JP2003332279A - Method of manufacturing electronic component - Google Patents
Method of manufacturing electronic componentInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、薄葉化電子部品の製造
法に関し、詳しくは、保持基板への接着層として、半導
体基板の回路保護膜をそのまま使用する方法において、
高温処理工程後にも剥離を容易とし、かつ、高温工程に
て割れなどの発生を大幅に解消したものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing thin-walled electronic components, and more specifically, to a method for directly using a circuit protective film of a semiconductor substrate as an adhesive layer to a holding substrate,
Peeling is facilitated even after the high temperature treatment step, and the occurrence of cracks in the high temperature step is largely eliminated.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、電子機器は、薄型、軽量化のニー
ズが要求され、携帯電話やICカ−ドで代表されるように
益々、薄型化が進展している。また、高速化や低消費電
力との側面からも、半導体を薄くする事が要求されてき
ている。予め薄くした半導体・ウェハーやセラミックス
基板などを用いて、片面のみに電子回路を形成すると、
回路形成に材料、特にアルミニウム、銅、金などの金属
とシリコン・ウェハーやセラミックス基板との熱膨張率
の差が 5〜15×10-6 K-1程度あり、この差によって、反
りや歪みを生じる。その為、裏面に回路を形成すること
が不可能となるばかりでなく、表面の全工程すら実施不
能な場合が発生する。このため、予め薄くした基板を使
用することは実質的に不可能であった。2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices have been required to be thin and lightweight, and have become thinner and thinner, as represented by mobile phones and IC cards. Further, it is required to make the semiconductor thin in terms of high speed and low power consumption. If an electronic circuit is formed on only one side using a semiconductor / wafer or ceramics substrate that has been thinned in advance,
There is a difference in the coefficient of thermal expansion of materials such as aluminum, copper, gold, etc., from the coefficient of thermal expansion of silicon wafers and ceramics substrates for circuit formation of about 5 to 15 × 10 -6 K -1, which causes warpage and distortion. Occurs. Therefore, not only it becomes impossible to form a circuit on the back surface, but also all the steps on the front surface cannot be performed. For this reason, it has been virtually impossible to use a pre-thinned substrate.
【0003】そこで、従来は、片面のみに電子回路を形
成しても、その形状を十分に保持する厚さの基板、通
常、厚み 200μm以上の基板を使用して片面(表面)に
主に、高温を必須とする電子回路形成工程を行った後、
該表面を保持基板に接着して保護しつつ、反対面(裏
面)を研磨して薄葉化する方法が取られていた。従来、
薄葉化法としては、ワックスやテープにて固定する方法
の提案がある。ワックスを用いる場合、ダミーウェハー
(保持基板)にワックスを加熱塗布し、ウェハーと張り
合わせ、研磨、更にポリッシングした後、ワックスを加
熱溶融して横滑りさせて剥がしたり、冷却してワックス
が脆くなった処を衝撃破壊して剥離する方法が提案され
ている。しかし、ワックス固定には、厚み精度、平行
度、 平坦度に問題があった。テープ固定としては、バッ
クグラインド・テープの場合も表面側に張り、反対面を
研磨し、薄葉化する方法があった。Therefore, conventionally, even when an electronic circuit is formed only on one side, a substrate having a thickness sufficient to maintain its shape, usually a substrate having a thickness of 200 μm or more is used, and one side (front surface) is mainly used. After performing the electronic circuit formation process that requires high temperature,
A method has been adopted in which the opposite surface (back surface) is polished to make it thin while adhering and protecting the surface to a holding substrate. Conventionally,
As a thinning method, a method of fixing with wax or tape has been proposed. When wax is used, the wax is applied to a dummy wafer (holding substrate) by heating, bonded to the wafer, polished, and further polished, and then the wax is melted by heating and slipped off to peel it off, or when the wax becomes brittle by cooling. A method of impact-damaging and peeling is proposed. However, fixing the wax had problems in thickness accuracy, parallelism, and flatness. As a method for fixing the tape, there is a method in which the back grind tape is also attached to the surface side and the opposite surface is polished to make it thin.
【0004】薄葉化したウェハー裏面や基板裏面に、金
属薄膜を必要とする場合には、通常、沸酸、硝酸等の前
処理と、アルミニウムや金などの金属蒸着とその焼成処
理などの温度 250〜450 ゛℃で30分〜1時間の高温処理
工程を必要とする。しかし、これらの工程は、ワックス
やバックグラインド・テープで保持基板に接着した状態
では実施できない。薄葉化にワックスやテープを用いる
方法では、薄葉化した後、保持基板から剥離し、これを
高温処理工程に用いることとなる。薄葉化されたウェハ
ーは、極めて脆く、また、片面に基板とは熱膨張率のこ
となる半導体回路を有することなどから、歪みや破損に
よる不良率の大幅な増大があり、また、厚みが50μm程
度と薄くなると高温処理工程に適用することが困難であ
った。When a thin metal film is required on the back surface of a thin wafer or the back surface of a substrate, a pretreatment such as hydrofluoric acid or nitric acid, a metal vapor deposition such as aluminum or gold, and a baking treatment thereof are usually performed at a temperature of 250. It requires a high temperature treatment step at ~ 450 ° C for 30 minutes to 1 hour. However, these steps cannot be performed in the state where they are adhered to the holding substrate with wax or back grinding tape. In the method of using wax or tape for thinning, after thinning, the thin film is peeled from the holding substrate and used for the high temperature treatment step. The thinned wafer is extremely fragile, and because it has a semiconductor circuit on one side whose coefficient of thermal expansion is different from that of the substrate, there is a large increase in the defect rate due to distortion and damage, and the thickness is about 50 μm. When it becomes thin, it is difficult to apply it to the high temperature treatment process.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】半導体基板やセラミッ
クス基板を使用した電子回路を、大型ワークサイズで、
薄葉化したものとして能率良く制作出来れば、薄型化、
高速化、省電力化した電子部品の実用的な製造が可能と
なる。そこで、半導体基板を保持基板に保持接着して、
薄葉化し、その状態で高温処理工程などに適用し、これ
らの工程の終了後、水などを用いて剥離する方法(特願
2000-194077 号、同2001-30746、同2000-401077 、同20
00-401078 その他) を提案した。An electronic circuit using a semiconductor substrate or a ceramic substrate can be mounted on a large work size.
If it can be produced efficiently as a thin sheet, it will be thin,
It is possible to practically manufacture electronic parts with high speed and power saving. Therefore, by holding and adhering the semiconductor substrate to the holding substrate,
A method of thinning the film, applying it to a high-temperature treatment process in that state, and peeling it off with water after the completion of these processes (Japanese Patent Application
2000-194077, 2001-30746, 2000-401077, 20
00-401078 and others).
【0006】ところが、この方法において、 400℃を越
える処理工程があると実質的に剥離ができなくなるもの
であった。また、高温処理工程がない場合においても、
半導体回路の表面保護膜として有機保護膜が使用された
ものの場合には、裏面の加工工程に耐える接着信頼性を
有し、かつ、工程終了後に剥離が容易な接着用樹脂組成
物を見いだすことが極めて困難な場合があった。そこ
で、高温処理工程で接着が強化された場合や剥離容易な
接着用樹脂組成物を見いだすことが困難な場合にも、裏
面の処理工程に耐え、かつ剥離できる方法を見いだすこ
とである。However, in this method, if there is a treatment step at a temperature of 400 ° C. or higher, peeling cannot be substantially achieved. Also, even when there is no high temperature treatment step,
In the case where an organic protective film is used as the surface protective film of a semiconductor circuit, it is possible to find an adhesive resin composition that has adhesive reliability that can withstand the processing step of the back surface and that can be easily peeled off after the step is completed. It was extremely difficult in some cases. Then, even if the adhesion is strengthened in the high temperature treatment step or it is difficult to find a resin composition for adhesion which can be easily peeled off, it is necessary to find a method capable of withstanding the backside treatment step and peeling.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、半
導体基板の片面(A面)に不純物導入を含む回路部品形
成工程を施した後、該A面側を保持基板(BP)に接着し、
露出面(B面)を厚さ100μm以下までへの研磨を必須
とする裏面処理工程を行って電子部品を形成した薄葉化
基板とし、該薄葉化基板を保持基板(BP)から剥離する電
子部品の製造法において、有機保護膜(RC)が用いられた
該A面と該保持基板との間に、該A面側とする表面に無
機膜を形成したフィルムを配置して接着することを特徴
とする電子部品の製造法である。That is, according to the present invention, after a circuit component forming step including impurity introduction is performed on one surface (A surface) of a semiconductor substrate, the A surface side is bonded to a holding substrate (BP). ,
An electronic component in which a thinned substrate on which an electronic component is formed by performing a back surface treatment step in which the exposed surface (B-side) must be polished to a thickness of 100 μm or less is formed, and the thinned substrate is peeled from a holding substrate (BP) In the manufacturing method of 1., a film having an inorganic film formed on the surface to be the A surface side is arranged and adhered between the A surface using the organic protective film (RC) and the holding substrate. It is a manufacturing method of electronic parts.
【0008】本発明において、該表面に無機膜を形成し
たフィルムの無機膜が SiO2, Si3N4または SiON である
こと、該無機膜の厚さが20〜100 nmから選択されたも
のであることである。そして、該有機保護膜(RC)が、少
なくとも該A面の外周囲全周に間隙なく形成されたもの
であること、該保持基板(BP)が、平均気孔径が 0.1〜10
μmの連続気孔を 2〜35 vol%有する無機連続気孔焼結
体に耐熱性の樹脂を含浸し、硬化させたものもであり、
特に、該無機連続気孔焼結体が、窒化アルミニウム−窒
化硼素(AlN-h-BN)、炭化珪素(SiC) 、窒化アルミニウム
−炭化珪素−窒化硼素(AlN-SiC-h-BN)、アルミナ−窒化
硼素(Al2O3-h-BN)、窒化珪素−窒化硼素(Si3N4-h-BN)、
酸化ジルコニア−窒化アルミニウム−窒化硼素(ZrO3-Al
2O3-h-BN) またはアルミナ−酸化チタン−窒化硼素(Al2
O3-TiO-h-BN)からなる選択したものである電子部品の製
造法である。In the present invention, the inorganic film of the film on which the inorganic film is formed is SiO 2 , Si 3 N 4 or SiON, and the thickness of the inorganic film is selected from 20 to 100 nm. There is. The organic protective film (RC) is formed without gaps at least on the entire outer periphery of the A surface, and the holding substrate (BP) has an average pore diameter of 0.1 to 10
There is also an inorganic continuous pore sintered body having 2 to 35 vol% of continuous pores of μm impregnated with a heat resistant resin and cured,
In particular, the inorganic continuous pore sintered body is aluminum nitride-boron nitride (AlN-h-BN), silicon carbide (SiC), aluminum nitride-silicon carbide-boron nitride (AlN-SiC-h-BN), alumina- Boron Nitride (Al 2 O 3 -h-BN), Silicon Nitride-Boron Nitride (Si 3 N 4 -h-BN),
Zirconia - aluminum nitride - boron nitride (ZrO 3 -Al
2 O 3 -h-BN) or alumina-titanium oxide-boron nitride (Al 2
O 3 -TiO-h-BN) is a selected method of manufacturing electronic components.
【0009】以下、本発明の構成を説明する。本発明
は、該A面の回路部品の保護膜である有機保護膜(RC)を
接着層として用いる。このような有機保護膜(RC)として
は、ポリイミド、感光性ポリイミド、シリコーンイミ
ド、感光性シリコーンイミド、フッ素化合物変性ポリイ
ミド、シリコーン樹脂、ベンゾシクロブテン・ポリマ
ー、ポリアリーレンエーテル、ポリキノリン、パーフロ
ロ炭化水素・ポリマーなどが例示される。これらは通
常、スピンコーティングし、乾燥、適宜、露光・現像
し、厚み 0.2〜10μm程度の厚みの保護膜とされる。ま
た、その他の方法として、減圧雰囲気中で、プラズマな
どにて適宜、活性化し、所望部分に重合などさせつつ堆
積させる方法などがある。この例としてはポリパラキシ
リレン類がある。The structure of the present invention will be described below. In the present invention, an organic protective film (RC) which is a protective film for the circuit component on the A side is used as an adhesive layer. Examples of such an organic protective film (RC) include polyimide, photosensitive polyimide, silicone imide, photosensitive silicone imide, fluorine compound modified polyimide, silicone resin, benzocyclobutene polymer, polyarylene ether, polyquinoline, perfluorohydrocarbon. Examples thereof include polymers. These are usually spin-coated, dried, appropriately exposed and developed to form a protective film having a thickness of about 0.2 to 10 μm. Further, as another method, there is a method of appropriately activating with plasma or the like in a reduced pressure atmosphere and depositing while polymerizing on a desired portion. Examples of this are polyparaxylylenes.
【0010】また、本発明の保持基板(BP)は、裏面の処
理工程の条件により適宜選択するが、耐熱性、耐薬品性
が高いことが必要とされ、また、半導体基板の熱膨張率
に近い事が、接着後の反りを小さくする為に必要であ
る。通常、窒化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、サ
ファイア、アルミナ、ジルコニア、ワラストナイト、ア
モルファスカーボン、グラッシィカーボン、炭化珪素複
合C/C コンポジット等の無機物ベースの材料が挙げら
れ、シリコーン・ウェハーも適用出来る。Further, the holding substrate (BP) of the present invention is appropriately selected depending on the conditions of the processing step of the back surface, but it is required that it has high heat resistance and chemical resistance, and the thermal expansion coefficient of the semiconductor substrate is high. Closeness is necessary to reduce warpage after bonding. Usually, inorganic-based materials such as aluminum nitride, silicon carbide, silicon nitride, sapphire, alumina, zirconia, wollastonite, amorphous carbon, glassy carbon, and silicon carbide composite C / C composites are used. Silicon wafer is also applicable. I can.
【0011】また、連続気孔を好ましくは 2〜35vol %
有し、平均気孔径が 0.1〜10μmの無機連続気孔焼結体
に耐熱性の樹脂を含浸し、硬化させたものも好適に使用
できる。用いる無機連続気孔焼結体としては、窒化アル
ミニウム−窒化硼素(AlN-h-BN)、炭化珪素(SiC) 、窒化
アルミニウム−炭化珪素−窒化硼素(AlN-SiC-h-BN)、ア
ルミナ−窒化硼素(Al2O3-h-BN)、窒化珪素−窒化硼素(S
i3N4-h-BN)、酸化ジルコニア−窒化アルミニウム−窒化
硼素(ZrO3-Al2O3-h-BN) 、アルミナ−酸化チタン−窒化
硼素(Al2O3-TiO-h-BN)、アモルファスカ−ボン等が挙げ
られ、特に、特開2000-344587 に記載のものが好適に使
用できる。Further, continuous pores are preferably 2 to 35 vol%.
An inorganic continuous pore sintered body having an average pore diameter of 0.1 to 10 μm impregnated with a heat resistant resin and cured can also be suitably used. As the inorganic continuous pore sintered body used, aluminum nitride-boron nitride (AlN-h-BN), silicon carbide (SiC), aluminum nitride-silicon carbide-boron nitride (AlN-SiC-h-BN), alumina-nitride Boron (Al 2 O 3 -h-BN), Silicon Nitride-Boron Nitride (S
i 3 N 4 -h-BN), zirconia oxide-aluminum nitride-boron nitride (ZrO 3 -Al 2 O 3 -h-BN), alumina-titanium oxide-boron nitride (Al 2 O 3 -TiO-h-BN) ), Amorphous carbon, etc., and those described in JP-A 2000-344587 can be preferably used.
【0012】接着における密着性、作業性などを改善す
る為に、表面あらさRa=0.1-5 μmとすることが好まし
い。表面平滑性が高過ぎると接着面の中央部分などに気
体が残存する場合が生じやすくなり作業性が劣化する。
接着層との密着性が悪くなると、剥離時に半導体基板と
接着層との間が剥離するのではなく、保持基板と接着層
との間が剥離することとなり、薄葉化半導体基板の剥離
後の保持手段に工夫がない場合には、反り、場合によっ
ては、割れを生じるので好ましくない。表面あらさRa=
5 μmを越えると、接着層にて、その凹凸を吸収出来な
くなり、接着層の皺、半導体基板の割れなどの原因とな
る場合が生じる。なお、用いる半導体基板の表面も 5μ
mを越える凹凸は避けるべきであり、このような凹凸が
必須の場合には、凹凸の保護膜を形成して平滑化したも
のを使用することが好ましい。In order to improve adhesion and workability in adhesion, it is preferable that the surface roughness Ra be 0.1-5 μm. If the surface smoothness is too high, gas may easily remain in the central portion of the adhesive surface, resulting in poor workability.
If the adhesiveness with the adhesive layer deteriorates, the semiconductor substrate and the adhesive layer are not separated during peeling, but the holding substrate and the adhesive layer are separated from each other. If the means is not devised, warpage and, in some cases, cracking may occur, which is not preferable. Surface roughness Ra =
If it exceeds 5 μm, the unevenness cannot be absorbed by the adhesive layer, which may cause wrinkles in the adhesive layer or cracks in the semiconductor substrate. The surface of the semiconductor substrate used is 5μ
Unevenness exceeding m should be avoided, and when such unevenness is essential, it is preferable to use a smoothed protective film formed with unevenness.
【0013】本発明においては、上記した有機保護膜(R
C)が用いられた半導体基板の回路面(該A面) と該保持
基板(BP)との間に、該A面側の表面に無機膜を形成した
フィルムを配置して接着する。まず、無機膜を形成する
基材フィルムとしては、ポリイミドが好適であり、同様
の耐熱性を有するものが適宜使用可能であるが、より低
温の工程における使用に限定されるものの場合、これら
に限定されず、エンジニアリングプラスチックス、その
他の汎用の樹脂製のものも使用できる。In the present invention, the organic protective film (R
A film having an inorganic film formed on the surface on the A side is arranged and bonded between the circuit surface (the A surface) of the semiconductor substrate using C) and the holding substrate (BP). First, as the base material film for forming the inorganic film, polyimide is preferable, and those having similar heat resistance can be appropriately used, but in the case of being limited to use in a lower temperature step, they are limited to these. However, engineering plastics and other general-purpose resins can also be used.
【0014】無機膜としては、電気絶縁性であり、更
に、低誘電性率、低誘電性正接を示すものが好ましい。
具体的には、Si, SiO2, SiC, Si3N4, SiON, BN, BCまた
はBCNおよび適宜、これら2種以上を併用した複合無機
膜が例示され、SiO2, Si3N4 または SiON がより好まし
い。また、無機膜の厚みは、20〜1,000 nm、より好まし
くは20〜100nm からから選択する。無機膜の形成に当た
っては、同一物を全面均一に形成する方法に限定され
ず、例えば、接着部の周囲を異なる無機物からなる膜と
して、耐薬品性などの物性を変えることも可能である。
無機膜の形成方法としては、蒸着、スパッタリング、イ
オンプレーティング、CVD などが例示される。無機膜の
形成にあたって、通常、基材フィルムを表面処理して、
無機膜との密着性を向上させる処理が行われるが、本発
明の場合、この処理は必ずしも必要としない。The inorganic film is preferably one which is electrically insulating and has a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent.
Specific examples include Si, SiO 2 , SiC, Si 3 N 4 , SiON, BN, BC or BCN and, where appropriate, a composite inorganic film in which two or more of these are used in combination. SiO 2 , Si 3 N 4 or SiON Is more preferable. The thickness of the inorganic film is selected from the range of 20 to 1,000 nm, more preferably 20 to 100 nm. The formation of the inorganic film is not limited to the method of uniformly forming the same material on the entire surface. For example, it is possible to change the physical properties such as chemical resistance by forming a film made of a different inorganic material around the bonding portion.
Examples of the method for forming the inorganic film include vapor deposition, sputtering, ion plating and CVD. In forming the inorganic film, usually the surface treatment of the base film,
Although a treatment for improving the adhesion to the inorganic film is performed, this treatment is not always necessary in the case of the present invention.
【0015】ところで、本製造工程を経て製造した薄葉
化半導体チップは、通常、電極部分で、基板の電極に接
合して、パッケージされて個々の製品となる。このパッ
ケージとしては、代表的には、薄型のチップサイズトパ
ッケージ(CSP)となることから、該パッケージ工程
において害にならないものであれば、製造した薄葉化半
導体チップ表面の付着物は特に障害とならない。従っ
て、上記において形成した無機膜が有機保護膜(RC)を被
覆した状態で薄葉化半導体回路面に転写した場合にも、
電極汚染などの原因とならない場合には、特に障害とな
らない。By the way, the thinned semiconductor chip manufactured through this manufacturing process is usually bonded to the electrode of the substrate at the electrode portion and packaged into individual products. Since this package is typically a thin chip size package (CSP), if it does not cause any harm in the packaging process, the adhered substances on the surface of the thinned semiconductor chip produced are particularly troublesome. I won't. Therefore, even when the inorganic film formed above is transferred to the thinned semiconductor circuit surface in a state of covering the organic protective film (RC),
If it does not cause electrode contamination, it does not cause any trouble.
【0016】この観点から、無機膜と基材フィルムとの
間での剥離を前提とした接着剥離工程の設計が好まし
く、該工程を配慮した無機膜の形成が好ましい方法と言
えることとなる。すなわち、無機膜と基材フィルムとの
間の接着力は、無機膜形成前に行う基材フィルムの表面
処理方法を制御し、また、選択することにより、薄葉化
工程に耐える条件を設定する。そして、この条件で接着
したものについて、その後の裏面処理工程の相違、特に
処理最高温度とその時間とによる、無機膜と基材フィル
ムとの間の接着力の変化および変化後の剥離性を把握す
ることにより、接着剥離条件の概略の決定ができること
となり、より再現性の高い剥離を実現できることとなり
利点となる。From this point of view, it is preferable to design the adhesive peeling step on the premise of peeling between the inorganic film and the base film, and it can be said that the formation of the inorganic film in consideration of the step is a preferable method. That is, the adhesive force between the inorganic film and the base film controls the surface treatment method of the base film to be performed before forming the inorganic film, and by selecting it, the conditions for withstanding the thinning step are set. Then, regarding those bonded under these conditions, grasping the difference in the adhesive strength between the inorganic film and the base film and the releasability after the change due to the difference in the back surface treatment process, especially the maximum treatment temperature and the time. By doing so, it is possible to roughly determine the adhesion peeling condition, and it is possible to realize peeling with higher reproducibility, which is an advantage.
【0017】本発明の薄葉化半導体基板を保持基板から
剥離する方法としては、特願2000-194077 号、同2001-3
0746、同2000-401077 、同2000-401078 などに記載の方
法がそのまま適用可能である。また、個々のチップサイ
ズに切断した後に、剥離を促進し薄葉化半導体基板を保
持基板より剥がすこと、薄葉化半導体基板を吸着保持し
た状態で、接着層付きとして保持基板より剥離し、その
後、さらに、剥離促進処理を実施して接着層を剥がす方
法も適宜適用できる。なお、剥離促進法の選択が、保持
面 (表面) に形成した半導体回路の状態、例えば、アル
ミニウム金属露出によるその腐食など、によっては制限
される場合があり、この場合には、腐食防止を考慮した
剥離促進を行う。As a method for peeling the thinned semiconductor substrate of the present invention from the holding substrate, Japanese Patent Application Nos. 2000-194077 and 2001-3 can be used.
The methods described in 0746, 2000-401077, 2000-401078, etc. can be applied as they are. Further, after cutting into individual chip sizes, peeling is promoted to peel the thinned semiconductor substrate from the holding substrate, and the thinned semiconductor substrate is sucked and held, and peeled from the holding substrate with an adhesive layer, and then further. Alternatively, a method of peeling off the adhesive layer by performing a peeling-accelerating treatment can be appropriately applied. Note that the selection of the peeling acceleration method may be limited depending on the state of the semiconductor circuit formed on the holding surface (surface), for example, its corrosion due to exposure of aluminum metal.In this case, corrosion prevention should be considered. The peeling is promoted.
【0018】[0018]
【実施例】以下、実施例などにより本発明を具体的に説
明する。
実施例1
ポリイミドフィルム (商品名;カプトン 200H 、東レ・
デュポン (株) 製、以下「200H」と記す) の片面全面に
SiO2 膜を1時間のスパッタリングにて成膜して、 SiO
2 膜付きの 200H を作成した。また、熱可塑性ポリイミ
ドフィルム (商品名;カプトン 100KJ、東レ・デュポン
(株) 製、以下「100KJ 」と記す) を準備した。上記の
SiO2膜付きの200Hと100KJ とを直径 149mm、切り欠け 4
7.5mm のトムソン刃を用いて所定サイズに切り抜いた。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. Example 1 Polyimide film (trade name: Kapton 200H, Toray
DuPont Co., Ltd. (hereinafter referred to as "200H")
A SiO 2 film is formed by sputtering for 1 hour,
200H with 2 membranes was prepared. In addition, a thermoplastic polyimide film (trade name; Kapton 100KJ, Toray DuPont
Manufactured by K.K., hereinafter referred to as "100KJ") was prepared. above
200H and 100KJ with SiO 2 film, diameter 149mm, notch 4
It was cut into a predetermined size using a 7.5 mm Thomson blade.
【0019】保持基板として、厚さ0.625mm,直径 150.3
mmの窒化アルミニウム−窒化硼素系連続気孔焼結体の円
板に、アルミニウム系化合物の含侵・熱分解による表面
処理、ラダーシリコーン樹脂含浸硬化し、表面研磨して
なる表面あらさRa= 0.3μm、平行度2μm、平坦度 2
μmのもの (以下「AN1 」と記す)を準備した。また、
半導体基板として、厚さ 0.625mm、直径 150.0mmのシリ
コーン・ウェハーの片面に、回路モデルとしてアルミニ
ウムスパッタ膜を形成した後、シリコーン変性イミド樹
脂をスピンコーターで塗布し、高温イナート・オーブン
にて窒素ガス雰囲気下、 250℃/1時間+ 350℃/2時
間の硬化した厚み 4μmのシリコーン変性イミド樹脂付
きのシリコーン・ウェハー (以下「SW1 」と記す) を準
備した。As a holding substrate, thickness 0.625 mm, diameter 150.3
mm surface of aluminum nitride-boron nitride continuous pore sintered body, surface treatment by impregnation and thermal decomposition of aluminum compound, ladder silicone resin impregnation and curing, surface roughness Ra = 0.3 μm, Parallelism 2 μm, flatness 2
A micrometer (hereinafter referred to as "AN1") was prepared. Also,
After forming an aluminum sputter film as a circuit model on one side of a silicon wafer with a thickness of 0.625 mm and a diameter of 150.0 mm as a semiconductor substrate, apply a silicone-modified imide resin with a spin coater and nitrogen gas in a high temperature inert oven. A silicone wafer (hereinafter referred to as "SW1") having a silicone-modified imide resin having a thickness of 4 μm, which was cured at 250 ° C./1 hour + 350 ° C./2 hours under an atmosphere, was prepared.
【0020】厚み 9mm,200mm×200mm のアルミニウム合
金板の中央部に直径 150.8mmの穴を有し、その底面を両
端と中央との差が 0.65mm の部分球面加工した凹型と、
厚み4.086mm 、直径 150.3mmの円盤の片面を中央部分が
0.646mm高い部分球面加工した凸型からなる接着金型を
準備した。厚み 0.4mmのアルミニウム合金板/ザイロン
・フェルト・クッション (商品名:ザイロン、東洋紡
(株)製、市川毛織 (株) 加工)/アルミニウム合金板
を重ねたもの積層補助板として準備した。[0020] A concave type having a hole of 150.8 mm in diameter at the center of an aluminum alloy plate having a thickness of 9 mm and 200 mm x 200 mm, and the bottom surface of which is a partially spherical surface having a difference of 0.65 mm between both ends and the center,
The central part of one side of a disk with a thickness of 4.086 mm and a diameter of 150.3 mm
An adhesive mold composed of a convex mold having a spherical surface of 0.646 mm high was prepared. A 0.4 mm thick aluminum alloy plate / Zylon felt cushion (trade name: Zylon, manufactured by Toyobo Co., Ltd., processed by Ichikawa Kaori Co., Ltd.) / A stack of aluminum alloy plates was prepared as a laminated auxiliary plate.
【0021】保持基板(AN1) を、使用直前に、クリーン
オーブンにて、 120℃/1時間のエージングを行い、室
温まで冷却した。積層補助板の上に、凹接着金型を置
き、その穴内に、AN1 、切り抜き100KJ 、SiO2 膜面を
上としてSiO2膜付きの200H、シリコーン変性イミド樹脂
付き面を下側としてSW1 をこの順序で重ね、その上に、
凸接着金型を置き、さらに、積層補助板を乗せたものを
エアプランジャー加圧式の減圧プレスの熱盤間に投入し
た。プレス雰囲気を 1kPa 以下の減圧とした後、面圧
0.3MPa でプレスし、10℃/分で昇温して 330℃で10分
保持し、大気開放、放冷して、保持基板にシリコン・ウ
ェハーを貼り付けた。定盤上で反りを測定したところ、
反り量は 250μmであった。反り量は、保持基板側を下
面として定盤上に置き、半導体ウェーハ裏面の周囲と中
央部との高さの差(μm) (直径上、これに垂直な直径
上の高さ15点を測定) であり、半導体ウェーハ側に凸を
+、逆を−とする。Immediately before use, the holding substrate (AN1) was aged in a clean oven at 120 ° C. for 1 hour and cooled to room temperature. On the stacked auxiliary plate, place the凹接Chakkin type, in its bore, AN1, cutout 100 kJ, the SW1 SiO 2 film with a 200H as top SiO 2 film surface, the silicone-modified imide resin with surface as the lower this Stack in order, on top of that,
The convex adhesive mold was placed, and the one on which the lamination auxiliary plate was placed was placed between the hot plates of the air plunger pressurization type depressurizing press. After reducing the press atmosphere to 1 kPa or less, contact pressure
It was pressed at 0.3 MPa, heated at 10 ° C./min and held at 330 ° C. for 10 minutes, opened to the atmosphere and allowed to cool, and a silicon wafer was attached to a holding substrate. When the warp was measured on the surface plate,
The amount of warpage was 250 μm. The amount of warp is set on the surface plate with the holding substrate side as the bottom surface, and the height difference (μm) between the periphery and the center of the back surface of the semiconductor wafer (diameter, 15 points in diameter perpendicular to this are measured. ), And the convex on the semiconductor wafer side is + and the opposite is −.
【0022】接着したウェハー/保持基板を、横型精密
平面研削盤((株) 岡本工作機械製作所製、機種名;GRIND
-X SRG-200, 各回転数300rpm) の吸着板に保持版側で取
り付けた。これを 320番のダイヤモンド砥石により、加
工速度20μm/分でウェハーが95μm厚になるまで研削
した。次に、2000番のダイヤモンド砥石にて、75μm厚
まで研削した。最後に、コロイダルシリカを使用し、CM
P 機((株) 岡本工作機械製作所製、機種名;GRIND-X SPL
15T,回転数35r.p.m,荷重7.0kg)にて、70μm厚、表面あ
らさRa=0.02μmにケミカル・メカニカル・ポリッシン
グして、薄葉化ウェハー/保持基板を得た。A horizontal precision surface grinder (made by Okamoto Machine Tool Co., Ltd., model name; GRIND)
-X SRG-200, each rotation speed 300 rpm) was attached to the adsorption plate on the holding plate side. This was ground with a # 320 diamond grindstone at a processing speed of 20 μm / min until the wafer became 95 μm thick. Next, it was ground to a thickness of 75 μm with a No. 2000 diamond grindstone. Finally, using colloidal silica, CM
P machine (Okamoto Machine Tool Co., Ltd. model name; GRIND-X SPL
At 15 T, rotation speed 35 rpm, load 7.0 kg), chemical mechanical polishing was performed to a thickness of 70 μm and a surface roughness Ra = 0.02 μm to obtain a thin wafer / holding substrate.
【0023】この薄葉化ウェハー面を25℃で20分間、5
%フッ酸水溶液にて洗浄処理した後、25℃で1分間、純
水にて噴霧洗浄し、 120℃で 3分間熱風乾燥し、さらに
150℃で10分間乾燥した。この薄葉化ウェハー/保持基
板を高温イナートオーブンに入れ、酸素濃度1ppm以下の
窒素ガス雰囲気下で、温度 150℃から 400℃まで25分間
で昇温し、 400℃で 1時間保持した。その後、炉を 5℃
/分の速度で50℃まで冷却し、薄葉化ウェハー/保持基
板を取り出し、室温まで放冷した。The thinned wafer surface is kept at 25 ° C. for 20 minutes for 5 minutes.
% Hydrofluoric acid solution, spray-clean with pure water at 25 ° C for 1 minute, and dry with hot air at 120 ° C for 3 minutes.
It was dried at 150 ° C for 10 minutes. The thin wafer / holding substrate was placed in a high temperature inert oven, heated from a temperature of 150 ° C. to 400 ° C. in 25 minutes in a nitrogen gas atmosphere having an oxygen concentration of 1 ppm or less, and held at 400 ° C. for 1 hour. Then the furnace is 5 ℃
The thin wafer / holding substrate was taken out and cooled to room temperature by cooling to 50 ° C. at a rate of / min.
【0024】70μm厚の薄葉化ウェハー/保持基板を、
室温で28%のアンモニア水に5時間浸漬した後、剥離機
にかけて薄葉化ウェハーを保持基板から剥離した。薄葉
化ウェハーの厚みバラツキは±2μmであった。剥離は
SiO2膜と200Hとの間で起こり、剥離後の200HにSiO2膜は
残っていなかった。また、200Hと100KJ とは一体化して
おり、纏めて保持基板から手で剥離することができた。
また、保持基板は、水洗し、乾燥することにより、再使
用出来る。70 μm thick thin wafer / holding substrate
After dipping in 28% ammonia water at room temperature for 5 hours, the thin wafer was peeled from the holding substrate by a peeling machine. The thickness variation of the thinned wafer was ± 2 μm. Peeling
It occurred between the SiO 2 film and 200H, and no SiO 2 film remained at 200H after peeling. Also, 200H and 100KJ were integrated, and could be collectively peeled from the holding substrate by hand.
Further, the holding substrate can be reused by washing with water and drying.
【0025】実施例2
実施例1において、 200H へのSiO2膜の成膜方法をスパ
ッタリングから蒸着に変更した。SiO2膜厚 20nm の 200
H が得られた。このフィルムを用いる他は実施例1と同
様にした結果、同様の結果が得られた。
実施例3
実施例2の蒸着条件を変更して、SiO2膜厚 100nmの200H
を得た。このフィルムを用いる他は実施例1と同様にし
た結果、同様の結果が得られた。Example 2 In Example 1, the method of forming the SiO 2 film on 200H was changed from sputtering to vapor deposition. SiO 2 film thickness 20 nm 200
H was obtained. The same results as in Example 1 were obtained except that this film was used. Example 3 The vapor deposition conditions of Example 2 were changed, and the SiO 2 film thickness was 100 nm and 200H.
Got The same results as in Example 1 were obtained except that this film was used.
【0026】実施例4
実施例3と同様にして、SiO2膜厚 100nmの200Hを得た。
このフィルムを用い、実施例1において、薄葉化ウェハ
ー/保持基板の熱処理条件を、温度 150℃から 450℃ま
で30分間で昇温し、 450℃で1時間保持すること、その
後、炉を 5℃/分の速度で 150℃まで冷却し、薄葉化ウ
ェハー/保持基板を取り出し、室温まで放冷することに
変更する他は同様とした。その結果、実施例1と同様の
結果が得られた。Example 4 In the same manner as in Example 3, 200H having a SiO 2 film thickness of 100 nm was obtained.
Using this film, in Example 1, the heat treatment conditions for the thinned wafer / holding substrate were raised from a temperature of 150 ° C. to 450 ° C. in 30 minutes and held at 450 ° C. for 1 hour, and then the furnace was heated to 5 ° C. The procedure was the same except that the thinned wafer / holding substrate was taken out and cooled to room temperature at a cooling rate of 150 ° C./min. As a result, the same result as in Example 1 was obtained.
【0027】実施例5
実施例1において、 200H を 100KJ に代える他は同様
にして、SiO2膜付きの100KJ を作成した。このフィルム
を使用し、積層補助板の上での積層材の配置において、
「切り抜き100KJ 、SiO2膜面を上としてSiO2膜付きの20
0H」を「SiO2膜面を上として切り抜きSiO2膜付き100KJ
」に変更するほかは同様とした。その結果、実施例1
と同様の結果が得られた。Example 5 In the same manner as in Example 1, except that 200H was replaced with 100KJ, 100KJ with a SiO 2 film was prepared. Using this film, when laying the laminated material on the auxiliary lamination plate,
"Crop 100 kJ, 20 with the SiO 2 film as a top SiO 2 film surface
0H "is cut out with the SiO 2 film side facing up 100KJ with SiO 2 film
It was the same except that it was changed to ". As a result, Example 1
Similar results were obtained.
【0028】実施例6
実施例1において、半導体基板として、回路モデルとし
てアルミニウムスパッタ膜を形成した後、該アルミニウ
ムスパッタ膜の一部をマスクし、シリコーン変性イミド
樹脂をスピンコーターで塗布し、硬化して、アルミニウ
ムスパッタ膜の一部を露出させたシリコーン・ウェハー
を準備する他は同様とした。その結果、剥離後のシリコ
ーン・ウェハー表面を観察したところ、シリコーン変性
イミド樹脂上にはSiO2膜が転写していたが、露出したア
ルミニウム上にSiO2膜の転写のないことが確認できた。Example 6 In Example 1, after forming an aluminum sputtered film as a circuit model as a semiconductor substrate, a part of the aluminum sputtered film was masked and a silicone-modified imide resin was applied by a spin coater and cured. Then, the same procedure was performed except that a silicon wafer in which a part of the aluminum sputtered film was exposed was prepared. As a result, observation of the silicone wafer surface after peeling, is on the silicone-modified imide resin is SiO 2 film had been transferred, the absence of transfer of the SiO 2 film on the exposed aluminum was confirmed.
【0029】比較例1
実施例1の積層補助板の上にでの積層材の配置におい
て、「切り抜き100KJ 、SiO2膜面を上としてSiO2膜付き
の200H」を「切り抜き100KJ 、SiO2膜なし200H」とする
他は同様とした。その結果、薄葉化、熱処理工程までは
好適に実施できた。しかしながら、最後の剥離工程後の
剥離が出来なかった。そこで、さらに28%のアンモニア
水への浸漬を20時間としたが、通常の剥離動作ではや
はり剥離機にかけても剥離できなかった。そこで、より
強い剥離動作をしたところ、剥離動作によりウェハーが
破れた。[0029] In the arrangement of the laminate in on the stacked auxiliary plate of Comparative Example 1 Example 1, "Crop 100 kJ, SiO 2 film with a 200H as top SiO 2 film surface" a "cutout 100 kJ, SiO 2 film None except 200H ”was the same. As a result, the thinning and heat treatment steps could be suitably performed. However, peeling after the final peeling step could not be performed. Then, further immersion in 28% ammonia water was carried out for 20 hours, but in the normal peeling operation, peeling could not be carried out even with a peeling machine. Then, when a stronger peeling operation was performed, the wafer was broken by the peeling operation.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上、本発明の電子回路の製造法によれ
ば、有機保護膜を用い、 400℃を超える高温処理工程の
ある半導体の場合にも、薄葉化を実現可能とするもので
あり、その工業的意義は極めて高い。As described above, according to the method for manufacturing an electronic circuit of the present invention, thinning can be realized even in the case of a semiconductor having an organic protective film and having a high temperature treatment step of more than 400 ° C. , Its industrial significance is extremely high.
Claims (6)
を含む回路部品形成工程を施した後、該A面側を保持基
板(BP)に接着し、露出面(B面)を厚さ 100μm以下ま
でへの研磨を必須とする裏面処理工程を行って電子部品
を形成した薄葉化基板とし、該薄葉化基板を保持基板(B
P)から剥離する電子部品の製造法において、有機保護膜
(RC)が用いられた該A面と該保持基板との間に、該A面
側とする表面に無機膜を形成したフィルムを配置して接
着することを特徴とする電子部品の製造法。1. A semiconductor substrate is subjected to a circuit component forming step including introduction of impurities on one surface (A surface), and then the A surface side is adhered to a holding substrate (BP), and an exposed surface (B surface) is formed to a thickness. A thinned substrate on which electronic parts are formed by performing a back surface treatment process that requires polishing to 100 μm or less, and the thinned substrate is a holding substrate (B
In the manufacturing method of electronic parts peeled from P), an organic protective film
A method for manufacturing an electronic component, characterized in that a film having an inorganic film formed on a surface to be the A surface side is arranged and bonded between the A surface using (RC) and the holding substrate.
の外周囲全周に間隙なく形成されたものである請求項1
記載の電子部品の製造法。2. The organic protective film (RC) is formed without gaps on at least the entire outer circumference of the A surface.
Manufacturing method of the described electronic component.
機膜が SiO2, Si3N4または SiON である請求項1記載の
電子部品の製造法。3. The method for producing an electronic component according to claim 1, wherein the inorganic film of the film having an inorganic film formed on the surface is SiO 2 , Si 3 N 4 or SiON.
機膜が、厚み 20〜100 nmから選択されたものである
請求項1記載の電子部品の製造法。4. The method for producing an electronic component according to claim 1, wherein the inorganic film of the film having an inorganic film formed on the surface thereof is selected from a thickness of 20 to 100 nm.
10μmの連続気孔を2〜35 vol%有する無機連続気孔焼
結体に耐熱性樹脂を含浸し、硬化させたものもである請
求項1記載の電子部品の製造法。5. The holding substrate (BP) has an average pore diameter of 0.1 to
2. The method for manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein an inorganic continuous pore sintered body having 2 to 35 vol% of continuous pores of 10 μm is impregnated with a heat resistant resin and cured.
ウム−窒化硼素(AlN-h-BN)、炭化珪素(SiC) 、窒化アル
ミニウム−炭化珪素−窒化硼素(AlN-SiC-h-BN)、アルミ
ナ−窒化硼素(Al2O3-h-BN)、窒化珪素−窒化硼素(Si3N4
-h-BN)、酸化ジルコニア−窒化アルミニウム−窒化硼素
(ZrO3-Al2O3-h-BN) またはアルミナ−酸化チタン−窒化
硼素(Al2O3-TiO-h-BN)からなる選択したものである請求
項5記載の電子部品の製造法。6. The inorganic continuous pore sintered body comprises aluminum nitride-boron nitride (AlN-h-BN), silicon carbide (SiC), aluminum nitride-silicon carbide-boron nitride (AlN-SiC-h-BN). , Alumina-boron nitride (Al 2 O 3 -h-BN), silicon nitride-boron nitride (Si 3 N 4
-h-BN), zirconia oxide-aluminum nitride-boron nitride
The method for producing an electronic component according to claim 5, wherein the selected material is (ZrO 3 -Al 2 O 3 -h-BN) or alumina-titanium oxide-boron nitride (Al 2 O 3 -TiO-h-BN). .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002141428A JP2003332279A (en) | 2002-05-16 | 2002-05-16 | Method of manufacturing electronic component |
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Publications (1)
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JP (1) | JP2003332279A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007090515A (en) * | 2005-08-31 | 2007-04-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Wafer polishing method and wafer |
JP2012079871A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Shibaura Mechatronics Corp | Support substrate, substrate laminate, laminating device, peeling device, and manufacturing method of substrate |
-
2002
- 2002-05-16 JP JP2002141428A patent/JP2003332279A/en active Pending
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JP2007090515A (en) * | 2005-08-31 | 2007-04-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Wafer polishing method and wafer |
JP2012079871A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Shibaura Mechatronics Corp | Support substrate, substrate laminate, laminating device, peeling device, and manufacturing method of substrate |
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