JP7237435B2 - 洗浄剤組成物、基板の洗浄方法及び支持体又は基板の洗浄方法 - Google Patents

洗浄剤組成物、基板の洗浄方法及び支持体又は基板の洗浄方法 Download PDF

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Description

本発明は、洗浄剤組成物、基板の洗浄方法及び支持体又は基板の洗浄方法に関する。
3次元の半導体実装は、より一層の高密度、大容量化を実現するために必須となってきている。3次元実装技術とは、1つの半導体チップを薄型化し、更にこれをシリコン貫通電極(TSV;through silicon via)によって結線しながら多層に積層していく半導体作製技術である。これを実現するためには、半導体回路を形成した基板を非回路形成面(「裏面」ともいう)研削によって薄型化し、更に裏面にTSVを含む電極形成を行う工程が必要である。
従来、シリコン基板の裏面研削工程では、研削面の反対側に保護テープを貼り、研削時の基板破損を防いでいる。しかし、このテープは有機樹脂フィルムを支持基材に用いており、柔軟性がある反面、強度や耐熱性が不十分であり、TSV形成工程や裏面での配線層形成工程を行うには適さない。
そこで、半導体基板をシリコン、ガラスなどの支持体に接着層を介して接合することによって、裏面研削、TSVや裏面電極形成の工程に十分耐えうるシステムが提案されている。この際に重要なのが、基板を支持体に接合する際の接着層である。これは基板を支持体に隙間なく接合でき、後の工程に耐えるだけの十分な耐久性が必要である。さらに、最後に薄型ウエハを支持体から簡便に剥離できることが必要である。なお、この接着層は、最後に剥離することから、本明細書において「仮接着層」ともいう。
支持体剥離後、半導体回路を形成した基板表面には、仮接着層の一部が残存することがある。通常、この残存した仮接着層は、洗浄液によって洗浄され除去される。特許文献1には、このような洗浄液、すなわち基板表面の洗浄に用いられる洗浄剤組成物が記載されている。この洗浄剤組成物は、(A)第四級アンモニウム塩:0.1~2.0質量%、(B)水:0.1~4.0質量%及び(C)分子中に少なくとも1個以上の水酸基を含有する有機溶媒:94.0~99.8質量%を含有してなる。
特開2015-7217号公報
しかしながら、特許文献1に記載された洗浄液は、基板表面に残存する仮接着層に対する洗浄力に改善の余地があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基板表面に残存する仮接着層の洗浄力に優れる洗浄剤組成物を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る洗浄剤組成物は、基板上に存在するシリコーン化合物を含有する仮接着材を除去するために用いられる洗浄剤組成物であって、上記洗浄剤組成物は、(A)有機溶媒:75~99質量部と、(B)水:0~5質量部と、(C)アンモニウム塩:1~20質量部とを含有し(但し、(A)+(B)+(C)=100質量部である。)、上記有機溶媒は、水酸基を有する有機溶媒を含有せず、上記有機溶媒100質量部中に、ヘテロ原子を有する有機溶媒を50質量部以上含有し、上記アンモニウム塩が、水酸化物イオン、フッ化物イオン及び塩化物イオンのうち少なくとも1種を含有する。
上記有機溶媒が、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルスルホキシド、酢酸ブチル及びシクロペンタノンからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。
上記アンモニウム塩が、テトラアルキルアンモニウム塩を含むことが好ましい。
上記アンモニウム塩が、フッ化物イオンを含有するアンモニウム塩を含むことが好ましい。
本発明に係る基板の洗浄方法は、支持体と、該支持体上に形成された仮接着層と、該仮接着層に回路面を有する表面が対向するように積層された基板とを備える基板積層体から、上記支持体を剥離し、上記基板上に残存している上記仮接着層を、上記洗浄剤組成物により洗浄して除去する工程を含む。
本発明に係る支持体又は基板の洗浄方法は、支持体又は基板上に仮接着層を形成し、該仮接着層の一部を、上記洗浄剤組成物により洗浄して除去する工程を含む。
本発明によれば、基板表面に残存する仮接着層の洗浄力に優れる洗浄剤組成物が提供できる。
図1は、基板積層体を説明するための図である。
以下、本発明をより詳細に説明する。
<洗浄剤組成物>
実施形態に係る洗浄剤組成物は、基板上に存在するシリコーン化合物を含有する仮接着材(シリコーン系接着剤)を除去するために用いられる洗浄剤組成物(基板用仮接着材の洗浄液)である。上記洗浄剤組成物は、(A)有機溶媒:75~99質量部と、(B)水:0~5質量部と、(C)アンモニウム塩:1~20質量部とを含有する。但し、上記(A)成分、(B)成分及び(C)成分の量の合計は100質量部である。上記有機溶媒は、水酸基を有する有機溶媒を含有せず、上記有機溶媒100質量部中に、ヘテロ原子を有する有機溶媒を50質量部以上含有し、上記アンモニウム塩が、水酸化物イオン、フッ化物イオン及び塩化物イオンのうち少なくとも1種を含有する。
半導体回路を形成した基板の裏面研削工程などを行うために、たとえば、基板および支持体は、基板用仮接着材を含む仮接着層を介して接合される。基板用仮接着材には、具体的には、シリコーン系接着剤が用いられる。裏面研削工程などの終了後、支持体を剥離すると、基板表面に、仮接着層を構成する基板用仮接着材の一部が残存することがある。実施形態に係る洗浄剤組成物は、このような基板表面に残存している基板用仮接着材の洗浄に好適に用いられる。実施形態に係る洗浄剤組成物を用いて洗浄すると、上記残存している基板用仮接着材(すなわちシリコーン系接着剤)を充分に除去できる。これは、実施形態に係る洗浄剤組成物において、水酸化物イオン、フッ化物イオン及び塩化物イオンのうち少なくとも1種を含有するアンモニウム塩と、水酸基を有する有機溶媒を含有せず、ヘテロ原子を有する有機溶媒を50質量部以上含有する有機溶媒とを組み合わせて用いたことによる。なお、もちろん、実施形態に係る洗浄剤組成物は、裏面研削工程により薄型化された基板に限らず、基板表面に残存している基板用仮接着材を好適に洗浄できる。
実施形態に係る洗浄剤組成物において、(A)成分中に、水酸基を有する有機溶媒を含有しない。水酸基を有する有機溶媒を含有している場合、洗浄性が低下する恐れがある。また、(A)成分中に、ヘテロ原子を有する有機溶媒(水酸基を有しない、かつヘテロ原子を有する有機溶媒)を含有する。ヘテロ原子としては、たとえば酸素原子が挙げられる。(A)成分中の上記ヘテロ原子を有する有機溶媒としては、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)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、酢酸ブチル、シクロペンタノン等が挙げられる。中でもDMSO、酢酸ブチルが好ましい。上記ヘテロ原子を有する有機溶媒は、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。
また、(A)成分100質量部中に、上記ヘテロ原子を有する有機溶媒は、50質量部以上含有されている。(A)成分中には、上記ヘテロ原子を有する有機溶媒の残部として、上記ヘテロ原子を有する有機溶媒以外の有機溶媒(水酸基を有しない、かつヘテロ原子を有しないその他の有機溶媒)が含まれていてもよい。上記その他の有機溶媒としては、メシチレン等が挙げられる。上記その他の有機溶媒は、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。また、実施形態に係る洗浄剤組成物は、有機溶媒として、上記ヘテロ原子を有する有機溶媒のみを含んでいることが好ましい。
(B)成分としては水を用いる。特に水を少量含むことにより洗浄剤組成物の経時安定性が向上する。なお、水は、直接洗浄剤組成物に配合するか、有機溶媒を水溶液化させたものを使用しても構わない。また、後述するように(C)成分のアンモニウム塩を水和物として配合する場合は、この水和物由来の水を(B)成分として用いてもよい。
また、実施形態に係る洗浄剤組成物において、(C)成分のアンモニウム塩は、水酸化物イオン、フッ化物イオン、又は塩化物イオンを含有する。上記アンモニウム塩は、ハロゲン化アンモニウム塩又はテトラアルキルアンモニウム塩を含むことが好ましい。さらに、(C)成分のアンモニウム塩は、フッ化物イオンを含有するアンモニウム塩を含むことがより好ましく、フッ化物イオンを含有するテトラアルキルアンモニウム塩であることが更に好ましい。この場合、基板洗浄性に特に優れる。なお、アルキル基としては、炭素数1~5の直鎖又は分岐状アルキル基が好ましい。上記アンモニウム塩としては、具体的にフッ化アンモニウム、フッ化テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラブチルアンモニウムなどが挙げられる。上記アンモニウム塩は、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。また、実施形態に係る洗浄剤組成物を調製する際には、上記アンモニウム塩を水和物として配合してもよい。この場合は、この水和物由来のアンモニウム塩(無水物部分)を、上記洗浄剤組成物中の(C)成分とする。
実施形態に係る洗浄剤組成物において、(A)成分の含有量は75~99質量部であり、(B)成分の含有量は0~5質量部であり、(C)の含有量は1~20質量部である。ここで、上記(A)成分、(B)成分及び(C)成分の含有量の合計は100質量部である。(B)成分を添加する際には、(A)成分の含有量は75質量部以上99質量部未満であり、(B)成分の含有量は0質量部を超え5質量部以下であり、(C)の含有量は1~20質量部であることが好ましい。また、(A)成分の含有量は81~96.9質量部であり、(B)成分の含有量は0.1~4質量部であり、(C)の含有量は3~15質量部であることがより好ましい。この範囲の含有量とすることで、洗浄時間が短く、且つ基板等への損傷が少ないといった利点が得られる。なお、実施形態に係る洗浄剤組成物を調製する際に、上記アンモニウム塩を水和物として配合する場合は、この水和物由来のアンモニウム塩(無水物部分)の量を、(C)成分の含有量に含める。また、この水和物由来の水の量は、(B)成分の含有量に含める。
また、実施形態に係る洗浄剤組成物は、その他の成分として、界面活性剤、キレート剤、酸化防止剤、防錆剤、消泡剤、pH調整剤、芳香族化合物を含んでいてもよい。特に界面活性剤としては、ノニオン、アニオン、カチオンの何れでもよいが、ポリエーテル系のノニオン系界面活性剤が挙げられる。その他の成分は、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。その他の成分は、たとえば、添加する場合には、上記(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計100質量部に対してそれぞれ0.01~10質量部の量で含まれていてもよい。
実施形態に係る洗浄剤組成物の調製方法は、特に限定されない。実施形態に係る洗浄剤組成物は、たとえば、上記成分を混合して得られる。上記成分を混合する順序は特に限定されない。
実施形態に係る洗浄剤組成物は、引火点が21℃以上であることが好ましい。引火点が上記範囲にあると、上記洗浄剤組成物による洗浄を安全に行うことができる。
<基板の洗浄方法>
実施形態に係る基板の洗浄方法は、支持体と、該支持体上に形成された仮接着層と、該仮接着層に回路面を有する表面が対向するように積層された基板とを備える基板積層体から、上記支持体を剥離し、上記基板上に残存している上記仮接着層を、上述した洗浄剤組成物により洗浄して除去する工程を含む。上述した洗浄剤組成物を用いると、上記基板上に残存している上記仮接着層(すなわち仮接着層を構成していたシリコーン系接着剤のうち基板上に残存するシリコーン系接着剤)を充分に除去できる。
実施形態に係る基板の洗浄方法は、具体的には、(a)基板積層体を準備する工程と、(b)基板積層体における基板の裏面を研削又は研磨する工程と、(c)基板の裏面に加工を施す工程と、(d)基板積層体から支持体を剥離する工程と、(e)上記洗浄剤組成物により、基板の表面を洗浄する工程とを含む。ここでは、熱硬化性オルガノポリシロキサンの未硬化組成物層を硬化させた硬化層(A)により仮接着層を形成する場合について説明する。
〔工程(a)〕
工程(a)は、基板積層体を準備する工程である。図1は、基板積層体を説明するための図である。図1は、基板積層体10の断面図を示しており、基板積層体10は、支持体1と、該支持体1上に形成された仮接着層2と、該仮接着層2に回路面を有する表面が対向するように積層された基板3とを備える。
工程(a)では、具体的には、表面に回路形成面を有し、裏面に回路非形成面を有する基板の回路形成面を、仮接着層(硬化層(A))を介して、支持体に接合する。工程(a)は、より具体的には、(a-1)支持体上に、シリコーン系接着剤として熱硬化性オルガノポリシロキサン、熱可塑性オルガノポリシロキサンの未硬化組成物層を積層する工程と、(a-2)未硬化組成物層を介して支持体と基板とを貼り合わせる工程と、(a-3)未硬化組成物層を熱硬化させて硬化層(A)とする工程とを含む。ここで、工程(a-1)が、基板上に未硬化組成物層を積層する工程(a-1’)であり、工程(a-2)が、工程(a-1’)で得られた未硬化組成物層を介して基板と支持体とを貼り合わせる工程(a-2’)であってもよい。
工程(a-1)又は(a-1’)において、未硬化組成物層を積層する際には、未硬化組成物のフィルムを用いてもよい。あるいは、未硬化組成物の溶液をスピンコート、スリットコート、スプレーコートなどにより積層してもよい。好ましくはスピンコートにより積層する。この場合、通常、スピンコート後、未硬化組成物に含まれる溶剤の揮発条件に応じ、80℃以上250℃以下、好ましくは100℃以上230℃以下の温度でプリベークを行う。
また、工程(a-1)又は(a-1’)において、未硬化組成物層は、膜厚が10μm以上150μm以下となるように形成することが好ましい。10μm以上であれば、基板と支持体とを隙間なく貼り合わせられ、後述する研削工程に充分耐えられる。150μm以下であれば、後述するTSV形成工程などの熱処理工程での樹脂変形を抑制でき、実用に耐え得る。
工程(a-2)又は(a-2’)において、たとえば、40℃以上250℃以下、好ましくは60℃以上200℃以下で、減圧下、基板を均一に圧着して、支持体と基板とを貼り合わせる。貼り合わせの際は、市販のウエハ接合装置、たとえばEVG社製EVG520IS、850TB(商品名)、SUSS社製XBC300(商品名)、東京エレクトロン株式会社製SynapseV(商品名)などが用いられる。
工程(a-3)において、たとえば、120℃以上250℃以下、好ましくは140℃以上200℃以下で、10分以上4時間以下、好ましくは30分以上2時間以下、未硬化組成物層を加熱することによって、熱硬化性オルガノポリシロキサンの硬化を行う。
工程(a)に用いる基板は、通常、半導体ウエハである。半導体ウエハとしては、シリコンウエハ、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が挙げられる。ウエハの厚さは、特に制限はないが、典型的には600μm以上800μm以下、より典型的には625μm以上775μm以下である。
また、工程(a)に用いる支持体としては、シリコンウエハ、ガラス板、石英ウエハなどの基板が挙げられる。
ここで、工程(a)に用いる特に熱硬化性オルガノポリシロキサンの未硬化組成物及びその硬化物を含む硬化層(A)についてより詳しく説明する。
(未硬化組成物)
未硬化組成物は、たとえば、(A-1)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、(A-2)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)を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、及び(A-3)白金系触媒を含む。ここで、成分(A-1)中のアルケニル基に対する成分(A-2)中のSi-H基のモル比は0.3以上10以下である。また、未硬化組成物は、(A-4)有機溶剤又は(A-5)反応制御剤を含んでいてもよい。
成分(A-1)は、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である。成分(A-1)は、たとえば、1分子中に2個以上のアルケニル基を含有する直鎖状又は分岐状のジオルガノポリシロキサン、あるいはSiO4/2単位で表されるシロキサン単位(Q単位)を持つレジン構造のオルガノポリシロキサンである。成分(A-1)は、1分子中に0.6mol%以上9mol%以下(アルケニル基モル数/Siモル数)のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
このようなオルガノポリシロキサンは、具体的には、下記式(1)、(2)、(3)で示される。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。
7 (3-a)aSiO-(R7XSiO)m-(R7 2SiO)n-SiR7 (3-a)a (1)
7 2(HO)SiO-(R7XSiO)p+2-(R7 2SiO)q-SiR7 2(OH) (2)
(SiO4/2b(R7 3SiO1/2c(R7 (3-e)eSiO1/2d (3)
上記式中、R7は、それぞれ独立して脂肪族不飽和結合を有さない1価炭化水素基、Xはそれぞれ独立してアルケニル基含有1価有機基、aは0~3の整数、m、nは、2a+mが1分子中にアルケニル基含有量が0.6mol%以上9mol%以下となる数である。p、qは、p+2が1分子中にアルケニル基含有量が0.6mol%以上9mol%以下となる数である。eはそれぞれ独立な1~3の整数、b、c、dは、(c+d)/bが0.3~3.0、d/(b+c+d)が0.01~0.6となる数である。
上記式中、R7としては、炭素原子数1~10の1価炭化水素基が好ましい。R7としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基;シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基等のアリール基などが挙げられる。これらのうちで、アルキル基又はフェニル基が好ましい。
Xとしては、炭素原子数2~10の有機基が好ましい。Xとしては、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基;アクリロイルプロピル基、アクリロイルメチル基、メタクリロイルプロピル基等の(メタ)アクリロイルアルキル基;アクリロキシプロピル基、アクリロキシメチル基、メタクリロキシプロピル基、メタクリロキシメチル基等の(メタ)アクリロキシアルキル基;シクロヘキセニルエチル基、ビニルオキシプロピル基などが挙げられる。これらのうちで、工業的にはビニル基が好ましい。
上記式(1)中、aが1~3であれば、分子鎖末端がアルケニル基で封鎖される。反応性のよいこの分子鎖末端アルケニル基により、短時間で反応を完結できるため好ましい。さらに、工業的に、またコスト面から、a=1が好ましい。このアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンの性状はオイル状又は生ゴム状であることが好ましい。
上記式(3)は、レジン構造のオルガノポリシロキサンを示す。上記式(3)中、工業的に、またコスト面から、e=1が好ましい。また、eの平均値とd/(b+c+d)との積が、0.02~1.50であることが好ましく、0.03~1.0であることがより好ましい。このレジン構造のオルガノポリシロキサンは、有機溶剤に溶解させた溶液として使用してもよい。
成分(A-2)は架橋剤であり、1分子中にケイ素原子に結合した水素原子(Si-H基)を少なくとも2個、好ましくは3個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、直鎖状、分岐状または環状である。たとえば、1分子中にケイ素原子に結合した水素原子(Si-H基)を少なくとも2個、より好ましくは2個以上100個以下、更に好ましくは3個以上50個以下有するものであり、直鎖状、分岐状、又は環状のものを使用できる。
成分(A-2)の25℃における粘度は、1mPa・s以上5,000mPa・s以下であることが好ましく、5mPa・s以上500mPa・s以下であることがより好ましい。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。
成分(A-2)は、成分(A-1)中のアルケニル基に対する成分(A-2)中のSi-H基のモル比(Si-H基/アルケニル基)が好ましくは0.3以上10以下、より好ましくは1.0以上8.0以下となる量で配合することが望ましい。このモル比が0.3以上であれば、架橋密度が低くなりすぎず、未硬化組成物層も好適に硬化できる。モル比が10以下であれば、架橋密度が高くなりすぎず、充分な粘着力及びタックが得られる。また、モル比が10以下であれば、未硬化組成物の使用可能時間を長くできる。
成分(A-3)は白金系触媒(すなわち、白金族金属触媒)である。白金系触媒としては、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とアルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン化合物との反応物、塩化白金酸とビニル基含有シロキサンとの反応物などが挙げられる。白金系触媒は、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。
成分(A-3)は、成分(A-1)及び成分(A-2)の合計に対し、白金族金属分(質量換算)として、好ましくは1ppm以上5,000ppm以下、より好ましくは5ppm以上2,000ppm以下となる量で配合することが望ましい。1ppm以上であれば、未硬化組成物層の硬化性が低下しがたい。したがって、架橋密度が低くなることも、保持力が低下することも抑えられる。5,000ppm以下であれば、未硬化組成物の使用可能時間を長くできる。
成分(A-4)は有機溶剤である。有機溶剤としては、未硬化組成物の成分を溶解可能であれば特に制限はない。有機溶剤としては、たとえば、ペンタン、へキサン、シクロヘキサン、イソオクタン、ノナン、デカン、p-メンタン、ピネン、イソドデカン、リモネンなどの炭化水素系溶剤、シリコーン系溶剤が挙げられる。有機溶剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。
成分(A-4)を用いるとき、成分(A-4)は、成分(A-1)及び成分(A-2)の合計100質量部に対して、好ましくは10質量部以上900質量部以下、より好ましくは25質量部以上400質量部以下、さらに好ましくは40質量部以上300質量部以下となる量で配合することが望ましい。
成分(A-5)は反応制御剤である。反応制御剤によれば、未硬化組成物を調合する際、又は未硬化組成物を基材に塗工する際、加熱硬化前の未硬化組成物の増粘又はゲル化を抑制できる。
反応制御剤としては、たとえば、3-メチル-1-ブチン-3-オール、3-メチル-1-ペンチン-3-オール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、1-エチニルシクロヘキサノール、3-メチル-3-トリメチルシロキシ-1-ブチン、3-メチル-3-トリメチルシロキシ-1-ペンチン、3,5-ジメチル-3-トリメチルシロキシ-1-ヘキシン、1-エチニル-1-トリメチルシロキシシクロヘキサン、ビス(2,2-ジメチル-3-ブチノキシ)ジメチルシラン、1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジビニルジシロキサンなどが挙げられる。これらのうちで、1-エチニルシクロヘキサノール及び3-メチル-1-ブチン-3-オールが好ましい。反応制御剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。
成分(A-5)を用いるとき、成分(A-5)は、成分(A-1)及び成分(A-2)の合計100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上8.0質量部以下、より好ましくは0.05質量部以上2.0質量部以下となる量で配合することが望ましい。8.0質量部以下であれば、未硬化組成物層の硬化性が低下しがたい。0.01質量部以上であれば、反応制御の効果が充分発揮される。
また、未硬化組成物は、さらに、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、シリカ等のフィラー;ポリジメチルシロキサン、ポリジメチルジフェニルシロキサン等の非反応性のポリオルガノシロキサン;フェノール系、キノン系、アミン系、リン系、ホスファイト系、イオウ系、チオエーテル系等の酸化防止剤;トリアゾール系、ベンゾフェノン系等の光安定剤;リン酸エステル系、ハロゲン系、リン系、アンチモン系等の難燃剤;カチオン活性剤、アニオン活性剤、非イオン系活性剤等の帯電防止剤などが挙げられる。その他の成分は、それぞれ1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。
その他の成分は、本発明の目的を阻害しない範囲で配合される。たとえば、耐熱性を高めるために、フィラーを用いる場合は、フィラーは、成分(A-1)及び成分(A-2)の合計100質量部に対して、50質量部以下の量で配合することが好ましい。
(硬化層(A))
硬化層(A)は、上述のように、未硬化組成物層を熱硬化させて得られ、未硬化組成物の硬化物を含む。
支持体に積層された硬化層(A)は、支持体から界面剥離させる際の剥離力が、たとえば10mN/25mm以上500mN/25mm以下であり、好ましくは30mN/25mm以上500mN/25mm以下であり、より好ましくは50mN/25mm以上200mN/25mm以下である。ここで、剥離力は、25mm幅試験片を5mm/秒で引き上げて剥がす180°剥離試験において得られるピール剥離力である。10mN/25mm以上であれば、後述する加工工程中などでの剥離を抑制できる。500mN/25mm以下であれば、容易に硬化層(A)を支持体から剥離できる。
また、基板に積層された硬化層(A)は、基板から界面剥離させる際の剥離力が、たとえば50mN/25mm以上1000mN/25mm以下であり、好ましくは70mN/25mm以上1000mN/25mm以下であり、より好ましくは80mN/25mm以上500mN/25mm以下である。ここで、剥離力は、25mm幅試験片を5mm/秒で引き上げて剥がす180°剥離試験において得られるピール剥離力である。50mN/25mm以上であれば、後述する加工工程中などでの剥離を抑制できる。特に高温プロセスを通しても剥離が生じがたい。1000mN/25mm以下であれば、基板から、テープにより硬化層(A)を剥離できる。
硬化層(A)に含まれる硬化物は、R123SiO1/2で表されるシロキサン単位(M単位)を0.001モル%以上60.000モル%以下、R45SiO2/2で表されるシロキサン単位(D単位)を10.000モル%以上99.999モル%以下、R6SiO3/2で表されるシロキサン単位(T単位)を0.000モル%以上0.005モル%以下、SiO4/2で表されるシロキサン単位(Q単位)を0.000モル%以上60.000モル%以下の量で含有することが好ましい。また、M単位を0.001モル%以上35.000モル%以下、D単位を30.000モル%以上99.999モル%以下、T単位を0.000モル%以上0.001モル%以下、Q単位を0.000モル%以上50.000モル%以下の量で含有することがより好ましい。
ここで、R1、R2、R3、R4、R5及びR6は、有機置換基であり、非置換又は置換の1価炭化水素基である。この炭化水素基においては、炭素原子数1~10が好ましい。炭化水素基としては、具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、シクロペンチル基、n-ヘキシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、これら炭化水素基の水素原子の一部又は全部がハロゲン原子で置換された基が挙げられる。これらのうちで、メチル基及びフェニル基が好ましい。
また、硬化層(A)は、25℃における貯蔵弾性率が1×106Pa以上1×109Pa以下であることが好ましい。貯蔵弾性率が上記範囲にあると、後述する研削工程に充分耐えられ、基板の反りを小さくできる。このため、工程で装置にかからないなどの問題が発生しにくくなる。
〔工程(b)〕
工程(b)は、基板積層体における基板の裏面を研削又は研磨する工程である。工程(b)では、支持体と接合した基板の裏面(回路非形成面)を研削又は研磨する。これにより、基板の厚みが薄くなる。薄型化された基板の厚さは、典型的には5μm以上300μm以下、より典型的には10μm以上100μm以下である。研削加工の方式には特に制限はなく、公知の方式で行うことができる。研削は、基板及び砥石(ダイヤモンドなど)に水をかけて冷却しながら行うことが好ましい。基板の裏面を研削加工する装置としては、たとえば株式会社ディスコ製DAG-810(商品名)などが挙げられる。また、基板の裏面をCMP研磨してもよい。
〔工程(c)〕
工程(c)は、基板の裏面に加工を施す工程である。工程(c)では、工程(b)で裏面研削又は裏面研磨によって薄型化された基板の裏面(回路非形成面)に加工を施す。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。この工程としては、電極形成、金属配線形成、保護膜形成などが挙げられる。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。また、ダイシングなどにより薄型化したウエハをチップサイズに切断することも含まれる。
〔工程(d)〕
工程(d)は、基板積層体から支持体を剥離する工程である。工程(d)では、工程(c)で加工を施した基板積層体から支持体を剥離する。剥離工程は、一般に室温から60℃程度の比較的低温の条件で実施される。基板積層体の基板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て行うことができる。また、基板の研削面に保護フィルムを貼り、保護フィルムとともに基板をピール方式で剥離してもよい。
このピール方式は、具体的には、(d-1)加工を施した基板の加工面にダイシングテープを接着する工程と、(d-2)ダイシングテープ面を吸着面に真空吸着する工程と、(e-3)吸着面の温度が10℃以上100℃以下の範囲で、基板から、ピールオフにて支持体を剥離する工程とを含む。この場合は、基板から容易に支持体を剥離でき、また、後のダイシング工程を容易に行える。
このような剥離工程によって、基板積層体から、支持体とともに硬化層(A)が剥離され、基板のみが得られる場合の他、基板積層体から、支持体のみが剥離され、硬化層(A)が積層した基板が得られる場合がある。後者の場合は、さらに、基板から、たとえばテープピールにより硬化層(A)を剥離して、基板のみを得る。テープピールに用いるテープ材としては、シリコーン粘着材を使用したテープが好ましい。たとえば、株式会社寺岡製作所製ポリエステルフィルム粘着テープNo.646S、No.648などが好適に用いられる。
〔工程(e)〕
工程(e)は、上記洗浄剤組成物により、基板の表面を洗浄する工程である。工程(e)では、上記洗浄剤組成物により、基板の表面(回路形成面)に残存する硬化層(A)(未硬化組成物の硬化物)を洗浄し除去する。これにより、工程(d)にて支持体及び硬化層(A)を剥離した後にも、基板の表面に一部残存する硬化層(A)も充分に除去できる。このような基板(薄型ウエハ)は、引き続き3次元の半導体実装のプロセスに好適に用いられる。
洗浄は、上記洗浄剤組成物に基板を浸漬して行ってもよい。浸漬時間は、たとえば10秒以上30分以下、好ましくは30秒以上10分以下程度である。また、基板に上記洗浄剤組成物を噴霧して行ってもよい。さらに、上記洗浄剤組成物を用いてパドルでの洗浄を行ってもよいし、振とう、超音波洗浄を行ってもよい。洗浄を行う際、温度は、たとえば10℃以上50℃以下、好ましくは20℃以上40℃以下である。
なお、洗浄後の基板について、水洗又はアルコールによるリンスを行い、乾燥させてもよい。
上記実施形態に係る基板の洗浄方法では、工程(a)において、熱硬化性オルガノポリシロキサンの未硬化組成物層を硬化させて仮接着層として硬化層(A)を形成する。これに対して、仮接着層としては、硬化層(A)に限らず、他のシリコーン系接着剤から得られる仮接着層を用いてもよい。また、硬化層(A)は単層であるが、仮接着層を2層以上設けてもよい。硬化層(A)上の仮接着層はシリコーン系、アクリル系、フェノール系等特に制限はない。また、支持体と基板との間に仮接着層以外の機能を有するオルガノポリシロキサンを含む層を設けてもよい。具体的には、他のシリコーン系接着剤としては、国際公開第2015/115060号、特開2012-144616号公報、特開2014-131004号公報に記載されたシリコーン系接着剤が挙げられる。いずれの場合であっても、上記洗浄剤組成物を用いれば、基板表面に残存する仮接着層を充分に除去できる。
また、上記実施形態に係る基板の洗浄方法では、工程(d)において、上述のように支持体を剥離してもよいが、支持体の剥離は、光剥離、加熱剥離、溶剤剥離、機械剥離であってもよい。いずれの場合であっても、上記洗浄剤組成物を用いれば、基板表面に残存する仮接着層を充分に除去できる。
光剥離では、通常、工程(a)において、基板積層体に分離層を形成しておく。すなわち、支持体と仮接着層との間に分離層を形成する。分離層は、たとえば、支持体を介して照射される光を吸収して、変質する公知の材料で特に制限はないが、たとえばカーボン、芳香族炭化水素化合物等から形成する。変質とは、分離層がわずかな外力で破壊される状態、又は分離層と接する層との接着力が低下した状態を意味する。次いで、分離層を有する基板積層体に対して、上述のように工程(b)及び工程(c)を行う。次いで、工程(d)では、基板積層体から支持体を光剥離により分離する。ここで、基板積層体に対して、支持体を介して、公知のレーザから照射される光をあてる。この際、分離層を構成する材料を変質できる波長の光を照射するレーザを適宜選択すればよい。これにより、分離層が変質して、支持体が剥離する。次いで、工程(e)では、上記洗浄剤組成物により、光剥離によって得られた基板の表面を洗浄する。
加熱剥離では、通常、工程(a)において、加熱によって接着力が低下するシリコーン系接着剤を用いて仮接着層を形成しておく。次いで、このような仮接着層を有する基板積層体に対して、上述のように工程(b)及び工程(c)を行う。次いで、工程(d)では、基板積層体から支持体を加熱剥離により分離する。次いで、工程(e)では、上記洗浄剤組成物により、加熱剥離によって得られた基板の表面を洗浄する。
溶剤剥離では、工程(d)において、基板積層体から支持体を溶剤剥離により分離する。この際、仮接着層を構成するシリコーン系接着剤を溶解できる溶剤を適宜選択すればよく、炭素数4~20の炭化水素系、芳香族系、エーテル系等が挙げられる。次いで、工程(e)では、上記洗浄剤組成物により、溶剤剥離によって得られた基板の表面を洗浄する。
また、上述した実施形態に係る基板の洗浄方法では、工程(a)において、基板の回路形成面の全面を、1種類の未硬化組成物から得られる仮接着層を介して、支持体に接合する。これに対して、支持体と基板との接合力を調整するために、基板表面の一部に第1仮接着層を形成し、基板表面の残部に第2仮接着層を形成してもよい。すなわち、第1仮接着層と第2仮接着層とで、基板表面の全面を覆ってもよい。第1仮接着層及び第2仮接着層は、所望の接合力を得るために、それぞれ好適なシリコーン系接着剤を選択して形成される。
さらに、この場合は、仮接着層の形成の際にも、上記洗浄剤組成物が好適に用いられる。まず、基板全面に、第1仮接着層を形成する。次いで、上記洗浄剤組成物により、第1仮接着層の不要部分(第2仮接着層を形成する部分)をエッジカット処理する。上記洗浄剤組成物を用いると、基板上から第1仮接着層の不要部分をきれいに取り除くことができる。このエッジカットされた部分に、第2仮接着層を形成する。そして、基板の回路形成面を、第1仮接着層及び第2仮接着層を介して、支持体に接合する。次いで、工程(b)では、第1仮接着層及び第2仮接着層を有する基板積層体における基板の裏面を研削又は研磨する。なお、上記では、基板上に仮接着層を形成したが、支持体上に仮接着層を形成してもよい。すなわち、このように、実施形態に係る支持体又は基板の洗浄方法は、支持体又は基板上に仮接着層を形成し、該仮接着層の一部を、上記洗浄剤組成物により洗浄して除去する工程を含む。
また、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
[実施例]
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
[実施例1]
ジメチルスルホキシド90質量部中にフッ化テトラブチルアンモニウム3水和物を10質量部加え、室温で撹拌し、表1-1に記載の組成(質量部)を有する洗浄剤組成物Aを得た。すなわち、得られた洗浄剤組成物Aは、ジメチルスルホキシド90質量部、フッ化テトラブチルアンモニウム3水和物由来のフッ化テトラブチルアンモニウム8質量部、フッ化テトラブチルアンモニウム3水和物由来の水2質量部を含む。
[実施例2~11]
表1-1、1-2に記載の各組成(質量部)を有するように、有機溶媒中にアンモニウム塩の水和物を加え、室温で撹拌し洗浄剤組成物B、C、D、E、F、G、H、I、J及びKを得た。なお、得られた洗浄剤組成物Iは、ジメチルスルホキシド90質量部、フッ化テトラメチルアンモニウム4水和物由来のフッ化テトラメチルアンモニウム6質量部、フッ化テトラメチルアンモニウム4水和物由来の水4質量部を含む。
[比較例1~3]
表1-2に記載の各組成(質量部)を有するように、各成分を加え、室温で撹拌し洗浄剤組成物L、M及びNを得た。なお、得られた洗浄剤組成物Nは、1-ブトキシ-2-プロパノール95質量部、水酸化テトラメチルアンモニウム5水和物由来の水酸化テトラメチルアンモニウム2質量部、水酸化テトラメチルアンモニウム5水和物由来の水2質量部、更に水1質量部を含む。得られた洗浄剤組成物L、Mの組成は表1-2のとおりである。
[比較例4]
メシチレン90質量部中にフッ化テトラブチルアンモニウム3水和物を10質量部加え、室温で撹拌し、表1-2に記載の組成を有する洗浄剤組成物Oを得た。しかしながら、フッ化テトラブチルアンモニウム3水和物が完全に溶解せず、良好な洗浄剤組成物を得ることができなかった。
Figure 0007237435000001
Figure 0007237435000002
TBAF:フッ化テトラブチルアンモニウム
TMAF:フッ化テトラメチルアンモニウム
TMAH:水酸化テトラメチルアンモニウム
DMSO:ジメチルスルホキシド
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
[実施例12]
まず、下記のようにして樹脂溶液を調製した。
2.0モル%のビニル基を両末端及び側鎖に有し、分子末端がSiMeVi基で封鎖されており、GPCによる数平均分子量(Mn)が5万のポリジメチルシロキサン100質量部、及びイソドデカン400質量部からなる溶液に下記式(M-1)で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを3.5部(アルケニル基に対して2モル)、エチニルシクロヘキサノール0.7部を添加し混合した。さらに白金触媒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、樹脂溶液を得た。
Figure 0007237435000003
次に、下記のようにして基板の洗浄を行った。
〔工程(a)〕
基板積層体を準備した。具体的には、支持体としての200mmガラスウエハ(厚さ:700μm)上に、樹脂溶液をスピンコート後、ホットプレートにて、100℃で5分間加熱して、仮接着材層(厚さ:35μm)を積層した。次いで、基板として直径200mmシリコンウエハ(厚さ:725μm)を、支持体と接合した。接合は、ウエハ接合装置(EVG社製、EVG520IS(商品名))により行った。また、接合温度は50℃、接合時のチャンバー内圧力は10-3mbar以下、荷重は10kNで実施した。接合後、オーブンを用いて200℃で2時間、接合済み基板を加熱し、仮接着材層を硬化させ、室温まで冷却した。このようにして、基板積層体を得た。
〔工程(b)〕
次いで、基板積層体における基板の裏面を研削した。具体的には、グラインダー(株式会社ディスコ製、DAG810(商品名))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。
〔工程(c)〕
次いで、基板の裏面に加工を施す工程として、模擬的に加熱工程を行った。具体的には、裏面研削を行った基板積層体を、260℃のホットプレート上で10分加熱した。
〔工程(d)〕
次いで、基板積層体から支持体を剥離した。具体的には、シリコンウエハの裏面(回路非形成面)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、吸着板にセットした。その後、室温にて、ガラスウエハの1点をピンセットにて持ち上げることで、ガラスウエハと仮接着材層を剥離した。
〔工程(e)〕
次いで、洗浄剤組成物Aにより、基板の表面を洗浄した。具体的には、洗浄剤組成物Aにシリコンウエハを5分間浸漬した後、乾燥した。
[実施例13~22及び比較例5~7]
洗浄剤組成物Aの代わりに、洗浄剤組成物B~洗浄剤組成物K及び、比較洗浄剤組成物L~洗浄剤組成物Nを用いた以外は実施例12と同様にして基板の洗浄を行った。
[洗浄後基板表面分析]
実施例12~22及び比較例5~7で洗浄した基板の評価を下記方法にて行った。
洗浄した基板の評価はX線光電子分光法(XPS)にて行った。前記工程(d)にて得られた基板の表面に対して、XPSにて基板表面の元素分析を行った結果、Si含有率は23%であった。なお、Si含有率は、シリコン基板由来のSiは除く。
測定装置:KRATOS製 AXIS-Ultra DLD
実施例12~22及び比較例5~7で洗浄した基板の表面に対して、XPSにて表面の元素分析を行った。結果を表2-1、2-2に示す。
Figure 0007237435000004
Figure 0007237435000005
表2-1、2-2に示されるように、本発明の要件を満たす実施例12~22では、基板上に残存するシリコーンを含有する仮接着材に対して、短時間で良好な洗浄性が得られた。
一方、本発明の要件を満たさない比較例5~7では良好な洗浄性を得ることはできなかった。さらに比較例4においては、良好な洗浄剤組成物を得ることもできなかった。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
1…支持体
2…仮接着層(硬化層(A))
3…基板
10…基板積層体

Claims (6)

  1. 基板上に存在するシリコーン化合物を含有する仮接着材を除去するために用いられる洗浄剤組成物であって、
    前記洗浄剤組成物は、
    (A)有機溶媒:75~99質量部と、
    (B)水:0~5質量部と、
    (C)アンモニウム塩:1~20質量部と
    を含有し(但し、(A)+(B)+(C)=100質量部である。)、
    前記有機溶媒は、水酸基を有する有機溶媒を含有せず、前記有機溶媒100質量部中に、ヘテロ原子を有する有機溶媒を50質量部以上含有し、
    前記アンモニウム塩が、フッ化物イオンを含有するアンモニウム塩を含むことを特徴とする、洗浄剤組成物。
  2. 前記有機溶媒が、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルスルホキシド、酢酸ブチル及びシクロペンタノンからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする、請求項1に記載の洗浄剤組成物。
  3. 前記アンモニウム塩が、テトラアルキルアンモニウム塩を含むことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の洗浄剤組成物。
  4. 前記有機溶媒の含有量は75質量部以上99質量部未満であり、前記水の含有量は0質量部を超え5質量部以下であり、前記アンモニウム塩の含有量は1~20質量部であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の洗浄剤組成物。
  5. 支持体と、該支持体上に形成された仮接着層と、該仮接着層に回路面を有する表面が対向するように積層された基板とを備える基板積層体から、前記支持体を剥離し、前記基板上に残存している前記仮接着層を、請求項1~4のいずれか1項に記載の洗浄剤組成物により洗浄して除去する工程を含むことを特徴とする、基板の洗浄方法。
  6. 支持体又は基板上に仮接着層を形成し、該仮接着層の一部を、請求項1~4のいずれか1項に記載の洗浄剤組成物により洗浄して除去する工程を含むことを特徴とする、支持体又は基板の洗浄方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7299564B2 (ja) 2019-11-20 2023-06-28 日産化学株式会社 洗浄剤組成物の洗浄能の向上方法、洗浄剤組成物の製造方法及び洗浄剤組成物
TWI749964B (zh) * 2020-12-24 2021-12-11 達興材料股份有限公司 鹼性清洗組合物、清洗方法和半導體製造方法
KR20220129246A (ko) * 2021-03-16 2022-09-23 동우 화인켐 주식회사 고분자 처리용 공정액 조성물

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009224793A (ja) 2004-07-01 2009-10-01 Air Products & Chemicals Inc はく離及び洗浄用の組成物並びにそれらの使用
WO2014092022A1 (ja) 2012-12-11 2014-06-19 富士フイルム株式会社 シロキサン樹脂の除去剤、それを用いたシロキサン樹脂の除去方法並びに半導体基板製品及び半導体素子の製造方法
US20170158888A1 (en) 2015-12-04 2017-06-08 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Composition for removing silicone resins and method of thinning substrate by using the same

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10239865A (ja) * 1997-02-24 1998-09-11 Jsr Corp ネガ型フォトレジスト用剥離液組成物
TWI362415B (en) * 2003-10-27 2012-04-21 Wako Pure Chem Ind Ltd Novel detergent and method for cleaning
US20080039356A1 (en) * 2006-07-27 2008-02-14 Honeywell International Inc. Selective removal chemistries for semiconductor applications, methods of production and uses thereof
US8809247B2 (en) * 2008-02-15 2014-08-19 Lion Corporation Cleaning composition and method for cleaning substrate for electronic device
EP2426705A4 (en) * 2009-04-30 2012-09-26 Lion Corp METHOD FOR CLEANING SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND ACID SOLUTION
JP5348147B2 (ja) 2011-01-11 2013-11-20 信越化学工業株式会社 仮接着材組成物、及び薄型ウエハの製造方法
JP5687230B2 (ja) * 2012-02-28 2015-03-18 信越化学工業株式会社 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
JP5767159B2 (ja) * 2012-04-27 2015-08-19 信越化学工業株式会社 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
KR101974224B1 (ko) * 2012-11-09 2019-05-02 동우 화인켐 주식회사 접착 폴리머 제거용 조성물
JP6059631B2 (ja) 2012-11-30 2017-01-11 信越化学工業株式会社 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
JP2014205762A (ja) * 2013-04-12 2014-10-30 信越化学工業株式会社 無溶剤型シリコーン粘着剤組成物及び粘着性物品
JP6165665B2 (ja) 2013-05-30 2017-07-19 信越化学工業株式会社 基板の洗浄方法
KR102091543B1 (ko) * 2013-08-01 2020-03-23 동우 화인켐 주식회사 망상형 고분자 용해용 조성물
CN105960697B (zh) 2014-01-29 2019-06-11 信越化学工业株式会社 晶片加工体、晶片加工用暂时粘合材料、及薄型晶片的制造方法
JP6426936B2 (ja) * 2014-07-31 2018-11-21 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法および記憶媒体
JP6350080B2 (ja) * 2014-07-31 2018-07-04 Jsr株式会社 半導体基板洗浄用組成物
JP6646073B2 (ja) * 2016-01-22 2020-02-14 富士フイルム株式会社 処理液
TWI732005B (zh) * 2016-07-29 2021-07-01 日商富士軟片股份有限公司 套組、洗淨劑組成物及半導體元件的製造方法
JP6528747B2 (ja) * 2016-09-13 2019-06-12 信越化学工業株式会社 ウエハ加工用仮接着材料、ウエハ加工体、及び薄型ウエハの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009224793A (ja) 2004-07-01 2009-10-01 Air Products & Chemicals Inc はく離及び洗浄用の組成物並びにそれらの使用
WO2014092022A1 (ja) 2012-12-11 2014-06-19 富士フイルム株式会社 シロキサン樹脂の除去剤、それを用いたシロキサン樹脂の除去方法並びに半導体基板製品及び半導体素子の製造方法
US20170158888A1 (en) 2015-12-04 2017-06-08 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Composition for removing silicone resins and method of thinning substrate by using the same

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