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CN102403221A - 半导体元件的制造方法 - Google Patents

半导体元件的制造方法 Download PDF

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CN102403221A
CN102403221A CN2011102766492A CN201110276649A CN102403221A CN 102403221 A CN102403221 A CN 102403221A CN 2011102766492 A CN2011102766492 A CN 2011102766492A CN 201110276649 A CN201110276649 A CN 201110276649A CN 102403221 A CN102403221 A CN 102403221A
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CN
China
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silicone resin
resin layer
semiconductor element
support plate
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011102766492A
Other languages
English (en)
Inventor
樋口俊彦
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.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • H10P95/00
    • H10P72/74
    • H10P54/00

Landscapes

  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明提供适于在高温下的处理的半导体元件的制造方法。提供一种半导体元件的制造方法,其特征在于,其包括下述工序:第1工序,在半导体晶片(10)的第1面(11)制作半导体元件(20)的第1构成部(21);第2工序,在第1构成部(21)的表面,仅夹置有机硅树脂层(30)来贴附支撑板(40);第3工序,在贴附有支撑板(40)的状态下,研磨半导体晶片(10)的位于第1面的相反侧的第2面(12),然后在研磨面(13)制作半导体元件(20)的第2构成部(22);第4工序,从制作有第1构成部(21)和第2构成部(22)的半导体晶片(10)剥离有机硅树脂层(30),去除有机硅树脂层(30)和支撑板(40),另外,将半导体晶片(10)切断成芯片状。

Description

半导体元件的制造方法
技术领域
本发明涉及半导体元件的制造方法。
背景技术
在半导体元件的制造工序中,在半导体晶片(以下也简称为“晶片”)的表面形成电子电路等之后,有时会为了使晶片厚度变薄而进行晶片的背面研磨(所谓的backgrind)。在该情况下,出于保护晶片的电路面、固定晶片等目的,通常在晶片的电路面夹置双面密合片来贴附支撑板(例如参照专利文献1)。
如果在晶片的电路面贴附支撑板,则在晶片的背面研磨后,还可以增强厚度变薄了的晶片,还可以在晶片的研磨面形成背面电极等。此后,从晶片的电路面剥离双面密合片,从而去除双面密合片和支撑板,另外,切断晶片来制作芯片。
然而,近年来,正在开发利用了贯通晶片而设置的贯通电极(例如硅贯通电极)的芯片堆叠技术。根据该芯片堆叠技术,代替现有的导线,使用贯通电极来将多个芯片的电子电路电连接,因此能够谋求芯片的高集成化、动作的高速化。
在使用该芯片堆叠技术的情况下,为了使多个芯片的总厚度变薄,多进行晶片的背面研磨。因此,利用支撑板、双面密合片的机会有所增加。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2004-26950号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,现有的双面密合片由于构成基材膜的树脂的耐热性低,因此难以适用于具有在高温下的处理的半导体元件的制造工序。
本发明是鉴于上述问题而做出的,其目的在于提供一种适于在高温下的处理的半导体元件的制造方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,本发明提供一种半导体元件的制造方法,其包括下述工序:
第1工序,在半导体晶片的第1面制作半导体元件的第1构成部;和
第2工序,在前述半导体晶片的制作有前述第1构成部的第1面,仅夹置有机硅树脂层来贴附支撑板;和
第3工序,在贴附有前述支撑板的状态下,研磨前述半导体晶片的位于前述第1面的相反侧的第2面,然后在研磨面制作前述半导体元件的第2构成部;和
第4工序,从制作有前述第1构成部和前述第2构成部的前述半导体晶片剥离前述有机硅树脂层,去除前述有机硅树脂层和前述支撑板,另外,将前述半导体晶片切断成芯片状。
优选的是,前述第2构成部包括从前述半导体晶片的前述研磨面贯通至前述第1面的贯通电极。
优选的是,前述有机硅树脂层是由剥离纸用硅氧烷的固化物形成的。
优选的是,前述剥离纸用硅氧烷的固化物是在两末端和/或侧链中具有乙烯基的直链状聚有机硅氧烷、与在分子内具有氢化硅烷基的聚甲基氢硅氧烷的交联反应物。
优选的是,前述聚甲基氢硅氧烷具有的前述氢化硅烷基、与前述直链状聚有机硅氧烷具有的乙烯基的摩尔比(氢化硅烷基/乙烯基)为1.3/1~0.7/1。
优选的是,前述支撑板与前述半导体晶片的平均线膨胀系数之差的绝对值为35×10-7/℃以下。
优选的是,在前述第2工序中,在减压气氛下夹置前述有机硅树脂层来将前述支撑板压接在前述半导体晶片的制作有前述第1构成部的所述第1面上。
优选的是,在前述第2工序中,将前述有机硅树脂层固定于前述支撑板,然后在前述半导体晶片的制作有前述第1构成部的前述第1面贴附前述有机硅树脂层。
优选的是,前述有机硅树脂层通过在前述支撑板上涂布剥离纸用硅氧烷并使其固化而固定形成。
优选的是,前述剥离纸用硅氧烷中的非反应性硅氧烷的含量为5质量%以下。
优选的是,使用模涂布法、旋转涂布法或丝网印刷法来实施前述剥离纸用硅氧烷的涂布。
优选的是,在50~250℃的温度下实施前述剥离纸用硅氧烷的固化。
发明的效果
根据本发明,能够提供适于在高温下的处理的半导体元件的制造方法。
附图说明
图1为基于本发明的一个实施方式的半导体元件的制造方法的说明图(1)。
图2为基于本发明的一个实施方式的半导体元件的制造方法的说明图(2)。
图3为基于本发明的一个实施方式的半导体元件的制造方法的说明图(3)。
图4为基于本发明的一个实施方式的半导体元件的制造方法的说明图(4)。
图5为基于本发明的一个实施方式的半导体元件的制造方法的说明图(5)。
图6为图1的变形例的说明图。
图7为图4的变形例的说明图。
图8为第2工序的详图(1)。
图9为第2工序的详图(2)。
图10为第2工序的详图(3)。
附图标记说明
10半导体晶片
11第1面
12第2面
13研磨面
20半导体元件
21第1构成部
22第2构成部
23贯通电极
24贯通电极
30有机硅树脂层
32有机硅树脂组合物
40支撑板
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的具体实施方式。
此外,本发明不限于后述的实施方式,可以以不脱离本发明的范围的方式对后述的实施方式加以各种变形和置换。
图1~图5为基于本发明的一个实施方式的半导体元件的制造方法的说明图。图1~图5为侧面剖视图。
第1工序
在第1工序中,如图1所示,在半导体晶片10(以下也简称为“晶片10”)的第1面11制作半导体元件20的第1构成部21。
对晶片10没有特别限定,可以为硅(Si)晶片、碳化硅(SiC)晶片、蓝宝石晶片、或化合物半导体晶片等。化合物半导体晶片包括氮化镓(GaN)晶片、镓砷(GaAs)晶片、磷化铟(InP)晶片等。
对半导体元件20没有特别限定,例如可以为IC(IntegratedCircuit,集成电路)、LSI(Large Scale Integration,大规模集成电路)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)等。半导体元件20由从晶片10的第1面11侧制作的第1构成部21、从晶片10的位于第1面11的相反侧的第2面12侧制作的第2构成部22等构成。
第1构成部21可以是一般的构造,例如由晶体管、布线、第1面电极等构成。第1构成部21的制作方法可以为在半导体元件20的制作中使用的一般的方法,可使用光刻法、刻蚀法、离子注入法、CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相淀积)法等。
图6为图1的变形例的说明图。图6所示的第1构成部21A包括上述晶体管等,此外还包括从晶片10的第1面11贯通至第2面12来设置的贯通电极23。贯通电极23例如可如下制作:在晶片10中形成贯通孔(Via),在贯通孔的内壁形成绝缘膜,然后在绝缘膜上形成导体来制作。贯通孔的形成使用RIE(Reactive IonEtching,反应离子刻蚀)法等。绝缘膜的形成使用等离子CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)法等。导体的形成使用铜镀覆等金属镀覆、基于CVD法的多晶硅的成膜法等。
第2工序
在第2工序中,例如出于保护第1构成部21、固定晶片10的目的,如图2所示,在半导体晶片10的制作有第1构成部21的一侧的表面,仅夹置有机硅树脂层30来贴附支撑板40。即,在第1构成部21的表面,仅夹置有机硅树脂层30来贴附支撑板40。
在后述的第4工序中,直至进行剥离操作为止,有机硅树脂层30会防止制作有第1构成部21的晶片10的位置偏移并且通过剥离操作会容易地从晶片10分离,从而防止晶片10等由于剥离操作导致而破损。
优选的是,有机硅树脂层30不是通过普通的粘合剂具有的那种粘合力、而是通过由固体分子间的范德华力产生的力来贴附于制作有第1构成部21的晶片10。这是由于能够容易地剥离。以下,将该能够容易地剥离的性质称为剥离性。
此外,在根据后工序的种类等而有必要提高与制作有第1构成部21的晶片10的结合力的情况下,有机硅树脂层30可以通过粘合力来贴附于晶片10。
有机硅树脂层30以与支撑板40的结合力相对高于与制作有第1构成部21的晶片10的结合力的方式形成。由此,在后述的第4工序中,在进行剥离操作时,能够防止有机硅树脂层30与支撑板40之间的非有意的剥离。
有机硅树脂层30的耐热性优异,在夹持于晶片10与支撑板40之间的状态下,例如在大气中300℃左右下处理1小时左右时,剥离性几乎不变化,在这一点上是优异的。
有机硅树脂层30可以是单层结构,也可以是多层结构。在多层结构的情况下,有机硅树脂层30可以由互不相同的多种的有机硅树脂组合物的固化物构成。
有机硅树脂层30优选的是,有机硅树脂层30中的成分具有不易转移到制作有第1构成部21的晶片10的性质、即低硅氧烷转移性。
对有机硅树脂层30的厚度没有特别限定,优选为1~100μm。有机硅树脂层30的厚度为这种范围时,能够使有机硅树脂层30充分密合于制作有第1构成部21的晶片10,另外,即使在密合时存在气泡、灰尘等异物,也能够充分包容杂质的厚度。另一方面,有机硅树脂层30的厚度过厚时,其形成需要时间和材料,因而不经济。更优选的范围为5~20μm。
有机硅树脂层30优选的是,在与制作有第1构成部21的晶片10密合前具有16~21mJ/m2的表面能。表面能为上述范围时,能够容易地去除在密合时混入的气泡。另外,表面能为上述范围时,在第4工序中,能够容易地将机硅树脂层20从制作有第1构成部21的晶片10剥离。此外,有机硅树脂层的表面能如下算出:测定表面张力已知的数种液体的与有机硅树脂层的接触角(θ),求出在近似一次直线上cosθ=1时的表面张力,从而算出。
对有机硅树脂层30的表面尺寸没有特别限定,可以为与支撑板40的表面尺寸相同的程度。
支撑板40夹置有机硅树脂层30来支撑并增强晶片10,防止后工序中的晶片10的变形、受伤、破损等。
支撑板40由与有机硅树脂层30相比耐热性要高的材料形成。例如,支撑板40可以为玻璃板、陶瓷板、丙烯酸板、半导体板、金属板等。其中,优选玻璃板。对玻璃板的材料没有特别限定,例如可以为钠钙玻璃、无碱玻璃等。其中,优选与晶片10的热膨胀差小的无碱玻璃。
支撑板40与晶片10的平均线膨胀系数之差的绝对值可根据晶片10的第1面11的尺寸等而适当设定,例如优选为35×10-7/℃以下。在此,平均线膨胀系数是指50~300℃的温度范围下的平均线膨胀系数(JIS R 3102-1995)。
通过使支撑板40与晶片10的平均线膨胀系数之差的绝对值为35×10-7/℃以下,能够充分降低在后工序(例如,第3工序)中的由热处理导致的翘曲。更优选的范围为25×10-7/℃以下,进一步优选的范围为15×10-7/℃以下。此外,只要在上述范围内,则支撑板40的平均线膨胀系数与晶片10的平均线膨胀系数相比,可以更大,也可以更小。
支撑板40的厚度可根据支撑板40的材质等而适当地设定,例如可以为0.01~小于1.0mm。通过使其为0.01mm以上,能够充分增强晶片10。另一方面,为1.0mm以上时,由于大型化而不优选。
支撑板40的形成有有机硅树脂层30一侧的表面41可以是进行过机械研磨或化学研磨处理的研磨面,或者也可以是未进行过研磨处理的未研磨面。从生产率和成本的观点出发,优选为未研磨面。
从保护被制作在晶片10的第1面11的第1构成部21的观点出发,支撑板40的表面41的尺寸优选与晶片10的第1面的尺寸相同、或者更大。
此外,对于第2工序的细节在后面说明。
第3工序
在第3工序中,如图3和图4所示,在贴附有支撑板40的状态下,将半导体晶片10翻转,研磨半导体晶片10的第2面12,然后在研磨面13制作半导体元件20的第2构成部22。为了使研磨面13清洁,优选在制作半导体元件20的第2构成部22之前洗涤并干燥研磨面13。
第2构成部22可以是一般的构造,也可以由例如第2面电极等构成。另外,第2构成部22也可以在由第2面电极的基础上由晶体管、布线等构成。第2构成部22的制作方法与第1构成部21的制作方法同样。
图7为图4的变形例的说明图。图7所示的第2构成部22A包括上述第2面电极,此外还包括从晶片10的研磨面13贯通至第1面11来设置的贯通电极24。图7所示的贯通电极24可以是代替图6所示的贯通电极23而形成的,也可以是与图6所示的贯通电极23同样地形成的。
如图7所示,在从晶片10的研磨面13制作贯通电极24的情况下,由于晶片10的厚度已经变薄,因此容易制作贯通电极24。另一方面,如图6所示,在从晶片10的第1面11制作贯通电极23的情况下,由于在制作贯通电极23时不使用有机硅树脂层30等,因此可以在更高的温度下进行处理。
第4工序
在第4工序中,图5如所示,从制作有第1构成部21和第2构成部22的半导体晶片10剥离有机硅树脂层30,去除有机硅树脂层30和支撑板40。即,从第1构成部21的表面剥离有机硅树脂层30,去除有机硅树脂层30和支撑板40。
剥离方法可以是将剃刀、压缩空气、或者压缩空气与液体的混合物等插入第1构成部21与有机硅树脂层30间的边界来进行初始剥离的方法。通过进行初始剥离,能够容易地进行之后的剥离。剥离后,如果有机硅树脂层30没有瑕疵等缺陷,则还可以将由有机硅树脂层30和支撑板40构成的增强板直接再利用。在直至再利用为止的时间长的情况下,优选在有机硅树脂层30的表面贴附保护片。
而且,在第4工序中,如图5所示,将制作有第1构成部21和第2构成部22的半导体晶片10切断成芯片状。此外,关于将半导体晶片10切断成芯片状的切断工序和剥离有机硅树脂层30的剥离工序,对它们的顺序没有限制,可以是任意一个工序在前。
在剥离工序后实施切断工序时,以在晶片10的研磨面13一侧贴附有普通的切割胶带的状态将晶片10切断成芯片状。另一方面,在剥离工序前实施切断工序时,由有机硅树脂层30和支撑板40构成的增强板起到切割胶带的作用,因此可以不要切割胶带。
这样来制造半导体元件。
然而,在本实施方式中,在第2工序中,在制作有第1构成部21的晶片10上贴附支撑板40时,仅使用有机硅树脂层30而未使用现有的树脂制的带基材。这是因为,如果树脂制的带基材的厚度不均匀,则在第2面研磨时晶片的厚度会不均匀,第2面研磨过的晶片10的研磨面13的表面粗糙度Ra(JI S B 0601-2001)会变大。因此,根据本实施方式,与现有技术相比,能够减小第2面研磨过的晶片10的研磨面13的表面粗糙度Ra。
另外,有机硅树脂层30如上所述,耐热性优异,在被夹持于晶片10与支撑板40之间的状态下,例如在大气中300℃左右下处理1小时左右时,剥离性几乎不变化。因此,即使在于第3工序中进行在高温下的处理的情况下,也能够防止晶片10的位置偏移直至在第4工序中进行剥离操作为止,并且,在第4工序中的剥离操作时能够容易地将有机硅树脂层30从晶片10剥离,能够防止晶片10等的破损。该效果在第2构成部22包括贯通电极24的情况下是显著的。这是因为,在该情况下,在第3工序中,以300~400℃的温度在贯通晶片10的贯通孔的内壁面形成绝缘膜。
第2工序的细节
例如,在第2工序中,如图10所示,将有机硅树脂层30固定于支撑板40,然后在半导体晶片10的制作有第1构成部21一侧的表面贴附有机硅树脂层30。即,在将有机硅树脂层30固定于支撑板40之后,在第1构成部21的表面贴附有机硅树脂层30。
在该情况下,有机硅树脂层30可以如下形成:例如如图8所示,在支撑板40上涂布有机硅树脂组合物32,如图9所示,使其固化,从而固定形成。在该情况下,有机硅树脂组合物32与支撑板40相互作用,因此能够提高有机硅树脂层30与支撑板40的结合力。
此外,在有机硅树脂组合物32含有溶剂等挥发性成分时,优选在固化前通过加热等去除挥发性成分。
作为有机硅树脂组合物32的涂布方法,没有特别限定,例如有喷雾涂布法、模涂布法、旋转涂布法、浸渍涂布法、辊涂布法、棒涂布法、丝网印刷法、照相凹版涂布法等。这些涂布方法可以根据有机硅树脂组合物32的种类而适当地选择。例如,在有机硅树脂组合物32含有剥离纸用硅氧烷时,优选模涂布法、旋转涂布法或丝网印刷法。
有机硅树脂组合物32的涂布量可根据有机硅树脂组合物32的种类而适当设定。例如,在有机硅树脂组合物32为无溶剂型的剥离纸用硅氧烷时,优选为1g/m2~100g/m2,更优选为5g/m2~20g/m2
有机硅树脂组合物32的固化条件可根据有机硅树脂组合物32的种类等而适当选择。例如,在有机硅树脂组合物32含有剥离纸用硅氧烷时,加热温度优选为50~250℃,更优选为100~200℃,处理时间优选为5~60分钟,更优选为10~30分钟。
通过在上述固化条件下固化剥离纸用硅氧烷,能够充分降低有机硅树脂层30中含有的未反应的硅氧烷成分的含量。由此,能够在支撑板40上形成低硅氧烷转移性优异的有机硅树脂层30。另外,由此,还能够在后工序中的热处理时抑制有机硅树脂层30中含有的未反应的硅氧烷成分与第1构成部21发生相互作用,还能够抑制有机硅树脂层30与第1构成部21的结合力变得过高。
另一方面,与上述固化条件相比,在加热时间过长、或者加热温度过高的情况下,会同时发生有机硅树脂的氧化分解、生成低分子量的硅氧烷成分,因而硅氧烷转移性会变高。
作为将有机硅树脂层30贴附在第1构成部21的表面的方法,没有特别限定,例如有在大气压气氛下或在减压气氛下进行压接的方法。其中,为了抑制气泡的混入,优选在减压气氛下进行压接的方法。作为压接的方式,有辊式、加压式等。
关于将有机硅树脂层30贴附在第1构成部21的表面的工序,理想的是,在洁净度高的环境下实施。这是由于,灰尘等异物的附着会成为半导体元件20的破损、形变等的原因。
此外,第2工序不限定于上述工序。例如,在预先形成为薄膜状的有机硅树脂层30对支撑板40具有高密合性、且对第1构成部21具有低密合性的情况下,可以将预先形成为薄膜状的有机硅树脂层30夹持在支撑板40与第1构成部21之间而在大气压气氛下或在减压气氛下进行压接。可以在与有机硅树脂层30层叠前对支撑板40的表面41进行处理来改善与有机硅树脂层30的密合性。
作为另一方法,在有机硅树脂组合物32的通过固化获得的粘接性对第1构成部21较低、对支撑板40较高的情况下,可以在支撑板40与第1构成部21之间使有机硅树脂组合物32固化而形成有机硅树脂层30。可以在与有机硅树脂组合物32层叠前对支撑板40的表面41进行处理来改善有机硅树脂组合物32的固化时的粘接性。
有机硅树脂组合物
有机硅树脂组合物32优选含有剥离纸用硅氧烷。剥离纸用硅氧烷以硅氧烷中的、分子内包含剥离性特别优异的直链状的聚二甲基硅氧烷的硅氧烷为主剂。剥离纸用硅氧烷含有上述主剂和交联剂,通过催化剂、光聚合引发剂等而固化。剥离纸用硅氧烷的固化物成为具有优异的剥离性和适度的柔软性的有机硅树脂层30。
剥离纸用硅氧烷中的非反应性硅氧烷的含量优选为5质量%以下。在此,非反应性硅氧烷是指不与主剂、交联剂反应的物质。通过使其为5质量%以下,能够形成低硅氧烷转移性优异的有机硅树脂层30。
此外,出于提高有机硅树脂层30的剥离性的目的,可以使剥离纸用硅氧烷中的非反应性硅氧烷的含量超过5质量%。在该情况下,作为非反应性硅氧烷,可使用为直链聚二甲基硅氧烷且分子量非常高的物质,或者导入苯基、高级烷基而降低了与固化覆膜的相容性的、分子量较低的物质。
剥离纸用硅氧烷在形态上有溶剂型、乳液型、无溶剂型,任意一种类型均可使用。不过,在生产率、安全性、环境特性方面,优选无溶剂型。在使用无溶剂型的情况下,在有机硅树脂层30中不易残留气泡。
剥离纸用硅氧烷根据其固化机理,可以分类为缩合反应型硅氧烷、加成反应型硅氧烷、紫外线固化型硅氧烷、电子射线固化型硅氧烷,任意一种反应机理的硅氧烷均可使用。在这些当中,加成反应型硅氧烷易于进行固化反应,固化物的剥离性的程度良好,固化物的耐热性优异。
加成反应型硅氧烷含有由在两末端和/或侧链中具有乙烯基的直链状聚有机硅氧烷构成的主剂A、和由在分子内具有氢化硅烷基的聚甲基氢硅氧烷构成的交联剂B,在铂系催化剂的存在下被加热固化,成为交联反应物。在两末端和/或侧链中具有乙烯基的直链状聚有机硅氧烷和在分子内具有氢化硅烷基的聚甲基氢硅氧烷的重均分子量Mw分别优选在1000≤Mw≤5000000的范围。更优选的Mw为2000≤Mw≤3000000,进一步优选为3000≤Mw≤1000000。通过使在两末端和/或侧链中具有乙烯基的直链状聚有机硅氧烷和在分子内具有氢化硅烷基的聚甲基氢硅氧烷的Mw在该范围,能够抑制加热固化时低分子量成分的挥散、使粘度不会变得过高而确保良好的操作性。
该交联反应物由于高度进行了三维交联而具有非常高的耐热性。另外,具有表面张力低、不易附着其他物质的表面特性。由于这样的特性而能够得到剥离性优异的有机硅树脂层30。
在另一方面,该交联反应物由于具有适度的弹性而对沿面内方向的剪切力(Shearing Force)表现出较大阻力。因此,能够持续保持制作有第1构成部21的晶片10而不发生偏移。
主剂A例如可以为以下述通式(化学式1、化学式2)表示的化合物。
[化学式1]
Figure BSA00000578010000141
在通式(化学式1)中,m、n表示0以上的整数。m为0时,该化合物为仅在两末端具有乙烯基的直链状聚有机硅氧烷。m为1以上的整数时,该化合物为在两末端和侧链中具有乙烯基的直链状聚有机硅氧烷。
[化学式2]
Figure BSA00000578010000151
在通式(化学式2)中,m表示2以上的整数,n表示0以上的整数。该化合物为仅在侧链中具有乙烯基的直链状聚有机硅氧烷。
交联剂B例如可以为以下述通式(化学式3)表示的化合物。
[化学式3]
Figure BSA00000578010000152
通式(化学式3)中的a表示0以上的整数,b表示1以上的整数。此外,聚甲基氢硅氧烷的末端的一部分甲基可以为氢原子、羟基。
主剂A与交联剂B的混合比率优选调节成交联剂B所含的氢化硅烷基与主剂A所含的乙烯基的摩尔比(氢化硅烷基/乙烯基)为1.3/1~0.7/1。更优选的范围为1.2/1~0.8/1。
在摩尔比(氢化硅烷基/乙烯基)超过1.3/1时,有机硅树脂层30中含有的未反应的交联剂B的含量过多。因此,通过在后工序(例如第3工序)中的加热处理,有机硅树脂层30与制作有第1构成部21的晶片10的结合力易于上升,有可能剥离性不充分。另一方面,在摩尔比(氢化硅烷基/乙烯基)小于0.7/1时,固化物的交联密度降低,因而耐化学药品性等有可能产生问题。
主剂A和交联剂B如上所述,在铂系催化剂的存在下被加热固化、成为交联反应物。作为铂系催化剂,可以使用公知的催化剂。具体而言,可列举出氯亚铂(II)酸、氯铂(IV)酸等氯铂酸、氯铂酸的醇化合物、醛化合物或者氯铂酸与各种烯烃(olefin)的络盐等。相对于主剂A与交联剂B的总和100质量份,铂系催化剂优选使用0.1~20质量份,更优选使用1~10质量份。
作为主剂A与交联剂B的组合,没有特别限定,例如可列举出KNS-320A、KS-847(均为信越化学工业株式会社制造)、TPR6700(Momentive Performance Materials Japan LLC制造)、乙烯基硅氧烷“8500”(荒川化学工业株式会社制造)与聚甲基氢硅氧烷“12031”(荒川化学工业株式会社制造)的组合,乙烯基硅氧烷“11364”(荒川化学工业株式会社制造)与聚甲基氢硅氧烷“12031”的组合、乙烯基硅氧烷“11365”与聚甲基氢硅氧烷“12031”的组合等。其中,KNS-320A、KS-847和TPR6700为已经包含主剂A和交联剂B的硅氧烷。
实施例
以下,通过实施例等来具体说明本发明,但本发明并不限定于这些例子。
实施例
在实施例中,作为支撑板,准备通过纯水洗涤、UV洗涤而将其表面清洁了的直径350mm、板厚0.6mm、线膨胀系数38×10-7/℃的无碱玻璃板(旭硝子株式会社制造,AN 100)。
接着,作为有机硅树脂组合物,准备剥离纸用硅氧烷。作为剥离纸用硅氧烷,准备将在两末端具有乙烯基的直链状聚有机硅氧烷(主剂,荒川化学工业株式会社制造,“8500”)、和在分子内具有氢化硅烷基的聚甲基氢硅氧烷(交联剂,荒川化学工业株式会社制造,“12031”)、和铂系催化剂(荒川化学工业株式会社制造,“CAT12070”)混合而成的、无溶剂型的加成反应型硅氧烷。
在此,主剂与交联剂的混合比设定成交联剂所含的氢化硅烷基与主剂所含的乙烯基的摩尔比(氢化硅烷基/乙烯基)为0.9/1。另外,相对于主剂与交联剂的总和100质量份,铂系催化剂添加2质量份。
接着,用模涂布装置将所准备的有机硅树脂组合物以直径345mm的大小涂布在所准备的支撑板上(涂布量20g/m2),在210℃下在大气中加热固化30分钟而固定形成厚度20μm的有机硅树脂层。
接着,在减压气氛下在有机硅树脂层的表面压接直径340mm、厚度350μm的硅晶片,得到由硅晶片、有机硅树脂层、和支撑板构成的层叠体。接着,将支撑板吸附固定于工作台,固定硅晶片,用杯型的金刚石砂轮进行研磨。
接着,从研磨后的层叠体切出50mm见方的样品作为评价样品。对于各评价样品,硅晶片与支撑板夹置有机硅树脂层而良好地密合。
对于一个评价样品,在保持硅晶片平坦的状态下,将剃刀插入硅晶片与有机硅树脂层之间来进行初始剥离。接着,从进行过初始剥离的位置起,使由有机硅树脂层和支撑板构成的增强板依次发生挠曲变形而将其剥离,由此从硅晶片去除增强板。此时,构成增强板的有机硅树脂层和支撑板良好地密合。此外,研磨后的硅晶片的平均厚度为50μm。
将剩余的评价样品设置在氮气气氛炉内,在以下的条件A~C下进行热处理。
条件A:150℃,10分钟
条件B:220℃,10分钟
条件C:350℃,10分钟
此后,对于各评价样品,与上述同样地从硅晶片去除由有机硅树脂层和支撑板构成的增强板。此时,构成增强板的有机硅树脂层和支撑板良好地密合。接着,确认有机硅树脂层有无发泡、膨胀,结果在条件A~C的任意一个条件下均未确认到发泡、膨胀。另外,在硅晶片的第1面未发现瑕疵。
比较例
在比较例中,在硬质基板上贴附双面密合片来代替通过在支撑板上涂布剥离纸用硅氧烷并使其固化而固定形成有机硅树脂层,除此以外,与实施例同样地制作层叠体。
作为双面密合片,使用在厚度100μm的PET薄膜的两面涂布实施例的有机硅树脂组合物并使其固化而得到的材料。使双面密合片的各有机硅树脂层的厚度为20μm。
用这样得到的由硅晶片、双面密合片和支撑板构成的层叠体,与实施例同样地制作评价样品,评价双面密合片的耐热性。
在比较例中,在条件A的情况下,双面密合片与支撑板之间的一部分出现缝隙,构成双面密合片的PET薄膜的一部分膨胀。另外,在条件B的情况下,双面密合片与支撑板剥离,构成双面密合片的PET薄膜膨胀。进而,在条件C的情况下,双面密合片与支撑板剥离,构成双面密合片的PET薄膜热分解而收缩。
此外,在本实施例和比较例中使用的晶片的第1面和第2面未制作晶体管、布线、电极等,而这些与晶片相比是极小的,因此可认为它们是否存在对上述评价结果几乎不会产生影响。
详细并参照特定的实施方式对本发明进行了说明,但本领域技术人员清楚,可以不脱离本发明的精神和范围地对本发明进行各种修正、变更。
本申请基于2010年9月15日提交的日本特许出愿2010-206900,其内容在此作为参考而并入。

Claims (12)

1.一种半导体元件的制造方法,其包括下述工序:
第1工序,在半导体晶片的第1面制作半导体元件的第1构成部;和
第2工序,在所述半导体晶片的制作有所述第1构成部的第1面,仅夹置有机硅树脂层来贴附支撑板;和
第3工序,在贴附有所述支撑板的状态下,研磨所述半导体晶片的位于所述第1面的相反侧的第2面,然后在研磨面制作所述半导体元件的第2构成部;和
第4工序,从制作有所述第1构成部和所述第2构成部的所述半导体晶片剥离所述有机硅树脂层,去除所述有机硅树脂层和所述支撑板,另外,将所述半导体晶片切断成芯片状。
2.根据权利要求1所述的半导体元件的制造方法,其中,所述第2构成部包括从所述半导体晶片的所述研磨面贯通至所述第1面的贯通电极。
3.根据权利要求1所述的半导体元件的制造方法,其中,所述有机硅树脂层是由剥离纸用硅氧烷的固化物形成的。
4.根据权利要求3所述的半导体元件的制造方法,其中,所述剥离纸用硅氧烷的固化物是在两末端和/或侧链中具有乙烯基的直链状聚有机硅氧烷、与在分子内具有氢化硅烷基的聚甲基氢硅氧烷的交联反应物。
5.根据权利要求4所述的半导体元件的制造方法,其中,所述聚甲基氢硅氧烷具有的所述氢化硅烷基、与所述直链状聚有机硅氧烷具有的乙烯基的摩尔比、即氢化硅烷基/乙烯基为1.3/1~0.7/1。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的半导体元件的制造方法,其中,所述支撑板与所述半导体晶片的平均线膨胀系数之差的绝对值为35×10-7/℃以下。
7.根据权利要求1~5中的任一项所述的半导体元件的制造方法,其中,在所述第2工序中,在减压气氛下夹置所述有机硅树脂层将所述支撑板压接在所述半导体晶片的制作有所述第1构成部的所述第1面上。
8.根据权利要求1~5中的任一项所述的半导体元件的制造方法,其中,在所述第2工序中,将所述有机硅树脂层固定于所述支撑板,然后在所述半导体晶片的制作有所述第1构成部的所述第1面贴附所述有机硅树脂层。
9.根据权利要求8所述的半导体元件的制造方法,其中,所述有机硅树脂层通过在所述支撑板上涂布剥离纸用硅氧烷并使其固化而固定形成。
10.根据权利要求9所述的半导体元件的制造方法,其中,所述剥离纸用硅氧烷中的非反应性硅氧烷的含量为5质量%以下。
11.根据权利要求9所述的半导体元件的制造方法,其中,使用模涂布法、旋转涂布法或丝网印刷法来实施所述剥离纸用硅氧烷的涂布。
12.根据权利要求9所述的半导体元件的制造方法,其中,在50~250℃的温度下实施所述剥离纸用硅氧烷的固化。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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