JP5576702B2 - 剥離方法及び剥離装置 - Google Patents

Description

本発明は、支持板が貼着された基板から、支持板を剥離する剥離方法及び剥離装置に関する。

携帯電話、デジタルＡＶ機器及びＩＣカード等の高機能化に伴い、搭載される半導体シリコンチップ（以下、チップ）を小型化及び薄板化することによって、パッケージ内にチップを高集積化する要求が高まっている。パッケージ内のチップの高集積化を実現するためには、チップの厚さを２５〜１５０μｍの範囲にまで薄くする必要がある。

しかしながら、チップのベースとなる半導体ウエハ（以下、ウエハ）は、研削することにより肉薄となるため、その強度は弱くなり、ウエハにクラック又は反りが生じやすくなる。また、薄板化することによって強度が弱くなったウエハを自動搬送することは困難であるため、人手によって搬送しなければならず、その取り扱いが煩雑であった。

そのため、研削するウエハにサポートプレートと呼ばれる、ガラス、硬質プラスチック、シリコン等からなるプレートを貼り合わせることによって、ウエハの強度を保持し、クラックの発生及びウエハの反りを防止するウエハサポートプレートシステムが開発されている。ウエハサポートプレートシステムによりウエハの強度を維持することができるため、薄板化した半導体ウエハの搬送を自動化することができる。

ウエハとサポートプレートとは、粘着テープ、熱可塑性樹脂、接着剤等を用いて貼り合わせられている。サポートプレートが貼り付けられたウエハを薄板化した後、ウエハをダイシングする前に、サポートプレートをウエハから剥離する。例えば、接着剤を用いてウエハとサポートプレートとを貼り合わせた場合、接着剤を溶解させてウエハをサポートプレートから剥離する。

このように、ウエハからサポートプレートを剥離する技術として、特許文献１には、ウエハと孔開きのサポートプレートとを接着する接着剤層を溶解するとき、孔開きサポートプレートを溶剤に漬け、孔を介して溶剤を接着剤層に到達させる技術が記載されている。また、特許文献２には、孔開きサポートプレート上に溶剤を供給し、孔を介して溶剤を接着剤層に到達させる技術が記載されている。

特開２００１−１８５５１９号公報（２００１年７月６日公開） 特開２００８−１７７４１２号公報（２００８年７月３１日公開）

しかしながら、特許文献１に記載のような従来の技術によれば、ウエハに貼着されたダイシングテープ等が溶剤によって汚染されるのを防止するために、ウエハの端部に溶剤の漏れを防止する治具を用いる必要があるが、この治具の存在により、特にウエハ端部における接着剤層の溶解性が低くなってしまう。また、特許文献１及び２に記載の技術においては、サポートプレートの孔を介して溶剤を接着剤層に供給するため、特に、孔が形成されていないサポートプレートの端部における接着剤層の溶解性が他の部分に比して低くなってしまう。その結果、ウエハからサポートプレートを剥離するのに時間を要する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ウエハからサポートプレートを、より短時間で容易に剥離することが可能な剥離方法及び剥離装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る剥離方法は、基板と、非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物又は高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成された接着剤層を介して当該基板に貼着された支持板とを含む積層体から、当該支持板を剥離する剥離方法であって、少なくとも、上記積層体の上記支持板側の端面部及び上記積層体の側面部に、上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を滞留させるように、上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を供給する供給工程を包含していることを特徴としている。

また、本発明に係る剥離装置は、基板と、非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物又は高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成された接着剤層を介して当該基板に貼着された支持板とを含む積層体から、当該支持板を剥離する剥離装置であって、上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を滞留させた内部に上記積層体を収容する滞留手段を備えていることを特徴としている。

本発明に係る剥離方法は、基板と、非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物又は高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成された接着剤層を介して当該基板に貼着された支持板から、当該支持板を剥離する剥離方法であって、少なくとも、上記積層体の上記支持板側の端面部及び上記積層体の側面部に、上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を滞留させるように、上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を供給する供給工程を包含しているので、基板から支持板を短時間で容易に剥離することが可能である。

本発明の一実施形態に係る剥離装置の概略を示す断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施形態に係る剥離方法の概略を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る剥離装置の概略を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る剥離装置の概略を示す断面図である。

〔第１実施形態〕
（剥離装置１０）
本発明の一実施形態に係る剥離方法及び剥離装置について、図１を参照して以下に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る剥離装置１０の概略を示す断面図である。剥離装置１０は、ウエハ（基板）２と、接着剤層４を介してウエハ２に貼着されたサポートプレート（支持板）３とを含む積層体１から、サポートプレート３を剥離するための装置である。剥離装置１０は、積層体１のウエハ２側に貼り付けられたダイシングテープ５と接触することによって、ダイシングテープ５との間に、溶剤を滞留させる滞留部１２を構成する溶剤供給チャンバ（滞留手段）１１を備えている。ダイシングテープ５はダイシングフレーム６に固定されている。

溶剤供給チャンバ１１は、その内部、すなわち滞留部１２内に積層体１を収容するようになっている。滞留部１２は、溶剤供給チャンバ１１がダイシングテープ５に接触することによって、溶剤供給チャンバ１１とダイシングテープ５との間に形成される空間により構成されている。溶剤供給チャンバ１１は、滞留部１２に溶剤を供給するための供給口１４と、滞留部１２内の溶剤を排出するための排出口１５及び１６とを備えている。なお、溶剤供給チャンバ１１においては、排出口１５及び１６から溶剤を供給し、供給口１４から溶剤を排出することも可能である。

溶剤供給チャンバ１１とダイシングテープ５との接触部分は、Ｏリング１３によって封止されており、滞留部１２内に供給された溶剤が、外部に漏れ出さないようになっている。また、Ｏリング１３を用いずに、溶剤供給チャンバ１１とダイシングテープ５との接触部分の表面張力によって、滞留部１２内に溶剤を保持し、溶剤が外部に漏れ出さないようにしてもよい。なお、滞留部１２は、供給された後一定時間滞留部１２内に留まる溶剤が積層体１内に浸透するようになっていればよく、溶剤が供給口１４から供給されて排出口１５及び１６から排出されることによって、滞留部１２内において溶剤の流れが生じていてもよい。

溶剤供給チャンバ１１は、溶剤供給チャンバ１１とダイシングテープ５とにより構成される滞留部１２の外径が、積層体１の外径よりも大きくなるように構成されている。これにより、溶剤供給チャンバ１１によって、積層体１のサポートプレート３側の面と積層体１の側面とを覆い、滞留部１２内に積層体１を収容することができる。なお、滞留部１２は、積層体１の形状に対応する形状である必要はなく、積層体１を内部に収容することが可能であれば、その形状は特に限定されない。例えば、積層体１のサポートプレート３側の面が円形状であるとき、積層体１を収容することができれば、溶剤供給チャンバ１１のサポートプレート３に対向する面は円形状でなくてもよい。

供給口１４は、溶剤供給チャンバ１１の中央近傍に設けられている。溶剤供給チャンバ１１の中央の供給口１４から供給された溶剤は、滞留部１２内に滞留し、溶剤供給チャンバ１１の２つの排出口１５及び１６から排出される。排出口１５及び１６は、溶剤供給チャンバ１１の側面に設けられているので、滞留部１２内に滞留する溶剤は、積層体１の側面側から排出され、回収される。供給口１４は、溶剤供給チャンバ１１を積層体側に貫通するように設けられている。排出口１５及び１６は、溶剤供給チャンバ１１の積層体１側の面から、溶剤供給チャンバ１１の側面に貫通するように設けられている。排出口１５及び１６は、真空ポンプなどの減圧手段（図示せず）に接続されており、排出口１５及び１６内を減圧された状態にすることによって、溶剤を排出する。

ここで、接着剤層４は、非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物又は高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物によって形成されている。したがって、溶剤供給チャンバ１１は、供給口１４から、接着剤層４を溶解する溶剤として、非極性溶剤又は高極性溶剤を供給する。すなわち、接着剤層４が非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成されている場合、溶剤として非極性溶剤を使用し、接着剤層４が高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成されている場合、溶剤として高極性溶剤を使用する。非極性溶剤及び高極性溶剤としては、後述するものを好適に使用可能である。

このように、剥離装置１０によれば、接着剤層４を溶解する溶剤として非極性溶剤又は高極性溶剤を使用するので、溶剤がダイシングテープ５に付着したとしても、ダイシングテープ５にダメージを与えることがない。ダイシングテープ５の接着層は、通常、アクリル系の接着剤により形成されているため、非極性溶剤及び高極性溶剤に対して耐性がある。したがって、ダイシングテープ５に溶剤が付着することを考慮することなく、積層体１を内部に収容する滞留部１２内に溶剤を滞留させ、積層体１のサポートプレート３側の面と積層体１の側面とが、溶剤によって覆われるように溶剤を供給することができる。

従来の剥離装置においては、ダイシングテープ５に溶剤が付着するとダイシングテープ５がダメージを受けるため、溶剤供給チャンバとサポートプレート３との接触部をＯリングによって封止し、サポートプレート３上にのみ溶剤を供給して接着剤層を溶解していた。そのため、特に、孔が形成されていないサポートプレート３の端部への溶剤の供給に長時間を要し、結果としてサポートプレート３をウエハ２から剥離するのに長時間を要していた。

本実施形態に係る剥離装置１０によれば、積層体１のサポートプレート３側の面と側面とに溶剤が滞留するように、滞留部１２が形成されるので、溶剤は、サポートプレート３の貫通孔を介して積層体１内に浸入して接着剤層４に達し、さらに、積層体１の側面からも接着剤層４に達する。したがって、サポートプレート３において孔が形成されていない端部においても、十分に溶剤が接着剤層４に浸透し、効率よく接着剤層４を溶解させることができる。その結果、より短時間でウエハ２からサポートプレート３を剥離することが可能である。

（積層体１）
積層体１において、ウエハ２とサポートプレート３とは、接着剤層４により貼り合わせられている。本実施形態においては、サポートプレート３として、その厚さ方向に複数の貫通孔を有する孔開きサポートプレート３を用いている。孔開きサポートプレート３を用いることによって、接着剤層４への孔を介した溶剤の供給が可能である。積層体１のウエハ２は、円形状であっても、一部にオリフラを有することにより円形状でないものであってもよい。サポートプレート３は、ウエハ２を保持できる形状であればよいが、ウエハ２に対応する形状であることが好ましい。

（接着剤層４）
接着剤層４は、非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物、又は高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成されている。したがって、接着剤層４は、非極性溶剤又は高極性溶剤によって溶解し、ウエハ２からサポートプレート３を剥離することが可能となる。

非極性溶剤溶解性を示す接着化合物としては、例えば炭化水素樹脂が挙げられる。炭化水素樹脂としては、シクロオレフィンから誘導される構成単位を有する樹脂、テルペン系樹脂等が挙げられるが、これに限定されない。また、シクロオレフィンから誘導される構成単位を有する樹脂として、シクロオレフィン系ポリマー（以下、「樹脂（Ａ）」ということがある）が挙げられるが、これに限定されない。

前記樹脂（Ａ）としては、シクロオレフィン系モノマー（ａ１）を含む単量体成分を重合してなる樹脂である。具体的には、シクロオレフィン系モノマー（ａ１）を含む単量体成分の開環（共）重合体、シクロオレフィン系モノマー（ａ１）を含む単量体成分を付加（共）重合させた樹脂などが挙げられる。

前記樹脂（Ａ）を構成する単量体成分に含まれる前記シクロオレフィン系モノマー（ａ１）としては、例えば、ノルボルネン、ノルボルナジエンなどの二環体、ジシクロペンタジエン、ジヒドロキシペンタジエンなどの三環体、テトラシクロドデセンなどの四環体、シクロペンタジエン三量体などの五環体、テトラシクロペンタジエンなどの七環体、またはこれら多環体のアルキル（メチル、エチル、プロピル、ブチルなど）置換体、アルケニル（ビニルなど）置換体、アルキリデン（エチリデンなど）置換体、アリール（フェニル、トリル、ナフチルなど）置換体等が挙げられる。これらの中でも特に、下記一般式（１）で示されるような、ノルボルネン、テトラシクロドデセン、またはこれらのアルキル置換体からなる群より選ばれるノルボルネン系モノマーが好ましい。

（式（１）中、Ｒ^１ 〜Ｒ^２ はそれぞれ独立して水素原子または炭素数１〜５のアルキル基であり、ｎは０または１である。）
前記樹脂（Ａ）を構成する単量体成分は、前記シクロオレフィン系モノマー（ａ１）と共重合可能な他のモノマーを含有していてもよく、例えば、下記一般式（２）で示されるようなアルケンモノマー（ａ２）をも含有することが好ましい。アルケンモノマー（ａ２）としては、例えば、エチレン、α−オレフィンなどが挙げられる。前記アルケンモノマー（ａ２）は、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。

（式（２）中、Ｒ^３ 〜Ｒ^６ はそれぞれ独立して水素原子または炭素数１〜５のアルキル基である。）
前記樹脂（Ａ）を構成する単量体成分は、その５０質量％以上が前記シクロオレフィン系モノマー（ａ１）であることが好ましく、より好ましくは６０質量％以上が前記シクロオレフィン系モノマー（ａ１）であるのがよい。シクロオレフィン系モノマー（ａ１）が単量体成分全体の５０質量％以上であると、高温環境下における接着強度が良好なものとなる。

なお、前記樹脂（Ａ）は、例えば、上述した式（１）で示されるシクロオレフィン系モノマー（ａ１）と上述した式（２）で示されるアルケンモノマー（ａ２）とからなる単量体成分を重合させてなる樹脂のように、極性基を有していない樹脂であることが、高温下でのガスの発生を抑制するうえで好ましい。

前記単量体成分を重合する際の重合方法や重合条件等については、特に制限はなく、常法に従い適宜設定すればよい。

前記樹脂（Ａ）として用いることのできる市販品としては、例えば、ポリプラスチックス社製の「ＴＯＰＡＳ」、三井化学社製の「ＡＰＥＬ」、日本ゼオン社製の「ＺＥＯＮＯＲ」や「ＺＥＯＮＥＸ」、ＪＳＲ社製の「ＡＲＴＯＮ」などが挙げられる。

前記樹脂（Ａ）のガラス転移点（Ｔｇ）は、６０℃以上であることが好ましい。特に好ましくは、樹脂（Ａ）のガラス転移点は７０℃以上であるのがよい。樹脂（Ａ）のガラス転移点が６０℃以上であると、接着剤組成物が高温環境に曝されたときに接着層の軟化を抑制することができる。

前記テルペン系樹脂（以下、「樹脂（Ｂ）ということがある」）としては、例えば、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、変性テルペン樹脂、水添テルペン樹脂、水添テルペンフェノール樹脂等が挙げられる。これらの中でも、水添テルペン樹脂が好ましい。

前記樹脂（Ｂ）の軟化点は、８０〜１６０℃であることが重要である。樹脂（Ｂ）の軟化点が８０℃未満であると、接着剤組成物が高温環境に曝されたときに軟化してしまい、接着不良を生じる。一方、樹脂（Ｂ）の軟化点が１６０℃を超えると、接着剤組成物を剥離する際の剥離速度が遅くなる。

前記樹脂（Ｂ）の分子量が３００〜３０００であることが重要である。前記樹脂（Ｂ）の分子量が３００未満であると、耐熱性が不充分となり、高温環境下において脱ガス量が多くなる。一方、樹脂（Ｂ）の分子量が３０００を超えると、接着剤組成物を剥離する際の剥離速度が遅くなる。なお、本発明における樹脂（Ｂ）の分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定されるポリスチレン換算の分子量を意味するものである。

前記樹脂（Ａ）、前記樹脂（Ｂ）はそれぞれ単独で用いても良く、混合して用いても良い。混合して用いる場合、前記樹脂（Ａ）と前記樹脂（Ｂ）との配合割合は、（Ａ）：（Ｂ）＝８０：２０〜５５：４５（質量比）である。前記樹脂（Ａ）が前記範囲よりも多すぎると（換言すれば、前記樹脂（Ｂ）が前記範囲よりも少なすぎると）、接着剤組成物を剥離する際の剥離速度が遅くなり、一方、前記樹脂（Ａ）が前記範囲よりも少なすぎると（換言すれば、前記樹脂（Ｂ）が前記範囲よりも多すぎると）、接着剤組成物が高温環境に曝されたときに軟化してしまい、接着不良を生じる。

また、高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物として、例えば、コラーゲンペプチド、セルロース、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、でんぷん等が挙げられるが、これに限定されない。

コラーゲンペプチドは、ポリペプチド鎖がらせん状に会合したコラーゲン分子を、加熱により変性させることによって、らせんの一部がほぐれてゼラチン化したものを加水分解することによって生成することができる。コラーゲン分子としては、哺乳類由来のコラーゲン分子及び魚類由来のコラーゲン分子を好適に使用可能である。また、コラーゲン分子としては、一般に市販されているものを用いることができるが、生成されるコラーゲンペプチドの極性溶媒に対する溶解速度が、１００〜３００ｎｍ／ｓｅｃであるようなコラーゲン分子が好ましく、２００ｎｍ／ｓｅｃであるコラーゲン分子が特に好ましい。

接着剤層４は、非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物及び高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物の何れかによって形成されていればよく、積層体１に施す処理に適したものを適宜選択すればよい。例えば、ウエハ２の薄化プロセスにおいて大量の水を使用するような場合には、高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成したと接着剤層４を用いると、接着剤層４が溶解する可能性があるため、非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成した接着剤層４を用いることが好ましい。

接着剤層４の層厚は、ウエハ２とサポートプレート３との接着及び耐熱性を維持する層厚であればよい。接着剤層４は、ウエハ２又はサポートプレート３上に上記接着化合物を塗布し、これらの上において層状に固化させることによって形成することができる。また、予め接着化合物を層状に固化させたものをウエハ２又はサポートプレート３上に移動させることによって形成してもよい。

（剥離方法）
本発明の一実施形態に係る剥離方法は、ウエハ２と、非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物又は高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成された接着剤層４を介してウエハ２に貼着されたサポートプレート３とを含む積層体１から、サポートプレート３を剥離する剥離方法であって、少なくとも、積層体１のサポートプレート３側の端面部及び積層体１の側面部に、上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を滞留させるように、上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を供給する供給工程を包含していることを特徴としている。

供給工程においては、剥離処理の対象となる積層体１に対して、接着剤層４を溶解する溶剤を供給する。このとき、少なくとも、積層体１のサポートプレート３側の面と積層体１の側面とが溶剤によって覆われるように、積層体１に溶剤を供給する。剥離装置１０を用いてウエハ２からサポートプレート３を剥離する場合、溶剤供給チャンバ１１は、滞留部１２において積層体１を覆うように設けられる。したがって、滞留部１２内に供給された溶剤は、滞留部１２内を滞留し、積層体１のサポートプレート３側の面と積層体１の側面とが、溶剤によって覆われ、積層体１が溶剤中に浸漬された状態となる。

ここで、接着剤層４は、非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物又は高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物によって形成されている。したがって、接着剤層４を溶解する溶剤として、非極性溶剤又は高極性溶剤を用いる。すなわち、接着剤層４が非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成されている場合、溶剤として非極性溶剤を使用し、接着剤層４が高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成されている場合、溶剤として高極性溶剤を使用する。

非極性溶剤としては、溶解パラメータ（ＳＰ値）が８以下の非極性溶媒を溶剤として好適に使用可能であり、ＳＰ値が７．４以下の非極性溶媒を使用することがより好ましい。ＳＰ値が７．４以下の非極性溶媒として、例えば炭化水素系溶剤のテルペン系溶剤（メンタン、リモネン、ピネン、ピネン等）、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン等やフッ素系溶媒等が挙げられる。

高極性溶剤としては、従来公知の極性溶媒を溶剤として好適に使用可能であるが、ＳＰ値が１０以上の極性溶媒を使用することが好ましく、ＳＰ値が１２以上の極性溶媒を使用することがより好ましい。ＳＰ値が１２以上の極性溶媒として、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。

ここで、２種類のダイシングテープ（Ａテープ（ポリオレフィン樹脂）及びＢテープ（塩化ビニル樹脂））を用いて、溶剤の極性の違いによるダイシングテープの溶解を評価した。まず、各ダイシングテープを３０ｍｍ×５０ｍｍにカットし、処理前の重量を電子天秤により測定した。次に、液温２３℃（常温）のメンタン（ＳＰ値７．０）、ＭＡＫ（２−ヘプタノン）（ＳＰ値９．０）、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）（ＳＰ値９．２）、エタノール（ＳＰ値１２．９）、又は水（ＳＰ値２３．４）の各種溶剤にカットしたダイシングテープを１０分間浸漬した。各種溶剤に浸漬したダイシングテープを６０℃のオーブンにおいて３０分間乾燥させ、処理後の重量を電子天秤により測定した。

その結果、Ａテープにおいては、ＭＡＫ、ＰＧＭＥＡ、及びエタノールに対して溶解による重量変化が確認され、低極性溶剤であるメンタン及び高極性溶剤である水に対しては、溶解による重量変化が確認されなかった。また、Ｂテープにおいても、ＭＡＫ、ＰＧＭＥＡ、及びエタノールに対して溶解による重量変化が確認され、特に、極性溶剤であるＭＡＫ及びＰＧＭＥＡに対しては非常に多く溶解したことが確認された。一方、Ｂテープにおいても、低極性溶剤であるメンタン及び高極性溶剤である水に対しては、溶解による重量変化が確認されなかった。

このように、供給工程においては、接着剤層４を溶解する溶剤として非極性溶剤又は高極性溶剤を使用するので、溶剤がダイシングテープ５に付着したとしても、ダイシングテープ５にダメージを与えることがない。ダイシングテープ５の接着層は、通常、アクリル系の接着剤により形成されているため、非極性溶剤及び高極性溶剤に対して耐性がある。したがって、ダイシングテープ５に溶剤が付着することを考慮することなく、積層体１のサポートプレート３側の面と積層体１の側面とが、溶剤によって覆われるように溶剤を供給することができる。

従来の剥離方法においては、ダイシングテープ５に溶剤が付着するとダイシングテープ５がダメージを受けるため、ダイシングテープ５に溶剤が付着しないように、サポートプレート３上にのみ溶剤を供給して接着剤層を溶解していた。そのため、特に、孔が形成されていないサポートプレート３の端部への溶剤の供給に長時間を要し、結果としてサポートプレート３をウエハ２から剥離するのに長時間を要していた。

本実施形態に係る剥離方法によれば、積層体１のサポートプレート３側の面と側面とに上記溶剤が滞留するように、上記溶剤を供給するので、溶剤は、サポートプレート３の貫通孔を介して積層体１内に浸入して接着剤層４に達し、さらに、積層体１の側面からも接着剤層４に達する。したがって、サポートプレート３において孔が形成されていない端部においても、十分に溶剤が接着剤層４に浸透し、効率よく接着剤層４を溶解させることができる。その結果、より短時間でウエハ２からサポートプレート３を剥離することが可能である。なお、溶剤の接着剤層４への浸透及び接着剤層４の溶解を促進するために、供給する溶剤の温度を適宜調節してもよい。

本実施形態に係る剥離方法においては、供給工程において供給した溶剤を、積層体１上において滞留させた後、回収する（回収工程）。回収工程においては、溶剤を積層体１の側面側から回収する。そして、回収工程において溶剤を回収し、接着剤層４が溶解した後、サポートプレート３をウエハ２から剥離する。サポートプレート３をウエハ２から剥離した後、ウエハ２上に非極性溶剤又は高極性溶剤を供給してウエハ２を洗浄してもよい。これにより、ウエハ２上に残存する接着剤層４を取り除くことができる。

ここで、本実施形態に係る剥離方法における具体的な溶剤の供給工程及び回収工程の例ついて、図２（ａ）〜（ｆ）を参照して説明する。図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施形態に係る剥離方法の概略を示す図である。本実施形態においては、Ｏリング１３によって溶剤供給チャンバ１１とダイシングテープ５との接触部分を封止する構成を例として説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、溶剤供給チャンバ１１を積層体１上に移動させ、Ｏリング１３がダイシングテープ５に接触するまで下降させる。このとき、Ｏリング１３の外径が、積層体１の外径よりも大きくなるように構成されているので、溶剤供給チャンバ１１が積層体１を覆うように、溶剤供給チャンバ１１が積層体１上に載置される。

次に、図２（ｂ）に示すように、排出口１５及び１６から、溶剤供給チャンバ１１とダイシングテープ５との間に形成される滞留部１２内の気体を吸引することによって、滞留部１２内を減圧する。そして、図２（ｃ）に示すように、供給口１４から滞留部１２内に溶剤を供給する。滞留部１２に供給口１４から溶剤を供給しながら、排出口１５及び１６から溶剤を吸引することによって、滞留部１２内の溶剤を滞留させる。滞留部１２内への溶剤の供給を、まず、初期注入として６０秒間行い、その後、後述する第２実施形態に示すような振動部２７を用いて、５〜２０分間振動処理する。

図２（ｄ）に示すように、滞留部１２内の減圧を停止し、滞留部１２内に気体を流入させる（大気開放）。そして、排出口１５及び１６から滞留部１２内の溶剤を吸引し、滞留部１２内の溶剤を排出する。図２（ｅ）に示すように、滞留部１２内に気体を流入させ、滞留部１２内を大気圧にする。そして、図２（ｆ）に示すように、溶剤供給チャンバ１１を上昇させ、溶剤の供給工程及び回収工程を終了する。供給された溶剤は、積層体１の接着剤層４に均一に浸透しているので、短時間で溶解しており、より短時間でウエハ２からサポートプレート３を剥離することができる。

〔第２実施形態〕
（剥離装置２０）
本発明の一実施形態に係る剥離方法及び剥離装置について、図３及び４を参照して以下に説明する。図３及び４は、本発明の他の実施形態に係る剥離装置２０の概略を示す断面図である。剥離装置２０は、積層体１のウエハ２側に貼り付けられたダイシングテープ５と接触することによって、ダイシングテープ５との間に溶剤を滞留させる滞留部２２を構成する溶剤供給チャンバ（滞留手段）２１を備えている。

溶剤供給チャンバ２１は、その内部、すなわち滞留部２２内に積層体１を収容するようになっている。滞留部２２は、溶剤供給チャンバ２１がダイシングテープ５に接触することによって、溶剤供給チャンバ２１とダイシングテープ５との間に形成される空間により構成されている。溶剤供給チャンバ２１は、その側面に、滞留部２２に溶剤を供給するための供給口２４と、滞留部２２内の溶剤を排出するための排出口２５とを備えている。なお、溶剤供給チャンバ２１は、排出口２５から滞留部２２に溶剤を供給し、供給口２４から滞留部２２内の溶剤を排出するように構成してもよい。また、図４に示すように、溶剤供給チャンバ２１に中央供給口２８を設け、中央供給口２８から滞留部２２に溶剤を供給し、供給口２４及び排出口２５から溶剤を排出するように構成してもよい。

溶剤供給チャンバ２１とダイシングテープ５との接触部分は、Ｏリング２３によって封止されており、滞留部２２内に供給された溶剤が、外部に漏れ出さないようになっている。また、Ｏリング２３を用いずに、溶剤供給チャンバ２１とダイシングテープ５との接触部分の表面張力によって、滞留部２２内に溶剤を保持し、溶剤が外部に漏れ出さないようにしてもよい。

剥離装置２０は、また、溶剤供給チャンバ２１上に設けられた振動部２７の振動を、滞留部２２内において滞留する溶剤に伝達する振動伝達部２６を備えている。振動伝達部２６は、振動部２７と滞留部２２との間に位置している。振動伝達部２６は、溶剤供給チャンバ２１に一体形成されていてもよい。振動伝達部２６は、振動部２７から生じた振動を滞留部２２内において滞留する溶剤に伝達するものであり、内部に空洞を有する筐体により構成することができる。

振動伝達部２６内の空洞は、溶剤供給チャンバ２１の中央を中心としていわゆるドーナツ状に形成されており、振動伝達部２６において振動部２７の下には空洞が位置するようになっている。そして、振動伝達部２６の空洞中には、液体が充填されていてもよい。振動伝達部２６の内部の空洞に液体が充填されていることによって、振動部２７からの振動は液体中において拡散される。したがって、振動部２７からの振動をより広範囲に伝達することが可能である。

振動伝達部２６は、振動部２７からの振動を効率よく滞留部２２内の溶剤に伝達し得るように、ステンレス等の振動の伝達効率がよい金属により構成されていることが好ましい。振動伝達部２６の厚さ方向の長さは、振動部２７から伝達される振動の振幅が、振動伝達部２６の滞留部２２側の面に到達するときに最大になるような長さにすることが好ましい。これにより、滞留部２２内の溶剤に効率よく振動を伝達することができる。

振動部２７は、例えば、振動部２７自体が振動すること等によって振動を生じさせるバイブレータ、超音波（ＵＳ）を発生させる超音波発生器等である。本実施形態においては、溶剤供給チャンバ２１上に、超音波を発生させる７つの振動部２７が設けられているが、これに限定されず、溶剤供給チャンバ２１上において振動が生じるように、少なくとも１つの振動部２７を備えていればよい。また、振動部２７は、滞留部２２内において滞留する溶剤全体に振動部２７からの振動が伝達されるように、溶剤供給チャンバ２１上に等間隔で配置されていることが好ましい。

溶剤供給チャンバ２１、振動伝達部２６、及び振動部２７は、滞留部２２内に溶剤を滞留させた状態で、積層体１の周囲を回転するようになっていてもよい。剥離装置２０においては、溶剤供給チャンバ２１と振動伝達部２６とが一体形成されており、振動部２７が振動伝達部２６上に設けられているので、溶剤供給チャンバ２１を、Ｏリング２３を介して接触するダイシングテープ５上において回転させることによって、溶剤供給チャンバ２１、振動伝達部２６、及び振動部２７を、共に積層体１の周囲において回転させることができる。

溶剤供給チャンバ２１を積層体１の周囲において回転させるとき、溶剤供給チャンバ２１とダイシングテープ５との接触部は、Ｏリング２３によって封止されているので、滞留部２２内に滞留する溶剤が外部に漏れ出すことはない。このとき、Ｏリング２３は、溶剤の漏れを防止しつつ、溶剤供給チャンバ２１の回転を妨げることがないように構成されていることが好ましく、例えば、テフロン（登録商標）カプセルＯリング等を好適に使用可能である。また、溶剤供給チャンバ２１を回転させる前に滞留部２２内の溶剤を排出し、溶剤供給チャンバ２１を一端上部方向に持ち上げて回転させた後、Ｏリング２３がダイシングテープ５に接触するまで溶剤供給チャンバ２１を下降させ、再度滞留部２２内に溶剤を供給してもよい。溶剤供給チャンバ２１は、連続して回転させてもよく、３０度回転させて一端停止し、さらに３０度回転させるというように不連続に回転させてもよい。また、溶剤供給チャンバ２１を回転させるタイミングとしては、振動部２７を振動させ始めてから回転させればよい。

このように、溶剤供給チャンバ２１、振動伝達部２６、及び振動部２７を、積層体１の周囲を回転させることによって、振動部２７からの振動が滞留部２２内の溶剤により均一に伝達されるので、積層体１の全面に溶剤を均一に浸透させ、接着剤層４の溶け残りを防止することができる。その結果、より短時間で接着剤層４を溶解することが可能であり、ウエハ２からサポートプレート３をより短時間で剥離することが可能である。

また、剥離装置２０において、供給口２４及び排出口２５、並びに中央供給口２８が、溶剤供給チャンバ２１の側面部に設けられているので、溶剤供給チャンバ２１の中央部にも振動部２７を配置することが可能であり、これにより、積層体１の中央部近傍にも振動部２７からの振動を効率よく伝達させ、接着剤層４の溶け残りをより効果的に防止することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明に係る剥離方法及び剥離装置によれば、より短時間で容易にウエハからサポートプレートを剥離することができるので、例えば、微細化された半導体装置の製造に好適に利用可能である。

１ 積層体
２ ウエハ（基板）
３ サポートプレート（支持板）
４ 接着剤層
５ ダイシングテープ
６ ダイシングフレーム
１０ 剥離装置
１１ 溶剤供給チャンバ（滞留手段）
１２ 滞留部
１３ Ｏリング
１４ 供給口
１５ 排出口
１６ 排出口

Claims (11)

1. 基板と、非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物又は高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成された接着剤層を介して当該基板に貼着された支持板とを含む積層体から、当該支持板を剥離する剥離方法であって、
   少なくとも、上記積層体の上記支持板側の端面部及び上記積層体の側面部に、上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を滞留させるように、上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を供給する供給工程を包含していることを特徴とする剥離方法。
2. 上記積層体の上記基板側の端面部にはダイシングテープが貼付されており、
   上記供給工程では、その内部に上記積層体を収容する滞留手段と、上記ダイシングテープとの間に形成される空間に上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を滞留させることを特徴とする請求項１に記載の剥離方法。
3. 上記供給工程において供給した上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を上記積層体の側面部側から回収する回収工程をさらに包含していることを特徴とする請求項１又は２に記載の剥離方法。
4. 上記支持板には、厚さ方向に貫通した複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の剥離方法。
5. 上記非極性溶剤は、溶解パラメータが８以下の溶剤であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の剥離方法。
6. 上記非極性溶剤は、メンタン、リモネン、ピネン、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、及びノナンからなる群より選択されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の剥離方法。
7. 上記高極性溶剤は、溶解パラメータが１０以上の溶剤であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の剥離方法。
8. 上記高極性溶剤は、水、メタノール、エタノール、及びイソプロピルアルコールからなる群より選択されることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の剥離方法。
9. 基板と、非極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物又は高極性溶剤に対して溶解性を示す接着化合物により形成された接着剤層を介して当該基板に貼着された支持板とを含む積層体から、当該支持板を剥離する剥離装置であって、
   上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を滞留させた内部に上記積層体を収容する滞留手段を備えていることを特徴とする剥離装置。
10. 上記積層体の上記基板側の端面部にはダイシングテープが貼付されており、
    上記滞留手段は、当該滞留手段と上記ダイシングテープとの間に形成される空間に上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤を滞留させることを特徴とする請求項９に記載の剥離装置。
11. 少なくとも１つの振動部と、
    上記滞留手段と上記振動部との間に設けられ、上記滞留手段の内部の上記非極性溶剤又は上記高極性溶剤に上記振動部による振動を伝達する振動伝達部とをさらに備え、
    上記滞留手段は、上記振動部及び上記振動伝達部と共に、上記積層体の周囲を回転するようになっていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の剥離装置。

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