(57)【要約】【課題】薄膜化された半導体ウェハを支持基板から剥離する時に、半導体ウェハにかかるダメージを低減する。【解決手段】線剥離終了位置Ｅ２において、支持基板１と接着層２との間に爪６Ａの先端を挿入することで支持基板１に剥離面Ｈ１を設け、線剥離開始位置Ｅ１において、支持基板１と接着層２との間に爪６Ｂの先端を挿入することで支持基板１に剥離面Ｈ２を設け、剥離線ＬＨを剥離方向ＤＨに移動させることで、支持基板１を半導体ウェハＷから剥離する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子がその表面に形成されたウェハが前記表面を支持基板側に向けて接着された前記支持基板の外周の少なくとも一部に剥離面を形成し、
前記剥離面から見て前記支持基板の幾何学重心を挟んで前記剥離面の方向に向かって前記ウェハと前記支持基板とを剥離する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記剥離面は、線剥離終了位置に形成される請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記支持基板と前記ウェハとの間に爪を挿入することで前記剥離面を形成する請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体素子がその表面に形成されたウェハが前記表面を支持基板側に向けて接着された前記支持基板の外周の少なくとも一部に剥離面を形成し、
前記剥離面を前記支持基板の全周に広げ、
全周に広げられた前記剥離面の一部分から、前記一部分から見て前記支持基板の幾何学重心を挟んだ前記剥離面の他の一部分の方向に向かって前記ウェハと前記支持基板とを剥離する半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記剥離面を形成する際には、前記一部分における前記支持基板と前記ウェハとの間に爪を挿入し、
前記剥離面を前記支持基板の全周に広げる際には、前記爪に対して前記支持基板を相対的に回転させる請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造プロセスでは、半導体ウェハを薄膜化する前に、半導体ウェハを支持基板に貼り付けることがある。支持基板に貼り付けられた半導体ウェハは、半導体ウェハを薄膜化した後、支持基板から剥離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２０１５−５３８４２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一つの実施形態は、薄膜化された半導体ウェハを支持基板から剥離する時に、半導体ウェハにかかるダメージを低減することが可能な半導体装置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】
本発明の一つの実施形態によれば、ウェハが接着された支持基板の外周の少なくとも一部に剥離面を形成し、前記剥離面の方向に向かって前記ウェハと前記支持基板とを剥離する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）〜図１（ｄ）は、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｂ）は、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第２実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。
【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、実施形態に係る半導体装置の製造方法を詳細に説明する。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実施形態）
図１（ａ）〜図１（ｄ）および図２（ａ）〜図２（ｂ）は、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図、図３（ａ）〜図３（ｃ）は、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。
図１（ａ）において、半導体ウェハＷの表面側にはデバイス層ＤＶが形成されている。この時、半導体ウェハＷの厚さは、半導体ウェハＷ単体で安定してハンドリングできるように設定することができる。例えば、半導体ウェハＷの厚さは、１００μｍ以上に設定することができる。半導体ウェハＷの材料は、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＰ、ＧａＮ、ＳｉＣまたはＩｎＧａＡｓＰなどを用いることができる。デバイス層ＤＶには、半導体ウェハＷに形成されたアクティブ領域および半導体ウェハＷ上に形成された配線層などを含むことができる。アクティブ領域には、チャネル領域、ソース層およびドレイン層を設けることができる。配線層には、ゲート電極および配線などを設けることができる。デバイス層ＤＶに形成されるデバイスは、メモリ素子であってもよいし、トランジスタ素子であってもよい。ロジック回路、プロセッサまたはＮＡＮＤフラッシュメモリなどの集積回路が形成されていてもよい。
そして、接着層２を介して半導体ウェハＷの表面側を支持基板１に固定する。なお、支持基板１の形状は、半導体ウェハＷの形状に対応させることができる。この時、支持基板１は、半導体ウェハＷよりも外形が大きくてもよい。また、支持基板１の材料は、Ｓｉであってもよいし、ガラスであってもよい。接着層２の材料は、加熱等により剥離可能で剥離後に粘着性のない材料を用いることができる。例えば、接着層２の材料は熱硬化性樹脂を用いることができる。
【０００９】
次に、図１（ｂ）に示すように、ＣＭＰなどの方法にて半導体ウェハＷの裏面側を研磨することにより、半導体ウェハＷを薄膜化する。この時、半導体ウェハＷの厚さは５０μｍ以下に設定することができる。なお、半導体ウェハＷを薄膜化した後、半導体ウェハＷに貫通電極を形成する工程や、半導体ウェハＷに裏面電極を形成する工程などがあってもよい。
【００１０】
次に、図１（ｃ）に示すように、半導体ウェハＷの裏面側をサポートテープ３に貼り付ける。この時、サポートテープ３はリング４にて支持することができる。サポートテープ３の材料は、粘着性のある樹脂フィルムなどを用いることができる。この時、サポートテープ３として、ダイシングテープを用いるようにしてもよい。リング４の材料は、例えば、ステンレスなどを用いることができる。ここで、半導体ウェハＷをサポートテープ３に貼り付けることにより、半導体ウェハＷの薄膜化後に半導体ウェハＷから支持基板１を剥離した場合においても、半導体ウェハＷの折損を防止することができる。
【００１１】
次に、図１（ｄ）に示すように、半導体ウェハＷが貼り付けられたサポートテープ３をステージ５に固定する。この時、サポートテープ３を支持するリング４をステージ５にはめ込むことで、サポートテープ３をステージ５に固定することができる。サポートテープ３の固定の安定性を向上させるために、ポーラスチャックなどをステージ５に採用するようにしてもよい。
次に、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、線剥離終了位置Ｅ２において、支持基板１と接着層２との間に爪６Ａの先端を挿入することで支持基板１に剥離面Ｈ１を設ける。
【００１２】
次に、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、線剥離開始位置Ｅ１において、支持基板１と接着層２との間に爪６Ｂの先端を挿入することで支持基板１に剥離面Ｈ２を設ける。この時、線剥離終了位置Ｅ２は、支持基板１の中心（幾何学重心）を挟んで線剥離開始位置Ｅ１とは反対側の支持基板１の外周に設けることができる。各爪６Ａ、６Ｂは、支持基板１と接着層２との間に挿入できるように先端を尖らせることができる。各爪６Ａ、６Ｂは、ヘラ状であってもよいし、楔状であってもよい。また、線剥離終了位置Ｅ２および線剥離開始位置Ｅ１にそれぞれ対応して爪６Ａ、６Ｂを別個に設けるようにしてもよいし、線剥離終了位置Ｅ２および線剥離開始位置Ｅ１で１個の爪も共有してもよい。この時、線剥離終了位置Ｅ２および線剥離開始位置Ｅ１の位置に爪を移動できるように構成することができる。
【００１３】
次に、図３（ｃ）に示すように、剥離線ＬＨを剥離方向ＤＨに移動させることで、支持基板１を半導体ウェハＷから剥離する。剥離方向ＤＨは、線剥離開始位置Ｅ１から線剥離終了位置Ｅ２に向かうように設定することができる。この時、剥離線ＬＨを剥離方向ＤＨに移動させるため、剥離線ＬＨより線剥離開始位置Ｅ１側では、支持基板１を吸着し、剥離線ＬＨより線剥離終了位置Ｅ２側では、支持基板１を加圧することができる。そして、剥離面Ｈ１に到達するまで剥離線ＬＨを剥離方向ＤＨに移動させることで、支持基板１を半導体ウェハＷから剥離することができる。この剥離線ＬＨは、支持基板１と半導体ウェハＷとの密着面と剥離面との境界に直線状に設けることができる。線剥離とは、剥離線ＬＨを剥離方向ＤＨに移動させることで支持基板１を半導体ウェハＷから剥離することを言う。
ここで、線剥離が進むと、支持基板１と半導体ウェハＷとの密着面が小さくなる。この時、線剥離終了位置Ｅ２に剥離面Ｈ１がない場合、支持基板１の剛性に対抗できるだけの密着面の面積を確保するのが困難になる。このため、剥離の最終段階で支持基板１の剛性に負けて残りの密着面が一気に剥離し（面剥離）、デバイス層ＤＶにダメージが及ぶことがある。
これに対して、線剥離の開始前に線剥離終了位置Ｅ２に剥離面Ｈ１を形成することで、線剥離を維持したまま剥離面Ｈ１に到達させることができる。このため、剥離の最終段階で残りの密着面が一気に剥離するのを防止することができ、デバイス層ＤＶにかかる負荷を低減することができる。  
【００１４】
（第２実施形態）
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、第２実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す平面図である。
図４（ａ）の線剥離開始位置Ｅ１において、支持基板１と接着層２との間に爪６Ａの先端を挿入することで支持基板１に剥離面Ｈ１を設ける。
次に、図４（ｂ）に示すように、支持基板１と接着層２との間に爪６Ａの先端を挿入したまま、支持基板１の外周に沿って爪６Ａを１回転させることで、支持基板１の全周に渡って剥離面Ｈ３を設ける。
【００１５】
次に、図４（ｃ）に示すように、剥離線ＬＨを剥離方向ＤＨに移動させることで、支持基板１を半導体ウェハＷから剥離する。剥離方向ＤＨは、線剥離開始位置Ｅ１から線剥離終了位置Ｅ２に向かうように設定することができる。
ここで、支持基板１の全周に渡って剥離面Ｈ３を設けてから線剥離を進行させることで、剥離線ＬＨの長さを短くすることができ、剥離線時の支持基板１の剛性を低減することが可能となるとともに、剥離の最終段階で残りの密着面が一気に剥離するのを防止することができ、デバイス層ＤＶにかかる負荷を低減することができる。  
【００１６】
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】
【００１７】
１  支持基板、２  接着層、３  サポートテープ、４  リング、５  ステージ、６Ａ、６Ｂ  爪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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