(57)【要約】【課題】半導体ウェーハ薄葉化用途に使用した保持基板を再生する。【解決手段】半導体ウェーハの回路面（Ａ面）  と保持基板を接着フィルムで接着し、半導体ウェーハの裏面（Ｂ面）  を研削、研磨してウェーハを薄葉化し、該Ｂ  面に金属化処理を施した後、該薄葉化基板を保持基板から剥離する電子部品の製造法において、剥離後の保持基板に付着した金属を金属種に応じた薬品処理によって除去し保持基板を再生する方法。【効果】保持基板に付着した金属及び合金を除去し、保持基板の再生が可能となる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハの回路面（Ａ面）  と保持基板を接着フィルムで接着し、半導体ウェーハの裏面（Ｂ面）  を研削、研磨してウェーハを薄葉化し、該Ｂ  面に金属化処理を施した後、該薄葉化基板を保持基板から剥離する電子部品の製造法において、剥離後の保持基板に付着した金属を金属の種類に応じた薬品処理によって溶解除去することを特徴とする保持基板の再生法。
【請求項２】
該保持基板が、平均気孔径  ０．１μｍ〜１０μｍの連続気孔を  ２〜３５  ｖｏｌ％有する無機連続気孔焼結体に耐熱性樹脂を含浸し、硬化させたものである請求項１記載の保持基板の再生法。
【請求項３】
該付着金属が金である際にヨウ素−ヨウ化カリウム溶液への浸漬により付着金を除去し、保持基板に付着したヨウ素−ヨウ化カリウム溶液をチオ硫酸ナトリウム水溶液への浸漬と温水への浸漬、熱処理により除去することを特徴とする請求項１記載の保持基板の再生法。
【請求項４】
該付着金属が銀である際にヨウ素−ヨウ化カリウム溶液への浸漬により付着銀を除去し、保持基板に付着したヨウ素−ヨウ化カリウム溶液をチオ硫酸ナトリウム水溶液への浸漬と温水への浸漬、熱処理により除去することを特徴とする請求項１記載の保持基板の再生法。
【請求項５】
該付着金属がチタンである際に塩酸への浸漬または過酸化水素とホスホン酸系化合物からなる溶液への浸漬により付着チタンを除去することを特徴とする請求項１記載の保持基板の再生法。
【請求項６】
該付着金属がニッケルである際に塩酸への浸漬または過酸化水素とホスホン酸系化合物からなる溶液への浸漬により付着ニッケルを除去することを特徴とする請求項１記載の保持基板の再生法。
【請求項７】
該付着金属がニッケル・クロム合金である際に、硝酸二アンモニウムセリウム、過塩素酸及び水からなる溶液への浸漬または硝酸二アンモニウムセリウム、硝酸及び水からなる溶液への浸漬により付着ニッケル・クロム合金を除去することを特徴とする請求項１記載の保持基板の再生法。
【請求項８】
請求項１、３、４、５、６、７の工程にて付着金属を除去した後に、６０℃以上の温水による洗浄、超音波洗浄、  １００〜５００  ℃での熱処理を含む工程を追加することによって行われる請求項１、３、４、５、６、７記載の保持基板の再生法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体ウェーハに保持基板を接着し、ウェーハ裏面（Ｂ面）  に研削、研磨、ＣＭＰ  等の加工を施して薄葉化し、該裏面の金属化等を行った後に、薄葉化ウェーハを保持基板から剥離して薄葉化ウェーハを得る工程に使用する保持基板を再生する方法に関するものである。保持基板上に付着した金属を薬品処理により保持基板の劣化なく除去することで保持基板の再利用が可能となる。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２００１−０７７３０４号
【０００３】
近年、電子機器は、薄型、軽量化が進行しており、電子部品そのものの小型化も進展している。そのため、電子部品に使用される半導体ウェーハも薄葉化することが望ましい状況となってきている。
【０００４】
発明者等は、先に特許文献１において、無機連続気孔焼結体に耐熱性樹脂を含浸し、硬化させたものを保持基板とし、半導体ウェーハの回路面（Ａ面）  と保持基板を接着フィルムで接着し、半導体ウェーハの裏面（Ｂ面）  を研削、研磨してウェーハを薄葉化し、該Ｂ  面に金属化処理を施した後、該薄葉化基板を保持基板から剥離する電子部品の製造法を提案した。この方法においては、保持基板を再利用することが望ましいが、ウェーハ裏面に金属化処理を施した場合には保持基板の端部に金属が付着するため、再利用するためには保持基板に付着した金属を除去する必要があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、保持基板を再利用するために、保持基板上に付着した金属成分を除去する手段を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に関して鋭意検討した結果、完成したものである。
付着金属としては、金、銀、チタン、ニッケル、ニッケル・クロム合金等が挙げられる。
以下、本発明の構成を説明する。
【０００７】
付着金属溶解工程
金または銀が付着している場合には、ヨウ素−ヨウ化カリウム溶液を用いて金属除去を行う。ヨウ素濃度は  ５〜２０重量％、好ましくは  ７〜１２重量％の範囲で用いる。ヨウ化カリウム濃度は１０〜５０％重量％、好ましくは２０〜４５重量％の範囲で用いる。ヨウ化カリウム濃度はヨウ素濃度の  ２倍以上あることが好ましい。溶液の調整は、水にヨウ化カリウム溶液を溶解し、続けてヨウ素を溶解させることで行う。保持基板の溶液への浸漬は３０℃以下にて行う。浸漬時間は  ５〜２０分とし、付着金属の厚みによって浸漬時間を選択する。浸漬後の保持基板は純水にて  １分以上の洗浄を  ３回以上行う。
【０００８】
ヨウ素−ヨウ化カリウム溶液を用いて金属除去を行った場合には、水洗後の保持基板上にヨウ素成分が残留しているため、保持基板をチオ硫酸ナトリウム溶液に浸漬してヨウ素成分を除去する。チオ硫酸ナトリウム濃度は  ５〜２０％、好ましくは  ８〜１２％の範囲で用いる。保持基板の溶液への浸漬は３０℃以下にて行う。浸漬時間は１０〜３０分とし、ヨウ素成分の付着量によって浸漬時間を選択する。浸漬後の保持基板は純水にて  １分以上の洗浄を  ３回以上行う。
【０００９】
チタンまたはニッケルが付着している場合には塩酸を用いて金属除去を行う。
塩酸は３５重量％濃度のものを用いる。保持基板の溶液への浸漬は３０℃以下にて行う。浸漬時間は１  時間〜２４時間とし、付着金属の厚みによって浸漬時間を選択する。浸漬後の保持基板は純水にて１  分以上の洗浄を３  回以上行う。
【００１０】
チタンまたはニッケルが付着している場合には、過酸化水素とホスホン酸系化合物からなる溶液への浸漬によっても金属除去を行うことが出来る。過酸化水素濃度は２５〜４５重量％、特に好ましくは３０〜４０重量％である。ホスホン酸系化合物濃度は  ０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１％以上の濃度で用いられる。この溶液は使用直前に中和を行うと金属溶解効果が向上するため、アンモニア水を加えてｐＨ  を  ３〜８  に調整する。保持基板の溶液への浸漬は６０℃以下にて行う。浸漬時間は１０分〜２４時間とし、付着金属の厚みによって浸漬時間を選択する。浸漬後の保持基板は純水にて  １分以上の洗浄を  ３回以上行う。
【００１１】
ニッケル−クロム合金が付着している場合には、硝酸二アンモニウムセリウム、過塩素酸、水からなる溶液を用いて金属除去を行う。硝酸二アンモニウムセリウム濃度は１１〜１７重量％、過塩素酸濃度は  ２〜１０重量％の範囲で用いる。保持基板の溶液への浸漬は３０℃以下で行う。浸漬時間は  １〜１０分とし、付着金属の厚みによって浸漬時間を選択する。浸漬後の保持基板は純水にて  １分以上の洗浄を  ３回以上行う。
【００１２】
ニッケル−クロム合金が付着している場合には、硝酸二アンモニウムセリウム、硝酸、水からなる溶液を用いても金属除去を行うことが出来る。硝酸二アンモニウムセリウム濃度は１１〜１７重量％、硝酸濃度は  ５〜２０重量％の範囲で用いる。保持基板の溶液への浸漬は３０℃以下で行う。浸漬時間は  １〜１０分とし、付着金属の厚みによって浸漬時間を選択する。浸漬後の保持基板は純水にて  １分以上の洗浄を  ３回以上行う。
【００１３】
温水洗浄工程
各種薬液処理によって金属成分を溶解した後、保持基板を６０℃以上の温水中で洗浄する。この操作により残留ヨウ素成分が除去される。温水槽中で１５分以上の洗浄を  ３回以上行う。
【００１４】
超音波洗浄工程
温水洗浄後、保持基板を超音波洗浄機にて超音波洗浄する。この操作により微細なゴミ等が除去される。超音波洗浄機中で  ５分以上の洗浄を  ３回以上行う。
【００１５】
熱処理工程
超音波洗浄後、保持基板を２００  ℃にて加熱処理し、乾燥する。この操作により残留ヨウ素成分が完全に除去される。処理時間は３０分〜１時間とする。
【００１６】
２００℃での熱処理後、保持基板を  ４００℃にて加熱処理し、乾燥する。
この操作により  ２００℃熱処理での不揮発成分が揮発し、保持基板上の残留物が除去される。処理時間は１〜２  時間とする。
【００１７】
以上、本発明を用いることにより、保持基板に付着した金属を除去し、保持基板を再生することが出来る。
【００１８】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳しく説明する。尚、実施例中の「％」  は特に断らない限り重量基準である。
【００１９】
実施例１
保持基板
窒化アルミニウム−窒化硼素−炭化珪素焼結体（ｈ−ＢＮ１３％、ＳｉＣ  １０％、嵩密度２．５５、全気孔率  １６．５ｖｏｌ％）の円板（厚さ０．６ｍｍ  、直径１００．８ｍｍ）を  ７００℃で加熱洗浄（有機物を燃焼して除去）した後、室温においてアルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）（川研ファインケミカル製、商品名：ＡＬＣＨ−ＴＲ）  ５％のイソプロパノール（ＩＰＡ）  溶液を真空含浸し、一夜風乾した後、最高温度  ７５０℃で焼成して気孔内部を含む基板表面にアルミニウム酸化物を生成させた。
この基板に、シリコーンラダーオリゴマー（Ｔｅｃｈｎｅｇｌａｓｓ  製、商品名：Ｇｌａｓｓ  Ｒｅｓｉｎ  ＧＲ６５０Ｆ）の４０％のメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）溶液を真空含浸し、乾燥することを繰り返した後、  ３５０℃において熱硬化した。基板両面を研磨し、厚み０．４５ｍｍ  、表面粗さＲａ＝０．３  の保持基板（以下「ＡＮＢ  」と記す）を得た。
【００２０】
金属付着保持基板
ＡＮＢ  に金を  ５００Å蒸着し、金付着保持基板（以下「Ａｕ−ＡＮＢ」と記す）を作製した。
【００２１】
ヨウ素−ヨウ化カリウム溶液
金溶解用の溶液として、水  ４．９ｋｇにヨウ化カリウム  １．４ｋｇ、ヨウ素  ０．７ｋｇを溶解してヨウ素−ヨウ化カリウム溶液を作製した。
【００２２】
チオ硫酸ナトリウム溶液
付着ヨウ素溶解用の溶液として、水  ５ｋｇにチオ硫酸ナトリウム五水和物  ０．５ｋｇを溶解してチオ硫酸ナトリウム溶液を作製した。
【００２３】
金溶解工程
Ａｕ−ＡＮＢを２０℃のヨウ素−ヨウ化カリウム溶液中に５  分浸漬し、取り出した。Ａｕ−ＡＮＢ上の金は溶解しており、目視では残留を確認できなかった。Ａｕ−ＡＮＢにはヨウ素が付着しており褐色を呈していた。Ａｕ−ＡＮＢを純水で  １分間、  ３回洗浄したところ、ヨウ素はＡｕ−ＡＮＢ上に残留しており、Ａｕ−ＡＮＢは褐色を呈していた。
【００２４】
ヨウ素溶解工程
Ａｕ−ＡＮＢを２０℃のチオ硫酸ナトリウム溶液に２０分浸漬し、取り出した。その後、純水で  １分間、  ３回洗浄した。ヨウ素の褐色は一部を除いて殆ど消失していた。
【００２５】
温水洗浄工程
Ａｕ−ＡＮＢを８０℃の温水中での１５分間の浸漬を３  回行い、取り出した、ヨウ素の褐色は目視においては確認できない程度に消失していた。
【００２６】
超音波洗浄工程
Ａｕ−ＡＮＢを純水中で超音波洗浄機にて  ５分間の洗浄を  ３回行い、取り出した。
【００２７】
熱処理工程▲１▼
Ａｕ−ＡＮＢを  ２００℃のオーブン中にて３０分間熱処理し、取り出した。Ａｕ−ＡＮＢ上に残留物は見られなかった。
【００２８】
熱処理工程▲２▼
Ａｕ−ＡＮＢを  ４００℃のオーブン中にて１  時間熱処理し、取り出した。Ａｕ−ＡＮＢ上に残留物は見られず、保持基板の再生が完了した。
【００２９】
実施例２
実施例１において、金属付着保持基板として  ＡＮＢに銀を  ５００Å蒸着し、銀付着保持基板（以下「Ａｇ−ＡＮＢ」と記す）を作製した。実施例１と同様の処理を行ったところ、Ａｇ−ＡＮＢ上に残留物は見られず、保持基板の再生が完了した。
【００３０】
実施例３
実施例１において、金属付着保持基板として、ＡＮＢ  に近い順に、チタンを  ４００Å、ニッケルを２０００Å、金を  ５００Å蒸着し、チタン−ニッケル−金付着保持基板（以下「Ａｕ−Ｎｉ−Ｔｉ−ＡＮＢ」と記す）を作製した。
実施例１のヨウ素溶解工程まで実施例１と同様にして、金を溶解させた。
その後、チタン、ニッケル溶解用の薬液として３５％塩酸を用い、保持基板を２０℃にて２  時間浸漬し、取り出した。その後、純水で  １分間、  ３回洗浄したところ、チタン、ニッケルは溶解しており、目視では付着金属の残留は確認できなかった。その後は実施例１の温水洗浄工程から熱処理工程▲２▼まで同様にして、保持基板の再生が完了した。
【００３１】
実施例４
過酸化水素−ホスホン酸系処理液
チタン、ニッケル溶解用の薬液として３５％過酸化水素、０．０１％ホスホン酸系化合物からなる溶液にアンモニア水を加えてｐＨを  ７．０に調整した。
【００３２】
実施例３において、塩酸に代えて過酸化水素−ホスホン酸系処理液を使用し、保持基板を４０℃にて２４時間浸漬し、取り出した。その後、純水にて  １分間、  ３回洗浄したところ、チタン、ニッケルは溶解しており、目視では付着金属の残留は確認できなかった。その後は、実施例３と同様にして、保持基板の再生が完了した。
【００３３】
実施例５
実施例１において、金属付着保持基板として、ＡＮＢ  に近い順に、チタンを  ４００Å、ニッケルを２０００Å、銀を  ５００Å蒸着し、チタン−ニッケル−銀付着保持基板（以下「Ａｇ−Ｎｉ−Ｔｉ−ＡＮＢ」と記す）を作製した。実施例１のヨウ素溶解工程まで同様にして、銀を溶解させた。その後、実施例３  と同様にして、チタン、ニッケルを溶解させたところ、目視では付着金属の残留は確認できなかった。その後は実施例１の温水洗浄工程から熱処理工程▲２▼まで同様にして、保持基板の再生が完了した。
【００３４】
実施例６
実施例５において、実施例４  と同様にして、チタン、ニッケルを溶解させたところ、目視では付着金属の残留は確認できなかった。その他は実施例５  と同様として、保持基板の再生が完了した。
【００３５】
実施例７
過塩素酸系ニッケル−クロム合金処理液
ニッケル−クロム溶解用の溶液として、水  １ｋｇに硝酸二アンモニウムセリウム０．１６５ｋｇ、７０％過塩素酸４０ｍｌ（ミリリットル）を加えて過塩素酸系ニッケル−クロム合金処理液を作製した。
【００３６】
実施例１において、金属付着保持基板として、ＡＮＢ  に近い順に、ニッケル−クロム合金を１０００Å、金を  ５００Å蒸着し、ニッケル−クロム合金−金付着保持基板（以下「Ａｕ−ＮｉＣｒ−ＡＮＢ  」と記す）を作製した。実施例１のヨウ素溶解工程まで同様にして、金を溶解させた。その後、過塩素酸系ニッケル−クロム合金処理液に２０℃にて１分間浸漬し、取り出した。その後、純水にて１分間、３回洗浄したところ、ニッケル−クロム合金は溶解しており、目視では付着金属の残留は確認できなかった。その後は実施例１  の温水洗浄工程から熱処理工程▲２▼まで同様にして、保持基板の再生が完了した。
【００３７】
実施例８
硝酸系ニッケル−クロム合金処理液
ニッケル−クロム溶解用の溶液として、水  １ｋｇに硝酸二アンモニウムセリウム０．１６５ｋｇ、６０％硝酸  １５０ｍｌを加えて硝酸系ニッケル−クロム合金処理液を作製した。
【００３８】
実施例７において、過塩素酸系ニッケル−クロム合金処理液に代えて硝酸系ニッケル−クロム合金処理液を使用した以外は同様として、再生処理を行った。目視では付着金属の残留は確認できず、保持基板の再生が完了した。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の方法により、保持基板に付着した金属種に応じた薬液により保持基板上の金属及び合金を除去して、保持基板を再生、再利用することができる。保持基板を繰り返し利用することで、効率がよく、コスト的に有利な薄葉化ウェーハの生産が可能となり、その工業的意義は大きい。