(57)【要約】【課題】１つの実施形態は、例えば、デバイス基板に仮接着された後にデバイス基板から円滑に剥離できる仮接着用支持基板及び半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】１つの実施形態によれば、下地層と発熱層とを有する仮接着用支持基板が提供される。発熱層は、下地層に対してデバイス基板に接着剤で仮接着される側に配されている。【選択図】図１
2016048729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地層と、
前記下地層に対してデバイス基板に接着剤で仮接着される側に配された発熱層と、
を備えたことを特徴とする仮接着用支持基板。
【請求項２】
前記発熱層は、前記デバイス基板に前記接着剤で仮接着された状態で前記接着剤を熱変性させる熱を発生可能である
ことを特徴とする請求項１に記載の仮接着用支持基板。
【請求項３】
前記発熱層は、可視光より波長の長い電磁波の吸収率が前記下地層より大きい
ことを特徴とする請求項２に記載の仮接着用支持基板。
【請求項４】
前記下地層と前記発熱層との間に配され、可視光より波長の長い電磁波を透過する断熱層をさらに備えた
ことを特徴とする請求項３に記載の仮接着用支持基板。
【請求項５】
下地層と発熱層とを有する仮接着用支持基板における前記発熱層の表面が接着剤を介してデバイス基板に仮接着されることと、
前記発熱層を発熱させて前記接着剤を熱変性させることにより、前記仮接着用支持基板を前記デバイス基板から剥離することと、
を備えたことを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記発熱層の発熱は、前記デバイス基板に仮接着された前記仮接着用支持基板に対して前記下地層の側から可視光より波長の長い電磁波を照射することで前記発熱層を発熱させることを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、仮接着用支持基板及び半導体デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスを得るために、支持基板をデバイス基板に仮接着してデバイス基板を処理し、処理が完了したら支持基板をデバイス基板から剥離させたいと要求されることがある。このとき、支持基板をデバイス基板から円滑に剥離できることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−３９００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１つの実施形態は、例えば、デバイス基板に仮接着された後にデバイス基板から円滑に剥離できる仮接着用支持基板及び半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの実施形態によれば、下地層と発熱層とを有する仮接着用支持基板が提供される。発熱層は、下地層に対してデバイス基板に接着剤で仮接着される側に配されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態にかかる仮接着用支持基板の構成を示す断面図。
【図２】第１の実施形態にかかる仮接着用支持基板を用いた半導体デバイスの製造方法を示す図。
【図３】第１の実施形態にかかる仮接着用支持基板を用いた半導体デバイスの製造方法を示す図。
【図４】第１の実施形態にかかる仮接着用支持基板を用いた半導体デバイスの製造方法を示す図。
【図５】第１の実施形態にかかる仮接着用支持基板を用いた半導体デバイスの製造方法を示す図。
【図６】第１の実施形態にかかる仮接着用支持基板を用いた半導体デバイスの製造方法を示す図。
【図７】第１の実施形態にかかる仮接着用支持基板を用いた半導体デバイスの製造方法を示す図。
【図８】第１の実施形態にかかる仮接着用支持基板を用いた半導体デバイスの製造方法を示す図。
【図９】第１の実施形態の変形例にかかる仮接着用支持基板の構成を示す図。
【図１０】第１の実施形態の他の変形例にかかる仮接着用支持基板の構成を示す図。
【図１１】第１の実施形態の他の変形例にかかる仮接着用支持基板の構成を示す図。
【図１２】第２の実施形態にかかる仮接着用支持基板の構成及び仮接着用支持基板を用いた半導体デバイスの製造方法を示す図。
【図１３】第３の実施形態にかかる仮接着用支持基板の構成及び仮接着用支持基板を用いた半導体デバイスの製造方法を示す図。
【図１４】第４の実施形態にかかる仮接着用支持基板の構成及び仮接着用支持基板を用いた半導体デバイスの製造方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる仮接着用支持基板を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態にかかる仮接着用支持基板１０について図１を用いて説明する。図１は、仮接着用支持基板１０の構成を示す断面図である。
【０００９】
半導体デバイスの実装の高密度化のための新しいアプローチとして、半導体チップを三次元的に積層させて積層型の半導体デバイスを得る三次元実装技術が脚光を浴びている。積層型の半導体デバイスを得るためには、半導体デバイスのパッケージング工程において、複数の半導体チップを積層する必要がある。このとき、デバイス基板（半導体基板）を貫通する貫通電極（ＴＳＶ：Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｖｉａ）を形成し、そのデバイス基板をダイシングブレードにより切削・分割して半導体チップを個片化する。そして、複数の半導体チップを積層して積層型の半導体デバイスを形成する。
【００１０】
このとき、貫通電極を容易に形成するためには、デバイス基板を薄化する必要がある。素子を形成するデバイス基板の薄化は、デバイス基板の裏面からの研削・研磨によって行われ、最終的には例えば５０μｍ程度の厚さにする。よって、研削・研磨時の安定保持のための仮接着用支持基板１０を、デバイス基板３０ｉ（図２参照）の表面３０ｉａに仮接着させることが必要になる。
【００１１】
仮接着用支持基板１０は、半導体チップを個片化する前までにはデバイス基板（図７参照）から剥離されることになる。仮接着から剥離までに行われるプロセスの種類は、チップ間の接合電極の形成法や接合方法によって異なる。裏面研削・研磨のみの場合もあるが、デバイス基板（例えば、シリコン基板）を開口するプロセス（図４参照）や高温成膜プロセスが含まれる場合もある。つまり、仮接着時は、機械的、熱的に剥がれを起こし易い環境に耐えて、安定した接着を保証する必要がある。それに対して、剥離時は、デバイス基板を支持基板から円滑に剥離できることが望まれる。
【００１２】
仮接着時における安定した接着と剥離時における容易剥離性という、仮接着における二律背反を満足させることは、難易度の高い課題である。
【００１３】
この課題に対して、接着層の材質、構造に工夫を凝らすことで対処することが考えられる。簡単に言うと、接着層内に“剥離層”に相当する部位を設け、この部位を、溶媒で溶解したり、レーザー光照射等で分解させたりして、デバイス基板と支持基板を剥離させる方法が考えられる。
【００１４】
しかし、溶媒で溶解させる場合、例えば、接着層を、デバイス基板側の接着層と支持基板側の接着層との間にリリース層を設ける３層構造にするので、接着層全体の厚さを均一に保つことが難しくなる可能性がある。この厚さばらつきが大きくなると、薄化後のデバイス基板の厚さばらつきも大きくなってしまう。また、接着層を３層構造にするので、半導体デバイスの製造コストが増大する可能性がある。また、リリース層への溶媒の浸入方向がリリース層の側方に限られるので、処理時間が長時間化しやすい。
【００１５】
レーザー光照射等で分解させる場合、支持基板の材料がガラス等の光の透過率の高い材料に限定され、実用上便利とされるシリコン等の光の透過率の低い材料を用いることが困難である。また、接着層の材料が光照射で分解する性質を有した特殊なものに限定されるので、半導体デバイスの製造コストが増大しやすい。
【００１６】
本実施形態では、仮接着時における安定した接着と剥離時における容易剥離性とを、接着層の材質、構造の工夫ではなく、支持基板の材質、構造の工夫で実現する。
【００１７】
具体的には、仮接着用支持基板１０は、図１に示すように、下地層１１及び発熱層１２を有する。仮接着用支持基板１０では、発熱層１２の表面１２ａが、デバイス基板３１ｉ（図２参照）に仮接着されることが予定されている。
【００１８】
下地層１１には、仮接着用支持基板１０がデバイス基板３１ｉに仮接着されデバイス基板３１ｉが研磨・研削される際に、デバイス基板３１ｉを略平坦な形状に支持する支持剛性を有することが要求される。下地層１１は、要求された支持剛性に応じた厚さ及び材質を有する。下地層１１は、例えば、７５０μｍ以上の厚さを有する。下地層１１は、例えば、シリコン又は酸化シリコンを主成分とする材料で形成されている。シリコンを主成分とする材料で下地層１１を形成した場合、酸化シリコン（ガラス）を主成分とする材料で下地層１１を形成した場合に比べて、仮接着用支持基板１０の製造コストを容易に低減できる。
【００１９】
発熱層１２は、下地層１１に対してデバイス基板３１ｉ（図２参照）に接着剤２０で仮接着される側に配されている。例えば、発熱層１２は、下地層１１におけるデバイス基板３１ｉに仮接着される側の主面１１ａを覆っている。発熱層１２は、例えば、ＣＶＤ法やスパッタ法などにより、発熱層１２の材料を下地層１１の主面１１ａに堆積することで形成できる。発熱層１２は、例えば、１０μｍ程度の厚さを有する。
【００２０】
発熱層１２は、デバイス基板３１ｉに接着剤２０で仮接着された状態で接着剤２０を熱変性させる熱を発生可能であるような材料で形成されている。発熱層１２は、可視光より波長の長い電磁波の吸収率が下地層１１より大きい。可視光より波長の長い電磁波は、周波数４００ＴＨｚ以下の電磁波であり、例えば赤外線である。すなわち、発熱層１２は、赤外線の吸収率が下地層１１より大きい。発熱層１２は、カーボン又はタングステンを主成分とする材料で形成することができる。あるいは、発熱層１２は、不純物を導入して導電性を非常に高めたシリコンで形成することもできる。これにより、下地層１１における主面１１ａと反対側の主面１１ｂの側から発熱層１２に向けて赤外線が照射された際に、発熱層１２の表面１２ａを覆うべき接着剤２０（図２参照）を熱変性させるのに必要な熱を、発熱層１２の表面１２ａに発生させることができる。
【００２１】
次に、仮接着用支持基板１０を用いた半導体デバイスの製造方法について図２〜図８を用いて説明する。
【００２２】
本実施形態では、仮接着用支持基板１０の接着面側に、周波数４００ＴＨｚ以下の電磁波により加熱される発熱層１２を設ける。仮接着後、電磁波を照射して発熱層を加熱し、発熱層と接する接着剤２０における界面近傍の部位を熱変性させることにより、デバイス基板３０から仮接着用支持基板１０を剥離する手法である。このとき、仮接着用支持基板１０の構造・材質に工夫を凝らし仮接着用支持基板１０に特有の剥離を行うので、接着剤２０には汎用性を持たせることができる。
【００２３】
具体的には、図２に示す工程では、例えば、ＣＶＤ法やスパッタ法などにより、発熱層１２の材料を下地層１１の主面１１ａ（図１参照）に堆積することで、下地層１１及び発熱層１２を有する仮接着用支持基板１０を形成する。一方、半導体基板３１ｉの表面にデバイス層３３を形成し、デバイス層３３の表面に表面電極３２を形成することで、デバイス基板３０ｉを形成する。デバイス層３３は、多層配線構造やトランジスタ等の素子を含んでもよく、表面電極３２は、デバイス層３３内の多層配線構造や素子に対して電気的に接続されていてもよい。デバイス層３３の表面及び表面電極３２の表面は、デバイス基板３０ｉの表面３０ｉａを形成する。
【００２４】
次に、デバイス基板３０ｉの表面３０ｉａを覆うように接着剤２０を塗付して、接着剤２０を介して仮接着用支持基板１０をデバイス基板３０ｉに仮接着する。接着剤２０は、例えば、熱硬化型である。接着剤２０の熱硬化温度は、例えば１８０℃程度である。
【００２５】
図３に示す工程では、機械研削等により、デバイス基板３０ｉの裏面３０ｉｂを研磨・研削する。これにより、デバイス基板３０ｊ（半導体基板３１ｊ）を薄化する。例えば、デバイス基板３０ｊを５０μｍ程度に薄化する。また、デバイス基板３０ｊを薄化する場合、機械研削を行った後、ＣＭＰ法などによりデバイス基板３０ｊの裏面３０ｊｂを鏡面化することができる。
【００２６】
図４に示す工程では、フォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術を用いることにより、デバイス基板３０ｊ（半導体基板３１ｊ）における表面電極３２に対応した領域３１ｊｃを除去する。これにより、デバイス層３３の裏面を露出する貫通孔３１ｄが形成されたデバイス基板３０を得ることができる。
【００２７】
さらに、熱ＣＶＤ法などにより、貫通孔３１ｄの内側面に絶縁膜３４ｉを形成する。このとき、仮接着用支持基板１０をデバイス基板３１に仮接着するための接着剤２０は、仮接着中の熱プロセス（例えば、２００℃近くの基板温度）に晒されるゆえ、ある程度の耐熱性が要求される。ただし、水ガラスのような無機系接着剤のように耐熱性が高過ぎると、仮接着後の剥離が困難になってしまう。程良い耐熱性という観点から、熱硬化型の接着剤２０を用いることができる。
【００２８】
図５に示す工程では、貫通孔３１ｄに導電物質を埋め込むとともに裏面側の部分をパターニングすることで、裏面電極３５ａを裏面側に有する貫通電極３５を形成する。貫通電極３５は、貫通孔３１ｄの内側面を覆う絶縁膜３４を介して、半導体基板３１から絶縁されている。貫通電極３５は、デバイス層３３内の多層配線構造や素子に対して電気的に接続されていてもよい。そして、貫通電極３５の裏面電極３５ａにピックアップテープ５０を貼り付ける。
【００２９】
図６に示す工程では、発熱層１２を発熱させて接着剤２０を熱変性させる。すなわち、デバイス基板３０に仮接着された仮接着用支持基板１０に対して下地層１１の側から赤外線を照射する。
【００３０】
具体的には、仮接着用支持基板１０の下地層１１の主面１１ｂに対向する位置に赤外線発生源１００を配置する。赤外線発生源１００は、赤外線領域の分光放射率が高いランプ（例えば、赤外線ランプ）を用いてもよいし、ハロゲンランプを用いてもよい。赤外線発生源１００を動作させ、図６に破線の矢印で示すように、赤外線発生源１００から出射された赤外線を、仮接着用支持基板１０に対して下地層１１の側から照射する。赤外線発生源１００の放射強度は、例えば５Ｗ／ｃｍ２程度にすることができる。赤外線発生源１００による赤外線の照射時間は、例えば数秒程度とすることができる。
【００３１】
このとき、仮接着用支持基板１０は、下地層１１における赤外線の吸収率に比べて、発熱層１２における赤外線の吸収率が大きい。これにより、仮接着用支持基板１０に照射された赤外線は、効率的に発熱層１２で吸収され、発熱層１２を発熱させる。発熱層１２で発生した熱は、接着剤２０における発熱層１２近傍の部位２１を熱変性させる。
【００３２】
熱変性させる部位２１は、仮接着用支持基板１０の発熱層１２と接着剤２０との界面近傍に存在する、ごく一部の接着剤である。よって、熱変性のためのエネルギーは、小さくて済む。この熱エネルギーを局所的に効率良く接着剤２０に供給して接着剤２０における一部の部位２１を熱変性させる。一部の部位２１は、接着剤２０が熱硬化型である場合、熱硬化温度（１８０℃）より高い温度に加熱される。一部の部位２１は、発熱層１２により例えば２００〜３５０℃程度に加熱される。
【００３３】
この局所性、効率性の観点から、熱伝導を主体とするホットプレート加熱ではなく、熱放射を主体とする赤外線加熱を採用している。この電磁波加熱（赤外線加熱）であるからこそ、接着剤２０における発熱層１２との界面近傍の部位２１を局所的に加熱しながら、部位２１に対してデバイス基板３０側に位置する部位２２の加熱を抑制できる。これにより、接着剤２０の仮接着用支持基板１０側の界面近傍の部位２１は高温になるが、デバイス基板３０の裏面に貼付されるピックアップテープ５０は低温のままという急峻な温度プロファイルを実現できる。
【００３４】
急峻な温度プロファイルを長い時間保つ観点から、発熱層１２は、適切な厚さ（例えば、１０μｍ程度）にする必要がある。発熱層１２を厚くし過ぎると、発熱層１２からの過剰な熱が接着剤２０→デバイス基板３０→ピックアップテープ５０へと熱伝導し、ピックアップテープ５０の温度が上がり、ピックアップテープ５０が熱ダメージを受ける可能性があるからである。
【００３５】
図７に示す工程では、仮接着用支持基板１０がデバイス基板３０から剥離される。剥離の具体的方法は、熱変性された部位２１が再固化した際、接着剤２０の仮接着用支持基板１０への接着力がどの程度復元されるかに依存する。
【００３６】
このとき、接着剤２０が熱硬化型であれば、加熱時の熱変性は、一部の部位２１における架橋構造の熱分解であり、温度が下がっても接着力は回復しにくい。つまり、剥離は、発熱層１２を加熱して熱変性を行っている最中に、行う必要はない。温度が下がってから剥離を行えば良いので、赤外線発生源１００を退避させてから、通常の常温剥離手法を採用できる。
【００３７】
あるいは、接着剤２０がホットメルト型の接着剤２０であれば、加熱時の熱変性は、一部の部位２１の溶融軟化であり、温度が下がると接着力が回復する可能性がある。温度が下がると接着力が回復する場合、剥離は、発熱層１２を加熱して熱変性を行っている最中に行う必要がある。よって、赤外線発生源１００と干渉しないように剥離動作を行うなど、運用上のハードルが上がる。例えば、赤外線発生源１００の配置はそのままにして、仮接着用支持基板１０を横にスライドさせて剥離させる方法を採用する。または、仮接着用支持基板１０の方ではなく、デバイス基板３０の方を、ピックアップテープ５０が貼付された状態にて動かして引き離す方法も採用できる。この事情は、熱可塑型の接着剤２０にも当てはまる。ホットメルト型や熱可塑型の接着剤２０も、本実施形態で用いることは可能ではあるが、熱硬化型の接着剤２０が、運用上便利である。
【００３８】
すなわち、熱変性された部位２１では、化学的な結合力が弱くなっているので、容易に他の部位２２から分離できる。これにより、部位２１’が接着された仮接着用支持基板１０を、部位２２’が接着されたデバイス基板３０から剥離できる。
【００３９】
図８に示す工程では、デバイス基板３０に接着された部位２２’をデバイス基板３０から除去する。すなわち、図７に示す工程での剥離後、デバイス基板３０には接着剤の部位２２’が残存するが、部位２２’は全面が剥き出しになる。これにより、通常行われているウェットエッチング・ドライエッチング等の処理で部位２２’を簡単に除去できる。例えば、有機溶媒にてウェットエッチングで除去する。
【００４０】
なお、接着剤２０の部位２１’は仮接着用支持基板１０にも若干残存する場合があるが、仮接着用支持基板１０を再利用する観点から、有機溶媒にて洗浄することができる。
【００４１】
得られたデバイス基板３０は、ダイシングブレードにより切削・分割されて、ピックアップテープ５０から引き離されることにより、複数の半導体チップに個片化される。そして、個片化された複数の半導体チップを積層するとともに上側の半導体チップの裏面電極３５ａと下側の半導体チップの表面電極３２とを接合する。これにより、貫通電極３５を介して複数の半導体チップを電気的に接続して積層型の半導体デバイスを形成する。
【００４２】
以上のように、第１の実施形態では、仮接着用支持基板１０において、発熱層１２が、下地層１１に対してデバイス基板３０に接着剤２０で仮接着される側に配される。発熱層１２は、デバイス基板３０に接着剤２０で仮接着された状態で接着剤２０を熱変性させる熱を発生可能である。これにより、接着剤２０における熱変性された部位の化学的な結合力を弱めることができ、化学的な結合力を弱められた部位により仮接着用支持基板１０をデバイス基板３０から分離できる。この結果、接着強度を強めた接着剤２０で仮接着用支持基板１０をデバイス基板３０に仮接着した場合に、処理後のデバイス基板３０から仮接着用支持基板１０を円滑に剥離できる。すなわち、仮接着中における強固な接着と仮接着後の容易な剥離とを両立させることが可能になる。
【００４３】
また、第１の実施形態では、仮接着中における強固な接着と仮接着後の容易な剥離とを仮接着用支持基板１０の工夫で実現できるので、接着剤２０に汎用性を持たせることが容易である。
【００４４】
また、第１の実施形態では、仮接着用支持基板１０において、発熱層１２は、可視光より波長の長い電磁波（例えば、赤外線）の吸収率が下地層１１より大きい。これにより、可視光より波長の長い電磁波が下地層１１の主面１１ｂの側から発熱層１２に向けて照射された際に、照射された電磁波（例えば、赤外線）を発熱層１２に効率的に吸収させて、発熱層１２を発熱させることができる。
【００４５】
また、第１の実施形態では、仮接着用支持基板１０において、下地層１１は、シリコン又は酸化シリコンを主成分とする材料で形成され、発熱層１２は、カーボン又はタングステンを主成分とする材料で形成されている。これにより、発熱層１２における赤外線の吸収率を下地層１１における赤外線の吸収率より大きくすることができる。また、シリコンを主成分とする材料で下地層１１を形成した場合、仮接着用支持基板１０の製造コストを容易に低減できる。
【００４６】
また、第１の実施形態では、半導体デバイスの製造方法において、仮接着用支持基板１０における発熱層１２の表面１２ａが接着剤２０を介してデバイス基板３０に仮接着される。そして、発熱層１２を発熱させて接着剤２０を熱変性させることにより、仮接着用支持基板１０をデバイス基板３０から剥離する。これにより、接着剤２０における熱変性された部位の化学的な結合力を弱めることができ、化学的な結合力を弱められた部位により仮接着用支持基板１０をデバイス基板３０から容易に剥離できる。この結果、接着強度を強めた接着剤２０で仮接着用支持基板１０をデバイス基板３０に仮接着した場合に、処理後のデバイス基板３０から仮接着用支持基板１０を円滑に剥離できる。すなわち、仮接着中における強固な接着と仮接着後の容易な剥離とを両立させることが可能になる。
【００４７】
また、第１の実施形態では、半導体デバイスの製造方法において、デバイス基板３０に仮接着された仮接着用支持基板１０に対して下地層１１の側から可視光より波長の長い電磁波を照射する（赤外線加熱する）ことで発熱層１２を発熱させる。これにより、接着剤２０の仮接着用支持基板１０側の界面近傍の部位２１を局所的に加熱でき、デバイス基板３０側に与える熱の影響を抑制しながら接着剤２０の部位２１を熱変性できる。
【００４８】
また、第１の実施形態では、半導体デバイスの製造方法において、熱硬化型の接着剤２０を介して仮接着用支持基板１０をデバイス基板３０に仮接着できる。そして、発熱層１２を発熱させて接着剤２０を熱変性させることにより、接着剤２０の部位２１における架橋構造を熱分解できる。これにより、温度が下がっても接着剤２０の部位２１における接着力が回復しないようにすることができるので、仮接着用支持基板１０をデバイス基板３０から容易に剥離できる。
【００４９】
なお、図９に示すように、仮接着用支持基板１１０は複数の発熱層１２１，１２２を有してもよい。発熱層１２２は、下地層１１の上に配されている。発熱層１２２は、下地層１１の主面１１ａを覆っている。発熱層１２１は、発熱層１２２の上に配されている。発熱層１２１は、発熱層１２２の表面１２２ａを覆っている。発熱層１２１は、赤外線の吸収率が発熱層１２２より大きい。発熱層１２２は、赤外線の吸収率が下地層１１より大きい。発熱層１２２は、下地層１１の組成と発熱層１２１の組成との中間的な組成を有する。例えば、図９に示すように、カーボンの組成比について、発熱層１２１＞発熱層１２２＞下地層１１となるように、仮接着用支持基板１１０を形成できる。これにより、下地層１１における主面１１ａと反対側の主面１１ｂの側から発熱層１２１，１２２に向けて赤外線が照射された際に、発熱層１２１，１２２で発生した熱を発熱層１２２→発熱層１２１と集めることができる。この結果、発熱層１２１の表面１２１ａを覆うべき接着剤２０（図２参照）を熱変性させるのに必要な熱を、発熱層１２１の表面１２１ａに効率的に発生させることができる。
【００５０】
あるいは、図１０に示すように、仮接着用支持基板１１０’は傾斜組成を有する発熱層１２３を有してもよい。発熱層１２３は、下地層１１の上に配されている。発熱層１２３は、下地層１１の主面１１ａを覆っている。発熱層１２３は、赤外線の吸収率が発熱層１２２より大きい。発熱層１２３は、下地層１１側から表面１２３ａ側にかけて徐々に赤外線の吸収率が高くなるように構成されている。例えば、図１０に示すように、発熱層１２３のカーボンの組成比について、下地層１１側から表面１２３ａ側にかけて徐々に高くなるように、仮接着用支持基板１１０’を形成できる。これにより、下地層１１における主面１１ａと反対側の主面１１ｂの側から発熱層１２３に向けて赤外線が照射された際に、発熱層１２３で発生した熱を発熱層１２３内→表面１２３ａと移動させることができる。この結果、発熱層１２３の表面１２３ａを覆うべき接着剤２０（図２参照）を熱変性させるのに必要な熱を、発熱層１２３の表面１２３ａに効率的に発生させることができる。
【００５１】
あるいは、図１１に示すように、仮接着用支持基板１１０”は発熱層１２で発生した熱が発熱層１２で保持されるように構成されていてもよい。例えば、仮接着用支持基板１１０”は、断熱層１１３をさらに有する。断熱層１１３は、下地層１１及び発熱層１２の間に配されている。断熱層１１３は、下地層１１及び発熱層１２に挟まれている。断熱層１１３は、可視光より波長の長い電磁波（例えば、赤外線）を透過しやすく、発熱層１２で発生した熱を遮断しやすい材料で形成されている。断熱層１１３は、耐熱性のあるものが良い。断熱層１１３は、多孔質材料で形成され、例えばポーラスシリコン又はポーラスガラスを主成分とする材料で形成されていてもよい。この場合、図６の工程において、接着剤２０がホットメルト型又は熱可塑型の接着剤２０である場合でも、発熱層１２で発生した熱が発熱層１２で保持できる。これにより、赤外線が照射された後、しばらく時間が経過しても剥離を行うことができ、赤外線発生源１００を退避させてから、通常の常温剥離手法を採用できる。
【００５２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態にかかる仮接着用支持基板２１０について説明する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００５３】
第１の実施形態では、仮接着用支持基板１０が赤外加熱に適した構造を有する場合について例示しているが、第２の実施形態では、仮接着用支持基板２１０が誘電加熱に適した構造を有する場合について例示する。
【００５４】
具体的には、仮接着用支持基板２１０は、図１２に示すように、発熱層１２（図１参照）に代えて、発熱層２１２を有する。図１２は、仮接着用支持基板２１０の構成を示す図である。発熱層２１２は、マイクロ波の吸収率が下地層１１より大きい。発熱層２１２は、誘電損失のロス・ファクタ（＝ε×ｔａｎδ，ε：誘電率、ｔａｎδ：誘電正接）が大きいことが要請される。例えば、発熱層２１２は、金属微粒子が拡散された高誘電体層を含む。微粒子の分散体という構造は、tanδを大きくすることに有利にはたらき、個々の材質のεが大きい。
【００５５】
また、半導体デバイスの製造方法では、図６に示す工程に代えて図１２に示す工程が行われる。図１２は、仮接着用支持基板２１０を用いた半導体デバイスの製造方法の工程を示す断面図である。
【００５６】
図１２に示す工程では、デバイス基板３０に仮接着された仮接着用支持基板２１０に対して下地層１１の側からマイクロ波を照射する。
【００５７】
具体的には、仮接着用支持基板２１０の下地層１１の主面１１ｂに対向する位置に電極（マイクロ波発生源）２００を配置し、仮接着用支持基板２１０及びデバイス基板３０を間にして電極２００の反対側に電極２０１を配置する。そして、電極２００及び電極２０１の間に高周波電源２０２から高周波電力を供給する。これにより、図１２に破線の矢印で示すように、電極２００から出射されたマイクロ波を、仮接着用支持基板２１０に対して下地層１１の側から照射する。
【００５８】
このとき、仮接着用支持基板２１０は、下地層１１におけるマイクロ波の吸収率に比べて、発熱層２１２におけるマイクロ波の吸収率が大きい。これにより、仮接着用支持基板２１０に照射されたマイクロ波は、効率的に発熱層２１２で吸収され、発熱層２１２を発熱させる。発熱層２１２で発生した熱は、接着剤２０における発熱層２１２近傍の部位２１を熱変性させる。
【００５９】
なお、電極２００及び電極２０１の間に仮接着用支持基板２１０及びデバイス基板３０が配置されているので、図７に示す工程では、この位置で剥離動作を行うことが困難な場合がある。このとき、接着剤２０が熱硬化型であれば、加熱時の熱変性は、一部の部位２１における架橋構造の熱分解であり、温度が下がっても接着力は回復しにくい。つまり、剥離は、発熱層２１２を加熱して熱変性を行っている最中に、行う必要はない。温度が下がってから剥離を行えば良いので、電極２００及び電極２０１を退避させてから、通常の常温剥離手法を採用できる。
【００６０】
以上のように、第２の実施形態では、仮接着用支持基板２１０において、発熱層２１２は、マイクロ波の吸収率が下地層１１より大きい。これにより、マイクロ波が下地層１１の主面１１ｂの側から発熱層２１２に向けて照射された際に、照射されたマイクロ波を発熱層２１２に効率的に吸収させて、発熱層２１２を発熱させることができる。
【００６１】
また、第２の実施形態では、仮接着用支持基板２１０において、下地層１１は、シリコン又は酸化シリコンを主成分とする材料で形成され、発熱層２１２は、金属微粒子が拡散された高誘電体層を含む。これにより、発熱層２１２におけるマイクロ波の吸収率を下地層１１におけるマイクロ波の吸収率より大きくすることができる。また、シリコンを主成分とする材料で下地層１１を形成した場合、仮接着用支持基板２１０の製造コストを容易に低減できる。
【００６２】
また、第２の実施形態では、半導体デバイスの製造方法において、デバイス基板３０に仮接着された仮接着用支持基板２１０に対して下地層１１の側からマイクロ波を照射する（誘電加熱する）ことで発熱層２１２を発熱させる。これにより、接着剤２０の仮接着用支持基板２１０側の界面近傍の部位２１を局所的に加熱でき、デバイス基板３０側に与える熱の影響を抑制しながら接着剤２０の部位２１を熱変性できる。
【００６３】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態にかかる仮接着用支持基板３１０について説明する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００６４】
第１の実施形態では、仮接着用支持基板１０が赤外加熱に適した構造を有する場合について例示しているが、第３の実施形態では、仮接着用支持基板３１０が誘導加熱に適した構造を有する場合について例示する。
【００６５】
具体的には、仮接着用支持基板３１０は、図１３に示すように、発熱層１２（図１参照）に代えて、発熱層３１２を有する。図１３は、仮接着用支持基板３１０の構成を示す図である。発熱層３１２は、高周波の吸収率が下地層１１より大きい。発熱層３１２は、受ける磁束に応じて渦電流が発生しやすい材料であることが要請され、さらに磁気ヒステリシスに基づく損失電力が大きいことが有効である。例えば、発熱層３１２は、金属を主成分とする材料で形成され、さらに透磁率の大きな材料（鉄、コバルト、ニッケルなど）を主成分とする材料で形成されていてもよい。金属を主成分とする材料は、受ける磁束に応じて渦電流が発生しやすい。透磁率の大きな材料は、磁気ヒステリシスに基づく損失電力が大きい。
【００６６】
また、半導体デバイスの製造方法では、図６に示す工程に代えて図１３に示す工程が行われる。図１３は、仮接着用支持基板３１０を用いた半導体デバイスの製造方法の工程を示す断面図である。
【００６７】
図１３に示す工程では、デバイス基板３０に仮接着された仮接着用支持基板３１０に対して下地層１１の側から高周波を照射する。
【００６８】
具体的には、仮接着用支持基板３１０及びデバイス基板３０を内側に収容するようにコイル（高周波発生源）３００を配置する。そして、コイル３００に高周波電源（図示せず）から高周波電力を供給する。これにより、図１３に破線の矢印で示すように、コイル３００から出射された高周波を、仮接着用支持基板３１０に対して下地層１１の側から照射する。
【００６９】
このとき、仮接着用支持基板３１０は、下地層１１における高周波の吸収率に比べて、発熱層３１２における高周波の吸収率が大きい。これにより、仮接着用支持基板３１０に照射された高周波は、効率的に発熱層３１２で吸収され、発熱層３１２を発熱させる。発熱層３１２で発生した熱は、接着剤２０における発熱層３１２近傍の部位２１を熱変性させる。
【００７０】
なお、コイル３００の内側に仮接着用支持基板３１０及びデバイス基板３０が配置されているので、図７に示す工程では、この位置で剥離動作を行うことが困難な場合がある。このとき、接着剤２０が熱硬化型であれば、加熱時の熱変性は、一部の部位２１における架橋構造の熱分解であり、温度が下がっても接着力は回復しにくい。つまり、剥離は、発熱層３１２を加熱して熱変性を行っている最中に、行う必要はない。温度が下がってから剥離を行えば良いので、コイル３００を退避させてから、通常の常温剥離手法を採用できる。
【００７１】
以上のように、第３の実施形態では、仮接着用支持基板３１０において、発熱層３１２は、高周波の吸収率が下地層１１より大きい。これにより、高周波が下地層１１の主面１１ｂの側から発熱層３１２に向けて照射された際に、照射された高周波を発熱層３１２に効率的に吸収させて、発熱層３１２を発熱させることができる。
【００７２】
また、第３の実施形態では、仮接着用支持基板３１０において、下地層１１は、シリコン又は酸化シリコンを主成分とする材料で形成され、発熱層３１２は、金属を主成分とする材料で形成されている。これにより、発熱層３１２における高周波の吸収率を下地層１１における高周波の吸収率より大きくすることができる。また、シリコンを主成分とする材料で下地層１１を形成した場合、仮接着用支持基板３１０の製造コストを容易に低減できる。
【００７３】
また、第３の実施形態では、半導体デバイスの製造方法において、デバイス基板３０に仮接着された仮接着用支持基板３１０に対して下地層１１の側から高周波を照射する（誘導加熱する）ことで発熱層３１２を発熱させる。これにより、接着剤２０の仮接着用支持基板３１０側の界面近傍の部位２１を局所的に加熱でき、デバイス基板３０側に与える熱の影響を抑制しながら接着剤２０の部位２１を熱変性できる。
【００７４】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態にかかる仮接着用支持基板４１０について説明する。以下では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００７５】
第１の実施形態では、仮接着用支持基板１０が赤外加熱に適した構造を有する場合について例示しているが、第４の実施形態では、仮接着用支持基板４１０が抵抗加熱に適した構造を有する場合について例示する。
【００７６】
具体的には、仮接着用支持基板４１０は、図１４に示すように、発熱層１２（図１参照）に代えて、発熱層４１２を有し、電極４１４ａ、４１４ｂ、絶縁層４１５をさらに有する。図１４は、仮接着用支持基板４１０の構成を示す図である。電極４１４ａ、４１４ｂは、発熱層４１２の両端に電気的に接続されている。電極４１４ａ、４１４ｂは、例えば、発熱層４１２の両端に銀ペーストを塗付することで形成できる。絶縁層４１５は、発熱層４１２を下地層１１から電気的に絶縁する。絶縁層４１５は、ＣＶＤ法等により、下地層１１の主面１１ａに絶縁物（例えば、酸化シリコン）を堆積することで形成できる。なお、下地層１１が酸化シリコン（ガラス）等の絶縁物で形成されている場合、絶縁層４１５は省略されてもよい。
【００７７】
発熱層４１２は、抵抗加熱能力（電流×（抵抗）２の大きくしやすさ）が下地層１１より大きい。例えば、発熱層４１２は、ニッケルクロム合金を主成分とする材料で形成されていてもよいし、ＳｉＣセラミックを主成分とする材料で形成されていてもよい。発熱層４１２は、ＣＶＤ法等によりニッケルクロム合金を主成分とする材料を絶縁層４１５の表面４１５ａに堆積することで形成してもよいし、化学蒸着法等によりＳｉＣセラミックを主成分とする材料を絶縁層４１５の表面４１５ａに堆積することで形成してもよい。ＳｉＣセラミックを主成分とする材料で形成されている場合、使用温度付近において、温度上昇に対して抵抗値が下がるので、発熱層４１２の熱暴走を容易に抑制できる。
【００７８】
また、半導体デバイスの製造方法では、図６に示す工程に代えて図１４に示す工程が行われる。図１４は、仮接着用支持基板４１０を用いた半導体デバイスの製造方法の工程を示す断面図である。
【００７９】
図１４に示す工程では、デバイス基板３０に仮接着された仮接着用支持基板４１０を抵抗加熱する。
【００８０】
具体的には、仮接着用支持基板４１０における電極４１４ａ，４１４ｂにライン４０１，４００を介して直流電源４０２を接続する。これにより、直流電源４０２から発熱層４１２に直流電力を供給する。
【００８１】
このとき、仮接着用支持基板４１０は、下地層１１における抵抗加熱能力に比べて、発熱層４１２における抵抗加熱能力が大きい。これにより、仮接着用支持基板４１０に供給された直流電力は、効率的に発熱層４１２に供給され、発熱層４１２を発熱させる。発熱層４１２で発生した熱は、接着剤２０における発熱層４１２近傍の部位２１を熱変性させる。
【００８２】
以上のように、第４の実施形態では、仮接着用支持基板４１０において、発熱層４１２は、抵抗加熱能力が下地層１１より大きい。これにより、直流電力が仮接着用支持基板４１０に供給された際に、直流電力を発熱層４１２に効率的に供給させて、発熱層４１２を発熱させることができる。
【００８３】
また、第４の実施形態では、仮接着用支持基板４１０において、下地層１１は、シリコン又は酸化シリコンを主成分とする材料で形成され、発熱層４１２は、ニッケルクロム合金又はＳｉＣセラミックを主成分とする材料で形成されている。これにより、発熱層４１２における抵抗加熱能力を下地層１１における抵抗加熱能力より大きくすることができる。また、ＳｉＣセラミックを主成分とする材料で発熱層４１２を形成した場合、使用温度付近において、温度上昇に対して抵抗値が下がるので、発熱層４１２の熱暴走を容易に抑制できる。
【００８４】
また、第４の実施形態では、半導体デバイスの製造方法において、デバイス基板３０に仮接着された仮接着用支持基板４１０に対して発熱層４１２の両端の電極４１４ａ，４１４ｂから直流電力を供給する（抵抗加熱する）ことで発熱層４１２を発熱させる。これにより、接着剤２０の仮接着用支持基板４１０側の界面近傍の部位２１を局所的に加熱でき、デバイス基板３０側に与える熱の影響を抑制しながら接着剤２０の部位２１を熱変性できる。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８６】
１０，１１０，１１０’，１１０”，２１０，３１０，４１０  仮接着用支持基板、１１  下地層、１２，１２１，１２２，１２３，２１２，３１２，４１２  発熱層、１１３  断熱層。
【図１】
2016048729.tif 000003
【図２】
2016048729.tif 000004
【図３】
2016048729.tif 000005
【図４】
2016048729.tif 000006
【図５】
2016048729.tif 000007
【図６】
2016048729.tif 000008
【図７】
2016048729.tif 000009
【図８】
2016048729.tif 000010
【図９】
2016048729.tif 000011
【図１０】
2016048729.tif 000012
【図１１】
2016048729.tif 000013
【図１２】
2016048729.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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