(57)【要約】【課題】デバイス層を支持基材から効率良く分離してデバイス層を得ることができるデバイス層製造方法を提供する。【解決手段】はじめに、第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材に積層され、少なくとも絶縁層および導電層を含むデバイス層と、前記支持基材と前記デバイス層との間に配置された剥離層と、前記剥離層の少なくとも一部と接触する位置に配置された中間層と、を備える積層体を準備する。次に、前記剥離層に流体を接触させることにより、前記剥離層を溶解させて、前記デバイス層を前記支持基材から分離する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材に積層され、少なくとも絶縁層および導電層を含むデバイス層と、前記支持基材と前記デバイス層との間に配置された剥離層と、前記剥離層の少なくとも一部と接触する位置に配置された中間層と、を備える積層体を準備する、準備工程と、
前記剥離層に流体を接触させることにより、前記剥離層を溶解させて、前記デバイス層を前記支持基材から分離する分離工程と、を備える、ことを特徴とするデバイス層製造方法。
【請求項２】
前記中間層が、前記流体と反応性を有することを特徴とする請求項１に記載のデバイス層製造方法。
【請求項３】
前記中間層が、前記流体をその内部に流通可能な構造を有していることを特徴とする請求項１に記載のデバイス層製造方法。
【請求項４】
第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材に積層され、少なくとも絶縁層および導電層を含むデバイス層と、前記支持基材と前記デバイス層との間に配置された剥離層と、前記剥離層の少なくとも一部と接触する位置に配置された中間層と、を備えることを特徴とするデバイス層製造用の積層体。
【請求項５】
前記中間層が、前記流体と反応性を有することを特徴とする請求項４に記載のデバイス層用の積層体。
【請求項６】
前記中間層が、前記流体をその内部に流通可能な構造を有していることを特徴とする請求項４に記載のデバイス層用の積層体。
【請求項７】
第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材の面上に配置され剥離層と、前記剥離層の少なくとも一部と接触する位置に配置された中間層と、を備えることを特徴とするデバイス層形成用の準備体。
【請求項８】
前記中間層が、前記流体と反応性を有することを特徴とする請求項７に記載のデバイス層用の準備体。
【請求項９】
前記中間層が、前記流体をその内部に流通可能な構造を有していることを特徴とする請求項７に記載のデバイス層用の準備体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイス層製造方法、デバイス層製造用の積層体、およびデバイス層製造用の準備体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体集積回路などのデバイスを製造する方法の一工程として、はじめに、支持基材を準備し、次に、デバイスを構成するためのデバイス層を支持基材上に形成し、その後、デバイス層を支持基材から分離させる工程が知られている。例えば特許文献１においては、デバイス層と支持基材との間に、シリコンを主成分とする剥離層を配置し、フッ化ハロゲンなどを用いて剥離層を溶解させることにより、デバイス層を支持基材から分離させる方法が提案されている。その他にも、例えば特許文献２においては、剥離層上に成膜された機能性膜を含む被剥離層の表面に水を接触させることにより、被剥離層と支持基板との間の接着強度を低下させて、被剥離層を支持基板から剥離させる方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２５４６８６号公報
【特許文献２】特開２００９−２２４７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１および２に記載されている方法を含め、支持基板上にデバイス層を形成し、その後、デバイス層を支持基板から分離させる工程を含むデバイス層製造方法は、未だ開発段階でありさらなる改良の余地がある。
【０００５】
本発明は、このような状況下においてなされた発明であり、より効率のよいデバイス層製造方法を提供すると共に、当該デバイス層製造方法において用いられる積層体や準備体も提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本願発明は、デバイス層製造方法であって、第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材に積層され、少なくとも絶縁層および導電層を含むデバイス層と、前記支持基材と前記デバイス層との間に配置された剥離層と、前記剥離層の少なくとも一部と接触する位置に配置された中間層と、を備える積層体を準備する、準備工程と、前記剥離層に流体を接触させることにより、前記剥離層を溶解させて、前記デバイス層を前記支持基材から分離する分離工程と、を備える、ことを特徴とする。
【０００７】
上記の発明にあっては、前記中間層が、前記流体と反応性を有していてもよい。
【０００８】
また、上記の発明にあっては、前記中間層が、前記流体をその内部に流通可能な構造を有していてもよい。
【０００９】
上記課題を解決するための別の本願発明は、デバイス層製造用の積層体であって、第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材に積層され、少なくとも絶縁層および導電層を含むデバイス層と、前記支持基材と前記デバイス層との間に配置された剥離層と、前記剥離層の少なくとも一部と接触する位置に配置された中間層と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記の発明にあっては、前記中間層が、前記流体と反応性を有していてもよい。
【００１１】
また、上記の発明にあっては、前記中間層が、前記流体をその内部に流通可能な構造を有していてもよい。
【００１２】
上記課題を解決するためのさらに別の本願発明は、デバイス層形成用の準備体であって、第１基材を少なくとも有する支持基材と、前記支持基材の面上に配置され剥離層と、前記剥離層の少なくとも一部と接触する位置に配置された中間層と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記の発明にあっては、前記中間層が、前記流体と反応性を有していてもよい。
【００１４】
また、上記の発明にあっては、前記中間層が、前記流体をその内部に流通可能な構造を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、デバイス層を支持基材から効率良く分離してデバイス層を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態によるデバイス層を用いて構成されるパッケージ基板を示す断面図。
【図２】図２は、本発明の実施の形態による積層体を製造するための積層体製造装置を示す図。
【図３】図３は、本発明の実施の形態による積層体を示す断面図。
【図４】図４は、本発明の実施の形態による積層体を示す断面図。
【図５】図５は、本発明の実施の形態による積層体の分離工程を示す図。
【図６Ａ】図６Ａは、デバイス層を形成するための一工程を示す図。
【図６Ｂ】図６Ｂは、デバイス層を形成するための一工程を示す図。
【図６Ｃ】図６Ｃは、デバイス層を形成するための一工程を示す図。
【図６Ｄ】図６Ｄは、デバイス層を形成するための一工程を示す図。
【図６Ｅ】図６Ｅは、デバイス層を形成するための一工程を示す図。
【図６Ｆ】図６Ｆは、デバイス層を形成するための一工程を示す図。
【図７】本発明の実施の形態による積層体のデバイス層を支持基材から分離させるための分離装置を示す図。
【図８】本発明の実施の形態による積層体のデバイス層を支持基材から分離させるための分離装置を示す図。
【図９】図９は、本発明の実施の形態の第１の変形例による積層体を示す断面図。
【図１０】本発明の実施の形態の第２の変形例による積層体を示す斜視図。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態の第２の変形例による積層体の分離工程を示す図。
【図１２】図１２は、溶解性の評価方法を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。また本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００１８】
＜パッケージ基板＞
まず図１を参照して、本実施の形態によるデバイス層２０を用いて構成されるデバイスについて説明する。本実施の形態においては、デバイスが、半導体チップが搭載されるパッケージ基板３８である例について説明する。なおパッケージ基板とは、集積回路を有する半導体チップと、パソコン用のマザーボードなどの配線基板との間に介在される基板のことであり、インターポーザとも称されるものである。半導体チップと配線基板との間にパッケージ基板を介在させることにより、半導体チップの端子のピッチと配線基板の電極のピッチとが異なる場合であっても、半導体チップの端子を配線基板の電極に電気的に適切に接続することができる。パッケージ基板のその他の機能や、パッケージ基板の詳細な構成については、例えば特開２０１３−２２２９４４号公報に開示されているので、説明や開示を省略する。ここでは、パッケージ基板３８のうち本実施の形態による後述する分離工程や分離装置５０に密接に関連する部分について、説明する。
【００１９】
図１に示すように、パッケージ基板３８は、順に積層された第１層３１、第２層３２および第３層３３を有するデバイス層２０を備えている。デバイス層２０の第１層３１、第２層３２および第３層３３はそれぞれ、第１面２１ｘおよび第２面２１ｙを含む絶縁層２１と、導電層２３と、を含んでいる。第２面２１ｙは、後述する剥離層１４側に位置する面であり、第１面２１ｘは、第２面２１ｙの反対側に位置する面である。また絶縁層２１には、第１面２１ｘから第２面２１ｙに至る複数の貫通孔２２が形成されている。そして導電層２３は、絶縁層２１の貫通孔２２の内部に位置する第１部分２４と、絶縁層２１の第１面２１ｘ上または第２面２１ｙ上に位置する第２部分２５と、を含んでいる。このような絶縁層２１および導電層２３を備えた層３１，３２，３３を有するデバイス層２０を備えるパッケージ基板３８を介して半導体チップ３５をマザーボードなどの配線基板に搭載することにより、半導体チップ３５に取り付けられた端子３６のピッチが、配線基板の電極のピッチに比べて小さい場合であっても、半導体チップ３５を配線基板の電極に電気的に適切に接続することができる。図１に示すように、デバイス層２０の複数の層３１，３２，３３のうち半導体チップ３５から最も遠い第１層３１の導電層２３には、パッケージ基板３８を配線基板に実装するための端子２８が取り付けられていてもよい。
【００２０】
絶縁層２１を構成する絶縁性材料としては、例えば、ポリイミド、ガラス含浸エポキシ樹脂などの樹脂を用いることができる。また導電層２３を構成する導電性材料としては、銅、銀、金、ニッケル、チタン、鉄などの金属またはそれらを含む合金を用いることができる。
【００２１】
なお図１においては、半導体チップ３５の端子３６やパッケージ基板３８の端子２８が、半球状の電極、いわゆるバンプである例が示されているが、これに限られることはない。半導体チップ３５とパッケージ基板３８との間の電気的な接続、およびパッケージ基板３８と配線基板との間の電気的な接続を実現することができる限りにおいて、様々な形状や構成の端子３６および端子２８が採用され得る。
【００２２】
また図１においては、デバイス層２０が３つの層３１，３２，３３を含む例が示されているが、デバイス層２０に含まれる層の数が特に限られることはない。例えば、図示はしないが、デバイス層２０は、４以上の層を含んでいてもよい。また、デバイス層２０に取り付けられる端子２８の数が特に限られることもない。例えばデバイス層２０には、２００個以上の端子２８が取り付けられていてもよい。
【００２３】
＜デバイス層の製造方法＞
次に、デバイス層２０を製造する方法について説明する。ここでは、支持基材１２上にデバイス層２０を形成して積層体１１を作製し、次に積層体１１のデバイス層２０を支持基材１２から分離させることによって、デバイス層２０を得る例について説明する。
【００２４】
（積層体の製造方法）
はじめに、デバイス層２０を含む積層体１１を製造する方法について説明する。図２は、積層体１１を製造するための積層体製造装置４０を示す図である。図２に示すように、積層体製造装置４０は、支持基材１２上に剥離層１４を形成する剥離層形成部４２と、離層１４上に保護層１６を形成する保護層形成部４３と、保護層１６上にデバイス層２０を形成するデバイス層形成部４４と、を備えている。
【００２５】
積層体１１の製造工程においては、はじめに図２に示すように、可撓性を有する長尺状の支持基材１２が巻き取られた巻回体１２ｍを準備する。次に、巻回体１２ｍから支持基材１２を巻き出して、支持基材１２の長尺方向に沿って支持基材１２を搬送する。その後、支持基材１２を搬送しながら、第１中間層形成部４１を用いて支持基板１２上に第１中間層１７を形成する第１中間層形成工程を実施する。次に、支持基材１２を搬送しながら、剥離層形成部４２を用いて第１中間層１７上に剥離層１４を形成する剥離層形成工程を実施する。次に、支持基材１２を搬送しながら、第２中間層形成部４５を用いて剥離層１４上に第２中間層１８を形成する第２中間層形成工程を実施する。次に、支持基材１２を搬送しながら、保護層形成部４３を用いて第２中間層１８上に保護層１６を形成する保護層形成工程を実施する。次に、支持基材１２を搬送しながら、デバイス層形成部４４を用いて保護層１６上にデバイス層２０を形成するデバイス層形成工程を実施する。このようにして、支持基材１２と、支持基材１２に積層されたデバイス層２０と、支持基材１２とデバイス層２０との間に配置された剥離層１４と、前記剥離層１４が前記支持基材１２と前記デバイス層２０との間に配置された状態で露出しないように保護をするための保護層１６と、前記剥離層１４の少なくとも一部と接触する位置にもうけられた中間層１７、１８を備える積層体１１を製造することができる。図２に示すように、長尺状の積層体１１を巻き取って積層体１１の巻回体１０を作製してもよい。
【００２６】
図２においては、支持基材１２や積層体１１が搬送される搬送方向が符号Ｄ１で表されている。搬送方向Ｄ１は、長尺状の支持基材１２や積層体１１が延びる方向に平行である。以下の説明において、長尺状の支持基材１２や積層体１１が延びる方向のことを「長尺方向」とも称する。なお「長尺状」とは、支持基材１２や積層体１１が搬送される方向における支持基材１２や積層体１１の寸法が、支持基材１２や積層体１１が搬送される方向に直交する方向における支持基材１２や積層体１１の寸法の少なくとも５倍以上になっていることを意味している。
【００２７】
また「可撓性」とは、室温例えば２５℃の環境下で支持基材１２を直径３０ｃｍのロール状の形態に巻き取った場合に、支持基材１２に折れ目が生じない程度の柔軟性を意味している。「折れ目」とは、支持基材１２を巻き取る方向に交差する方向において支持基材１２に現れる変形であって、変形を元に戻すように支持基材１２を逆向きに巻き取ったとしても元には戻らない程度の変形を意味している。
【００２８】
図３は、積層体１１の長尺方向すなわち搬送方向Ｄ１に直交する、積層体１１の幅方向Ｄ２に沿って積層体１１を切断した場合を示す断面図である。
【００２９】
本実施の形態において、支持基材１２は、ガラス、金属またはシリコンを含む第１基材１２ａを有している。第１基材１２ａを構成するガラスとしては、例えば、酸化珪素、無アルカリガラス、ソーダガラスなどを挙げることができる。なお無アルカリガラスとは、ナトリウムやカリウムなどのアルカリ成分を含まないガラスのことである。またソーダガラスとは、酸化珪素、炭酸ナトリウムおよび炭酸カルシウムを混合することによって得られるガラスのことである。第１基材１２ａを構成する金属としては、例えば、クロムやニッケルなどが添加された鉄合金を挙げることができる。クロムが添加された鉄合金としては、例えばステンレス鋼を挙げることができる。ニッケルが添加された鉄合金としては、例えばインバー材を挙げることができる。好ましくは、第１基材１２ａを構成するガラスまたは金属として、剥離層１４を溶解させる際に用いられる後述する溶解用液体に溶解しない、若しくは溶解し難いガラスまたは金属が用いられる。
【００３０】
支持基材１２は、上述の可撓性を有する程度に薄く構成される。一方、支持基材１２を搬送しながら支持基材１２上に剥離層１４やデバイス層２０を形成する場合、焼成工程の際の熱などが支持基材１２に加えられる。支持基材１２の剛性が低い場合、搬送のための張力が支持基材１２に加えられているときに、さらに熱が支持基材１２に加えられると、伸びや湾曲などの変形が支持基材１２に生じてしまうと考えられる。従って支持基材１２は、そのような変形が生じてしまうことを抑制できる程度に厚く構成されることが好ましい。支持基材１２の第１基材１２ａがガラスを含む場合、第１基材１２ａの厚みは例えば３０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲内になっている。また、第１基材１２ａが金属を含む場合、第１基材１２ａの厚みは例えば３０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内になっている。また、第１基材１２ａがシリコンを含む場合、第１基材１２ａの厚みは例えば３０μｍ以上１０００μｍ以下の範囲内になっている。
【００３１】
剥離層１４は、金属または金属酸化物を含んでいる。剥離層１４を構成する金属または金属酸化物としては、支持基材１２に密着し易いものが用いられる。また後述するように、デバイス層２０の形成工程においては、デバイス層２０の絶縁層２１を焼成する焼成工程など、剥離層１４が高温に曝される工程が実施されることがある。このため好ましくは、剥離層１４を構成する金属または金属酸化物としては、焼成工程の温度などに、例えば３００℃程度に耐え得る耐熱性を有するものが用いられる。
【００３２】
また後述するように、剥離層１４は、デバイス層２０を支持基材１２から分離させる分離工程の際に、溶解用液体によって溶解される。本明細書において、「溶解用液体」とは、デバイス層２０を支持基材１２から分離させる分離工程の際に剥離層１４に接触させて剥離層１４を溶解するための液体のことである。ここで、分離工程の際にデバイス層２０の導電層２３を損傷させないためには、溶解用液体として、導電層２３を溶解しないものが用いられることが好ましい。従って、剥離層１４を構成する金属または金属酸化物としては、導電層２３を溶解しないよう選択された溶解用液体に溶解し得るものが採用される。例えば、デバイス層２０の導電層２３が銅を含む場合、剥離層１４を構成する材料として、アルミニウム、銀、ニッケル、チタンなどの金属や、酸化インジウム錫、酸化インジウム亜鉛などの金属酸化物を用いることができる。この場合、支持基材１２上に剥離層１４を形成する方法としては、蒸着法、スパッタリング法などの物理的気相成長法、化学的気相成長法などの真空成膜法を用いることができる。
【００３３】
その他にも、印刷法によって支持基材１２上に剥離層１４を形成してもよい。この場合、複数の導電性粒子によって構成された線状の導電性ワイヤを互いに絡み合わせて網の目状とすることによって、剥離層１４を構成することができる。例えば、導電性粒子として銀粒子を用いた銀ナノワイヤなどを印刷法によって支持基材１２上に設けることにより、剥離層１４を形成することができる。
【００３４】
図３に示すように、本実施の形態においては、剥離層１４が露出しないように保護するための保護層１６が設けられている。このような保護層１６により剥離層１４が露出することを防止することにより、デバイス層を形成する段階、つまり後述する分離工程が行われる前の段階において、デバイス層を形成する際に用いられる種々の溶液などによって剥離層１４が溶解したり支持基材１２から剥離したりしてしまうことを防止することができる。また、当該保護層１６を設けることにより剥離層１４を構成する材料の選択の自由度を飛躍的に向上することができる。つまり、分離工程が行われる前段階において、剥離層１４は保護層により保護されているので、例えば大気中の水分により溶解するような溶解性の高い材料をも選択可能となる。
【００３５】
このような機能を発揮するための保護層１６を構成する材質としては、分離工程において用いられる溶解用液体に溶解性を有さず、かつ大気中の水分にも溶解性を有さない、化学的に安定な材料が用いられる。例えば、保護層１６を構成する材料として、アルミニウム、金、銀、銅、ニッケル、チタンなどの金属や、酸化インジウム錫、酸化インジウム亜鉛などの金属酸化物を用いることができる。
【００３６】
保護層１６の形成方法については特に限定されることはなく、例えば、蒸着法、スパッタリング法などの物理的気相成長法、化学的気相成長法などの真空成膜法を用いることができる。また、保護層１６を構成する材料によっては、各種印刷法を用いてもよい。
【００３７】
積層体１１の支持基材１２、剥離層１４、保護層１６およびデバイス層２０それぞれの厚みについては特に限定されることはなく、適宜設計可能であるが、積層体１１を巻き取って巻回体１０を作製することができる程度の可撓性を積層体１１が有するように設定されることが好ましい。例えば支持基材１２の厚みは、５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内になっており、剥離層１４の厚みは、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲内になっており、保護層１６の厚みは、０．００１μｍ以上２μｍ以下の範囲内になっており、デバイス層２０の厚みは、１μｍ以上３００μｍ以下の範囲内になっている。
【００３８】
また、図３に示すように、積層体１１は、支持基材１２と剥離層１４との間に配置された第１中間層１７を備えていていることに特徴を有している。図１１に示す例において、第１中間層１７は、剥離層１４の支持基材１２側の第１面１４ａに接するように設けられている。第１中間層１７の一対の側部１７ｅは、保護層１６によって覆われていてもよい。
【００３９】
第１中間層１７の構成は、第１中間層１７に求められる機能に応じて様々に選択され得る。
【００４０】
例えば第１中間層１７は、分離工程よりも前に剥離層１４が支持基材１２から剥離したり剥離層１４が消失したりしてしまうことを抑制するよう構成されていてもよい。この場合、第１中間層１７を構成する材料として、カルシウムなどの、水との反応性を有有し、かつ水との反応によって生成された反応生成物が水に対する溶解性を有さないものが用いられる。この場合、周囲環境の水蒸気が保護層１６を透過して剥離層１４の近傍に到達したとしても、第１中間層１７が水蒸気と反応する。このため、剥離層１４に接触する水蒸気の量を低減することができ、これによって、剥離層１４が水蒸気に溶解することを抑制することができる。従って、分離工程よりも前に剥離層１４が溶解し、これによって分離工程よりも前に剥離層１４が支持基材１２から剥離したり剥離層１４が消失したりしてしまうことを抑制することができる。この場合、第１中間層１７の厚みは、例えば５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内になっている。
【００４１】
また第１中間層１７は、分離工程の際に剥離層１４の溶解を促進するよう構成されていてもよい。この場合、第１中間層１７を構成する材料として、多数の孔が形成された多孔性のポーラス材料を用いることができる。例えば、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の寸法を有する多数の孔が形成された、いわゆるメソポーラス材料を用いることができる。この場合、分離工程の際、水蒸気は、第１中間層１７を透過して剥離層１４の第１面１４ａに到達することができる。このため、分離工程の際に剥離層１４の溶解を、剥離層１４の先端部１４ｄ側や側部１４ｅ側からだけでなく、剥離層１４の第１面１４ａ側から進行させることができる。これによって、剥離層１４の溶解速度を高めることができ、このことにより、分離工程に要する時間を短縮することができる。
【００４２】
また図３に示すように、積層体１１は、保護層１６と剥離層１４との間に配置された第２中間層１８をさらに備えていてもよい。図３に示す例において、第２中間層１８は、剥離層１４の保護層１６側の第２面１４ｂに接するように設けられている。第２中間層１８の一対の側部１８ｅは、保護層１６によって覆われていてもよい。
【００４３】
第１中間層１７の場合と同様に、第２中間層１８の構成も、第２中間層１８に求められる機能に応じて様々に選択され得る。
【００４４】
例えば第２中間層１８は、分離工程よりも前に剥離層１４が保護層１６から剥離したり剥離層１４が消失したりしてしまうことを抑制するよう構成されていてもよい。この場合、第２中間層１８を構成する材料として、第１中間層１７の場合と同様に、カルシウムなどの、水との反応性を有し、かつ水との反応によって生成された反応生成物が水に対する溶解性を有さないものが用いられる。第２中間層１８の厚みは、例えば５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内になっている。
【００４５】
また第２中間層１８は、分離工程の際に剥離層１４の溶解を促進するよう構成されていてもよい。この場合、第２中間層１８を構成する材料として、第１中間層１７の場合と同様に、多数の孔が形成された多孔性のポーラス材料、例えばメソポーラス材料を用いることができる。
【００４６】
なお図３においては、積層体１１が第１中間層１７および第２中間層１８の両方を備える例を示したが、これに限られることはない。図示はしないが、積層体１１は、第１中間層１７または第２中間層１８のいずれか一方のみを備えていてもよい。またこれらの中間層１７、１８は、必ずしも支持基板１２や剥離層１４の全面に形成されている必要はなく、剥離層１４の少なくとも一部と接触する位置に設けられていれば、当該部分において上記の作用効果を発揮することができる。
【００４７】
以下、本実施の形態による積層体１１のデバイス層２０を支持基材１２から分離させる分離工程の一例について説明する。はじめに、可撓性を有する長尺状の積層体１１が巻き取られた巻回体１０を準備する。次に、巻回体１０から積層体１１を巻き出して、積層体１１の長尺方向に沿って積層体１１を搬送する。その後、搬送方向における積層体１１の剥離層１４の先端部１４ｄを覆う保護層１６を除去して、剥離層１４の先端部１４ｄを露出させる。例えば、保護層１６を構成する材料に応じて選択されたエッチング液を用いて、保護層１６のうち剥離層１４の先端部１４ｄを覆う部分を溶解させる。この際、図４に示すように、保護層１６のうち剥離層１４の側部１４ｅを覆う部分を除去して、剥離層１４の側部１４ｅを露出させてもよい。保護層１６のうち剥離層１４の側部１４ｅを覆う部分を除去するための具体的な方法が特に限られることはない。例えば、ロータリーダイカッターなど、保護層１６のうち剥離層１４の側部１４ｅを覆う部分を、積層体１１を搬送しながら切断して除去することができる切断機構が用いられてもよい。また、エッチング用の流体を用いて保護層１６を除去してもよい。
【００４８】
その後、溶解用流体として水または水蒸気、若しくは水および水蒸気の両方を用いて、剥離層１４を溶解させる。これによって、図５に示すように、デバイス層２０を支持基材１２から分離させる。なお、支持基材１２に対する保護層１６の密着力が小さい場合や、支持基材１２に対する保護層１６の接触面積が小さい場合、剥離層１４の側部１４ｅが保護層１６によって覆われ、かつ保護層１６が支持基材１２に接触していたとしても、剥離層１４を溶解させることによって、デバイス層２０が支持基材１２から分離され得る。従って、保護層１６のうち剥離層１４の側部１４ｅを覆う部分を除去する工程は、実施されない場合もある。
【００４９】
本実施の形態においては、剥離層１４を構成する材料として、塩化ナトリウムなどの無機化合物が用いられ、溶解用流体として、水または水蒸気が用いられる。このため、水素などのガスを発生させることなく、若しくは水素などのガスの発生を抑制しながら、剥離層１４を溶解させることができる。このため、より安全な環境下で分離工程を実施することができる。また、塩化ナトリウムなどの無機化合物の塩は、潮解などによって水または水蒸気に迅速に溶解することができる。このため、分離工程に要する時間を短縮することができる。また、ポーラス材料で構成された上述の第１中間層１７や第２中間層１８が設けられている場合、剥離層１４の溶解を、剥離層１４の第１面１４ａ側や第２面１４ｂ側から進行させることができる。これによって、分離工程に要する時間をさらに短縮することができる。
【００５０】
次に図６Ａ〜図６Ｆを参照して、剥離層１４上にデバイス層２０を形成するデバイス層形成工程について詳細に説明する。なお図６Ａ〜図６Ｆにおいては、支持基材１２が省略されている。
【００５１】
はじめに図６Ａに示すように、剥離層１４上に絶縁層２１を形成する絶縁層形成工程を実施する。例えば、はじめに、絶縁層２１を構成する絶縁性材料を含む塗布液を剥離層１４上に塗布する。次に、剥離層１４上に塗布された塗布液を加熱する焼成工程を実施することにより、塗布液を硬化させ、剥離層１４上に絶縁層２１を形成する。絶縁層２１の厚みは、例えば５μｍ〜３０μｍの範囲内になっている。
【００５２】
なお、塗布液を硬化させるための方法が、上述の焼成に限られることはない。例えば、剥離層１４上に塗布された塗布液に光または電子線を照射することにより、塗布液を硬化させてもよい。光が照射される場合、塗布液に含まれる絶縁性材料としては、感光性を有するものが採用される。
【００５３】
次に図６Ｂに示すように、絶縁層２１に複数の貫通孔２２を形成する貫通孔形成工程を実施する。貫通孔２２を形成する方法は特には限られないが、例えば、絶縁層２１にレーザー光を照射して貫通孔２２を形成することができる。貫通孔２２の直径は、例えば６０μｍ〜１００μｍの範囲内になっている。また、隣接する２つの貫通孔２２の間の間隔、すなわち貫通孔２２の配列ピッチは、例えば１５０μｍ〜２００μｍの範囲内になっている。
【００５４】
次に図６Ｃに示すように、絶縁層２１のうち後に導電層２３が設けられない部分がレジスト層２７によって覆われるようレジスト層２７を形成するレジスト層形成工程を実施する。例えば、はじめに、ネガ型の感光性を有するレジスト層２７を剥離層１４の全域にわたって剥離層１４上に形成する。次に、絶縁層２１のうち後に導電層２３が設けられない部分に位置するレジスト層２７に光を照射する。その後、レジスト層２７を現像することにより、図６Ｃに示すレジスト層２７を得ることができる。なおレジスト層２７として、ポジ型の感光性を有するものが用いられてもよい。
【００５５】
次に、導電層２３を構成するための導電性材料を含むめっき液を絶縁層２１上に供給するめっき処理工程を実施する。これによって、図６Ｄに示すように、貫通孔２２の内部に位置する第１部分２４と、絶縁層２１の第１面２１ｘ上に位置する第２部分２５と、を含む導電層２３を形成することができる。なお第１部分２４は、絶縁層２１の第１面２１ｘ側と第２面２１ｙ側との間における電気的な導通を確保するよう、少なくとも貫通孔２２の壁面に設けられていればよい。
【００５６】
なお図示はしないが、レジスト層形成工程やめっき処理工程の前に、めっき液からの導電層２３の析出を促進するためのシード層を絶縁層２１上に形成するシード層形成工程を実施してもよい。
【００５７】
次に図６Ｅに示すように、アルカリ性溶液などの除去液を供給することによって、レジスト層２７を除去する。このようにして、絶縁層２１および導電層２３を含む第１層３１を形成することができる。その後、第１層３１の形成工程の場合と同様にして、第１層３１上に第２層３２を形成し、第２層３２上に第３層３３を形成する。このようにして、図６Ｆに示すように、第１層３１、第２層３２および第３層３３を含むデバイス層２０を剥離層１４上に形成することができる。
【００５８】
（分離工程）
次に、積層体１１のデバイス層２０を支持基材１２から分離させる分離工程について説明する。図７は、長尺状の積層体１１のデバイス層２０を支持基材１２から分離するための分離装置５０を示す図である。図７に示すように、分離装置５０は、積層体１１を搬送しながら、保護層１６の少なくとも一部を破壊し剥離層１４を露出させる保護層破壊部５８と、露出した剥離層１４に向けて溶解用液体５３を吐出する吐出部５２と、溶解用液体５３が剥離層１４の先端部１４ｄに接触する位置において支持基材１２に接する第１ローラー５４と、溶解用液体５３が剥離層１４の先端部１４ｄに接触する位置においてデバイス層２０に接する第２ローラー５５と、を備えている。また分離装置５０は、支持基材１２を巻き取る第１巻取部５６、および、支持基材１２から分離されたデバイス層２０を巻き取る第２巻取部５７をさらに備えていてもよい。
【００５９】
分離工程においては、はじめに、可撓性を有する長尺状の積層体１１が巻き取られた巻回体１０を準備する。次に、巻回体１０から積層体１１を巻き出して、積層体１１の長尺方向に沿って積層体１１を搬送する。その後、積層体１１を搬送しながら、長尺方向における積層体１１の剥離層１４の先端部１４ｄを保護している保護層１６を保護層破壊部５８によって破壊し、剥離層１４の先端部１４ｄを露出させる。その後、露出した剥離層１４の先端部１４ｄに溶解用液体５３を接触させることにより、剥離層１４を溶解させて、デバイス層２０を支持基材１２から分離させる。以下の説明において、剥離層１４の先端部１４ｄに溶解用液体５３が接触する位置のことを、溶解位置とも称する。
【００６０】
溶解用液体５３としては、剥離層１４を溶解することができるものが用いられる。例えば、剥離層１４がアルミニウムを含む場合、溶解用液体５３として関東化学社製のエッチング液  KSMF-200を用いることができる。また、剥離層１４が銀を含む場合、溶解用液体５３として関東化学社製のエッチング液  SEA-4を用いることができる。好ましくは、剥離層１４および溶解用液体５３の組み合わせは、分離工程の際にデバイス層２０に与えられるダメージが無く、または小さく、かつ容易に剥離層１４が溶解し得るよう選択される。
【００６１】
図７に示すように、分離装置５０は、溶解位置よりも下流側において支持基材１２が搬送される第１搬送方向Ｄ３と、溶解位置よりも下流側においてデバイス層２０が搬送される第２搬送方向Ｄ４とが互いに異なるよう、構成されている。例えば、支持基材１２の先端部が第１巻取部５６に固定され、一方、デバイス層２０の先端部が、第１巻取部５６とは異なる第２巻取部５７に固定されている。このため、第１巻取部５６および第２巻取部５７を用いて支持基材１２およびデバイス層２０をそれぞれ巻き取りながら、溶解位置において剥離層１４の先端部１４ｄに溶解用液体５３を接触させることにより、搬送方向Ｄ１に沿って連続的に剥離層１４を溶解させ、これによってデバイス層２０を支持基材１２から連続的に分離することができる。なお図示はしないが、支持基材１２の先端部およびデバイス層２０の先端部を第１巻取部５６および第２巻取部５７に固定する作業を容易化するため、積層体１１は、積層体１１の先端部に、一定範囲にわたって剥離層１４が存在しないよう構成されていてもよい。
【００６２】
好ましくは図８に示すように、分離工程において、溶解用液体５３は、積層体１１の剥離層１４の先端部１４ｄよりも上方から、剥離層１４の先端部１４ｄへ供給される。この場合、図８に示すように、剥離層１４の先端部１４ｄに供給された溶解用液体５３を、支持基材１２とデバイス層２０との間に安定に保持することができる。すなわち、剥離層１４の先端部１４ｄに接触する溶解用液体５３の液だまりを形成することができる。これによって、溶解用液体５３を効率的に剥離層１４の先端部１４ｄに接触させることができる。このことにより、デバイス層２０を支持基材１２からより効率良く分離することができる。
【００６３】
なお「剥離層１４の先端部１４ｄ」とは、デバイス層２０を支持基材１２から分離するために溶解されるべき剥離層１４の先端部を意味している。従って、例えば図７に示すように、分離工程の際に剥離層１４が完全には溶解できず、デバイス層２０上に剥離層１４の一部が残っている場合であっても、「剥離層１４の先端部１４ｄ」は、デバイス層２０上に部分的に残っている剥離層１４よりも上流側に位置し、かつデバイス層２０と支持基材１２との間に位置する剥離層１４の先端部になる。
【００６４】
その後、支持基材１２から分離されたデバイス層２０に、図１に示す上述の端子２８などのその他の構成要素を取り付ける。また、長尺状のデバイス層２０を適切な寸法に分断する。このようにして、図１に示す上述のパッケージ基板３８などのデバイスを製造することができる。
【００６５】
本実施の形態によれば、上述のように、搬送されている積層体１１の剥離層１４の先端部１４ｄに溶解用液体５３を接触させることにより、剥離層１４を溶解させる。このため、溶解位置を起点としてデバイス層２０を支持基材１２から連続的に分離することができる。従って、長尺状のデバイス層２０を効率良く得ることができる。
【００６６】
また本実施の形態によれば、デバイス層２０を形成するデバイス形成工程の間、デバイス層２０の絶縁層２１や導電層２３は、支持基材１２および剥離層１４によって支持されている。ここで支持基材１２は、ガラスや金属などの、絶縁層２１よりも高い耐熱性を有する材料を含んでいる。このため、支持基材１２を搬送しながら実施される焼成工程などにおいてデバイス層２０やデバイス層２０の中間製品が加熱される場合であっても、伸びや湾曲などの変形がデバイス層２０やデバイス層２０の中間製品に生じてしまうことを抑制することができる。従って、高い寸法精度を有するデバイス層２０を得ることができる。このように、デバイス形成工程における剛性が支持基材１２によって確保されるので、例えばデバイス層２０がパッケージ基板３８を構成するためのものである場合、いわゆるコアレスタイプのパッケージ基板３８を作製することが可能になる。ここでコアレスタイプとは、パッケージ基板の機械的な強度を確保するために用いられてきたガラスエポキシ層などの芯材を用いないタイプのパッケージ基板のことである。コアレスタイプによれば、芯材を用いないことにより、パッケージ基板全体の厚みを低減することができる。
【００６７】
また本実施の形態によれば、溶解用液体５３は、分離工程の際、搬送されている積層体１１の剥離層１４の先端部１４ｄにさらされる。従って、溶解用液体５３がデバイス層２０に接触しないように、またはほとんど接触しないように、分離工程を実施することが可能である。このため、デバイス層２０の構造や材料が、溶解用液体５３や後述する溶解用気体などの溶解用流体のタイプに応じて制限されてしまうことを抑制することができる。例えば、剥離層１４の第２面１４ｂ上に隙間なくデバイス層２０を形成することや、剥離層１４の第２面１４ｂの全域にわたってデバイス層２０を形成することができる。
【００６８】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００６９】
（第１の変形例）
図９に示すように、支持基材１２は、ガラス、金属またはシリコンを含む第１基材１２ａに加えて、第１基材１２ａに積層され、樹脂を含む第２基材１２ｂをさらに有していてもよい。これによって、第１基材１２ａがガラスなどの脆い材料を含み、このため積層体製造工程の際に第１基材１２ａに割れなどの破断が生じた場合であっても、第１基材１２ａが分解してしまうことを抑制することができる。これによって、積層体製造工程の際にデバイス層２０やその中間製品をより安定に支持することができる。第２基材１２ｂを構成する樹脂としては、例えばポリイミドなどを用いることができる。
【００７０】
なお図９においては、第２基材１２ｂが、第１基材１２ａの第２面１２ｙ側に設けられる例が示されているが、これに限られることはない。図示はしないが、第２基材１２ｂは、第１基材１２ａの第１面１２ｘ側に設けられていてもよい。また、第２基材１２ｂが第１基材１２ａの第１面１２ｘ側および第２面１２ｙ側の両方に設けられていてもよい。なお第１面１２ｘとは、第１基材１２ａの面のうち剥離層１４側に位置する面である。また第２面１２ｙとは、第１面１２ｘの反対側に位置する面である。
【００７１】
また図９においては中間層の記載は省略してある。
【００７２】
（第２の変形例）
上記においては、積層体１１が長尺状の場合を例に挙げて説明したが、本願の実施形態は当該長尺状の場合に限定されることはなく、図１０に示すように、積層体が枚葉状、あるいはシート状であってもよい。ここで積層体が枚葉状あるいはシート状である場合におけるその大きさについては特に限定されることはなく、所定の規格に準拠した大きさであってもよく、当該規格外の大きさであってもよい。また、その形状についても特に限定されることはなく、矩形状であってもよく、その他の形状であってもよい。また、その材質についても特に限定されることはなく、可撓性は必ずしも必要ではなく、ガラス板や各種樹脂板などを用いてもよい。なお、図１０においては、中間層の記載は省略されている。
【００７３】
また、積層体１１が枚葉状あるいはシート状である場合における分離工程は、図１１に示すように、溶解用気体５３が封入された溶解室９０内に枚葉状あるいはシート状の積層体１１を載置することで行われてもよい。
【００７４】
（第３の変形例）
上述の本実施の形態においては、分離工程の際に溶解用液体５３を用いて剥離層１４を溶解させる例を示した。しかしながら、剥離層１４の先端部１４ｄに接触することができる限りにおいて、剥離層１４を溶解させるための溶解用流体の形態が液体に限られることはない。例えば、剥離層１４を溶解させるための溶解用流体として、二フッ化キセノン(XeF2)ガスなどの溶解用気体を用いてもよい。本明細書において、「溶解用流体」および「溶解用気体」とは、デバイス層２０を支持基材１２から分離させる分離工程の際に剥離層１４に接触させて剥離層１４を溶解するための流体および気体のことである。
【００７５】
分離工程の際、剥離層１４の第１面１４ａ側には支持基材１２が存在し、剥離層１４の第２面１４ｂ側にはデバイス層２０が存在している。従って溶解用流体は、剥離層１４の第１面１４ａおよび第２面１４ｂには接触せず、剥離層１４の先端部１４ｄまたは側部１４ｅに接触する。このため、剥離層１４の厚みが小さい場合、剥離層１４に対する溶解用流体の接触面積も小さくなる。従って、溶解用流体として溶解用液体５３が用いられる場合、剥離層１４の溶解速度が、剥離層１４の化学反応の速度ではなく、溶解用液体５３や溶解用液体５３に溶解した剥離層１４の構成物質の移動速度によって律速される可能性がある。この場合、剥離層１４を薄くすること、例えば剥離層１４の厚みを１００ｎｍ以下にすることは困難である。
【００７６】
一方、気体は一般に液体よりも速く移動することができる。このため、溶解用流体として溶解用気体を用いる場合、剥離層１４の溶解速度が溶解用流体の移動速度によって律速される可能性を低くすることができる。従って、剥離層１４を薄くすること、例えば剥離層１４の厚みを１００ｎｍ以下にすることが容易になる。これによって、分離工程に要する時間を短縮することができる。
【００７７】
その他にも、積層体１１の耐熱性が確保され得る限りにおいて、剥離層１４を溶解させるための溶解用流体として、プラズマが用いられてもよい。例えば後述するように、剥離層１４が水に対する溶解性を有する場合、溶解用流体としてプラズマ状態の水が用いられてもよい。
【００７８】
（第５の変形例）
上述の本実施の形態においては、溶解用流体を用いた剥離層１４の溶解が、剥離層１４の化学反応を伴う例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、溶解用流体を用いた剥離層１４の溶解が主に、剥離層１４が化学的に安定な状態を維持しながら生じてもよい。例えば、溶解用流体として、水や有機溶剤などの溶媒を用い、剥離層１４を構成する材料として、溶媒に対する溶解性を有するものを用いてもよい。この場合、剥離層１４を溶解させてデバイス層２０を支持基材１２から分離する分離工程の際に、水素などのガスが発生しない。若しくは水素などのガスの発生を抑制することができる。このため、より安全な環境下で分離工程を実施することができる。
【００７９】
有機溶剤としては、メタノールやエタノールなどのアルコール、アセトン、ヘキサンなどを用いることができる。溶解用流体として有機溶剤が用いられる場合、剥離層１４を構成する材料としては、例えば、アルコールに対する溶解性を有するカルシウムなどを用いることができる。剥離層１４の厚みは、例えば５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内になっている。
【００８０】
なおカルシウムは、水に対する溶解性も有している。従って、溶解用流体として水が用いられる場合に、剥離層１４を構成する材料としてカルシウムを用いてもよい。
【００８１】
溶解用流体として水が用いられる場合、剥離層１４を構成する材料としては、水に対する溶解性を有する無機化合物を用いることができる。特に、潮解によって水や水蒸気に溶解する無機化合物の塩またはホウ素を含む化合物が好ましい。なお塩とは、酸に含まれている水素イオンの全部または一部が金属イオンなどの陽イオンで置換された無機化合物のことである。水に対する溶解性を有する無機化合物の塩の例としては、塩酸の塩、ヨウ化水素酸の塩、フッ化水素酸の塩、臭化水素酸の塩、硫酸の塩、炭酸の塩、硝酸の塩などを挙げることができる。塩酸の塩の例としては、塩化ナトリウム、塩化マグネシウムなどを挙げることができる。ヨウ化水素酸の塩の例としては、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化カルシウムなどを挙げることができる。フッ化水素酸の塩の例としては、フッ化銀、フッ化ナトリウムなどを挙げることができる。臭化水素酸の塩の例としては、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウムなどを挙げることができ、ホウ素を含む化合物としては、３酸化２ホウ素、４ホウ酸ナトリウム(ホウ砂)、４ホウ酸カリウムが挙げられる。特に、ホウ素を含む化合物によって剥離層１４が構成される場合、ハロゲンイオン等の、デバイス層２０を腐食させ得るイオンが剥離層１４の溶解時に発生しないため、デバイス層２０に対する信頼性を確保する上でも好ましい。また、ホウ素を含む化合物によって剥離層１４が構成される場合、水に溶解した剥離層１４を含む水溶液が毒性を有さないので、廃液処理が容易であり、また環境負荷や人体への危険性も低い。剥離層１４の厚みは、例えば５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内になっている。好ましくは、剥離層１４を構成する材料として、十分な耐熱性を有するものが用いられる。例えば、３００℃以上の融点を有する材料が用いられ、より好ましくは、５００℃以上の融点を有する材料が用いられる。
【００８２】
なお、剥離層１４を構成する材料の融点が高すぎると、剥離層１４の形成方法が制約され、積層体１１の製造効率が低下してしまうと考えられる。この観点からは、剥離層１４を構成する材料として、好ましくは、１５００℃以下の融点を有する材料が用いられ、より好ましくは、１０００℃以下の融点を有する材料が用いられる。これによって、例えば、抵抗加熱法を利用した真空蒸着法を用いて剥離層１４を形成することが可能になる。
【００８３】
以下、本明細書における「溶解性」の定義の一例について説明する。具体的には、ある物質がある溶媒に対する溶解性を有するかどうかを判定する方法について、図１２を参照して説明する。はじめに、ガラスなどの支持部材６１と、支持部材６１上に設けられ、溶解性の判定対象である物質からなる試験層６２と、を有するサンプル６０を準備する。試験層６２の寸法は、長さ７０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み７００μｍとする。次に、所定の時間にわたってサンプル６０を、容器６４に収容された液体状の溶媒６３に部分的に浸漬させる。時間は、例えば２４時間とする。溶媒６３の温度は、溶媒の沸点よりも１０℃低い温度に設定する。例えば、溶媒６３が水である場合、溶媒６３の温度を９０℃に設定する。また、溶媒６３がメタノールである場合、溶媒６３の温度を５４．７℃に設定する。また、溶媒６３がエタノールである場合、溶媒６３の温度を６８．４℃に設定する。溶媒６３の温度を一定に維持する方法は特には限られないが、例えば図１２に示すように、ホットプレート６５を用いて溶媒６３を加熱する。図１２において、符号Ｌ１は、試験層６２のうち液体状の溶媒６３に浸漬されている部分の長さを表し、符号Ｌ２は、試験層６２のうち溶媒６３の液面から上方に露出している部分の長さを表している。Ｌ１：Ｌ２は例えば１：１にする。容器６４としては、例えば容量が１１０ｍｌのものを用いる。
【００８４】
上述のように溶媒６３の温度が溶媒の沸点の近くに設定されているので、試験層６２のうち溶媒６３の液面から上方に露出している部分の周囲には、溶媒６３の蒸気が、大気圧に近い蒸気圧で存在する。従って、試験層６２の溶解は、試験層６２のうち液体状の溶媒６３に浸漬されている部分だけでなく、試験層６２のうち溶媒６３の液面から上方に露出している部分においても生じ得る。
【００８５】
サンプル６０を液体状の溶媒６３に部分的に浸漬させてから２４時間経過した後、試験層６２の面積を測定する。そして、試験層６２の面積が、サンプル６０を溶媒６３に浸漬させる前の試験層６２の面積の７０％以下になっている場合、試験層６２を構成する物質が溶媒６３に対する溶解性を有すると判断する。一方、試験層６２の面積が、サンプル６０を溶媒６３に浸漬させる前の試験層６２の面積の７０％よりも大きくなっている場合、試験層６２を構成する物質が溶媒６３に対する溶解性を有さないと判断する。なお本明細書において、「剥離層１４がアルコールに対する溶解性を有する」とは、剥離層１４がメタノールまたはエタノールの少なくともいずれかに対する溶解性を有することを意味している。
【００８６】
なお上述の溶解性の判定方法は、上述の本実施の形態におけるエッチング液など、化学反応によって剥離層１４を溶解させるタイプの溶解用流体においても採用され得る。例えば本明細書において、「酸に対する溶解性」とは、溶媒６３として０．２重量％の塩酸および２重量％の塩化鉄（塩化第一鉄または塩化第二鉄）を含む酸性溶液を用いた場合に、試験層６２の面積が当初の７０％以下になることを意味している。溶解用流体として酸性の液体や気体が用いられる場合、剥離層１４を構成する材料として、酸に対する溶解性を有する金属が用いられ得る。
【００８７】
その他にも、「溶解性」は、ある物質が一定の量の溶媒に溶ける限界量、いわゆる溶解度に基づいて定義されてもよい。例えば、「水に対する溶解性」とは、分離工程で用いられる水に対する物質の溶解度が、少なくとも１ｇ／１００ｇ−Ｈ2Ｏ以上であること、より好ましくは１０ｇ／１００ｇ−Ｈ2Ｏ以上であることを意味していてもよい。若しくは、「水に対する溶解性」とは、２０℃の水に対する物質の溶解度が少なくとも１ｇ／１００ｇ−Ｈ2Ｏ以上であること、より好ましくは１０ｇ／１００ｇ−Ｈ2Ｏ以上であることを意味していてもよい。剥離層１４の溶解度を１ｇ／１００ｇ−Ｈ2Ｏ以上に設定することにより、分離工程の際に剥離層１４を迅速に溶解させることができ、これによって、分離工程に要する時間を短縮することができる。
【００８８】
（その他の変形例）
また上述の本実施の形態および各変形例において、デバイス層形成工程の後、分離工程の前に、デバイス層２０のうち支持基材１２に対向する側とは反対の側に、何らかの支持用部材を取り付けてもよい。この場合、分離工程の際にデバイス層２０に加えられる力に起因してデバイス層２０が変形してしまうことを、支持用部材の剛性に基づいて抑制することができる。このような支持用部材は、デバイス層２０を支持基材１２から分離した後、デバイス層２０から剥離されてもよい。
【００８９】
また上述の本実施の形態においては、支持基材１２から分離された後のデバイス層２０が第２巻取部５７によって巻き取られる例を示したが、これに限られることはない。例えば、支持基材１２から分離された後のデバイス層２０を巻き取ることなく、デバイス層２０を適切な寸法に分断して、パッケージ基板３８などのデバイスを得てもよい。
【００９０】
また上述の本実施の形態においては、積層体製造装置４０によって製造された積層体１１を巻き取って巻回体１０を作製し、その後、分離装置５０において巻回体１０から積層体１１を巻き出す例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、積層体製造装置４０によって製造した積層体１１を巻き取ることなく、分離装置５０において積層体１１のデバイス層２０を支持基材１２から分離する分離工程を実施してもよい。すなわち、積層体形成工程と分離工程とを、１つの製造ラインで連続的に実施してもよい。
【００９１】
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【００９２】
＜デバイス層製造用の積層体およびデバイス層製造用の準備体＞
また、上記＜積層体の製造方法＞によって製造された長尺状の積層体、もしくは枚葉状あるいはシート状の積層体が、本発明の実施形態にかかるデバイス層製造用の積層体であり、上記＜積層体の製造方法＞において、デバイス層が形成される前段階、つまり支持基材の面上に剥離層が配置された段階のものが、本発明の実施形態にかかるデバイス層製造用の準備体である。
【実施例】
【００９３】
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【００９４】
後述する実施例Ａ１〜Ａ４においては、保護層１６によって剥離層１４を適切に保護できるかどうかを評価した。後述する実施例Ｂ１〜Ｂ４においては、剥離層１４が水に適切に溶解するかどうかを評価した。後述する実施例Ｃ１、Ｃ２においては、第１基材１２ａに対する剥離層１４の密着性を評価した。
【００９５】
（実施例Ａ１）
はじめに、第１基材１２ａと、第１基材１２ａに積層された剥離層１４と、剥離層１４の第２面１４ｂおよび側部１４ｅを覆う保護層１６と、を含む評価用積層体を準備した。この評価用積層体は、図８に示す層構成を有する積層体１１からデバイス層２０を取り除いたものに相当する。第１基材１２ａとしては、ガラスを用いた。剥離層１４としては、厚み２０ｎｍのカルシウムからなる層を用いた。保護層１６としては、厚み２００ｎｍのアルミニウムを含むものを用いた。
【００９６】
次に、評価用積層体の周囲環境を、２４時間にわたって、水蒸気を含む環境とした。周囲環境の相対湿度は４０％とした。また、周囲環境の温度は２５℃とした。その後、評価用積層体の第１基材１２ａを介して剥離層１４を観察し、剥離層１４の表面に溶解の痕跡があるかどうかを確認した。結果、溶解の痕跡は存在していなかった。
【００９７】
（実施例Ａ２）
はじめに、第１基材１２ａと、第１基材１２ａに積層された剥離層１４と、剥離層１４の第２面１４ｂおよび側部１４ｅを覆う保護層１６と、第１基材１２ａと剥離層１４との間に配置された第１中間層１７と、剥離層１４と保護層１６との間に配置された第２中間層１８と、を含む評価用積層体を準備した。この評価用積層体は、図１１に示す層構成を有する積層体１１からデバイス層２０を取り除いたものに相当する。第１基材１２ａとしては、ガラスを用いた。剥離層１４としては、厚み１０ｎｍの塩化ナトリウムからなる層を用いた。保護層１６としては、厚み２００ｎｍのアルミニウムを含むものを用いた。第１中間層１７としては、厚み１０ｎｍのカルシウムからなる層を用いた。第２中間層１８としては、厚み２０ｎｍのカルシウムからなる層を用いた。
【００９８】
次に、実施例Ａ１の場合と同様にして、評価用積層体の周囲環境を、２４時間にわたって、水蒸気を含む環境とした。その後、評価用積層体の第１基材１２ａを介して剥離層１４を観察し、剥離層１４の表面に溶解の痕跡があるかどうかを確認した。結果、溶解の痕跡は存在していなかった。
【００９９】
（実施例Ａ３）
剥離層１４として、厚み１０ｎｍの塩化ナトリウムからなる層を用いたこと以外は、実施例Ａ１の場合と同様にして、剥離層１４が溶解するかどうかを評価した。結果、剥離層１４の表面に、溶解の痕跡が部分的に存在していた。
【０１００】
（実施例Ａ４）
剥離層１４として、厚み２０ｎｍの塩化ナトリウムからなる層を用い、第２中間層１８として、厚み１０ｎｍのカルシウムからなる層を用いたこと以外は、実施例Ａ２の場合と同様にして、剥離層１４が溶解するかどうかを評価した。結果、剥離層１４の表面に、溶解の痕跡が部分的に存在していた。
【０１０１】
実施例Ａ１から分かるように、剥離層１４を構成する材料としてカルシウムが用いられる場合、第１中間層１７および第２中間層１８が設けられていない場合であっても、剥離層１４に溶解が生じていなかった。一方、実施例Ａ３から分かるように、剥離層１４を構成する材料として塩化ナトリウムが用いられ、かつ第１中間層１７および第２中間層１８が設けられていない場合、剥離層１４に溶解が生じていた。また実施例Ａ４から分かるように、第１中間層１７および第２中間層１８が設けられていても、剥離層１４の厚みが大きい場合、剥離層１４に溶解が生じていた。従って、剥離層１４を構成する材料として塩化ナトリウムが用いられる場合、第１中間層１７や第２中間層１８を設け、かつ剥離層１４の厚みを小さくすること、例えば２０ｎｍ未満、より好ましくは１０ｎｍ以下にすることが好ましいと言える。
【０１０２】
（実施例Ｂ１）
はじめに、実施例Ａ１と同一の層構成を有し、かつ保護層１６のうち剥離層１４の一対の側部１４ｅを覆う部分を除去した評価用積層体からなるサンプルを準備した。サンプルにおける剥離層１４の寸法は、長さ７０ｍｍ、幅１０ｍｍとした。次に、図１０に示す溶解性の評価方法の場合と同様にして、水からなる溶媒６３にサンプルを部分的に浸漬させた。溶媒６３の温度は８５℃とした。上述のＬ１：Ｌ２は１：１とした。
【０１０３】
サンプルを水からなる溶媒６３に部分的に浸漬させた後、剥離層１４が溶解されるかどうかを観察した。結果、剥離層１４の溶解は、目視で確認できる程度には生じなかった。
【０１０４】
（実施例Ｂ２）
はじめに、実施例Ａ２と同一の層構成を有し、かつ保護層１６のうち剥離層１４の一対の側部１４ｅ、第１中間層１７の一対の側部１７ｅおよび第２中間層１８の一対の側部１８ｅを覆う部分を除去した評価用積層体からなるサンプルを準備した。サンプルにおける剥離層１４の寸法は、長さ７０ｍｍ、幅１０ｍｍとした。次に、図１０に示す溶解性の評価方法の場合と同様にして、水からなる溶媒６３にサンプルを部分的に浸漬させた。溶媒６３の温度は２３℃とした。上述のＬ１：Ｌ２は１：１とした。
【０１０５】
サンプルを水からなる溶媒６３に部分的に浸漬させた後、長さ方向に沿って剥離層１４の溶解が下方から上方へ進行する様子を観察した。結果、１０秒間の間に、長さ方向に沿って３０ｍｍにわたって剥離層１４の溶解が生じていた。
【０１０６】
（実施例Ｂ３）
溶媒６３の温度を６０℃としたこと以外は、実施例Ｂ２の場合と同様にして、剥離層１４に生じる溶解を観察した。結果、２秒間の間に、長さ方向に沿って３０ｍｍにわたって剥離層１４の溶解が生じていた。
【０１０７】
（実施例Ｂ４）
溶媒６３の温度を８５℃としたこと以外は、実施例Ｂ２の場合と同様にして、剥離層１４に生じる溶解を観察した。結果、２秒間の間に、長さ方向に沿って３０ｍｍにわたって剥離層１４の溶解が生じていた。
【０１０８】
実施例Ｂ１から分かるように、カルシウムによって剥離層１４が構成されている場合、水を用いて剥離層１４を短時間で溶解させることはできなかった。従って、短時間で剥離層１４を溶解させることが求められる場合、カルシウムではなく、塩化ナトリウムなどの無機化合物を用いて剥離層１４を構成することが好ましいと言える。
【０１０９】
実施例Ｂ２から分かるように、塩化ナトリウムによって剥離層１４が構成されている場合、２３℃の水で迅速に剥離層１４を溶解させることができた。また、実施例Ｂ３、Ｂ４から分かるように、水の温度を高めることにより、より短時間で剥離層１４を溶解させることができた。
【０１１０】
（実施例Ｃ１）
はじめに、実施例Ａ２と同一の層構成を有する評価用積層体を準備した。次に、評価用積層体の周囲環境を、２４時間にわたって、水蒸気を含む環境とした。その後、１Ｎ／１０ｍｍの粘着力を有する、幅１ｃｍ、長さ１０ｃｍの粘着テープを、評価用積層体の保護層１６に貼り付けた。次に、粘着テープを評価用積層体から剥がした。この際、保護層１６は、評価用積層体側に留まっていた。すなわち保護層１６は剥がれなかった。
【０１１１】
（実施例Ｃ２）
評価用積層体として、実施例Ａ３と同一の層構成を有する評価用積層体を用いたこと以外は、実施例Ｃ１の場合と同様にして、評価用積層体の保護層１６に貼り付けた粘着テープを剥がした。結果、粘着テープとともに保護層１６および剥離層１４が第１基材１２ａから剥がれた。
【０１１２】
実施例Ｃ１、Ｃ２から分かるように、第１基材１２ａと剥離層１４との間にカルシウムからなる第１中間層１７を配置することにより、塩化ナトリウムなどの水に対する溶解性を示す無機化合物によって剥離層１４が構成されている場合であっても、第１基材１２ａに対する剥離層１４の密着性を十分に確保することができた。従って、第１基材１２ａに対する剥離層１４の密着性が必要となる場合、水に対する溶解性を有する剥離層１４と第１基材１２ａとの間に、カルシウムなどの、水との反応性を有し、かつ水との反応生成物が水に対する溶解性を有さない物質からなる第１中間層１７を配置することが好ましいと言える。なお、カルシウムと水との反応生成物である水酸化カルシウムの、２０℃の水に対する溶解度は、１ｇ／１００ｇ−Ｈ2Ｏ未満である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  巻回体
１１  積層体
１２  支持基材
１２ａ  第１基材
１２ｂ  第２基材
１２ｅ  側部
１４  剥離層
１４ｄ  先端部
１４ｅ  側部
１６  保護層
１７  第１中間層
１８  第２中間層
２０  デバイス層
２０ｅ  側部
２１  絶縁層
２２  貫通孔
２３  導電層
３１〜３３  第１層〜第３層
３５  半導体チップ
３８  パッケージ基板
４０  積層体製造装置
５０  分離装置
５２  吐出部
５３  溶解用液体
６０  サンプル
６１  支持部材
６２  試験層
６３  溶媒
６４  容器
６５  ホットプレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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