JP2012513684A - ウェーハを含む層システムを分離する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ウェーハ（７）と任意的に第２の延伸可能な担体（２０）とを含む層状構造体（８）を第１の担体（１）を含むか又はそれから構成された担体アセンブリ（１ａ）から機械的に分離する方法であって、ａ）担体アセンブリ（１ａ）と層状構造体（８）とを含む層システム（１ａ、８）を準備する段階と、ｂ）ｉ）以下の段階：ｉａ）分離補助具（２９）を準備する段階、ｉｂ）分離作業中に第２の担体（２０）が分離中に生じる分離前面（３３）のすぐ背後で分離補助具（２９）上に固定されたままに留まるように、第２の担体（２０）上に分離補助具（２９）を固定する段階、及びｉｃ）分離前面（３３）を利用して層状構造体（８）を担体アセンブリ（１ａ）から機械的に分離する段階、及び／又はｉｉ）以下の段階：（ｉｉ）層システム（１ａ、８）において振動を生成する段階、及び／又は（ｉｉｉ）以下の段階：ｉｉｉ）層システム（１ａ、８）又は層システム（１ａ、８）の各部の温度を変える段階を含む方法によって層状構造体（８）が担体アセンブリ（１ａ）から分離されるように、担体アセンブリ（１ａ）と層状構造体（８）の間のインタフェースの領域に機械的応力を作成する段階とを含み、段階ｉａ）〜ｉｃ）がこの方法に含まれない時には、段階ｉｉ）及び／又はｉｉｉ）が、担体アセンブリからの層状構造体の完全をもたらすことを条件とする方法に関するものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、第１の担体を含むか又はそれから構成される第１の担体アセンブリから層状構造体を機械的に分離する方法であって、層状構造体がウェーハ及び任意的に第２の延伸可能な担体を含む方法に関する。本発明は、更に、層状構造体を分離するための特定の分離補助具及び本発明による方法を実行するための装置の使用に関する。

半導体業界においては、益々薄くなる構成要素及びこれらの構成要素が隔離されるウェーハに対する需要が常に存在する。ウェーハの製造、特に、薄層化においては、薄層化処理中に薄層化されるウェーハを保護すると共に機械的に安定化させるための層状構造体による解決法が使用される。これらの層システムはまた、その後の処理段階で規定された機能を実行する。しかし、特に、層システムは、厚みが小さいために特に機械的に影響を受けやすい薄層化されたウェーハを安定化させる役目をする。特定の目的、例えば、フィルム、他のウェーハ、又はガラスプレートに最も適切である材料を含む層システムが、これに使用される。層システムのこれらの部分は、次に、ワックス、エラストマー、又は他のプラスチックと組み合わすことができる。

これらの層システムにおいて、特に普通に別のウェーハが有するような薄層化されるウェーハに比する機械的特性を有するガラスプレート又はディスクが、完全な層システムを安定化させる役目をすべきである担体として使用される場合、層が保護される表面とこの担体の間に存在することが有利であり、状況に基づいて必要でさえあり、この層は、処理されるウェーハ及び担体を互いに結合する。この層は、一方では、処理される担体とウェーハの間の十分な接着を保証しなければならず、他方では、通常、処理されるウェーハの表面に存在する局所的な凸凹を均等にしなければならない。これらの局所的凸凹は、例えば、言うまでもなく薄層化中に保護されるウェーハの活性側の電子構成要素により、並びに例えば隆起のような接触により引き起こされる。結合層は、言うまでもなく、意図する用途という意味において特性、例えば、接着促進、弾力、硬度、熱伝導率、耐化学性などに対して有利に相補的であるいくつかの異なる層を含む層システムとすることができる。

非常に薄いウェーハの製造において、薄層化は、高い機械的負荷を薄層化されるウェーハに課す。薄層化されるウェーハは、多くの製造段階を経ることが多く、特に、活性側（前面）に電子構成要素を含むことが多いので、経済的観点からも、ウェーハの破損、従って、廃棄を薄層化中にできるだけ回避されることが極めて重要である。このために、高い機械的負荷が発生する前に、ウェーハは、まだ薄層化前の状態である間に担体に結合される。薄層化される裏面（すなわち、電子構成要素を備えない側）は、言うまでもなく自由な状態のままでなければならない。ウェーハのその担体への接合も結合と呼ばれる。

結合後、ウェーハは、その裏面が薄層化され、その結果、上述のように機械的安定性を失う。これは、薄層化中及びその後に担体により補償される。従って、担体は、薄層化処理終了時に、ウェーハがより薄層化されているほどより大きい安定化作用を提供しなければならない。従って、最終製品として比較的厚いウェーハの場合、フィルムを担体として使用することもできる。基本的に、薄層化中に、ウェーハは、個々の構成要素に分離されている可能性がある。多くの場合、これは望ましいものであり、その理由は、それによってその後の分離段階が不要になるからである。分離は、例えば、裏面の薄層化中に既に到達し、従って、貫通するほど十分に深い窪みを個々の構成要素（ダイス）間のウェーハの活性側上に設けることによって達成することができる。

「ＤＩＳＣＯ ＨＩ−ＴＥＣ」という会社は、「研磨によるダイスカット」という処理を提供しており、この処理では、ウェーハは、薄層化により分離することができ、これにおいて、構造体は、担体を適用する前にウェーハの前面で研磨されるか、罫書かれるか、又はエッチングされる。これらの構造体は、ウェーハが薄層化される最終厚みを超える深さを有する。従って、薄層化の結果として、上述のように構造体が開かれ、従って、ウェーハが分離される。

分離の結果として、破損の全体的な危険性は確かに低減されるが、分離された構成要素は、今度は、機械的負荷から保護されなければならない。

薄層化において、薄くした後に、担体は、ウェーハから分離すべきであるという問題が常に存在する。特に、担体は、ウェーハの活性側での電子構成要素へのアクセスを阻止するので分離すべきである。全体的に、担体の除去は、２つの理由から比較的厚いウェーハの場合は全く問題にはならない。
−比較的厚い（僅かに薄層化された）ウェーハは、依然として、ある程度機械的負荷に耐えることができ、かつ
−ウェーハがその最終厚みにおいて耐えることができる機械的負荷が大きいほど、担体は、より大きく可撓性にすることができる。従って、例えば、フィルムの形態の可撓性の担体は、単に機械的に剥離させることができる。

可撓性が劣る担体、例えば、ガラスプレート又は他のウェーハに対して、このように剥離することは、言うまでもなく不可能である。この場合、分離は、特に、硬質の担体が特に大幅に薄層化されたウェーハと共に使用される時には困難であり、従って、高い機械的負荷は、明らかに回避すべきである。

この目的のために、多くの場合に、層がウェーハと担体の間に使用され、それによって化学的又は物理的変化の結果として、ウェーハと担体と間の接着力が低減又は排除される。このような層の例は、ワックスであり、ワックスは、熱の作用を受けると軟らかくなり、従って、分離を補助する。そうするために、ワックスは、担体がウェーハに対して変位するほど十分に流動的になるまで加熱される。この方法の短所は、特に、電子構成要素又はこれらとの接点を含む影響を受けやすいウェーハ面をその後に洗浄すべきであるという点である。

基本的に、熱又は放射線の作用を受けると同じく接着性を失う特殊接着剤を使用することも可能である。このような方法は、例えば、３Ｍ社によって提供され、接着剤層の剥離は、レーザエネルギの使用によってもたらされる。

ここでもまた、接着剤層の各部は、ウェーハ面上のままであり、高価である洗浄が必要であるという問題がある。

洗浄は、付加的な出費を意味し、すなわち、薄層化されたウェーハの付加的な機械的応力発生及び多くの場合に化学的応力発生も引き起こし、及び／又は接着剤の全ての残留物が確実に適切に除去されるようにすることが非常に困難であるので、多くの用途に対して、純粋に機械的な解決法が好ましく、分離層は、ウェーハの活性側から機械的に剥離され、そのために残留物は残らない。

この種類の分離層は、ＷＯ ２００４／０５１７０８に開示されている。この分離層は、ＷＯ ２００７／０９９１４６に開示されている薄層化法の更に別の発展に使用される。この最後に言及した特許出願において、ウェーハの薄層化後、第２の担体が（薄層化された）裏面上に設けられ、この担体は、第１の担体から分離法をサポートすべきものである。分離は、分離層とウェーハの活性側の間に起こる。ＷＯ ２００７／０９９１４６において、機械的分離法が開示されており、この方法において、ウェーハ及び第２の担体のアセンブリは、ロールの上に誘導され、従って、分離作業は、機械的に行われる。この第２の担体は、ダイスカットフィルムであることが多い。この方法は、第２の担体は、曲率に追従することができなければならないので可撓性でなければならない。この方法に関する問題は、分離中にその役割を担う延伸可能な担体がロールにより引き起こされた曲率に加えて変形を受けることがあり、そのために、分離作業が十分に制御されていないという点である。特に、言うまでもなく特に機械的に影響を受けやすい非常に薄いウェーハに対しては、ＷＯ ２００７／０９９１４６に開示されている方法は、偏向ロールを使用する時に、延伸可能な担体がロール面の曲率に完全には追従しないので、ウェーハの面に垂直に過大な力が発生し、そのためにウェーハ破損が発生する恐れがある。従って、分離前面は、ロールの支持を直接的に受けずに、横方向に僅かに変位する。それによってウェーハ上に掛けられる力の垂直成分の増大が発生する。

ＷＯ ２００４／０５１７０８ ＷＯ ２００７／０９９１４６

本発明の目的は、従って、薄層化中に安定化している担体からの可能な限り確実かつ優しいウェーハの分離を可能にする方法を提供することである。

この目的は、ウェーハ及び任意的に第２の延伸可能な担体を含む（又はウェーハから構成される）層状構造体を第１の担体を含むか又はそれから構成される担体アセンブリから機械的に分離する方法であって、ａ）担体アセンブリ及び層状構造体を含む層システムを準備する段階と、ｂ）ｉ）ｉａ）分離補助具を準備する段階、ｉｂ）分離作業中に第２の担体が、分離中に生じる分離前面のすぐ背後に分離補助具上に固定されたままであるように、第２の担体上に分離補助具を固定する段階、ｉｃ）分離前面を利用して層状構造体を担体アセンブリ（１ａ）から機械的に分離する段階、及び／又はｉｉ）層システム内に振動を発生させる段階、及び／又はｉｉｉ）層システムの又は層システムの各部の温度を変える段階を含む方法により、層状構造体が担体アセンブリから分離されるように、担体アセンブリ（１ａ）と層状構造体の間にインタフェースの領域内に機械的応力を作成する段階とを含み、段階ｉａ）〜ｉｃ）が方法に含まれない時に段階ｉｉ）及び／又はｉｉｉ）が担体アセンブリからの層状構造体の完全な分離を引き起こすことを条件とする方法によって達成される。

本発明は、変形ｉ）、（ｉｉ）、及びｉｉｉ）を含み、変形ｉ）も、段階ｉａ）、段階１ｂ）、及び段階ｉｃ）を含み、変形ｉｉ）は、段階ｉｉ）を含み、変形ｉｉｉ）は、段階ｉｉｉ）を含む。３つの変形は、任意的に、個々に又は相互のあらゆる組合せで、かつ後者の場合には、全て同時に又は時間のずれを付して使用することができる。本文の以下の節においてこれらの変形の１つを明確に参照していない場合、本文の節は、３つの変形の全部に関するものである。変形ｉ）が実行される方法の構成部分である場合に対しては、第２の延伸可能な担体は、必ず設けられる。

ウェーハは、好ましくは、任意的にドープされているシリコンウェーハとすることができる。ＡＩＳｂ、ＡＩＡ、ＡＩＮ、ＡＩＰ、Ｂｎ、ＢＰ、ＢＡ、ＧａＳｂ、ＧａＡ、ＧａＮ、ＧａＰ、ｌｎＳｂ、ＩｎＡｓ、ＩｎＮ、又はＩｎＰのウェーハは、多くの用途に好適とすることができる。

以下の本文の範囲で特に言及されない限り、ウェーハから既に分離された構成要素も、通常は分離されることになるウェーハの代わりとして理解することができる。

延伸可能な担体は、この関連では、実行される分離法の機械的分離条件下で変形し、かつ特に延伸することができる担体である。この延伸は、特に問題であり、その理由には、その結果、延伸移動自体が制御されていない場合、分離前面（以下を参照されたい）の制御が十分に可能でないからである。好ましい延伸可能な担体は、通常に業界に使用されているダイスカットフィルムであるが、他の片面接着剤フィルム又は他の方法で接着するフィルムでもある。

「固定する」は、本出願の関連では、結合部が、固定される２つの領域間に垂直に作用する力によって生成されることを意味する。好ましい固定方法は、接着、真空吸引による保持、及び静電保持である。本出願の意味における固定は、ＷＯ２００７／０９９１４６に説明されている引く力に基づくロールの上の誘導を明示的に含まない。

分離前面は、本発明による方法の変形ｉ）に関連して、この本文の範囲において分離が起こる領域である。これは、理想的には、分離される領域間の接着力が突然１００％から０％に落ちる線であることを意味する。実際的には、分離前面は、常にある一定の区域になり、この区域内で、接着力は、＜１００％から＞０まで延びる。分離前面の終了は、次に、言うまでもなく、接着力が０に到達した領域であり、開始は、ちょうど＜１００％である場所である。通常の分離作業において、分離前面は、互いから分離される区域が分離され、従って、互いに対して接着力がもはや掛からなくなるまで、分離平面の上を移動する。

領域間の接着の力（結合強度）は、ＤＩＮ ９７１／１：１９９６／０９に従って当業者が判断することができ、それは、「コーティングとその基板の間の結合力の一体性」として定義される。

本発明による方法の段階ｉｂ）は、分離前面のすぐ背後にあって、すなわち、後者に隣接するが、層状構造体と担体アセンブリの間の分離が起こった領域において、第２の担体が正確に分離補助具の動きに追従することを強制されるように行われる。換言すれば、（区域）固定は、第２の担体の伸張性が分離前面の位置に影響を与えない結果を有する。ＷＯ２００７／０９９１４６に開示されている方法においては、本発明による方法と対照的に、延伸可能な第２の担体は、ウェーハと第１の担体の間の接着力が偏向ロールの動きに（又は偏向ロールの周囲に沿って）完全に追従することに対抗するので、偏向ロールから分離することができると考えられる（たとえ僅かにであっても）。

本発明によって達成すべき目的は、この悪影響を克服することである。このためには、分離前面の位置が担体の伸張性により変えられないように第２の延伸可能な担体が分離補助具上に固定されることを保証することが必要である。上述のように、決定的に重要なことは、分離補助具の動きに追従しなければならないように担体が分離前面のすぐ背後に固定されることである。この固定は、分離作業中に例えばロールによって一時的なものとすることができ、それによってその係合面のすぐ背後の区域上に静電力により第２の担体が固定される。しかし、代替的にかつ好ましくは、第２の担体は、分離作業の開始前に分離補助具上の区域上に既に固定され、この固定は、分離作業中に残る。しかし、これは、本発明を実行するのに絶対に必要ことではなく、単に実行可能性に関して利点を有するだけである。

当業者は、本発明の意味において、「分離補助具の動きに追従しなければならないように担体が分離前面のすぐ背後に固定される」という条件は、分離前面が形成されるように第１の担体とウェーハ間の層システムが機械的に影響を与えられる間は分離補助具が移動しない場合も含む状況も直ちに理解するであろう。これは、例えばかつ好ましくは、第１の担体がガラスプレート又はウェーハであり、ガラスプレート又はウェーハの片側を分離補助具から押し離す力が印加されるという点で発生する。対応する等級のガラス又は対応するウェーハ材料を選択する際に、かつ押し離す印加される力を設定する際には、それによってガラスプレート又はウェーハの（僅かな）曲率が発生する。この曲率によりシステム全体において、剪断力が発生し、そのために、分離前面には、相互の接着力が最も小さい層が互いと衝突する場所が形成される。層システムの対応する設定を用いると、このインタフェースは、本発明の意味において、ウェーハの活性側の表面である。

第１の担体が曲げられる変形においては、分離をもたらすために、分離補助具として、第１の担体、好ましくは、ガラスプレート又はウェーハに対してより高い剛性を有する装置を使用することが好ましい。それによって分離補助具がガラスプレートの曲げに追従せず、従って、分離作業が適切に制御可能であることを保証する。当業者には、第１の担体が曲げられる分離変形において、分離前面の制御が決定的に重要なファクタであることも直ちに理解可能である。この変形においても、第２の延伸可能な担体が仮に第１の担体の曲げ移動に（任意的に部分的に）追従する場合、その結果、分離前面の位置、従って、分離をもたらす力は、薄層化されたウェーハに及ぼすその影響に対しては最適に制御することができないことになる。また、最後に示した分離の変形において、分離補助具上の第２の延伸可能な担体の固定は、言うまでもなく、一時的なものである可能性があり、当然のことながら、固定が常に完全に（前進する）分離前面に垂直である領域内であることを保証することが必要である。

一般的に、本発明による方法において、分離が正確に１つの分離前面を使用して起こることが好ましい。いくつかの分離前面を有する分離作業は、例えば、各場合に両側にある分離補助具又は第１の担体が曲げ力を受ける状態で確かに考えられるが、１つよりも多い分離前面を制御することは、遥かに困難であり、かつ特に分離前面が互いと衝突する領域において、制御しにくい力の状態が生じる。

可能な分離補助具は、一方では、凸面（部分的に）を有する全ての物体であるか、又はこのような凸面に変形することができる。同時に、分離補助具は、第２の担体の固定が分離前面の少なくともすぐ背後で行われるように設計すべきである。適切な分離補助具は、例えば、ロール、特に、大きい円周又は代替的に可撓性の曲げ可能なプレート、例えば、プレキシガラスディスク、他のプラスチックプレート、又は薄い金属プレートを有するロールとすることができる。

他方では、適切な分離補助具は、分離をもたらす変形が分離補助具上ではなく第１の担体上に掛けられる時に剛性装置（上記を参照されたい）とすることができる。

言うまでもなく、本発明による方法において、１つ又はそれよりも多くの更に別の層が第１の担体とウェーハの間に存在することができる。これらの更に別の層は、いずれの場合にも担体アセンブリ又は層状構造体の構成要素である。これらの２つのアセンブリのいずれにそれぞれの更に別の層が割り当てられるべきであるかは、本出願の意味において、互いに対して最も低い接着力を有する２つの層が層システム内でどこに位置するかに依存する。これらの層の間のインタフェースは、分離の「所要の破断線」、すなわち、層状構造体と担体アセンブリ間のインタフェースを定める。従って、このインタフェースのウェーハ側にある全ての層は、層状構造体の一部であり、一方、上述のインタフェースから見た時に第１の担体側の層は、担体アセンブリの構成要素である。従って、言うまでもなく、それぞれのアセンブリへの個々の層の割当てという意味において、層と見なすべきでもある接着力が最も低いインタフェースが直接にウェーハ上にあるか、又は第１の担体の近くにさえあることは除外されない（多くの場合に好ましいが）。

これに対応して、分離される層状構造体は、ウェーハ及び第２の（延伸可能な）担体は別として更に別の層を含むことができる。しかし、本発明の変形ｉ）を実行するために決定的に重要なことは、任意的に分離される層状構造体に存在する更に別の層は、材料に対して、以下のように配置されるという点である。
ａ）分離前面の形成に決定的に重要である分離補助具（分離作業中にのみ任意的に生成すことができる）の曲率に追従するか、又は分離作業が分離補助具の曲率により（ただし、例えば、第１の担体の曲率により）もたらされない場合、分離補助具に対して非曲げ状態のままであり、
ｂ）変形することによって分離前面の位置に影響を及ぼさない。

「分離中に形成される分離前面のすぐ背後」の分離補助具上の第２の担体の固定は、位置に関しては、分離前面に垂直な平面に関し、分離補助具と第２の担体の間の接着は、言うまでもなく、分離平面内では発生しないことも注意すべきである。

上述のように、本発明による方法の変形ｉ）に対して、分離前面が第２の担体の材料特性によりその位置において影響を与えられないように、第２の担体が分離補助具上に固定されることが決定的に重要である。固定は、永久的又は一時的とすることができるので、第２の搬送装置の分離された部分全体を含んではならない。決定的に重要であるのは、分離前面の後の領域のみである。区域上とは、固定の意味において、分離平面（又は分離平面から突出する分離補助具の曲率において）分離の方向に垂直に、固定の区域は、０を超える深さを含み、区域固定の幅は、分離前面により予め決められていることが好ましいことを意味する。

本発明による方法の段階ｉｃ）での機械的な分離は、分離補助具内に存在するか、又は分離補助具内に生成することができる曲率を利用することによって起こることが好ましい。同じく好適にかつ代替的に、段階ｉｃ）での機械的分離は、正確に起こり、その理由には、分離補助具は、何らかの他の方法で（例えば、第１の担体を曲げることにより）層システム全体に導入される曲率に追従しないからである。分離補助具が例えばロールである場合、機械的分離は、ウェーハから遠ざけられる第２の担体の表面の上にロールをローリングさせることによって起こる。これに対して、第２の担体は、まずロールに固定される。固定は、この場合、第２の担体がウェーハ（自由端）に対して突出する領域において起こることが好ましい。固定の後、ロールは、層システムの表面の上をローリング運動で誘導され、そのために、剪断力は、層システム（また、ロール上に第２の担体の固定のために）に作用し、従って、層システムの適切な設計により、ウェーハ及び第２の延伸可能な担体の層状構造体は、層システムの残り、特に、ここでは第１の担体から分離される（第１の担体を分離又は除去を考慮する時のように、存在する担体アセンブリのあらゆる更に別の層と共に）。繰返し説明するように、この関連では、分離補助具（ロール）上の第２の担体の固定は、分離前面のすぐ背後に常に位置することが決定的に重要である。従って、ロールの場合、分離作業中に、この固定は、第２の担体（かつ従って分離される層状構造体）の各々の部分的なセグメントの分離の直後に起こらなければならない。言うまでもなく、第２の担体及びそれに結合されたウェーハは、分離補助具の湾曲を受ける。

代替のかつ好ましい分離方法において、分離補助具は、平坦である。この場合、段階ｉｃ）での分離の前に、分離補助具上の第２の担体の大きい部分又は表面全体の広域の固定が起こる可能性がある。変形ｉ）による分離は、分離補助具を曲げることを通じて起こり、そのために、分離前面の領域においては（代替的に、初めは、分離前面が形成される場所で）、それは、層システムに対する凸曲率（大きい円周を有するロール面と類似）を有する。ここでもまた、第２の担体は、その固定のために、分離補助具の凸曲率及び分離補助具を有するウェーハに、同じく層システムの適切な設計により、追従することが強制される。言うまでもなく、変形ｉ）による全ての分離作業に対して、第１の担体は、剪断力が層状構造体と第１の担体の間に発生するように、層状構造体の強制的凸面変形に追従しないように保証することが必要である。

特に分離前面の良好な制御が本発明による方法の変形ｉ）により可能であることをここでもまた指摘すべきである。実は、特に分離前面の領域内の凸面曲率の高曲率により、分離前面は、分離の方向に拡幅され、これは、接着力がちょうど１００％未満（すなわち、分離補助具の作用なしの接着力よりも少し小さい）である区域は、完全な分離（接着力＝０）があるまで拡大されることを意味する。従って、層システムに作用する力ベクトルは、分離平面に垂直な比較的小さい成分を有する。特に、これは、例えば、Ｔｅｓａフィルムの巻出において知られているような望ましくないスナップオフが回避されるという効果を有する。換言すれば、本発明による方法の変形ｉ）に基づいて、特に極めて重要な機械的応力、すなわち、分離平面に垂直に作用する力を制限及び制御することができる。これは、例えば、（任意的に曲げ可能な）分離補助具に対して適切な材料を使用して、適切な表面の形状（例えば、ロール直径）により、及び当然のことながら担体に関する（そして、当然のことながら層システム全体に関する）適切な材料の選択を通じて達成することができる。

変形ｉ）において分離補助具が吸引によって又は静電帯電によって第２の担体上に固定される本発明による方法が好ましい。これらの形態の固定は、（必要に応じて）正確な制御で局所的に、すなわち、分離補助具の一部上でのみ用いることができる利点を有するが、特に、固定は、吸引の電源を切断することにより、又は静電荷を除去することによって再び簡単に逆にすることができるという利点を有する。

上述のように、本発明による方法に関しては、第１の担体から、非常に薄いウェーハ又は非常に薄いウェーハを組み込む層状構造体を分離することができる。従って、本発明による好ましい方法において、ウェーハ厚みは、≦４００μｍ、好ましくは≦１５０μｍ、より好ましくは≦８０μｍ、特に好ましくは≦２０μｍ、及び特に好ましくは≦１０μｍである。

段階ａ）で設けられた層システムは、ウェーハと第１の担体の間に１つ、２つ、３つ、４つ、又はより多くの層を有し、かつ分離が、これらの層の２つの隣接面の間に又はウェーハの表面とそれに隣接かる層の間に又は第１の担体の表面とそれに隣接する層の間に起こる本発明による方法が好ましい。

これに関連して、分離がウェーハ（ウェーハの活性側）の表面とそれに隣接する層の間に起こることは、言うまでもなく好ましい。このようにして、活性側を残留物がまだ洗浄を必要とするウェーハ上に残ることなくアクセス可能にすることができる。

上述のように、特に非常に薄いウェーハの製造において、かつ特に変形ｉを実行する時、第１の担体が高い機械的強度を有することは有利である。従って、本発明による方法に対して、第１の担体がガラスプレート又はシリコンウェーハ（薄層化ウェーハより大きい厚みを有する）であることが好ましい。硼珪酸ガラス又は水晶ガラスは、ガラスプレートの材料として好ましい。第１の担体が剛性材料で製造されることを条件として、分離作業中の第１の担体の固定は、不可欠なものではなく、その理由は、分離中に層状構造体（少なくとも薄層化ウェーハ及び第２の担体から構成される）の凸曲率に追従することができないからである。それにも関わらず、処理安全上の理由から、剛性な第１の担体が分離中に固定されることも好ましい。

しかし、第１の担体は、スピンコーティング、スプレーコーティング、積層、及び／又はプレス加工によりウェーハ面（直接、間接に関わらず）上に付加される材料とすることができる。更に、この材料は、望ましい機械的特性に影響を及ぼすために架橋するか又は他の方法で粘性を変更することができる。

少なくとも１つの分離層が、第１の担体とウェーハの間に存在する本発明による方法が好ましい。分離層の目的は、特に変形ｉ）においては、分離中に意図的に分離の所要の破断線、すなわち、分離前面が先に進む面を可能にするか及び／又は保証することである。追加的に又は代替的に、分離層は、ウェーハを簡単に洗浄することができるように、分離後に残る分離層自体を含む担体アセンブリの残留層システムからのウェーハの剥離を可能にするか又は補助すべきである。

本発明の意味において、分離層を設ける時、分離層により導入された分離平面がウェーハの間近にあるように分離層が設けられることが好ましい場合もある。しかし、一部の場合には、分離層が分離平面を定めることが好ましい場合があり、それによって第１の担体は、この場合、第１の担体とウェーハの間に存在する更に別の層から分離される。この場合は、１つ又はそれよりも多くの層は、ウェーハ上に残り、残る層は、例えば、剥離処理により除去することができる。後者は、ウェーハの間近であり、かつ剥離処理に決定的に重要である更に別の分離層とウェーハの間に分離平面を確立する別の分離層の配置により支持することができる。更に別の層がウェーハ上に残る（かつ従って上述の定義の意味において層状構造体の構成要素である）変形は、次に、（実際の）分離層が層状構造体の構成要素でもある（かつ従って分離後に任意的に間接的にウェーハに接続したままである）ように、又は分離層が担体アセンブリの構成要素である（かつ任意的に分離の後に第１の担体に間接的に接続したままである）ように配置することができる。いずれの場合にも、これに必要とされるこの分離層の構成は、自らの技術的な知識で及び本出願に示されている情報で当業者が簡単に着手することができる。

分離平面は、互いから分離される表面に基づいて、当然ながら一貫して平らである必要はないことも指摘すべきである。これは、特に、分離がウェーハの前面（活性側）の構造化領域とそれよりも上方の層の間に起こる時に適用される。

本発明による方法に対して、分離層の少なくとも１つがプラズマポリマー層であることが好ましい。

プラズマポリマー層の利点は、輪郭をコピーすることによって適用することができ、従って、ウェーハの活性側の表面を最適に保護し、かつ接着特性を分離要件に合わせて最適に調節することができるという点である。

段階ａ）で設けられる層システムが第１の担体とウェーハの間に硬化エラストマー材料、部分硬化エラストマー材料、又は硬化性エラストマー材料の層を含む本発明による方法が更に好ましい。

このエラストマー材料は、特に、任意的に（プラズマポリマー）分離層を付加することができる（恐らく構造化）ウェーハ面を剛性の任意的に平坦な第１の担体に結合する際に利点を有する。

従って、層システムが、規定された順序で以下の層、すなわち、第１の担体、上述のようなエラストマー材料の層、プラズマポリマー分離層、ウェーハ、及び第２の担体を含むウェーハを分離する本発明による方法が特に好ましい。

このような層システムは、先に引用したＷＯ ２００７／０９９１４６に説明されており、この特許は、全体が引用により本出願に組み込まれている。特に、分離層及びエラストマー層の構成を説明する部分は、本出願の一部を形成する。適切な分離層に関する情報も含むＷＯ ２００４／０５１７０８も引用により本出願の一部を形成する。特に、この情報は、引用により本出願の一部を形成する。

上述のように、層システムが、第１の担体と、硬化エラストマー材料、部分硬化エラストマー材料、又は硬化性エラストマー材料の層との間に第２の分離層を含む本発明による方法も好適とすることができる。この第２の分離層により、第１の担体を再び簡単に使用することができるように、第１の担体を分離後に残る残留層システムから剥離することができる。

層システムは、上述のような分離層を含み、かつ分離層の２つの表面の一方とこの表面に隣接する（別の層の又はウェーハの）表面との間に全て他の層におけるよりもかつ互いに隣接する層システムの全て他の層の間よりも小さい接着力が存在する本発明による方法が好ましい。

このようにして、特に、変形ｉ）において、分離作業中に好ましく利用される分離平面が予め判断される。

好ましくは真空吸引又は静電帯電による分離作業中に保持手段上に第１の担体を固定することも本発明により好ましい。

分離補助具が少なくとも部分的に凸面表面を含むか又は分離補助具の表面を凸面に少なくとも部分的に変形することができる本発明による方法も好ましい。（存在するか）又は変形によって達成される表面の湾曲は、ウェーハが第１の担体の除去中に破損をしないようになっていることが好ましい。このような設定は、本発明による方法を実行する時に、当業者が簡単に判断することができる。

本発明による方法に対して、第２の担体が分離中に少なくとも固定される分離補助具の表面は、円筒の外面又は円筒形セグメントの表面であることが好ましい。これは、分離が分離前面の領域での凸面変形を伴って分離補助具を使用して起こる時にも当て嵌まる。

分離補助具がロールであり、ウェーハを第１の担体から分離するために、ロールが、ウェーハの反対側の第２の担体の側の上にローリングし、第２の担体が、ロール上で分離前面のすぐ背後に固定される本発明による方法が好ましい。

分離補助具が可撓性プレートである本発明による方法が特に好ましい。

本発明による特に好ましい方法において、ウェーハを分離するために、可撓性プレートは、可撓性プレートの表面に垂直に少なくとも部分的に働く力を印加することにより、少なくとも部分的に凸状に変形し（分離前面の領域内での分離の始まりから開始する）、かつ第１の担体から遠ざけられる。始めは、第１の担体からの可撓性プレートの一部の距離だけが増大する。

第１の担体が保持手段上に固定され、可撓性プレートが分離補助具として使用され、保持手段及び可撓性プレートが、各々少なくとも１つの形状を有し、分離（及び可撓性プレートの変形）を行う力が、可撓性プレートの少なくとも１つの形状と保持手段の少なくとも１つの形状の間に作用する（及び／又はそこで作用する）本発明による方法が好ましい。

更に、上述の本発明による好ましい方法という意味における形状は、分離をもたらす力を印加することができる突起であることが好ましい。いずれの場合にも、可撓性プレート及び／又は保持体の形状の１つ又はそれよりも多くは、埋め込みボルトであることが好ましい。これらの埋め込みボルトは対向しており、埋め込みボルトを押し離す力を埋め込みボルト間に印加することができるようになっており、それによって最終的に分離がもたらされることが特に好ましい。

分離補助具が、光学的に透明のプレートであり、その理由が、この場合、分離作業を観測することができ、特に目視で良好にモニタすることができるからである本発明による方法が好ましい。以下の材料、すなわち、ポリメチルメタクリレート（省略形ＰＭＭＡ、商品名Ｆｒｉａｃｒｙｌ（登録商標）、Ｖｉｔｒｏｆｌｅｘ（登録商標）、アクリルガラスＰｌｅｘｉｇｌａｓ（登録商標）、Ｌｉｍａｃｒｙｌ（登録商標）、又はＰｉａｃｒｙｌ）、又は同じくポリカーボネート（省略形ＰＣ、商品名Ｍａｋｒｏｌｏｎ、Ｃａｌｉｂｒｅ、又はＬｅｘａｎ）が、特に次に適切である。分離補助具のための材料は、ウェーハの負荷又は分離装置の要件のような分離中の要件を考慮しながら当業者により選択される。

プレキシガラスプレートの形態の分離補助具は、分離層の接着力の設定に基づいて、０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜４ｍｍ、より好ましくは２〜４ｍｍ又は３〜４ｍｍの厚みを有することが好ましい。

代替的に又は追加的に、本発明による方法において、分離補助具の表面の湾曲は、膨張体が膨張することを可能にすることによってもたらすことができる。上述の膨張体は、曲率をもたらすことができるように適切に分離補助具上に固定されていなければならない。言うまでもなく、分離補助具自体は、膨張体とすることができる。

上述のように、代替方法として、分離補助具が第１の担体よりも可撓性でないように設計されることが好ましい場合もある。この場合、分離作業が第１の担体の曲率により引き起こされることが好ましく、この第１の担体は、ガラスプレート又はウェーハであることが好ましい。分離補助具のための好ましい材料は、この場合、焼結プレートである。この代替的に好ましい方法の場合、第１の担体を固定しないか、又は固定が（望ましい）曲率を妨げないように固定するにすきないことは、言うまでもなく賢明である。

第２の延伸可能な担体がダイスカットフィルム（ブルーテープとも呼ばれる）である本発明による方法が好ましい。好ましいダイスカットフィルムは、業界で標準的に使用されているＵＶ剥離テープ、例えば、「Ｌｉｎｔｅｃ Ａｄｗｉｌｌ Ｄ」である。

上述のダイスカットフィルム（又は類似の材料）は、薄層化後にウェーハの裏面上へ積層される。これに対して、多くの可能性が当業者に利用可能である。通常、上述のダイスカットフィルムは、接着剤がウェーハの裏面上での接着に向けて付加される片側を有する。ウェーハに対する第２の担体の接着力は、任意的に第２の担体も再びウェーハから除去することができるように、熱エネルギ及び／又は紫外線によって変えることができることが好ましい。上述の接着剤を有するダイスカットフィルム（第２の担体として）は、「熱剥離フィルム」又は「ＵＶ剥離フィルム」とも呼ばれる。

ダイスカットフィルムは、本出願の意味において延伸可能である。

通常かつ本発明による好ましい方法に対して好ましくは、積層中に、ダイスカットフィルムは、ウェーハ又は分離される層システムの縁部よりも突出し、かつリングによってその縁部上で保持される。金属又はプラスチックから構成することができるこのリングは、通常「ダイスカットフレーム」と呼ばれる。フレームは、フィルムと共に一種のドラムを形成し、このフィルムは、第２の担体であり、ウェーハの裏面で始まる層システムの残りは、このフィルム（ダイスカットフィルム）上に常駐する。

本発明による特に好ましい方法において、ダイスカットフィルムを含む層システムは、この時点で固定具内に設けられ、第１の担体は、チャック上に固定される（好ましくは真空吸引により）。

この時点で、別のチャックは、ここでもまた好ましくは真空吸引により、ダイスカットフィルム（第２の担体）の露出裏面上に固定される。２つのチャックは、上面図で横方向に互いに重畳されるように位置決めされることが好ましい。変形ｉ）を実行することに使用される時に、ダイスカットフィルムがこの時点で固定されたチャックは、曲げ可能な（可撓性の）材料で、かつ本発明によって使用される分離補助具の機能を果たすことができるように厚みを付して製造されることが好ましい。

変形ｉ）を実行するために、２つのチャック（保持手段及び分離補助具）は、好ましくは、少なくとも装置の１つの表面上にウェーハ又は層システムの表面を超えて突出する領域を有する。これらの領域の間に、適切な固定によってこの時点で力を掛けることは可能であり、それによって片側上でダイスカットフィルム（第２の担体）を保持するチャック（分離補助具）は、他方のチャック（保持手段）から取り外されることになる。従って、分離補助具は、曲げられ、望ましい分離前面が形成される。

ウェーハに分離作業中に過度に応力が掛からないように、作用する力を正確に制御することが完全に可能である。

変形ｉ）を実行する好ましい方法が、上述の分離層及び／又は好ましい層システムで実行される場合、過大な機械的負荷（破損）なく非常に大幅に薄層化されたウェーハのきれいな分離さえも保証することができる。印加された力を測定し、及び／又は最大の力を超えないように調節することも可能である。力が印加される２つの点／線／面の一定の距離を設定することも力によって可能である。このようにして、初期に平坦であるが曲げ可能な分離補助具は、その変形により、連続的な分離前面を生成し、その理由は、分離補助具の変形が、完全な分離が起こると分離補助具がもう一度本来の形状を回復することができるまで２次元で伝播されるからである。

上述のように、２つの担体が真空吸引により固定されることが好ましいが、基本的に、他の可能性、例えば、接着剤による固定もある。

ダイスカットフレームが本発明による分離方法に使用される場合、ダイスカットフレームは、分離補助具の表面曲率をダイスカットフレームに伝達することができるように配置されることが好ましい。従って、ダイスカットフレーム及び締結されたダイスカットフィルムは、分離前面の領域において曲率に追従し、本発明により、ダイスカットフレーム及び締結されたダイスカットフィルムは、分離前面のすぐ背後に分離補助具上に固定される。ウェーハは、ここでもまたダイスカットフィルム（第２の担体）の曲げ（曲率）に追従し、そのために、剪断力がウェーハと第１の担体の間に発生する。

上述のように、変形ｉ）による本発明の方法の利点は、特に、その好ましい実施形態において、分離前面が比較的大きい区域を表し、そのためにウェーハ面に垂直な剪断力を小さく保つことができるという点である。

理論により縛られることなく、本発明による方法に基づいて、力分布勾配は、分離前面内に発生し（すなわち、実際の分離の線（分離前面の端部）、すなわち、分離される表面間の接着力が０である線に垂直な力分布勾配）、分離前面の深さ（及び従って勾配の傾き）は、本発明による方法の範囲で最適に制御することができ、そのために、任意的に非常に薄いウェーハの機械的負荷をできるだけ低く保つことができる。

本発明による特に好ましい方法は、層システムが規定された順序で以下の層を含むものである。
−ガラスプレート又はウェーハから構成される第１の担体、
−更に上述のようなエラストマー材料の層、
−更に上述のようなプラズマポリマー分離層、
−ウェーハ、及び
−第２の担体としてのダイスカットフィルム。

同じく特に好適である本発明による方法は、層システムが規定された順序で以下の層を含むものである。
−ガラスプレート又はウェーハから構成される第１の担体、
−第２の分離層、
−更に上述のようなエラストマー材料の層、
−更に上述のようなプラズマポリマー分離層、
−ウェーハ、及び
−第２の担体としてのダイスカットフィルム。

本発明の好ましい構成部分は、プレキシガラスプレートの使用でもあり、プレキシガラスプレートは、真空吸引を使用して上述のような第２の担体を第１の担体からの層状構造体（第２の担体及びウェーハを含む）の機械的分離における分離補助具としてその上に固定することができるように配置される。言うまでもなく、本発明による使用に対して、層状構造体及び第１の担体を含む層システムは、上述の好ましい方法の１つに関して配置されることが好ましい。

変形ｉ）による本発明の方法を実行するために設定される装置は、本発明の一部を形成する。特に、このような装置は、上述のように、第１の担体及び分離補助具を固定するための手段を含む。この分離補助具は、第２の担体を固定するための手段の役目を同時にする。本発明による装置は、静電的な力又は吸引力によって固定をもたらすための手段、第１の担体を固定するための保持手段、及び好ましくは、力が分離補助具に第１の担体から離れる方向に凸面曲率を受けさせるように分離補助具の一部上にのみ力を掛けることができるための手段も含むことが好ましい。

プレキシガラスプレートから構成され、かつ好ましくは真空吸引を受けることができるチャックは、分離補助具として好ましい。

３つの変形ｉ）、ｉｉ）、及びｉｉｉ）、変形ｉｉ）のみ、又は変形ｉｉｉ）のみ、又は変形ｉｉ）及びｉｉｉ）のみを含む本発明による方法は、担体アセンブリからの層状構造体の完全な機械的分離をもたらすために使用することができる。このような場合、変形ｉ）は、実行されない。変形ｉｉ）及びｉｉｉ）の両方が適用される場合、これは、同時に又は時間のずれを伴って行うことができる。しかし、同じく本発明により、全ての３つの変形、又は変形ｉｉ）と共に変形ｉ）、又は変形ｉｉｉ）と共に変形ｉ）は、いずれの場合にも同時に及び／又は時間のずれを伴って適用することができる。

完全な分離とは、層状構造体及び第１の担体が互いから空間的に分離されることを必ずしも意味するわけではない。むしろ、振動及び／又は温度変化による完全な分離を可能にするために保持装置、例えば、上述のチャックによって分離中に所定の位置に層状構造体及び担体アセンブリが保持されることが必要であると考えられる。これは、例えば、良好な機械的又は熱的接触を保証することができる。

分離は、この場合、少なくとも層システムの２つの層間の接着力の排除を意味する（この意味におけるウェーハ及び第１の担体は、同じく層と見なされるものとする）。

本発明による方法の好ましい実施形態では、変形ｉｉ）は、単独で、又は変形ｉ）又はｉｉｉ）の一方と組み合わせて、又は変形ｉ）及び変形ｉｉｉ）と組み合わせて使用される。振動を発生させるために、振動を発生させるあらゆる適切な装置を使用することができる。超音波発生器の使用が好ましい。圧電性セラミックの使用は、特に好ましい。

本発明による方法の好ましい実施形態では、段階ｉｉ）で、振動は、振動発生装置から層システムに直接的な機械的接触により伝達される。振動発生装置は、例えば、上述の保持装置の１つに含めるか、又はそれに連結することさえ可能である。振動は、固形物同士の直接的な機械的接触により伝達されることが好ましい。これは、例えば、保持装置又はチャックが、上述のように、静電荷又は真空により第１の担体及び／又は第２の担体を固定した時に行うことができる。自らの役割として、チャックは、第１の担体及び／又は第２の担体に振動を発生させるか又はそれを伝達することが好ましい。

振動が液体、好ましくは水により、好ましくは液体の膜により、特に好ましくは水の膜により伝達される場合も好ましいと考えられる。

振動が振動発生装置から第１の担体に伝達される場合が特に好ましい。振動が振動発生装置からウェーハに伝達される方法も、本発明の一部を形成する。しかし、本発明の意味において、これは、ウェーハの損傷を引き起こしてはならない。

振動が層システムの層の少なくとも１つの固有振動数の振動数である本発明による方法が好ましい。無限プレートの固有振動数は、公式１から計算される。

ここで、ｎ＝１、ｄは板の厚みであり、Ｅはヤング率であり、ρは、プレート材料の密度である。ｎ＝２、３から無限大に対して、対応する高調波が得られる。表１は、通常のウェーハ技術において及び本発明による方法に使用するようなガラス、アルミニウム、シリコン、及びシリコーンで製造されたプレートに対して固有振動数及びこの公式から計算された一部の高調波の例を示している。シリコンは、ウェーハ材料として及び担体の材料として使用される。ガラス及びアルミニウムも、担体として使用される。シリコーンは、例えば、上述のエラストマー層の材料として適切である。

（表１）

公式１が固有振動数に関する近似値を示すに過ぎないとしても、５０μｍという薄層化ウェーハの固有振動数は、少なくとも、全ての他の層の固有振動数を超えるマグニチュードであることが表から見出される。従って、全体的に、シリコンを強い振動に励起することなく、層システムの他の層にそれらの固有振動数で振動させることが可能である。

従って、段階ｉｉ）で層システムの層の１つが固有振動数で振動するように励起される本発明による方法が好ましい。固有振動数で振動するように励起された層がウェーハではない本発明による方法が特に好ましい。固有振動数で振動するように励起された層が第１の担体である本発明による方法が最も好ましい。

段階ｉｉ）で層システムの層の１つが固有振動数で振動するように励起され、かつ段階ａ）で設けられた層システムがウェーハと第１の担体の間に少なくとも１つの更に別の層を有する本発明による方法も好ましい。

表１は、ガラスプレートの固有振動数がエラストマー層の固有振動数と著しく異なることがあることを示している。規定された厚みのガラスプレートがエラストマー層が付加される担体として本発明による方法に使用される場合、ガラスプレートは、固有振動数で振動するように励起することができる。エラストマー層は、その約１／１２の高調波でその後に励起されるだけであろう。エラストマー層は、従って、本質的に共振しないと考えられる。従って、機械的応力は、ガラスプレートとエラストマー層の間に発生し、これは、ガラスプレートとエラストマー層の間のインタフェースで分離を引き起こすことができる。同時に、エラストマー層は、振動を減衰し、これらの振動は、従って、減衰された形でウェーハに伝達されるに過ぎない。

段階ｉｉ）で層システムの第１の担体が固有振動数で振動するように励起される本発明による方法が好ましい。

段階ａ）で設けられた層システムが、上述のように、第１の担体とウェーハの間に硬化エラストマー材料、部分硬化エラストマー材料、又は硬化可能エラストマー材料の層を含む本発明による方法が特に好ましい。更に、第１の担体がガラスから構成される場合は、本発明によって好ましいものである。本発明の意味において、次に、分離が第１の担体とエラストマー層の間に起こることが好ましいと考えられる。

ウェーハの表面上で起こらない上述の分離は、ウェーハ面と担体システムの隣接面間の形態閉塞の理由で、ウェーハを破壊することなく機械的分離がかろうじて可能であるに過ぎないように第１の担体の反対側のウェーハの側が構成される時に主として有利である。これは、本発明による方法の全ての変形ｉ）、ｉｉ）、及びｉｉｉ）に適用される。（上述のように）分離後に恐らく残る層状構造体の（残留）層は、次に、適切に、例えば、剥離又は類似のものによりウェーハから除去することができる。

エラストマー層に関する類似の考慮事項は、上述のような分離層及び担体アセンブリの他の層にも適用される。

表１は、アルミニウムの例に対して、第１の担体の本来の振動数を変えることができることを示している。アルミニウムが第１の担体として使用される場合、又は共通振動システム（振動性システム）が構成されるように第１の担体がアルミニウム又は他の材料に結合される場合、第１の担体の固有振動数は、エラストマー層又は分離層の固有振動数に対応するように、又は必要に応じて第１の担体が良好に励起することができるように設定することができるが、その固有振動数（又は振動システムの固有振動数）は、エラストマー層の固有振動数よりも大きく、そのために後者は、依然として固有振動数の範囲では第１の担体の励起では共振しない。担体アセンブリ（又は振動システム）の層の適切な選択により、振動は、ウェーハとのインタフェースに伝達することができ、担体アセンブリ及びウェーハの分離は、ウェーハの表面と担体アセンブリの隣接面の間に起こる。好ましいプラズマポリマー分離層は、振動挙動においてエラストマー層に対応するか、又は振動挙動と共に振動システム形成するように設定されることを指摘すべきである。

段階ｉｉ）でウェーハに間近な担体アセンブリの層が固有振動数で振動するように励起される本発明による方法が好ましい。担体アセンブリ及びウェーハの分離がウェーハの表面と担体アセンブリの隣接面の間に起こる本発明による方法が特に好ましい。

本発明による方法の別の好ましい実施形態では、変形ｉｉｉ）は、単独で、又は変形ｉ）又はｉｉ）の一方と組み合わせて、又は変形ｉ）及び／又は変形ｉｉ）と組み合わせて使用される。この場合、機械的応力は、層システム又は層システムの各部の温度を変えることによって層システム内に生成され、それによって第１の担体及びウェーハ（及び従って担体アセンブリ及び層状構造体）の分離が発生するか、又はこれがその分離の一因になる。

本発明の方法によって温度を変えることによる層システムの層の分離は、専ら又は本質的に層システムの個々の層、例えば、第１の担体、第２の分離層、エラストマー層、分離層、及びウェーハの様々な材料の異なる熱膨張係数に基づいている。温度が層内で変わる時、力が発生し、そのために層は、表面の平面の方向の量を変えることによって拡張すべきである。これとは対照的に、層の横の拡張は、層間の接着力又は第１の担体及びウェーハとの接着力のために限られた範囲でのみ可能であるか、又は全く不可能である。このようにして、強い剪断力が層の表面間に発生し、これは、互いの隣接する２つの層の表面間の層の分離を引き起こすことができる。

従って、熱膨張係数がいずれの場合にも層システムのあらゆる他の層の熱膨張係数とは少なくとも２倍、好ましくは４倍、特に好ましくは６倍、及び特に好ましくは１０倍異なるウェーハ及び第１の担体を含む層を層システムが含む上述のような方法が好ましい。しかし、これは、第１の担体の反対側のウェーハの側に設けられる層を含まない。層システムの２つの隣接層が規定された異なる熱膨張係数を有する本発明による方法も好ましい。

当然のことながら、温度変化は、層材料の物理特性又は化学的構造の変化を引き起こす可能性もある。本質的に、層システムの層間の又は層内の結合力が液体物質、ゲル状物質、又はガス状物質への固体の層材料の集合状態の変化により完全に又は本質的に軽減されるという事実に基づく分離方法は、明示的に本発明の主題でない。

しかし、本発明は、固体の一部が液体状態、ゲル状状態、又は気体状態への遷移を受ける層材料の部分である方法にも関するものである。しかし、その間で又はそこで分離が起こる層の各々の層材料の１０重量％を超えないもの、好ましくは５重量％を超えないもの、特に好ましくは１重量％を超えないもの、及び最も好ましくは０．１重量％を超えないものは、固体から液体状態、ゲル状状態、又は気体状態への遷移を受ける場合がある。

本発明による方法は、層を互いに保持する接着力がこの力を克服する（機械的分離）力に対向されるので発生する分離に基づくものである。

加熱は、あらゆる適切な装置を使用して行うことができる。全ての層システムは加熱されることが好ましい。

上述のように、第１の担体は、固体材料から構成されることが好ましい。ウェーハとの担体の直接的接触は、第１の担体の硬質面を通る剪断力の作用によりウェーハの損傷を引き起こす可能性がある。本発明による好ましい方法においては、従って、上述のように、第１の担体とウェーハ間の層システム内に少なくとも１つの更に別の層、好ましくは少なくとも１つのエラストマー層及び／又は分離層が存在する。全体的に、エラストマー層は、シリコンの熱膨張係数と著しく異なる熱膨張係数を有する。更に、熱膨張係数は、材料の適切な選択により変えることができる。本発明による好ましい方法においては、従って、少なくとも１つのエラストマー層が、第１の担体とウェーハの間に存在する。

本発明による好ましい方法において、第１の担体とウェーハの間に完全に又は部分的にシリコーンエラストマーから構成される少なくとも１つの層がある。シリコーンエラストマーは、温度変化がある時に機械的特性、特に強度及び硬度が、変化の範囲が特に僅かであり、従って、高温でさえも、状況に基づいて分離作業に必要とされるように、依然として剪断により発生する力に耐えるのに十分な強度を有する点で特徴的である。温度が上昇した時に軟化しすぎる材料は、変形によって剪断力を吸収して中性化する。シリコーンエラストマーの熱膨張係数は、シリコン及びガラスを超えるマグニチュードであり、そのためにシリコーン材料の層とシリコン層及びガラス層との間の温度変化による応力及び剪断力の生成は、特に有効である。

少なくとも１つの分離層が第１の担体とウェーハの間に存在する本発明による方法が更に好ましい。上述のように、分離層は、層システムに接着の小さい力が作用する所要の破断点を与え、従って、簡単な分離が可能になる。これは、変形ｉｉｉ）を実行する時にも有利な実施形態である。少なくとも１つのエラストマー層及び分離層が第１の担体とウェーハの間に存在する本発明による方法が特に好ましい。この場合、エラストマー層は、剪断力の生成に使用することができ、分離層は、所要の破断点として機能することができる。次に、上述のように、層システムの層が第１の担体、エラストマー層、分離層、及びウェーハの順番に配置された場合が最も好ましい。次に、上述のように、分離層は、プラズマポリマー層であることが好ましく、プラズマポリマー層は、エラストマー層と類似の熱膨張挙動を有することが好ましい。

少なくとも２つの分離層が第１の担体とウェーハの間に存在する本発明による方法が更に好ましい。エラストマー層及び２つの分離層が第１の担体とウェーハの間に存在する本発明による方法が特に好ましい。次に、上述のように、層システムの層が第１の担体、第２の分離層、エラストマー層、分離層、及びウェーハの順番に配置される場合が最も好ましい。

このような構成を用いて、第１の担体及びウェーハ（担体アセンブリ及び層状構造体）の分離は、分離層上で又は第２の分離層上で行うことができる。この構成を用いて、エラストマー層が変形ｉｉｉ）により分離中に剪断力の生成をもたらす場合が更に好ましい。分離層は、上述のように所要の破壊点として機能するだけではなく、あらゆる残留層（上述のような）をウェーハ及び／又は担体から簡単に除去することができることを保証する。

ウェーハの処理中に、使用される層は、高い温度変化を受けることが多い。従って、層システムが剥離せず、従って、ウェーハ処理中に第１の担体及びウェーハの分離を既にもたらすことが重要である。上述のように、温度変化がある時に、エラストマー層により層状構造体は特に大きい応力及び剪断力を受けるので、処理中に第１の担体及びウェーハの分離を防止するために適切な予防措置を講じなければならない。

従って、段階ａ）で設けられた層システムが、少なくとも１つのエラストマー層を含み、かつ層システムにおいて、正確に２０℃と２００℃の間の温度で機械的応力がエラストマー層（４）の表面と隣接面の間に発生せず、エラストマー層が硬化されるように生成されたものである本発明による方法が好ましい。

この状態を達成するための好ましい方法は、応力からの解放があるべきである温度での層状構造体の隣接層間のエラストマーの硬化である。温度は、次に、層状構造体が適用される全ての処理温度で維持されるように選択されることが好ましい。特に、層状構造体は、室温で安定したままであるべきである。硬化温度は、材料に依存し、そのために応力からの規定された解放がある望ましい温度に到達するために、当業者は、エラストマー材料を相応に変更することになる。

従って、分離が、（ｉ）機械的応力がエラストマー層（４）の表面と隣接面の間に発生しない温度よりも少なくとも１００℃、好ましくは１５０℃高い温度に層システム又はその各部を加熱する段階、又は（ｉｉ）機械的応力がエラストマー層（４）の表面と隣接面の間に発生しない温度よりも少なくとも１００℃、好ましくは１５０℃低い温度に層システム又はその各部を冷却する段階によって起こるか又は支持される本発明による方法が好ましい。

その結果、分離が行われる温度は、ウェーハが処理される温度と十分に異なっている。

段階ａ）で設けられた層システムが、層システムの層間に８０℃〜２２０℃の範囲で、好ましくは１２０℃〜１８０℃の範囲で硬化されたものであるシリコーンを含有するか又はそれから構成された少なくとも１つのエラストマー層を収容し、分離が、２００℃〜４００℃の範囲、好ましくは２５０℃〜３５０℃の範囲の温度で実行される本発明による方法も好ましい。

本発明を図面及び実施例に基づいて以下により詳細に説明する。しかし、図面及び実施例は、本発明を限定することを意図したものではない。

薄層化後のウェーハを含む分離される層システムを示す図である。 分離作業のために既に固定された分離される層システムを示す図である。 分離作業中の分離される層システムを示す図である。 無限振動プレートの概略モデルを示す図である。 本体内の線形拡大及び得られる応力を概略的に示す図である。

参照符号は、以下の意味を有する。
１．第１の担体
１ａ．担体アセンブリ（図１〜図３に示す例におけるもの）
２．エラストマー層
３．分離層
４．ウェーハの構造化された前面
５．ウェーハの裏面
６．第１の担体を含む層システムの分離部分
７．ウェーハ（前面及び裏面）
８．層状構造体（図１〜図３に示す例におけるもの）
１８．第２の担体の接着促進側
１９．分離される層システム（第２の担体なし）
２０．第２の担体
２１．ダイスカットフレーム
２８．第１の担体を固定する保持手段
２９．分離補助具
３０、３１．分離をもたらす力の作用方向及び印加点の代案
３３．分離前面
３４．分離前面の端部
ａ．本体又は体積要素の縁部長さ
ａ＋ｓ．加熱による長さ変化後の縁部長さ
ｄ．プレート厚

図面のより詳細な説明
図１は、分離される層システム１９、２０を示している。好ましくはガラスプレートの形態である第１の担体１は、エラストマー層２に結合され、これは、次に、分離層３に結合される。分離層３は、ウェーハ４、５の活性前面に結合される。分離層３とウェーハ４、５との間の接着力は、層システム全体のうちで最も小さい。第２の担体２０は、ウェーハ５の裏面に留められる。上述の第２の担体は、ダイスカットフィルムの形態とすることができ、ダイスカットフィルムは、ダイスカットフレーム２１内に締結される。

図２は、分離に向けて準備が整っている状態である分離される層システム１９、２０を示している。第１の担体は、第１の担体２８を固定するための手段上に固定される。第１の担体６を含む分離される層システムは、ウェーハ（前面及び裏面）７とまだ全面にわたる完全な結合を有する。分離補助具２９は、第２の担体２０に平坦に結合され、かつ第１の担体のみでなく第２の担体とも平行に整列している。矢印３０及び３１は、分離をもたらす力に関する可能な作用方向及び印加点を示している。

図３は、分離される層システム１９、２０が第１の担体６及び層状構造体７、２０）を含む分離される層システムの部分に分離される分離作業を示している。これは、矢印３１の領域内で印加される力によってもたらされ、その結果、分離補助具２９は、片側上で第１の担体２８を固定する保持手段から、かつ第１の担体１から遠ざけられる。それによって分離補助具の湾曲が発生する。この湾曲は、第２の担体２０により、従って、ウェーハ７により完全に追従される。従って、剪断作用が、分離される層システム１９内で発生し、これは、分離前面３３の領域内で作用する。分離前面３４の端部で、分離される層システムの部分６とウェーハ０の間に接着力がある。この例において、分離層３は、分離平面がウェーハ７と分離層３の間に延びることを保証する。

分離前面３３に（同じく）間近の分離補助具２９への第２の担体２０の区域固定を通じて、力の最適な伝達が保証される。ウェーハに作用する垂直力は、比較的小さく、分離前面３４の終わりまで分離前面３３にわたって勾配内で増加している。その結果、特に分離前面３３の領域内で、仮想湾曲角度が生成され、この角度は、無限大に近づき、従って、ウェーハ７にできるだけ少ない負荷を掛ける。

図４は、無限プレートの固有振動数の励起で存在する振動システムを示している。それは、層システムにおける層の振動のモデルである。このような層の固有振動数は、以下の公式からの第１近似で計算される。

ここで、ｎ＝１、ｄは板の厚みであり、Ｅはヤング率であり、ρは、プレート材料の密度である。固有振動数は、従って、本質的に材料特性及び層厚だけに依存する。

図５は、温度変化のために体積変化を受ける固体の体積要素の挙動を示している。左の図は、体積要素が対称的にかつ応力なしに変形する自由な体積要素を示している。右には、上部及び底部で固定されている体積要素が示されている。これは、温度が変わる時に他の層の体積及びインタフェースが変わらないと仮定して本発明によって使用すべき層システム内の層の状況の略示図である。体積変化は、依然として、本質的に上下のインタフェースに垂直な方向においてのみ可能である。インタフェースの方向に、応力は発生し、その理由は、固定面が線形寸法を変えることができないからである。層間剥離は、インタフェース上で応力によって生成された力がインタフェース間の接着力を上回った時にこれらのインタフェース上で発生する。

実施例１（変形ｉによる分離）
ウェーハの前面、すなわち、電子構成要素が位置する側は、プラズマポリマー分離層によってＰＥＣＶＤで被覆される。この分離層は、ウェーハに対向する側で比較的低い接着力を有し、一方でウェーハから遠ざけられた側でその後に付加された層に高い接着力があるように接着特性に関して調節される。この最後に言及した層は、この例においては、シリコーンエラストマー層であり、これは、第１の担体としてガラスプレート上で最初に付加される。次に、ウェーハは、分離層側に既に付加されている分離層に結合され、エラストマー層は、ガラスプレート上に付加される。それは、この時点で、ウェーハ、分離層、エラストマー層、及び担体としてのガラスプレートを含む層システムである。

結合は、従来技術で公知の典型的な接着剤で達成することができる。説明した層システムの調製に関する詳細に関しては、ＷＯ ２００７／０９９１４６を参照されたい。

次に、ウェーハは、その露出された裏面上で薄層化される。薄層化は、従来技術で公知の方法によって実施される。この実行中に、ウェーハは、厚み５０μｍに薄層化される。薄層化の後、ウェーハを含む層システムは、ウェーハの裏面がエッチングにより更に処理される機器に移送される。エッチングは、特に、薄層化中に引き起こされたウェーハの裏面の表面損傷を修正するのに供される。

エッチング作業は、例えば、エッチング槽による湿式化学処理により、又はプラズマによる乾式化学処理により従来技術に従って行われる。特に、エッチングは、剥落及び亀裂の形態の損傷を完全に除去し、ウェーハは、より高い機械的及び熱的抵抗力を取得する。

次に、ダイスカットフィルム、例えば、「Ｌｉｎｔｅｃ Ａｄｗｉｌｌ Ｄ」は、その接着剤側を層システム上に置いて積層される。この時点で、層システムは、ガラスプレートの裏面がそれ以上動くことができないように真空チャックによって固定される分離装置に置かれている。

３ｍｍ厚のプレキシガラスプレートから構成される特殊真空チャックは、この時点で、ダイスカットフィルムの裏面上に分離補助具として固定される。

真空が２つの真空チャック上に蓄積した後に、ウェーハの面に垂直な力がプレキシガラスプレートの片側に印加される。この力により、可撓性プレキシガラスプレートが曲がり、曲げによって層システム内に分離前面が形成される。この分離前面は、ウェーハの前面と分離層の間の平面内に延びる。プレキシガラスプレートの曲げは、第１の担体に対して凸面である。ウェーハ及び第２の担体は、プレキシガラスプレート（真空チャック）の連続的な曲げに追従するが、これは、第１の担体上に固定されている層システムの残りには当て嵌まらない。得られる剪断力により、分離層からのウェーハの分離がもたらされる。

力は、５０μｍの厚みを有するこの実施例のような非常に薄いウェーハでさえも第１の担体から無傷で分離することができるように調節することができる。これは、分離前面が制御可能な速度で表面全体にわたって延びるので生じる。

最後に、ウェーハの前面は、層システムの残りから解放される。分離後、２つの真空チャックの真空のスイッチをオフにすることができる。この時点で、ダイスカットフィルム上に積層されたウェーハを除去し、その後の処理段階、例えば、ダイスカットによる分離段階に移すことができる。

実施例２（変形ｉｉによる分離）
実施例２は、層システムの構築中に付加的なプラズマポリマー分離層がエラストマー層を付加する前にガラスプレート上に付加され、かつガラスプレートよりもエラストマー層により確実に接着するように（層システムの調製後に）、かつガラスプレートとこの分離層の間の接着力が層システムにおける２つの層間で最小であるように接着力に関して調節される点を除き、実施例１の場合と同様に（実際の分離の開始まで）実施される。更に、通常のチャックは、可撓性プレキシガラスディスクの代わりにダイスカットフィルムを固定するのに使用される。層システムの分離に寄与すると考えられる力は、このチャック上に掛けられない。ガラスプレートは、共通振動システムが存在するように（アルミニウム）チャック上に固定され、それは、約４ｍｍ厚である。これは、１ＭＨｚの周波数で励起される。約１０分後に、ウェーハは、担体アセンブリから分離される。分離は、付加的なプラズマポリマー層とガラスプレートの間で行われる。層状構造体は、単に担体アセンブリ（ガラスプレート）から持ち上げるだけで除去することができる。

実施例３（変形ｉｉｉによる分離）
変形ｉｉｉ）は、実施例１の場合と同様に（実際の分離の開始まで）実施されるが、ダイスカットフィルム及びプレキシガラスディスクを使用しない。層システムの調製における結合は、エラストマー層が硬化する１５０℃で行われる。次に、層システムは、２０℃に冷却される。分離に向けて、層システムは、１０分の間３３０℃まで加熱される。分離は、プラズマポリマー層とウェーハの間で行われる。層状構造体は、単に担体アセンブリから持ち上げるだけで除去することができる。

７ ウェーハ
２０ 担体
２９ 分離補助具
３３ 分離前面

Claims (15)

1. ウェーハ（７）と任意的に第２の延伸可能な担体（２０）とを含む層状構造体（８）を第１の担体（１）を含むか又はそれから構成された担体アセンブリ（１ａ）から機械的に分離する方法であって、
   ａ）担体アセンブリ（１ａ）と層状構造体（８）とを含む層システム（１ａ、８）を準備する段階と、
   ｂ）ｉ）以下の段階：
   ｉａ）分離補助具（２９）を準備する段階、
   ｉｂ）分離作業中に第２の担体（２０）が分離中に生じる分離前面（３３）のすぐ背後で前記分離補助具（２９）上に固定されたままに留まるように、該第２の担体（２０）上に該分離補助具（２９）を固定する段階、及び
   ｉｃ）分離前面（３３）を利用して前記層状構造体（８）を前記担体アセンブリ（１ａ）から機械的に分離する段階、
   及び／又はｉｉ）以下の段階：
   （ｉｉ）前記層システム（１ａ、８）において振動を生成する段階、
   及び／又は（ｉｉｉ）以下の段階：
   ｉｉｉ）前記層システム（１ａ、８）又は該層システム（１ａ、８）の各部の温度を変える段階、
   を含む方法により、前記層状構造体（８）が前記担体アセンブリ（１ａ）から分離されるように、担体アセンブリ（１ａ）と該層状構造体（８）の間のインタフェースの領域に機械的応力を作成する段階と、
   を含み、
   段階ｉａ）〜ｉｃ）が該方法に含まれない時には、段階ｉｉ）及び／又はｉｉｉ）が、前記担体アセンブリからの前記層状構造体の完全をもたらすことを条件とする、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記分離補助具（２９）は、真空吸引により又は静電帯電の手段により前記第２の担体（２０）上に固定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ウェーハ（７）は、≦１５０μｍ、好ましくは、≦８０μｍ、特に好ましくは、≦２０μｍの厚み、及びかなり特別に好ましくは、≦１０μｍの厚みを有することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の方法。
4. 前記第１の担体（１）と前記ウェーハ（７）の間に少なくとも１つのプラズマポリマー分離層（３）が存在することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記層システムは、前記第１の担体（１）と前記ウェーハ（７）の間に、硬化された、部分的に硬化された、又は硬化可能なエラストマー材料の層（２）を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記層システムは、以下の層を以下の規定された順序：
   第１の担体（１）、
   請求項７に記載のエラストマー材料の層（２）、
   プラズマポリマー分離層（３）、
   ウェーハ（７）、及び
   第２の担体（２０）、
   で含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
7. 分離が、前記プラズマポリマー分離層の面と前記ウェーハの面の間で起こることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記分離補助具（２９）は、可撓性プレートであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記第１の担体（１）は、保持手段（２８）上に固定され、前記可撓性プレート（２９）及び該保持手段（２８）の各々は、少なくとも１つの形状を有し、
   前記力は、前記可撓性プレート（２９）の少なくとも１つの形状と前記保持手段（２８）の少なくとも１つの形状の間に作用する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記分離補助具（２９）は、プレキシガラスディスクであることを特徴とする請求項８又は請求項９のいずれか１項に記載の方法。
11. 段階（ａ）で準備された前記層システム（１ａ、８）は、正確に２０℃から２００℃の間の温度の該層システム（１ａ、８）において、機械的応力が前記エラストマー層（４）の面と隣接する面との間に発生せず、かつ該エラストマー層が硬化されるような方法で生成されたものであることを特徴とする請求項５から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 分離が、
    （ｉ）機械的応力が前記エラストマー層（４）の前記面と前記隣接する面の間に発生しない温度よりも少なくとも１００℃、好ましくは、１５０℃高い温度まで前記層システム又はその各部を加熱する段階、又は
    （ｉ）機械的応力が前記エラストマー層（４）の前記面と前記隣接する面の間に発生しない温度よりも少なくとも１００℃、好ましくは、１５０℃低い温度まで前記層システム又はその各部を冷却する段階、
    によって起こるか又はそれによって支持される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 段階（ｉｉ）において、前記振動は、振動発生装置により、好ましくは、超音波発生器により、特に好ましくは、圧電性セラミックにより生成され、かつ該装置から前記層システム（１ａ、８）まで固形物の直接的な機械的接触又は液体によって仲介された接触により伝達されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 段階（ｉｉ）において、前記担体（１）は、専ら振動発生装置によって振動するように励起されることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の方法を実行するための装置であって、
    第１の担体（１）を固定するための保持手段（２８）と、
    第２の担体（２０）を固定するための保持手段と、
    を含み、
    前記第２の担体（２０）を固定するための前記保持手段（２８）は、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の分離補助具（２９）として、かつ任意的に前記層システムを加熱するための及び／又は該層システムの振動を発生させるための手段として設計される、
    ことを特徴とする装置。

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