(57)【要約】【課題】硬質板に貼付された半導体ウエハ等の脆質部材を破損させることなく剥離できるようにすること。【解決手段】ガラス等からなる硬質板Ｐの一方の面に両面粘着シートＳを介して半導体ウエハＷが貼付されて支持ユニットＵが形成されている。硬質板Ｐの外周近傍には、当該硬質板の面を貫通する貫通穴Ｐ１が形成されている。この貫通穴Ｐ１にシリンジＣを用いて水等の流体を注入することで、硬質板と両面粘着シートとの間に半導体ウエハを剥離するきっかけとなる剥離領域Ａが形成される。従って、この剥離領域Ａを剥離開始位置として半導体ウエハを剥離することができる。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質板に両面粘着シートを介して貼付された脆質部材を前記硬質板から剥離する方法において、
前記硬質板の外周近傍に、当該硬質板の面内を貫通する貫通穴を設けておき、この貫通穴を通じて硬質板と両面粘着シートとの界面に流体を注入して剥離領域を設け、次いで、当該剥離領域から前記脆質部材を剥離することを特徴とする脆質部材の剥離方法。
【請求項２】
前記貫通穴内にシリンジの先端部を差し込んで流体を前記界面に注入することを特徴とする請求項１記載の脆質部材の剥離方法。
【請求項３】
前記脆質部材は半導体ウエハであることを特徴とする請求項１又は２記載の脆質部材の剥離方法。
【請求項４】
硬質板の一方の面に両面粘着シートを介して脆質部材を貼付してなる支持ユニットであって、
前記硬質板の外周近傍に、当該硬質板の面内を貫通して前記両面粘着シートと硬質板との界面に流体を注入可能な貫通穴を設けたことを特徴とする脆質部材の支持ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脆質部材の剥離方法及び支持ユニットに係り、更に詳しくは、両面粘着シートを介して硬質板に貼付された半導体ウエハ等の脆質部材を剥離する方法と、当該脆質部材に所定の加工等を施す際に利用することに適した支持ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子産業や光学産業等において、表面に回路パターンが形成された脆質部材たる半導体ウエハが広く利用されるに至っている。この半導体ウエハの厚みは、従来２００μｍ〜３００μｍ程度に研削加工を施していたが、近時のＩＣチップの小型化や薄型化の要請により、１００μｍ以下の極薄への加工が求められている。そのため、研削加工後の半導体ウエハを保管、搬送する際に、半導体ウエハに割れや傷が発生し易くなる。そこで、研削加工を行う前に、半導体ウエハを補強し、且つ、半導体ウエハのハンドリング性を確保するため、半導体ウエハをガラス板等の硬質板に固定する方法を採用する場合がある。半導体ウエハを硬質板に固定するに際しては、これらをワックスを介して貼付する手法が知られている。
【０００３】
しかしながら、前記ワックスを介して貼付する場合、ワックスの厚さを均一に塗布することが困難であり、半導体ウエハを平滑り研削することが難しくなる。また、硬質板の端部からワックスがはみ出す傾向が強く、作業性に支障があるという不都合を生じる。更に、半導体ウエハを硬質板から剥離した後、有機溶剤を用いて洗浄しなければならず、自然環境の汚染を招来するという点において好ましくない。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載されるように、ワックスに代えて熱収縮性のフィルムの両面に粘着剤層を備えた両面粘着シートを用いて硬質板と半導体ウエハとを貼付する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３６３６２号公報
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたシートを用いて硬質板に半導体ウエハを貼付した場合には、研削加工の後、熱処理がある工程に使用できないという不都合を招来する。また、このようなシートは、通常、半導体ウエハと略同一平面サイズに設定されているため、硬質板から半導体ウエハを剥がすときに、剥離を始めるきっかけを作り難い。このため、剥離の初期段階で過大な力を要し、半導体ウエハを破損してしまうか、力を加えないよう注意深く操作しようとすると剥離ができなくなるという不都合があった。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、硬質板に貼付された半導体ウエハ等の脆質部材を容易に剥離するきっかけを形成することができ、且つ、剥離時における脆質部材の割れや傷の発生を防止することができる脆質部材の剥離方法及び支持ユニットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、硬質板に両面粘着シートを介して貼付された脆質部材を前記硬質板から剥離する方法において、
前記硬質板の外周近傍に、当該硬質板の面内を貫通する貫通穴を設けておき、この貫通穴を通じて硬質板と両面粘着シートとの界面に流体を注入して剥離領域を設け、次いで、当該剥離領域から前記脆質部材を剥離する、という手法を採っている。このような手法によれば、特別な力を加えることなく脆質部材の外周側を部分的に剥離することができ、この剥離された領域をきっかけとして脆質部材と硬質板との剥離領域を次第に拡げるように剥がすことができ、剥離時における脆質部材への負荷を軽減することが可能となる。従って、極薄化によって剛性が低下した脆質部材であっても、硬質板から容易に剥がすことができ、且つ、脆質部材及び硬質板の割れ等を防止することが可能となる。
【０００９】
前記剥離方法において、前記貫通穴内にシリンジの先端部を差し込んで流体を前記界面に注入する、という手法を採るとよい。これにより、前記界面への流体注入を確実に行うことが可能となる。
【００１０】
また、前記脆質部材は半導体ウエハを対象とすることができる。このような半導体ウエハに本発明を適用することで、加工精度の厳格なる要求に十分に応えることができる。
【００１１】
更に、本発明は、硬質板の一方の面に両面粘着シートを介して脆質部材を貼付してなる支持ユニットであって、
前記硬質板の外周近傍に、当該硬質板の面内を貫通して前記両面粘着シートと硬質板との界面に流体を注入可能な貫通穴を設ける、という構成を採っている。このような構成とすることで、前述したように、流体による部分的な界面の剥離を実現できる他、脆質部材に研削等、種々の加工を施す際に、当該脆質部材の安定した支持が可能となり、加工作業に伴って脆質部材を損傷してしまうような不都合を効果的に回避することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１には、本実施形態に係る脆質部材の支持ユニットの概略断面図が示されている。この図において、支持ユニットＵは、脆質部材を支持可能な面を有する硬質板Ｐと、この硬質板Ｐの一方の面に両面粘着シートＳを介して貼付された脆質部材としての半導体ウエハＷとを備えて構成されている。
【００１４】
前記硬質板Ｐは、例えば、ガラス板、石英板や、アクリル板、ポリ塩化ビニル板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリプロピレン板、ポリカーボネート板等のプラスチック板が使用できる。硬質板ＰのＡＳＴＭＤ  ８８３により定義される硬度は、好ましくは７０ＭＰａ以上である。両面粘着シートＳに使用される粘着剤層の少なくとも一層が紫外線硬化型粘着剤で構成される場合には、硬質板Ｐは、使用する紫外線の波長を透過可能な材質が選択される。硬質板Ｐの厚みは、その材質にもよるが、通常は、０．１〜１０ｍｍ程度である。硬質板Ｐの形状あるいはサイズは、支持固定される脆質部材のサイズより大きければよいが、より好ましくは略同形状であり同サイズのものが用いられる。
硬質板Ｐの外周近傍位置には、当該硬質板Ｐの面内を貫通する一個の貫通穴Ｐ１が形成されている。この貫通穴Ｐ１の内径は、通常１０ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ、更に好ましくは１ｍｍ以下であり、内径の下限は流体を注入するシリンジ等の注入部が係合するサイズである。貫通穴Ｐ１が大きすぎる場合は、脆質部材を加工する際に加工むらを起こすおそれがある。具体的には、半導体ウエハを研削加工する場合において、極薄まで加工すると貫通穴Ｐ１に対応する位置に窪み（ディンプル）が発生し、半導体ウエハの破損や完成したデバイスの信頼性低下を招く可能性がある。
硬質板Ｐにおける貫通穴Ｐ１の位置は、硬質板Ｐの外縁より３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、特に好ましくは１０ｍｍ以下であり、硬質板Ｐの強度がもてば、なるべく外縁に近い位置が好ましい。また、貫通穴Ｐ１の数は、１個であっても良いが複数であっても良い。
【００１５】
前記両面粘着シートＳは、基材シートＳ１と、当該基材シートＳ１の硬質板Ｐ側に塗布形成された粘着剤層Ｓ２と、半導体ウエハＷを貼付する側に塗布形成された粘着剤層Ｓ３とからなる。基材シートＳ１は寸法安定性、耐熱性に優れることから、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルムが好ましく使用される。粘着剤層Ｓ２，Ｓ３は、再剥離可能な粘着剤であれば、ゴム系、アクリル系、シリコーン系、ポリウレタン系、ポリビニルエーテル系等の粘着剤、紫外線硬化型粘着剤或いは水膨潤性の粘着剤等何ら限定されず使用可能である。特に、硬質板Ｐ側に接する粘着剤層Ｓ２は、紫外線硬化型粘着剤を使用することが好ましい。流体を注入する前に、硬質板Ｐ側から粘着剤層Ｓ２に対して紫外線を照射し、粘着剤層Ｓ２を硬化させておくことにより、粘着力が消失又は減少する。これにより、支持ユニットＵに流体を注入して半導体ウエハＷと硬質板Ｐを剥離した後再付着するおそれが無くなる。
【００１６】
前記半導体ウエハＷは、半導体製造の前工程において表面に回路が形成され裏面が未研削状態のものが用いられる。この回路側の面を、両面粘着シートＳを介して半導体ウエハＷは硬質板Ｐに粘着固定され支持ユニットＵが形成される。この状態で、半導体ウエハＷの裏面側を１００μｍ以下程度の厚さまで研削する加工が施されたものが、本実施形態での対象となる。
なお、本発明においては、研削加工にかかわらず、半導体ウエハＷの裏面に蒸着、スパッタリング、エッチング等の加工を施したものや、研削加工の後にこれらの加工を施したものであっても良い。更に、研削加工した面に接着シート（ダイアタッチシート）を加熱接着させた半導体ウエハを対象としても良い。また、ダイシングを施してチップ化した半導体ウエハを対象としても良い。
【００１７】
図２に示されるように、前記貫通穴Ｐ１には、当該貫通穴Ｐ１内に差し込み可能なシリンジＣを用いて流体が注入される。この流体は、硬質板Ｐと粘着剤層Ｓ２との界面に入り込み、貫通穴Ｐ１回りの界面を剥離して半導体ウエハＷを硬質板Ｐから剥離する際のきっかけをなす剥離領域Ａを形成するようになっている。ここで、流体としては、脱イオン水、純水、界面活性剤含有の水溶液、ポリエチレングリコール含有水溶液、アルコール等の液体や、空気や窒素ガス等の気体を例示することができる。
【００１８】
前記剥離領域Ａが形成された支持ユニットＵは、例えば、ダイシングテープ等の別の粘着シートに半導体ウエハＷを転着することにより、硬質板Ｐから完全に剥離しても良い。この場合、別の粘着シートは、図３のように半導体ウエハＷよりも大径であり、その外縁をリングフレーム１２に支持された状態で半導体ウエハＷを固定する。そして、図３ないし図６に示される剥離・転着装置１０に配置されて剥離と転着が行われるようになっている。この剥離・転着装置１０は、前記硬質板Ｐを下面側にして支持ユニットＵを支持するテーブル１１と、このテーブル１１の側端部（図４中右側上端部）に回転可能に連結されるとともに上面側にリングフレーム１２を載置可能としたフレーム支持体１３と、このフレーム支持体１３上で前記リングフレーム１２を定位置に保持する保持手段１４と、前記フレーム支持体１３を回転させる駆動装置１５と、前記リングフレーム１２の周方向位置を決定する位置決め手段１６とを備えて構成されている。このような剥離・転着装置１０の詳細については、特願２００２−１４５９７０に説明されている。
【００１９】
次に、本実施形態における半導体ウエハＷの剥離と、その転着動作の具体的実施例ついて説明する。
【００２０】
［実施例１］
８インチサイズの半導体ウエハ（厚み：７２５μｍ）にＵＶ硬化型粘着剤を用いたリンテック社製の両面粘着シートＡｄｗｉｌｌ  ＨＤ−９０９０Ａ１０１（総厚：９０μｍ）を半導体ウエハＷの回路面側にラミネートした。テープラミネータは、リンテック社製ＡｄｗｉｌｌＲＡＤ−３５００ｍ／１２を使用した。硬質板Ｐとしては８インチサイズのソーダライムガラス（厚み：７２０μｍ）を使用した。このソーダライムガラスは、外周から３ｍｍの位置に内径１ｍｍの貫通穴Ｐ１を１箇所設けた。
【００２１】
前記両面粘着シートがラミネートされた半導体ウエハＷと硬質板Ｐとを相互に貼合して支持ユニットＵを形成した。
形成された支持ユニットＵをグラインダー（ディスコ社製ＤＦＧ−８４０）にて半導体ウエハＷを厚み５０μｍまで研削加工を施した。半導体ウエハＷは破損することなく研削することが可能であった。また硬質板Ｐの貫通穴Ｐ１に対応する位置にも窪み（ディンプル）による破損は発生しなかった。
【００２２】
前記支持ユニットＵをＵＶ照射装置（リンテック社製Ａｄｗｉｌｌ  ＲＡＤ−２０００ｍ／８）によってＵＶ照射を硬質板Ｐ側から行ってＵＶ硬化型粘着剤を硬化させた。
次に硬質板Ｐの貫通穴Ｐ１（内径１ｍｍ）にマイクロシリンジＣによって脱イオン水を注入して貫通穴Ｐ１と両面テープの界面に剥離領域Ａを形成した。
【００２３】
このように加工した支持ユニットＵの半導体ウエハＷの研削面にダイシングテープＴ（リンテック社製ＵＶ硬化型ダイシングテープＡｄｗｉｌｌ  Ｄ−６５０）を介してリングフレーム１２にマウントした。そして、リングフレーム１２に固定された支持ユニットＵを図３に示す剥離・貼着装置１０に配置した。このとき、支持ユニットＵは、硬質板Ｐを下面側とした。その後、リングフレーム１２を図５中矢印Ｒ方向に回転させるように剥離離・貼着装置１０を動作させることで支持ユニットＵから硬質板Ｐを剥離することができた。このとき、導体ウエハＷは回路面に両面粘着シートＳ、研削面にはダイシングテープＴが貼付されているため、ウエハを破損させることなく処理することができた。次に、テープリムーバ（リンテック社製Ａｄｗｉｌｌ  ＲＡＤ−３０００ｍ／１２）を用いて両面粘着シートＳを剥離した。
【００２４】
このようにして加工された半導体ウエハＷ（厚み５０μｍ）をダイサー（東京精密社製Ａ−ＷＤ−４０００Ｂ）にて所定のチップサイズ（１０ｍｍ×１０ｍｍ）にダイシングして５０μｍ厚みのチップＷ１を得ることができた。
【００２５】
［実施例２］
実施例１において、半導体ウエハＷを研削後に、ウエハの研削面側からダイサーにて所定のチップサイズ（１０ｍｍ×１０ｍｍ）に分割した。その後ＵＶ照射を行って、両面粘着シートＳの粘着剤を硬化させた。次に硬質板Ｐの貫通穴Ｐ１（内径１ｍｍ）にマイクロシリンジＣによって脱イオン水を注入して貫通穴Ｐ１と両面粘着シートＳの界面に剥離領域Ａを形成した。
【００２６】
このように加工した支持ユニットＵの半導体ウエハＷの研削面にダイシングテープ（リンテック社製ＵＶ硬化型ダイシングテープＡｄｗｉｌｌ  Ｄ−６５０）を貼付し、更にダイシングテープＴの外縁にリングフレーム１２をマウントした。リングフレーム１２に固定された支持ユニットＵを図３に示す剥離・貼着装置１０に配置した。このとき、支持ユニットＵは、硬質板Ｐを下面側とした。その後、実施例１と同様に、剥離・貼着装置１０を用いて支持ユニットＵから硬質板Ｐを剥離することができた。このとき、半導体ウエハＷは回路面に両面粘着シートＳ、研削面にはダイシングテープＴが貼付されているため半導体ウエハＷの破損無く処理することができた。次に、テープリムーバ（リンテック社製Ａｄｗｉｌｌ  ＲＡＤ−３０００ｍ／１２）を用いて両面テープＳを剥離した。
このようにして実施例１と同様に、厚さ５０μｍのチップＷ１を得ることができた。
【００２７】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、材料、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材料などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００２８】
例えば、前記実施形態では、貫通穴Ｐ１が硬質板Ｐの外周近傍に一個形成された場合を図示、説明したが、当該貫通穴Ｐ１は、複数箇所に設けてもよい。また、脆質部材として半導体ウエハＷを対象としたが、その他の薄板状をなす脆質部材にも適用することができる。
【００２９】
また、前記硬質板Ｐから剥離される半導体ウエハＷは、リングフレーム１２側に転着することなく、剥離された半導体ウエハＷから両面粘着シートＳを剥離することでもよい。この際、両面粘着シートＳは、フレキシブルな素材であるため、半導体ウエハＷに対して捲り取るようにして剥離することが可能となり、従って、半導体ウエハＷを損傷させてしまうような不都合は生じない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、硬質板から脆質部材を剥離するに際し、特別な力を加えることなく脆質部材と硬質部材の外周側を部分的に剥離することができ、この剥離された領域をきっかけとして脆質部材と硬質板との剥離領域を次第に拡げるように剥がすことができる。従って、極薄化によって剛性が低下した脆質部材であっても、硬質板から容易に剥がすことができ、且つ、脆質部材及び硬質板の割れ等の損傷を効果的に防止することが可能な脆質部材の剥離方法及び支持ユニットを提供することができる。
【００３１】
しかも、硬質板に設けられた貫通穴を通じてシリンジで流体を注入するだけで剥離のきっかけをなす剥離領域を形成できるため、剥離作業を簡易に行うことができ、脆質部材として半導体ウエハを対象とした場合の取り扱いを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】硬質板に半導体ウエハが貼付された支持ユニットの概略断面図。
【図２】半導体ウエハを硬質板に貼付する両面粘着シートと硬質板との界面に流体を注入して剥離領域が形成された状態を示す概略断面図。
【図３】硬質板から剥離される半導体ウエハをリングフレームに転着する剥離・転着装置の概略平面図。
【図４】図３の概略側面図。
【図５】支持ユニットを剥離・転着装置にセットした際の要部拡大断面図。
【図６】半導体ウエハが硬質板から剥離されてリングフレーム側に転着される動作を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
Ａ  剥離領域
Ｃ  シリンジ
Ｕ  支持ユニット
Ｐ  硬質板
Ｐ１  貫通穴
Ｓ  両面粘着シート
Ｓ１  基材フィルム
Ｓ２，Ｓ３  粘着剤層
Ｗ  半導体ウエハ（脆質部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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