JP6589766B2 - ウエハ加工用接着材、ウエハ積層体及び薄型ウエハの製造方法 - Google Patents
ウエハ加工用接着材、ウエハ積層体及び薄型ウエハの製造方法Info
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Description
〔1〕
ウエハと支持体を一時的に貼り付けるためのシリコーン系接着剤を含有するウエハ加工用接着材であって、
(A)非シリコーン熱可塑性樹脂層からなる第一仮接着層と、(B)熱硬化性シリコーン重合体層からなる第二仮接着層及び/又は(C)熱硬化性シロキサン変性重合体層からなる第三仮接着層を有し、
帯電防止剤が、第二仮接着層(B)及び/又は第三仮接着層(C)に含有されていることを特徴とするウエハ加工用接着材。
〔2〕
帯電防止剤が、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤又は導電性ポリマーである〔1〕記載のウエハ加工用接着材。
〔3〕
帯電防止剤が、第二仮接着層(B)及び第三仮接着層(C)に含有されている〔1〕又は〔2〕記載のウエハ加工用接着材。
〔4〕
帯電防止剤の含有量が、帯電防止剤を含有する仮接着層中、0.01〜10質量%である〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のウエハ加工用接着材。
〔5〕
シリコーン系接着剤層を含有する接着材を介してウエハと支持体が貼り合わせられている積層体であって、
表面に回路面を有するウエハと、このウエハの表面に剥離可能に接着された(A)非シリコーン熱可塑性樹脂層からなる第一仮接着層、この第一仮接着層に積層された(B)熱硬化性シリコーン重合体層からなる第二仮接着層及び/又は(C)熱硬化性シロキサン変性重合体層からなる第三仮接着層を有するウエハ加工用接着材と、前記接着材の第二仮接着層又は第三仮接着層上に剥離可能に積層された支持体とを備え、
前記(B)第二仮接着層及び/又は(C)第三仮接着層に帯電防止剤が含まれていることを特徴とするウエハ積層体。
〔6〕
帯電防止剤が、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤又は導電性ポリマーである〔5〕記載のウエハ積層体。
〔7〕
ウエハと支持体を一時的に〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の接着材で貼り付けて、ウエハを薄型加工処理した後、加工されたウエハから支持体を剥離する剥離工程を含む薄型ウエハの製造方法。
本発明のウエハ加工用接着材は、ウエハと支持体とを一時的に貼り付けるために用いられるものであり、シリコーン系接着剤を含有し、更に帯電防止剤を含むものであれば特に制限されるものではないが、(A)非シリコーン熱可塑性樹脂層からなる第一仮接着層と、(B)熱硬化性シリコーン重合体層からなる第二仮接着層及び/又は(C)熱硬化性シロキサン変性重合体層からなる第三仮接着層の2層構造又は3層構造を有する複合仮接着材として構成されるものが好ましく、特に前記(A)、(B)、(C)の順に形成された3層構造を有する複合仮接着材が好ましい。
(A)非シリコーン熱可塑性樹脂層からなる第一仮接着層と、
(B)熱硬化性シリコーン重合体層からなる第二仮接着層及び/又は(C)熱硬化性シロキサン変性重合体層からなる第三仮接着層と
の2層系又は3層系からなる複合仮接着材の少なくとも1層が帯電防止剤を含有し、ウエハと支持体の接合にウエハ側から、好ましくは(A)、(B)、(C)の順で形成した構造のウエハ積層体として使用することで、貫通電極構造や、バンプ接続構造を有する薄型ウエハを、簡単に製造することができる。
−(A)第一仮接着層/非シリコーン熱可塑性樹脂層−
第一仮接着層(A)は、オルガノポリシロキサンを有しない熱可塑性樹脂(非シリコーン熱可塑性エラストマー)から構成される。第一仮接着層(A)にシロキサン結合を有する重合体を使用した場合、熱硬化性シリコーン重合体層(B)又は熱硬化性シロキサン変性重合体層(C)とのインターミキシングを生じるおそれがある。段差を有するシリコンウエハ等への適用性から、良好なスピンコート性を有する熱可塑性樹脂が第一仮接着層(A)を形成する材料として好適に使用され、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリブタジエン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、スチレン・ブタジエン系熱可塑性エラストマー、スチレン・ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー等が挙げられ、特に耐熱性に優れた水素添加ポリスチレン系エラストマーが好適である。特にエラストマーの分子量は、1万〜50万程度であることが望ましい。具体的には、タフテック(旭化成ケミカルズ(株)製)、エスポレックスSBシリーズ(住友化学(株)製)、ラバロン(三菱化学(株)製)、セプトン((株)クラレ製)、DYNARON(JSR(株)製)等が挙げられる。またゼオネックス(日本ゼオン(株)製)に代表されるシクロオレフィンポリマー及びTOPAS(ポリプラスチック(株)製)に代表される環状オレフィンコポリマーが挙げられる。
本発明のウエハ積層体の構成要素である熱硬化性シリコーン重合体層(B)は、熱硬化性シリコーン組成物を硬化させて得られるものであれば特に限定されず、例えば、下記成分を含む熱硬化性シリコーン組成物(B')の硬化物層であることが好ましい。
(B−1)1分子中に2個以上のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、
(B−2)1分子中に2個以上のケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(B−1)成分中のアルケニル基に対する(B−2)成分中のSiH基のモル比が0.3〜10となる量、
(B−3)反応制御剤:(B−1)及び(B−2)成分の合計100質量部に対して0〜10質量部、特に0.1〜10質量部、及び
(B−4)白金系触媒:有効量。
(B−1)成分
(B−1)成分は、1分子中に2個以上のアルケニル基を含有する、好ましくは直鎖状又は分岐状のジオルガノポリシロキサンであり、特に、1分子中に0.3〜10mol%、更には0.5〜9mol%(アルケニル基モル数/Siモル数)のアルケニル基を含有するジオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
(B−2)成分は架橋剤であり、1分子中にケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を少なくとも2個、好ましくは3個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。(B−2)成分は、直鎖状、分岐状又は環状のものを使用できる。
(B−3)成分は反応制御剤であり、熱硬化性シリコーン組成物を調合ないし基材に塗工する際に、加熱硬化前に処理液が増粘やゲル化を起こさないようにするために必要に応じて任意に添加するものである。その具体例としては、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3−メチル−1−ペンチン−3−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、1−エチニルシクロヘキサノール、3−メチル−3−トリメチルシロキシ−1−ブチン、3−メチル−3−トリメチルシロキシ−1−ペンチン、3,5−ジメチル−3−トリメチルシロキシ−1−ヘキシン、1−エチニル−1−トリメチルシロキシシクロヘキサン、ビス(2,2−ジメチル−3−ブチノキシ)ジメチルシラン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジビニルジシロキサン等が挙げられ、好ましいのは1−エチニルシクロヘキサノール、及び3−メチル−1−ブチン−3−オールである。
(B−4)成分は白金系触媒(即ち、白金族金属触媒)であり、前記(B−1)成分中のケイ素原子結合アルケニル基と前記(B−2)成分中のSiH基との付加反応を促進させるための触媒として使用されるものである。白金族金属触媒としては、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、塩化白金酸とアルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン化合物との反応物、塩化白金酸とビニル基含有シロキサンとの反応物等が挙げられる。
本発明のウエハ積層体の構成要素である熱硬化性シロキサン変性重合体層(C)は、熱硬化性シロキサン含有組成物を硬化させて得られるものであれば特に限定されないが、下記式(3)又は(4)で示される熱硬化性シロキサン変性重合体を主成分とする熱硬化性シロキサン含有組成物(C')の硬化物層であることが好ましい。
下記式(3)で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のフェノール性シロキサン重合体。
下記式(4)で示される繰り返し単位を有する重量平均分子量が3,000〜500,000のエポキシ変性シロキサン重合体。
帯電防止剤としては、通常知られているアニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、導電性ポリマー等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上選択して使用できる。
本発明の薄型ウエハの製造方法は、半導体回路等を有するウエハと支持体との接着層として、上述したシリコーン系接着剤を含み、かつ帯電防止剤を含有する接着材、特には非シリコーン熱可塑性樹脂層(A)と、熱硬化性シリコーン重合体層(B)及び/又は熱硬化性シロキサン変性重合体層(C)を含有する複合仮接着材を用いるものである。本発明の製造方法により得られる薄型ウエハの厚さは、典型的には5〜300μm、より典型的には10〜100μmである。
(a)表面に回路形成面及び裏面に回路非形成面を有するウエハの前記回路形成面を、非シリコーン熱可塑性樹脂層(A)と、熱硬化性シリコーン重合体層(B)及び/又は熱硬化性シロキサン変性重合体層(C)を含有する複合仮接着材を介して、支持体に接合する際に、ウエハの回路形成面に非シリコーン熱可塑性樹脂組成物(A')を塗工し、非シリコーン熱可塑性樹脂層(A)層を形成し、前記支持体上に前記熱硬化性シリコーン組成物(B')層、前記熱硬化性シロキサン含有組成物(C')層、又は前記支持体上に形成された前記熱硬化性シロキサン含有組成物(C')層の上に前記熱硬化性シリコーン組成物(B')層を形成した後、該組成物(C')及び/又は(B')層が形成された支持体と、前記非シリコーン熱可塑性樹脂層(A)の形成された回路付きウエハとを、それぞれ樹脂層が合わさるように真空下又は減圧下で貼り合わせる工程と、
(b)前記熱硬化性シロキサン含有組成物(C')層及び/又は熱硬化性シリコーン組成物(B')層を熱硬化させる工程と、
(c)前記支持体と接合した前記ウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程と、
(d)前記ウエハの回路非形成面に加工を施す工程と、
(e)前記加工を施したウエハを前記支持体から剥離する工程と
を含むことが好ましい。
工程(a)は、表面に回路形成面及び裏面に回路非形成面を有するウエハの前記回路形成面を、非シリコーン熱可塑性樹脂層(A)と、熱硬化性シリコーン重合体層(B)及び/又は熱硬化性シロキサン変性重合体層(C)とからなる複合仮接着材を介して、支持体に接合する際に、前記表面に回路形成面及び裏面に回路非形成面を有するウエハの前記表面の回路形成面に前記非シリコーン熱可塑性樹脂組成物(A')を用いて非シリコーン熱可塑性樹脂層(A)を形成するとともに、前記支持体の一面に前記熱硬化性シリコーン組成物(B')層又は前記熱硬化性シロキサン含有組成物(C')層を形成し、3層の場合は、前記熱硬化性シロキサン含有組成物(C')層の上に前記熱硬化性シリコーン組成物(B')層を形成した後、前記ウエハの非シリコーン熱可塑性樹脂層(A)と、前記支持体の熱硬化性シリコーン組成物(B')層、熱硬化性シロキサン含有組成物(C')層、又は熱硬化性シロキサン含有組成物(C')層上の熱硬化性シリコーン組成物(B')層とを真空下又は減圧下で貼り合わせる工程である。特には、(A)層、(B)層、(C)層の順に基板上に接着層が形成される構成がよい。
工程(b)は、前記熱硬化性シリコーン組成物(B')層及び/又は前記熱硬化性シロキサン含有組成物(C')層を熱硬化させる工程である。前記ウエハ積層体(積層体基板)が形成された後、120〜220℃、好ましくは150〜200℃で10分〜4時間、好ましくは30分〜2時間加熱することによって、前記熱硬化性シリコーン組成物(B')層及び前記熱硬化性シロキサン含有組成物(C')層を硬化して熱硬化性シリコーン重合体層(B)及び熱硬化性シロキサン変性重合体層(C)とする。
工程(c)は、支持体と接合したウエハの回路非形成面を研削又は研磨する工程、即ち、工程(a)にて貼り合わせて得られたウエハ積層体のウエハ裏面側を研削して、該ウエハの厚みを薄くしていく工程である。ウエハ裏面の研削加工の方式には特に制限はなく、公知の研削方式が採用される。研削は、ウエハと砥石(ダイヤモンド等)に水をかけて冷却しながら行うことが好ましい。ウエハ裏面を研削加工する装置としては、例えば(株)ディスコ製DAG−810(商品名)等が挙げられる。また、ウエハ裏面側をCMP研磨してもよい。
工程(d)は、回路非形成面を研削したウエハ積層体、即ち、裏面研削によって薄型化されたウエハ積層体の回路非形成面に加工を施す工程である。この工程にはウエハレベルで用いられる様々なプロセスが含まれる。例としては、電極形成、金属配線形成、保護膜形成等が挙げられる。より具体的には、電極等の形成のための金属スパッタリング、金属スパッタリング層をエッチングするウェットエッチング、金属配線形成のマスクとするためのレジストの塗布、露光、及び現像によるパターンの形成、レジストの剥離、ドライエッチング、金属めっきの形成、TSV形成のためのシリコンエッチング、シリコン表面の酸化膜形成等、従来公知のプロセスが挙げられる。
工程(e)は、工程(d)で加工を施したウエハをウエハ積層体から剥離する工程、即ち、薄型化したウエハに様々な加工を施した後、ダイシングする前にウエハ積層体からウエハを剥離する工程である。この剥離工程は、一般に室温から60℃程度の比較的低温の条件で実施され、ウエハ積層体のウエハ又は支持体の一方を水平に固定しておき、他方を水平方向から一定の角度を付けて持ち上げる方法、及び、研削されたウエハの研削面に保護フィルムを貼り、ウエハと保護フィルムをピール方式でウエハ積層体から剥離する方法等が挙げられる。本発明には、これらの剥離方法のいずれにも適用可能であるが、ウエハ積層体のウエハ又は支持体の一方を水平に固定しておき、他方を水平方向から一定の角度を付けて持ち上げる方法、及び、研削されたウエハの研削面に保護フィルムを貼り、ウエハと保護フィルムをピール方式で剥離する方法等がより適している。これらの剥離方法は、通常、室温で実施される。
(f)加工を施したウエハのウエハ面にダイシングテープを接着する工程と、
(g)ダイシングテープ面を吸着面に真空吸着する工程と、
(h)吸着面の温度が10〜100℃の温度範囲で、前記支持体を、加工を施した前記ウエハからピールオフにて剥離する工程と
を含むことが好ましい。このようにすることで、接着材付き支持体を加工を施したウエハから容易に剥離することができ、また、後のダイシング工程を容易に行うことができる。
を行うことが好ましい。
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備したフラスコ内に、下記式(M−1)で示される9,9'−ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン43.1g、下記平均構造式(M−3)で示されるオルガノハイドロジェンシロキサン29.5g、トルエン135g、塩化白金酸0.04gを仕込み、80℃に昇温した。その後、下記式(M−5)で示される1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン17.5gを1時間掛けてフラスコ内に滴下した。このとき、フラスコ内温度は、85℃まで上昇した。滴下終了後、更に80℃で2時間熟成した後、トルエンを留去するとともに、シクロヘキサノンを80g添加して、樹脂固形分濃度50質量%のシクロヘキサノンを溶剤とする樹脂溶液を得た。この溶液の樹脂分の分子量をGPCにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量45,000であった。更に、この樹脂溶液50gに、架橋剤として、エポキシ架橋剤であるEOCN−1020(日本化薬(株)製)を7.5g、硬化触媒として、和光純薬工業(株)製、BSDM(ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン)を0.2g、更に、酸化防止剤として、テトラキス[メチレン−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシハイドロシンナメート)]メタン(商品名:アデカスタブAO−60)を0.1g添加し、1μmのメンブレンフィルターで濾過して、熱硬化性シロキサン含有組成物溶液(C−1)を得た。
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備した5Lフラスコ内に、下記式(M−2)で示されるエポキシ化合物84.1gをトルエン600gに溶解後、下記式(M−3)で示される化合物294.6g、下記式(M−4)で示される化合物25.5gを加え、60℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒(5質量%)1gを投入し、内部反応温度が65〜67℃に昇温するのを確認後、更に、90℃まで加温し、3時間熟成した。次いで室温まで冷却後、メチルイソブチルケトン(MIBK)600gを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。この樹脂溶液中の溶剤を減圧留去するとともに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)270gを添加して、樹脂固形分濃度60質量%のPGMEAを溶剤とする樹脂溶液を得た。この樹脂溶液中の樹脂の分子量をGPCにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量28,000であった。更にこの樹脂溶液100gに、架橋剤として、4官能フェノール化合物であるTEP−TPA(旭有機材工業(株)製)を9g、硬化触媒として、テトラヒドロ無水フタル酸(新日本理化(株)製、リカシッドHH−A)0.2gを添加して、1μmのメンブレンフィルターで濾過して、熱硬化性シロキサン含有組成物溶液(C−2)を得た。
撹拌機、温度計、窒素置換装置及び還流冷却器を具備した5Lフラスコ内に、下記式(M−1)で示される9,9'−ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン10.8g、下記式(M−2)で示されるエポキシ化合物21.0gをトルエン900gに溶解後、下記式(M−6)で示される化合物325.9g、下記式(M−4)で示される化合物25.5gを加え、60℃に加温した。その後、カーボン担持白金触媒(5質量%)1gを投入し、内部反応温度が65〜67℃に昇温するのを確認後、更に、90℃まで加温し、3時間熟成した。次いで室温まで冷却後、MIBK600gを加え、本反応溶液をフィルターにて加圧濾過することで白金触媒を取り除いた。この樹脂溶液中の溶剤を減圧留去するとともに、PGMEA240gを添加して、固形分濃度60質量%のPGMEAを溶剤とする樹脂溶液を得た。この樹脂溶液中の樹脂の分子量をGPCにより測定すると、ポリスチレン換算で重量平均分子量35,000であった。更にこの樹脂溶液100gに4官能フェノール化合物であるTEP−TPA(旭有機材工業(株)製)を5g、テトラヒドロ無水フタル酸(新日本理化(株)製、リカシッドHH−A)0.2gを添加して、1μmのメンブレンフィルターで濾過して、熱硬化性シロキサン含有組成物溶液(C−3)を得た。
重量平均分子量3万の水素添加スチレンブタジエン共重合体である熱可塑性樹脂24gをイソノナン176gに溶解し、12質量%のスチレンブタジエン共重合体のイソノナン溶液を得た。得られた溶液を、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、非シリコーン熱可塑性(熱可塑性オルガノポリシロキサン非含有)樹脂のイソノナン溶液(A−1)を得た。
0.5モル%のビニル基を分子側鎖に有し、数平均分子量(Mn)が3万のポリジメチルシロキサン80質量部、及びイソドデカン400質量部からなる溶液に、下記式(M−7)で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを3.0質量部、エチニルシクロヘキサノール0.7質量部を添加し、混合した。なお、SiH/SiViのモル比は1.1であった。更に白金触媒CAT−PL−5(信越化学工業(株)製)を0.5質量部添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、熱硬化性シリコーン組成物溶液(B−1)を得た。この熱硬化性シリコーン組成物溶液(B−1)100質量部に対して、帯電防止剤として、ニッサンアノンBL(ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、日油(株)製)を2質量部添加し、帯電防止剤添加熱硬化性シリコーン組成物溶液(B−1A)を得た。
0.5モル%のビニル基を分子側鎖に有し、数平均分子量(Mn)が3万のポリジメチルシロキサン60質量部、及び0.15モル%のビニル基を両末端鎖に有し、数平均分子量(Mn)が6万のポリジメチルシロキサン20質量部、及びイソドデカン400質量部からなる溶液に前記式(M−7)で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを2.5質量部、エチニルシクロヘキサノール0.7質量部を添加し混合した。なお、SiH/SiViのモル比は1.2であった。更に白金触媒CAT−PL−5(信越化学工業(株)製)を0.5質量部添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、熱硬化性シリコーン組成物溶液(B−2)を得た。この熱硬化性シリコーン組成物溶液(B−2)100質量部に対して、帯電防止剤として、ノニオンS−207(ポリオキシエチレンステアリルエーテル、日油(株)製)を3質量部添加し、帯電防止剤添加熱硬化性シリコーン組成物溶液(B−2A)を得た。
樹脂合成例1で得られた熱硬化性シロキサン含有組成物溶液(C−1)固形分100質量部に対し、帯電防止剤として、ニッサンアノンBL(日油(株)製)を3質量部添加し、熱硬化性シロキサン含有組成物溶液(C−1A)を得た。
樹脂合成例2で得られた熱硬化性シロキサン含有組成物溶液(C−2)固形分100質量部に対し、帯電防止剤として、プロノン#202B(ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール−ポリエチレングリコール(ブロックコポリマー)、日油(株)製)を4質量部添加し、熱硬化性シロキサン含有組成物溶液(C−2A)を得た。
樹脂合成例3で得られた樹脂溶液(C−3)固形分100質量部に、帯電防止剤としてニッサンアノンBL(日油(株)製)を3部添加し、樹脂溶液(C−3A)を得た。
メチルエチルケトン400質量部、2−(アクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド30質量部、メチルメタクリレート60質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート10質量部を攪拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、冷却器、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに投入した。そして、80℃にて窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、重合開始剤として2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2質量部を投入し、80℃で6時間反応させた。その後、AIBN0.1質量部を投入し、80℃で1時間反応させた。その後、70℃でAIBN0.2質量部を投入し、4時間反応させ、続いて80℃で4時間反応させて得られたポリマー溶液を得た。
ポリマー固形分100質量部に対して、帯電防止剤として、ニッサンアノンBL(日油(株)製)を2質量部添加し、重合体溶液Dを得た。
エポキシ樹脂(商品名 EOCN1020(日本化薬(株)製))100質量部に対して架橋剤(TEP−TPA(旭有機材工業(株)製))80質量部、硬化促進剤(2PHZ−PW(四国化成工業(株)製)1質量部及びシクロペンタノン180質量部を加え、固形分50質量%の溶液とし、更に固形分100質量部に対して、帯電防止剤としてニッサンアノンBL(日油(株)製)を2質量部添加し、0.2μmのメンブレンフィルターで濾過して、樹脂溶液(E)を得た。
直径200mmシリコンウエハ(厚さ:725μm)に、表1、2に示す樹脂溶液をスピンコート後、ホットプレートにて、150℃で5分間加熱して表1、2に示す膜厚の樹脂膜を形成した。得られた樹脂膜付ウエハにおける樹脂層の帯電性を評価し、結果を表1、2に示す。なお、帯電性の評価は、JIS K 6911(重リング電極法)により行った。
表面に高さ10μm、直径40μmの銅ポストが全面に形成された直径200mmシリコンウエハ(厚さ:725μm)に、(A)層に対応する非シリコーン熱可塑性樹脂溶液(A−1)をスピンコート後、ホットプレートにて、150℃で5分間加熱することにより、表3に示す膜厚で、(A)層をウエハバンプ形成面に成膜した。その後、(B)層に相当する熱硬化性シリコーン組成物溶液(B−1)、(B−2)、(B−1A)又は(B−2A)を、シリコンウエハ上に形成された(A)層上に、やはり、スピンコートすることで、表3に記載された膜厚で、(B')層を形成した。更にその後、150℃で3分間、ホットプレート上で加熱した。
一方、直径200mm(厚さ:500μm)のガラス板を支持体とし、この支持体に(C)層に対応する熱硬化性シロキサン含有組成物溶液(C−1)、(C−2)、(C−1A)、(C−2A)又は(C−3A)をスピンコートし、ホットプレートにより、150℃で5分間加熱することで、表3に記載された膜厚で、(C')層をガラス支持体上に形成した。
このようにしてこの非シリコーン熱可塑性樹脂層(A)と、その(A)層上に熱硬化性シリコーン組成物からなる(B')層を有するシリコンウエハ、及び熱硬化性シロキサン含有組成物からなる(C')層と、その(C')層を有するガラス板とをそれぞれ、樹脂面((B')層及び(C')層)が合わされるように、真空貼り合わせ装置(EVG社のEVG520IS)内で10-3mbar以下の減圧条件のもと、表3に示す接着温度条件にて貼り合わせ(接着させ)、ウエハと支持体が接着層(樹脂層)を介して接合されているウエハ積層体を作製した。次に(B')層及び(C')層をオーブンにて190℃で1時間加熱処理を施し、硬化させた。
なお、実施例7は、(B)層を形成しない以外は、実施例1と同様に積層体を製造し、硬化させた。また、比較例3、4は、(C)層を形成せず、(C)層の代わりに(B)層(溶液(D)又は(E))をガラス支持体上に形成し、(A)層を有するシリコンウエハと、(B)層を有するガラス板とをそれぞれ、樹脂面((A)層及び(B)層)が合わされるよう貼り合わせた以外は、実施例1と同様に積層体を製造し、硬化させた。
前記ウエハ積層体中の接着層(樹脂層)の23℃における表面固有抵抗をJIS K 6911二重リング電極法により測定した。1013Ω以上で「×」、1012Ω以下で「○」とし、109以下で「◎」として帯電性効果の評価とした。
前記ウエハ積層体中の接着層(樹脂層)の(B')層と(C')層(実施例1〜6、比較例1〜2)、(A)層と(C')層(実施例7)、(A)層と(B')層(比較例3〜4)の界面の接着状況を目視で確認し、界面での気泡等の異常が発生しなかった場合を良好と評価して「○」で示し、異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
グラインダー(DISCO製、DAG810)でダイヤモンド砥石を用いてシリコンウエハの裏面研削を行った。最終基板厚50μmまでグラインドした後、光学顕微鏡(100倍)にてクラック、剥離等の異常の有無を調べた。異常が発生しなかった場合を良好と評価して「○」で示し、異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
シリコンウエハを裏面研削した後のウエハ積層体をCVD装置に導入し、2μmのSiO2膜の生成実験を行い、その際の外観異常の有無を電子顕微鏡で調べた。外観異常が発生しなかった場合を良好と評価して「○」で示し、ボイド、ウエハ膨れ、ウエハ破損等の外観異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
CVD耐性試験の条件は、以下のとおりである。
装置名:プラズマCVD PD270STL(サムコ社製)
RF500W、内圧40Pa
TEOS(テトラエチルオルソシリケート):O2=20sccm:680sccm
剥離した50μmまで薄型化したウエハの表面の中心部分及びウエハエッジ部分の2か所について、それぞれ1cm×1cmのエリアについてレーザー顕微鏡で観察し、1μm以上のパーティクルについて集計した。合計のパーティクル数が100以下の場合を良好と評価して「○」で示し、100を超えた場合を不良と評価して「×」で示した。
基板の剥離性は、まず、耐熱性試験を終えたウエハ積層体の50μmまで薄型化したウエハ側にダイシングフレームを用いてダイシングテープを貼り、このダイシングテープ面を真空吸着によって、吸着板にセットした。その後、室温にて、ガラスの1点をピンセットにて持ち上げることで、ガラス基板及び接着材を剥離した。50μmのウエハを割ることなく剥離できた場合を良好と評価して「○」で示し、割れ等の異常が発生した場合を不良と評価して「×」で示した。
前記剥離性試験終了後のダイシングテープを介してダイシングフレームに装着された200mmウエハ(耐熱性試験条件に晒されたもの)を、接着層を上にしてスピンコーターにセットし、洗浄溶剤としてp−メンタンを5分間噴霧したのち、ウエハを回転させながらイソプロピルアルコール(IPA)を噴霧にてリンスを行った。その後、外観を観察して残存する接着剤樹脂の有無を目視でチェックした。樹脂の残存が認められないものを良好と評価して「○」で示し、樹脂の残存が認められたものを不良と評価して「×」で示した。
全ての評価項目で良好であったものを「○」として、一つでも不良があったものは「×」とした。
2…複合仮接着材
(A)…非シリコーン熱可塑性樹脂層(第一仮接着層)
(B)…熱硬化性シリコーン重合体層(第二仮接着層)
(C)…熱硬化性シロキサン変性重合体層(第三仮接着層)
3…支持体
Claims (7)
- ウエハと支持体を一時的に貼り付けるためのシリコーン系接着剤を含有するウエハ加工用接着材であって、
(A)非シリコーン熱可塑性樹脂層からなる第一仮接着層と、(B)熱硬化性シリコーン重合体層からなる第二仮接着層及び/又は(C)熱硬化性シロキサン変性重合体層からなる第三仮接着層を有し、
帯電防止剤が、第二仮接着層(B)及び/又は第三仮接着層(C)に含有されていることを特徴とするウエハ加工用接着材。 - 帯電防止剤が、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤又は導電性ポリマーである請求項1記載のウエハ加工用接着材。
- 帯電防止剤が、第二仮接着層(B)及び第三仮接着層(C)に含有されている請求項1又は2記載のウエハ加工用接着材。
- 帯電防止剤の含有量が、帯電防止剤を含有する仮接着層中、0.01〜10質量%である請求項1〜3のいずれか1項記載のウエハ加工用接着材。
- シリコーン系接着剤層を含有する接着材を介してウエハと支持体が貼り合わせられている積層体であって、
表面に回路面を有するウエハと、このウエハの表面に剥離可能に接着された(A)非シリコーン熱可塑性樹脂層からなる第一仮接着層、この第一仮接着層に積層された(B)熱硬化性シリコーン重合体層からなる第二仮接着層及び/又は(C)熱硬化性シロキサン変性重合体層からなる第三仮接着層を有するウエハ加工用接着材と、前記接着材の第二仮接着層又は第三仮接着層上に剥離可能に積層された支持体とを備え、
前記(B)第二仮接着層及び/又は(C)第三仮接着層に帯電防止剤が含まれていることを特徴とするウエハ積層体。 - 帯電防止剤が、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤又は導電性ポリマーである請求項5記載のウエハ積層体。
- ウエハと支持体を一時的に請求項1〜4のいずれか1項記載の接着材で貼り付けて、ウエハを薄型加工処理した後、加工されたウエハから支持体を剥離する剥離工程を含む薄型ウエハの製造方法。
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