WO2012081608A1 - 仮固定剤および基材の加工方法 - Google Patents

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substrate
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fixing agent
active energy
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俊治 久保山
川田 政和
江津 竹内
楠木 淳也
広道 杉山
敏寛 佐藤
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住友ベークライト株式会社
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    • H01L2221/68381Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer

Definitions

  • the present invention relates to a method for processing a temporary fixing agent and a substrate, and in particular, a temporary fixing agent used for temporarily fixing the substrate to a supporting substrate when the substrate is processed, and the temporary fixing agent.
  • the present invention relates to a method for processing a substrate.
  • via holes and films are formed with a BG tape attached, and the temperature at that time reaches at least about 150 ° C., This will increase the adhesive strength of the BG tape. Further, the adhesive layer of the BG tape is eroded by the plating chemicals for film formation, and peeling may occur.
  • fragile semiconductor wafers typified by compound semiconductors may be damaged by mechanical grinding, so they are thinned by etching.
  • this etching there is no particular problem as long as the etching amount is for the purpose of removing stress.
  • the BG tape may be deteriorated by the etching chemical.
  • a method using a supporting substrate is preferably applied.
  • the fixing material for the base material (semiconductor wafer) to the supporting base material may be a fixing material that softens at a high temperature so that the semiconductor wafer can be easily detached (for example, see Patent Document 1), or a specific chemical solution.
  • a fixing material that dissolves for example, see Patent Document 2 has been proposed.
  • the former requires a fixing material having a melting temperature that does not soften when the semiconductor wafer is processed.
  • the semiconductor wafer is placed at a higher temperature than that during the processing. Need to be exposed. For this reason, the processed semiconductor wafer may be altered or deteriorated.
  • This problem is not limited to the processing of semiconductor wafers, but also occurs in various base materials that are processed in a state of being fixed to a supporting base material via a fixing member.
  • the purpose of the present invention is to enable high-precision processing while reducing damage to the base material, and to temporarily remove the base material from the support base material after processing at a low heating temperature
  • Another object of the present invention is to provide a method for processing a substrate using such a temporary fixing agent.
  • Another object of the present invention is that when a substrate is temporarily fixed on a supporting substrate and the substrate is processed, the substrate can be firmly temporarily fixed on the supporting substrate, and after the processing
  • An object of the present invention is to provide a processing method of a base material that can easily detach the base material from the supporting base material when the base material is detached from the supporting base material.
  • the base material is temporarily fixed to a supporting base material in order to process the base material, and after processing the base material, the active energy ray is irradiated and then heated to remove the base material from the supporting base material.
  • a temporary fixative used to release A temporary fixing agent having a melt viscosity of 0.01 to 100 Pa ⁇ s at 180 ° C. after irradiation with the active energy ray.
  • (10) a first step of forming a thin film composed of the temporary fixing agent according to any one of (1) to (9) on at least one of the substrate and the support substrate; A second step of bonding the substrate and the support substrate through the thin film; A third step of processing the surface of the substrate opposite to the supporting substrate; A fourth step of detaching the base material from the support base material by irradiating the active energy ray to the thin film and then heating the thin film into a molten state; And a fifth step of cleaning the thin film remaining on the substrate.
  • a temporary fixing agent composed of a resin composition containing a resin component that is melted or vaporized by thermal decomposition by heating is supplied to at least one of the base material and the support base material and then dried to form a thin film
  • the irradiation amount of the active energy ray is E [J / cm 2 ]
  • the average thickness of the thin film is M [cm]
  • the thin film is heated in the fifth step.
  • the temperature of the substrate is T [° C.] and the time for heating the thin film is t [min]. These are set so as to satisfy the relationship of the following formulas 1 to 3. Processing method. log (T 2 ⁇ t) ⁇ ⁇ 10 ⁇ 4 ⁇ (E 2 /M)+5.7 Formula 1 log (T 2 ⁇ t) ⁇ ⁇ 10 ⁇ 4 ⁇ (E 2 /M)+3.8 Equation 2 3.3 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ E 2 /M ⁇ 8.0 ⁇ 10 5 Formula 3
  • the temperature at which the resin component is thermally decomposed in the fifth step is reduced by irradiating the thin film with active energy rays in the fourth step.
  • the resin component is such that the thermal decomposition temperature decreases in the presence of an acid or a base, and the resin composition further comprises an activator that generates an acid or a base by irradiation with the active energy ray.
  • the processing method of the base material as described in said (17) which contains.
  • the temporary fixing agent is selectively supplied to the supporting base material among the base material and the supporting base material to form the thin film.
  • the processing method of the base material in any one of 19).
  • the temporary fixing agent according to the first embodiment of the present invention is one whose heating temperature is lowered by heating after irradiation of the active energy ray after processing of the substrate. For this reason, the base material can be fixed on the supporting base material during processing of the base material, and the base material can be detached from the supporting base material at a low heating temperature when the base material is detached. Can be processed with high accuracy while reducing the damage of the substrate, and after the processing, the substrate can be easily detached from the supporting substrate at a low heating temperature.
  • a base material in the state which fixed the base material firmly on the support base material through the thin film formed using the temporary fixing agent. Can be processed. Furthermore, the amount of active energy rays irradiated to the thin film after processing the base material and the heating conditions when the base material is detached from the supporting base material are set appropriately. The base material can be easily detached from the support base material.
  • the temporary fixing agent according to the first embodiment of the present invention is to temporarily fix the base material to a supporting base material in order to process the base material, and after processing the base material, irradiate active energy rays and then heat. It is used for detaching the base material from the support base material, and has a melt viscosity of 0.01 to 100 Pa ⁇ s at 180 ° C. after irradiation with the active energy ray.
  • the melt viscosity at 180 ° C. after irradiation with active energy rays is low within the above range. Therefore, the temporary fixing agent is melted by heating the temporary fixing agent to a temperature range of about 130 to 200 ° C., and further has a melt viscosity that allows the base material to be easily detached from the support base material. Become. This makes it possible to easily remove (peel) the base material from the supporting base material after processing the base material without causing damage such as cracks in the processed base material.
  • Such a temporary fixing agent of this embodiment contains a resin component whose melt viscosity is lowered by heating in the presence of an acid or a base, and an activator that generates an acid or a base by irradiation with the active energy ray. It consists of a resin composition.
  • the resin component has a function of fixing the base material to the support base material during temporary fixing, and its melt viscosity is lowered by heating after irradiation with active energy rays. For this reason, it has the function which can detach
  • the resin component is not particularly limited as long as the melt viscosity is lowered by heating in the presence of an acid or a base, and examples thereof include polycarbonate resins, polyester resins, and polyamide resins. , Polyimide resins, polyether resins, polyurethane resins, (meth) acrylate resins, and the like, and one or more of them can be used in combination. Among these, polycarbonate resins, vinyl resins and (meth) acrylic resins are preferable, and polycarbonate resins are particularly preferable. These are more suitably selected as the resin component because the melt viscosity is more significantly lowered by heating in the presence of an acid or a base.
  • polyvinyl ethers such as a polymer of a styrene derivative, such as polystyrene and poly-alpha-methylstyrene, poly (ethyl vinyl ether), poly (butyl vinyl ether), polyvinyl formal And derivatives thereof, etc., and one or more of them can be used in combination.
  • poly- ⁇ -methylstyrene is preferable.
  • Such a resin component is particularly preferably used from the viewpoint of excellent workability.
  • the (meth) acrylic resin is not particularly limited.
  • methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate examples thereof include copolymers selected from various (meth) acrylic monomers such as (meth) acrylic acid and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate.
  • polymethyl methacrylate or polyethyl methacrylate is preferable.
  • Such a resin component is particularly preferably used from the viewpoint of excellent workability.
  • the polycarbonate-based resin is not particularly limited, but includes a linear chemical structure such as polypropylene carbonate, polyethylene carbonate, and polybutylene carbonate in the carbonate constituent unit, or a cyclic chemical structure in the carbonate structural unit.
  • a linear chemical structure such as polypropylene carbonate, polyethylene carbonate, and polybutylene carbonate in the carbonate constituent unit
  • a cyclic chemical structure in the carbonate structural unit.
  • a cyclic chemical structure is included in the carbonate structural unit.
  • Such a resin component is particularly preferably used from the viewpoint of excellent workability.
  • the polycarbonate-based resin may have any structure as long as its structural unit has a cyclic chemical structure (hereinafter also referred to as “cyclic body”), but at least two cyclic bodies may be used. It is preferable that it has.
  • cyclic body cyclic chemical structure
  • the melt viscosity of this product is in the range as described above. It can be easily set within.
  • the number of cyclic bodies is preferably 2 to 5, more preferably 2 or 3, and further preferably 2.
  • the temporary fixing agent can join the substrate and the supporting substrate with excellent adhesion before irradiation with the active energy ray.
  • the plurality of cyclic bodies may have a linked polycyclic structure formed by connecting the vertices to each other, but the condensed polycycle formed by condensing each side of each ring A system structure is preferred. Thereby, since the planarity of the carbonate structural unit is improved, it becomes possible to set a larger difference in melt viscosity at 180 ° C. before and after irradiation with active energy rays.
  • each of the plurality of annular bodies is a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • Such a plurality of cyclic bodies are preferably alicyclic compounds.
  • each cyclic body is an alicyclic compound, the effects as described above are more remarkably exhibited.
  • the carbonate structural unit for example, a structure represented by the following chemical formula (1) is a particularly preferable structure.
  • the polycarbonate which has a carbonate structural unit represented by the said Chemical formula (1) can be obtained by the polycondensation reaction of decalin diol and carbonic acid diester like diphenyl carbonate.
  • the hydroxyl groups of decalin diol are each bonded to separate carbon atoms constituting decalin (that is, two cyclic bodies forming a condensed polycyclic structure).
  • the linearity of the polycarbonate is maintained, and as a result, the difference in melt viscosity at 180 ° C. before and after irradiation with the active energy ray can be set more reliably. Furthermore, the solubility with respect to the solvent mentioned later can be stabilized more.
  • Examples of the carbonate structural unit include those represented by the following chemical formulas (1A) and (1B).
  • the plurality of cyclic bodies may be alicyclic compounds or heteroalicyclic compounds. Even when each cyclic body is a heteroalicyclic compound, the effects as described above are more remarkably exhibited.
  • a structure represented by the following chemical formula (2) is a particularly preferable structure.
  • the polycarbonate which has a carbonate structural unit represented by the said Chemical formula (2) can be obtained by the polycondensation reaction of ether diol represented by following Chemical formula (2a), and carbonic acid diester like diphenyl carbonate.
  • the hydroxyl groups of the cyclic ether diol represented by the chemical formula (2a) are each the cyclic ether (that is, two cyclic groups forming a condensed polycyclic structure). It is preferable that three or more atoms are present at the shortest between the carbon atoms bonded to these hydroxyl groups.
  • the linearity of the polycarbonate is maintained, and as a result, the difference in melt viscosity at 180 ° C. before and after irradiation with the active energy ray can be set more reliably. Furthermore, the solubility with respect to the solvent mentioned later can be stabilized more.
  • Examples of such a carbonate structural unit include those of the 1,4: 3,6-dianhydro-D-sorbitol (isosorbide) type represented by the following chemical formula (2A), and those represented by the following chemical formula (2B): 4: 3,6-dianhydro-D-mannitol (isomannide) type.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin component is slightly different depending on the type of the resin component, but is preferably 1,000 to 1,000,000, and more preferably 5,000 to 800,000. .
  • Mw weight average molecular weight
  • the resin component is preferably blended at a ratio of about 10 to 100% by weight of the total amount of the resin composition (temporary fixing agent), more preferably at a ratio of 30 to 100% by weight. .
  • content of a resin component more than the said lower limit, the adhesiveness of the temporary fixing agent with respect to a base material or a support base material after the desorption process mentioned later can be reduced reliably. Therefore, the temporary fixing agent remaining on the base material can be easily removed in the cleaning step.
  • the activator generates an active species such as an acid or a base when energy is applied by irradiation with an active energy ray. By heating in the presence of the active species, the melt viscosity of the resin component is increased. It has a function to reduce the above.
  • the activator is not particularly limited, and examples thereof include a photoacid generator that generates an acid upon irradiation with active energy rays and a photobase generator that generates a base upon irradiation with active energy rays.
  • the photoacid generator is not particularly limited.
  • tetrakis (pentafluorophenyl) borate-4-methylphenyl [4- (1-methylethyl) phenyl] iodonium DPI-TPFPB
  • tris (4-t- Butylphenyl) sulfonium tetrakis- (pentafluorophenyl) borate TBPS-TPFPB
  • triphenylsulfonium triflate TPS-Tf
  • bis ( 4-tert-butylphenyl) iodonium triflate DTBPI-Tf
  • triazine TZ-101
  • triphenylsulfonium hexafluoroantimonate TS-103
  • triphenylsulfonium bis -Fluoromethanes
  • one or a combination of two or more may be used. it can.
  • tetrakis (pentafluorophenyl) borate-4-methylphenyl [4- (1-methylethyl) phenyl] iodonium (DPI-) particularly from the viewpoint that the melt viscosity of the resin component can be efficiently lowered.
  • DPI- tetrakis (pentafluorophenyl) borate-4-methylphenyl [4- (1-methylethyl) phenyl] iodonium
  • TPFPB tetrakis (pentafluorophenyl) borate-4-methylphenyl [4- (1-methylethyl) phenyl] iodonium
  • the photobase generator is not particularly limited, and examples thereof include 5-benzyl-1,5-diazabicyclo (4.3.0) nonane, 1- (2-nitrobenzoylcarbamoyl) imidazole, and the like. 1 type or 2 types or more can be used in combination. Among these, 5-benzyl-1,5-diazabicyclo (4.3.0) nonane and derivatives thereof are particularly preferable from the viewpoint of efficiently reducing the melt viscosity of the resin component.
  • the activator is preferably about 0.01 to 50% by weight, more preferably about 0.1 to 30% by weight, based on the total amount of the resin composition (temporary fixing agent). By setting it within such a range, it becomes possible to stably lower the melt viscosity of the resin component within the target range.
  • active species such as acid or base are generated by irradiation with active energy rays.
  • active energy rays When the resin composition is heated in the presence of this active species, it is presumed that a structure in which the melt viscosity is reduced is formed in the main chain of the resin component.
  • the temporary fixing agent may contain a sensitizer which is a component having a function of developing or increasing the reactivity of the active agent together with the active agent.
  • Sensitizers can broaden the range of wavelengths where the activator can be activated, and as an optimal sensitizer, it has a maximum extinction coefficient near the light source used, making the absorbed energy efficient It is a compound that can be passed to the photoacid generator.
  • the light source has a long wavelength (ultraviolet to visible light region) such as g-line (435 nm) and i-line (365 nm)
  • the sensitizer is effective for activating the photoacid generator.
  • the sensitizer is not particularly limited.
  • a photoacid initiator for example, 2-isopropyl-9H-thioxanthen-9-one, 4-isopropyl-9H-thioxanthen-9-one 1-chloro-4-propoxythioxanthen-9-one, phenothiazine or a combination thereof.
  • Such a sensitizer is added within a range that does not directly affect the photothermal reaction of the resin.
  • the content of the sensitizer is preferably 100 parts by weight or less, and more preferably 20 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the total amount of activators such as the photoacid generator described above.
  • the resin composition (temporary fixing agent) may contain an antioxidant. This antioxidant has a function of preventing acid generation and natural oxidation in the resin composition (temporary fixing agent).
  • the antioxidant is not particularly limited, and for example, “Ciba IRGANOX (registered trademark) 1076” and “Ciba IRGAFOS (registered trademark) 168” manufactured by Ciba Fine Chemicals are preferably used.
  • antioxidants include, for example, “Ciba Irganox 129”, “Ciba Irganox 1330”, “Ciba Irganox 1010”, “Ciba Cyanox (registered trademark) 1790”, “Ciba Irganox 3114”, “Ciba Irganox 3114”. Can also be used.
  • the content of the antioxidant is preferably 0.1 to 10 parts by weight, and more preferably 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin component described above.
  • the resin composition may contain additives such as acid scavengers, acrylic, silicone, fluorine, and vinyl leveling agents, silane coupling agents, and diluents as necessary.
  • the silane coupling agent is not particularly limited.
  • the adhesion between the substrate and the supporting substrate can be improved.
  • the diluent is not particularly limited, and examples thereof include cycloether compounds such as cyclohexene oxide and ⁇ -pinene oxide, aromatic cycloethers such as [methylenebis (4,1-phenyleneoxymethylene)] bisoxirane, 1, Examples thereof include cycloaliphatic vinyl ether compounds such as 4-cyclohexanedimethanol divinyl ether, and one or more of these can be used in combination.
  • the resin composition (temporary fixing agent) contains a diluent
  • the fluidity of the temporary fixing agent can be improved, and the wettability of the temporary fixing agent with respect to the support base material is improved in the sacrificial layer forming step described later. It becomes possible.
  • the resin composition may contain a solvent.
  • the solvent include, but are not limited to, hydrocarbons such as mesitylene, decalin, and mineral spirits, alcohols such as anisole, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diglyme.
  • the content of the solvent is not particularly limited, but is preferably 5 to 98% by weight, more preferably 10 to 95% by weight, based on the total amount of the resin composition (temporary fixing agent).
  • the various constituent materials described above contained in the resin composition particularly such that the melt viscosity of the temporary fixing agent at 180 ° C. after irradiation with active energy rays is 0.01 to 100 Pa ⁇ s,
  • the combination of the resin component and the activator and their contents are set.
  • the temporary fixing agent can be brought into a molten state by heating it to a temperature range of about 130 to 200 ° C. It can be of a melt viscosity that allows the substrate to be easily detached. As a result, the substrate can be easily detached (peeled) from the supporting substrate after processing the substrate without causing damage such as cracks to the processed substrate.
  • melt viscosity of the temporary fixing agent at 180 ° C. after irradiation with the active energy ray may be 0.01 to 100 Pa ⁇ s, particularly preferably about 0.1 to 50 Pa ⁇ s. Thereby, the effect mentioned above can be exhibited more notably.
  • the melt viscosity at 180 ° C. before irradiation with active energy rays is not particularly limited, but is preferably about 100 to 10000 Pa ⁇ s, more preferably about 100 to 1000 Pa ⁇ s.
  • melt viscosity at 180 ° C. before irradiation with active energy rays is A [Pa ⁇ s] and the melt viscosity at 180 ° C. after irradiation with active energy rays is B [Pa ⁇ s]
  • a / B preferably satisfies the relationship of 100 to 10000, and more preferably satisfies the relationship of 200 to 1000.
  • a / B satisfies this relationship, the substrate can be reliably fixed to the support substrate by the temporary fixing agent when the substrate is processed, and the support group can be removed when the substrate is detached from the support substrate.
  • the processed base material can be easily detached from the material.
  • the temporary fixing agent from the viewpoint of preventing the temporary fixing agent from diffusing into the atmosphere during heating for removing the base material from the supporting base material, that is, preventing the atmosphere from being contaminated by the temporary fixing agent, It is preferable that it exists between a base material and a support base material, without vaporizing in an atmosphere in the case of a heating.
  • the 50% weight reduction temperature of the temporary fixing agent after irradiating the temporary fixing agent with active energy rays is preferably 260 ° C. or higher, more preferably 300 ° C. or higher.
  • the melt viscosity of the temporary fixing agent can be measured using a rheometer method. Specifically, a temporary fixing agent solution is first applied on a silicon substrate, dried on a hot plate at 120 ° C. for 300 seconds, and light from an ultrahigh pressure mercury lamp as active energy rays is converted to a wavelength of 365 nm at 2000 mJ / cm 2. After irradiation, the film-like test piece obtained by peeling off from the substrate is set in a rheometer (Haake RS150 type, manufactured by Thermo Fisher Scientific) with a gap of 30 ⁇ m, and a speed of 10 minutes / ° C. from 30 to 300 ° C. The temperature can be determined by applying a shear stress at a period of 1 Hz while measuring the temperature and measuring the displacement at that time.
  • a rheometer Haake RS150 type, manufactured by Thermo Fisher Scientific
  • the 50% weight reduction temperature means a temperature at which 50% of the resin component weight is lost by heating.
  • the temperature is defined by the range of the heating temperature until the decomposition of the resin component starts and ends, in other words, the start temperature at which the decomposition of the resin component starts and the end temperature at which the decomposition of the resin component ends (completes). Measured using dynamic thermogravimetric analysis (TGA) and determined based on the results.
  • TGA dynamic thermogravimetric analysis
  • a resin component dissolved in N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP) is applied onto a silicon substrate using a spin coating method, and then soft-baked on a heating plate at about 110 ° C. for 10 minutes. To evaporate the solvent.
  • the thin film (sample) composed of the resin component formed on the silicon substrate is analyzed by dynamic TGA in which the temperature is increased from 30 ° C. to 500 ° C. at a rate of 5 ° C./min in a nitrogen atmosphere.
  • the temperature at which 50% weight of the temporary fixing agent (resin composition) has been measured as measured by this dynamic TGA can be determined as the 50% weight reduction temperature (T d50 ).
  • Irradiation of active energy rays to the temporary fixing agent is not particularly limited because, for example, the optimum conditions vary depending on the thickness of the temporary fixing agent used, but irradiation with light having a wavelength of 365 nm is performed at 1 to 2000 mJ / cm 2 . It is preferable to do this.
  • a sufficient amount of active species such as acid or base can be generated from the active agent, and heating in the presence of this active species can reliably reduce the melt viscosity of the resin component. it can. Therefore, it can be suitably used as a condition for the active energy ray applied to the temporary fixing agent.
  • the processing of the semiconductor wafer includes a first step of forming a sacrificial layer (thin film) composed of the temporary fixing agent of the present embodiment on at least one of the base material and the support base material.
  • a second step of bonding the supporting substrate and the semiconductor wafer through the sacrificial layer a third step of processing the surface of the semiconductor wafer opposite to the supporting substrate, and an active energy ray on the sacrificial layer
  • the sacrificial layer is heated to a molten state, thereby having a fourth step of detaching the semiconductor wafer from the support base and a fifth step of cleaning the sacrificial layer remaining on the semiconductor wafer.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view for explaining a processing step of processing a semiconductor wafer using the temporary fixing agent of the first embodiment of the present invention.
  • the upper side is “upper” and the lower side is “lower”.
  • a support base material 1 is prepared, and a sacrificial layer 2 is formed on the support base material (or base material) 1 using the temporary fixing agent of the present embodiment (see FIG. 1A).
  • the sacrificial layer 2 can be easily formed by supplying the temporary fixing agent of the present embodiment onto the support substrate 1 and then drying it.
  • the method for supplying the temporary fixing agent of the present embodiment onto the support substrate 1 is not particularly limited.
  • the spin coating method, the spray method, the printing method, the film transfer method, the slit coating method, and the scan coating method are Various coating methods such as these can be used.
  • the spin coating method is particularly preferably used. According to the spin coating method, a more uniform and flat sacrificial layer 2 can be easily formed.
  • the supporting substrate 1 is not particularly limited as long as it has a strength that can support the semiconductor wafer 3, but it is preferably one having optical transparency. Thereby, even if the semiconductor wafer 3 does not have optical transparency, in the active energy ray irradiation process, the active energy rays are transmitted from the support base material 1 side, and the active energy rays are surely provided to the sacrificial layer 2. Can be irradiated.
  • the support substrate 1 having optical transparency for example, glass materials such as quartz glass and soda glass, and resin materials such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, and polycarbonate are mainly used.
  • substrate comprised as a material is mentioned.
  • the semiconductor wafer (base material) 3 is placed on the surface on which the sacrificial layer 2 is provided on the support base material 1 so that the functional surface 31 is on the sacrificial layer 2 side. Thereby, the semiconductor wafer 3 is bonded to the support base material 1 via the sacrificial layer 2 (see FIG. 1B).
  • This bonding can be easily performed using an apparatus such as a vacuum press or a wafer bonder.
  • the processing of the semiconductor wafer 3 is not particularly limited. For example, in addition to polishing the back surface of the semiconductor wafer 3 as shown in FIG. 1C, a semiconductor wafer for forming via holes in the semiconductor wafer 3 and for stress release. 3, etching of the back surface, lithography, and coating of a thin film on the back surface of the semiconductor wafer 3, vapor deposition, and the like.
  • the sacrificial layer 2 having excellent accuracy with a uniform film thickness and a smooth surface is formed using the temporary fixing agent of the present embodiment. Is formed. For this reason, the semiconductor wafer 3 can be processed with excellent accuracy.
  • the sacrificial layer 2 is heated according to the type of processing as described above and undergoes a temperature history. At this time, active energy ray irradiation is not performed on the sacrificial layer 2, and the sacrificial layer 2 maintains a high melt viscosity. Therefore, since the back surface can be processed without causing separation between the semiconductor wafer 3 and the support base 1, the processing can be performed with excellent dimensional accuracy.
  • the melt viscosity at 180 ° C. before irradiation with active energy rays is preferably 100 to 10,000 Pa ⁇ s.
  • the melt viscosity at 180 ° C. is within the above range, the effect can be exhibited more remarkably.
  • the sacrificial layer 2 is irradiated with active energy rays.
  • energy is provided to the active agent contained in the temporary fixing agent (resin composition), and as a result, active species such as acid or base are generated from the active agent.
  • the active energy ray is not particularly limited, but for example, a light beam having a wavelength of about 200 to 800 nm is preferable, and a light beam having a wavelength of about 300 to 500 nm is more preferable.
  • the amount of active energy ray irradiation is not particularly limited, but is preferably about 1 to 2000 mJ / cm 2 , and more preferably about 10 to 1000 mJ / cm 2 .
  • an active species in an amount sufficient to make the melt viscosity at 180 ° C. after irradiation with the active energy ray 0.01 to 100 Pa ⁇ s. It can be reliably generated from the active agent.
  • the sacrificial layer 2 is heated to bring the sacrificial layer 2 into a molten state.
  • the sacrificial layer 2 before the sacrificial layer 2 is heated, the sacrificial layer 2 is irradiated with active energy rays to generate an acid or a base, and the action of the acid or base causes the melt viscosity of the resin component to be reduced. It is in a lowered state. That is, the melt viscosity at 180 ° C. after irradiation of the active energy ray to the sacrificial layer 2 is 0.01 to 100 Pa ⁇ s.
  • the heating temperature for bringing the sacrificial layer 2 into a molten state can be set relatively low. Specifically, since the melt viscosity at 180 ° C. after irradiation with active energy rays is within the above range, the heating temperature can be set to about 130 to 200 ° C. Therefore, it is possible to accurately suppress or prevent the deterioration and deterioration of the semiconductor wafer 3 due to this heating, and it is possible to shorten the time required to bring the sacrificial layer 2 into a molten state.
  • desorption means an operation of peeling the semiconductor wafer 3 from the support substrate 1.
  • this operation is performed in a direction perpendicular to the surface of the support substrate 1.
  • a method of detaching the semiconductor wafer 3 by lifting it from the support substrate 1 may be used.
  • the semiconductor wafer 3 can be easily detached from the support base material 1. Can do.
  • the method for removing the residue is not particularly limited, and examples thereof include plasma treatment, chemical immersion treatment, polishing treatment, and heat treatment.
  • the sacrificial layer 2 is formed on the support substrate 1 in the sacrificial layer formation step.
  • the present invention is not limited to this, and the sacrificial layer 2 is formed on both the support substrate 1 and the semiconductor wafer 3.
  • the sacrificial layer 2 may be selectively formed on the semiconductor wafer 3 without forming the sacrificial layer 2 on the support substrate 1.
  • each constituent material contained in the temporary fixing agent can be replaced with an arbitrary material that can exhibit the same function, or an arbitrary material can be added.
  • the arbitrary process may be added to the processing method of the base material of this invention as needed.
  • the temporary fixing agent according to the second embodiment of the present invention temporarily fixes the base material to a supporting base material in order to process the base material, and heats the active energy ray after the base material is processed and then heated. It consists of a resin composition containing a resin component that is used to desorb the substrate from the support substrate and is thermally decomposed by heating after irradiation with the active energy ray.
  • the base material can be processed in a state where the base material is temporarily fixed to the supporting base material by a thin film formed using the temporary fixing agent, and further, irradiation with active energy rays is performed.
  • the base material can be detached from the supporting base material by melting or vaporizing the thin film by subsequent heating.
  • the resin component has a function of fixing the base material to the supporting base material at the time of temporary fixing (when processing the base material). Further, when heated after irradiation with active energy rays, the thermal decomposition temperature is the active energy ray. Therefore, the substrate can be easily detached from the supporting substrate by heating after irradiation with active energy rays.
  • the resin component is not particularly limited as long as it is vaporized or melted due to low molecular weight in the presence of an acid or a base, and examples thereof include polycarbonate resins and polyester resins. Resins, polyamide-based resins, polyether-based resins, polyurethane-based resins, (meth) acrylate-based resins, and the like can be used, and one or more of these can be used in combination. Among these, polycarbonate resins, vinyl resins and (meth) acrylic resins are preferable, and polycarbonate resins are particularly preferable. These are more preferably selected as the resin component because the temperature for lowering the molecular weight thereof is significantly reduced in the presence of an acid or a base.
  • polyvinyl ethers such as a polymer of a styrene derivative, such as polystyrene and poly-alpha-methylstyrene, poly (ethyl vinyl ether), poly (butyl vinyl ether), polyvinyl formal And derivatives thereof, etc., and one or more of them can be used in combination.
  • poly- ⁇ -methylstyrene is preferable.
  • Such a resin component is particularly preferably used from the viewpoint of excellent workability.
  • the (meth) acrylic resin is not particularly limited.
  • methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate examples thereof include copolymers selected from various (meth) acrylic monomers such as (meth) acrylic acid and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate.
  • polymethyl methacrylate or polyethyl methacrylate is preferable.
  • Such a resin component is particularly preferably used from the viewpoint of excellent workability.
  • Polycarbonate resins are not particularly limited, but are polypropylene carbonate resin, polyethylene carbonate resin, 1,2-polybutylene carbonate resin, 1,3-polybutylene carbonate resin, 1,4-polybutylene carbonate resin, cis-2, 3-polybutylene carbonate resin, trans-2,3-polybutylene carbonate resin, ⁇ , ⁇ -polyisobutylene carbonate resin, ⁇ , ⁇ -polyisobutylene carbonate resin, cis-1,2-polycyclobutylene carbonate resin, trans- 1,2-polycyclobutylene carbonate resin, cis-1,3-polycyclobutylene carbonate resin, trans-1,3-polycyclobutylene carbonate resin, polyhexene carbonate resin, polycyclopropylene Pen carbonate resin, polycyclohexene carbonate resin, 1,3-polycyclohexane carbonate resin, poly (methylcyclohexene carbonate) resin, poly (viny
  • polycarbonate resin examples include polypropylene carbonate / polycyclohexene carbonate copolymer, 1,3-polycyclohexane carbonate / polynorbornene carbonate copolymer, poly [(oxycarbonyloxy-1,1,4,4- Tetramethylbutane) -alt- (oxycarbonyloxy-5-norbornene-2-endo-3-endo-dimethane)] resin, poly [(oxycarbonyloxy-1,4-dimethylbutane) -alt- (oxycarbonyloxy -5-norbornene-2-endo-3-endo-dimethane)] resin, poly [(oxycarbonyloxy-1,1,4,4-tetramethylbutane) -alt- (oxycarbonyloxy-p-xylene)] Resin and poly [(oxyca Bonyloxy-1,4-dimethylbutane) -alt- (oxycarbonyloxy-p-xylene)] resin, 1,3-poly
  • polycarbonate-based resin in addition to the above, a polycarbonate resin having at least two cyclic bodies in the carbonate constituent unit can also be used.
  • the number of cyclic bodies may be two or more in the carbonate structural unit, but is preferably 2 to 5, more preferably 2 or 3, and even more preferably 2.
  • the adhesion between the supporting base material and the base material becomes excellent.
  • the temporary fixing agent is heated, the polycarbonate resin is thermally decomposed to have a low molecular weight, thereby melting.
  • the plurality of cyclic bodies may have a linked polycyclic structure in which the vertices are connected to each other, but a condensed polycyclic structure in which the sides of each ring are connected to each other. It is preferable. Thereby, both heat resistance as a temporary fixing agent and shortening of the thermal decomposition time when this thing melts can be made compatible.
  • each of the plurality of cyclic bodies is a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • Such a plurality of cyclic bodies are preferably alicyclic compounds.
  • each cyclic body is an alicyclic compound, the effects as described above are more remarkably exhibited.
  • the carbonate structural unit for example, a structure represented by the following chemical formula (1X) is a particularly preferable structure.
  • the polycarbonate-type resin which has a carbonate structural unit represented by the said Chemical formula (1X) can be obtained by the polycondensation reaction of decalin diol and carbonic acid diester like diphenyl carbonate.
  • the carbon atoms bonded to the hydroxyl group of decalindiol each constitute decalin (that is, two cyclic bodies forming a condensed polycyclic structure). It is preferable that three or more atoms are interposed between the carbon atoms bonded to these carbon atoms and bonded to these hydroxyl groups.
  • decomposability of polycarbonate-type resin can be controlled, As a result, heat resistance as a temporary fixing agent and shortening of the thermal decomposition time when this thing fuse
  • Examples of the carbonate structural unit include those represented by the following chemical formulas (1A) and (1B).
  • the plurality of cyclic bodies may be alicyclic compounds or heteroalicyclic compounds. Even when each cyclic body is a heteroalicyclic compound, the effects as described above are more remarkably exhibited.
  • a structure represented by the following chemical formula (2X) is a particularly preferable structure.
  • polycarbonate-type resin which has a carbonate structural unit represented by the said Chemical formula (2X) can be obtained by the polycondensation reaction of ether diol represented by the following Chemical formula (2a), and carbonic acid diester like diphenyl carbonate.
  • the carbon atoms bonded to the hydroxyl group of the cyclic ether diol represented by the chemical formula (2a) are each represented by the cyclic ether (that is, the condensed polycyclic structure). It is preferable that three or more atoms are interposed between the carbon atoms that are bonded to the other carbon atoms constituting the two cyclic bodies to be formed) and bonded to these hydroxyl groups.
  • both heat resistance as a temporary fixing agent and shortening of the thermal decomposition time when this thing melts can be made compatible.
  • the solubility with respect to a solvent can be stabilized more.
  • Examples of such a carbonate structural unit include those of the 1,4: 3,6-dianhydro-D-sorbitol (isosorbide) type represented by the following chemical formula (2A), and those represented by the following chemical formula (2B): 4: 3,6-dianhydro-D-mannitol (isomannide) type.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polycarbonate resin is preferably 1,000 to 1,000,000, and more preferably 5,000 to 800,000.
  • Mw weight average molecular weight
  • the polymerization method of the polycarbonate-based resin is not particularly limited.
  • a known polymerization method such as a phosgene method (solvent method) or a transesterification method (melting method) can be used.
  • the resin component is preferably blended at a ratio of 10 wt% to 100 wt% of the total amount constituting the resin composition (when the solvent is included, the total amount excluding the solvent). More preferably, it is blended at a ratio of 50 wt% or more, particularly 80 wt% to 100 wt%.
  • 10 wt% or more, particularly 80 wt% or more there is an effect that the residue after thermally decomposing the temporary fixing agent can be reduced.
  • a temporary fixing agent can be thermally decomposed in a short time by increasing the resin component in a resin composition.
  • the resin component as described above has a lower temperature for thermal decomposition in the presence of an acid or a base.
  • polypropylene carbonate, 1,4-polybutylene carbonate, and 1,3-polycyclohexane carbonate / polynorbornene carbonate copolymer are more prominently reduced in the temperature at which such thermal decomposition occurs. Is.
  • the resin composition is converted into a temporary fixing agent by including an active agent that generates an acid or a base upon irradiation of active energy rays to the temporary fixing agent.
  • the thermal decomposition temperature may be lowered by irradiation of the active energy ray.
  • the temporary fixing agent (resin composition) contains a resin component and an active agent that generates an acid or a base by irradiation of the active energy ray to the temporary fixing agent.
  • the temperature at which the resin component thermally decomposes decreases.
  • the activator As described above, the activator generates an active species such as an acid or a base when energy is applied by irradiation with an active energy ray, and the action of the active species causes thermal decomposition of the resin component. It has a function to lower the temperature.
  • the activator is not particularly limited, and examples thereof include a photoacid generator that generates an acid upon irradiation with active energy rays and a photobase generator that generates a base upon irradiation with active energy rays.
  • the photoacid generator is not particularly limited.
  • tetrakis (pentafluorophenyl) borate-4-methylphenyl [4- (1-methylethyl) phenyl] iodonium DPI-TPFPB
  • tris (4-t- Butylphenyl) sulfonium tetrakis- (pentafluorophenyl) borate TBPS-TPFPB
  • triphenylsulfonium triflate TPS-Tf
  • bis ( 4-tert-butylphenyl) iodonium triflate DTBPI-Tf
  • triazine TZ-101
  • triphenylsulfonium hexafluoroantimonate TS-103
  • triphenylsulfonium bis -Fluoromethanes
  • one or a combination of two or more may be used. it can.
  • tetrakis (pentafluorophenyl) borate-4-methylphenyl [4- (1-methylethyl) phenyl] iodonium (DPI-) particularly from the viewpoint that the melt viscosity of the resin component can be efficiently lowered.
  • DPI- tetrakis (pentafluorophenyl) borate-4-methylphenyl [4- (1-methylethyl) phenyl] iodonium
  • TPFPB tetrakis (pentafluorophenyl) borate-4-methylphenyl [4- (1-methylethyl) phenyl] iodonium
  • the photobase generator is not particularly limited, and examples thereof include 5-benzyl-1,5-diazabicyclo (4.3.0) nonane, 1- (2-nitrobenzoylcarbamoyl) imidazole, and the like. 1 type or 2 types or more can be used in combination. Among these, 5-benzyl-1,5-diazabicyclo (4.3.0) nonane and derivatives thereof are particularly preferable from the viewpoint of efficiently reducing the melt viscosity of the resin component.
  • the activator is preferably about 0.01 to 50% by weight, more preferably about 0.1 to 30% by weight, based on the resin component.
  • a sufficient amount of active species can be generated from the active agent to lower the temperature at which the resin component is thermally decomposed. For this reason, the temperature at which the resin component is thermally decomposed can be more reliably lowered by irradiation with active energy rays. As a result, the base material is easily detached from the support base material by heating after irradiation with the active energy ray.
  • an active species such as an acid or a base is generated, and the action of the active species lowers the thermal decomposition temperature of the main chain of the resin component. A structure is formed. As a result, it is presumed that the temperature at which the resin component is thermally decomposed decreases.
  • the temporary fixing agent may contain a sensitizer that is a component having a function of expressing or increasing the reactivity of the active agent with respect to the active energy ray having a specific wavelength, together with the active agent.
  • the sensitizer is not particularly limited.
  • the content of such a sensitizer is preferably 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total amount of the activator such as the photoacid generator and the photo radical initiator, and is 20 parts by weight or less. More preferably.
  • the resin composition as described above may further contain other components as shown below.
  • the resin composition may contain an antioxidant.
  • an antioxidant the same oxidizing agent as that in the first embodiment can be used, and the description thereof is omitted here.
  • the resin composition may contain additives such as acid scavengers, acrylic, silicone, fluorine, and vinyl leveling agents, silane coupling agents, and diluents as necessary.
  • additives such as acid scavengers, acrylic, silicone, fluorine, and vinyl leveling agents, silane coupling agents, and diluents as necessary.
  • the resin composition may contain a solvent.
  • the viscosity of the resin composition can be easily adjusted.
  • the solvent is not particularly limited.
  • hydrocarbons such as mesitylene, decalin, and mineral spirits, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and trimethylbenzene, anisole, propylene glycol monomethyl ether, Alcohol / ethers such as propylene glycol methyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diglyme, ethylene carbonate, ethyl acetate, N-butyl acetate, ethyl lactate, ethyl 3-ethoxypropionate, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate , Esters / lactones such as propylene carbonate and ⁇ -butyrolactone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, 2-heptanone and the like Emissions such, include amide / lactam such as N- methyl-2-pyrrolidon
  • the content of the solvent is not particularly limited, but is preferably 5 to 98% by weight, more preferably 10 to 95% by weight, based on the total amount of the resin composition (temporary fixing agent).
  • the temporary fixing agent as described above is applied to a method for manufacturing a semiconductor device, for example.
  • the base material processing method of the present embodiment using a temporary fixing agent is applied.
  • the processing of the semiconductor wafer (base material) includes a first step of forming the sacrificial layer (thin film) by supplying the above-described temporary fixing agent to at least one of the semiconductor wafer and the support base material, and then drying it.
  • a second step of bonding the semiconductor wafer and the supporting substrate through the sacrificial layer a third step of processing the surface of the semiconductor wafer opposite to the supporting substrate, and an active energy ray on the sacrificial layer.
  • the irradiation amount of the active energy ray in the fourth step is E [J / cm 2 ]
  • the average thickness of the sacrificial layer is M [cm]
  • the temperature for heating the sacrificial layer is T [° C.]
  • the time for heating the sacrificial layer is t [min]
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view for explaining a processing step of processing a semiconductor wafer to which the substrate processing method of the second embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 shows the irradiation amount of active energy rays, It is the graph which showed the relationship between the average thickness of a thin film, the temperature which heats a thin film, and the time which heats a thin film.
  • the upper side is “upper” and the lower side is “lower”.
  • a support base material 1 is prepared, and a sacrificial layer 2 is formed on the support base material (or base material) 1 using the above-described temporary fixing agent as shown in FIG. Process).
  • the sacrificial layer 2 can be easily formed by supplying a temporary fixing agent onto the support substrate 1 and then drying by heating.
  • the TMA (Thermomechanical Analysis) softening point of the sacrificial layer 2 to be formed is not particularly limited, but is preferably less than 200 ° C., more preferably about 50 to 180 ° C. Thereby, in the next process (bonding process), when heated, at least the surface can be brought into a molten state.
  • the TMA softening point is measured by a thermomechanical measurement device (TMA), and the temperature of the measurement object is increased while applying a constant load at a constant temperature increase rate, and the phase of the measurement object is determined. It is obtained by observation.
  • TMA softening point the temperature at which the phase of the sacrificial layer 2 starts to change is defined as the TMA softening point.
  • the TMA softening point is, for example, a thermomechanical measuring device (TA Instruments Inc.).
  • the phase changes when a 10 g load is applied to a 1 mm ⁇ quartz glass pin (needle) when the measurement temperature range is 25 to 250 ° C. and the rate of temperature rise is 5 ° C./min. It can be determined by measuring the temperature at which it begins.
  • the method for supplying the temporary fixing agent onto the support substrate 1 is not particularly limited.
  • various coating methods such as a spin coating method, a spray method, a printing method, a film transfer method, a slit coating method, and a scan coating method.
  • the spin coating method is particularly preferably used. According to the spin coating method, a more uniform and flat sacrificial layer 2 can be easily formed.
  • a temporary fixing agent having a viscosity (25 ° C.) of 500 to 100,000 mPa ⁇ s, preferably about 1,000 to 50,000 mPa ⁇ s. More preferred.
  • the viscosity (25 ° C.) can be measured with an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., viscometer TVE-22) at a cone temperature of 25 ° C. for 3 minutes.
  • the rotational speed of the supporting base material 1 for supplying the temporary fixing agent is set to about 300 to 4,000 rpm, and more preferably to about 500 to 3,500 rpm.
  • the sacrificial layer 2 is formed under conditions that satisfy these conditions, whereby the average thickness of the obtained sacrificial layer 2 can be about 50 to 100 ⁇ m. Furthermore, it becomes possible to form the sacrificial layer 2 having such a thickness with a substantially uniform thickness.
  • the viscosity (25 ° C.) of the temporary fixing agent is A [mPa ⁇ s] and the rotation speed of the supporting base material 1 is B [rpm]
  • a / B is 0.13 to 330.
  • it is 0.5 to 100.
  • the sacrificial layer 2 having an average thickness of 5 ⁇ 10 ⁇ 4 to 3 ⁇ 10 ⁇ 2 cm can be formed with a particularly uniform and flat thickness.
  • the support substrate 1 is not particularly limited as long as it has a strength that can support the substrate 3, but is preferably one having light transmittance. Thereby, when the temperature at which the temporary fixing agent is thermally decomposed by irradiation with active energy rays is lowered, the active energy rays are transmitted from the support base material 1 side, and the active energy rays are transmitted to the sacrificial layer 2. Irradiation can be ensured.
  • the support substrate 1 having optical transparency for example, glass materials such as quartz glass and soda glass, and resin materials such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, and polycarbonate are mainly used.
  • substrate comprised as a material is mentioned.
  • the semiconductor wafer (base material) 3 is placed on the surface on which the sacrificial layer 2 is provided on the support base material 1 so that the functional surface 31 is on the sacrificial layer 2 side. And thermocompression-bonded in this state. Thereby, the semiconductor wafer 3 is bonded to the supporting base material 1 via the sacrificial layer 2 (second step).
  • the semiconductor wafer 3 and the support base 1 are bonded together with the functional surface 31 facing the support base 1 via the sacrificial layer 2.
  • thermocompression bonding can be easily performed using an apparatus such as a vacuum press machine or a wafer bonder.
  • the pressure when the semiconductor wafer 3 and the support base 1 are pressed in a direction approaching each other is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 3 MPa.
  • the pressure is more preferably about 0.012 to 2.5 MPa, and most preferably about 0.05 to 2 MPa.
  • the temperature for heating the sacrificial layer 2 is not particularly limited, but is preferably about 100 to 300 ° C., more preferably about 120 to 250 ° C.
  • time for pressurization and heating is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 10 minutes, more preferably about 0.5 to 10 minutes.
  • the functional surface 31 of the semiconductor wafer 3 is formed with wirings, bumps, and the like made of a conductive material, the functional surface 31 is formed of an uneven surface.
  • the functional surface 31 is formed of an uneven surface, but at least the sacrificial layer 2 is in a molten state.
  • the sacrificial layer 2 is embedded in the functional surface 31 following the uneven shape.
  • the semiconductor wafer 3 and the support base 1 are bonded to each other through the sacrificial layer 2 while maintaining a constant interval.
  • the sacrificial layer 2 is thermocompression bonded to the functional surface 31 under the pressurizing condition and temperature condition described above. It becomes possible to perform the joining of the semiconductor wafer 3 and the support base material 1 through the sacrificial layer 2 with better accuracy.
  • the sacrificial layer 2 having an average film thickness of about 5 ⁇ 10 ⁇ 4 to 3 ⁇ 10 ⁇ 2 cm is formed in the sacrificial layer forming step, and is configured with such an uneven surface.
  • the sacrificial layer 2 can be embedded in the functional surface 31 to be performed. Thereby, the semiconductor wafer 3 and the support base material 1 can be kept at a constant separation distance via the sacrificial layer 2.
  • the processing of the semiconductor wafer 3 is not particularly limited. For example, in addition to grinding and polishing the back surface of the semiconductor wafer 3 as shown in FIG. 1C, for forming a via hole in the semiconductor wafer 3 and for stress release. Etching of the back surface of the semiconductor wafer 3, lithography, coating of a thin film on the back surface of the semiconductor wafer 3, vapor deposition, and the like can be given.
  • the sacrificial layer 2 is formed with a uniform film thickness, and the functional surface 31 is configured by an uneven surface.
  • the sacrificial layer 2 is joined so as to follow the uneven shape.
  • the semiconductor wafer 3 is bonded to the support base material 1 via the sacrificial layer 2 in a state in which the semiconductor wafer 3 and the support base material 1 are maintained at a constant interval.
  • the semiconductor wafer 3 when the semiconductor wafer 3 is bonded to the support base 1 via a sacrificial layer having a non-uniform thickness, if the surface opposite to the functional surface 31 is ground and polished, the sacrificial layer 2
  • the thickness of the semiconductor wafer 3 may vary due to the non-uniform film thickness.
  • the separation distance between the semiconductor wafer 3 and the support base 1 is set at a constant interval. By maintaining, it is possible to reliably prevent the occurrence of thickness variations.
  • the sacrificial layer (resin composition) 2 a resin component whose temperature for thermal decomposition decreases due to the presence of an acid or a base, and an activator that generates an acid or a base by irradiation of active energy rays to the temporary fixing agent Therefore, when energy is imparted to the active agent contained in the temporary fixing agent (resin composition), an active species such as an acid or a base is generated from the active agent. As a result, the temperature at which the resin component is thermally decomposed is lowered by the action of the active species.
  • the sacrificial layer 2 is irradiated with active energy rays, so that the heating temperature and heating time when the sacrificial layer 2 is heated can be reduced. Can be lowered or shortened. For this reason, this heating can be performed under more relaxed conditions.
  • the active energy ray irradiation conditions are set within an appropriate range. This point will be described in detail later.
  • the sacrificial layer 2 is heated to thermally decompose the resin component to lower the molecular weight, thereby melting or vaporizing the sacrificial layer 2 and then supporting the semiconductor wafer 3 on the supporting group. Detach from the material 1 (fifth step).
  • desorption means an operation of peeling the semiconductor wafer 3 from the support base material 1, regardless of whether the sacrificial layer 2 is in a molten state or vaporized, for example,
  • the operation includes a method of detaching the semiconductor wafer 3 in a direction perpendicular to the surface of the support substrate 1, a method of detaching the semiconductor wafer 3 by sliding in a horizontal direction relative to the surface of the support substrate 1, As shown in FIG. 1 (f), a method of detaching the semiconductor wafer 3 by lifting it from the support base 1 from one end side of the semiconductor wafer 3 and the like can be mentioned.
  • the sacrificial layer 2 when the sacrificial layer 2 is vaporized through the heating step, the sacrificial layer 2 is removed from between the semiconductor wafer 3 and the support base 1, so that the sacrificial layer 2 is removed from the support base 1.
  • the semiconductor wafer 3 can be detached more easily.
  • the temperature for heating the sacrificial layer 2 is appropriately set according to the irradiation amount of the active energy ray described in the step (active energy ray irradiation step). Detailed description.
  • the method for removing the residue is not particularly limited, and examples thereof include plasma treatment, chemical immersion treatment, polishing treatment, and heat treatment.
  • the sacrificial layer 2 is formed on the support substrate 1 in the sacrificial layer formation step.
  • the present invention is not limited to this, and the sacrificial layer 2 is formed on both the support substrate 1 and the semiconductor wafer 3.
  • the sacrificial layer 2 may be selectively formed on the semiconductor wafer 3 without forming the sacrificial layer 2 on the support substrate 1.
  • the back surface of the semiconductor wafer 3 is processed.
  • the semiconductor wafer 3 can be easily detached from the support base material 1 even under relatively relaxed conditions in the removal process.
  • the active energy ray irradiation conditions for the sacrificial layer 2 in the active energy ray irradiation step are required to be set within an appropriate range.
  • the active energy ray irradiation amount in the active energy ray irradiation step is E [J / cm 2 ]
  • the average thickness of the sacrificial layer 2 is M [ cm]
  • the temperature for heating the sacrificial layer 2 in the desorption step is T [° C.]
  • the time for heating the sacrificial layer 2 is t [minutes]. It was found that the semiconductor wafer 3 can be easily detached from the support substrate 1 by setting so as to satisfy the above relationship.
  • the temperature at which active species are generated in an appropriate amount from the activator contained in the sacrificial layer 2 irradiated with active energy rays and the resin component is thermally decomposed by the action of the active species is set. It can be accurately reduced. Then, the resin component whose temperature for thermal decomposition is lowered is heated under appropriate heating conditions (temperature and time) to melt or vaporize the resin component.
  • the semiconductor wafer 3 can be easily detached from the support base 1 without deterioration.
  • the semiconductor wafer 3 can be easily detached from the support base 1 because of the following examination by the present inventors. It depends on the result.
  • the semiconductor wafer 3 can be easily detached from the support substrate 1 by setting M, the temperature T for heating the sacrificial layer 2, and the time t for heating the sacrificial layer 2, respectively.
  • the present invention has been completed.
  • the active energy ray irradiation amount E may be set so as to satisfy the above formulas (1) to (3), but is preferably about 0.001 to 20 J / cm 2 . More preferably, it is about 0.1 to 10 J / cm 2 . As a result, a more appropriate amount of active species can be generated in the sacrificial layer 2.
  • the thickness M of the sacrificial layer 2 is preferably about 5 ⁇ 10 ⁇ 4 to 3 ⁇ 10 ⁇ 2 cm, and more preferably about 1 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 ⁇ 2 cm.
  • the conditions for heating the sacrificial layer 2 that is, the heating temperature T and the heating time t are preferably about 60 to 400 ° C. and about 1.67 ⁇ 10 ⁇ 3 to 60 minutes, respectively. More preferably, the temperature is about 300 ° C. and about 1.0 ⁇ 10 ⁇ 2 to 10 minutes.
  • the sacrificial layer 2 is selectively formed on the support substrate 1.
  • the present invention is not limited to this, and the sacrificial layer 2 may be selectively formed on the semiconductor wafer 3. You may make it form in both the base material 1 and the semiconductor wafer 3.
  • the time and labor for forming the sacrificial layer 2 can be simplified by forming the support substrate 1 selectively as in the present embodiment. Since the surface on which the sacrificial layer 2 is formed can be configured as a flat surface, there is also an effect that the sacrificial layer 2 can surely have a uniform film thickness.
  • the present invention is not limited to this, and for example, a wiring board, a circuit board, or the like can be used.
  • each constituent material contained in the temporary fixing agent used in the processing method of the base material of the present invention can be replaced with an arbitrary material that can exhibit the same function, or an arbitrary structure is added. can do.
  • the arbitrary process may be added to the processing method of the base material of this invention as needed.
  • the reaction vessel was immersed in a heating tank heated to 120 ° C. in a nitrogen atmosphere, stirred, the raw materials were dissolved, and stirring was continued for 2 hours.
  • the pressure inside the reaction vessel was reduced to 10 kPa, and stirring was continued at 120 ° C. for 1 hour.
  • the pressure inside the reaction vessel was reduced to 0.5 kPa or less, and stirring was continued at 120 ° C. for 1.5 hours.
  • the temperature of the heating tank is raised to 180 ° C. over about 30 minutes while reducing the pressure inside the reaction vessel to 0.5 kPa or less, and then stirred at 180 ° C. for 1.5 hours. Continued. The phenol produced in the second to fourth steps of the reaction was distilled out of the reaction vessel.
  • the recovered precipitate was dried with a vacuum dryer at 80 ° C. for 18 hours to obtain 123.15 g of an isosorbide-type polycarbonate powder represented by the above chemical formula (2B).
  • an iodonium-based photoacid generator manufactured by Housear Silicones, model number “Rhodorsil Photoinitiator 2074”
  • a thioxanthone-based compound manufactured by Lambson, model number “SPEEDCURE CPTX”.
  • the reaction vessel was immersed in a heating tank heated to 120 ° C. in a nitrogen atmosphere, stirred, the raw materials were dissolved, and stirring was continued for 2 hours.
  • the pressure inside the reaction vessel was reduced to 10 kPa, and stirring was continued at 120 ° C. for 1 hour.
  • the pressure inside the reaction vessel was reduced to 0.5 kPa or less, and stirring was continued at 120 ° C. for 1.5 hours.
  • the temperature of the heating tank is raised to 180 ° C. over about 30 minutes while reducing the pressure inside the reaction vessel to 0.5 kPa or less, and then stirred at 180 ° C. for 1.5 hours. Continued.
  • the phenol produced in the second to fourth steps of the reaction was distilled out of the reaction vessel. Then, after returning the pressure in the reaction vessel to normal pressure, 1200 mL of ⁇ -butyrolactone was added to dissolve the product.
  • iodonium-based photoacid generator manufactured by Housear Silicones, model number “Rhodorsil Photoinitiator 2074”
  • thioxanthone-based compound model number “SPEDCURE CPTX” manufactured by Lambson
  • the temporary fixing agent was applied again on the silicon wafer under the same conditions, followed by soft baking at 120 ° C. for 5 minutes in the atmosphere, and then hard baking at 220 ° C. for 5 minutes in the atmosphere.
  • the semiconductor wafer was polished, and then the laminated body of the semiconductor wafer and glass was heated in the atmosphere at 230 ° C. for 10 minutes. Then, after irradiating the laminated body of the semiconductor wafer and glass with i-line from the glass side under the condition of 2000 mJ / cm 2 (i-line conversion), sandwiching with a hot plate at the top and bottom of 180 ° C. and vacuum-adsorbing, the semiconductor wafer was slid at a speed of 2.0 mm / sec and detached from the glass. Thereafter, the semiconductor wafer and the glass were immersed in ⁇ -butyrolactone while being swung for 5 minutes, and the residue of the temporary fixing agent on the semiconductor wafer and the glass was removed.
  • i-line conversion 2000 mJ / cm 2
  • Example 1A and Example 2A the semiconductor wafer can be detached without causing damage to the semiconductor wafer, and the temporary fixing agent residue can be removed by immersion in ⁇ -butyrolactone. It was. However, in Comparative Example A, the semiconductor wafer could not be detached under these conditions.
  • Example 1B ⁇ Synthesis of polycarbonate> 102.01 g (0.698 mol) of isosorbide, 149.53 g (0.698 mol) of diphenyl carbonate, and 0.0023 g (6.98 ⁇ 10 ⁇ 6 mol) of cesium carbonate were weighed, and then these were put into a reaction vessel. I put it in.
  • the reaction vessel was immersed in a heating tank heated to 120 ° C. in a nitrogen atmosphere, stirred, the raw materials were dissolved, and stirring was continued for 2 hours.
  • the pressure inside the reaction vessel was reduced to 10 kPa, and stirring was continued at 120 ° C. for 1 hour.
  • the pressure inside the reaction vessel was reduced to 0.5 kPa or less, and stirring was continued at 120 ° C. for 1.5 hours.
  • the temperature of the heating tank is raised to 180 ° C. over about 30 minutes while reducing the pressure inside the reaction vessel to 0.5 kPa or less, and then stirred at 180 ° C. for 1.5 hours. Continued. The phenol produced in the second to fourth steps of the reaction was distilled out of the reaction vessel.
  • ⁇ Wafer bonding sample preparation> The temporary fixing agent prepared above was applied onto a 200 mm ⁇ glass wafer by spin coating, soft-baked in the atmosphere at 120 ° C. for 5 minutes and 220 ° C. for 5 minutes, and a temporary fixing agent layer having a thickness of 50 ⁇ m ( Thin film). After that, an 8-inch bare silicon wafer is set on the temporary fixing agent layer, and the semiconductor wafer and the glass are bonded via the temporary fixing agent using a substrate bonder (model number SB-8e, manufactured by SUSS Microtec). Fixed (atmosphere: 10 ⁇ 2 mbar, temperature: 220 ° C., load: 10 kN, time: 5 minutes).
  • ⁇ Wafer peeling test> The laminate of the glass wafer and the silicon wafer using the temporary fixing agent prepared above is irradiated with i-line from the glass side under the condition of 200 mJ / cm 2 (i-line conversion), and further with a hot plate at 240 ° C above and below After scissors and vacuum adsorption, the semiconductor wafer could be detached from the glass by sliding for 1 minute. Residues on the silicon wafer and glass could be removed by dipping for 5 minutes while rocking in ⁇ -butyrolactone.
  • Example 2B ⁇ Wafer peeling test>
  • the laminated body of the glass wafer and the silicon wafer obtained in Example 1B was irradiated with i-line from the glass side under the condition of 200 mJ / cm 2 (i-line conversion), and further sandwiched with a hot plate at 230 ° C above and below, and vacuum After the adsorption, the silicon wafer could be detached from the glass by sliding it for 9 minutes. Residues on the semiconductor wafer and glass could be removed by immersing in ⁇ -butyrolactone for 5 minutes.
  • the pressure inside the reaction vessel was reduced to 10 kPa, and stirring was continued at 120 ° C. for 1 hour.
  • the pressure inside the reaction vessel was reduced to 0.5 kPa or less, and stirring was continued at 120 ° C. for 1.5 hours.
  • the temperature of the heating tank was raised to 180 ° C. over about 30 minutes while the pressure in the reaction vessel was reduced to 0.5 kPa or less, and stirring was continued at 180 ° C. for 1 hour.
  • the phenol produced in the second to fourth steps of the reaction was distilled out of the reaction vessel. After returning the pressure in the reaction vessel to normal pressure, 600 ml of tetrahydrofuran was added to dissolve the product.
  • ⁇ Adjustment of temporary fixing material 100.0 g of the obtained resin and 2.0 g of GSID26-1 (manufactured by BASF Japan) as an activator (photoacid generator) are dissolved in 198.0 g of ⁇ -butyrolactone, and a temporary fixing agent having a resin component concentration of 33% by weight.
  • GSID26-1 manufactured by BASF Japan
  • an activator photoacid generator
  • ⁇ Wafer bonding sample creation> The temporary fixing agent prepared above is applied onto a 200 mm ⁇ glass wafer by spin coating, and soft-baked in the atmosphere at 120 ° C. for 5 minutes and 220 ° C. for 5 minutes to form a temporary fixing agent layer having a thickness of 15 ⁇ m. Obtained. After that, an 8-inch bare silicon wafer is set on the temporary fixing agent layer, and the semiconductor wafer and the glass are bonded via the temporary fixing agent using a substrate bonder (model number SB-8e, manufactured by SUSS Microtec). Fixed (atmosphere: 10 ⁇ 2 mbar, temperature: 220 ° C., load: 10 kN, time: 5 minutes).
  • ⁇ Wafer peeling test> The laminate of the glass wafer and the silicon wafer using the temporary fixing agent created above is irradiated with i-line from the glass side under the condition of 1140 mJ / cm 2 (i-line conversion), and further with a hot plate at 130 ° C above and below After scissors and vacuum adsorption, the semiconductor wafer could be detached from the glass by sliding for 6.5 minutes. Residues on the silicon wafer and glass could be removed by dipping for 5 minutes while rocking in ⁇ -butyrolactone.
  • Example 4B ⁇ Adjustment of temporary fixing material> Polypropylene carbonate QPAC40 (manufactured by EMPOWER MATERIALS) 100.0 g, activator (photoacid generator) Rhodorsil Photoinitiator 2074 (Rhodia Japan Co., Ltd. Rhodorsil Photoinitiator 2074), sensitizer 1-chloro-4-propoxythione 1.5 g of SPEEDCURECPTX (trade name) manufactured by Lambson UK was dissolved in 340.0 g of ⁇ -butyrolactone to prepare a temporary fixing agent having a resin component concentration of 22% by weight.
  • QPAC40 manufactured by EMPOWER MATERIALS
  • activator photoacid generator
  • Rhodorsil Photoinitiator 2074 Rhodia Japan Co., Ltd. Rhodorsil Photoinitiator 2074
  • sensitizer 1-chloro-4-propoxythione 1.5 g of SPEEDCURECPTX (trade name) manufactured by Lambson UK was dissolved in 340.0 g of ⁇ -
  • ⁇ Wafer bonding sample creation> The temporary fixing agent prepared above is applied onto a 200 mm ⁇ glass wafer by spin coating, and soft-baked in the atmosphere at 120 ° C. for 5 minutes and 220 ° C. for 5 minutes to form a temporary fixing agent layer having a thickness of 50 ⁇ m. Obtained. After that, an 8-inch bare silicon wafer is set on the temporary fixing agent layer, and the semiconductor wafer and the glass are bonded via the temporary fixing agent using a substrate bonder (model number SB-8e, manufactured by SUSS Microtec). Fixed (atmosphere: 10 ⁇ 2 mbar, temperature: 160 ° C., load: 10 kN, time: 5 minutes).
  • ⁇ Wafer peeling test> The laminate of the glass wafer and the silicon wafer using the temporary fixing agent prepared above is irradiated with i-line from the glass side under the condition of 1000 mJ / cm 2 (i-line conversion), and further, with a hot plate at 140 ° C above and below After scissors and vacuum adsorption, the semiconductor wafer could be detached from the glass by sliding for 1 minute. Residues on the silicon wafer and glass could be removed by dipping for 5 minutes while rocking in ⁇ -butyrolactone.
  • Example 1B ⁇ Wafer bonding sample creation>
  • the temporary fixing agent prepared in Example 4B was applied onto a 200 mm ⁇ glass wafer by spin coating, and soft-baked in the atmosphere at 120 ° C. for 5 minutes and 220 ° C. for 5 minutes, and the temporary fixing agent having a thickness of 15 ⁇ m. A layer was obtained. After that, an 8-inch bare silicon wafer is set on the temporary fixing agent layer, and the semiconductor wafer and the glass are bonded via the temporary fixing agent using a substrate bonder (model number SB-8e, manufactured by SUSS Microtec). Fixed (atmosphere: 10 ⁇ 2 mbar, temperature: 160 ° C., load: 10 kN, time: 5 minutes).
  • ⁇ Wafer peeling test> The laminate of the glass wafer and the silicon wafer using the temporary fixing agent created above is irradiated with i-line from the glass side under the condition of 1140 mJ / cm 2 (i-line conversion), and further with a hot plate at 100 ° C above and below After scissors and vacuum adsorption, the semiconductor wafer was slid over 20 seconds, but could not be detached from the glass due to overload during sliding.
  • the semiconductor wafer can be easily detached from the glass wafer.
  • the temporary fixing agent according to the first embodiment of the present invention is one whose heating temperature is lowered by heating after irradiation of an active energy ray after processing of the substrate. For this reason, the base material can be fixed on the supporting base material during processing of the base material, and the base material can be detached from the supporting base material at a low heating temperature when the base material is detached. Can be processed with high accuracy while reducing the damage of the substrate, and after the processing, the substrate can be easily detached from the supporting substrate at a low heating temperature. Moreover, according to the processing method of the base material by 2nd Embodiment of this invention, a base material in the state which fixed the base material firmly on the support base material through the thin film formed using the temporary fixing agent. Can be processed.
  • the amount of active energy rays irradiated to the thin film after processing the base material and the heating conditions when the base material is detached from the supporting base material are set appropriately.
  • the base material can be easily detached from the support base material. Therefore, the present invention is suitably used for a temporary fixing agent used for temporarily fixing the base material to a supporting base material when processing the base material, and a base material processing method using the temporary fixing agent. Can do.

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Abstract

本発明によれば、基材へのダメージを低減させつつ精度の高い基材の加工が可能であり、加工後において支持基材からの基材の脱離を低い加熱温度で容易に行い得る仮固定剤、およびかかる仮固定剤を用いた基材の加工方法が提供される。本発明の仮固定剤は、半導体ウエハ(基材)(3)を加工するために、この半導体ウエハ(3)を支持基材(1)に仮固定し、半導体ウエハ(3)の加工後には、活性エネルギー線を照射したのち加熱することで半導体ウエハ(3)を支持基材(1)から脱離させるために用いられる。

Description

仮固定剤および基材の加工方法
 本発明は、仮固定剤および基材の加工方法、特に、基材を加工する際にこの基材を支持基材に仮固定するのに用いられる仮固定剤、およびこの仮固定剤を用いた基材の加工方法に関する。
 本願は、2010年12月14日に日本に出願された特願2010-278687号及び特願2010-278678号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 半導体ウエハに研磨やエッチング等の加工を行うためには、半導体ウエハを支持するための基材上に半導体ウエハを一時的に仮固定する必要があり、そのための様々な方法が提案されている。例えば、現在では基材としてのPETフィルムに接着層を設けた固定用のフィルム上に半導体ウエハを固定する方法が多く用いられている。
 この方法では、研削に用いられる一般的なバックグラインドマシンの研削精度(約1μm)と、半導体ウエハを固定するための一般的なバックグラインド(BG)テープの厚み精度(約5μm)とを合わせると、要求される厚み精度を超えてしまい、研削されたウエハの厚みにバラツキが生じるという問題がある。
 また、スルー・シリコン・ビア(Through Silicon Via)に用いる半導体ウエハを加工する場合、BGテープが付いた状態でビアホールや膜の形成を行うが、そのときの温度は低くとも150℃程度に達し、BGテープの粘着力を上げてしまう。また、膜形成のためのメッキの薬液によってBGテープの接着層が侵され、剥がれが生じたりする。
 また、化合物半導体に代表される脆弱な半導体ウエハは、機械的研削によってダメージを受ける場合があるので、エッチングによって薄化を行う。このエッチングにおいては、ストレス除去を目的とする程度のエッチング量であれば特に問題はないが、数μmエッチングする場合には、エッチングの薬液によってBGテープが変質してしまうことがある。
 一方で、近年、表面が平滑な支持基材に固定材料を介して半導体ウエハを固定する方法が採用されるようになっている。
 例えば、ストレス除去の目的でエッチングを行うには、高い温度まで加熱する必要があるが、PETフィルムではこのような高温に耐えることができない。このような場合には支持基材を用いた方法が好ましく適用される。
 基材(半導体ウエハ)の支持基材への固定材料には、高温で軟化して半導体ウエハの脱離が容易になるような固定材料(例えば、特許文献1参照。)や、特定の薬液によって溶解するような固定材料(例えば、特許文献2参照。)が提案されている。
 しかしながら、これらのうち、前者では、半導体ウエハを加工する際に軟化しない溶融温度を有する固定材料を必要とする結果、半導体ウエハの脱離時には、半導体ウエハを、その加工時よりもさらに高温下に晒す必要がある。このため、加工後の半導体ウエハが変質・劣化してしまうおそれがある。
 また、前者の固定材料を用いた半導体ウエハの加工時では、半導体ウエハの加工時には、支持基材上に強固に固定され、半導体ウエハの脱離時には、支持基材から容易に脱離させ得ることが求められる。しかし、現状、そのような固定材料を用いた半導体ウエハの加工方法は、見出されていないのが現状である。
 さらに、後者では、固定材料に薬液が均一に接触するように支持基材を加工する必要がある。このため、支持基材に十分な強度を付与することができず、半導体ウエハの加工時に、半導体ウエハおよび支持基材が破損してしまうおそれがある。
 なお、かかる問題は、半導体ウエハの加工に限らず、固定部材を介して支持基材に固定した状態で加工を施す各種基材についても同様に生じている。
特表2010-531385号公報 特開2005-191550号公報
 本発明の目的は、基材へのダメージを低減させつつ精度の高い加工が可能であり、加工後における支持基材からの基材の脱離を低い加熱温度で容易に行い得る仮固定剤、およびかかる仮固定剤を用いた基材の加工方法を提供することにある。
 本発明の他の目的は、支持基材上に基材を仮固定して基材を加工する際には、支持基材上に基材を強固に仮固定することができ、かつ加工後における支持基材からの基材の脱離時には、支持基材から基材を容易に脱離させることができる基材の加工方法を提供することにある。
 このような目的は、下記(1)~(20)に記載の本発明により達成される。
 (1)基材を加工するために前記基材を支持基材に仮固定し、前記基材の加工後に、活性エネルギー線を照射したのち加熱することで前記基材を前記支持基材から脱離させるために用いられる仮固定剤であって、
 前記活性エネルギー線の照射後における180℃での溶融粘度が0.01~100Pa・sであることを特徴とする仮固定剤。
 (2)前記活性エネルギー線の照射は、波長365nmの光を、2000mJ/cm照射することで行われる上記(1)に記載の仮固定剤。
 (3)前記活性エネルギー線の照射前における180℃での溶融粘度が100~10000Pa・sである上記(1)または(2)に記載の仮固定剤。
 (4)前記活性エネルギー線の照射前における180℃での溶融粘度をA[Pa・s]とし、前記活性エネルギー線の照射後における180℃での溶融粘度をB[Pa・s]としたとき、A/Bが10~10000なる関係を満足する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の仮固定剤。
 (5)前記活性エネルギー線の照射後、加熱することにより前記仮固定剤を溶融状態とし、これにより、前記支持基材から前記基材を脱離させる上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の仮固定剤。
 (6)前記活性エネルギー線を照射した後における、50%重量減少温度が260℃以上である上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の仮固定剤。
 (7)酸または塩基の存在下において加熱することにより溶融粘度が低下する樹脂成分と、前記活性エネルギー線の照射により酸または塩基を発生する活性剤とを含有する樹脂組成物からなる上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の仮固定剤。
 (8)前記樹脂成分は、ポリカーボネート系樹脂である上記(7)に記載の仮固定剤。
 (9)前記ポリカーボネート系樹脂は、少なくとも2つの環状体をカーボネート構成単位に含んでなるものである上記(8)に記載の仮固定剤。
 (10)上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の仮固定剤で構成される薄膜を、前記基材および前記支持基材のうちの少なくとも一方に形成する第1の工程と、
 前記薄膜を介して、前記基材と前記支持基材とを貼り合わせる第2の工程と、
 前記基材における前記支持基材と反対側の面を加工する第3の工程と、
 前記薄膜に前記活性エネルギー線を照射した後、前記薄膜を加熱して溶融状態とすることで、前記基材を前記支持基材から脱離させる第4の工程と、
 前記基材に残存する前記薄膜を洗浄する第5の工程とを有することを特徴とする基材の加工方法。
 (11)前記支持基材は、光透過性を有するものである上記(10)に記載の基材の加工方法。
 (12)加熱により熱分解することで溶融または気化する樹脂成分を含む樹脂組成物で構成される仮固定剤を基材および支持基材のうちの少なくとも一方に供給したのち乾燥させて薄膜を形成する第1の工程と、
 前記薄膜を介して、前記基材と前記支持基材とを貼り合わせる第2の工程と、
 前記基材における前記支持基材と反対側の面を加工する第3の工程と、
 前記薄膜に活性エネルギー線を照射する第4の工程と、
 前記薄膜を加熱して前記樹脂成分を熱分解させることで、前記基材を前記支持基材から脱離させる第5の工程とを有し、
 前記第4の工程における、前記活性エネルギー線の照射量をE[J/cm]とし、前記薄膜の平均厚さをM[cm]とし、さらに、前記第5の工程における、前記薄膜を加熱する温度をT[℃]とし、前記薄膜を加熱する時間をt[分]としたとき、これらが下記式1~下記式3の関係を満足するよう設定されることを特徴とする基材の加工方法。
  log(T・t)≦-10-4・(E/M)+5.7 ・・・ 式1
  log(T・t)≧-10-4・(E/M)+3.8 ・・・ 式2
  3.3×10-5≦E/M≦8.0×10      ・・・ 式3
 (13)前記活性エネルギー線の照射量Eは、0.001~20J/cmである上記(12)に記載の基材の加工方法。
 (14)前記薄膜の厚さMは、5×10-4~3×10-2cmである上記(12)または(13)に記載の基材の加工方法。
 (15)前記薄膜を加熱する温度Tは、60~400℃である上記(12)ないし(14)のいずれかに記載の基材の加工方法。
 (16)前記薄膜を加熱する時間tは、1.67×10-3~60分である上記(12)ないし(15)のいずれかに記載の基材の加工方法。
 (17)前記第4の工程における前記薄膜への活性エネルギー線の照射により、前記第5の工程において、前記樹脂成分が熱分解する温度が低下する上記(12)ないし(16)のいずれかに記載の基材の加工方法。
 (18)前記樹脂成分は、酸または塩基の存在下において前記熱分解する温度が低下するものであり、前記樹脂組成物は、さらに前記活性エネルギー線の照射により酸または塩基を発生する活性剤を含有する上記(17)に記載の基材の加工方法。
 (19)前記活性剤は、前記樹脂組成物中において、前記樹脂成分に対して0.01~50重量%含まれる上記(18)に記載の基材の加工方法。
 (20)前記第1の工程において、前記基材および前記支持基材のうちの前記支持基材に対して選択的に前記仮固定剤を供給して前記薄膜を形成する上記(12)ないし(19)のいずれかに記載の基材の加工方法。
 本発明の第1実施形態による仮固定剤は、基材の加工後に活性エネルギー線の照射後、加熱することにより、その溶融温度が低下するものである。このため、基材の加工時には基材を支持基材上に固定することができ、基材の脱離時には基材を支持基材から低い加熱温度で脱離させることができることから、基材へのダメージを低減させつつ精度の高い加工が可能であり、加工後においては支持基材からの基材の脱離を低い加熱温度で容易に行い得るという効果を奏する。
 また、本発明の第2実施形態による基材の加工方法によれば、仮固定剤を用いて形成された薄膜を介して、基材を支持基材上に強固に仮固定した状態で基材を加工することができる。さらに、基材の加工後の薄膜に対して照射する活性エネルギー線の照射量と、支持基材からの基材の脱離時における加熱の条件とが適切に設定されていることに起因して、基材を支持基材から容易に脱離させることができるという効果を奏する。
本発明の仮固定剤を用いて、半導体ウエハを加工する加工工程を説明するための縦断面図である。 活性エネルギー線の照射量と、薄膜の平均厚さと、薄膜を加熱する温度と、薄膜を加熱する時間との関係を示したグラフである。
 以下、本発明の仮固定剤および基材の加工方法を、添付図面に示す好適実施形態に基いて詳細に説明する。
 [第1実施形態]
 まず、本発明の第1実施形態の仮固定剤について説明する。
 <仮固定剤>
 本発明の第1実施形態の仮固定剤は、基材を加工するために前記基材を支持基材に仮固定し、前記基材の加工後に、活性エネルギー線を照射したのち加熱することで前記基材を前記支持基材から脱離させるために用いられるものであり、前記活性エネルギー線の照射後における180℃での溶融粘度が0.01~100Pa・sであることを特徴とする。
 このように、本実施形態の仮固定剤では、活性エネルギー線の照射後における180℃での溶融粘度が上記範囲内のように低くなっている。そのため、仮固定剤は、このものを130~200℃程度の温度範囲に加熱することで溶融状態となり、さらに、支持基材から基材を容易に脱離させ得る程度の溶融粘度を有するものとなる。これにより、基材の加工後における支持基材からの基材の脱離(剥離)を、加工後の基材に亀裂等の損傷が生じることなく、容易に行うことが可能となる。
 このような本実施形態の仮固定剤は、酸または塩基の存在下において加熱することにより溶融粘度が低下する樹脂成分と、前記活性エネルギー線の照射により酸または塩基を発生する活性剤とを含有する樹脂組成物からなるものである。
 以下、この樹脂組成物を構成する各成分について、順次、説明する。
(樹脂成分)
 樹脂成分は、仮固定時には、基材を支持基材に固定する機能を有するものであるとともに、活性エネルギー線照射後、加熱することによりその溶融粘度が低下するものである。このため、活性エネルギー線照射の後の加熱により、基材の支持基材からの脱離を容易に行え得る機能を有する。
 この樹脂成分としては、酸または塩基の存在下において加熱することにより溶融粘度が低下するものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、(メタ)アクリレート系樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ポリカーボネート系樹脂、ビニル系樹脂および(メタ)アクリル系樹脂であるのが好ましく、特に、ポリカーボネート系樹脂であるのが好ましい。これらのものは、酸または塩基の存在下において加熱することにより、その溶融粘度がより顕著に低下するものであるため、樹脂成分としてより好適に選択される。
 ビニル系樹脂としては、特に制限されないが、例えば、ポリスチレン、ポリ―α―メチルスチレンのようなスチレン誘導体の重合体、ポリ(エチルビニルエーテル)、ポリ(ブチルビニルエーテル)、ポリビニルホルマールのようなポリビニルエーテル類やその誘導体等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ポリ―α―メチルスチレンであるのが好ましい。かかる樹脂成分は、作業性に優れるという点から、特に好適に用いられる。
 また、(メタ)アクリル系樹脂としては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのような各種(メタ)アクリル系モノマーから選択される共重合体等が挙げられる。これらの中でも、ポリメタクリル酸メチルまたはポリメタクリル酸エチルであるのが好ましい。かかる樹脂成分は、作業性に優れるという点から、特に好適に用いられる。
 さらに、ポリカーボネート系樹脂としては、特に制限されないが、ポリプロピレンカーボネート、ポリエチレンカーボネート、ポリブチレンカーボネートのような直鎖状の化学構造をカーボネート構成単位に含んでなるものや、環状の化学構造をカーボネート構造単位に含んでなるものが挙げられる。これらの中でも、環状の化学構造をカーボネート構造単位に含んでなるものであるのが好ましい。かかる樹脂成分は、作業性に優れるという点から、特に好適に用いられる。
 以下、この環状の化学構造をカーボネート構造単位に含んでなるポリカーボネート系樹脂について、詳述する。
 このポリカーボネート系樹脂は、その構造単位に、環状の化学構造(以下、「環状体」と言うこともある。)を有するものであれば如何なる構成のものであってよいが、少なくとも2つの環状体を有するものであるのが好ましい。かかるポリカーボネート系樹脂における環状体の数および種類を適宜選択することにより、活性エネルギー線の照射により活性剤から発生した酸または塩基存在下において加熱することにより、このものの溶融粘度を前述したような範囲内に容易に設定することが可能となる。
 また、環状体の数は、2~5であるのが好ましく、2または3であるのがより好ましく、2であるのがさらに好ましい。カーボネート構成単位としてこのような数の環状体が含まれることにより、仮固定剤は、活性エネルギー線の照射前において、優れた密着性で基材と支持基材とを接合し得るものとなる。
 また、複数の環状体は、それぞれの頂点同士が互いに連結することで形成される連結多環系構造をなしていてもよいが、それぞれが有する一辺を互いに縮合することで形成される縮合多環系構造をなしているのが好ましい。これにより、カーボネート構造単位の平面性が向上するため、活性エネルギー線の照射前後における、180℃での溶融粘度の差をより大きく設定することが可能となる。
 さらに、複数の環状体は、それぞれ、5員環または6員環であるのが好ましい。これにより、カーボネート構成単位の平面性がより保たれることから、活性エネルギー線の照射前後における、180℃での溶融粘度の差をさらに大きく設定することが可能となるとともに、後述する溶媒に対する溶解性をより安定させることができる。
 このような複数の環状体は、脂環式化合物であるのが好ましい。各環状体が脂環式化合物である場合に、前述したような効果がより顕著に発揮されることになる。
 これらのことを考慮すると、ポリカーボネート(樹脂成分)において、カーボネート構成単位としては、例えば、下記化学式(1)で表わされるものが特に好ましい構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 なお、上記化学式(1)で表わされるカーボネート構成単位を有するポリカーボネートは、デカリンジオールと、炭酸ジフェニルのような炭酸ジエステルとの重縮合反応により得ることができる。
 また、上記化学式(1)で表わされるカーボネート構成単位において、デカリンジオールが有する水酸基は、それぞれ、デカリン(すなわち、縮合多環系構造を形成する2つの環状体)を構成する別個の炭素原子に結合しており、かつ、これら水酸基に結合する炭素原子の間には最短で3つ以上の原子が介在しているのが好ましい。
 これにより、ポリカーボネートの直線性が保たれ、その結果、活性エネルギー線の照射前後における、180℃での溶融粘度の差をより確実に大きく設定することが可能となる。さらに、後述する溶媒に対する溶解性をより安定させることができる。
 このようなカーボネート構成単位としては、例えば、下記化学式(1A)、(1B)で表わされるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 さらに、複数の環状体は、脂環式化合物である他、複素脂環式化合物であってもよい。各環状体が複素脂環式化合物である場合であっても、前述したような効果がより顕著に発揮されることになる。
 この場合、ポリカーボネート(樹脂成分)において、カーボネート構成単位としては、例えば、下記化学式(2)で表わされるものが特に好ましい構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 なお、上記化学式(2)で表わされるカーボネート構成単位を有するポリカーボネートは、下記化学式(2a)で表わされるエーテルジオールと、炭酸ジフェニルのような炭酸ジエステルとの重縮合反応により得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 また、上記化学式(2)で表わされるカーボネート構成単位において、上記化学式(2a)で表わされる環状エーテルジオールが有する水酸基は、それぞれ、上記環状エーテル(すなわち、縮合多環系構造を形成する2つの環状体)を構成する別個の炭素原子に結合しており、かつ、これら水酸基に結合する炭素原子の間には最短で3つ以上の原子が介在しているのが好ましい。これにより、ポリカーボネートの直線性が保たれ、その結果、活性エネルギー線の照射前後における、180℃での溶融粘度の差をより確実に大きく設定することが可能となる。さらに、後述する溶媒に対する溶解性をより安定させることができる。
 このようなカーボネート構成単位としては、例えば、下記化学式(2A)で表わされる1,4:3,6-ジアンヒドロ-D-ソルビトール(イソソルビド)型のものや、下記化学式(2B)で表わされる1,4:3,6-ジアンヒドロ-D-マンニトール(イソマンニド)型のものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 樹脂成分の重量平均分子量(Mw)は、樹脂成分の種類等によっても若干異なるが、1,000~1,000,000であることが好ましく、5,000~800,000であることがより好ましい。重量平均分子量を上記下限以上とすることにより、後述する犠牲層形成工程において、仮固定剤の支持基材に対する濡れ性が向上する効果、さらに、成膜性を向上するという効果を得ることができる。
 また、樹脂成分は、樹脂組成物(仮固定剤)の全量の10~100重量%程度の割合で配合されているのが好ましく、30~100重量%の割合で配合されているのがより好ましい。樹脂成分の含有量を上記下限値以上とすることで、後述する脱離工程後における、基材または支持基材に対する仮固定剤の密着性を確実に低減させることができる。そのため、洗浄工程において、基材に残存した仮固定剤を容易に除去することができるようになる。
(活性剤)
 活性剤は、活性エネルギー線の照射によってエネルギーを加えられることにより、酸または塩基のような活性種を発生させるものであり、この活性種の存在下で加熱することにより、前記樹脂成分の溶融粘度を低減させる機能を有するものである。
 この活性剤としては、特に限定されないが、例えば、活性エネルギー線の照射により酸を発生する光酸発生剤や、活性エネルギー線の照射により塩基を発生する光塩基発生剤等が挙げられる。
 光酸発生剤としては、特に限定されないが、例えば、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート-4-メチルフェニル[4-(1-メチルエチル)フェニル]ヨードニウム(DPI-TPFPB)、トリス(4-t-ブチルフェニル)スルホニウムテトラキス-(ペンタフルオロフェニル)ボレート(TTBPS-TPFPB)、トリス(4-t-ブチルフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェート(TTBPS-HFP)、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPS-Tf)、ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムトリフレート(DTBPI-Tf)、トリアジン(TAZ-101)、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート(TPS-103)、トリフェニルスルホニウムビス(パーフルオロメタンスルホニル)イミド(TPS-N1)、ジ-(p-t-ブチル)フェニルヨードニウム、ビス(パーフルオロメタンスルホニル)イミド(DTBPI-N1)、トリフェニルスルホニウム、トリス(パーフルオロメタンスルホニル)メチド(TPS-C1)、ジ-(p-t-ブチルフェニル)ヨードニウムトリス(パーフルオロメタンスルホニル)メチド(DTBPI-C1)等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組合せて用いることができる。これらの中でも、特に、樹脂成分の溶融粘度を効率的に下げることができるという観点から、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート-4-メチルフェニル[4-(1-メチルエチル)フェニル]ヨードニウム(DPI-TPFPB)が好ましい。
 また、光塩基発生剤としては、特に限定されないが、例えば、5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ(4.3.0)ノナン、1-(2-ニトロベンゾイルカルバモイル)イミダゾール等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組合せて用いることができる。これらの中でも、特に、樹脂成分の溶融粘度を効率的に下げることができるという観点から、5-ベンジルー1,5-ジアザビシクロ(4.3.0)ノナンおよびこの誘導体が好ましい。
 前記活性剤は、樹脂組成物(仮固定剤)の全量の0.01~50重量%程度であるのが好ましく、0.1~30重量%程度であるのがより好ましい。かかる範囲内とすることにより、樹脂成分の溶融粘度を安定的に目的とする範囲内に下げることが可能となる。
 このような活性剤の添加により、活性エネルギー線を照射することで、酸または塩基のような活性種が発生する。この活性種の存在下で樹脂組成物を加熱すると、樹脂成分の主鎖にその溶融粘度が低下する構造が形成されると推察される。
(増感剤)
 さらに、仮固定剤は、この活性剤とともに、活性剤の反応性を発現あるいは増大させる機能を有する成分である増感剤を含んでいても良い。増感剤は活性剤を活性化することが可能な波長の範囲を広げることが可能で、最適な増感剤としては、使用される光源近くに最大吸光係数を持ち、吸収したエネルギーを効率的に光酸発生剤に渡すことができる化合物である。特に光源がg線(435nm)とi線(365nm)などの長波長(紫外から可視光領域)の場合、増感剤は光酸発生剤を活性化するのに有効である。
 増感剤としては、特に限定されるものではないが、光酸開始剤を含む場合、例えば、2-イソプロピル-9H-チオキサンテン-9-オン、4-イソプロピル-9H-チオキサンテン-9-オン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサンテン-9-オン、フェノチアジンまたはそれらの組み合わせ等が挙げられる。
 このような増感剤は、樹脂の光熱反応に直接影響を与えない範囲で加えられる。増感剤の含有量は、前述した光酸発生剤等の活性剤の総量100重量部に対して、100重量部以下であるのが好ましく、20重量部以下であるのがより好ましい。
(酸化防止剤)
 また、樹脂組成物(仮固定剤)は、酸化防止剤を含んでいてもよい。
 この酸化防止剤は、樹脂組成物(仮固定剤)中における酸の発生や、自然酸化を防止する機能を有している。
 酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、Ciba Fine Chemicals社製、「Ciba IRGANOX(登録商標) 1076」および「Ciba IRGAFOS(登録商標) 168」が好適に用いられる。
 また、他の酸化防止剤としては、例えば、「Ciba Irganox 129」、「Ciba Irganox 1330」、「Ciba Irganox 1010」、「Ciba Cyanox(登録商標) 1790」、「Ciba Irganox 3114、Ciba Irganox 3125」等を用いることもできる。
 酸化防止剤の含有量は、上述した樹脂成分100重量部に対して、0.1~10重量部であるのが好ましく、0.5~5重量部であるのがより好ましい。
(添加剤)
 また、樹脂組成物(仮固定剤)は、必要により酸捕捉剤、アクリル系、シリコーン系、フッ素系、ビニル系等のレベリング剤、シランカップリング剤、希釈剤等の添加剤等を含んでも良い。
 シランカップリング剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリエトキシプロピル)テトラスルフィド、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられ、これらのうち、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 樹脂組成物(仮固定剤)がシランカップリング剤を含むことにより、基材と支持基材との密着性の向上を図ることができる。
 また、希釈剤としては、特に限定されないが、例えば、シクロヘキセンオキサイドやα-ピネンオキサイド等のシクロエーテル化合物、[メチレンビス(4,1-フェニレンオキシメチレン)]ビスオキシランなどの芳香族シクロエーテル、1,4-シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテルなどのシクロアリファティックビニルエーテル化合物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 樹脂組成物(仮固定剤)が希釈剤を含むことにより、仮固定剤の流動性を向上させることができ、後述する犠牲層形成工程において、仮固定剤の支持基材に対する濡れ性を向上させることが可能となる。
(溶媒)
 また、樹脂組成物(仮固定剤)は、溶媒を含有していても良い。
 溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、メシチレン、デカリン、ミネラルスピリット類等の炭化水素類、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/エーテル類、炭酸エチレン、酢酸エチル、酢酸N-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、炭酸プロピレン、γ-ブチロラクトン等のエステル/ラクトン類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、2-ヘプタノン等のケトン類、N-メチル-2-ピロリジノン等のアミド/ラクタム類が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。仮固定剤が溶媒を含有することにより、仮固定剤の粘度を調整することが容易となり、支持基材に仮固定剤で構成される犠牲層(薄膜)の形成が容易となる。
 前記溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物(仮固定剤)の全量の5~98重量%であることが好ましく、10~95重量%であることがより好ましい。
 本実施形態では、活性エネルギー線の照射後における180℃での仮固定剤の溶融粘度が0.01~100Pa・sとなるように、樹脂組成物中に含まれる上述した各種構成材料、特に、樹脂成分および活性剤の組み合わせおよびこれらの含有量が設定される。
 このような仮固定剤(樹脂組成物)であれば、このものを130~200℃程度の温度範囲に加熱することで、仮固定剤を溶融状態とすることができ、さらに、支持基材から基材を容易に脱離させ得る程度の溶融粘度のものとすることができる。その結果、基材の加工後における支持基材からの基材の脱離(剥離)を、加工後の基材に亀裂等の損傷が生じることなく、容易に行うことが可能となる。
 なお、活性エネルギー線の照射後における180℃での仮固定剤の溶融粘度は、0.01~100Pa・sであれば良いが、特に、0.1~50Pa・s程度であるのが好ましい。これにより、前述した効果をより顕著に発揮させることができる。
 また、活性エネルギー線の照射前における180℃での溶融粘度は、特に限定されないが、100~10000Pa・s程度であるのが好ましく、100~1000Pa・s程度であるのがより好ましい。これにより、基板の加工時に仮固定剤が例えば180℃程度に加熱されたとしても、仮固定剤は、基材を支持基材に固定するのに十分な強度を有しているため、基板の加工により、支持基材から基板が脱離してしまうのを確実に防止することができる。
 さらに、活性エネルギー線の照射前における180℃での溶融粘度をA[Pa・s]とし、活性エネルギー線の照射後における180℃での溶融粘度をB[Pa・s]としたとき、A/Bは、100~10000なる関係を満足するのが好ましく、200~1000なる関係を満足するのがより好ましい。A/Bがかかる関係を満足することにより、基板の加工時には、仮固定剤により確実に基材を支持基材に固定することができ、基材の支持基材からの脱離時には、支持基材から加工後の基材を容易に脱離させることができる。
 また、基材を支持基材から脱離させるための加熱時において、雰囲気中への仮固定剤の拡散、すなわち仮固定剤による雰囲気の汚染を防止するという観点からは、仮固定剤は、前記加熱の際に雰囲気中に気化することなく、基材と支持基材との間に存在しているのが好ましい。
 したがって、仮固定剤に活性エネルギー線を照射した後における、仮固定剤の50%重量減少温度は、260℃以上であるのが好ましく、300℃以上であるのがより好ましい。これにより、前記加熱時における雰囲気中への仮固定剤の拡散を、的確に抑制または防止することができる。
 なお、仮固定剤の溶融粘度は、レオメータ法を用いて測定することができる。
 具体的には、まず仮固定剤の溶液をシリコン基板上に塗布し、ホットプレート上で120℃で300秒乾燥させ、活性エネルギー線として超高圧水銀灯からの光線を波長365nm換算で2000mJ/cm照射した後、基板より剥離することで得られるフィルム状の試験片を、レオメータ(Haake RS150型、Thermo Fischer Scientific社製)にギャップ30μmでセットして、30~300℃まで10分/℃の速度で昇温しながら1Hzの周期で剪断応力を掛け、その際の変位を測定することにより求めることができる。
 また、本明細書中において、50%重量減少温度とは、加熱により、50%の樹脂成分の重量が失われる温度を意味する。かかる温度は、この樹脂成分の分解が開始し終了するまでの加熱温度の幅、換言すれば、樹脂成分の分解が開始する開始温度と、樹脂成分の分解が終了(完結)する終了温度とを、動的熱重量分析法(TGA)を用いて測定し、その結果に基づいて求められる。
 具体的には、まず、N-メチル-2-ピロリジノン(NMP)に溶解した樹脂成分をシリコン基板上にスピンコート法を用いて塗布した後、加熱板上において約110℃で10分間ソフトベークすることで溶媒を蒸発させる。次に、シリコン基板上に形成された樹脂成分で構成される薄膜(試料)を、窒素雰囲気下で30℃から500℃まで5℃/分の速度で上昇させる動的TGAにより分析する。そして、この動的TGAにおいて測定された、仮固定剤(樹脂組成物)の50%の重量が失われた際の温度を、50%重量減少温度(Td50)として求めることが可能である。
 また、仮固定剤に対する活性エネルギー線の照射は、例えば使用する仮固定剤の厚さなどにより最適条件が変化するために特に限定されないが、波長365nmの光を、1~2000mJ/cm照射することで行うのが好ましい。かかる条件とすることで、活性剤から酸または塩基のような活性種を十分量発生させることができ、この活性種の存在下で加熱することにより樹脂成分の溶融粘度を確実に低減させることができる。そのため、仮固定剤に照射する活性エネルギー線の条件として好適に用いることができる。
 <半導体装置の製造方法>
 次に、本発明の第1実施形態の仮固定剤を、半導体装置の製造に適用した場合を一例に説明する。
 すなわち、半導体装置の製造方法における、半導体ウエハの加工に、本発明の第1実施形態の基材の加工方法を適用した実施形態を一例に説明する。
 この半導体ウエハ(基材)の加工には、基材および支持基材のうちの少なくとも一方上に、本実施形態の仮固定剤で構成される犠牲層(薄膜)を形成する第1の工程と、犠牲層を介して、支持基材と半導体ウエハとを貼り合わせる第2の工程と、半導体ウエハにおける支持基材と反対側の面を加工する第3の工程と、犠牲層に活性エネルギー線を照射した後、犠牲層を加熱して溶融状態とすることで、半導体ウエハを支持基材から脱離させる第4の工程と、半導体ウエハに残存する犠牲層を洗浄する第5の工程とを有する。
 図1は、本発明の第1実施形態の仮固定剤を用いて、半導体ウエハを加工する加工工程を説明するための縦断面図である。なお、以下の説明では、図1中、上側を「上」、下側を「下」とする。
 以下、これら各工程について順次説明する。
(犠牲層形成工程)
 まず、支持基材1を用意し、この支持基材(または基材)1上に、本実施形態の仮固定剤を用いて、犠牲層2を形成する(図1(a)参照)。
 この犠牲層2は、本実施形態の仮固定剤を支持基材1上に供給した後、乾燥させることで容易に形成することができる。
 また、本実施形態の仮固定剤を支持基材1上に供給する方法としては、特に限定されないが、例えば、スピンコート法、スプレー法、印刷法、フィルム転写法、スリットコート法、スキャン塗布法等の各種塗布法を用いることができる。これらの中でも、特に、スピンコート法が好ましく用いられる。スピンコート法によれば、より均一で平坦な犠牲層2を容易に形成することができる。
 また、支持基材1としては、半導体ウエハ3を支持し得る程度の強度を有するものであれば、特に限定されないが、光透過性を有するものであるのが好ましい。これにより、半導体ウエハ3が光透過性を有さないものであっても、活性エネルギー線照射工程において、支持基材1側から活性エネルギー線を透過させて、犠牲層2に活性エネルギー線を確実に照射することができる。
 光透過性を有する支持基材1としては、例えば、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリカーボネートのような樹脂材料等を主材料として構成される基板が挙げられる。
(貼り合わせ工程)
 次に、支持基材1上における犠牲層2が設けられた面上に、半導体ウエハ(基材)3をその機能面31が犠牲層2側になるように載置する。これにより、支持基材1に犠牲層2を介して半導体ウエハ3を貼り合わせる(図1(b)参照)。
 この貼り合わせは、例えば、真空プレス機、ウエハボンダー等の装置を用いて容易に行うことができる。
(加工工程)
 次に、犠牲層2を介して支持基材1上に固定された半導体ウエハ3の機能面31と反対側の面(裏面)を加工する。
 この半導体ウエハ3の加工は、特に限定されず、例えば、図1(c)に示すような半導体ウエハ3の裏面の研磨の他、半導体ウエハ3へのビアホールの形成、ストレスリリースのための半導体ウエハ3の裏面のエッチング、リソグラフィー、さらには半導体ウエハ3の裏面への薄膜のコート、蒸着等が挙げられる。
 なお、本実施形態における半導体ウエハの加工では、犠牲層形成工程において、本実施形態の仮固定剤を用いて、その膜厚が均一で、かつ表面が平滑な優れた精度を有する犠牲層2が形成されている。このため、優れた精度をもって半導体ウエハ3の加工を行え得るという効果を奏する。
 また、このような加工工程において、上記のような加工の種類に応じて、犠牲層2は加熱され、温度履歴を経ることとなる。この際には、犠牲層2に対する活性エネルギー線照射が施されておらず、犠牲層2は、高い溶融粘度を維持したままである。したがって、半導体ウエハ3と支持基材1との間で剥離等が生じることなく前記裏面を加工することが可能であるため、前記加工を優れた寸法精度で行うことができる。
 なお、上述したように、本実施形態では、活性エネルギー線の照射前における180℃での溶融粘度が好ましくは100~10000Pa・sとなっている。このように、180℃での溶融粘度が前記範囲内となっている際に、前記効果をより顕著に発揮させることができる。
(活性エネルギー線照射/加熱工程)
 次に、図1(d)に示すように、犠牲層2に活性エネルギー線を照射する。
 これにより、仮固定剤(樹脂組成物)中に含まれる活性剤にエネルギーが付与され、その結果、活性剤から酸または塩基のような活性種が発生する。
 また、活性エネルギー線としては、特に限定されないが、例えば、波長200~800nm程度の光線であるのが好ましく、波長300~500nm程度の光線であるのがより好ましい。
 さらに、活性エネルギー線を照射する量は、特に限定されないが、1~2000mJ/cm程度であるのが好ましく、10~1000mJ/cm程度であるのがより好ましい。
 活性エネルギー線を照射する条件を、上記のように設定することにより、活性エネルギー線の照射後における180℃での溶融粘度を0.01~100Pa・sとするのに十分な量の活性種を活性剤から確実に発生させることができる。
 次いで、図1(e)に示すように、犠牲層2を加熱することで、犠牲層2を溶融状態とする。
 これにより、後述する脱離工程において、半導体ウエハ3を支持基材1から確実に脱離させることが可能となる。
 ここで、本実施形態では、犠牲層2の加熱に先立って、犠牲層2に活性エネルギー線が照射されて、酸または塩基が発生し、この酸または塩基の作用により、樹脂成分の溶融粘度が低下した状態となっている。すなわち、犠牲層2に対する活性エネルギー線の照射後における180℃での溶融粘度が0.01~100Pa・sとなっている。
 そのため、犠牲層2を溶融状態とするための加熱温度を、比較的低く設定することができる。具体的には、活性エネルギー線の照射後における180℃での溶融粘度が上記範囲内となっているため、前記加熱温度を、130~200℃程度に設定することが可能である。そのため、この加熱による、半導体ウエハ3の変質・劣化を的確に抑制または防止することができるとともに、犠牲層2を溶融状態とするために要する時間の短縮を図ることができる。
(脱離工程)
 次に、半導体ウエハ3を支持基材1から脱離させる。
 この際、前記活性エネルギー線照射/加熱工程を経ることで、犠牲層2が溶融状態となっているため、半導体ウエハ3を支持基材1から容易に脱離させることができる。
 ここで、本明細書中において、脱離とは、半導体ウエハ3を支持基材1から剥離する操作を意味し、例えば、この操作は、支持基材1の表面に対して垂直方向に半導体ウエハ3を脱離させる方法や、支持基材1の表面に対して水平方向にスライドさせて半導体ウエハ3を脱離させる方法や、図1(f)に示すように、半導体ウエハ3の一端側から半導体ウエハ3を支持基材1から浮かせることで脱離させる方法等が挙げられる。
 この際、前記加熱工程を経ることで、半導体ウエハ3と支持基材1との間から犠牲層2が除去されているため、支持基材1からの半導体ウエハ3の脱離を容易に行うことができる。
(洗浄工程)
 次に、半導体ウエハ3の機能面31に残存する犠牲層2を洗浄する。
 すなわち、機能面31に残留した犠牲層2の残留物を除去する。
 この残留物の除去方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、プラズマ処理、薬液浸漬処理、研磨処理、加熱処理等が挙げられる。
 なお、本実施形態では、犠牲層形成工程において、犠牲層2を支持基材1に形成する構成としたが、かかる場合に限定されず、支持基材1および半導体ウエハ3の双方に犠牲層2を形成する構成としてもよいし、支持基材1への犠牲層2の形成を省略して半導体ウエハ3に選択的に犠牲層2を形成する構成としてもよい。
 以上、本発明の第1実施形態の仮固定剤および基材の加工方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 たとえば、仮固定剤に含まれる各構成材料は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することができる。
 また、本発明の基材の加工方法には、必要に応じて任意の工程が追加されてもよい。
 [第2実施形態]
 まず、本発明の第2実施形態の基材の加工方法を説明するのに先立って、本発明に用いられる仮固定剤について説明する。
 <仮固定剤>
 本発明の第2実施形態の仮固定剤は、基材を加工するために前記基材を支持基材に仮固定し、前記基材の加工後に、活性エネルギー線の照射後に加熱することで前記基材を前記支持基材から脱離させるために用いられ、前記活性エネルギー線の照射後における加熱により熱分解する樹脂成分を含有する樹脂組成物からなるものである。
 このような仮固定剤を用いることにより、仮固定剤を用いて形成された薄膜により基材を支持基材に仮固定した状態で基材を加工することができ、さらに、活性エネルギー線の照射後における加熱により薄膜を溶融または気化させることで基材を支持基材から脱離させることができる。
 以下、この樹脂成分を含有する樹脂組成物を構成する各成分について、順次、説明する。
 樹脂成分は、仮固定時(基材の加工時)には、基材を支持基材に固定する機能を有し、さらに、活性エネルギー線照射の後に加熱するとその熱分解する温度が活性エネルギー線を照射しない場合よりも低下するため、活性エネルギー線照射の後の加熱により、支持基材からの基材の脱離を容易に行え得る機能を有するものである。
 この樹脂成分としては、酸または塩基の存在下において低分子化することに起因して、気化または溶融するものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、(メタ)アクリレート系樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ポリカーボネート系樹脂、ビニル系樹脂および(メタ)アクリル系樹脂であるのが好ましく、特に、ポリカーボネート系樹脂であるのが好ましい。これらのものは、酸または塩基の存在下において、その低分子化する温度がより顕著に低下するものであるため、樹脂成分としてより好適に選択される。
 ビニル系樹脂としては、特に制限されないが、例えば、ポリスチレン、ポリ―α―メチルスチレンのようなスチレン誘導体の重合体、ポリ(エチルビニルエーテル)、ポリ(ブチルビニルエーテル)、ポリビニルホルマールのようなポリビニルエーテル類やその誘導体等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ポリ―α―メチルスチレンであるのが好ましい。かかる樹脂成分は、作業性に優れるという点から、特に好適に用いられる。
 また、(メタ)アクリル系樹脂としては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n-プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのような各種(メタ)アクリル系モノマーから選択される共重合体等が挙げられる。これらの中でも、ポリメタクリル酸メチルまたはポリメタクリル酸エチルであるのが好ましい。かかる樹脂成分は、作業性に優れるという点から、特に好適に用いられる。
 ポリカーボネート系樹脂としては、特に制限されないが、ポリプロピレンカーボネート樹脂、ポリエチレンカーボネート樹脂、1,2-ポリブチレンカーボネート樹脂、1,3-ポリブチレンカーボネート樹脂、1,4-ポリブチレンカーボネート樹脂、cis-2,3-ポリブチレンカーボネート樹脂、trans-2,3-ポリブチレンカーボネート樹脂、α,β-ポリイソブチレンカーボネート樹脂、α,γ-ポリイソブチレンカーボネート樹脂、cis-1,2-ポリシクロブチレンカーボネート樹脂、trans-1,2-ポリシクロブチレンカーボネート樹脂、cis-1,3-ポリシクロブチレンカーボネート樹脂、trans-1,3-ポリシクロブチレンカーボネート樹脂、ポリヘキセンカーボネート樹脂、ポリシクロプロペンカーボネート樹脂、ポリシクロヘキセンカーボネート樹脂、1,3-ポリシクロヘキサンカーボネート樹脂、ポリ(メチルシクロヘキセンカーボネート)樹脂、ポリ(ビニルシクロヘキセンカーボネート)樹脂、ポリジヒドロナフタレンカーボネート樹脂、ポリヘキサヒドロスチレンカーボネート樹脂、ポリシクロヘキサンプロピレンカーボネート樹脂、ポリスチレンカーボネート樹脂、ポリ(3-フェニルプロピレンカーボネート)樹脂、ポリ(3-トリメチルシリロキシプロピレンカーボネート)樹脂、ポリ(3-メタクリロイロキシプロピレンカーボネート)樹脂、ポリパーフルオロプロピレンカーボネート樹脂、ポリノルボルネンカーボネート樹脂、ポリノルボルナンカーボネート樹脂、exo-ポリノルボルネンカーボネート樹脂、endo-ポリノルボルネンカーボネート樹脂、trans-ポリノルボルネンカーボネート樹脂、cis-ポリノルボルネンカーボネート樹脂が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、ポリカーボネート系樹脂としては、例えば、ポリプロピレンカーボネート/ポリシクロヘキセンカーボネート共重合体、1,3-ポリシクロヘキサンカーボネート/ポリノルボルネンカーボネート共重合体、ポリ[(オキシカルボニルオキシ-1,1,4,4-テトラメチルブタン)-alt-(オキシカルボニルオキシ-5-ノルボルネン-2-endo-3-endo-ジメタン)]樹脂、ポリ[(オキシカルボニルオキシ-1,4-ジメチルブタン)-alt-(オキシカルボニルオキシ-5-ノルボルネン-2-endo-3-endo-ジメタン)]樹脂、ポリ[(オキシカルボニルオキシ-1,1,4,4-テトラメチルブタン)-alt-(オキシカルボニルオキシ-p-キシレン)]樹脂、およびポリ[(オキシカルボニルオキシ-1,4-ジメチルブタン)-alt-(オキシカルボニルオキシ-p-キシレン)]樹脂、1,3-ポリシクロヘキサンカーボネート樹脂/exo-ポリノルボルネンカーボネート樹脂、1,3-ポリシクロヘキサンカーボネート樹脂/endo-ポリノルボルネンカーボネート樹脂等の共重合体を用いることもできる。
 さらに、ポリカーボネート系樹脂としては、上記の他、カーボネート構成単位において、少なくとも2つの環状体を有するポリカーボネート樹脂を用いることもできる。
 環状体の数は、カーボネート構成単位において、2つ以上であればよいが、2~5であるのが好ましく、2または3であるのがより好ましく、2であるのがさらに好ましい。カーボネート構成単位としてこのような数の環状体が含まれることにより、支持基材と基材との密着性が優れたものとなる。また、仮固定剤の加熱により、かかるポリカーボネート樹脂が熱分解して低分子化することにより、溶融するものとなる。
 また、複数の環状体は、それぞれの頂点同士が互いに連結している連結多環系構造をなしていてもよいが、それぞれが有する一辺同士が互いに連結している縮合多環系構造をなしているのが好ましい。これにより、仮固定剤としての耐熱性と、このものが溶融する際の熱分解時間を短縮することを両立することができる。
 さらに、複数の環状体は、それぞれ、5員環または6員環であるあるのが好ましい。これにより、カーボネート構成単位の平面性が保たれることから、溶剤に対する溶解性をより安定させることができる。
 このような複数の環状体は、脂環式化合物であるのが好ましい。各環状体が脂環式化合物である場合に、前述したような効果がより顕著に発揮されることになる。
 これらのことを考慮すると、ポリカーボネート系樹脂において、カーボネート構成単位としては、例えば、下記化学式(1X)で表わされるものが特に好ましい構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 なお、上記化学式(1X)で表わされるカーボネート構成単位を有するポリカーボネート系樹脂は、デカリンジオールと、炭酸ジフェニルのような炭酸ジエステルとの重縮合反応により得ることができる。
 また、上記化学式(1X)で表わされるカーボネート構成単位において、デカリンジオールが有する水酸基に結合する炭素原子は、それぞれ、デカリン(すなわち、縮合多環系構造を形成する2つの環状体)を構成する他の炭素原子に結合し、かつ、これら水酸基に結合する炭素原子の間には3つ以上の原子が介在しているのが好ましい。これにより、ポリカーボネート系樹脂の分解性を制御でき、その結果、仮固定剤としての耐熱性と、このものが溶融する際の熱分解時間を短縮することを両立することができる。さらに、溶剤に対する溶解性をより安定させることができる。
 このようなカーボネート構成単位としては、例えば、下記化学式(1A)、(1B)で表わされるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 さらに、複数の環状体は、脂環式化合物である他、複素脂環式化合物であってもよい。各環状体が複素脂環式化合物である場合であっても、前述したような効果がより顕著に発揮されることになる。
 この場合、ポリカーボネート系樹脂において、カーボネート構成単位としては、例えば、下記化学式(2X)で表わされるものが特に好ましい構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 なお、上記化学式(2X)で表わされるカーボネート構成単位を有するポリカーボネート系樹脂は、下記化学式(2a)で表わされるエーテルジオールと、炭酸ジフェニルのような炭酸ジエステルとの重縮合反応により得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 また、上記化学式(2X)で表わされるカーボネート構成単位において、上記化学式(2a)で表わされる環状エーテルジオールが有する水酸基に結合する炭素原子は、それぞれ、上記環状エーテル(すなわち、縮合多環系構造を形成する2つの環状体)を構成する他の炭素原子に結合し、かつ、これら水酸基に結合する炭素原子の間には3つ以上の原子が介在しているのが好ましい。これにより、仮固定剤としての耐熱性と、このものが溶融する際の熱分解時間を短縮することを両立することができる。さらに、溶剤に対する溶解性をより安定させることができる。
 このようなカーボネート構成単位としては、例えば、下記化学式(2A)で表わされる1,4:3,6-ジアンヒドロ-D-ソルビトール(イソソルビド)型のものや、下記化学式(2B)で表わされる1,4:3,6-ジアンヒドロ-D-マンニトール(イソマンニド)型ものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 ポリカーボネート系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、1,000~1,000,000であることが好ましく、5,000~800,000であることがさらに好ましい。重量平均分子量を上記下限以上とすることにより、支持基材に対する濡れ性が向上する効果、さらに、成膜性を向上するという効果を得ることができる。また、上記上限値以下とすることで、各種溶剤に対する溶解性、さらには、仮固定剤の加熱による溶融および気化がより顕著に認められるという効果を得ることができる。
 なお、ポリカーボネート系樹脂の重合方法は、特に限定されるわけではないが、例えば、ホスゲン法(溶剤法)または、エステル交換法(溶融法)等の公知の重合方法を用いることができる。
 また、樹脂成分は、樹脂組成物を構成する全量(溶剤を含む場合には、溶剤を除いた全量)の10wt%~100wt%の割合で配合することが好ましい。さらに好ましくは、50wt%以上、特には、80wt%~100wt%の割合で配合することが好ましい。10wt%以上、特に80wt%以上とすることで、仮固定剤を熱分解した後の残渣を低減できるという効果がある。また、樹脂組成物中の樹脂成分を多くすることで短時間で仮固定剤を熱分解できるという効果がある。
 ところで、上記のような樹脂成分は、酸または塩基の存在下において、熱分解する温度が低下するものである。さらに、ポリカーボネート系樹脂の中でも、特に、ポリプロピレンカーボネート、1,4-ポリブチレンカーボネート、1,3-ポリシクロヘキサンカーボネート/ポリノルボルネンカーボネート共重合体が、かかる熱分解する温度の低下がより顕著に認められるものである。
 そこで、樹脂成分の他に、樹脂組成物中に、仮固定剤への活性エネルギー線の照射により酸または塩基を発生する活性剤が含まれる構成とすることで、樹脂成分を、仮固定剤への活性エネルギー線の照射により熱分解する温度が低下するものとし得る。
 したがって、仮固定剤(樹脂組成物)を、樹脂成分と、仮固定剤への活性エネルギー線の照射により酸または塩基を発生する活性剤とを含有するものとすることで、活性エネルギー線照射により樹脂成分が熱分解する温度が低下する。この結果、活性エネルギー線照射の後の仮固定剤の加熱により、基材の支持基材からの脱離を比較的低い温度においても、より容易に行え得るという効果が得られる。
(活性剤)
 活性剤は、上述したように、活性エネルギー線の照射によってエネルギーを加えられることにより、酸または塩基のような活性種を発生させるものであり、この活性種の作用により、前記樹脂成分の熱分解する温度を低下させる機能を有するものである。
 この活性剤としては、特に限定されないが、例えば、活性エネルギー線の照射により酸を発生する光酸発生剤や、活性エネルギー線の照射により塩基を発生する光塩基発生剤等が挙げられる。
 光酸発生剤としては、特に限定されないが、例えば、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート-4-メチルフェニル[4-(1-メチルエチル)フェニル]ヨードニウム(DPI-TPFPB)、トリス(4-t-ブチルフェニル)スルホニウムテトラキス-(ペンタフルオロフェニル)ボレート(TTBPS-TPFPB)、トリス(4-t-ブチルフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェート(TTBPS-HFP)、トリフェニルスルホニウムトリフレート(TPS-Tf)、ビス(4-tert-ブチルフェニル)ヨードニウムトリフレート(DTBPI-Tf)、トリアジン(TAZ-101)、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート(TPS-103)、トリフェニルスルホニウムビス(パーフルオロメタンスルホニル)イミド(TPS-N1)、ジ-(p-t-ブチル)フェニルヨードニウム、ビス(パーフルオロメタンスルホニル)イミド(DTBPI-N1)、トリフェニルスルホニウム、トリス(パーフルオロメタンスルホニル)メチド(TPS-C1)、ジ-(p-t-ブチルフェニル)ヨードニウムトリス(パーフルオロメタンスルホニル)メチド(DTBPI-C1)等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組合せて用いることができる。これらの中でも、特に、樹脂成分の溶融粘度を効率的に下げることができるという観点から、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート-4-メチルフェニル[4-(1-メチルエチル)フェニル]ヨードニウム(DPI-TPFPB)が好ましい。
 また、光塩基発生剤としては、特に限定されないが、例えば、5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ(4.3.0)ノナン、1-(2-ニトロベンゾイルカルバモイル)イミダゾール等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組合せて用いることができる。これらの中でも、特に、樹脂成分の溶融粘度を効率的に下げることができるという観点から、5-ベンジル-1,5-ジアザビシクロ(4.3.0)ノナンおよびこの誘導体が好ましい。
 前記活性剤は、樹脂成分に対して0.01~50重量%程度であるのが好ましく、0.1~30重量%程度であるのがより好ましい。かかる範囲内とすることにより、樹脂成分が熱分解する温度を低下させるのに十分な量の活性種を活性剤から発生させることができる。このため、活性エネルギー線の照射により、樹脂成分が熱分解する温度をより確実に低下させることができる。その結果、活性エネルギー線の照射後における加熱により、基材が支持基材から容易に脱離される。
 このような活性剤の添加により、活性エネルギー線を照射することで、酸または塩基のような活性種が発生し、この活性種の作用によって、樹脂成分の主鎖にその熱分解温度が低下する構造が形成される。その結果、樹脂成分の熱分解する温度が低下すると推察される。
 ここで、樹脂成分としてポリカーボネート系樹脂であるポリプロピレンカーボネート樹脂を使用し、活性剤として光酸発生剤を使用した場合の熱分解温度が低下するメカニズムについて説明する。下記式(1Z)で示すように、まず、前記光酸発生剤由来のHが、ポリプロピレンカーボネート樹脂のカルボニル酸素をプロトン化し、さらに極性遷移状態を転移させ不安定な互変異性中間体[A]および[B]を生じる。次に、中間体[A]は、アセトンおよびCOとして断片化する熱切断が起こるため、熱分解温度が低下する。また、中間体[B]は炭酸プロピレンを生成し、炭酸プロピレンはCOおよびプロピレンオキシドとして断片化する熱閉環構造を形成する。そのため、熱分解温度が低下する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(増感剤)
 また、仮固定剤は、前記活性剤とともに、特定の波長の活性エネルギー線に対する活性剤の反応性を発現あるいは増大させる機能を有する成分である増感剤を含んでいても良い。
 増感剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アントラセン、フェナントレン、クリセン、ベンツピレン、フルオランテン、ルブレン、ピレン、キサントン、インダンスレン、チオキサンテン-9-オン、2‐イソプロピル-9H-チオキサンテン-9-オン、4-イソプロピル-9H-チオキサンテン-9-オン、1-クロロ-4‐プロポキシチオキサントン、およびこれらの混合物等が挙げられる。
 このような増感剤の含有量は、前述した光酸発生剤等の活性剤および光ラジカル開始剤の総量100重量部に対して、100重量部以下であるのが好ましく、20重量部以下であるのがより好ましい。
 以上のような樹脂組成物には、さらに、以下に示すような他の成分が含まれていてもよい。
(酸化防止剤)
 すなわち、樹脂組成物(仮固定剤)は、酸化防止剤を含んでいてもよい。この酸化剤としては、第1実施形態における酸化剤と同様のものを用いることができるので、ここでの説明を省略する。
(添加剤)
 また、樹脂組成物(仮固定剤)は、必要により酸捕捉剤、アクリル系、シリコーン系、フッ素系、ビニル系等のレベリング剤、シランカップリング剤、希釈剤等の添加剤等を含んでも良い。これらの添加剤としては、第1実施形態における添加剤と同様のものを用いることができるので、ここでの説明を省略する。
(溶剤)
 また、樹脂組成物(仮固定剤)は、溶媒を含有していても良い。
 樹脂組成物を、溶媒を含む構成とすることで、樹脂組成物の粘度等の調整が容易に行え得る。
 溶剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、メシチレン、デカリン、ミネラルスピリット類等の炭化水素類、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、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/エーテル類、炭酸エチレン、酢酸エチル、酢酸N-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、炭酸プロピレン、γ-ブチロラクトン等のエステル/ラクトン類、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、2-ヘプタノン等のケトン類、N-メチル-2-ピロリドン等のアミド/ラクタム類が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これにより、仮固定剤の粘度を調整することが容易となり、支持基材に仮固定剤で構成される犠牲層(薄膜)の形成が容易となる。
 前記溶剤の含有量は、特に限定されるものではないが、樹脂組成物(仮固定剤)の全量の5~98重量%であることが好ましく、10~95重量%であることがより好ましい。
 <半導体装置の製造方法>
 上述したような仮固定剤が、例えば、半導体装置の製造方法に適用される。
 すなわち、半導体装置の製造方法における半導体ウエハの加工において、仮固定剤を用いた本実施形態の基材の加工方法が適用される。
 以下、この本発明の基材の加工方法の第2実施形態の例について説明する。
 この半導体ウエハ(基材)の加工には、上述した仮固定剤を、半導体ウエハおよび支持基材のうちの少なくとも一方に供給したのち乾燥させて犠牲層(薄膜)を形成する第1の工程と、犠牲層を介して、半導体ウエハと支持基材とを貼り合わせる第2の工程と、半導体ウエハにおける支持基材と反対側の面を加工する第3の工程と、犠牲層に活性エネルギー線を照射する第4の工程と、犠牲層を加熱して前記樹脂成分を熱分解させることで、半導体ウエハを支持基材から脱離させる第5の工程とを有する。かかる構成の半導体ウエハの加工方法において、本実施形態では、第4の工程における、活性エネルギー線の照射量をE[J/cm]とし、犠牲層の平均厚さをM[cm]とし、さらに、第5の工程における、犠牲層を加熱する温度をT[℃]とし、犠牲層を加熱する時間をt[分]としたとき、これらが下記式1~下記式3の関係を満足するよう設定される。
  log(T・t)≦-10-4・(E/M)+5.7 ・・・ 式1
  log(T・t)≧-10-4・(E/M)+3.8 ・・・ 式2
  3.3×10-5≦E/M≦8.0×10      ・・・ 式3
 図1は、本発明の第2実施形態の基材の加工方法が適用された、半導体ウエハを加工する加工工程を説明するための縦断面図、図2は、活性エネルギー線の照射量と、薄膜の平均厚さと、薄膜を加熱する温度と、薄膜を加熱する時間との関係を示したグラフである。なお、以下の説明では、図1中、上側を「上」、下側を「下」とする。
 以下、これら各工程について順次説明する。なお、以下では、半導体ウエハおよび支持基材のうちの支持基材に対して犠牲層を選択的に形成する場合を一例に説明する。
(犠牲層形成工程)
 まず、支持基材1を用意し、図1(a)に示すように、この支持基材(または基材)1上に、上述した仮固定剤を用いて犠牲層2を形成する(第1の工程)。
 この犠牲層2は、仮固定剤を支持基材1上に供給した後加熱して乾燥させることで容易に形成することができる。
 ここで、成膜される犠牲層2のTMA(Thermomechanical Analysis)軟化点は、特に限定されないが、200℃未満であるのが好ましく、50~180℃程度であるのがより好ましい。これにより、次工程(貼り合わせ工程)において、加熱した際にその少なくとも表面を溶融状態とすることができる。
 なお、TMA軟化点とは、熱機械測定装置(TMA)により測定されるものであり、測定対象物を一定の昇温速度で、一定の荷重を掛けながら昇温し、測定対象物の位相を観測することにより求められる。本明細書では、犠牲層2の位相が変化し始める温度をもってTMA軟化点と定義することとし、具体的には、TMA軟化点は、例えば、熱機械測定装置(ティー・エイ・インスツルメント社製、「Q400EM」)を用いて、測定温度範囲25~250℃とし、昇温速度を5℃/minとした際に、10gの荷重を1mmφの石英ガラスピン(針)にかけた時に位相が変化し始める温度を測定することで求めることができる。
 また、仮固定剤を支持基材1上に供給する方法としては、特に限定されないが、例えば、スピンコート法、スプレー法、印刷法、フィルム転写法、スリットコート法、スキャン塗布法等の各種塗布法を用いることができる。これらの中でも、特に、スピンコート法が好ましく用いられる。スピンコート法によれば、より均一で平坦な犠牲層2を容易に形成することができる。
 スピンコート法を用いる場合、仮固定剤として、その粘度(25℃)が500~100,000mPa・sのものを用いるのが好ましく、1,000~50,000mPa・s程度のものを用いるのがより好ましい。
 なお、粘度(25℃)は、E型粘度計(東機産業製、粘度計TVE-22型)で、コーン温度25℃、3分後の値を測定値とすることができる。
 さらに、かかる仮固定剤を供給する支持基材1の回転数を300~4,000rpm程度に設定するのが好ましく、500~3,500rpm程度に設定するのがより好ましい。
 スピンコート法を用いる際に、これらを満足する条件で犠牲層2を成膜することにより、得られる犠牲層2の平均厚さを50~100μm程度の厚さのものとすることができる。さらに、このような厚さの犠牲層2をほぼ均一な厚さで成膜することが可能となる。
 さらに、仮固定剤の粘度(25℃)をA[mPa・s]とし、支持基材1の回転数をB[rpm]としたとき、A/Bは、0.13~330であるのが好ましく、0.5~100であるのがより好ましい。これにより、平均厚さ5×10-4~3×10-2cmの犠牲層2を特に均一で平坦な厚さで成膜することができる。
 なお、支持基材1としては、基材3を支持し得る程度の強度を有するものであれば、特に限定されないが、光透過性を有するものであるのが好ましい。これにより、仮固定剤を、活性エネルギー線の照射により、熱分解する温度が低下するものとした場合に、支持基材1側から活性エネルギー線を透過させて、犠牲層2に活性エネルギー線を確実に照射することができるようになる。
 光透過性を有する支持基材1としては、例えば、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリカーボネートのような樹脂材料等を主材料として構成される基板が挙げられる。
(貼り合わせ工程)
 次に、図1(b)に示すように、支持基材1上において犠牲層2が設けられた面上に、半導体ウエハ(基材)3をその機能面31が犠牲層2側になるように載置し、この状態で熱圧着する。これにより、支持基材1に犠牲層2を介して半導体ウエハ3を貼り合わせる(第2の工程)。
 すなわち、犠牲層2を介して、半導体ウエハ3と支持基材1とを、機能面31を支持基材1側にして貼り合わせる。
 この熱圧着による貼り合わせは、例えば、真空プレス機、ウエハボンダー等の装置を用いて容易に行うことができる。
 ここで、犠牲層2を介在させた状態で、半導体ウエハ3と支持基材1とが互いに近づく方向に加圧する際の圧力は、特に限定されないが、0.01~3MPa程度であるのが好ましく、0.012~2.5MPa程度であるのがより好ましく、0.05~2MPa程度であるのが最も好ましい。
 また、この際、犠牲層2を加熱する温度は、特に限定されないが、100~300℃程度であるのが好ましく、120~250℃程度であるのがより好ましい。
 さらに、加圧および加熱する時間は、特に限定されないが、0.1~10分程度であるのが好ましく、0.5~10分程度であるのがより好ましい。
 かかる条件で犠牲層2を機能面31に熱圧着することにより、犠牲層2の少なくとも表面が溶融した状態で、機能面31に接触することとなる。ここで、半導体ウエハ3の機能面31には、導電性材料で構成される配線やバンプ等が形成されていることから、機能面31は凹凸面で構成される。このように機能面31が凹凸面で構成されるが、犠牲層2の少なくとも溶融した状態となっている。これにより、犠牲層2が機能面31に接触した際には、その凹凸形状に追従して犠牲層2が機能面31に埋入することとなるため、半導体ウエハ3と支持基材1とが一定の間隔を維持した状態で、犠牲層2を介して半導体ウエハ3と支持基材1とが接合される。
 なお、犠牲層2のTMA軟化点が前記犠牲層形成工程で説明した範囲内のものである場合に、上述した加圧条件および温度条件で犠牲層2を機能面31に熱圧着することで、犠牲層2を介した半導体ウエハ3と支持基材1との接合をより優れた精度で行うことが可能となる。
 また、機能面31における凹凸は、バンプのように嵩高いものが形成されていたとしても、通常、50μm未満の高低差のものとなっている。したがって、本実施形態によれば、前記犠牲層形成工程において、その平均膜厚が5×10-4~3×10-2cm程度の犠牲層2が成膜されており、かかる凹凸面で構成される機能面31に、犠牲層2を埋入させることができる。これにより、犠牲層2を介して半導体ウエハ3と支持基材1とを一定の離間距離に保つことができる。
(加工工程)
 次に、犠牲層2を介して支持基材1上に固定された半導体ウエハ3の機能面31と反対側の面(裏面)を加工する(第3の工程)。
 この半導体ウエハ3の加工は、特に限定されず、例えば、図1(c)に示すような半導体ウエハ3の裏面の研削・研磨の他、半導体ウエハ3へのビアホールの形成、ストレスリリースのための半導体ウエハ3の裏面のエッチング、リソグラフィー、さらには半導体ウエハ3の裏面への薄膜のコート、蒸着等が挙げられる。
 ここで、本実施形態では、前記犠牲層形成工程および前記貼り合わせ工程で説明したように、均一な膜厚で犠牲層2が形成され、かつ、凹凸面で構成される機能面31に対してその凹凸形状に追従するようにして犠牲層2が接合している。これにより、半導体ウエハ3と支持基材1とが一定の間隔を維持した状態で、犠牲層2を介して半導体ウエハ3が支持基材1に接合される。そのため、例えば、不均一な膜厚の犠牲層を介して半導体ウエハ3が支持基材1に接合されている場合に、機能面31と反対側の面の研削・研磨を行うと、犠牲層2の不均一な膜厚に起因して、半導体ウエハ3の厚さにバラツキが生じるおそれがあるが、上記のように、半導体ウエハ3と支持基材1との間の離間距離を一定の間隔を維持することで、厚さのバラツキの発生を確実に防止することができる。
(活性エネルギー線照射工程)
 次に、図1(d)に示すように、犠牲層2に活性エネルギー線を照射する(第4の工程)。
 これにより、犠牲層(樹脂組成物)2に、酸または塩基の存在により熱分解する温度が低下する樹脂成分と、仮固定剤への活性エネルギー線の照射により酸または塩基を発生する活性剤とが含まれることから、仮固定剤(樹脂組成物)中に含まれる活性剤にエネルギーが付与されると、活性剤から酸または塩基のような活性種が発生する。この結果、この活性種の作用により、樹脂成分の熱分解する温度が低下する。
 したがって、次工程(脱離工程)における犠牲層2の加熱に先立って、犠牲層2に活性エネルギー線を照射する構成とすることで、犠牲層2を加熱する際の加熱温度や加熱時間等を低くしたり短くすることができる。このため、この加熱をより緩和な条件で行うことができる。
 なお、本実施形態では、この活性エネルギー線照射の条件が、適切な範囲内に設定されているが、この点については、後に詳述する。
(脱離工程)
 次いで、図1(e)に示すように、犠牲層2を加熱して樹脂成分を熱分解させて低分子化させることにより、犠牲層2を溶融または気化させた後、半導体ウエハ3を支持基材1から脱離させる(第5の工程)。
 ここで、本明細書中において、脱離とは、半導体ウエハ3を支持基材1から剥離する操作を意味し、犠牲層2が溶融状態となる場合や気化する場合に関わらず、例えば、この操作は、支持基材1の表面に対して垂直方向に半導体ウエハ3を脱離させる方法や、支持基材1の表面に対して水平方向にスライドさせて半導体ウエハ3を脱離させる方法や、図1(f)に示すように、半導体ウエハ3の一端側から半導体ウエハ3を支持基材1から浮かせることで脱離させる方法等が挙げられる。
 なお、前記加熱工程を経ることで、犠牲層2が気化している場合には、半導体ウエハ3と支持基材1との間から犠牲層2が除去されているため、支持基材1からの半導体ウエハ3の脱離をより容易に行うことができる。
 なお、本実施形態では、犠牲層2を加熱する温度は、前記工程(活性エネルギー線照射工程)で説明した活性エネルギー線の照射量に応じて、適宜設定されるが、この点については、後に詳述する。
(洗浄工程)
 次に、前記脱離工程において、犠牲層2を加熱することで犠牲層2が溶融状態となる場合や、気化した犠牲層2の一部が残存している場合には、必要に応じて、半導体ウエハ3の機能面31に残存する犠牲層2を洗浄する。
 すなわち、機能面31に残留した犠牲層2の残留物を除去する。
 この残留物の除去方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、プラズマ処理、薬液浸漬処理、研磨処理、加熱処理等が挙げられる。
 なお、本実施形態では、犠牲層形成工程において、犠牲層2を支持基材1に形成する構成としたが、かかる場合に限定されず、支持基材1および半導体ウエハ3の双方に犠牲層2を形成する構成としてもよいし、支持基材1への犠牲層2の形成を省略して半導体ウエハ3に選択的に犠牲層2を形成する構成としてもよい。
 以上のようにして、半導体ウエハ3の裏面が加工されるが、本実施形態では、脱離工程において、比較的緩和な条件であっても、半導体ウエハ3を支持基材1から容易に脱離させるためには、活性エネルギー線照射工程における、犠牲層2に対する活性エネルギー線の照射条件が、適切な範囲内に設定されていることが求められる。
 かかる点に、本発明者は着目し、検討を重ねた結果、活性エネルギー線照射工程における、活性エネルギー線の照射量をE[J/cm]とし、犠牲層2の平均厚さをM[cm]とし、さらに、脱離工程における、犠牲層2を加熱する温度をT[℃]とし、犠牲層2を加熱する時間をt[分]としたとき、これらが下記式1~下記式3の関係を満足するよう設定することで、半導体ウエハ3を支持基材1から容易に脱離させ得ることを見出した。
  log(T・t)≦-10-4・(E/M)+5.7 ・・・ 式1
  log(T・t)≧-10-4・(E/M)+3.8 ・・・ 式2
  3.3×10-5≦E/M≦8.0×10      ・・・ 式3
 かかる関係を満足させることにより、活性エネルギー線が照射された犠牲層2に含まれる活性剤から活性種が適切な量で発生し、かつ、この活性種の作用によって樹脂成分が熱分解する温度を的確に低下させることができる。そして、このように熱分解する温度が低下している樹脂成分に対して、適切な加熱条件(温度および時間)で加熱して、樹脂成分を溶融または気化させることにより、半導体ウエハ3の変質・劣化を伴うことなく、半導体ウエハ3を支持基材1から容易に脱離させることができる。
 ここで、前記式1~前記式3なる関係を満足させることで、半導体ウエハ3を支持基材1から容易に脱離させることができるようになるのは、以下のような本発明者の検討結果によるものである。
 すなわち、活性エネルギー線の照射量E、犠牲層2の平均厚さM、犠牲層2を加熱する温度Tおよび犠牲層2を加熱する時間tの関係を検討した。その結果、T・tとE/Mとの関係が、半導体ウエハ3を支持基材1から脱離し得るか否かの境界を決定する要素であることが判ってきた。そして、本発明者は、さらなる検討を行った結果、log(T・t)をY座標、E/MをX座標としたとき、これらが一次関数の関係となっていることが明らかとなったことから、半導体ウエハ3を支持基材1から脱離し得るか否かの境界線を、最小二乗法を用いて求めたところ、下記式4の関係となっていることが判った。すなわち、下記式4は、図2中の■印のような位置となっているときには、半導体ウエハ3を支持基材1から脱離させることができず、図2中の◆印のような位置となっているときには、半導体ウエハ3を支持基材1から脱離させることができる脱離可能境界線であることが判った。
  log(T・t)=-10-4・(E/M)+3.8 ・・・ 式4
 したがって、式2を満足するように、活性エネルギー線の照射量E、犠牲層2の平均厚さM、犠牲層2を加熱する温度Tおよび犠牲層2を加熱する時間tを設定すれば、半導体ウエハ3を支持基材1から脱離させることができるが、Y座標の値すなわちlog(T・t)が大きくなり過ぎると、加熱の条件が過酷となり、半導体ウエハ3が変質・劣化する恐れがある。このため、この点が回避される境界線についてさらに検討したところ、下記式5がその境界線であることが判った。これに基づいて、式1を満足することにより、半導体ウエハ3の変質・劣化を的確に防止または抑制し得ることを見出した。
  log(T・t)=-10-4・(E/M)+5.7 ・・・ 式5
 さらに、X座標(E/M)すなわち活性エネルギー線の照射量E、犠牲層2の平均厚さMの適切な範囲について検討したところ、式3を満足することで、犠牲層2中に十分量の活性種を発生させることができ、かつ、加工工程において半導体ウエハ3と支持基材1とを接合する固定剤としての機能を犠牲層2に発揮させ得ることが判った。
 よって、上記式(1)~上記式(3)を満足させること、すなわち、図2中の斜線を引いた領域に位置するように、活性エネルギー線の照射量E、犠牲層2の平均厚さM、犠牲層2を加熱する温度Tおよび犠牲層2を加熱する時間tをそれぞれ設定することにより、半導体ウエハ3を支持基材1から容易に脱離させ得ることを、本発明者は見出し、本発明を完成するに至った。
 なお、活性エネルギー線の照射量Eは、上記式(1)~上記式(3)を満足するように設定されていれば良いが、0.001~20J/cm程度であるのが好ましく、0.1~10J/cm程度であるのがより好ましい。これにより、より適切な量の活性種を犠牲層2中に発生させることができるようになる。
 また、犠牲層2の厚さMは、5×10-4~3×10-2cm程度であるのが好ましく、1×10-3~1×10-2cm程度であるのがより好ましい。これにより、加工工程において、半導体ウエハ3と支持基材1とを接合する固定剤としての機能を犠牲層2に好適に発揮させ得るとともに、かかる犠牲層2を介して半導体ウエハ3と支持基材1との離間距離をより確実に一定の大きさに保つことができる。
 さらに、犠牲層2を加熱する条件、すなわち、加熱する温度Tおよび加熱する時間tは、それぞれ、60~400℃程度および1.67×10-3~60分程度であるのが好ましく、100~300℃程度および1.0×10-2~10分程度であるのがより好ましい。犠牲層2の加熱条件をかかる範囲内に設定することで、半導体ウエハ3の変質・劣化をより的確に抑制または防止することができる。
 なお、本実施形態では、支持基材1に犠牲層2を選択的に形成することとしたが、かかる場合に限定されず、半導体ウエハ3に選択的に形成するようにしてもよいし、支持基材1および半導体ウエハ3の双方に形成するようにしてもよい。ただし、本実施形態のように、支持基材1に選択的に形成する構成とすることで、犠牲層2の形成のための時間と手間の簡略化が図られ、さらに、支持基材1の犠牲層2を形成する面を平坦面で構成し得ることから、犠牲層2を確実に均一な膜厚を有するものとし得るという効果も得られる。
 また、本実施形態では、基材として半導体ウエハ3を用いた場合を一例に説明したが、かかる場合に限らず、例えば、配線基板および回路基板等を用いることもできる。
 以上、本発明の第2実施形態の基材の加工方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 たとえば、本発明の基材の加工方法に用いられる仮固定剤に含まれる各構成材料は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することができる。
 また、本発明の基材の加工方法には、必要に応じて任意の工程が追加されてもよい。
 次に、本発明の第1実施形態に対応する具体的実施例について説明する。
 1.仮固定剤の調製
 まず、以下に示すような実施例1A~2Aおよび比較例Aの仮固定剤を調製した。
 [実施例1A]
<ポリカーボネートの合成>
 イソソルビド102.01g(0.698モル)、炭酸ジフェニル149.53g(0.698モル)、炭酸セシウム0.0023g(6.98×10-6モル)をそれぞれ秤量し、その後、これらを反応容器に入れた。
 反応の第1工程として、窒素雰囲気下で、120℃に加熱した加熱槽に反応容器を浸し、攪拌し、原料を溶解させ、2時間攪拌を続けた。
 次に、反応の第2工程として、反応容器内を10kPaに減圧し、120℃で1時間攪拌を続けた。
 次に、反応の第3工程として、反応容器内を0.5kPa以下に減圧し、120℃で1.5時間攪拌を続けた。
 次に、反応の第4工程として、反応容器内を0.5kPa以下に減圧したまま、約30分かけて加熱槽の温度を180℃に昇温した後、180℃で1.5時間攪拌を続けた。
 なお、前記反応の第2~4工程で生じたフェノールは反応容器外へ留去した。
 そして、反応容器内の圧力を常圧に戻した後、γ-ブチロラクトン1200mLを加え、生成物を溶解させた。
 次に、イソプロパノール/水=9/1(v/v)の混合溶液12.0Lを攪拌させた状態で、生成物を溶解した溶液を滴下した。
 次に、析出した沈殿を吸引濾過で回収し、回収した沈殿をイソプロパノール/水=9/1(v/v)の混合溶液4.0Lで洗浄した後、吸引濾過で回収した。
 回収した沈殿を真空乾燥機で80℃/18時間乾燥することにより、上記化学式(2B)で表わされるイソソルビド型ポリカーボネートの粉末123.15gを得た。
<仮固定剤の調製>
 得られたイソソルビド型ポリカーボネート100g、活性剤としてヨードニウム系光酸発生剤(Bruestar Silicones社製、型番「Rhodorsil Photoinitiator 2074」)5g、増感剤としてチオキサントン系化合物(Lambson社製、型番「SPEEDCURE CPTX」)1.3gをN-メチル-2-ピロリジノン193.4gに溶解し、樹脂成分濃度33.3重量%の仮固定剤を調製した。
 [実施例2A]
<ポリカーボネートの合成>
 イソソルビド51.01g(0.349モル)、1,4-シクロヘキサンジメタノール50.30g(0.349モル)、炭酸ジフェニル149.53g(0.698モル)、炭酸セシウム0.0023g(6.98×10-6モル)をそれぞれ秤量し、その後、これらを反応容器に入れた。
 反応の第1工程として、窒素雰囲気下で、120℃に加熱した加熱槽に反応容器を浸し、攪拌し、原料を溶解させ、2時間攪拌を続けた。
 次に、反応の第2工程として、反応容器内を10kPaに減圧し、120℃で1時間攪拌を続けた。
 次に、反応の第3工程として、反応容器内を0.5kPa以下に減圧し、120℃で1.5時間攪拌を続けた。
 次に、反応の第4工程として、反応容器内を0.5kPa以下に減圧したまま、約30分かけて加熱槽の温度を180℃に昇温した後、180℃で1.5時間攪拌を続けた。
 なお、前記反応の第2~4工程で生じたフェノールは反応容器外へ留去した。
 そして、反応容器内の圧力を常圧に戻した後、γ-ブチロラクトン1200mLを加え、生成物を溶解させた。
 次に、イソプロパノール/水=9/1(v/v)の混合溶液12.0Lを攪拌させた状態で、生成物を溶解した溶液を滴下した。
 次に、析出した沈殿を吸引濾過で回収し、回収した沈殿をイソプロパノール/水=9/1(v/v)の混合溶液4.0Lで洗浄した後、吸引濾過で回収した。
 回収した沈殿を真空乾燥機で80℃/18時間乾燥することにより、下記化学式(2C)で表わされるポリカーボネートの粉末108.72gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
<仮固定剤の調製>
 得られたポリカーボネート100g、活性剤としてヨードニウム系光酸発生剤(Bruestar Silicones社製、型番「Rhodorsil Photoinitiator 2074」)5g、増感剤としてチオキサントン系化合物(Lambson社製、型番「SPEEDCURE CPTX」)1.3gをN-メチル-2-ピロリジノン193.4gに溶解し、樹脂成分濃度33.3重量%の仮固定剤を調製した。
 [比較例A]
<5-デシルノルボルネン付加重合体の合成>
 十分乾燥させた反応容器に、酢酸エチル(430g)、シクロヘキサン(890g)、5-デシルノルボルネン(223g、0.95モル)を導入し、この系中に乾燥窒素を40℃で30分流し、溶存酸素を除去した。ビス(トルエン)ビス(パーフルオロフェニル)ニッケル1.33g(0.275mモル)を12gの酢酸エチルに溶解したものを反応系中に添加し、上記の系を20℃から35℃に15分掛けて昇温し、その温度を保持しながら3時間系中を攪拌した。
 系を室温まで冷却後、49gの30%過酸化水素水を添加した約1500gの純水に氷酢酸26gを溶解させ、これを前記反応系中に添加し、反応系を50℃で5時間攪拌した後、攪拌を止め、分離した水層を除去した。残った有機層を220gのメタノールと220gのイソプロピルアルコールを混合したものを、添加~攪拌~除去することで洗浄した。さらに、510gのシクロヘキサンと290gの酢酸エチルを系に添加し、均一に溶解した後、また156gのメタノールと167gのイソプロピルアルコールを混合したものを、添加~攪拌~除去することで洗浄することを、2回繰り返した。
 洗浄後の有機層に180mLのシクロヘキサンを添加して系を均一に溶解し、さらに670gのメシチレンを添加した。そして、ロータリーエバポレーターで減圧下でシクロヘキサンを蒸発除去することにより、5-デシルノルボルネン付加重合体を、収量:543gの35%のメシチレン溶液の形で得た。この溶液を仮固定剤として使用した。
 2.評価
 2-1.露光前の溶融粘度の測定
 上記で調製した実施例1A~2Aおよび比較例Aの仮固定剤について、厚さ50μmのフィルムになる条件でシリコンウエハ上に塗布し、大気中で120℃で5分間ソフトベークした。
 次に、そのシリコンウエハ上に仮固定剤を再度同じ条件で塗布し、大気中で120℃で5分間ソフトベークした後、さらに、大気中で220℃で5分間のハードベークを行った。
 そして、仮固定剤のフィルムにカッターにて30×30mmの切り込みを入れ、2%フッ酸溶液に浸漬することにより、シリコンウエハから仮固定剤を引き剥がし、厚さ100μmの測定サンプル(仮固定剤層)を作製した。作製した測定サンプルは、純水にて洗浄し、60℃/10hrの条件で乾燥させた。
 得られた測定サンプルを用い、粘弾性測定装置(HAAKE社製、Rheo stress RS150)を用いて、周波数を1Hz、25℃から10℃/分で昇温し、一定せん断速度にて溶融粘度を測定し、180℃雰囲気における溶融粘度を測定値とした。その結果を表1に示す。
 2-2.露光後の溶融粘度の測定
上記2-1と同様の工程で仮固定剤層をシリコンウエハに形成し、シリコンウエハから仮固定剤を引き剥がした後、2000mJ/cm(i線換算)となるようにi線を超高圧水銀灯より照射した後に、粘弾性測定装置(HAAKE社製、Rheo stress RS150)を用いて、周波数を1Hz、25℃から10℃/分で昇温し、一定せん断速度にて溶融粘度を測定し、180℃雰囲気における溶融粘度を測定値とした。その結果を以下の表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 2-3.支持基材からの基材の脱離
 上記実施例1A、2Aおよび比較例Aで調製した仮固定剤をスピンコート法でそれぞれガラス上に塗布し、大気中で120℃×5分間の条件でソフトベークした。次に、そのガラス上に実施例1A、2Aおよび比較例Aで調製した仮固定剤を再度同じ条件で塗布し、大気中で120℃×5分間の条件でソフトベークした後、さらに、大気中で220℃×5分間の条件でハードベークを行い、厚み50μmの仮固定剤層を得た。その後、仮固定剤層上に半導体ウエハを設置し、仮固定剤を介して半導体ウエハとガラスとを、240℃(実施例1A、比較例A)あるいは220℃(実施例2A)、10kN,5分の条件で固定した。
 次に、半導体ウエハの研磨を行い、その後、半導体ウエハとガラスの積層体を大気中で230℃×10分の条件で加熱した。その後、この半導体ウエハとガラスの積層体に、ガラス側から2000mJ/cm2(i線換算)の条件でi線を照射した後、上下180℃の熱板ではさみ、真空吸着させた後、半導体ウエハを2.0mm/秒の速度でスライドさせ、ガラスから脱離させた。その後、半導体ウエハおよびガラスを、γ-ブチロラクトンに5分間揺動させながら浸漬し、半導体ウエハおよびガラス上の仮固定剤の残渣の除去を行った。
 その結果、実施例1Aおよび実施例2Aでは、半導体ウエハに損傷を生じさせることなく、半導体ウエハを脱離させることができ、また、γ-ブチロラクトンへの浸漬で、仮固定剤の残渣は除去できた。しかし、比較例Aでは、この条件では半導体ウエハを脱離させることができなかった。
 次に、本発明の第2実施形態に対応する具体的実施例について説明する。
 [実施例1B]
<ポリカーボネートの合成>
 イソソルビド102.01g(0.698モル)、炭酸ジフェニル149.53g(0.698モル)、炭酸セシウム0.0023g(6.98×10-6モル)をそれぞれ秤量し、その後、これらを反応容器に入れた。
 反応の第1工程として、窒素雰囲気下で、120℃に加熱した加熱槽に反応容器を浸し、攪拌し、原料を溶解させ、2時間攪拌を続けた。
 次に、反応の第2工程として、反応容器内を10kPaに減圧し、120℃で1時間攪拌を続けた。
 次に、反応の第3工程として、反応容器内を0.5kPa以下に減圧し、120℃で1.5時間攪拌を続けた。
 次に、反応の第4工程として、反応容器内を0.5kPa以下に減圧したまま、約30分かけて加熱槽の温度を180℃に昇温した後、180℃で1.5時間攪拌を続けた。
 なお、前記反応の第2~4工程で生じたフェノールは反応容器外へ留去した。
 そして、反応容器内の圧力を常圧に戻した後、γ-ブチロラクトン1200mLを加え、生成物を溶解させた。
 次に、イソプロパノール/水=9/1(v/v)の混合溶液12.0Lを攪拌させた状態で、生成物を溶解した溶液を滴下した。
 次に、析出した沈殿を吸引濾過で回収し、回収した沈殿をイソプロパノール/水=9/1(v/v)の混合溶液4.0Lで洗浄した後、吸引濾過で回収した。
 回収した沈殿を真空乾燥機で80℃/18時間乾燥することにより、上記化学式(2A)で表わされるイソソルビド型ポリカーボネートの粉末123.15gを得た。
<仮固定剤の調製>
 得られたイソソルビド型ポリカーボネート100.0g、活性剤(光酸発生剤)としてGSID26-1(BASFジャパン社製)2.0gをγ-ブチロラクトン198.0gに溶解し、樹脂成分濃度33重量%の仮固定剤を調製した。
<ウエハ接合サンプル作製>
 上記で調製した仮固定剤をスピンコート法で200mmφのガラスウエハ上に塗布し、大気中で120℃×5分間、220℃×5分間の条件でソフトベークし、厚み50μmの仮固定剤層(薄膜)を得た。その後、仮固定剤層上に8インチのベアシリコンウエハを設置し、サブストレート・ボンダー(型番SB-8e、ズース・マイクロテック社製)を用い、仮固定剤を介して半導体ウエハとガラスとを固定した(雰囲気:10-2mbar、温度:220℃、荷重:10kN、時間:5分)。
<ウエハ剥離試験>
 上記で作成した仮固定剤を使用したガラスウエハとシリコンウエハの積層体を、ガラス側から200mJ/cm(i線換算)の条件でi線を照射し、さらに、上下240℃の熱板ではさみ、真空吸着させた後、半導体ウエハを1分間かけてスライドさせることにより、ガラスから脱離することができた。また、シリコンウエハおよびガラス上の残渣は、γ-ブチロラクトンに揺動させながら、5分間浸漬することにより除去することができた。
 [実施例2B]
<ウエハ剥離試験>
 実施例1Bで得られたガラスウエハとシリコンウエハの積層体を、ガラス側から200mJ/cm(i線換算)の条件でi線を照射し、さらに、上下230℃の熱板ではさみ、真空吸着させた後、シリコンウエハを9分間かけてスライドさせることにより、ガラスから脱離することができた。また、半導体ウエハおよびガラス上の残渣は、γ-ブチロラクトンに揺動させながら、5分間浸漬することにより除去することができた。
 [実施例3B]
<ポリカーボネートの合成>
 1,3-シクロヘキサンジオール30.43g(0.262モル)、endo,endo-2,3-ノルボルナンジメタノール23.02g(0.147モル)、炭酸ジフェニル84.63g(0.395モル)、炭酸リチウム0.0163g(0.0021モル)を反応容器に入れた。反応の第1工程として、窒素雰囲気下で、120℃に加熱した加熱槽に反応容器を浸し、攪拌し、原料を溶解させ、2時間攪拌を続けた。反応の第2工程として、反応容器内を10kPaに減圧し、120℃で1時間攪拌を続けた。反応の第3工程として、反応容器内を0.5kPa以下に減圧し、120℃で1.5時間攪拌を続けた。反応の第4工程として、反応容器内を0.5kPa以下に減圧したまま、約30分かけて加熱槽の温度を180℃に昇温した後、180℃で1時間攪拌を続けた。反応の第2~4工程で生じたフェノールは反応容器外へ留去した。
 反応容器内の圧力を常圧に戻した後、テトラヒドロフラン600mlを加え、生成物を溶解させた。イソプロパノール/水=9/1(v/v)の混合溶液6.0Lを攪拌させた状態で、生成物を溶解した溶液を滴下した。析出した沈殿を吸引濾過で回収し、回収した沈殿をイソプロパノール/水=9/1(v/v)の混合溶液3.0Lで洗浄した後、吸引濾過で回収した。
 回収した沈殿を真空乾燥機で60℃/18時間乾燥し、ポリカーボネートの粉末49.27gを得た。
<仮固定材の調整>
 得られた樹脂100.0g、活性剤(光酸発生剤)としてGSID26-1(BASFジャパン社製)2.0gをγ-ブチロラクトン198.0gに溶解し、樹脂成分濃度33重量%の仮固定剤を調製した。
<ウエハ接合サンプル作成>
 上記で調製した仮固定剤をスピンコート法で200mmφのガラスウエハ上に塗布し、大気中で120℃×5分間、220℃×5分間の条件でソフトベークし、厚み15μmの仮固定剤層を得た。その後、仮固定剤層上に8インチのベアシリコンウエハを設置し、サブストレート・ボンダー(型番SB-8e、ズース・マイクロテック社製)を用い、仮固定剤を介して半導体ウエハとガラスとを固定した(雰囲気:10-2mbar、温度:220℃、荷重:10kN、時間:5分)。
<ウエハ剥離試験>
 上記で作成した仮固定剤を使用したガラスウエハとシリコンウエハの積層体を、ガラス側から1140mJ/cm(i線換算)の条件でi線を照射し、さらに、上下130℃の熱板ではさみ、真空吸着させた後、半導体ウエハを6.5分間かけてスライドさせることにより、ガラスから脱離することができた。また、シリコンウエハおよびガラス上の残渣は、γ-ブチロラクトンに揺動させながら、5分間浸漬することにより除去することができた。
 [実施例4B]
<仮固定材の調整>
 ポリプロピレンカーボネート QPAC40(EMPOWER MATERIALS社製)100.0g、活性剤(光酸発生剤)のRhodorsil Photoinitiator2074(ローディアジャパン(株)社製Rhodorsil Photoinitiator2074)5g、増感剤の1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン(英Lambson社製SPEEDCURECPTX(商品名))1.5gをγ-ブチロラクトン340.0gに溶解し、樹脂成分濃度22重量%の仮固定剤を調製した。
<ウエハ接合サンプル作成>
 上記で調製した仮固定剤をスピンコート法で200mmφのガラスウエハ上に塗布し、大気中で120℃×5分間、220℃×5分間の条件でソフトベークし、厚み50μmの仮固定剤層を得た。その後、仮固定剤層上に8インチのベアシリコンウエハを設置し、サブストレート・ボンダー(型番SB-8e、ズース・マイクロテック社製)を用い、仮固定剤を介して半導体ウエハとガラスとを固定した(雰囲気:10-2mbar、温度:160℃、荷重:10kN、時間:5分)。
<ウエハ剥離試験>
 上記で作成した仮固定剤を使用したガラスウエハとシリコンウエハの積層体を、ガラス側から1000mJ/cm(i線換算)の条件でi線を照射し、さらに、上下140℃の熱板ではさみ、真空吸着させた後、半導体ウエハを1分間かけてスライドさせることにより、ガラスから脱離することができた。また、シリコンウエハおよびガラス上の残渣は、γ-ブチロラクトンに揺動させながら、5分間浸漬することにより除去することができた。
 [比較例1B]
<ウエハ接合サンプル作成>
 実施例4Bで調製した仮固定剤をスピンコート法で200mmφのガラスウエハ上に塗布し、大気中で120℃×5分間、220℃×5分間の条件でソフトベークし、厚み15μmの仮固定剤層を得た。その後、仮固定剤層上に8インチのベアシリコンウエハを設置し、サブストレート・ボンダー(型番SB-8e、ズース・マイクロテック社製)を用い、仮固定剤を介して半導体ウエハとガラスとを固定した(雰囲気:10-2mbar、温度:160℃、荷重:10kN、時間:5分)。
<ウエハ剥離試験>
 上記で作成した仮固定剤を使用したガラスウエハとシリコンウエハの積層体を、ガラス側から1140mJ/cm(i線換算)の条件でi線を照射し、さらに、上下100℃の熱板ではさみ、真空吸着させた後、半導体ウエハを20秒間かけてスライドしようとしたが、スライド時の負荷オーバーでガラスから脱離することができなかった。
 [まとめ]
 以下に、実施例1B~4B、比較例1Bの評価結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 表2に示したように、各実施例では、活性エネルギー線の照射量E、仮固定剤層の平均厚さM、仮固定剤層を加熱する温度Tおよび仮固定剤層を加熱する時間tの関係が上記式1~式3の関係を満足することに起因して、ガラスウエハから半導体ウエハを容易に脱離させることができた。
 これに対して、比較例1Bでは、上記のパラメーターが上記式1~式3の関係を満足しなかったため、ガラスウエハからの半導体ウエハの脱離を行うことができない結果となった。
 本発明の第1実施形態による仮固定剤は、基材の加工後に活性エネルギー線の照射後、加熱することにより、その溶融温度が低下するものである。このため、基材の加工時には基材を支持基材上に固定することができ、基材の脱離時には基材を支持基材から低い加熱温度で脱離させることができることから、基材へのダメージを低減させつつ精度の高い加工が可能であり、加工後においては支持基材からの基材の脱離を低い加熱温度で容易に行い得るという効果を奏する。
 また、本発明の第2実施形態による基材の加工方法によれば、仮固定剤を用いて形成された薄膜を介して、基材を支持基材上に強固に仮固定した状態で基材を加工することができる。さらに、基材の加工後の薄膜に対して照射する活性エネルギー線の照射量と、支持基材からの基材の脱離時における加熱の条件とが適切に設定されていることに起因して、基材を支持基材から容易に脱離させることができるという効果を奏する。
 よって、本発明は、基材を加工する際にこの基材を支持基材に仮固定するのに用いられる仮固定剤、およびこの仮固定剤を用いた基材の加工方法に好適に用いることができる。
 1        支持基材
 2        犠牲層(薄膜)
 3        半導体ウエハ(基材)
 31       機能面

Claims (20)

  1.  基材を加工するために前記基材を支持基材に仮固定し、前記基材の加工後に、活性エネルギー線を照射したのち加熱することで前記基材を前記支持基材から脱離させるために用いられる仮固定剤であって、
     前記活性エネルギー線の照射後における180℃での溶融粘度が0.01~100Pa・sであることを特徴とする仮固定剤。
  2.  前記活性エネルギー線の照射は、波長365nmの光を、2000mJ/cm照射することで行われる請求項1に記載の仮固定剤。
  3.  前記活性エネルギー線の照射前における180℃での溶融粘度が100~10000Pa・sである請求項1または2に記載の仮固定剤。
  4.  前記活性エネルギー線の照射前における180℃での溶融粘度をA[Pa・s]とし、前記活性エネルギー線の照射後における180℃での溶融粘度をB[Pa・s]としたとき、A/Bが10~10000なる関係を満足する請求項1ないし3のいずれかに記載の仮固定剤。
  5.  前記活性エネルギー線の照射後、加熱することにより前記仮固定剤を溶融状態とし、これにより、前記支持基材から前記基材を脱離させる請求項1ないし4のいずれかに記載の仮固定剤。
  6.  前記活性エネルギー線を照射した後における、50%重量減少温度が260℃以上である請求項1ないし5のいずれかに記載の仮固定剤。
  7.  酸または塩基の存在下において加熱することにより溶融粘度が低下する樹脂成分と、前記活性エネルギー線の照射により酸または塩基を発生する活性剤とを含有する樹脂組成物からなる請求項1ないし6のいずれかに記載の仮固定剤。
  8.  前記樹脂成分は、ポリカーボネート系樹脂である請求項7に記載の仮固定剤。
  9.  前記ポリカーボネート系樹脂は、少なくとも2つの環状体をカーボネート構成単位に含んでなるものである請求項8に記載の仮固定剤。
  10.  請求項1ないし9のいずれかに記載の仮固定剤で構成される薄膜を、前記基材および前記支持基材のうちの少なくとも一方に形成する第1の工程と、
     前記薄膜を介して、前記基材と前記支持基材とを貼り合わせる第2の工程と、
     前記基材における前記支持基材と反対側の面を加工する第3の工程と、
     前記薄膜に前記活性エネルギー線を照射した後、前記薄膜を加熱して溶融状態とすることで、前記基材を前記支持基材から脱離させる第4の工程と、
     前記基材に残存する前記薄膜を洗浄する第5の工程とを有することを特徴とする基材の加工方法。
  11.  前記支持基材は、光透過性を有するものである請求項10に記載の基材の加工方法。
  12.  加熱により熱分解することで溶融または気化する樹脂成分を含む樹脂組成物で構成される仮固定剤を基材および支持基材のうちの少なくとも一方に供給したのち乾燥させて薄膜を形成する第1の工程と、
     前記薄膜を介して、前記基材と前記支持基材とを貼り合わせる第2の工程と、
     前記基材における前記支持基材と反対側の面を加工する第3の工程と、
     前記薄膜に活性エネルギー線を照射する第4の工程と、
     前記薄膜を加熱して前記樹脂成分を熱分解させることで、前記基材を前記支持基材から脱離させる第5の工程とを有し、
     前記第4の工程における、前記活性エネルギー線の照射量をE[J/cm]とし、前記薄膜の平均厚さをM[cm]とし、さらに、前記第5の工程における、前記薄膜を加熱する温度をT[℃]とし、前記薄膜を加熱する時間をt[分]としたとき、これらが下記式1~下記式3の関係を満足するよう設定されることを特徴とする基材の加工方法。
      log(T・t)≦-10-4・(E/M)+5.7 ・・・ 式1
      log(T・t)≧-10-4・(E/M)+3.8 ・・・ 式2
      3.3×10-5≦E/M≦8.0×10      ・・・ 式3
  13.  前記活性エネルギー線の照射量Eは、0.001~20J/cmである請求項12に記載の基材の加工方法。
  14.  前記薄膜の厚さMは、5×10-4~3×10-2cmである請求項12または13に記載の基材の加工方法。
  15.  前記薄膜を加熱する温度Tは、60~400℃である請求項12ないし14のいずれかに記載の基材の加工方法。
  16.  前記薄膜を加熱する時間tは、1.67×10-3~60分である請求項12ないし15のいずれかに記載の基材の加工方法。
  17.  前記第4の工程における前記薄膜への活性エネルギー線の照射により、前記第5の工程において、前記樹脂成分が熱分解する温度が低下する請求項12ないし16のいずれかに記載の基材の加工方法。
  18.  前記樹脂成分は、酸または塩基の存在下において前記熱分解する温度が低下するものであり、前記樹脂組成物は、さらに前記活性エネルギー線の照射により酸または塩基を発生する活性剤を含有する請求項17に記載の基材の加工方法。
  19.  前記活性剤は、前記樹脂組成物中において、前記樹脂成分に対して0.01~50重量%含まれる請求項18に記載の基材の加工方法。
  20.  前記第1の工程において、前記基材および前記支持基材のうちの前記支持基材に対して選択的に前記仮固定剤を供給して前記薄膜を形成する請求項12ないし19のいずれかに記載の基材の加工方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9324566B1 (en) 2014-12-31 2016-04-26 International Business Machines Corporation Controlled spalling using a reactive material stack

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004186263A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Sekisui Chem Co Ltd 補強された半導体ウエハ及びicチップの製造方法
JP2005290146A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Jsr Corp 被着体の剥離方法
JP2006504853A (ja) * 2002-11-01 2006-02-09 ジョージア テック リサーチ コーポレイション 犠牲組成物、その使用方法、及びその分解方法
WO2010147103A1 (ja) * 2009-06-15 2010-12-23 住友ベークライト株式会社 半導体ウェハの仮固定剤及びそれを用いた半導体装置の製造方法
WO2010147102A1 (ja) * 2009-06-15 2010-12-23 住友ベークライト株式会社 半導体ウェハの仮固定剤及びそれを用いた半導体装置の製造方法
WO2011074520A1 (ja) * 2009-12-14 2011-06-23 住友ベークライト株式会社 電子装置の製造方法、電子装置、電子装置パッケージの製造方法および電子装置パッケージ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006504853A (ja) * 2002-11-01 2006-02-09 ジョージア テック リサーチ コーポレイション 犠牲組成物、その使用方法、及びその分解方法
JP2004186263A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Sekisui Chem Co Ltd 補強された半導体ウエハ及びicチップの製造方法
JP2005290146A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Jsr Corp 被着体の剥離方法
WO2010147103A1 (ja) * 2009-06-15 2010-12-23 住友ベークライト株式会社 半導体ウェハの仮固定剤及びそれを用いた半導体装置の製造方法
WO2010147102A1 (ja) * 2009-06-15 2010-12-23 住友ベークライト株式会社 半導体ウェハの仮固定剤及びそれを用いた半導体装置の製造方法
WO2011074520A1 (ja) * 2009-12-14 2011-06-23 住友ベークライト株式会社 電子装置の製造方法、電子装置、電子装置パッケージの製造方法および電子装置パッケージ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9324566B1 (en) 2014-12-31 2016-04-26 International Business Machines Corporation Controlled spalling using a reactive material stack

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