(57)【要約】【課題】ウェーハをサポート基板に確実に仮止めし、その後サポート基板からウェーハを安全に剥がすことができるようにする。【解決手段】ウェーハを仮止めするための基板を連続気泡性の気孔を有する多孔質セラミックで形成し、この基板の気孔径を５〜５０μｍとし、かつその全気孔率を４０％を超え７０％以下にしてウェーハの仮止め用サポート基板とする。  この仮止め用サポート基板６には、ウェーハ１の一面に仮止め用ワックス４を塗布して対向させ、該サポート基板６及びウェーハ１の両面から加熱プレス板５、７で加圧して仮止めし、この仮止め状態で研削機８による薄化処理などの加工をする。こうした加工後にこの仮止め体を溶剤１３に浸漬し、上記サポート基板６の連続性気泡を浸透する溶剤によって仮止め用ワックスを溶解して、ウェーハの仮止め状態を解く。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを仮止めするために使用する基板であって、該基板は連続気泡性の気孔を有する多孔質セラミック製であり、上記基板の気孔径が５〜５０μｍであり、全気孔率が４０％を超え７０％以下であるウェーハの仮止め用サポート基板。
【請求項２】
上記基板の気孔径が５〜４０μｍであり、全気孔率が５０〜６０％である請求項１に記載のウェーハの仮止め用サポート基板。
【請求項３】
ウェーハの一面に仮止め用ワックスを塗布し、該塗布面に連続気泡性の気孔を有する気孔径が５〜５０μｍで全気孔率が４０％を超え７０％以下である多孔質セラミック製のサポート基板を対向させ、該サポート基板及びウェーハの両面から加熱し加圧して上記仮止め用ワックスにより仮止めし、この仮止め状態でウェーハを加工し、加工後にこの仮止め体を溶剤に浸漬し、上記サポート基板の連続性気泡を浸透する溶剤によって仮止め用ワックスを溶解して、ウェーハの仮止め状態を解くようにするウェーハの仮止め処理方法。
【請求項４】
上記ウェーハの一面に仮止め用ワックスを塗布するとき、スピンコートによって塗布することを特徴とする請求項３に記載のウェーハの仮止め処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハを加工するためのサポート基板及びこのサポート基板を使用したウェーハの仮止め処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種デバイスの技術革新や軽薄短小化によってスマートフォンを始めとする通信機器の性能が大きく向上してきており、様々な機器がインターネットと繋がったり、センサーで制御されるようになっている。
こうしたことを可能にしているのは、ウェーハの薄化の加工技術や、印刷による回路形成技術などを利用した新しい基本設計技術に基づくアッセンブリやパッケイジングの進化がある。
【０００３】
上記ウェーハの薄化加工においてはウェーハの裏面を研削するが、その際にウェーハの表面側をサポート基板に仮止めする必要がある。
こうした仮止めは、予め加熱しておいたサポート基板に棒状の固形ワックスを擦り付けるようにして溶かしながら全面に塗布し、これにウェーハを載せて接着することによって行われたり、作業の自動化に向けてワックスを溶剤に溶かしたリキッドタイプのものをスピンコートなどによってサポート基板に塗布することによって行なわれている。
また、接着テープを使用して仮止めすることも行われている。
【０００４】
こうしてサポート基板に仮止めされたウェーハは、その裏面を安定的に研削してウェーハの薄化を行うことができ、更に必要に応じてウェーハの裏面の蒸着処理、アニール処理その他の処理などを行う。
そして、こうした処理が行われた後で、ウェーハは仮止めされているサポート基板から剥される。
【０００５】
サポート基板からのウェーハの剥離は、加熱によって上記ワックスを溶融してウェーハをスライドさせることによって剥がしたり、サポート基板とウェーハの間にスクレパーを差入れて剥がしたり、サポート基板側からレーザー光を照射してワックスを剥したりする方法が知られているが、ウェーハが仮止めされているサポート基板を溶剤中に浸漬してワックスを溶かすことでウェーハを剥がす方法も多用されている。
【０００６】
上記溶剤中に浸漬する方法において、溶剤はサポート基板とウェーハの間のワックスの周端面にしかアクセスできないが、このウェーハはガラス板、セラミック板などで形成されたサポート基板に密着しており仮止め用のワックスも極く薄くなっているものであるから、周端面から徐々にワックスを溶かすことしかできず、ウェーハの剥ぎ取りに長い時間を必要としていた。
【０００７】
そうしたことから、サポート基板の表面から裏面に至る厚さ方向に複数の貫通孔を設けることによって、溶剤のワックスへのアクセスを増して、ウェーハを剥がし易くすることが提案されている。（特許文献１）
こうした貫通孔は直径が３００μｍ程度で、その孔間距離が５００μｍ以下、好ましくは２００μｍ以下程度のものであり、比較的大きな孔であるから仮止め用のワックス（接着剤）がこうした貫通孔に深く侵入して孔を埋めてしまうこともあって、更なる改良が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１‐２２２５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ウェーハをサポート基板に確実に仮止めすることができると共に、溶剤に浸漬して仮止めしたサポート基板からウェーハを剥がすときに、迅速にワックスを溶かしてウェーハを容易に剥がすことができるようにしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ウェーハを仮止めするために使用する基板を、連続気泡性の気孔を有する多孔質セラミックで形成し、この基板の気孔径を５〜５０μｍとし、かつその全気孔率を４０％を超え７０％以下にしてウェーハの仮止め用サポート基板とするものである。また、好ましくは上記基板の気孔径を５〜４０μｍとし、全気孔率を５０〜６０％とする。
この仮止め用サポート基板には、ウェーハの一面に仮止め用ワックスを塗布して対向させ、該サポート基板及びウェーハの両面から加熱し加圧して仮止めし、この仮止め状態でウェーハを適宜に加工し、加工後にこの仮止め体を溶剤に浸漬し、上記サポート基板の連続性気泡を浸透する溶剤によって仮止め用ワックスを溶解して、ウェーハの仮止め状態を解くようにする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、サポート基板に形成されている気孔は、連続気泡性の気孔であり、その気孔径も５〜５０μｍと小さいが、その全気孔率は４０％を超え７０％以下としているので、ウェーハをサポート基板に仮止めするときに仮止め用のワックスが余り気孔内に侵入することもなく、サポート基板にウェーハを密着状態に仮止めすることができる。
サポート基板に仮止めした状態でウェーハに対する加工処理が終わったら、これを溶剤中に浸漬すると、溶剤はサポート基板に網目状に形成されている気孔に侵入し、この気孔を通ってサポート基板とウェーハの間にある仮止め用のワックスに到達してこれを溶解するようになるので、仮止め用ワックスはその全面から溶解されるようになって、早期にウェーハを安全に剥がすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例を示し、サポート基板にウェーハを仮止めし、ウェーハの薄化処理などをした後にウェーハを剥がす場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、ウェーハを仮止めするために使用するサポート基板をセラミックで形成しており、このセラミックには連続気泡性の気孔が全体に形成され、この気孔が基板全体に亘って網目状に形成されている。
この気孔の気孔径は５〜５０μｍであり、こうした気孔が基板の全体に占める割合（全気孔率）は４０％を超え７０％以下とされている。
【００１４】
上記気孔について、好ましくは気孔径が５〜４０μｍであり、全気孔率が５０〜６０％のものである。
上記気孔径が５μｍより小さい場合には、溶剤が通過し難いし、５０μｍを超えるものでは、仮止め用のワックスの気孔内への侵入が多くなる。
また、全気孔率が４０％より少ない場合には、仮止め用のワックスの溶解の速度が遅くなり、７０％を超えるとウェーハとの接着性が弱くなる傾向となる。
【００１５】
上記ウェーハをサポート基板に仮止めするワックスには熱可塑性を有する樹脂が使用されるが、例えば、テルペンフェノール樹脂、ロジンその他のアビエチン酸に代表される三員環化合物を主成分とする樹脂、これらの樹脂の誘導体、変性物などの他、接着して各種の加工処理を行った後、溶剤に浸漬して剥離して、これを除去することができるような適宜の熱可塑性の樹脂が使用される。
【００１６】
このウェーハの上記サポート基板への仮止めは、ワックスを溶剤に溶かして液状し、これをスピンコートによって塗布することによって仮止めすることができるが、この場合、ウェーハの表面に液状ワックスをスピンコートし、これを加熱した上記サポート基板に加圧することによって仮止めするとよい。
こうすると、ワックスが気孔内に過剰に侵入することがないし、充分な貼付けを行うことができる。
【００１７】
また、出願人が別途提供する熱可塑性樹脂で形成したタブレット状の固形ワックスをウェーハとサポート基板の間に介在させ、ウェーハとサポート基板を加熱しつつ加圧することによって、タブレット状のワックスを溶融してウェーハの全面に展延させるようにしてウェーハをサポート基板に仮止めすることもできる。
【００１８】
図示するものでは、ウェーハ１のバンプ２を有する表面にスピンコート３によって液状のワックス４を塗布し、これを加熱プレス板５によって加熱（ベーキング）し、サポート基板６も加熱プレス板７によって加熱する。上記両加熱プレス板５、７によって加熱しながら加圧してウェーハ１をサポート基板６に貼り付けて、冷却し、サポート基板６にウェーハ１を仮止めしている。
【００１９】
こうしてサポート基板６に仮止めされたウェーハ１は、確実にサポート基板に保持された状態に保たれ、研削機８によってその裏面９を研削（バックグラインド）することによって薄化することができる。
薄化されたウェーハは、サポート基板に仮止めされた状態で、必要に応じてウェーハの裏面に蒸着膜を形成する裏面蒸着処理１１や、加熱源を用いたアニール処理１２、その他の処理など、ウェーハの用途によって適宜の処理を行うことができる。
【００２０】
上記の如きウェーハのサポート基板への仮止め状態での加工処理が終わった後に、仮止め状態のものは溶剤１３中に浸漬されて仮止め状態のウェーハ１をサポート基板６から剥がすようにする。
【００２１】
上記仮止め状態からのウェーハの剥離は、ウェーハとサポート基板の間に介在しているワックスの樹脂の除去することによって行われる。これに使用する溶剤としては、例えば、ワックス樹脂の種類に応じてトルエンなどの芳香族炭化水素、アセトン、低級アルコールなどの極性溶媒、強酸又は強アルカリと過酸化水素の混合溶液である酸化性洗浄剤などを使用することができる。
また、上記したロジン系の樹脂では、アルカノールアミン、アミルアルコール、水溶性アミン類などの有機アルカリ、カセイソーダやカセイカリなどの無機アルカリ、珪酸塩や炭酸塩などの無機アルカリ塩などの水溶性溶液を使用することができる。
【００２２】
サポート基板に仮止めされているウェーハを、上記溶剤の中に浸漬すると、溶剤はサポート基板に形成されている細かな気孔を通ってサポート基板とウェーハの間のワックスに達し、このワックスを溶かし、更に気孔の側方に位置するワックスにも拡がって行くようになる。
こうしたワックスの溶解作用はサポート基板に散在している各気孔の夫々において行われるので、ウェーハとサポート基板の間に位置するワックスは迅速に溶かされて、ウェーハを剥がすことができる。
【００２３】
また、ウェーハ側の気孔の表面は仮止め用のワックスによって覆われて塞がれているが、この気孔は３次元の網目構造のようになっていので、気孔内に侵入してきた溶剤と塞がれた気孔内に存在する空気は、この気孔に繋がっている他の気孔を通じて逃されるようになるので、通常の貫通孔（筒孔）のように侵入した溶剤によって筒内の空気が圧縮され、圧縮された空気によってそれ以上の溶剤の侵入が妨げられるというようなことがなく、溶剤は各気孔を通ってスムーズにワックスに到達し、ウェーハに塗布されているワックスの全面で作用するようになるので、効率的に、短時間で、ワックスを溶解することができる。
また、上記ワックスの除去に当って適宜に超音波振動などを併用すれば、更に効果的に除去することができる。
【実施例】
【００２４】
下記に示す実施例と比較例のサポート基板を用意した。
（実施例１）
連続気泡性の気孔を有するアルミナで形成された直径が６インチ（１５ｃｍ）、厚さが０.２ｃｍのもので、その気孔径は５〜３０μｍの範囲にあり、全気孔率が５５％のサポート基板。
（実施例２）
連続気泡性の気孔を有するアルミナで形成された直径が６インチ（１５ｃｍ）、厚さが０.２ｃｍのもので、その気孔径は５〜４０μｍの範囲にあり、全気孔率が５０％のサポート基板。
（実施例３）
連続気泡性の気孔を有するアルミナで形成された直径が６インチ（１５ｃｍ）、厚さが０.２ｃｍのもので、その気孔径は５〜４０μｍの範囲にあり、全気孔率が６０％のサポート基板。
【００２５】
（比較例１）
連続気泡性の気孔を有する炭化ケイ素で形成された直径が６インチ（１５ｃｍ）、厚さが０.２ｃｍのもので、その気孔径は５〜３０μｍの範囲にあり、全気孔率が４０％のサポート基板。
（比較例２）
連続気泡性の気孔を有するアルミナで形成された直径が６インチ（１５ｃｍ）、厚さが０.２ｃｍのもので、その気孔径は５５〜１００μｍの範囲にあり、全気孔率が４０％のサポート基板。
（比較例３）
連続気泡性の気孔を有するアルミナで形成された直径が６インチ（１５ｃｍ）、厚さが０.２ｃｍのもので、その気孔径は３００〜１０００μｍの範囲にあり、全気孔率が４３％のサポート基板。
（比較例４）
気孔を有しない耐熱ガラスで形成された直径が６インチ（１５ｃｍ）、厚さが０.１ｃｍのサポート基板。
（比較例５）
サファイアガラスで形成された直径３インチ（７.５ｃｍ）、厚さが０.１ｃｍのもので、表面から裏面に直径８００μｍの貫通孔を、各孔間の間隔を１.８ｍｍとして千鳥状に設けたサポート基板。
【００２６】
上記実施例、比較例に示すサポート基板の気孔径（μｍ）および全気孔率（％）は、下記方法によって求めたものである。
（気孔径の測定）
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の撮影画像によって計測した。
（全気孔率の測定）
〔１〕；サポート基板の試料をアルキメデス法にて嵩密度を算出する。
〔２〕；上記〔１〕で得られた嵩密度の値を材質の理論密度で除算し相対密度を算出する。
〔３〕；１００から上記〔２〕の相対密度を１００倍した値を除算した値を、全気孔率とする。
【００２７】
上記実施例と比較例の性状、性能を見るために以下の試験を行った。
（溶剤浸込み試験）
上記実施例、比較例に示した各サポート基板と同じ材質のもので、縦・横が各３０ｍｍ、厚さ５ｍｍの直方体の試験片を用意した。
この試験片を約２３℃のアセトン及びイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の溶剤中に浸漬し、試験片に浸み込んで保持されている溶剤量を試験片の１ｃｍ３当たりの量（ｍｌ／ｃｍ３）で計測、表示した。
【００２８】
（接着試験）
直径６インチ（１５ｃｍ）のシリコーンウェーハに、テルペンフェノール樹脂をエチル-３-エトキシプロピオネート（ＥＥＰ）、酢酸ｎ-ブチル、シクロヘキサンの混合溶剤に６０質量％の濃度で溶解した液状のワックス（スペースリキッドＴＲ２−６０４８２：日化精工株式会社製）をスピンコーターによって５００ｒｐｍで塗布し、１４０℃に加熱したホットプレート上に置いて、５分間加熱する。
実施例、比較例のサポート基板を予め１７０℃に加熱しておき、上記シリコーンウェーハをワックスの塗布面側から重ねて、３.７ｋｇの加重で加圧して、ウェーハをサポート基板に貼り合せて、冷却した。
接着試験の評価は次の基準によった。          
ウェーハがサポート基板に確実に接着されている・・・・・・・・・・・・・◎
ウェーハがサポート基板に接着されているが、剥がれが一部に見られる・・・○
ウェーハがサポート基板に一部接着されているが、剥がれが多く見られる・・△
ウェーハがサポート基板に接着されていない・・・・・・・・・・・・・・・×
【００２９】
（剥離時間試験１）
上記接着試験においてサポート基板にウェーハを貼り合せたものを、約２３℃のアセトン溶剤中に浸漬し、１分間隔で、３０分を経過した後は１０分間隔で、貼り合せ状態を確認し、ウェーハがサポート基板から剥がれるまでの剥離時間（分）（剥離時間１）を計測した。
（剥離時間試験２）
実施例２については、溶剤として約１００℃のテトラエチレングリコールジメチルエーテルを使用し、他は剥離試験１と同様にしてウェーハがサポート基板から剥がれるまでの剥離時間（剥離時間２）を計測した。
（剥離時間試験３）
また、実施例２については、溶剤として約１００℃のポリエチレングリコールジメチルエーテルを使用し、他は剥離試験１と同様にしてウェーハがサポート基板から剥がれるまでの剥離時間（剥離時間３）を計測した。
【００３０】
試験の結果を表１に示す。
【００３１】
（考察）
実施例１のものは、ウェーハのサポート基板に対する接着状態が確実であり、サポート基板からのウェーハの剥離も８分と短くて良好な結果が得られている。
実施例２のものも、ウェーハのサポート基板に対する接着状態が確実であり、サポート基板からのウェーハの剥離も１３分と短いし、溶剤を変更した剥離時間２においては２０分、剥離時間３においては１４分と、充分な結果が得られている。
【００３２】
実施例３では、ウェーハのサポート基板に対する接着状態において、一部に剥がれが見られたが接着は充分になされていた。サポート基板からのウェーハの剥離は６分と短くて良好な結果が得られている。
【００３３】
比較例１のものは、ウェーハのサポート基板に対する接着状態が悪くなっていて、適合しないので、剥離試験は省略した。
比較例２、３は、サポート基板の気孔径が大きすぎてウェーハのサポート基板に対する接着状態が充分ではなかった。そのために剥離試験は省略した。
比較例４は、サポート基板に気孔が存在しないものであるが、ウェーハのサポート基板に対する接着状態は良好であったが、剥離試験において１８０分という長時間でも剥離しなかった。
比較例５のものは、サポート基板に貫通孔を設けたものであり、接着状態はほぼ良好であったが、剥離時間は比較例４に比べると短くなっていたが、未だ６０分でも充分に剥離せず、良好な結果が得られていないことが判る。
【符号の説明】
【００３４】
１      ウェーハ
２      ウェーハのバンプ
４      仮止め用ワックス
５、７  加熱プレス板
６      サポート基板
８      研削機
９      ウェーハの裏面
１１    裏面蒸着処理
１２    アニール処理
１３    溶剤
１４    剥離処理
【００３５】
【表１】
2018142631.tif 000003
【００３６】
【表２】
2018142631.tif 000004
【図１】
2018142631.tif 000005