特許ウォッチ

公開番号2025132650
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024030356
出願日2024-02-29
発明の名称仮固定材用組成物、積層体及び半導体装置の製造方法
出願人三井化学株式会社
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類C08L 79/08 20060101AFI20250903BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】成膜性及び貼合性の良好な仮固定材用組成物を提供する。
【解決手段】仮固定材用組成物は、ポリアミド酸と、溶媒とを含む。ポリアミド酸を構成するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンからなるモノマーは、前記モノマー全量に対して10モル%以上の式(1)で表される構造を有するモノマー(A)を含み、且つ前記モノマー(A)は、前記モノマー全量に対して9モル%以上40%以下の式(1-1)で表されるジアミン(a1)を含む。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025132650000022.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">32</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">148</com:WidthMeasure> </com:Image>
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>TIFF</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025132650000023.tif</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">27</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">133</com:WidthMeasure> </com:Image>
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ポリアミド酸と、溶媒とを含む仮固定材用組成物であって、
前記ポリアミド酸は、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物の重付加ユニットを含み、
前記テトラカルボン酸二無水物及び前記ジアミンからなるモノマーは、前記モノマー全量に対して１０モル％以上の式（１）で表される構造を有するモノマー（Ａ）を含み、且つ
前記モノマー（Ａ）は、前記モノマー全量に対して９モル％以上４０％以下の式（１－１）で表されるジアミン（ａ１）を含む、
仮固定材用組成物。
TIFF
2025132650000016.tif
29
165
TIFF
2025132650000017.tif
32
165
（式（１）及び式（１－１）において、
Ｒ
１
～Ｒ
３
は、それぞれ炭素数１～３の置換若しくは無置換のアルキル基又は炭素数１～３のアルコキシ基であり、
ａ～ｃは、それぞれ０～３の整数であり、
ｍ及びｎは、それぞれ０～３の整数である）
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記モノマー全量に対する前記ジアミン（ａ１）の含有割合は、１０モル％以上３５％以下である、
請求項１に記載の仮固定材用組成物。
【請求項３】
前記ジアミンは、式（１－２）で表されるジアミン（ａ２）及び式（２）で表されるジアミン（ｂ）の少なくとも一方をさらに含む、
請求項１に記載の仮固定材用組成物。
TIFF
2025132650000018.tif
32
163
TIFF
2025132650000019.tif
28
141
（式（１－２）及び式（２）において、
Ｒ
１
～Ｒ
５
は、それぞれ炭素数１～３の置換若しくは無置換のアルキル基又は炭素数１～３のアルコキシ基であり、
ａ～ｅは、それぞれ０～３の整数であり、
Ｘは、酸素原子、メチレン基、及び－ＣＲ
ｃ
Ｒ
ｄ
（Ｒ
ｃ
及びＲ
ｄ
は、それぞれ炭素数１～３の置換又は無置換のアルキル基）からなる群より選ばれる２価の基である
ｍ及びｎは、それぞれ０～３の整数である）
【請求項４】
前記ジアミン（ａ１）と、前記ジアミン（ａ２）及び前記ジアミン（ｂ）の少なくとも一方とのモル比（ａ１／ａ２＋ｂ）は、１／９９～７５／２５である、
請求項３に記載の仮固定材用組成物。
【請求項５】
前記仮固定材用組成物は、加熱して前記ポリアミド酸をイミド化してフィルムにしたときのガラス転移温度が１２０～１６５℃である、
請求項１に記載の仮固定材用組成物。
【請求項６】
前記仮固定材用組成物は、加熱して前記ポリアミド酸をイミド化してフィルムにしたときの溶融粘弾性測定における溶融温度が１６５～２３０℃である、
請求項１に記載の仮固定材用組成物。
【請求項７】
前記仮固定材用組成物は、加熱して前記ポリアミド酸をイミド化してフィルムにしたときの２５０℃における正接損失（ｔａｎδ）が１～１０である、
請求項１に記載の仮固定材用組成物。
【請求項８】
前記仮固定材用組成物は、加熱して前記ポリアミド酸をイミド化してフィルムにしたときの２５０～３００℃における正接損失（ｔａｎδ）の傾きが０．１～０．８である、
請求項１に記載の仮固定材用組成物。
【請求項９】
積層体であって、
基板と、前記基板上に配置された仮固定材層とを有し、
前記仮固定材層は、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物の重縮合ユニットを含むポリイミドを含み、
前記テトラカルボン酸二無水物及び前記ジアミンからなるモノマーは、前記モノマー全量に対して１０モル％以上の式（１）で表される構造を有するモノマー（Ａ）を含み、且つ
前記モノマー（Ａ）は、前記モノマー全量に対して９モル％以上４０％以下の式（１－１）で表されるジアミン（ａ１）を含む、
積層体。
TIFF
2025132650000020.tif
32
160
TIFF
2025132650000021.tif
35
162
（式（１）及び式（１－１）において、
Ｒ
１
～Ｒ
３
は、それぞれ炭素数１～３の置換若しくは無置換のアルキル基又は炭素数１～３のアルコキシ基であり、
ａ～ｃは、それぞれ０～３の整数であり、
ｍ及びｎは、それぞれ０～３の整数である）
【請求項１０】
基板上に、請求項１～８のいずれか一項に記載の仮固定材用組成物を塗布した後、加熱して、前記ポリアミド酸をイミド化させて、仮固定材層を形成する工程と、
前記仮固定材層をその溶融温度以上に加熱して、支持基板を貼り合わせる工程と、
前記支持基板が貼り合わされた前記基板の前記仮固定材層とは反対側の面を研削する工程と、
を含む、
半導体装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮固定材用組成物、積層体及び半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の高集積化、高密度化のために、半導体チップを積層する技術開発が進められている。また、パワー半導体の分野では、省エネルギー化のため導通損失を低くすることが求められている。これらの要求から、半導体ウエハの厚みを１００μｍ以下の厚みに薄くすることが求められている。
【０００３】
半導体ウエハの厚みを薄くする加工（薄化加工）は、バックグラインド加工とも称される。半導体ウエハのバックグラインド加工は、半導体ウエハの割れを防止するため、半導体ウエハを、剛性の高い支持基板（例えばガラス基板）に固定した状態で研磨、裏面回路形成加工等を行った後、加工した半導体ウエハを支持基板から剥離することによって行われる。
【０００４】
支持基板に半導体ウエハを固定するための仮固定材用組成物としては、種々のものが知られている。例えば、ポリイミド樹脂又はその前駆体を含む組成物が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１２８４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そのような仮固定材用組成物は、半導体ウエハ上に塗布された後、加熱により溶媒が除去されて、フィルム状の仮固定材（仮固定材層）となる。そして、半導体ウエハと支持基板とを、当該仮固定材層を介して貼り合わせる。このとき、仮固定材層を加熱して溶融及び軟化させることで、半導体ウエハと支持基板とを密着させる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示すような耐熱性の高い樹脂を含む仮固定材用組成物は、溶媒を除去して成膜する際に、高い成膜温度が必要となる。また、支持基板を貼り合わせる際に、仮固定材層を溶融又は軟化させるために、高い貼り合わせ温度が必要となる。そのため、半導体ウエハに形成されたデバイスに対してダメージを及ぼす可能性があった。そのようなデバイスに対するダメージを低減する観点では、低い成膜温度でも成膜できる良好な成膜性と、低い貼り合わせ温度でも支持基板と半導体ウエハとを密着させて貼り合わせることができる良好な貼合性と、を有する仮固定材が望まれている。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、成膜性及び貼合性の良好な仮固定材を得るための仮固定材用組成物を提供することを目的とする。また、それを用いて得られる積層体及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、以下の構成によって解決することができる。
［１］ポリアミド酸と、溶媒とを含む仮固定材用組成物であって、前記ポリアミド酸は、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物の重付加ユニットを含み、前記テトラカルボン酸二無水物及び前記ジアミンからなるモノマーは、前記モノマー全量に対して１０モル％以上の式（１）で表される構造を有するモノマー（Ａ）を含み、且つ
前記モノマー（Ａ）は、前記モノマー全量に対して９モル％以上４０％以下の式（１－１）で表されるジアミン（ａ１）を含む、
仮固定材用組成物。
TIFF
2025132650000002.tif
31
156
TIFF
2025132650000003.tif
33
168
（式（１）及び式（１－１）において、
Ｒ
１
～Ｒ
３
は、それぞれ炭素数１～３の置換若しくは無置換のアルキル基又は炭素数１～３のアルコキシ基であり、
ａ～ｃは、それぞれ０～３の整数であり、
ｍ及びｎは、それぞれ０～３の整数である）
［２］前記モノマー全量に対する前記ジアミン（ａ１）の含有割合は、１０モル％以上３５％以下である、［１］に記載の仮固定材用組成物。
［３］前記ジアミンは、式（１－２）で表されるジアミン（ａ２）及び式（２）で表されるジアミン（ｂ）の少なくとも一方をさらに含む、［１］に記載の仮固定材用組成物。
TIFF
2025132650000004.tif
33
168
TIFF
2025132650000005.tif
27
135
（式（１－２）及び式（２）において、
Ｒ
１
～Ｒ
５
は、それぞれ炭素数１～３の置換若しくは無置換のアルキル基又は炭素数１～３のアルコキシ基であり、
ａ～ｅは、それぞれ０～３の整数であり、
Ｚは、酸素原子、メチレン基、及び－ＣＲ
ｃ
Ｒ
ｄ
（Ｒ
ｃ
及びＲ
ｄ
は、それぞれ炭素数１～３の置換又は無置換のアルキル基）からなる群より選ばれる２価の基である
ｍ及びｎは、それぞれ０～３の整数である）
［４］前記ジアミン（ａ１）と、前記ジアミン（ａ２）及び前記ジアミン（ｂ）の少なくとも一方とのモル比（ａ１／ａ２＋ｂ）は、１／９９～７５／２５である、［３］に記載の仮固定材用組成物。
［５］前記仮固定材用組成物は、加熱して前記ポリアミド酸をイミド化してフィルムにしたときのガラス転移温度が１２０～１６５℃である、［１］～［４］のいずれかに記載の仮固定材用組成物。
［６］前記仮固定材用組成物は、加熱して前記ポリアミド酸をイミド化してフィルムにしたときの溶融粘弾性測定における溶融温度が１６５～２３０℃である、［１］～［５］のいずれかに記載の仮固定材用組成物。
［７］前記仮固定材用組成物は、加熱して前記ポリアミド酸をイミド化してフィルムにしたときの２５０℃における正接損失（ｔａｎδ）が１～１０である、［１］～［６］のいずれかに記載の仮固定材用組成物。
［８］前記仮固定材用組成物は、加熱して前記ポリアミド酸をイミド化してフィルムにしたときの２５０～３００℃における正接損失（ｔａｎδ）の傾きが０．１～０．８である、［１］～［７］のいずれかに記載の仮固定材用組成物。
［９］積層体であって、基板と、前記基板上に配置された仮固定材層とを有し、
前記仮固定材層は、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物の重縮合ユニットを含むポリイミドを含み、前記テトラカルボン酸二無水物及び前記ジアミンからなるモノマーは、前記モノマー全量に対して１０モル％以上の式（１）で表される構造を有するモノマー（Ａ）を含み、且つ前記モノマー（Ａ）は、前記モノマー全量に対して９モル％以上４０％以下の式（１－１）で表されるジアミン（ａ１）を含む、積層体。
TIFF
2025132650000006.tif
33
168
TIFF
2025132650000007.tif
38
170
（式（１）及び式（１－１）において、
Ｒ
１
～Ｒ
３
は、それぞれ炭素数１～３の置換若しくは無置換のアルキル基又は炭素数１～３のアルコキシ基であり、
ａ～ｃは、それぞれ０～３の整数であり、
ｍ及びｎは、それぞれ０～３の整数である）
［１０］基板上に、［１］～［８］のいずれかに記載の仮固定材用組成物を塗布した後、加熱して、前記ポリアミド酸をイミド化させて、仮固定材層を形成する工程と、前記仮固定材層をその溶融温度以上に加熱して、支持基板を貼り合わせる工程と、前記支持基板が貼り合わされた前記基板の前記仮固定材層とは反対側の面を研削する工程と、を含む、半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、成膜性及び貼合性の良好な仮固定材用組成物を提供することができる。また、それを用いて得られる積層体及び半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許