TWI673762B - 支持體分離裝置及支持體分離方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之支持體分離裝置係當從層合體將支持體進行分離時,將基板及支持體不破損地以短時間分離。支持體分離裝置係具備有光照射部(30)、第一保持部(21)以及流體噴嘴(40),該光照射部(30)係藉由於分離層(4)之周緣部分的至少一部分之區域(4a)隔著支撐板(2)來照射光,而使該區域(4a)之分離層變質;該第一保持部(21)係以於上述區域(4a)中隔著變質後之分離層(4)所層合的基板(1)與支撐板(2)之間形成間隙的方式,來從支撐板(2)之與分離層(4)變質後的區域(4a)對向之面的背面保持並舉起該支撐板(2);該流體噴嘴(40)係以從層合體(10)將支撐板(2)分離的方式,來從上述間隙朝向層合體(10)的內部噴射流體。

Description

支持體分離裝置及支持體分離方法
本發明係關於支持體分離裝置及支持體分離方法。
近年來,要求IC卡、行動電話等之電子機器的薄型化、小型化、輕量化等。為了滿足此等要求,針對被組入的半導體晶片亦必須使用薄型之半導體晶片。因此,成為半導體晶片的基礎之晶圓基板的厚度(膜厚)現階段雖為125μm~150μm,但為了次世代之晶片用一般而言係必須為25μm~50μm。因而,為了得到上述之膜厚的晶圓基板,晶圓基板之薄板化步驟係為必要而不可或缺。
由於晶圓基板會因薄板化而使強度降低,因此為了防止薄板化後的晶圓基板之破損,製造製程中係以於晶圓基板貼合有支撐板的狀態一邊進行自動搬送,一邊將電路等之構造物安裝於晶圓基板上。接著,在製造製程後,將晶圓基板與支撐板進行分離。因此,迄今使用有從晶圓將支持體進行剝離之各種的方法。
於專利文獻1中係記載有一種剝離裝置,其係具有前端尖銳的切入機構、以及流體供給機構;該切入機構,係從聚合基板之側方插入被處理基板與支持基板的接合面來形成切入部;該流體供給機構,係從聚合基板之側方將流體供給於被處理基板與支持基板的接合面。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開專利公報「日本特開2013-219328號公報(2013年10月24日公開)」
然而,如專利文獻1記載之剝離裝置般,於一邊藉由利用流體供給裝置所供給的溶劑而將接著層進行溶解,一邊藉由切入機構從層合體將支持體進行分離的方法中,係有為了將基板分離而需要長時間的問題。
又,於專利文獻1記載的剝離裝置中,係有當藉由切入機構從層合體將支持體進行分離時,支持體會破損的疑慮。
本發明係鑑於上述課題而完成者,其目的在於,提供當從層合體將支持體進行分離時,可將基板及支持體不破損地以短時間順利地分離之支持體分離裝置及其相關技術。
為了解決上述之課題,本發明之支持體分離裝置,係從將基板與讓光透過之支持體至少隔著藉由照射光進行變質的分離層來層合而成的層合體,將上述支持體進行分離的支持體分離裝置,其特徵為,具備光照射部、第一保持部、以及流體噴射部;該光照射部,係藉由於上述分離層之周緣部分的至少一部分之區域,隔著上述支持體來照射光,而使該區域之分離層變質;該第一保持部,係以於上述區域中隔著變質後之分離層所層合的上述基板與上述支持體之間形成間隙的方式,來從上述支持體之與上述分離層變質後的區域對向之面的背面保持並舉起該支持體;該流體噴射部,係以從上述層合體將上述支持體分離的方式,來從上述間隙朝向上述層合體的內部噴射流體。
又,本發明之支持體分離方法,係從將基板與讓光透過之支持體至少隔著藉由照射光進行變質的分離層來層合而成之層合體,將上述支持體進行分離的支持體分離方法,其特徵為包含光照射步驟與分離步驟;該光照射步驟,係藉由於上述分離層之周緣部分的至少一部分之區域,隔著上述支持體來照射光,而使該區域之上述分離層變質;該分離步驟,係藉由從上述支持體之與上述分離層變質後的區域對向之面的背面保持並舉起該支持體,而於上述區域中隔著變質後之分離層所層合的上述基板與上 述支持體之間形成間隙,並藉由從上述間隙朝向上述層合體的內部噴射流體,而從上述層合體將上述支持體進行分離。
依據本發明,係發揮可提供當從層合體將支持體進行分離時,可將基板及支持體不破損地以短時間順利地分離之支持體分離裝置及其相關技術的效果。
1‧‧‧基板
2‧‧‧支撐板(支持體)
3‧‧‧接著層
4‧‧‧分離層
4a‧‧‧區域(分離層)
4b‧‧‧區域(分離層)
4c‧‧‧區域(分離層)
10‧‧‧層合體
21‧‧‧第一保持部
21’‧‧‧第二保持部
24‧‧‧昇降部
30‧‧‧光照射部
40‧‧‧流體噴嘴(流體噴射部)
50‧‧‧載台(固定部)
51‧‧‧多孔部(固定部)
100‧‧‧支持體分離裝置
100’‧‧‧支持體分離裝置
101‧‧‧支持體分離裝置
102‧‧‧支持體分離裝置
[第1圖]係說明本發明之一實施形態(第一實施形態)的支持體分離裝置之概略的圖。
[第2圖]係說明本發明之一實施形態(第一實施形態)的支持體分離裝置之對層合體之光照射後的動作之概略的圖。
[第3圖]係說明本發明之一實施形態(第二實施形態)的支持體分離裝置之概略的圖。
[第4圖]係說明本發明之一實施形態(第三實施形態)的支持體分離裝置及其變形例之支持體分離裝置之概略的圖。
[第5圖]係說明本發明之一實施形態(第四實施形態)的支持體分離裝置之概略的圖。
<第一實施形態之支持體分離裝置>
使用第1圖及第2圖,針對本發明之一實施形態(第一實施形態)的支持體分離裝置100更詳細地進行說明。第1圖(a)係說明支持體分離裝置100之概略的圖。又,第1圖(b)係說明支持體分離裝置100所具備的光照射部30於層合體10之分離層4照射光之區域4a的概略之圖。又,第2圖(a)~(d)係說明藉由光照射部30於分離層4照射光之後的支持體分離裝置100之動作的概略之圖。另外,於第2圖(a)~(d)中,第1圖(a)所示之光照射部30及昇降部24係被省略。
如第1圖(a)所示般,本實施形態之支持體分離裝置100係於板部20設置第一保持部21及第二保持部21,,該板部20係被連結於昇降部24。
又,支持體分離裝置100係具備光照射部30、流體噴嘴(流體噴射部)40、及載台(固定部)50,載台50係藉由多孔部51,將層合體10進行固定,該層合體10,係將基板1與支撐板(支持體)2隔著藉由吸收光進行變質的分離層4與接著層3層合而成者。另外,於第1圖及第2圖中,層合體10係其之基板1側被貼附於具備有切割框架6的切割膠帶5。
[光照射部30]
如第1圖(a)所示般,光照射部30係對於層合體10之分離層4,隔著讓光透過的支撐板2來照射光。藉此,使分離層4變質。
光照射部30係如第1圖(b)所示般,一面於層合體10上進行掃描,一面隔著支撐板2於俯視時形狀為圓形之被形成於層合體10的分離層4的區域4a照射光。在此,於基板1中,以區域4a之與分離層4對向的方式配置之區域,係被設定為未形成積體電路等之構造物的非電路形成區域。又,於基板1中,以與區域4a對向的方式配置之區域以外的區域,係形成有積體電路等之構造物(電路形成區域)。因而,藉由僅使區域4a之分離層4變質,而可避免於以與區域4a對向的方式配置之區域以外的區域,也就是說,基板1中之電路形成區域照射光。因而,可一面使區域4a之分離層4變質,一面避免對於基板1中之電路形成區域從光照射部30照射光,而因該光使基板1中之電路形成區域受到損傷。
另外,如第1圖(b)所示般,藉由光照射部30被照射光的區域4a之寬W1,較佳係從分離層4之外周端部朝向內側而為0.5mm以上、8mm以下之範圍內,更佳係1.5mm以上、8mm以下之範圍內。若寬W1為6mm以上,則可藉由於被層合在區域4a之分離層4的基板1與支撐板2之間形成間隙,並從該間隙朝向層合體10之內部噴射流體,而順利地從層合體10將支撐板2分離。又,若寬W1為2mm以下,則由於可縮小於分離層4 中被照射光之區域4a的面積,因此可縮小對於基板1照射光的面積。
於本說明書中,分離層「進行變質」係意味著成為分離層受到些許外力而可被破壞的狀態,或者分離層與相接之層的接著力下降的狀態之現象。作為藉由吸收紅外線所產生之分離層的變質之結果,分離層係喪失受到光的照射之前的強度或者接著性。也就是說,藉由吸收光而使分離層變脆。分離層之變質係指分離層可能產生因吸收的光之能量導致的分解、立體配置的變化或者官能基的分離等。分離層之變質係作為吸收光的結果所產生。
因而,例如,可僅藉由舉起支撐板,使分離層以受到破壞的方式進行變質,而將支撐板與基板容易地分離。更具體而言,例如,若是利用支持體分離裝置等,將層合體之基板及支撐板的其中一方固定於固定部,並藉由具備有吸附手段之吸附墊(保持手段)等來保持並舉起另一方,藉此將支撐板與基板進行分離,或者是藉由具備有夾具(爪部)等的分離板來把持支撐板之周緣部分端部之倒角部位,藉此施加力量而將基板與支撐板進行分離,則為佳。又,例如,藉由具備有供給用以剝離接著劑之剝離液的剝離手段之支持體分離裝置,來從層合體之基板將支撐板進行剝離亦可。藉由該剝離手段來對層合體之接著層的周端部之至少一部分供給剝離液,使層合體之接著層膨潤,藉此可在該接著層膨潤後以力量集中於分離層的方式,來將力量施加於基板與支撐板。因此,可將基板與支 撐板適宜地分離。
另外,施加於層合體的力量係只要依據層合體的大小等作適當調整即可,並不受限定,但例如,若直徑為300mm左右之層合體,則可藉由施加0.1~5kgf左右的力量,來將基板與支撐板適宜地分離。
光照射部30於分離層4照射的光,若因應於分離層4會進行吸收的波長而適當選擇則為佳。作為發射照射於分離層4的光之雷射的例子係可列舉:YAG雷射、紅寶石雷射、玻璃雷射、YVO4雷射、LD雷射、光纖雷射等之固體雷射、色素雷射等之液體雷射、CO2雷射、準分子雷射、Ar雷射、He-Ne雷射等之氣體雷射、半導體雷射、自由電子雷射等之雷射光、或者非雷射光等。發射照射於分離層4的光之雷射係可因應於構成分離層4之材料而適當選擇,只要選擇照射可使構成分離層4之材料進行變質的波長之光的雷射即可。
[板部20]
板部20係俯視時之形狀為大致等於層合體之直徑的圓形狀之板,且於與層合體10之支撐板2對向的面之周緣部分具備有第一保持部21、以及第二保持部21’。藉此,於被載置在載台50之上的層合體10之支撐板2的周緣部分配置第一保持部21及第二保持部21’。
[第一保持部21]
如第2圖(a)所示般,從支撐板2之與分離層4變質後的區域4a對向之面的背面保持支撐板2。其後,如第2圖(b)所示般,在重疊於分離層4變質後的區域4a的部位,舉起支撐板2。藉此,第一保持部21係於區域4a中隔著變質後的分離層4所層合的基板1與支撐板2之間形成間隙。
另外,於本實施形態之支持體分離裝置100中係藉由1個第一保持部21來保持並舉起支撐板2。從1個形成於區域4a中隔著變質後的分離層4所層合的基板1與支撐板2之間的間隙,藉由流體噴嘴40朝向層合體10的內部噴射流體,藉此可從層合體10將支撐板2順利地分離(第2圖(c))。
第一保持部21係藉由將支撐板2進行真空吸附而保持者,可列舉例如波紋管墊(bellow pad)等。因此,當藉由第一保持部21來舉起層合體10之支撐板2時,即使於該支撐板2產生翹曲,亦可適宜地保持該支撐板2。
又,第一保持部21係當從層合體10分離支撐板2時,維持吸附保持著支撐板2的狀態(第2圖(c))。因此,可防止從層合體10分離後的支撐板2因從流體噴嘴40所噴射的流體之壓力而從支持體分離裝置100脫離。
[第二保持部21’]
如第2圖(d)所示般,第二保持部21’係保持層合體10之支撐板2的周緣部分。也就是說,第二保持部21’係於保持支撐板2的點而言,與第一保持部21相同,且可與第一保持部21相同地採用波紋管墊等之真空吸附手段。
但,第二保持部21’係於從層合體10分離支撐板2之前的階段中,並無吸附保持該支撐板2。更具體而言,於從層合體10分離支撐板2之前,第二保持部21’係僅抵接於支撐板2,並未吸附保持該支撐板2,或者是稍微分離地配置於支撐板2(第2圖(b))。藉此,可將從流體噴嘴40所噴射的流體之壓力,從被保持在第一保持部21之側的支撐板2之端部適宜地傳遞至其相反側之端部。因而,可從層合體10將支撐板2順利地分離(第2圖(c))。
其後,第二保持部21’係於將支撐板2搬出於支持體分離裝置100的外部時,吸附保持著從層合體10分離的支撐板2。第二保持部21’係將從層合體10分離後的支撐板2進行保持(第2圖(d))。
另外,於第1圖及第2圖中,第二保持部21’係於俯視時之形狀為圓形狀的板部20之周緣部分,以在與第一保持部21對向的位置設置1個部位之方式作圖示,但第二保持部21’較佳係於板部20之周緣部分設置複數個部位。又,第一保持部21與複數個第二保持部21’,更佳係從圓形狀之板部20的中心點起均等地分離,且以 與彼此鄰接之第一保持部21或第二保持部21’的間隔成為相等的方式作配置。藉由第一保持部21與複數個第二保持部21’,來將支撐板2之周緣部分作等間隔地保持,藉此可使支撐板2不搖動而安定地保持,而搬送至支持體分離裝置100的外部。
[昇降部24]
昇降部24係使設置於板部20的第一保持部21進行昇降。藉此,保持著支撐板2的第一保持部21會將該支撐板2舉起,而於區域4a中隔著變質後的分離層4所層合的基板1與支撐板2之間形成間隙。
昇降部24為了形成層合體10之接著層3與支撐板2之間的間隙而進行上昇的高度,係由於可依據從層合體所分離之支持體的材質及厚度等而適當調整,因此並不受限定,但只要為於接著層3與支撐板2之間至少可設置0.1mm以上、2mm以下左右的間隙之高度即可。
[流體噴嘴40]
流體噴嘴40係藉由以從層合體10將支撐板2進行分離的方式,來舉起第一保持部21,而從設置於區域4a之被層合於分離層4的基板1與支撐板2之間的間隙,朝向層合體10的內部噴射流體。
藉此,不會將層合體10之支撐板2過度地舉起,而可從支撐板2與分離層4之間隙,施加用以分離支 撐板2的應力。因而,可一面防止密著於分離層4的支撐板2因翹曲而破損,一面從層合體10將支撐板2適宜地分離。
作為流體噴嘴40所噴射的流體係可使用例如:氣體、液體、及包含氣體與液體之2流體,更佳係使用氣體。氣體方面係可列舉例如:由空氣、乾空氣、氮及氬所成之群中選出的至少1種。又,液體方面係可列舉例如:純水或離子交換水等之水、將接著層3進行溶解之溶劑、及將分離層4進行剝離之剝離液,2流體方面係可列舉例如:此等液體與上述氣體之組合。
將接著層3進行溶解之溶劑方面係可使用於以下之(稀釋溶劑)之欄中記載之溶劑。
又,作為將分離層4進行剝離之剝離液係可列舉例如:胺系化合物,可使用由第一級、第二級、第三級之脂肪族胺、脂環式胺、芳香族胺、或者雜環式胺所成之群中選出的至少1種之化合物,於此等有機胺類之化合物當中,尤其適宜使用單乙醇胺、2-(2-胺基乙氧基)乙醇及2-乙基胺乙醇、2-甲基胺乙醇(MMA)等之烷醇胺。又,剝離液係可將上述胺系化合物與其他溶劑進行混合使用,亦可將於(稀釋溶劑)之欄中記載之溶劑進行混合使用。
從流體噴嘴40,對於形成在層合體10之基板1與支撐板2之間的間隙所噴射的流體,例如,在使用氣體作為流體的情況,更佳係具有0.2MPa以上之氣壓(壓 力)。藉此,可在噴射氣體之後,立即從層合體10將支撐板2一次順利地分離。因而,相較於對分離層4之前面照射光來從層合體將支持體進行分離的情況,本實施形態之支持體分離裝置100係可以短時間從層合體10將支撐板2進行分離。另外,對於形成在基板1與支撐板2之間的間隙進行噴射之流體的氣壓(壓力)之上限雖無特別限定,但為0.7MPa以下之氣壓(壓力)。
[載台50]
載台(固定部)50係用來載置層合體10者,且具備有作為多孔性部分之多孔部51。多孔部51係連通於減壓部(未圖示),藉此而可將層合體10進行吸附固定。因而,即使在使保持支撐板2的第一保持部21藉由昇降部24進行上昇的情況,亦可防止層合體10進行上昇,可於被固定在載台50之上的層合體10,於區域4a中所層合的基板1與支撐板2之間適宜地設置間隙。
[其他構成]
支持體分離裝置100,作為其他的構成係具備有浮動接頭22、制動器23、及用以特定層合體10之方向的光學對準裝置(檢測部)。
浮動接頭22係設置於俯視時之形狀為圓形的板部20之上面側的中心部。藉由經由浮動接頭22來連結於昇降部24,板部20係可進行轉動,且可以使板部20 之設置有第一保持部21之面對於被固定在載台50的層合體10之平面傾斜地進行移動。
又,於昇降部24係設置有制動器23作為鎖定手段,以避免板部20過度傾斜。此時,若板部20過度傾斜,則制動器23會接觸板部20之上面部而使板部20不過度傾斜。藉由此等浮動接頭22與制動器23來調整板部20的傾斜,而可一面藉由第一保持部21來保持支撐板2,一面將被配置在板部20之與第一保持部21對向的位置之第二保持部21’以不遠離該支撐板2的方式作配置。
支持體分離裝置100係具備有檢測被設置在支撐板2的缺口部(切口,未圖示)的光學對準裝置(未圖示)。藉此,支持體分離裝置100係可將支撐板2之缺口部作為基準,來將層合體10之方向進行特定。因而,藉由預先特定層合體10之方向之後,藉由光照射部30於分離層4照射光,而可將層合體10中於分離層4照射光的區域4a之方向進行特定。
[層合體10]
針對如第1圖(a)所示之藉由本實施形態的支持體分離裝置100來將支撐板2進行分離的層合體10,詳細地進行說明。層合體10係將基板1、接著層3、藉由吸收光進行變質之分離層4、以及由讓光透過的材料所構成之支撐板2依序層合而成。
[基板1]
基板1係經由接著層3貼附於設有分離層4的支撐板2。並且,基板1係可以被支持於支撐板2的狀態,提供於薄化、安裝等之製程。作為基板1並不限定於矽晶圓基板,可使用陶瓷基板、薄的薄膜基板、可撓性基板等之任意的基板。
另外,於該基板的表面係安裝有構造物,例如積體電路、金屬凸塊等。
[支撐板2]
支撐板(支持體)2係將基板1進行支持的支持體,並經由接著層3而貼附於基板1。因此,作為支撐板2係只要在基板1之薄化、搬送、安裝等之製程時,具有防止基板1之破損或變形所需要的強度即可。又,只要為讓用以使分離層變質之光透過者即可。就以上之觀點而言,作為支撐板2係可列舉:玻璃、矽、由丙烯酸系樹脂所成者等。
另外,支撐板2係可使用300~1000μm之厚度者。依據本實施形態之支持體分離方法,即使是如此般厚度為薄的支持體,亦可一面防止該支持體破損,一面從層合體適宜地分離。
[接著層3]
接著層3係使用於將基板1與支撐板2進行貼附。
於用以形成接著層3之接著劑中,係可使用例如:丙烯酸系、酚醛清漆系、萘醌系、烴系、聚醯亞胺系、彈性體、聚碸系等之於該領域中周知之各種的接著劑,可更佳使用聚碸系樹脂、烴樹脂、丙烯酸-苯乙烯系樹脂、馬來醯亞胺系樹脂、彈性體樹脂等,或者將此等組合者等。
接著層3之厚度雖只要因應於成為貼附的對象之基板1及支撐板2的種類、貼附後之施加於基板1的處理等而適當設定即可,但較佳為10~150μm之範圍內,更佳為15~100μm之範圍內。
接著層3係使用於將基板1與支撐板2進行貼附。接著層3,例如,可藉由旋轉塗佈、浸漬、輥式刮刀、噴霧塗佈、狹縫塗佈等之方法來塗佈接著劑而形成。又,接著層3,例如,亦可取代將接著劑直接塗佈於基板1,而藉由將預先於兩面塗佈有接著劑的薄膜(所謂的乾薄膜)貼附於基板1而形成。
接著層3係藉由使用於將基板1與支撐板2進行貼附的接著劑所形成之層。
作為接著劑之例如丙烯酸系、酚醛清漆系、萘醌系、烴系、聚醯亞胺系、彈性體等之於該領域中周知之各種的接著劑,係可使用作為構成本發明之接著層3的接著劑。以下,針對本實施形態之接著層3所含有之樹脂的組成進行說明。
作為接著層3所含有之樹脂係只要為具備有 接著性者即可,可列舉例如:烴樹脂、丙烯酸-苯乙烯系樹脂、馬來醯亞胺系樹脂、彈性體樹脂、聚碸系樹脂等,或者將此等組合者等。
(烴樹脂)
烴樹脂係具有烴骨架,且將單體組成物聚合而成之樹脂。作為烴樹脂雖可列舉:環烯烴系聚合物(以下,稱為「樹脂(A)」)、以及由萜烯樹脂、松香系樹脂及石油樹脂所成之群中選出的至少1種之樹脂(以下,稱為「樹脂(B)」)等,但並不限定於此。
作為樹脂(A)亦可為將包含環烯烴系單體之單體成分聚合而成的樹脂。具體而言,可列舉:包含環烯烴系單體之單體成分的開環(共)聚合物、將包含環烯烴系單體之單體成分加成(共)聚合而成的樹脂等。
作為構成樹脂(A)之單體成分中所包含的前述環烯烴系單體,係可列舉例如:降冰片烯、降冰片二烯等之雙環體、二環戊二烯、羥基二環戊二烯等之三環體、四環十二烯等之四環體、環戊二烯三聚物等之五環體、四環戊二烯等之七環體、或者此等多環體之烷基(甲基、乙基、丙基、丁基等)取代物、烯基(乙烯基等)取代物、亞烷基(亞乙基等)取代物、芳基(苯基、基、萘基等)取代物等。其中,尤其是以降冰片烯、四環十二烯、或者由此等之烷基取代物所成之群中選出的降冰片烯單體為佳。
構成樹脂(A)之單體成分係可含有可與上述之環烯烴系單體共聚合的其他單體,例如,較佳係含有烯類單體。作為烯類單體係可列舉例如:乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯、1-己烯、α-烯烴等。烯類單體係可為直鏈狀,亦可為分支鏈狀。
又,作為構成樹脂(A)之單體成分,就高耐熱性(低熱分解、熱重量減少性)的觀點而言,較佳為含有環烯烴單體。環烯烴單體相對於構成樹脂(A)之單體成分全體的比例較佳為5莫耳%以上,更佳為10莫耳%以上,再更佳為20莫耳%以上。又,環烯烴單體相對於構成樹脂(A)之單體成分全體的比例,雖無特別限定,但就溶解性及溶液之經時安定性的觀點而言,較佳為80莫耳%以下,更佳為70莫耳%以下。
又,作為構成樹脂(A)之單體成分亦可含有直鏈狀或分支鏈狀之烯類單體。烯類單體相對於構成樹脂(A)之單體成分全體的比例,就溶解性及柔軟性的觀點而言,較佳為10~90莫耳%,更佳為20~85莫耳%,再更佳為30~80莫耳%。
另外,就抑制在高溫下之氣體的產生方面,樹脂(A)較佳係例如使由環烯烴系單體與烯類單體所構成之單體成分聚合所成的樹脂般地不具有極性基的樹脂。
針對將單體成分進行聚合時的聚合方法或聚合條件等並不特別限制,只要依據常法適當設定即可。
作為可使用樹脂(A)的市售品係可列舉例 如:Polyplastics股份有限公司製之「TOPAS」、三井化學股份有限公司製之「APEL」、日本ZEON股份有限公司製之「ZEONOR」及「ZEONEX」、JSR股份有限公司製之「ARTON」等。
樹脂(A)之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為60℃以上,特佳為70℃以上。若樹脂(A)之玻璃轉移溫度為60℃以上,則當層合體暴露於高溫環境時,可進一步抑制接著層3之軟化。
樹脂(B)係由萜烯系樹脂、松香系樹脂及石油樹脂所成之群中選出的至少1種之樹脂。具體而言,作為萜烯系樹脂係可列舉例如:萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、變性萜烯樹脂、氫化萜烯樹脂、氫化萜烯酚樹脂等。作為松香系樹脂係可列舉例如:松香、松香酯、氫化松香、氫化松香酯、聚合松香、聚合松香酯、變性松香等。作為石油樹脂係可列舉例如:脂肪族或芳香族石油樹脂、氫化石油樹脂、變性石油樹脂、脂環族石油樹脂、苯并呋喃-茚石油樹脂等。此等當中,更佳係氫化萜烯樹脂、氫化石油樹脂。
樹脂(B)之軟化點雖無特別限定,但較佳為80~160℃。若樹脂(B)之軟化點為80~160℃,則當層合體暴露於高溫環境時,可抑制軟化,而不產生接著不良。
樹脂(B)之重量平均分子量雖無特別限定,但較佳為300~3,000。若樹脂(B)之重量平均分子量為 300以上,則耐熱性係成為充分,於高溫環境下脫氣體量會減少。另一方面,若樹脂(B)之重量平均分子量為3,000以下,則對烴系溶劑之接著層的溶解速度會成為良好。因此,可將支持體分離後之基板上的接著層之殘渣迅速地溶解、去除。另外,本實施形態之樹脂(B)之重量平均分子量係意味著藉由凝膠滲透層析法(GPC)所測定之聚苯乙烯換算的分子量者。
另外,亦可使用混合有樹脂(A)與樹脂(B)者作為樹脂。藉由混合,而使耐熱性成為良好。例如,作為樹脂(A)與樹脂(B)之混合比例為(A):(B)=80:20~55:45(質量比)者係高溫環境時之耐熱性、及柔軟性優異,故為佳。
(丙烯酸-苯乙烯系樹脂)
作為丙烯酸-苯乙烯系樹脂係可列舉例如:使用苯乙烯或苯乙烯之衍生物與(甲基)丙烯酸酯等作為單體聚合而成的樹脂。
作為(甲基)丙烯酸酯係可列舉例如:由鏈式構造所構成之(甲基)丙烯酸烷基酯、具有脂肪族環之(甲基)丙烯酸酯、具有芳香族環之(甲基)丙烯酸酯。作為由鏈式構造所構成的(甲基)丙烯酸烷基酯係可列舉:具有碳數15~20之烷基的丙烯酸系長鏈烷基酯、具有碳數1~14之烷基的丙烯酸系烷基酯等。作為丙烯酸系長鏈烷基酯係可列舉:烷基為n-十五基、n-十六基、n-十 七基、n-十八基、n-十九基、n-二十基等的丙烯酸或甲基丙烯酸之烷基酯。另外,該烷基亦可為分支鏈狀。
作為具有碳數1~14之烷基的丙烯酸系烷基酯係可列舉:既有之使用於丙烯酸系接著劑的周知之丙烯酸系烷基酯。可列舉例如:由烷基為甲基、乙基、丙基、丁基、2-乙基己基、異辛基、異壬基、異癸基、十二基、月桂基、十三基等所構成的丙烯酸或甲基丙烯酸之烷基酯。
作為具有脂肪族環之(甲基)丙烯酸酯雖可列舉:環己基(甲基)丙烯酸酯、環戊基(甲基)丙烯酸酯、1-剛烷基(甲基)丙烯酸酯、降莰基(甲基)丙烯酸酯、異莰基(甲基)丙烯酸酯、三環癸基(甲基)丙烯酸酯、四環十二烷基(甲基)丙烯酸酯、二環戊烯基(甲基)丙烯酸酯等,但較佳為異莰基甲基丙烯酸酯、二環戊烯基(甲基)丙烯酸酯。
具有芳香族環之(甲基)丙烯酸酯雖無特別限定,但作為芳香族環係可列舉例如:苯基、苄基、基、茬基、聯苯基、萘基、蒽基、苯氧基甲基、苯氧基乙基等。又,芳香族環亦可具有碳數1~5之直鏈狀或分支鏈狀之烷基。具體而言,較佳為苯氧基乙基丙烯酸酯。
(馬來醯亞胺系樹脂)
作為馬來醯亞胺系樹脂,例如,單體方面可列舉:N-甲基馬來醯亞胺、N-乙基馬來醯亞胺、N-n-丙基馬來醯亞 胺、N-異丙基馬來醯亞胺、N-n-丁基馬來醯亞胺、N-異丁基馬來醯亞胺、N-sec-丁基馬來醯亞胺、N-tert-丁基馬來醯亞胺、N-n-戊基馬來醯亞胺、N-n-己基馬來醯亞胺、N-n-庚基馬來醯亞胺、N-n-辛基馬來醯亞胺、N-月桂基馬來醯亞胺、N-硬脂基馬來醯亞胺等之具有烷基之馬來醯亞胺、N-環丙基馬來醯亞胺、N-環丁基馬來醯亞胺、N-環戊基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-環庚基馬來醯亞胺、N-環辛基馬來醯亞胺等之具有脂肪族烴基的馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-m-甲基苯基馬來醯亞胺、N-o-甲基苯基馬來醯亞胺、N-p-甲基苯基馬來醯亞胺等之具有芳基之芳香族馬來醯亞胺等進行聚合所得到的樹脂。
例如,可使用以下述化學式(1)所表示之重複單位及以下述化學式(2)所表示之重複單位的共聚物之環烯烴共聚物作為接著成分的樹脂。
(化學式(2)中,n係0或1~3之整數)。
作為如此之環烯烴共聚物係可使用APL 8008T、APL 8009T、及APL 6013T(皆為三井化學股份有限公司製) 等。
(彈性體)
彈性體,較佳係包含苯乙烯單位作為主鏈之構成單位,該「苯乙烯單位」亦可具有取代基。作為取代基係可列舉例如:碳數1~5之烷基、碳數1~5之烷氧基、碳數1~5之烷氧烷基、乙醯氧基、羧基等。又,更佳係該苯乙烯單位之含量為14重量%以上、50重量%以下之範圍內。進而,彈性體,較佳係重量平均分子量為10,000以上、200,000以下之範圍內。
由於只要苯乙烯單位之含量為14重量%以上、50重量%以下之範圍內,且彈性體之重量平均分子量為10,000以上、200,000以下之範圍內,則容易溶解於後述之烴系的溶劑中,因此可更容易且迅速地去除接著層。又,藉由苯乙烯單位之含量及重量平均分子量為上述之範圍內,而對於在晶圓被供於抗蝕劑微影步驟時暴露的抗蝕溶劑(例如,PGMEA、PGME等)、酸(氫氟酸等)、鹼(TMAH等)發揮優異的耐性。
另外,於彈性體中亦可進一步混合上述之(甲基)丙烯酸酯。
又,苯乙烯單位之含量,更佳為17重量%以上,又,更佳為40重量%以下。
重量平均分子量之更佳的範圍為20,000以上,又,更佳的範圍為150,000以下。
作為彈性體係只要苯乙烯單位之含量為14重量%以上、50重量%以下之範圍內,且彈性體之重量平均分子量為10,000以上、200,000以下之範圍內,則可使用各種彈性體。可列舉例如:聚苯乙烯-聚(乙烯/丙烯)嵌段共聚物(SEP)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBBS)、及此等之氫化物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)(SEPS)、苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)、苯乙烯嵌段為反應交聯型之苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SeptonV9461(股份有限公司KURARAY製)、SeptonV9475(股份有限公司KURARAY製))、苯乙烯嵌段為反應交聯型之苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(具有反應性之聚苯乙烯系硬嵌段之SeptonV9827(股份有限公司KURARAY製))、聚苯乙烯-聚(乙烯-乙烯/丙烯)嵌段-聚苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS-OH:末端羥基變性)等。可使用彈性體之苯乙烯單位的含量及重量平均分子量為上述之範圍內者。
又,彈性體當中,更佳為氫化物。若為氫化物,則對於熱之安定性會提昇,而不易引起分解或聚合等之變質。又,就對烴系溶劑之溶解性及對抗蝕溶劑之耐性的觀點而言,亦較佳。
又,彈性體當中,更佳係兩端為苯乙烯之嵌段聚合物者。其係由於藉由將熱安定性高的苯乙烯嵌段於兩末端而顯示更高的耐熱性之故。
更具體而言,彈性體更佳係苯乙烯及共軛二烯之嵌段共聚物的氫化物。對於熱之安定性會提昇,而不易引起分解或聚合等之變質。又,藉由將熱安定性高的苯乙烯嵌段於兩末端而顯示更高的耐熱性。再者,就對烴系溶劑之溶解性及對抗蝕溶劑之耐性的觀點而言,亦較佳。
可使用作為構成接著層3之接著劑中所包含的彈性體之市售品係可列舉例如:股份有限公司KURARAY製「sePton(商品名)」、股份有限公司KURARAY製「HYBRAR(商品名)」、旭化成股份有限公司製「Tuftec(商品名)」、JSR股份有限公司製「DYNARON(商品名)」等。
作為構成接著層3之接著劑中所包含的彈性體之含量,例如,將接著劑組成物全量作為100重量份,其較佳為50重量份以上、99重量份以下之範圍內,更佳為60重量份以上、99重量份以下之範圍內,最佳為70重量份以上、95重量份以下之範圍內。藉由成為如此之範圍內,而可一面維持耐熱性,一面使晶圓與支持體適宜地貼合。
又,彈性體亦可將複數種進行混合。也就是說,構成接著層3之接著劑亦可包含複數種之彈性體。只要複數種之彈性體當中之至少一種為包含苯乙烯單位作為 主鏈之構成單位即可。又,只要是複數種之彈性體當中之至少一種為苯乙烯單位之含量14重量%以上、50重量%以下之範圍內,且重量平均分子量為10,000以上、200,000以下之範圍內,則為本發明之範疇。又,於構成接著層3之接著劑中,在包含複數種之彈性體的情況,亦可將混合後的結果調整成使苯乙烯單位之含量成為上述之範圍內。例如,若將苯乙烯單位之含量為30重量%的股份有限公司KURARAY製之Septon(商品名)的Septon4033與苯乙烯單位之含量為13重量%的Septon(商品名)之Septon2063以重量比1比1進行混合,則對於接著劑中所包含的彈性體全體而言,苯乙烯含量係成為21~22重量%,因而成為14重量%以上。又,例如,若將苯乙烯單位為10重量%者與60重量%者以重量比1比1進行混合,則成為35重量%,而成為上述之範圍內。本發明亦可為如此之形態。又,構成接著層3之接著劑中所包含的複數種之彈性體,最佳係皆在上述之範圍內包含苯乙烯單位,且為上述之範圍內的重量平均分子量。
另外,較佳係使用光硬化性樹脂(例如,UV硬化性樹脂)以外的樹脂來形成接著層3。藉由使用光硬化性樹脂以外的樹脂,而可防止在接著層3之剝離或去除之後,於基板1之微小的凹凸周邊殘留殘渣。尤其,作為構成接著層3之接著劑,並非為溶解於所有的溶劑者,較佳係溶解於特定之溶劑者。其係由於無須對基板1施加物理性力量,而可藉由使接著層3溶解於溶劑中來去除之 故。當接著層3之去除時,只有從強度降低的基板1,才可不使基板1破損或變形而容易地將接著層3去除。
(聚碸系樹脂)
用以形成接著層3之接著劑係可包含聚碸系樹脂。藉由聚碸系樹脂形成接著層3,藉此即使於高溫中將層合體進行處理,於之後的步驟中亦可將接著層進行溶解,而製造可從基板將支撐板進行剝離的層合體。若接著層3包含聚碸樹脂,則例如,即使於藉由退火等將層合體以300℃以上的高溫進行處理之高溫製程中,亦可適宜使用層合體。
聚碸系樹脂係具有由以下述一般式(3)所表示之構成單位、及以下述一般式(4)所表示之構成單位當中的至少1種之構成單位所構成的構造。
(在此,一般式(3)之R1、R2及R3,以及一般式(4)中之R1及R2係各自獨立為由伸苯基、伸萘基及伸蒽基所成之群中選出,X’係碳數為1以上、3以下之伸烷基)。
聚碸系樹脂係藉由具備有以式(3)所表示之聚碸構 成單位及以式(4)所表示之聚醚碸構成單位當中之至少1個,而可形成在將基板1與支撐板2貼附之後,即使於高的溫度條件中將基板1進行處理,亦可防止接著層3因分解及聚合等而不溶化之層合體。又,聚碸系樹脂若為由以上述式(3)所表示之聚碸構成單位所構成的聚碸樹脂,則即使加熱至更高的溫度亦安定。因此,可防止於洗淨後之基板1上產生起因於接著層的殘渣。
聚碸系樹脂之重量平均分子量(Mw),較佳為30,000以上、70,000以下之範圍內,更佳為30,000以上、50,000以下之範圍內。若聚碸系樹脂之重量平均分子量(Mw)為30,000以上之範圍內,則可得到能夠於例如300℃以上之高的溫度中使用的接著劑組成物。又,若聚碸系樹脂之重量平均分子量(Mw)為70,000以下之範圍內,則可藉由溶劑適宜地溶解。也就是說,可得到能夠藉由溶劑適宜地去除之接著劑組成物。
(稀釋溶劑)
作為在形成接著層3時使用的稀釋溶劑係可列舉例如:己烷、庚烷、辛烷、壬烷、甲基辛烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷等之直鏈狀的烴、碳數4至15之分支鏈狀的烴,例如,環己烷、環庚烷、環辛烷、萘、十氫萘、四氫萘等之環狀烴、p-薄荷烷、o-薄荷烷、m-薄荷烷、二苯基薄荷烷、1,4-萜二醇(terpin)、1,8-萜二醇、莰烷、降莰烷、蒎烷、側柏烷(thujanes)、蒈烷(carane)、長葉 烯(longifolene)、香葉草醇、橙花醇、沉香醇、檸檬油醛、香茅醇、薄荷醇、異薄荷醇、新薄荷醇(neomenthol)、α-萜品醇、β-萜品醇、γ-萜品醇、萜品烯-1-醇、萜品烯-4-醇、二氫松香醇乙酸酯、1,4-桉油醇、1,8-桉油醇、冰片、香旱芹酮、紫羅酮、側柏酮(thujone)、樟腦、d-檸檬烯、l-檸檬烯、雙戊烯等之萜烯系溶劑;γ-丁內酯等之內酯類;丙酮、甲基乙基酮、環己酮(CH)、甲基-n-戊基酮、甲基異戊基酮、2-庚酮等之酮類;乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇等之多元醇類;乙二醇單乙酸酯、二乙二醇單乙酸酯、丙二醇單乙酸酯、或者二丙二醇單乙酸酯等之具有酯鍵之化合物、具有前述多元醇類或前述酯鍵之化合物的單甲基醚、單乙基醚、單丙基醚、單丁基醚等之單烷基醚或單苯基醚等之具有醚鍵之化合物等的多元醇類之衍生物(此等當中,較佳為丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單甲基醚(PGME));如二噁烷般之環式醚類、或乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲氧基丁基乙酸酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯等之酯類;苯甲醚、乙基苄基醚、甲苯酚基甲基醚、二苯基醚、二苄基醚、苯乙醚、丁基苯基醚等之芳香族系有機溶劑等。
(其他成分)
構成接著層3之接著劑係可在不損害本質之特性的範圍內,進一步包含具有混和性之其他物質。例如,可進一 步使用用以改良接著劑之性能的加成性樹脂、可塑劑、接著輔助劑、安定劑、著色劑、熱聚合抑制劑及界面活性劑等所慣用的各種添加劑。
[分離層4]
接著,分離層4係由藉由吸收隔著支撐板2所照射的光進行變質的材料所形成之層。又,如第2圖(b)所示般,從被設置於基板1與支撐板2之間的間隙朝向層合體10之內部噴射流體後,區域4a以外之區域的分離層4亦會被破壞。
分離層4之厚度,例如,更佳為0.05μm以上、50μm以下之範圍內,再更佳為0.3μm以上、1μm以下之範圍內。若分離層4之厚度為0.05μm以上、50μm以下之範圍,則可藉由短時間之光的照射及低能量之光的照射,而於分離層4產生所期望的變質。又,分離層4之厚度,就生產性的觀點而言,特佳為1μm以下之範圍。
另外,於層合體10中,亦可於分離層4與支撐板2之間進一步形成其他的層。於此情況,其他的層係只要是由讓光透過的材料所構成即可。藉此,可不妨礙對於分離層4之光的入射而適當追加對層合體10賦予較佳的性質等之層。可使用之光的波長會依據構成分離層4之材料的種類而異。因而,構成其他的層之材料並無讓所有的光透過的必要,可由能夠讓可使構成分離層4之材料變質的波長之光透過的材料中適當選擇。
又,分離層4雖較佳係僅由具有吸收光之構造的材料所形成,但在不損及本發明之本質之特性的範圍內,添加不具有吸收光之構造的材料,來形成分離層4亦可。又,較佳係分離層4之與接著層3對向之側的面為平坦(並無形成凹凸),藉此,成為可容易進行分離層4之形成,且貼附方面亦均勻地貼附。
(氟碳)
分離層4係可由氟碳所構成。分離層4係藉由氟碳所構成,藉此而藉由吸收光來進行變質,其結果,使受到光的照射之前的強度或接著性喪失。因而,藉由施加些許外力(例如,將支撐板2舉起等),分離層4被破壞,而可將支撐板2與基板1容易地分離。構成分離層4之氟碳係可藉由電漿CVD(化學氣相堆積)法而適宜地成膜。
氟碳係依據其種類來吸收具有固有之範圍的波長之光。藉由於分離層照射使用於分離層4中之氟碳會吸收的範圍之波長的光,而可使氟碳適宜地變質。另外,分離層4之光的吸收率較佳為80%以上。
作為照射於分離層4的光係只要因應於氟碳所能吸收的波長,而適當使用例如YAG雷射、紅寶石雷射、玻璃雷射、YVO4雷射、LD雷射、光纖雷射等之固體雷射、色素雷射等之液體雷射、CO2雷射、準分子雷射、Ar雷射、He-Ne雷射等之氣體雷射、半導體雷射、自由電 子雷射等之雷射光、或者非雷射光即可。作為可使氟碳變質之波長,並不限定於此,但可使用例如600nm以下之範圍者。
(其重複單位中包含具有光吸收性之構造的聚合物)
分離層4亦可含有於其重複單位中包含具有光吸收性之構造的聚合物。該聚合物係受到光的照射而進行變質。該聚合物之變質係藉由吸收上述構造被照射的光而產生。作為聚合物之變質的結果,分離層4會喪失受到光的照射之前的強度或者接著性。因而,藉由施加些許外力(例如,將支撐板2舉起等),分離層4被破壞,而可將支撐板2與基板1容易地分離。
具有光吸收性之上述構造,係吸收光,而使包含該構造作為重複單位之聚合物進行變質的化學構造。該構造係例如包含由取代或非取代之苯環、縮合環或雜環所構成之共軛π電子系的原子團。更詳細而言,該構造係可為Cardo構造、或存在於上述聚合物之側鏈的二苯基酮構造、二苯基亞碸構造、二苯基碸構造(雙苯基碸構造)、二苯基構造或者二苯基胺構造。
在上述構造存在於上述聚合物之側鏈的情況,該構造係可藉由以下之式子表示。
(式中,R係各自獨立為烷基、芳基、鹵素、羥基、酮基、亞碸基、碸基或者N(R4)(R5)(在此,R4及R5係各自獨立為氫原子或碳數1~5之烷基)、Z係不存在,或者為-CO-、-SO2-、-SO-或-NH-,n係0或1~5之整數)。
又,上述聚合物係例如以下之式當中,包含藉由(a)~(d)之任一者所表示的重複單位,或藉由(e)所表示,或者是其主鏈包含(f)之構造。
(式中,l係1以上之整數,m係0或1~2之整數,X係於(a)~(e)中上述之“化3”所示之式中任一者,於(f)中上述之“化3”所示之式中任一者,或者是不存在,Y1及Y2係各自獨立為-CO-或SO2-。l較佳為10以下之整數)。
作為上述之“化3”所示之苯環、縮合環及雜環的例子係可列舉:苯基、取代苯基、苄基、取代苄基、萘、取代萘、蒽、取代蒽、蒽醌、取代蒽醌、吖啶、取代吖啶、偶氮苯(azobenzene)、取代偶氮苯、flureme、取代flureme、fluoremone、取代fluoremone、咔唑、取代咔唑、N-烷基咔唑、二苯并呋喃、取代二苯并呋喃、菲、取代菲、芘及取代芘。在所例示之取代基進一步具有取代基的情況,該取代基,例如,由烷基、芳基、鹵素原子、烷 氧基、硝基、醛、氰基、醯胺、二烷基胺基、磺醯胺、醯亞胺、羧酸、羧酸酯、磺酸、磺酸酯、烷基胺基及芳基胺基中選擇。
作為上述之“化3”所示之取代基當中,在具有2個苯基之第5號的取代基,且Z為-SO2-的情況之例子,係可列舉:雙(2,4-二羥苯基)碸、雙(3,4-二羥苯基)碸、雙(3,5-二羥苯基)碸、雙(3,6-二羥苯基)碸、雙(4-羥苯基)碸、雙(3-羥苯基)碸、雙(2-羥苯基)碸、及雙(3,5-二甲基-4-羥苯基)碸等。
作為上述之“化3”所示之取代基當中,在具有2個苯基之第5號的取代基,且Z為-SO-的情況之例子,係可列舉:雙(2,3-二羥苯基)亞碸、雙(5-氯-2,3-二羥苯基)亞碸、雙(2,4-二羥苯基)亞碸、雙(2,4-二羥-6-甲基苯基)亞碸、雙(5-氯-2,4-二羥苯基)亞碸、雙(2,5-二羥苯基)亞碸、雙(3,4-二羥苯基)亞碸、雙(3,5-二羥苯基)亞碸、雙(2,3,4-三羥苯基)亞碸、雙(2,3,4-三羥-6-甲基苯基)-亞碸、雙(5-氯-2,3,4-三羥苯基)亞碸、雙(2,4,6-三羥苯基)亞碸、雙(5-氯-2,4,6-三羥苯基)亞碸等。
作為上述之“化3”所示之取代基當中,在具有2個苯基之第5號的取代基,且Z為-C(=O)-的情況之例子,係可列舉:2,4-二羥二苯基酮、2,3,4-三羥二苯基酮、2,2’,4,4’-四羥二苯基酮、2,2’,5,6’-四羥二苯基酮、2-羥-4-甲氧基二苯基酮、2-羥-4-辛氧基二苯基酮、2-羥-4-十二烷氧基二苯基酮、2,2’-二羥-4-甲氧基二苯基酮、2,6-二羥 -4-甲氧基二苯基酮、2,2’-二羥-4,4’-二甲氧基二苯基酮、4-胺基-2’-羥二苯基酮、4-二甲基胺基-2’-羥二苯基酮、4-二乙基胺基-2’-羥二苯基酮、4-二甲基胺基-4’-甲氧基-2’-羥二苯基酮、4-二甲基胺基-2’,4’-二羥二苯基酮、及4-二甲基胺基-3’,4’-二羥二苯基酮等。
在上述構造存在於上述聚合物之側鏈的情況,包含有上述構造之重複單位於上述聚合物中所佔的比例係使分離層4之光的透過率成為0.001%以上、10%以下之範圍內。若以使該比例為如此之範圍的方式調製聚合物,則分離層4會充分地吸收光,而可確實且迅速地進行變質。亦即,從層合體10之支撐板2的去除為容易,而可縮短該去除所必要的光之照射時間。
上述構造係可依據其種類的選擇而吸收具有所期望之範圍的波長之光。例如,上述構造所能吸收之光的波長,更佳為100nm以上、2,000nm以下之範圍內。此範圍內中,上述構造所能吸收之光的波長係更短波長側,例如,100nm以上、500nm以下之範圍內。例如,上述構造,較佳係藉由吸收具有約300nm以上、370nm以下之範圍內的波長之紫外光,而可使包含有該構造之聚合物進行變質。
上述構造所能吸收的光係例如:由高壓水銀燈(波長:254nm以上、436nm以下)、KrF準分子雷射(波長:248nm)、ArF準分子雷射(波長:193nm)、F2準分子雷射(波長:157nm)、XeCl雷射(波長: 308nm)、XeF雷射(波長:351nm)或者固體UV雷射(波長:355nm)所發出的光、或者g線(波長:436nm)、h線(波長:405nm)或i線(波長:365nm)等。
上述之分離層4雖含有包含上述構造作為重複單位的聚合物,但分離層4係可進一步包含上述聚合物以外的成分。作為該成分係可列舉:填料、可塑劑、及可提昇支撐板2之剝離性的成分等。此等之成分係由不妨礙或者是會促進上述構造所進行之光的吸收、及聚合物的變質之以往周知的物質或材料所適當選擇。
(無機物)
分離層4係可由無機物所構成。分離層4係藉由無機物所構成,藉由吸收光來進行變質,其結果,使受到光的照射之前的強度或接著性喪失。因而,藉由施加些許外力(例如,將支撐板2舉起等),分離層4被破壞,而可將支撐板2與基板1容易地分離。
上述無機物係只要藉由吸收光來進行變質的構成即可,例如,可適宜使用由金屬、金屬化合物及碳所成之群中選出的1種以上之無機物。金屬化合物係指包含金屬原子之化合物,例如,可為金屬氧化物、金屬氮化物。作為如此之無機物的例示雖不限定於此,但可列舉由金、銀、銅、鐵、鎳、鋁、鈦、鉻、SiO2、SiN、Si3N4、TiN、及碳所成之群中選出的1種以上之無機物。另外, 碳亦可包含碳之同素異形體的概念,例如,可為金鋼石、富勒烯、類鑽碳(diamond-like carbon)、奈米碳管等。
上述無機物係依據其種類而吸收具有固有之範圍的波長之光。藉由於分離層照射使用於分離層4中之無機物會吸收的範圍之波長的光,而可使上述無機物適宜地變質。
作為照射於由無機物所構成之分離層4的光係只要因應於上述無機物所能吸收的波長,而適當使用例如YAG雷射、紅寶石雷射、玻璃雷射、YVO4雷射、LD雷射、光纖雷射等之固體雷射、色素雷射等之液體雷射、CO2雷射、準分子雷射、Ar雷射、He-Ne雷射等之氣體雷射、半導體雷射、自由電子雷射等之雷射光、或者非雷射光即可。
由無機物所構成之分離層4係可藉由例如濺鍍、化學蒸鍍(CVD)、鍍敷、電漿CVD、旋轉塗佈等之周知的技術,而形成於支撐板2上。由無機物所構成之分離層4的厚度並無特別限定,只要是可充分吸收所使用之光的膜厚即可,但更佳係設為例如0.05μm以上、10μm以下之範圍內的膜厚。又,亦可於構成分離層4之由無機物所構成的無機膜(例如,金屬膜)之兩面或單面預先塗佈接著劑,而貼附於支撐板2及基板1。
另外,在使用金屬膜作為分離層4的情況中,依據分離層4之膜質、雷射光源之種類、雷射輸出等之條件,而可能引起雷射之反射或帶電於膜等。因此,較 佳係藉由將抗反射膜或抗靜電膜設置於分離層4之上下或者其中一方,而謀求該等之對策。
(具有紅外線吸收性之構造的化合物)
分離層4亦可藉由具有紅外線吸收性之構造的化合物所形成。該化合物係藉由吸收紅外線而進行變質。作為藉由化合物之變質的結果,分離層4係喪失受到紅外線的照射之前的強度或者接著性。因而,藉由施加些許外力(例如,將支持體舉起等),分離層4被破壞,而可將支撐板2與基板1容易地分離。
作為具有紅外線吸收性之構造,或者包含具有紅外線吸收性之構造的化合物,例如,可為烷烴、烯(乙烯基、反、順、亞乙烯、三取代、四取代、共軛、疊烯、環式)、炔烴(一取代、二取代)、單環式芳香族(苯、一取代、二取代、三取代)、醇及酚類(自由OH、分子內氫鍵、分子間氫鍵、飽和第二級、飽和第三級、不飽和第二級、不飽和第三級)、縮醛、縮酮、脂肪族醚、芳香族醚、乙烯基醚、環氧乙烷環醚、過氧化物醚、酮、二烷基羰基、芳香族羰基、1,3-二酮之烯醇、o-羥芳基酮、二烷基醛、芳香族醛、羧酸(二聚物、羧酸陰離子)、甲酸酯、乙酸酯、共軛酯、非共軛酯、芳香族酯、內酯(β-、γ-、δ-)、脂肪族酸氯化物、芳香族酸氯化物、酸酐(共軛、非共軛、環式、非環式)、第一級醯胺、第二級醯胺、內醯胺、第一級胺(脂肪族、芳香 族)、第二級胺(脂肪族、芳香族)、第三級胺(脂肪族、芳香族)、第一級胺鹽、第二級胺鹽、第三級胺鹽、銨離子、脂肪族腈、芳香族腈、碳二醯亞胺、脂肪族異腈、芳香族異腈、異氰酸酯、硫氰酸酯、脂肪族異硫氰酸酯、芳香族異硫氰酸酯、脂肪族硝基化合物、芳香族硝基化合物、硝基胺、亞硝胺、硝酸酯、亞硝酸酯、亞硝基鍵(脂肪族、芳香族、單體、二聚物)、硫醇及硫酚及硫醇酸等之硫化合物、硫羰基、亞碸、碸、磺醯氯、第一級磺醯胺、第二級磺醯胺、硫酸酯、碳-鹵素鍵、Si-A1鍵(A1係H、C、O或鹵素)、P-A2鍵(A2係H、C或O)、或者Ti-O鍵。
作為包含上述碳-鹵素鍵之構造係可列舉例如:-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CF2-、-CF3、-CH=CF2、-CF=CF2、芳基氟、及芳基氯等。
作為包含上述Si-A1鍵之構造係可列舉例如:SiH、SiH2、SiH3、Si-CH3、Si-CH2-、Si-C6H5、SiO-脂肪族、Si-OCH3、Si-OCH2CH3、Si-OC6H5、Si-O-Si、Si-OH、SiF、SiF2、及SiF3等。作為包含Si-A1鍵之構造,尤其是以形成矽氧烷骨架及倍半矽氧烷骨架為佳。
作為包含上述P-A2鍵之構造係可列舉例如:PH、PH2、P-CH3、P-CH2-、P-C6H5、A3 3-P-O(A3為脂肪族或芳香族)、(A4O)3-P-O(A4為烷基)、P-OCH3、P-OCH2CH3、P-OC6H5、P-O-P、P-OH、及O=P-OH等。
上述構造係依據其種類的選擇而可吸收具有 所期望之範圍的波長之紅外線。具體而言,上述構造所能吸收的紅外線之波長係例如1μm以上、20μm以下之範圍內,可更適宜地吸收2μm以上、15μm以下之範圍內。進而,在上述構造為Si-O鍵、Si-C鍵及Ti-O鍵的情況中,可為9μm以上、11μm以下之範圍內。另外,各構造所能吸收的紅外線之波長係只要是該業者則可容易理解。例如,作為各構造之吸收帶係可參照非專利文獻:SILVERSTEIN.BASSLER.MORRILL著「有機化合物的頻譜進行之鑑定法(第5版)-MS、IR、NMR、UV之併用-」(1992年發行)第146頁~第151頁的記載。
作為被使用於分離層4之形成的具有紅外線吸收性之構造的化合物,只要是具有如上述般之構造的化合物當中可為了塗佈而溶解於溶劑中,可被固化而形成固態層者,則無特別限定。然而,為了使分離層4之化合物有效地變質,而使支撐板2與基板1之分離成為容易,較佳係分離層4之紅外線的吸收為大,亦即,於分離層4照射紅外線時之紅外線的透過率為低。具體而言,較佳係分離層4之紅外線的透過率低於90%,更佳係紅外線的透過率低於80%。
若列舉一例進行說明,則作為具有矽氧烷骨架之化合物,係可使用例如:以下述化學式(5)所表示的重複單位及以下述化學式(6)所表示的重複單位之共聚物的樹脂,或者以下述化學式(5)所表示的重複單位及來自丙烯酸系化合物的重複單位之共聚物的樹脂。
(化學式(6)中,R6係氫、碳數10以下之烷基、或碳數10以下之烷氧基)。
其中,作為具有矽氧烷骨架之化合物,更佳係以上述化學式(5)所表示的重複單位及以下述化學式(7)所表示的重複單位之共聚物的t-丁基苯乙烯(TBST)-二甲基矽氧烷共聚物,再更佳係以1:1包含以上述式(5)所表示的重複單位及以下述化學式(7)所表示的重複單位之TBST-二甲基矽氧烷共聚物。
又,作為具有倍半矽氧烷骨架之化合物係可使用例如以下述化學式(8)所表示之重複單位及以下述化學式(9)所表示之重複單位的共聚物的樹脂。
(化學式(8)中,R7係氫或碳數1以上、10以下之烷基,化學式(9)中,R8係碳數1以上、10以下之烷基、或苯基)。
作為具有倍半矽氧烷骨架之化合物,其他係可適宜利用日本特開2007-258663號公報(2007年10月4日公開)、日本特開2010-120901號公報(2010年6月3日公開)、日本特開2009-263316號公報(2009年11月12日公開)、及日本特開2009-263596號公報(2009年11月12日公開)中所揭示的各倍半矽氧烷樹脂。
其中,作為具有倍半矽氧烷骨架之化合物, 更佳係以下述化學式(10)所表示的重複單位及以下述化學式(11)所表示的重複單位之共聚物,再更佳係以7:3包含以下述化學式(10)所表示的重複單位及以下述化學式(11)所表示的重複單位之共聚物。
作為具有倍半矽氧烷骨架之聚合物雖可為無規構造、梯狀構造、及籠型構造,但可為任何構造。
又,作為包含Ti-O鍵之化合物係可列舉例如:(i)四-i-丙氧基鈦、四-n-丁氧基鈦、肆(2-乙基己氧基)鈦、及鈦-i-丙氧基辛甘醇酸酯等之烷氧基鈦;(ii)二 -i-丙氧基.雙(乙醯丙酮)鈦、及丙烷二氧鈦雙(乙醯乙酸乙酯)等之螯合鈦;(iii)i-C3H7O-[-Ti(O-i-C3H7)2-O-]n-i-C3H7、及n-C4H9O-[-Ti(O-n-C4H9)2-O-]n-n-C4H9等之鈦聚合物;(iv)三-n-丁氧基鈦單硬脂酸酯、鈦硬脂酸酯、二-i-丙氧基鈦二異硬脂酸酯、及(2-n-丁氧基羰基苄醯基氧)三丁氧基鈦等之醯化物鈦;(v)二-n-丁氧基.雙(三乙醇胺化物)鈦等之水溶性鈦化合物等。
其中,作為包含Ti-O鍵之化合物,較佳係二-n-丁氧基.雙(三乙醇胺化物)鈦(Ti(OC4H9)2[OC2H4N(C2H4OH)2]2)。
上述之分離層4雖含有具有紅外線吸收性之構造的化合物,但分離層4係可進一步包含上述化合物以外的成分。作為該成分係可列舉:填料、可塑劑、及可提昇支撐板2之剝離性的成分等。此等之成分係由不妨礙或者會促進上述構造所進行之紅外線的吸收、及化合物的變質之以往周知的物質或材料所適當選擇。
(紅外線吸收物質)
分離層4係可含有紅外線吸收物質。分離層4係藉由含有紅外線吸收物質所構成,藉由吸收光來進行變質,其結果,使受到光的照射之前的強度或接著性喪失。因而,藉由施加些許外力(例如,將支撐板2舉起等),分離層4被破壞,而可將支撐板2與基板1容易地分離。
紅外線吸收物質係只要藉由吸收紅外線來進行變質的構成即可,例如,可適宜使用碳黑、鐵粒子、或 鋁粒子。紅外線吸收物質係依據其種類而吸收具有固有之範圍的波長之光。藉由於分離層4照射使用於分離層4之紅外線吸收物質會吸收的範圍之波長的光,而可使紅外線吸收物質適宜地變質。
(反應性聚倍半矽氧烷)
分離層4係可藉由使反應性聚倍半矽氧烷進行聚合而形成,藉此,分離層4係具備有高耐藥品性與高耐熱性。
於本說明書中,反應性聚倍半矽氧烷,係指於聚倍半矽氧烷骨架的末端上具有矽醇基或者可藉由水解而形成矽醇基之官能基的聚倍半矽氧烷,藉由將該矽醇基或可形成矽醇基之官能基進行縮合,而可相互聚合者。又,反應性聚倍半矽氧烷,係只要具備矽醇基或者可形成矽醇基之官能基,則可採用具備有無規構造、籠型構造、梯狀構造等之倍半矽氧烷骨架者。
又,反應性聚倍半矽氧烷,更佳係具有下述式(12)所示之構造。
式(12)中,R”係各自獨立由氫及碳數1以上、10以下之烷基所成之群中選出,更佳係由氫及碳數1以上、5以下之烷基所成之群中選出。若R”為氫或碳數1以上、10以下之烷基,則可藉由分離層形成步驟中之加熱,而使藉由式(12)所表示之反應性聚倍半矽氧烷適宜地縮合。
式(12)中,p較佳為1以上、100以下之整數,更佳為1以上、50以下之整數。反應性聚倍半矽氧烷係藉由具備以式(12)所表示之重複單位,而可形成Si-O鍵之含量比使用其他材料所形成者更高,且紅外線(0.78μm以上、1000μm以下),較佳為遠紅外線(3μm以上、1000μm以下),再更佳為波長9μm以上、11μm以下之吸光度高的分離層4。
又,式(12)中,R’係各自獨立為彼此相同或相異之有機基。在此,R係為例如芳基、烷基、及烯基等,此等之有機基亦可具有取代基。
在R’為芳基的情況,可列舉苯基、萘基、蒽 基、菲基等,更佳為苯基。又,芳基係可經由碳數1~5之伸烷基來鍵結於聚倍半矽氧烷骨架。
在R’為烷基的情況,作為烷基係可列舉:直鏈狀、分支鏈狀、或者環狀之烷基。又,在R為烷基的情況,碳數較佳為1~15,更佳為1~6。又,在R為環狀之烷基的情況,亦可為成單環狀或二~四環狀之構造的烷基。
在R’為烯基的情況,係與烷基的情況相同地,可列舉直鏈狀、分支鏈狀、或環狀之烯基,烯基之碳數較佳為2~15,更佳為2~6。又,在R為環狀之烯基的情況,亦可為成單環狀或二~四環狀之構造的烯基。作為烯基係可列舉例如:乙烯基、及烯丙基等。
又,作為R’可具有之取代基係可列舉:羥基及烷氧基等。在取代基為烷氧基的情況,可列舉直鏈狀、分支鏈狀、或環狀之烷氧基,烷氧基之碳數較佳為1~15,更佳為1~10。
又,於其中一個觀點中,反應性聚倍半矽氧烷之矽氧烷含量,較佳為70莫耳%以上、99莫耳%以下,更佳為80莫耳%以上、99莫耳%以下。若反應性聚倍半矽氧烷之矽氧烷含量為70莫耳%以上、99莫耳%以下,則可形成能夠藉由照射紅外線(較佳為遠紅外線,再更佳為波長9μm以上、11μm以下之光)而適宜地變質之分離層。
又,於其中一個觀點中,反應性聚倍半矽氧 烷之重量平均分子量(Mw),較佳為500以上、50,000以下,更佳為1,000以上、10,000以下。反應性聚倍半矽氧烷之重量平均分子量(Mw)若為500以上、50,000以下,則可適宜溶解於溶劑中,而可適宜塗佈於支持體上。
作為可使用作為反應性聚倍半矽氧烷之市售品,係可列舉例如:小西化學工業股份有限公司製之SR-13、SR-21、SR-23及SR-33等。
[層合體之變形例1]
成為藉由支持體分離裝置來將支持體進行分離之層合體,係只要為將基板與讓光透過之支持體至少隔著藉由照射光進行變質的分離層來層合而成的層合體即可。因而,不僅限於在分離層與基板之間具有接著層之上述的層合體,於分離層與基板之間不具有接著層之層合體亦包含於本發明之層合體的範疇。作為不具有接著層之層合體,係可列舉例如:隔著具有接著性之分離層來將基板與支持體層合而成的層合體。在此,作為具有接著性之分離層,係可列舉例如:使用硬化型樹脂或熱塑性樹脂且具備有光吸收性之樹脂所形成的分離層、以及於具有接著性之樹脂中摻合會吸收光之材料所成的分離層等。於使用硬化型樹脂或熱塑性樹脂且具備有光吸收性之樹脂所形成的分離層,係可列舉例如:使用聚醯亞胺樹脂所形成的分離層。又,於具有接著性之樹脂中摻合會吸收光之材料而成的分離層,係可列舉例如:於丙烯酸系紫外線硬化型樹脂中摻合 碳黑等而成的分離層、以及於黏著性樹脂中摻合玻璃泡(Glass Bubbles)之紅外線吸收材料等而成的分離層等。另外,此等分離層亦無論接著性之有無,皆包含於藉由照射光進行變質之本發明之分離層的範疇。
[層合體之變形例2]
於上述第一實施形態中係使用於支撐板2與接著層3之間具有分離層4的層合體10。然而,在採用具有可藉由施加機械力量來剝離之程度的接著力之接著層的情況,即使是無分離層,而接著層直接接著於基板及支撐板的層合體,亦可使用在第一實施形態中所說明的支持體分離裝置來將支撐板進行分離。
亦即,於第一實施形態中所說明的支持體分離裝置100,係從將基板1與支持上述基板1之支撐板2隔著接著層3來層合而成的層合體,將上述支撐板2進行分離的支持體分離裝置100,其係可為具備有載台50、第一保持部21、以及流體噴嘴40之構成,該載台50係將上述層合體以基板1側進行固定;該第一保持部21係以於隔著上述接著層3所層合的上述基板1與上述支撐板2之間形成間隙的方式,來從上述支撐板2之與上述接著層3對向之面的背面保持並舉起該支撐板2;該流體噴嘴40係以從上述層合體將上述支撐板2分離的方式,來從上述間隙朝向上述層合體的內部噴射流體。於此情況中,上述第一保持部21,更佳係藉由把持並舉起上述支撐板2之 外周端部來形成上述間隙。
作為可形成具有能夠藉由施加機械力量進行剝離之程度的接著力之接著層的接著劑,係可列舉例如:壓感性接著劑、可剝離性接著劑等。作為壓感性接著劑(黏著劑)係可列舉例如:乳膠橡膠、丙烯酸橡膠、異戊二烯橡膠等之合成橡膠,或者如包含增黏劑樹脂等般之周知的壓感性接著劑。又,作為可剝離性接著劑係具有可剝離性之接著劑,可列舉例如藉由於熱塑性樹脂、光硬化性樹脂、或熱硬化性樹脂等中摻合蠟或矽酮等之脫模劑而調整接著力的接著劑。進而,可剝離性接著劑,亦可為如藉由包含熱硬化性樹脂,或者光硬化性樹脂等,使此等樹脂硬化而表現可剝離性般的硬化型之接著劑。又,可剝離性接著劑,亦可為如蜜蠟或蠟等般的包含接著力低的熱塑性樹脂作為主成分之接著劑。
[層合體之變形例3]
成為藉由支持體分離裝置來將支持體分離之對象的層合體,亦可為例如藉由包含下述步驟之製造方法所製造的層合體。亦即,本發明之層合體亦可為藉由包含分離層形成步驟、接著層形成步驟、硬化步驟、以及層合步驟的製造方法所製造者,該分離層形成步驟,係將藉由照射光進行變質的分離層形成於支持體上;該接著層形成步驟,係藉由於該分離層上塗佈用以形成接著層的接著劑組成物而形成接著層;該硬化步驟,係使上述接著層藉由進行加熱 或曝光而硬化;該層合步驟,係隔著上述接著層來層合基板;且該層合步驟係包含:於上述接著層上形成再配線層的再配線層形成步驟、於再配線層上安裝元件的安裝步驟、將安裝於再配線層的元件藉由密封材進行密封的密封步驟、以及將基板進行薄化的薄化步驟。在此,硬化步驟後之接著層的250℃時之動態黏度較佳為1000Pa.以上,25℃時之楊氏率(Young’s modulus)較佳為2GPa以上。藉此,可適宜地形成層合體。上述分離層形成步驟與接著層形成步驟,係只要在層合步驟及硬化步驟之前,則何者先進行或同時進行皆可。又,硬化步驟係在層合步驟之後進行。
亦即,本發明之層合體,亦可為取代基板,而使用具備有元件、將元件進行密封之密封材、以及將元件進行安裝之再配線層所成的密封基板,將該密封基板與支持體等層合而成的層合體。更具體而言,本發明之層合體,亦可為根據藉由在被密封材所密封的元件之晶片區外再配置端子,而可實現半導體之積體化、薄型化及小型化的扇出(fan-out)型技術之層合體。另外,作為扇出型技術係可列舉:於晶圓上配置半導體元件並予以封裝化的扇出型WLP(Fan-out Wafer Level Package)、以及於面板上配置半導體元件並予以封裝化的扇出型WLP(Fan-out Wafer Level Package)。
於上述分離層形成步驟中,係藉由於讓光透過之支持體的其中一方之平面部,形成藉由照射光進行變 質的分離層。於上述接著層形成步驟中,係藉由將接著劑組成物塗佈於基板之其中一方之平面部上,而於該平面部形成接著層。上述接著劑組成物係包含聚合性樹脂成分、聚合起始劑、及溶劑。接著劑組成物所包含之聚合起始劑係可為熱聚合起始劑,亦可為光聚合起始劑,但更佳為熱聚合起始劑。作為將接著劑組成物塗佈於上述平面部的方法,係可列舉例如:旋轉塗佈、浸漬、輥式刮刀、噴塗塗佈、狹縫塗佈等之周知的塗佈方法。又,於接著層形成步驟中,較佳係在將接著劑組成物塗佈於基板之後,預先從接著劑組成物去除溶劑。於上述層合步驟中係依序層合基板、接著層、分離層、支持體。於上述硬化步驟中,係將層合步驟後所得之層合體的接著層藉由進行加熱或曝光,而使接著層中所包含的聚合性樹脂成分藉由聚合而硬化。於上述再配線層形成步驟中係於接著層上形成再配線層。再配線層亦被稱為RDL(Redistribution Layer),其為構成連接於元件之配線的薄膜之配線體,且可具有單層或複數層之構造。再配線層之形成程序係可使用在周知之半導體製程手法中所使用的程序。於上述安裝步驟中係於再配線層上安裝元件。元件之安裝,例如,可使用晶片安裝機來進行,更具體而言,可列舉例如:經由焊錫凸塊來將元件安裝於再配線層上的形態。於上述密封步驟中係將元件藉由密封材進行密封。作為上述密封材,係可列舉例如:環氧系之樹脂或矽酮系之樹脂。於上述薄化步驟中,係可藉由將密封材予以薄化,而於接著層之上適宜地形成具備 有再配線層之密封基板。
<第二實施形態之支持體分離裝置>
本發明之支持體分離方法並不限定於上述實施形態(第一實施形態)。例如,如第3圖(a)及(b)所示般,於一實施形態(第二實施形態)之支持體分離裝置101中,流體噴嘴(流體噴射部)41係與第一保持部21一起藉由昇降部24來進行昇降的構成。另外,於本實施形態之支持體分離裝置101中,流體噴嘴41以外之構成係與支持體分離裝置100相同,因此將其構成省略。
如第3圖(a)所示般,於支持體分離裝置101中,將流體進行噴射之流體噴嘴41係設置於板部20之第一保持部21之上。因此,當藉由昇降部24使第一保持部21進行昇降時,流體噴嘴41也會一起進行昇降。因而,當於載台50上從層合體10將支撐板2進行分離,藉由第一保持部21及第二保持部21’來將該支撐板2搬送至支持體分離裝置101的外部時,可同時從留在載台50上的基板1之附近使流體噴嘴41進行移動。因而,當對於留在載台50上的基板1進行其他處理時,無須設置不同的驅動系統來從載台50上使流體噴嘴進行移動。
又,如第3圖(b)所示般,該流體噴嘴41係配置成:當使板部20進行昇降,並藉由第一保持部21來保持並舉起支撐板2時,流體噴嘴41的前端朝向形成於基板1與支撐板2隔著區域4a之分離層4所層合的部 位之間隙。因此,當將支撐板2舉起而於基板1與支撐板2之間形成間隙時,可從該間隙朝向層合體10的內部迅速地噴射流體。
<第三實施形態之支持體分離裝置>
本發明之支持體分離裝置並不限定於上述實施形態(第一實施形態及第二實施形態)。例如,如第4圖(a)及(c)所示般,於第三實施形態中,支持體分離裝置100之光照射部30,係於分離層4之周緣部分的複數個區域4a及4b照射光的構成。藉此,使如第4圖(c)所示之分離層4的周緣部分之複數個區域4a及4b的分離層4進行變質。另外,第三實施形態之支持體分離裝置係除了光照射部30隔著支撐板2來於分離層4之複數個區域4a及4b照射光的構成以外,可使用第一實施形態之支持體分離裝置100來進行實施。在此,區域4b之寬W2係可設定成與區域4a之寬W1相同之範圍內的寬。另外,於基板1中,以與區域4b之分離層4對向的方式配置之區域,係未形成積體電路等之構造物的非電路形成區域。
依據上述構成,可於層合體10之分離層4的周緣部分之更廣的區域中,使該分離層4進行變質。因此,如第4圖(a)所示般,當藉由流體噴嘴40噴射流體時,相較於僅使區域4a之分離層4進行變質的情況,可更容易將支撐板2從層合體10進行分離。
<第三實施形態之支持體分離裝置的變形例>
又,作為上述第三實施形態之支持體分離裝置的一變形例,支持體分離裝置100’係具備有複數個第一保持部21與複數個流體噴嘴40。在此,複數個第一保持部21之各者係以於複數個區域4a及4b中隔著變質後的分離層4所層合的基板1與支撐板2之間形成複數個間隙的方式,從支撐板2之與分離層4變質後的複數個區域4a及4b對向之面的各個背面,個別地保持並舉起該支撐板2。又,複數個流體噴嘴40之各者,係從複數個間隙之各者朝向層合體10之內部同時地噴射流體。
依據上述之構成,由於從形成於基板1與支撐板2之間的複數個間隙朝向層合體10的內部同時地噴射流體,因此可更均勻地施加用以從層合體10將支撐板2進行分離的力量。又,由於藉由複數個第一保持部21來保持支撐板2,因此可更適宜地防止藉由噴射流體而從層合體10分離後的支撐板2因從流體噴嘴40所噴射的流體之壓力而從支持體分離裝置100脫離。
<第四實施形態之支持體分離裝置>
本發明之支持體分離裝置並不限定於上述實施形態(第一實施形態、第二實施形態及第三實施形態)。例如,如第5圖(a)所示般,一實施形態(第四實施形態)之支持體分離裝置102係進一步具備夾具(把持部) 25,該夾具(把持部)25,係使形成於上述區域4c中隔著變質後之分離層4所層合的基板1與支撐板2之間的間隙,藉由把持並舉起支撐板2的外周端部,而使該間隙於深度方向擴展;且第一保持部21係從支撐板2之與於深度方向被擴展的上述間隙對向之面的背面側保持並舉起支撐板2的構成。另外,於本實施形態之支持體分離裝置102中,由於除了分離層4之照射光的區域4c及夾具25以外之構成,係與支持體分離裝置100相同,因此將其構成省略。
如第5圖(a)所示般,於本實施形態之支持體分離裝置102中,於區域4c之分離層4照射光,而使該區域4c之分離層4進行變質。在此,如第5圖(d)所示般,區域4c之寬W3係從分離層4的外周端部朝向內側而為0.1mm以上、2.0mm以下之範圍內。也就是說,於本實施形態之支持體分離裝置102中,由於光並無照射到從分離層4的外周端部朝向內側而比2.0mm更內側的區域,因此可避免基板1之內側的區域(也就是說,電路形成區域)因照射光而受到損傷。
夾具25係朝向被第一保持部21所保持的層合體10之支撐板2的外周端部,在與該支撐板2之平面平行的方向上進行移動。藉此,將被固定於載台50的層合體10之支撐板2的外周端部進行把持。其後,藉由使昇降部24進行上昇,而將支撐板2的外周端部舉起。藉此,使形成於區域4c中隔著變質後之分離層4所層合的 基板1與支撐板2之間的間隙,於該間隙之深度方向擴展(第5圖(b))。因而,即使在使分離層4變質之區域4c的寬W3為窄的情況,也可使基板1與支撐板2之間的間隙比區域4c之寬W3更深。因而,可藉由從與於深度方向擴展的間隙對向之面的背面側保持並舉起支撐板2,而增大該間隙,且可藉由流體噴嘴40,而將流體朝向層合體10的內部適宜地進行噴射(第5圖(c))。也就是說,依據本實施形態之支持體分離裝置102,可藉由縮小於層合體10之分離層4照射光的面積,而一面縮小因光的照射而使基板1受到損傷的範圍,一面順利地從層合體10將支撐板2進行分離。
<支持體分離方法>
本發明之一實施形態之支持體分離方法,係從將基板1與讓光透過之支撐板(支持體)2隔著接著層3、與藉由照射光進行變質的分離層4來層合而成之層合體10,將支撐板2進行分離的支持體分離方法,其係包含光照射步驟與分離步驟;該光照射步驟,係藉由於分離層4之周緣部分的至少一部分之區域4a,隔著支撐板2來照射光,而使該區域4a之分離層4變質;該分離步驟,係藉由從支撐板2之與分離層4變質後的區域對向之面的背面保持並舉起支撐板2,而於區域4a中隔著變質後之分離層4所層合的基板1與支撐板2之間形成間隙,並藉由從該間隙朝向層合體10的內部噴射流體,而從層合體10將 支撐板2進行分離。亦即,上述之支持體分離裝置100、100’、101及102係本發明之支持體分離方法所使用的支持體分離裝置之各實施形態,本發明之支持體分離方法之各實施形態係依據上述實施形態及第1圖~第5圖之說明。
因而,於一實施形態之支持體分離方法中,如第3圖(a)及(c)所示般,於光照射步驟中,亦可於分離層4之周緣部分的複數個區域4a及4b照射光。
又,於採用具有能夠藉由施加機械力量進行剝離之程度的接著力之接著層的情況中,無分離層而接著層直接接著於基板及支撐板的層合體之支持體分離方法,係從將基板1與支持上述基板1的支撐板2隔著接著層3層合而成之層合體,將上述支撐板2進行分離的支持體分離方法,其亦可包含藉由從上述支撐板2之與上述接著層3對向之面的背面保持並舉起該支撐板2,而於隔著上述接著層3所層合之上述基板1與上述支撐板2之間形成間隙,並藉由從上述間隙朝向上述層合體的內部噴射流體,來從上述層合體將上述支撐板2進行分離的分離步驟。於此情況中,於上述分離步驟中,更佳係藉由保持並舉起上述支撐板2之外周端部來形成上述間隙。
進而,在本發明之層合體為使用根據扇出型技術的層合體,也就是說,具備有再配線層的密封基板,並將該密封基板與支持體等層合而成的層合體之情況中,本發明之支持體分離方法係從將具備再配線層之密封基板 與支持體等層合而成的層合體,將上述支持體進行分離。
又,於其他實施形態之支持體分離方法中,如第4圖(b)及(c)所示般,亦可以於複數個區域4a及4b中隔著變質後的分離層4所層合的基板1與支撐板2之間形成複數個間隙的方式,從支撐板2之與分離層4變質後的複數個區域4a及4b對向之面的各個背面,個別地保持並舉起該支撐板2,從複數個間隙之各者朝向層合體10的內部同時地噴射流體。
又,於另一實施形態之支持體分離方法中,如第5圖(a)~(d)所示般,於分離步驟中,亦可使形成於區域4c中隔著變質後之分離層4所層合的基板1與支撐板2之間的間隙,藉由把持並舉起支撐板2的外周端部,而於該間隙之深度方向擴展,在使該間隙於深度方向擴展後,從支撐板2之與於深度方向被擴展的上述間隙對向之面的背面保持並舉起該支撐板2。
又,於又另一實施形態之支持體分離方法中,如第2圖(a)~(d)所示般,於分離步驟中,亦可藉由在固定住基板1的狀態下,保持支撐板2,並將支撐板2從基板1舉起,而於區域4a中隔著變質後的分離層4所層合的基板1與支撐板2之間形成間隙。
又,於上述實施形態之支持體分離方法中,流體更佳係由空氣、乾空氣、氮及氬所成之群中選出的至少1種。
本發明並不限定於上述之各實施形態,可在 申請專利範圍所示之範圍內進行各種變更,針對適當組合不同的實施形態中所個別揭示的技術性手段所得之實施形態亦包含於本發明之技術性範圍內。
[實施例] <支持體分離性之評估1>
作為實施例1係使用第1圖(a)所示之支持體分離裝置100,來進行層合體之分離性評估。
[層合體之製作]
於半導體晶圓基板(12吋,矽),旋轉塗佈TZNR(註冊商標)-A4017(東京應化工業股份有限公司製),以90℃、160℃、220℃之溫度各進行4分鐘烘烤,而形成接著層(膜厚50μm)。其後,一面以1,500rpm旋轉形成有接著層的半導體晶圓基板,一面藉由EBR噴嘴,以10cc/min之供給量供給TZNR(註冊商標)-HC Thinner(東京應化工業股份有限公司製)5~15分鐘,藉此,將形成於半導體晶圓基板的接著層之周緣部分,以半導體晶圓基板之端部為基準朝向內側至1.3mm為止將接著層進行去除。
接著,作為支持體係使用空白玻璃(bare glass)支持體(12吋,厚度400μm),藉由使用氟碳之電漿CVD法而於支持體上形成分離層。作為分離層形成 之條件係於流量400sccm、壓力700mTorr、高頻電力3000W及成膜溫度240℃之條件下,使用C4F8作為反應氣體。藉由進行CVD法,而於支持體上形成作為分離層之氟碳膜(厚度0.5μm)。
接著,依序重疊半導體晶圓基板、接著層、分離層及玻璃支持體,在真空下,以215℃,進行180秒預熱,然後,以2000kgf之貼附壓力進行360秒按壓,藉此而將玻璃支持體與半導體晶圓基板進行貼附。藉此,製作層合體。其後,將層合體之半導體晶圓基板的背面利用DISCO公司製背面研磨裝置進行薄化(50μm)處理。
[支持體之分離1]
於實施例1中,使用支持體分離裝置100,使如第1圖(b)所示之進行雷射光照射的區域4a之寬W1及以空氣噴嘴進行之乾空氣的吹附壓力改變,而進行支持體之分離性評估。另外,藉由第一保持部21,將區域4a之層合於分離層的玻璃支持體從初期狀態舉起至0.5mm的高度為止,藉此於半導體晶圓基板與玻璃支持體之間設有用以吹附乾空氣的間隙。
另外,雷射光照射之條件係波長532nm、重複頻率40kHz之條件。實施例1之各評估條件及評估結果係如以下之表1所示般。分離性之評估,係將一次乾空氣之吹附後玻璃支持體可立即分離者評估作為「○」,將藉由吹附乾空氣3次玻璃支持體可分離者評估作為「△」, 將玻璃支持體無法分離者評估作為「×」。又,表1之條件1的「-」係表示無進行空氣之吹附。
如表1所示般,於條件2~4中,在滿足雷射照射寬W1為6mm以上,或空氣壓為0.3MPa以上之任一條件的情況,可確認到在吹附空氣之後,可從層合體將玻璃支持體順利地分離。
<支持體分離性之評估2>
作為實施例2係使用第5圖(a)所示之支持體分離裝置102,來進行層合體之分離性評估。又,作為比較例1,係針對不具備第一保持部,而是具備有僅藉由夾具來把持支持體的分離板之支持體分離裝置,對相同之層合體的支持體之分離性進行評估。
另外,支持體之分離性評估所使用的層合體係由於與實施例1所使用者相同,因此將其說明省略。
[支持體之分離2] 於實施例2中,使用支持體分離裝置102,使藉由夾 具25來從層合體舉起玻璃支持體的高度改變,而進行支持體之分離性評估。首先,將如第5圖(d)所示之進行雷射光照射的區域4c之寬W3設為2mm,進行雷射光照射,其後,藉由夾具25舉起玻璃支持體,並測定半導體晶圓基板與玻璃支持體之間的間隙之深度。接著,藉由第一保持部21,舉起玻璃支持體直至高度0.5mm為止,對被形成於半導體晶圓基板與玻璃支持體之間的間隙吹附乾空氣。另外,以空氣噴嘴進行之乾空氣的吹附壓力皆為0.3MPa。
於實施例2及比較例1中,雷射光照射之條件係波長532nm、重複頻率40kHz之條件。另外,針對比較例1之藉由夾具來將支持體進行分離的支持體分離裝置,係不進行以空氣噴嘴所致之乾空氣的吹附地進行玻璃支持體的分離。
分離性之評估係以與實施例1相同的條件進行。
將實施例2及比較例1之評估條件及評估結果顯示於以下之表2。
如表2所示般,可確認到藉由以夾具25進行之玻璃支持體的舉起,而可使層合體之半導體晶圓基板與玻璃支持體之間的間隙比區域4c之寬W3的2mm更深,而可將玻璃支持體進行分離。又,於實施例2之條件1~3中,可確認到在一次的乾空氣吹附之後玻璃支持體可立即分離「○」。
又,藉由比較例,於不進行乾空氣之吹附的情況中,可確認尤其是當玻璃支持體之厚度為薄時(400μm),該玻璃支持體會產生破損。
因而,可確認到,依據本發明之支持體分離裝置,可從層合體將玻璃支持體順利地以短時間進行分離。
[產業上之可利用性]
本發明係可適宜利用於經微細化之半導體裝置的製造步驟中。

Claims (15)

  1. 一種支持體分離裝置,其係從將基板與讓光透過之支持體至少隔著藉由照射光進行變質的分離層來層合而成的層合體,將上述支持體進行分離的支持體分離裝置,其特徵為,該支持體分離裝置具備有光照射部、複數個第一保持部、以及複數個流體噴射部;該光照射部係藉由於上述分離層之周緣部分的複數個區域,隔著上述支持體來照射光,而使該區域之分離層變質;該複數個第一保持部之各者係以於上述複數個區域中隔著變質後之分離層所層合的上述基板與上述支持體之間形成複數個間隙的方式,來從上述支持體之與上述分離層變質後的複數個區域對向之面的各個背面保持並舉起該支持體;該複數個流體噴射部之各者係以從上述層合體將上述支持體分離的方式,來從上述複數個間隙之各者朝向上述層合體的內部來同時地噴射流體。
  2. 如請求項1之支持體分離裝置,其係進一步具備把持部,該把持部係使形成於上述區域中隔著變質後之分離層所層合的上述基板與上述支持體之間的上述間隙,藉由把持並舉起上述支持體的外周端部,而於該間隙的深度方向擴展,上述第一保持部係從上述支持體之與深度方向被擴展的上述間隙對向之面的背面側保持並舉起該支持體。
  3. 如請求項1或2之支持體分離裝置,其係進一步具備將上述層合體之上述基板進行固定的固定部,以上述基板藉由上述固定部而被固定的狀態保持著上述支持體之上述第一保持部,係以於上述區域中隔著變質後之分離層所層合的上述基板與上述支持體之間形成間隙的方式,來將上述支持體從上述基板舉起。
  4. 如請求項1或2之支持體分離裝置,其中,上述第一保持部係藉由真空吸附上述支持體而進行保持。
  5. 如請求項1或2之支持體分離裝置,其係進一步具備使上述第一保持部進行昇降的昇降部,藉由該昇降部,使保持著上述支持體之上述第一保持部進行上昇,而於上述區域中隔著變質後之分離層所層合的上述基板與上述支持體之間形成間隙。
  6. 如請求項5之支持體分離裝置,其中,上述流體噴射部係與上述第一保持部一起藉由上述昇降部來進行昇降。
  7. 如請求項1或2之支持體分離裝置,其係具備有複數個保持上述支持體之周緣部分的第二保持部。
  8. 如請求項1或2之支持體分離裝置,其中,上述流體係由空氣、乾空氣、氮及氬所成之群中選出的至少1種。
  9. 如請求項1或2之支持體分離裝置,其中,於上述基板與上述支持體之間進一步具有接著層。
  10. 一種支持體分離方法,其係從將基板與讓光透過 之支持體至少隔著藉由照射光進行變質的分離層來層合而成之層合體,將上述支持體進行分離的支持體分離方法,其特徵為該支持體分離方法包含光照射步驟與分離步驟;該光照射步驟係藉由於上述分離層之周緣部分的複數個區域,隔著上述支持體來照射光,而使該區域之上述分離層變質;該分離步驟係藉由從上述支持體之與上述分離層變質後的複數個區域對向之面的各個背面個別地保持並舉起該支持體,而於上述複數個區域中隔著變質後之分離層所層合的上述基板與上述支持體之間形成複數個間隙,並藉由從上述複數個間隙之各者朝向上述層合體的內部來同時地噴射流體,而從上述層合體將上述支持體進行分離。
  11. 如請求項10之支持體分離方法,其中,上述分離步驟,係使於上述區域中隔著變質後之分離層所層合的上述基板與上述支持體之間的上述間隙,藉由把持並舉起上述支持體的外周端部,而於該間隙的深度方向擴展,在使上述間隙於深度方向擴展之後,從上述支持體之與深度方向被擴展的上述間隙對向之面的背面保持並舉起該支持體。
  12. 如請求項10或11之支持體分離方法,其中,於上述分離步驟中,係藉由以將上述基板固定的狀態保持上述支持體,並將上述支持體從上述基板舉起,而於上述區域中隔著變質後之分離層所層合的上述基板與上述支持體之間形成間隙。
  13. 如請求項10或11之支持體分離方法,其中,上述流體係由空氣、乾空氣、氮及氬所成之群中選出的至少1種。
  14. 一種支持體分離裝置,其係從將基板與讓光透過之支持體至少隔著藉由照射光進行變質的分離層來層合而成的層合體,將上述支持體進行分離的支持體分離裝置,其特徵為,該支持體分離裝置具備有光照射部、複數個第一保持部、以及複數個流體噴射部;該光照射部係藉由於上述分離層之周緣部分的複數個區域,隔著上述支持體來照射光,而使該區域之分離層變質;該複數個第一保持部之各者係以於上述複數個區域中隔著變質後之分離層所層合的上述基板與上述支持體之間形成複數個間隙的方式,來從上述支持體之與上述分離層變質後的複數個區域對向之面的各個背面保持並舉起該支持體;該複數個流體噴射部之各者係以從上述層合體將上述支持體分離的方式,來從上述複數個間隙之各者朝向上述層合體的內部噴射流體。
  15. 一種支持體分離方法,其係從將基板與讓光透過之支持體至少隔著藉由照射光進行變質的分離層來層合而成之層合體,將上述支持體進行分離的支持體分離方法,其特徵為該支持體分離方法包含光照射步驟與分離步驟;該光照射步驟係藉由於上述分離層之周緣部分的複數 個區域,隔著上述支持體來照射光,而使該區域之上述分離層變質;該分離步驟係藉由從上述支持體之與上述分離層變質後的複數個區域對向之面的各個背面個別地保持並舉起該支持體,而於上述複數個區域中隔著變質後之分離層所層合的上述基板與上述支持體之間形成複數個間隙,並藉由從上述複數個間隙之各者朝向上述層合體的內部噴射流體,而從上述層合體將上述支持體進行分離。
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