JP2008545268A - シリコンウエハ間の引力の低減 - Google Patents

Abstract

本発明は、ウエハ（４）間の引力を減らすための方法に関する。この方法は、ソーイングの後で接着剤（５）の溶解の前に、ウエハ（４）間にスペーサー（６）を導入するステップを有する。本発明は、ウエハシンギュレーション方法および前記方法で使用するための薬剤をも有する。

Description

本発明は、ウエハ間の引力を減らすための方法を有する。引力は、流体凝集、材料接着、表面張力、粘着性ひずみなどによって起こされる。この引力は、隣接したウエハ間の距離が増加する時に減らされる。

シリコンウエハは、一般に、細いワイヤーと研磨粒子を含んだスラリーとを用いて、大きなシリコンブロックから薄い薄片（ウエハ）を切り取ることによって生産されている。ウエハがソーイング（ソー（のこぎり）での切断）された後、それらは、さらに運搬構造物に片側を（接着によって）付けられる。この接着が解除される時、ウエハ間の間隔がつぶれる傾向があり、そして隣接したウエハ間の表面力が、それらを破壊することなくウエハを引き離すことを困難にしている。お互いにウエハを離すプロセスは、しばしばシンギュレーションまたはセパレーション（分離）と言われる。

結晶シリコンウエハの製造コストを減らすために、光電池産業は絶え間なくウエハ厚さを減らそうとしている。この結果として、ウエハの表面も益々平坦になってきている。それ故、表面力は、将来的には増加することが予想され、一方で、ウエハの機械的耐性は厚さの減少に起因して減少している。

本発明による、ウエハ間の引力を減らすための方法は、ソーイングの後で接着剤の溶解の前に、ウエハ間にスペーサーを導入するステップを有することを特徴とする。

接着剤を除去する前にウエハ間にスペーサーを導入することによって、接着剤を除去した後にウエハ間である一定距離が維持されることになる。それ故、上述の引力の大部分が減らされ、そしてウエハは一層容易にお互いから分離されることになる。

ウエハを分離するための多くの可能な方法がある。これらの方法の大多数（手動あるいは自動に拘わらず）は、スペーサーの付加による利益を得ることになる。

本発明の一実施の態様において、前記スペーサーは流体に分散された多数の物体から成る。この流体は液体または気体でありうる。そして本発明の一実施の態様では、それはウエハ洗浄溶剤を有する。洗浄の後にウエハ間にスペーサーを導入することも可能であり、その場合は、流体はウエハ洗浄溶剤である必要がない。本発明の一実施の態様では、流体は水ベースの溶剤を有し、そしてこの実施の態様の変形においては、流体は９０％の水を有する。他の実施の態様は、グリコールベース、オイルベース溶剤などの溶剤の形態にある流体を有する。

上記物体は、本発明の一実施の態様においては、実質的に球形である。他の実施の態様では、それらは半球形、フレーク形状、または管状である。原則として、物体に対する何らかの通常的な幾何学的形状が満足できるであろう。

物体のサイズは、直径１から１８０マイクロメートルの間で変化でき、そして異なる直径をもった物体を導入することが可能である。異なった直径をもった前記物体は同時に（例えば、異なる直径をもった物体が流体に分散される場合）、あるいは連続的に（それぞれの流体に対して実質的に同じ直径の物体をもった異なる流体を導入する場合）導入されうる。本発明の一実施の態様においては、物体の濃度は０．１ｇ／ｃｍ^３から３ｇ／ｃｍ^３となる。この実施の態様の変形においては、濃度は０．５ｇ／ｃｍ^３から１．５ｇ／ｃｍ^３となる。

上述の方法の他、本発明は、ウエハシンギュレーションのための方法、およびウエハ間の引力を減らすための薬剤を有する。本発明によるウエハシンギュレーション方法は、１）スタックにおけるウエハ間へのスペーサの導入により上述の引力を低減するステップ、２）終端ウエハをスタックから除去するステップ、３）スタックにおける次のウエハに対してステップ１〜２を繰り返すこと、を有することを特徴とする。

本願明細書における「終端ウエハ」という用語は、スタックの方向（垂直または水平）に依存せず、スタックの１つの終端に位置したウエハに関わる。このウエハは、通常、「上側」または「下側」のウエハと呼ぶことにし、スタックが垂直であるならば、ウエハの実際の位置と一致する。しかし、横列状に位置したウエハ（水平なスタック）に対しては、それと一致しない。

本発明の一実施の態様では、この方法は、スタックにおけるスペーサーのない終端ウエハを洗浄する段階を有する。この実施の態様の変形においては、この方法は、終端ウエハの１つの表面のみを洗浄する段階を有するが、一方で、他の実施の態様においては、終端ウエハの両方の表面を洗浄する段階を有する。

さて、図面に示した実施の形態を用いて本発明を記載する。この実施の形態は、単に例示に過ぎず、本願の範囲に対して決して制限するものではない。

図１は、本発明による方法のための出発点を示す。ブロックは、ガラスシート３に固定された薄片４に切断された。この段階で、２つの接着剤の層が存在しており、第１の層２は運搬構造物１とガラスシート３との間に位置し、そして第２の層５はガラスシート３と個々の薄片４との間に位置する。

図２は、粘着剤の層５が除去される前に、どのようにウエハ間にスペーサー６が導入されてウエハを互いに離しておき、それによってそれらの間の表面の引力を減らすのか示す。本発明の一実施形態では、スペーサー６は流体中に分散された粒子であって、その流体は気体または液体でありうる。前記流体が気体である場合には、接着剤の層５の除去後にウエハを洗うための流体を提供することが必要となるであろう。スペーサー６は、ウエハ間のすきまに流体と共に掛けられる。

本発明の一実施形態では、物体は１から１８０マイクロメートルの直径と０．５ｇ／ｃｍ^３から２ｇ／ｃｍ^３の濃度をもった実質的な球形である。物体として可能な材料はプラスチックまたはガラスである。他の材料としては、例えばアルギン酸塩、一例としてビニルポリマーなどの合成ポリマー、フェノールマイクロボール、単分散粒子、シリコンカーバイド粒子がある。ほぼ同じサイズの粒子として、また異なるサイズの粒子としても動作させることができ、また同時に、または連続的に使うことができる。

球形でない物体も使うことができる。

図３は、ウエハ間のすきまに提供されたスペーサーを備えたウエハのスタックを示す。本発明によるシンギュレーションプロセスでは、スタック（４’）における上側（または下側）のウエハが、その上側表面（８）と下側表面（９）の一方または両方で洗浄される。この後に、上側（または下側）のウエハがスタックから除去される。このステップは、例えば、洗浄流体または補助的流体を用いてスタックからウエハを押すことによって行なうことができる。

上側（または下側）のウエハがスタックから除去されると、当該プロセスは、スタックにおける次のウエハに対して繰り返される。

ソーイング後のシリコンブロックを示す。 ウエハ間に導入されるスペーサーを示す。 接着剤の除去後のウエハを示す。

符号の説明

１ 運搬構造物
２ 第１の接着剤の層
３ ガラスシート
４ 薄片（シリコンウエハ）
５ 第２の接着剤の層
６ スペーサー
８ 上側表面
９ 下側表面

Claims (26)

1. ソーイングの後で接着剤の溶解の前に、ウエハ間にスペーサーを導入するステップを有することを特徴とするウエハ間の引力を減らすための方法。
2. 前記スペーサーは流体に分散された多数の物体から成ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 粒子が実質的に球形、半球形、または管状であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記流体は液体または気体であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記流体は、９０％に等しいか、それより高い水分含有量をもつ液体であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
6. 前記流体はウエハ洗浄溶剤から成ることを特徴とする請求項４に記載の方法。
7. 前記スペーサーは１から１８０マイクロメートルのサイズをもつことを特徴とする請求項２に記載の方法。
8. 異なるか、または類似のサイズをもったスペーサーを同時に導入する段階を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
9. 異なるか、または類似のサイズをもったスペーサーを連続的に導入する段階を有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
10. 前記物体の濃度は０．１ｇ／ｃｍ^３から３ｇ／ｃｍ^３の範囲にあることを特徴とする請求項２に記載の方法。
11. 前記物体の濃度は０．５ｇ／ｃｍ^３から１．５ｇ／ｃｍ^３の範囲にあることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 以下のステップ：
    １）請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法を用いて、ウエハのスタックにおけるウエハ引力を低減するステップ、
    ２）終端ウエハをスタックから除去するステップ、
    ３）スタックにおける次のウエハに対してステップ１〜２を繰り返すこと
    を有することを特徴とするウエハシンギュレーション方法。
13. 終端ウエハをスタックから除去する前に、スタックにおけるスペーサーのない終端ウエハを洗浄することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 終端ウエハの１つの表面を洗浄する段階を有することを特徴とする請求項１３に記載のウエハシンギュレーション方法。
15. 終端ウエハの両方の表面を洗浄する段階を有することを特徴とする請求項１３に記載のウエハシンギュレーションプロセス。
16. ウエハ間への導入に適合させられ、かつスペーサーを有することを特徴とする、ウエハ間の密着力を減らすための薬剤。
17. 流体と、該流体に分散された物体の形態にあるスペーサーとを有することを特徴とする請求項１６に記載の薬剤。
18. 物体が実質的に球形、半球形、フレーク形状、または管状であることを特徴とする請求項１７に記載の薬剤。
19. 前記流体は液体または気体であることを特徴とする請求項１７に記載の薬剤。
20. 前記流体は、９０％に等しいか、それより高い水分含有量をもつ液体であることを特徴とする請求項１７に記載の薬剤。
21. 前記流体はウエハ洗浄溶剤から成ることを特徴とする請求項１７に記載の薬剤。
22. 前記スペーサーは１から１８０マイクロメートルの直径の粒子をもつことを特徴とする請求項１７に記載の薬剤。
23. 異なる直径をもったスペーサーを同時に導入することを有することを特徴とする請求項１７に記載の薬剤。
24. 異なる直径をもったスペーサーを有することを特徴とする請求項１７に記載の薬剤。
25. 前記スペーサーの濃度は０．１ｇ／ｃｍ^３から３ｇ／ｃｍ^３の範囲にあることを特徴とする請求項１７に記載の薬剤。
26. 前記スペーサーの濃度は０．５ｇ／ｃｍ^３から１．５ｇ／ｃｍ^３の範囲にあることを特徴とする請求項１７に記載の方法。

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