JPWO2010026938A1

JPWO2010026938A1 - 半導体製品の製造方法

Info

Publication number: JPWO2010026938A1
Application number: JP2010527776A
Authority: JP
Inventors: 太郎稲田
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2012-02-02
Also published as: WO2010026938A1; TW201013799A

Abstract

本発明の目的は、半導体製品の製造方法において、半導体部品の結合における寸法精度を高めると共に、結合した半導体部品を容易に解体する半導体製品の製造方法を提供することにある。本発明によれば、半導体製品を組み立てる半導体製品の製造方法において、半導体部品を再剥離性のある粘着剤からなるフィルム状の粘着層の双方の面に粘着させて固定させる粘着・固定工程を有する半導体製品の製造方法が提供される。また、前記粘着・固定工程の後、半導体部品から粘着層を剥離する剥離工程と、剥離後の半導体部品に残留した残留粘着剤を覆うように粘着テープを貼り付ける被覆工程と、被覆工程で貼り付けた粘着テープを半導体部品から剥離して残留粘着剤を除去する除去工程とを有する半導体製品の製造方法が提供される。

Description

本発明は、半導体製品の製造方法に関する。

半導体ウェハの回路形成工程を有する半導体製品の製造方法においては、光学的な加工を施すために様々な要素を結合した装置を駆使する。この装置としては、例えばフォトリソグラフィーの露光装置がある（特許文献１、２）。

この装置では、部品間の結合にあたり、高い寸法精度が要求されると共に部品の洗浄のために結合した要素を容易に解体する必要性がある。

また、部品の結合に接着剤を使った場合には、厚み精度が十分ではなく、接着剤のはみ出しによる汚染の問題があり、部品解体や接着剤の除去にも困難性があった。

特開平７−２６３２９６号公報特開平４−５０９４４号公報

本発明の目的は、半導体製品の製造方法において、半導体部品の結合における寸法精度を高めると共に、結合した半導体部品を容易に解体することが可能な半導体製品の製造方法を提供することにある。

本発明によれば、半導体製品を組み立てる半導体製品の製造方法が提供され、該半導体製品の製造方法は、半導体部品を再剥離性のある粘着剤からなるフィルム状の粘着層の双方の面に粘着させて固定させる粘着・固定工程を有する。

本発明の一態様によれば、前記粘着・固定工程の後、半導体部品から粘着層を剥離する剥離工程と、剥離後の半導体部品に残留した残留粘着剤を覆うように粘着テープを貼り付ける被覆工程と、被覆工程で貼り付けた粘着テープを半導体部品から剥離して残留粘着剤を除去する除去工程とを有する半導体製品の製造方法が提供される。

上記構成からなる半導体製品の製造方法によれば、半導体製品の結合における寸法精度を高めると共に、結合した半導体部品を容易に解体する半導体製品解体方法を提供することができる。

ここで、再剥離性とは、部品に粘着剤を粘着した後であっても、力を加えることによって再び部品から粘着剤を脱離させることができることを意味する。

また、本発明において、半導体部品とは、半導体からなるウェハ、素子等の他にも、部品の固定部材、レチクル基板やペリクル部品等の半導体以外の部品も含む意味である。

また、本発明の一態様によれば、前記粘着層が複数の粘着剤の層からなり、粘着層は両面の剥離力が異なる。このため、剥離工程では、剥離力の弱い方の面の半導体部品が先に脱離され、粘着層が破断して一方の半導体部品の表面に多く残留するといったことがない。

また、本発明の一態様によれば、前記粘着層が複数の粘着剤の層からなり、前記粘着層の少なくとも一方の面が加熱硬化型粘着剤、または、エネルギー線硬化型粘着剤を用いた粘着層である。

また、本発明の一態様によれば、前記粘着層が複数の粘着剤の層からなり、前記粘着層の一方の面が加熱硬化型粘着剤を用い、他方の面がエネルギー線硬化型粘着剤を用いた粘着層である。

また、本発明の一態様によれば、粘着剤の有機揮発成分が１０ｐｐｍ以下である。また、本発明の一態様によれば、粘着剤のシリコーン成分が１ｐｐｍ以下である。

本発明によれば、半導体製品の結合における寸法精度を高めると共に、結合した半導体部品を容易に解体することが可能な半導体製品の製造方法を提供することができる。

本発明の実施例に係る粘着層の構成を示す概略図。本発明の実施例に係る粘着層を用いた電子部品の結合を示す概略図。本発明の実施例に係る粘着層から電子部品を剥離する工程を説明する概略図。

１剥離フィルム
２剥離フィルム
３フィルム状粘着剤
４半導体部品
５半導体部品
６粘着テープ

以下、本発明の一実施形態について説明するが、本発明がこの実施形態に限定される趣旨でないことは自明である。

本発明の実施形態に係る半導体製品の製造方法は、半導体部品を再剥離性のある粘着剤からなるフィルム状の粘着層の双方の面に粘着させて固定させる粘着・固定工程を有する半導体製品の製造方法である。

この実施形態で使用される粘着層は、単一の粘着剤で構成されていても、二種類以上の粘着剤が積層されていてもよい。また剥離性を付与する目的で、アルミナや窒化ホウ素などの無機粉末が粘着剤中に添加されるか、あるいは粘着剤表面に密着していてもよい。

粘着層を形成する粘着剤は、アクリル粘着剤、ウレタン粘着剤を適用でき、好ましくは、アクリル粘着剤が良い。粘着剤には、粘着力調整のために粘着付与剤を含めるのが良い。
アクリル粘着剤は、具体的には、アクリル酸エステル共重合体をイソシアネートなどで架橋した構成が好ましく用いられる。前記共重合体のモノマー成分としては、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸エチルなどが好ましく用いられ、これらから複数を選んで用いてもよい。またその他メタクリル酸メチルなどをほかの材料をコモノマーとして含んでもよい。架橋構造の構築を目的としてアクリル酸２−ヒドロキシエチルやアクリル酸２−ヒドロキシメチルとして含有させ、これらをイソシアネート化合物と反応させて架橋構造を形成させることができる。

粘着層の厚みは、クッション性付与の効果を得るために５μｍから２００μｍが望ましい。また、粘着剤は、後に剥離することを前提としているため、被着体に対して２Ｎ／１０ｍｍ以下の剥離力を有することが望ましい。

粘着層は、半導体製造装置内の汚染を抑制するために、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン等の有機揮発成分が１０ｐｐｍ以下であることが望ましい。有機揮発成分の低下は、製造した粘着剤をより強固に脱気処理することによって達成される。

また、半導体製造装置内の汚染を抑制するために、粘着層のシリコーン成分は１ｐｐｍ以下が望ましく、さらに好ましくは１００ｐｐｂであることが望ましい。このシリコーン成分は、セパレーター（剥離シート）からの移行成分であり、シリコーン成分の低下は、セパレーターにシリコーン含有が少ないもの又はないものを用いることで達成される。

粘着層には、その層内に基材フィルムを設けてもよく、粘着層が多層の場合、その層間に基材フィルムを設けてもよい。基材フィルムを設けることによって、粘着層自体の機械強度が向上し、半導体部品を解体する際に一方の半導体部品だけを選択的に剥離しやすくなる。

粘着層が複数の粘着剤層からなる場合には、少なくとも一方の面が加熱硬化型粘着剤を用いた粘着層、あるいは、エネルギー線硬化型粘着剤を用いた粘着層であることが好ましい。又は、一方の面が加熱硬化型粘着剤であり、他方の面がエネルギー線硬化型粘着剤を用いた粘着層であることが好ましい。

このような構成にすることにより、粘着層の双方の面の粘着力を外部から加熱したり、エネルギー線を照射したりして制御することにより、半導体部品の解体を的確に行うことができる。

粘着剤に用いる加熱硬化型粘着剤は、環境温度が１２０℃程度になると粘着剤に配合されている加熱膨張性微小球が膨張し、粘着剤表面が凹凸状に変形することで粘着力を著しく低下せしめるものが挙げられる。
このような機能を有する加熱膨張性微小球としては、例えば、松本油脂製薬株式会社製のマイクロスフェアー（登録商標）が挙げられる。

粘着剤に用いるエネルギー線硬化型粘着剤は、紫外線のようなエネルギー線を受けると粘着剤に配合されている光重合成分が重合することで硬化が進行し、粘着剤自体の粘着力を低下させるものである。
このような機能を有する光重合成分としては、例えば、不飽和結合を有するウレタンアクリレートオリゴマが挙げられる。

半導体部品を粘着層の双方の面に半導体部品を粘着・固定させる粘着・固定工程にあっては、粘着層の双方の面に剥離フィルムを積層した粘着層の一方の剥離フィルムを除去して一方の半導体部品を粘着・固定させ、その後、他方の剥離フィルムを剥離してから、他方の半導体部品を粘着・固定させるものである。

粘着層として剥離力の異なる二種類の粘着剤層を積層することで、剥離力の弱い側にある半導体製品を先に剥離しやすくなり、より適切に解体ができる。

また、本実施形態に係る半導体製品の製造方法においては、前記粘着・固定工程の後、半導体部品から粘着層を剥離する剥離工程と、剥離後の半導体部品に残留した残留粘着剤を覆うように粘着テープを貼り付ける被覆工程と、被覆工程で貼り付けた粘着テープを半導体部品から剥離して残留粘着剤を除去する除去工程とを有する。

半導体部品の解体は、それぞれの半導体部品にせん断等の力（粘着層の面に水平な力）を与えて行うことができる。ここで、半導体部品の解体とは、半導体部品から粘着層を脱離（剥離）させることを意味する。

半導体部品の解体時、粘着層が、加熱硬化型粘着剤を用いた粘着層、あるいは、エネルギー線硬化型粘着剤を用いた粘着層である場合、加熱や紫外線などのエネルギー線照射によって粘着剤の粘着力を低減させ、剥離しやすくすることができる。
このように、粘着層の両面について、剥離力の差を明白に設けることにより、一方の半導体部品の剥離をしないまま他方の半導体部品だけを剥離することができる。

半導体部品に残留した粘着層の剥離は、残留粘着層を剥離するための粘着テープを用いるのが望ましい。
すなわち、半導体部品に残留する粘着剤を覆うように粘着テープを半導体部品に貼り付け、その後、半導体部品から粘着テープを剥がす。その際に、残留粘着層との粘着力を維持しながら粘着層を半導体部品から剥離しやすくするために、エネルギー線照射や加熱によって剥離力を低減することができる。

本発明に係る半導体製品の製造方法は、例えば露光装置で具現化される。露光装置としては、例えば液浸露光装置がある。

例えば、本発明に係る半導体製品の製造方法は、露光装置において用いられる露光レチクルにペリクルを固定して、ペリクル付きレチクルを製造するのに適している。
露光装置で用いられるペリクル付きレチクルは、露光パターンが設けられた透明なレチクル基板に、ペリクル膜及び枠から構成されるペリクルを、ペリクル枠を介して固定することにより製造される。

即ち、本発明に係る半導体製品（ペリクル付きレチクル）の製造方法は、露光レチクルにペリクルを固定する方法において、レチクル及びペリクルの枠を再剥離性のある粘着剤からなるフィルム状の粘着層の双方の面に粘着させて固定させる粘着・固定工程を有する。
また、前記粘着・固定工程の後、ペリクルの枠（あるいはレチクル）から粘着層を剥離する剥離工程と、剥離後のレチクル（あるいはペリクルの枠）に残留した残留粘着剤を覆うように粘着テープを貼り付ける被覆工程と、被覆工程で貼り付けた粘着テープをレチクル（あるいはペリクルの枠）から剥離して残留粘着剤を除去する除去工程とを有する。

以下に、本発明に係る半導体製品の製造方法の実施例について、図１から３を用いてより詳細に説明する。

図１は、フィルム状粘着剤３（粘着層）とその両面に剥離フィルム１、２を積層したものである。このようなフィルム状粘着剤及び剥離フィルムからなる積層フィルムは、一方の剥離フィルム上に粘着剤をロールコーター等により塗布して、さらに他方の剥離フィルムを積層することにより作製できる。
なお、本実施例では、フィルム状粘着剤３は二層から構成される（図示省略）。

フィルム状粘着剤３の一層目は粘着剤としてのアクリル酸エステル共重合体（日本合成化学、Ｎ−３０８５）および硬化剤としてのトリレンジイソシアネート（日本ポリウレタン工業、コロネートＬ、登録商標）を剥離フィルムに塗工したものである。

フィルム状粘着剤３の二層目は、粘着剤としてブチルアクリレート７５質量％、メチルメタクリレート２０質量％、２−ヒドロキシエチルアクリレート５質量％からなるアクリル酸エステル共重合体（ガラス転移温度Ｔｇは−３２．８℃）、硬化剤としてトリレンジイソシアネート（日本ポリウレタン工業、コロネートＬ、登録商標）、光重合成分として不飽和結合を有するウレタンアクリレートオリゴマ：イソホロンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの反応物（数平均分子量（Ｍｎ）が６００で、ビニル基数は１分子中あたり６個）、及び、光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを剥離フィルムに塗工したものである。

ここで、フィルム状粘着剤３のシリコーン成分を１ｐｐｍ以下にするため、剥離フィルムにはポリエチレンテレフタレートの表面に、剥離剤として長鎖アルキルメタクリレートが予め塗工されたものを採用した。

半導体部品を粘着させるには、図１の状態から、剥離フィルム１を剥離した後、半導体部品４を粘着・固定し、さらに、剥離フィルム２を剥離した後、半導体部品５の粘着・固定を行う。
このようにして半導体部品４及び５を粘着・固定した後の状態が図２である。このとき、半導体部品４及び５は、フィルム状粘着剤３を介して結合されている。

前述の粘着・固定工程の後、半導体部品から粘着層を剥離する剥離工程を行う。
剥離工程では、剥離力の弱い方の面の半導体部品が先に脱離されるため、粘着層が破断して、一方の半導体部品の表面に多く残留するといったことがない。
なお、剥離力の弱い方の面に固定されていた半導体部品について、剥離後に洗浄等を行ってもよい。

次に、剥離後の半導体部品に残留した残留粘着剤を覆うように粘着テープを貼り付ける被覆工程を経る。前述の剥離工程において、剥離力の弱い方の面の半導体部品が先に脱離されるため、剥離力の強い方の面に固定された半導体部品に粘着テープが残っている。
被覆工程では、フィルム状粘着剤３の半導体部品を脱離させた面に粘着テープ６を貼り付ける。

次に、被覆工程で貼り付けた粘着テープを半導体部品から剥離して残留粘着剤を除去する。除去工程は、図３に示すように、粘着テープ６を用いて残留した粘着剤を半導体部品５から除去するものである。

粘着層３の剥離は、粘着テープ６（ＵＶ硬化型粘着テープＵＨＰ−０８０５ＭＣ（電気化学工業製））を貼着し、紫外線を照射量１５０ｍＪ／ｃｍ^２で照射した後に、粘着テープ６を剥離することによって行った。

そして、フィルム状粘着剤３の剥離後、半導体部品５を１０倍の光学顕微鏡で観察したが、残留した粘着剤は発見されなかった。

このように、本発明に係る半導体製品の製造方法では、結合した半導体部品を容易に解体することができる。
また、本発明に係る半導体製品の製造方法は、半導体部品を固定する粘着層の厚み精度が高いため、フォトリソグラフィー等の微細な寸法制度が要求される半導体製造装置に好ましく適用することができる。

以上のように、本発明に係る半導体製品の製造方法は、半導体製品の製造方法において、半導体部品の結合における寸法精度を高めると共に、結合した半導体部品を容易に解体する半導体製品解体方法を提供することができ、産業上有用である。

Claims

半導体製品を組み立てる半導体製品の製造方法において、
半導体部品を再剥離性のある粘着剤からなるフィルム状の粘着層の双方の面に粘着させて固定させる粘着・固定工程を有する半導体製品の製造方法。
請求項１記載の粘着・固定工程の後、
半導体部品から粘着層を剥離する剥離工程と、
剥離後の半導体部品に残留した残留粘着剤を覆うように粘着テープを貼り付ける被覆工程と、
被覆工程で貼り付けた粘着テープを半導体部品から剥離して残留粘着剤を除去する除去工程とを有する半導体製品の製造方法。
粘着層が複数の粘着剤の層からなり、粘着層の両面の剥離力が異なる請求項１又は２記載の半導体製品の製造方法。
粘着層が複数の粘着剤の層からなり、粘着層の少なくとも一方の面が加熱硬化型粘着剤を用いた粘着層である請求項１ないし３のいずれか記載の半導体製品の製造方法。
粘着層が複数の粘着剤の層からなり、粘着層の少なくとも一方の面がエネルギー線硬化型粘着剤を用いた粘着層である請求項１ないし３のいずれか記載の半導体製品の製造方法。
粘着層が複数の粘着剤の層からなり、粘着層の一方の面が加熱硬化型粘着剤を用い、他方の面がエネルギー線硬化型粘着剤を用いた粘着層である請求項１ないし３のいずれか記載の半導体製品の製造方法。
粘着剤の有機揮発成分が１０ｐｐｍ以下である請求項１ないし６のいずれか記載の半導体製品の製造方法。
粘着剤のシリコーン成分が１ｐｐｍ以下である請求項１ないし７のいずれか記載の半導体製品の製造方法。