(57)【要約】  本発明は、基板、基板に隣接して位置する接合層、接合層に隣接して位置する光熱変換層、及び光熱変換層に隣接して位置する光透過性支持体を含む積層体である。光熱変換層は金属吸収層を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層体であって、
基板と、
前記基板に隣接して位置する接合層と、
前記接合層に隣接して位置し、金属吸収層を含む光熱変換層と、
前記光熱変換層に隣接して位置する光透過性支持体と、
を含む積層体。
【請求項２】
前記金属吸収層が、鉄、アルミニウム、銅、ニッケル、金、銀、スズ、コバルト、マンガン、クロミウム、ゲルマニウム、パラジウム、白金、ロジウム、ケイ素、タングステン、亜鉛、チタン、テルル、酸化チタン及び酸化アルミニウムからなる群の少なくとも１つから選択される、請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記光熱変換層が、前記金属吸収層と前記基板との間に位置するスペーサ層を更に含む、請求項１に記載の積層体。
【請求項４】
前記スペーサ層が、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＣａＦ２、ＨｆＯ２、ＩＴＯ、ＭｇＦ２、Ｎａ３ＡｌＦ６、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＳ及びＺｒＯ２からなる群から選択される、請求項３に記載の積層体。
【請求項５】
前記光熱変換層が、前記金属吸収層と前記基板との間に位置する金属反射層を更に含む、請求項１に記載の積層体。
【請求項６】
前記接合層は光硬化性接着剤、熱硬化性接着剤、又はホットメルト接着剤からなる群から選ばれる、請求項１に記載の積層体。
【請求項７】
基板と光透過性支持体との間に位置決め可能な光熱変換層であって、
金属吸収層と、
スペーサ層と、
を含み、少なくとも１８０℃の温度に分解することなく耐えることができる、光熱変換層。
【請求項８】
前記スペーサ層に隣接して位置する金属反射層を更に含む、請求項７に記載の光熱変換層。
【請求項９】
積層体を形成する方法であって、
ｉ．金属吸収層を含む光熱変換層を光透過性支持体にコーティングする工程と、
ｉｉ．基板を設ける工程と、
ｉｉｉ．接合層を使用して前記基板を前記光熱変換層に接着させて積層体を形成する工程と、
を含む方法。
【請求項１０】
前記光熱変換層が前記金属吸収層に隣接して位置するスペーサ層を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記光熱変換層が、前記接合層に隣接して位置する金属反射層を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
積層体であって、
基材と、
前記基板に隣接して位置する接合層と、
前記接合層に隣接して位置する光熱変換層であって、前記接合層を硬化するのに必要な光の波長の少なくとも約３％を透過させ、前記光熱変換層を分解するのに必要な電磁放射の波長の少なくとも約１０％を吸収する、光熱変換層と、
前記光熱変換層に隣接して位置する光透過性支持体と、
を含む積層体。
【請求項１３】
前記接合層を硬化するのに必要な光の波長は、約２００ｎｍ〜約８００ｎｍである、請求項１２に記載の積層体。
【請求項１４】
前記光熱変換層を分解するのに必要な電磁放射の波長は、約５００ｎｍ〜約２，０００ｎｍである、請求項１２に記載の積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１０年６月１６日に出願された米国特許仮出願第６１／３５５，３２４号の利益を主張するものであり、その開示の全体は本明細書に参照として組み入れる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は一般的にウェーハ支持システムの分野に関する。具体的には、本発明はウェーハ支持システムで使用される変換層を加熱する光に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体業界では、高実装密度及び低コストへの要求が近年増加している。この目標を達成するために、ウェーハ等の基板が壊れる可能性を極力抑えながらも、基板はかなりの程度薄くしなければならない。基板を薄くするための課題は、一つには製造プロセス中に薄い基板を取り扱かうため、従来の研削方法を使用して研削すると基板の一体性を維持するのが困難であり得ることである。したがって、研削中及び製造プロセス中に一時的に基板を支持する必要がある。一時的な接着及び支持の分野で現在使用される概念がいくつか存在する。全てとはいえないにしてもほとんどの場合において、中間層として接着剤、ワックス等を使用する。
【０００４】
一時的に基板を支持するために現在使用される１つの方法は、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ所在）によって開発された超薄型基板の裏面研削用のＷａｆｅｒ  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＷＳＳ）である。この技術は、光透過性支持体に一時的にコーティングされた光熱変換層を有するガラスキャリヤ等の光透過性支持体を利用する。光熱変換層が光透過性支持体と基板との間に位置するように、光透過性支持体が基板に位置決めされる。いくらかの実施形態では、光熱変換層が接合層と実際に接触するように、接合層が基板に配置される。光熱変換層及び接合層はこのようにして、研削作業中及び続く処理工程中に基板を光透過性支持体に一時的に接着させる。研削作業及び基板処理工程の終了後、基板及び接合層は放射エネルギーを光熱変換層に照射することによって光透過性支持体から脱接着される。放射エネルギーの適用によって光熱変換層が分解され、光透過性支持体が接合層及び基板から分離される。
【０００５】
現在の光熱変換層は、例えば、アクリレート結合剤中の炭素等の有機結合剤を含む。光熱変換層に有機結合剤を使用する１つの潜在的限界は、有機結合剤固有の熱限界である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態では、本発明は、基板、基板に隣接して位置する接合層、接合層に隣接して位置する光熱変換層、及び光熱変換層に隣接して位置する光透過性支持体を含む積層体である。光熱変換層は金属吸収層を含む。
【０００７】
別の実施形態では、本発明は基板と光透過性支持体との間に位置する光熱変換層である。光熱変換層は金属吸収層及びスペーサ層を含む。光熱変換層は少なくとも約１８０℃の温度に、分解することなく耐えることができる。
【０００８】
別の実施形態では、本発明は積層体を形成する方法である。方法は、金属吸収層を含む光熱変換層を光透過性支持体にコーティングする工程と、基板を設ける工程と、接合層を使用して基板を光熱変換層に接着させて積層体を形成する工程と、を含む。
【０００９】
更に別の実施形態では、積層体は、基板、基板に隣接して位置する接合層、接合層に隣接して位置する光熱変換層、及び光熱変換層に隣接して位置する光透過性支持体を含む。光熱層は、接合層を硬化するのに必要な光の波長の少なくとも約３％を透過させ、光熱変換層を分解するのに必要な電磁放射の波長の少なくとも約１０％を吸収する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１ａ】本発明の積層体の第１の実施形態の断面図。
【図１ｂ】本発明の積層体の第２の実施形態の断面図。
【図１ｃ】本発明の積層体の第３の実施形態の断面図。
【図１ｄ】本発明の積層体の第４の実施形態の断面図。
【図２】光透過性支持体と基板との間に位置する本発明の光熱変換層の断面図。
【図３】本発明のモデル化した実施形態の波長の関数として、反射率、透過率、及び吸収率のパーセント値を示すグラフ。
【図４】本発明のモデル化した実施形態の波長の関数として、反射率、透過率、及び吸収率のパーセント値を示すグラフ。
【図５】本発明のモデル化された実施形態の波長の関数として、反射率、透過率、及び吸収率のパーセント値を示すグラフ。
【図６】本発明のモデル化された実施形態の波長の関数として、反射率、透過率、及び吸収率のパーセント値を示すグラフ。
【図７】本発明のモデル化された実施形態の波長の関数として、反射率、透過率、及び吸収率のパーセント値を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄは、本発明の積層体の様々な実施形態を示す。図１ａの積層体１では、基板２は研削され、接合層３、光熱変換層４及び光透過性支持体５はこの順番に積層される。図１ｂに示すように、接合層３は両面に感圧接着剤７を備える第１の中間層６（皮膜）を含む両面接着テープ８であってもよい。更に、図１ｃ及び１ｄに示すように、接合層３は、光熱変換層４と一体化された半透明な両面接着テープ８であってもよい。
【００１２】
本発明の積層体の１つの重要な構成要素は、光熱変換層が研削される基板と光透過性支持体との間に設けられることである。光熱変換層はレーザービーム等の放射エネルギーを備える照射で分解し、それによって基板はいかなる破損も引き起こさずに支持体から分離可能である。本発明の積層体は、特定の波長でレーザーエネルギーを吸収するように光学的に調整される薄い金属の吸収層から形成される光熱変換層を含む。本発明の光熱変換層は、光熱変換層の構成要素の熱分解が生じる温度と等しい製造プロセス温度に耐えることができる。一実施形態では、光熱変換層は約１８０℃を越える、特に約３００℃を超える温度に耐えることができる。更に、光熱変換層は高耐薬品性を有し半透明であり、基板上の基準マークの容易な検出が可能である。
【００１３】
本発明の積層体を形成する要素を以下により詳細に説明する。
【００１４】
基板
基板は、例えば、従来の方法で薄くすることが難しい脆性材料であってもよい。その実施例としては、ケイ素、砒化ガリウム、サファイア、ガラス、石英、窒化ガリウム及び炭化ケイ素等の基板が挙げられる。
【００１５】
光透過性支持体
光透過性支持体はレーザービーム等の放射エネルギーが透過可能で、基板が研削及び搬送中に破損することなく、基板がフラットな状態で研削され続けることが可能である材料から形成される。支持体の光透過率は、光熱変換層の分解を可能にするために実用的な強さのレベルの放射エネルギーが光熱変換層に透過するのを防げないがない限り制限されない。有用な光透過性支持体の実施例としては、ガラスプレート及びアクリルプレートが挙げられる。例示的なガラスとしては、石英、サファイア、及びホウケイ酸が挙げられるがこれらに限定されない。
【００１６】
光透過性支持体は、光熱変換層が照射されるとき、又は研削中の摩擦熱により高温が発生するとき、光熱変換層で生成された熱に露出されることがある。特に、シリコンウェーハの場合には、光透過性支持体は酸化膜を形成するために高温プロセスにさらされることがある。したがって、熱抵抗、耐薬品性及び低膨張係数を有する光透過性支持体が選択される。これらの特性を有する光透過性支持体材料の実施例としては、Ｐｙｒｅｘ（登録商標）及びＴｅｍｐａｘ（登録商標）として利用可能なホウケイ酸ガラス、並びにＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）＃１７３７及び＃７０５９等のアルカリ土類ボロアルミノケイ酸塩ガラスが挙げられる。
【００１７】
光熱変換層
光熱変換層は金属吸収層を含む。金属吸収層は、単一金属、２つ以上の異なる金属を含む金属の混合物、又は金属／金属酸化物の合金を含み得る。金属吸収層は約１８０℃を超える、特に約３００℃を超える温度に耐えることができる。金属の選択に応じて、光熱変換層は更に高耐薬品性を有し半透明である。耐薬品性に関して、金属は製造プロセス中に使用する化学薬品によって影響を受けないように選択される。例えば、製造プロセスの中には、アルミニウムを除去する水酸化カリウムを使用するものがある。すなわち、製造プロセスが水酸化カリウムを使用するように設計されている場合、水酸化カリウムによって影響を受けない金属、ニッケル等が選択される。
【００１８】
金属吸収層は、蒸着金属膜を含む皮膜の形態であってもよい。使用される金属は多様であるが、一般的に、適切な波長で光を吸収し、覆い、加熱する任意の金属が使用可能である。使用可能な金属の実施例としては、鉄、アルミニウム、銅、ニッケル、金、銀、スズ、コバルト、マンガン、クロミウム、ゲルマニウム、パラジウム、白金、ロジウム、ケイ素、タングステン、亜鉛、チタン及びテルルが含まれるが、これらに限定されない。特に好適な金属としては、アルミニウム、金、スズ、ニッケル銅、亜鉛及びクロミウムが含まれるが、これらに限定されない。金属／金属酸化物の合金を形成するために使用可能な金属酸化物化合物の実施例としては、酸化チタン及び酸化アルミニウムが挙げられるが、これらに限定されない。好適な金属／金属酸化物の合金の実施例は、アルミニウム／酸化アルミニウムの合金、例えば、Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３の重量比が約２５／７５である黒アルミナである。光熱変換層として金属／金属酸化物の合金が使用される場合、合金の金属含有量は、重量で５％を超える、１０％を越える、更には２０％越える。一実施形態では、金属吸収層は、例えば、約１ｎｍ（ナノメートル）〜約５００ｎｍ、特に約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍの厚さを典型的には有する。いくらかの実施形態では、金属吸収層は複数の金属層を含む。
【００１９】
いくらかの実施形態では、光熱変換層は、多層膜スタックの形態で、複数の層を含んでもよい。一実施形態では、光熱変換層は無機誘電体又は有機誘電体等の透明スペーサ層を含んでもよい。スタックがスペーサ層を含む場合、スペーサ層は、金属吸収層と基板との間に位置する。スペーサ層は吸収率、反射率及び透過率等の光熱変換層の光学特性を調整する働きをする。例えば、１４９ｎｍのスペーサ層を有する３層スタックの光熱変換層は、１０６４ｎｍの波長で約９９％の光学的吸収率を得ることが可能である。スペーサ層に好適な材料の実施例としては、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＣａＦ２、ＨｆＯ２、ＩＴＯ、ＭｇＦ２、Ｎａ３ＡｌＦ６、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＳ及びＺｒＯ２、並びに他の様々な透明ポリマー材料が含まれるが、これらに限定されない。一実施形態では、スペーサ層は約１ｎｍ〜約１，０００ｎｍの厚さ、特に約１０ｎｍ〜約３００ｎｍの厚さである。
【００２０】
光熱変換層は更に金属反射層を含んでもよい。スタックが金属反射層を含む場合、金属反射層は金属吸収層又はスペーサ層と基板との間に位置する。使用可能な金属の実施例としては、鉄、アルミニウム、銅、ニッケル、金、銀、スズ、コバルト、マンガン、クロミウム、ゲルマニウム、パラジウム、白金、ロジウム、ケイ素、タングステン、亜鉛、チタン及びテルルが含まれるが、これらに限定されない。特に好適な金属としては、アルミニウム、金、スズ、ニッケル銅、亜鉛及びクロミウムが含まれるが、これらに限定されない。金属吸収層に類似して、金属／金属酸化物の合金が金属反射層として使用されてもよい。金属／金属酸化物の合金を形成するために使用可能な金属酸化物化合物の実施例としては、酸化チタン及び酸化アルミニウムが挙げられるが、これらに限定されない。一実施形態では、金属反射層は、約１ｎｍ〜約５００ｎｍ、特に約３ｎｍ〜約５０ｎｍの厚さを典型的には有する。
【００２１】
一実施形態では、多層光熱変換層は、少なくとも１つの金属吸収層、スペーサ層及び金属反射層を含む。この設計は光熱変換層の光学的調整を可能にし、設計に応じて異なるレベルで特定の光の波長が反射、透過、及び吸収されることを可能にする。光学的調整に作用し得る設計パラメータとしては、屈折率、消衰係数及びそれぞれの層の厚さが挙げられる。
【００２２】
図２は、金属吸収層１００、スペーサ層１０２及び金属反射層１０４を含む本発明の光熱変換層４の断面図を示す。光熱変換層４は、光透過性支持体５と基板２との間に位置する。接合層３もまた、基板２と光熱変換層４との間に位置する。一実施形態では、光熱変換層は、金属吸収層としてクロミウム、スペーサ層として二酸化ケイ素、及び金属反射層としてアルミニウムを含む金属誘電体金属多層膜スタックである。別の実施形態では、光熱変換層は、金属吸収層としてクロミウム、スペーサ層として二酸化ケイ素、及び金属反射層としてニッケルを含む。更に別の実施形態では、光熱変換層は、金属吸収層としてチタン、スペーサ層として二酸化ケイ素、及び金属反射層としてアルミニウムを含む。金属誘電体金属スタックの例示的な厚さとしては、約５ｎｍの金属吸収層、約１４９ｎｍのスペーサ層、及び約１５ｎｍの金属反射層が挙げられる。
【００２３】
金属−誘電体−金属の３層の光熱変換層を図２に示し説明するが、本発明の範囲から逸脱することなく、光熱変換層に追加の光学的調整能力を提供するために更なる誘電体−金属の層をスタックに加えることが可能である。
【００２４】
金属−誘電体−金属の多層の光熱変換層の設計の重要な属性は、接合層の硬化に関連するスペクトルの領域でより多くの光を透過させるため、及び光熱変換層を分解させるために使用するレーザー光線の波長に関連する波長で吸収率を増大させるために、光学特性は調整可能であることである。これは、接合層がＵＶ硬化可能である、すなわち、光熱変換層は接合層が硬化されるように十分な紫外線を透過させる必要がありながらも、光熱変換層を分解させるためにレーザーの波長、例えば、１，０６４ｎｍで放射が十分に吸収されることができるように選択されるとき、特に重要である。
【００２５】
光熱変換層の金属の厚さは、金属及び金属に関連する屈折率及び消衰係数に依存して変わる。厚さは光熱変換層の光透過率、反射率及び吸収率に作用するように変えることができる。一実施形態では、接合層の硬化に関連する波長での光熱変換層の光透過率は、約３％を超える、約５％を超える、約１０％を越える、及び約２０％を越える。一実施形態では、電磁放射、光熱変換層の分解に関連する波長での光熱変換層の吸収率は、約１０％を超える、約１５％を越える、約２０％を越える、及び約５０％を越える。接合層として使用される接着剤がＵＶ硬化性接着剤である場合には、金属層（単数又は複数）の厚さが過度に大きいならば、接着剤を硬化する紫外線の透過率が低下する。
【００２６】
光熱変換層を形成する金属及び誘電体は、物理的気相蒸着法、化学蒸着法、めっき等を含む従来の技術によって蒸着されてもよい。一実施形態では、金属及び誘電体層は電子ビーム物理蒸着法を使用して蒸着される。更に、特に誘電体層がポリマーの場合、誘電体層の蒸着に他の技術が使用されてもよい。ポリマー膜を誘電体層として使用してもよく、従来の技術、例えば、熱成形、ＰＳＡ、ホットメルト接着剤によって付着させる。液状モノマー（単数又は複数）／オリゴマー（単数又は複数）及び任意選択の溶媒が、例えば、スピンコーティング、ノッチ付きバーコーティング等の従来の技術によって金属吸収層に被覆されてもよく、次に、乾燥させて、必要に応じて、硬化させて、ポリマースペーサ層を形成する。モノマー（単数又は複数）はまた、硬化に続いて気相コーティングさせてもよい。
【００２７】
基板が研削され処理された後、レーザービーム等の形態で放射エネルギーが光熱変換層に照射され、吸収され熱エネルギーに変換される。光熱変換層は使用する波長で放射エネルギーを吸収する。放射エネルギーは通常、約３００ｎｍ〜約１１，０００ｎｍ、特に約３００ｎｍ〜約２，０００ｎｍの波長を有するレーザービームである。それらの具体的な実施例としては、１，０６４ｎｍの波長で光を放射するＹＡＧレーザー、５３２ｎｍの波長の二次高調波発生ＹＡＧレーザー、及び約７８０ｎｍ〜約１，３００ｎｍの波長の半導体レーザーが挙げられる。発生した熱エネルギーは、温度が光熱変換層の構成要素の熱分解温度に達するまで、光熱変換層の温度を急激に上昇させ、構成要素の熱分解及び蒸気化が得られる。熱分解によって発生したガスは、光熱変換層に空隙層（エアスペース等）を形成し、光熱変換層を２つに分割すると考えられ、それによって光透過性支持体が基板から分離することができる。
【００２８】
接合層
接合層は、研削される基板を光熱変換層を介して光透過性支持体に固定するために使用される。光熱変換層の分解によって基板及び光透過性支持体が分離した後に、接合層上の基板が得られる。したがって、接合層は剥離、又は溶剤洗浄等によって基板から容易に分離されなければならない。すなわち、接合層は、基板が光熱変換層及び光透過性支持体に固定するように十分に大きい接着強さを有しながらも、基板から分離できるように十分に小さい接着強さを有する。本発明の接合層として使用可能な接着剤の実施例としては、溶媒中にゴム、エラストマー等を溶解することで得られるゴムベース接着剤、エポキシ、ウレタン等ベースの熱硬化型接着剤１部、エポキシ、ウレタン、アクリル等ベースの熱硬化型接着剤２部、ホットメルト接着剤、アクリル、エポキシ等ベースの紫外線（ＵＶ）硬化性接着剤又は電子ビーム硬化性接着剤、及び水分散タイプの接着剤が含まれるが、これらに限定されない。光重合開始剤を加えることで得られるＵＶ硬化性接着剤、及び、必要に応じて、（１）ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート又はポリエステルアクリレート等の重合可能なビニル基を有するオリゴマーの、及び／又は（２）アクリル又はメタクリルモノマーの、添加剤が好適に使用される。添加剤の実施例としては、増粘剤、可塑剤、分散剤、充填剤、難燃剤、及び熱安定化剤が挙げられる。
【００２９】
特に、研削される基板、例えば、シリコンウェーハは片面に回路パターン等の凸凹を一般的に有する。接合層が、研削される基板の凸凹に充填し接合層の厚さを均一にするためには、接合層に使用する接着剤は、コーティング及び積層の間、液状であることが好ましく、コーティング作業及び積層作業の温度（例えば、２５℃）で、約１０，０００センチポイズ（ｃｐｓ）未満の粘度を好ましくは有する。この液状の接着剤は以下で説明する様々な方法の中でスピンコーティング法によって被覆される。そのような接着剤として、ＵＶ硬化性接着剤、可視光硬化性接着剤、又は熱硬化性接着剤が好適な選択肢である。一実施形態では、接合層を硬化するのに必要な光の波長は、約２００ｎｍ〜約８００ｎｍである。
【００３０】
接着剤の貯蔵弾性率は、溶剤型接着剤の場合は接着剤の溶媒の除去後、硬化性接着剤の場合は硬化後、又はホットメルト接着剤の場合は常温固化後の使用条件の下で、特に２５℃で約１００ＭＰａ以上、及び５０℃約１０ＭＰａ以上である。この弾性係数で、研削される基板が研削中に課せられる応力によって反る又は歪むことを防ぐことができ、極薄になるまで基板が均一に研削され得る。本明細書で使用する場合、貯蔵弾性率又は弾性係数は、例えば、１Ｈｚの周波数、０．０４％のひずみ、及び毎分５℃の温度ランプ速度での引張モードで、２２．７ｍｍ×１０ｍｍ×５０マイクロメートルの大きさの接着剤の試料上で測定することができる。この貯蔵弾性率はＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ，Ｉｎｃ製のＳＯＬＩＤＳ  ＡＮＡＬＹＺＥＲ  ＲＳＡ  ＩＩ（商標）を使用して測定できる。
【００３１】
図１（ｂ）〜（ｄ）に示す両面接着テープもまた、接合層として使用できる。そのような両面接着テープでは、感圧接着剤層がバッキング材料の両表面に通常設けられる。有用な感圧接着剤の実施例としては、アクリル、ウレタン、天然ゴム等を主として含むもの、及び追加的に架橋剤を含有するものが挙げられる。これらの中で、好ましいのは主成分として２−エチルヘキシルアクリレート又はアクリル酸ブチルを含む接着剤である。バッキング材料としては、紙又はプラスチックの皮膜等が使用される。ここで、バッキングは、剥離することで接合層を基板から分離できるように十分に高い柔軟性を有さなければならない。
【００３２】
接合層の厚さは、研削される基板を研削するために必要な厚さの均一性が確保できる限り、及び基板上の凸凹を十分に吸収できる限り特に限定されない。接合層の厚さは、典型的には約１０〜約１５０マイクロメートル、特に約２５〜約１００マイクロメートルである。
【００３３】
他の有用な添加剤
研削される基板は回路がその上に形成されるウェーハであり得るので、光透過性支持体、光熱変換層及び接合層を通ってウェーハに達するレーザービーム等の放射エネルギーによってウェーハ回路が損傷する場合がある。そのような回路の損傷を避けるため、放射エネルギーの波長で光を吸収できる光吸収染料、又は光を反射できる反射顔料が積層体を構成するいずれかの層に含まれてもよく、又は光熱変換層と基板との間に別個に設けられる層に含まれてもよい。光吸収染料の実施例としては、使用されるレーザービームの波長の近傍で吸収ピークを有する染料（例えば、フタロシアニンベースの染料及びシアニンベースの染料）が挙げられる。反射顔料の実施例としては、酸化チタン等の無機白色顔料が挙げられる。
【実施例】
【００３４】
本発明について以下の実施例でより具体的に説明するが、本発明の範囲内での多数の修正及び変形が当業者には明らかとなるため、以下の実施例は例示のみを目的としたものである。特に指定されない限り、以下の実施例に報告される全ての部、百分率、及び比率は、重量基準である。
【００３５】
（実施例１）
光熱変換層として金属−誘電体−金属の多層膜スタックをガラスキャリヤにコーティングした。従来の電子ビーム物理蒸着技術を用いて、直径１５１ｍｍ×厚さ０．７ｍｍのグラスキャリヤにクロミウム、二酸化ケイ素及びアルミニウムを順次コーティングした。目標の層厚さは、クロミウムは５ｎｍ、二酸化ケイ素は１４９ｎｍ及びアルミニウムは１５ｎｍであった。層を被覆する前に、ガラスを石鹸及び水で洗浄し、従来の技術を用いて酸素プラズマで処理した。
【００３６】
接着剤の接合層を使用して光熱変換層を備えたガラスキャリヤを直径１５０ｍｍのシリコンウェーハに積層させて、実施例１を生じた。接着剤はキャリヤの金属コーティングと接触していた。３Ｍ（登録商標）Ｌｉｑｕｉｄ  ＵＶ−Ｃｕｒａｂｌｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ＬＣ−３２００（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能）を接着剤の接合層として使用し、３Ｍのウェーハサポートシステムボンダ、モデル番号ＷＳＳ８１０１Ｍ（Ｔａｚｍｏ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｆｒｅｅｍｏｎｔ，ＣＡ）から入手可能）を使用してキャリヤ及びシリコンウェーハを積層した。真空接合の工程中に、装置平坦化ディスクで７秒間圧力を加えた。接着剤をＦｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｄ電球、３００ワット／インチ（１１８．１１ワット／ｃｍ）を使用して、２５秒間ＵＶ硬化させた。
【００３７】
積層した後、ガラスキャリヤ−シリコンウェーハの積層体を炉内で１時間２５０℃で熱老化させた。熱老化に続いて、ガラスキャリヤ−シリコンウェーハ積層体は、ＰｏｗｅｒＬｉｎｅ  Ｅ  Ｓｅｒｉｅｓレーザー（Ｒｏｆｉｎ−Ｓｉｎａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．（Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）から入手可能）を使用して１，０６４ｎｍの波長で操作してレーザーラスターを施した。ラスタリングは、電力３８ワット、ラスター速度２０００ｍｍ／秒、及びラスターピッチ２００マイクロメートルで行った。クロミウム、二酸化ケイ素、アルミニウムの光熱変換層が分解され、ガラスキャリヤがシリコンウェーハから問題なく取り除かれた。
【００３８】
光学の数理モデルを使用して、光熱変換層の光学特性を光の波長の関数として計算した。計算した反射率、透過率、及び吸収率のパーセント値を波長λの関数として表１に示し図３にプロットした。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
驚いたことに、金属が基本的に気化するかなりの高温で起こる光熱変換層のレーザーラスタリングの間、接着層は分解せず、ウェーハ基板上に悪影響は見られなかった。
【００４１】
光熱変換層の耐薬品性を調べるために、前述のクロミウム／二酸化ケイ素／アルミニウムのコーティングで、前述したように、コーティングを施したガラスキャリヤを更に２つ調製した。試験は、接着剤の接合層を付着しキャリヤをウェーハに積層する前に行われた。キャリヤをそれぞれ特定の浸漬試験にかけた。第１の試験は、コーティングを施したガラスキャリヤをテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを含む溶液、Ｍｉｃｒｏｐｏｓｉｔ  Ｒｅｍｏｖｅｒ  １１６５（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ＬＬＣ（Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇｈ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）から入手可能）に２５℃で５分間浸漬して行った。第２の試験は、コーティングを施したガラスキャリヤを５重量パーセントの水酸化カリウム／ジメチルスルホキシドの溶液に６０℃で９０分間浸漬して行った。双方において、コーティングを施したガラスキャリヤは、クロミウム／二酸化ケイ素／アルミニウムのコーティングがガラス表面に付着したままの状態で浸漬試験に合格した。
【００４２】
（実施例２）
アルミニウムの目標の厚さが４ｎｍであることを除けば、実施例１に説明したのと同じように、光熱変換層として金属−誘電体−金属の多層膜スタックをガラスキャリヤにコーティングした。コーティングを施したガラスキャリヤを実施例１に説明する手順でシリコンウェーハに積層させて、実施例２を生じた。実施例１に説明するように、ガラスキャリヤ−シリコンウェーハの積層体を熱老化させ、次にレーザーラスターを施した。クロミウム、二酸化ケイ素、アルミニウムの光熱変換層が分解され、ガラスキャリヤがシリコンウェーハから問題なく取り除かれた。
【００４３】
驚いたことに、金属が基本的に気化するかなりの高温で起こる光熱変換層のレーザーラスタリングの間、接着層は分解せず、ウェーハ基板上に悪影響は見られなかった。
【００４４】
（実施例３）
アルミニウムの目標の厚さが１０ｎｍであることを除けば、実施例１に説明したのと同じように、光熱変換層として金属−誘電体−金属の多層膜スタックをガラスキャリヤにコーティングした。コーティングを施したガラスキャリヤを実施例１に説明する手順でシリコンウェーハに積層させて、実施例３を生じた。実施例１に説明するように、ガラスキャリヤ−シリコンウェーハの積層体を熱老化させ、次にレーザーラスターを施した。クロミウム、二酸化ケイ素、アルミニウムの光熱変換層が分解され、ガラスキャリヤがシリコンウェーハから問題なく取り除かれた。
【００４５】
驚いたことに、金属が基本的に気化するかなりの高温で起こる光熱変換層のレーザーラスタリングの間、接着層は分解せず、ウェーハ基板上に悪影響は見られなかった。
【００４６】
（実施例４）
アルミニウムの目標の厚さが３０ｎｍであることを除けば、実施例１に説明したのと同じように、光熱変換層として金属−誘電体−金属の多層膜スタックをガラスキャリヤにコーティングした。コーティングを施したガラスキャリヤを実施例１に説明する手順でシリコンウェーハに積層させて、実施例４を生じた。実施例１に説明するように、ガラスキャリヤ−シリコンウェーハの積層体を熱老化させ、次にレーザーラスターを施した。クロミウム、二酸化ケイ素、アルミニウムの光熱変換層が分解され、ガラスキャリヤがシリコンウェーハから問題なく取り除かれた。
【００４７】
驚いたことに、金属が基本的に気化するかなりの高温で起こる光熱変換層のレーザーラスタリングの間、接着層は分解せず、ウェーハ基板上に悪影響は見られなかった。
【００４８】
（実施例５）
多層膜スタックがクロミウム、二酸化ケイ素及びクロミウムを含み、目標の層厚さがクロミウム５ｎｍ、二酸化ケイ素１４９ｎｍ及びクロミウム１５ｎｍであることを除けば、実施例１に説明したのと同じように、光熱変換層として金属−誘電体−金属の多層膜スタックをガラスキャリヤにコーティングした。コーティングを施したガラスキャリヤを実施例１に説明する手順でシリコンウェーハに積層させて、実施例５を生じた。実施例１に説明するように、ガラスキャリヤ−シリコンウェーハの積層体を熱老化させ、次にレーザーラスターを施した。クロミウム、二酸化ケイ素、クロミウムの光熱変換層が分解され、ガラスキャリヤがシリコンウェーハから問題なく取り除かれた。実施例１に説明する数理モデルを使用して、光熱変換層の光学特性を光の波長の関数として計算した。計算した反射率、透過率、及び吸収率のパーセント値を波長λの関数として表２に示し図４にプロットした。
【００４９】
【表２】
2013534721.tif 000004
【００５０】
驚いたことに、金属が基本的に気化するかなりの高温で起こる光熱変換層のレーザーラスタリングの間、接着層は分解せず、ウェーハ基板上に悪影響は見られなかった。
【００５１】
（実施例６）
多層膜スタックがクロミウム、二酸化ケイ素及びニッケルを含み、目標の層厚さがクロミウム５ｎｍ、二酸化ケイ素１４９ｎｍ及びニッケル１５ｎｍであることを除けば、実施例１に説明したのと同じように、光熱変換層として金属−誘電体−金属の多層膜スタックをガラスキャリヤにコーティングした。コーティングを施したガラスキャリヤを実施例１に説明する手順でシリコンウェーハに積層させて、実施例６を生じた。実施例１に説明するように、ガラスキャリヤ−シリコンウェーハの積層体を熱老化させ、次にレーザーラスターを施した。クロミウム、二酸化ケイ素、ニッケルの光熱変換層が分解され、ガラスキャリヤがシリコンウェーハから問題なく取り除かれた。実施例１に説明する数理モデルを使用して、光熱変換層の光学特性を光の波長の関数として計算した。計算した反射率、透過率、及び吸収率のパーセント値を波長λの関数として表３に示し図５にプロットした。
【００５２】
【表３】
2013534721.tif 000005
【００５３】
驚いたことに、金属が基本的に気化する高温で起こる光熱変換層のレーザーラスタリングの間、接着層は分解せず、ウェーハ基板上に悪影響は見られなかった。
【００５４】
（実施例７）
従来の電子ビーム物理蒸着技術を用いて、光熱変換層としてアルミニウムの単一金属膜層を約２インチ（５．１ｃｍ）×３インチ（７．６ｃｍ）のスライドガラスにコーティングした。目標の金属層厚さは１５ｎｍであった。３Ｍ（登録商標）Ｌｉｑｕｉｄ  ＵＶ−Ｃｕｒａｂｌｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  ＬＣ−３２００の薄層をウェーハ上にコーティングし、スライドガラスのアルミニウムがコーティングされた側を接着剤に置くことで、被覆されたスライドガラスをシリコンウェーハに手で積層させた。接着剤を実施例１に説明するように硬化させた。実施例１に説明するように、スライドガラス−シリコンウェーハの積層体にレーザーラスターを施した。アルミニウムの光熱変換層が分解され、スライドガラスがシリコンウェーハから問題なく取り除かれた。実施例１に説明する数理モデルを使用して、光熱変換層の光学特性を光の波長の関数として計算した。計算した反射率、透過率、及び吸収率のパーセント値を波長λの関数として表４に示し図６にプロットした。
【００５５】
【表４】
2013534721.tif 000006
【００５６】
驚いたことに、金属が基本的に気化するかなりの高温で起こる光熱変換層のレーザーラスタリングの間、接着層は分解せず、ウェーハ基板上に悪影響は見られなかった。
【００５７】
（実施例８）
従来の電子ビーム物理蒸着技術を用いて、光熱変換層としてアルミニウムの単一金属膜層をスライドガラスにコーティングした。目標の金属層厚さは３０ｎｍであった。コーティングを施したスライドガラスを実施例７に説明する手順でシリコンウェーハに積層させて、実施例８を生じた。実施例１に説明するように、スライドガラス−シリコンウェーハの積層体にレーザーラスターを施した。アルミニウムの光熱変換層が分解され、ガラスキャリヤがシリコンウェーハから問題なく取り除かれた。実施例１に説明する数理モデルを使用して、光熱変換層の光学特性を光の波長の関数として計算した。計算した反射率、透過率、及び吸収率のパーセント値を波長λの関数として表５に示し図７にプロットした。
【００５８】
【表５】
2013534721.tif 000007
【００５９】
驚いたことに、金属が基本的に気化する高温で起こる光熱変換層のレーザーラスタリングの間、接着層は分解せず、ウェーハ基板上に悪影響は見られなかった。
【００６０】
（実施例９）
光熱変換層として金属／金属酸化物の合金、黒アルミナ（重量で２５／７５のＡｌ／Ａｌ２Ｏ３）を、従来の電子ビーム物理蒸着技術を用いてガラスキャリヤにコーティングした。目標の層厚さは約２００ｎｍであった。コーティングを施したガラスキャリヤを実施例１に説明する手順でシリコンウェーハに積層させて、実施例９を作った。実施例１に説明するように、ガラスキャリヤ−シリコンウェーハの積層体を熱老化させ、次にレーザーラスターを施した。Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３の光熱変換層が分解され、ガラスキャリヤがシリコンウェーハから問題なく取り除かれた。
【００６１】
上述の実施例及び数理モデル化したデータに加えて、異なる厚さでのクロミウム層の吸収率のパーセント値を数理モデルを使用して計算した。データを表６に示す。評価したクロミウムの全ての厚さに対して、３０％を越える吸収率の値が出た。
【００６２】
【表６】
2013534721.tif 000008
【００６３】
好ましい実施形態を参照しながら本発明を記載してきたが、当業者は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細の変更を行えることを認識するであろう。
【図１ａ】
2013534721.tif 000009
【図１ｂ】
2013534721.tif 000010
【図１ｃ】
2013534721.tif 000011
【図１ｄ】
2013534721.tif 000012
【図２】
2013534721.tif 000013
【図３】
2013534721.tif 000014
【図４】
2013534721.tif 000015
【図５】
2013534721.tif 000016
【図６】
2013534721.tif 000017
【図７】
2013534721.tif 000018
【国際調査報告】
2013534721.tif 000019
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