JP7658367B2 - ウエハ加工用仮接着剤、ウエハ積層体及び薄型ウエハの製造方法 - Google Patents
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Description
1.(A)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、(B)1分子中に2個以上のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、(C)無官能性オルガノポリシロキサン、及び(D)光活性型ヒドロシリル化反応触媒を含む光硬化性シリコーン樹脂組成物であって、前記(C)無官能性オルガノポリシロキサンが、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基または分子鎖両末端ジメチルフェニルシロキシ基により封鎖されたオルガノポリシロキサンであり、前記(C)無官能性オルガノポリシロキサンの30質量%トルエン溶液の25℃における粘度が1,000~500,000mPa・sであることを特徴とする、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剤。
2.前記無官能性オルガノポリシロキサンを含む光硬化性シリコーン樹脂組成物が、更に(E)成分としてヒドロシリル化反応制御剤を前記(A)、(B)及び(C)成分の合計質量に対し、0.001~10質量部含む1のウエハ加工用仮接着剤。
3.前記無官能性オルガノポリシロキサンを含む光硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化後、25℃でのシリコン基板に対する25mm幅の試験片の180°ピール剥離力が2gf以上500gf以下である1又は2のウエハ加工用仮接着剤。
4.前記無官能性オルガノポリシロキサンを含む光硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化後、25℃での貯蔵弾性率が1,000Pa以上1,000MPa以下である1~3のいずれかのウエハ加工用仮接着剤。
5.ウエハと支持体とを仮接着剤層を介して接合、硬化してウエハ積層体を形成する工程(以下、(a)、(b)の工程)において、以下のいずれかの態様を含む、前記無官能性オルガノポリシロキサンを含む光硬化性シリコーン樹脂組成物を用いた薄型ウエハの製造方法。ここで、いずれの態様においても(c)~(e)の工程については共通のものとする。
(態様1)
(a1)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、及び/または支持体の前記ウエハとの接合面に、前記1~4のいずれかのウエハ加工用仮接着剤組成物を塗布し、接合する工程
(b1)前記接合したウエハの仮接着剤を光硬化させる工程
(態様2)
(a2)前記1~4のいずれかのウエハ加工用仮接着剤組成物に光照射する工程
(b2)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、及び/または支持体の前記ウエハとの接合面に、前記(a2)で光照射を行ったウエハ加工用仮接着剤組成物を塗布し、接合、硬化する工程
(c)前記ウエハ積層体のウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程
(d)前記ウエハの回路非形成面に加工を施す工程
(e)前記加工を施したウエハを前記支持体から剥離する工程
6.支持体と、その上に積層された1~4のいずれかのウエハ加工用仮接着剤から得られる仮接着剤層と、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とを備えるウエハ積層体であって、前記仮接着剤層が、前記ウエハの表面に剥離可能に接着されたものであるウエハ積層体。
本発明のウエハ加工用仮接着剤は、無官能性オルガノポリシロキサンを含む光硬化性シリコーン樹脂組成物からなるものである。段差を有するシリコンウエハ等への適用性から、良好なスピンコート性を有するシリコーン樹脂組成物がウエハ加工用仮接着剤として好適に使用される。
(A)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:100質量部、
(B)1分子中に2個以上のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分中のアルケニル基の合計に対する(B)成分中のSiH基の合計が、モル比で0.3~10となる量、
(C)無官能性オルガノポリシロキサン:0.1~200質量部、及び
(D)光活性型ヒドロシリル化反応触媒:(A)、(B)及び(C)成分の合計質量に対し、金属原子量換算で0.1~5,000ppm。
(A)成分は、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。(A)成分としては、1分子中に2個以上のアルケニル基を含む直鎖状又は分岐状のジオルガノポリシロキサン、1分子中に2個以上のアルケニル基を含み、SiO4/2単位で表されるシロキサン単位(Q単位)を有する三次元網目構造のオルガノポリシロキサン等が挙げられる。これらのうち、アルケニル基含有率が0.6~9モル%である、ジオルガノポリシロキサン又は三次元網目構造のオルガノポリシロキサンが好ましい。なお、本発明においてアルケニル基含有率とは、分子中のSi原子数に対するアルケニル基数の割合(モル%)である。
(B)成分は、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(SiH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。前記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、環状のいずれでもよい。また、前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(C)成分は、無官能性オルガノポリシロキサンである。ここで「無官能性」とは、分子内にケイ素原子に直接又は任意の基を介して結合したアルケニル基、水素原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、ハロゲン原子、エポキシ基等の反応性基を有しないという意味である。
(D)成分は、光活性型ヒドロシリル化反応触媒であり、この光活性型ヒドロシリル化反応触媒は、光、特に波長300~400nmの紫外線の照射によって活性化され、(A)成分中のアルケニル基と、(B)成分中のSi-H基との付加反応を促進する触媒である。この促進効果には温度依存性があり、より高温で高い促進効果が得られる。よって、好ましい光照射後は0~200℃、より好ましくは10~100℃の環境温度下で使用することが、適切な反応時間内に反応を完結させる点で好ましい。
溶媒としては、イソノナン、トルエン、酢酸2-(2-ブトキシエトキシ)エチル等が挙げられる。
前記光硬化性シリコーン樹脂組成物は、更に(E)成分として反応制御剤を含んでもよい。反応制御剤は、組成物を調製したり、基材に塗布したりする際に、組成物が増粘やゲル化を起こさないようにするために必要に応じて任意に添加するものである。
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、光硬化性シリコーン樹脂組成物からなる仮接着材層を用いることを特徴とするものであり、ここに2つの態様とその図説を図1に示す。いずれの態様においても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。
[工程(a1)]
工程(a1)は、仮接着工程であり、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、前記ウエハ加工用仮接着剤を用いて支持体に剥離可能に接着し、ウエハ積層体を形成する工程である。
工程(b1)は、仮接着剤層を光硬化させる工程である。上記ウエハ加工体(積層体基板)が形成された後、光透過性のある支持体側から光照射を行い仮接着剤層を光硬化させる。その際の活性光線種は特に限定はされないが、紫外線が好ましく、さらに波長300-400nmの紫外線であることが好ましい。紫外線照射量(照度)は、積算光量として100mJ/cm2~100,000mJ/cm2、好ましくは500mJ/cm2~10,000mJ/cm2、より好ましくは1,000~5,000mJ/cm2であることが良好な硬化性を得る上で望ましい。紫外線照射量(照度)が上記範囲以上であれば、仮接着剤層中の光活性型ヒドロシリル化反応触媒を活性化するのに十分なエネルギーが得られ、十分な硬化物を得ることができる。一方、紫外線照射量(照度)が上記範囲以下であれば、組成物に十分なエネルギーが照射され、重合体層中の成分の分解が起こったり、触媒の一部が失活したりすることなく、十分な硬化物を得ることができる。
工程(c)は、支持体と仮接着したウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程、すなわち、前記工程で得られたウエハ積層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。また、ウエハ裏面側を化学機械研磨(CMP)してもよい。
工程(d)は、工程(c)で回路非形成面を研削したウエハ積層体の回路非形成面に加工を施す工程である。すなわち、裏面研削によって薄型化されたウエハ積層体のウエハ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(e)は、工程(d)で加工を施したウエハを支持体から剥離する工程、すなわち、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を支持体から剥離する工程である。この剥離工程としては、一般に、室温から60℃程度の比較的温和な条件で実施される。剥離方法としては、ウエハ積層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、事前にウエハ積層体を溶剤に浸漬させて仮接着材層を膨潤させた後、上記同様ピール剥離に処する方法、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積層体から剥離する方法等が挙げられる。これらの剥離方法で剥離工程を行う場合は、通常、室温で実施される。
(e1)加工を施したウエハのウエハ面にダイシングテープを貼付する工程、
(e2)ダイシングテープ面を吸着面に真空吸着する工程、及び
(e3)吸着面の温度が10~100℃の範囲で、支持体を、加工を施したウエハからピールオフにて剥離する工程
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。
(f)剥離したウエハの回路形成面に残存する仮接着剤層を除去する工程
を行うことが好ましい。工程(e)により支持体より剥離されたウエハの回路形成面には、仮接着剤層が一部残存している場合があり、該仮接着剤層の除去は、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(a2)は、光照射を行った光硬化性シリコーン樹脂組成物層をウエハ上及び/または支持体上に形成する工程である。
工程(b2)は、工程(a2)で作製された光硬化性シリコーン樹脂組成物層が形成された回路付きウエハ及び/または支持体を真空下で接合する工程である。このとき、好ましくは0~200℃、より好ましくは20~100℃の温度領域で、この温度にて減圧(真空)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。ここで、ウエハ貼り合わせ装置としては第一の態様と同様のものが使用可能である。
[調製例1]
2.5モル%のビニル基を分子側鎖に有し、Mnが3万のジメチルポリシロキサン100質量部及びトルエン200質量部からなる溶液に、SiO4/2単位(Q単位)50モル%、(CH3)3SiO1/2単位(M単位)48モル%及び(CH2=CH)3SiO1/2単位(Vi単位)2モル%からなるMnが7,000のビニルメチルポリシロキサン50質量部及びトルエン100質量部からなる溶液、下記式(M-1)で表されるMnが2,800のオルガノハイドロジェンポリシロキサン230質量部、30質量%トルエン溶液の粘度(25℃)が30,000mPa・sである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン50質量部及びトルエン120質量部からなる溶液、並びに1-エチニルシクロヘキサノール0.6質量部を添加し、混合した。さらに、そこへ光活性型ヒドロシリル化反応触媒;(メチルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)のトルエン溶液(白金濃度1.0質量%)を0.4質量部添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、光硬化性シリコーン樹脂溶液A1を調製した。樹脂溶液A1の25℃における粘度は、230mPa・sであった。
2.5モル%のビニル基を分子側鎖に有し、Mnが3万のジメチルポリシロキサン70質量部、0.15モル%のビニル基を両末端鎖に有し、Mnが6万のジメチルポリシロキサン30質量部及びトルエン200質量部からなる溶液に、SiO4/2単位(Q単位)50モル%、(CH3)3SiO1/2単位(M単位)48モル%及び(CH2=CH)3SiO1/2単位(Vi単位)2モル%からなるMnが7,000のビニルメチルポリシロキサン50質量部及びトルエン100質量部からなる溶液、式(M-1)で表されるMnが2,800のオルガノハイドロジェンポリシロキサン180質量部、30質量%トルエン溶液の粘度(25℃)が1,000mPa・sである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン30質量部、並びに1-エチニルシクロヘキサノール0.6質量部を添加し、混合した。さらに、そこへ光活性型ヒドロシリル化反応触媒;(メチルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)のトルエン溶液(白金濃度1.0質量%)を0.4質量部添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、光硬化性シリコーン樹脂溶液A2を調製した。樹脂溶液A2の25℃における粘度は、100mPa・sであった。
2.5モル%のビニル基を分子の両末端及び側鎖に有し、Mnが3万のジメチルポリシロキサン100質量部及びトルエン200質量部からなる溶液に、SiO4/2単位(Q単位)50モル%、(CH3)3SiO1/2単位(M単位)48モル%及び(CH2=CH)3SiO1/2単位(Vi単位)2モル%からなるMnが7,000のビニルメチルポリシロキサン50質量部及びトルエン100質量部からなる溶液、式(M-1)で表されるMnが2,800のオルガノハイドロジェンポリシロキサン230質量部、30質量%トルエン溶液の粘度(25℃)が100,000mPa・sである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン20質量部及びトルエン300質量部からなる溶液、並びに1-エチニルシクロヘキサノール0.6質量部を添加し、混合した。さらに、そこへ光活性型ヒドロシリル化反応触媒;(メチルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)のトルエン溶液(白金濃度1.0質量%)を0.4質量部添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、光硬化性シリコーン樹脂溶液A3を調製した。樹脂溶液A3の25℃における粘度は、330mPa・sであった。
2.5モル%のビニル基を分子の両末端及び側鎖に有し、Mnが3万のジメチルポリシロキサン100質量部及びトルエン200質量部からなる溶液に、SiO4/2単位(Q単位)50モル%、(CH3)3SiO1/2単位(M単位)48モル%及び(CH2=CH)3SiO1/2単位(Vi単位)2モル%からなるMnが7,000のビニルメチルポリシロキサン200質量部及びトルエン400質量部からなる溶液、式(M-1)で表されるMnが2,800のオルガノハイドロジェンポリシロキサン430質量部、30質量%トルエン溶液の粘度(25℃)が30,000mPa・sである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン100質量部及びトルエン120質量部からなる溶液、並びに1-エチニルシクロヘキサノール1.2質量部を添加し、混合した。さらに、そこへ光活性型ヒドロシリル化反応触媒;(メチルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)のトルエン溶液(白金濃度1.0質量%)を0.8質量部添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、光硬化性シリコーン樹脂溶液A4を調製した。樹脂溶液A4の25℃における粘度は、120mPa・sであった。
2.5モル%のビニル基を分子側鎖に有し、Mnが3万のジメチルポリシロキサン70質量部、0.15モル%のビニル基を両末端鎖に有し、Mnが6万のジメチルポリシロキサン30質量部及びトルエン200質量部からなる溶液に、SiO4/2単位(Q単位)50モル%、(CH3)3SiO1/2単位(M単位)48モル%及び(CH2=CH)3SiO1/2単位(Vi単位)2モル%からなるMnが7,000のビニルメチルポリシロキサン200質量部及びトルエン400質量部からなる溶液、式(M-1)で表されるMnが2,800のオルガノハイドロジェンポリシロキサン380質量部、30質量%トルエン溶液の粘度(25℃)が1,000mPa・sである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン150質量部、並びに1-エチニルシクロヘキサノール1.2質量部を添加し、混合した。さらに、そこへ光活性型ヒドロシリル化反応触媒;(メチルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)のトルエン溶液(白金濃度1.0質量%)を0.8質量部添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、光硬化性シリコーン樹脂溶液A5を調製した。樹脂溶液A5の25℃における粘度は、80mPa・sであった。
2.5モル%のビニル基を分子の両末端及び側鎖に有し、Mnが3万のジメチルポリシロキサン100質量部及びトルエン200質量部からなる溶液に、SiO4/2単位(Q単位)50モル%、(CH3)3SiO1/2単位(M単位)48モル%及び(CH2=CH)3SiO1/2単位(Vi単位)2モル%からなるMnが7,000のビニルメチルポリシロキサン50質量部及びトルエン100質量部からなる溶液、式(M-1)で表されるMnが2,800のオルガノハイドロジェンポリシロキサン230質量部、30質量%トルエン溶液の粘度(25℃)が30,000mPa・sである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン50質量部及びトルエン120質量部からなる溶液、並びに1-エチニルシクロヘキサノール0.6質量部を添加し、混合した。さらに、そこへ光活性型ヒドロシリル化反応触媒;ビス(2,4-へプタンジオナト)白金(II)の酢酸2-(2-ブトキシエトキシ)エチル溶液(白金濃度0.5質量%)を0.8質量部添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、光硬化性シリコーン樹脂溶液A6を調製した。樹脂溶液A6の25℃における粘度は、230mPa・sであった。
2.5モル%のビニル基を分子側鎖に有し、Mnが3万のジメチルポリシロキサン70質量部、0.15モル%のビニル基を両末端鎖に有し、Mnが6万のジメチルポリシロキサン30質量部及びトルエン200質量部からなる溶液に、SiO4/2単位(Q単位)50モル%、(CH3)3SiO1/2単位(M単位)48モル%及び(CH2=CH)3SiO1/2単位(Vi単位)2モル%からなるMnが7,000のビニルメチルポリシロキサン200質量部及びトルエン400質量部からなる溶液、式(M-1)で表されるMnが2,800のオルガノハイドロジェンポリシロキサン380質量部、30質量%トルエン溶液の粘度(25℃)が1,000mPa・sである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン150質量部、並びに1-エチニルシクロヘキサノール1.2質量部を添加し、混合した。さらに、そこへ光活性型ヒドロシリル化反応触媒;ビス(2,4-へプタンジオナト)白金(II)の酢酸2-(2-ブトキシエトキシ)エチル溶液(白金濃度0.5質量%)を1.6質量部添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、光硬化性シリコーン樹脂溶液A7を調製した。樹脂溶液A7の25℃における粘度は、80mPa・sであった。
光活性型ヒドロシリル化反応触媒;(メチルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)のトルエン溶液(白金濃度1.0質量%)0.4質量部を熱活性型ヒドロシリル化反応触媒;CAT-PL-5(信越化学工業(株)製、白金濃度1.0質量%)0.4質量部に変更したこと以外は、調製例1と同様の方法で熱硬化性シリコーン樹脂溶液CA1を調製した。樹脂溶液CA1の25℃における粘度は、230mPa・sであった。
分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン50質量部及びトルエン120質量部からなる溶液を添加しなかったこと以外は、調製例1と同様の方法で光硬化性シリコーン樹脂溶液CA2を調製した。樹脂溶液CA2の25℃における粘度は、150mPa・sであった。
分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン30質量部を添加しなかったこと以外は、調製例2と同様の方法で光硬化性シリコーン樹脂溶液CA3を調製した。樹脂溶液CA3の25℃における粘度は、180mPa・sであった。
分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン50質量部を、下記式(M-2)で表される側鎖にエポキシ基を含むポリシロキサン(30質量%トルエン溶液の粘度(25℃):33,000mPa・s)50質量部に変更したこと以外は、調製例1と同様の方法で光硬化性シリコーン樹脂溶液CA4を得た。樹脂溶液CA4の25℃における粘度は、260mPa・sであった。
分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン30質量部を、下記式(M-3)で表される側鎖にトリメトキシシリル基を含むポリシロキサン(30質量%トルエン溶液の粘度(25℃):2,500mPa・s)30質量部に変更したこと以外は、調製例2同様の方法で光硬化性シリコーン樹脂溶液CA5を得た。樹脂溶液CA5の25℃における粘度は、190mPa・sであった。
[実施例1~7及び比較例1~5]
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のシリコンウエハ(厚さ:725μm)上に、硬化性シリコーン樹脂溶液A1~A7、CA1~CA5をそれぞれスピンコートし、ホットプレートにて100℃で2分間加熱して、下記表1に示す膜厚で仮接着剤層をウエハバンプ形成面に成膜した。直径200mm(厚さ:500μm)のガラス板を支持体として、仮接着剤層を有するシリコンウエハ及びガラス板をそれぞれ、仮接着剤層とガラス板が合わさるように、EVG社のウエハ接合装置EVG520ISを用いて25℃、10-3mbar以下、荷重5kNにて真空貼り合わせを行った。その後、面照射タイプUV-LED(波長365nm)照射器を用いて、表1に示す条件にて硬化性シリコーン樹脂組成物層に光照射を行い、ウエハ積層体を作製した。また、熱硬化性シリコーン樹脂溶液CA1を用いたサンプルにおいては、ホットプレート上、表1に示す条件にて加熱を行い、ウエハ積層体を作製した。
上記ウエハ積層体の作製において、仮接着層硬化時のウエハの反り状態を目視観察により確認した。反りが全く無かった場合を「○」、反りが発生した場合を「×」で評価した。
前記ウエハ積層体を180℃で1時間オーブンを用いて加熱し、室温まで冷却した後、ウエハ界面の接着状況を目視で確認し、界面に気泡等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。
前記ウエハ積層体を用いて、グラインダー((株)ディスコ製DAG-810)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。基板の厚さが50μmになる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。
(3)裏面研削耐性試験を終えた後のウエハ積層体をCVD装置に導入し、2μmのSiO2膜の成膜実験を行い、その際の外観異常の有無を目視観察によって調べた。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、ウエハ破損等の外観異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。CVD耐性試験の条件は、以下のとおりである。
装置名:サムコ(株)製プラズマCVD、PD270STL
RF500W、内圧40Pa
TEOS(テトラエチルオルソシリケート):O2=20sccm:680sccm
基板の剥離性は、まず、(4)CVD耐性試験を終えたウエハ積層体の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(日東電工(株)製ELP UB-3083D)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厚のウエハを割ることなく剥離できた場合を「○」で示し、割れ等の異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
(5)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直径200mmウエハ(CVD耐性試験条件に晒されたもの)を、剥離面を上にしてスピンコーターにセットし、洗浄溶剤としてSPIS-TA-CLEANER 25(信越化学工業(株)製)を5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)を噴霧してリンスを行った。その後、外観を観察して残存する接着剤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。
直径200mmのシリコンウエハ(厚さ:725μm)上にシリコーン樹脂溶液A1~A7及びCA1~CA5をそれぞれスピンコートし、ホットプレートにて100℃で2分間加熱することで、表1に示す膜厚でシリコーン樹脂層を成膜した。その後、面照射タイプUV-LED(波長365nm)照射器を用いて、表1に示す条件にて硬化性シリコーン樹脂組成物層に光照射を行い、仮接着剤層を硬化させた。また、熱硬化性シリコーン樹脂溶液CA1を用いたサンプルにおいては、ホットプレート上、表1に示す条件で加熱を行い、仮接着剤層を硬化させた。
その後、前記ウエハ上のシリコーン樹脂層上に150mm長×25mm幅のポリイミドテープを5本貼り付け、テープが貼られていない部分の仮接着剤層を除去した。(株)島津製作所のAUTOGRAPH (AG-1)を用いて25℃、300mm/分の速度でテープの一端から180°剥離で120mm剥がし、そのときにかかる力の平均(120mmストローク×5回)を、そのシリコーン樹脂層のピール剥離力とした。
シリコン基板上に硬化性シリコーン樹脂溶液A1~A7及びCA1~CA5をそれぞれスピンコートし、ホットプレートにて100℃で2分間加熱することで、表1に示す膜厚でシリコン基板上にシリコーン樹脂層を形成した。その後、面照射タイプUV-LED(波長365nm)照射器を用いて、表1に示す条件にて硬化性シリコーン樹脂組成物層に光照射を行い、仮接着剤層を硬化させた。一方、熱硬化性シリコーン樹脂溶液CA1を用いたサンプルにおいては、ホットプレート上、表1に示す条件にて加熱を行い、仮接着剤層を硬化させた。
得られた仮接着剤層を含むシリコン基板を、TAインスツルメント社製アレスG2を使用し、仮接着剤層に50gfの荷重がかかるよう25mmアルミニウムプレートで挟んだ状態で25℃、1Hzでの弾性率測定を行い、得られた弾性率の値をシリコーン樹脂層の貯蔵弾性率とした。
光硬化性シリコーン樹脂溶液A1に、面照射タイプUV-LED(波長365nm)照射器を用いて、表2に示す条件にて光照射を行い、次いで表面に高さ10μm、直径40μmの銅ポストが全面に形成された直径200mmのシリコンウエハ(回路付きSiウエハ、厚さ:725μm)上にスピンコートし、ホットプレートにて100℃で2分間加熱して、下記表2に示す膜厚で仮接着剤層をウエハバンプ形成面に成膜した。直径200mmのシリコンウエハ(Siウエハ、厚さ:770μm)を支持体として、仮接着剤層を有する回路付きSiウエハ及び支持体のSiウエハをそれぞれ、仮接着剤層とSiウエハが合わさるように、EVG社のウエハ接合装置EVG520ISを用いて25℃、10-3mbar以下、荷重5kNにて真空貼り合わせを行い、ウエハ積層体を作製した。
前記実施例8において、光照射を行った光硬化性シリコーン樹脂溶液A1を塗布する対象を回路付きSiウエハ上から支持体のSiウエハ上に変更した以外は、同様にしてウエハ積層体を作製した。
前記実施例8において、光照射を行った光硬化性シリコーン樹脂溶液A1を塗布する対象を回路付きSiウエハ上から回路付きSiウエハ上及び支持体のSiウエハ上の両方に変更した以外は、同様にしてウエハ積層体を作製した。
前記実施例8において、用いる光硬化性シリコーン樹脂溶液をA1からA6に変更した以外は同様にしてウエハ積層体を作製した。
前記実施例9において、用いる光硬化性シリコーン樹脂溶液をA1からA6に変更した以外は同様にしてウエハ積層体を作製した。
前記実施例10において、用いる光硬化性シリコーン樹脂溶液をA1からA6に変更した以外は同様にしてウエハ積層体を作製した。
また、(7)ピール剥離力試験と(8)貯蔵弾性率測定については、予め光照射を行った光硬化性シリコーン樹脂溶液を直径200mmのシリコンウエハ(Siウエハ、厚さ:770μm)上にスピンコートし、ホットプレートにて100℃で5分間加熱することで、シリコーン樹脂層を硬化させ、試験サンプルを準備した。その後は前記同様、ピール剥離力試験及び弾性率測定試験を実施し、その結果を表3に記載した。
Claims (6)
- (A)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、(B)1分子中に2個以上のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、(C)無官能性オルガノポリシロキサン、及び(D)光活性型ヒドロシリル化反応触媒を含む光硬化性シリコーン樹脂組成物であって、前記(C)無官能性オルガノポリシロキサンが、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基または分子鎖両末端ジメチルフェニルシロキシ基により封鎖されたオルガノポリシロキサンであり、前記(C)無官能性オルガノポリシロキサンの30質量%トルエン溶液の25℃における粘度が1,000~500,000mPa・sであることを特徴とする、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剤。
- 前記無官能性オルガノポリシロキサンを含む光硬化性シリコーン樹脂組成物が、更に(E)成分としてヒドロシリル化反応制御剤を前記(A)、(B)及び(C)成分の合計質量に対し、0.001~10質量部含む請求項1記載のウエハ加工用仮接着剤。
- 前記無官能性オルガノポリシロキサンを含む光硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化後、25℃でのシリコン基板に対する25mm幅の試験片の180°ピール剥離力が2gf以上500gf以下である請求項1又は2記載のウエハ加工用仮接着剤。
- 前記無官能性オルガノポリシロキサンを含む光硬化性シリコーン樹脂組成物の硬化後、25℃での貯蔵弾性率が1,000Pa以上1,000MPa以下である請求項1~3のいずれか1項記載のウエハ加工用仮接着剤。
- ウエハと支持体とを仮接着剤層を介して接合、硬化してウエハ積層体を形成する工程(以下、(a)、(b)の工程)において、以下のいずれかの態様を含む、前記無官能性オルガノポリシロキサンを含む光硬化性シリコーン樹脂組成物を用いた薄型ウエハの製造方法。ここで、いずれの態様においても(c)~(e)の工程については共通のものとする。
(態様1)
(a1)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、及び/または支持体の前記ウエハとの接合面に、請求項1~4のいずれか1項記載のウエハ加工用仮接着剤組成物を塗布し、接合する工程
(b1)前記接合したウエハの仮接着剤を光硬化させる工程
(態様2)
(a2)請求項1~4のいずれか1項記載のウエハ加工用仮接着剤組成物に光照射する工程
(b2)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、及び/または支持体の前記ウエハとの接合面に、前記(a-2)で光照射を行ったウエハ加工用仮接着剤組成物を塗布し、接合する工程
(c)前記ウエハ積層体のウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程
(d)前記ウエハの回路非形成面に加工を施す工程
(e)前記加工を施したウエハを前記支持体から剥離する工程 - 支持体と、その上に積層された請求項1~4のいずれか1項記載のウエハ加工用仮接着剤から得られる仮接着剤層と、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とを備えるウエハ積層体であって、
前記仮接着剤層が、前記ウエハの表面に剥離可能に接着されたものであるウエハ積層体。
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