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JP2014072445A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法 Download PDF

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JP2014072445A
JP2014072445A JP2012218420A JP2012218420A JP2014072445A JP 2014072445 A JP2014072445 A JP 2014072445A JP 2012218420 A JP2012218420 A JP 2012218420A JP 2012218420 A JP2012218420 A JP 2012218420A JP 2014072445 A JP2014072445 A JP 2014072445A
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adhesive
layer
sheet
pedestal
semiconductor wafer
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JP2012218420A
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Daisuke Uenda
大介 宇圓田
Atsushi Ishii
淳 石井
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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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の製造方法を提供する。
【解決手段】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の層とを有し、接着シートの周辺部が前記第1接着剤層により形成され、前記周辺部よりも内側の中央部が前記第1接着剤層と前記第2の層との積層により形成されている接着シートを準備する工程と、前記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、前記第1接着剤層を切断し、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。
【選択図】図5

Description

本発明は、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、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の層とを有し、接着シートの周辺部が前記第1接着剤層により形成され、前記周辺部よりも内側の中央部が前記第1接着剤層と前記第2の層との積層により形成されている接着シートを準備する工程と、前記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、前記第2の層に達するまで前記第1接着剤層に切り込みを入れ、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に関する。
第1の本発明では、まず、接着シートを準備する。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。
接着シートの周辺部は、前記第1接着剤層により形成されている。第2の層と比較して接着力の高い第1接着剤層が周辺部に存在するため、この部分において半導体ウェハを台座に強固に固定できる。
また、周辺部よりも内側の中央部が第1接着剤層と第2の層との積層により形成されている。第1接着剤層のみが表出している面では、半導体ウェハ又は台座を強固に固定できる。また、第2の層が台座と接する場合、接着シートを台座から剥離し易く、糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。
分離工程においては、第1接着剤層を切断する。これにより、第1接着剤層の連続性を破壊でき、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。また、接着シートはその周辺部に第1接着剤層が形成されているため、第1接着剤層を切断し易い。
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、第1接着剤層が、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。第2の層が、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。
第2の本発明は、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の層とを有し、接着シートの周辺部が前記第1接着剤層により形成され、前記周辺部よりも内側の中央部が、前記第2の層により形成されている接着シートを準備する工程と、前記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、前記第2の層に達するまで前記第1接着剤層に切り込みを入れ、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に関する。
第2の本発明では、まず、接着シートを準備する。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。
接着シートの周辺部は、前記第1接着剤層により形成されている。第2の層と比較して接着力の高い第1接着剤層が周辺部に存在するため、この部分において半導体ウェハを台座に強固に固定できる。
また、前記周辺部よりも内側の中央部が、前記第2の層により形成されている。第2の層が台座と接するため、接着シートを剥離し易く、糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。
分離工程においては、第1接着剤層を切断する。これにより、第1接着剤層の連続性を破壊でき、半導体ウェハから台座を容易に分離できる。また、接着シートはその周辺部に第1接着剤層が形成されているため、第1接着剤層に切り込みを入れ易い。
第2の本発明において、第1接着剤層の接着力、及び第2の層の接着力の定義は、第1の本発明の場合と同様である。
第3の本発明は、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接着シートを準備する工程と、前記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、前記第1接着剤層と前記第2の層との境界に切り込みを入れて、前記第1接着剤層と前記第2の層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。
第3の本発明では、まず、接着シートを準備する。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。
前記接着シートは、第1接着剤層と、接着力が第1接着剤層より低い第2の層との積層体である。固定工程では、これを用いて半導体ウェハを台座に固定する。第1接着剤層を有する接着シートを用いるため半導体ウェハを台座に良好に固定できる。
分離工程では、第1接着剤層と、接着力が第1接着剤層より低い第2の層との境界に切り込みを入れる。第2の層の接着力が第1接着剤層より低いため、切り込み部分を起点として第1接着剤層と第2の層を容易に分離できる。
第3の本発明において、第1接着剤層の接着力、及び第2の層の接着力の定義は、第1の本発明の場合と同様である。
前記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4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、前記台座、前記接着シート(b)、前記接着シート(a)及び前記半導体ウェハが順に積層された積層体を得る工程(C)と、前記積層体における前記接着シート(a)と前記接着シート(b)との境界に切り込みを入れて、前記接着シート(a)と前記接着シート(b)を分離する工程(D)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。
積層体を得る工程では、接着力の低い接着シートだけを使用するのではなく、相対的に接着力が高い接着シートを併用するため、半導体ウェハを台座に良好に固定できる。
分離工程では、積層体における接着シート(a)と接着シート(b)との境界に切り込みを入れる。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、切り込み部分を起点として接着シート(a)と(b)を容易に分離できる。
第4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)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。接着シート(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。
第5の本発明は、仮止め用シートの一方の面に半導体ウェハを貼り付ける工程(I)と、
前記仮止め用シートの他方の面にベベル部を有する台座を貼り付ける工程(II)と、前記仮止め用シートと前記台座の前記ベベル部との間に、前記仮止めシートよりも接着力が高い仮止め用接着剤層を形成して、前記仮止め用シートを前記台座に固定する工程(III)と、前記工程(I)〜(III)の後、前記仮止め用シートに切り込みを入れて前記仮止め用シートから前記台座を分離する工程(IV)とを含む半導体装置の製造方法に関する。
仮止め用シートはシート状であり、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。このため、仮止め用シートは半導体ウェハと良好に接着できる。また、仮止めシートよりも接着力が高い仮止め用接着剤層を用いるため、仮止め用シートを台座に強固に固定できる。したがって、半導体ウェハを台座に良好に固定できる。
工程(IV)においては、仮止め用シートに切り込みを入れる。これにより、仮止め用シートの連続性を破壊でき、仮止め用シートから台座を容易に分離できる。また、仮止め用接着剤層を仮止め用シートと台座のベベル部との間に形成するため、仮止め用シートに切り込みを入れ易い。
第5の本発明において、仮止め用シートの接着力、及び仮止め用接着剤層の接着力とは、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、仮止め用シートが、イミド化や熱硬化等を行ない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。仮止め用接着剤層が、イミド化や熱硬化等を行ない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。
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。
第1の本発明で使用できる接着シートの断面模式図である。 第1の本発明で使用できる接着シートの平面図である。 第1の本発明で使用できる接着シートの断面模式図である。 第1の本発明において、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。 第1の本発明において、第1接着剤層を切断した様子を示す模式図である。 第2の本発明で使用できる接着シートの断面模式図である。 第2の本発明で使用できる接着シートの平面図である。 第2の本発明で使用できる接着シートの断面模式図である。 第2の本発明において、第1接着剤層を切断した様子を示す模式図である。 第3の本発明で使用できる接着シートの断面模式図である。 第3の本発明で使用できる接着シートの断面模式図である。 第3の本発明において、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。 第3の本発明において、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。 第3の本発明において、第1接着剤層と第2の層との境界に切り込みを入れた様子を示す模式図である。 第4の本発明で使用できる接着シート(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。 第4の本発明で使用できる接着シート(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(a)と接着シート(b)との境界に切り込みを入れた様子を示す模式図である。 仮止め用シートの断面図である。 仮止め用シートに半導体ウェハを貼り付けた様子を示す図である。 仮止め用シートと台座のベベル部との間に、仮止め用接着剤層を形成した様子を示す図である。 (a)は、仮止め用シートと台座のベベル部との間に、仮止め用接着剤層を形成した様子を示す図である。(b)は、台座のベベル部周辺の拡大図である。 (a)は、仮止め用シートと台座のベベル部との間に、仮止め用接着剤層を形成した様子を示す図である。(b)は、半導体ウェハのベベル部周辺の拡大図である。 仮止め用シートに切り込みを入れた様子を示す図である。 凹部を有する仮止め用シートの断面図である。
[第1の本発明]
第1の本発明の半導体装置の製造方法は、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の層とを有し、接着シートの周辺部が前記第1接着剤層により形成され、前記周辺部よりも内側の中央部が前記第1接着剤層と前記第2の層との積層により形成されている接着シートを準備する工程と、前記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、前記第2の層に達するまで前記第1接着剤層に切り込みを入れ、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。
まず、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の層とを有し、接着シートの周辺部が前記第1接着剤層により形成され、前記周辺部よりも内側の中央部が前記第1接着剤層と前記第2の層との積層により形成されている接着シートを準備する。
図1は、第1の本発明で使用できる接着シート5の断面模式図である。図1に示すように、接着シート5は、周辺部54が第1接着剤層50により形成されるとともに、周辺部54よりも内側の中央部53が、第1接着剤層50と第2の層51との積層により形成されている。すなわち、接着シート5は、第2の層51と、第2の層51上に第2の層51の上面及び側面を覆う態様で積層された第1接着剤層50とを有する。第2の層51の接着力は、第1接着剤層50の接着力よりも低い。
接着シート5の周辺部54は、前記第1接着剤層50により形成されている。第2の層51と比較して接着力の高い第1接着剤層50が周辺部54に存在するため、この部分において半導体ウェハを台座に強固に固定できる。
周辺部54よりも内側の中央部53が第1接着剤層50と第2の層51との積層により形成されている。第1接着剤層50のみが表出している面では、半導体ウェハ又は台座を強固に固定できる。また、第2の層51が台座と接する場合、接着シートを台座から剥離し易く、糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。
接着シート5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、半導体ウェハデバイス表面の凹凸を追従でき、隙間なく接着シートを充填できる。また、接着シート5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。
中央部53における第1接着剤層50の厚さは適宜設定できるが、好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.5μm以上、更に好ましくは1μm以上である。また、該厚さは、好ましくは300μm以下であり、より好ましくは200μm以下である。
また、中央部53における第2の層51の厚さは適宜設定できる。
第1接着剤層は、第2の層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接着剤剤層を薄くし、第2の層を厚くすることが好ましい。一方、第1接着剤層は、第2の層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接着剤剤層を厚くし、第2の層を薄くすることが好ましい。
図2は、第1の本発明で使用できる接着シート5の平面図である。図2に示すように、接着シート5は、平面視したときの形状が円形である。
接着シート5の直径は特に限定されない。例えば、接着シート5の直径は、台座の直径に対して+1.0〜−1.0mmが好ましい。
また、接着シート5を平面視したとき、第2の層51の形状が円形である。接着シート5を平面視したときの第2の層51の面積は、接着シート5を平面視したときの接着シート5の面積に対して、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、更に好ましくは50%以上である。10%以上であると、周辺部54に形成された第1接着剤層50の接着力を低下させ易く、半導体ウェハから台座を分離し易い。また、第2の層51の面積は、好ましくは99.95%以下、より好ましくは99.9%以下である。99.95%以下であると、半導体ウェハを台座に強固に固定できる。
第2の層51の接着力は、第1接着剤層50の接着力よりも低ければ、特に制限されない。第2の層51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、第2の層51を容易に剥離できる。該90°ピール剥離力の下限は、特に限定されず、例えば、0N/20mm以上であり、好ましくは0.001N/20mm以上である。該90°ピール剥離力は低いほど第2の層51を剥離し易い。
第1接着剤層50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保持でき、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。
第1接着剤層50を構成する接着剤組成物としては、第1接着剤層50の接着力が、第2の層51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50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50、60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50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51を構成する材料としては、第2の層51の接着力が、第1接着剤層50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51を構成する材料としては、Cu、Cr、Ni、Ti等の無機材料を挙げることができる。また、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。
図3に示すように、接着シートは、他の層が形成されたものであってもよい。図3は、第1の本発明で使用できる接着シート5の断面模式図である。図3の接着シート5は、周辺部54及び中央部53にわたって、第3の層55が形成されている。第1接着剤層50よりも接着力の低い第3の層55が表出している面を半導体ウェハに貼り付けることで、半導体ウェハから第3の層55付きの接着シート5を容易に剥離できる。また、半導体ウェハの糊残りを無くすことができ、半導体ウェハの洗浄工程を省略できる。
第3の層55の接着力は、第1接着剤層50の接着力よりも低ければ、特に制限されない。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、糊残りなく剥離でき、半導体ウェハ等の洗浄工程を省略できる。また、該90°ピール剥離力の下限は、特に限定されず、例えば、0N/20mm以上であり、好ましくは0.001N/20mm以上である。0N/20mm以上であると、半導体ウェハを台座に良好に保持できる。
第3の層55を構成する材料としては、第3の層55の接着力が、第1接着剤層50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51と同様のものを採用できる。
(接着シートの製造)
接着シート5は、例えば、次の通りにして作製される。まず、第2の層51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51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。
次に、第2の層51側から打ち抜き加工等により、所定の形状(例えば、円形、矩形等)に打ち抜き、打ち抜いた部分(円形状、矩形状等の第2の層51)を残して、外側を剥離して取り除く。
一方、第1接着剤層50を形成するための組成物を含む溶液を作製する。
次に、所定の形状に打ち抜かれた第2の層51が積層されている前記基材の上に、前記の第1接着剤層50を形成するための組成物を含む溶液を第2の層51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50とする。以上より、図1、2に示す接着シート5が得られる。
以下の説明では、図1、2に示す接着シート5を用いた場合について説明する。
接着シート5を準備した後、接着シート5を用いて半導体ウェハ41を台座31に固定する。図4は、半導体ウェハ41を台座31に固定した様子を示す模式図である。
接着シート5を用いて半導体ウェハ41を台座31に固定する方法は特に限定されないが、接着シート5の第1接着剤層50及び第2の層51が表出している面を台座31に貼り付け、接着シート5の第1接着剤層50のみが表出している面を半導体ウェハ41の回路形成面に貼り付ける方法が好適である(図4)。
半導体ウェハ41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31に固定し、強度を補強することが望ましいからである。また、半導体ウェハ41は、通常、ベベル部を有する。
半導体ウェハ41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41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41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41としては、市販の200mmウェハ、300mmウェハなどを使用できる。
台座31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31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31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31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31の直径は特に限定されないが、例えば、100〜450mmである。このような台座31としては、市販の200mmウェハ、300mmウェハなどを使用できる。
台座31は、通常、ベベル部を有する。
貼り付け(固定)方法は特に限定されないが、圧着が好ましい。圧着は、通常、圧着ロール等の押圧手段により押圧しながら行われる。圧着の条件としては、例えば、20〜300℃、0.001〜10MPa、0.001〜10mm/secが好ましい。圧着時間は、通常0.1〜10分である。
圧着後、必要に応じて、第1接着剤層50及び第2の層51をイミド化する。これにより、半導体ウェハ41を台座31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50及び第2の層51の一方のみをイミド化してもよい。
次いで、前記半導体ウェハ41をバックグラインドすることが好ましい。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41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所望の処理を施した後、第1接着剤層50を切断し、半導体ウェハ41から台座31を分離する。図5は、第1接着剤層50を切断した様子を示す模式図である。
切断方法は特に限定されず、カッターやレーザー等従来公知の方法により切断できる。
分離工程においては、第1接着剤層50を切断する。これにより、第1接着剤層50の連続性を破壊でき、必要に応じて外力を加えることにより半導体ウェハ41から台座31を容易に分離できる。また、接着シート5はその周辺部54に第1接着剤層50が形成されているため、第1接着剤層50に切断101を入れ易い。
以上の説明では、平面視したときの形状が円形である接着シート5を用いた場合について説明した。しかし、該形状は特に限定されず、多角形、楕円形等、他の形状でもよい。
また、平面視したとき、第2の層51の形状が円形である接着シート5を用いた場合について説明した。しかし、該形状は特に限定されず、多角形、楕円形等、他の形状でもよい。
以上の説明では、接着シート5を用いて半導体ウェハ41を台座31に固定する方法として、接着シート5の第1接着剤層50及び第2の層51が表出している面を台座31に貼り付け、接着シート5の第1接着剤層50のみが表出している面を半導体ウェハ41の回路形成面に貼り付ける方法を説明した。しかし、接着シート5を用いて半導体ウェハ41を台座31に固定する方法は特に限定されず、接着シート5の第1接着剤層50のみが表出している面を台座31に貼り付け、接着シート5の第1接着剤層50及び第2の層51が表出している面を半導体ウェハ41の回路形成面に貼り付ける方法などであってもよい。
また、半導体ウェハ41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。
[第2の本発明]
第2の本発明の半導体装置の製造方法は、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の層とを有し、接着シートの周辺部が前記第1接着剤層により形成され、前記周辺部よりも内側の中央部が、前記第2の層により形成されている接着シートを準備する工程と、前記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、前記第2の層に達するまで前記第1接着剤層に切り込みを入れ、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。
まず、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の層とを有し、接着シートの周辺部が前記第1接着剤層により形成され、前記周辺部よりも内側の中央部が、前記第2の層により形成されている接着シートを準備する。
図6は、第2の本発明で使用できる接着シート6の断面模式図である。図6に示すように、接着シート6は、周辺部64が第1接着剤層60により形成されるとともに、周辺部64よりも内側の中央部63が、第2の層61により形成されている。第2の層61の接着力は、第1接着剤層60の接着力よりも低い。
接着シート6の周辺部64は、第1接着剤層60により形成されている。第2の層61と比較して接着力の高い第1接着剤層60が周辺部64に存在するため、この部分において半導体ウェハを台座に強固に固定できる。
周辺部64よりも内側の中央部63が、第2の層61により形成されている。第2の層61が台座と接するため、接着シート6を台座から剥離し易く、糊残りが少なく、台座を再利用しやすい。
接着シート6の厚さは特に限定されず、例えば、接着シート5で例示したものと同様である。
図7は、第2の本発明で使用できる接着シート6の平面図である。図7に示すように、接着シート6は、平面視したときの形状が円形である。接着シート6の直径は特に限定されず、例えば、接着シート5で例示したものと同様である。また、接着シート6を平面視したときの第2の層61の面積は特に限定されず、例えば、接着シート5で例示したものと同様である。
第2の層61の接着力は、第1接着剤層60の接着力よりも低ければ、特に制限されない。例えば、第2の層61の接着力は、第2の層51で例示した値と同様である。
第1接着剤層60の接着力は、第1接着剤層50で例示した値と同様である。
第1接着剤層60を構成する接着剤組成物としては、前述のポリイミド樹脂、シリコーン樹脂を好適に使用できる。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。
第2の層61を構成する材料としては、Cu、Cr、Ni、Ti等の無機材料、前述のポリイミド樹脂、前述のシリコーン樹脂等が挙げられる。
図8に示すように、接着シートは、他の層が形成されたものであってもよい。図8は、第2の本発明で使用できる接着シート6の断面模式図である。図8の接着シート6は、周辺部64及び中央部63にわたって、第3の層65が形成されている。第1接着剤層60よりも接着力の低い第3の層65が表出している面を半導体ウェハに貼り付けることで、半導体ウェハから第3の層65付きの接着シート6を容易に剥離できる。また、半導体ウェハの糊残りを無くすことができ、半導体ウェハの洗浄工程を省略できる。
第3の層65の接着力は、第1接着剤層60の接着力よりも低ければ、特に制限されない。例えば、第3の層65の接着力は、第3の層55で例示した値と同様である。
以下の説明では、図6、7に示す接着シート6を用いた場合について説明する。
接着シート6を準備した後、接着シート6を用いて半導体ウェハ42を台座32に固定する。
固定方法は特に限定されないが、圧着が好ましい。圧着は、通常、圧着ロール等の押圧手段により押圧しながら行われる。圧着の条件としては、例えば、20〜300℃、0.001〜10MPa、0.001〜10mm/secが好ましい。圧着時間は、通常0.1〜10分である。
圧着後、必要に応じて、第1接着剤層60及び第2の層61をイミド化する。これにより、半導体ウェハ42を台座32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60及び第2の層61の一方のみをイミド化してもよい。
半導体ウェハ42は、半導体ウェハ41と同様である。台座32は、台座31と同様である。
次いで、前記半導体ウェハ42をバックグラインドすることが好ましい。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42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所望の処理を施した後、第1接着剤層60を切断し、半導体ウェハ42から台座32を分離する。図9は、第1接着剤層を切断した様子を示す模式図である。
切断方法は特に限定されず、カッターやレーザー等従来公知の方法により切断できる。
分離工程においては、第1接着剤層60を切断する。これにより、第1接着剤層60の連続性を破壊でき、必要に応じて外力を加えることにより半導体ウェハ42から台座32を容易に分離できる。また、接着シート6はその周辺部64に第1接着剤層60が形成されているため、第1接着剤層60に切断102を入れ易い。
以上の説明では、平面視したときの形状が円形である接着シート6を説明した。しかし、該形状は特に限定されず、多角形、楕円形等、他の形状でもよい。
また、平面視したとき、第2の層61の形状が円形である接着シート6を説明した。しかし、該形状は特に限定されず、多角形、楕円形等、他の形状でもよい。
[第3の本発明]
第3の本発明の半導体装置の製造方法は、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接着シートを準備する工程と、前記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、前記第1接着剤層と前記第2の層との境界に切り込みを入れて、前記第1接着剤層と前記第2の層を分離する工程とを含む。
まず、第1接着剤層と、接着力が第1接着剤層より低い第2の層とが積層されている接着シートを準備する。
図10は、第3の本発明で使用できる接着シート7の断面模式図である。図10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。
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。
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11に示すように、接着シートは、他の層が形成されたものであってもよい。図11は、第3の本発明で使用できる接着シートの断面模式図である。図11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、前述のポリイミド樹脂、シリコーン樹脂を好適に使用できる。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。
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を好適に使用できる。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。
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、特に限定されない。例えば、前述のポリイミド樹脂、前述のシリコーン樹脂などが挙げられる。
以下の説明では、図10に示す接着シート7を用いた場合について説明する。
図12は、接着シート7に半導体ウェハ43を貼り付けた様子を示す模式図である。図13は、半導体ウェハ43を台座33に固定した様子を示す模式図である。
接着シート7を用いて半導体ウェハ43を台座33に固定する。例えば、半導体ウェハ43を第1接着剤層70に貼り付け、台座33を第2の層71に貼り付けることにより、半導体ウェハ43を台座33に固定する。当該方法の場合、第1接着剤層70が半導体ウェハ43表面の凹凸に追従でき、半導体ウェハ43を台座33に良好に固定できる。一方、接着力が第1接着剤層70より低い第2の層71が台座33と接するため、接着シート7を台座33から剥離し易い。また、台座33の糊残りが少なく、台座33を再利用しやすい。
まず、半導体ウェハ43の回路形成面と第1接着剤層70を貼り合わせる(図12)。
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43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。
なお、半導体ウェハ43は、半導体ウェハ41と同様である。
次いで、台座33と第2の層71を貼り合わせる(図13)。
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33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。
なお、台座33は、台座31と同様である。
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43を台座33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43を台座33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33に固定された半導体ウェハ43をバックグラインドすることが好ましい。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43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43に施した後、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、第1接着剤層70と第2の層71を分離する。図14は、第1接着剤層70と第2の層71との境界に切り込み103を入れた様子を示す模式図である。
切り込み方法は特に限定されず、カッターやレーザー等従来公知の方法により切り込みできる。切り込み深さは特に限定されないが、通常、0.1〜10mmである。
第2の層71の接着力が第1接着剤層70より低いため、必要に応じて外力を加えることにより、切り込み103を起点として第1接着剤層70と第2の層71を容易に分離できる。
以上の説明では、半導体ウェハ43を第1接着剤層70に貼り付け、台座33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33を第1接着剤層70に貼り付け、半導体ウェハ43を第2の層71に貼り付けてもよい。
[第4の本発明]
第4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、前記台座、前記接着シート(b)、前記接着シート(a)及び前記半導体ウェハが順に積層された積層体を得る工程(C)と、前記積層体における前記接着シート(a)と前記接着シート(b)との境界に切り込みを入れて、前記接着シート(a)と前記接着シート(b)を分離する工程(D)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。
接着力の低い接着シートだけを使用するのではなく、相対的に接着力が高い接着シートを併用するため、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。
図15は、第4の本発明で使用できる接着シート(a)の断面模式図である。図16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17は、第4の本発明で使用できる接着シート接着シート(b)の断面模式図である。図18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19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44を貼り付ける(図16)。
まず、接着シート(a)13について説明する。図15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、前述のポリイミド樹脂、シリコーン樹脂を好適に使用できる。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。
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44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44は、半導体ウェハ41と同様である。
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44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44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34を貼り付ける(図18)。
図17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、前述のポリイミド樹脂、シリコーン樹脂を好適に使用できる。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。
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44から台座34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44を台座34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34は、台座31と同様である。
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34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34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44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34の接着シート(b)23を貼り合わせる。これにより、台座34、接着シート(b)23、接着シート(a)13及び半導体ウェハ44が順に積層された積層体を得る(図19)。
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44を台座34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44を台座34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。
工程(C)により台座34に固定された半導体ウェハ44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44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。
工程(D)
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44に施した後、接着シート(a)13と接着シート(b)23との境界に切り込みを入れて、接着シート(a)13と接着シート(b)23を分離する。図20は、接着シート(a)13と接着シート(b)23との境界に切り込み104を入れた様子を示す模式図である。
切り込み方法は特に限定されず、カッターやレーザー等従来公知の方法により切り込みできる。切り込み深さは特に限定されないが、通常、0.1〜10mmである。
接着シート(b)23の接着力が接着シート(a)13より低いため、必要に応じて外力を加えることにより、切り込み104を起点として接着シート(a)13と接着シート(b)23を容易に分離できる。
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。
[第5の本発明]
第5の本発明の半導体装置の製造方法は、仮止め用シートの一方の面に半導体ウェハを貼り付ける工程(I)と、前記仮止め用シートの他方の面にベベル部を有する台座を貼り付ける工程(II)と、前記仮止め用シートと前記台座の前記ベベル部との間に、前記仮止めシートよりも接着力が高い仮止め用接着剤層を形成して、前記仮止め用シートを前記台座に固定する工程(III)と、前記工程(I)〜(III)の後、前記仮止め用シートに切り込みを入れて前記仮止め用シートから前記台座を分離する工程(IV)とを含む。
工程(I)〜(III)の順序は特に限定されない。例えば、工程(I)、工程(II)及び工程(III)の順序、工程(II)、工程(I)及び工程(III)の順序、工程(I)、工程(III)及び工程(II)の順序、工程(II)、工程(III)及び工程(I)の順序等が挙げられる。なかでも、仮止め用接着剤層が形成し易く、仮止め用接着剤層がはみ出す可能性や仮止め用接着剤層を必要量以上に形成する可能性が低いという理由から、工程(I)、工程(II)及び工程(III)の順序が好ましい。
図21は、仮止め用シートの断面図である。図22は、仮止め用シートに半導体ウェハを貼り付けた様子を示す図である。図23は、仮止め用シートと台座のベベル部との間に、仮止め用接着剤層を形成した様子を示す図である。
工程(I)
工程(I)では、仮止め用シート81の一方の面に半導体ウェハ45を貼り付ける(図22)。
仮止め用シート81に半導体ウェハ45を貼り付ける方法は特に限定されないが、仮止め用シート81に半導体ウェハ45の回路形成面を貼り付けることが好ましい。
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。
貼り付け後、必要に応じて、仮止め用シート81をイミド化する。これにより、仮止め用シート81及び半導体ウェハ45を良好に接着できる。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。
貼り付け後、必要に応じて、仮止め用シート81を熱硬化してもよい。これにより、仮止め用シート81及び半導体ウェハ45を良好に接着できる。熱硬化は従来公知の方法で行うことができ、例えば、100〜350℃(好ましくは150〜350℃)、0.1〜5時間、窒素雰囲気下で熱硬化できる。
仮止め用シート81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、仮止め用シート81を隙間なく充填できる。また、仮止め用シート81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。
仮止め用シート81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。
仮止め用シート81の接着力は、後述する仮止め用接着剤層80の接着力よりも低い。仮止め用シート81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45の糊残りを防止できる。一方、該90°ピール剥離力の下限は、好ましくは0.01N/20mm以上であり、より好ましくは0.02N/20mm以上、更に好ましくは0.05N/20mm以上である。0.01N/20mm以上であると、半導体ウェハ45を台座35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。
仮止め用シート81を構成する接着剤組成物としては、仮止め用シート81の接着力が、後述する仮止め用接着剤層80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。
仮止め用シート81を構成する接着剤組成物としては、前述のポリイミド樹脂、前述のシリコーン樹脂を好適に使用できる。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。
半導体ウェハ45は、半導体ウェハ41と同様である。
工程(II)
工程(II)では、仮止め用シート81の他方の面にベベル部を有する台座35を貼り付ける。
貼り付け方法は特に限定されないが、ロールラミネートや真空プレスで貼り付けることが好ましい。貼り付け条件は特に限定されないが、例えば、23〜250℃、0.01〜10MPaで貼り付けできる。
台座35の周縁部には、台座35の上面及び下面から側面(外側)に向かって傾斜した傾斜面が形成されている。このような傾斜面が形成された周縁部がベベル部である。
台座35は、ベベル部を有する限り特に限定されず、例えば、台座31で例示したものを使用できる。
工程(III)
工程(III)では、仮止め用シート81と台座35のベベル部との間に、仮止めシート81よりも接着力が高い仮止め用接着剤層80を形成して、仮止め用シート81を台座35に固定する(図23)。
具体的には、仮止め用シート81と台座35のベベル部との間に、液状の接着剤組成物を塗布し、乾燥等させることにより、仮止め用接着剤層80を形成して、仮止め用シート81を台座35に固定する。
仮止め用接着剤層80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、仮止め用シート81を台座35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。
仮止め用接着剤層80を構成する材料としては、仮止め用接着剤層80の接着力が、仮止め用シート81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。仮止め用接着剤層80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を好適に使用できる。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。
図24の(a)は、仮止め用シート81と台座35のベベル部との間に、仮止め用接着剤層80を形成した様子を示す図である。図24の(b)は、ベベル部周辺の拡大図である。
図24(b)に示すように、仮止め用シート81の端部は、台座35の端部よりも内側、且つ、台座35のベベル部の傾斜開始位置よりも外側であることが好ましい。具体的には、台座35の端部と仮止め用シート81の端部との横方向(台座35の面に水平方向)の距離をD1とし、台座35の端部と台座35のベベル部の傾斜開始位置との横方向の距離をD2とすると、D1は、D2の10分の1、すなわち、(D2)/10よりも大きいことが好ましい。D1が、D2の10分の1よりも大きいと、仮止め用シート81が他の部材(例えば、搬送に使用するカセット)に触れ、めくれ上がることを防止できる。
一方、D1は、D2の3分の2、すなわち、(D2)×(2/3)よりも小さいことが好ましい。D1が、D2の3分の2よりも小さいと、接着剤剤層80による接着部分の面積をある程度確保でき、接着信頼性に優れる。
なお、D2は、通常、0.1〜0.4mmである。
図25の(a)は、仮止め用シートと台座のベベル部との間に、仮止め用接着剤層を形成した様子を示す図である。図25の(b)は、半導体ウェハのベベル部周辺の拡大図である。図25(b)に示すように、仮止め用シート81の端部は、半導体ウェハ45の端部よりも内側、且つ、半導体ウェハ45のベベル部の傾斜開始位置よりも外側であることが好ましい。
具体的には、半導体ウェハ45の端部と仮止め用シート81の端部との横方向(半導体ウェハ45の面に水平方向)の距離をD3とし、半導体ウェハ45の端部と半導体ウェハ45のベベル部の傾斜開始位置との横方向の距離をD4とすると、D3は、D4の10分の1、すなわち、(D4)/10よりも大きいことが好ましい。D3が、D4の10分の1よりも大きいと、仮止め用シート81が他の部材(例えば、搬送に使用するカセット)に触れ、めくれ上がることを防止できる。
一方、D3は、D4の3分の2、すなわち、(D4)×(2/3)よりも小さいことが好ましい。D3が、D4の3分の2よりも小さいと、接着剤剤層80による接着部分の面積をある程度確保でき、接着信頼性に優れる。
なお、D4は、通常、0.1〜0.4mmである。
他の工程
工程(I)〜(III)により台座35に固定された半導体ウェハ45に対して、バックグラインドを行うことが好ましい。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45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。
工程(IV)
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45に施した後、仮止め用シート81に切り込みを入れて仮止め用シート81から台座35を分離する。
図26は、仮止め用シート81に切り込み105を入れた様子を示す図である。図26に示すように、仮止め用シート81に台座35に達するまで切り込み105を入れることが好ましく、仮止め用シート81に台座35のベベル部に達するまで切り込み105を入れることがより好ましい。切り込み方法は特に限定されず、カッターやレーザー等従来公知の方法により切り込みできる。
以上の説明では、仮止め用シートの形状として、断面が矩形の場合について説明した。しかし、仮止め用シートの形状は特に限定されない。例えば、図27に示すように仮止め用シートの周縁部に凹部が設けられたものなどでもよい。
前述のとおり、工程(I)〜(III)の順序は特に限定されない。例えば、工程(II)の前に工程(III)を行うことができる。この場合、仮止め用シートの周縁部(ベベル部に対応する部分)にシート状物としての仮止め用接着剤層を予め設けておき、仮止め用接着剤層がベベル部に接着するように、仮止め用シートに台座を貼り付ければよい。
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
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
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
SD4587L:東レ・ダウコーニング(株)製のシリコーン粘着剤(付加硬化型)
SRX−212:東レ・ダウコーニング(株)製の白金触媒
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)
長尺ポリエステルフィルム(厚さ25μm)
実施例1〜5、比較例1について説明する。
以下の方法により接着シートを作製した。
実施例1、5
<第1接着剤層用溶液、第2の層用溶液の作製>
窒素気流下の雰囲気において、929.05gのDMAc中に、D−4000 258.25g、DDE 78.95g、及び、PMDA 100g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。
<円形シートの作製>
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。
得られたシートの第2の層上に長尺ポリエステルフィルムを積層し、トムソン金型にて、直径198mmにハーフカットし、打ち抜いた部分(トムソン金型で打ち抜いた内側)を残して、外側を除去し、円形シートを得た。なお、上記のハーフカットとは、ポリエステルフィルム及び第2の層を完全にカットし、且つ、セパレータを完全にはカットしない(セパレータの途中までカットする)態様でのカットをいう。
<接着シートの作製>
円形シートのポリエステルフィルムを剥離し、第1接着剤層用溶液を、直径200mm以上となるように円形シートの第2の層上に塗布し、90℃で3分間乾燥させた。乾燥させた第1接着剤層上に長尺ポリエステルフィルムを積層し、図1、2に示す形状の接着シートを得た。
接着シート全体の直径は200mm、厚さは100μmであった。第2の層の直径は198mm、第2の層の厚さは2μmであった。接着シートの中央部における第1接着剤層の厚さは98μmであった。
実施例2
<第1接着剤層用溶液の作製>
表1の配合に従った点以外は実施例1と同様の方法で、第1接着剤層用溶液を得た。
<接着シートの作製>
SUS箔(東洋製箔(株)製、SUS 304H−TA)上に、Cu膜厚が0.5μmとなるよう、硫酸銅めっき浴によるCuめっきを行い、Cuめっき付きSUS箔を得た。得られたCuめっき付きSUS箔が室温(23℃)になるまで冷却した、
表1の配合の第1接着剤層用溶液をCuめっき付きSUS箔に塗布し、90℃で2分間乾燥させた。次いで、SUS箔を剥離してCuめっき付きポリアミド酸層を得た。得られたCuめっき付きポリアミド酸層に対して、Cuエッチングを行った。これにより、円形(直径195mm)のCuめっき部分(第2の層)を残し、他を取り除いた。以上より、図1、2に示す形状の接着シートを得た。
接着シート全体の直径200mm、厚さ120μmであった。第2の層の直径は195mm、第2の層の厚さは0.5μmであった。接着シートの中央部における第1接着剤層の厚さは119.5μmであった。
なお、実施例2では、接着シートの形成時には、第1接着剤層上に、第2の層が形成された形状(第2の層の側面側には第1接着剤層が存在しない形状)となるが、第2の層が0.5μmと薄い一方、第1接着剤層が120μmと厚く、また、第1接着剤層が比較的柔らかい(低弾性率である)ため、使用時には、圧力により、第2の層が第1接着剤層に埋め込まれることになる。従って、実施例2の接着シートは、図1に示す断面形状を有することとなる。
実施例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。
実施例4
<円形シートの作製>
実施例1にて作成した第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。
得られたシートの第2の層上に長尺ポリエステルフィルムを積層し、トムソン金型にて、直径198mmにハーフカットし、打ち抜いた部分(トムソン金型で打ち抜いた内側)を残して、外側を除去し、円形シートを得た(厚さ:200μm)。
<接着シートの作製>
実施例1にて作成した第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、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接着剤層上に長尺ポリエステルフィルムを積層し、トムソン金型にて、直径198mmにハーフカットし、外側を残して、打ち抜いた部分(トムソン金型で打ち抜いた内側)を除去し、中抜けのシートを得た(厚さ:200μm)。
円形シート、及び中抜けのシートのセパレータを剥離し、中抜けのシートの第1接着剤層が存在しない部分に、円形シートの第2の層が嵌まり込むように貼り合わせ、図6、7に示す形状の接着シートを得た。
接着シート全体の直径は200mm、厚さは200μmであった。第2の層の直径は198mm、第2の層の厚さは200μmであった。
比較例1
実施例1と同様の第1接着剤層からなる単層の接着シートを得た。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。
なお、実施例2の第2の層の接着力については、8インチシリコンウェハに第2の層を貼り合せたものを用いて、90°ピール評価を行った。
[プロセス耐性評価(1)]
実施例1〜4
実施例1〜4の接着シートの第1接着剤層及び第2の層が表出している面を台座(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。
実施例5
第1接着剤層のみが表出している面を台座に貼り付けた以外は、実施例1〜4と同様の方法でプロセス耐性を評価した。
比較例1
実施例1〜4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(1)]
実施例1〜5、比較例1
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。
トムソン刃を用いて、接着シート層の側面から内側向かって切り込みを入れた。切り込みは、第2の層に達するまで行った。切り込みの後、積層体の上側(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。吸着できた場合を○、吸着できなかった場合を×として評価した。結果を表1に示す。
Figure 2014072445
実施例6〜8、比較例2について説明する。
実施例6
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2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(図10に示す形状の接着シート)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7〜8
表2の配合に従った点以外は実施例6と同様の方法で、接着シートを得た。
比較例2
実施例6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]
前述の方法で測定した。結果を表2に示す。
[第2の層の接着力の測定]
前述の方法で測定した。結果を表2に示す。
[プロセス耐性評価(2)]
実施例6〜8、比較例2
実施例6〜8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2についても、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2に示す。
[剥離性評価(2)]
実施例6〜8、比較例2
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2に示す。
Figure 2014072445
実施例9〜11、比較例3について説明する。
[シート及び接着剤層用溶液の作製]
実施例9
窒素気流下の雰囲気において、2528.0gのDMAc中に、D−4000 29.5g、DDE 90.3g、及び、PMDA 100.0gを70℃で混合して反応させ、シート用溶液を得た。得られたシート用溶液が室温(23℃)になるまで冷却した。シート用溶液を、セパレータに塗布し、90℃で3分間乾燥させ、シートを得た。
得られたシートの直径は200mm、厚さは100μmであった。
表3の配合に従った点以外はシート用溶液と同様の方法で接着剤層用溶液を得た。得られた接着剤層用溶液が室温(23℃)になるまで冷却した。
実施例10〜11、比較例3
表3の配合に従った点以外は実施例9と同様の方法で、シート及び接着剤層用溶液を得た。
[シートの接着力の測定]
シート用溶液を、セパレータに塗布し、90℃で3分間乾燥させ、厚さ20μmのサンプルシート1を得た。得られたサンプルシート1を8インチシリコンウェハに貼り合せ、300℃、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サンプルシート1を得た。シリコンウェハ付きサンプルシート1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3に示す。
[接着剤層の接着力の測定]
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のサンプルシート2を得た。得られたサンプルシート2を8インチシリコンウェハに貼り合せた後、イミド化(実施例9、比較例3)又は熱硬化(実施例10、11)させた。
イミド化は、300℃、1.5時間、窒素雰囲気中で行った。
熱硬化は、150℃、1時間、大気雰囲気下で行った。
これにより得られたシリコンウェハ付きサンプルシート2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3に示す。
[プロセス耐性評価(3)]
実施例9
シートを直径200mm、厚さ725μmのベベル部を有するシリコンウェ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℃、1.5時間、窒素雰囲気下でシートをイミド化した。
シリコンウェハが貼り付けられたシート面の裏面に、ベベル部を有する台座(直径200mm、厚さ726μmのシリコンウエハ)を貼り付けた。貼り付けは、温度120℃、圧力0.3MPaで行った。
次いで、シートと台座のベベル部との間に、接着剤層用溶液を塗布し、乾燥・イミド化させ、仮止め用接着剤層を形成した。これにより、シートを台座に固定した。
以上により、台座、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。
実施例10〜11
イミド化に代えて、150℃、1時間、大気雰囲気下で接着剤層の熱硬化を行った点以外は実施例9と同様の方法で、積層体を得た。得られた積層体を用いて、実施例9と同様の方法で評価した。
比較例3
接着剤層用溶液を塗布しなかった点以外は、実施例9と同様の方法で、積層体を得た。得られた積層体を用いて、実施例9と同様の方法で評価した。
結果を表3に示す。
[剥離性評価(3)]
前記プロセス耐性評価と同様の方法により、積層体を得た。
図26に示すように、シート側面から台座35のベベル部に達するまでシートに切り込みを入れた(切り込み深さ0.5mm)。
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シート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3に示す。
Figure 2014072445
12、22 基材
13、23 接着シート
14、24 セパレータ
31〜35 台座
41〜45 半導体ウェハ
5 接着シート
50 第1接着剤層
51 第2の層
53 中央部
54 周辺部
55 第3の層
6 接着シート
60 第1接着剤層
61 第2の層
63 中央部
64 周辺部
65 第3の層
7 接着シート
70 第1接着剤層
71 第2の層
75 第3の層
80 仮止め用接着剤層
81 仮止め用シート
91 仮止め用シート
101、102 切断
103〜105 切り込み
D1 台座の端部と仮止め用シートの端部との横方向の距離
D2 台座の端部と台座のベベル部の傾斜開始位置との横方向の距離
D3 半導体ウェハの端部と仮止め用シートの端部との横方向の距離
D4 半導体ウェハの端部と半導体ウェハのベベル部の傾斜開始位置との横方向の距離

Claims (7)

  1. 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の層とを有し、接着シートの周辺部が前記第1接着剤層により形成され、前記周辺部よりも内側の中央部が前記第1接着剤層と前記第2の層との積層により形成されている接着シートを準備する工程と、
    前記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、
    前記第1接着剤層を切断し、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。
  2. 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の層とを有し、接着シートの周辺部が前記第1接着剤層により形成され、前記周辺部よりも内側の中央部が、前記第2の層により形成されている接着シートを準備する工程と、
    前記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、
    前記第1接着剤層を切断し、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. 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接着シートを準備する工程と、
    前記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、
    前記第1接着剤層と前記第2の層との境界に切り込みを入れて、前記第1接着剤層と前記第2の層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。
  4. 前記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3に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 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、前記台座、前記接着シート(b)、前記接着シート(a)及び前記半導体ウェハが順に積層された積層体を得る工程(C)と、
    前記積層体における前記接着シート(a)と前記接着シート(b)との境界に切り込みを入れて、前記接着シート(a)と前記接着シート(b)を分離する工程(D)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。
  6. 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5に記載の半導体装置の製造方法。
  7. 仮止め用シートの一方の面に半導体ウェハを貼り付ける工程(I)と、
    前記仮止め用シートの他方の面にベベル部を有する台座を貼り付ける工程(II)と、
    前記仮止め用シートと前記台座の前記ベベル部との間に、前記仮止めシートよりも接着力が高い仮止め用接着剤層を形成して、前記仮止め用シートを前記台座に固定する工程(III)と、
    前記工程(I)〜(III)の後、前記仮止め用シートに切り込みを入れて前記仮止め用シートから前記台座を分離する工程(IV)とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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