JP2012012573A - 仮接着材組成物、及び薄型ウエハの製造方法 - Google Patents

仮接着材組成物、及び薄型ウエハの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】仮接着が容易であり、且つ、剥離も容易で、生産性を高めることができる仮接着材及びこれを使用する薄型ウエハの製造方法を提供する。
【解決手段】（Ａ）
（Ｉ）Ｒ1ＳｉＯ3/2で表されるシロキサン単位（Ｔ単位）を４０〜９９モル％、
（ＩＩ）Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ2/2で表されるシロキサン単位（Ｄ単位）を０〜４９モル％、
（ＩＩＩ）Ｒ4Ｒ5Ｒ6ＳｉＯ1/2で表されるシロキサン単位（Ｍ単位）を１〜２５モル％
（式中、Ｒ1〜Ｒ6は非置換又は置換の炭素原子数１〜１０の１価炭化水素基を表す）
含有し、且つ重量平均分子量が２０００を超えるオルガノポリシロキサン、
（Ｂ）沸点２２０℃以下の有機溶剤、
を含有してなる仮接着材組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、加熱によって基板どうしの接合、基板と支持体との接合、及び接合されたもの間剥離をコントロールすることができる仮接着材組成物、並びに、該接着材を用いる薄型ウエハの製造方法に関する。
３次元の半導体実装は、より一層の高密度、大容量化を実現するために必須となってきている。３次元実装技術とは、１つの半導体チップを薄型化し、さらにこれをシリコン貫通電極（ＴＳＶ；through silicon via）によって結線しながら多層に積層していく半導体作製技術である。これを実現するためには、半導体回路を形成した基板を非回路形成面（「裏面」ともいう）研削によって薄型化し、さらに裏面にTSVを含む電極形成を行う工程が必要である。シリコン基板の裏面研削工程では、研削面の反対側に保護テープを貼り、研削時のウエハ破損を防いでいる。しかし、このテープは有機樹脂フィルムを基材に用いており、柔軟性がある反面、強度や耐熱性が不十分であり、裏面での配線層形成プロセスを行うには適しない。
そこで半導体基板をシリコン、ガラス等の支持体に接着材を介して接合することによって、裏面研削、裏面電極形成の工程に十分耐えうるシステムが提案されている。この際に重要なのが、基板を支持体に接合する際の接着材である。これは基板を支持体に隙間なく接合でき、後の工程に耐えるだけの十分な耐久性が必要で、さらに最後に薄型ウエハを支持体から簡便に剥離できることが必要である。このように、最後に剥離することから、本明細書では、この接着材を仮接着材と呼ぶことにする。
これまでに公知の仮接着材と剥離方法としては、光吸収性物質を含む接着材を高強度の光を照射し、接着材層を分解することによって支持体から接着材層を剥離する技術（特許文献１：特開2004-64040号公報）、及び、熱溶融性の炭化水素系化合物を接着材に用い、加熱溶融状態で接合・剥離を行う技術（特許文献２：特開2006-328104）が提案されている。前者の技術はレーザ等の高価な装置が必要であり、かつ基板１枚あたりの処理時間が長くなるなどの問題があった。また後者の技術は加熱だけで制御するため簡便である反面、２００℃を超える高温での熱安定性が不十分であるため、適用範囲は狭かった。
また、シリコーン粘着剤を仮接着材層に用いる技術が提案されている（特許文献３：米国特許第7541264号公報）。これは基板を支持体に付加硬化型のシリコーン粘着剤を用いて接合し、剥離の際にはシリコーン樹脂を溶解、或いは分解するような薬剤に浸漬して基板を支持体から分離するものである。そのため剥離に非常に長時間を要し、実際の製造プロセスへの適用は困難である。
特開2004-64040公報 特開2006-328104公報 米国特許第7541264号公報
そこで、本発明は、仮接着が容易であり、且つ、剥離も容易で、生産性を高めることができる仮接着材及びこれを使用する薄型ウエハの製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、オルガノポリシロキサンと、希釈溶剤である有機溶媒とからなる組成物が上記目的の達成に有効であることを見出した。
即ち、本発明は、
（Ａ）
（Ｉ）Ｒ1ＳｉＯ3/2で表されるシロキサン単位（Ｔ単位）を４０〜９９モル％、
（ＩＩ）Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ2/2で表されるシロキサン単位（Ｄ単位）を０〜４９モル％、
（ＩＩＩ）Ｒ4Ｒ5Ｒ6ＳｉＯ1/2で表されるシロキサン単位（Ｍ単位）を１〜２５モル％
（式中、Ｒ1〜Ｒ6は非置換又は置換の炭素原子数１〜１０の１価炭化水素基を表す）
含有し、且つ重量平均分子量が２０００を超えるオルガノポリシロキサン、
（Ｂ）沸点２２０℃以下の有機溶剤、
を含有してなる仮接着材組成物を提供する。
本発明の仮接着材は、加熱によって接合と剥離をコントロールすることができる。該仮接着材は２００℃以下の温度で対象どうしを貼り合わせることが可能で、且つ２００℃以上での熱安定性に優れている。該仮接着材組成物用いた本発明の薄型ウエハの製造方法は生産性に優れる。
実施例における剥離性試験の方法を説明するための概略図である。
以下、本発明を詳細に説明する。
＜仮接着材組成物＞
−（Ａ）オルガノポリシロキサン−
（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは実質的に非反応性であり、Ｒ1ＳｉＯ3/2で表されるシロキサン単位（Ｔ単位）を４０〜９９モル％、好ましくは５０〜９５モル％、Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ2/2で表されるシロキサン単位（Ｄ単位）を０〜４９モル％、好ましくは１０〜４０モル％、Ｒ4Ｒ5Ｒ6ＳｉＯ1/2で表されるシロキサン単位（Ｍ単位）を１〜２５モル％、好ましくは３〜２０モル％含有する。
上記において、有機置換基Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は、非置換又は置換の炭素原子数１〜１０の１価炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基などの炭化水素基、並びに、これらの炭化水素基の水素原子の少なくとも一部が、例えば塩素、臭素等のハロゲン原子、シアノ基などにより置換された置換炭化水素基、例えば、シアノメチル基、トリフルオロプロピル基等があげられる。置換基は非反応性であることが必要である。好ましくはメチル基、ビニル基、n-プロピル基及びフェニル基である。特に高い耐熱性を維持する上でフェニル基の含有量は重要であり、フェニル基含有量は全有機置換基の４０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは５０〜９０モル％である。
該オルガノポリシロキサンは、好ましくは４０〜３００℃、より好ましくは４０〜２３０℃、さらに好ましくは４０〜２００℃の温度範囲内に軟化点を有し、かつ４０℃を越えない温度、好ましくは０〜３０℃の範囲で固体であることものが適する。
該オルガノポリシロキサンにおいて、Ｔ単位が４０モル％より少ない場合、４０℃を超えない温度で固体となり難く、かつ有機溶剤への溶解度が低下し溶解性不十分ないしは難溶となるため好ましくない。また本発明のオルガノポリシロキサンは、反応性の末端基、即ちシラノールや加水分解性残基を有することは、後述する熱安定性の観点から好ましくない。従って末端に非反応性のＭ単位を導入する構造が好ましく、該Ｍ単位の含有量は１モル％以上であることが好ましい。
Ｄ単位は任意的に存在してもよい非反応性の構造単位であるが、４９モル％より多くなる場合、該オルガノポリシロキサンは４０℃を超えない温度で固体になり難く、流動性のある粘ちょう物質、或いは液状物になりやすい。従って支持体とウエハとの接合が不十分となり、裏面研削、或いはその後の加工で積層体を構成するウエハと支持体がずれる等の不具合が生じる恐れがある。
Ｍ単位は非反応性であり、その含有量は、１モル％以上、２５モル％以下であり、好ましくは３〜２０モル％である。１モル％より少ない場合、該オルガノポリシロキサンは有機溶剤に可溶で、且つ、シラノールや加水分解性残基等の反応性末端基を十分低減した構造とすることが困難である。２５モル％より多い場合、該オルガノポリシロキサンは多くの末端を有する構造になり、相対的に分子量が小さくなるため不適である。
該オルガノポリシロキサンは実質的に非反応性であり、たとえその分子中に非反応性Ｍ単位にて封止されていない分子末端基、即ちシラノール基、又はアルコキシシリル基等の加水分解性残基が残存するとしても、これら反応性末端基の含有量は可能な限り少ない方が好ましい。シラノール基、及びアルコキシシリル基の末端残基が分子内に多量に存在すると、熱がかかった際に縮合反応による架橋が生成し、基板の剥離性が大きく変化してしまうため好ましくない。シラノール基のＯＨ基、及びアルコキシシリル基（Ｓｉ−ＯＲ；ＯＲは原料として用いたアルコキシシランのアルコキシ基残基、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基等）のＯＲ基の総量が、全オルガノポリシロキサン中の４質量％以下、より好ましくは２質量％以下であることが好ましい。Ｍ単位の導入は、このような反応性末端基を所望の量まで減じることができる。加水分解性基やシラノール基は合計で２質量％以下であることが望ましい。
該オルガノポリシロキサンの分子量は、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）にて、ポリスチレン標準物質によって作製した検量線に則って得られる重量平均分子量（本明細書では、「重量平均分子量」とはこれを意味する。）の値で、２０００より大きいことが好ましい。２０００以下であると、１０〜２０℃で固体化しなかったり、耐熱性が損なわれたりするため適さない。より好ましい重量平均分子量の範囲としては、３０００〜８０，０００程度、さらに好ましくは３０００〜５０，０００程度が好ましい。
また、本発明のオルガノポリシロキサンは、Ｔ単位、Ｄ単位、Ｍ単位に加え、ＳｉＯ4/2で表されるシロキサン単位（Ｑ単位）を含有してもよい。Ｑ単位の含有量としては、０．１〜３０モル％が好ましく、０．２〜２０モル％がより好ましい。
Ｑ単位が３０モル％より多くなる場合、生成したオルガノポリシロキサンは固形になりやすいが、分子内部での架橋が高度に進むため、溶剤に対する溶解性が低下するか、軟化点の最適範囲内での制御が困難になるため適さない。
Ｑ単位を含有する（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンの典型例として、
（Ｉ）前記Ｔ単位４０〜９８．９モル％、
（ＩＩ）前記Ｄ単位０〜４８．９モル％、
（ＩＩＩ）前記Ｑ単位０．１〜３０モル％、及び
（ＩＶ）前記Ｍ単位１〜２５モル％
からなるオルガノポリシロキサンがあげられる
（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは公知の方法で製造できる。例えば、加水分解縮合反応により、所望のシロキサン単位に対応し、形成し得るオルガノクロロシラン及び／又はオルガノアルコキシシラン、あるいはその部分加水分解縮合物を、すべての加水分解性基（塩素原子、アルコキシ基等）を加水分解するのに過剰の水と、原料シラン化合物及び生成するオルガノポリシロキサンを溶解可能な有機溶剤との混合溶液中へ混合し、加水分解縮合反応させることで得られる。所望の重量平均分子量のオルガノポリシロキサンを得るには、反応温度及び時間、水、有機溶剤の配合量を調節することで可能である。使用する際、不要な有機溶剤を除去し、粉体化して使用してもよい。
−（Ｂ）有機溶剤−
成分（Ｂ）は、成分（Ａ）のオルガノポリシロキサンを溶解し、スピンコート等、公知の塗膜形成方法によって膜厚１〜１００μｍの薄膜を形成できるものであれば好ましい。より好ましい膜厚は５〜８０μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍである。
また、沸点が２２０℃を超える有機溶剤は、塗工後の加熱乾燥によっても揮発しにくく、膜内に留まる可能性があり、これが基板接合後の加熱プロセスで高温に晒される際、界面で気泡を形成する要因になりうるので好ましくない。
成分（Ｂ）として使用可能な、沸点２２０℃以下の、好ましくは５０〜２２０℃の有機溶剤の例としては、次のものが挙げられ、成分（Ｂ）はこれらの二種以上の混合物でもよい。成分（Ｂ）は好ましくは下記に例示の有機溶剤から選択される少なくとも１種である。
・炭化水素系：ペンタン、へキサン、シクロヘキサン、デカン、イソドデカン、リモネン；
・ケトン系：アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン；
・エステル系：酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピオン酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート；
・エーテル系：テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル；
・アルコール系：エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
中でもイソドデカン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルが適する。
成分（Ｂ）の有機溶剤の配合量は、作業性と所要の膜厚の形成し易さの観点から、一般に、成分（Ａ）のオルガノポリシロキサン１００質量部当たり１１〜１５０質量部、好ましくは２５〜１００質量部である。
−その他の成分−
上記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の他、必要に応じて、例えば塗布性を向上させるため、公知の界面活性剤を添加してもよい。具体的には、非イオン性のものが好ましく、例えばフッ素系界面活性剤、パーフルオロアルキルポリオキシエチレンエタノール、フッ素化アルキルエステル、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、含フッ素オルガノシロキサン系化合物等が挙げられる。
また、耐熱性をさらに高めるため、公知の酸化防止剤、シリカ等のフィラーを添加してもよい。
＜薄型ウエハの製造方法＞
本発明の薄型ウエハの製造方法は、半導体回路を有するウエハと該ウエハの厚みを薄くするために用いる支持体との接着層として、前述のオルガノポリシロキサンを用いることを特徴とする。本発明の製造方法により得られる薄型ウエハの厚さは、典型的には５〜３００μｍ、より典型的には１０〜１００μｍである。
本発明の薄型ウエハの製造方法は（ａ）〜（ｅ）の工程を有する。
［工程（ａ）］
工程（ａ）は、回路形成面及び回路非形成面を有するウエハの回路形成面を、上述した仮接着材組成物からなる接着層を介して支持体と接合する工程である。回路形成面及び回路非形成面を有するウエハは、一方の面が回路形成面であり、他方の面が回路非形成面であるウエハである。本発明が適用できるウエハは、通常、半導体ウエハである。該半導体ウエハの例としては、シリコンウエハのみならず、ゲルマニウムウエハ、ガリウム−ヒ素ウエハ、ガリウム−リンウエハ、ガリウム−ヒ素−アルミニウムウエハ等が挙げられる。該ウエハの厚さは、特に制限はないが、典型的には６００〜８００μｍ、より典型的には６２５〜７７５μｍである。
支持体としては、シリコン板、ガラス板、石英板等が使用可能である。本発明においては、支持体を通して接着層に放射エネルギー線を照射する必要はなく、支持体の光線透過性は不要である。
接着層は、上述した仮接着材組成物からなる層である。接着層はウエハの回路形成面と支持体の片面のどちらか一方又は両方に形成され、その後ウエハの回路形成面が接着層を介して支持体表面と接合される。接着層のウエハ回路形成面又は支持体表面への形成は、前記仮接着材組成物を当該面に塗布し、乾燥して（Ｂ）成分の有機溶剤を除去して形成する。乾燥は８０〜２００℃で加熱すればよい。
本発明の接着層は加熱によって軟化する。接着層中の樹脂（オルガノポリシロキサン）が軟化する温度範囲は好ましくは４０〜３００℃、より好ましくは４０〜２３０℃、さらに好ましくは４０〜２００℃であり、この温度にて減圧下、ウエハと支持体を均一に圧着することで、ウエハが支持体と接合した積層体が形成される。より具体的には、ウエハと支持体を設置したチャンバー内を、減圧下、上記温度範囲に加熱することで接着層中のオルガノポリシロキサンが軟化又は融解した後、ウエハと支持体を接触させ、加熱圧着することで、界面に気泡を挟むことなく、一様な接合界面を形成できる。接着層を介してウエハを支持体と接合するとき、支持体の温度は上記温度範囲であることが好ましい。これら接合温度にて接着層中のオルガノポリシロキサンが十分軟化するため、ウエハの貼り合わせされる面に存在する凹凸を隙間なく埋め込むことができる。圧着は、６３Ｎ／ｃｍ２以下、好ましくは１〜３２Ｎ／ｃｍ２以下の圧力下、より好ましくは２〜２３Ｎ／ｃｍ２以下の圧力下で行う。即ち、例えば８インチウエハの場合には２０ｋＮ以下、好ましくは１０ｋＮ以下、より好ましくは７ｋＮ以下の荷重下で貼り合わせ可能である。
ウエハ貼り合わせ装置としては、市販のウエハ接合装置、例えばＥＶＧ社のＥＶＧ５２０ＩＳ、８５０ＴＢ；ＳＵＳＳ社のＸＢＣ３００等が挙げられる。
［工程（ｂ）］
工程（ｂ）は、支持体と接合したウエハの回路非形成面を研削する工程、即ち、工程（ａ）にて貼り合わせて得られた積層体のウエハ裏面側を研削して、該ウエハの厚みを薄くしていく工程である。ウエハ裏面の研削加工の方式には特に制限はなく、公知の研削方式が採用される。研削は、ウエハと砥石に水をかけて冷却しながら行うことが好ましい。ウエハ裏面を研削加工する装置としては、例えば（株）ディスコ製 ＤＡＧ−８１０（商品名）等が挙げられる。
［工程（ｃ）］
工程（ｃ）は、回路非形成面を研削したウエハ、即ち、裏面研削によって薄型化されたウエハの回路非形成面に加工を施す工程である。この工程にはウエハレベルで用いられる様々なプロセスが含まれる。例としては、電極形成、金属配線形成、保護膜形成等が挙げられる。より具体的には、電極等の形成のための金属スパッタリング、金属スパッタリング層をエッチングするウェットエッチング、金属配線形成のマスクとするためのレジストの塗布、露光、及び現像によるパターンの形成、レジストの剥離、ドライエッチング、金属めっきの形成、ＴＳＶ形成のためのシリコンエッチング、シリコン表面の酸化膜形成など、従来公知のプロセスが挙げられる。
［工程（ｄ）］
工程（ｄ）は、工程（ｃ）で加工を施したウエハを支持体から剥離する工程、即ち、薄型化したウエハに様々な加工を施した後、ダイシングする前に支持体から剥離する工程である。剥離方法としては、主にウエハと支持体を、加熱しながら、水平反対の方向にスライドさせることにより両者を分離する方法、積層体のウエハ又は支持体の一方を水平に固定しておき、加熱しながら他方を水平方向から一定の角度を付けて持ち上げる方法、及び、研削されたウエハの研削面に保護フィルムを貼り、ウエハと保護フィルムをピール方式で剥離する方法等、特に制限なく採用することができる。
本発明には、これらの剥離方法すべてに適用可能であるが、水平スライド剥離方式がより適している。積層体は加熱され、接着層が融解、或いは軟化した状態で力をかけることでウエハは支持体から剥離される。加熱温度は、本発明で用いる接着材では好ましくは５０〜３００℃、より好ましくは６０〜２３０℃、更により好ましくは７０〜２００℃である。
これらの剥離を行う装置としては、ＥＶＧ社のＥＶＧ８０５、８５０ＤＢ、ＳＵＳＳ社のＸＢＣ３００（いずれも商品名）等が挙げられる。
［工程（ｅ）］
工程（ｅ）は、剥離したウエハの回路形成面に残存する接着材を除去する工程である。残存する接着材の除去は、例えば、ウエハを洗浄することにより行うことができる。
工程（ｅ）には、接着層中のオルガノポリシロキサンを溶解するような洗浄液であればすべて使用可能であり、具体的には、アセトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ブタノン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン、２−オクタノン等のケトン類、酢酸ブチル、安息香酸メチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類、ブチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のセロソルブ類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のアミド類、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類が挙げられ、好ましくはケトン類、エステル類、セロソルブ類、アルコール類であり、特に好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ｎ−メチル−２−ピロリドン、アセトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ブタノン、メチルイソブチルケトン、イソプロパノールである。これらの溶剤は、１種単独でも２種以上組み合わせて用いてもよい。また、除去しにくい場合は、上記溶剤に、塩基類、酸類を添加してもよい。塩基類の例としては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、アンモニア等のアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等のアンモニウム塩類が使用可能である。酸類としては、酢酸、シュウ酸、ベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸などの有機酸が使用可能である。添加量は、洗浄液中濃度で、０．０１〜１０質量％、好ましくは０．１〜５質量％である。また、残存物の除去性を向上させるため、既存の界面活性剤を添加してもよい。洗浄方法としては、上記液を用いてパドルでの洗浄を行う方法、スプレー噴霧での洗浄方法、洗浄液槽に浸漬する方法が可能である。温度は１０〜８０℃、好ましくは１５〜６５℃が適する。
［オルガノポリシロキサンの合成］
・調製例１
攪拌装置、冷却装置、温度計を取り付けた１Ｌフラスコに、水２３４ｇ（１３モル）、トルエン３５ｇ、を仕込み、オイルバスにて８０℃に加熱した。滴下ロートにフェニルトリクロルシラン１４８ｇ（０．７モル）、ジフェニルジクロルシラン５１ｇ（０．２０モル）、トリメチルクロルシラン９ｇ（０．１モル）を仕込み、フラスコ内に攪拌しながら１時間で滴下し、滴下終了後、さらに８０℃で１時間攪拌熟成を行った。室温まで冷却しながら静置して分離してきた水相を除去し、引き続き１０質量％硫酸ナトリウム水溶液を混合して１０分間撹拌後、３０分間静置し、分離してきた水相を除去する水洗浄操作をトルエン相が中性になるまで繰り返して反応を停止した。エステルアダプターを取り付け、オルガノポリシロキサンを含むトルエン相を加熱還流してトルエン相から水を除去し、内温が１１０℃に達してから更に１時間続けた後、室温まで冷却した。得られたオルガノポリシロキサン溶液を濾過して不溶物を除去し、引き続き減圧蒸留によりトルエンを除去して、固体のオルガノポリシロキサン（樹脂１）１２５ｇを得た。
得られたオルガノポリシロキサンは、Ｔ単位７０モル％とＤ単位２０モル％とＭ単位１０モル％とを含み、Ｓｉ原子上の有機置換基の７９モル％がフェニル基であり、末端はオルガノポリシロキサン１００ｇあたりシラノール基を０．０３モル含有し、外観は無色透明の固体で重量平均分子量は９,６００であった。また、この樹脂の軟化点は９０℃であった。
・調製例２
調製例１と同様の装置をセットし、１Ｌフラスコに、水２３４ｇ（１３モル）、トルエン３５ｇを仕込み、オイルバスにて８０℃に加熱した。滴下ロートにフェニルトリクロルシラン１１６ｇ（０．５５モル）、ジフェニルジクロルシラン５１ｇ（０．２モル）、ジメチルジクロルシラン１３ｇ（０．１モル）、トリメチルクロルシラン１６ｇ（０．１５モル）を仕込んだ以外は同様に調製して、固体のオルガノポリシロキサン（樹脂２）１３２ｇを得た。
得られたオルガノポリシロキサンは、Ｔ単位５５モル％とＤ単位３０モル％とＭ単位１５モル％とを含み、Ｓｉ原子上の有機置換基の５９モル％がフェニル基であり、末端はオルガノポリシロキサン１００ｇあたりシラノール基を０．０２モル含有し、外観は無色透明の固体で重量平均分子量は１１,２００であった。また、この樹脂の軟化点は７８℃であった。
・調製例３
調製例１と同様の装置をセットし、１Ｌフラスコに、水２３４ｇ（１３モル）、トルエン３５ｇ、メタンスルホン酸１ｇを仕込み、オイルバスにて８０℃に加熱した。滴下ロートにフェニルトリメトキシシラン１１９ｇ（０．６モル）、ジフェニルジメトキシシラン２４ｇ（０．１モル）、ジメチルジメトキシシラン６ｇ（０．０５モル）、テトラメトキシシラン１５ｇ（０．１モル）、トリメチルメトキシシラン１６ｇ（０．１５モル）を仕込んだ以外は同様に調製して、固体のオルガノポリシロキサン（樹脂３）１２３ｇを得た。
得られたオルガノポリシロキサンは、Ｔ単位６０モル％とＤ単位１５モル％、Ｑ単位１０モル％、Ｍ単位１５モル％とを含み、Ｓｉ原子上の有機置換基の５９モル％がフェニル基であり、末端はオルガノポリシロキサン１００ｇあたりシラノール基を０．０４モル含有し、外観は無色透明の固体で重量平均分子量は１０,２００であった。また、この樹脂の軟化点は１１０℃であった。
・比較調製例１
調製例１と同様の装置をセットし、１Ｌフラスコに、水２３４ｇ（１３モル）、トルエン３５ｇを仕込み、オイルバスにて８０℃に加熱した。滴下ロートにフェニルトリクロルシラン５３ｇ（０．２５モル）、ジフェニルジクロルシラン１０１ｇ（０．４モル）、ジメチルジクロルシラン３２ｇ（０．２５モル）、トリメチルクロルシラン１１ｇ（０．１モル）を仕込んだ以外は同様に調製して、粘ちょうなオルガノポリシロキサン（比較樹脂１）１４３ｇを得た。
得られたオルガノポリシロキサンは、Ｔ単位２５モル％とＤ単位６５モル％とＭ単位１０モル％とを含み、Ｓｉ原子上の有機置換基の５７モル％がフェニル基であり、末端はオルガノポリシロキサン１００ｇあたりシラノール基を０．０１モル含有し、外観は無色透明の固体で重量平均分子量は１１,７００であった。また、この樹脂は室温で流動性があるものであり、冷却して作製した試料から観測された軟化点は２３℃であった。
・比較調製例２
調製例１と同様の装置をセットし、１Ｌフラスコに、水２３４ｇ（１３モル）、トルエン３５ｇを仕込み、オイルバスにて８０℃に加熱した。滴下ロートにフェニルトリクロルシラン１３７ｇ（０．６５モル）、ジフェニルジクロルシラン６３ｇ（０．２５モル）、ジメチルジクロルシラン１３ｇ（０．１モル）を仕込んだ以外は同様に調製して、固体のオルガノポリシロキサン（比較樹脂２）１２３ｇを得た。
得られたオルガノポリシロキサンは、Ｔ単位６５モル％とＤ単位３５モル％とを含み、Ｓｉ原子上の有機置換基の８５モル％がフェニル基であり、末端はオルガノポリシロキサン１００ｇあたりシラノール基を０．３モル含有し、外観は無色透明の固体で重量平均分子量は８,２００であった。また、この樹脂の軟化点は８３℃であった。
上記の調製例及び比較調製例で得られた樹脂の組成と重量平均分子量を表１に示す。
［実施例１〜３、比較例１〜２］
８インチシリコンウエハ（厚さ：７２５μｍ）の片面全面にオルガノポリシロキサン（樹脂１〜３及び比較樹脂１、２）を表２に示す溶剤、濃度にて溶解した溶液を用い、スピンコートにて表１記載の膜厚（乾燥後）を有する接着層を全面に形成した。直径８インチのガラス板を支持体とし、この支持体と、接着層を有するシリコンウエハを真空貼り合わせ装置内で表２に示す条件にて貼り合わせ、積層体を作製した。
その後、下記試験を行った。また、剥離性、洗浄除去性については、別途実験基板を作製し評価を行った。結果を表２に示す。
−接着性試験−
８インチのウエハ接合は、ＥＶＧ社のウエハ接合装置５２０ＩＳを用いて行った。接合温度は表２に「接着温度」として記載の値、接合時のチャンバー内圧力は１０−３mbar以下、荷重は５ｋNで実施した。接合後、室温まで冷却した後の界面の接着状況を目視で確認し、界面での気泡などの異常が発生しなかった場合を良好と評価して「○」で示し、異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
−裏面研削耐性試験−
グラインダー（DAG810 DISCO製）を用いてシリコンウエハの裏面研削を行った。最終基板厚５０μｍまでグラインドした後、光学顕微鏡にてクラック、剥離等の異常の有無を調べた。異常が発生しなかった場合を良好と評価して「○」で示し、異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
−耐熱性試験−
シリコンウエハを裏面研削した後の積層体を窒素雰囲気下の２５０℃オーブンに２時間入れた後、２７０℃のホットプレート上で１０分加熱した後の外観異常の有無を調べた。外観異常が発生しなかった場合を良好と評価して「○」で示し、外観異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
−剥離性試験−
基板の剥離性は、模擬的に以下の実験によって評価を行った。
別途６インチシリコンウエハ上に上記接着層を形成し、このウエハをホットプレート上で表２に「接着温度」として示す温度で加熱しながら、35ｍｍ×35ｍｍ×厚さ0.725mｍにカットされたシリコン基板（以下、シリコン小片という）を押し当て接着させた。その後、上記耐熱試験と同様の条件に晒したのち、ボンドテスター（DAGE製、シリーズ4000）を用いて以下の剥離性試験を実施した。
図１は剥離性試験の方法を示す図である。図１に示すとおり、シリコンウエハ１と、シリコンウエハ１上に形成した接着層２と、接着層２を介してシリコンウエハ１上に接着させたシリコン小片３とからなる試験体を真空チャックつきヒータ４に固定した。１８０℃に加熱しながら上記ボンドテスターのプローブ５を矢印６の方向に動かしてシリコン小片３の側部に水平方向に押し当てて、徐々に押す力を増加させて行き、シリコン小片３がスライドし始めたときの力を計測した。水平方向の押す力が１N以下でシリコン小片がスライドしたものを良好と評価して「○」で示し、１Nより大きい力が必要だったものを不良と評価して「×」で示した。
−洗浄除去性試験−
別途８インチシリコンウエハを用いて上記接着試験に供したものと同様の積層体を上述の耐熱性試験における同じ条件で加熱処理に供した後、ＥＶＧ社の熱スライドウエハデボンダー（ＥＶＧ８０５）を用いて１８０℃にてウエハのスライド剥離を実施した。この剥離後のウエハの接合面には接着層が残存している。このウエハを用いて、下記洗浄除去性試験を行った。
ウエハの接着層が残存している側を上にしてスピンコーターにセットし、洗浄溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルを噴霧し、ウエハ上にプロピレングリコールモノメチルエーテルを載せ、２３℃で２分静置した後、ウエハを回転させてウエハ上のプロピレングリコールモノメチルエーテルを除去し、新たに同様にしてプロピレングリコールモノメチルエーテルを噴霧して載せ、２３℃で２分静置する同様の操作をさらに２回繰り返した後、ウエハを回転させながらイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を噴霧してリンスを行なった。その後、外観を観察し残存する接着材樹脂の有無を目視でチェックした。樹脂の残存が認められないものを良好と評価して「○」で示し、樹脂の残存が認められたものを不良と評価して「×」で示した。
Figure 2012012573
Figure 2012012573
（注： (*)のPGMEA＝プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）
本発明の仮接着材組成物は、例えば、半導体製造分野において、半導体ウエハの非回路形成面を切削する際に回路形成面を支持体に接着し、切削後容易に剥離するなど、ウエハどうし、ウエハと支持体との仮接着に有用である。
１ シリコンウエハ
２ 接着層
３ シリコン小片
４ 真空チャック付きヒーター
５ プローブ
６ 矢印

Claims (3)

  1. （Ａ）
    （Ｉ）Ｒ1ＳｉＯ3/2で表されるシロキサン単位（Ｔ単位）を４０〜９９モル％、
    （ＩＩ）Ｒ2Ｒ3ＳｉＯ2/2で表されるシロキサン単位（Ｄ単位）を０〜４９モル％、
    （ＩＩＩ）Ｒ4Ｒ5Ｒ6ＳｉＯ1/2で表されるシロキサン単位（Ｍ単位）を１〜２５モル％
    （式中、Ｒ1〜Ｒ6は非置換又は置換の炭素原子数１〜１０の１価炭化水素基を表す）
    含有し、且つ重量平均分子量が２０００を超えるオルガノポリシロキサン、
    （Ｂ）沸点２２０℃以下の有機溶剤、
    を含有してなる仮接着材組成物。
  2. （Ａ）成分のオルガノポリシロキサンが、
    （Ｉ）前記Ｔ単位）４０〜９８．９モル％、
    （ＩＩ）前記Ｄ単位０〜４８．９モル％、
    （ＩＩＩ）前記Ｑ単位０．１〜３０モル％、及び
    （ＩＶ）前記Ｍ単位１〜２５モル％
    からなるオルガノポリシロキサンである、請求項１に係る仮接着材組成物。
  3. （ａ）回路形成面及び回路非形成面を有するウエハの前記回路形成面を、請求項1又は2に記載の仮接着材組成物からなる接着層を介して、支持体に接合する工程、
    （ｂ）支持体と接合したウエハの回路非形成面を研削する工程、
    （ｃ）回路非形成面を研削したウエハの回路非形成面に加工を施す工程、
    （ｄ）加工を施したウエハを支持体から剥離する工程、ならびに
    （ｅ）剥離したウエハの回路形成面に残存する接着材組成物を除去する工程
    を含むことを特徴とする薄型ウエハの製造方法。
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