JP2018519655A - Device substrate and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】ウェハ表面の金属製の凹部および凸部の少なくとも一方の表面に形成される金属酸化物を容易に除去することが可能なデバイス基板の製造方法、半導体装置の製造方法の提供。【解決手段】表面に銅を主成分とする凹部および凸部の少なくとも一方を有するウェハの上記凹部および凸部の少なくとも一方を有する側の表面に、熱可塑性樹脂とフッ素原子を含む化合物を含む仮接着剤組成物を適用して仮接着剤層を形成し、上記仮接着剤層上であって、上記ウェハと接している面とは反対側にキャリアを適用して積層体を形成し、上記積層体を、170℃を超える温度で加熱した後、上記キャリアを剥離し、さらに上記仮接着剤を剥離することを含むデバイス基板の製造方法。【選択図】 図3A device substrate manufacturing method and a semiconductor device manufacturing method capable of easily removing a metal oxide formed on at least one surface of a metal concave portion and a convex portion on a wafer surface. A temporary surface containing a thermoplastic resin and a compound containing a fluorine atom on the surface of the wafer having at least one of a concave portion and a convex portion, the main component of which is copper, on the surface having at least one of the concave portion and the convex portion. Applying an adhesive composition to form a temporary adhesive layer, applying a carrier on the temporary adhesive layer opposite to the surface in contact with the wafer to form a laminate, and A method for producing a device substrate, comprising: heating a laminated body at a temperature exceeding 170 ° C., then peeling the carrier, and further peeling the temporary adhesive. [Selection] Figure 3
Description
本発明は、デバイス基板の製造方法及び半導体装置の製造方法に関する。特に、仮接着剤を用いて、ウェハを固定し、薄膜化することを特徴とする、デバイス基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a device substrate manufacturing method and a semiconductor device manufacturing method. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a device substrate, characterized in that a temporary adhesive is used to fix a wafer and reduce the thickness.
従来から、半導体デバイス基板を製造するにあたり、基板を薄膜化することが検討されている。半導体デバイスの製造プロセスに用いられる、シリコンウェハ等のウェハとしては、約700〜900μmの厚さを有するものが広く知られている。近年では、集積回路(IC)チップの小型化等を目的に、ウェハの厚さを200μm以下となるまで薄くすることが試みられている。しかしながら、厚さ200μm以下のウェハは非常に薄く、ひいては、これを基材とする半導体デバイス製造用部材も非常に薄いため、このような部材に対して更なる処理を施したり、あるいは、このような部材を単に移動したりする場合等において、部材を安定的に、かつ、損傷を与えることなく支持することは困難である。 Conventionally, in manufacturing a semiconductor device substrate, it has been studied to reduce the thickness of the substrate. As a wafer such as a silicon wafer used in a semiconductor device manufacturing process, a wafer having a thickness of about 700 to 900 μm is widely known. In recent years, attempts have been made to reduce the thickness of a wafer to 200 μm or less in order to reduce the size of an integrated circuit (IC) chip. However, since a wafer having a thickness of 200 μm or less is very thin and, as a result, a semiconductor device manufacturing member based on the wafer is also very thin, such a member may be further processed, or It is difficult to support the member stably and without damaging when the member is simply moved.
上記のような問題を解決すべく、例えば、特許文献1(特開2014‐189731号公報)に示すように、仮接着剤を用いる技術が検討されている。具体的には、図4に従って説明する。図4(A)に示すように、ウェハの基板部61の表面にバンプやピラー等と呼ばれる金属製の凸部62が設けられた薄型化前のウェハ60の表面に保護層71を設ける。上記保護層71を設けたウェハ60とは別に、キャリア12の表面に仮接着剤層11を設け、接着性キャリア100を形成する。保護層71を設けたウェハ60の保護層71側と接着性キャリア100の仮接着剤層11側を貼りあわせる。(C)に示すようにウェハ60を薄膜化する。保護層71を溶剤で溶解し、薄膜化したウェハ62と接着性キャリア100を分離することによって、薄膜化したウェハ60を得る。このような手段により、適切に薄膜化が可能である。 In order to solve the above problems, for example, as shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2014-189731), a technique using a temporary adhesive has been studied. Specifically, a description will be given with reference to FIG. As shown in FIG. 4A, a protective layer 71 is provided on the surface of the wafer 60 before being thinned, in which metal convex portions 62 called bumps and pillars are provided on the surface of the substrate portion 61 of the wafer. Separately from the wafer 60 provided with the protective layer 71, the temporary adhesive layer 11 is provided on the surface of the carrier 12, and the adhesive carrier 100 is formed. The protective layer 71 side of the wafer 60 provided with the protective layer 71 and the temporary adhesive layer 11 side of the adhesive carrier 100 are bonded together. As shown in (C), the wafer 60 is thinned. The protective layer 71 is dissolved with a solvent, and the thinned wafer 62 and the adhesive carrier 100 are separated to obtain the thinned wafer 60. By such means, the thin film can be appropriately formed.
ところで、上記ウェハの金属製の凸部または凹部の表面は、加工処理中の自然酸化等により、金属光沢を失ってしまう場合がある。このような凸部または凹部の表面の酸化は、ウェハの伝導性を落とすため、取り除くことが望ましい。しかしながら、金属酸化物を取り除くために、別途工程が必要であり、手間であった。 By the way, the surface of the metal convex portion or concave portion of the wafer may lose its metallic luster due to natural oxidation or the like during processing. Such oxidation of the surface of the convex portion or the concave portion reduces the conductivity of the wafer, so it is desirable to remove it. However, in order to remove the metal oxide, a separate process is required, which is troublesome.
本発明は上記課題を解決することを目的としたものであって、ウェハ表面の金属製の凸部または凹部の表面に形成される金属酸化物を容易に除去することが可能なデバイス基板の製造方法、半導体装置の製造方法および、仮接着剤組成物の使用を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a device substrate capable of easily removing a metal oxide formed on the surface of a metal protrusion or recess on the wafer surface. It is an object to provide a method, a method for manufacturing a semiconductor device, and use of a temporary adhesive composition.
本発明は、上記課題のもと、本発明が検討を行った結果、熱可塑性樹脂とフッ素原子を含む化合物を含む仮接着剤組成物を用い、170℃を超える温度で加熱した後、仮接着剤をウェハから剥離することにより、仮接着剤と共に、金属酸化物を除去しうることを見出した。具体的には、以下の手段<1>により、好ましくは<2>〜<16>により、上記課題は解決された。 Based on the above-mentioned problems, the present invention has been studied by the present invention, and as a result, a temporary adhesive composition containing a thermoplastic resin and a compound containing a fluorine atom was used and heated at a temperature exceeding 170 ° C. It has been found that the metal oxide can be removed together with the temporary adhesive by peeling the agent from the wafer. Specifically, the above problem has been solved by the following means <1>, preferably <2> to <16>.
<1>キャリア上に、熱可塑性樹脂とフッ素原子を含む化合物を含む仮接着剤組成物を適用して仮接着剤層を形成し、上記仮接着剤層上であって、上記キャリアとは反対側の表面に銅を主成分とし、凹部および凸部の少なくとも一方を有するウェハを、上記凹部および凸部の少なくとも一方を有する側が仮接着剤層と接するように適用して積層体を形成し、または、
表面に銅を主成分とし、凹部および凸部の少なくとも一方を有するウェハの上記凹部および凸部の少なくとも一方を有する側の表面に、熱可塑性樹脂とフッ素原子を含む化合物を含む仮接着剤組成物を適用して仮接着剤層を形成し、上記仮接着剤層上であって、上記ウェハと接している面とは反対側にキャリアを適用して積層体を形成し、
上記積層体を、170℃を超える温度で加熱した後、上記積層体から、キャリアを分離し、さらに、仮接着剤を剥離することを含むデバイス基板の製造方法。
<1> A temporary adhesive composition containing a thermoplastic resin and a compound containing a fluorine atom is applied onto a carrier to form a temporary adhesive layer, which is on the temporary adhesive layer and is opposite to the carrier Applying a wafer having copper as a main component to the surface on the side and having at least one of a concave portion and a convex portion so that the side having at least one of the concave portion and the convex portion is in contact with the temporary adhesive layer to form a laminate, Or
Temporary adhesive composition containing a compound containing a thermoplastic resin and a fluorine atom on the surface having at least one of the concave and convex portions of the wafer having copper as a main component and at least one of the concave and convex portions. To form a temporary adhesive layer, to form a laminate on the temporary adhesive layer by applying a carrier on the side opposite to the surface in contact with the wafer,
A method for producing a device substrate, comprising: heating the laminated body at a temperature exceeding 170 ° C., separating a carrier from the laminated body, and further peeling a temporary adhesive.
<2>上記熱可塑性樹脂がエラストマーである、<1>に記載のデバイス基板の製造方法。 <2> The method for producing a device substrate according to <1>, wherein the thermoplastic resin is an elastomer.
<3>上記エラストマーの、25℃から、20℃/分で昇温した5%熱質量減少温度が、250℃以上である<2>に記載のデバイス基板の製造方法。 <3> The method for producing a device substrate according to <2>, wherein the elastomer has a 5% thermal mass reduction temperature of 250 ° C. or higher, which is increased from 25 ° C. at 20 ° C./min.
<4>上記エラストマーは、スチレン由来の繰り返し単位を含む、<2>または<3>に記載のデバイス基板の製造方法。 <4> The method for producing a device substrate according to <2> or <3>, wherein the elastomer includes a repeating unit derived from styrene.
<5>上記エラストマーは、片末端または両末端がスチレンのブロック共重合体である、<2>〜<4>のいずれかに記載のデバイス基板の製造方法。 <5> The method for producing a device substrate according to any one of <2> to <4>, wherein the elastomer is a block copolymer in which one end or both ends are styrene.
<6>上記フッ素原子を含む化合物が、さらに、親油基を含む、<1>〜<5>のいずれかに記載のデバイス基板の製造方法。 <6> The method for producing a device substrate according to any one of <1> to <5>, wherein the compound containing a fluorine atom further contains a lipophilic group.
<7>上記フッ素原子を含む化合物が、25℃で液体状である、<1>〜<6>のいずれかに記載のデバイス基板の製造方法。 <7> The method for producing a device substrate according to any one of <1> to <6>, wherein the compound containing a fluorine atom is liquid at 25 ° C.
<8>上記仮接着剤層の表面の1400μm×700μmの分析面積範囲に対して、単色化したAlKα線を25W照射し、取り出し角度45°で検出して測定した、仮接着剤層表面のX線光電子分光法を用いたフッ素原子の存在比率であって、上記仮接着剤層の上記キャリア側の表面におけるフッ素原子の存在比率および上記仮接着剤層のウェハ側の表面におけるフッ素原子の存在比率の少なくとも一方が、10〜35%である、<1>〜<7>のいずれかに記載のデバイス基板の製造方法。 <8> X of the surface of the temporary adhesive layer measured by irradiating a monochromatic AlKα ray at 25 W with respect to an analysis area range of 1400 μm × 700 μm on the surface of the temporary adhesive layer and detecting at an extraction angle of 45 ° The abundance ratio of fluorine atoms using line photoelectron spectroscopy, the abundance ratio of fluorine atoms on the carrier-side surface of the temporary adhesive layer and the abundance ratio of fluorine atoms on the wafer-side surface of the temporary adhesive layer The method for producing a device substrate according to any one of <1> to <7>, in which at least one of is from 10 to 35%.
<9>上記仮接着剤層が、25℃で液体状であって、シリコン原子を含む化合物を含む<1>〜<8>のいずれかに記載のデバイス基板の製造方法。 <9> The method for producing a device substrate according to any one of <1> to <8>, wherein the temporary adhesive layer is liquid at 25 ° C. and includes a compound containing a silicon atom.
<10>キャリアと仮接着剤層が隣接している、<1>〜<9>のいずれかに記載のデバイス基板の製造方法。 <10> The method for producing a device substrate according to any one of <1> to <9>, wherein the carrier and the temporary adhesive layer are adjacent to each other.
<11>上記積層体を加熱した後、上記積層体のウェハ側表面に、機械的処理および化学的処理の少なくとも一方を行う、<1>〜<10>のいずれかに記載のデバイス基板の製造方法。 <11> The device substrate according to any one of <1> to <10>, wherein the laminate is heated and then subjected to at least one of a mechanical treatment and a chemical treatment on a wafer side surface of the laminate. Method.
<12>上記剥離後の仮接着剤が酸化銅を含む、<1>〜<11>のいずれかに記載のデバイス基板の製造方法。 <12> The method for producing a device substrate according to any one of <1> to <11>, wherein the temporary adhesive after peeling includes copper oxide.
<13>上記仮接着剤層を上記ウェハの基板面に対して60°〜180°の角度で剥離することを含む、<1>〜<12>のいずれかに記載のデバイス基板の製造方法。 <13> The method for producing a device substrate according to any one of <1> to <12>, comprising peeling the temporary adhesive layer at an angle of 60 ° to 180 ° with respect to the substrate surface of the wafer.
<14>上記ウェハは、凹部および凸部の少なくとも一方を含む長方形状の半導体チップを2つ以上有し、上記長方形状の半導体チップの対向する2辺は、他の長方形状の半導体チップの対向する2辺と互いに平行となるように配列しており、上記仮接着剤層を、上記長方形状の一辺に対し、30°より大きく60°未満の角度から剥離する、<1>〜<13>のいずれかに記載のデバイス基板の製造方法。 <14> The wafer has two or more rectangular semiconductor chips including at least one of a concave portion and a convex portion, and two opposite sides of the rectangular semiconductor chip are opposite to another rectangular semiconductor chip. <1> to <13>, wherein the temporary adhesive layer is peeled off from an angle of more than 30 ° and less than 60 ° with respect to one side of the rectangular shape. The manufacturing method of the device board | substrate in any one of.
<15><1>〜<14>のいずれかに記載のデバイス基板の製造方法を含む半導体装置の製造方法。 <15> A method for manufacturing a semiconductor device, including the method for manufacturing a device substrate according to any one of <1> to <14>.
<16>熱可塑性樹脂とフッ素原子を含む化合物を含む仮接着剤組成物の、ウェハ表面の銅を主成分とする凸部および凹部の少なくとも一方の表面の酸化銅を除去するための使用。 <16> Use of a temporary adhesive composition containing a thermoplastic resin and a compound containing a fluorine atom for removing copper oxide on at least one surface of a convex portion and a concave portion mainly composed of copper on a wafer surface.
図1a〜図1gは、本発明のデバイス基板の製造方法を示す概略図である。 1a to 1g are schematic views showing a method for manufacturing a device substrate of the present invention.
図2は、ウェハから仮接着剤層を剥がすときの角度を示す概略図である。 FIG. 2 is a schematic view showing an angle when the temporary adhesive layer is peeled from the wafer.
図3は、凸部から仮接着剤層の剥離の際に酸化銅を除去する工程を示すイメージ図である。 FIG. 3 is an image diagram illustrating a process of removing copper oxide when the temporary adhesive layer is peeled off from the convex portion.
図4は、従来のデバイス基板の製造方法を示す概略図である。 FIG. 4 is a schematic view showing a conventional device substrate manufacturing method.
以下、本発明を詳細に説明する。本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。最初に本明細書において用いられる用語を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value. First, terms used in this specification will be explained.
本明細書における角度は、数学的な意味での厳密な角度の他、±0.5°程度の誤差を許容する趣旨である。 The angle in this specification is intended to allow an error of about ± 0.5 ° in addition to a strict angle in a mathematical sense.
本発明のデバイス基板の製造方法は、キャリア上に、熱可塑性樹脂とフッ素原子を含む化合物を含む仮接着剤組成物を適用して仮接着剤層を形成し、上記仮接着剤層上であって、上記キャリアとは反対側の表面に金属(好ましくは、銅)を主成分とし、凹部および凸部の少なくとも一方を有するウェハを、上記凹部および凸部の少なくとも一方を有する側が仮接着剤層と接するように適用して積層体を形成し、または、表面に金属(好ましくは、銅)を主成分とし、凹部および凸部の少なくとも一方を有するウェハの上記凹部および凸部の少なくとも一方を有する側の表面に、熱可塑性樹脂とフッ素原子を含む化合物を含む仮接着剤組成物を適用して仮接着剤層を形成し、上記仮接着剤層上であって、上記ウェハと接している面とは反対側にキャリアを適用して積層体を形成し、上記積層体を、170℃を超える温度で加熱した後、上記積層体から、キャリアを分離し、さらに、仮接着剤を剥離することを含むことを特徴とする。
熱可塑性樹脂とフッ素原子を含む化合物を含む仮接着剤組成物を、170℃を超える温度で加熱することにより、アンカー効果が働き、仮接着剤組成物のウェハへの密着性が向上する。その結果、ウェハの凹部および凸部の少なくとも一方(以下、「凸部及び/又は凹部」ということがある)の表面に自然酸化によって形成される金属酸化物(好ましくは、酸化銅)と凸部及び/又は凹部の密着力よりも、酸化銅と仮接着剤の密着力の方が高くなり、仮接着剤(好ましくは、仮接着剤層)の剥離時に、金属酸化物(好ましくは、酸化銅)を仮接着剤と共に剥離できる。これまでは、金属酸化物(好ましくは、酸化銅)を除去する際には、別途工程を設けていたが、本発明ではかかる工程を排除できる。また、本発明では、仮接着剤組成物がフッ素原子を含む化合物を含むことにより、仮接着剤層の表層に、フッ素原子を含む化合物が偏在し、従来のように保護層や剥離層、離型層等を用いなくても、ウェハと仮接着剤層を容易に剥離できる。
In the method for producing a device substrate of the present invention, a temporary adhesive composition containing a thermoplastic resin and a compound containing a fluorine atom is applied on a carrier to form a temporary adhesive layer, and the temporary adhesive layer is formed on the temporary adhesive layer. A wafer having a metal (preferably copper) as a main component on the surface opposite to the carrier and having at least one of a concave portion and a convex portion, and a side having at least one of the concave portion and the convex portion on a temporary adhesive layer To form a laminated body, or to have at least one of the concave and convex portions of the wafer having metal (preferably copper) as a main component and at least one of the concave and convex portions on the surface. A temporary adhesive layer containing a thermoplastic resin and a compound containing a fluorine atom is applied to the surface on the side to form a temporary adhesive layer, which is on the temporary adhesive layer and is in contact with the wafer On the opposite side Applying a carrier to form a laminated body, heating the laminated body at a temperature exceeding 170 ° C., separating the carrier from the laminated body, and further peeling the temporary adhesive. And
By heating a temporary adhesive composition containing a thermoplastic resin and a compound containing a fluorine atom at a temperature exceeding 170 ° C., the anchor effect works and the adhesion of the temporary adhesive composition to the wafer is improved. As a result, a metal oxide (preferably copper oxide) formed by natural oxidation on the surface of at least one of the concave portion and convex portion (hereinafter sometimes referred to as “convex portion and / or concave portion”) and the convex portion of the wafer. And / or the adhesive strength between the copper oxide and the temporary adhesive becomes higher than the adhesive strength between the recesses, and the metal oxide (preferably the copper oxide is preferable) when the temporary adhesive (preferably the temporary adhesive layer) is peeled off. ) With the temporary adhesive. Until now, when removing the metal oxide (preferably, copper oxide), a separate process has been provided, but the present invention can eliminate such a process. Further, in the present invention, when the temporary adhesive composition contains a compound containing a fluorine atom, the compound containing a fluorine atom is unevenly distributed in the surface layer of the temporary adhesive layer. The wafer and the temporary adhesive layer can be easily peeled off without using a mold layer or the like.
以下、本発明の方法について、図1〜3を例にして詳細に説明する。本発明がこれらの態様に限定されるものでは無いことは言うまでもない。 Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. It goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments.
図1〜3において、1はウェハを、2はウェハの基板部を、3は凸部及び/又は凹部を、4はキャリアを、5は仮接着剤層を、6は支持体を、7は半導体チップを、8は酸化銅を、22は薄膜化したウェハをそれぞれ示している。 1-3, 1 is a wafer, 2 is a substrate part of the wafer, 3 is a convex part and / or a concave part, 4 is a carrier, 5 is a temporary adhesive layer, 6 is a support, 7 is The semiconductor chip, 8 is copper oxide, and 22 is a thinned wafer.
図1は、本発明のデバイス基板の製造方法を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing a device substrate manufacturing method of the present invention.
図1aに示すように、ウェハ1は、ウェハの基板部2の表面に金属(好ましくは銅)を主成分とする凸部及び/又は凹部3等を有する。ここで、金属を主成分とするとは、凸部及び/又は凹部の構成成分のうち、最も多い成分が金属であることをいい、凸部及び/又は凹部の構成成分のうち90質量%以上、さらには、95質量%以上が金属(好ましくは銅)であることが好ましい。また、図1aに示す通り、本発明では、上記ウェハ1を支持するキャリア4を用いる。 As shown in FIG. 1a, the wafer 1 has a convex portion and / or a concave portion 3 and the like mainly composed of metal (preferably copper) on the surface of the substrate portion 2 of the wafer. Here, having a metal as a main component means that the most abundant component among the constituent components of the convex portion and / or the concave portion is a metal, and 90% by mass or more of the constituent components of the convex portion and / or the concave portion, Furthermore, it is preferable that 95 mass% or more is a metal (preferably copper). Further, as shown in FIG. 1a, in the present invention, a carrier 4 that supports the wafer 1 is used.
ここで、凸部及び/又は凹部は、例えば、バンプやピラーである。もちろん、本発明の趣旨を逸脱しない限り、この凸部及び/または凹部は他の金属製の凸部及び/または凹部であってもよい。 Here, the convex part and / or the concave part is, for example, a bump or a pillar. Of course, the protrusions and / or recesses may be other metal protrusions and / or recesses without departing from the spirit of the present invention.
ウェハの基板部の材質は特に定めるものではないが、シリコン、モールド樹脂(エポキシ樹脂など)、モールド樹脂とシリコンの混載基板等からなるものが例示される。キャリアの材質は、特に定めるものではないが、シリコン基板、セラミック基板、モールド基板、ガラス基板等が例示される。 The material of the substrate portion of the wafer is not particularly defined, and examples thereof include silicon, mold resin (such as epoxy resin), and a mixed substrate of mold resin and silicon. The material of the carrier is not particularly defined, and examples thereof include a silicon substrate, a ceramic substrate, a mold substrate, and a glass substrate.
ついで、図1bに示すように、キャリア4上に仮接着剤組成物を適用して仮接着剤層5を形成する。仮接着剤組成物をキャリア4上に適用する方法としては、塗布または仮接着剤組成物をフィルム状に形成し、ラミネートして形成する。塗布方法としてはスピン塗布、スプレー塗布、ロール塗布がより好ましい。仮接着剤組成物が溶剤を含む場合、仮接着剤組成物を層状に適用した後、乾燥することが好ましい。乾燥条件は、仮接着用組成物の種類や、仮接着膜の膜厚により異なる。乾燥条件は、例えば、60〜220℃で、10〜600秒が好ましい。乾燥温度は、80〜200℃がより好ましい。乾燥時間は、30〜500秒がより好ましく、40〜400秒が更に好ましい。乾燥は、二段階に分けて段階的に温度を上げて実施してもよい。例えば、90〜130℃で、30秒〜250秒加熱した後、170〜220℃で、30秒〜250秒加熱することが挙げられる。 Next, as shown in FIG. 1 b, the temporary adhesive layer 5 is formed by applying the temporary adhesive composition on the carrier 4. As a method of applying the temporary adhesive composition on the carrier 4, the application or temporary adhesive composition is formed into a film and laminated. As the coating method, spin coating, spray coating, and roll coating are more preferable. When a temporary adhesive composition contains a solvent, it is preferable to dry, after applying a temporary adhesive composition to a layer form. Drying conditions vary depending on the type of the temporary bonding composition and the film thickness of the temporary bonding film. Drying conditions are preferably 60 to 220 ° C. and 10 to 600 seconds, for example. The drying temperature is more preferably 80 to 200 ° C. The drying time is more preferably 30 to 500 seconds, still more preferably 40 to 400 seconds. Drying may be carried out by increasing the temperature stepwise in two steps. For example, heating at 90 to 130 ° C. for 30 seconds to 250 seconds and then heating at 170 to 220 ° C. for 30 seconds to 250 seconds can be mentioned.
また、図1bでは、キャリア4の表面に仮接着剤組成物を設けているが、キャリア4の表面に他の層を設けて、その表面に仮接着剤層5を形成してもよい。他の層の例としては、離型層や分離層が例示される。本発明では、キャリア4の表面に仮接着剤層5を設ける態様が好ましい。 In FIG. 1 b, the temporary adhesive composition is provided on the surface of the carrier 4. However, another layer may be provided on the surface of the carrier 4 and the temporary adhesive layer 5 may be formed on the surface. Examples of other layers include a release layer and a separation layer. In the present invention, an embodiment in which the temporary adhesive layer 5 is provided on the surface of the carrier 4 is preferable.
また、図1bでは、キャリア上に仮接着剤組成物を適用しているが、ウェハの凸部及び/又は凹部を有する側の表面に仮接着剤組成物を適用する態様であってもよい。本発明では、キャリア上に適用する方が好ましい。 Moreover, in FIG. 1b, although the temporary adhesive composition is applied on a carrier, the aspect which applies a temporary adhesive composition to the surface of the side which has a convex part and / or a recessed part of a wafer may be sufficient. In the present invention, it is preferable to apply on a carrier.
さらに、図1cに示すように、表面に金属(好ましくは、銅)及び/又は凹部を主成分とする凸部及び/又は凹部3を有するウェハを、上記凸部及び/または凹部3等を有する側が仮接着剤層5と接するように適用して積層体を形成する。このとき、ウェハとキャリアと仮接着剤層とを加熱圧着することにより好ましく製造できる。加圧接着条件は、例えば、温度100〜230℃、圧力0.01〜1MPa、時間1〜15分が好ましい。 Further, as shown in FIG. 1c, a wafer having a convex part and / or a concave part 3 mainly composed of a metal (preferably copper) and / or a concave part on the surface has the convex part and / or the concave part 3 or the like. The laminate is formed by applying the side so as to be in contact with the temporary adhesive layer 5. At this time, it can manufacture preferably by heat-pressing a wafer, a carrier, and a temporary adhesive layer. The pressure bonding conditions are preferably, for example, a temperature of 100 to 230 ° C., a pressure of 0.01 to 1 MPa, and a time of 1 to 15 minutes.
また、ウェハの表面に仮接着剤層を適用した場合は、仮接着剤層上であって、ウェハと接している面とは反対側にキャリアを適用して積層体を形成する。この場合は、仮接着剤層とキャリアは隣接していてもよいし、他の層を介していてもよい。他の層の例としては、離型層や分離層が例示される。 Moreover, when a temporary adhesive layer is applied to the surface of the wafer, a carrier is applied to the side opposite to the surface in contact with the wafer on the temporary adhesive layer to form a laminate. In this case, the temporary adhesive layer and the carrier may be adjacent to each other or other layers may be interposed therebetween. Examples of other layers include a release layer and a separation layer.
本発明のより好ましい実施形態としては、キャリア4の表面に仮接着剤層5を設け、ウェハと貼りあわせる形態である。また、仮接着剤層は1層であっても、2層以上であってもよいが、1層であることが好ましい。 As a more preferred embodiment of the present invention, a temporary adhesive layer 5 is provided on the surface of the carrier 4 and bonded to the wafer. Further, the temporary adhesive layer may be one layer or two or more layers, but is preferably one layer.
加熱後、図1d(図1dの22)に示すように、ウェハの基板部2、すなわち、ウェハの仮接着剤層5と接している側とは反対側が薄型化される。薄型化は、機械的処理または化学的処理の少なくとも一方を行うことによってなされる。機械的処理および化学的処理特としては、特に限定されないが、例えば、グラインディングや化学機械研磨(CMP)等の薄膜化処理、化学気相成長(CVD)や物理気相成長(PVD)などの高温・真空下での処理、有機溶剤、酸性処理液や塩基性処理液などの薬品を用いた処理、めっき処理、活性光線の照射、加熱・冷却処理などを施すことが好ましい。 After the heating, as shown in FIG. 1d (22 in FIG. 1d), the substrate portion 2 of the wafer, that is, the side opposite to the side in contact with the temporary adhesive layer 5 of the wafer is thinned. Thinning is achieved by performing at least one of mechanical treatment and chemical treatment. The mechanical processing and chemical processing characteristics are not particularly limited. For example, thinning processing such as grinding and chemical mechanical polishing (CMP), chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), etc. It is preferable to perform treatment under high temperature and vacuum, treatment using chemicals such as organic solvent, acidic treatment solution and basic treatment solution, plating treatment, irradiation with actinic rays, heating / cooling treatment and the like.
ウェハの基板部の薄型化後の厚さは、平均厚さ500μm未満であることが好ましく、1〜200μmであることがより好ましい。 The thickness after thinning of the substrate portion of the wafer is preferably less than 500 μm in average thickness, and more preferably 1 to 200 μm.
次に、図1dに示す積層体は、170℃を超える温度で加熱される。加熱温度の下限値は、175℃以上であることが好ましく、180℃以上であることがより好ましく、180℃を超えることが好ましく、185℃以上がさらに好ましい。加熱温度の上限値は、300℃以下であることがより好ましい。このような範囲とすることにより、上記凸部の表面に形成される金属酸化物(好ましくは、銅酸化物)をより効果的に除去できる。 Next, the laminate shown in FIG. 1d is heated at a temperature in excess of 170.degree. The lower limit of the heating temperature is preferably 175 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher, preferably higher than 180 ° C., and more preferably 185 ° C. or higher. The upper limit value of the heating temperature is more preferably 300 ° C. or less. By setting it as such a range, the metal oxide (preferably copper oxide) formed in the surface of the said convex part can be removed more effectively.
加熱時間としては、上記加熱温度に達してから、30秒以上が好ましく、1分以上がより好ましく、30分以上がさらに好ましい。また、加熱時間の上限値としては特に定めるものではないが、上記加熱温度に達してから、5時間以下であることが好ましく、1時間以下であることがより好ましい。 The heating time is preferably 30 seconds or more, more preferably 1 minute or more, and further preferably 30 minutes or more after reaching the heating temperature. The upper limit value of the heating time is not particularly defined, but is preferably 5 hours or less, more preferably 1 hour or less after reaching the heating temperature.
本実施形態では、ウェハ基板の薄型化の後、上記170℃を超える温度で加熱を行っているが、170℃を超える温度での加熱後に、ウェハの基板部の薄型化を行ってもよい。 In this embodiment, after the wafer substrate is thinned, heating is performed at a temperature exceeding 170 ° C. However, the substrate portion of the wafer may be thinned after heating at a temperature exceeding 170 ° C.
加熱後、図1eに示すように、積層体から、キャリア4を分離する。分離の手段としては、力を付与して分離してもよいし、上述の様な離型層や分離層を設けて分離してもよい。離型層や分離層としては、溶剤によって溶解する層や、光を照射することによって分離する層などが例示される。本発明では力を付与して分離することが好ましい。すなわち、何ら処理することなくキャリア4の端部から薄型化ウェハ22に対して垂直方向に引き上げて分離することが好ましい。このとき、キャリア4と仮接着剤層5の隙間にナイフなどで切り込みを入れてから分離することも好ましい。本発明では、分離界面は、キャリア4と仮接着剤層5の界面で分離されることが好ましい。すなわち、キャリア4と仮接着剤層5の界面の分離強度A、ウェハの凸部及び/又は凹部を有する側の面と仮接着剤層5の分離強度Bは、以下の式を満たすことが好ましい。
A<B ・・・・式(1)
上記分離の際の速度は、30〜70mm/分であることが好ましく、40〜60mm/分であることがより好ましい。
分離は、好ましくは、40℃以下、より好ましくは、10〜40℃の範囲で行われる。
After heating, as shown in FIG. 1e, the carrier 4 is separated from the laminate. As a means for separation, separation may be performed by applying force, or separation may be performed by providing a release layer or separation layer as described above. Examples of the release layer and the separation layer include a layer that is dissolved by a solvent and a layer that is separated by irradiation with light. In the present invention, it is preferable to separate by applying force. That is, it is preferable to pull up from the end of the carrier 4 in the vertical direction with respect to the thinned wafer 22 and perform separation without any processing. At this time, it is also preferable that the gap between the carrier 4 and the temporary adhesive layer 5 is cut with a knife or the like and then separated. In the present invention, the separation interface is preferably separated at the interface between the carrier 4 and the temporary adhesive layer 5. That is, it is preferable that the separation strength A at the interface between the carrier 4 and the temporary adhesive layer 5 and the separation strength B between the surface having the convex portion and / or the concave portion of the wafer and the temporary adhesive layer 5 satisfy the following expressions. .
A <B Formula (1)
The speed at the time of separation is preferably 30 to 70 mm / min, and more preferably 40 to 60 mm / min.
The separation is preferably performed at 40 ° C. or lower, more preferably 10 to 40 ° C.
積層体からキャリア4を分離した後、図1fに示すように、仮接着剤層5を表面に有する薄型化ウェハ22は、支持体6に移動させることが好ましい。支持体6とは、ダイシングテープ、バックグラインドテープなどが例示される。しかしながら、支持体6等に移動させずに後続の工程を行ってもよいことは言うまでもない。 After separating the carrier 4 from the laminate, the thinned wafer 22 having the temporary adhesive layer 5 on the surface is preferably moved to the support 6 as shown in FIG. Examples of the support 6 include a dicing tape and a back grind tape. However, it goes without saying that subsequent steps may be performed without moving to the support 6 or the like.
ついで、図1gに示すように、仮接着剤層5を表面に有する薄型化ウェハ22から、仮接着剤層5を剥離する。剥離の手段は特に限定されず、機械や手で行うことができる。剥離は、好ましくは、40℃以下、より好ましくは、10〜40℃の範囲で行われる。 Next, as shown in FIG. 1g, the temporary adhesive layer 5 is peeled from the thinned wafer 22 having the temporary adhesive layer 5 on the surface. The means for peeling is not particularly limited, and can be performed by a machine or by hand. Peeling is preferably performed at 40 ° C. or lower, more preferably 10 to 40 ° C.
また、図1gでは、仮接着剤を層として示したが、仮接着剤が必ずしも、層状の状態で剥離されなくても、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。 Further, in FIG. 1g, the temporary adhesive is shown as a layer, but it goes without saying that the temporary adhesive is not necessarily peeled off in a layered state and is included in the scope of the present invention.
剥離は、仮接着剤層5をウェハの基板面に対して60°〜180°の角度(図1gのαの角度)で剥離することが好ましい。このような角度で剥離することにより、小さい力で良好に剥離することができる。また、仮接着剤層を層状の状態のままで剥離しやすくなる。剥離の手段としては、手で剥離する、機械で剥離する等の手段が例示される。剥離力は、接着条件等にもよるが、例えば、10〜135Nとすることができる。剥離の角度αの下限値は、90°以上が好ましい。また、角度αの上限値は、150°以下が好ましい。 Peeling is preferably performed by peeling the temporary adhesive layer 5 at an angle of 60 ° to 180 ° (angle α in FIG. 1g) with respect to the substrate surface of the wafer. By peeling at such an angle, it is possible to peel well with a small force. Moreover, it becomes easy to peel a temporary adhesive agent layer in a layered state. Examples of the peeling means include peeling by hand, peeling by a machine, and the like. The peeling force may be 10 to 135 N, for example, depending on the bonding conditions and the like. The lower limit value of the peeling angle α is preferably 90 ° or more. The upper limit value of the angle α is preferably 150 ° or less.
ところで、本発明で用いる薄型化されたウェハ22は、通常、図2に示すように、凹部および凸部の少なくとも一方を含む長方形状の半導体チップ7を2つ以上有する。すなわち上記凸部は半導体チップ7内に存在する。そして、上記長方形状の半導体チップの対向する2辺は、他の長方形状の半導体チップの対向する2辺と互いに平行となるように配列していることが好ましい。ここで、本発明では、仮接着剤層を、上記長方形状の一辺に対し、30°より大きく60°未満の角度から剥離することが好ましい。すなわち、図2の角度βの方向から剥離することが好ましい。ここで、図中の矢印は、仮接着剤層を剥がす方向を示している。このような方向から仮接着剤層を剥離することにより、小さい剥離力で仮接着剤を剥離できる。また、仮接着剤層を層状の状態のままで剥離しやすくなる。 Incidentally, the thinned wafer 22 used in the present invention normally has two or more rectangular semiconductor chips 7 including at least one of a concave portion and a convex portion, as shown in FIG. That is, the convex portion exists in the semiconductor chip 7. The two opposing sides of the rectangular semiconductor chip are preferably arranged so as to be parallel to the two opposing sides of the other rectangular semiconductor chip. Here, in this invention, it is preferable to peel a temporary adhesive bond layer from the angle of more than 30 degrees and less than 60 degrees with respect to the said rectangular one side. That is, it is preferable to peel from the direction of the angle β in FIG. Here, the arrow in a figure has shown the direction which peels a temporary adhesive layer. By peeling the temporary adhesive layer from such a direction, the temporary adhesive can be peeled with a small peeling force. Moreover, it becomes easy to peel a temporary adhesive agent layer in a layered state.
尚、剥離の角度は、長方形状の半導体チップの長方形状の一辺に対し、40°以上50°以下がより好ましい。また、長方形状とは、数学的な意味での長方形のほか、本発明の技術分野において許容される範囲の誤差を含む趣旨である。また、長方形状には、正方形状も含まれ、正方形状がより好ましい。 The peeling angle is more preferably 40 ° or more and 50 ° or less with respect to one side of the rectangular semiconductor chip. The rectangular shape is intended to include an error in a range allowed in the technical field of the present invention in addition to a rectangular shape in a mathematical sense. The rectangular shape includes a square shape, and a square shape is more preferable.
図3は、酸化銅の剥離の様子を示す概略図であって、図3(a)は薄型化したウェハ22の凸部3の表面に酸化銅8の膜が形成されている状態を示す。図3(a)では酸化銅8の膜で示しているが、完全な膜状である必要は無く、部分的に銅が酸化されている場合もある。そして、図3(b)に示すように、本発明では、酸化銅8の膜が形成された状態で、凸部3の表面に仮接着剤層5が形成される。そして、仮接着剤層5は、170℃を超える温度で加熱されることにより、アンカー効果が働き、凸部3および酸化銅8の膜との密着力が向上する。仮接着剤は熱を加えることにより酸化銅の微細な凹凸に浸透し、酸化銅と仮接着剤層の密着力は、酸化銅と凸部の密着力より大きくなる。これをアンカー効果といわれるものである。この結果、仮接着剤層5の剥離時に、酸化銅8を効果的に剥離できる(図3(c))。 FIG. 3 is a schematic view showing how copper oxide is peeled off, and FIG. 3A shows a state in which a film of copper oxide 8 is formed on the surface of the convex portion 3 of the wafer 22 which has been thinned. In FIG. 3A, a film of copper oxide 8 is shown, but it is not necessary to be a complete film, and copper may be partially oxidized. As shown in FIG. 3B, in the present invention, the temporary adhesive layer 5 is formed on the surface of the convex portion 3 in a state where the film of the copper oxide 8 is formed. Then, the temporary adhesive layer 5 is heated at a temperature exceeding 170 ° C., whereby an anchor effect works and adhesion between the convex portion 3 and the copper oxide 8 film is improved. The temporary adhesive penetrates into the fine irregularities of the copper oxide by applying heat, and the adhesion between the copper oxide and the temporary adhesive layer becomes larger than the adhesion between the copper oxide and the convex portion. This is called the anchor effect. As a result, the copper oxide 8 can be effectively peeled when the temporary adhesive layer 5 is peeled (FIG. 3C).
上記の方法で得られたデバイス基板は、その後、例えば、上記長方形状の半導体チップ毎に、ダイシングされ、半導体装置に組み込まれる。すなわち、本発明は、上記デバイス基板の製造方法を含む半導体装置の製造方法をも開示する。 The device substrate obtained by the above method is then diced and incorporated into a semiconductor device, for example, for each of the rectangular semiconductor chips. That is, the present invention also discloses a semiconductor device manufacturing method including the device substrate manufacturing method.
次に、本発明で用いる仮接着剤組成物について説明する。 Next, the temporary adhesive composition used in the present invention will be described.
本発明で用いる仮接着剤組成物は、熱可塑性樹脂とフッ素原子を含む化合物を含む。 The temporary adhesive composition used in the present invention includes a thermoplastic resin and a compound containing a fluorine atom.
本発明で用いる仮接着剤組成物は、フッ素原子を含む化合物を含むので、仮接着剤層の表層にフッ素原子を含む化合物が偏在し易く、仮接着剤層表層におけるフッ素原子を含む化合物の濃度を高めることができる。このため、ウェハに対する剥離性に優れた仮接着剤層を形成できる。また、加熱工程により、キャリアや、ウェハの微細な凹凸にも追従し適度なアンカー効果により、接着性に優れた仮接着剤層を形成できる。 Since the temporary adhesive composition used in the present invention contains a compound containing a fluorine atom, the compound containing a fluorine atom tends to be unevenly distributed in the surface layer of the temporary adhesive layer, and the concentration of the compound containing a fluorine atom in the surface layer of the temporary adhesive layer Can be increased. For this reason, the temporary adhesive layer excellent in the peelability with respect to a wafer can be formed. Moreover, the temporary adhesive layer which was excellent in adhesiveness can be formed by a heating process, following the fine unevenness | corrugation of a carrier and a wafer, and the moderate anchor effect.
具体的には、仮接着剤層の表面の1400μm×700μmの分析面積範囲に対して、単色化したAlKα線を25W照射し、取り出し角度45°で検出して測定した表面のフッ素原子の存在比率であって、仮接着剤層のキャリア側の表面におけるフッ素原子の存在比率および仮接着剤層のウェハ側の表面におけるフッ素原子の存在比率の少なくとも一方が、10〜35%であることが好ましく、15〜30%であることがより好ましい。 Specifically, the surface area of 1400 μm × 700 μm of the surface of the temporary adhesive layer is irradiated with 25 W of monochromatic AlKα ray and detected at a take-off angle of 45 °, and the abundance ratio of fluorine atoms on the surface is measured. And it is preferable that at least one of the fluorine atom existing ratio on the carrier side surface of the temporary adhesive layer and the fluorine atom existing ratio on the wafer side surface of the temporary adhesive layer is 10 to 35%, More preferably, it is 15 to 30%.
<<フッ素原子を含む化合物>>
本発明で用いる仮接着剤組成物は、フッ素原子を含む化合物を含む。フッ素原子を含む化合物とは、好ましくは25℃において液体状、と定義されるフッ素系液状化合物である。本発明によれば、フッ素系液状化合物は25℃において1mPa×sから100,000mPa×sの粘度である。フッ素原子を含む化合物の25℃における粘度はより好ましくは10mPa×sから20,000mPa×sであり、さらに好ましくは100mPa×sから15,000mPa×sである。
<< Compound containing fluorine atom >>
The temporary adhesive composition used in the present invention contains a compound containing a fluorine atom. The compound containing a fluorine atom is preferably a fluorine-based liquid compound defined as a liquid at 25 ° C. According to the present invention, the fluorinated liquid compound has a viscosity of 1 mPa × s to 100,000 mPa × s at 25 ° C. The viscosity at 25 ° C. of the compound containing a fluorine atom is more preferably 10 mPa × s to 20,000 mPa × s, and further preferably 100 mPa × s to 15,000 mPa × s.
本発明において、フッ素原子を含む化合物は、オリゴマー、ポリマーのいずれの形態の化合物であっても好ましく用いることができる。また、オリゴマーとポリマーとの混合物であってもよい。かかる混合物には、モノマーを更に含んでいてもよい。また、フッ素原子を含む化合物は、モノマーであってもよい。 In the present invention, the compound containing a fluorine atom can be preferably used in any form of an oligomer or a polymer. Moreover, the mixture of an oligomer and a polymer may be sufficient. Such a mixture may further contain a monomer. The compound containing a fluorine atom may be a monomer.
フッ素原子を含む化合物は、耐熱性等の観点から、オリゴマー、ポリマー、あるいはこれらの混合物が好ましい。
オリゴマー、ポリマーとしては、例えば、ラジカル重合体、カチオン重合体、アニオン重合体などが挙げられ、何れも好ましく用いることができる。ビニル系重合体が特に好ましい。
The compound containing a fluorine atom is preferably an oligomer, a polymer, or a mixture thereof from the viewpoint of heat resistance and the like.
Examples of the oligomer and polymer include a radical polymer, a cationic polymer, and an anionic polymer, and any of them can be preferably used. A vinyl polymer is particularly preferred.
本発明において、フッ素原子を含む化合物は、仮接着に供するウェハやキャリアの処理時に変性しない化合物が好ましい。例えば、250℃以上での加熱や、種々の薬液でウェハを処理した後でも液体状として存在しえる化合物が好ましい。具体的な一例としては、25℃の状態から10℃/分の昇温条件で250℃まで加熱した後、25℃に冷却した後の25℃での粘度が1〜100,000mPa・sであることが好ましく、10〜20,000mPa・sがより好ましく、100〜15,000mPa・sが一層好ましい。 In the present invention, the compound containing a fluorine atom is preferably a compound that is not denatured during processing of a wafer or carrier used for temporary adhesion. For example, a compound that can exist in a liquid state even after heating at 250 ° C. or higher or processing a wafer with various chemicals is preferable. As a specific example, the viscosity at 25 ° C. after heating to 25 ° C. from a temperature of 25 ° C. under a temperature rising condition of 10 ° C./min is 1 to 100,000 mPa · s. It is preferably 10 to 20,000 mPa · s, more preferably 100 to 15,000 mPa · s.
このような特性を有するフッ素原子を含む化合物としては、反応性基を有さない、非熱硬化性化合物であることが好ましい。ここでいう反応性基とは、250℃の加熱で反応する基全般を指し、重合性基、加水分解性基などが挙げられる。具体的には、例えば、メタ(アクリル)基、エポキシ基、イソシアナト基などが挙げられる。 The compound containing a fluorine atom having such characteristics is preferably a non-thermosetting compound having no reactive group. The reactive group here refers to all groups that react by heating at 250 ° C., and examples thereof include a polymerizable group and a hydrolyzable group. Specifically, for example, a meta (acrylic) group, an epoxy group, an isocyanato group, and the like can be given.
また、フッ素原子を含む化合物は、25℃から、20℃/分で昇温した10%熱質量減少温度が、250℃以上であることが好ましく、280℃以上がより好ましい。また、上限値は、特に限定はないが、例えば、1000℃以下が好ましく、800℃以下がより好ましい。この態様によれば、耐熱性に優れた仮接着剤層を形成しやすい。なお、質量減少温度とは、熱重量測定装置(TGA)により、窒素気流下において、上記昇温条件で測定した値である。 Further, the compound containing a fluorine atom preferably has a 10% thermal mass decrease temperature of 250 ° C. or higher, more preferably 280 ° C. or higher. Moreover, although an upper limit does not have limitation in particular, For example, 1000 degrees C or less is preferable and 800 degrees C or less is more preferable. According to this aspect, it is easy to form a temporary adhesive layer having excellent heat resistance. In addition, mass decreasing temperature is a value measured on the said temperature rising conditions in nitrogen stream by the thermogravimetry apparatus (TGA).
本発明で用いるフッ素原子を含む化合物は、親油基を有することが好ましい。親油基としては、直鎖または分岐のアルキル基、シクロアルキル基、芳香族基などが挙げられる。 The compound containing a fluorine atom used in the present invention preferably has a lipophilic group. Examples of the lipophilic group include linear or branched alkyl groups, cycloalkyl groups, and aromatic groups.
フッ素原子を含む化合物は、親油基を1種のみ含む化合物であってもよく、2種以上を含んでいてもよい。また、親油基は、フッ素原子を含んでいてもよい。すなわち、本発明におけるフッ素原子を含む化合物は、親油基のみがフッ素原子を含む化合物であってもよい。また、親油基の他に、フッ素元素を含む基(フッ素基ともいう)を更に有する化合物であってもよい。好ましくは、親油基とフッ素基とを含む化合物である。フッ素原子を含む化合物が親油基とフッ素基を有する化合物である場合、親油基はフッ素原子を含んでいてもよく、含んでいなくてもよいが、フッ素原子を含まないことが好ましい。 The compound containing a fluorine atom may be a compound containing only one kind of lipophilic group, or may contain two or more kinds. The lipophilic group may contain a fluorine atom. That is, the compound containing a fluorine atom in the present invention may be a compound in which only the lipophilic group contains a fluorine atom. In addition to the lipophilic group, a compound further having a group containing a fluorine element (also referred to as a fluorine group) may be used. Preferably, it is a compound containing a lipophilic group and a fluorine group. When the compound containing a fluorine atom is a compound having a lipophilic group and a fluorine group, the lipophilic group may or may not contain a fluorine atom, but preferably does not contain a fluorine atom.
フッ素原子を含む化合物は、一分子中に親油基を1個以上有し、2〜100個有することが好ましく、6〜80個有することが特に好ましい。 The compound containing a fluorine atom has one or more lipophilic groups in one molecule, preferably 2 to 100, particularly preferably 6 to 80.
フッ素基としては、既知のフッ素基を使用することができる。例えば、含フッ素アルキル基、含フッ素アルキレン基等が挙げられる。なお、フッ素基のうち、親油基として機能するものは、親油基に含まれることとする。 As the fluorine group, a known fluorine group can be used. Examples thereof include a fluorine-containing alkyl group and a fluorine-containing alkylene group. Of the fluorine groups, those that function as lipophilic groups are included in the lipophilic groups.
フッ素原子を含む化合物は、フッ素原子の含有率が1〜90質量%であることが好ましく、2〜80質量%がより好ましく、5〜70質量%が更に好ましい。フッ素含有率が上記範囲であれば、剥離性に優れる。 The compound containing a fluorine atom preferably has a fluorine atom content of 1 to 90% by mass, more preferably 2 to 80% by mass, and still more preferably 5 to 70% by mass. When the fluorine content is in the above range, the peelability is excellent.
フッ素原子の含有率は、「{(1分子中のフッ素原子数×フッ素原子の質量)/1分子中の全原子の質量}×100」で定義される。 The content of fluorine atoms is defined as “{(number of fluorine atoms in one molecule × mass of fluorine atoms) / mass of all atoms in one molecule} × 100”.
市販されているフッ素原子を含む化合物の好適な例としては、DIC(株)製メガファック(登録商標)F−251、F−281、F−477、F−552、F−553、F−554、F−555、F−556、F−557、F−558、F−559、F−560、F−561、F−562、F−563、F−565、F−567、F−568、F−569、F−571、R−40、R−41、R−43、及びR−94が挙げられる。 As a suitable example of the compound containing the fluorine atom marketed, Megafac (registered trademark) F-251, F-281, F-477, F-552, F-553, and F-554 manufactured by DIC Corporation are available. F-555, F-556, F-557, F-558, F-559, F-560, F-561, F-562, F-563, F-565, F-567, F-568, F -569, F-571, R-40, R-41, R-43, and R-94.
本発明で用いる仮接着剤組成物における、フッ素原子を含む化合物の含有量は、溶剤を除いた仮接着剤組成物の質量に対し、0.01〜10質量%であることが好ましく、0.02〜5質量%がより好ましい。フッ素原子を含む化合物の含有量が上記範囲であれば、接着性および剥離性に優れる。フッ素原子を含む化合物は、1種単独であってもよいし、2種類以上を併用してもよい。2種類以上を併用する場合は、合計の含有量が上記範囲であることが好ましい。 The content of the compound containing a fluorine atom in the temporary adhesive composition used in the present invention is preferably 0.01 to 10% by mass relative to the mass of the temporary adhesive composition excluding the solvent. 02-5 mass% is more preferable. If content of the compound containing a fluorine atom is the said range, it will be excellent in adhesiveness and peelability. The compound containing a fluorine atom may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types together, it is preferable that total content is the said range.
<<エラストマー>>
本発明で用いる仮接着剤組成物に含まれる熱可塑性樹脂は、エラストマーであることが好ましい。エラストマーを使用することで、ウェハの凸部及び/又は凹部にも追従し適度なアンカー効果により、接着性に優れた仮接着剤層を形成できる。また、薄型化したウェハからキャリアを分離する際や、薄型化したウェハから仮接着剤を剥離する際に、薄型化したウェハに応力をかけることなく、適切に、分離・剥離でき、ウェハ上の半導体チップ等の破損や剥落を防止できる。
<< Elastomer >>
The thermoplastic resin contained in the temporary adhesive composition used in the present invention is preferably an elastomer. By using the elastomer, it is possible to form a temporary adhesive layer having excellent adhesiveness by following the convex part and / or concave part of the wafer and having an appropriate anchor effect. In addition, when separating the carrier from the thinned wafer or peeling the temporary adhesive from the thinned wafer, it can be properly separated and peeled without applying stress to the thinned wafer. It is possible to prevent damage and peeling of the semiconductor chip and the like.
なお、本明細書において、エラストマーとは、弾性変形を示す高分子化合物を表す。すなわち外力を加えたときに、その外力に応じて瞬時に変形し、かつ外力を除いたときには、短時間に元の形状を回復する性質を有する高分子化合物と定義する。 In addition, in this specification, an elastomer represents the high molecular compound which shows elastic deformation. That is, when an external force is applied, the polymer compound is defined as a polymer compound that has the property of instantly deforming according to the external force and recovering the original shape in a short time when the external force is removed.
エラストマーの重量平均分子量は、2,000〜200,000が好ましく、10,000〜200,000がより好ましく、50,000〜100,000がさらに好ましい。この範囲にあることで、エラストマーの、溶剤への溶解性が優れることとなり、塗布性が向上する。 The weight average molecular weight of the elastomer is preferably 2,000 to 200,000, more preferably 10,000 to 200,000, and even more preferably 50,000 to 100,000. By being in this range, the solubility of the elastomer in the solvent will be excellent, and the coatability will be improved.
本発明において、エラストマーとしては、特に限定なく、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体が挙げられ、ブロック共重合体が好ましい。 In the present invention, the elastomer is not particularly limited, and examples thereof include a block copolymer, a random copolymer, and a graft copolymer, and a block copolymer is preferable.
エラストマーの種類としては、スチレン由来の繰り返し単位を含むエラストマー(ポリスチレン系エラストマー)、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリアクリル系エラストマー、シリコーン系エラストマー、ポリイミド系エラストマーなどが使用できる。特に、ポリスチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマーが好ましく、耐熱性と剥離性の観点からポリスチレン系エラストマーが最も好ましい。 The types of elastomer include elastomers containing repeating units derived from styrene (polystyrene elastomers), polyester elastomers, polyolefin elastomers, polyurethane elastomers, polyamide elastomers, polyacryl elastomers, silicone elastomers, polyimide elastomers, and the like. Can be used. In particular, polystyrene-based elastomers, polyester-based elastomers, and polyamide-based elastomers are preferable, and polystyrene-based elastomers are most preferable from the viewpoints of heat resistance and peelability.
本発明において、エラストマーは、水添物であることが好ましい。特に、ポリスチレン系エラストマーの水添物が好ましい。エラストマーが水添物であると、熱安定性や保存安定性が向上する。さらには、剥離性が向上する。なお、水添物とは、エラストマーが水添された構造の重合体を意味する。 In the present invention, the elastomer is preferably a hydrogenated product. In particular, a hydrogenated product of a polystyrene-based elastomer is preferable. When the elastomer is a hydrogenated product, thermal stability and storage stability are improved. Furthermore, the peelability is improved. The hydrogenated product means a polymer having a structure in which an elastomer is hydrogenated.
エラストマーは、25℃から、20℃/分で昇温した5%熱質量減少温度が、250℃以上であることが好ましく、300℃以上であることがより好ましく、350℃以上であることがさらに好ましく、400℃以上であることが最も好ましい。また、上限値は特に限定はないが、例えば1000℃以下が好ましく、800℃以下がより好ましい。この態様によれば、耐熱性に優れた仮接着剤層を形成しやすい。 The elastomer preferably has a 5% thermal mass decrease temperature of 25 ° C. raised at 20 ° C./min, preferably 250 ° C. or more, more preferably 300 ° C. or more, and further preferably 350 ° C. or more. Preferably, the temperature is 400 ° C. or higher. Moreover, although an upper limit does not have limitation in particular, For example, 1000 degrees C or less is preferable and 800 degrees C or less is more preferable. According to this aspect, it is easy to form a temporary adhesive layer having excellent heat resistance.
本発明で用いるエラストマーは、元の大きさを100%としたときに、室温(20℃)において小さな外力で200%まで変形させることができ、かつ外力を除いたときに、短時間で130%以下に戻る性質を有することが好ましい。 The elastomer used in the present invention can be deformed to 200% with a small external force at room temperature (20 ° C.) when the original size is 100%, and 130% in a short time when the external force is removed. It preferably has the property of returning to the following.
<<<ポリスチレン系エラストマー>>>
ポリスチレン系エラストマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレン共重合体(SBBS)およびこれらの水添物、スチレン−エチレン−ブチレンスチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体等が挙げられる。
<<< Polystyrene Elastomer >>>
There is no restriction | limiting in particular as a polystyrene-type elastomer, According to the objective, it can select suitably. For example, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer (SEBS), styrene-butadiene-butylene-styrene. Copolymer (SBBS) and hydrogenated products thereof, styrene-ethylene-butylene styrene block copolymer (SEBS), styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer (SEPS), styrene-ethylene-ethylene-propylene- Examples include styrene block copolymers.
ポリスチレン系エラストマーにおける、スチレン由来の繰り返し単位の含有量は10〜90質量%が好ましい。剥離性の観点から、下限値は、25質量%以上が好ましく、51質量%以上がより好ましい。 As for content of the repeating unit derived from styrene in a polystyrene-type elastomer, 10-90 mass% is preferable. From the viewpoint of peelability, the lower limit is preferably 25% by mass or more, and more preferably 51% by mass or more.
ポリスチレン系エラストマーは、スチレンと他の樹脂のブロック共重合体であることが好ましく、片末端または両末端がスチレンのブロック共重合体であることがより好ましく、両末端がスチレンのブロック共重合体であることが特に好ましい。ポリスチレン系エラストマーの片末端または両末端を、スチレンのブロック共重合体(スチレン由来の繰り返し単位)とすると、熱安定性がより向上する傾向にある。これは、耐熱性の高いスチレン由来の繰り返し単位が末端に存在することとなるためである。特に、スチレン由来の繰り返し単位のブロック部位が反応性のポリスチレン系ハードブロックであることにより、耐熱性、耐薬品性により優れる傾向にあり好ましい。また、これらをブロック共重合体とすると、200℃以上においてハードブロックとソフトブロックでの相分離を行うと考えられる。その相分離の形状はウェハの基板部の表面の荒れの抑制に寄与すると考えられる。加えて、このような樹脂は、溶剤への溶解性およびレジスト溶剤への耐性の観点からもより好ましい。 The polystyrene elastomer is preferably a block copolymer of styrene and another resin, more preferably a block copolymer of styrene at one or both ends, and a block copolymer of styrene at both ends. It is particularly preferred. When one end or both ends of the polystyrene-based elastomer is a styrene block copolymer (a repeating unit derived from styrene), the thermal stability tends to be further improved. This is because a repeating unit derived from styrene having high heat resistance is present at the terminal. In particular, the block part of the repeating unit derived from styrene is preferably a reactive polystyrene hard block, which tends to be more excellent in heat resistance and chemical resistance. Moreover, when these are made into a block copolymer, it is thought that phase-separation by a hard block and a soft block is performed at 200 degreeC or more. The shape of the phase separation is considered to contribute to the suppression of surface roughness of the substrate portion of the wafer. In addition, such a resin is more preferable from the viewpoint of solubility in a solvent and resistance to a resist solvent.
ポリスチレン系エラストマーは水添物であると、熱に対する安定性が向上し、分解や重合等の変質が起こりにくい。さらに、溶剤への溶解性およびレジスト溶剤への耐性の観点からもより好ましい。 When the polystyrene elastomer is a hydrogenated product, stability against heat is improved, and degradation such as decomposition and polymerization hardly occurs. Furthermore, it is more preferable from the viewpoint of solubility in a solvent and resistance to a resist solvent.
ポリスチレン系エラストマーの不飽和二重結合量としては、加熱工程後の剥離性の観点から、ポリスチレン系エラストマー1gあたり、15mmol未満であることが好ましく、5mmol未満であることがより好ましく、0.5mmol未満であることが最も好ましい。なお、ここでいう不飽和二重結合量は、スチレン由来のベンゼン環内の不飽和二重結合を含まない。不飽和二重結合量は、核磁気共鳴分析(NMR)測定により算出することができる。 The amount of unsaturated double bonds in the polystyrene elastomer is preferably less than 15 mmol, more preferably less than 5 mmol, and less than 0.5 mmol per gram of the polystyrene elastomer from the viewpoint of peelability after the heating step. Most preferably. In addition, the amount of unsaturated double bonds here does not include the unsaturated double bond in the benzene ring derived from styrene. The amount of unsaturated double bonds can be calculated by nuclear magnetic resonance analysis (NMR) measurement.
なお、本明細書において「スチレン由来の繰り返し単位」とは、スチレンまたはスチレン誘導体を重合した際に重合体に含まれるスチレン由来の構成単位であり、置換基を有していてもよい。スチレン誘導体の例としては、−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−プロピルスチレン、4−シクロヘキシルスチレンなどが挙げられる。置換基の例としては炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、炭素数1〜5のアルコキシアルキル基、アセトキシ基、カルボキシル基などが挙げられる。 In the present specification, “a repeating unit derived from styrene” is a structural unit derived from styrene contained in a polymer when styrene or a styrene derivative is polymerized, and may have a substituent. Examples of the styrene derivative include -methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-propylstyrene, 4-cyclohexylstyrene, and the like. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an acetoxy group, and a carboxyl group.
市販されているポリスチレン系エラストマーの好適な例としては、タフプレン(登録商標) A、タフプレン(登録商標) 125、タフプレン(登録商標) 126S、ソルプレン(登録商標)T、アサプレン(登録商標) T−411、アサプレン(登録商標) T−432、アサプレン(登録商標) T−437、アサプレン(登録商標) T−438、アサプレン(登録商標) T−439、タフテック(登録商標) H1272、タフテック(登録商標) P1500、タフテック(登録商標) H1043、タフテック(登録商標) H1052、タフテック(登録商標) H1062、タフテック(登録商標) M1943、タフテック(登録商標) P2000、セプトン(登録商標) 1001、セプトン(登録商標) 8004、セプトン(登録商標) 4033、セプトン(登録商標) S2104などが挙げられる。 Preferable examples of commercially available polystyrene-based elastomers include TUFPRENE (registered trademark) A, TUFPRENE (registered trademark) 125, TUFPRENE (registered trademark) 126S, Sorprene (registered trademark) T, Asaprene (registered trademark) T-411. , Asaprene (registered trademark) T-432, Asaprene (registered trademark) T-437, Asaprene (registered trademark) T-438, Asaprene (registered trademark) T-439, Tuftec (registered trademark) H1272, Tuftec (registered trademark) P1500 Tuftec (registered trademark) H1043, Tuftec (registered trademark) H1052, Tuftec (registered trademark) H1062, Tuftec (registered trademark) M1943, Tuftec (registered trademark) P2000, Septon (registered trademark) 1001, Septon (registered trademark) 8004, Septon Trademark) 4033, Septon (R) S2104, and the like.
本発明で用いる仮接着剤組成物における、熱可塑性樹脂(好ましくは、エラストマー)の含有量は、溶剤を除いた仮接着剤組成物の質量に対し、50.00〜99.99質量%が好ましく、70.00〜99.99質量%がより好ましく、88.00〜99.99質量%が特に好ましい。熱可塑性樹脂(好ましくは、エラストマー)の含有量が上記範囲であれば、接着性および剥離性に優れる。 The content of the thermoplastic resin (preferably elastomer) in the temporary adhesive composition used in the present invention is preferably 50.00 to 99.99% by mass with respect to the mass of the temporary adhesive composition excluding the solvent. 70.00 to 99.99 mass% is more preferable, and 88.00 to 99.99 mass% is particularly preferable. If content of a thermoplastic resin (preferably elastomer) is the said range, it will be excellent in adhesiveness and peelability.
また、本発明で用いる仮接着剤組成物における、エラストマーは複数種類の組合せであってもよい。 The elastomer in the temporary adhesive composition used in the present invention may be a combination of a plurality of types.
また、本発明で用いる仮接着剤組成物は、フッ素原子を含む化合物と熱可塑性樹脂(好ましくは、エラストマー)とが、質量比で、フッ素原子を含む化合物:熱可塑性樹脂(好ましくは、エラストマー)=0.001:99.999〜10:90.00であることが好ましく、0.001:99.999〜5:95.00であることがより好ましく、0.010:99.99〜5:95.00であることがさらに好ましい。 Further, the temporary adhesive composition used in the present invention is a compound containing a fluorine atom and a thermoplastic resin (preferably an elastomer) in a mass ratio: a compound containing a fluorine atom: a thermoplastic resin (preferably an elastomer). = 0.001: 99.999 to 10: 90.00, preferably 0.001: 99.999 to 5: 95.00, and 0.010: 99.99 to 5: More preferably, it is 95.00.
本発明の仮接着剤組成物は、溶剤を含むことが好ましい。本発明の仮接着剤組成物を塗布によって接着層を形成する場合においては、溶剤を配合することが好ましい。溶剤は、公知のものを制限なく使用でき、有機溶剤が好ましい。溶剤の好適な例としては酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、蟻酸アミルなどのエステル類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテルなどエーテル類、若しくメシチレン等の炭化水素類が挙げられる。
上記の他、有機溶剤としては、特開2014−189731号公報の段落0122および0123の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
The temporary adhesive composition of the present invention preferably contains a solvent. When the adhesive layer is formed by applying the temporary adhesive composition of the present invention, it is preferable to add a solvent. Any known solvent can be used without limitation, and an organic solvent is preferred. Preferable examples of the solvent include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate and amyl formate, ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran and ethylene glycol monomethyl ether, and hydrocarbons such as mesitylene.
In addition to the above, as the organic solvent, the descriptions in paragraphs 0122 and 0123 of JP-A-2014-189731 can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
仮接着剤組成物が溶剤を有する場合、仮接着剤組成物の溶剤の含有量は、塗布性の観点から、仮接着剤組成物の全固形分濃度が5〜80質量%になる量が好ましく、5〜70質量%がさらに好ましく、10〜60質量%が特に好ましい。 When the temporary adhesive composition has a solvent, the content of the solvent of the temporary adhesive composition is preferably such that the total solid concentration of the temporary adhesive composition is 5 to 80% by mass from the viewpoint of applicability. 5 to 70 mass% is more preferable, and 10 to 60 mass% is particularly preferable.
溶剤は1種類のみでもよいし、2種類以上であってもよい。溶剤が2種類以上の場合は、その合計が上記範囲であることが好ましい。 One type of solvent may be sufficient and two or more types may be sufficient. When there are two or more solvents, the total is preferably in the above range.
本発明で用いる仮接着剤組成物は、上記フッ素原子を含む化合物に加え、または上記フッ素原子を含む化合物に代えて、シリコン原子を含む化合物を含んでいてもよい。シリコン原子を含む化合物は、25℃で液体状であることが好ましい。 The temporary adhesive composition used in the present invention may contain a compound containing a silicon atom in addition to the compound containing a fluorine atom or instead of the compound containing a fluorine atom. The compound containing a silicon atom is preferably liquid at 25 ° C.
また、本発明で用いる仮接着剤組成物は、酸化防止剤、界面活性剤、重合性化合物、溶剤等を含んでいてもよい。これらの詳細は、特開2014‐189731号公報の記載を参酌でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。 Further, the temporary adhesive composition used in the present invention may contain an antioxidant, a surfactant, a polymerizable compound, a solvent, and the like. The details of these can be referred to the description of JP-A-2014-189731, the contents of which are incorporated herein.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。原材料、使用量、比率、工程の詳細、工程の手順などは本発明の趣旨を超えない限り、任意に変更することができる。よって、本発明の範囲は下記実施例によって限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The raw material, the amount used, the ratio, the details of the process, the procedure of the process, and the like can be arbitrarily changed as long as the gist of the present invention is not exceeded. Therefore, the scope of the present invention is not limited by the following examples.
<仮接着剤組成物の調製>
以下の組成物を混合して均一な溶液とした後、5μmのポアサイズを有するポリテトラフルオロエチレン製フィルタを用いてろ過して、実施例及び比較例の組成物をそれぞれ調製した。
・表1記載の樹脂: 表1記載の質量部
・表1記載のフッ素原子を含む化合物: 表1記載の質量部
・表1記載の溶媒: 表1記載の質量部
<樹脂>
表2に示す。
<フッ素原子を含む化合物>
表3に示す。
バンプを内部に含む長方形状の半導体チップを表面に複数有する12インチのシリコンウェハ(第1のウェハ)上に、表1に記載の仮接着剤組成物をウェハボンダー(XBS300、SUSS MicroTec社製)により50rpmで回転させながら、30秒間の間に15mL滴下した。回転数を800rpmまで上げて80秒保持した。その後、110℃で3分加熱し、さらに、190℃で3分加熱することで、第1のウェハの表面に、仮接着剤層が形成された積層体1を得た。
<積層体1の接着>
上記積層体1の仮接着剤層が形成された側の面に対し、12インチのシリコンウェハ(第2のウェハ)を、ウェハボンダー(XBS300、SUSS MicroTec社製)により真空下、190℃、0.11MPaの圧力で3分間圧着を行い、積層体2を得た。
<積層体2の研磨>
上記積層体2の第1のウェハの、仮接着層が設けられていない側の面を、バックグラインダーDFG8540((株)ディスコ製)を用いて50μmまで研磨により薄型化し、積層体3を得た。
<積層体3の加熱試験>
積層体をホットプレート上で60分、表1に示した温度で加熱した。
<研磨後の剥離>
積層体3の第1のウェハの研磨した面を下にし、ダイシングテープマウンターを用いてダイシングテープ中央にダイシングフレームと共に固定した。その後、ウェハデボンダー(XBC300 Gen2、SUSS MicroTec社製)を用いて、25℃で、第2のウェハを、第1のウェハの基板面に垂直な方向に、50mm/分の力で引き上げて剥離し、第1のウェハ表面に仮接着剤層が残る積層体4を得た。
<Preparation of temporary adhesive composition>
The following compositions were mixed to obtain a uniform solution, followed by filtration using a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 5 μm to prepare compositions of Examples and Comparative Examples.
-Resins listed in Table 1: parts by mass listed in Table 1-Compounds containing fluorine atoms listed in Table 1: parts by mass listed in Table 1-Solvents listed in Table 1: parts by weight listed in Table 1 <Resin>
It shows in Table 2.
<Compounds containing fluorine atoms>
Table 3 shows.
On a 12-inch silicon wafer (first wafer) having a plurality of rectangular semiconductor chips including bumps inside, a temporary bond composition described in Table 1 is used as a wafer bonder (XBS300, manufactured by SUSS MicroTec). While rotating at 50 rpm, 15 mL was dropped during 30 seconds. The rotation speed was increased to 800 rpm and held for 80 seconds. Then, the laminated body 1 by which the temporary adhesive layer was formed on the surface of the 1st wafer was obtained by heating at 110 degreeC for 3 minutes, and also heating at 190 degreeC for 3 minutes.
<Adhesion of laminate 1>
A 12-inch silicon wafer (second wafer) is applied to the surface of the laminate 1 on which the temporary adhesive layer is formed, at 190 ° C. under vacuum using a wafer bonder (XBS300, manufactured by SUSS MicroTech). The laminate 2 was obtained by pressure bonding for 3 minutes at a pressure of 11 MPa.
<Polishing of laminate 2>
The surface of the first wafer of the laminate 2 on which the temporary adhesive layer is not provided is thinned by polishing to 50 μm using a back grinder DFG8540 (manufactured by Disco Corporation) to obtain a laminate 3. .
<Heating test of laminate 3>
The laminate was heated on the hot plate for 60 minutes at the temperature shown in Table 1.
<Peeling after polishing>
The polished surface of the first wafer of the laminate 3 was faced down and fixed together with a dicing frame at the center of the dicing tape using a dicing tape mounter. After that, using a wafer debonder (XBC300 Gen2, manufactured by SUSS MicroTec), the second wafer is pulled up with a force of 50 mm / min in a direction perpendicular to the substrate surface of the first wafer at 25 ° C. And the laminated body 4 with which a temporary adhesive bond layer remains on the 1st wafer surface was obtained.
評価
<フッ素原子の存在比率の測定>
仮接着剤層表面のフッ素原子存在比率を、X線光電子分光法(ESCA)によって測定した。
積層体1から第2のウェハを分離した後、仮接着剤層の第2のウェハが設けられていた側の表面のフッ素原子の存在比率を、仮接着膜表面の1400μm×700μmの分析面積範囲に対して、単色化したAlKα線を25Wで照射し、取り出し角度45°で検出して測定した。単位は、%で示した。
<剥離力の評価>
積層体4上に残る仮接着剤層を、表1に示した剥離角度(α)と剥離角度(β)を維持しながら、50mm/分で上側に引き上げ、その際にかかる力をフォースゲージ((株)イマダ製、DS2−200N)を用いて測定したときの力の最大値を測定し、以下の基準で評価した。
ここで、剥離角度(α)とは、仮接着剤層の剥離角度であって、第1のウェハの基板面に対する角度をいう(図1gのαの角度)。また、剥離角度(β)とは、第1のウェハ表面の長方形状の一辺に対する剥離角度をいう(図2のβの角度)。
A:62.5N以上100以下
B:10N以上で62.5N未満、または、100Nを超え135N以下
C:10N未満、または、135Nを超える
<酸化銅の除去性の評価>
上記剥離力の評価で、剥離した後のバンプの表面を光学顕微鏡(オリンパス(株)製、品番:MX51、倍率:100倍)を用いて観察し、酸化銅の除去を以下の基準で評価した。
A:酸化銅が除去されており、ウェハ全面のバンプに金属光沢が確認できた。
B:酸化銅が除去されているが完全ではなく、ウェハの一部のバンプに金属光沢が観察されなかった。
C:酸化銅が除去されておらず、ウェハ全面のバンプに金属光沢が観察されなかった。
D:酸化銅が除去されておらず、ウェハの一部に仮接着剤の残渣も観察された。
The fluorine atom abundance ratio on the surface of the temporary adhesive layer was measured by X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA).
After separating the second wafer from the laminated body 1, the abundance ratio of fluorine atoms on the surface of the temporary adhesive layer on the side where the second wafer is provided is set to an analysis area range of 1400 μm × 700 μm on the surface of the temporary adhesive film. On the other hand, a monochromatic AlKα ray was irradiated at 25 W and detected at a take-off angle of 45 °. The unit is expressed in%.
<Evaluation of peel strength>
The temporary adhesive layer remaining on the laminate 4 is pulled upward at 50 mm / min while maintaining the peeling angle (α) and peeling angle (β) shown in Table 1, and the force applied at that time is a force gauge ( The maximum value of force when measured using Imada Co., Ltd. (DS2-200N) was measured and evaluated according to the following criteria.
Here, the peeling angle (α) is a peeling angle of the temporary adhesive layer, which is an angle with respect to the substrate surface of the first wafer (an angle α in FIG. 1g). Further, the peeling angle (β) means a peeling angle with respect to one side of the rectangular shape of the first wafer surface (an angle β in FIG. 2).
A: 62.5N or more and 100 or less B: 10N or more and less than 62.5N, or more than 100N and less than 135N C: less than 10N or more than 135N <Evaluation of removability of copper oxide>
In the evaluation of the peeling force, the surface of the bump after peeling was observed using an optical microscope (manufactured by Olympus Corporation, product number: MX51, magnification: 100 times), and the removal of copper oxide was evaluated according to the following criteria. .
A: Copper oxide was removed, and metallic luster was confirmed on the bumps on the entire surface of the wafer.
B: Copper oxide was removed but not completely, and no metallic luster was observed on some bumps of the wafer.
C: Copper oxide was not removed, and no metallic luster was observed on the bumps on the entire surface of the wafer.
D: Copper oxide was not removed, and a temporary adhesive residue was also observed on a part of the wafer.
図面や前述の明細書で本発明について詳細に説明をしてきたが、これらの図面、明細書は例示的、代表的なものであり、限定するべきではない。開示された以外の態様も、当業者は図面や開示の内容、添付の特許請求の範囲を研究することにより理解し、実施し得る。請求項において「〜を含む」は他の要素または工程を排除するものではなく、不定冠詞「a」若しくは「an」は複数を排除しない。特定の手段が互いに異なる従属項に列挙されているという事実は、これらの手段の組み合わせが有利に利用できないということを示すものではない。特許請求の範囲内のいかなる記号も範囲を限定するものとして解釈されるものではない。 Although the present invention has been described in detail with reference to the drawings and the foregoing specification, these drawings and specification are illustrative and representative and should not be limited. Aspects other than those disclosed can be understood and implemented by those skilled in the art upon studying the drawings, the disclosure, and the appended claims. In the claims, “comprising” does not exclude other elements or steps, and the indefinite article “a” or “an” does not exclude a plurality. The fact that certain measures are recited in mutually different dependent claims does not indicate that a combination of these measures cannot be used to advantage. Any reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope.
Claims (15)
表面に銅を主成分とし、凹部および凸部の少なくとも一方を有するウェハの前記凹部および凸部の少なくとも一方を有する側の表面に、熱可塑性樹脂とフッ素原子を含む化合物を含む仮接着剤組成物を適用して仮接着剤層を形成し、前記仮接着剤層上であって、前記ウェハと接している面とは反対側にキャリアを適用して積層体を形成し、
前記積層体を、170℃を超える温度で加熱した後、前記積層体から、キャリアを分離し、さらに、仮接着剤を剥離することを含むデバイス基板の製造方法。 A temporary adhesive composition including a thermoplastic resin and a compound containing a fluorine atom is applied on a carrier to form a temporary adhesive layer, and the surface on the temporary adhesive layer is opposite to the carrier. And forming a laminate by applying a wafer having copper as a main component and having at least one of a concave portion and a convex portion so that the side having at least one of the concave portion and the convex portion is in contact with the temporary adhesive layer, or
A temporary adhesive composition containing a compound containing a thermoplastic resin and a fluorine atom on the surface having at least one of the concave and convex portions of a wafer having copper as a main component and at least one of the concave and convex portions on the surface. To form a temporary adhesive layer, and apply a carrier on the temporary adhesive layer opposite to the surface in contact with the wafer to form a laminate,
A method for manufacturing a device substrate, comprising: heating the laminated body at a temperature exceeding 170 ° C., separating a carrier from the laminated body, and further peeling a temporary adhesive.
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