JP2012256666A - ウェーハ保持ジグ - Google Patents
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Abstract
【課題】 薄化ウェーハを接着剤を使用せずに簡単に保持して、その保持した状態でＷａｆｅｒ ｔｏ Ｗａｆｅｒ装置で薄化ウェーハの貼り合せを行うことができ、さらに貼り合せ後は貼り合せ薄化ウェーハを溶剤を使用せずに容易に剥離することを可能とするウェーハ保持ジグを提供する。
【解決手段】 熱可塑性樹脂シート、キャリアウェーハ又はガラス基板からなるキャリア２０と、粘着フィルム３０と、を備え、キャリア２０の１方の表面の少なくとも外縁部領域に、粘着フィルム３０の１方の表面を接着剤４０で接着固定し、粘着フィルム３０のもう１方の表面の面内に、粘着フィルム３０の面内に収まる寸法の面を有するウェーハ６０の１方の面を貼り付けて保持するウェーハ保持ジグ１０。
【選択図】図１
【解決手段】 熱可塑性樹脂シート、キャリアウェーハ又はガラス基板からなるキャリア２０と、粘着フィルム３０と、を備え、キャリア２０の１方の表面の少なくとも外縁部領域に、粘着フィルム３０の１方の表面を接着剤４０で接着固定し、粘着フィルム３０のもう１方の表面の面内に、粘着フィルム３０の面内に収まる寸法の面を有するウェーハ６０の１方の面を貼り付けて保持するウェーハ保持ジグ１０。
【選択図】図１
Description
本発明は、半導体等の薄ウェーハの積層、搬送等に使用するウェーハ保持ジグに関する。
これまで、半導体ウェーハを積層するには、ガラスやシリコンウェーハに接着剤や粘着剤をスピンコート等によって塗布したキャリアを用いて、その上にウェーハを貼り付け、その状態でＷａｆｅｒ−ｔｏ−Ｗａｆｅｒ装置に投入して、ウェーハ貼り合せを行うのが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。この方法では、ウェーハ貼り合せ後に、溶剤等を用いて接着剤や粘着剤を除去してキャリアを剥離する必要があった。
半導体ウェーハのダイシング工程後に、チップを表面保護テープから容易に剥離除去する方法として、レーザ光線等を照射して保護テープに易剥離性を与える方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、特許文献１に開示されている方法で、ウェーハの貼り合せ後に溶剤を用いて接着剤や粘着剤を溶解する場合、溶剤処理やその装置コストが大きくなるという問題があった。また、ウェーハを保持するための接着剤等は、1回毎に溶剤等を用いて溶解する必要があり、環境負荷が大きいことも問題視されてきた。
特許文献２に開示されている方法は、溶剤の代りにレーザ光線等を用いて、キャリアと粘着剤、接着剤界面を改質し剥離する方法を示唆するものである。この場合も、粘着剤や接着剤はスピンコート等の手段で塗布されるため、その多くは廃棄されることなり、また、ウェーハの形成パターンによっては接着剤等が複雑な形状内部まで入り込み、貼り合せ終了後うまく剥離できない場合があるなどの問題を抱えるものであった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであって、薄化ウェーハを接着剤を使用せずに簡単に保持して、その保持した状態でＷａｆｅｒ ｔｏ Ｗａｆｅｒ装置で薄化ウェーハの貼り合せを行うことができ、さらに貼り合せ後は貼り合せ薄化ウェーハを溶剤を使用せずに容易に剥離することを可能とするウェーハ保持ジグを提供することを目的とする。
このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１）熱可塑性樹脂シート、キャリアウェーハ又はガラス基板からなるキャリアと、粘着フィルムと、を備え、キャリアの１方の表面の少なくとも外縁部領域に、粘着フィルムの１方の表面を接着固定し、粘着フィルムのもう１方の表面の面内に、粘着フィルムの面内に収まる寸法の面を有するウェーハの１方の面を貼り付けて保持することを特徴とするウェーハ保持ジグ。
本発明においては、熱可塑性樹脂シート、ワークとなるウェーハとは別のシリコンウェーハ等のウェーハ又はガラス基板をキャリアとして用いることができる。また、本発明においては、キャリアと粘着フィルムを含む組立物をウェーハ保持ジグという。
本構成によれば、ウェーハを粘着フィルムから容易に剥離することができる。
（２）粘着フィルムを、弾性変形領域内において、使用温度領域における線膨張分より大きく予め延伸して、キャリアに接着固定することを特徴とする（１）に記載のウェーハ保持ジグ。
これにより、使用温度領域の高温下で粘着フィルムが伸びた場合においても、ウェーハ貼り付け領域において粘着フィルムがたるむことがないため、そこに貼り付けられたウェーハの位置がずれることがない。
本構成によれば、ウェーハを粘着フィルムから容易に剥離することができる。
（３）ウェーハを貼り付けた粘着フィルム表面に対向する、粘着フィルムのもう１方の表面の、キャリア表面からの高さが、粘着フィルムを接着固定するための接着剤の厚さより大きいことを特徴とする（１）又は（２）に記載のウェーハ保持ジグ。
本構成によれば、ウェーハを粘着フィルムから容易に剥離することができる。
（４）キャリアの表面に接着固定する粘着フィルムの表面の、粘着フィルムのもう１方の表面のウェーハ貼り付け領域に対応する領域、及び／又は粘着フィルムを接着固定するキャリアの表面の、粘着フィルム表面のウェーハ貼り付け領域に対応する領域に、エンボス加工、マット加工又はヘアライン加工を施したことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載のウェーハ保持ジグ。
本構成によれば、ウェーハを剥離する際に、ウェーハをキャリアジグと垂直方向に引き剥がすとき、粘着フィルム裏面がキャリアジグ表面と密着するのを防止することができる。
（５）粘着フィルムに外気流通路となる厚さ方向に貫通する孔もしくは切れ目を設け、及び／又はキャリアに外気流通路となる厚さ方向に貫通する孔を設け、及び／又は粘着フィルムを接着固定するキャリアの表面の外縁部領域に外気流通路となる非接着部を設けることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載のウェーハ保持ジグ。
本構成によれば、ウェーハを粘着フィルムから剥離するときに、粘着フィルムとキャリア間が真空となってウェーハが剥がれ難くなるのを防止することができる。
（６）粘着フィルムの表面のキャリアの外縁部に接着固定されている領域に対応する、粘着フィルムのもう１方の表面の領域が、非粘着性の加工を施されていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載のウェーハ保持ジグ。
本構成によれば、ウェーハを粘着フィルムから容易に剥離することができる。
（７）粘着フィルムの１方の表面が、キャリアの１方の表面の外縁部領域及び内側の領域に接着固定されており、少なくともその領域に対応する、粘着フィルムのもう１方の表面が非粘着性の加工を施されていることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載のウェーハ保持ジグ。
本構成によれば、ウェーハを粘着フィルムから容易に剥離することができる。
（８）キャリアと粘着フィルムの接着固定界面に、接着剤のない外気流通路を周期的に設けたことを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載のウェーハ保持ジグ。
本構成によれば、ウェーハを粘着フィルムから容易に剥離することができる。
本発明によれば、薄化ウェーハを接着剤を使用せずに簡単に保持して、その保持した状態でＷａｆｅｒ ｔｏ Ｗａｆｅｒ装置で薄化ウェーハの貼り合せを行うことができ、さらに貼り合せ後は貼り合せ薄化ウェーハを溶剤を使用せずに容易に剥離することを可能とするウェーハ保持ジグを提供することができる。
半導体等の薄化ウェーハの積層は、ウェーハとウェーハを貼り舎わせるいわゆるＷａｆｅｒ ｔｏ Ｗａｆｅｒの手法、装置を用いて、ウェーハとウェーハを各種の接合方法により貼り合せることが可能である。
接合方法には、以下の代表的な方法がある。
（イ）ウェーハ直接接合：表面洗浄・表面処理→貼り合せ→熱処理、
（ロ）表面活性化常温接合：イオンビームやプラズマなどによる表面汚染物除去→貼り合せ、
（ハ）樹脂接合：ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）樹脂等を用いて接合する方法、
等である。厚いウェーハの場合は特に問題なく各種装置のウェーハ保持部位にウェーハを保持させて、各種接合を行なえばよいが、厚さが薄い場合は、それ単体でのハンドリングが難しく、各種接合装置への投入が難しいため、次のようなキャリアを用いてウェーハを装置に投入している。
（イ）ウェーハ直接接合：表面洗浄・表面処理→貼り合せ→熱処理、
（ロ）表面活性化常温接合：イオンビームやプラズマなどによる表面汚染物除去→貼り合せ、
（ハ）樹脂接合：ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）樹脂、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）樹脂等を用いて接合する方法、
等である。厚いウェーハの場合は特に問題なく各種装置のウェーハ保持部位にウェーハを保持させて、各種接合を行なえばよいが、厚さが薄い場合は、それ単体でのハンドリングが難しく、各種接合装置への投入が難しいため、次のようなキャリアを用いてウェーハを装置に投入している。
キャリアは、熱可塑性樹脂シート、ウェーハ又はガラスを用いて、その上に、後で不用になったときに溶剤等で溶かして剥離できるような接着剤をスピンコートし、加熱、仮硬化、もしくは、硬化させた状態でウェーハをキャリアに貼り合せ、バックグラインド等でウェーハを薄化した後、ウェーハ接合装置に導入するなどしてウェーハの接合を行なっている。この際、貼り合せる面によっては、一度キャリアの接着剤を溶剤等で溶かし、薄化したウェーハをキャリアから剥離した後、改めて何らかのキャリアに載せ換えてからウェーハ接合装置に投入する。
しかし、この時に容易にウェーハを保持でき、また、剥離できる装置がなく、結局、ウェーハを改めてキャリアに接着剤等をスピンコートして載せ換えることを行なっており、生産性やコストの面で大きな問題となっている。
本発明は、Ｗａｆｅｒ ｔｏ Ｗａｆｅｒ 装置で、仮に５０μｍ程度に薄化したウェーハであっても、接着剤を使用せずに簡単に保持でき、その状態でウェーハ接合を行なうことができ、さらに、接合後は、溶剤等を使用せずに、容易に剥離することが可能な、ウェーハ保持ジグを提供することを課題とする。すなわち、これまでのガラスやウェーハをキャリアとしたジグとほぼ同形状であるが、接着剤を使用せず、したがって、剥離の際に溶剤等を使用する必要がないウェーハ保持ジグを提供することを課題としている。
本発明のウェーハ保持ジグの技術的なポイントは、
[１] 装置適合性：ジグサイズはウェーハとほぼ同サイズ、同形状であること、
[２] ウェーハ保持性：ウェーハを下向きにしても、ウェーハが外れて落下することが無い程度の密着性を有すること、
[３] ウェーハ固定性：ジグに貼られたウェーハの位置がずれないこと、
[４] 耐熱性：ウェーハ接合時の温度耐性（常温から２５０℃くらい）を有すること、
[５] 耐圧性：ウェーハ接合時の耐圧力性（５〜１０Ｎ/ｃｍ２くらい）を有すること、
[６] 載置性：容易にウェーハを載せることができること、
[７] 剥離性：容易にウェーハとジグを分離することができること、
等を満足することである。このウェーハ保持ジグは、貼り合せる相手側のウェーハと加圧、場合によっては加熱も行うことで接合する、いわゆるウェーハ接合プロセスに耐え得ることが必要であり、これらの加熱加圧耐性に加えて、ウェーハの密着保持性と剥離容易性との両立が重要である。
[１] 装置適合性：ジグサイズはウェーハとほぼ同サイズ、同形状であること、
[２] ウェーハ保持性：ウェーハを下向きにしても、ウェーハが外れて落下することが無い程度の密着性を有すること、
[３] ウェーハ固定性：ジグに貼られたウェーハの位置がずれないこと、
[４] 耐熱性：ウェーハ接合時の温度耐性（常温から２５０℃くらい）を有すること、
[５] 耐圧性：ウェーハ接合時の耐圧力性（５〜１０Ｎ/ｃｍ２くらい）を有すること、
[６] 載置性：容易にウェーハを載せることができること、
[７] 剥離性：容易にウェーハとジグを分離することができること、
等を満足することである。このウェーハ保持ジグは、貼り合せる相手側のウェーハと加圧、場合によっては加熱も行うことで接合する、いわゆるウェーハ接合プロセスに耐え得ることが必要であり、これらの加熱加圧耐性に加えて、ウェーハの密着保持性と剥離容易性との両立が重要である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）について詳細に説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態に係るウェーハ保持ジグの一実施例を示す断面図である。
図１（ａ）に示したように、キャリア２０の上面の外縁部領域に接着剤４０が塗布され、粘着フィルム３０がこの外縁部領域でキャリア２０に接着固定されている。外縁部領域に囲まれた内側の領域においては、キャリア２０と粘着フィルム３０は、粘着フィルム３０の粘着性によって粘着した状態にある。粘着フィルム３０の上面には、粘着フィルム３０の粘着性によってウェーハ６０が粘着されている。ここで、キャリア２０と粘着フィルム３０を接着剤４０で接着固定した組立物がウェーハ保持ジグ１０を形成している。
キャリア２０と粘着フィルム３０は、円形、楕円形、矩形等の表面形状で構成することがでる。キャリア２０と粘着フィルム３０の形状、寸法は同様で、重ねて接着剤４０で接着固定される。ウェーハ６０は、キャリア２０及び粘着フィルム３０と同様の表面形状で、同等かやや小さい寸法を有し、粘着フィルム３０の上面の面内に収まるように載置される。
キャリア２０は、熱可塑性樹脂シート、シリコンウェーハ等のウェーハ、ガラス基板等から構成することができる。
キャリア２０に用いる熱可塑性樹脂シートは、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂から構成することができる。
粘着フィルム３０は、ポリオレフィン系エラストマーやウレタンゴム等、それ自身が粘着性を示すものであってもよいし、それ自身は粘着性を示さないフィルム上にアクリル系などの粘着剤を塗布積層した形態であってもよい。また、これらのフィルムは、柔らかく、伸びがある方が、ウェーハを剥がすときに剥がれやすいので好ましい。逆に、伸びが少ないものは、ウェーハが剥がれ難い場合があるので好ましくない。
また、はんだ接合の場合などでは、概ね２５０℃程度まで加熱する必要があり、この場合には、シリコーン系やフッ素系のゴムやエラストマーフィルムを用いることで、高温下においてもウェーハを保持することが可能である。
これらのフィルムは、単層でも、複層でも良く、必要な物性や耐熱性、表面の粘着性、裏面の非密着性を適当なものとするために、各種の処理を行うことも可能である。例えば、化学エッチングやガスによるエッチングなどを用いて、レジスト印刷などとの組合せにより、粘着面の任意な場所を粘着、非粘着にすることもできる。
接着剤４０はアクリル系やウレタン系、エボキシ系などの他、シリコーンゴムやスチレンゴムなどのゴム系のものなどが代表例として挙げられる。特に２５０℃程度を必要とするハンダパンプによる接合などでは、ハンダの溶融温度まで均一に加熱することが必要であり、その場合には、シリコーン系やフッ素系、エポキシ系などの耐熱接着剤を用いるとよい。接着剤４０の代りに、粘着性の強固な粘着剤を用いることもできる。
半導体等のウェーハ６０は、図１（ａ）に示したように、ウェーハ保持ジグ１０の粘着フィルム３０に粘着した状態で、上面をグラインダで研削することにより、５０μｍ以下の厚さに薄化することができ、そのままウェーハ保持ジグ１０ごとＷａｆｅｒ ｔｏ Ｗａｆｅｒ装置に搬送してウェーハどうしの貼り合せを行うことができる。
ウェーハ保持ジグ１０の形状、寸法は、半導体等のウェーハ６０の形状、寸法と略同一またはウェーハ６０の寸法よりも大きいことが好ましい。ウェーハ保持ジグ１０が半導体ウェーハの規格サイズの最大径（例えばφ３００ｍｍ）に対応できる外径を有していれば、それより小さい全ての半導体ウェーハに対して適用することができる。また、ウェーハ保持ジグ１０の厚さは、０．５〜２．０ｍｍが好ましく、０．５〜０．８ｍｍがより好ましい。ウェーハ保持ジグ１０の厚さが上記範囲にあれば、ウェーハ６０の研削の後にも薄化されたウェーハ６０を湾曲させずに十分に支持することができる。
薄化されたウェーハ６０は、ウェーハ保持ジグ１０の粘着フィルム３０に粘着した状態で、ダイシング等の公知の方法でチップに分割されていてもよい。
図１（ｂ）に示したように、ウェーハ６０を面に垂直に上方（白抜き矢印方向）に剥離する場合、ウェーハ６０の粘着フィルム３０への粘着部は、図の矢印の方向に、徐々に巾が狭くなり、容易に剥離することができる。ここで、粘着フィルム３０の外縁部領域は、接着剤４０によって、キャリア２０に接着固定されたままである。
以下、本発明の実施形態に係る実施例について説明する。
（実施例１）
図１（ａ）に示した構成で、直径φ２０２ｍｍの円形にカットした厚さ０．７ｍｍのポリカーボネートシートからなるキャリア２０の外縁部領域に全周にわたって、変性シリコーン系接着剤からなる接着剤４０を塗布した。これに、厚さ１００μｍのエチレンメチルメタクリレート樹脂フィルム（アクリフトＷＨ３０３、住友化学社製商品名）からなる粘着フィルム３０を接着固定し、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１０を作製した。このウェーハ保持ジグ１０に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６０を同心円状に載置して、粘着フィルム３０に粘着させた。これを、ウェーハ研削装置（ＤＦＧ−８４０、ディスコ社製商品名）の処理テーブルに支持固定し、ウェーハの厚さが５０μｍとなるまで研削を行って薄化した。
図１（ａ）に示した構成で、直径φ２０２ｍｍの円形にカットした厚さ０．７ｍｍのポリカーボネートシートからなるキャリア２０の外縁部領域に全周にわたって、変性シリコーン系接着剤からなる接着剤４０を塗布した。これに、厚さ１００μｍのエチレンメチルメタクリレート樹脂フィルム（アクリフトＷＨ３０３、住友化学社製商品名）からなる粘着フィルム３０を接着固定し、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１０を作製した。このウェーハ保持ジグ１０に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６０を同心円状に載置して、粘着フィルム３０に粘着させた。これを、ウェーハ研削装置（ＤＦＧ−８４０、ディスコ社製商品名）の処理テーブルに支持固定し、ウェーハの厚さが５０μｍとなるまで研削を行って薄化した。
図１（ｂ）に示したように、厚さ５０μｍに薄化したウェーハ６０を白抜き矢印方向に面に垂直に引き上げると、ウェーハ６０の粘着フィルム３０への粘着部は、図の矢印の方向に、徐々に巾が狭くなり、ウェーハ６０はウェーハ保持ジグ１０から容易に剥離することができた。
（実施例２）
図２に示したように、直径φ２０２ｍｍの円形にカットした厚さ０．７ｍｍのポリカーボネートシートからなるキャリア２１の外縁部領域に全周にわたって、変性シリコーン系接着剤からなる接着剤４１を塗布した。これに、厚さ１００μｍのエチレンメチルメタクリレート樹脂フィルム（アクリフトＷＨ３０３、住友化学社製商品名）からなる粘着フィルム３１を弾性変形領域内において、使用温度領域における線膨張分より大きく予め延伸した状態で接着固定し、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１１を作製した。このウェーハ保持ジグ１０に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６１を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３１に粘着させ、シリコンのウェーハ６１を厚さ５０μｍまで薄化した。粘着フィルム３１は、延伸されているため、接着剤４１を塗布したキャリア２１の外縁部領域の内側においては、キャリア２１と粘着していない。使用温度領域の高温下で粘着フィルム３１が伸びた場合においても、ウェーハ６１貼り付け領域において粘着フィルム３１がたるむことがないため、そこに貼り付けられたウェーハ６１の位置がずれることがない。
図２に示したように、直径φ２０２ｍｍの円形にカットした厚さ０．７ｍｍのポリカーボネートシートからなるキャリア２１の外縁部領域に全周にわたって、変性シリコーン系接着剤からなる接着剤４１を塗布した。これに、厚さ１００μｍのエチレンメチルメタクリレート樹脂フィルム（アクリフトＷＨ３０３、住友化学社製商品名）からなる粘着フィルム３１を弾性変形領域内において、使用温度領域における線膨張分より大きく予め延伸した状態で接着固定し、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１１を作製した。このウェーハ保持ジグ１０に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６１を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３１に粘着させ、シリコンのウェーハ６１を厚さ５０μｍまで薄化した。粘着フィルム３１は、延伸されているため、接着剤４１を塗布したキャリア２１の外縁部領域の内側においては、キャリア２１と粘着していない。使用温度領域の高温下で粘着フィルム３１が伸びた場合においても、ウェーハ６１貼り付け領域において粘着フィルム３１がたるむことがないため、そこに貼り付けられたウェーハ６１の位置がずれることがない。
厚さ５０μｍに薄化したシリコンのウェーハ６１のウェーハ保持ジグ１０からの剥離は、実施例１と同様に容易に行うことができた。
（実施例３）
図３（ａ）に示したように、直径φ２０２ｍｍの円形にカットした厚さ０．７ｍｍのポリカーボネートシートからなるキャリア２２の外縁部領域に全周にわたって、変性シリコーン系接着剤からなる接着剤４２を塗布した。これに、厚さ１００μｍのエチレンメチルメタクリレート樹脂フィルム（アクリフトＷＨ３０３、住友化学社製商品名）からなる粘着フィルム３２を接着固定し、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１２を作製した。複数のスペーサ５２を配置して、キャリア２２の上側面から粘着フィルム３２の下側面までの高さが、接着剤４２の厚さより大きくなるようにした。このウェーハ保持ジグ１２に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６２を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３２に粘着させ、シリコンのウェーハ６２を厚さ５０μｍまで薄化した。
図３（ａ）に示したように、直径φ２０２ｍｍの円形にカットした厚さ０．７ｍｍのポリカーボネートシートからなるキャリア２２の外縁部領域に全周にわたって、変性シリコーン系接着剤からなる接着剤４２を塗布した。これに、厚さ１００μｍのエチレンメチルメタクリレート樹脂フィルム（アクリフトＷＨ３０３、住友化学社製商品名）からなる粘着フィルム３２を接着固定し、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１２を作製した。複数のスペーサ５２を配置して、キャリア２２の上側面から粘着フィルム３２の下側面までの高さが、接着剤４２の厚さより大きくなるようにした。このウェーハ保持ジグ１２に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６２を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３２に粘着させ、シリコンのウェーハ６２を厚さ５０μｍまで薄化した。
図３（ｂ）に示したように、実施例３の構成では粘着フィルム３３の下面がキャリア２３の上面と密着するのを防止できるため、厚さ５０μｍに薄化したシリコンのウェーハ６２のウェーハ保持ジグ１２からの剥離は、容易に行うことができた。
（実施例４）
図４（ａ）に示したように、直径φ２０２ｍｍの円形にカットした厚さ０．７ｍｍのポリカーボネートシートからなるキャリア２３の外縁部領域に全周にわたって、変性シリコーン系接着剤からなる接着剤４３を塗布した。これに、厚さ１００μｍのエチレンメチルメタクリレート樹脂フィルム（アクリフトＷＨ３０３、住友化学社製商品名）からなる粘着フィルム３３を接着固定し、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１３を作製した。図の、粘着フィルム３３の下側面、及び／又はキャリア２３の上側面には、エンボス加工、マット加工、ヘアライン加工等の非粘着加工部５３を設けた。このウェーハ保持ジグ１３に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６３を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３３に粘着させ、シリコンのウェーハ６３を厚さ５０μｍまで薄化した。
図４（ａ）に示したように、直径φ２０２ｍｍの円形にカットした厚さ０．７ｍｍのポリカーボネートシートからなるキャリア２３の外縁部領域に全周にわたって、変性シリコーン系接着剤からなる接着剤４３を塗布した。これに、厚さ１００μｍのエチレンメチルメタクリレート樹脂フィルム（アクリフトＷＨ３０３、住友化学社製商品名）からなる粘着フィルム３３を接着固定し、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１３を作製した。図の、粘着フィルム３３の下側面、及び／又はキャリア２３の上側面には、エンボス加工、マット加工、ヘアライン加工等の非粘着加工部５３を設けた。このウェーハ保持ジグ１３に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６３を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３３に粘着させ、シリコンのウェーハ６３を厚さ５０μｍまで薄化した。
図４（ｂ）に示したように、実施例４の構成では粘着フィルム３３の下面がキャリア２３の上面と密着するのを防止できるため、厚さ５０μｍに薄化したシリコンのウェーハ６３のウェーハ保持ジグ１３からの剥離は、容易に行うことができた。
（実施例５）
図５に示したように、実施例１〜４のいずれかと同様の材料、構成において、粘着フィルム３４に厚さ方向に貫通する孔又は切れ目からなる外気流通路３４１ａ、３４１ｂを設け、及び／又はキャリア２４に厚さ方向に貫通する孔からなる外気流通路２４１a、２４１ｂを設け、及び／又は前記粘着フィルムを接着固定する前記キャリアの外縁部領域に外気流通路となる非接着部（図示せず）を設けた直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１４を作製した。このウェーハ保持ジグ１４に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６４を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３４に粘着させ、シリコンのウェーハ６４を厚さ５０μｍまで薄化した。
図５に示したように、実施例１〜４のいずれかと同様の材料、構成において、粘着フィルム３４に厚さ方向に貫通する孔又は切れ目からなる外気流通路３４１ａ、３４１ｂを設け、及び／又はキャリア２４に厚さ方向に貫通する孔からなる外気流通路２４１a、２４１ｂを設け、及び／又は前記粘着フィルムを接着固定する前記キャリアの外縁部領域に外気流通路となる非接着部（図示せず）を設けた直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１４を作製した。このウェーハ保持ジグ１４に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６４を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３４に粘着させ、シリコンのウェーハ６４を厚さ５０μｍまで薄化した。
厚さ５０μｍに薄化したシリコンのウェーハ６４のウェーハ保持ジグ１４からの剥離は、粘着フィルム３４とキャリア２４の間に外気の流入するので、界面が真空になることがないため、容易に行うことができた。
（実施例６）
図６に示したように、実施例１〜５のいずれかと同様の材料、構成において、粘着フィルム３５が接着剤４５によりキャリア２５に接着固定されている外縁部領域に対応する上面側に、エンボス加工、マット加工、ヘアライン加工等による非粘着加工部３５２ａ、３５２ｂを設けた直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１５を作製した。このウェーハ保持ジグ１５に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６５を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３５に粘着させ、シリコンのウェーハ６５を厚さ５０μｍまで薄化した。非粘着加工部３５２ａ、３５２ｂにおける粘着性は、キャリア保持ジグ１５、又はウェーハ６５の自重で剥がれる程度とした。
図６に示したように、実施例１〜５のいずれかと同様の材料、構成において、粘着フィルム３５が接着剤４５によりキャリア２５に接着固定されている外縁部領域に対応する上面側に、エンボス加工、マット加工、ヘアライン加工等による非粘着加工部３５２ａ、３５２ｂを設けた直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１５を作製した。このウェーハ保持ジグ１５に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６５を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３５に粘着させ、シリコンのウェーハ６５を厚さ５０μｍまで薄化した。非粘着加工部３５２ａ、３５２ｂにおける粘着性は、キャリア保持ジグ１５、又はウェーハ６５の自重で剥がれる程度とした。
厚さ５０μｍに薄化したシリコンのウェーハ６５のウェーハ保持ジグ１５からの剥離は、容易に行うことができた。
（実施例７）
図７に示したように、実施例１〜６のいずれかと同様の材料、構成において、キャリア２６の下面から粘着フィルム３６の上面までの厚さが同じになるように、キャリア２６と粘着フィルム３６の間にスペーサ５６a、５６ｂを周期的に配置した。キャリア２６と粘着フィルム３６の間の、スペーサ５６a、５６ｂの間の領域に接着剤４６a、４６ｂを塗布し、キャリア２６と粘着フィルム３６を全面にわたって周期的に接着固定した。さらに図の粘着フィルム３６の上面には、エンボス加工、マット加工、ヘアライン加工等による非粘着加工部３６２ａ、３６２ｂを設け、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１６を作製した。このウェーハ保持ジグ１６に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６６を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３６に粘着させ、シリコンのウェーハ６６を厚さ５０μｍまで薄化した。
図７に示したように、実施例１〜６のいずれかと同様の材料、構成において、キャリア２６の下面から粘着フィルム３６の上面までの厚さが同じになるように、キャリア２６と粘着フィルム３６の間にスペーサ５６a、５６ｂを周期的に配置した。キャリア２６と粘着フィルム３６の間の、スペーサ５６a、５６ｂの間の領域に接着剤４６a、４６ｂを塗布し、キャリア２６と粘着フィルム３６を全面にわたって周期的に接着固定した。さらに図の粘着フィルム３６の上面には、エンボス加工、マット加工、ヘアライン加工等による非粘着加工部３６２ａ、３６２ｂを設け、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ１６を作製した。このウェーハ保持ジグ１６に、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハ６６を、実施例１と同様にして、粘着フィルム３６に粘着させ、シリコンのウェーハ６６を厚さ５０μｍまで薄化した。
キャリア２６の下面から粘着フィルム３６の上面までの厚さが同じであるため、ウェーハ接合装置で圧力をかけても、薄化されたウェーハ６６がウェーハ保持ジグ１６の厚さの違いにより割れたりクラックが入ったりすることはなかった。
厚さ５０μｍに薄化したシリコンのウェーハ６６のウェーハ保持ジグ１６からの剥離は、容易に行うことができた。
（実施例８）
図８は、実施例８に係るウェーハ保持ジグ（図示せず）のキャリア２７を示す上面図である。直径φ２０２ｍｍの円形にカットした厚さ０．７ｍｍのポリカーボネートシートからなるキャリア２７の１方の表面の全面にわたって、変性シリコーン系接着剤からなる接着剤を、図のように格子状に配置した外気流通路２７２を除く部分に塗布して接着部２７１を形成した。このキャリア２７を用いて、実施例１〜７のいずれかと同様の材料構成で、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ（図示せず）を作製した。このウェーハ保持ジグに、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハを、実施例１と同様にして、粘着フィルムに粘着させ、シリコンのウェーハを厚さ５０μｍまで薄化した。
図８は、実施例８に係るウェーハ保持ジグ（図示せず）のキャリア２７を示す上面図である。直径φ２０２ｍｍの円形にカットした厚さ０．７ｍｍのポリカーボネートシートからなるキャリア２７の１方の表面の全面にわたって、変性シリコーン系接着剤からなる接着剤を、図のように格子状に配置した外気流通路２７２を除く部分に塗布して接着部２７１を形成した。このキャリア２７を用いて、実施例１〜７のいずれかと同様の材料構成で、直径φ２０２ｍｍの円形のウェーハ保持ジグ（図示せず）を作製した。このウェーハ保持ジグに、直径φ２００ｍｍ、厚さ７５０μｍのシリコンのウェーハを、実施例１と同様にして、粘着フィルムに粘着させ、シリコンのウェーハを厚さ５０μｍまで薄化した。
ウェーハを引き剥がす際に、接着剤の塗布されない外気流通部２７２を設けることにより、粘着フィルムとキヤリアの界面が真空となって剥がれ難くなることが防止されたため、厚さ５０μｍに薄化したシリコンのウェーハのウェーハ保持ジグからの剥離は、容易に行うことができた。
以上の実施形態で説明したように、本発明のウェーハ保持ジグは、粘着フィルム自体の粘着性を利用したものであり、ウェーハ保持のための接着剤は使用しない。従って、ウェーハ表面のパターン内部まで接着剤が入り込むようなことなくウェーハを密着保持することが可能である。さらに、本発明のウェーハ保持ジグのサイズはウェーハとほぼ等しくすることができるため、Ｗａｆｅｒ ｔｏ Ｗａｆｅｒ装置を改造することなくウェーハをウェーハ保持ジグに保持したまま投入することが可能である。さらに、本発明のウェーハ保持ジグを用いれば、Ｗａｆｅｒ ｔｏ Ｗａｆｅｒ装置によるウェーハ貼り合せ後、ウェーハ保持ジグをウェーハからほぼ垂直に引き剥がすことで、容易にウェーハとウェーハ保持ジグを分離することが可能であるため、接着剤を除去するための溶剤やレーザ光といった特別な手段が不要となり、大きな装置コストを必要とせず、しかも、生産性良く、ウェーハの貼り合せが可能となる。
以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが、当業者には明らかである。また、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６ ウェーハ保持ジグ
２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７ キャリア
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６ 粘着フィルム
４０、４１、４２、４３、４４、４５ 接着剤
４６ａ、４６ｂ 接着剤
５２ スペーサ
５３、５４、５５ 非粘着加工部
５６ａ、５６ｂ スペーサ
６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６ ウェーハ
２４１ａ、２４１ｂ、２５１ａ、２５１ｂ 外気流通路
２７１ 接着部
２７２ 外気流通路
３４１ａ、３４１ｂ、３５１ａ、３５１ｂ 外気流通路
３５２ａ、３５２ｂ 非粘着加工部
３６２ａ、３６２ｂ 非粘着加工部
２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７ キャリア
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６ 粘着フィルム
４０、４１、４２、４３、４４、４５ 接着剤
４６ａ、４６ｂ 接着剤
５２ スペーサ
５３、５４、５５ 非粘着加工部
５６ａ、５６ｂ スペーサ
６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６ ウェーハ
２４１ａ、２４１ｂ、２５１ａ、２５１ｂ 外気流通路
２７１ 接着部
２７２ 外気流通路
３４１ａ、３４１ｂ、３５１ａ、３５１ｂ 外気流通路
３５２ａ、３５２ｂ 非粘着加工部
３６２ａ、３６２ｂ 非粘着加工部
Claims (8)
- 熱可塑性樹脂シート、キャリアウェーハ又はガラス基板からなるキャリアと、
粘着フィルムと、
を備え、
前記キャリアの１方の表面の少なくとも外縁部領域に、前記粘着フィルムの１方の表面を接着固定し、前記粘着フィルムのもう１方の表面の面内に、前記粘着フィルムの面内に収まる寸法の面を有するウェーハの１方の面を貼り付けて保持することを特徴とするウェーハ保持ジグ。 - 前記粘着フィルムを、弾性変形領域内において、使用温度領域における線膨張分より大きく予め延伸して、前記キャリアに接着固定することを特徴とする請求項１に記載のウェーハ保持ジグ。
- 前記ウェーハを貼り付けた前記粘着フィルム表面に対向する、前記粘着フィルムのもう１方の表面の、前記キャリア表面からの高さが、前記粘着フィルムを接着固定するための接着剤の厚さより大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のウェーハ保持ジグ。
- 前記キャリアの表面に接着固定する前記粘着フィルムの表面の、前記粘着フィルムのもう１方の表面のウェーハ貼り付け領域に対応する領域、及び／又は前記粘着フィルムを接着固定する前記キャリアの表面の、前記粘着フィルム表面のウェーハ貼り付け領域に対応する領域に、エンボス加工、マット加工又はヘアライン加工を施したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のウェーハ保持ジグ。
- 前記粘着フィルムに外気流通路となる厚さ方向に貫通する孔もしくは切れ目を設け、及び／又は前記キャリアに外気流通路となる厚さ方向に貫通する孔を設け、及び／又は前記粘着フィルムを接着固定する前記キャリアの表面の外縁部領域に外気流通路となる非接着部を設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウェーハ保持ジグ。
- 前記粘着フィルムの表面の前記キャリアの外縁部に接着固定されている領域に対応する、前記粘着フィルムのもう１方の表面の領域が、非粘着性の加工を施されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のウェーハ保持ジグ。
- 前記粘着フィルムの１方の表面が、前記キャリアの１方の表面の外縁部領域及び内側の領域に接着固定されており、少なくとも当該領域に対応する、前記粘着フィルムのもう１方の表面が非粘着性の加工を施されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のウェーハ保持ジグ。
- 前記キャリアと前記粘着フィルムの接着固定界面に、接着剤のない外気流通路を周期的に設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のウェーハ保持ジグ。
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