暂时粘合方法、器件晶圆加工方法、暂时粘合用层叠体及器件晶圆加工用层叠体技术

本发明专利技术为一种暂时粘合方法，其为经由暂时粘合层将具有包含电路的第一主面和与所述第一主面为相反侧的应加工的第二主面的晶圆暂时粘合在支撑体上的方法，其特征在于，经由暂时粘合层，进行所述晶圆的所述第一主面与所述支撑体的暂时粘合，所述暂时粘合层包含具有多个柱状结构的干式粘合性纤维结构体。由此，可提供一种能够将晶圆与支撑体以充分的强度暂时粘合且能够容易地将晶圆从支撑体上剥离，并且能够反复进行暂时粘合及剥离的暂时粘合方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】暂时粘合方法、器件晶圆加工方法、暂时粘合用层叠体及器件晶圆加工用层叠体


[0001]本专利技术涉及暂时粘合方法、器件晶圆加工方法、暂时粘合用层叠体及器件晶圆加工用层叠体。

技术介绍

[0002]三维半导体安装对于进一步实现高密度、大容量化而言已是必须的。三维安装技术是指，将一个半导体芯片薄化，进一步将其与硅穿孔电极(TSV；through silicon via)等连接并同时层叠为多层的半导体制作技术。为了实现这种技术，需要一种利用非电路形成面(也称其为“背面”)的研磨将形成有半导体电路的晶圆薄型化，进一步在背面形成包含TSV的电极的工序。以往，在硅基板的背面研磨工序中，会在研磨面的相反侧粘贴保护胶带，防止晶圆在研磨时发生破损。然而，该胶带使用有有机树脂膜作为支撑基材，其具有柔软性，但强度、耐热性不充分，并不适合用于实施TSV形成工序及于背面形成布线层的工序。
[0003]对此，提出了一种通过将半导体晶圆与硅、玻璃等支撑体经由粘合层接合，可充分耐受背面研磨、TSV及背面电极形成工序的系统。此时，重点在于将晶圆接合在支撑体上时的粘合层。该粘合层需能够将晶圆牢固地接合在支撑体上，且需具有可耐受后续工序的充分耐久性，并在最后能够将薄型晶圆从支撑体上简单地剥离。因此，由于最后会被剥离，本说明书中，将该粘合层称作暂时粘合层。
[0004]作为迄今为止公知的暂时粘合层与其剥离方法，提出了以下技术：对包含光吸收性物质的粘合材料照射高强度的光，从而通过分解粘合材料层，将粘合材料层从支撑体上剥离的技术(专利文献1)；及将热熔融性的烃类化合物用作粘合材料，并在加热熔融状态下实施接合及剥离的技术(专利文献2)。前者的技术为通过使用从激光振荡器发出的强光来烧蚀激光吸收层，从而简便地将薄型晶圆从支撑体上剥离的技术，其在剥离时几乎不会使应力作用于薄化晶圆。而后者的技术为通过对基板加热而使粘合材料热分解的技术，其在贴合支撑体后实施的TSV形成及布线形成的工艺温度在粘合材料不会发生热分解的范围(200℃左右以下)内时，为非常优异的暂时粘合技术。
[0005]此外，还提出了将有机硅粘着剂用于暂时粘合材料层的技术(专利文献3)。该技术中，使用加成固化型的有机硅粘着剂将晶圆接合在支撑体上，并在剥离时通过浸渍于溶解或分解有机硅树脂的化学试剂中，从而使晶圆自支撑体上分离。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2004
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64040号公报专利文献2：日本特开2006
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328104号公报专利文献3：美国专利第7541264号公报专利文献4：美国专利申请公开第2015/0368519号公报专利文献5：美国专利第9,566,722号公报
非专利文献
[0007]非专利文献1：APPLIED MATERIAL&INTERFACES,Vol.1,No.4,pp.849
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855,2009非专利文献2：J.Adhesion Sci.Technol.,Vol.17,No.8,pp.1055
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技术实现思路

本专利技术要解决的技术问题
[0008]现有的暂时粘合技术中所使用的材料，基本上不仅具有将欲薄化的晶圆与支撑体贴合(粘合)的功能，且具有使加工后的薄化晶圆与支撑体分离的功能，并以此为特征。在作为参照的专利文献中，利用了激光烧蚀或热分解、在溶剂中的溶解作用。然而，这些专利文献中记载的技术中的暂时粘合层用于一次的贴合，并不能发挥剥离后再次贴合的功能。因此，曾为暂时粘合层的材料通常会在剥离后通过清洗而去除并消失。因此，重新贴合时需要形成新的暂时粘合层。即，现有的暂时粘合技术中的暂时粘合层无法反复使用。
[0009]并且，可实施专利文献1中的激光烧蚀的专用装置非常昂贵。
[0010]本专利技术鉴于上述问题而实施，其目的在于提供：一种能够将晶圆与支撑体以充分的强度暂时粘合且能够容易地将晶圆从支撑体上剥离，并且能够反复进行暂时粘合及剥离的暂时粘合方法；一种利用该暂时粘合方法将晶圆与支撑体暂时粘合并进行晶圆加工的器件晶圆加工方法；一种能够将晶圆与支撑体以充分的强度暂时粘合且能够容易地将晶圆从支撑体上剥离，并且能够反复进行暂时粘合及剥离的暂时粘合用层叠体；以及一种包含该暂时粘合层叠体的器件晶圆加工用层叠体。解决技术问题的技术手段
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种暂时粘合方法，其为经由暂时粘合层将具有包含电路的第一主面和与所述第一主面为相反侧的应加工的第二主面的晶圆暂时粘合在支撑体上的方法，其特征在于，经由暂时粘合层，进行所述晶圆的所述第一主面与所述支撑体的暂时粘合，所述暂时粘合层包含具有多个柱状结构的干式粘合性纤维结构体。
[0012]根据本专利技术的暂时粘合方法，由于经由包含具有多个柱状结构的干式粘合性纤维结构体的暂时粘合层进行暂时粘合，不仅能够防止晶圆在薄化加工、电极形成、金属布线形成及保护膜形成等加工中从支撑体上分离，还能够在上述加工后容易地将晶圆从支撑体上剥离而无需使用昂贵的机器等。此外，具有多个柱状结构的干式粘合性纤维结构体，可在解除晶圆与支撑体的暂时粘合之后，再次用于进一步的暂时粘合。即，根据本专利技术的暂时粘合方法，能够将晶圆与支撑体以充分的强度暂时粘合且能够容易地将晶圆从支撑体上剥离，并且能够反复进行暂时粘合及剥离。因此，根据本专利技术的暂时粘合方法，能够以高生产率及低成本制造例如薄型器件晶圆。
[0013]作为所述干式粘合性纤维结构体，优选使用所述多个柱状结构由热固性树脂形成的干式粘合性纤维结构体。
[0014]多个柱状结构由热固性树脂形成的干式粘合性纤维结构体能够对真空工艺及热工艺显示出优异的耐受性。因此，通过使用这种干式粘合性纤维结构体，能够进一步提高薄型器件晶圆的生产率及性价比。
[0015]作为所述干式粘合性纤维结构体，优选使用所述多个柱状结构由有机硅改性聚酰亚胺形成的干式粘合性纤维结构体。
[0016]这种干式粘合性纤维结构体的多个柱状结构能够显示出优异的耐热性及优异的柔性。因此，通过使用这种干式粘合性纤维结构体，能够进一步提高薄型器件晶圆的生产率。
[0017]此外，本专利技术还提供一种器件晶圆加工方法，其特征在于，通过本专利技术的暂时粘合方法，进行所述晶圆的所述第一主面与所述支撑体的暂时粘合，并加工被暂时粘合的所述晶圆的所述第二主面。
[0018]本专利技术的器件晶圆加工方法由于通过本专利技术的暂时粘合方法进行晶圆与支撑体的暂时粘合，并加工由此被暂时粘合的晶圆的第二主面，能够以高生产率及低成本制造薄型器件晶圆。
[0019]在加工所述晶圆的所述第二主面之后，能够解除基于所述暂时粘合层的暂时粘合，然后，将所述暂时粘合层反复用于其他的暂时粘合。
[0020]本专利技术的暂时粘合方法、及本专利技术的器件晶圆的加工方法中所使用的包含干式粘合性纤维结构体的暂时粘合层，可反复用于暂时粘合及剥离。
[0021]在加工所述晶圆的所述第二主面之后，能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种暂时粘合方法，其为经由暂时粘合层将具有包含电路的第一主面和与所述第一主面为相反侧的应加工的第二主面的晶圆暂时粘合在支撑体上的方法，其特征在于，经由暂时粘合层，进行所述晶圆的所述第一主面与所述支撑体的暂时粘合，所述暂时粘合层包含具有多个柱状结构的干式粘合性纤维结构体。2.根据权利要求1所述的暂时粘合方法，其特征在于，作为所述干式粘合性纤维结构体，使用所述多个柱状结构由热固性树脂形成的干式粘合性纤维结构体。3.根据权利要求1或2所述的暂时粘合方法，其特征在于，作为所述干式粘合性纤维结构体，使用所述多个柱状结构由有机硅改性聚酰亚胺形成的干式粘合性纤维结构体。4.一种器件晶圆加工方法，其特征在于，通过权利要求1～3中任一项所述的暂时粘合方法，进行所述晶圆的所述第一主面与所述支撑体的暂时粘合，加工被暂时粘合的所述晶圆的所述第二主面。5.根据权利要求4所述的器件晶圆加工方法，其特征在于，在加工所述晶圆的所述第二主面之后，解除基于所述暂时粘合层的暂时粘合，然后，将所述暂时粘合层反复用于其他的暂时粘合。6.根据权利要求4所述的器件晶圆加工方...

【专利技术属性】
技术研发人员：大和田保，田上昭平，武藤光夫，田边正人，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：