(57)【要約】  本発明は、製品基板（７）を、相互連結層（６）によって製品基板（７）に連結されたキャリア基板（３）から剥離する方法であって、キャリア基板（３）の、相互連結層（６）から離れる方に面する一平坦面（３ｏ）に溶剤（９）を塗布するステップと、溶剤（９）の貫流部分を、キャリア基板（３）を通して流動させるステップと、主に貫流部分によって、相互連結層（６）を少なくとも部分的に分離するステップと、製品基板（７）をキャリア基板（３）から剥離するステップと、を特に上記の順序で含む方法に関する。
2014504024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品基板（７）を、相互連結層（６）によって前記製品基板（７）に連結されたキャリア基板（３）から剥離する方法であって、
前記キャリア基板（３）の、前記相互連結層（６）から離れる方向に向いた一平坦面（３ｏ）側に溶剤（９）を塗布するステップと、
前記溶剤（９）の貫流部分を、前記キャリア基板（３）を通して流動させるステップと、
特に前記貫流部分によって優先的に、前記相互連結層（６）を少なくとも部分的に分離するステップと、
前記製品基板（７）を前記キャリア基板（３）から剥離するステップと、
を、特にこの順序で含む方法。
【請求項２】
貫流が、前記キャリア基板（３）のチャネル（５）を通して行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
貫流が、前記キャリア基板（３）の孔による浸透によって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記相互連結層（６）が、前記キャリア基板（３）に沿って一様に分散して溶解する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記溶剤（９）を保持するための溶剤貯蔵部（１２）、特に容量が可変の貯蔵部があり、前記溶剤貯蔵部（１２）が、フィルム枠（１）、および前記フィルム枠（１）に連結された可撓性フィルム（２）によって形成され、前記溶剤貯蔵部（１２）の中に、前記溶剤（９）が、特に前記溶剤（９）を供給することによって加えられる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記貫流部分の貫流中、かつ／または前記相互連結層（６）の分離中に、前記溶剤（９）が、特に前記キャリア基板（３）の前記平坦面（３ｏ）上にある超音波発信器（１０）に暴露されることによって、超音波振動を受ける、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記超音波振動が、１６ｋＨｚ〜１ＧＨｚ、特に５００ｋＨｚ〜１５００ｋＨｚ、好ましくは８００ｋＨｚ〜１２００ｋＨｚの周波数を有する、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の、製品基板をキャリア基板から剥離する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製品基板の裏面薄化（ｂａｃｋ−ｔｈｉｎｎｉｎｇ）は、半導体産業においてしばしば必要とされ、機械的かつ／または化学的に行うことができる。裏面薄化の目的で、製品基板は一般にキャリア上に一時的に固定され、その固定には様々な方法がある。キャリア材料は、例えばフィルム、ガラス基板、またはシリコンウェハである。
【０００３】
使用されるキャリア材料、およびキャリアと製品基板との間に使用される相互連結層に応じて、相互連結層を溶解または破壊するための様々な方法が知られており、例えば紫外光、レーザビーム、温度作用、または溶剤の使用などがある。
【０００４】
基板厚さが数ミクロンの薄型基板は、剥離／除去中に破損しやすく、または剥離工程で必要となる力のため損傷を受けるため、剥離は、最も重要な工程段階の１つとなりつつある。
【０００５】
さらに、薄型基板には寸法安定性がほとんど、または全くなく、典型的には支持材料がないと丸まってしまう。したがって、裏面薄化ウェハを取り扱う際は、ウェハの固定および支持が基本的に不可欠である。
【０００６】
剥離には、特に溶剤を用いて相互連結層を溶解させる場合、非常に時間がかかることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１０００４３１３．２号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／０１８８８６１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、製品基板をできる限り破損せず、迅速に、かつ簡単にキャリアから分離する装置および方法を考案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１に記載の特徴によって達成される。本発明の有利な発展形態が従属請求項に記載されている。本明細書、特許請求の範囲、および／または図面に記載の特徴の少なくとも２つのあらゆる組合せもやはり、本発明の枠組みの範囲内に含まれる。所与の値範囲において、指示された限定範囲内にある値はまた、境界値として開示されるものであり、いかなる組合せでも特許請求されるものである。
【００１０】
本発明は、少なくとも相互連結層の横方向周縁から相互連結層を溶解させるだけでなく、特に、キャビテーション生成手段、好ましくは溶剤と接触している超音波発信器によって支持されているキャリア基板の方に面したセメント表面上で、できる限り広い面積にわたって相互連結層を分離するというアイデアに基づく。上記アイデアは、本発明で特許請求するように、キャリア基板にチャネルが貫通していること、および／または多孔性キャリア基板を使用することによって達成される。したがって、溶剤は、相互連結層に対して本質的に全面的にアクセスすることになり、キャリア基板と接触している表面の本質的に全面に沿って全面的に相互連結層を腐食し、溶解させることができる。
【００１１】
製品基板は、例えば、厚さ０．５μｍ〜２５０μｍまで従来法で薄化された半導体ウェハの製品基板であり、製品基板はますます薄化される傾向にある。
【００１２】
キャリアは、例えば厚さが５０μｍ〜５０００μｍ、特に５００μｍ〜１０００μｍのキャリア基板である。
【００１３】
相互連結層は、セメント、例えば可溶性セメント、特に熱可塑性セメントでよく、こうしたセメントを全面的に塗布し、中央の接着力を、接着力低減層、例えばフッ素重合体、好ましくはテフロン（登録商標）によって低減させることができる。
【００１４】
特に負圧、例えば吸引路、吸引孔、または吸引カップによってキャリア基板を受容するチャック、特にスピナーチャックが受け手段として特に適切である。あるいは、機械的受容、例えば横方向クランプも考えられる。別の代替構成では、受容は、静電的に行われる。
【００１５】
フィルム枠を用いた場合の剥離手段には、フィルム枠に取り付けられたフィルムと、力を印加し、かつフィルム枠を受容するフィルム枠受け部とが含まれる。その他の場合には、剥離手段には、特にチャックに設けられた真空路によってキャリア基板に引張力を印加するチャックが含まれる。
【００１６】
本発明の有利な一実施形態では、相互連結層が、キャリア基板に沿って一様に分離されることになる。特に複数のチャネルを設けることによって、または多孔性のキャリア部品基板の浸透によって、相互連結層の剥離がより一様になると、キャリア基板を製品基板から特に慎重に剥離することができる。
【００１７】
本発明の別の実施形態によれば、溶剤を保持するための溶剤貯蔵部、特に容量が可変の貯蔵部があり、この貯蔵部は、フィルム枠、およびそのフィルム枠に連結された可撓性フィルムによって形成され、その溶剤貯蔵部の中に、溶剤が、特に溶剤を供給することによって加えられると有利である。本発明で特許請求する本明細書では、特許文献１の明細書、図の説明、特許請求の範囲、および図面を全範囲にわたって参照するものであり、したがって本発明は、上記出願と同時に公表されたものとみなすべきである。
【００１８】
流動部分の貫流中、かつ／または相互連結層の分離中に、溶剤が、特にキャリア基板の平坦面上の超音波発信器に露出することによって超音波振動を受けると、本発明で特許請求する方法は大幅に加速される。キャリア基板の孔および／またはチャネル中を通り抜ける溶剤分子の拡散が超音波によって加速され、相互連結層の溶解もやはり、超音波振動によって溶解が起きると、遙かに急速に行われる。その理由は、いわゆるキャビテーションにある。キャビテーションとは、圧力変動による液体中の中空キャビティの形成および消滅として定義される。これらのキャビティは内破し、したがって、液体と境界を成す固体に極めて強力な表面損傷を与える。相互連結層は、キャビテーションによって少なくとも部分的に機械的に破壊される。この作用は、工業技術において、主に航行で船舶のプロペラの摩耗によって知られ、一般に望ましくない。したがって、本発明は、誘起された音波によって、分子を、チャネル中を通してより効率的に搬送するだけでなく、キャビテーションによって接着剤をさらに損傷させるという点において、特許文献２とは異なる。
【００１９】
１６ｋＨｚから１ＧＨｚの間、特に５００ｋＨｚから１５００ｋＨｚ、好ましくは８００ｋＨｚから１２００ｋＨｚの間の周波数を有する超音波振動が、特に有利である。
【００２０】
別の有利な実施形態では、溶剤貯蔵部は槽形に作成され、その結果、製品基板の剥離を最小の溶剤消費量で実現することができる。
【００２１】
本発明で特許請求する方法は、キャリア基板を持ち上げることによって相互連結層を全面的に溶解する結果として、製品基板をキャリア基板から剥離することによってさらに加速され、こうした剥離はデボンディング（ｄｅｂｏｎｄｉｎｇ）とも呼ばれる。
【００２２】
本発明の他の利点、特徴、および詳細は、例示的な好ましい実施形態の以下の説明、および図面を用いることによって明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本方法の第１のバージョンによる、フィルム枠上の製品基板、キャリア基板、および相互連結層からなる複合基板の概略側面図である。
【図２】本方法の第２のバージョンによる、フィルム枠上の製品基板、キャリア基板、および相互連結層からなる複合基板の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
同じ構成要素、および同じ機能を有する部品は、同じ参照番号で識別する。
【００２５】
図１は、キャリア基板３、特にウェハと、製品基板７、特に構造ウェハと、製品基板７をキャリア基板３上に一時的に結合させる相互連結層６、特に接着剤とからなる複合基板１１を示す。
【００２６】
本発明で特許請求するキャリア基板３は、から反対向きの、キャリア基板３の少なくとも一平坦面３ｏ側の相互連結層６を溶解させる溶剤９に暴露されており、この側は、相互連結層６から離れる方に向いており、図面上では上部に位置している。したがって、図１に示す実施形態によれば、溶剤９は、キャリア基板３の縁部から大量にはみ出すことなく、薄層としてキャリア基板３上に載置されている。一方、チャネル５および／または孔の中の溶剤９は、キャリア基板３の開放気孔率のため、キャリア基板３中に浸透しており、こうした浸透は、本実施形態では、重力の結果として生じる。溶剤９は、溶剤９を供給する手段、または溶剤９を塗布する手段、例えば溶剤貯蔵部に接続されたノズルによって塗布されるが、この手段は図示していない。
【００２７】
複合基板１１は、フィルム枠１のフィルム２上に載置され、このフィルムは可撓性フィルムとして設けられている。複合基板１１と、フィルム枠１との間の間隔が均一となるように、複合基板１１を環状フィルム枠１に対して同心に位置合せすると特に有利である。この間隔と、フィルム２の可撓性とは、フィルム枠１、および複合基板１１に逆向きの力を加えることによって使用されて、過剰な溶剤９が回収される溶剤貯蔵部１２を形成する。したがって、溶剤貯蔵部１２は、槽形を有する。
【００２８】
図２による実施形態に示すように、より多くの溶剤９が溶剤貯蔵部１２に供給されると、複合基板１１は溶剤９中に完全に浸漬し、したがって相互連結層６は、相互連結層６の側部外周６ｓからもさらに分離することになる。
【００２９】
したがって、溶剤９の貫流部分が、平坦面３ｏから開始して相互連結層６まで、キャリア基板３中を通って流動する。溶剤９が相互連結層６に到達するとすぐに、相互連結層６は分離し始め、一方溶剤９の残りの部分はキャリア基板３上に留まる。
【００３０】
溶剤９に超音波振動を施すために、超音波発信器１０を残存部分に浸漬させる。超音波振動は、残存部分から溶剤の貫流部分を介してキャリア基板を通り抜けて相互連結層６まで伝達され、その結果、溶剤９のキャリア基板３中への浸透または流動と、相互連結層の分離とがどちらも大幅に加速される。
【００３１】
本発明は、フィルム２を備えたフィルム枠１の使用に限られるものではなく、あるいは、本発明で特許請求されるように、複合基板１１を、溶剤を備えた槽に浸漬させることも考えられる。しかし、フィルム枠１は、特に切断枠として、複合基板１１、または製品基板７の前処理、およびさらなる処理のために使用することができるだけでなく、それと同時に、本発明で特許請求するように、溶剤貯蔵部としても使用することができるので、フィルム枠１を使用すると有利である。
【００３２】
チャネル５は、好ましくは特に平坦面３ｏに垂直に、好ましくは直線状に延び、かつキャリア基板３の平坦面３ｏに沿って一様に分散配置されたチャネル５として作成される。
【００３３】
製品基板７は、キャリア基板３の平坦面３ｏ、したがって図面上の上面に、特にウェハ受け手段、例えばチャックを用いて引張力を印加することによって、相互連結層６を少なくとも部分的に分離した後、キャリア基板３から剥離される。対応する逆向きの力をフィルム枠１または製品基板７に印加することによって、フィルム２が可撓性であることから、製品基板７をキャリア基板３から、複合基板１１の側縁部から開始して同心状に慎重に剥離することが達成される。製品基板７は、相互連結層６から反対向きの平坦面７ｏが、特に接着フィルムとして作成されたフィルム２に固定されている。剥離後、製品基板７だけがフィルム枠１のフィルム２上に残され、したがって製品基板７を、フィルム枠１とともにさらなる処理段階に送ることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  フィルム枠
２  フィルム
３  キャリア基板
３ｏ  平坦面
５  チャネル
６  相互連結層
６ｓ  側部外周
７  製品基板
７ｏ  平坦面
９  溶剤
１０  超音波発信器
１１  複合基板
１２  溶剤貯蔵部
【図１】
2014504024.tif 000003
【図２】
2014504024.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品基板（７）を、相互連結層（６）によって前記製品基板（７）に連結されたキャリア基板（３）から剥離する方法であって、
前記キャリア基板（３）の、前記相互連結層（６）から離れる方向に向いた一平坦面（３ｏ）側に溶剤（９）を塗布するステップと、
前記溶剤（９）の貫流部分を、前記キャリア基板（３）を通して流動させるステップと、
特に前記貫流部分によって優先的に、前記相互連結層（６）を少なくとも部分的に分離するステップと、
前記製品基板（７）を前記キャリア基板（３）から剥離するステップと
を、特に上記の順序で含む方法において、
前記貫流部分の貫流中、かつ／または前記相互連結層（６）の分離中に、前記溶剤（９）が、前記キャリア基板（３）の前記平坦面（３ｏ）側上の超音波発信器（１０）に暴露されることによって、超音波振動を受けることを特徴とする方法。
【請求項２】
貫流が、前記キャリア基板（３）のチャネル（５）を通して行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
貫流が、前記キャリア基板（３）の孔による浸透によって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記相互連結層（６）が、前記キャリア基板（３）に沿って一様に分散して溶解する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記溶剤（９）を保持するための溶剤貯蔵部（１２）、特に容量が可変の貯蔵部があり、前記溶剤貯蔵部（１２）が、フィルム枠（１）、および前記フィルム枠（１）に連結された可撓性フィルム（２）によって形成され、前記溶剤貯蔵部（１２）の中に、前記溶剤（９）が、特に前記溶剤（９）を供給することによって加えられる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記超音波振動が、１６ｋＨｚから１ＧＨｚの間、特に５００ｋＨｚから１５００ｋＨｚの間、好ましくは８００ｋＨｚから１２００ｋＨｚの間の周波数を有する、請求項１に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月18日(2013.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品基板（７）を、相互連結層（６）によって前記製品基板（７）に連結されたキャリア基板（３）から剥離する方法であって、
前記キャリア基板（３）の、前記相互連結層（６）から離れる方向に向いた一平坦面（３ｏ）側に溶剤（９）を塗布するステップと、
前記溶剤（９）の貫流部分を、前記キャリア基板（３）を通して流動させるステップと、
特に前記貫流部分によって優先的に、前記相互連結層（６）を少なくとも部分的に分離するステップと、
前記製品基板（７）を前記キャリア基板（３）から剥離するステップと
を、特に上記の順序で含む方法において、
前記貫流部分の貫流中、かつ／または前記相互連結層（６）の分離中に、前記溶剤（９）が、前記キャリア基板（３）の前記平坦面（３ｏ）側上の超音波発信器（１０）に暴露されることによって、超音波振動を受け、前記超音波振動が、１６ｋＨｚ〜１ＧＨｚ、特に５００ｋＨｚ〜１５００ｋＨｚ、好ましくは８００ｋＨｚ〜１２００ｋＨｚの周波数を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
貫流が、前記キャリア基板（３）のチャネル（５）を通して行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
貫流が、前記キャリア基板（３）の孔による浸透によって行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記相互連結層（６）が、前記キャリア基板（３）に沿って一様に分散して溶解する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記溶剤（９）を保持するための溶剤貯蔵部（１２）、特に容量が可変の貯蔵部があり、前記溶剤貯蔵部（１２）が、フィルム枠（１）、および前記フィルム枠（１）に連結された可撓性フィルム（２）によって形成され、前記溶剤貯蔵部（１２）の中に、前記溶剤（９）が、特に前記溶剤（９）を供給することによって加えられる、請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
2014504024.tif 000005
2014504024.tif 000006
2014504024.tif 000007
2014504024.tif 000008
2014504024.tif 000009
2014504024.tif 000010