KR101581484B1 - 박리 방법 및 박리액 - Google Patents

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Abstract

단시간에 용이하게 기판으로부터 지지판을 박리하는 박리 방법을 제공하기 위해서, 본 발명에 관련된 박리 방법은 두께 방향으로 관통한 관통구멍이 형성되어 있는 지지판에 접착제에 의해서 첩착된 기판을 그 지지판으로부터 박리하는 방법으로서, 관통구멍을 통하여 박리액을 접착제에 접촉시켜서 접착제를 용해하는 공정을 포함하고 있다. 접착제는 탄화수소 수지를 점착 성분으로 하는 접착제이다. 박리액은 점도가 1.3 mPa·s 이하이고, 또한 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상인 탄화수소계 용제이다.

Description

박리 방법 및 박리액{STRIPPING METHOD AND STRIPPING SOLUTION}
본 발명은 지지판이 첩착 (貼着) 된 기판으로부터 당해 지지판을 박리하는 박리 방법, 및 그 박리 방법에 사용되는 박리액에 관한 것이다.
휴대전화, 디지털 AV 기기 및 IC 카드 등의 고기능화에 수반하여 탑재되는 반도체 실리콘 칩 (이하, 칩) 을 소형화 및 박판화함으로써, 패키지 내에 칩을 고집적화시키는 요구가 높아지고 있다. 패키지 내 칩의 고집적화를 실현하기 위해서는, 칩의 두께를 25 ∼ 150 ㎛ 의 범위까지 얇게 할 필요가 있다.
그러나, 칩의 베이스가 되는 반도체 웨이퍼 (이하, 웨이퍼) 는 연삭하는 것에 의해서 두께가 얇아져, 그 강도가 약해지고, 웨이퍼에 크랙 또는 휨이 발생하기 쉬워진다. 또한, 박판화함으로써 강도가 약해진 웨이퍼를 자동 반송하는 것은 곤란하기 때문에, 사람의 손에 의해 반송하지 않으면 안되어 그 취급이 번잡하였다.
그 때문에, 연삭하는 웨이퍼에 서포트 플레이트라고 불리는 유리 또는 경질 플라스틱 등으로 이루어지는 플레이트를 첩합 (貼合) 함으로써, 웨이퍼의 강도를 유지하여, 크랙의 발생 및 웨이퍼의 휨을 방지하는 웨이퍼 서포트 시스템이 개발되어 있다. 웨이퍼 서포트 시스템에 의해서 웨이퍼의 강도를 유지할 수 있기 때문에, 박판화된 반도체 웨이퍼의 반송을 자동화할 수 있다.
웨이퍼와 서포트 플레이트는 점착 테이프, 열가소성 수지 및 접착제 등을 이용해서 첩합되어 있다. 서포트 플레이트가 첩부 (貼付) 된 웨이퍼를 박판화한 후, 웨이퍼를 다이싱하기 전에 서포트 플레이트를 기판으로부터 박리한다. 예를 들어, 접착제를 사용하여 웨이퍼와 서포트 플레이트를 첩합한 경우, 접착제를 용해시켜 웨이퍼를 서포트 플레이트로부터 박리한다.
종래, 접착제를 용해시켜 웨이퍼를 서포트 플레이트로부터 박리할 때에, 접착제로 용제가 침투하는 것, 접착제의 용해 등에 시간이 걸려, 결과적으로 웨이퍼로부터 서포트 플레이트를 박리하는 데 있어서 장시간을 필요로 하고 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 용이하게 박리시킬 수 있는 접착제를 사용하는 방법이 특허문헌 1 에 기재되어 있다.
특허문헌 1 에 있어서는, 제 1 점착 재료의 점착력을 저하시키는 이형제를 내포하고, 열에 의해 용융되는 마이크로 캡슐이 분산된 제 1 점착 재료를 갖는 제 1 점착제층 위에, 열에 의해 팽창하는 열팽창성 입자가 분산된 제 2 점착 재료를 갖는 제 2 점착제층을 갖는 점착제를 사용하여, 워크를 첩합하는 것이 기재되어 있다.
그리고, 이 점착제에 의해 워크를 첩합한 경우, 점착제를 가열함으로써 이형제가 마이크로 캡슐로부터 제 1 점착제층 안으로 방출되고, 또한 열팽창성 입자의 열팽창에 따른 가압력에 의해서 제 1 및 제 2 점착제층에 균열이 생기는 결과, 점착제의 잔류물을 워크에 남기지 않고 박리하는 것이 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 「특개 2008-94957호 (2008년 4월 24일 공개)」
서포트 플레이트를 박판화된 웨이퍼로부터 박리할 때, 박판화된 웨이퍼가 파손되지 않도록 주의할 필요가 있다. 그러나, 특허문헌 1 에 기재된 방법에서는, 가열 및 열팽창성 입자의 열팽창에 따른 가압력에 의해서 웨이퍼가 파손될 가능성이 높다. 또한, 이형제에 의한 웨이퍼의 오염, 및 열팽창성 입자의 함유에 의한 접착성 저하의 문제도 발생한다. 그 때문에, 웨이퍼를 파손 및 오염시키지 않고, 보다 단시간에 용이하게 웨이퍼를 서포트 플레이트로부터 박리할 수 있는 새로운 박리 방법 및 박리액의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 보다 단시간에 용이하게 웨이퍼로부터 서포트 플레이트를 박리시킬 수 있는 박리 방법, 및 박리액을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관련된 박리 방법은, 상기 과제를 해결하기 위해서, 두께 방향으로 관통한 관통구멍이 형성되어 있는 지지판에 접착제에 의해서 첩착된 기판을 그 지지판으로부터 박리하는 박리 방법에 있어서, 박리액을 상기 관통구멍을 통하여 상기 접착제에 접촉시켜서, 상기 접착제를 용해하는 공정을 포함하고 있고, 상기 접착제는 탄화수소 수지를 점착 성분으로 하는 접착제이고, 상기 박리액은 점도가 1.3 mPa·s 이하이고, 또한 상기 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상인 탄화수소계 용제인 구성이다.
또한, 본 발명에 관련된 박리액은, 상기 과제를 해결하기 위해서, 지지판에 기판을 첩착시키고 있는 접착제를 용해하는 박리액으로서, 점도가 1.3 mPa·s 이하이고, 또한 상기 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상이고, 단일 또는 복수의 탄화수소 화합물로 이루어지는 구성이다.
이상과 같이 본 발명에 관련된 박리 방법에서는, 점도가 1.3 mPa·s 이하이고, 또한 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상인 탄화수소계 용제를 박리액으로서 사용하고 있다. 그 때문에, 기판과 지지판을 첩착시키고 있는 접착제의 용해에 걸리는 시간이 단축되고, 그 결과, 기판과 지지판의 박리에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 관련된 박리액은 점도가 1.3 mPa·s 이하이고, 또 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상인 탄화수소 화합물로 이루어지는 구성이다. 그 때문에, 이것을 사용하여 기판과 지지판을 박리시킬 때에, 기판과 지지판을 첩착시키고 있는 접착제의 용해에 걸리는 시간이 단축되고, 그 결과, 기판과 지지판의 박리에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시형태에 관해서 설명하면 이하와 같다.
본 발명의 박리 방법은, 접착제에 의해서 지지판에 첩착된 기판을 당해 지지판으로부터 박리하는 용도에 사용되는 것이면, 그 구체적인 용도는 특별히 한정되지 않는다. 본 실시형태에서는, 웨이퍼 서포트 시스템을 위해서 접착제에 의해 서포트 플레이트 (지지판) 에 일시적으로 첩착시킨 웨이퍼 (기판) 를 서포트 플레이트로부터 박리하는 용도에 사용한 경우를 예로 들어 설명한다.
또, 본 명세서에 있어서의 「서포트 플레이트」란, 반도체 웨이퍼를 연삭할 때, 반도체 웨이퍼에 첩합시킴으로써, 연삭에 의해 얇아진 반도체 웨이퍼에 크랙 및 휨이 발생하지 않도록 보호하기 위해서 일시적으로 사용되는 지지판을 말한다.
본원 발명자들은 접착제를 용해시켜 서포트 플레이트를 웨이퍼로부터 박리하는 것이 가능할 때까지 걸리는 시간 (박리 시간) 의 시간 단축에 관해서 예의 검토를 실시한 결과, 서포트 플레이트의 관통구멍으로부터 박리액을 공급하여 접착제를 신속히 용해시키기 위해서는, 박리액의 침투성 및 접착제에 대한 용해 속도의 2 가지 다 중요함을 알아내고, 박리액의 침투성에는 박리액의 점도가 영향을 미치는 것을 알아내어, 본원발명을 완성시키기에 이르렀다.
본 발명에 관련된 박리 방법은, 두께 방향으로 관통한 관통구멍이 형성되어 있는 서포트 플레이트에 접착제에 의해서 첩착된 웨이퍼를 서포트 플레이트로부터 박리하는 박리 방법에 있어서, 박리액을, 관통구멍을 통하여 접착제에 접촉시켜서 당해 접착제를 용해하는 공정을 포함하고 있고, 접착제는 탄화수소 수지를 점착 성분으로 하는 접착제이고, 박리액은 점도가 1.3 mPa·s 이하이고, 또한 상기 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상인 탄화수소계 용제인 구성이다. 또, 본 명세서에 있어서, 「웨이퍼를 서포트 플레이트로부터 박리한다」란, 박리에 의해서 웨이퍼와 서포트 플레이트를 분리시키는 것을 의미하고 있어, 「서포트 플레이트를 (웨이퍼로부터) 박리한다」, 「웨이퍼와 서포트 플레이트를 박리한다」와 교환 가능하게 사용된다.
〔박리액〕
본 발명의 박리 방법에 있어서의 박리액은 서포트 플레이트와 웨이퍼를 첩착시키고 있는 접착제를 용해하기 위해서 사용되는 것이다.
박리액은 점도가 1.3 mPa·s 이하인 탄화수소계 용제이고, 1.1 mPa·s 이하인 탄화수소계 용제인 것이 바람직하며, 0.5 mPa·s 이하인 탄화수소계 용제인 것이 더욱 바람직하다. 본 명세서에 있어서 「점도」란, 모관 점도계 VMC-252 (리고사 (RIGO CO., LTD) 제조) 를 사용하여, 25 ℃ 의 항온조에서, 캐논 펜스케 점도관에 15 ㎖ 샘플링을 실시하여, 가느다란 관의 속을 자중 (自重) 에 의해 통과하는 속도 (시간) 에 의해서 측정한 결과에 기초하고 있다. 탄화수소계 용제의 점도는 1.3 mPa·s 이하이면 되고, 그 하한에 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 0.3 mPa·s 이상의 탄화수소계 용제를 박리액으로서 사용할 수 있다. 탄화수소계 용제의 점도가 1.3 mPa·s 이하이면, 서포트 플레이트의 관통구멍으로부터 공급되는 박리액에 있어서의 서포트 플레이트와 접착제의 층 (이하, 접착제층) 과의 계면에 대한 침투성, 및 박리액의 접착제에 대한 침투성이 보다 향상되고, 그 때문에, 접착제의 용해를 신속하게 실시할 수 있어, 그것에 의해 서포트 플레이트와 웨이퍼의 박리를 단시간에 행할 수 있다.
박리액인 탄화수소계 용제는 단일 탄화수소 화합물로 이루어지는 용제이어도 되고, 복수의 탄화수소 화합물의 혼합물이어도 된다. 또 실제의 사용시에 있어서는, 본 발명의 본질적인 특성을 손상시키지 않는 범위에 있어서, 불순물 등의 다른 성분이 탄화수소계 용제에 혼재되어 있는 것을 박리액으로 할 수 있다. 본 발명의 본질적인 특성을 손상시키지 않는 한, 불순물의 함유량에 제한은 없지만, 박리 시간의 단축이라는 효과를 충분히 얻는다는 관점에서, 박리액에서 차지하는 탄화수소 화합물의 함량은 80 중량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 90 중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
복수의 탄화수소 화합물의 혼합물은 복수의 탄화수소 화합물이 혼합된 상태로 조제 또는 입수할 수 있는 탄화수소계 용제이어도 되고, 또는, 각각 독립적으로 조제 또는 입수한 복수의 탄화수소계 용제를 혼합한 것이어도 된다.
탄화수소계 용제를 구성하는 탄화수소로는, 직사슬형, 분기형 및 고리형 중 어느 것이라도 되며, 예를 들어, 테르펜계 탄화수소, 나프텐계 탄화수소, 지방족계 탄화수소, 이소파라핀계 탄화수소 등을 들 수 있다. 단일 탄화수소 화합물로 이루어지는 탄화수소계 용제로는, 예를 들어, p-멘탄, d-리모넨, 시클로헥산, 헥산, 옥탄, 노난 등을 들 수 있다. 복수의 탄화수소 화합물이 혼합된 상태로 조제 또는 입수할 수 있는 탄화수소계 용제로는, 예를 들어, 이중 결합의 위치가 상이한 p-멘타디엔류의 이성체 혼합물인 디펜텐 등을 들 수 있다. 복수의 탄화수소 화합물이 혼합된 상태의 탄화수소계 용제의 시판품으로는, 예를 들어, p-멘타디엔류의 이성체 혼합물인 닛폰 테르펜 화학사 제조의 「디펜텐 T」(상품명), 나프텐계 탄화수소의 혼합물인 Exxon Mobil 사 제조의 「EXXSOL」(상품명) 및 마루젠 석유 화학사 제조의 「스와 클린」(상품명), 그리고 지방족계 탄화수소의 혼합물인 Exxon Mobil 사 제조의 「PEGASOL」(상품명) 등을 들 수 있다.
박리액이 독립적으로 조제 또는 입수한 복수의 탄화수소계 용제를 혼합한 혼합물인 경우에는, 혼합한 결과 얻어지는 탄화수소계 용제의 점도가 상기 범위 내에 있으면 된다. 예를 들어, 최종적으로 얻어지는 혼합물에 있어서의 점도가 상기 범위 내에 있는 것이면, 혼합하기 전의 복수의 탄화수소계 용제 중에, 점도가 1.3 mPa·s 보다 큰 탄화수소계 용제가 포함되어 있어도 된다. 즉, 최종적으로 얻어지는 혼합물에 있어서의 점도가 상기 범위 내에 있는 것이면, 테레빈유 (점도 : 1.31 mPa·s) 등을 혼합하여 얻어지는 탄화수소계 용제를 박리액으로 하는 것도 가능하다. 박리액이 복수의 탄화수소계 용제를 혼합한 혼합물인 경우, 복수의 탄화수소계 용제 중 적어도 어느 것이, 점도가 0.5 mPa·s 이하인 탄화수소계 용제인 것이 보다 바람직하다. 복수의 탄화수소계 용제의 혼합물에 있어서, 점도가 0.5 mPa·s 이하인 탄화수소계 용제를 포함시킴으로써, 혼합물에 있어서의 점도를보다 작게 할 수 있어, 본 발명의 박리 방법에 사용되는 박리액으로 할 수 있다. 예를 들어, 안전성, 환경면 및 비용 등의 관점에서 사용이 바람직한 탄화수소계 용제이지만 점도가 1.3 mPa·s 보다 큰 탄화수소계 용제에 대하여, 점도가 0.5 mPa·s 이하인 탄화수소계 용제를 혼합시킴으로써, 본 발명의 박리 방법에 있어서의 박리액으로 사용할 수 있는 탄화수소계 용제를 조제할 수 있다.
본 발명의 박리 방법에 있어서, 웨이퍼를 서포트 플레이트에 첩착시키고 있는 접착제에 대한 박리액의 용해 속도는 30 ㎚/sec 이상이고, 보다 바람직하게는 50 ㎚/sec 이상이다. 박리액의 용해 속도는 용해시키는 접착제에 따라서 변화하는 것이지만, 종래 공지된 방법에 의해서, 각 접착제에 대한 박리액의 용해 속도를 미리 용이하게 측정할 수 있다. 박리액의 용해 속도에 특별히 상한은 없지만, 예를 들어, 1,000 ㎚/sec 이하의 박리액을 사용하는 것이 가능하다. 박리액인 탄화수소계 용제가 복수의 탄화수소 화합물의 혼합물인 경우에는, 혼합물에 있어서의 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상이면 된다. 따라서, 예를 들어, 복수의 탄화수소계 용제를 혼합한 혼합물을 박리액으로서 사용하는 경우에, 최종적으로 얻어지는 혼합물에 있어서의 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상이면, 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 보다 작은 탄화수소계 용제가 포함되어 있는 것이어도 된다. 점도가 1.30 mPa·s 이하이고, 나아가 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상인 경우에, 박리 시간의 단축을 실현할 수 있다.
복수의 탄화수소계 용제를 혼합하여 박리액으로 하는 경우에, 탄화수소계 용제의 조합에 특별히 제한은 없지만, 점도가 보다 작은 탄화수소계 용제를 포함시키는 것이 보다 바람직하며, 예를 들어, 점도가 0.5 mPa·s 이하인 탄화수소계 용제가 혼합되어 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 이 경우에, 혼합하는 복수의 탄화수소계 용제에 관해서, 각 탄화수소계 용제의 점도가 어느 것이나 1.3 mPa·s 이하이고, 용해시킬 접착제에 대한 용해 속도가 어느 것이나 30 ㎚/sec 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 각 탄화수소계 용제의 점도가 어느 것이나 1.0 mPa·s 이하이고, 용해시킬 접착제에 대한 용해 속도가 어느 것이나 30 ㎚/sec 이상이며, 또 복수의 탄화수소계 용제 중 적어도 어느 것의 점도가 0.5 mPa·s 이하인 것이 특히 바람직하다.
또, 점도가 0.5 mPa·s 이하인 탄화수소계 용제와 별도의 탄화수소계 용제를 조합하여 사용하는 경우, 접착제에 대한 용해 속도가 보다 큰 탄화수소계 용제와 조합하는 것에 의해서도, 용해 시간을 보다 단축할 수 있다.
또, 점도가 0.5 mPa·s 이하인 탄화수소계 용제와 별도의 탄화수소계 용제를 혼합하여 박리액으로 하는 경우에, 혼합비에 특별히 제한은 없지만, 각각의 탄화수소계 용제에 있어서의 이점을 충분히 얻기 위해, 혼합물에 있어서의 점도가 0.5 mPa·s 이하인 탄화수소계 용제의 비율은 5 중량％ ∼ 95 중량％ 인 것이 보다 바람직하고, 25 중량％ ∼ 75 중량％ 인 것이 더욱 바람직하며, 45 중량％ ∼ 55 중량％ 인 것이 특히 바람직하다.
이상으로부터, 서포트 플레이트에 웨이퍼를 첩착시키고 있는 접착제를 용해하는 박리액으로서, 점도가 1.3 mPa·s 이하이고, 또한 이 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상이며, 단일 또는 복수의 탄화수소 화합물로 이루어지는 박리액도 또한 본 발명에 포함된다.
〔접착제〕
본 발명의 박리 방법에 있어서의 박리액이 용해시키는 접착제는 서포트 플레이트와 웨이퍼를 첩착시키고 있는 접착제로, 탄화수소 수지를 점착 성분으로 하는 접착제이다.
탄화수소 수지로는, 시클로올레핀계 수지, 테르펜계 수지, 로진계 수지 및 석유 수지 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 시클로올레핀계 수지로는, 시클로올레핀 모노머를 함유하는 단량체 성분을 중합하여 이루어지는 수지이다. 구체적으로는, 시클로올레핀 모노머를 함유하는 단량체 성분의 개환 (공)중합체, 시클로올레핀 모노머를 함유하는 단량체 성분을 부가 (공)중합시킨 수지 등을 들 수 있다.
시클로올레핀계 수지를 제조하기 위한 단량체 성분에 함유되는 시클로올레핀 모노머로는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 노르보르넨계 모노머인 것이 바람직하다. 노르보르넨계 모노머로는, 노르보르넨 고리를 갖는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 노르보르넨, 노르보르나디엔 등의 2 고리체, 디시클로펜타디엔, 디하이드록시펜타디엔 등의 3 고리체, 테트라시클로도데센 등의 4 고리체, 시클로펜타디엔 3 량체 등의 5 고리체, 테트라시클로펜타디엔 등의 7 고리체, 또는 이들 다고리체의 알킬 (메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등) 치환체, 알케닐 (비닐 등) 치환체, 알킬리덴 (에틸리덴 등) 치환체, 아릴 (페닐, 톨릴, 나프틸 등) 치환체 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 하기 일반식 (1) 로 나타내는, 노르보르넨, 테트라시클로도데센, 또는 이러한 알킬 치환체로 이루어지는 군에서 선택되는 노르보르넨계 모노머를 들 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112011022788362-pat00001
(일반식 (Ⅰ) 중, R1 및 R2 는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기이고, n 은 0 또는 1 이다)
시클로올레핀계 수지를 제조하기 위해서 사용되는 단량체 성분은, 시클로올레핀 모노머 이외에, 시클로올레핀 모노머와 공중합 가능한 다른 모노머를 함유하고 있어도 된다. 다른 모노머로는, 예를 들어, 하기 일반식 (Ⅱ) 로 나타내는 올레핀 모노머를 함유할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112011022788362-pat00002
(일반식 (Ⅱ) 중, R3 ∼ R6 은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기이다)
올레핀 모노머는 직사슬형이어도 되고, 분기형이어도 된다. 올레핀 모노머로는, 예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐, 및 1-헥센 등의 α-올레핀을 들 수 있다.
시클로올레핀계 수지로서 사용할 수 있는 시판품으로는, 예를 들어, 폴리플라스틱사 제조의 「TOPAS」(상품명), 미쓰이 화학사 제조의 「APEL」(상품명), 닛폰 제온사 제조의 「ZEONOR」(상품명) 및 「ZEONEX」(상품명), 및 JSR 사 제조의 「ARTON」(상품명) 등을 들 수 있다.
테르펜계 수지로는, 예를 들어, 테르펜 수지, 테르펜페놀 수지, 변성 테르펜 수지, 수소첨가 테르펜 수지 및 수소첨가 테르펜페놀 수지 등을 들 수 있다. 로진계 수지로는, 예를 들어, 로진, 로진에스테르, 수소첨가 로진, 수소첨가 로진에스테르, 중합 로진, 중합 로진에스테르 및 변성 로진 등을 들 수 있다. 석유 수지로는, 예를 들어, 지방족 또는 방향족 석유 수지, 수소첨가 석유 수지, 변성 석유 수지, 지환족 석유 수지 및 쿠마론·인덴 석유 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 수소첨가 테르펜 수지 및 수소첨가 석유 수지가 바람직하다.
또한, 시클로올레핀계 수지와, 테르펜계 수지, 로진계 수지 및 석유 수지 등과의 혼합물이 접착제로서 사용되고 있어도 된다.
웨이퍼를 서포트 플레이트에 첩착하기 위해서 사용되는 접착제는 상기한 탄화수소 수지를 유기 용제에 용해시킨 것이다. 유기 용제는 탄화수소 수지가 용해되는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 탄화수소계 용제가 사용되며, 테르펜계 용제가 바람직하게 사용된다.
〔서포트 플레이트〕
본 발명의 박리 방법에 관련된 본 실시형태에 있어서의 서포트 플레이트는 웨이퍼에 휨 및 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로, 웨이퍼 서포트 시스템을 위해서 접착제에 의해 웨이퍼에 일시적으로 첩착하는 것이고, 그 두께 방향으로 관통한 관통구멍이 형성되어 있다. 두께 방향으로 관통한 관통구멍이 서포트 플레이트에 형성되어 있음으로써, 서포트 플레이트의 외부에서 공급되는 박리액이 관통구멍을 통해서, 서포트 플레이트와 웨이퍼를 첩착시키고 있는 접착제층에 도달할 수 있어, 여기에서부터 접착제를 용해시킬 수 있다. 박리 시간을 보다 단축하기 위해서, 관통구멍은 복수 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또, 본 명세서에 있어서 「두께 방향」이란, 접착제층에 면하고 있는 서포트 플레이트의 면과 수직인 방향을 말한다. 박리액은 접착제층과의 접촉 부분을 용해시킴과 함께, 서포트 플레이트와 접착제층과의 계면에도 침투하여, 각 관통구멍 사이의 영역, 즉 서포트 플레이트의 관통구멍이 형성되어 있지 않은 부분에 접촉하고 있는 접착제도 용해시킨다. 또, 여기서 접착제의 용해란, 접착제가 완전히 용해되어 있는 경우 이외에, 부분적으로 용해되어 있는 경우도 포함하는 의미이다.
관통구멍의 구멍간 거리에 특별히 제한은 없지만, 서포트 플레이트와 접착제층과의 계면에 있어서의, 관통구멍이 형성되어 있지 않은 부분에 대한 박리액의 도달을 보다 빠르게 한다는 관점에서, 인접하는 관통구멍끼리의 구멍간 거리는 500 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 300 ㎛ 이하인 것이 더욱 바람직하며, 200 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 각 관통구멍의 사이즈에 특별히 제한은 없지만, 서포트 플레이트의 강도 및 접착제에 박리액을 공급할 수 있는 양의 관점에서, 예를 들어, 직경 300 ㎛ 의 관통구멍으로 할 수 있다. 본 서포트 플레이트가 첩착된 웨이퍼에 대하여 상기한 박리액을 사용함으로써, 서포트 플레이트와 접착제층과의 계면에 대한 박리액의 침투성이 향상되어, 박리 시간을 보다 단축할 수 있다.
〔박리 방법〕
본 발명에 관련된 박리 방법은 두께 방향으로 관통한 관통구멍이 형성되어 있는 서포트 플레이트에 접착제에 의해서 첩착된 웨이퍼를 서포트 플레이트로부터 박리하는 방법으로서, 박리액을, 관통구멍을 통하여 접착제에 접촉시켜서 접착제를 용해하는 공정을 포함하고 있고, 접착제가 탄화수소 수지를 점착 성분으로 하는 접착제이며, 박리액은 점도가 1.3 mPa·s 이하이고, 또한 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상인 탄화수소계 용제이면 되고, 그 밖의 구체적인 공정, 조건 및 사용 장치 등은 특별히 한정되는 것은 아니다.
관통구멍을 통하여 박리액을 접착제에 접촉시켜서 접착제를 용해하는 공정에서는, 먼저 박리 처리의 대상이 되는, 접착제에 의해 서포트 플레이트에 첩착된 웨이퍼 (처리 대상) 를 준비한다. 이어서, 상기한 박리액을 처리 대상에 공급한다. 공급된 박리액은 서포트 플레이트의 관통구멍을 통하여 접착제층에 도달한다. 접착제층에 도달한 박리액은 관통구멍에 면하고 있는 부분의 접착제를 용해시킨다. 그리고 용해된 부분으로부터 접착제 내부로 박리액이 침입하여, 용해가 진행된다. 관통구멍을 통하여 접착제층에 도달한 박리액은 서포트 플레이트와 접착제층과의 계면에도 침투하여, 각 관통구멍 사이의 영역, 즉 서포트 플레이트의 관통구멍이 형성되어 있지 않은 부분에 접촉하고 있는 접착제도 용해시킨다. 접착제층이 용해된 후, 지그 (jig) 등을 사용하여 서포트 플레이트를 웨이퍼로부터 박리시킨다. 또, 접착제의 용해는 접착제층이 완전히 용해되는 경우에 한정되지 않고, 서포트 플레이트를 박리할 수 있을 정도의 상태로 용해되는 것이어도 된다. 그 후, 웨이퍼의 표면에 잔류하는 접착제를 세정에 의해 제거해도 된다.
본 발명의 박리 방법에서는, 상기한 박리액을 사용하고 있음으로써, 서포트 플레이트와 접착제층과의 계면에 대한 박리액의 침투성이 향상되고 있다. 이것에 의해, 각 관통구멍 사이의 영역에 있는 접착제에 대해서도 빠르게 용해를 개시할 수 있음과 함께, 보다 많은 박리액이 이 영역에 공급된다. 그 결과, 접착제층의 용해를 신속하게 실시할 수 있어, 박리에 걸리는 시간을 종래보다 단축할 수 있다.
이하에 실시예를 나타내어, 본 발명의 실시형태에 관해서 더욱 상세히 설명한다. 물론, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 세부에 관해서는 여러 가지 양태가 가능하다는 것은 말할 필요도 없다. 그리고, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지 변경이 가능하고, 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태에 관해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 본 명세서 중에 기재된 문헌 전부가 참고로서 원용된다.
실시예
〔실시예 1〕
(접착제의 조제)
노르보르넨과 에틸렌을 메탈로센 촉매로 공중합한 시클로올레핀 코폴리머 (폴리플라스틱사 제조의 「TOPAS (상품명) 8007」, 노르보르넨 : 에틸렌 = 65 : 35 (중량비), 중량 평균 분자량 : 98,200, Mw/Mn : 1.69, 유리 전이점 (Tg) : 70 ℃) 를 p-멘탄에 용해시켜 고형분 농도 30 중량％ 의 접착제를 얻었다. 이것을 접착제 1 로 하였다. 또한, 「TOPAS 8007」과 수소첨가 테르펜 수지 (야스하라 케미컬사 제조 「클리아론 (상품명) P135」, 중량 평균 분자량 : 820, 연화점 : 135 ℃) 를 65/35 (TOPAS 8007/클리아론 P135) 의 비율 (중량비) 로 p-멘탄에 용해시켜 고형분 농도 30 중량％ 의 접착제를 얻었다. 이것을 접착제 2 로 하였다.
(용해 속도의 측정)
1 ㎝ × 2 ㎝ 크기로 커트한 실리콘 웨이퍼 상에 접착제 1 또는 접착제 2 를 도포하고, 110 ℃ 에서 3 분간, 이어서 150 ℃ 에서 3 분간, 이어서 200 ℃ 에서 3 분간의 조건으로 건조시켜, 층두께 25 ㎛ 의 접착제층을 형성하였다. 접착제층이 형성된 실리콘 웨이퍼를 23 ℃ 로 유지한 박리액에 침지시켜, 접착제층이 완전히 용해되기까지의 시간을 측정하고, 이 용해 시간 (T (sec)) 과 미리 측정해 둔 접착제층의 두께 (L(㎚)) 로부터 용해 속도 (L/T (㎚/sec)) 를 산출하였다. 박리액으로는, 야스하라 케미컬사 제조의 「우디리버 #10 (상품명)」(순도 96.0 ％ 의 p-멘탄), 「우디리버 #8 (상품명)」(순도 98.5 ％ 의 d-리모넨), 닛폰 테르펜 화학사 제조의 「테레빈유 (상품명)」, 「피난 (상품명)」 및 「디펜텐 T (상품명)」, Exxon Mobil 사 제조의 「EXXSOL (상품명) D40」, 「EXXSOL (상품명) D80」, 「EXXSOL (상품명) DSP80/100」, 「EXXSOL (상품명) D30」, 「PEGASOL (상품명) 3040」 및 「PEGASOL (상품명) AN45」, 및 마루젠 석유 화학사 제조의 「스와 클린 (상품명)」을 사용하였다. 접착제 1 에 대한 용해 속도의 측정 결과를 표 1 에 나타내고, 접착제 2 에 대한 용해 속도의 측정 결과를 표 2 에 나타낸다.
(점도의 측정)
박리액으로서 사용하는 탄화수소계 용제의 점도를, 모관 점도계 VMC-252 (리고사 제조) 를 사용하여, 25 ℃ 의 항온조에서, 캐논 펜스케 점도관에 15 ㎖ 샘플링을 실시하여, 가느다란 관의 속을 자중에 의해 통과하는 속도 (시간) 에 의해서 측정하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.
(박리 시간의 측정)
1 ㎝ × 2 ㎝ 크기로 커트한 실리콘 웨이퍼 상에 접착제 1 또는 접착제 2 를 도포하고, 110 ℃ 에서 3 분간, 이어서 150 ℃ 에서 3 분간, 이어서 200 ℃ 에서 3 분간의 조건으로 건조시켜, 층두께 25 ㎛ 의 접착제층을 형성하였다. 이어서, 관통구멍의 직경이 300 ㎛, 각 관통구멍의 구멍간 거리가 200 ㎛ 인 관통구멍을 갖는 1 ㎝ × 2 ㎝ 크기의 유리 서포트 플레이트를, 실리콘 웨이퍼 상의 접착제 층에 실리콘 웨이퍼와 교차하도록 접착시켰다. 서포트 플레이트를 실리콘 웨이퍼에 첩부하기 위한 첩부 조건은 0.3 ㎏/㎠, 200 ℃ 에서, 30 초 또는 15 초이다.
서포트 플레이트에 첩부된 실리콘 웨이퍼를 23 ℃ 로 유지한 박리액에, 서포트 플레이트를 위로 하고, 서포트 플레이트를 지그 (jig) 에 의해 고정시켜 완전히 침지시켰다. 서포트 플레이트에 첩부된 실리콘 웨이퍼를 박리액에 침지시킨 다음, 실리콘 웨이퍼가 서포트 플레이트로부터 벗겨져 자중에 의해 낙하하기 시작할 때까지의 시간을 박리 시간으로서 측정하였다. 접착제 1 에 의해서 접착한 경우의 박리 시간의 결과를 표 1 에 나타내고, 접착제 2 에 의해서 접착한 경우의 박리 시간의 결과를 표 2 에 나타낸다. 또, 사용한 박리액은 표 1 및 표 2 에 나타내고 있다. 박리 시간은 60 min 이하인 것이 생산성 면에서 바람직하다.
Figure 112011022788362-pat00003
Figure 112011022788362-pat00004
표 1 및 표 2 에 나타내는 바와 같이, 용해시킬 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상이고, 점도가 1.30 mPa·s 이하인 박리액을 사용하여 웨이퍼와 서포트 플레이트를 박리시킨 경우 (표 중에 실시예로서 분류) 에는, 박리 시간이 어느 것이나 60 min 이하였다. 즉 박리 시간의 단축화가 실현되었다. 한편, 용해시킬 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 보다 작거나, 점도가 1.30 mPa·s보다 크거나, 또는 그 양쪽인 경우 (표 중에 비교예로서 분류) 에는, 웨이퍼의 서포트 플레이트로부터의 박리 시간이 60 min 보다 느렸다.
〔실시예 2〕
박리액으로서 2 종류의 탄화수소계 용제를 혼합한 혼합물을 사용한 경우에 관해서 평가를 실시하였다. 조합하는 탄화수소계 용제로는, 일방을 Exxon Mobil 사 제조의 「EXXSOL (상품명) DSP80/100」으로 하고, 타방을 야스하라 케미컬사 제조의 「우디리버 #10 (상품명)」(순도 96.0 ％ 의 p-멘탄), 「우디리버 #8 (상품명)」(순도 98.5 ％ 의 d-리모넨), 또는 닛폰 테르펜 화학사 제조의 「테레빈유 (상품명)」로 하였다. 조합한 탄화수소계 용제의 혼합비를 표 3 및 표 4 에 나타내고 있다. 각 혼합물에 있어서의 점도, 용해시킬 접착제에 대한 용해 속도, 및 박리 시간의 측정은 실시예 1 과 동일하게 하여 실시하였다. 접착제 1 에 대한 각 측정 결과를 표 3 에 나타내고, 접착제 2 에 대한 각 측정 결과를 표 4 에 나타낸다.
표 3 및 표 4 에 나타내는 바와 같이, 박리액이 복수의 탄화수소계 용제의 혼합물이라도, 혼합물에 있어서의 용해시킬 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상이고, 점도가 1.30 mPa·s 이하이면, 웨이퍼와 서포트 플레이트를 박리시키는 시간은 60 min 이하였다. 또한, 혼합물 중에 점도가 1.30 보다 큰 탄화수소계 용제인 테레빈유 (점도 : 1.31) 가 함유되어 있어도, 최종적으로 얻어지는 혼합물의 점도가 1.30 이하이면, 웨이퍼와 서포트 플레이트를 박리시키는 시간은 60 min 이하였다.
또한, p-멘탄보다 용해 속도가 크고, 점도가 작은 d-리모넨과, EXXSOL DSP80/100 을 조합한 박리액은 p-멘탄과, EXXSOL DSP80/100 을 조합한 박리액보다 웨이퍼와 서포트 플레이트를 박리시키는 시간이 단축되어 있고, 어느 접착제를 사용한 경우라도 그 박리 시간은 30 min 이하였다.
Figure 112011022788362-pat00005
Figure 112011022788362-pat00006
본 발명에 관련된 박리 방법에 의하면, 단시간에 용이하게 기판으로부터 지지판을 박리할 수 있기 때문에, 예를 들어, 미세화된 반도체 장치의 제조에 바람직하게 이용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 두께 방향으로 관통한 관통구멍이 형성되어 있는 지지판에 접착제에 의해서 첩착된 기판을 그 지지판으로부터 박리하는 박리 방법에 있어서,
    박리액을 상기 관통구멍을 통하여 상기 접착제에 접촉시켜서, 상기 접착제를 용해하는 공정을 포함하고 있고,
    상기 접착제는 탄화수소 수지를 점착 성분으로 하는 접착제이고,
    상기 박리액은 점도가 1.3 mPa·s 이하이고, 또한 상기 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상인 탄화수소계 용제인 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄화수소계 용제가 단일 탄화수소 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄화수소계 용제가 복수의 탄화수소 화합물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 탄화수소계 용제에는, 점도가 0.5 mPa·s 이하인 탄화수소계 용제가 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄화수소계 용제가 복수의 탄화수소계 용제의 혼합물이며,
    각각의 탄화수소계 용제는 점도가 1.3 mPa·s 이하이고, 상기 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상이며,
    복수의 탄화수소계 용제 중 하나 이상의 탄화수소계 용제는 점도가 0.5 mPa·s 이하인 박리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄화수소계 용제가 복수의 탄화수소 화합물의 혼합물이며,
    각각의 탄화수소계 용제는 점도가 1.0 mPa·s 이하이고, 상기 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상이며,
    복수의 탄화수소계 용제 중 하나 이상의 탄화수소계 용제는 점도가 0.5 mPa·s 이하인 박리 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통구멍이 상기 지지판에 복수 형성되어 있고, 이웃하는 상기 관통구멍끼리의 거리가 500 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 박리 방법.
  8. 지지판에 기판을 첩착시키고 있는 접착제를 용해하는 박리액으로서,
    점도가 1.3 mPa·s 이하이고, 또한 상기 접착제에 대한 용해 속도가 30 ㎚/sec 이상이고, 단일 또는 복수의 탄화수소 화합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박리액.
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