠帶貼在研削面的相反側(cè)，以防止研削 時(shí)晶片破損。然而，此膠帶是將有機(jī)樹(shù)脂薄膜用于基材，而具有柔軟性，但是強(qiáng)度和耐熱性 等不充分，而不適合進(jìn)行TSV形成步驟和背面上的配線層形成步驟等。
[0004] 因此，已提出一種系統(tǒng)，是通過(guò)經(jīng)由粘著層來(lái)將半導(dǎo)體基板接合于硅、玻璃等支撐 體（支撐基板），而能夠足以經(jīng)受得住背面研削、TSV和背面電極形成等步驟。此時(shí)重要的 是，將基板接合于支撐體時(shí)的粘著層。此粘著層需要能夠?qū)⒒鍩o(wú)縫隙地接合于支撐體而 具有足夠的耐久性足以經(jīng)受得住后續(xù)步驟，而且需要最后能夠從支撐體上將薄型晶片簡(jiǎn)便 地剝離。這樣一來(lái)，因?yàn)闀?huì)最后進(jìn)行剝離，因此，在本說(shuō)明書(shū)中將此粘著層稱為暫時(shí)粘著層。
[0005] 作為到現(xiàn)在為止公知的暫時(shí)粘著層及其剝離方法，已提出以下技術(shù)：將硅酮粘著 劑用于暫時(shí)粘著層的技術(shù)（專利文獻(xiàn)1);及，將熱熔性烴類化合物用于粘著材料，并在加熱 熔融狀態(tài)下進(jìn)行接合、剝離的技術(shù)（專利文獻(xiàn)2)。前者是使用加成固化型硅酮粘著劑，將基 板接合于支撐體，且剝離時(shí)浸漬于像能夠使硅酮樹(shù)脂溶解或分解這樣的藥劑，將基板從支 撐體上分離。因此，剝離需要很長(zhǎng)的時(shí)間，而難以應(yīng)用于實(shí)際的制造程序中。此外，后項(xiàng)技 術(shù)由于只通過(guò)加熱來(lái)進(jìn)行控制，因而較為簡(jiǎn)便，但由于在超過(guò)200°C的高溫下，熱穩(wěn)定性不 充分，因此應(yīng)用范圍較窄。
[0006] 還提出了以下技術(shù)：對(duì)包含吸光性物質(zhì)的粘著劑照射高強(qiáng)度的光，并通過(guò)使暫時(shí) 粘著層分解來(lái)從支撐體上將薄型晶片剝離的技術(shù)（專利文獻(xiàn)3);及，利用包含吸光性物質(zhì) 的粘著劑與含有苯乙烯類彈性體的粘著劑的組合，在照射高強(qiáng)度的光之后，利用溶劑使彈 性體膨脹、剝離的技術(shù)（專利文獻(xiàn)4)。但存在以下問(wèn)題：無(wú)論前者還是后者都需要激光器 等高額的裝置，且每1炔基板的處理時(shí)間較長(zhǎng)，尤其是后者由于要進(jìn)行溶劑處理，而需要更 長(zhǎng)的處理時(shí)間。
[0007] [現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0008] (專利文獻(xiàn)）
[0009] 專利文獻(xiàn)1 :美國(guó)專利第7541264號(hào)公報(bào)；
[0010] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2006-328104號(hào)公報(bào)；
[0011] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2004-64040號(hào)公報(bào)；
[0012] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)2014-37458號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于，提供一種晶片加工用暫時(shí)粘著 材料、晶片加工體及使用這些的薄型晶片的制造方法，所述晶片加工用暫時(shí)粘著材料能夠 較容易將具有電路的晶片與支撐基板暫時(shí)粘著，且對(duì)于TSV形成步驟、晶片背面配線步驟 的步驟適應(yīng)性較高，而且還易于剝離，而能夠提高薄型晶片的生產(chǎn)性。
[0014] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種晶片加工用暫時(shí)粘著材料，其特征在于，所述 晶片加工用暫時(shí)粘著材料是用于將晶片與支撐基板暫時(shí)性地粘著，所述晶片的表面具有電 路且背面需要加工，所述晶片加工用暫時(shí)粘著材料具備第一暫時(shí)粘著層及第二暫時(shí)粘著 層；所述第一暫時(shí)粘著層以能夠剝離的方式粘著于前述晶片的表面，且是由熱塑性硅酮改 性苯乙烯類彈性體層（A)所組成；所述第二暫時(shí)粘著層是層壓于該第一暫時(shí)粘著層，并且 以能夠剝離的方式粘著于前述支撐基板，并且是由熱固化性聚合物層（B)所組成。
[0015] 如果是這種晶片加工用暫時(shí)粘著材料（以下，也記作暫時(shí)粘著材料），就容易將具 有電路的晶片與支撐基板暫時(shí)粘著及剝離。此外，經(jīng)由由此暫時(shí)粘著材料所組成的暫時(shí)粘 著層，將晶片與支撐基板暫時(shí)性地粘著（暫時(shí)粘著），由此可以提高對(duì)于TSV形成步驟、晶 片背面配線步驟的步驟適應(yīng)性。此外，對(duì)于化學(xué)氣相沉積（ChemicalVaporDeposition， CVD)等熱程序的耐受性也良好。尤其是，即便是像具有電路的晶片等這樣的高低差較大的 基板，也可以形成膜厚均勻的暫時(shí)粘著層。由此可以提高薄型晶片的生產(chǎn)性。
[0016] 此外優(yōu)選為：前述熱塑性硅酮改性苯乙烯類彈性體是硅酮改性嵌段共聚物，并且 苯乙稀單元在該共聚物中的含量為10質(zhì)量％以上且40質(zhì)量％以下的范圍。
[0017] 如果是這種暫時(shí)粘著材料，耐熱性更優(yōu)異。此外，如果是這種苯乙烯含量，那么尤 其對(duì)于烴類溶劑等的溶解性良好，剝離后的洗滌性良好。
[0018] 此外優(yōu)選為：前述熱塑性硅酮改性苯乙烯類彈性體，含有由下述通式（1)所表示 的硅酮單元：
[0020] 式中，R1、R2、R3各自獨(dú)立為碳數(shù)1~10的被取代或未被取代的一價(jià)烴基，s、T、U 是單鍵或由下述通式（2)所表示的二價(jià)硅氧烷結(jié)構(gòu)，S、T、U中的至少一者是由下述通式（2) 所表示的二價(jià)硅氧烷結(jié)構(gòu)：
[0021]
[0022] 式中，R4、R5各自獨(dú)立為碳數(shù)1~10的被取代或未被取代的一價(jià)烴基，Me是甲基， a、b分別是0或正數(shù)，a+b是1以上的整數(shù)。
[0023] 如果是含有這種硅酮單元的第一暫時(shí)粘著層，通過(guò)調(diào)節(jié)此硅酮單元的含量，可以 控制與第二暫時(shí)粘著層間的粘著力。
[0024] 此外優(yōu)選為：前述熱塑性硅酮改性苯乙烯類彈性體層（A)，其25mm寬的試片的 180°揭膜剝離力為2gf以上且50gf以下。
[0025] 如果是這種具有揭膜剝離力的熱塑性硅酮改性苯乙烯類彈性體層（A)(以下，也 記作聚合物層（A))，在晶片研削時(shí)不用擔(dān)心晶片會(huì)產(chǎn)生偏移，剝離較容易，因而優(yōu)選。
[0026] 此外優(yōu)選為：前述熱固化性聚合物層（B)是組合物的固化物層，并且相對(duì)于含硅 氧燒鍵聚合物100質(zhì)量份，所述組合物含有0. 1~50質(zhì)量份的選自下述化合物中的任意1 種以上作為交聯(lián)劑：被福爾馬林或福爾馬林-醇類改性而成的氨基縮合物、三聚氰胺樹(shù)脂、 尿素樹(shù)脂、在1分子中平均具有2個(gè)以上羥甲基或烷氧羥甲基的酚類化合物、及在1分子中 平均具有2個(gè)以上環(huán)氧基的環(huán)氧化合物，所述含硅氧烷鍵聚合物具有由下述通式（3)所表 示的重復(fù)單元并且重量平均分子量為3, 000~500, 000 ;
[0027]
[0028] 式中，R6~R9表示可相同或不同的碳原子數(shù)1~8的1價(jià)烴基；此外，m是1~ 100的整數(shù)，B是正數(shù)，A是0或正數(shù)；X是由下述通式⑷所表示的2價(jià)有機(jī)基：
[0030](式中，Z是選自下述任一種的2價(jià)有機(jī)基，η是0或1 ;此外，R'R11分別是碳原 子數(shù)1~4的烷基或烷氧基，可彼此相同或不同；k是0、1、2中的任一者；
[0031] 如果是這種熱固化性聚合物層（B)(以下，也記作聚合物層（B))，耐熱性更為優(yōu) 異，而且暫時(shí)粘著層的膜厚均勻性良好，因而優(yōu)選。
[0032] 此外優(yōu)選為：前述熱固化性聚合物層（B)是組合物的固化物層，且相對(duì)于含硅氧 燒鍵聚合物100質(zhì)量份，所述組合物含有0. 1~50質(zhì)量份的選自下述化合物中的任意1種 以上作為交聯(lián)劑：在1分子中平均具有2個(gè)以上酚基的酚類化合物、及在1分子中平均具有 2個(gè)以上環(huán)氧基的環(huán)氧化合物，所述含硅氧烷鍵聚合物具有由下述通式（5)所表示的重復(fù) 單元且重量平均分子量為3, 000~500, 000 ;
[0033]
[0034] 式中，R6~R9表示可相同或不同的碳原子數(shù)1~8的1價(jià)烴基；此外，m是1~ 100的整數(shù)，B是正數(shù)，A是0或正數(shù)；而且，Y是由下述通式（6)所表示的2價(jià)有機(jī)基：
[0035]
[0036] 式中，V是選自下述任一種的2價(jià)有機(jī)基，p是0或1 ;此外，R12、R13分別是碳原子 數(shù)1~4的烷基或烷氧基，可彼此相同或不同；h是0、1、2中的任一者；
[0037]
[0038] 如果是這種熱固化性聚合物層（B)，耐熱性更為優(yōu)異，而且暫時(shí)粘著層的膜厚均勻 性良好，因而優(yōu)選。
[0039] 進(jìn)一步，在本發(fā)明中，提供一種晶片加工體，其特征在于，所述晶片加工體是在支 撐基板上形成暫時(shí)粘著層且在該暫時(shí)粘著層上層壓晶片而成，所述暫時(shí)粘著層是由上述本 發(fā)明的晶片加工用暫時(shí)粘著材料所組成，所述晶片的表面具有電路且背面需要加工，并且， 于前述晶片的表面，以能夠剝離的方式粘著有前述第一暫時(shí)粘著層，于前述支撐基板，以能 夠剝離的方式粘著有前述第二暫時(shí)粘著層。
[0040] 如果是這種晶片加工體，容易將具有電路的晶片與支撐基板暫時(shí)粘著及剝離。此 外，可以提高對(duì)于TSV形成步驟、晶片背面配線步驟的步驟適應(yīng)性。由此可以提高薄型晶片 的生產(chǎn)性。
[0041] 進(jìn)一步，在本發(fā)明中，提供一種薄型晶片的制造方法，其特征在于，其具有以下步 驟：經(jīng)由暫時(shí)粘著層來(lái)將晶片的表面接合于支撐基板的步驟，所述暫時(shí)粘著層是由上述本 發(fā)明的晶片加工用暫時(shí)粘著材料所組成，所述晶片的表面具有電路且背面需要加工；使前 述熱固化性聚合物層（B)熱固化的步驟；對(duì)已與前述支撐基板接合的晶片的背面進(jìn)行研削 或研磨的步驟；對(duì)前述經(jīng)過(guò)研削或研磨后的晶片的背面實(shí)施加工的步驟；及，將實(shí)施前述 加工后的晶片從前述支撐基板上剝離的步驟。
[0042] 如果是這種薄型晶片的制造方法，通過(guò)將本發(fā)明中的由2層系組成的暫時(shí)粘著層 用于將晶片與支撐基板接合，可以容易制造具有通孔電極結(jié)構(gòu)和凸塊連接結(jié)構(gòu)的薄型晶 片。
[0043] 此外優(yōu)選為：在前述剝離的步驟后，進(jìn)行將殘留在前述剝離的晶片的表面上的前 述暫時(shí)粘著層除去的步驟。
[0044] 如果是這種薄型晶片的制造方法，即便在剝離的步驟后，暫時(shí)粘著層殘留在晶片 的表面，仍可以獲得一種晶片，其暫時(shí)粘著層被完全除去。
[0045] 此外優(yōu)選為：在前述接合的步驟中，是將表面形成有前述第一暫時(shí)粘著層的前述 晶片，與形成有前述第二暫時(shí)粘著層的前述支撐基板貼合；或于前述晶片的表面形成前述 第一暫時(shí)粘著層并且于該第一暫時(shí)粘著層上形成前述第二暫時(shí)粘著層后，與前述支撐基板 貼合。
[0046] 如果是這種薄型晶片的制造方法，在前者的情況下，無(wú)論晶片的表面狀態(tài)如何，都 可以利用旋涂法等在支撐基板上形成第二暫時(shí)粘著層，并可以實(shí)施貼合。此外，在后者的情 況下，當(dāng)利用旋涂法等形成第二暫時(shí)粘著層時(shí)，由于可以進(jìn)行處理，使支撐基板側(cè)面沒(méi)有第 二暫時(shí)粘著層的殘?jiān)?，因此在后續(xù)步驟中不用擔(dān)心殘?jiān)鼤?huì)剝落。
[0047] 本發(fā)明的暫時(shí)粘著材料，即便是對(duì)于具有電路的晶片（具有高低差的晶片），都可 以形成高膜厚均勻性的暫時(shí)粘著層，而且由于此膜厚均勻性，因此可以容易獲得50μπι以 下的均勻的薄型晶片。而且，第一暫時(shí)粘著層使用了硅酮改性的熱塑性苯乙烯類彈性體，因 此，在制造薄型晶片后，可以容易地將晶片從支撐基板上剝離。因此，可以在不對(duì)容易破裂 的薄型晶片造成損害的前提下進(jìn)行處理，可以容易制造薄型晶片。此外，由于在對(duì)剝離的支 撐基板進(jìn)行洗滌后，還可以再利用，因此可以降低制造成本。
【附圖說(shuō)明】
[0048] 圖1是表示本發(fā)明的晶片加工體的一個(gè)實(shí)例的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 以下，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
[0050] 如上所述，一直要求一種晶片加