JP6463664B2 - ウエハ加工体及びウエハ加工方法 - Google Patents
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- H01L2221/68381—Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
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Description
(b)前記熱硬化性樹脂層(B)を熱硬化させる工程と、
(c)前記ウエハの裏面を研削又は研磨する工程と、
(d)前記ウエハの裏面に加工を施す工程と、
(e)前記ウエハ加工体から前記支持体を除去又は分離する工程と、
(f)前記支持体が除去又は分離された前記ウエハ加工体を前記洗浄溶剤(D)で処理することによって、前記熱可塑性樹脂層(A)の溶解及び前記熱硬化性樹脂層(B)の分離を一括処理で行う工程と、
(g)前記工程(f)を行った後、残った前記ウエハのみを取り出す工程と
を含むことを特徴とするウエハ加工方法を提供する。
−第一仮接着層/熱可塑性樹脂層(A)−
熱可塑性樹脂層(A)は、熱可塑性樹脂により構成されていて、回路付ウエハの裏面加工後に洗浄溶剤(D)に対して可溶な樹脂であれば特に制限はないが、そのような樹脂材料として、脂肪族炭化水素系樹脂、及び芳香族炭化水素系樹脂が好適に使用される。特にガラス転移温度−80〜120℃程度の熱可塑性樹脂が好ましく、例えばオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマー、スチレン・ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーなどが挙げられ、特に耐熱性に優れた水素添加ポリスチレン系エラストマーが好適である。具体的にはタフテック(旭化成ケミカルズ)、エスポレックスSBシリーズ(住友化学)、ラバロン(三菱化学)、セプトン(クラレ)、DYNARON(JSR)などが挙げられる。またゼオネックス(日本ゼオン)に代表されるシクロオレフィンポリマー及びTOPAS(日本ポリプラスチック)に代表される環状オレフィンコポリマーが挙げられる。熱可塑性樹脂層(A)としては、上記樹脂材料を単独で、又は2種以上の混合物として使用することができる。
熱硬化性樹脂層(B)は、熱硬化性樹脂により構成されていて、熱硬化後は洗浄溶剤(D)に対して不溶ではあるが、洗浄溶剤(D)を吸収し洗浄溶剤(D)が浸透する樹脂であれば特に制限はないが、そのような樹脂材料として、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂が好適に使用され、1種類の樹脂を単独で使用しても、2種類以上を混合して使用しても良い。なお、熱硬化性樹脂層(B)において、洗浄溶剤(D)の吸収及び洗浄溶剤(D)の浸透を促進するためには、熱硬化性樹脂層(B)の種類に応じて適切な洗浄溶剤(D)を選択することが好ましい。
分離層(C)は、ウエハ加工体から支持体を容易に分離できるよう熱硬化層樹脂層(B)と支持体の間に積層される任意成分である。熱硬化性樹脂層(B)と支持体が直接積層されていても接着力が制御可能で支持体が分離可能である場合や、グラインダーで支持体を研削除去する等の分離以外の方法で支持体を除去可能である場合は必要としないが、分離層(C)が形成されている方が支持体の分離が容易になるため好ましい。
(I)分離層(C)を介してウエハ加工体から支持体を分離させた際、分離層(C)は熱硬化性樹脂層(B)上には残存しないものである。
(II)分離層(C)を介してウエハ加工体から支持体を分離させた際、分離層(C)はその一部又は全部が熱硬化性樹脂層(B)上に残存し、かつ分離層(C)は洗浄溶剤(D)に対して可溶なものであるか、又は洗浄溶剤(D)に対して不溶であるが洗浄溶剤(D)を吸収し洗浄溶剤(D)が浸透するものである。
(C1):1分子中に2個以上のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン。
(C2):1分子中に2個以上のケイ素原子に結合した水素原子(Si−H基)を含有し、(C1)成分中のアルケニル基に対する(C2)成分中のSi−H基のモル比が0.3〜10となる量の、オルガノハイドロジェンポリシロキサン。
(C3):白金系触媒。
(C4):反応制御剤。
R9 (3−e)X2 eSiO−(R9X2SiO)f−(R9 2SiO)g−SiR9 (3−e)X2 e…(8)
R9 2(HO)SiO−(R9X2SiO)f+2−(R9 2SiO)g−SiR9 2(OH)…(9)
(式中、R9は夫々独立して脂肪族不飽和結合を有さない1価炭化水素基、X2は夫々独立してアルケニル基含有1価有機基、eは0〜3の整数である。また、式(8)において、2e+fは1分子中にアルケニル基含有量が0.3〜10mol%となる数である。式(9)において、f+2は1分子中にアルケニル基含有量が0.3〜10mol%となる数である。fは0又は10以下の正数であり、gは1〜1,000の正数である。)
(S−)(N+(R62R63R64R65)) (11)
(式中、R62、R63、R64、R65はそれぞれ水素原子、炭素数1〜12の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、アルケニル基、オキソアルキル基又はオキソアルケニル基、炭素数6〜20のアリール基、又は炭素数7〜12のアラルキル基又はアリールオキソアルキル基を示し、これらの基の水素原子の一部又は全部がアルコキシ基によって置換されていてもよい。R62、R63、R64、R65はこれらが結合する窒素原子と共に環を形成してもよく、環を形成する場合には、炭素数3〜10のアルキレン基であるか、又は式中の窒素原子を環の中に有する複素芳香族環を形成する。S−はα位の少なくとも1つがフッ素化されたスルホン酸、又はパーフルオロアルキルイミド酸若しくはパーフルオロアルキルメチド酸である。)
洗浄溶剤(D)としては、熱可塑性樹脂層(A)を溶解可能で、かつ熱硬化後の熱硬化性樹脂層(B)を溶解はできないが膨潤させ、浸透することができる溶剤であれば特に制限はないが、そのような洗浄溶剤としては、脂肪族炭化水素系有機溶剤、芳香族炭化水素系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、アルコール系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、エステル系有機溶剤、アミン系有機溶剤、アンモニウム系有機溶剤、有機酸系有機溶剤が挙げられる。
熱可塑性樹脂層(A)が洗浄溶剤(D)に対して可溶であるとは、ウエハ上の熱可塑性樹脂層(A)に対して洗浄溶剤(D)を作用させた際、熱可塑性樹脂層(A)が固形分残渣を残さず処理可能であることを表し、熱可塑性樹脂層(A)が固形分残渣を残さず処理可能であるならば洗浄溶剤(D)の量、作用方法は問わないが、一般的に熱可塑性樹脂層(A)層1質量部に対して洗浄溶剤(D)を0.1〜100000部、好ましくは100〜10000部を作用させる。
熱硬化性樹脂層(B)が洗浄溶剤(D)に対して不溶であるとは、熱硬化性樹脂層(B)に対し、熱可塑性樹脂層(A)が固形分残渣を残さず処理出来る十分な量、方法で洗浄溶剤(D)を作用させた際、熱硬化性樹脂層(B)が独立した膜として残存することを表し、一般的には洗浄溶剤(D)を作用させることによる熱硬化性樹脂層(B)の重量減少が80質量%以下、好ましくは50質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。
−回路付ウエハ−
表面に回路面を有し裏面を加工すべきウエハは、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回路付ウエハである。本発明が適用できる回路付ウエハは、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、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、シリコンウエハ、ガラス基板、石英基板等が一般的に使用可能であるが、プロセス適合性があれば特に制限はない。特に分離層(C)が光レーザー剥離方式に対応した材料を使用している場合は、使用される光の波長に対し透過性があることが好ましく、特にガラス基板が好適に用いられる。分離層(C)が光レーザー剥離方式に対応した材料を使用していない場合は、光透過性の制限はなく、特にシリコンウエハが好適に用いられる。
本発明のウエハ加工方法は、半導体回路等を有するウエハと支持体との仮接着材層として、ウエハの加工を行った後でも洗浄溶剤(D)に対して可溶である熱可塑性樹脂層(A)からなる第一仮接着層と、熱硬化後、洗浄溶剤(D)に対して不溶であるが洗浄溶剤(D)を吸収し洗浄溶剤(D)が浸透するものである熱硬化性樹脂層(B)からなる第二仮接着層とを含む仮接着材層を用いることを特徴とする。なお、上述のように、仮接着材層は分離層(C)からなる第三仮接着層を含んでいてもよい。本発明のウエハ加工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。
工程(a)は、回路付ウエハの表面を、上記の仮接着材層を介して支持体に貼り合わせ、ウエハ加工体を作製する工程である。
工程(b)は、熱硬化性樹脂層(B)を熱硬化させる工程である。上記ウエハ加工体が形成された後、120〜220℃、好ましくは150〜200℃で10分〜4時間、好ましくは30分〜2時間加熱することによって、熱硬化性樹脂層(B)の硬化を行う。なお、分離層(C)として熱硬化性のものを用いた場合、この工程で分離層(C)の硬化も行うことができる。
工程(c)は、支持体と接合したウエハの裏面を研削又は研磨する工程、即ち、ウエハ加工体のウエハ裏面側を研削又は研磨して、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。また、ウエハ裏面側をCMP研磨してもよい。
工程(d)は、裏面を研削したウエハ、即ち、裏面研削によって薄型化されたウエハの裏面に加工を施す工程である。ウエハ裏面研削工程の後に行うウエハ加工工程には、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、ウエハ表面処理、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、ウエハ表面処理のためのCVD、レーザーアニール、電極等の形成のための金属スパッタリング、蒸着、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、表面保護用の有機膜形成、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。このようなプロセスにおいては、400℃程度までの高温領域で広い範囲にウエハ加工体として耐性を有することが望ましく、特に300℃以上の温度でも強度、寿命のあるウエハ加工体であることがよい。
工程(e)は、工程(d)で回路付ウエハの裏面加工を施した後、ウエハ加工体から支持体を除去又は分離する工程である。ウエハ加工体から支持体を除去又は分離する方法は特に制限されない。分離層(C)が無くかつ熱硬化性樹脂層(B)と支持体が強固に接着している場合は支持体の研削、光レーザー剥離方式等が、分離層(C)が無くかつ熱硬化性樹脂層(B)と支持体の接着力が剥離可能にコントロールされている場合は常温機械剥離方式等が、常温機械剥離方式に対応した分離層(C)がある場合は常温機械剥離方式等が、また光レーザー剥離方式に対応した分離層(C)がある場合は光レーザー剥離方式等が、好適に用いられる。これらの方法であれば、加工された回路付ウエハにダメージを与えること無く支持体を除去又は分離できる。
(h)加工を施した回路付ウエハの加工面(裏面)にダイシングテープを接着する工程と、
(i)ダイシングテープ面を吸着面に真空吸着する工程と、
(j)吸着面の温度が10℃から100℃の温度範囲で、支持体をウエハ加工体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、支持体をウエハ加工体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。なお、ダイシングテープはポリエステル、ポリエチレンフィルム等を使用した公知のものを使用することができる。
工程(f)は、工程(e)でウエハ加工体から支持体を除去又は分離した後、回路付ウエハを取り出すために、残存している熱可塑性樹脂層(A)の溶解、熱硬化性樹脂層(B)の分離、及び分離層(C)が残存している場合は分離層(C)の溶解又は分離を、洗浄溶剤(D)を用いて一括に行う工程である。この工程での処理に関しては一般的に室温で行われるが、必要に応じて100℃未満で加熱処理を行っても良い。洗浄溶剤(D)を用いた上記処理が可能であれば特に方法は制限されないが、ダイシングテープに貼り付けされた、支持体が除去又は分離されたウエハ加工体を洗浄溶剤(D)に浸漬、ウエハ加工体上へ洗浄溶剤(D)の液盛り、噴霧、掛け流し等を、好ましくは30秒〜1時間、より好ましくは1〜10分間行い、洗浄溶剤(D)を熱硬化性樹脂層(B)に浸透させ、その浸透した洗浄溶剤(D)で更に下層の熱可塑性樹脂層(A)を溶解させることで、回路付ウエハにダメージを与えること無く熱硬化性樹脂層(B)を分離し、更に回路付ウエハ上に残る熱可塑性樹脂層(A)を洗浄溶剤(D)にて溶解させる方法が好適に用いられる。なお、分離層(C)がある場合でも、分離層(C)が洗浄溶剤(D)に溶解する場合はそのまま洗浄処理を、溶解しない場合は熱硬化性樹脂層(B)と共に分離させる。分離した熱硬化性樹脂層(B)及び分離層(C)に関しては、ウエハをスピンさせることでの振り切り、又は物理的に取り出すことで除去可能とする。
工程(g)は、工程(f)で仮接着材層の除去分離が終了した回路付ウエハを、単独で取り出すための工程である。回路付ウエハを単独で取り出すことができれば特に方法は制限されないが、通常工程(f)から連続して行われ、回路付ウエハ上に残渣物等が残らないようリンス液を用いてリンスを行い、スピンドライ等で回路付ウエハ上からリンス液を除去することで、ダイシングテープに貼り付けられた回路付ウエハを取り出すことができるようになる。リンス液としては回路付ウエハ上に残渣等残さずスピンドライ等で除去可能であれば特に制限はないが、ある程度揮発性の高い低沸点溶剤であることが好ましく、イソノナン等の炭化水素系溶剤、イソプロピルアルコール(IPA)等のアルコール系溶剤、水等が好適に用いられ、また洗浄溶剤(D)が揮発後残渣等残らないものであれば、洗浄溶剤(D)をリンス液代わりに用いても良い。
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9,9’−ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(M−1)43.1g、平均構造式(M−3)で示されるオルガノハイドロジェンシロキサン29.5g、トルエン135g、塩化白金酸0.04gを仕込み、80℃に昇温した。その後、1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン(M−5)17.5g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、85℃まで上昇した。滴下終了後、更に80℃で2時間熟成した後、トルエンを留去すると共に、シクロヘキサノンを80g添加して、樹脂固形分濃度50質量%のシクロヘキサノンを溶剤とする樹脂溶液(b1)を得た。この溶液の樹脂分の分子量を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45,000であった。
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フラスコ内にエポキシ化合物(M−2)84.1gをトルエン600gに溶解後、化合物(M−3)294.6g、化合物(M−4)25.5g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%)1g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、90℃まで加温し、3時間熟成した。次いで室温まで冷却後、メチルイソブチルケトン(MIBK)600g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。この樹脂溶液中の溶剤を減圧留去すると共に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)270gを添加して、固形分濃度60質量%のPGMEAを溶剤とする樹脂溶液(b2)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28,000であった。
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。
4つ口フラスコに分子鎖両末端が水酸基で封鎖された生ゴム状のジメチルポリシロキサン(一般式(7)において、nは9000)であって、その30%トルエン溶液の25℃における粘度が98,000mPa・sであるジメチルポリシロキサン90部と、(CH3)3SiO1/2単位0.75モルとSiO4/2単位1モルの割合からなり、かつ固形分100中に1.0モル%の水酸基を含むメチルポリシロキサンレジン10部とを、トルエン900部に溶解した。得られた溶液に、28%のアンモニア水を1部添加し、室温にて24時間撹拌して縮合反応させた。次いで、減圧状態で180℃に加熱し、トルエン、縮合水、アンモニア等を除去させて、固形化された部分縮合物を得た。この部分縮合物100部に、トルエン900部を加えて、溶解させた。この溶液にヘキサメチルジシラザン20部を加え、130℃にて3時間撹拌して残存する水酸基を封鎖した。次いで、減圧状態で180℃に加熱し、溶剤等を除去させて、固形化された非反応性部分縮合物を得た。更に、上記非反応性部分縮合物100部にヘキサン900部を加えて溶解させた後、これを2000部のアセトン中に投入し、析出した樹脂を回収して、その後、真空下でヘキサン等を除去して、分子量740以下の低分子量成分が0.05質量%である、重量平均分子量900,000のジメチルポリシロキサン重合体(c2)を得た。
1,000mlのフラスコに化合物(M−6)として1,5−ジヒドロキシナフタレン80g(0.50モル)、化合物(M−7)として2−ヒドロキシ−6−ナフトアルデヒド51.6g(0.30モル)、更にメチルセロソルブ145gを加え、70℃で撹拌しながら20質量%パラトルエンスルホン酸メチルセロソルブ溶液20gを添加した。温度を85℃に上げ6時間撹拌後、室温に冷却し、酢酸エチル800mlで希釈した。分液ロートに移し変え、脱イオン水200mlで洗浄を繰り返し、反応触媒と金属不純物を除去した。得られた溶液を減圧濃縮した後、残渣に酢酸エチル600mlを加え、ヘキサン2,400mlでポリマーを沈殿させた。沈殿したポリマーをろ別、回収後、減圧乾燥して、下記構造式を繰り返し単位として有するポリマー(c3)を得た。GPCにより分子量(Mw)、分散度(Mw/Mn)を求め、1H−NMR分析によりポリマー中の比率を以下のように求めた。
分子量(Mw)3,200
分散度(Mw/Mn)=2.44
水素添加ポリスチレン系熱可塑性樹脂セプトン4033(クラレ製)24gをp−メンタン176gに溶解し、12質量%のセプトン4033のp−メンタン溶液を得た。得られた溶液を0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、熱可塑性樹脂のp−メンタン溶液(A−1)を得た。
樹脂溶液(b1)50gに、架橋剤としてエポキシ架橋剤であるEOCN−1020(日本化薬(株)製)を7.5g、硬化触媒として、和光純薬工業(株)製、BSDM(ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン)を0.2g、更に、酸化防止剤として、テトラキス[メチレン−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシハイドロシンナメート)]メタン(商品名:アデカスタブ AO−60)を0.1g添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、熱硬化性樹脂溶液(B−1)を得た。
樹脂溶液(b2)100gに4官能フェノール化合物であるTEP−TPA(旭有機材工業製)を9g、テトラヒドロ無水フタル酸(新日本理化(株)製、リカシッドHH−A)0.2gを添加して、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、熱硬化性樹脂溶液(B−2)を得た。
重合体(c1)0.5gをイソドデカン100gに溶解し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、ジメチルポリシロキサン重合体のイソドデカン溶液(C−1)を得た。
重合体(c2)1.0gをイソドデカン100gに溶解し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、ジメチルポリシロキサン重合体のイソドデカン溶液(C−2)を得た。
0.5モル%のビニル基を分子側鎖に有し、数平均分子量(Mn)が3万のポリジメチルシロキサン80部、イソドデカン400部からなる溶液に(M−8)で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを5.0部、エチニルシクロヘキサノール0.7部を添加し混合した。更に白金触媒CAT−PL−5(信越化学工業株式会社製)を0.5部添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、熱硬化性シリコーン組成物溶液(C−3)を得た。
ポリマー(c3)を20質量部と、下記AG1で示される酸発生剤を1質量部と、架橋剤としてニカラックMw390(三和ケミカル製)を4質量部とを、FC−430(住友スリーエム社製)0.1質量%を含むPGMEA100質量部に溶解させ、0.1μmのフッ素樹脂製のフィルターで濾過することによって樹脂溶液(C−4)を調製した。
表面に高さ10μm、直径40μmの銅ポストが全面に形成された直径200mmシリコンウエハ(厚さ:725μm)に、比較例1以外上記の樹脂溶液(A−1)をスピンコートし、ホットプレートにて180℃で5分間加熱することにより、(A)層に対応する材料をウエハバンプ形成面に成膜した。一方、実施例1〜4、比較例1〜2に関しては直径200mmベアシリコンウエハ(厚さ:725μm)を、実施例5に関しては直径200mm(厚さ:500μm)のガラス板を支持体とし、この支持体に実施例1、比較例1に関しては(B)層に相当する溶液をスピンコートし、150℃で3分間ホットプレート上で加熱し、(B)層を仮硬化させた。実施例2〜5に関しては(C)層に相当する溶液をスピンコートし、うち実施例2〜4に関しては180℃で5分間、実施例5に関しては250℃で5分間、ホットプレート上で加熱した。実施例2〜5に関しては更にその後、(C)層の上に(B)層に相当する溶液をスピンコートし、150℃で3分間ホットプレート上で加熱し、(B)層を仮硬化させた。このようにして作製された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(ウエハ加工体)を作製した。表1に、(A)層、(B)層及び(C)層の膜厚を示した。なお(A)層、(B)層及び(C)層の膜厚の値としては、200mmベアSiウエハ上に同条件でスピンコートした際の膜厚を、光干渉式膜厚計(大日本スクリーン製、VM−1210)にて測定した値を用いている。
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)層の硬化を実施したのち、室温まで冷却し、その後界面の接着状況を超音波映像装置(Scanning Acoustic Tomograph, SAT、日立製、FineSAT300)を用いて観察し、界面で剥離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銅ポスト付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。
銅ポスト付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200℃オーブンに2時間入れた後、更に250℃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、ボイド、ウエハ膨れ等の外観異常が発生した場合を「×」で示した。
実施例1、比較例1に関しては支持体側のベアシリコンウエハをグラインダー(DISCO製、DAG810)でダイヤモンド砥石を用いて支持体が無くなるまで研削を行った。実施例2〜5に関しては耐熱性試験終了後の50μmまで薄型化したウエハの加工面(回路非形成面)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、ダイシングテープ面を真空吸着によって吸着板にセットした。その後、実施例5に関しては波長400nmのレーザーを支持体側からウエハ全面に照射した。その後実施例2〜5に関しては、室温にて、支持体の1点をピンセットにて持ち上げることで、支持体を剥離した。50μmのウエハを割ることなく支持体を研削又は剥離できた場合を「○」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。
上記支持体剥離性試験終了後のウエハを、ダイシングフレームに貼り付けられた状態のまま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p−メンタンとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを質量比でp−メンタン:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート=7:3で混合した洗浄溶剤(D−1)100mlを滴下したのち、5分間ウエハを静置させ、(B)層を膨潤させて、ウエハ加工体から分離させた。分離した(B)層を除去した後更に(D−1)を50ml滴下して2分間静置し、(A)層を完全に溶解させた。更にウエハを回転させながら30秒間イソプロピルアルコール(IPA)を噴霧にてリンスを行ったのち、窒素ブローを行ってウエハ表面を乾燥させた。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、(B)層の分離ができなかったものを不良と評価して「×」で示した。
2…仮接着材層、
(A)…熱可塑性樹脂層(第一仮接着層)、
(B)…熱硬化性樹脂層(第二仮接着層)、
(C)…分離層(第三仮接着層)、
3…支持体。
Claims (18)
- 支持体上に仮接着材層が積層され、かつ前記仮接着材層上に、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たウエハ加工体であって、前記仮接着材層は、前記ウエハの表面に積層された熱可塑性樹脂層(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熱硬化性樹脂層(B)からなる第二仮接着層とを含み、前記熱可塑性樹脂層(A)はウエハの加工後に洗浄溶剤(D)に対して可溶なものであり、前記熱硬化性樹脂層(B)は熱硬化後、前記洗浄溶剤(D)に対して不溶であるが前記洗浄溶剤(D)を吸収し前記洗浄溶剤(D)が浸透するものであることを特徴とするウエハ加工体。
- 前記仮接着材層は、更に、前記支持体上に積層され、かつ前記熱硬化性樹脂層(B)に積層された分離層(C)からなる第三仮接着層を含み、前記分離層(C)を介して前記ウエハ加工体から前記支持体を分離させた際、前記分離層(C)は前記熱硬化性樹脂層(B)上には残存しないものであることを特徴とする請求項1に記載のウエハ加工体。
- 前記仮接着材層は、更に、前記支持体上に積層され、かつ前記熱硬化性樹脂層(B)に積層された分離層(C)からなる第三仮接着層を含み、前記分離層(C)を介して前記ウエハ加工体から前記支持体を分離させた際、前記分離層(C)はその一部又は全部が前記熱硬化性樹脂層(B)上に残存し、かつ前記分離層(C)は前記洗浄溶剤(D)に対して可溶なものであるか、又は前記洗浄溶剤(D)に対して不溶であるが前記洗浄溶剤(D)を吸収し前記洗浄溶剤(D)が浸透するものであることを特徴とする請求項1に記載のウエハ加工体。
- 前記熱可塑性樹脂層(A)が、脂肪族炭化水素系樹脂及び芳香族炭化水素系樹脂のいずれか1種以上を含むものであ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項に記載のウエハ加工体。
- 前記熱硬化性樹脂層(B)が、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂及びフェノール樹脂のいずれか1種以上を含むものであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のウエハ加工体。
- 前記洗浄溶剤(D)が、脂肪族炭化水素系有機溶剤、芳香族炭化水素系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、アルコール系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、エステル系有機溶剤、アミン系有機溶剤、アンモニウム系有機溶剤及び有機酸系有機溶剤から選ばれる1種以上の有機溶剤、又は該有機溶剤と塩基系水溶液、酸系水溶液及び水のいずれか1種以上との混合液であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のウエハ加工体。
- 前記分離層(C)が、熱可塑性シリコーン系材料、熱硬化性シリコーン系材料、フッ素系材料、脂肪族炭化水素系材料及び芳香族炭化水素系材料のいずれか1種以上を含むものであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のウエハ加工体。
- 前記支持体と前記分離層(C)の接着力、前記熱硬化性樹脂層(B)と前記分離層(C)の接着力及び前記分離層(C)の凝集破壊力のいずれか1つ以上が、前記熱可塑性樹脂層(A)と前記熱硬化性樹脂層(B)の接着力より低いものであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のウエハ加工体。
- 前記分離層(C)が、X線、紫外光、可視光、赤外光のいずれか、又は特定範囲の波長が混ざった光の面照射又はレーザー照射により、前記支持体と前記分離層(C)との接着力、前記熱硬化性樹脂層(B)と前記分離層(C)との接着力及び前記分離層(C)の凝集破壊力のいずれか1つ以上が低下するものであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のウエハ加工体。
- (a)表面に回路面を有し裏面を加工すべきウエハの表面を、ウエハの加工を行った後でも洗浄溶剤(D)に対して可溶である熱可塑性樹脂層(A)からなる第一仮接着層と、熱硬化後、前記洗浄溶剤(D)に対して不溶であるが前記洗浄溶剤(D)を吸収し前記洗浄溶剤(D)が浸透するものである熱硬化性樹脂層(B)からなる第二仮接着層とを含む仮接着材層を介して支持体に貼り合わせ、ウエハ加工体を作製する工程と、
(b)前記熱硬化性樹脂層(B)を熱硬化させる工程と、
(c)前記ウエハの裏面を研削又は研磨する工程と、
(d)前記ウエハの裏面に加工を施す工程と、
(e)前記ウエハ加工体から前記支持体を除去又は分離する工程と、
(f)前記支持体が除去又は分離された前記ウエハ加工体を前記洗浄溶剤(D)で処理することによって、前記熱可塑性樹脂層(A)の溶解及び前記熱硬化性樹脂層(B)の分離を一括処理で行う工程と、
(g)前記工程(f)を行った後、残った前記ウエハのみを取り出す工程と
を含むことを特徴とするウエハ加工方法。 - 前記仮接着材層を、更に、前記支持体上に積層され、かつ前記熱硬化性樹脂層(B)に積層された分離層(C)からなる第三仮接着層を含むものとし、前記分離層(C)を介して前記ウエハ加工体から前記支持体を分離させた際、前記分離層(C)を前記熱硬化性樹脂層(B)上には残存しないものとすることを特徴とする請求項10に記載のウエハ加工方法。
- 前記仮接着材層を、更に、前記支持体上に積層され、かつ前記熱硬化性樹脂層(B)に積層された分離層(C)からなる第三仮接着層を含むものとし、前記分離層(C)を介して前記ウエハ加工体から前記支持体を分離させた際、前記分離層(C)をその一部又は全部が前記熱硬化性樹脂層(B)上に残存するものとし、かつ前記分離層(C)を前記洗浄溶剤(D)に対して溶解するか、又は前記洗浄溶剤(D)に対して不溶であるが前記洗浄溶剤(D)を吸収し前記洗浄溶剤(D)が浸透するものとし、
前記工程(f)において、前記熱可塑性樹脂層(A)の溶解、前記熱硬化性樹脂層(B)の分離及び前記分離層(C)の溶解又は分離を一括処理で行うことを特徴とする請求項10に記載のウエハ加工方法。 - 前記熱可塑性樹脂層(A)を、脂肪族炭化水素系樹脂及び芳香族炭化水素系樹脂のいずれか1種以上を含むものとすることを特徴とする請求項10から請求項12のいずれか1項に記載のウエハ加工方法。
- 前記熱硬化性樹脂層(B)を、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂及びフェノール樹脂のいずれか1種以上を含むものとすることを特徴とする請求項10から請求項13のいずれか1項に記載のウエハ加工方法。
- 前記洗浄溶剤(D)を、脂肪族炭化水素系有機溶剤、芳香族炭化水素系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、アルコール系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、エステル系有機溶剤、アミン系有機溶剤、アンモニウム系有機溶剤及び有機酸系有機溶剤から選ばれる1種以上の有機溶剤、又は該有機溶剤と塩基系水溶液、酸系水溶液及び水のいずれか1種以上との混合液とすることを特徴とする請求項10から請求項14のいずれか1項に記載のウエハ加工方法。
- 前記分離層(C)を、熱可塑性シリコーン系材料、熱硬化性シリコーン系材料、フッ素系材料、脂肪族炭化水素系材料及び芳香族炭化水素系材料のいずれか1種以上を含むものとすることを特徴とする請求項11または請求項12に記載のウエハ加工方法。
- 前記支持体と前記分離層(C)の接着力、前記熱硬化性樹脂層(B)と前記分離層(C)の接着力及び前記分離層(C)の凝集破壊力のいずれか1つ以上を、前記熱可塑性樹脂層(A)と前記熱硬化性樹脂層(B)の接着力より低いものとすることを特徴とする請求項11または請求項12に記載のウエハ加工方法。
- 前記分離層(C)を、X線、紫外光、可視光、赤外光のいずれか、又は特定範囲の波長が混ざった光を、面照射又はレーザー照射することで、前記支持体と前記分離層(C)との接着力、前記熱硬化性樹脂層(B)と前記分離層(C)との接着力及び前記分離層(C)の凝集破壊力のいずれか1つ以上が低下するものとすることを特徴とする請求項11または請求項12に記載のウエハ加工方法。
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