JP6980999B2 - 対象物の処理方法、および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、対象物の処理方法、および半導体装置の製造方法に関する。

従来、半導体ウエハ等の処理対象物をガラス基板等の支持体上に仮固定材を介して接合した状態で、前記対象物に対して、裏面研削およびフォトファブリケーション等の加工処理を行う方法が提案されている。この仮固定材には、加工処理中において支持体上に対象物を仮固定することができ、加工処理後には支持体と対象物とを容易に分離できることが必要である。

上記分離処理において、紫外線および赤外線等の放射エネルギーを、支持体と仮固定材と対象物とを有する積層体中の前記仮固定材に照射することによって、仮固定材の接着力を低減させて、続いて支持体から対象物を分離する方法が知られている。仮固定材に光照射してその接着力を低減させた後、または光照射を行いながら、支持体と対象物とを分離する方法を、以下「光照射分離法」ともいう。

例えば特許文献１には、透明な支持体と半導体ウエハとが、分離層および接着層を含む仮固定材により仮固定された積層体が開示されており、透明な支持体の側からレーザーをスキャンしながら分離層に照射することで、分離層の接着力を低減させて、続いて支持体から半導体ウエハを分離する方法が提案されている。また特許文献２には、分離層に、バルス幅が２０ナノ秒以上のレーザー光を照射する工程を含む分離方法が提案されている。

米国公開特許第２０１４／０１０６４７３号公報 特開２０１３−１７１９４９号公報

支持体と対象物とを分離する従来の方法では、透明な支持体の側からレーザーを分離層に照射する。このため、分離層でレーザー照射による高熱が発生し、対象物へ悪影響を及ぼすことがある。

本発明は、支持体上に対象物を仮固定した状態で加工・移動処理を行う方法において、分離層におけるレーザー照射による高熱の発生を抑制することができる対象物の処理方法を提供することを課題とする。

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、レーザーとしてパルスレーザーを用い、そのパルス幅を短くすることにより、光照射を受けた分離層での発熱を効果的に抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、例えば以下の［１］〜［８］に関する。

［１］（１）支持体と、レーザー光を吸収することにより変質する分離層と、処理対象物とをこの順に有する積層体を形成する工程；（２）前記対象物を加工し、および／または前記積層体を移動する工程；（３）前記支持体側から、前記分離層に、波長４００ｎｍ以下でパルス幅１ナノ秒以下のパルスレーザー光を照射する工程；ならびに（４）前記支持体と前記対象物とを分離する工程；を有する、対象物の処理方法。
［２］前記パルスレーザー光のパルス幅が１００ピコ秒以下である前記［１］に記載の対象物の処理方法。
［３］前記パルスレーザー光の波長が３００〜４００ｎｍである前記［１］または［２］に記載の対象物の処理方法。
［４］工程（３）で照射される前記パルスレーザー光の波長における前記支持体の光透過率が５０％以上である前記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の対象物の処理方法。
［５］工程（３）で照射される前記パルスレーザー光の波長における前記分離層の光透過率が３０％以下である前記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の対象物の処理方法。
［６］前記分離層の厚さが、２μｍ以下である前記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の対象物の処理方法。
［７］前記積層体が、支持体と、レーザー光を吸収することにより変質する分離層と、接着層と、処理対象物とをこの順に有する前記［１］〜［６］のいずれか１項に記載の対象物の処理方法。
［８］前記［１］〜［７］のいずれか１項に記載の対象物の処理方法により処理対象物を加工して半導体装置を製造する工程を有する、半導体装置の製造方法。

本発明によれば、支持体上に対象物を仮固定した状態で加工・移動処理を行う方法において、分離層におけるレーザー照射による高熱の発生を抑制することができる対象物の処理方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための形態について、好適態様も含めて説明する。以下の記載において例示する化合物等の各成分は、特に言及しない限り、それぞれ１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

［対象物の処理方法］
本発明の対象物の処理方法は、（１）支持体と、レーザー光を吸収することにより変質する分離層と、処理対象物とをこの順に、具体的には前記積層方向に有する積層体を形成する工程；（２）前記対象物を加工し、および／または前記積層体を移動する工程；（３）前記支持体側から、前記分離層に、波長４００ｎｍ以下でパルス幅１ナノ秒以下のパルスレーザー光を照射する工程；ならびに（４）前記支持体と前記対象物とを分離する工程を有する。

処理対象物とは、工程（２）での加工処理や移動処理を受ける対象物を意味し（例えば工程（１）や（２）での段階）、また、前記処理を受けた後の対象物を意味する場合もある（例えば工程（３）や（４）での段階）。処理対象物を単に「対象物」ともいう。また、対象物と支持体とを接合するための、分離層を含む部材を「仮固定材」ともいう。

〈工程（１）〉
工程（１）では、前記積層体を形成する。積層体において、加工または移動対象である処理対象物が、仮固定材を介して、支持体上に仮固定されている。前記仮固定材は、一実施態様において、対象物および支持体により挟持されている。

例えば、支持体および／または対象物の表面に仮固定材を形成し、前記仮固定材を介して対象物と支持体とを貼り合せることにより、対象物を支持体上に仮固定することができる。また、支持体の表面に仮固定材を形成し、前記仮固定材上に樹脂塗膜、配線層等の対象物を形成することにより、対象物を支持体上に仮固定することもできる。

前記仮固定材は、接着層を有してもよい。すなわち、積層体は、支持体と、レーザー光を吸収することにより変質する分離層と、接着層と、処理対象物とをこの順に有してもよい。積層体が接着層を有することで、光照射を受けた分離層での発熱による処理対象物への悪影響を抑制することができる。

分離層および接着層の形成には、例えば、それぞれ分離層形成用組成物および接着層形成用組成物を用いることができる。これら組成物の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、インクジェット法、スリットコート法、および蒸着法が挙げられる。前記各組成物を塗布して塗膜を形成した後は、例えば加熱して、溶剤を蒸発させることにより、分離層または接着層を形成する。加熱の条件は、溶剤の沸点に応じて適宜決定され、例えば、加熱温度が通常は１００〜３５０℃であり、加熱時間が通常は１〜６０分である。
仮固定材が接着層を有しない場合、積層体の形成方法としては、例えば、支持体面上に分離層を形成し、分離層上に対象物を形成する又は貼り合わせる方法が挙げられる。

また、仮固定材が接着層を有する場合、積層体の形成方法としては、例えば、対象物面上に接着層を形成し、支持体面上に分離層を形成し、これらを貼り合わせる方法１；対象物面上に接着層および分離層を順次形成し、分離層上に支持体を貼り合わせる方法２；支持体面上に分離層および接着層を順次形成し、接着層上に対象物を形成する又は貼り合わせる方法３が挙げられる。これらの中でも、各層の形成中に接着層および分離層が混和することを避ける観点から、前記方法１が好ましい。

対象物と支持体とを貼り合せる際、圧着してもよい。対象物と支持体との仮固定材を介しての圧着条件は、例えば、好ましくは１５〜４００℃、より好ましくは１５０〜４００℃で、１〜２０分間、０．０１〜１００ＭＰａの圧力を積層体の各構成要素の積層方向に付加することにより行えばよい。圧着後、さらに１５０〜３００℃で１０分〜３時間の条件で加熱処理してもよい。

〔処理対象物〕
加工（移動）対象である前記処理対象物としては、例えば、半導体ウエハ、半導体チップ、ガラス基板、樹脂基板、金属基板、金属箔、研磨パッド、樹脂塗膜、配線層が挙げられる。半導体ウエハおよび半導体チップには、バンプ、配線、スルーホール、スルーホールビア、絶縁膜および各種の素子から選ばれる少なくとも１種が形成または搭載されていてもよい。前記基板には、各種の素子が形成または搭載されていてもよい。樹脂塗膜としては、例えば、有機成分を主成分として含有する層が挙げられ；具体的には、感光性材料から形成される感光性樹脂層、絶縁性材料から形成される絶縁性樹脂層、感光性絶縁樹脂材料から形成される感光性絶縁樹脂層が挙げられる。

以下では、配線層を少なくとも有する処理対象物について説明する。このプロセスでは、支持体上に仮固定材を形成し、次に、配線層を少なくとも有する処理対象物を、例えば半導体ウエハ又はチップから独立した層として、仮固定材上に先に形成し、続いて後述する工程（２）において前記配線層上に、ウエハ基板に半導体素子が複数形成された半導体ウエハ、又は半導体チップを配置する。前記配線層は、半導体ウエハ又はチップと電気的に接続されることによって、半導体ウエハ又はチップの再配線層として機能する。本発明は、このようなＦＯ−ＷＬＰ（Fan-Out Wafer Level Package）技術におけるＲＤＬ（Redistribution Layer）−Ｆｉｒｓｔ構造にも適用することができる。

配線層は、例えば、絶縁部と、配線部と、半導体ウエハ又はチップの電極に接続し得る接続用導体部とを有する。配線層上に半導体ウエハ又はチップを配置し、配線層の接続用導体部と、半導体ウエハ又はチップの電極とを、はんだ、異方導電性ペースト、異方導電性フィルム等の接合部材により電気的に接続する。半導体ウエハ又はチップと配線層との間に間隙が生じる場合は、アンダーフィル材料を充填してもよい。

配線層における内部構造は、特に限定はされない。配線部および接続用導体部の材料としては、例えば、銅、金、銀、白金、鉛、錫、ニッケル、コバルト、インジウム、ロジウム、クロム、タングステン、ルテニウム等の金属、およびこれらの２種類以上からなる合金が挙げられる。絶縁部の材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等の公知の合成樹脂が挙げられる。配線層の厚さは、通常は１〜１，０００μｍである。

続いて、例えば、後述する工程（２）において半導体ウエハ又はチップを樹脂封止し、後述する工程（４）において仮固定材と配線層とを分離することにより、半導体ウエハ又はチップと配線層（すなわち再配線層）とを有する半導体装置を得ることができる。

なお、仮固定材上への対象物の配置、または配線層形成プロセスにおける配線層上への半導体ウエハ又はチップの配置は、計測光を用いて得られた各構成要素の位置情報に基づき位置合わせを行った後に行ってもよい。

計測光としては、処理対象物の変質を抑制する観点から、波長６００〜９００ｎｍの光が好ましく、計測光は、波長６３３ｎｍ、６７０ｎｍまたは８３０ｎｍの光を含むことが特に好ましい。計測光の光源としては、例えば、可視半導体レーザー、発光ダイオードが好ましく用いられる。

位置合わせは、例えば、以下のようにして行う。分離層として、計測光を吸収する光吸収剤を含有する層を用いる。ここで計測光を照射し、分離層が前記計測光を吸収した場合にその計測光の強度減少を観測し、この強度減少から分離層の位置情報を得る。計測光の照射・観測に用いられる光センサの設置位置は特に限定されない。得られた位置情報から仮固定材および対象物の位置合わせ、または配線層および半導体ウエハ又はチップの位置合わせを行う。

発光部の光源としては、例えば、可視半導体レーザー、発光ダイオードが挙げられ、受光部としては、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスタ等のフォトセンサ；ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等のイメージセンサが挙げられる。各構成要素を移動する手段としては、例えば、ロボットアームが挙げられる。

〔支持体〕
支持体としては、工程（３）で支持体側から光照射をして分離層を変質させるため、波長４００ｎｍ以下のパルスレーザー光を透過する基板が好ましく、工程（３）で照射されるパルスレーザー光の波長における光透過率が、例えば波長３５５ｎｍにおける光透過率が、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０〜１００％、さらに好ましくは８０〜１００％である。支持体としては、例えば、ガラス基板、石英基板および透明樹脂製基板が挙げられる。支持体の厚さは特に限定されないが、例えば０．１〜２ｍｍである。

〔分離層〕
前記積層体は、分離層を有する。分離層は、波長４００ｎｍ以下のパルスレーザー光を吸収することにより変質する層である。分離層にパルスレーザー光を照射すると、その含有成分が当該光を吸収して、例えば、分離層を構成する重合体等が分解することにより変質する。この変質により、分離層の強度または接着力が光照射の前後で低下する。積層体に外力を加えることにより、分離層内で凝集破壊が起こり、または分離層と当該層に接する層との間で界面破壊が起こる。したがって、パルスレーザー光照射処理後の積層体に外力を加えることにより、支持体と対象物とを容易に分離することができる。

本発明において、分離層での変質は、後述する化学結合の直接開裂によりアブレーションが進む光化学的アブレーションのように、吸収した光エネルギーによる非発熱性の変質であると考えられる。

加工対象の対象物の一例である半導体ウエハおよび半導体チップは、一般的に光に弱く、光照射を受けると劣化することがある。光照射分離法で使用されるパルスレーザー光が対象物に到達しないよう、分離層は前記光を遮断できることが好ましい。分離層は、工程（３）で照射されるパルスレーザー光の波長における光透過率が、例えば波長３５５ｎｍにおける光透過率が、好ましくは３０％以下、より好ましくは０〜１０％、さらに好ましくは０〜５％である。

分離層の光透過率は、以下のようにして測定することができる。透明な基板および分離層からなる積層体を形成する。前記積層体について、分光光度計を用い、必要に応じて前記基板についてベースライン補正をして前記積層体の光透過率（％）を測定し、分離層の光透過率（％）を得る。

分離層は、重合体を含有することが好ましい。重合体としては、例えば、オレフィン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、石油樹脂、ノボラック樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、フェノキシ樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、および熱可塑性ポリベンゾオキサゾール樹脂等の熱可塑性樹脂；共役ジエン重合体ゴム等のエラストマーが挙げられる。

分離層中の重合体の含有量は、通常は４０質量％以上、好ましくは６０〜１００質量％である。重合体の含有量が前記範囲にあると、支持体上に対象物を仮固定する際の温度を低温化する点や、対象物を加工および移動するに際して、支持体から対象物がずれて動かないようにする点で好ましい。

分離層は、波長４００ｎｍ以下のパルスレーザー光を吸収する光吸収剤を含有することが好ましい。光吸収剤は、例えば、前記光を吸収し、分離層において構成成分の分解等の変質を発生させる。

光吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系光吸収剤、ヒドロキシフェニルトリアジン系光吸収剤、ベンゾフェノン系光吸収剤、サリチル酸系光吸収剤、感放射線性ラジカル重合開始剤、および光感応性酸発生剤等の有機系光吸収剤；フェノール化合物とアルデヒド化合物との反応生成物；カーボンブラック等の黒色顔料、非黒色顔料、染料が挙げられる。

また、光吸収剤としては、波長４００ｎｍ以下のパルスレーザー光を吸収する構造を繰返し単位中に含む重合体を用いてもよい。このような重合体としては、例えば、共役π電子系を含む構造を有する重合体が挙げられ、具体的には、キノン構造を有する重合体、加熱処理によりキノン構造を形成する構造を有する重合体、ベンゼン環、縮合環または複素環等を有する重合体が挙げられる。

光吸収剤は、例えば、以下の（ａ），（ｂ）の双方の機能を有することがより好ましい：（ａ）工程（３）のパルスレーザー光照射処理で使用される光を吸収し、分離層の変質を発生させる。（ｂ）積層体中の各構成要素を配置・積層する際の、分離層の検知や各構成要素のアライメントのために用いられる計測光（通常、６００〜９００ｎｍの波長の光）を吸収する。

分離層中の光吸収剤の含有量は、通常は２０質量％以上、好ましくは３０〜１００質量％である。光吸収剤の含有量が前記範囲にあると、支持体からの対象物の分離性の観点から好ましい。なお、光吸収剤として機能する重合体については、重合体にも光吸収剤にも分類するものとする。

分離層は、必要に応じて、粘着付与樹脂、酸化防止剤、重合禁止剤、密着助剤、界面活性剤、ポリスチレン架橋粒子、架橋剤および金属酸化物粒子から選ばれる少なくとも１種を含有してもよい。

分離層の厚さは、通常は２μｍ以下、好ましくは０．１〜２μｍ、より好ましくは０．２〜１．５μｍである。厚さが前記範囲にあると、パルスレーザー光による分離層の変質を効率的に行いながら、パルスレーザー光から対象物を保護することができる。また分離層が支持体を仮固定するための充分な保持力を有し、加工処理または移動処理中に分離層面から支持体が脱落することもない。

〔接着層〕
前記積層体は、接着層を有してもよい。このように２層以上の層を有する仮固定材は、例えば対象物が有する回路面の保護、支持体と対象物との接着性・分離性、光照射処理時に使用される光の遮断性、および加工処理時・光照射処理時における耐熱性等の機能をバランス良く有することができる。また、積層体が接着層を有することで、光照射を受けた分離層での発熱による処理対象物への悪影響を抑制することができる。

接着層は、対象物を仮固定するための公知の接着層形成用組成物（以下「接着剤」ともいう）を用いて形成することができる。接着層は、対象物を支持体上に仮固定し、また、対象物の表面を覆い保護する。

接着剤としては、例えば、熱可塑性樹脂系、エラストマー系、または熱硬化性樹脂系の接着剤が挙げられ、これらから選ばれる２種以上の混合系であってもよい。接着剤は、溶剤型、エマルジョン型またはホットメルト型のいずれであってもよい。

熱可塑性樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、石油樹脂、ノボラック樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、フェノキシ樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、および熱可塑性ポリベンゾオキサゾール樹脂が挙げられる。これらの中でも、耐熱性の観点から、シクロオレフィン系樹脂が好ましい。また、耐薬品性の観点から、シクロオレフィン系樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂および石油樹脂から選ばれる少なくとも１種が好ましい。

エラストマーとしては、例えば、（メタ）アクリルゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、スチレンブタジエンゴムが挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、レゾール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、（メタ）アクリロイル基含有樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、熱硬化性ポリベンゾオキサゾール樹脂が挙げられる。

接着剤は、必要に応じて、酸化防止剤、重合禁止剤、密着助剤、界面活性剤、ポリスチレン架橋粒子、架橋剤および金属酸化物粒子から選ばれる少なくとも１種を含有してもよい。

接着層の厚さは、通常は１０〜２００μｍ、好ましくは１５〜１００μｍ、より好ましくは２０〜８０μｍである。厚さが前記範囲にあると、接着層が対象物を仮固定するための充分な保持力を有し、加工処理または移動処理中に接着層面から対象物が脱落することもない。

〔他の層〕
仮固定材は、分離層および接着層の他に、任意の他の層を有していてもよい。分離層と接着層との間に中間層を設けてもよく、また分離層と支持体との間または接着層と対象物との間に他の層を設けてもよい。特に、分離層および接着層からなる２層の仮固定材が好ましい。

〈工程（２）〉
工程（２）は、支持体上に仮固定された対象物を加工し、および／または得られた積層体を移動する工程である。移動工程は、半導体ウエハ等の対象物を、ある装置から別の装置へ支持体とともに移動する工程である。支持体上に仮固定された対象物の加工処理としては、例えば、ダイシング、裏面研削等の対象物の薄膜化、フォトファブリケーション、半導体チップの積層、各種素子の搭載、樹脂封止が挙げられる。フォトファブリケーションは、例えば、レジストパターンの形成、エッチング加工、スパッタ膜の形成、メッキ処理およびメッキリフロー処理から選ばれる１つ以上の処理を含む。エッチング加工およびスパッタ膜の形成は、例えば、２５〜３００℃程度の温度範囲で行われ、メッキ処理およびメッキリフロー処理は、例えば、２２５〜３００℃程度の温度範囲で行われる。対象物の加工処理は、仮固定材の保持力が失われない温度で行えば特に限定されない。

例えば上述したＲＤＬ−Ｆｉｒｓｔでは、工程（１）で仮固定材上に配線層を少なくとも有する処理対象物が形成されており、工程（２）で前記配線層上に半導体ウエハおよび半導体チップから選ばれる少なくとも１種を配置し、続いて配線層と半導体ウエハ又はチップとを電気的に接続する。続いて、必要に応じて半導体ウエハ又はチップの樹脂封止を行う。

〈工程（３）〉
対象物の加工処理または積層体の移動後は、支持体側から、分離層に、波長４００ｎｍ以下でパルス幅１ナノ秒以下のパルスレーザー光を照射する。光照射により、分離層の含有成分が前記光を吸収して分離層が変質し、分離層の強度および接着力が低下する。したがって、分離層に対する光照射の後であれば、仮固定材に対する加熱処理を特に必要とすることなく、支持体と対象物とを容易に分離することができる。

パルスレーザー光は、パルスレーザー発振器からパルス発振されたレーザー光である。パルスレーザー光に関して、分離層を変質させることができる条件を採用する。レーザー分解（アブレーション）には、熱の発生を主に伴う光熱的アブレーションと、化学結合の直接開裂によりアブレーションが進む光化学的アブレーションとの、２種の機構がある。波長が短く、かつパルス幅が小さいパルスレーザー光を用いることにより、光化学的アブレーションによる機構を進めることができる。したがって光照射を受けた分離層での発熱を効果的に抑制でき、対象物にダメージを与えることを防ぐこと、および分離工程を良好に進めることができる。特にパルス幅を１ナノ秒以下とすることで熱拡散が起こるより短い時間でアブレーションを誘起でき、周辺部位への熱ダメージを概ねなくすことが可能である。

パルスレーザー光の波長は、４００ｎｍ以下である。なお、光の波長が短すぎると、パルスレーザー光が支持体を透過できず、その結果支持体で発熱し、その熱により対象物へ悪影響を及ぼし、良好に対象物の処理を行うことができなくなることがある。したがって、パルスレーザー光の波長は、３００〜４００ｎｍであることが好ましい。パルスレーザー光の波長は、分離層が吸収可能な波長であり、したがって、分離層の形成材料に応じて適宜決定することができる。

分離層に照射されるパルスレーザー光のパルス幅は、１ナノ秒以下であり、好ましくは１００ピコ秒以下、より好ましくは５０ピコ秒以下である。パルス幅の下限値は、分離層の変質に必要なレーザー強度等により異なるが、例えば１〜５ピコ秒である。

パルスレーザー光の平均出力は、例えば１Ｗ以上である。
パルスレーザー光の照射ピッチは、隣接するビームスポットが重ならず、かつ分離層を変質させることが可能なピッチであればよく、好ましくは２０〜３００μｍ、より好ましくは５０〜２５０μｍである。
パルスレーザー光の周波数は、好ましくは２０ｋＨｚ以上、より好ましくは３０〜２０００ｋＨｚである。

分離層の全体にパルスレーザー光を均一に照射することが好ましいが、支持体と処理対象物とを容易に分離することができるように分離層を変質させることができれば、分離層に部分的にパルスレーザー光を照射してもよい。

特に、支持体側から、パルスレーザー光を走査させながら分離層の全面に照射することが好ましく、パルスレーザー光を分離層に焦点を絞って照射することがより好ましい。走査方法としては特に限定されず、例えば、分離層のＸＹ平面において、Ｘ軸方向にレーザーを線状に照射し、Ｙ軸方向に照射部を順次移動させて全面を照射する方法や、レーザーを角周状に照射し、中心部から周縁部へ外側に又は周縁部から中心部へ内側に照射部を順次移動させて全面を照射する方法が挙げられる。

パルスレーザー光を照射する照射装置としては、例えば、ＹＡＧレーザー、ルビーレーザー、ガラスレーザー、ＹＶＯ₄レーザー、ＬＤレーザー、ファイバーレーザー、光励起半導体レーザーを用いた全固体レーザー等の固体レーザー発振器；色素レーザー等の液体レーザー発振器；ＣＯ₂レーザー、エキシマレーザー、Ａｒレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等の気体レーザー発振器；半導体レーザー発振器が挙げられる。上述したようなパルス幅の短いレーザー光を照射可能なパルスレーザー装置としては、具体的には、コヒレント・ジャパン（株）製のＨｙｐｅｒＲａｐｉｄ ＮＸシリーズ、ＲＡＰＩＤシリーズ、Ｔａｌｉｓｋｅｒシリーズ、ＦＬＡＲＥ ＮＸが挙げられる。

〈工程（４）〉
工程（４）では、対象物または支持体に力を付加することで、前記支持体から前記対象物を剥離するなどして、両者を分離する。なお、工程（３）の光照射を終えた後に、工程（４）の分離を行うことが好ましいが、工程（３）の光照射を行いながら、工程（４）の分離を行ってもよい。

分離方法としては、例えば、対象物面に対して平行方向に対象物または支持体に力を付加して両者を分離する方法；対象物または支持体の一方を固定し、他方を対象物面に対して平行方向から一定の角度を付けて持ち上げることで両者を分離する方法が挙げられる。

前者の方法では、対象物を支持体の表面に対して水平方向にスライドさせると同時に、支持体を固定する、または前記対象物に付加される力に拮抗する力を支持体に付加することによって、支持体と対象物とを分離する方法が挙げられる。

後者の方法では、対象物面に対して略垂直方向に力を付加して、支持体と対象物とを分離することが好ましい。「対象物面に対して略垂直方向に力を付加する」とは、対象物面に対して垂直な軸であるｚ軸に対して、通常は０°〜６０°の範囲、好ましくは０°〜４５°の範囲、より好ましくは０°〜３０°の範囲、さらに好ましくは０°〜５°の範囲、特に好ましくは０°、すなわち対象物面に対して垂直の方向に力を付加することを意味する。対象物面に対して垂直の方向は、通常は、積層体の各構成要素の積層方向である。分離方式としては、例えば、対象物または支持体の周縁を持ち上げ、対象物面に対して略垂直方向に力を加えながら、前記周縁から中心に向けて順に剥離する方法（フックプル方式）で行うことができる。

上記分離は、通常は５〜１００℃、好ましくは１０〜４５℃、さらに好ましくは１５〜３０℃で行うことができる。ここでの温度は、支持体の温度を意味する。また、分離をする際、対象物の破損を防ぐため、対象物における支持体との仮止め面と反対側の面に補強テープ、例えば市販のダイシングテープを貼付してもよい。
本発明では、上述したように、主に分離層において対象物と支持体との分離が起こる。対象物がバンプを有する場合、分離工程時にバンプの破損を防止することができる。

〈工程（５）〉
支持体と対象物とを分離した後には、接着層および分離層等の仮固定材が対象物上に残存している場合がある。分離工程後の対象物上に残存する仮固定材は、剥離処理により除去することができ、また、溶剤で洗浄して除去することができる。

本発明では、パルスレーザー光のパルス幅を短くすることにより、光照射を受けた分離層での発熱を効果的に抑制できることができる。したがって、仮固定材が分離層および接着層を有する場合、光照射を受けた分離層が発熱して接着層において熱硬化等の変質が進み、剥離処理が困難になることを防ぐことができる。

仮固定材の剥離には、好ましくは、対象物と仮固定材との接着力よりも高い接着力を仮固定材との間に形成することができる粘着テープを用いることができる。粘着テープを仮固定材上に積層し、粘着テープを仮固定材とともに剥離することで、仮固定材を除去することができる。

洗浄方法としては、例えば、対象物を溶剤に浸漬する方法、対象物に溶剤をスプレーする方法、対象物を溶剤に浸漬しながら超音波を加える方法が挙げられる。溶剤の温度は特に限定されないが、好ましくは２０〜８０℃、より好ましくは２０〜５０℃である。

洗浄に使用できる溶剤としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド溶剤；３−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、３−ヘキシルオキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロパンアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド等のアミド溶剤；ヘキサメチルホスホルアミド等のホスホルアミド溶剤；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ペンチル−２−ピロリドン、Ｎ−（メトキシプロピル）−２−ピロリドン、Ｎ−（ｔ−ブチル）−２−ピロリドン、Ｎ−シクロヘキシル−２−ピロリドン等のピロリドン溶剤；２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン溶剤；アニソール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジグライム等のアルコール／エーテル溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、乳酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、メトキシプロピルアセテート、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、γ−ブチロラクトン等のエステル／ラクトン溶剤；キシレン、リモネン、メシチレン、ジペンテン、ピネン、ビシクロヘキシル、シクロドデセン、１−tert−ブチル−３，５−ジメチルベンゼン、ブチルシクロヘキサン、シクロオクタン、シクロヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の炭化水素溶剤が挙げられる。

以上のようにして、支持体と対象物とを分離することができる。分離後の対象物に対して、さらなる加工処理を行ってもよい。例えば上述したＲＤＬ−Ｆｉｒｓｔでは、配線層へのバンプ形成、ダイシングによる個々のパッケージへの切り出し等を行ってもよい。

［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、本発明の対象物の処理方法により処理対象物を加工して半導体装置を製造する工程を有する。前記仮固定材は、対象物を加工して得られた、半導体素子等の半導体装置を支持体から分離した後、剥離処理または溶剤処理により容易に除去できる。このため、前記半導体装置では、分離時の光照射による劣化が小さく、また仮固定材による、シミおよび焦げ等の汚染が低減されたものとなっている。

Claims (8)

1. （１）支持体と、レーザー光を吸収することにより変質する分離層と、処理対象物とをこの順に有する積層体を形成する工程；
   （２）前記対象物を加工し、および／または前記積層体を移動する工程；
   （３）前記支持体側から、前記分離層に、波長４００ｎｍ以下でパルス幅１ナノ秒以下のパルスレーザー光を照射する工程；ならびに
   （４）前記支持体と前記対象物とを分離する工程；
   を有し、
   前記分離層は、オレフィン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、石油樹脂、ノボラック樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、フェノキシ樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、および熱可塑性ポリベンゾオキサゾール樹脂から選ばれる熱可塑性樹脂、または共役ジエン重合体ゴムであるエラストマーである重合体を含有する、対象物の処理方法。
2. 前記パルスレーザー光のパルス幅が１００ピコ秒以下である請求項１に記載の対象物の処理方法。
3. 前記パルスレーザー光の波長が３００〜４００ｎｍである請求項１または２に記載の対象物の処理方法。
4. 工程（３）で照射される前記パルスレーザー光の波長における前記支持体の光透過率が５０％以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の対象物の処理方法。
5. 工程（３）で照射される前記パルスレーザー光の波長における前記分離層の光透過率が３０％以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の対象物の処理方法。
6. 前記分離層の厚さが、２μｍ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の対象物の処理方法。
7. 前記積層体が、支持体と、レーザー光を吸収することにより変質する分離層と、接着層と、処理対象物とをこの順に有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の対象物の処理方法。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の対象物の処理方法により処理対象物を加工して半導体装置を製造する工程を有する、半導体装置の製造方法。