(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体ウェーハの回路面と保持基板との接着フィルムによる接着品の反り量を所望範囲とする接着方法を提供する。【解決手段】半導体ウェーハ、接着フィルム及び保持基板を反り矯正機能付接着型（熱膨張率差を考慮して設計された凹型・凸型で１対をなす型）内でプレス装置にて加熱・加圧して接着品とした後、直ちに加圧下に冷却する工程を行う。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハの回路面（Ａ面）  と保持基板と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、所望により該研削・研磨面に金属化など処理を施した後、薄葉化したウェーハを保持基板から剥離することからなる薄葉化ウェーハの製造法の該接着工程において、半導体ウェーハ、接着フィルムおよび保持基板を反り矯正機能付接着型（熱膨張率差を考慮して設計された凹型・凸型で１対をなす型）内でプレス装置にて加熱・加圧して接着品とした後、直ちに加圧下に冷却する工程を行うことを特徴とする保持基板と半導体ウェーハとの反りの制御された接着品の製造法。
【請求項２】
該加圧下に冷却する工程を、水冷式の冷却盤を備えたダイセット型エアプレス機の冷却盤間に、該接着品を取り出すこと無く該反り矯正機能付接着型を配置することによって行う請求項１記載の反りの制御された接着品の製造法。
【請求項３】
該加圧下に冷却する工程の該加圧圧力が、０．０５〜５ＭＰａの範囲から選択されるものである請求項２記載の反りの制御された接着品の製造法。
【請求項４】
該加圧下に冷却する工程の該冷却が、１０〜６０秒の範囲から選択されるものである請求項２記載の反りの制御された接着品の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体ウェーハと保持基板との反りの制御された接着品の製造法に関する。接着品の反りを小さい範囲内とすることにより、搬送、その他を信頼性よく達成可能とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２０００−２１２５２４  号公報
【特許文献２】特開２０００−３３１９６２  号公報
【特許文献３】特開平０８−０２２９６９  号公報
【特許文献４】特開平０６−２４４３８９  号公報
【０００３】
近年、携帯電話、ＩＣカード、モバイルコンピューター等の電子機器の軽薄短小化、高性能化が進むにつれ、これらの機器の組み立てに使用される半導体デバイス等の薄型化、軽量化が進行している。加えて、該半導体デバイスから発生する熱量の抑制、電気特性の向上、低消費電力化、動作安定性向上の観点からも半導体ウェーハを薄葉化することが望ましい状況となってきている。
【０００４】
ところが、予め薄くした半導体ウェーハ等を用い、片面にのみ電子回路を形成すると、回路形成材料となる金属、特にアルミニウム、銅、金等と半導体ウェーハの熱膨張率差が（５−１５）×１０−６Ｋ−１であることに起因して、反り・  歪みを生じてしまう。この反り、歪みは、裏面（Ｂ面）  への回路形成を困難にするだけでなく、その後の製造工程において半導体ウェーハが破損する原因となる。このため、予め薄葉化された半導体ウェーハを用いてデバイスの薄型化、軽量化等を図ることは実際上不可能であった。
【０００５】
従来、厚み  ２００〜３００  μｍまでの薄葉化は、片面にのみ電子回路を形成してもその形状を十分に保持可能な程度に薄葉化されたウェーハを使用し、回路形成後、該回路面側（Ａ面）  をバックグラインド用テープと称される研削保護テープ、ダイシングテープ等に貼り合わせるか、又は、ワックスを用いてダミーウェーハ等の保持基板に貼り合わせるなどして半導体ウェーハを支持、補強した状態で裏面（Ｂ面）  を更に研削して実施している。
【０００６】
例えば、特許文献１（特開２０００−２１２５２４  号公報）  では、熱可塑性樹脂製の基材フィルムの表面に粘着剤層を形成した半導体ウェーハ保護、粘着テープが提案されている。この基材フィルムとして、弾性率の高いＰＥＴ  フィルム等を使用すれば、反り・  歪などを低減できるとしている。しかし、研削保護テープ法は、保護テープと半導体ウェーハの熱膨張率差が著しく大きく、保護テープと半導体ウェーハの界面に大きな残留応力が潜在するため、研削等で半導体ウェーハが薄くなるにつれ、反りが顕在化してくるという問題がある。このため、実際上、薄葉化の限界は  ２００〜３００  μｍとなっている。
【０００７】
加えて、半導体ウェーハと基材フィルムを固定するための粘着剤が半導体ウェーハ回路面（Ａ面）  に転写・  残留し、回路の清浄性を害するという欠点が顕在している。更に、薄葉化後の裏面（Ｂ面）  に回路を形成する場合に必須の化学洗浄・  研磨等の予備工程では保護テープの耐薬品性が不足し、回路形成のための金属化やアロイ化工程では保護テープの耐熱性が不足することから、これらの工程へ進む前段で、薄葉化半導体ウェーハを基材フィルムから剥がす必要があった。
【０００８】
このため、厚み  １００μｍ以下、場合によっては３０μｍ程度にまで薄葉化する必要のあるディスクリート用途やミリ波用途に用いる半導体、化合物半導体の製造においては、半導体ウェーハサイズの大型化も伴って、反りの増大、厚み精度の低下、製造中の破損による歩留まりの低下、設備投資やランニングコストの肥大化等が問題となっている。
【０００９】
一方、半導体ウェーハを硬質な保持基板に接着して研削、研磨する方法も実施されている。その保持基板としては、ガラス、石英ガラス、サファイアなどが用いられ、半導体ウェーハがシリコンの場合には、シリコン自身も用いることが出来る。半導体ウェーハと保持基板との接着には、両面テープやワックスが使用される。
例えば、特許文献２（特開２０００−３３１９６２  号公報）  では、ガラス板を保持基板とし、両面粘着テープで半導体ウェーハをガラス板に固定する方法が提案され、特許文献３（特開平８−２２９６９  号公報）  では、半導体ウェーハをワックスでガラス板に固定する方法が提案されている。
【００１０】
しかしながら、粘着剤を使用する場合には、本質的に上記した耐熱性や耐薬品性が劣るという欠点を有し、ワックスを使用する場合には、ワックス塗布面に気泡が残りやすい、研削・研磨後の面精度が低下する、剥離後のワックス除去が困難である、という欠点を有し、また耐熱性も低い。
保持基板としてシリコンウェーハを使用する場合  （特許文献４（特開平６−２４４３８９号公報）  など）  、回路形成用シリコンウェーハと保持側シリコンウェーハの接着性が不安定であり、逆に十分安定に接着された場合には、剥離が極めて困難になるという問題がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
発明者等は、上記の様な従来技術の課題に鑑み、先に特願２０００−１９４０７７  号、特願２０００−４０１０７７  号において、反りが小さく、面精度が高く、残留粘着剤のない半導体ウェーハの薄葉化方法を提案した。しかしながら、半導体ウェーハの仕上がり厚みが５０〜１００  μｍとなると、数μｍの厚み誤差が半導体の特性に著しく影響を与えるため、更なる厚み精度の改善が求められている。
また、接着品の反り量は工程上問題となるほどの大きさではない場合でも、薄葉化により内包応力のバランスが崩れて反り量が増大する場合等は、薄葉化接着品が半導体ウェーハの自動製造ラインで搬送されないという不具合を生じる。そのため、理想的には半導体ウェーハと保持基板の熱膨張率差が小さくなる様、各半導体ウェーハに合わせて保持基板の熱膨張率を調節することが望ましい。
【００１２】
しかしながら、耐熱性・  耐薬品性、強度等の観点から、保持基板として使用可能な材料には制約がある。また、半導体ウェーハの種類が益々増える現状においては、個々の半導体ウェーハに対して、各々理想的な保持基板を選択することには限界がある。また、一般に、熱膨張率はある温度範囲、例えば  ０〜３００  ℃等の温度範囲における熱膨張係数の平均値で表されるため、仮に、半導体ウェーハと保持基板の熱膨張率が数値として同一であっても、熱膨張率の温度変化を示す曲線が完全に一致しているとは限らず、接着品で反りを生じる場合がある。この問題を解決するため、発明者等は先に特願２００２−２４５２２１  号において半導体ウェーハ、接着フィルム及び保持基板の熱膨張率差を考慮して設計された凹型・  凸型で１  対をなす、反り矯正機能付接着型（以下「接着型」と記す）を提案した。
【００１３】
この接着型を利用することによって保持基板と半導体ウェーハの反りを矯正することが可能になったが、保持基板、半導体ウェーハの種類や厚みの組み合わせ、接着温度、圧力、時間といった接着条件が変化した際には、接着型の曲率が最適範囲から外れてしまい、接着型の再設計が必要となるものであった。また、厚みが薄い等の理由で強度が小さい保持基板や半導体ウェーハの接着に対し、接着型の曲率半径が小さいものを使用しなければならない際には、保持基板や半導体ウェーハに割れを生じる場合があり、所望の範囲まで反りを矯正することが困難であった。また、反りのばらつきが±２００  μｍ程度  （面内１７点の最大高さ−最小高さを測定したもの）  の場合も発生し、自動搬送ラインによってはその許容範囲を超える場合もあった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、より反りの改善された接着品の製造につき鋭意検討した結果、完成したものである。
すなわち、本発明は、半導体ウェーハの回路面（Ａ面）  と保持基板と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、所望により該研削・研磨面に金属化など処理を施した後、薄葉化したウェーハを保持基板から剥離することからなる薄葉化ウェーハの製造法の該接着工程において、半導体ウェーハ、接着フィルムおよび保持基板を反り矯正機能付接着型（熱膨張率差を考慮して設計された凹型・凸型で１対をなす型）内でプレス装置にて加熱・加圧して接着品とした後、直ちに加圧下に冷却する工程を行うことを特徴とする保持基板と半導体ウェーハとの反りの制御された接着品の製造法である。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様においては、該加圧下に冷却する工程を、水冷式の冷却盤を備えたダイセット型エアプレス機の冷却盤間に、該接着品を取り出すこと無く該反り矯正機能付接着型を配置することによって行うものであり、該加圧下に冷却する工程の該加圧圧力が、０．０５〜５ＭＰａの範囲から選択されるものであること、該加圧下に冷却する工程の該冷却が、１０〜６０秒の範囲から選択されるものであることからなる接着品の製造法である。
本発明の接着型内で加圧下に冷却する方法は、反り矯正機能付接着型の反り矯正力を大幅に増大させるものである。その結果、同一の接着品の製造において、接着品の反りを±１００  μｍの範囲に精度良く制御することが可能となる。また、異なった組み合わせの接着品の製造においても、条件選択により、同様に反りを低減し、かつ、反りのバラツキ範囲も狭い接着品が得られる。
【００１６】
以下、本発明の構成を説明する。
半導体ウェーハ
本発明の半導体ウェーハとしては、シリコン（Ｓｉ）に代表されるが、この他に、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、錫（Ｓｎ）、テルル（Ｔｅ）等の元素系半導体、ガリウム−  砒素（ＧａＡｓ）の他、ＧａＰ  、ＧａＳｂ、ＡｌＰ  、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＰ  、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ  、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＩｎＡｓ、ＡｌＩｎＡｓ、ＩｎＧａＰ  、ＡｌＧａＩｎＡｓ等の化合物半導体が挙げられ、適宜使用出来る。
【００１７】
保持基板
本発明の保持基板は、３５０  ℃以上の高温に耐えるものであり、ラップ研磨等の研磨工程に耐える機械的強度を有し、更に電子回路形成のための前処理や後処理で使用される薬品類に対する耐薬品性が高いことを必須とする。一方、保持基板の熱膨張率と半導体ウェーハの熱膨張率が小さい場合には、接着型による反りの矯正は容易になる。具体的には、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化アルミニウム−  炭化珪素、炭化珪素、窒化珪素、窒化硼素、硼珪酸ガラス、各種カーボン等の無機物ベースの材料から、薄葉化の条件等を勘案して選択される。
【００１８】
本発明においては、好ましくは、連続気孔を  ０．５  ｖｏｌ％以上、より好ましくは２〜３５  ｖｏｌ％有し、その平均気孔径が  ０．１〜１０μｍの無機連続気孔焼結体から選択し、該連続気孔に耐熱性の樹脂を含浸、硬化させたものが好適に採用される。具体的には、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）  、窒化アルミニウム−  窒化硼素（ＡｌＮ−ｈ−ＢＮ）、窒化アルミニウム−  窒化珪素−  窒化硼素（ＡｌＮ−ＳｉＣ−ｈ−ＢＮ）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）  、窒化珪素−  窒化硼素（Ｓｉ３Ｎ４−ｈ−ＢＮ）、炭化珪素（ＳｉＣ）  、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）  、アルミナ−  窒化硼素（Ａｌ２Ｏ３−ｈ−ＢＮ）、酸化ジルコニア−  窒化アルミニウム−  窒化硼素（ＺｒＯ３−ＡｌＮ−ｈ−ＢＮ）  またはアルミナ−  酸化チタン−  窒化硼素（Ａｉ２Ｏ３−ＴｉＯ−ｈ−ＢＮ）、アモルファスカーボン、炭素繊維強化炭素などが好ましいものとして例示される。
【００１９】
該基板に含浸する耐熱性樹脂としては、本発明者らによる特開平８−２４４１６３公報、同９−３１４７３２、その他による、付加重合あるいは架橋型の耐熱性樹脂の芳香族多官能性シアン酸エステル化合物等があり、使用可能であるが、特に３５０  ℃を超える高温で好適に使用出来るものとして高耐熱性シリコーン樹脂、例えばシリコーンラダーオリゴマー（  商品名；Ｇｌａｓｓ  Ｒｅｓｉｎ  品番ＧＲ１００Ｆ、ＧＲ１５０  、ＧＲ６５０Ｆ、ＧＲ９０８Ｆ、ＧＲ９５０Ｆ他、Ｔｅｃｈｎｅｇｌａｓ製）  が挙げられる。
【００２０】
上記の基板に樹脂を含浸するに際して、該無機連続気孔焼結体の連続気孔内表面を含む表面と樹脂により形成される界面において、無機連続気孔焼結体と樹脂の親和性を改善するため、無機連続気孔焼結体の表面を適当な方法で処理することが好適である。表面処理として、アルミニウム、チタン、或は珪素を含む有機金属化合物又は有機金属錯体、或は重量平均分子量１０，０００未満のプレポリマーである有機金属化合物又は有機金属錯体の溶液を使用し、これを真空含浸し、風乾して溶媒を除去した後、予備加熱処理し、更に最高温度８５０  ℃以下において熱分解させることが好ましい。
本表面処理を実施することにより、含浸する樹脂との親和性が改善され、更には、接着に使用する熱可塑性樹脂フィルムとの接着性も改善される。
【００２１】
接着フィルム
本発明の接着フィルムは、１  種、若しくは２  種類以上の好適な熱可塑性樹脂を組み合わせた単層、若しくは多層構造フィルムからなる。
具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）  、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）  、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリサルフォン（ＰＳＯ）  、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）  、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）  、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）  、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、全芳香族ポリエステル、ポリアセタール（ＰＯＭ）  、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）  等が使用可能で有る。
【００２２】
本発明の接着フィルムを構成する熱硬化性樹脂は、通常、押出ラミネーションやドライラミネーション、キャスティングにより製造する。接着フィルムとしては、熱可塑性樹脂の製造に際して通常添加される可塑剤、滑剤、安定剤、発色剤、その他の添加物を添加していないフィルムであることが、通常、ウェーハへの不純物の転写を防止するために好ましい。但し、添加剤の種類や転写される添加剤の濃度、転写した場合の除去の容易性等を考慮した上で、ウェーハの特性に支障を来さないことが判明すれば、これらの添加剤を適宜使用することが出来る。また、延伸、無延伸どちらでも使用できる。接着フィルムの厚さは、１０〜１００  μｍ、より好ましくは１５〜５０μｍの範囲である。また、接着力を向上するため、コロナ放電処理等を実施しても良い。剥離性を向上するため、エンボス加工等の他、上記の通り、ウェーハの特性に支障を来さない範囲において、コーティング等を実施しても良い。
【００２３】
反り矯正機能付接着型
本発明で使用できる反り矯正機能付接着型は、半導体ウェーハ、保持基板、及び接着フィルムおよび必要に応じてクッション材を配置する雌型と、該雌型の凹みと対をなす雄型からなる。そして、半導体ウェーハと保持基板との熱膨張率の相違から、接着後に冷却されることにより発生する反りを考慮した凹みを形成した雌型と、該雌型の凹みに対応した凸面を有する雄型からなる。そして、その凹凸度、すなわち、該雌型の凹みの底面中心がウェーハ外周に対して  ０．１〜２ｍｍ  、より好ましくは  ０．２〜１．５ｍｍ  凹である滑らかな曲面であり、該雄型の凸部面が該雌型の凹み曲面と対をなす滑らかな凸面である接着用反り矯正型である。
【００２４】
材質としては、通常、チタン合金、ステンレス合金、アルミニウム合金等の金属が使用される。ポリイミドなどの樹脂、セラミックスも使用できるが、樹脂は熱伝導率が小さいことから、また、セラミックスは欠けやすいことから金属が通常使用される。一方、接着操作中に、凹型と凸型の上下位置関係がずれることを防止するため、例えば、凹型に凸型を落とし込む、所謂「  落し蓋」  構造とすること、凹型と凸型を貫通する「  位置決めピン」  等の加工を施すことが好ましい。
【００２５】
また、凹型と凸型の加工仕上り精度は、選択された断面曲線を平均線と見なした場合に、最大高さ（Ｒｍａｘ）５０μｍ以下、若しくは転がり円最大うねり（ＷＥＭ）  ２０μｍ以下であることが好ましく、最大高さ（Ｒｍａｘ）２０μｍ以下、若しくは転がり円最大うねり（ＷＥＭ）  １０μｍ以下であることがより好ましい。この加工精度を満たすため、ＮＣ機器等を用いて加工することが好ましい。但し、機械加工後の接着型に対し、アブレシブペーパー等による研磨で微調整を加えることも構わない。
【００２６】
本発明は、上記材料を主要な構成材料として使用し、通常、下記  （１）〜（４）  からなる薄葉化の工程を実施する。
（１）．半導体ウェーハ（ａ）  の回路面（Ａ面）  と保持基板（ｂ）  を接着フィルムにより接着する。
（２）．半導体ウェーハ（ａ）  の裏面（Ｂ面）  を研削、研磨、ＣＭＰ  、エッチング等して半導体ウェーハ（ａ）  を薄葉化する。
（３）．所望により、Ｂ面の金属化、アロイ化、回路形成等を行う。
（４）．薄葉化ウェーハを保持基板（ｂ）  から剥離する。
【００２７】
本発明の接着  （工程（１））は、（２）  、（３）  の工程で信頼性良く、保持基板（ｂ）  に半導体ウェーハ（ａ）  を接着保持して、裏面（Ｂ面）  加工時  （研削、研磨等）  の機械な力により剥離してしまうことが無く、且つ、裏面（Ｂ面）  加工完了後、容易に剥離出来る状態であることが必須である。このことから、通常、  ２５０〜３５０  ℃の範囲から選択する。
一般的には、接着温度としてより高温側を選択すれば、より強固な接着が可能となり、逆に、より低温側を選択すれば、より弱い接着となる。また、半導体ウェーハ（ａ）  の回路面（Ａ面）  に樹脂性の絶縁膜や保護膜がある場合、薄葉化後の裏面（Ｂ）  に回路形成や金属化、アロイ化等の工程があり、その工程で接着フィルム（ｃ）  が加熱される場合には、その接着力は、通常、上昇する。上記した理由を考慮して、工程（２）  、（３）  中に信頼性良く接着保持出来る条件で、且つ、剥離が可能な接着フィルム（ｃ）  の構成、接着温度等を選択し設定できる。
【００２８】
また、接着は、減圧雰囲気下に最高面圧０．０５〜５ＭＰａの範囲、より好ましくは最高面圧  ０．１〜０．５ＭＰａの範囲で実施する。最高温度、および最高圧力での保持時間は  ３〜９０分の範囲から、通常、選択する。
圧力負荷は、真空チャンバーを具備したプレス機などが適宜使用出来るが、０．０５ＭＰａ  程度の低圧から５ＭＰａ程度の高圧まで設定した圧力を安定的に保持出来るものでなければならない。更に、無圧状態からの昇圧、および最高圧力からの解圧が滑らかで、急激な圧力変動を起こさないものでなければならない。
一般に、被接着体へ圧力を付加すると、被接着体は加熱され、熱膨張する。例えば、エアプランジャー式のプレス機を使用した場合には、エアプランジャーが緩衝機構として作用し、熱膨張による反発力を吸収して圧力過剰を防止する。一方、オイルプランジャー式のプレス機を使用した場合には、オイルプランジャーの緩衝作用は限られているので、熱膨張による反発力を吸収出来ずに圧力上昇を引き起こす。この場合、設定圧力以上の圧力で接着することによるウェーハの破損を防止するため、熱膨張による圧力上昇を吸収するクッション材等と共にプレスすることが好ましい。
【００２９】
加圧下での冷却は、空気雰囲気下、最高面圧０．０５〜５ＭＰａの範囲、より好ましくは０．０５〜１ＭＰａの範囲で実施する。冷却盤温度は５  〜３０℃の範囲の範囲で実施する。水冷式の冷却盤を備えたダイセット型エアプレス機を使用する場合、冷却盤温度は水温に準ずるが、季節毎の水温変化による冷却盤温度変化を防止するため、冷凍機を通して水温を一定に調整した冷却水を冷却盤に通水することが好ましい。最高圧力での保持時間は１０から１２０  秒、好ましくは１０〜６０秒の範囲から、通常、選択する。
【００３０】
加圧下での冷却に使用するプレス機としては、ダイセット型エアプレス機などが適宜使用できるが、０．０５ＭＰａ  程度の低圧から５ＭＰａ程度の高圧まで設定した圧力を安定的に保持出来るものでなければならない。更に、無圧状態からの昇圧、および最高圧力からの解圧が滑らかで、急激な圧力変動を起こさないものでなければならない。また、冷却効率を高めるため、上下に水冷式の冷却盤を備えたものが好ましい。プレスにより、冷却盤温度は上昇するが、次回の積層品投入前に冷却盤温度が前回の積層品投入前の温度に戻るような材質、冷却盤の構造を選定する必要があり、冷却盤材質としては硬質アルミＹＨ７５等が適している。
【００３１】
本工程（２）  は、上記の方法で接着した接着品の半導体ウェーハ裏面側を研削し、更にＣＭＰ  研磨、若しくはエッチングすることにより、半導体ウェーハを薄葉化する。工程（２）  に続き、適宜、工程（３）  において半導体ウェーハ裏面に金属化、アロイ化、回路形成等を実施する。
【００３２】
工程（３）  を必須としない半導体ウェーハの製造については、この限りではないが、工程（３）  を必須とする半導体ウェーハの製造においては、接着フィルムとして、回路形成の際に使用される薬品類、及びその他の予備処理工程等で使用される薬品類に対する耐性を備え、且つ、金属化等での真空・加熱工程において、実質的にガス等を発生することのないものを選択する。工程（３）  の処理条件に適合する耐薬品性、耐熱性、その他の耐性を満たすことが、本薄葉化の実用化に重要な要素である。
【００３３】
工程（４）  において、薄葉化された半導体ウェーハと保持基板とを、好ましくは接着フィルムを保持基板側に残した状態で剥離する。剥離の操作方法は、先の特願２０００−１９４０７７号、同２０００−４０１０７７号などに示された方法が使用可能である。
簡単には、保持基板付き半導体ウェーハを、水、各種水溶液、その他に浸漬して半導体ウェーハと接着フィルムの界面接着力を弱める処理  （緩和処理）  を施し、剥離する。
剥離は、通常、薄葉化半導体ウェーハを真空若しくは減圧で吸着し、また、保持基板も吸着盤へ吸着し、薄葉化半導体ウェーハと保持基板との間を、通常、片側から押し開く様に吸着盤を移動することにより行う。
【００３４】
【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「部」、「％」は特に断らない限り重量基準である。
【００３５】
実施例１
反り矯正機能付接着型
接着用の反り矯正機能付接着型（接着型）の材質はアルミニウム（５０５２）製である。凹（雌）  型は、  ２００ｍｍ×２００ｍｍ  、厚さ  ９ｍｍのアルミニウム合金板に直径１０１．５ｍｍ  、垂直壁壁面高さ  ３．６１７ｍｍで底面断面曲線形状は半径２０６６ｍｍの部分円弧（凹面深さ０．６２３ｍｍ）とし、垂直部分と部分円弧との境界部分の接続  （巻き上げ率Ｒ）は０．２ｍｍ  以下の円弧である。また、これに対応する凸  （雄）  型は、直径  １０１．０ｍｍ、厚さ  ２．９４０ｍｍであり、垂直面高さ  ２．３２３ｍｍ、凸曲面高さ  ０．６１７ｍｍである落とし蓋形式の接着用反り矯正型である。
【００３６】
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０．４５０μｍ、表面粗さＲａ  ０．３μｍの保持基板（以下「ＡＮＢ  」と記す）を得た。
【００３７】
半導体ウェーハ
厚み  ０．５２５ｍｍ、直径  １００ｍｍのシリコンウェーハの片面を研磨し、厚みを  ０．３００ｍｍとしたもの  （以下「Ｓｉ」と記す）  を使用した。
【００３８】
接着フィルム
熱可塑性ポリイミドフィルム  （東レ・デュポン製、商品名：カプトン  １００ＫＪ、厚み２５μｍ、ガラス転移温度  ２２０℃）  を直径  ９９．５ｍｍ  の円に３２．８ｍｍの切り欠けをつけて  （以下「ＰＩ」と記す）  に切り取った。
【００３９】
半導体ウェーハと保持基板との貼り合わせ
アルミニウム製キャリアプレート上に耐熱無塵クッション  （特願２００１−１３０９８７）を配置し、この上に接着型凹型、ＡＮＢ  、ＰＩ、Ｓｉを重ね、最後に接着型凸型を重ね、さらに、この上に耐熱無塵クッション、アルミニウム製カバープレートをそれぞれ中心が一致する様に位置合わせしつつ重ねて積層セットとした。
この積層セットを、エアプランジャー式の接着用プレス機の真空チャンバー内の温度  ３３０℃の熱盤間に配置し、真空チャンバーを閉じ、雰囲気圧力が１．３ｋＰａ以下となった時点で加圧を開始し、最高面圧    ０．３ＭＰａ、温度  ３３０℃の状態を１０分間保持した。
その後、雰囲気を大気開放、プレス圧力を解圧し、積層体をアルミニウム製キャリアプレートごと取り出した。
【００４０】
加圧下での冷却
接着用プレス機から積層体を取り出した後、アルミニウム製キャリアプレートごと直ちに隣接した冷却用ダイセット型エアプレス機（以下「冷却用プレス機」と記す）の温度２７℃の冷却盤間に配置し、加圧を開始し、最高面圧０．１ＭＰａの状態を４０秒保持した。その後、プレス圧力を解圧し、積層体をアルミニウム製キャリアプレートごと取り出した。
積層体を放冷して、半導体ウェーハ／保持基板の接着品  （以下「Ｓｉ／ＡＮＢ」と記す）  を得た。
【００４１】
得られたＳｉ／ＡＮＢの反りは＋５２μｍであった。
尚、反りは、Ｓｉ／ＡＮＢのウェーハ側を上にして３次元測定器  （東京精密製）  のテーブル上に置き、ウェーハ裏面の高さを１７点測定した際の最高値と最低値の差と定義した。また、ウェーハ側が凸となる反りに対して符号（＋）  、ウェーハ側が凹となる反りに対して符号（−）  とした。
取り出した直後の接着型凹型の温度は  １９５．２℃であった。
【００４２】
ウェーハの研削・研磨
研削機で、Ｓｉ／ＡＮＢのＳｉ厚みが６５μｍとなるまで研削、その後、Ｓｉ厚みが６０μｍとなるまで研磨した。
研削は、横型精密平面研削盤  （岡本工作機械製作所製、機種ＧＲＩＮＤ−Ｘ  ＳＲＧ−２００）を使用し、粗研削を＃３２０のダイアモンド砥石、仕上げ研削を＃２０００  のダイアモンド砥石で行った。研磨は、ＣＭＰ  仕様卓上ラップ盤  （岡本工作機械製作所製、機種ＳＰＬ１５Ｔ  型）  を使用し、研磨布にＳＵＢＡ８００（ロデール・ニッタ製）  、スラリーにＣＯＭＰＯＬ８０  （フジミインコーポレーテッド製）  を使用して薄葉化Ｓｉ／ＡＮＢを得た。薄葉化Ｓｉ／ＡＮＢの反りは＋２８μｍであった。
【００４３】
実施例２
実施例１と同じ手法を繰り返して、Ｓｉ／ＡＮＢを１８組作製した。冷却用プレス機から取り出した直後の接着型凹型の温度  （℃）  はそれぞれ  １９９．２，  ２０６．９，  １９６．９，  １９９．７，  １９９．５，  ２０６．７，  ２０２．４，  ２０３．２，  ２０４．４，  ２０４．４，  ２０１．５，  ２００．６，  ２０５．１，  ２０１．４，  ２０１．３，  ２００．８，  ２００．０および２０２．８  であった。また、Ｓｉ／ＡＮＢの反り  （μｍ）  は＋でそれぞれ５１、３８，  ３９，  ３１，  ３２，  ３１，  ３８，  ４０，  ４２，  ５２，  ４５，  ４７，  ６３，  ４６，  ５５，  ５１，  ４２および５５であった。反りのばらつきは最大−最小で３２、標準偏差は８．７５であった。
【００４４】
実施例３
実施例１の手法において接着用プレス機の熱盤温度  ３３０℃を  ３２５℃に変更した他は同じ手法を繰り返して、Ｓｉ／ＡＮＢを２３組作製した。冷却用プレス機から取り出した直後の接着型凹型の温度  （℃）  は  ２０１．８，  １９０．０，  １９６．７，  １９７．３，  １９９．２，  １９７．４，  １９８．８，  １９７．８，  １９９．１，  ２００．６，  １９８．０，  １９８．６，  ２０１．８，  １９６．５，  ２０１．６，  ２００．１，  １９９．８，  １９９．６，  １９４．１，  １９８．９，  １９６．９，  １９４．１，  １９８．９，  １９６．９，  １９８．８および１９７．５  であった。Ｓｉ／ＡＮＢの反り  （μｍ）  は＋でそれぞれ３２，  ３３，  ２８，  ２６，  ２９，  ３８，  ２７，  ３４，  ３２，  ３３，  ４３，  ４４，  ４０，  ４０，  ４７，  ４４，  ３６，  ４７，  ６５，  ５２，  ４９，  １６および３３であった。反りのばらつきは最大−最小で４９、標準偏差は１０．２３  であった。
【００４５】
実施例４
実施例１の手法において接着用プレス機の熱盤温度  ３３０℃を  ３４０℃に変更し、冷却用プレス機での加圧保持時間４０秒を１０秒に変更した他は同じ手法を繰り返して、Ｓｉ／ＡＮＢを２３組作製した。冷却用プレス機から取り出した直後の接着型凹型の温度  （℃）  は  ２２６．３，  ２５９．１，  ２６０．２，  ２３７．３，  ２５７．３，  ２５６．６，  ２６０．７，  ２６１．９，  ２４０．１，  ２６２．４，  ２６１．９，  ２５８．２，  ２６５．１，  ２６０．７，  ２６３．３，  ２６４．２，  ２５４．５，  ２５７．２，  ２６１．８，  ２６１．１，  ２６１．７，  ２６０．６  および  ２６３．６であった。Ｓｉ／ＡＮＢの反り  （μｍ）  は＋でそれぞれ７３，  ６５，  ６７，  ３８，  ４７，  ２７，  ３４，  ２２，  ３６，  ３２，  ２８，  ４９，  ５０，  ４７，  ４９，  ４４，  ２８，  ４４，  ７６，  ３６，  ２３，  ２６および７３であった。反りのばらつきは最大−最小で５４、標準偏差は１６．４７  であった。
【００４６】
実施例５
実施例１の手法において、冷却用プレス機での加圧保持時間  （秒）  を０（冷却用プレス機への投入、加圧化での冷却なし）  および１０、２０、３０、５０および６０とした他は同様とし、Ｓｉ／ＡＮＢを得た。
得られたＳｉ／ＡＮＢの反り  （μｍ）  は＋でそれぞれ  ３２７，  １４９，  ９７，  ４３，  ５４  および５４であった。
また、加圧下での冷却を行わずに接着用プレス機から取り出した直後の接着型凹型の温度  （℃）  は  ３１７．５、加圧下での冷却を行ったものに関し冷却用プレス機から取り出した直後の接着型凹型の温度  （℃）  はそれぞれ２６４．２，  ２３７．０，  ２１１．９，１７８．１および  １６５．９であった。
【００４７】
比較例１
実施例１において、加圧下での冷却を行わずにＳｉ／ＡＮＢの反りを±２００  μｍに制御する機能を有する接着型として、凹（雌）型は、  ２００ｍｍ×２００ｍｍ  、厚さ  ８ｍｍのアルミニウム合金板に直径  １０１．５ｍｍ、垂直壁壁面高さ  ４．２９８ｍｍで底面断面曲線形状は半径  ９９１ｍｍの部分円弧（凹面深さ  １．３００ｍｍ）とし、垂直部分と部分円弧との境界部分の接続  （巻き上げ率Ｒ）は  ０．２ｍｍ以下の円弧であり、これに対応する凸（  雄）  型として、直径  １０１．０ｍｍ、厚さ  ４．２８６ｍｍであり、垂直面高さ  ２．９９８ｍｍ、凸曲面高さ  １．２８８ｍｍである落し蓋形式の接着用反り矯正型を用いた。
その他の手法は同様として積層セットを作製し、接着用プレス機から積層体を取り出した。その後、加圧化での冷却は行わずに放冷して、Ｓｉ／ＡＮＢを得た。
得られたＳｉ／ＡＮＢの反りは  １０２μｍであった。
【００４８】
比較例２
比較例１と同様の手法を繰り返して、Ｓｉ／ＡＮＢを２９組作製した。うち５枚については接着用プレスから取り出した後に  ＡＮＢが割れていた。  ＡＮＢの割れなく接着した２４枚について、Ｓｉ／ＡＮＢの反り  （μｍ）  は６６，  １２６，  ２５，  １１９，  １０１，  １２８，  １１４，７３，  ９９，  １００，  ９１，  １１３，  ７５，  ７５，  ８９，  １２３，  ８７，  ８２，  １０６，  −２９，  ３９，  １２１，  １０８および  １１５であった。反りのばらつきは最大−最小で  １５７、標準偏差は３１．３９  であった。
【００４９】
【効果】
本発明の反り矯正機能付きの接着型内で、加圧下に冷却することにより、より大きな反り矯正効果が得られ、また、反りのばらつきが非常に小さい接着品が製造できる。大きな反り矯正効果から、より小さい矯正量の金型にて同一反りの接着品の作成が可能であることから、保持基板、ウェーハへの負荷を低減できる。また、ウェーハ種、厚み、接着温度、圧力等の諸条件が異なる場合でも、新規に接着型を作製することなく、条件選択により、所望範囲の反りの接着品を作成可能な範囲が大きく広がる。これらから、本発明は工業的実施の信頼性を大幅に向上するものであることは明瞭である。