JP2014070182A - 半導体装置製造用接着シート、半導体装置、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウェハを台座に強固に固定できるとともに、半導体ウェハから台座を分離し易い半導体装置製造用接着シートを提供する。
【解決手段】半導体ウェハを台座に固定するために用いられる半導体装置製造用接着シートであって、第１接着剤層と、接着力が前記第１接着剤層より低い第２の層とを有し、少なくとも前記半導体装置製造用接着シートの周辺部が前記第１接着剤層により形成されている半導体装置製造用接着シートに関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置製造用接着シート、半導体装置、及び半導体装置の製造方法に関する。

従来、半導体装置の製造工程において、台座上に半導体ウェハを仮固定した後、半導体ウェハに対してバックグラインドなどの所定の処理を行い、その後、半導体ウェハから台座を分離するといった工程が行なわれることがある。このような工程では、半導体ウェハから台座を容易に分離できることが重要である。

台座上に半導体ウェハを仮固定する方法として、液状の接着剤を使用することが知られている。液状の接着剤はスピンコートにより半導体ウェハ又は台座に塗布される。

特許文献１には、第１基板としてのデバイスウェハと第２基板としてのキャリアー基板とを強い接着結合を形成しない充填層を介して圧着するとともに、充填層の周縁に対して接合素材を充填して硬化することによりエッジボンドを形成して、第１基板と第２基板とを接着する方法が開示されている。

また、特許文献２には、イミド、アミドイミドおよびアミドイミド−シロキサンのポリマーおよびオリゴマーからなる群の中から選択される、オリゴマーおよびポリマーからなる群の中から選択される化合物を含む接合用組成物層を介して第１の基板と第２の基板とを接合する方法が開示されている。

特表２０１１−５１０５１８号公報 特表２０１０−５３１３８５号公報

特許文献１に記載の充填層や特許文献２に記載の接合用組成物層は、スピンコート等により塗布されている。しかしながら、接着に必要な厚さ１０μｍ以上の層を塗布により形成すると、一般的に塗布面が粗くなり、凹凸追従性が悪く、所望の接着力が得られず、半導体ウェハを台座に充分に固定できない場合がある。

また、スピンコートにより塗布する場合、材料の大半が無駄になるといった問題がある。また、材料が接着用の粘度の高いものであるため、スピンコーターの汚れを取り除くには、労力を要する。

本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、半導体ウェハを台座に強固に固定できるとともに、半導体ウェハから台座を分離し易い半導体装置製造用接着シートを提供することにある。また、該半導体装置製造用接着シートを用いた半導体装置、及び半導体装置の製造方法を提供することにある。

本願発明者は、下記の構成を採用することにより、前記の課題を解決できることを見出して本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、半導体ウェハを台座に固定するために用いられる半導体装置製造用接着シートであって、第１接着剤層と、接着力が前記第１接着剤層より低い第２の層とを有し、少なくとも前記半導体装置製造用接着シートの周辺部が前記第１接着剤層により形成されている半導体装置製造用接着シートに関する。

前記接着シートはシート状であるため、スピンコートにより接着剤層を形成する場合に比べ、表面を均一に形成できる。さらに、スピンコートのように材料を無駄にすることがない。また、シート状であるため簡便に使用できる。

また、前記接着シートの周辺部は、前記第１接着剤層により形成されている。第２の層と比較して接着力の高い第１接着剤層が周辺部に存在するため、この部分において半導体ウェハを台座に強固に固定できる。
また、第１接着剤層のみではなく、第１接着剤層よりも接着力の低い第２の層を有するため、第１接着剤層の接着力さえ低下させれば、外力により、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。
第１接着剤層の接着力を低下させる方法としては、溶剤により第１接着剤層を溶解させて接着力を低下させる方法、第１接着剤層に、カッターやレーザー等により物理的な切り込みを入れて接着力を低下させる方法、加熱により接着力が低下する材料で第１接着剤層を形成しておき、加熱により接着力を低下させる方法等を挙げることができる。前記接着シートは第１接着剤層が接着シートにおける周辺部に形成されているため、第１接着剤層を溶剤により溶解させたり、カッターやレーザー等により物理的に切り込みを入れたりして、第１接着剤層の接着力を低下させ易く、半導体ウェハから台座を分離し易い。

本発明において、第１接着剤層の接着力、及び第２の層の接着力とは、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力をいう。なお、第１接着剤層が、イミド化や熱硬化等を行なうことにより接着させるものである場合、シリコンウェハに固定した状態（例えば、イミド化後や熱硬化後）における９０°ピール剥離力をいう。第２の層が、イミド化や熱硬化等を行なうことにより接着させるものである場合、シリコンウェハに固定した状態（例えば、イミド化後や熱硬化後）における９０°ピール剥離力をいう。具体的には実施例に記載の方法で測定できる。

前記接着シートは、前記周辺部よりも内側の中央部が、前記第１接着剤層と前記第２の層との積層により形成されていることが好ましい。前記構成によれば、第１接着剤層のみが表出している面では、半導体ウェハ又は台座を強固に固定できる。また、中央部は、第１接着剤層と第２の層との積層により形成されているため、中央部は、第１接着剤層のみで形成されている周辺部よりも、相対的に接着力が低い。従って、周辺部の接着力を少なくとも低下させれば、外力により、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。また、第２の層が台座と接する場合、接着シートを台座から剥離し易く、糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。

前記接着シートは、前記周辺部よりも内側の中央部が、前記第２の層により形成されていることも好ましい。前記構成によれば、中央部が第２の層により形成されているため、第１接着剤層の接着力を低下させれば、外力により、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。また、第２の層が台座と接するため、接着シートを台座から剥離し易く、糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。

前記周辺部及び前記中央部にわたって、前記第１接着剤層よりも接着力の低い第３の層が形成されていることが好ましい。第１接着剤層よりも接着力の低い第３の層が表出している面を半導体ウェハに貼り付けた場合、半導体ウェハから接着シートを容易に剥離できる。また、半導体ウェハの糊残りを無くすことができ、半導体ウェハの洗浄工程を省略できる。

本発明はまた、前記半導体装置製造用接着シートを用いて得られる半導体装置に関する。

本発明はまた、前記半導体装置製造用接着シートを用いて半導体ウェハを台座に固定する工程と、前記半導体ウェハから前記台座を分離する工程とを含む半導体装置の製造方法に関する。

本発明によれば、半導体ウェハを台座に強固に固定できるとともに、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。

実施形態１の接着シートの断面模式図である。 実施形態１の接着シートの平面図である。 実施形態２の接着シートの断面模式図である。 実施形態２の接着シートの平面図である。 第３の層を備える接着シートの断面模式図である。 第３の層を備える接着シートの断面模式図である。 実施形態１の接着シートを用いて半導体ウェハを台座に固定した様子を示す模式図である。

［接着シート］
本発明の半導体装置製造用接着シートは、第１接着剤層と、接着力が前記第１接着剤層より低い第２の層とを有し、少なくとも前記半導体装置製造用接着シートの周辺部が前記第１接着剤層により形成されている。

以下、本発明の接着シートについて図面を参照しつつ説明する。

図１は、実施形態１の接着シート５の断面模式図である。図１に示すように、接着シート５は、周辺部５４が第１接着剤層５０により形成されるとともに、周辺部５４よりも内側の中央部５３が、第１接着剤層５０と第２の層５１との積層により形成されている。すなわち、接着シート５は、第２の層５１と、第２の層５１上に第２の層５１の上面及び側面を覆う態様で積層された第１接着剤層５０とを有する。第２の層５１の接着力は、第１接着剤層５０の接着力よりも低い。

接着シート５の周辺部５４は、第１接着剤層５０により形成されている。第２の層５１と比較して接着力の高い第１接着剤層５０が周辺部５４に存在するため、この部分において半導体ウェハを台座に強固に固定できる。
また、第１接着剤層５０のみではなく、第１接着剤層５０よりも接着力の低い第２の層５１を有するため、第１接着剤層５０の接着力さえ低下させれば、外力により、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。
接着シート５は第１接着剤層５０が接着シート５における周辺部５４に形成されているため、第１接着剤層５０を溶剤により溶解させたり、カッターやレーザー等により物理的に切り込みを入れたりして、第１接着剤層５０の接着力を低下させ易く、半導体ウェハから台座を分離し易い。

接着シート５は、周辺部５４よりも内側の中央部５３が、第１接着剤層５０と第２の層５１との積層により形成されている。第１接着剤層５０のみが表出している面では、半導体ウェハ又は台座を強固に固定できる。また、中央部５３は、第１接着剤層５０と第２の層５１との積層により形成されているため、中央部５３は、第１接着剤層５０のみで形成されている周辺部５４よりも、相対的に接着力が低い。従って、周辺部５４の接着力を少なくとも低下させれば、外力により、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。また、第２の層５１が台座と接する場合、接着シート５を台座から剥離し易く、糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。

接着シート５の厚さは特に限定されず、例えば、１０μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ以上である。１０μｍ以上であると、半導体ウェハデバイス表面の凹凸を追従でき、隙間なく接着シートを充填できる。また、接着シート５の厚さは、例えば、５００μｍ以下であり、好ましくは３００μｍ以下である。５００μｍ以下であると、厚みのばらつきや加熱時の収縮・膨張を抑制又は防止できる。

中央部５３における第１接着剤層５０の厚さは適宜設定できるが、好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上、更に好ましくは１μｍ以上である。また、該厚さは、好ましくは３００μｍ以下であり、より好ましくは２００μｍ以下である。
また、中央部５３における第２の層５１の厚さは適宜設定できる。

第１接着剤層は、第２の層に比較して一般的に弾性率が低いため、形成時に表面にうねりが生じやすい。このような観点からは、第１接着剤剤層を薄くし、第２の層を厚くすることが好ましい。一方、第１接着剤層は、第２の層に比較して一般的にガラス転移温度が高いため、形成時の収縮が大きい。このような観点からは、第１接着剤剤層を厚くし、第２の層を薄くすることが好ましい。

図２は、実施形態１の接着シート５の平面図である。図２に示すように、接着シート５は、平面視したときの形状が円形である。
接着シート５の直径は特に限定されない。例えば、接着シート５の直径は、台座の直径に対して＋１．０〜−１．０ｍｍが好ましい。

また、接着シート５を平面視したとき、第２の層５１の形状が円形である。接着シート５を平面視したときの第２の層５１の面積は、接着シート５を平面視したときの接着シート５の面積に対して、好ましくは１０％以上、より好ましくは２０％以上、更に好ましくは５０％以上である。１０％以上であると、周辺部５４に形成された第１接着剤層５０の接着力を低下させ易く、半導体ウェハから台座を分離し易い。また、第２の層５１の面積は、好ましくは９９．９５％以下、より好ましくは９９．９％以下である。９９．９５％以下であると、半導体ウェハを台座に強固に固定できる。

本発明の接着シートは、実施形態１の接着シート５に限定されない。図３は、実施形態２の接着シートの断面模式図である。図３に示すように、接着シート６は、周辺部６４が第１接着剤層６０により形成されるとともに、周辺部６４よりも内側の中央部６３が、第２の層６１により形成されている。第２の層６１の接着力は、第１接着剤層６０の接着力よりも低い。

接着シート６は、周辺部６４よりも内側の中央部６３が、第２の層６１により形成されている。中央部６３が第２の層６１により形成されているため、周辺部６４にある第１接着剤層６０の接着力を低下させれば、外力により、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。また、第２の層６１が台座と接するため、接着シート６を台座から剥離し易く、糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。

接着シート６の厚さは特に限定されず、例えば、実施形態１の接着シート５で例示したものと同様である。

図４は、実施形態２の接着シート６の平面図である。図４に示すように、接着シート６は、平面視したときの形状が円形である。接着シート６の直径は特に限定されず、例えば、実施形態１の接着シート５で例示したものと同様である。また、接着シート６を平面視したときの第２の層６１の面積は特に限定されず、例えば、実施形態１の接着シート５で例示したものと同様である。

第２の層５１、６１の接着力は、第１接着剤層５０、６０の接着力よりも低ければ、特に制限されない。第２の層５１、６１の接着力は、例えば、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力が０．３０Ｎ／２０ｍｍ未満であることが好ましく、０．２０Ｎ／２０ｍｍ以下であることがより好ましい。０．３０Ｎ／２０ｍｍ未満であると、第２の層５１、６１を容易に剥離できる。該９０°ピール剥離力の下限は、特に限定されず、例えば、０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、好ましくは０．００１Ｎ／２０ｍｍ以上である。該９０°ピール剥離力は低いほど第２の層５１、６１を剥離し易い。

第１接着剤層５０、６０の接着力は、例えば、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力が、０．３０Ｎ／２０ｍｍ以上であることが好ましく、０．４０Ｎ／２０ｍｍ以上であることがより好ましい。０．３０Ｎ／２０ｍｍ以上であると、半導体ウェハを台座に良好に保持でき、バックグラインドなどを良好に行うことができる。また、該９０°ピール剥離力の上限は、特に限定されず、大きいほど好ましいが、例えば、３０Ｎ／２０ｍｍ以下、好ましくは２０Ｎ／２０ｍｍ以下である。

図５、６に示すように、本発明の接着シートは、他の層が形成されたものであってもよい。図５、６は、第３の層を備える接着シートの断面模式図である。図５の接着シート５は、周辺部５４及び中央部５３にわたって、第３の層５５が形成されている。図６の接着シート６は、周辺部６４及び中央部６３にわたって、第３の層６５が形成されている。第１接着剤層５０、６０よりも接着力の低い第３の層５５、６５が表出している面を半導体ウェハに貼り付けることで、半導体ウェハから第３の層５５、６５付きの接着シート５、６を容易に剥離できる。また、半導体ウェハの糊残りを無くすことができ、半導体ウェハの洗浄工程を省略できる。

第３の層５５、６５の接着力は、第１接着剤層５０、６０の接着力よりも低ければ、特に制限されない。例えば、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力が、０．３０Ｎ／２０ｍｍ未満であることが好ましく、０．２０Ｎ／２０ｍｍ以下であることがより好ましい。０．３０Ｎ／２０ｍｍ未満であると、糊残りなく剥離でき、半導体ウェハ等の洗浄工程を省略できる。また、該９０°ピール剥離力の下限は、特に限定されず、例えば、０Ｎ／２０ｍｍ以上であり、好ましくは０．００１Ｎ／２０ｍｍ以上である。０Ｎ／２０ｍｍ以上であると、半導体ウェハを台座に良好に保持できる。

第１接着剤層５０、６０を構成する接着剤組成物としては、第１接着剤層５０、６０の接着力が、第２の層５１、６１の接着力よりも高くなるように選択する限り、特に限定されない。

第１接着剤層５０、６０を構成する接着剤組成物としては、イミド基を有し、且つ、少なくとも一部にエーテル構造を有するジアミンに由来する構成単位を有するポリイミド樹脂を好適に使用できる。また、シリコーン樹脂も好適に使用できる。なかでも、耐熱性、耐薬性、糊残り性という点から、前記ポリイミド樹脂が好ましい。

前記ポリイミド樹脂は、一般的に、その前駆体であるポリアミド酸をイミド化（脱水縮合）することにより得ることができる。ポリアミド酸をイミド化する方法としては、例えば、従来公知の加熱イミド化法、共沸脱水法、化学的イミド化法等を採用することができる。なかでも、加熱イミド化法が好ましい。加熱イミド化法を採用する場合、ポリイミド樹脂の酸化による劣化を防止するため、窒素雰囲気下や、真空中等の不活性雰囲気下にて加熱処理を行なうことが好ましい。

前記ポリアミド酸は、適宜選択した溶媒中で、酸無水物とジアミン（エーテル構造を有するジアミンと、エーテル構造を有さないジアミンの両方を含む）とを実質的に等モル比となるように仕込み、反応させて得ることができる。

前記エーテル構造を有するジアミンは、エーテル構造を有し、且つ、アミン構造を有する端末を少なくとも２つ有する化合物である限り、特に限定されない。例えば、グリコール骨格を有するジアミンなどが挙げられる。

前記グリコール骨格を有するジアミンとしては、例えば、ポリプロピレングリコール構造を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミン、ポリエチレングリコール構造を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミン、ポリテトラメチレングリコール構造を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミン等のアルキレングリコールを有するジアミンを挙げることができる。また、これらのグリコール構造の複数を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミンを挙げることができる。

前記エーテル構造を有するジアミンの分子量は、１００〜５０００の範囲内であることが好ましく、１５０〜４８００であることがより好ましい。前記エーテル構造を有するジアミンの分子量が１００〜５０００の範囲内であると、低温での接着力が高く、且つ、高温において剥離性を奏する第１接着剤層５０、６０をえやすい。

前記ポリイミド樹脂の形成には、エーテル構造を有するジアミン以外に、エーテル構造を有さないジアミンを併用することもできる。エーテル構造を有さないジアミンとしては、脂肪族ジアミンや芳香族ジアミンを挙げることができる。エーテル構造を有さないジアミンを併用することにより、被着体との密着力をコントロールすることができる。エーテル構造を有するジアミンと、エーテル構造を有さないジアミンとの配合割合は、モル比で、１００：０〜１０：９０の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは、１００：０〜２０：８０であり、さらに好ましくは、９９：１〜３０：７０である。前記エーテル構造を有するジアミンと前記エーテル構造を有さないジアミンとの配合割合が、モル比で、１００：０〜１０：９０の範囲内にあると、高温での熱剥離性により優れる。

前記脂肪族ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，８−ジアミノオクタン、１，１０−ジアミノデカン、１，１２−ジアミノドデカン、４，９−ジオキサ−１，１２−ジアミノドデカン、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン（α、ω−ビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン）などが挙げられる。前記脂肪族ジアミンの分子量は、通常、５０〜１，０００，０００であり、好ましくは１００〜３０，０００である。

芳香族ジアミンとしては、例えば、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）−２，２−ジメチルプロパン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン等が挙げられる。前記芳香族ジアミンの分子量は、通常、５０〜１０００であり、好ましくは１００〜５００である。前記脂肪族ジアミンの分子量、及び、前記芳香族ジアミンの分子量は、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）により測定し、ポリスチレン換算により算出された値（重量平均分子量）をいう。

前記酸無水物としては、例えば、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ピロメリット酸二無水物、エチレングリコールビストリメリット酸二無水物等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記酸無水物と前記ジアミンを反応させる際の溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、シクロペンタノン等を挙げることができる。これらは、単独で使用してもよく、複数を混合して用いてもよい。また、原材料や樹脂の溶解性を調整するために、トルエンや、キシレン等の非極性の溶媒を適宜、混合して用いてもよい。

前記シリコーン樹脂としては、例えば、過酸化物架橋型シリコーン系粘着剤、付加反応型シリコーン系粘着剤、脱水素反応型シリコーン系粘着剤、湿気硬化型シリコーン系粘着剤等が挙げられる。前記シリコーン樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。前記シリコーン樹脂を用いると、耐熱性が高くなり、高温下における貯蔵弾性率や粘着力が適切な値となり得る。前記シリコーン樹脂の中でも、不純物が少ない点で、付加反応型シリコーン系粘着剤が好ましい。

第１接着剤層５０、６０を構成する接着剤組成物は、他の添加剤を含有していてもよい。このような他の添加剤としては、例えば、難燃剤、シランカップリング剤、イオントラップ剤などが挙げられる。難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂などが挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。イオントラップ剤としては、例えば、ハイドロタルサイト類、水酸化ビスマスなどが挙げられる。このような他の添加剤は、１種のみであっても良いし、２種以上であっても良い。

第２の層５１、６１を構成する材料としては、第２の層５１、６１の接着力が、第１接着剤層５０、６０の接着力よりも低くなるように選択する限り、特に限定されない。第２の層５１、６１を構成する材料としては、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ等の無機材料を挙げることができる。また、前述のポリイミド樹脂、前述のシリコーン樹脂も使用できる。

第３の層５５、６５を構成する材料としては、第３の層５５、６５の接着力が、第１接着剤層５０、６０の接着力よりも低くなるように選択する限り、特に限定されず、例えば、第２の層５１、６１と同様のものを採用できる。

（接着シートの製造）
接着シート５は、例えば、次の通りにして作製される。まず、第２の層５１を形成するための材料を含む溶液を作製する。次に、前記溶液を基材上に所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させる等して、第２の層５１とする。前記基材としては、ＳＵＳ３０４、６−４アロイ、アルミ箔、銅箔、Ｎｉ箔などの金属箔や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙等が使用可能である。また、塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工、スピンコート塗工等が挙げられる。

次に、第２の層５１側から打ち抜き加工等により、所定の形状（例えば、円形、矩形等）に打ち抜き、打ち抜いた部分（円形状、矩形状等の第２の層５１）を残して、外側を剥離して取り除く。

一方、第１接着剤層５０を形成するための組成物を含む溶液を作製する。

次に、所定の形状に打ち抜かれた第２の層５１が積層されている前記基材の上に、前記の第１接着剤層５０を形成するための組成物を含む溶液を第２の層５１の側から所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成する。その後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させる等して、第１接着剤層５０とする。以上より、図１、２に示す接着シート５が得られる。なお、図３、４に示す接着シート６は、接着シート５とほぼ同様の方法により作成できる。

また、図５、６に示す第３の層５５、６５は第２の層５１と同様の方法で形成できる。

以上の説明では、平面視したときの形状が円形である接着シート５、６を説明した。しかし、該形状は特に限定されず、多角形、楕円形等、他の形状でもよい。

また、平面視したとき、第２の層５１、６１の形状が円形である接着シート５、６を説明した。しかし、該形状は特に限定されず、多角形、楕円形等、他の形状でもよい。

本発明の半導体装置製造用接着シートは、半導体ウェハを台座に固定するために用いられる。具体的には、後述の半導体装置の製造方法に好適に使用できる。

［半導体装置の製造方法］
本発明の半導体装置の製造方法は、接着シートを用いて半導体ウェハを台座に固定する工程と、半導体ウェハから台座を分離する工程とを含む。例えば、接着シートを用いて半導体ウェハを台座に固定する工程と、半導体ウェハをバックグラインドする工程と、バックグラインドされた半導体ウェハから台座を分離する工程とを含む方法が挙げられる。

以下の説明では、実施形態１の接着シート５を用いた場合について説明する。図７は、実施形態１の接着シートを用いて半導体ウェハを台座に固定した様子を示す模式図である。

まず、接着シート５を用いて半導体ウェハ３を台座１に固定する工程を行う。具体的には、接着シート５の第１接着剤層５０及び第２の層５１が表出している面を台座１に貼り付け、接着シート５の第１接着剤層５０のみが表出している面を半導体ウェハ３の回路形成面に貼り付ける。

半導体ウェハ３としては特に限定されず、例えば、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、サファイアウェハ等の化合物半導体ウェハなどが挙げられる。なかでも、シリコンウェハが好ましい。

半導体ウェハ３として、回路形成面及び非回路形成面を有するものを使用する。また、シリコン貫通電極（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｓｉｌｉｃｏｎ ｖｉａ）を有するものを好適に使用できる。通常、シリコン貫通電極を有するシリコンウェハは、後述のバックグラインドにより薄型化されるため、台座１に固定し、強度を補強することが望ましいからである。

半導体ウェハ３の厚さは特に限定されないが、例えば、４００〜１２００μｍであり、好ましくは４５０〜１０００μｍである。

半導体ウェハ３の直径は特に限定されないが、例えば、７５〜４５０ｍｍである。このような半導体ウェハ３としては、市販の２００ｍｍウェハ、３００ｍｍウェハなどを使用できる。

台座１としては、特に限定されないが、シリコンウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＡｓウェハ等の化合物ウェハ、ガラスウェハ、ＳＵＳ、６−４Ａｌｌｏｙ，Ｎｉ箔、Ａｌ箔等の金属箔等が挙げられる。平面視で、丸い形状を採用する場合は、シリコンウェハ又はガラスウェハが好ましい。また、平面視で矩形の場合は、ＳＵＳ板、又は、ガラス板が好ましい。

また、台座１として、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル（ランダム、交互）共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド（紙）、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、紙等を用いることもできる。

台座１は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用しても良い。台座１の厚みは、特に限定されないが、例えば、通常１０μｍ〜２０ｍｍ程度である。

台座１の直径は特に限定されないが、例えば、１００〜４５０ｍｍである。このような台座１としては、市販の２００ｍｍウェハ、３００ｍｍウェハなどを使用できる。

貼り付け（固定）方法は特に限定されないが、圧着が好ましい。圧着は、通常、圧着ロール等の押圧手段により押圧しながら行われる。圧着の条件としては、例えば、２０〜３００℃、０．００１〜１０ＭＰａ、０．００１〜１０ｍｍ／ｓｅｃが好ましい。圧着時間は、通常０．１〜１０分である。
圧着後、必要に応じて、第１接着剤層５０及び第２の層５１をイミド化する。これにより、半導体ウェハ３を台座１に良好に固定できる。イミド化は従来公知の方法で行うことができ、例えば、１５０〜５００℃、０．５〜５時間の条件でイミド化できる。なお、第１接着剤層５０及び第２の層５１の一方のみをイミド化してもよい。

次いで、前記半導体ウェハ３をバックグラインドする。バックグラインドは、従来公知の方法で行うことができる。

バックグラインドした半導体ウェハの厚さは、例えば、１〜３００μｍであり、好ましくは５〜１００μｍである。

バックグラインドした後、半導体ウェハ３の非回路形成面（バックグラインドされた面）は加工することができる。加工方法としては、電極形成、金属配線形成、保護膜形成等が挙げられる。なお、当該加工により、シリコン貫通電極が形成されてもよい。

バックグラインドや加工などを行った後、半導体ウェハ３から台座１を分離する。

半導体ウェハ３から台座１を分離する方法としては特に限定されないが、周辺部５４にある第１接着剤層５０の接着力を低下させた後に、分離することが好ましい。これにより、容易に分離できる。第１接着剤層５０の接着力を低下させる方法としては、溶剤により第１接着剤層５０を溶解させて接着力を低下させる方法、第１接着剤層５０に、カッターやレーザー等により物理的な切り込みを入れて接着力を低下させる方法、第１接着剤層５０を加熱により接着力が低下する材料で形成しておき、加熱により接着力を低下させる方法等を挙げることができる。

以上の説明では、接着シート５を用いて半導体ウェハ３を台座１に固定する方法として、接着シート５の第１接着剤層５０及び第２の層５１が表出している面を台座１に貼り付け、接着シート５の第１接着剤層５０のみが表出している面を半導体ウェハ３の回路形成面に貼り付ける方法を説明した。しかし、接着シート５を用いて半導体ウェハ３を台座１に固定する方法は特に限定されず、接着シート５の第１接着剤層５０のみが表出している面を台座１に貼り付け、接着シート５の第１接着剤層５０及び第２の層５１が表出している面を半導体ウェハ３の回路形成面に貼り付ける方法などであってもよい。

また、半導体ウェハ３として、回路形成面及び非回路形成面を有するもの使用する場合について説明した。しかし、回路形成面及び非回路形成面を有するものに限定されず、両面が非回路形成面のものなどでもよい。

また、台座１に固定された半導体ウェハ３をバックグラインドする場合について説明した。しかし、バックグラインドは必須ではなく、バックグラインドせずに半導体ウェハ３を加工してもよい。

以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

実施例で使用した成分について説明する。
ＰＭＤＡ：ピロメリット酸二無水物（分子量：２１８．１）
ＤＤＥ：４，４‘−ジアミノジフェニルエーテル（分子量：２００．２）
Ｄ−４０００：ハインツマン製のポリエーテルジアミン（分子量：４０２３．５）
ＤＭＡｃ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド
ＮＭＰ：Ｎ−メチル−２−ピロリドン
Ｄ−２０００：ハインツマン製のポリエーテルジアミン（分子量：１９９０．８）
ＢＰＤＡ：３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物
ＰＰＤ：ｐ−フェニレンジアミン
セパレータ（片面がシリコーン系剥離剤にて処理された長尺ポリエステルフィルム：厚さ３８μｍ）
長尺ポリエステルフィルム（厚さ２５μｍ）

以下の方法により接着シートを作製した。

実施例１、５
＜第１接着剤層用溶液、第２の層用溶液の作製＞
窒素気流下の雰囲気において、９２９．０５ｇのＤＭＡｃ中に、Ｄ−４０００ ２５８．２５ｇ、ＤＤＥ ７８．９５ｇ、及び、ＰＭＤＡ １００ｇを７０℃で混合して反応させ、第１接着剤層用溶液（ポリアミド酸溶液Ａ）を得た。得られた第１接着剤層用溶液が室温（２３℃）になるまで冷却した。
表１の配合に従った点以外は第１接着剤層用溶液と同様の方法で第２の層用溶液（ポリアミド酸溶液Ｂ）を得た。得られた第２の層用溶液が室温（２３℃）になるまで冷却した。
＜円形シートの作製＞
第２の層用溶液を、セパレータに塗布し、９０℃で３分間乾燥させ、第２の層を有するシートを得た。
得られたシートの第２の層上に長尺ポリエステルフィルムを積層し、トムソン金型にて、直径１９８ｍｍにハーフカットし、打ち抜いた部分（トムソン金型で打ち抜いた内側）を残して、外側を除去し、円形シートを得た。なお、上記のハーフカットとは、ポリエステルフィルム及び第２の層を完全にカットし、且つ、セパレータを完全にはカットしない（セパレータの途中までカットする）態様でのカットをいう。
＜接着シートの作製＞
円形シートのポリエステルフィルムを剥離し、第１接着剤層用溶液を、直径２００ｍｍ以上となるように円形シートの第２の層上に塗布し、９０℃で３分間乾燥させた。乾燥させた第１接着剤層上に長尺ポリエステルフィルムを積層し、図１、２に示す実施形態１の形状の接着シートを得た。
接着シート全体の直径は２００ｍｍ、厚さは１００μｍであった。第２の層の直径は１９８ｍｍ、第２の層の厚さは２μｍであった。接着シートの中央部における第１接着剤層の厚さは９８μｍであった。

実施例２
＜第１接着剤層用溶液の作製＞
表１の配合に従った点以外は実施例１と同様の方法で、第１接着剤層用溶液を得た。
＜接着シートの作製＞
ＳＵＳ箔（東洋製箔（株）製、ＳＵＳ ３０４Ｈ−ＴＡ）上に、Ｃｕ膜厚が０．５μｍとなるよう、硫酸銅めっき浴によるＣｕめっきを行い、Ｃｕめっき付きＳＵＳ箔を得た。得られたＣｕめっき付きＳＵＳ箔が室温（２３℃）になるまで冷却した、
表１の配合の第１接着剤層用溶液をＣｕめっき付きＳＵＳ箔に塗布し、９０℃で２分間乾燥させた。次いで、ＳＵＳ箔を剥離してＣｕめっき付きポリアミド酸層を得た。得られたＣｕめっき付きポリアミド酸層に対して、Ｃｕエッチングを行った。これにより、円形（直径１９５ｍｍ）のＣｕめっき部分（第２の層）を残し、他を取り除いた。以上より、図１、２に示す実施形態１の形状の接着シートを得た。
接着シート全体の直径２００ｍｍ、厚さ１２０μｍであった。第２の層の直径は１９５ｍｍ、第２の層の厚さは０．５μｍであった。接着シートの中央部における第１接着剤層の厚さは１１９．５μｍであった。
なお、実施例２では、接着シートの形成時には、第１接着剤層上に、第２の層が形成された形状（第２の層の側面側には第１接着剤層が存在しない形状）となるが、第２の層が０．５μｍと薄い一方、第１接着剤層が１２０μｍと厚く、また、第１接着剤層が比較的柔らかい（低弾性率である）ため、使用時には、圧力により、第２の層が第１接着剤層に埋め込まれることになる。従って、実施例２の接着シートは、図１に示す断面形状を有することとなる。

実施例３
表１の配合に従った点以外は実施例１と同様の方法で、接着シートを得た。

実施例４
＜円形シートの作製＞
実施例１にて作成した第２の層用溶液をセパレータに塗布し、９０℃で３分間乾燥させ、第２の層を有するシートを得た。
得られたシートの第２の層上に長尺ポリエステルフィルムを積層し、トムソン金型にて、直径１９８ｍｍにハーフカットし、打ち抜いた部分（トムソン金型で打ち抜いた内側）を残して、外側を除去し、円形シートを得た（厚さ：２００μｍ）。
＜接着シートの作製＞
実施例１にて作成した第１接着剤層用溶液をセパレータに塗布し、９０℃で３分間乾燥させ、第１接着剤層を有するシートを得た。
得られたシートの第１接着剤層上に長尺ポリエステルフィルムを積層し、トムソン金型にて、直径１９８ｍｍにハーフカットし、外側を残して、打ち抜いた部分（トムソン金型で打ち抜いた内側）を除去し、中抜けのシートを得た（厚さ：２００μｍ）。
円形シート、及び中抜けのシートのセパレータを剥離し、中抜けのシートの第１接着剤層が存在しない部分に、円形シートの第２の層が嵌まり込むように貼り合わせ、図３、４に示す実施形態２の形状の接着シートを得た。
接着シート全体の直径は２００ｍｍ、厚さは２００μｍであった。第２の層の直径は１９８ｍｍ、第２の層の厚さは２００μｍであった。

比較例１
実施例１と同様の第１接着剤層からなる単層の接着シートを得た。接着シートは円形であり、直径２００ｍｍ、厚さ１５０μｍであった。

［第１接着剤層の接着力の測定］
第１接着剤層用溶液を、セパレータに塗布し、９０℃で３分間乾燥させ、厚さ２０μｍの第１接着剤層を有するシートを得た。
得られたシートの第１接着剤層を８インチシリコンウェハに貼り合せ、３００℃で１．５時間の条件で窒素雰囲気中でイミド化させ、シリコンウェハ付き第１接着剤層を得た。
シリコンウェハ付き第１接着剤層を２０ｍｍ幅、１００ｍｍ長さに加工し、引張試験機（島津製作所製、オートグラフＡＧＳ−Ｈ）を用い、温度２３℃、３００ｍｍ／分にて９０°ピール評価を行った。結果を表１に示す。

［第２の層の接着力の測定］
第２の層用溶液を、セパレータに塗布し、９０℃で３分間乾燥させ、厚さ２０μｍの第２の層を有するシートを得た。
得られたシートの第２の層を８インチシリコンウェハに貼り合せ、３００℃で１．５時間の条件で窒素雰囲気中でイミド化させ、シリコンウェハ付き第２の層を得た。
シリコンウェハ付き第２の層を２０ｍｍ幅、１００ｍｍ長さに加工し、引張試験機（島津製作所製、オートグラフＡＧＳ−Ｈ）を用い、温度２３℃、３００ｍｍ／分にて９０°ピール評価を行った。結果を表１に示す。
なお、実施例２の第２の層の接着力については、８インチシリコンウェハに第２の層を貼り合せたものを用いて、９０°ピール評価を行った。

［プロセス耐性評価］
実施例１〜４
実施例１〜４の接着シートの第１接着剤層及び第２の層が表出している面を台座（直径２００ｍｍ、厚さ７２６μｍのシリコンウエハ）に貼り付けた。貼り付けは、温度９０℃、圧力０．１ＭＰａのロールラミネートにより行った。
次に、台座付き接着シートの接着シート面を、直径２００ｍｍ、厚さ７２５μｍのシリコンウエハの回路形成面に貼り付けた。貼り付けは、温度９０℃、圧力０．１ＭＰａでロールラミネートにより行った。貼り付け後、３００℃で１．５時間、窒素雰囲気下で接着シートをイミド化した。これにより、台座、接着シート及びシリコンウェハが順次積層された積層体を得た。
得られた積層体を用いてバックグラインドを行い、バックグラインド中にシリコンウェハを充分に固定でき良好にバックグラインドできた場合を○、シリコンウェハを充分に固定できずバックグラインドできなかった場合を×として評価した。
実施例５
第１接着剤層のみが表出している面を台座に貼り付けた以外は、実施例１〜４と同様の方法でプロセス耐性を評価した。
比較例１
実施例１〜４と同様の方法により積層体を得て、プロセス耐性を評価した。
結果を表１に示す。

［剥離性評価］
前記プロセス耐性評価と同様の方法により、台座、接着シート及びシリコンウェハが順次積層された積層体を得た。
トムソン刃を用いて、接着シート層の側面から内側向かって切り込みを入れた。切り込みは、第２の層に達するまで行った。切り込みの後、積層体の上側（シリコンウェハ側）に配置した真空ピンセットを用いて、シリコンウェハを上方向に吸着した。吸着できた場合を○、吸着できなかった場合を×として評価した。結果を表１に示す。

実施例１〜５では、シリコンウェハを充分に固定でき良好にバックグラインドできた。また、切り込みを入れることで、シリコンウェハと台座を容易に分離できた。一方、比較例１は、接着シート層に切り込みを入れても、剥離できなかった。

１ 台座
３ 半導体ウェハ
５ 接着シート
５０ 第１接着剤層
５１ 第２の層
５３ 中央部
５４ 周辺部
５５ 第３の層
６ 接着シート
６０ 第１接着剤層
６１ 第２の層
６３ 中央部
６４ 周辺部
６５ 第３の層

Claims (6)

1. 半導体ウェハを台座に固定するために用いられる半導体装置製造用接着シートであって、
   第１接着剤層と、接着力が前記第１接着剤層より低い第２の層とを有し、
   少なくとも前記半導体装置製造用接着シートの周辺部が前記第１接着剤層により形成されていることを特徴とする半導体装置製造用接着シート。
2. 前記周辺部よりも内側の中央部が、前記第１接着剤層と前記第２の層との積層により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用接着シート。
3. 前記周辺部よりも内側の中央部が、前記第２の層により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置製造用接着シート。
4. 前記周辺部及び前記中央部にわたって、前記第１接着剤層よりも接着力の低い第３の層が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の半導体装置製造用接着シート。
5. 請求項１〜４のいずれか１に記載の半導体装置製造用接着シートを用いて得られる半導体装置。
6. 請求項１〜４のいずれか１に記載の半導体装置製造用接着シートを用いて半導体ウェハを台座に固定する工程と、
   前記半導体ウェハから前記台座を分離する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。

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