JP5975528B2 - ウエハ加工体、ウエハ加工用部材、ウエハ加工用仮接着材、及び薄型ウエハの製造方法 - Google Patents
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Description
(a)表面に回路形成面及び裏面に回路非形成面を有するウエハの前記回路形成面を、熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A)と、放射線硬化性重合体層(B)と、熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A’)とからなる仮接着材層を介して、支持体に接合した後、前記放射線硬化性重合体層(B)を放射線により硬化する工程と、
(b)前記支持体と接合した前記ウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程と、
(c)前記ウエハの回路非形成面に加工を施す工程と、
(d)加工を施した前記ウエハを前記支持体から剥離する工程と、
を含むことを特徴とする薄型ウエハの製造方法を提供する。
(e)加工を施した前記ウエハのウエハ面にダイシングテープを接着する工程と、
(f)ダイシングテープ面を吸着面に真空吸着する工程と、
(g)前記吸着面の温度が10℃から100℃の温度範囲で、前記支持体を、加工を施した前記ウエハからピールオフにて剥離する工程と、を含むことが好ましい。
(h)剥離したウエハの回路形成面に残存する仮接着材層を除去する工程を行うことが好ましい。
<仮接着材層>
−第一仮接着層(A)および第三仮接着層(A’)/熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層−
第一仮接着層(A)および第三仮接着層(A’)は、同一でも異なっていても良く、R11R12SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位)を99.000〜99.999モル%、好ましくは99.500〜99.999モル%、R13R14R15SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位)を1.000〜0.001モル%、好ましくは0.500〜0.001モル%、R16SiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位)を0.000〜0.500モル%、好ましくは0.000〜0.100モル%含有し、かつ重量平均分子量が200,000〜1,000,000であり、更には分子量740以下の低分子量成分が0.5質量%以下である非反応性オルガノポリシロキサンの層が挙げられる。
一方、分子量が740以下の低分子量成分が0.5質量%以下であれば、貫通電極形成中の熱処理やウエハ裏面に形成されるバンプ電極の熱処理に対して、十分な耐熱性が得られるため好ましい。
一般式(1)で示される放射線硬化性変性シロキサン重合体を主成分とする放射線硬化性組成物の硬化物の層が第二仮接着層(B)として挙げられる。この組成物は、放射線により硬化させることが可能であり、一般的な熱硬化により得られる硬化層と比較した場合、硬化収縮が非常に低いため、加工が施されるウエハに与えるストレスが非常に小さく、従ってウエハ反りを小さくすることができる。
下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のエポキシ基含有シリコーン高分子化合物である。
特に、2官能、3官能、4官能以上の多官能架橋剤、とりわけエポキシ樹脂、例えば、日本化薬(株)製のEOCN−1020、EOCN−102S、XD−1000、NC−2000−L、EPPN−201、GAN、NC6000や下記式のような架橋剤を含有することができる。
(R4’)h’M+K− (4)
(式中、R4’は置換基を有してもよい炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素数7〜12のアラルキル基を表わし、M+はヨードニウム又はスルホニウムを表わし、K−は非求核性対向イオンを表わし、h’は2又は3を表わす。)
上記R4’において、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基、2−オキソシクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。また、アリール基としては、例えば、o−、m−又はp−メトキシフェニル、エトキシフェニル、m−又はp−tert−ブトキシフェニル等のアルコキシフェニル基:2−、3−又は4−メチルフェニル、エチルフェニル、4−tert−ブチルフェニル、4−ブチルフェニル、ジメチルフェニル等のアルキルフェニル基等が挙げられる。また、アラルキル基としては、例えば、ベンジル、フェネチル等の各基が挙げられる。
K−の非求核性対向イオンとしては、塩化物イオン、臭化物イオン等のハライドイオン;トリフレート、1,1,1−トリフルオロエタンスルホネート、ノナフルオロブタンスルホネート等のフルオロアルキルスルホネート;トシレート、ベンゼンスルホネート、4−フルオロベンゼンスルホネート、1,2,3,4,5−ペンタフルオ口ベンゼンスルホネート等のアリールスルホネート;メシレート、ブタンスルホネート等のアルキルスルホネート;ヘキサフルオロリン酸イオン、フッ素化アルキルフルオロリン酸イオン等が挙げられる。
上記R5’において、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プ口ピル基、ブチル基、アミル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。
また、ハロゲン化アルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル、1,1,1−トリフルオロエチル、1,1,1−トリクロロエチル、ノナフルオロブチル等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル;o−、m−又はp−メトキシフェニル、エトキシフェニル、m−又はp−tert−ブトキシフェニル等のアルコキシフェニル基;2−、3−又は4−メチルフェニル、エチルフェニル、4−tert−ブチルフェニル、4−ブチルフェニル、ジメチルフェニル等のアルキルフェニル基等が挙げられる。ハロゲン化アリール基としては、例えば、フルオロベンゼン、クロロベンゼン、1,2,3,4,5−ペンタフルオロベンゼン等が挙げられる。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
上記R6’、R7’のアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基及びアラルキル基としては、上記R5’で例示したもの等が挙げられる。上記R7’のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基等が挙げられる。
ビス(ベンゼンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(キシレンスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロへキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(シクロペンチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−プロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソプロピルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(n−アミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(イソアミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(sec−アミルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−アミルスルホニル)ジアゾメタン、1−シクロへキシルスルホニル−1−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、1−シクロヘキシルスルホニル−1−(tert−アミルスルホニル)ジアゾメタン、1−tert−アミルスルホニル−1−(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン等のジアゾメタン誘導体;
ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−α−ジシクロへキシルグリオキシム、ビス−o−(p−トルエンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシム、ビス−(p−トルエンスルホニル)−2−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−α−ジフェニルグリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−α−ジシクロへキシルグリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−2,3−ペンタンジオングリオキシム、ビス−o−(n−ブタンスルホニル)−2−メチル−3,4−ペンタンジオングリオキシム、ビス−o−(メタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(トリフルオロメタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(1,1,1−トリフルオロエタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(tert―ブタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(パーフルオロオクタンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(シクロヘキサンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(ベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(p−フルオロベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(p−tert−ブチルベンゼンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(キシレンスルホニル)−α−ジメチルグリオキシム、ビス−o−(カンファースルホニル)−α−ジメチルグリオキシム等のグリオキシム誘導体;
α−(ベンゼンスルホニウムオキシイミノ)−4−メチルフェニルアセトニトリル等のオキシムスルホネート誘導体;2−シクロヘキシルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロパン、2−イソプロピルカルボニル−2−(p−トルエンスルホニル)プロパン等のβ−ケトスルホン誘導体;
ジフェニルジスルホン、ジシクロへキシルジスルホン等のジスルホン誘導体;p−トルエンスルホン酸2,6−ジニトロベンジル、p−トルエンスルホン酸2,4−ジニトロベンジル等のニトロベンジルスルホネート誘導体;
1,2,3−トリス(メタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,2,3−トリス(トリフルオロメタンスルホニルオキシ)ベンゼン、1,2,3−トリス(p−トルエンスルホニルオキシ)ベンゼン等のスルホン酸エステル誘導体;
フタルイミド−イル−トリフレート、フタルイミド−イル−トシレート、5−ノルボルネン2,3−ジカルボキシイミド−イル−トリフレート、5−ノルボルネン2,3−ジカルボキシイミド−イル−トシレート、5−ノルボルネン2,3−ジカルボキシイミド−イル−n−ブチルスルホネート、n−トリフルオロメチルスルホニルオキシナフチルイミド等のイミド−イル−スルホネート誘導体等が挙げられる。
さらには、(5−(4−メチルフェニル)スルホニルオキシイミノー5H−チオフェンー2−イリデン)−(2−メチルフェニル)アセトニトリル、(5−(4−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)フェニルスルホニルオキシイミノ)−5H−チオフェンー2−イリデン)−(2−メチルフェニル)−アセトニトリル等のイミノスルホネートが挙げられる。これらの中でも、イミドーイルスルホネート類やイミノスルホネート類、オキシムスルホネート類等が好適に用いられる。
本発明の薄型ウエハの製造方法は、半導体回路等を有するウエハと支持体との接着層として、前述の(A)と、(B)及び(A’)の3層からなる仮接着材層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。
(a)表面に回路形成面及び裏面に回路非形成面を有するウエハの前記回路形成面を、熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A)と、放射線硬化性重合体層(B)と、熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A’)とからなる仮接着材層を介して、支持体に接合した後、前記放射線硬化性重合体層(B)を放射線により硬化する工程と、
(b)前記支持体と接合した前記ウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程と、
(c)前記ウエハの回路非形成面に加工を施す工程と、
(d)加工を施した前記ウエハを前記支持体から剥離する工程。
(e)加工を施した前記ウエハのウエハ面にダイシングテープを接着する工程と、
(f)ダイシングテープ面を吸着面に真空吸着する工程と、
(g)前記吸着面の温度が10℃から100℃の温度範囲で、前記支持体を、加工を施した前記ウエハからピールオフにて剥離することにより行うことが好ましい。
(h)剥離したウエハの回路形成面に残存する仮接着材層を除去する工程を行うことが好ましい。
工程(a)は、表面に回路形成面及び裏面に回路非形成面を有するウエハの回路形成面を、上述した仮接着層(A)、(B)と(A’)の3層からなる仮接着材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、500〜1000μm、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、ガラス、石英ウエハ等の基板が使用可能であり、支持体の光線透過性が必要である。
上記仮接着層(A)、(B)及び(A’)が形成されたウエハ及び支持体は、仮接着層(A)、(B)および(A’)を介して、接合された基板として形成される。このとき、好ましくは40〜230℃、より好ましくは40〜200℃の温度領域で、この温度にて減圧下、この基板を均一に圧着することで、ウエハが支持体と接合したウエハ加工体(積層体基板)が形成される。
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。
ウエハ加工体(積層体基板)が形成された後、放射線硬化性変性シロキサン重合体層(B)は、光透過性を有する支持体側より、波長240nm〜500nmの光で露光、さらに必要であれば、露光後の加熱により硬化することができる。
上記波長240〜500nmの光としては、例えば放射線発生装置により発生された種々の波長の光、例えば、g線、i線等の紫外線光、遠紫外線光(248nm)等が挙げられる。露光量は、例えば10〜2000mJ/cm2が好ましい。ここで、必要に応じ更に硬化度を高めるために、露光後に加熱処理してもよい。上記露光後加熱処理は、例えば40〜150℃で0.5〜120分間とすることができる。
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ウエハ加工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(ダイヤモンド等)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)は、回路非形成面を研削したウエハ加工体、即ち、裏面研削によって薄型化されたウエハ加工体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)は、工程(c)で加工を施したウエハをウエハ加工体から剥離する工程である。
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ウエハ加工体から剥離する工程であり、接着剤層(A)とウエハの界面で剥離させる。剥離方法としては、主にウエハと支持体を加熱(好ましくは200〜250℃)しながら、水平方向に沿って反対方向にスライドさせることにより両者を分離する方法、ウエハ加工体のウエハ又は支持体の一方を水平に固定しておき、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ウエハ加工体から剥離する方法等が挙げられる。
(e)加工を施した前記ウエハのウエハ面にダイシングテープを接着する工程と、
(f)ダイシングテープ面を吸着面に真空吸着する工程と、
(g)前記吸着面の温度が10℃から100℃の温度範囲で、前記支持体を、加工を施した前記ウエハからピールオフにて剥離する工程と、を含むことが好ましい。このようにすることで、支持体を、加工を施したウエハから容易に剥離することができ、また、後のダイシング工程を容易に行うことができる。
また、粘着層は、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系の感圧性粘着層やエネルギー線硬化型や加熱発泡型の粘着層を形成するとよい。
さらに、ダイシングテープの基材フィルム側を吸着版等の固定盤例えばチャックテーブル等に真空吸着させて、必要により該吸着面を10〜100℃の加熱をさせながら支持体側からウエハ面を剥離する。
工程(h)は、剥離したウエハの回路形成面に第一仮接着層(A)が一部残存した場合に、これを除去する工程である。工程(d)により支持体より剥離されたウエハの回路形成面には、仮接着層(A)が一部残存している場合があり、この第一仮接着層(A)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(h)には、仮接着材層中の(A)層である熱可塑性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、ペンタン、へキサン、シクロヘキサン、デカン、イソドデカン、リモネンなどが挙げられる。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℃が好適であり、必要があれば、これらの溶解液で(A)層を溶解したのち、最終的に水洗又はアルコールによるリンスを行い、乾燥処理させて、薄型ウエハを得ることも可能である。
4つ口フラスコにオクタメチルシクロテトラシロキサン1,000g(3.38モル)及びヘキサメチルジシロキサン0.24g(0.0015モル)を仕込み、温度を110℃に保った。次いで、これに10質量%テトラブチルホスホニウムハイドロオキサイドシリコネート4gを加え、4時間かけて重合した後、160℃で2時間、後処理を行って、ジメチルポリシロキサンを得た。
このジメチルポリシロキサンを29Si−NMR法でD単位とM単位の割合を調べたところ、D単位99.978%、M単位0.022%で、おおよそ重合度9,000の下記構造のジメチルポリシロキサンと同定された。
4つ口フラスコにオクタメチルシクロテトラシロキサン1,000g(3.38モル)及びトリス(トリメチルシロキシ)メチルシラン0.93g(0.003モル)を仕込み、温度を110℃に保った。次いで、これに10質量%テトラブチルホスホニウムハイドロオキサイドシリコネート4gを加え、4時間かけて重合した後、160℃で2時間、後処理を行って、ジメチルポリシロキサンを得た。
このジメチルポリシロキサンを29Si−NMR法でD単位、M単位、T単位のそれぞれの割合を調べたところ、D単位99.911%、M単位0.067%、T単位0.022%であり、下記構造の分岐状ジメチルポリシロキサンと同定された。
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備したフラスコ内に化合物(M−1)220.5g、化合物(M−2)225.0gをトルエン1,875gに溶解後、化合物(M−3)949.6g、化合物(M−4)6.1gを加え60℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒(5質量%)2.2gを投入し、内部反応温度が65℃〜67℃に昇温するのを確認後、更に、3時間90℃まで加温後再び60℃まで冷却して、カーボン担持白金触媒(5質量%)2.2gを投入し、化合物(M−5)107.3gを1時間掛けてフラスコ内に滴下した。このときフラスコ内温度は、80℃まで上昇した。滴下終了後、更に、90℃で3時間熟成した後、室温まで冷却後、メチルイソブチルケトン(MIBK)1,700gを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。更に、得られた高分子化合物溶液に純水760gを加えて攪拌、静置分液を行い下層の水層を除去した。この分液水洗操作を6回繰り返し、樹脂溶液中の微量酸成分を取り除いた。この樹脂溶液中の溶剤を減圧留去すると共に、シクロペンタノンを950g添加して、固形分濃度60質量%のシクロペンタノンを主溶剤とする樹脂溶液を得た。この高分子化合物溶液中の高分子化合物の分子量をGPCにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量75,000であり、式(1)におけるa=0.30,b=0.20,c=0.30,d=0.20である。更にこの樹脂溶液100gにクレゾールノボラックのエポキシ体(日本化薬(株)製、EOCN1020−55)を10g、光酸発生剤(チバ・ジャパン製、IRGACURE PAG121、2−[2−(4−メチルフェニルスルホニルオキシイミノ)−2,3−ジヒドロチオフェン−3−イリデン]−2−(2−メチルフェニル)アセトニトリル)を0.3g添加して、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、樹脂溶液(B−1)を得た。
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備した5Lフラスコ内に化合物(M−1)396.9g、化合物(M−2)45.0gをトルエン1,875gに溶解後、化合物(M−3)949.6g、化合物(M−4)6.1gを加え、60℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒(5質量%)2.2gを投入し、内部反応温度が65〜67℃に昇温するのを確認後、更に、3時間90℃まで加温後、再び60℃まで冷却して、カーボン担持白金触媒(5質量%)2.2gを投入し、化合物(M−5)107.3gを1時間掛けてフラスコ内に滴下した。このときフラスコ内温度は、78℃まで上昇した。滴下終了後、更に、90℃で3時間熟成し、次いで室温まで冷却後、メチルイソブチルケトン(MIBK)1,700gを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。更に、得られた高分子化合物溶液に純水760gを加えて撹拌、静置分液を行い、下層の水層を除去した。この分液水洗操作を6回繰り返し、高分子化合物溶液中の微量酸成分を取り除いた。この樹脂溶液中の溶剤を減圧留去すると共に、シクロペンタノンを950g添加して、固形分濃度60質量%のシクロペンタノンを溶剤とする樹脂溶液を得た。この樹脂溶液中の樹脂の分子量をGPCにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量62,000であり、式(1)におけるa=0.54,b=0.36,c=0.06,d=0.04である。更にこの樹脂溶液100gにクレゾールノボラックのエポキシ体(日本化薬(株)製、EOCN1020−55)を15g、光酸発生剤(チバ・ジャパン製、IRGACURE PAG121、2−[2−(4−メチルフェニルスルホニルオキシイミノ)−2,3−ジヒドロチオフェン−3−イリデン]−2−(2−メチルフェニル)アセトニトリル)を0.5g添加して、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、樹脂溶液(B−2)を得た。
樹脂合成例1で作製した樹脂溶液(A−1)を厚さ38μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム上にブレードナイフを使用してコーティングし、その後、100℃の乾燥機で30分加熱して、PETフィルム上に5μmの熱可塑性ポリオルガノシロキサン層を有するフィルムを形成した。さらに、このポリオルガノシロキサン層の上に、樹脂合成例4で作製した樹脂溶液(B−2)を、ブレードナイフを用いてコーティングして、その後、90℃の乾燥機で30分間加熱し、PETフィルム上に、厚さ75μmの樹脂層が形成されたフィルム(B−3)を得た。このフィルム(B−3)は、樹脂溶液(A−1)より得られる熱可塑性ポリオルガノシロキサン層の厚みが5μm、樹脂溶液(B−2)より得られる放射線硬化性変性シロキサン層の厚みが70μmより成る、2層構造を有するフィルムである。
上記で合成したものを用い、表1に示した条件にて支持体とウエハの接合を行った。表面に高さ10μm、直径40μmの銅ポストが全面に形成された200mmシリコンウエハ(厚さ:725μm)にスピンコートにて(A−1)及び(A−2)を表1に示す膜厚で、ウエハバンプ形成面に成膜した。一方、直径200mm(厚さ:500μm)のガラス板を支持体とし、この支持体にまず(A−1)層をスピンコートにてコートし、さらに、その(A−1)層の上に、(B−1)、(B−2)をスピンコートにて形成する方法で、ポリオルガノシロキサン層(A’)と放射線硬化性変性シロキサン層(B)の2層を形成した。このとき、いずれの場合にも、樹脂をコート後、120℃で2分間ホットプレート上で加熱処理した。一方、フィルム(B−3)は、真空ラミネータ(タカトリ製、TEAM−100)を用いて、ウエハステージ温度100℃で100Paの真空下でポリオルガノシロキサン層がガラス支持体に接するようラミネートし、その後10秒間放置したのち、大気開放して表1の膜厚のフィルムを成型した。以上のようにしてこの樹脂層を有するシリコンウエハ及びガラス板をそれぞれ、樹脂面が合わされるように、真空貼り合わせ装置内で表1に示す条件にて貼り合わせ、積層体を作製した(圧着条件)。
その後、ガラス板より波長254nmの光を露光量1000mJ/cm2で露光し、その後、90℃で60分の加熱を行って、(B)層の硬化を行った。
その後、下記試験を行った。結果を表1に示す。
200mmのウエハ接合は、EVG社のウエハ接合装置EVG520ISを用いて行った。接合温度は表1に記載の値、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、一旦、180℃で1時間オーブンを用いて基板を加熱し、(B)層の硬化度を高めたのち、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。
グラインダー(DISCO製、DAG810)でダイヤモンド砥石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(100倍)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。
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。
基板の剥離性は、50μmまで薄型化したウエハ側にダイシングフレームを用いてダイシングテープを貼り、このダイシングテープ面を真空吸着によって、吸着版にセットした。その後、室温にて、ガラス(支持体)の1点をピンセットにて持ち上げることで、ガラス基板を剥離した。50μmのウエハを割ることなく剥離できた場合を「○」で示し、割れなどの異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
上記剥離性試験終了後のダイシングテープを介してダイシングフレームに装着された200mmウエハ(耐熱性試験条件に晒されたもの)を、接着層を上にしてスピンコーターにセットし、洗浄溶剤としてイソドデカンを3分間噴霧したのち、ウエハを回転させながらイソプロピルアルコール(IPA)を噴霧にてリンスを行った。その後、外観を観察して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。
(A)…熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(第一仮接着層)、
(B)…放射線硬化性変性シロキサン重合体層(第二仮接着層)、
(A’)…熱可塑性オルガノシロキサン重合体層(第三仮接着層)、
10…ウエハ加工体。
Claims (12)
- 支持体上に仮接着材層が形成され、かつ該仮接着材層上に、表面に回路面を有し、裏面を加工すべきウエハが積層されてなるウエハ加工体であって、
前記仮接着材層が、前記ウエハの表面に剥離可能に接着された熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A)からなる第一仮接着層と、該第一仮接着層に積層された放射線硬化性重合体層(B)からなる第二仮接着層と、該第二仮接着層に積層され、前記支持体に剥離可能に接着された熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A’)からなる第三仮接着層との3層構造を有する複合仮接着材層を備えたものであることを特徴とするウエハ加工体。 - 請求項1に記載のウエハ加工体であって、
前記熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A)および前記熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A’)が、R11R12SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位)を99.000〜99.999モル%、R13R14R15SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位)を1.000〜0.001モル%、R16SiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位)を0.000〜0.500モル%含有し(但し、R11、R12、R13、R14、R15、R16はそれぞれ非置換又は置換の1価炭化水素基を示す。)、かつ重量平均分子量が200,000〜1,000,000で、分子量740以下の低分子量成分が0.5質量%以下である非反応性オルガノポリシロキサン層であることを特徴とするウエハ加工体。 - 請求項1又は請求項2に記載のウエハ加工体であって、
前記放射線硬化性重合体層(B)が、下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のエポキシ基含有シリコーン高分子化合物からなる放射線硬化性変性シロキサン重合体100質量部に対して、架橋剤として1分子中に平均して2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、または、1分子中に平均して2個以上のエポキシ基を有する化合物から選ばれるいずれか1種以上を0.1〜50質量部、240nmから500nmの範囲の光照射によって酸を発生する光酸発生剤を0.05〜20質量部含有する組成物の硬化物層であることを特徴とするウエハ加工体。
- (a)表面に回路形成面及び裏面に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乃至3のいずれか1項に記載の熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A)と、放射線硬化性重合体層(B)と、熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A’)とからなる仮接着材層を介して、支持体に接合した後、前記放射線硬化性重合体層(B)を放射線により硬化する工程と、
(b)前記支持体と接合した前記ウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程と、
(c)前記ウエハの回路非形成面に加工を施す工程と、
(d)加工を施した前記ウエハを前記支持体から剥離する工程と、
を含むことを特徴とする薄型ウエハの製造方法。 - 前記(d)加工を施したウエハを前記支持体から剥離する工程は、
(e)加工を施した前記ウエハのウエハ面にダイシングテープを接着する工程と、
(f)ダイシングテープ面を吸着面に真空吸着する工程と、
(g)前記吸着面の温度が10℃から100℃の温度範囲で、前記支持体を、加工を施した前記ウエハからピールオフにて剥離する工程と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の薄型ウエハの製造方法。 - 前記(d)加工を施したウエハを前記支持体から剥離する工程後に、
(h)剥離したウエハの回路形成面に残存する仮接着材層を除去する工程を行うことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の薄型ウエハの製造方法。 - 支持体上に仮接着材層が形成され、該仮接着材層上に、表面に回路面を有し、裏面を加工すべきウエハが仮接着されるウエハ加工用部材であって、
前記仮接着材層が、前記支持体に剥離可能に接着された熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A’)からなる第三仮接着層と、該第三仮接着層の上に積層された放射線硬化性重合体層(B)からなる第二仮接着層と、該第二仮接着層上に積層され、前記ウエハの表面に剥離可能に接着可能な熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A)からなる第一仮接着層とを備えたものであることを特徴とするウエハ加工用部材。 - 請求項7に記載のウエハ加工用部材であって、
前記熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A)および前記熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A’)が、R11R12SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位)を99.000〜99.999モル%、R13R14R15SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位)を1.000〜0.001モル%、R16SiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位)を0.000〜0.500モル%含有し(但し、R11、R12、R13、R14、R15、R16はそれぞれ非置換又は置換の1価炭化水素基を示す。)、かつ重量平均分子量が200,000〜1,000,000で、分子量740以下の低分子量成分が0.5質量%以下である非反応性オルガノポリシロキサン層であることを特徴とするウエハ加工用部材。 - 請求項7又は請求項8に記載のウエハ加工用部材であって、
前記放射線硬化性重合体層(B)が、下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のエポキシ基含有シリコーン高分子化合物からなる放射線硬化性変性シロキサン重合体100質量部に対して、架橋剤として1分子中に平均して2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、または、1分子中に平均して2個以上のエポキシ基を有する化合物から選ばれるいずれか1種以上を0.1〜50質量部、240nmから500nmの範囲の光照射によって酸を発生する光酸発生剤を0.05〜20質量部含有する組成物の硬化物層であることを特徴とするウエハ加工用部材。
- 表面に回路面を有し、裏面を加工すべきウエハを支持体に仮接着するためのウエハ加工用仮接着材であって、
前記ウエハの表面に剥離可能に接着可能な熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A)からなる第一仮接着層と、該第一仮接着層に積層された放射線硬化性重合体層(B)からなる第二仮接着層と、該第二仮接着層に積層され、前記支持体に剥離可能に接着可能な熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A’)からなる第三仮接着層とを有するものであることを特徴とするウエハ加工用仮接着材。 - 請求項10に記載のウエハ加工用仮接着材であって、
前記熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A)および前記熱可塑性オルガノポリシロキサン重合体層(A’)が、R11R12SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位)を99.000〜99.999モル%、R13R14R15SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位)を1.000〜0.001モル%、R16SiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位)を0.000〜0.500モル%含有し(但し、R11、R12、R13、R14、R15、R16はそれぞれ非置換又は置換の1価炭化水素基を示す。)、かつ重量平均分子量が200,000〜1,000,000で、分子量740以下の低分子量成分が0.5質量%以下である非反応性オルガノポリシロキサン層であることを特徴とするウエハ加工用仮接着材。 - 請求項10又は請求項11に記載のウエハ加工用仮接着材であって、
前記放射線硬化性重合体層(B)が、下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のエポキシ基含有シリコーン高分子化合物からなる放射線硬化性変性シロキサン重合体100質量部に対して、架橋剤として1分子中に平均して2個以上のフェノール性水酸基を有する化合物、または、1分子中に平均して2個以上のエポキシ基を有する化合物から選ばれるいずれか1種以上を0.1〜50質量部、240nmから500nmの範囲の光照射によって酸を発生する光酸発生剤を0.05〜20質量部含有する組成物の硬化物層であることを特徴とするウエハ加工用仮接着材。
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