JP6359576B2 - キャリア−ワークピース接合スタックの分離方法 - Google Patents
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Description
(i) キャリア層とワークピース層とに挟まれたn層の接合層(但し、nは1以上の整数であり、前記n層は第1層〜第n層を表し、かつ、第1層は剥離強度Pc1で前記キャリア層に、第2層は剥離強度P12で第1層に、第n層は剥離強度P(n−1)nで第(n−1)層に、前記ワークピース層は剥離強度Pnwで第n層に接合される)を含むキャリア−ワークピース接合スタックを設けるステップと、
(ii) 前記剥離強度Pc1,P12…P(n−1)n,Pnwの少なくとも1つがASTM D6862に規定される約0.01g/cm〜約50.0g/cm、好ましくは約0.05g/cm〜約10.0g/cm、より好ましくは約0.1g/cm〜約5.0g/cmの範囲まで低下するように、任意で前記スタックを処理するステップと、
(iii) 2層間の対応する剥離強度が0.01g/cm〜50.0g/cmの範囲内である2層の隣接する層の接合箇所にガスジェットを噴射するステップと、
(iv) 前記2層の隣接する層を互いに分離するステップと、を含む、キャリア−ワークピース接合スタックの分離方法を提供する。
シリコンデバイスウェハ(すなわち、ワークピース60またはウェハ50)をWS−400スピンコータ(Laurell Technologies社から入手可能)内の真空チャック上に載置した。約2mlのZ−BOND601シリコーン組成物(CA92131 サンディエゴ市クリークロード ウィロー10080所在のMicro Materials Inc.社から入手可能)を上記ウェハの中心にニードル式ディスペンサによって塗布した。次いで、上記ウェハを500rpmで10秒間、1,000rpmで5秒間、2,000rpmで10秒間、600rpmで5秒間回転させてから、回転を止めた。Z−BOND601は、スピンコーティング後、上記デバイスウェハ上に均一な濡れ層を形成した。濡れたZ−BOND601層(すなわち、接着層40)の厚さは、約15μmである。
シリコンダミーウェハをキャリアウェハとして使用し、これをWS−400スピンコータ内の真空チャック上に載置した。約2mlのZ−COAT150ポリエーテルスルホン化合物(CA92131 サンディエゴ市クリークロード ウィロー10080所在のMicro Materials Inc.社から入手可能)を上記キャリアウェハの中心にニードル式ディスペンサによって塗布した。次いで、上記ウェハを700rpmで5秒間、1,500rpmで10秒間、500rpmで5秒間回転させた後、回転を止めた。Z−COAT150は、スピンコーティング後、キャリアウェハ上に均一な濡れ層を形成した。スピンコーティング直後のZ−COAT150の厚さは、約12μmである。
この例において使用されたウェハボンダは、CA92131 サンディエゴ市クリークロード ウィロー10080所在のMicro Materials Inc.社から市販されているZ−BT200ボンダである。支持面21と絶縁フィルム30が接合されている例2の支持体10と、ウェハ50の係合面52と接着層40が接合されている例1のウェハ50とを次に、互いに押圧することにより、絶縁フィルム30の第2面32は、接着層40の第1面41に接触している。上記接合を120℃の温度で、0.1ミリバールの真空内で1kgの力を4分間加えることによって行い、接合ウェハスタック100を形成した。上記ウェハスタックを目視で検査したが、空隙は観察されなかった。接合ウェハスタックを350℃に設定したホットプレート上に載置した後、このウェハスタックを目視で検査することによって熱安定性を評価したが、ウェハのキャリア上に気泡、ひび割れ、破裂、変色、または、他の外観上の欠陥は観察されなかった。
ウェハスタック100を、CA92131 サンディエゴ市クリークロード ウィロー10080所在のMicro Materials Inc.社から市販されている自動ウェハ剥離機Z−D200Aを使用して分離した。第1に、薄膜化したデバイスウェハを金属枠上のウェハダイシングフィルム(リンテック株式会社から入手可能なAdwill D175)上にラミネートした。ラミネートした上記ウェハスタックを、キャリアウェハを上にしてZ−D200A内に載置した。鋭利なブレードが絶縁フィルムとキャリアウェハとの境界に機械認識によって自動的に位置合わせされた。上記ブレードは、制御された圧縮ガス流路を有するように設計されている。上記ブレードが上記境界に接触するまで、上記ブレードを制御して上記境界方向に移動させ、次いで、上記ブレードを上記絶縁フィルムと上記キャリアウェハとの間にさらに0.3mm挿入した。高流量の圧縮ガス(空気)のストリームを、上記ブレード内の上記流路から上記絶縁フィルムと支持キャリアウェハとの間の間隙に向けて約10秒間発射した(すなわち吹き付けた)。次いで、上記デバイスウェハを上記キャリアウェハから完全に分離した。実施結果を以下の表に示す。
例4で得られた3層スタックでは、絶縁フィルム30、接着層40、および、加工したウェハ50が互いに接合したままであった。この例では、絶縁フィルムを接着層から完全に剥離した。次いで、接着層を有するデバイスウェハを60℃に加熱したZ−CLEAN901溶液(CA92131 サンディエゴ市クリークロード ウィロー10080所在のMicro Materials Inc.社から入手可能)内に20分間配置した。これにより、接着層は、デバイスウェハから完全に除去された。次いで、イソプロピルアルコールでリンスを行い、ウェハの洗浄を終了した。
Claims (21)
- キャリア−ワークピース接合スタックの分離方法であって、前記方法は、
(i) キャリア層とワークピース層とに挟まれたn層の接合ポリマー接着層を含むキャリア−ワークピース接合スタックを設けるステップ;を含み、
前記nは1以上の整数であり、前記n層は第1層〜第n層を表し、かつ、第1層は剥離強度Pc1で前記キャリア層に、第2層は剥離強度P12で第1層に、第n層は剥離強度P(n−1)nで第(n−1)層に、前記ワークピース層は剥離強度Pnwで第n層に接合され、
前記方法はさらに、
(ii) 2層の隣接する層間の対応する剥離強度が0.01g/cmから50.0g/cmまでの範囲内である前記2層の隣接する層を完全に分離するように前記2層の隣接する層の接合箇所にガスジェットを噴射するステップと;を含む、キャリア−ワークピース接合スタックの分離方法。 - (iv)前記(i)に記載のステップと、前記(ii)に記載のステップとの間に、前記剥離強度Pc1,P12…P(n−1)n,Pnwの少なくとも1つが約0.01g/cmから約50.0g/cmまでの範囲まで低下するように、前記スタックを処理するステップ;をさらに含む、請求項1に記載のキャリア−ワークピース接合スタックの分離方法。
- 前記ワークピースは、光学レンズ、薄型ウェハ、薄型液晶ガラス、薄型水晶ウェハ、薄型金属板、薄型水晶円板、薄型固体膜、薄型固体フィルム、および、薄型固体フィルタから選択される薄型製品を製造するために加工され、前記薄型ウェハは、シリコン、ポリシリコン、二酸化ケイ素、シリコンゲルマニウム、(酸)窒化ケイ素、窒化ガリウム(GaN)、ガリウムヒ素(GaAs)、リン化ガリウム(GaP)、ガリウムヒ素リン(GaAsP)、炭化ケイ素(SiC)、金属、低k誘電体、ポリマー誘電体、金属窒化物および金属シリサイド、ならびに、それらの任意の組合せから選択される半導体材料から作製される、請求項1に記載の方法。
- 前記スタックを処理するステップは、1以上の接合ポリマー接着層を、光源を用いて照射して前記剥離強度の少なくとも1つを光化学作用によって低下させることによって実行される、請求項2に記載の方法。
- 前記スタックを処理するステップは、1以上の接合ポリマー接着層を、加熱して前記剥離強度の少なくとも1つを熱によって低下させることによって実行される、請求項2に記載の方法。
- 前記スタックを処理するステップは、1以上の接合ポリマー接着層を、溶剤または混合溶剤に接触させて前記剥離強度の少なくとも1つを化学作用によって低下させることによって実行される、請求項2に記載の方法。
- 前記キャリア−ワークピース接合スタックは、2層間の剥離強度が0.01g/cmから50.0g/cmまでの範囲内である2層の隣接する層を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記2層の隣接する層は第1層および前記キャリア層であり、Pc1は0.01g/cmから50.0g/cmまで範囲内である、請求項1に記載の方法。
- 前記ガスは、空気、窒素、ヘリウム、および、アルゴンから選択される、請求項1に記載の方法。
- ステップ(ii)は、前記2層の隣接する層の前記接合箇所を取り囲む1つ〜6つのガスジェットを噴射することによって実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記ガスジェットは、放射状に噴射される、請求項1に記載の方法。
- 前記ガスジェットの噴射角度は、30°から100°までの範囲内である、請求項11に記載の方法。
- 前記ガスジェットの厚さは、0.1mmから2mmまでの範囲内である、請求項11に記載の方法。
- 前記ガスジェットの平面視形状と、分離対象の前記2層の隣接する層によって画成された境界面との二面角は、0°から30°までである、請求項11に記載の方法。
- 前記ガスジェットは、パイプ内のガス流をノズルを通して放出することによって生成され、前記ガス流の圧力は、2Barから10Barまでの範囲内である、請求項1に記載の方法。
- 前記ガス流の流量は、150リットル/分から400リットル/分までの範囲内である、請求項15に記載の方法。
- 前記ノズルは、1つから4つまでのガス出口オリフィスを備える、請求項15に記載の方法。
- 2層の隣接する層の前記接合箇所の外周部の一部分を、当該一部分に前記ガスジェットを噴射する前に機械的または化学的に粉砕または破壊するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ノズルは、2層の隣接する層の前記接合箇所の外周部の一部分を、当該一部分に前記ガスジェットを噴射する前に切り取るために使用されるブレードをさらに備える、請求項15に記載の方法。
- 前記ガスジェットは、前記剥離強度の少なくとも1つを熱によって低下させることができる温度まで加熱される、請求項1に記載の方法。
- 前記キャリア層は、シリコン、サファイア、クオーツ、ガラス、セラミックス、ポリシリコン、二酸化ケイ素、シリコンゲルマニウム、(酸)窒化ケイ素、窒化ガリウム(GaN)、ガリウムヒ素(GaAs)、リン化ガリウム(GaP)、ガリウムヒ素リン(GaAsP)、炭化ケイ素(SiC)、金属、低k誘電体、ポリマー誘電体、ならびに、金属窒化物および金属シリサイドから選択される材料から作製され、第1層は、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、セルロースアセテート、プロピオネート、および、それらの任意の組合せを含み、前記ワークピース層は、薄膜化したデバイスウェハである、請求項8に記載の方法。
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