KR20150141883A - 웨이퍼 가공용 가접착 재료, 웨이퍼 가공체 및 이들을 사용하는 박형 웨이퍼의 제조 방법 - Google Patents

웨이퍼 가공용 가접착 재료, 웨이퍼 가공체 및 이들을 사용하는 박형 웨이퍼의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150141883A
KR20150141883A KR1020150079706A KR20150079706A KR20150141883A KR 20150141883 A KR20150141883 A KR 20150141883A KR 1020150079706 A KR1020150079706 A KR 1020150079706A KR 20150079706 A KR20150079706 A KR 20150079706A KR 20150141883 A KR20150141883 A KR 20150141883A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
adhesive layer
layer
support substrate
mass
Prior art date
Application number
KR1020150079706A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102201670B1 (ko
Inventor
히로유키 야스다
미치히로 스고
Original Assignee
신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 filed Critical 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Publication of KR20150141883A publication Critical patent/KR20150141883A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102201670B1 publication Critical patent/KR102201670B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/10Adhesives in the form of films or foils without carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J125/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J125/02Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C09J125/04Homopolymers or copolymers of styrene
    • C09J125/08Copolymers of styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J153/00Adhesives based on block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J153/005Modified block copolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J153/00Adhesives based on block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J153/02Vinyl aromatic monomers and conjugated dienes
    • C09J153/025Vinyl aromatic monomers and conjugated dienes modified
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/10Block or graft copolymers containing polysiloxane sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J183/00Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J183/14Adhesives based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Adhesives based on derivatives of such polymers in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/04Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving separate application of adhesive ingredients to the different surfaces to be joined
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/06Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving heating of the applied adhesive
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/185Joining of semiconductor bodies for junction formation
    • H01L21/187Joining of semiconductor bodies for junction formation by direct bonding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/442Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing vinyl polymer sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/10Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet
    • C09J2301/12Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers
    • C09J2301/124Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers the adhesive layer being present on both sides of the carrier, e.g. double-sided adhesive tape
    • C09J2301/1242Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers the adhesive layer being present on both sides of the carrier, e.g. double-sided adhesive tape the opposite adhesive layers being different
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2425/00Presence of styrenic polymer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2453/00Presence of block copolymer
    • C09J2453/003Presence of block copolymer in the primer coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2483/00Presence of polysiloxane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68318Auxiliary support including means facilitating the separation of a device or wafer from the auxiliary support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/6834Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used to protect an active side of a device or wafer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68381Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68381Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer
    • H01L2221/68386Separation by peeling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/28Web or sheet containing structurally defined element or component and having an adhesive outermost layer
    • Y10T428/2848Three or more layers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/28Web or sheet containing structurally defined element or component and having an adhesive outermost layer
    • Y10T428/2852Adhesive compositions
    • Y10T428/287Adhesive compositions including epoxy group or epoxy polymer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/28Web or sheet containing structurally defined element or component and having an adhesive outermost layer
    • Y10T428/2852Adhesive compositions
    • Y10T428/2874Adhesive compositions including aldehyde or ketone condensation polymer [e.g., urea formaldehyde polymer, melamine formaldehyde polymer, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/28Web or sheet containing structurally defined element or component and having an adhesive outermost layer
    • Y10T428/2852Adhesive compositions
    • Y10T428/2878Adhesive compositions including addition polymer from unsaturated monomer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은, 회로를 갖는 웨이퍼와 지지 기판의 가접착이 용이하고, 또한 TSV 형성 공정, 웨이퍼 이면 배선 공정에 대한 공정 적합성이 높고, 또한 박리도 용이하여, 박형 웨이퍼의 생산성을 높일 수 있는 웨이퍼 가공용 가접착 재료, 웨이퍼 가공체 및 이들을 사용하는 박형 웨이퍼의 제조 방법을 제공한다. 본 발명은, 표면에 회로를 갖고 이면을 가공해야 할 웨이퍼와 지지 기판을 일시적으로 접착하기 위한 웨이퍼 가공용 가접착 재료로서, 웨이퍼의 표면에 박리 가능하게 접착 가능한 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층 (A)를 포함하는 제1 가접착층과, 제1 가접착층에 적층되고, 지지 기판에 박리 가능하게 접착 가능한 열경화성 중합체층 (B)를 포함하는 제2 가접착층을 구비한 것인 웨이퍼 가공용 가접착 재료를 제공한다.

Description

웨이퍼 가공용 가접착 재료, 웨이퍼 가공체 및 이들을 사용하는 박형 웨이퍼의 제조 방법{TEMPORARY ADHERING MATERIAL FOR PROCESSING WAFER, WAFER PROCESSING LAMINATE AND MANUFACTURING METHOD OF THIN WAFER USING SAME}
본 발명은 박형 웨이퍼를 효과적으로 얻는 것을 가능하게 하는 웨이퍼 가공용 가접착 재료, 웨이퍼 가공체 및 이들을 사용하는 박형 웨이퍼의 제조 방법에 관한 것이다.
3차원의 반도체 실장은, 가일층의 고밀도, 대용량화, 고속화, 저소비 전력화를 실현하기 위해 필수로 되고 있다. 3차원 반도체 실장 기술이란, 1개의 반도체 칩을 박형화하고, 또한 이것을 실리콘 관통 전극(TSV; through silicon via)에 의해 결선하면서 다층으로 적층해 가는 반도체 제작 기술이다. 이것을 실현하기 위해서는, 반도체 회로를 형성한 기판을 비회로 형성면(「이면」이라고도 함) 연삭에 의해 박형화하고, 또한 이면에 TSV를 포함하는 전극 형성을 행하는 공정이 필요하다.
종래, 실리콘 기판의 이면 연삭 공정에서는, 연삭면의 반대측에 보호 테이프를 부착하여, 연마 시의 웨이퍼 파손을 방지하고 있다. 그러나, 이 테이프는 유기 수지 필름을 기재에 사용하고 있어, 유연성이 있는 반면, 강도나 내열성이 불충분하여, TSV 형성 공정이나 이면에서의 배선층 형성 공정을 행하는 데에는 적합하지 않다.
따라서, 반도체 기판을 실리콘, 글래스 등의 지지체(지지 기판)에 접착층을 개재하여 접합함으로써, 이면 연삭, TSV나 이면 전극 형성의 공정에 충분히 견딜 수 있는 시스템이 제안되어 있다. 이때 중요한 것이, 기판을 지지체에 접합할 때의 접착층이다. 이것은 기판을 지지체에 간극 없이 접합할 수 있고, 후속 공정에서 견딜만한 충분한 내구성이 필요하고, 또한 마지막으로 박형 웨이퍼를 지지체로부터 간편하게 박리할 수 있는 것이 필요하다. 이와 같이, 마지막으로 박리하는 점에서, 본 명세서에서는, 이 접착층을 가접착층이라고 칭하는 것으로 한다.
지금까지 공지의 가접착층과 그의 박리 방법으로서는, 실리콘 점착제를 가접착층에 사용하는 기술(특허문헌 1) 및 열용융성의 탄화수소계 화합물을 접착재에 사용하고, 가열 용융 상태에서 접합·박리를 행하는 기술(특허문헌 2)이 제안되어 있다. 전자는, 기판을 지지체에 부가 경화형의 실리콘 점착제를 사용하여 접합하고, 박리 시에는 실리콘 수지를 용해, 또는 분해하는 약제에 침지하여 기판을 지지체로부터 분리하는 것이다. 그 때문에 박리에 매우 장시간을 필요로 하여, 실제의 제조 프로세스에의 적용은 곤란하다. 또한, 후자의 기술은, 가열만으로 제어하기 때문에 간편한 반면, 200℃를 초과하는 고온에서의 열 안정성이 불충분하기 때문에, 적용 범위는 좁았다.
또한, 광흡수성 물질을 포함하는 접착제에 고강도의 광을 조사하고, 가접착층을 분해함으로써 지지체로부터 박형 웨이퍼를 박리하는 기술(특허문헌 3)이나 광흡수성 물질을 포함하는 접착제와 스티렌계 엘라스토머를 함유하는 접착제의 조합에 의해 고강도의 광을 조사 후, 용제에 의해 엘라스토머를 팽윤, 박리시키는 기술도 제안되어 있다(특허문헌 4). 그러나, 전자, 후자 모두 레이저 등의 고가의 장치가 필요하고, 또한 기판 1매당 처리 시간이 길어지고, 특히 후자에서는 용제 처리로 인해 처리 시간이 더욱 길어지는 문제가 있었다.
미국 특허 제7541264호 공보 일본 특허 공개 제2006-328104호 공보 일본 특허 공개 제2004-64040호 공보 일본 특허 공개 제2014-37458호 공보
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 회로를 갖는 웨이퍼와 지지 기판의 가접착이 용이하고, 또한 TSV 형성 공정, 웨이퍼 이면 배선 공정에 대한 공정 적합성이 높고, 또한 박리도 용이하여, 박형 웨이퍼의 생산성을 높일 수 있는 웨이퍼 가공용 가접착 재료, 웨이퍼 가공체 및 이들을 사용하는 박형 웨이퍼의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 표면에 회로를 갖고 이면을 가공해야 할 웨이퍼와 지지 기판을 일시적으로 접착하기 위한 웨이퍼 가공용 가접착 재료로서, 상기 웨이퍼의 표면에 박리 가능하게 접착 가능한 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층 (A)를 포함하는 제1 가접착층과, 상기 제1 가접착층에 적층되고 상기 지지 기판에 박리 가능하게 접착 가능한 열경화성 중합체층 (B)를 포함하는 제2 가접착층을 구비한 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 가접착 재료를 제공한다.
이와 같은 웨이퍼 가공용 가접착 재료(이하, 가접착 재료라고도 기재함)이면, 회로를 갖는 웨이퍼와 지지 기판의 가접착 및 박리가 용이하다. 또한, 이 가접착 재료를 포함하는 가접착층을 개재하여, 웨이퍼와 지지 기판을 일시적으로 접착(가접착)함으로써, TSV 형성 공정, 웨이퍼 이면 배선 공정에 대한 공정 적합성을 높게 할 수 있다. 또한, CVD(화학적 기상 성장) 등의 열 프로세스에 대한 내성도 양호해진다. 특히, 회로를 갖는 웨이퍼와 같은 고단차 기판이어도, 균일한 막 두께의 가접착층을 형성할 수 있다. 이에 의해 박형 웨이퍼의 생산성을 높일 수 있다.
또한, 상기 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머가 실리콘 변성 블록 공중합체이며, 상기 공중합체 중의 스티렌 단위의 함유량이 10질량% 이상 40질량% 이하의 범위인 것이 바람직하다.
이와 같은 가접착 재료이면, 내열성이 보다 우수하다. 또한, 이와 같은 스티렌 함유량이면, 특히 탄화수소계의 용제 등에 대한 용해성이 양호해지고, 박리 후의 세정성이 양호해진다.
또한, 상기 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머가, 하기 일반식 (1)로 나타내는 실리콘 단위를 포함하는 것이 바람직하다.
Figure pat00001
[식 중, R1, R2, R3은 각각 독립적으로 탄소수 1∼10의 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기, S, T, U는 단결합 또는 하기 일반식 (2)로 나타내는 2가의 실록산 구조이지만, S, T, U 중 적어도 하나는 하기 일반식 (2)로 나타내는 2가의 실록산 구조임
Figure pat00002
(식 중, R4, R5은 각각 독립적으로 탄소수 1∼10의 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기, Me는 메틸기이며, a, b는 각각 0 또는 양수이지만, a+b는 1 이상의 정수임)]
이와 같은 실리콘 단위를 포함하는 제1 가접착층이면, 이 실리콘 단위의 함유량을 조절함으로써, 제2 가접착층과의 접착력을 제어할 수 있다.
또한, 상기 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층 (A)의 25㎜ 폭 시험편의 180°필(peel) 박리력이 2gf 이상 50gf 이하인 것이 바람직하다.
이와 같은 필 박리력을 갖는 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층 (A)[이하, 중합체층 (A)라고도 기재함]이면, 웨이퍼 연마 시에 웨이퍼의 어긋남이 생길 우려가 없어, 박리가 용이하므로 바람직하다.
또한, 상기 열경화성 중합체층 (B)가 하기 일반식 (3)으로 나타내는 반복 단위를 갖는 중량 평균 분자량이 3,000∼500,000인 실록산 결합 함유 중합체 100질량부에 대해, 가교제로서 포르말린 또는 포르말린-알코올에 의해 변성된 아미노 축합물, 멜라민 수지, 요소 수지, 1분자 중에 평균 2개 이상의 메틸올기 또는 알콕시메틸올기를 갖는 페놀 화합물 및 1분자 중에 평균 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물로부터 선택되는 어느 1종 이상을 0.1∼50질량부 함유하는 조성물의 경화물층인 것이 바람직하다.
Figure pat00003
[식 중, R6∼R9는 동일할 수도 상이할 수도 있는 탄소 원자수 1∼8의 1가 탄화수소기를 나타내고, 또한 m은 1∼100의 정수이며, B는 양수, A는 0 또는 양수이고, X는 하기 일반식 (4)로 나타내는 2가의 유기기임
Figure pat00004
(식 중, Z는
Figure pat00005
중 어느 하나로부터 선택되는 2가의 유기기이며, n은 0 또는 1이고, 또한 R10, R11은 각각 탄소 원자수 1∼4의 알킬기 또는 알콕시기이며, 서로 동일할 수도 상이할 수도 있고, k는 0, 1, 2 중 어느 하나임)]
이와 같은 열경화성 중합체층 (B)[이하, 중합체층 (B)라고도 기재함]이면, 내열성이 한층 더 우수한 것으로 되고, 또한 막 두께 균일성이 좋은 가접착층으로 되므로 바람직하다.
또한, 상기 열경화성 중합체층 (B)가 하기 일반식 (5)로 나타내는 반복 단위를 갖는 중량 평균 분자량이 3,000∼500,000인 실록산 결합 함유 중합체 100질량부에 대해, 가교제로서 1분자 중에 평균 2개 이상의 페놀기를 갖는 페놀 화합물 및 1분자 중에 평균 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물로부터 선택되는 어느 1종 이상을 0.1∼50질량부 함유하는 조성물의 경화물층인 것이 바람직하다.
Figure pat00006
[식 중, R6∼R9는 동일할 수도 상이할 수도 있는 탄소 원자수 1∼8의 1가 탄화수소기를 나타내고, 또한 m은 1∼100의 정수이며, B는 양수, A는 0 또는 양수이고, 또한 Y는 하기 일반식 (6)으로 나타내는 2가의 유기기임
Figure pat00007
(식 중, V는
Figure pat00008
중 어느 하나로부터 선택되는 2가의 유기기이며, p는 0 또는 1이고, 또한 R12, R13은 각각 탄소 원자수 1∼4의 알킬기 또는 알콕시기이며, 서로 동일할 수도 상이할 수도 있고, h는 0, 1, 2 중 어느 하나임)]
이와 같은 열경화성 중합체층 (B)이면, 내열성이 한층 더 우수한 것으로 되고, 또한 막 두께 균일성이 좋은 가접착층으로 되기 때문에 바람직하다.
또한, 본 발명에서는, 지지 기판 상에 상기 본 발명의 웨이퍼 가공용 가접착 재료를 포함하는 가접착층이 형성되고, 또한 상기 가접착층 상에, 표면에 회로를 갖고 이면을 가공해야 할 웨이퍼가 적층되어 이루어지는 웨이퍼 가공체로서, 상기 웨이퍼의 표면에 상기 제1 가접착층이 박리 가능하게 접착되고, 상기 지지 기판에 상기 제2 가접착층이 박리 가능하게 접착된 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 가공체를 제공한다.
이와 같은 웨이퍼 가공체이면, 회로를 갖는 웨이퍼와 지지 기판의 가접착 및 박리가 용이하다. 또한, TSV 형성 공정, 웨이퍼 이면 배선 공정에 대한 공정 적합성을 높게 할 수 있다. 이에 의해 박형 웨이퍼의 생산성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 표면에 회로를 갖고 이면을 가공해야 할 웨이퍼의 상기 표면을, 상기 본 발명의 웨이퍼 가공용 가접착 재료를 포함하는 가접착층을 개재하여, 지지 기판에 접합하는 공정과, 상기 열경화성 중합체층 (B)를 열경화시키는 공정과, 상기 지지 기판과 접합한 웨이퍼의 이면을 연삭 또는 연마하는 공정과, 상기 연삭 또는 연마한 웨이퍼의 이면에 가공을 실시하는 공정과, 상기 가공을 실시한 웨이퍼를 상기 지지 기판으로부터 박리하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 박형 웨이퍼의 제조 방법을 제공한다.
이와 같은 박형 웨이퍼의 제조 방법이면, 본 발명에 있어서의 2층계를 포함하는 가접착층을, 웨이퍼와 지지 기판의 접합에 사용함으로써, 관통 전극 구조나 범프 접속 구조를 갖는 박형 웨이퍼를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 상기 박리하는 공정 후에, 상기 박리한 웨이퍼의 표면에 잔존하는 상기 가접착층을 제거하는 공정을 행하는 것이 바람직하다.
이와 같은 박형 웨이퍼의 제조 방법이면, 박리하는 공정 후에, 웨이퍼의 표면에 가접착층이 잔존하는 경우에도, 가접착층이 완전히 제거된 웨이퍼를 얻을 수 있다.
또한, 상기 접합하는 공정에 있어서, 상기 웨이퍼의 표면에 상기 제1 가접착층을 형성한 것과, 상기 지지 기판 상에 상기 제2 가접착층을 형성한 것을 접합하거나, 또는 상기 웨이퍼의 표면에 상기 제1 가접착층을 형성하고, 상기 제1 가접착층 상에 상기 제2 가접착층을 형성한 것과, 상기 지지 기판을 접합하는 것이 바람직하다.
이와 같은 박형 웨이퍼의 제조 방법이면, 전자의 경우, 웨이퍼의 표면 상태에 관계 없이, 지지 기판 상에, 스핀 코트법 등으로 제2 가접착층을 형성할 수 있고, 접합을 실시할 수 있다. 또한, 후자의 경우, 스핀 코트법 등으로 제2 가접착층을 형성하는 경우에, 지지 기판 측면에 제2 가접착층의 잔사 없이 처리를 할 수 있기 때문에, 그 후의 공정 중에 잔사가 박리되어 떨어질 우려가 없다.
본 발명의 가접착 재료는, 회로를 갖는 웨이퍼(단차를 갖는 웨이퍼)에 대해서도, 막 두께 균일성이 높은 가접착층을 형성할 수 있고, 이 막 두께 균일성으로 인해 용이하게 50㎛ 이하의 균일한 박형 웨이퍼를 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 제1 가접착층에 실리콘 변성한 열가소성 스티렌계 엘라스토머를 사용하고 있으므로, 박형 웨이퍼 제작 후, 웨이퍼를 지지 기판으로부터 용이하게 박리할 수 있다. 그로 인해, 깨지기 쉬운 박형 웨이퍼에 데미지를 미치는 일 없이 취급할 수 있어, 박형 웨이퍼를 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 박리 후의 지지 기판을 세정한 후, 재이용할 수도 있으므로, 제조 비용을 삭감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 웨이퍼 가공체의 일례를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
상기한 바와 같이, 회로를 갖는 웨이퍼와 지지 기판의 가접착이 용이하고, 또한 TSV 형성 공정, 웨이퍼 이면 배선 공정에 대한 공정 적합성이 높고, 또한 박리도 용이하여, 박형 웨이퍼의 생산성을 높일 수 있는 웨이퍼 가공용 가접착 재료, 웨이퍼 가공체 및 이들을 사용하는 박형 웨이퍼의 제조 방법이 요구되고 있다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 행한 결과, 웨이퍼의 표면에 박리 가능하게 접착 가능한 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층 (A)를 포함하는 제1 가접착층과, 이 제1 가접착층에 적층되고, 지지 기판에 박리 가능하게 접착 가능한 열경화성 중합체층 (B)를 포함하는 제2 가접착층을 구비한 가접착 재료를 웨이퍼와 지지 기판의 접합에 사용함으로써, 지지 기판으로부터 관통 전극 구조나 범프 접속 구조를 갖는 박형 웨이퍼를 용이하게 박리할 수 있는 것, 박형 웨이퍼를 간단하게 제조할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 웨이퍼 가공체의 일례를 도시하는 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 가공체(10)는 표면에 회로를 갖고 이면을 가공해야 할 웨이퍼(1)와, 웨이퍼(1)의 가공 시에 웨이퍼(1)를 지지하는 지지 기판(2)과, 이들 웨이퍼(1)와 지지 기판(2) 사이에 개재하는 웨이퍼 가공용 가접착 재료(가접착층)(3)를 구비하고, 이 가접착층(3)이 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층 (A)(제1 가접착층)와, 열경화성 중합체층 (B)(제2 가접착층)를 포함하고, 제1 가접착층이 웨이퍼(1)의 표면에 박리 가능하게 접착되고, 이 제1 가접착층 상에 적층된 제2 가접착층이 지지 기판(2)에 박리 가능하게 접착되어 있는 것이다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 가공용 가접착 재료는, 상기 중합체층 (A) 및 중합체층 (B)의 적층체를 포함하는 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
[가접착층]
-제1 가접착층 (A)/열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층-
본 발명에 있어서의 제1 가접착층은, 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 포함하는 층이다. 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머(이하, 엘라스토머 (A)라고도 기재함)는, 예를 들어 실리콘 단위와 스티렌 단위를 포함하는 엘라스토머이다.
엘라스토머 (A)는, 예를 들어 스티렌계 엘라스토머와 실록산을 반응시켜 얻을 수 있다. 이 경우, 스티렌계 엘라스토머는, 호모폴리머이어도, 스티렌과 비닐기 등의 알케닐기를 갖는 모노머를 공중합한 코폴리머이어도 상관없다. 코폴리머 등의 공중합체는, 랜덤 공중합체이어도 블록 공중합체이어도 상관없다. 알케닐기를 갖는 모노머의 구체예로서는, 부타디엔이나 이소프렌 등의 디엔 화합물을 들 수 있다. 또한, 알케닐기로서는 탄소수 2∼10, 바람직하게는 3∼6인 것이 바람직하다.
예를 들어, 스티렌계 엘라스토머가 스티렌과 디엔 화합물의 공중합체이면, 이 공중합체 내에 잔존하는 비닐기에 대해 실록산을 반응시키고, 엘라스토머 (A)를 얻을 수 있다.
스티렌계 엘라스토머의 구체예로서는, 알케닐기 함유 스티렌계 엘라스토머 (A-1)(이하, 엘라스토머 (A-1)이라고도 기재함)을 들 수 있다. 이 엘라스토머 (A-1)은 알케닐기와 스티렌 단위를 포함하는 엘라스토머이면 되지만, 내열성의 관점에서, 엘라스토머 중에서도 양단부가 스티렌의 블록 공중합체인 것이 바람직하다. 또한, 중합체 중의 스티렌 단위의 함유량이 10질량% 이상 40질량% 이하의 범위인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20질량% 이상 35질량% 이하의 것이다. 이와 같은 스티렌 함유량이면, 얻어지는 엘라스토머 (A)의 용해성이 양호, 또한 박리 후의 세정성이 양호해지므로 바람직하다.
엘라스토머 (A-1)의 구체예로서는, 크레이톤 D[스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 미수첨물:SBS 크레이톤 폴리머 재팬 가부시키가이샤제], 하이브라 5125, 5127[스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 미수첨물:SIS 가부시키가이샤 쿠라레제] 등의 스티렌 블록 공중합체를 들 수 있다.
또한, 스티렌계 엘라스토머의 중량 평균 분자량의 범위로서는, 바람직하게는 5,000∼200,000 정도, 더욱 바람직하게는 10,000∼100,000 정도이다. 5,000보다도 크면 얻어지는 엘라스토머 (A)의 내열성이 향상되고, 200,000보다도 적으면 얻어지는 엘라스토머 (A)가 탄화수소계의 용제에 용이하게 용해되고, 또한 용이하게, 또한 신속히 제거할 수 있다.
여기서, 엘라스토머 (A) 중의 실리콘 단위가, 하기 일반식 (1)로 나타내는 것임이 바람직하다.
Figure pat00009
[식 중, R1, R2, R3은 각각 독립적으로 탄소수 1∼10의 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기, S, T, U는 단결합 또는 하기 일반식 (2)로 나타내는 2가의 실록산 구조이지만, S, T, U 중 적어도 하나는 하기 일반식 (2)로 나타내는 2가의 실록산 구조임
Figure pat00010
(식 중, R4, R5은 각각 독립적으로 탄소수 1∼10의 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기, Me는 메틸기이며, a, b는 각각 0 또는 양수이지만, a+b는 1 이상의 정수이고, 바람직하게는 a+b=1∼100의 정수임)]
상기 일반식 (1)로 나타내는 실리콘 단위를 갖는 엘라스토머 (A)의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 하기 일반식 (7)로 나타내는 1분자 내에 1개의 SiH기를 함유하는 오르가노하이드로겐폴리실록산
Figure pat00011
[식 중, R1, R2, R3은 각각 독립적으로 탄소수 1∼10의 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기, S, T, U는 단결합 또는 하기 일반식 (8)로 나타내는 2가의 실록산 구조이지만, S, T, U 중 적어도 하나는 하기 일반식 (8)로 나타내는 2가의 실록산 구조임
(식 중, R4, R5은 각각 독립적으로 탄소수 1∼10의 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기, Me는 메틸기이며, a, b는 각각 0 또는 양수이지만, a+b는 1 이상의 정수임)]
과, 알케닐기 함유 스티렌계 엘라스토머 (A-1)을 백금족 금속계 촉매의 존재하에서 히드로실릴화 반응시켜 얻는 방법을 들 수 있다. 이때, 엘라스토머 (A-1)의 총 알케닐기에 대해 상기 일반식 (7)로 나타내는 실록산의 총 SiH기가 0.1∼1.0배로 되는 양인 것이 바람직하다.
R1∼R5는 탄소수 1∼10의 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기이며, 구체예로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 알킬기나, 이들 기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자 등으로 치환된 기를 들 수 있다.
엘라스토머 (A-1)과 상기 일반식 (7)로 나타내는 실록산의 반응은, 예를 들어 엘라스토머 (A-1)을 유기 용제에 용해시키고, 히드로실릴화 촉매인 백금계의 금속 촉매를 첨가 후, 50∼150℃로 가열하면서, 상기 일반식 (7)로 나타내는 실록산을 적하함으로써, 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머 (A)를 얻을 수 있다.
백금족 금속계 촉매는 알케닐기와 SiH기의 히드로실릴화 부가 반응을 촉진하기 위한 촉매이며, 이 부가 반응 촉매로서는 백금흑, 염화 제2 백금, 염화백금산, 염화백금산과 1가 알코올의 반응물, 염화백금산과 올레핀류의 착체, 백금비스아세토아세테이트 등의 백금계 촉매, 팔라듐계 촉매, 로듐계 촉매 등의 백금족 금속 촉매를 들 수 있다. 또한, 이 부가 반응 촉매의 배합량은 촉매량으로 할 수 있지만, 통상 백금족 금속으로서 상기 일반식 (7)로 나타내는 실록산의 중량에 대해 1∼800ppm, 특히 2∼300ppm 정도 배합하는 것이 바람직하다.
부가 반응 후의 상기 일반식 (1)로 나타내는 실리콘 단위를 갖는 엘라스토머 (A)의 실리콘 함유율은, 알케닐기 함유 스티렌계 엘라스토머 (A-1)을 100질량부로 한 경우, 상기 일반식 (7)로 나타내는 실록산이 1질량부 내지 30질량부인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3질량부 내지 20질량부인 것이 바람직하다. 실록산의 양이 1질량부 이상이면, 제1 가접착층으로서 사용한 경우, 박리성이 우수하다. 30질량부 이하이면 내열성이 저하되는 경우도 없다.
또한, 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머가 실리콘 변성 블록 공중합체인 것이 바람직하다.
실리콘 변성 블록 공중합체는, 예를 들어 상기한 스티렌 블록 공중합체와 실록산을 반응시켜 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기한 일반식 (1)로 나타내는 실리콘 단위를 갖는 엘라스토머 (A)의 제조 방법에 있어서, 엘라스토머 (A-1)이 스티렌 블록 공중합체인 경우, 엘라스토머 (A)로서, 상기한 일반식 (1)로 나타내는 실리콘 단위를 갖는 실리콘 변성 블록 공중합체를 얻을 수 있다.
또한, 실리콘 변성 블록 공중합체 중의 스티렌 단위의 함유량이 10질량% 이상 40질량% 이하의 범위인 것이 바람직하다. 이와 같은 스티렌 함유량이면, 탄화수소계의 용제에 대한 용해성이 양호해지고, 박리 후의 세정성이 양호해진다. 또한, 실리콘 변성 블록 공중합체 중의 스티렌 단위의 함유량은, 원료인 스티렌 블록 공중합체 중의 스티렌 단위의 함유량을 조절하는 것이나, 스티렌 블록 공중합체와 실록산의 배합비를 조절함으로써, 상기한 범위 내로 할 수 있다.
이와 같은 엘라스토머 (A)를 포함하는 제1 가접착층이면, 제2 가접착층과의 접착력이 컨트롤 가능하게 되고, 내열성, 박리성이 양호해지므로 바람직하다. 특히, 일반식 (1)로 나타내는 실리콘 단위를 갖는 엘라스토머 (A)를 포함하는 제1 가접착층이면, 엘라스토머 (A-1)에 대한 상기 일반식 (7)로 나타내는 실록산의 배합량을 조절함으로써, 용이하게, 제2 가접착층과의 접착력을 컨트롤할 수 있다. 또한, 실리콘 변성 블록 공중합체를 포함하는 제1 가접착층이면, 내열성이 보다 우수하다.
이 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층은 용제에 용해되어, 스핀 코트나 스프레이 코트 등의 방법에 의해, 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판 등의 위에 형성된다. 용제로서는 탄화수소계 용제, 바람직하게는 노난, p-멘탄, 피넨, 이소옥탄 등을 들 수 있지만, 그의 코팅성으로부터 노난, p-멘탄, 이소옥탄이 보다 바람직하다.
또한, 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층 (A)는 막 두께가 0.1∼30㎛, 바람직하게는 1∼20㎛의 사이에서 형성되어 사용되는 것이 바람직하다. 막 두께가 0.1㎛ 이상이면, 웨이퍼 상에 도포하는 경우에, 완전히 도포할 수 없는 부분이 생기지 않고 전체에 도포할 수 있고, 한편, 막 두께가 30㎛ 이하이면 박형 웨이퍼를 형성하는 경우의 연삭 공정에 견딜 수 있으므로 바람직하다.
또한, 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층 (A)는 25mm 폭의 폴리이미드 등의 재료를 포함하는 시험편의 180°필 박리력이 통상 2gf 이상 또한 50gf 이하이고, 바람직하게는 3gf 이상 30gf 이하이고, 더욱 바람직하게는 5gf 이상 20gf 이하이다. 2gf 이상이면 웨이퍼 연마 시에 웨이퍼의 어긋남이 생길 우려가 없고, 50gf 이하라면 웨이퍼의 박리가 용이하게 되므로 바람직하다.
필 박리력의 측정 방법으로서는, 예를 들어 지지 기판 상에 중합체층 (B)를 형성하고, 그 위에 중합체층 (A)를 형성한 후, 폴리이미드 테이프를 부착하여, 테이프가 부착되어 있지 않은 부분의 가접착층을 제거하고, 시마즈 세이사쿠쇼사의 오토그래프(AUTOGRAPH)(AG-1)을 사용하여 측정하는 방법을 들 수 있다.
또한, 이 열가소성 수지(엘라스토머 (A))에는, 그의 내열성 향상의 목적으로 산화 방지제나, 코팅성 향상을 위해 계면 활성제를 첨가할 수 있다. 산화 방지제의 구체예로서는, 디-t-부틸페놀 등이 적절하게 사용된다. 계면 활성제의 예로서는, 불소 실리콘계 계면 활성제 X-70-1102(신에쓰 가가쿠 고교 가부시키가이샤제) 등이 적절하게 사용된다.
-제2 가접착층 (B)/열경화성 중합체층-
본 발명의 열경화성 중합체층 (B)는 열경화성 중합체층이면 특별히 한정되지 않지만, 하기 일반식 (3) 또는 (5) 중 어느 하나로 나타내는 열경화성 변성 실록산 중합체를 주성분으로 하는 열경화성 조성물의 경화물의 층이 바람직하다. 또한, 중합체층 (B)에는, 하기 일반식 (3)으로 나타내는 중합체와, 하기 일반식 (5)로 나타내는 중합체를 병용할 수 있다. 그 경우의 비율(중합비)은, 바람직하게는 (3):(5)=0.1:99.9∼99.9:0.1, 보다 바람직하게는 (3):(5)=1:99∼99:1이다.
일반식 (3)의 중합체:
하기 일반식 (3)으로 나타내는 반복 단위를 갖는 중량 평균 분자량이 3,000∼500,000인 페놀기 함유 오르가노실록산 결합 함유 고분자 화합물.
Figure pat00013
[식 중, R6∼R9는 동일할 수도 상이할 수도 있는 탄소 원자수 1∼8의 1가 탄화수소기를 나타내고, 또한 m은 1∼100의 정수이며, B는 양수, A는 0 또는 양수이고, X는 하기 일반식 (4)로 나타내는 2가의 유기기임
Figure pat00014
(식 중, Z는
Figure pat00015
중 어느 하나로부터 선택되는 2가의 유기기이며, n은 0 또는 1이고, 또한 R10, R11은 각각 탄소 원자수 1∼4의 알킬기 또는 알콕시기이며, 서로 동일할 수도 상이할 수도 있고, k는 0, 1, 2 중 어느 하나임)]
이 경우, R6∼R9의 구체예로서는 메틸기, 에틸기, 페닐기 등을 들 수 있고, m은 바람직하게는 3∼60, 보다 바람직하게는 8∼40의 정수이다. 또한, A+B=1이며, B/A는 0∼20, 특히 0.5∼5이다.
일반식 (5)의 중합체:
하기 일반식 (5)로 나타내는 반복 단위를 갖는 중량 평균 분자량이 3,000∼500,000인 에폭시기 함유 실리콘 고분자 화합물.
Figure pat00016
[식 중, R6∼R9는 동일할 수도 상이할 수도 있는 탄소 원자수 1∼8의 1가 탄화수소기를 나타내고, 또한 m은 1∼100의 정수이며, B는 양수, A는 0 또는 양수이고, 또한 Y는 하기 일반식 (6)으로 나타내는 2가의 유기기임
Figure pat00017
(식 중, V는
Figure pat00018
중 어느 하나로부터 선택되는 2가의 유기기이며, p는 0 또는 1이고, 또한 R12, R13은 각각 탄소 원자수 1∼4의 알킬기 또는 알콕시기이며, 서로 동일할 수도 상이할 수도 있고, h는 0, 1, 2 중 어느 하나임)]
이 경우, R6∼R9, m의 구체예는 상기 일반식 (3)과 마찬가지이다. 또한, A+B=1이다.
상기 일반식 (3) 또는 (5)의 열경화성 변성 실록산 중합체를 주성분으로 하는 열경화성 조성물은, 그의 열경화를 위해, 일반식 (3)의 페놀성 실록산 중합체의 경우에는, 포르말린 또는 포르말린-알코올에 의해 변성된 아미노 축합물, 멜라민 수지, 요소 수지, 1분자 중에 평균 2개 이상의 메틸올기 또는 알콕시메틸올기를 갖는 페놀 화합물 및 1분자 중에 평균 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물로부터 선택되는 어느 1종 이상의 가교제를 함유한다.
여기서, 포르말린 또는 포르말린-알코올에 의해 변성된 아미노 축합물, 멜라민 수지, 요소 수지로서는 이하의 것을 들 수 있다. 예를 들어, 포르말린 또는 포르말린-알코올에 의해 변성된 멜라민 수지(축합물)는, 변성 멜라민 모노머(예를 들어, 트리메톡시메틸모노메틸올멜라민), 또는 이의 다량체(예를 들어, 2량체, 3량체 등의 올리고머체)를 공지의 방법에 따라서 포름알데히드와 원하는 분자량으로 될 때까지 부가 축합 중합시켜 얻을 수 있다. 또한, 이들은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 포르말린 또는 포르말린-알코올에 의해 변성된 요소 수지(축합물)의 제조는, 예를 들어 공지의 방법에 따라서 원하는 분자량의 요소 축합물을 포르말린으로 메틸올화하여 변성하고, 또는 이것을 또한 알코올로 알콕시화하여 변성하여 행해도 된다. 포르말린 또는 포르말린-알코올에 의해 변성된 요소 수지의 구체예로서는, 예를 들어 메톡시메틸화 요소 축합물, 에톡시메틸화 요소 축합물, 프로폭시메틸화 요소 축합물 등을 들 수 있다. 또한, 이들은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 1분자 중에 평균 2개 이상의 메틸올기 또는 알콕시메틸올기를 갖는 페놀 화합물로서는, 예를 들어 (2-히드록시-5-메틸)-1,3-벤젠디메탄올, 2,2',6,6'-테트라메톡시메틸비스페놀 A 등을 들 수 있다. 또한, 이들 페놀 화합물은 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
한편, 일반식 (5)의 에폭시 변성 실록산 중합체의 경우에는, 1분자 중에 평균 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물, 또는 1분자 중에 평균 2개 이상의 페놀기를 갖는 페놀 화합물 중 어느 1종 이상을 가교제로서 함유한다.
여기서, 일반식 (3) 및 (5)에 사용되는 다관능 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물로서는, 특별히 그의 제약은 없지만, 특히 2관능, 3관능, 4관능 이상의 다관능 에폭시 수지, 예를 들어 니혼 가야쿠(주)제의 EOCN-1020, EOCN-102S, XD-1000, NC-2000-L, EPPN-201, GAN, NC6000이나 하기 식과 같은 가교제를 함유할 수 있다.
Figure pat00019
열경화성 변성 실록산 중합체가, 상기 일반식 (5)의 에폭시 변성 실록산 중합체인 경우에는, 그의 가교제로서 m, p-계 크레졸 노볼락 수지, 예를 들어 아사히 유키자이 고교제 EP-6030G나, 3관능 페놀 화합물, 예를 들어 혼슈 가가쿠제 Tris-P-PA나, 4관능성 페놀 화합물, 예를 들어 아사히 유키자이 고교제 TEP-TPA 등을 들 수 있다.
가교제의 배합량은, 열경화성 변성 실록산 중합체 100질량부에 대해 0.1∼50질량부, 바람직하게는 0.1∼30질량부, 더욱 바람직하게는 1∼20질량부이며, 2종류 또는 3종류 이상을 혼합하여 배합해도 된다.
또한, 열경화성 변성 실록산 중합체 100질량부에 대해, 산 무수물과 같은 경화 촉매를 10질량부 이하 함유시켜도 된다.
또한, 이 열경화성 변성 실록산 중합체를 용액에 용해하고, 도포, 구체적으로는 스핀 코트, 롤 코터, 다이 코터 등의 방법에 의해 지지 기판 상에 형성해도 된다. 그 경우에는, 예를 들어 시클로헥사논, 시클로펜타논, 메틸-2-n-아밀케톤 등의 케톤류; 3-메톡시부탄올, 3-메틸-3-메톡시부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올 등의 알코올류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 락트산에틸, 피루브산에틸, 아세트산부틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 아세트산tert-부틸, 프로피온산tert-부틸, 프로필렌글리콜모노-tert-부틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤 등의 에스테르류 등을 들 수 있고, 이들 중 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.
또한, 내열성을 더욱 높이기 위해, 열경화성 변성 실록산 중합체 100질량부에 대해 공지의 산화 방지제, 실리카 등의 필러를 50질량부 이하 첨가해도 된다. 또한, 도포 균일성을 향상시키기 위해, 계면 활성제를 첨가해도 된다.
열경화성 변성 실록산 중합체 중에 첨가할 수 있는 산화 방지제의 구체예로서는, 테트라키스[메틸렌-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시하이드로신나메이트)]메탄(상품명:아데카스탭 AO-60) 등의 힌더드 페놀계 화합물을 들 수 있다.
상기한 열경화성 변성 실록산 중합체를 포함하는 중합체층 (B)는 웨이퍼측의 단차에 따라, 경화 시의 막 두께가 15∼150㎛인 것이 바람직하고, 20∼120㎛로 성막하는 것이 더욱 바람직하다. 막 두께가 15㎛ 이상이면, 웨이퍼 박형화의 연삭 공정에 충분히 견딜 수 있고, 150㎛ 이하이면 TSV 형성 공정 등의 열처리 공정에서 수지 변형을 일으킬 우려가 없고, 실용에 견딜 수 있으므로 바람직하다.
<박형 웨이퍼의 제조 방법>
본 발명의 박형 웨이퍼의 제조 방법은, 반도체 회로 등을 갖는 웨이퍼와 지지 기판의 접착층으로서, 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층 (A)와 열경화성 중합체층 (B)의 2층을 포함하는 가접착층을 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 박형 웨이퍼의 두께는, 전형적으로는 5∼300㎛, 보다 전형적으로는 10∼100㎛이다.
[공정 (a)]
공정 (a)는 표면에 회로를 갖고 이면을 가공해야 할 웨이퍼, 즉 회로 형성면 및 회로 비형성면을 갖는 회로가 형성된 웨이퍼의 표면을, 상기 본 발명의 웨이퍼 가공용 가접착 재료를 포함하는 가접착층을 개재하여 지지 기판에 접합하는 공정이다.
이 공정 (a)에 있어서, (1) 웨이퍼의 표면에 제1 가접착층(중합체층 (A))을 형성한 것과, 지지 기판 상에 제2 가접착층(중합체층 (B))을 형성한 것을 접합하거나, 또는 (2) 웨이퍼의 표면에 제1 가접착층을 형성하고, 이 제1 가접착층 상에 제2 가접착층을 형성한 것과, 지지 기판을 접합하는 것이 바람직하다. 이때, 접합을 진공하에서 실시하는 것이 바람직하다.
이에 의해, (1)의 경우, 웨이퍼의 표면 상태에 관계 없이, 지지 기판 상에, 스핀 코트법 등으로 제2 가접착층을 형성할 수 있고, 접합을 실시할 수 있다. 또한, (2)의 경우, 스핀 코트법 등으로 제2 가접착층을 형성하는 경우에, 지지 기판 측면에 제2 가접착층의 잔사 없이 처리를 할 수 있으므로, 그 후의 공정 중에 잔사가 박리되어 떨어질 우려가 없다.
회로 형성면 및 회로 비형성면을 갖는 웨이퍼는, 한쪽의 면이 회로 형성면이고, 다른 쪽의 면이 회로 비형성면인 웨이퍼이다. 본 발명을 적용할 수 있는 웨이퍼는, 통상 반도체 웨이퍼이다. 이 반도체 웨이퍼의 예로서는, 실리콘 웨이퍼뿐만 아니라, 게르마늄 웨이퍼, 갈륨-비소 웨이퍼, 갈륨-인 웨이퍼, 갈륨-비소-알루미늄 웨이퍼 등을 들 수 있다. 이 웨이퍼의 두께는, 특별히 제한은 없지만, 전형적으로는 600∼800㎛, 보다 전형적으로는 625∼775㎛이다.
지지 기판으로서는, 실리콘 웨이퍼나 글래스판, 석영 웨이퍼 등의 기판이 사용 가능하지만 전혀 제약은 없다. 본 발명에 있어서는, 지지 기판을 통하여 가접착층에 방사 에너지 선을 조사할 필요는 없고, 지지 기판은 광선 투과성을 갖지 않는 것이어도 된다.
가접착층(중합체층) (A), (B)는 각각 필름이고, 웨이퍼나 지지 기판에 형성할 수도 있거나, 또는 각각의 용액을 스핀 코트 등의 방법에 의해 웨이퍼나 지지 기판에 형성할 수 있다. 이 경우, 스핀 코트 후, 그 용제의 휘발 조건에 따라 80∼200℃의 온도에서, 미리 프리베이킹을 행한 후, 사용에 제공된다.
가접착층 (A), (B)가 형성된 웨이퍼 및 지지 기판은, (A)층(중합체층 (A))과 (B)층(중합체층 (B))을 개재하여, 접합된 기판으로서 형성된다. 이때, 바람직하게는 40∼200℃, 보다 바람직하게는 60∼180℃의 온도 영역에서, 이 온도에서 감압하, 이 기판을 균일하게 압착함으로써, 웨이퍼가 지지 기판과 접합한 웨이퍼 가공체(적층체 기판)가 형성된다.
웨이퍼 접합 장치로서는, 시판 중인 웨이퍼 접합 장치, 예를 들어 EVG사의 EVG520IS, 850TB, SUSS사의 XBC300 등을 들 수 있다.
[공정 (b)]
공정 (b)는 열경화성 중합체층 (B)를 열경화시키는 공정이다. 상기 웨이퍼 가공체(적층체 기판)가 형성된 후, 120∼220℃, 바람직하게는 150∼200℃에서 10분∼4시간, 바람직하게는 30분∼2시간 가열함으로써, 중합체층 (B)의 경화를 행한다.
[공정 (c)]
공정 (c)는 지지 기판과 접합한 웨이퍼의 이면을 연삭 또는 연마하는 공정, 즉 공정 (a)에서 접합하여 얻어진 웨이퍼 가공체의 웨이퍼 이면측을 연삭 또는 연마하여, 이 웨이퍼의 두께를 얇게 해 가는 공정이다. 웨이퍼 이면의 연삭 가공의 방식에는 특별히 제한은 없고, 공지의 연삭 방식이 채용된다. 연삭은, 웨이퍼 가공체의 비회로 형성면을 지석(다이아몬드 등)에 물을 뿌려 냉각하면서 연삭을 행하는 것이 바람직하다. 웨이퍼 이면을 연삭 가공하는 장치로서는, 예를 들어 (주)디스코제 DAG-810(상품명) 등을 들 수 있다. 또한, 웨이퍼 이면측을 CMP 연마해도 된다.
[공정 (d)]
공정 (d)는 연삭 또는 연마한 웨이퍼의 이면에 가공을 실시하는 공정이다. 특히는, 이면 연삭에 의해 박형화된 웨이퍼 가공체의 이면에 가공을 실시하는 공정이다. 이 공정에는 웨이퍼 레벨에서 사용되는 다양한 프로세스가 포함된다. 예로서는, 전극 형성, 금속 배선 형성, 보호막 형성 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 전극 등의 형성을 위한 금속 스퍼터링, 금속 스퍼터링층을 에칭하는 웨트 에칭, 금속 배선 형성의 마스크로 하기 위한 레지스트의 도포, 노광 및 현상에 의한 패턴의 형성, 레지스트의 박리, 드라이 에칭, 금속 도금의 형성, TSV 형성을 위한 실리콘 에칭, 실리콘 표면의 산화막 형성 등, 종래 공지의 프로세스를 들 수 있다.
[공정 (e)]
공정 (e)는 공정 (d)에서 가공을 실시한 웨이퍼를 지지 기판으로부터 박리하는 공정, 즉 박형화한 웨이퍼에 다양한 가공을 실시한 후, 다이싱하기 전에 웨이퍼를 지지 기판으로부터 박리하는 공정이다. 이 박리 공정은, 일반적으로 실온 내지 60℃ 정도의 비교적 저온의 조건으로 실시되고, 웨이퍼 가공체의 웨이퍼 또는 지지 기판의 한쪽을 수평하게 고정해 두고, 다른 쪽을 수평 방향으로부터 일정한 각도를 부여하여 들어올리는 방법 및 연마된 웨이퍼의 연삭면에 보호 필름을 붙이고, 웨이퍼와 보호 필름을 필 방식으로 웨이퍼 가공체로부터 박리하는 방법 등을 들 수 있다. 본 발명에는, 이들 박리 방법 중 어느 것도 적용 가능하다. 이들 박리 방법은, 통상 실온에서 실시된다.
또한, (e) 가공을 실시한 웨이퍼를 지지 기판으로부터 박리하는 공정은,
(f) 가공을 실시한 웨이퍼의 웨이퍼면(이면)에 다이싱 테이프를 접착하는 공정과,
(g) 다이싱 테이프면을 흡착면에 진공 흡착하는 공정과,
(h) 흡착면의 온도가 10℃ 내지 100℃의 온도 범위에서, 지지 기판을, 가공을 실시한 웨이퍼로부터 필 오프에 의해 박리하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 지지 기판을, 가공을 실시한 웨이퍼로부터 용이하게 박리할 수 있고, 또한 이후의 다이싱 공정을 용이하게 행할 수 있다.
또한, (e) 가공을 실시한 웨이퍼를 지지 기판으로부터 박리하는 공정 후에,
(i) 박리한 웨이퍼의 표면에 잔존하는 가접착층을 제거하는 공정을 행하는 것이 바람직하다.
공정 (e)에 의해 지지 기판으로부터 박리된 웨이퍼의 회로 형성면에는, 가접착층, 특히 가접착층 (A)가 일부 잔존하고 있는 경우가 있다. 이 경우, 공정 (i)를 실시하는 것이 바람직하다. 가접착층 (A) 등의 제거는, 예를 들어 웨이퍼를 세정함으로써 행할 수 있다.
공정 (i)에서는, 가접착층 중의 (A)층인 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 용해하는 세정액이면 모두 사용 가능하고, 구체적으로는 데칸, 이소노난, p-멘탄, 피넨, 리모넨 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 1종 단독으로도 2종 이상 조합하여 사용해도 된다. 또한, 제거하기 어려운 경우에는, 상기 용제에 염기류, 산류를 첨가해도 된다. 염기류의 예로서는 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 트리에틸아민, 암모니아 등의 아민류, 테트라메틸암모늄히드록시드 등의 암모늄염류가 사용 가능하다. 산류로서는, 아세트산, 옥살산, 벤젠술폰산, 도데실벤젠술폰산 등의 유기산이 사용 가능하다. 염기류, 산류의 첨가량은, 세정액 중 농도로 0.01∼10질량%, 바람직하게는 0.1∼5질량%이다. 또한, 잔존물의 제거성을 향상시키기 위해, 기존의 계면 활성제를 첨가해도 된다. 세정 방법으로서는, 상기 액을 사용하여 패들로의 세정을 행하는 방법, 스프레이 분무로의 세정 방법, 세정액 조에 침지하는 방법이 가능하다. 온도는 10∼80℃, 바람직하게는 15∼65℃가 적합하고, 필요하면, 이들 용해액으로 (A)층을 용해한 후에, 최종적으로 수세 또는 알코올에 의한 린스를 행하고, 건조 처리시켜, 박형 웨이퍼를 얻는 것도 가능하다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
(합성예 1)
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 플라스크 내에 9,9'-비스(3-알릴-4-히드록시페닐)플루오렌 (M-1) 43.1g, 평균 구조식 (M-3)으로 나타내는 오르가노하이드로겐실록산 29.5g, 톨루엔 135g, 염화백금산 0.04g을 투입하고, 80℃로 승온하였다. 그 후, 1,4-비스(디메틸실릴)벤젠 (M-5) 17.5g을 1시간에 걸쳐 플라스크 내에 적하하였다. 이때, 플라스크 내 온도는 85℃까지 상승하였다. 적하 종료 후, 또한 80℃에서 2시간 숙성한 후, 톨루엔을 증류 제거함과 함께, 시클로헥사논을 80g 첨가하여, 수지 고형분 농도 50질량%의 시클로헥사논을 용제로 하는 수지 용액을 얻었다. 이 용액의 수지분의 분자량을 GPC에 의해 측정하면, 폴리스티렌 환산으로 중량 평균 분자량 45,000이었다. 또한, 이 수지 용액 50g에, 가교제로서, 에폭시 가교제인 EOCN-1020[니혼 가야쿠(주)제]을 7.5g, 경화 촉매로서, 와코 준야쿠 고교(주)제, BSDM(비스(tert-부틸술포닐)디아조메탄)을 0.2g, 또한 산화 방지제로서, 테트라키스[메틸렌-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시하이드로신나메이트)]메탄(상품명:아데카스탭 AO-60)을 0.1g 첨가하고, 1㎛의 멤브레인 필터로 여과하여, 수지 용액 (B-1)을 얻었다.
(합성예 2)
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 플라스크 내에 에폭시 화합물 (M-2) 84.1g을 톨루엔 600g에 용해 후, 화합물 (M-3) 294.6g, 화합물 (M-4) 25.5g을 첨가하고, 60℃로 가온하였다. 그 후, 카본 담지 백금 촉매(5질량%) 1g을 투입하고, 내부 반응 온도가 65∼67℃로 승온하는 것을 확인 후, 또한 90℃까지 가온하고, 3시간 숙성하였다. 계속해서 실온까지 냉각 후, 메틸이소부틸케톤(MIBK) 600g을 첨가하고, 본 반응 용액을 필터에 의해 가압 여과함으로써 백금 촉매를 제거하였다. 이 수지 용액 중의 용제를 감압 증류 제거함과 함께, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)를 280g 첨가하여, 고형분 농도 60질량%의 PGMEA를 용제로 하는 수지 용액을 얻었다. 이 수지 용액 중의 수지의 분자량을 GPC에 의해 측정하면, 폴리스티렌 환산으로 중량 평균 분자량 28,000이었다. 또한, 이 수지 용액 100g에 4관능 페놀 화합물인 TEP-TPA(아사히 유키자이 고교제)를 9g, 테트라히드로무수프탈산(닌니혼리카(주)제, 리카시드 HH-A) 0.2g을 첨가하고, 1㎛의 멤브레인 필터로 여과하여, 수지 용액 (B-2)를 얻었다.
Figure pat00020
(합성예 3)
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 플라스크 내에 하이브라 5125(스티렌 함유량 20질량% 폴리스티렌과 비닐-폴리이소프렌 공중합체, 유리 전이 온도 -13℃) 100g을 톨루엔 300g에 용해시켰다. 이 용액에 백금 촉매를, SiH기를 포함하는 수지에 대해 백금 원자로 20ppm 첨가하고, 60℃로 가온한 상태에서, 하기 식 (9)로 나타내는 화합물(SiH당량 1051.6g/mol) 18.1g을 적하하였다. 이 양은, H/Vi비(총 알케닐기에 대한 SiH기의 비율)로 0.57에 상당한다. 100℃에서 2시간 반응을 행하고, 반응을 완결시켰다. 그 후, 감압 증류 제거에 의해 농축하고, 톨루엔을 증류 제거하여 반응 생성물을 고형화하고, 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 얻었다. 이 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 p-멘탄 중에 용해한 후, 1㎛의 멤브레인 필터로 여과하고, 제1 가접착제 조성물 A-1을 얻었다. 조성물 A-1의 전체 질량에 대해 실리콘 함유량은 15.3질량%이었다. 또한, 실리콘 함유량은 Si-NMR에 의해 측정하였다.
Figure pat00021
(합성예 4)
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 플라스크 내에 하이브라 5125 100g을 톨루엔 300g에 용해시켰다. 이 용액에 백금 촉매를 수지에 대해 백금 원자로 20ppm 첨가하고, 60℃로 가온한 상태에서, 하기 식 (10)으로 나타내는 화합물(SiH당량 2036.4g/mol) 10.5g을 적하하였다. 이 양은, H/Vi비(총 알케닐기에 대한 SiH기의 비율)로 0.17에 상당한다. 100℃에서 2시간 반응을 행하고, 반응을 완결시켰다. 그 후, 감압 증류 제거에 의해 농축하고, 톨루엔을 증류 제거하여 반응 생성물을 고형화하고, 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 얻었다. 이 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 p-멘탄 중에 용해한 후, 1㎛의 멤브레인 필터로 여과하여, 제1 가접착제 조성물 A-2를 얻었다. 조성물 A-2의 전체 질량에 대해 실리콘 함유량은 9.5질량%이었다.
Figure pat00022
(합성예 5)
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 플라스크 내에 하이브라 5125 100g을 톨루엔 300g에 용해시켰다. 이 용액에 백금 촉매를 수지에 대해 백금 원자로 20ppm 첨가하고, 60℃로 가온한 상태에서, 하기 식 (11)로 나타내는 화합물(SiH당량 3842.2g/mol) 15.3g을 적하하였다. 이 양은, H/Vi비(총 알케닐기에 대한 SiH기의 비율)로 0.13에 상당한다. 100℃에서 2시간 반응을 행하고, 반응을 완결시켰다. 그 후, 감압 증류 제거에 의해 농축하고, 톨루엔을 증류 제거하여 반응 생성물을 고형화하고, 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 얻었다. 이 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 p-멘탄 중에 용해한 후, 1㎛의 멤브레인 필터로 여과하여, 제1 가접착제 조성물 A-3을 얻었다. 조성물 A-3의 전체 질량에 대해 실리콘 함유량은 13.3질량%이었다.
Figure pat00023
(합성예 6)
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 플라스크 내에 하이브라 5125 100g을 톨루엔 300g에 용해시켰다. 이 용액에 백금 촉매를 수지에 대해 백금 원자로 20ppm 첨가하고, 60℃로 가온한 상태에서, 상기 식 (10)으로 나타내는 화합물(SiH당량 2036.4g/mol) 5.8g을 적하하였다. 이 양은, H/Vi비(총 알케닐기에 대한 SiH기의 비율)로 0.09에 상당한다. 100℃에서 2시간 반응을 행하고, 반응을 완결시켰다. 그 후, 감압 증류 제거에 의해 농축하고, 톨루엔을 증류 제거하여 반응 생성물을 고형화하고, 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 얻었다. 이 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 p-멘탄 중에 용해한 후, 1㎛의 멤브레인 필터로 여과하여, 제1 가접착제 조성물 A-4를 얻었다. 조성물 A-4의 전체 질량에 대해 실리콘 함유량은 5.5질량%이었다.
(합성예 7)
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 플라스크 내에 하이브라 5125 100g을 톨루엔 300g에 용해시켰다. 이 용액에 백금 촉매를 수지에 대해 백금 원자로 20ppm 첨가하고, 60℃로 가온한 상태에서, 상기 식 (9)로 나타내는 화합물(SiH당량 1051.6g/mol) 0.5g을 적하하였다. 이 양은, H/Vi비(총 알케닐기에 대한 SiH기의 비율)로 0.02에 상당한다. 100℃에서 2시간 반응을 행하고, 반응을 완결시켰다. 그 후, 감압 증류 제거에 의해 농축하고, 톨루엔을 증류 제거하여 반응 생성물을 고형화하고, 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 얻었다. 이 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 p-멘탄 중에 용해한 후, 1㎛의 멤브레인 필터로 여과하여, 제1 가접착제 조성물 A-5를 얻었다. 조성물 A-5의 전체 질량에 대해 실리콘 함유량은 0.5질량%이었다.
(합성예 8)
교반기, 온도계, 질소 치환 장치 및 환류 냉각기를 구비한 플라스크 내에 하이브라 5125 100g을 톨루엔 300g에 용해시켰다. 이 용액에 백금 촉매를 수지에 대해 백금 원자로 20ppm 첨가하고, 60℃로 가온한 상태에서, 상기 식 (11)로 나타내는 화합물(SiH당량 3842.2g/mol) 55.3g을 적하하였다. 이 양은, H/Vi비(총 알케닐기에 대한 SiH기의 비율)로 0.48에 상당한다. 100℃에서 2시간 반응을 행하고, 반응을 완결시켰다. 그 후, 감압 증류 제거에 의해 농축하고, 톨루엔을 증류 제거하여 반응 생성물을 고형화하고, 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 얻었다. 이 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머를 p-멘탄 중에 용해한 후, 1㎛의 멤브레인 필터로 여과하여, 제1 가접착제 조성물 A-6을 얻었다. 조성물 A-6의 전체 질량에 대해 실리콘 함유량은 35.6질량%이었다.
[실시예 1∼7 및 비교예 1]
이어서, 실시예와 비교예를 나타낸다. 또한, 본 발명의 비교예에 있어서 표 1에 기재된 (A)층의 D-1은 셉톤 4033[수첨 폴리(이소프렌·부타디엔) 블록 공중합체(SEEPS, 쿠라레사제)]을 고형분 10%로 되도록 p-멘탄에 용해시킨 후, 1㎛의 멤브레인 필터로 여과한 것이다.
표면에 높이 10㎛, 직경 40㎛의 구리 포스트가 전체 면에 형성된 직경 200㎜ 실리콘 웨이퍼(두께:725㎛)에 스핀 코트 후, 핫 플레이트에 의해, 150℃에서 5분간 가열함으로써, (A)층에 대응하는 재료를 표 1에 나타내는 막 두께로, 웨이퍼 범프 형성면에 성막하였다. 한편, 직경 200㎜(두께:500㎛)의 글래스판을 지지체로 하고, 이 지지체에 먼저 (B)층에 대응하는 중합체 용액을 스핀 코트 및 핫 플레이트에 의해, 역시 150℃ 가열함으로써, 표 1 중에 기재된 막 두께로, 글래스 지지체 상에 형성하였다. 이와 같이 하여 이 (A)층을 갖는 웨이퍼 및 (B)층을 갖는 글래스판을 각각 수지면이 맞대어지도록 진공 접합 장치 내에서 표 1에 나타내는 조건으로 접합하여 웨이퍼 가공체를 제작하였다.
또한, 여기서, 기판 접착 후의 이상을 육안으로 판별하기 위해 지지체로서 글래스판을 사용하였지만, 웨이퍼 등의 광을 투과하지 않는 실리콘 기판도 사용 가능하다.
그 후, 이 접합된 기판에 대해 하기 시험을 행하고, 실시예 및 비교예의 결과를 표 1에 나타냈다. 또한, 하기의 순서로 평가를 실시하였지만, 도중에, 이상(판정이 「×」)으로 되고, 그 이후의 평가가 불가능한 경우, 그 이후의 평가를 중지하고, 표 1에 「-」라고 기재하였다.
-접합성 시험-
200mm의 웨이퍼 접합은, EVG사의 웨이퍼 접합 장치 EVG520IS를 사용하여 행하였다. 접합 온도(접착 온도)는 표 1에 기재된 값, 접합 시의 챔버 내 압력은 10-3mbar 이하, 하중은 5kN으로 실시하였다. 접합 후, 일단, 180℃에서 1시간 오븐을 사용하여 기판을 가열하고, (B)층의 경화를 실시한 후에, 실온까지 냉각하고, 그 후의 계면의 접착 상황을 육안으로 확인하고, 계면에서의 기포 등의 이상이 발생하지 않은 경우를 양호라고 평가하여 「○」로 나타내고, 이상이 발생한 경우를 불량이라고 평가하여 「×」로 나타내었다.
-이면 연삭 내성 시험-
그라인더(DISCO제, DAG810)로 다이아몬드 지석을 사용하여 실리콘 웨이퍼의 이면 연삭을 행하였다. 최종 기판 두께 50㎛까지 그라인딩한 후, 광학 현미경(100배)으로 크랙, 박리 등의 이상의 유무를 조사하였다. 이상이 발생하지 않은 경우를 양호라고 평가하여 「○」로 나타내고, 이상이 발생한 경우를 불량이라고 평가하여 「×」로 나타내었다.
-내열성 시험-
실리콘 웨이퍼를 이면 연마한 후의 적층체를 감압하의 180℃ 오븐에 30분간 또는 2시간 넣은 후, 외관 이상의 유무를 조사하였다. 외관 이상이 발생하지 않은 경우를 양호라고 평가하여 「○」로 나타내고, 외주만 박리한 경우를 「△」로 나타내고, 외관 이상(전체 면 박리)이 발생한 경우를 불량이라고 평가하여 「×」로 나타내었다.
-박리성 시험-
기판의 박리성은, 이하의 방법에 의해 평가하였다. 먼저, 내열성 시험을 종료한 웨이퍼 가공체의 50㎛까지 박형화한 웨이퍼측에 다이싱 프레임을 사용하여 다이싱 테이프를 부착하고, 이 다이싱 테이프면을 진공 흡착에 의해, 흡착판에 세팅하였다. 그 후, 실온에서, 지지 기판의 1점을 핀셋에 의해 들어올림으로써, 지지 기판을 박리하였다. 50㎛의 웨이퍼가 깨지는 일 없이 박리할 수 있는 경우를 「○」로 나타내고, 지지 기판이 깨지지만 박리할 수 있는 경우를 「△」로 나타내고, 박리를 전혀 할 수 없는 경우를 불량이라고 평가하여 「×」로 나타내었다.
-세정 제거성 시험-
상기 박리성 시험 종료 후의 다이싱 테이프를 개재하여 다이싱 프레임에 장착된 200㎜ 웨이퍼(내열성 시험 조건에 노출된 것)를 접착층을 위로 하여 스핀 코터에 세팅하고, 세정 용제로서 p-멘탄을 5분간 분무한 후에, 웨이퍼를 회전시키면서 이소프로필알코올(IPA)을 분무에 의해 린스를 행하였다. 그 후, 외관을 관찰하여 잔존하는 접착재 수지의 유무를 육안으로 체크하였다. 수지의 잔존이 인지되지 않은 것을 양호라고 평가하여 「○」로 나타내고, 수지의 잔존이 인지된 것을 불량이라고 평가하여 「×」로 나타내었다.
-필 박리력 시험-
지지 기판으로서 실리콘 웨이퍼 상에 각각의 실시예 및 비교예에서 제작한 것과 동일한 조건으로 중합체층 (B)를 형성하고, 그 상에 중합체층 (A)를 형성한 후, 150㎜ 길이×25mm 폭의 폴리이미드 테이프를 5개 부착하고, 테이프가 부착되어 있지 않은 부분의 가접착층을 제거하였다. 시마즈 세이사쿠쇼사의 오토그래프(AG-1)을 사용하여 테이프의 일단부로부터 180°박리로 120㎜ 박리하고, 그때에 가해지는 힘의 평균(120mm 스트로크×5회)을 그 가접착층의 박리력으로 하였다.
-종합 평가-
평가 결과를 바탕으로 박형 웨이퍼의 제조에 있어서, 사용 가능한지를 종합적으로 평가하고, ◎: 우수함, ○: 양호, ×: 불가능이라고 판단하였다.
Figure pat00024
표 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 요건을 만족시키는 실시예 1∼7에서는, 가접착 및 박리가 용이한 것을 알 수 있다. 특히, 실시예 1∼5는 실리콘 함유량이 1질량부 내지 30질량부의 범위 내이며, 필 박리력이 2gf 이상 50gf 이하의 범위 내이기 때문에, 내열성 및 박리성이 보다 우수하다. 한편, (A)층이 본 발명의 요건을 만족시키지 않는 비교예 1에서는, 박리성 시험에서는 웨이퍼의 박리를 전혀 할 수 없었다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고, 동일한 작용 효과를 발휘하는 것은 어느 것이어도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1 … 웨이퍼 2 … 지지 기판 3 … 웨이퍼 가공용 가접착 재료 (A) … 제1 가접착층 (B) … 제2 가접착층 10 … 웨이퍼 가공체

Claims (10)

  1. 표면에 회로를 갖고 이면을 가공해야 할 웨이퍼와 지지 기판을 일시적으로 접착하기 위한 웨이퍼 가공용 가접착 재료로서,
    상기 웨이퍼의 표면에 박리 가능하게 접착 가능한 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층 (A)를 포함하는 제1 가접착층과, 상기 제1 가접착층에 적층되고 상기 지지 기판에 박리 가능하게 접착 가능한 열경화성 중합체층 (B)를 포함하는 제2 가접착층을 구비한 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 가접착 재료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머가 실리콘 변성 블록 공중합체이고, 상기 공중합체 중의 스티렌 단위의 함유량이 10질량% 이상 40질량% 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 가접착 재료.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머가 하기 일반식 (1)로 나타내는 실리콘 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 가접착 재료.
    Figure pat00025

    [식 중, R1, R2, R3은 각각 독립적으로 탄소수 1∼10의 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기, S, T, U는 단결합 또는 하기 일반식 (2)로 나타내는 2가의 실록산 구조이지만, S, T, U 중 적어도 하나는 하기 일반식 (2)로 나타내는 2가의 실록산 구조임
    Figure pat00026

    (식 중, R4, R5은 각각 독립적으로 탄소수 1∼10의 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소기, Me는 메틸기이며, a, b는 각각 0 또는 양수이지만, a+b는 1 이상의 정수임)]
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열가소성 실리콘 변성 스티렌계 엘라스토머층 (A)의 25㎜ 폭 시험편의 180°필(peel) 박리력이 2gf 이상 50gf 이하인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 가접착 재료.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열경화성 중합체층 (B)가, 하기 일반식 (3)으로 나타내는 반복 단위를 갖는 중량 평균 분자량이 3,000∼500,000인 실록산 결합 함유 중합체 100질량부에 대해, 가교제로서 포르말린 또는 포르말린-알코올에 의해 변성된 아미노 축합물, 멜라민 수지, 요소 수지, 1분자 중에 평균 2개 이상의 메틸올기 또는 알콕시메틸올기를 갖는 페놀 화합물 및 1분자 중에 평균 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물로부터 선택되는 어느 1종 이상을 0.1∼50질량부 함유하는 조성물의 경화물층인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 가접착 재료.
    Figure pat00027

    [식 중, R6∼R9는 동일할 수도 상이할 수도 있는 탄소 원자수 1∼8의 1가 탄화수소기를 나타내고, 또한 m은 1∼100의 정수이며, B는 양수, A는 0 또는 양수이고, X는 하기 일반식 (4)로 나타내는 2가의 유기기임
    Figure pat00028

    (식 중, Z는
    Figure pat00029

    중 어느 하나로부터 선택되는 2가의 유기기이며, n은 0 또는 1이고, 또한 R10, R11은 각각 탄소 원자수 1∼4의 알킬기 또는 알콕시기이며, 서로 동일할 수도 상이할 수도 있고, k는 0, 1, 2 중 어느 하나임)]
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열경화성 중합체층 (B)가 하기 일반식 (5)로 나타내는 반복 단위를 갖는 중량 평균 분자량이 3,000∼500,000인 실록산 결합 함유 중합체 100질량부에 대해, 가교제로서 1분자 중에 평균 2개 이상의 페놀기를 갖는 페놀 화합물 및 1분자 중에 평균 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물로부터 선택되는 어느 1종 이상을 0.1∼50질량부 함유하는 조성물의 경화물층인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공용 가접착 재료.
    Figure pat00030

    [식 중, R6∼R9는 동일할 수도 상이할 수도 있는 탄소 원자수 1∼8의 1가 탄화수소기를 나타내고, 또한 m은 1∼100의 정수이며, B는 양수, A는 0 또는 양수이고, 또한 Y는 하기 일반식 (6)으로 나타내는 2가의 유기기임
    Figure pat00031

    (식 중, V는
    Figure pat00032

    중 어느 하나로부터 선택되는 2가의 유기기이며, p는 0 또는 1이고, 또한 R12, R13은 각각 탄소 원자수 1∼4의 알킬기 또는 알콕시기이며, 서로 동일할 수도 상이할 수도 있고, h는 0, 1, 2 중 어느 하나임)]
  7. 지지 기판 상에 제1항 또는 제2항에 기재된 웨이퍼 가공용 가접착 재료를 포함하는 가접착층이 형성되고, 또한 상기 가접착층 상에, 표면에 회로를 갖고 이면을 가공해야 할 웨이퍼가 적층되어 이루어지는 웨이퍼 가공체로서,
    상기 웨이퍼의 표면에 상기 제1 가접착층이 박리 가능하게 접착되고,
    상기 지지 기판에 상기 제2 가접착층이 박리 가능하게 접착된 것임을 특징으로 하는 웨이퍼 가공체.
  8. 표면에 회로를 갖고 이면을 가공해야 할 웨이퍼의 상기 표면을, 제1항 또는 제2항에 기재된 웨이퍼 가공용 가접착 재료를 포함하는 가접착층을 개재하여 지지 기판에 접합하는 공정과,
    상기 열경화성 중합체층 (B)를 열경화시키는 공정과,
    상기 지지 기판과 접합한 웨이퍼의 이면을 연삭 또는 연마하는 공정과,
    상기 연삭 또는 연마한 웨이퍼의 이면에 가공을 실시하는 공정과,
    상기 가공을 실시한 웨이퍼를 상기 지지 기판으로부터 박리하는 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 박형 웨이퍼의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 박리하는 공정 후에, 상기 박리한 웨이퍼의 표면에 잔존하는 상기 가접착층을 제거하는 공정을 행하는 것을 특징으로 하는 박형 웨이퍼의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 접합하는 공정에 있어서, 상기 웨이퍼의 표면에 상기 제1 가접착층을 형성한 것과, 상기 지지 기판 상에 상기 제2 가접착층을 형성한 것을 접합하거나, 또는 상기 웨이퍼의 표면에 상기 제1 가접착층을 형성하고, 상기 제1 가접착층 상에 상기 제2 가접착층을 형성한 것과, 상기 지지 기판을 접합하는 것을 특징으로 하는 박형 웨이퍼의 제조 방법.
KR1020150079706A 2014-06-10 2015-06-05 웨이퍼 가공용 가접착 재료, 웨이퍼 가공체 및 이들을 사용하는 박형 웨이퍼의 제조 방법 KR102201670B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014119579A JP6193813B2 (ja) 2014-06-10 2014-06-10 ウエハ加工用仮接着材料、ウエハ加工体及びこれらを使用する薄型ウエハの製造方法
JPJP-P-2014-119579 2014-06-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150141883A true KR20150141883A (ko) 2015-12-21
KR102201670B1 KR102201670B1 (ko) 2021-01-12

Family

ID=53397760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150079706A KR102201670B1 (ko) 2014-06-10 2015-06-05 웨이퍼 가공용 가접착 재료, 웨이퍼 가공체 및 이들을 사용하는 박형 웨이퍼의 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9346990B2 (ko)
EP (1) EP2955211B1 (ko)
JP (1) JP6193813B2 (ko)
KR (1) KR102201670B1 (ko)
CN (1) CN105273643B (ko)
TW (1) TWI656188B (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6463664B2 (ja) * 2015-11-27 2019-02-06 信越化学工業株式会社 ウエハ加工体及びウエハ加工方法
JP6945320B2 (ja) * 2016-05-25 2021-10-06 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄システムおよび記憶媒体
US10734255B2 (en) * 2016-05-25 2020-08-04 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method, substrate cleaning system and memory medium
US10074626B2 (en) * 2016-06-06 2018-09-11 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Wafer laminate and making method
TWI732005B (zh) * 2016-07-29 2021-07-01 日商富士軟片股份有限公司 套組、洗淨劑組成物及半導體元件的製造方法
JP6528747B2 (ja) * 2016-09-13 2019-06-12 信越化学工業株式会社 ウエハ加工用仮接着材料、ウエハ加工体、及び薄型ウエハの製造方法
CN113454758B (zh) * 2019-02-25 2024-04-26 三菱电机株式会社 半导体元件的制造方法
JP7454922B2 (ja) * 2019-07-11 2024-03-25 信越化学工業株式会社 基板加工用仮接着材料及び積層体の製造方法
WO2021065547A1 (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 信越化学工業株式会社 ウエハ加工体、ウエハ加工用仮接着材、及び薄型ウエハの製造方法
KR20220158246A (ko) * 2020-03-23 2022-11-30 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 반도체 기판의 세정 방법, 가공된 반도체 기판의 제조 방법 및 박리용 조성물
JPWO2022181636A1 (ko) * 2021-02-25 2022-09-01
CN113956813B (zh) * 2021-10-29 2023-06-09 浙江洁美电子科技股份有限公司 一种表面保护膜
CN113956826B (zh) * 2021-10-29 2023-04-07 浙江洁美电子科技股份有限公司 一种粘结组合物、保护膜及其应用
WO2023127395A1 (ja) * 2021-12-28 2023-07-06 三井化学東セロ株式会社 両面粘接着材

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004064040A (ja) 2002-06-03 2004-02-26 Three M Innovative Properties Co 被研削基材を含む積層体、その製造方法並びに積層体を用いた極薄基材の製造方法及びそのための装置
JP2006328104A (ja) 2005-05-23 2006-12-07 Jsr Corp 接着剤組成物
US7541264B2 (en) 2005-03-01 2009-06-02 Dow Corning Corporation Temporary wafer bonding method for semiconductor processing
KR20130098926A (ko) * 2012-02-28 2013-09-05 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 웨이퍼 가공체, 웨이퍼 가공용 부재, 웨이퍼 가공용 가접착재 및 박형 웨이퍼의 제조 방법
JP2014037458A (ja) 2012-08-13 2014-02-27 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 接着剤組成物、接着フィルムおよび貼付方法
US20140147989A1 (en) * 2012-11-29 2014-05-29 Micron Technology, Inc. Temporary adhesives including a filler material and related methods
KR20140070359A (ko) * 2012-11-30 2014-06-10 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 웨이퍼 가공체, 웨이퍼 가공용 부재, 웨이퍼 가공용 가접착재, 및 박형 웨이퍼의 제조 방법
KR101845364B1 (ko) * 2012-04-24 2018-04-04 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 웨이퍼 가공체, 웨이퍼 가공용 부재, 웨이퍼 가공용 가접착재, 및 박형 웨이퍼의 제조 방법

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4117028A (en) * 1977-04-21 1978-09-26 Dow Corning Corporation Non-curing silicone pressure sensitive adhesives
TW311927B (ko) * 1995-07-11 1997-08-01 Minnesota Mining & Mfg
JP3410371B2 (ja) * 1998-08-18 2003-05-26 リンテック株式会社 ウエハ裏面研削時の表面保護シートおよびその利用方法
US7534498B2 (en) 2002-06-03 2009-05-19 3M Innovative Properties Company Laminate body, method, and apparatus for manufacturing ultrathin substrate using the laminate body
JP2006049800A (ja) * 2004-03-10 2006-02-16 Seiko Epson Corp 薄膜デバイスの供給体、薄膜デバイスの供給体の製造方法、転写方法、半導体装置の製造方法及び電子機器
JP2006041135A (ja) * 2004-07-26 2006-02-09 Sumitomo Bakelite Co Ltd 電子デバイスおよびその製造方法
SG172621A1 (en) * 2006-07-05 2011-07-28 Univ Arizona Method of temporarily attaching a rigid carrier to a substrate
JP2008111008A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Sekisui Chem Co Ltd 研磨材固定用両面粘着テープ
JP5501060B2 (ja) * 2009-04-02 2014-05-21 日東電工株式会社 半導体ウエハ保護用粘着シートの貼り合わせ方法、及びこの貼り合わせ方法に用いる半導体ウエハ保護用粘着シート
JP5622727B2 (ja) * 2009-06-05 2014-11-12 電気化学工業株式会社 粘着シート及び半導体ウエハの裏面研削方法
JP5010668B2 (ja) * 2009-12-03 2012-08-29 信越化学工業株式会社 積層型半導体集積装置の製造方法
JP5846060B2 (ja) * 2011-07-27 2016-01-20 信越化学工業株式会社 ウエハ加工体、ウエハ加工用部材、ウエハ加工用仮接着材、及び薄型ウエハの製造方法
JP2015513211A (ja) * 2012-01-30 2015-04-30 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 一時的な基板支持のための装置、複合積層体、方法、及び材料
US20150034238A1 (en) * 2012-03-20 2015-02-05 3M Innovative Properties Company Laminate body, method, and materials for temporary substrate support and support separation
KR102077248B1 (ko) * 2013-01-25 2020-02-13 삼성전자주식회사 기판 가공 방법
JP6224509B2 (ja) * 2013-05-14 2017-11-01 信越化学工業株式会社 ウエハ用仮接着材料、それらを用いた仮接着用フィルム、及びウエハ加工体並びにそれらを使用した薄型ウエハの製造方法
US10103048B2 (en) * 2013-08-28 2018-10-16 Brewer Science, Inc. Dual-layer bonding material process for temporary bonding of microelectronic substrates to carrier substrates
JP6023737B2 (ja) * 2014-03-18 2016-11-09 信越化学工業株式会社 ウエハ加工体、ウエハ加工用仮接着材、及び薄型ウエハの製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004064040A (ja) 2002-06-03 2004-02-26 Three M Innovative Properties Co 被研削基材を含む積層体、その製造方法並びに積層体を用いた極薄基材の製造方法及びそのための装置
US7541264B2 (en) 2005-03-01 2009-06-02 Dow Corning Corporation Temporary wafer bonding method for semiconductor processing
JP2006328104A (ja) 2005-05-23 2006-12-07 Jsr Corp 接着剤組成物
KR20130098926A (ko) * 2012-02-28 2013-09-05 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 웨이퍼 가공체, 웨이퍼 가공용 부재, 웨이퍼 가공용 가접착재 및 박형 웨이퍼의 제조 방법
KR101845364B1 (ko) * 2012-04-24 2018-04-04 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 웨이퍼 가공체, 웨이퍼 가공용 부재, 웨이퍼 가공용 가접착재, 및 박형 웨이퍼의 제조 방법
JP2014037458A (ja) 2012-08-13 2014-02-27 Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd 接着剤組成物、接着フィルムおよび貼付方法
US20140147989A1 (en) * 2012-11-29 2014-05-29 Micron Technology, Inc. Temporary adhesives including a filler material and related methods
KR20140070359A (ko) * 2012-11-30 2014-06-10 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 웨이퍼 가공체, 웨이퍼 가공용 부재, 웨이퍼 가공용 가접착재, 및 박형 웨이퍼의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102201670B1 (ko) 2021-01-12
EP2955211A1 (en) 2015-12-16
JP2015232088A (ja) 2015-12-24
JP6193813B2 (ja) 2017-09-06
CN105273643B (zh) 2019-07-09
TWI656188B (zh) 2019-04-11
TW201610054A (zh) 2016-03-16
EP2955211B1 (en) 2016-11-30
US9346990B2 (en) 2016-05-24
CN105273643A (zh) 2016-01-27
US20150353793A1 (en) 2015-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102201670B1 (ko) 웨이퍼 가공용 가접착 재료, 웨이퍼 가공체 및 이들을 사용하는 박형 웨이퍼의 제조 방법
KR101845364B1 (ko) 웨이퍼 가공체, 웨이퍼 가공용 부재, 웨이퍼 가공용 가접착재, 및 박형 웨이퍼의 제조 방법
KR101916971B1 (ko) 웨이퍼 가공체, 웨이퍼 가공용 부재, 웨이퍼 가공용 가접착재, 및 박형 웨이퍼의 제조 방법
TWI660854B (zh) Wafer processed body, temporary bonding material for wafer processing, and manufacturing method of thin wafer
JP5846060B2 (ja) ウエハ加工体、ウエハ加工用部材、ウエハ加工用仮接着材、及び薄型ウエハの製造方法
JP6130522B2 (ja) ウエハ加工体、ウエハ加工用仮接着材、及び薄型ウエハの製造方法
TWI693269B (zh) 晶圓加工體、晶圓加工用暫時接著材料、及薄型晶圓之製造方法
TWI690579B (zh) 晶圓加工用暫時接著材、晶圓加工體、及薄型晶圓之製造方法
WO2015141156A1 (ja) ウエハ加工体、ウエハ加工用仮接着材、及び薄型ウエハの製造方法
JP6588404B2 (ja) 仮接着方法及び薄型ウエハの製造方法
KR20160078894A (ko) 웨이퍼 가공체, 웨이퍼 가공용 가접착재 및 박형 웨이퍼의 제조 방법
KR20160078291A (ko) 웨이퍼의 가접착 방법 및 박형 웨이퍼의 제조 방법
JP6788549B2 (ja) 基板加工用仮接着フィルムロール、薄型基板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant