JP2014070183A - 半導体装置製造用接着シート、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウェハを台座に良好に固定できるとともに、半導体ウェハから台座を容易に分離できる半導体装置製造用接着シート、及び半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体ウェハを台座に固定するために用いられる半導体装置製造用接着シートであって、第１接着剤層と、接着力が前記第１接着剤層より低い第２の層とが積層されている半導体装置製造用接着シートに関する。また、前記接着シートを用いた半導体装置の製造方法に関する。また、接着シート（ａ）に半導体ウェハを貼り付ける工程（Ａ）と、接着シート（ｂ）に台座を貼り付ける工程（Ｂ）と、前記工程（Ａ）により得られた接着シート（ａ）付き半導体ウェハの前記接着シート（ａ）、及び前記工程（Ｂ）により得られた接着シート（ｂ）付き台座の前記接着シート（ｂ）を貼り合わせる工程（Ｃ）とを含み、前記接着シート（ａ）及び（ｂ）の一方の接着力が、他方より低い半導体装置の製造方法に関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置製造用接着シート、及び半導体装置の製造方法に関する。

従来、半導体装置の製造工程において、台座上に半導体ウェハを仮固定した後、半導体ウェハに対してバックグラインドなどの所定の処理を行い、その後、半導体ウェハから台座を分離するといった工程が行なわれることがある。このような工程では、半導体ウェハから台座を容易に分離できることが重要である。

台座上に半導体ウェハを仮固定する方法として、液状の接着剤を使用することが知られている。液状の接着剤はスピンコートにより半導体ウェハ又は台座に塗布される。

特許文献１には、第１基板としてのデバイスウェハと第２基板としてのキャリアー基板とを強い接着結合を形成しない充填層を介して圧着するとともに、充填層の周縁に対して接合素材を充填して硬化することによりエッジボンドを形成して、第１基板と第２基板とを接着する方法が開示されている。

また、特許文献２には、イミド、アミドイミドおよびアミドイミド−シロキサンのポリマーおよびオリゴマーからなる群の中から選択される、オリゴマーおよびポリマーからなる群の中から選択される化合物を含む接合用組成物層を介して第１の基板と第２の基板とを接合する方法が開示されている。

特表２０１１−５１０５１８号公報 特表２０１０−５３１３８５号公報

特許文献１に記載の充填層や特許文献２に記載の接合用組成物層は、スピンコート等により塗布されている。しかしながら、接着に必要な厚さ１０μｍ以上の層を塗布により形成すると、一般的に塗布面が粗くなり、凹凸追従性が悪く、所望の接着力が得られず、半導体ウェハを台座に充分に固定できない場合がある。

また、スピンコートにより塗布する場合、材料の大半が無駄になるといった問題がある。また、材料が接着用の粘度の高いものであるため、スピンコーターの汚れを取り除くには、労力を要する。

本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、半導体ウェハを台座に良好に固定できるとともに、半導体ウェハから台座を分離し易い半導体装置製造用接着シートを提供することを目的とする。また、本発明は、半導体ウェハを台座に良好に固定できるとともに、半導体ウェハから台座を容易に分離できる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本願発明者は、下記の構成を採用することにより、前記の課題を解決できることを見出して本発明を完成させるに至った。

第１の本発明は、半導体ウェハを台座に固定するために用いられる半導体装置製造用接着シートであって、第１接着剤層と、接着力が前記第１接着剤層より低い第２の層とが積層されている半導体装置製造用接着シートに関する。

前記接着シートはシート状であるため、スピンコートにより接着剤層を形成する場合に比べ、表面を均一に形成できる。さらに、スピンコートのように材料を無駄にすることがない。また、シート状であるため簡便に使用できる。

また、第１接着剤層と、接着力が前記第１接着剤層より低い第２の層とが積層されている。第１接着剤層を有するため半導体ウェハを台座に良好に固定できる。第１接着剤層よりも接着力の低い第２の層を有するため、外力により、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。

第１の本発明において、第１接着剤層の接着力、及び第２の層の接着力とは、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力をいう。なお、イミド化や熱硬化等を行なうことにより半導体ウェハを台座に固定する接着シートにおいては、シリコンウェハに固定した状態（例えば、イミド化後や熱硬化後）における９０°ピール剥離力をいう。具体的には実施例に記載の方法で測定できる。

第１の本発明はまた、前記半導体装置製造用接着シートを用いて半導体ウェハを台座に固定する工程と、前記半導体ウェハから前記台座を分離する工程とを含む半導体装置の製造方法に関する。

前記半導体装置製造用接着シートを用いて前記半導体ウェハを前記台座に固定する工程は、前記半導体ウェハを前記第１接着剤層に貼り付け、前記台座を前記第２の層に貼り付けることにより、前記半導体ウェハを前記台座に固定する工程であることが好ましい。

第１接着剤層は、接着力が第２の層より高く、半導体ウェハ表面などの凹凸追従性に優れる。前記構成によれば、第１接着剤層が半導体ウェハ表面の凹凸に追従できるため、半導体ウェハを台座に良好に固定できる。一方、接着力が第１接着剤層より低い第２の層が台座と接するため、接着シートを台座から剥離し易い。また、台座の糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。

第２の本発明は、接着シート（ａ）に半導体ウェハを貼り付ける工程（Ａ）と、接着シート（ｂ）に台座を貼り付ける工程（Ｂ）と、前記工程（Ａ）により得られた接着シート（ａ）付き半導体ウェハの前記接着シート（ａ）、及び前記工程（Ｂ）により得られた接着シート（ｂ）付き台座の前記接着シート（ｂ）を貼り合わせる工程（Ｃ）とを含み、前記接着シート（ａ）及び（ｂ）の一方の接着力が、他方より低い半導体装置の製造方法に関する。

シート状の前記接着シート（ａ）及び（ｂ）を使用するため、スピンコートのように材料を無駄にすることがない。

また、前記接着シート（ａ）及び（ｂ）の一方の接着力が、他方より低い。このため、半導体ウェハから台座を分離し易い。また、相対的に接着力が高い接着シートを使用するため、半導体ウェハを台座に良好に固定できる。

第２の本発明において、接着シート（ａ）の接着力、及び接着シート（ｂ）の接着力とは、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力をいう。なお、接着シート（ａ）及び（ｂ）が、イミド化や熱硬化等を行なうことにより接着させるものである場合、シリコンウェハに固定した状態（例えば、イミド化後や熱硬化後）における９０°ピール剥離力をいう。具体的には実施例に記載の方法で測定できる。

前記接着シート（ｂ）の接着力が前記接着シート（ａ）より低いことが好ましい。

前記構成によれば、接着シート（ａ）は、接着力が接着シート（ｂ）より高く、半導体ウェハ表面などの凹凸追従性に優れる。接着シート（ａ）が半導体ウェハ表面の凹凸に追従できるため、半導体ウェハを台座に良好に固定できる。一方、接着力が接着シート（ａ）より低い接着シート（ｂ）が台座と接するため、接着シート（ｂ）を台座から剥離し易い。また、台座の糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。

本発明によれば、半導体ウェハを台座に良好に固定できるとともに、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。

実施形態１の接着シートの断面模式図である。 実施形態２の接着シートの断面模式図である。 実施形態１の接着シートに半導体ウェハを貼り付けた様子を示す模式図である。 実施形態１の接着シートを用いて半導体ウェハを台座に固定した様子を示す模式図である。 接着シート（ａ）の断面模式図である。 接着シート（ａ）に半導体ウェハを貼り付けた様子を示す模式図である。 接着シート（ｂ）の断面模式図である。 接着シート（ｂ）に台座を貼り付けた様子を示す模式図である。 接着シート（ａ）及び（ｂ）を用いて半導体ウェハを台座に固定した様子を示す模式図である。

［接着シート］
第１の本発明の半導体装置製造用接着シートは、第１接着剤層と、接着力が前記第１接着剤層より低い第２の層とが積層されている。

以下、第１の本発明の接着シートについて図面を参照しつつ説明する。

図１は、実施形態１の接着シート７の断面模式図である。図１に示すように、接着シート７は、第１接着剤層７０と、第２の層７１との積層により形成されている。第２の層７１の接着力は、第１接着剤層７０の接着力よりも低い。

接着シート７は、第１接着剤層７０を有するため半導体ウェハを台座に良好に固定できる。また、第１接着剤層７０よりも接着力の低い第２の層７１を有するため、外力により、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。

第１接着剤層７０の厚さは特に限定されず、例えば、１０μｍ以上であり、好ましくは５０μｍ以上である。１０μｍ以上であると、半導体ウェハ表面の凹凸を追従でき、接着シート７を隙間なく充填できる。また、第１接着剤層７０の厚さは、例えば、５００μｍ以下であり、好ましくは３００μｍ以下である。５００μｍ以下であると、厚みのばらつきや加熱時の収縮・膨張を抑制又は防止できる。

第２の層７１の厚さは特に限定されず、例えば、１μｍ以上であり、好ましくは５μｍ以上である。１μｍ以上であると、台座との貼り合せが容易である。また、第２の層７１の厚さは、例えば、５００μｍ以下であり、好ましくは３００μｍ以下である。５００μｍ以下であると、厚みのばらつきや加熱時の収縮・膨張を抑制又は防止できる。

第１接着剤層７０は、第２の層７１に比較して一般的に弾性率が低いため、形成時に表面にうねりが生じやすい。このような観点からは、第１接着剤剤層７０を薄くし、第２の層７１を厚くすることが好ましい。一方、第１接着剤層７０は、第２の層７１に比較して一般的にガラス転移温度が高いため、形成時の収縮が大きい。このような観点からは、第１接着剤剤層７０を厚くし、第２の層７１を薄くすることが好ましい。

なお、接着シート７を平面視したときの形状は特に限定されないが、通常、円形である。

第２の層７１の接着力は、第１接着剤層７０の接着力よりも低ければ、特に制限されない。第２の層７１の接着力は、例えば、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力が０．３０Ｎ／２０ｍｍ未満であることが好ましく、０．２０Ｎ／２０ｍｍ以下であることがより好ましい。０．３０Ｎ／２０ｍｍ未満であると、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。一方、該９０°ピール剥離力の下限は、好ましくは０．００１Ｎ／２０ｍｍ以上であり、より好ましくは０．００５Ｎ／２０ｍｍ以上、更に好ましくは０．０１０Ｎ／２０ｍｍ以上である。０．００１Ｎ／２０ｍｍ以上であると、半導体ウェハを台座に良好に固定でき、バックグラインドなどを良好に行うことができる。

第１接着剤層７０の接着力は、例えば、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力が、０．３０Ｎ／２０ｍｍ以上であることが好ましく、０．４０Ｎ／２０ｍｍ以上であることがより好ましい。０．３０Ｎ／２０ｍｍ以上であると、半導体ウェハを台座に良好に固定でき、バックグラインドなどを良好に行うことができる。また、該９０°ピール剥離力の上限は、特に限定されず、大きいほど好ましいが、例えば、３０Ｎ／２０ｍｍ以下、好ましくは２０Ｎ／２０ｍｍ以下である。

図２に示すように、第１の本発明の接着シートは、他の層が形成されたものであってもよい（実施形態２）。図２は、第３の層を備える接着シートの断面模式図である。図２の接着シート７は、第３の層７５と、第２の層７１と、第１接着剤層７０との積層により形成されている。

第３の層７５の接着力は、第１接着剤層７０の接着力よりも低いことが好ましい。これにより、接着シート７の第３の層７５を台座に貼り付けた場合に、接着シート７を台座から容易に剥離できる。また、台座の糊残りを無くすことができ、台座の洗浄工程を省略できる。

第３の層７５の接着力は、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力が、０．３０Ｎ／２０ｍｍ未満であることが好ましく、０．２０Ｎ／２０ｍｍ以下であることがより好ましい。０．３０Ｎ／２０ｍｍ未満であると、接着シート７を容易に剥離できる。また、台座等の糊残りを無くすことができ、台座等の洗浄工程を省略できる。一方、該９０°ピール剥離力の下限は、好ましくは０．００１Ｎ／２０ｍｍ以上である。０．００１Ｎ／２０ｍｍ以上であると、半導体ウェハを台座に良好に固定でき、バックグラインドなどを良好に行うことができる。

第１接着剤層７０を構成する接着剤組成物としては、第１接着剤層７０の接着力が、第２の層７１の接着力よりも高くなるように選択する限り、特に限定されない。

第１接着剤層７０を構成する接着剤組成物としては、イミド基を有し、且つ、少なくとも一部にエーテル構造を有するジアミンに由来する構成単位を有するポリイミド樹脂を好適に使用できる。また、シリコーン樹脂も好適に使用できる。なかでも、耐熱性、耐薬性、糊残り性という点から、前記ポリイミド樹脂が好ましい。

前記ポリイミド樹脂は、一般的に、その前駆体であるポリアミド酸をイミド化（脱水縮合）することにより得ることができる。ポリアミド酸をイミド化する方法としては、例えば、従来公知の加熱イミド化法、共沸脱水法、化学的イミド化法等を採用することができる。なかでも、加熱イミド化法が好ましい。加熱イミド化法を採用する場合、ポリイミド樹脂の酸化による劣化を防止するため、窒素雰囲気下や、真空中等の不活性雰囲気下にて加熱処理を行なうことが好ましい。

前記ポリアミド酸は、適宜選択した溶媒中で、酸無水物とジアミン（エーテル構造を有するジアミンと、エーテル構造を有さないジアミンの両方を含む）とを実質的に等モル比となるように仕込み、反応させて得ることができる。

前記エーテル構造を有するジアミンは、エーテル構造を有し、且つ、アミン構造を有する端末を少なくとも２つ有する化合物である限り、特に限定されない。例えば、グリコール骨格を有するジアミンなどが挙げられる。

前記グリコール骨格を有するジアミンとしては、例えば、ポリプロピレングリコール構造を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミン、ポリエチレングリコール構造を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミン、ポリテトラメチレングリコール構造を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミン等のアルキレングリコールを有するジアミンを挙げることができる。また、これらのグリコール構造の複数を有し、且つ、アミノ基を両末端に１つずつ有するジアミンを挙げることができる。

前記エーテル構造を有するジアミンの分子量は、１００〜５０００の範囲内であることが好ましく、１５０〜４８００であることがより好ましい。前記エーテル構造を有するジアミンの分子量が１００〜５０００の範囲内であると、低温での接着力が高く、且つ、高温において剥離性を奏する第１接着剤層７０をえやすい。

前記ポリイミド樹脂の形成には、エーテル構造を有するジアミン以外に、エーテル構造を有さないジアミンを併用することもできる。エーテル構造を有さないジアミンとしては、脂肪族ジアミンや芳香族ジアミンを挙げることができる。エーテル構造を有さないジアミンを併用することにより、被着体との密着力をコントロールすることができる。エーテル構造を有するジアミンと、エーテル構造を有さないジアミンとの配合割合は、モル比で、１００：０〜１０：９０の範囲内にあることが好ましく、より好ましくは、１００：０〜２０：８０であり、さらに好ましくは、９９：１〜３０：７０である。前記エーテル構造を有するジアミンと前記エーテル構造を有さないジアミンとの配合割合が、モル比で、１００：０〜１０：９０の範囲内にあると、高温での熱剥離性により優れる。

前記脂肪族ジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、１，８−ジアミノオクタン、１，１０−ジアミノデカン、１，１２−ジアミノドデカン、４，９−ジオキサ−１，１２−ジアミノドデカン、１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン（α、ω−ビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン）などが挙げられる。前記脂肪族ジアミンの分子量は、通常、５０〜１，０００，０００であり、好ましくは１００〜３０，０００である。

芳香族ジアミンとしては、例えば、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）−２，２−ジメチルプロパン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン等が挙げられる。前記芳香族ジアミンの分子量は、通常、５０〜１０００であり、好ましくは１００〜５００である。前記脂肪族ジアミンの分子量、及び、前記芳香族ジアミンの分子量は、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー）により測定し、ポリスチレン換算により算出された値（重量平均分子量）をいう。

前記酸無水物としては、例えば、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ピロメリット酸二無水物、エチレングリコールビストリメリット酸二無水物等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記酸無水物と前記ジアミンを反応させる際の溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、シクロペンタノン等を挙げることができる。これらは、単独で使用してもよく、複数を混合して用いてもよい。また、原材料や樹脂の溶解性を調整するために、トルエンや、キシレン等の非極性の溶媒を適宜、混合して用いてもよい。

前記シリコーン樹脂としては、例えば、過酸化物架橋型シリコーン系粘着剤、付加反応型シリコーン系粘着剤、脱水素反応型シリコーン系粘着剤、湿気硬化型シリコーン系粘着剤等が挙げられる。前記シリコーン樹脂は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。前記シリコーン樹脂を用いると、耐熱性が高くなり、高温下における貯蔵弾性率や粘着力が適切な値となり得る。前記シリコーン樹脂の中でも、不純物が少ない点で、付加反応型シリコーン系粘着剤が好ましい。

第１接着剤層７０を構成する接着剤組成物は、他の添加剤を含有していてもよい。このような他の添加剤としては、例えば、難燃剤、シランカップリング剤、イオントラップ剤などが挙げられる。難燃剤としては、例えば、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、臭素化エポキシ樹脂などが挙げられる。シランカップリング剤としては、例えば、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。イオントラップ剤としては、例えば、ハイドロタルサイト類、水酸化ビスマスなどが挙げられる。このような他の添加剤は、１種のみであっても良いし、２種以上であっても良い。

第２の層７１を構成する材料としては、第２の層７１の接着力が、第１接着剤層７０の接着力よりも低くなるように選択する限り、特に限定されない。第２の層７１を構成する材料としては、前述のポリイミド樹脂、前述のシリコーン樹脂も使用できる。なかでも、耐熱性、耐薬性、糊残り性という点から、前記ポリイミド樹脂が好ましい。

第３の層７５を構成する材料としては、第３の層７５の接着力が、第１接着剤層７０の接着力よりも低くなるように選択する限り、特に限定されず、例えば、第２の層７１で例示したものが挙げられる。

（接着シートの製造）
接着シート７は、例えば、次の通りにして作製される。まず、第２の層７１を形成するための材料を含む溶液を作製する。次に、前記溶液を基材上に所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成した後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させる等して、第２の層７１とする。前記基材としては、ＳＵＳ３０４、６−４アロイ、アルミ箔、銅箔、Ｎｉ箔などの金属箔や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙等が使用可能である。また、塗布方法としては特に限定されず、例えば、ロール塗工、スクリーン塗工、グラビア塗工、スピンコート塗工等が挙げられる。

一方、第１接着剤層７０を形成するための組成物を含む溶液を作製する。

次に、第２の層７１が積層されている前記基材の上に、前記第１接着剤層７０を形成するための組成物を含む溶液を第２の層７１の側から所定厚みとなる様に塗布して塗布膜を形成する。その後、該塗布膜を所定条件下で乾燥させる等して、第１接着剤層７０とする。以上より、図１に示す接着シート７が得られる。

なお、図２に示す第３の層７５は第２の層７１と同様の方法で形成できる。

第１の本発明の半導体装置製造用接着シートは、半導体ウェハを台座に固定するために用いられる。具体的には、後述する第１の本発明の半導体装置の製造方法に好適に使用できる。

［半導体装置の製造方法］
第１の本発明の半導体装置の製造方法は、接着シートを用いて半導体ウェハを台座に固定する工程と、半導体ウェハから台座を分離する工程とを含む。このような方法として、例えば、半導体ウェハを第１接着剤層に貼り付け、台座を第２の層に貼り付けることにより、半導体ウェハを台座に固定する工程と、半導体ウェハから台座を分離する工程とを含む方法が挙げられる。当該方法の場合、第１接着剤層が半導体ウェハ表面の凹凸に追従でき、半導体ウェハを台座に良好に固定できる。一方、接着力が第１接着剤層より低い第２の層が台座と接するため、接着シートを台座から剥離し易い。また、台座の糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。

以下の説明では、実施形態１の接着シート７を用いた場合について説明する。図３は、実施形態１の接着シートに半導体ウェハを貼り付けた様子を示す模式図である。図４は、実施形態１の接着シートを用いて半導体ウェハを台座に固定した様子を示す模式図である。

まず、半導体ウェハ３の回路形成面と第１接着剤層７０を貼り合わせる（図３）。

半導体ウェハ３として、回路形成面及び非回路形成面を有するものを使用する。また、シリコン貫通電極（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｓｉｌｉｃｏｎ ｖｉａ）を有するものを好適に使用できる。通常、シリコン貫通電極を有するシリコンウェハは、後述のバックグラインドにより薄型化されるため、台座１に固定し、強度を補強することが望ましいからである。

半導体ウェハ３としては特に限定されず、例えば、ゲルマニウムウエハ、ガリウム−ヒ素ウエハ、ガリウム−リンウエハ、ガリウム−ヒ素−アルミニウムウエハ、サファイアウェハ等の化合物半導体ウェハなどが挙げられる。なかでも、シリコンウェハが好ましい。

半導体ウェハ３の厚さは特に限定されないが、例えば、４００〜１２００μｍであり、好ましくは４５０〜１０００μｍである。

半導体ウェハ３の直径は特に限定されないが、例えば、７５〜４５０ｍｍである。このような半導体ウェハ３としては、市販の２００ｍｍウェハ、３００ｍｍウェハなどを使用できる。

貼り合わせ方法（貼り付け方法）は特に限定されず、例えば、２３〜２５０℃、０．０１〜１０ＭＰａで貼り付ける方法が挙げられる。
なお、接着シート７の面積が半導体ウェハ３の面積より大きい場合は、必要に応じて、貼り合わせ前または貼り合わせ後に、接着シート７をカットすればよい。

次いで、台座１と第２の層７１を貼り合わせる（図４）。

台座１としては、特に限定されないが、シリコンウェハ、ＳｉＣウェハ、ＧａＡｓウェハ等の化合物ウェハ、ガラスウェハ、ＳＵＳ、６−４Ａｌｌｏｙ，Ｎｉ箔、Ａｌ箔等の金属箔等が挙げられる。平面視で、丸い形状を採用する場合は、シリコンウェハ又はガラスウェハが好ましい。また、平面視で矩形の場合は、ＳＵＳ板、又は、ガラス板が好ましい。

また、台座１として、例えば、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ランダム共重合ポリプロピレン、ブロック共重合ポリプロピレン、ホモポリプロレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル（ランダム、交互）共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、ポリウレタン、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等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、全芳香族ポリアミド、ポリフェニルスルフイド、アラミド（紙）、ガラス、ガラスクロス、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース系樹脂、シリコーン樹脂、紙等を用いることもできる。

台座１は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用しても良い。台座１の厚みは、特に限定されないが、例えば、通常１０μｍ〜２０ｍｍ程度である。

台座１の直径は特に限定されないが、例えば、７５〜４５０ｍｍ、１００〜４５０ｍｍである。このような台座１としては、市販の２００ｍｍウェハ、３００ｍｍウェハなどを使用できる。

貼り合わせ方法（貼り付け方法）は特に限定されず、例えば、２３〜２５０℃、０．０１〜１０ＭＰａで貼り付ける方法が挙げられる。
なお、接着シート７の面積が台座１の面積より大きい場合は、必要に応じて接着シート７をカットすればよい。

貼り合わせ後、必要に応じて、第１接着剤層７０及び第２の層７１をイミド化する。これにより、半導体ウェハ３を台座１に良好に固定できる。イミド化は従来公知の方法で行うことができ、例えば、１５０〜５００℃、０．５〜５時間の条件でイミド化できる。なお、第１接着剤層７０及び第２の層７１の一方のみをイミド化してもよい。

また、貼り合わせ後、必要に応じて、第１接着剤層７０及び第２の層７１を熱硬化してもよい。第１接着剤層７０及び第２の層７１としてシリコーン樹脂を用いた場合、熱硬化により半導体ウェハ３を台座１に良好に固定できる。なお、第１接着剤層７０及び第２の層７１の一方のみを熱硬化してもよい。

次いで、台座１に固定された半導体ウェハ３をバックグラインドできる。バックグラインドは、従来公知の方法で行うことができる。

バックグラインドした半導体ウェハの厚さは、例えば、１〜３００μｍであり、好ましくは５〜１００μｍである。

バックグラインドした後、半導体ウェハ３の非回路形成面（バックグラインドされた面）は加工することができる。加工方法としては、電極形成、金属配線形成、保護膜形成等が挙げられる。なお、当該加工により、シリコン貫通電極が形成されてもよい。

バックグラインドや加工などの所望の処理を半導体ウェハ３に施した後、半導体ウェハ３から台座１を分離する。

半導体ウェハ３から台座１を分離する方法としては特に限定されず、例えば、外力を加える方法が挙げられる。具体的には、台座１のみを分離する方法、台座１付きの第２の層７１を分離する方法などが挙げられる。また、第１接着剤層７０と第２の層７１との境界に切り込みを入れて分離する方法も好適である。

なお、第１接着剤層７０の接着力を低下させた後に、半導体ウェハ３から台座１を分離してもよい。第１接着剤層７０の接着力を低下させる方法としては、溶剤により第１接着剤層７０を溶解させて接着力を低下させる方法、第１接着剤層７０に、カッターやレーザー等により物理的な切り込みを入れて接着力を低下させる方法、第１接着剤層７０を加熱により接着力が低下する材料で形成しておき、加熱により接着力を低下させる方法、界面活性剤の存在下で加熱しながら超音波洗浄を行う方法、薬液を第１接着剤層７０に浸透させる方法（例えば、ＳＣ−１洗浄を行う方法、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどの溶解液を浸透させる方法）等を挙げることができる。

以上の説明では、半導体ウェハ３を第１接着剤層７０に貼り付け、台座１を第２の層７１に貼り付ける方法を説明した。しかし、これに限定されず、台座１を第１接着剤層７０に貼り付け、半導体ウェハ３を第２の層７１に貼り付けてもよい。

また、半導体ウェハ３として、回路形成面及び非回路形成面を有するもの使用する場合について説明した。しかし、回路形成面及び非回路形成面を有するものに限定されず、両面が非回路形成面のものなどでもよい。

［他の半導体装置の製造方法］
第２の本発明の半導体装置の製造方法は、接着シート（ａ）に半導体ウェハを貼り付ける工程（Ａ）と、接着シート（ｂ）に台座を貼り付ける工程（Ｂ）と、前記工程（Ａ）により得られた接着シート（ａ）付き半導体ウェハの前記接着シート（ａ）、及び前記工程（Ｂ）により得られた接着シート（ｂ）付き台座の前記接着シート（ｂ）を貼り合わせる工程（Ｃ）とを含む。また、前記接着シート（ａ）及び（ｂ）の一方の接着力が、他方より低い。

接着シート（ａ）及び（ｂ）の一方の接着力が、他方より低いため、半導体ウェハから台座を分離し易い。また、相対的に接着力が高い接着シートを使用するため、半導体ウェハを台座に良好に固定できる。

接着シート（ｂ）の接着力が前記接着シート（ａ）より低いことが好ましい。この場合、接着シート（ａ）は、接着力が接着シート（ｂ）より高く、半導体ウェハ表面などの凹凸追従性に優れる。よって、接着シート（ａ）が半導体ウェハ表面の凹凸に追従できるため、半導体ウェハを台座に良好に固定できる。一方、接着力が接着シート（ａ）より低い接着シート（ｂ）が台座と接するため、接着シート（ｂ）を台座から剥離し易い。また、台座の糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。

以下の説明では、接着シート（ｂ）の接着力が前記接着シート（ａ）より低い場合について説明する。

以下、第２の本発明の半導体装置の製造方法について図面を参照しつつ説明する。
図５は、接着シート（ａ）の断面模式図である。図６は、接着シート（ａ）に半導体ウェハを貼り付けた様子を示す模式図である。図７は、接着シート（ｂ）の断面模式図である。図８は、接着シート（ｂ）に台座を貼り付けた様子を示す模式図である。図９は、接着シート（ａ）及び（ｂ）を用いて半導体ウェハを台座に固定した様子を示す模式図である。

工程（Ａ）
工程（Ａ）では、接着シート（ａ）１３に半導体ウェハ４を貼り付ける（図６）。

まず、接着シート（ａ）１３について説明する。図５に示すように、接着シート（ａ）１３は一方の面に基材１２を有し、他方の面にセパレータ１４を有している。

接着シート（ａ）１３を構成する接着剤組成物としては特に限定されないが、第１接着剤層７０で例示したものが好適である。

接着シート（ａ）１３の接着力は、例えば、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力が、０．３０Ｎ／２０ｍｍ以上であることが好ましく、０．４０Ｎ／２０ｍｍ以上であることがより好ましい。０．３０Ｎ／２０ｍｍ以上であると、半導体ウェハ４を台座に良好に固定でき、バックグラインドなどを良好に行うことができる。また、該９０°ピール剥離力の上限は、特に限定されず、大きいほど好ましいが、例えば、３０Ｎ／２０ｍｍ以下、好ましくは２０Ｎ／２０ｍｍ以下である。

基材１２としては、ＳＵＳ３０４、６−４アロイ、アルミ箔、銅箔、Ｎｉ箔などの金属箔や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙等が挙げられる。

セパレータ１４としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレンや、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤等の剥離剤により表面コートされたプラスチックフィルムや紙等が挙げられる。

半導体ウェハ４としては特に限定されず、半導体ウェハ３で例示したものなどが挙げられる。

工程Ａでは、セパレータ１４を剥離して、接着シート（ａ）１３に半導体ウェハ４を貼り付ける。

貼り付け方法は特に限定されず、例えば、２３〜２５０℃、０．０１〜１０ＭＰａで貼り付ける方法が挙げられる。
なお、接着シート（ａ）１３の面積が半導体ウェハ４の面積より大きい場合は、必要に応じて、貼り付け前または貼り付け後に、接着シート（ａ）１３をカットすればよい。

工程（Ｂ）
工程（Ｂ）では、接着シート（ｂ）２３に台座２を貼り付ける（図８）。

図７に示すように、接着シート（ｂ）２３は一方の面に基材２２を有し、他方の面にセパレータ２４を有している。

接着シート（ｂ）２３を構成する接着剤組成物としては特に限定されないが、第２の層７１で例示したものが好適である。

接着シート（ｂ）２３の接着力は、例えば、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力が０．３０Ｎ／２０ｍｍ未満であることが好ましく、０．２０Ｎ／２０ｍｍ以下であることがより好ましい。０．３０Ｎ／２０ｍｍ未満であると、半導体ウェハ４から台座２を容易に分離できる。一方、該９０°ピール剥離力の下限は、好ましくは０．００１Ｎ／２０ｍｍ以上であり、より好ましくは０．００５Ｎ／２０ｍｍ以上、更に好ましくは０．０１０Ｎ／２０ｍｍ以上である。０．００１Ｎ／２０ｍｍ以上であると、半導体ウェハ４を台座２に良好に固定でき、バックグラインドなどを良好に行うことができる。

基材２２としては特に限定されず、基材１２で例示したものなどが挙げられる。セパレータ２４としては特に限定されず、セパレータ１４で例示したものなどが挙げられる。

台座２としては特に限定されず、台座１で例示したものなどが挙げられる。

工程Ｂでは、セパレータ２４を剥離して、接着シート（ｂ）２３に台座２を貼り付ける。

貼り付け方法は特に限定されず、例えば、２３〜２５０℃、０．０１〜１０ＭＰａで貼り付ける方法が挙げられる。
なお、接着シート（ｂ）２３の面積が台座２の面積より大きい場合は、必要に応じて、貼り付け前または貼り付け後に、接着シート（ｂ）２３をカットすればよい。

工程（Ｃ）
工程（Ｃ）では、工程（Ａ）により得られた接着シート（ａ）１３付き半導体ウェハ４の接着シート（ａ）１３、及び工程（Ｂ）により得られた接着シート（ｂ）２３付き台座２の接着シート（ｂ）２３を貼り合わせる（図９）。これにより、半導体ウェハ４を台座２に固定できる。

貼り合わせ方法は特に限定されない。貼り合わせ後、必要に応じて、接着シート（ａ）１３及び接着シート（ｂ）２３をイミド化する。これにより、半導体ウェハ４を台座２に良好に固定できる。イミド化は従来公知の方法で行うことができ、例えば、１５０〜５００℃、０．５〜５時間の条件でイミド化できる。なお、接着シート（ａ）１３及び接着シート（ｂ）２３の一方のみをイミド化してもよい。

また、貼り合わせ後、必要に応じて、接着シート（ａ）１３及び接着シート（ｂ）２３を熱硬化してもよい。接着シート（ａ）１３及び接着シート（ｂ）２３としてシリコーン樹脂を用いた場合、熱硬化により半導体ウェハ４を台座２に良好に固定できる。なお、接着シート（ａ）１３及び接着シート（ｂ）２３の一方のみを熱硬化してもよい。

他の工程
台座２に固定された半導体ウェハ４をバックグラインドできる。バックグラインドは、従来公知の方法で行うことができる。

バックグラインドした半導体ウェハの厚さは、例えば、１〜３００μｍであり、好ましくは５〜１００μｍである。

バックグラインドした後、半導体ウェハ４の非回路形成面（バックグラインドされた面）は加工することができる。加工方法としては、電極形成、金属配線形成、保護膜形成等が挙げられる。なお、当該加工により、シリコン貫通電極が形成されてもよい。

バックグラインドや加工などの所望の処理を半導体ウェハ４に施した後、半導体ウェハ４から台座２を分離する。

半導体ウェハ４から台座２を分離する方法としては特に限定されず、半導体ウェハ３から台座１を分離する方法の説明で例示した方法が挙げられる。

以上の説明では、接着シート（ｂ）２３の接着力が前記接着シート（ａ）１３より低い場合について説明した。しかし、これに限定されず、接着シート（ｂ）２３の接着力が接着シート（ａ）１３より高くてもよい。

この場合、接着シート（ｂ）２３の接着力は、例えば、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力が、０．３０Ｎ／２０ｍｍ以上であることが好ましく、０．４０Ｎ／２０ｍｍ以上であることがより好ましい。該９０°ピール剥離力の上限は、例えば、３０Ｎ／２０ｍｍ以下、好ましくは２０Ｎ／２０ｍｍ以下である。
また、接着シート（ａ）１３の接着力は、例えば、温度２３±２℃、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎの条件下でのシリコンウェハに対する９０°ピール剥離力が０．３０Ｎ／２０ｍｍ未満であることが好ましく、０．２０Ｎ／２０ｍｍ以下であることがより好ましい。該９０°ピール剥離力の下限は、好ましくは０．００１Ｎ／２０ｍｍ以上であり、より好ましくは０．００５Ｎ／２０ｍｍ以上、更に好ましくは０．０１０Ｎ／２０ｍｍ以上である。

また、以上の説明では、接着シート（ａ）１３が基材１２及びセパレータ１４を有している場合について説明した。しかし、これに限定されず、接着シート（ａ）１３は、セパレータ１４を有していなくてもよく、基材１２を有していなくともよい。接着シート（ｂ）２３も同様であり、接着シート（ｂ）２３は、セパレータ２４を有していなくてもよく、基材２２を有していなくともよい。

以下、本発明に関し実施例を用いて詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

実施例で使用した成分について説明する。
ＰＭＤＡ：ピロメリット酸二無水物（分子量：２１８．１）
ＤＤＥ：４，４‘−ジアミノジフェニルエーテル（分子量：２００．２）
Ｄ−４０００：ハインツマン製のポリエーテルジアミン（分子量：４０２３．５）
ＤＭＡｃ：Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド
Ｄ−２０００：ハインツマン製のポリエーテルジアミン（分子量：１９９０．８）
ＢＰＤＡ：３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸ニ無水物
ＰＰＤ：ｐ−フェニレンジアミン
セパレータ（片面がシリコーン系剥離剤にて処理された長尺ポリエステルフィルム：厚さ３８μｍ）

以下の方法により接着シートを作製した。

実施例１
窒素気流下の雰囲気において、１９１２．０ｇのＤＭＡｃ中に、Ｄ−４０００ ２３９．８ｇ、ＤＤＥ ７９．９ｇ、及び、ＰＭＤＡ １００．０ｇを７０℃で混合して反応させ、第１接着剤層用溶液（ポリアミド酸溶液Ａ）を得た。得られた第１接着剤層用溶液が室温（２３℃）になるまで冷却した。
表１の配合に従った点以外は第１接着剤層用溶液と同様の方法で第２の層用溶液（ポリアミド酸溶液Ｂ）を得た。得られた第２の層用溶液が室温（２３℃）になるまで冷却した。
第２の層用溶液を、セパレータに塗布し、９０℃で３分間乾燥させ、第２の層を有するシートを得た。得られたシートに上に、第１接着剤層用溶液を塗布し、９０℃で３分間乾燥させ、第１接着剤層を形成した。これにより、第１接着剤層と第２の層とが積層された接着シートを得た。
接着シートの全体の直径は２００ｍｍ、厚さは１００μｍであった。
第１接着剤層の直径は２００ｍｍ、厚さは９０μｍであった。
第２の層の直径は２００ｍｍ、厚さは１０μｍであった。

実施例２〜３
表１の配合に従った点以外は実施例１と同様の方法で、接着シートを得た。

比較例１
実施例１の第１接着剤層用溶液を用いて、第１接着剤層からなる接着シート（単層）を得た。接着シートは円形であり、直径２００ｍｍ、厚さ１５０μｍであった。

［第１接着剤層の接着力の測定］
第１接着剤層用溶液を、セパレータに塗布し、９０℃で３分間乾燥させ、厚さ２０μｍの第１接着剤層を有するシートを得た。
得られたシートの第１接着剤層を８インチシリコンウェハに貼り合せ、３００℃で１．５時間の条件で窒素雰囲気中でイミド化させ、シリコンウェハ付き第１接着剤層を得た。
シリコンウェハ付き第１接着剤層を２０ｍｍ幅、１００ｍｍ長さに加工し、引張試験機（島津製作所製、オートグラフＡＧＳ−Ｈ）を用い、温度２３℃、３００ｍｍ／分にて９０°ピール評価を行った。結果を表１に示す。

［第２の層の接着力の測定］
第２の層用溶液を、セパレータに塗布し、９０℃で３分間乾燥させ、厚さ２０μｍの第２の層を有するシートを得た。
得られたシートの第２の層を８インチシリコンウェハに貼り合せ、３００℃で１．５時間の条件で窒素雰囲気中でイミド化させ、シリコンウェハ付き第２の層を得た。
シリコンウェハ付き第２の層を２０ｍｍ幅、１００ｍｍ長さに加工し、引張試験機（島津製作所製、オートグラフＡＧＳ−Ｈ）を用い、温度２３℃、３００ｍｍ／分にて９０°ピール評価を行った。結果を表１に示す。

［プロセス耐性評価］
実施例１〜３
実施例１〜３の接着シートの第２の層を台座（直径２００ｍｍ、厚さ７２６μｍのシリコンウエハ）に貼り付けた。貼り付けは、温度９０℃、圧力０．１ＭＰａのロールラミネートにより行った。
次に、台座付き接着シートの接着シート面を、直径２００ｍｍ、厚さ７２５μｍのシリコンウエハの回路形成面に貼り付けた。貼り付けは、温度９０℃、圧力０．１ＭＰａでロールラミネートにより行った。貼り付け後、３００℃で１．５時間、窒素雰囲気下で接着シートをイミド化した。これにより、台座、接着シート及びシリコンウェハが順次積層された積層体を得た。
得られた積層体を用いてバックグラインドを行い、バックグラインド中にシリコンウェハを充分に固定でき良好にバックグラインドできた場合を○、シリコンウェハを充分に固定できずバックグラインドできなかった場合を×として評価した。
比較例１
実施例１〜３と同様の方法により積層体を得て、プロセス耐性を評価した。
結果を表１に示す。

［剥離性評価］
前記プロセス耐性評価と同様の方法により、台座、接着シート及びシリコンウェハが順次積層された積層体を得た。
第１接着剤層と第２の層との境界にトムソン刃を用いて切り込み（シリコンウェハ端部から１ｍｍの切り込み）を入れた。切り込みの後、積層体のシリコンウェハ側に配置した真空ピンセットを用いて、シリコンウェハを上方向に吸着した。吸着によりシリコンウェハ付き第１接着剤層を積層体から剥離できた場合を○、剥離できなかった場合を×として評価した。結果を表１に示す。

１ 台座
２ 台座
３ 半導体ウェハ
４ 半導体ウェハ
７ 接着シート
１２ 基材
１３ 接着シート
１４ セパレータ
２２ 基材
２３ 接着シート
２４ セパレータ
７０ 第１接着剤層
７１ 第２の層
７５ 第３の層

Claims (5)

1. 半導体ウェハを台座に固定するために用いられる半導体装置製造用接着シートであって、
   第１接着剤層と、接着力が前記第１接着剤層より低い第２の層とが積層されていることを特徴とする半導体装置製造用接着シート。
2. 請求項１に記載の半導体装置製造用接着シートを用いて半導体ウェハを台座に固定する工程と、
   前記半導体ウェハから前記台座を分離する工程とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 前記半導体装置製造用接着シートを用いて前記半導体ウェハを前記台座に固定する工程は、前記半導体ウェハを前記第１接着剤層に貼り付け、前記台座を前記第２の層に貼り付けることにより、前記半導体ウェハを前記台座に固定する工程であることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 接着シート（ａ）に半導体ウェハを貼り付ける工程（Ａ）と、
   接着シート（ｂ）に台座を貼り付ける工程（Ｂ）と、
   前記工程（Ａ）により得られた接着シート（ａ）付き半導体ウェハの前記接着シート（ａ）、及び前記工程（Ｂ）により得られた接着シート（ｂ）付き台座の前記接着シート（ｂ）を貼り合わせる工程（Ｃ）とを含み、
   前記接着シート（ａ）及び（ｂ）の一方の接着力が、他方より低いことを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 前記接着シート（ｂ）の接着力が前記接着シート（ａ）より低いことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。

Images