JP2013069946A - Support substrate, manufacturing method of support substrate, and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a support substrate which is easily peeled from a semiconductor wafer in a short time and prevents the peeling of the semiconductor wafer when various kinds of processing or treatment are conducted on the semiconductor wafer.SOLUTION: A support substrate 12 according to one embodiment is bonded to a semiconductor wafer through an adhesive for reinforcement. One main surface of the support substrate 12 includes a low adhesiveness region 16 formed by a flat surface and a high adhesiveness region 14 formed by a non flat surface enclosing the low adhesiveness region 16.

Description

本発明の実施形態は、支持基板、支持基板の製造方法、及び半導体装置の製造方法に関する。   FIELD Embodiments described herein relate generally to a support substrate, a support substrate manufacturing method, and a semiconductor device manufacturing method.

携帯電話、デジタルＡＶ機器及びＩＣカード等の高機能化に伴い、搭載される半導体チップを小型化及び薄板化することによって、パッケージ内にチップを高集積化する要求が高まっている。このような高集積化を実現するためには、チップを構成する半導体ウエハの厚みを１００μｍもしくはそれ以下まで薄くする必要があり、また、この薄くした半導体ウエハの表面に成膜、リソグラフィ等の加工を行い、裏面に配線層や半導体ウエハを貫通する電極（ＴＳＶ）を形成する必要がある。   As mobile phones, digital AV devices, IC cards, and the like have higher functionality, there is an increasing demand for higher integration of chips in a package by downsizing and thinning a semiconductor chip to be mounted. In order to realize such high integration, it is necessary to reduce the thickness of the semiconductor wafer constituting the chip to 100 μm or less, and processing such as film formation and lithography on the surface of the thinned semiconductor wafer. It is necessary to form an electrode (TSV) penetrating the wiring layer and the semiconductor wafer on the back surface.

しかし、半導体ウエハの厚みを１００μｍ以下まで薄化すると、強度が低下し、クラックや反りが生じやすくなる。また、自動搬送が困難となり、人手によって搬送しなければならなくなる。そこで、半導体ウエハをガラスや硬質プラスチック等からなる厚い支持基板に接着剤等で貼り合わせることによって、半導体ウエハの強度を保ち、クラックや反りの発生を防止するとともに、自動搬送を可能にするシステムが開発されている。   However, when the thickness of the semiconductor wafer is reduced to 100 μm or less, the strength is reduced, and cracks and warpage tend to occur. Moreover, automatic conveyance becomes difficult, and it must be conveyed manually. Therefore, by attaching the semiconductor wafer to a thick support substrate made of glass, hard plastic, etc. with an adhesive, etc., there is a system that maintains the strength of the semiconductor wafer, prevents the occurrence of cracks and warpage, and enables automatic conveyance. Has been developed.

この支持基板を用いるシステムでは、半導体ウエハを支持基板に貼り付けて薄化し、配線層形成等の各種半導体プロセスを行った後、半導体ウエハを支持基板から剥離する。その際、接着剤に有機溶剤を浸透させ、接着剤を有機溶剤で溶解させて支持基板から半導体ウエハを剥離する。この方法では、半導体ウエハに剥離の際に大きな応力が加わることがないため、半導体ウエハを破損させずに剥離することができる。しかし、その反面、有機溶剤の浸透、溶解に時間がかかるため、半導体ウエハの支持基板からの剥離に長時間を要するという問題がある。   In the system using the support substrate, the semiconductor wafer is attached to the support substrate for thinning, and after performing various semiconductor processes such as formation of a wiring layer, the semiconductor wafer is peeled from the support substrate. At that time, an organic solvent is infiltrated into the adhesive, and the adhesive is dissolved with the organic solvent to peel the semiconductor wafer from the support substrate. In this method, since a large stress is not applied to the semiconductor wafer during peeling, the semiconductor wafer can be peeled without being damaged. However, there is a problem that it takes a long time to peel the semiconductor wafer from the support substrate because it takes time to penetrate and dissolve the organic solvent.

一方、半導体ウエハを機械的に引き剥がす（ピール）方法が検討されている。この方法では、有機溶剤を接着剤に浸透させ溶解させる時間が不要であるため、剥離時間を短縮することができる。しかし、剥離後に接着剤が残ったり、半導体ウエハが破損しやすいという問題がある。   On the other hand, a method for mechanically peeling (peeling) a semiconductor wafer has been studied. This method does not require time for the organic solvent to penetrate into the adhesive and dissolve it, so that the peeling time can be shortened. However, there is a problem that the adhesive remains after peeling or the semiconductor wafer is easily damaged.

特許第４５４０９３３号公報Japanese Patent No. 4540933

本発明の目的は、補強のために半導体ウエハに接着され、その後、剥離される支持基板において、半導体ウエハを破損及び汚染させることなく短時間に、かつ容易に剥離することができるとともに、半導体ウエハに薄化等の各種加工または処理を行う際には半導体ウエハの剥離を生じさせることがない支持基板、及びその製造方法、並びに、そのような支持基板を用いる半導体装置の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a support substrate that is bonded to a semiconductor wafer for reinforcement and then peeled off, and can be easily peeled off in a short time without damaging and contaminating the semiconductor wafer. To provide a support substrate that does not cause peeling of a semiconductor wafer when performing various processes or processes such as thinning, a manufacturing method thereof, and a manufacturing method of a semiconductor device using such a support substrate It is in.

実施形態の支持基板は、補強のために半導体ウエハに接着剤を介して接着される支持基板であり、前記支持基板の一主面に、平坦面からなる低密着性領域と、この低密着性領域を取り囲む非平坦面からなる高密着性領域とを備える。   The support substrate according to the embodiment is a support substrate that is bonded to a semiconductor wafer via an adhesive for reinforcement. A low adhesion region including a flat surface is formed on one main surface of the support substrate, and the low adhesion property. And a high adhesion region comprising a non-flat surface surrounding the region.

実施形態の支持基板の製造方法は、補強のために半導体ウエハに接着剤を介して接着される支持基板の製造方法であり、前記支持基板の一主面全面に離型性材料からなる薄膜を形成する工程と、前記基板周辺部分の前記薄膜を除去する工程とを備える。   The method for manufacturing a support substrate according to the embodiment is a method for manufacturing a support substrate that is bonded to a semiconductor wafer via an adhesive for reinforcement. A thin film made of a releasable material is formed on the entire main surface of the support substrate. Forming, and removing the thin film in the peripheral portion of the substrate.

実施形態の半導体装置の製造方法は、半導体ウエハの一主面に接着剤を塗布する工程（ａ）と、前記実施形態の支持基板の前記低密着性及び高密着性領域を備える主面上に、前記半導体ウエハを、前記接着剤を介して接着させる工程（ｂ）と、前記半導体ウエハに所要の加工または処理を施す工程（ｃ）と、前記低密着性領域以外の前記接着剤を除去する工程（ｄ）と、前記半導体ウエハを前記支持基板から機械的に剥離する工程（ｅ）とを備える。   The manufacturing method of the semiconductor device of the embodiment includes a step (a) of applying an adhesive to one main surface of a semiconductor wafer, and a main surface including the low adhesion and high adhesion regions of the support substrate of the embodiment. (B) adhering the semiconductor wafer via the adhesive, (c) applying the required processing or processing to the semiconductor wafer, and removing the adhesive other than the low adhesion region A step (d) and a step (e) of mechanically peeling the semiconductor wafer from the support substrate.

実施形態による支持基板の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the support substrate by embodiment. 実施形態による支持基板の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the support substrate by embodiment. 実施形態による半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device by embodiment. 図３に示す工程の後の半導体装置の製造工程を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor device after the step shown in FIG. 3.

以下、図面を参照して、実施形態を説明する。なお、以下の図面の記載において、同一要素または同一機能を有する要素には同一符号を付しており、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Note that, in the following description of the drawings, the same elements or elements having the same functions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１は、一実施形態の支持基板の構成を示す断面図、図２はその製造方法の工程を順に示す概略断面図である。
本実施形態の支持基板１０は、補強のために半導体ウエハに接着剤を介して接着される支持基板であり、図１に示すように、ガラス、シリコン等の硬質材料からなる基板１２の外周面全体が、酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜、窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜等、接着剤に対し高い密着性を示す材料からなる薄膜（以下、高密着性薄膜と称する）１４によって覆われ、さらに、この高密着性薄膜１４を介して、基板１２の一方の主面の中央部、すなわち周辺部分を除く部分に、接着剤に対し密着性の低い材料からなる薄膜（以下、低密着性薄膜と称する）１６が形成されている。低密着性薄膜１６を形成する材料としては、例えば、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、オイル系樹脂等の一般に離型性樹脂として知られる有機系材料や、フッ素ドープ酸化膜（ＳｉＯＦ）等の無機系材料が使用される。低密着性薄膜１６を形成する材料は、耐熱性が良好であることが好ましい。上で例示した材料はいずれも良好な耐熱性を有している。 FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a support substrate according to an embodiment, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view sequentially illustrating steps of the manufacturing method.
The support substrate 10 of the present embodiment is a support substrate that is bonded to a semiconductor wafer via an adhesive for reinforcement. As shown in FIG. 1, the outer peripheral surface of a substrate 12 made of a hard material such as glass or silicon. The whole is covered with a thin film (hereinafter referred to as a high-adhesion thin film) 14 made of a material exhibiting high adhesion to an adhesive, such as a silicon oxide (SiOx) film or a silicon nitride (SiNx) film. A thin film (hereinafter, referred to as a low-adhesion thin film) 16 made of a material having low adhesiveness to the adhesive agent at the central portion of one main surface of the substrate 12, that is, the portion excluding the peripheral portion, through the adhesive thin film 14. Is formed. Examples of the material for forming the low adhesion thin film 16 include organic materials generally known as releasable resins such as fluorine resins, silicone resins and oil resins, and inorganic materials such as fluorine doped oxide films (SiOF). System materials are used. The material forming the low-adhesion thin film 16 preferably has good heat resistance. All the materials exemplified above have good heat resistance.

高密着性薄膜１４は、表面が非平坦面からなる。高密着性薄膜１４は、平均表面粗さ（第２の平均表面粗さ）（Ｒａ）が０．４ｎｍ以上であることが好ましい。基板１２と半導体ウエハを貼り合せた際のＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を考慮すると、１．０μｍ以下であることがより好ましい。   The high-adhesion thin film 14 has a non-flat surface. The high adhesion thin film 14 preferably has an average surface roughness (second average surface roughness) (Ra) of 0.4 nm or more. Considering TTV (Total Thickness Variation) when the substrate 12 and the semiconductor wafer are bonded together, the thickness is more preferably 1.0 μm or less.

一方、低密着性薄膜１６は、表面が平坦面からなる。低密着性薄膜１６の平均表面粗さ（第１の平均表面粗さ）（Ｒａ）は、高密着性薄膜１４の平均表面粗さ（Ｒａ）よりも小さければよい。   On the other hand, the surface of the low adhesion thin film 16 is a flat surface. The average surface roughness (first average surface roughness) (Ra) of the low adhesion thin film 16 may be smaller than the average surface roughness (Ra) of the high adhesion thin film 14.

また、低密着性薄膜１６は、その外縁から基板１２の外縁までの距離ｄが少なくとも０．５ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下となるように、基板１２の外縁から内側の領域に形成されることが好ましい。すなわち、基板１２の外縁から０．５ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の幅で高密着性薄膜１４が露出するように設けることが好ましい。低密着性薄膜１６の外縁から基板１２の外縁までの距離ｄが０．５ｍｍ未満では、基板１２と半導体ウエハの貼り合わせ精度が低い場合には、半導体ウエハが低密着性薄膜１６にはみ出してしまい、加工中に剥離を生じるおそれがある。一方、低密着性薄膜１６の外縁から基板１２の外縁までの距離ｄが５ｍｍ以上の領域であった場合、高密着性領域１４の接着剤を溶解するのに、多くの時間を要することになり、生産性が低下するという問題がある。距離ｄは、２ｍｍ程度が適当である。   Further, the low-adhesion thin film 16 is formed in the region from the outer edge of the substrate 12 to the inner side so that the distance d from the outer edge to the outer edge of the substrate 12 is at least 0.5 mm or more, more preferably 0.5 mm or more and 5 mm or less. Preferably it is formed. That is, it is preferable to provide the high adhesion thin film 14 with a width of 0.5 mm or more, more preferably 0.5 mm or more and 5 mm or less from the outer edge of the substrate 12. If the distance d from the outer edge of the low adhesion thin film 16 to the outer edge of the substrate 12 is less than 0.5 mm, the semiconductor wafer protrudes into the low adhesion thin film 16 when the bonding accuracy between the substrate 12 and the semiconductor wafer is low. There is a risk of peeling during processing. On the other hand, when the distance d from the outer edge of the low adhesion thin film 16 to the outer edge of the substrate 12 is an area of 5 mm or more, it takes a lot of time to dissolve the adhesive in the high adhesion area 14. There is a problem that productivity is lowered. The distance d is appropriately about 2 mm.

なお、基板１２の厚さは、通常、７２５〜７７５μｍであり、直径は、通常、２００〜３００ｍｍである。本実施形態では、基板１２として、厚さ７７５μｍ、直径３００ｍｍのシリコン基板が使用されている。また、高密着性薄膜１４は、厚さ（２層以上からなる場合は、各層の厚さの合計）が、通常１．０μｍ以下であり、本実施形態では、密着性薄膜１４は、厚さが２００ｎｍの酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜から構成されている。また、低密着性薄膜１６は、厚さ（２層以上からなる場合は、各層の厚さの合計）が、通常、１．０μｍである。本実施形態では、低密着性薄膜１６は、厚さが、５０ｎｍのフッ素系樹脂で構成されている。   In addition, the thickness of the board | substrate 12 is 725-775 micrometers normally, and a diameter is 200-300 mm normally. In the present embodiment, a silicon substrate having a thickness of 775 μm and a diameter of 300 mm is used as the substrate 12. Further, the high adhesion thin film 14 has a thickness (the total thickness of each layer in the case of two or more layers) of usually 1.0 μm or less, and in this embodiment, the adhesion thin film 14 has a thickness. Is composed of a 200 nm silicon oxide (SiOx) film. Moreover, the low-adhesion thin film 16 has a thickness (in the case of two or more layers, the total thickness of each layer) is usually 1.0 μm. In the present embodiment, the low adhesion thin film 16 is made of a fluorine-based resin having a thickness of 50 nm.

さらに、高密着性薄膜１４は、本実施形態では、基板１２の外周面全体を覆うように設けられているが、低密着性薄膜１６形成側の主面及びベベル部分のみを覆うように設けられていてもよい。また、場合により、基板１２の外周面の低密着性薄膜１６の形成領域を除く領域、あるいは基板１２の低密着性薄膜１６形成側の主面の低密着性薄膜１６の形成領域を除く領域に選択的に設けられていてもよい。   Further, in this embodiment, the high adhesion thin film 14 is provided so as to cover the entire outer peripheral surface of the substrate 12, but is provided so as to cover only the main surface and the bevel portion on the low adhesion thin film 16 formation side. It may be. Further, depending on the case, in the region excluding the formation region of the low adhesion thin film 16 on the outer peripheral surface of the substrate 12 or the region excluding the formation region of the low adhesion thin film 16 on the main surface of the substrate 12 on the low adhesion thin film 16 formation side. It may be provided selectively.

次に、上記支持基板１０の製造方法の一例を、図２を参照して説明する。
まず、基板１２を用意し、その外周面全体に、熱酸化法、プラズマＣＶＤ法等により高密着性薄膜１４を設ける（図２（ａ））。本実施形態では、プラズマＣＶＤ法により、基板１２外周面全体に、１００ｎｍ厚の酸化珪素（ＳｉＯｘ）膜、及び２００ｎｍ厚の窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜を順に形成する。 Next, an example of a method for manufacturing the support substrate 10 will be described with reference to FIG.
First, a substrate 12 is prepared, and a high adhesion thin film 14 is provided on the entire outer peripheral surface by a thermal oxidation method, a plasma CVD method, or the like (FIG. 2A). In this embodiment, a 100 nm thick silicon oxide (SiOx) film and a 200 nm thick silicon nitride (SiNx) film are sequentially formed on the entire outer peripheral surface of the substrate 12 by plasma CVD.

次に、密着性薄膜１４が形成された基板１２の一方の主面上に、低密着性薄膜１６となる薄膜１６Ａを形成する（図２（ｂ））。薄膜１６Ａの形成方法は、使用する離型性材料によって適宜選択することができる。例えば、フッ素系樹脂やシリコーン系樹脂、オイル系樹脂等の有機系材料を使用する場合には、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、オイル系樹脂等を分散もしくは溶解させた塗料を塗布し、加熱硬化させる方法を用いることができる。また、無機系材料を用いる場合には、ＣＶＤ法、スパッタリング法等の成膜方法を用いることができる。本実施形態では、フッ素系樹脂を分散溶解させた塗料を塗布し、加熱硬化させることにより、薄膜１６Ａを形成している。   Next, a thin film 16A to be the low adhesion thin film 16 is formed on one main surface of the substrate 12 on which the adhesion thin film 14 is formed (FIG. 2B). The formation method of the thin film 16A can be appropriately selected depending on the releasable material to be used. For example, when using organic materials such as fluorine resin, silicone resin, oil resin, etc., apply a paint in which fluorine resin, silicone resin, oil resin, etc. are dispersed or dissolved, and heat cure Can be used. In the case of using an inorganic material, a film formation method such as a CVD method or a sputtering method can be used. In the present embodiment, the thin film 16A is formed by applying a paint in which a fluorine-based resin is dispersed and dissolved, and then heat-curing it.

次に、薄膜１６Ａの周辺部を除去して低密着性薄膜１６を形成する（図２（ｃ））。薄膜１６Ａは、基板１２の外縁から少なくとも０．５ｍｍ以上の範囲を除去することが好ましい。薄膜１６Ａの基板１２外縁からの除去範囲は、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲とすることがより好ましく、２ｍｍ前後とすることがより一層好ましい。このような薄膜１６Ａの周辺部の除去には、例えば、ドライエッチング等を用いることができる。薄膜１６Ａが有機系材料からなる場合には、酸素プラズマ等を用いることもできる。また、スピンエッチング装置を用い、薄膜１６Ａの周辺部に有機溶剤を塗布し、離型性薄膜１６Ａの周辺部を溶解させる方法により除去することもできる。このような薄膜１６Ａの周辺部の除去には、例えば、ドライエッチング等を用いることができる。薄膜１６Ａが有機系材料からなる場合には、酸素プラズマ等を用いることもできる。また、スピンエッチング装置を用い、薄膜１６Ａの周辺部に有機溶剤を塗布し、離型性薄膜１６Ａの周辺部を溶解させる方法により除去することもできる。さらに、基板１２を、例えば回転させながら、周辺部を研磨する方法を用いることもできる。本実施形態では、薄膜１６Ａの周辺部をドライエッチングにより除去しており、この方法では、薄膜１６Ａの周辺部が、その下層の窒化珪素（ＳｉＮｘ）膜とともに一括除去される。下層膜を同時に除去することによって、除去残りを防ぐこと、除去が完全にできたかどうかを検査することが容易となる。   Next, the peripheral portion of the thin film 16A is removed to form the low adhesion thin film 16 (FIG. 2C). The thin film 16A is preferably removed from the outer edge of the substrate 12 by at least 0.5 mm or more. The removal range of the thin film 16A from the outer edge of the substrate 12 is more preferably in the range of 0.5 mm to 5 mm, and still more preferably around 2 mm. For example, dry etching or the like can be used to remove the peripheral portion of the thin film 16A. In the case where the thin film 16A is made of an organic material, oxygen plasma or the like can be used. Further, it can be removed by a method of applying an organic solvent to the periphery of the thin film 16A using a spin etching apparatus and dissolving the periphery of the releasable thin film 16A. For example, dry etching or the like can be used to remove the peripheral portion of the thin film 16A. In the case where the thin film 16A is made of an organic material, oxygen plasma or the like can be used. Further, it can be removed by a method of applying an organic solvent to the periphery of the thin film 16A using a spin etching apparatus and dissolving the periphery of the releasable thin film 16A. Furthermore, a method of polishing the peripheral portion while rotating the substrate 12 can be used, for example. In this embodiment, the peripheral portion of the thin film 16A is removed by dry etching, and in this method, the peripheral portion of the thin film 16A is removed together with the silicon nitride (SiNx) film thereunder. By removing the lower layer film at the same time, it becomes easy to prevent unremoved residue and to inspect whether the removal has been completed.

次に、上記支持基板１０を用いた半導体装置の製造方法の一例を、図３及び図４を用いて説明する。
すなわち、図３及び図４は、本実施形態の支持基板１０を用いた半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。 Next, an example of a method for manufacturing a semiconductor device using the support substrate 10 will be described with reference to FIGS.
3 and 4 are cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a semiconductor device using the support substrate 10 of this embodiment.

シリコン等からなる半導体ウエハ２０の一主面（素子形成面）に半導体素子を形成した後、その素子形成面の略全面に接着剤２２を、例えば、５０μｍ厚さに塗布する（図３（ａ））。接着剤としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂等が使用される。なお、図３（ａ）において、２４は素子形成面に形成された電極を示している。半導体ウエハ２０の厚さは、通常、７２５〜７７５μｍであり、直径は、通常、２００〜３００ｍｍである。ここでは、厚さ７７５μｍ、直径３００ｍｍの半導体ウエハを使用している。   After a semiconductor element is formed on one main surface (element formation surface) of the semiconductor wafer 20 made of silicon or the like, an adhesive 22 is applied to a substantially entire surface of the element formation surface to a thickness of 50 μm, for example (FIG. 3A )). As the adhesive, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, an ultraviolet curable resin, or the like is used. In FIG. 3A, reference numeral 24 denotes an electrode formed on the element formation surface. The thickness of the semiconductor wafer 20 is usually 725 to 775 μm, and the diameter is usually 200 to 300 mm. Here, a semiconductor wafer having a thickness of 775 μm and a diameter of 300 mm is used.

次に、プレス加工装置等を用いて、厚さ約７７５ｍｍ、直径約３００ｍｍの支持基板１０の高密着性薄膜１４及び低密着性薄膜１６形成面側に、半導体ウエハ２０を、支持基板１０に向けて重ね合わせ、接着剤２２を介して支持基板１０と半導体ウエハ２０を接着する（図３（ｂ））。支持基板１０の半導体ウエハ２０に対する接着強度は、低密着性薄膜１６部分で小さいものの、低密着性薄膜１６周囲の高密着性薄膜１４部分では大きく、次工程での半導体ウエハに対する各種加工及び処理工程に十分耐え得る強度を有する。   Next, the semiconductor wafer 20 is directed to the support substrate 10 on the surface of the support substrate 10 having a thickness of about 775 mm and a diameter of about 300 mm on which the high adhesion thin film 14 and the low adhesion thin film 16 are formed using a press working apparatus or the like. The support substrate 10 and the semiconductor wafer 20 are bonded via the adhesive 22 (FIG. 3B). Although the adhesive strength of the support substrate 10 to the semiconductor wafer 20 is small at the low adhesion thin film 16 portion, it is large at the high adhesion thin film 14 around the low adhesion thin film 16, and various processing and processing steps for the semiconductor wafer in the next process. Has sufficient strength to withstand.

次に、支持基板１０に接着された半導体ウエハ２０の他方の主面（素子形成面と反対側の面）に、研削加工もしくはウエットエッチング加工、またはこれらの加工を併用して薄化し、さらに、必要に応じて、常法により、配線層及びＴＳＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖｉａ）を形成する（図３（ｃ））。前述したように、支持基板１０と半導体ウエハ２０は全体として十分な接着強度を有しているため、薄化加工や、配線層及びＴＳＶを形成する工程中に、支持基板１０と半導体ウエハ２０が剥離することはない。   Next, the other main surface (surface opposite to the element forming surface) of the semiconductor wafer 20 bonded to the support substrate 10 is thinned by grinding or wet etching, or using these processes together, If necessary, a wiring layer and a TSV (Through Silicon Via) are formed by a conventional method (FIG. 3C). As described above, since the support substrate 10 and the semiconductor wafer 20 have a sufficient adhesive strength as a whole, the support substrate 10 and the semiconductor wafer 20 are formed during the thinning process and the process of forming the wiring layer and the TSV. There is no peeling.

次に、半導体ウエハ２０の周辺部分の接着剤２２を、有機溶剤を使用する等して除去する（図４（ｄ））。有機溶剤を使用して除去する場合、接着剤２２の外周面から接着剤２２を浸透させ、少なくとも支持基板１０に形成された高密着性薄膜１４に接着している部分の接着剤２２を有機溶剤に溶解させる。溶解させる範囲が前記範囲より少ないと、この後の工程での半導体ウエハ２０の支持基板１０からの剥離が困難になり、半導体ウエハが破損したり、接着剤２２の一部が支持基板１０に残存し、半導体ウエハ２０の汚染の原因になるおそれがある。ただし、あまり溶解させる範囲が広くなると、有機溶剤により接着剤を除去する時間が長くなるため、高密着性薄膜１４に接着している部分の接着剤２２を選択的に溶解除去できる範囲で、有機溶剤を浸透させることが好ましい。   Next, the adhesive 22 around the semiconductor wafer 20 is removed by using an organic solvent (FIG. 4D). In the case of removing using an organic solvent, the adhesive 22 is permeated from the outer peripheral surface of the adhesive 22, and at least a portion of the adhesive 22 bonded to the high adhesion thin film 14 formed on the support substrate 10 is removed from the organic solvent. Dissolve in. If the range to be dissolved is smaller than the above range, it becomes difficult to peel the semiconductor wafer 20 from the support substrate 10 in the subsequent steps, the semiconductor wafer is damaged, or a part of the adhesive 22 remains on the support substrate 10. As a result, the semiconductor wafer 20 may be contaminated. However, since the time for removing the adhesive with the organic solvent becomes longer when the range to be dissolved is widened, the portion of the adhesive 22 adhered to the high adhesion thin film 14 can be selectively dissolved and removed. It is preferable to infiltrate the solvent.

次に、半導体ウエハ２０の接着剤２２とは反対側の面全体に、半導体ウエハ２０より大径の粘着テープ２６を貼り付け、その外縁部を把持し、上方に引き上げるようにして、半導体ウエハ２０を支持基板１０から剥離する（図４（ｅ））。支持基板１０と半導体ウエハ２０を強固に接着している高密着性薄膜１４部分の接着剤は既に除去されていて、接着強度の弱い低密着性薄膜１６部分の接着剤のみが残っているため、容易に、かつ短時間に半導体ウエハ２０を支持基板１０から剥離することができる。なお、粘着テープ２６は、その一部を把持して引き上げたときに、半導体ウエハ２０を支持基板１０から剥離することができれば、必ずしも半導体ウエハ２０の一主面全体に貼り付ける必要はなく、部分的に貼り付けるものであってもよい。また、粘着テープ２６に代わる把持手段を用いてもよい。   Next, an adhesive tape 26 having a diameter larger than that of the semiconductor wafer 20 is attached to the entire surface of the semiconductor wafer 20 opposite to the adhesive 22, the outer edge portion is gripped, and the semiconductor wafer 20 is pulled upward. Is peeled from the support substrate 10 (FIG. 4E). Since the adhesive of the high adhesion thin film 14 portion that firmly adheres the support substrate 10 and the semiconductor wafer 20 has already been removed, only the adhesive of the low adhesion thin film 16 portion having a low adhesive strength remains, The semiconductor wafer 20 can be easily peeled off from the support substrate 10 in a short time. The adhesive tape 26 does not necessarily have to be attached to the entire main surface of the semiconductor wafer 20 as long as the semiconductor wafer 20 can be peeled off from the support substrate 10 when part of the adhesive tape 26 is gripped and pulled up. It may be one that is pasted. Further, a gripping means instead of the adhesive tape 26 may be used.

このようにして支持基板１０から剥離された半導体ウエハ２０の中央部には、接着剤２２が残存しているので、これを有機溶剤により溶解除去する（図４（ｆ））。   Since the adhesive 22 remains in the central portion of the semiconductor wafer 20 peeled from the support substrate 10 in this way, it is dissolved and removed with an organic solvent (FIG. 4F).

図示を省略したが、上記工程の後、半導体ウエハ２０をダイシングしてチップを切り出し、チップ毎にパッケージング等の組み立て処理を行い、半導体装置が完成する。   Although illustration is omitted, after the above process, the semiconductor wafer 20 is diced to cut out chips, and an assembly process such as packaging is performed for each chip to complete the semiconductor device.

本実施形態においては、支持基板の一主面の中央部に低密着性薄膜が形成され、その周辺部に高密着性薄膜が形成されているので、半導体ウエハを支持基板に貼り付けた状態で行う薄化、配線層やＴＳＶの形成等の各種加工または処理を行う際には、半導体ウエハが支持基板から剥離することはない。一方、加工後は、半導体ウエハを支持基板から容易に、かつ短時間に剥離することができ、半導体ウエハの破損や支持基板における接着剤の残存等の発生も防止することができる。   In this embodiment, a low adhesion thin film is formed at the center of one main surface of the support substrate, and a high adhesion thin film is formed at the periphery thereof, so that the semiconductor wafer is attached to the support substrate. The semiconductor wafer is not peeled from the support substrate when performing various processes or treatments such as thinning, wiring layer and TSV formation. On the other hand, after processing, the semiconductor wafer can be easily peeled off from the support substrate in a short time, and the occurrence of breakage of the semiconductor wafer, residual adhesive on the support substrate, and the like can be prevented.

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施し得るものであり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１０…支持基板、１２…基板、１４…高密着性薄膜、１６…低密着性薄膜、２０…半導体ウエハ、２２…接着剤、２４…電極、２６…粘着テープ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Support substrate, 12 ... Substrate, 14 ... High adhesion thin film, 16 ... Low adhesion thin film, 20 ... Semiconductor wafer, 22 ... Adhesive, 24 ... Electrode, 26 ... Adhesive tape.

Claims (5)

補強のために半導体ウエハに接着剤を介して接着される支持基板であって、
前記支持基板の一主面に、平坦面からなる低密着性領域と、この低密着性領域を取り囲む非平坦面からなる高密着性領域とを備えることを特徴とする支持基板。 A support substrate bonded to a semiconductor wafer via an adhesive for reinforcement,
A support substrate comprising a low adhesion region comprising a flat surface and a high adhesion region comprising a non-flat surface surrounding the low adhesion region on one main surface of the support substrate. 前記低密着性領域は第１の平均表面粗さ（Ｒａ）を有し、前記高密着性領域は前記第１の平均表面粗さ（Ｒａ）より大きい第２の平均表面粗さ（Ｒａ）を有することを特徴とする請求項１記載の支持基板。   The low adhesion region has a first average surface roughness (Ra), and the high adhesion region has a second average surface roughness (Ra) greater than the first average surface roughness (Ra). The support substrate according to claim 1, comprising: a support substrate; 前記低密着性領域は、フッ素系樹脂膜、シリコーン系樹脂膜、オイル系樹脂膜、及びフッ素ドープ酸化膜から選ばれる膜で形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の支持基板。   3. The support substrate according to claim 1, wherein the low adhesion region is formed of a film selected from a fluorine resin film, a silicone resin film, an oil resin film, and a fluorine-doped oxide film. . 補強のために半導体ウエハに接着剤を介して接着される支持基板の製造方法であって、
前記支持基板の一主面全面に離型性材料からなる薄膜を形成する工程と、
前記支持基板周辺部分の前記薄膜を除去する工程と
を備えたことを特徴とする支持基板の製造方法。 A method of manufacturing a support substrate bonded to a semiconductor wafer via an adhesive for reinforcement,
Forming a thin film made of a releasable material over the entire main surface of the support substrate;
And a step of removing the thin film at the periphery of the support substrate. 半導体ウエハの一主面に接着剤を塗布する工程（ａ）と、
請求項１乃至３のいずれか１項記載の支持基板の前記低密着性及び高密着性領域を備える主面上に、前記半導体ウエハを、前記接着剤を介して接着させる工程（ｂ）と、
前記半導体ウエハに所要の加工または処理を施す工程（ｃ）と、
前記低密着性領域以外の前記接着剤を除去する工程（ｄ）と、
前記半導体ウエハを前記支持基板から機械的に剥離する工程（ｅ）と
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 Applying an adhesive to one main surface of the semiconductor wafer (a);
A step (b) of adhering the semiconductor wafer via the adhesive on the main surface of the support substrate according to any one of claims 1 to 3 having the low adhesion and high adhesion regions;
A step (c) of performing a required processing or processing on the semiconductor wafer;
Removing the adhesive other than the low adhesion region (d);
And (e) mechanically peeling the semiconductor wafer from the support substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015018967A (en) * 2013-07-11 2015-01-29 富士通セミコンダクター株式会社 Semiconductor device manufacturing method and wafer with support substrate

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