特表 2024-513044 集積回路製造の間に基板を取付および取外するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-21

(54)【発明の名称】集積回路製造の間に基板を取付および取外するための方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20240313BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 C

H01L21/02 B

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023560569

(86)(22)【出願日】2021-03-31

(85)【翻訳文提出日】2023-11-13

(86)【国際出願番号】 US2021025184

(87)【国際公開番号】W WO2022211805

(87)【国際公開日】2022-10-06

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】511009710

【氏名又は名称】エヌシーシー ナノ， エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(74)【代理人】

【識別番号】100181674

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 貴敏

(74)【代理人】

【識別番号】100181641

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】230113332

【弁護士】

【氏名又は名称】山本 健策

(72)【発明者】

【氏名】シュローダー， カート エー．

(72)【発明者】

【氏名】ターカニ， ヴィクラム シュリーシャイル

(72)【発明者】

【氏名】アッタール， ヴァヒド アカヴァン

(72)【発明者】

【氏名】リー， ジィー－ミン

(57)【要約】

基板を接合されたスタックに取付およびそれから取外するための方法が、開示される。広帯域光吸収材料が、接着材料と組み合わせられ、広帯域光吸収接着剤を形成する。広帯域光吸収接着剤の層が、次いで、透過性キャリアの片側上に適用される。基板が、広帯域光吸収接着剤および透過性キャリア上に設置され、接合されたスタックを形成する。基板は、ウエハまたはポリマーフィルムであることができる。本時点において、処理ステップは、基板上で実施され得る。処理ステップが完了された後、基板を接合されたスタックから引き離すために、閃光ランプからの光パルスが、広帯域光吸収接着剤を加熱するために利用され、それにより、基板が、接合されたスタックから容易に取外されることができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

方法であって、
接着材料と光吸収材料とを組み合わせ、広帯域光吸収接着剤を形成することと、
前記広帯域光吸収接着剤の層を透過性キャリアの片側上に適用することと、
前記広帯域光吸収接着剤および前記透過性キャリア上にウエハを設置し、ウエハスタックを形成することと、
前記ウエハを処理することと、
前記ウエハを前記ウエハスタックから解放するために、閃光ランプからの光パルスを印加し、前記広帯域光吸収接着剤層を加熱することと
を含む、方法。

【請求項2】

前記光吸収材料は、染料である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記光吸収材料は、着色材料である、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記着色材料は、カーボンブラックである、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記キャリアは、石英から作製される、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記キャリアは、ガラスから作製される、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記組み合わせることはさらに、接着材料と、光吸収材料と、ガス発生材料とを組み合わせ、広帯域光吸収接着剤を形成することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記ガス発生材料は、前記接着材料の沸騰温度よりも低い温度において、昇華または沸騰する材料である、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

前記ガス発生材料は、昇華性染料である、請求項６に記載の方法。

【請求項10】

前記広帯域光吸収接着剤は、前記閃光ランプからの前記光パルスの８０％を上回って吸収し、前記閃光ランプからの前記光パルスの１～１０％を透過させる、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

方法であって、
接着材料と光吸収材料とを組み合わせ、広帯域光吸収接着剤を形成することと、
前記広帯域光吸収接着剤の層を透過性キャリアの片側上に適用することと、
前記広帯域光吸収接着剤および前記透過性キャリア上にポリマーフィルムを設置し、ポリマーフィルムのスタックを形成することと、
前記ポリマーフィルムを処理することと、
前記ポリマーフィルムを前記ポリマーフィルムのスタックから解放するために、閃光ランプからの光パルスを印加し、前記広帯域光吸収接着剤層を加熱することと
を含む、方法。

【請求項12】

前記光吸収材料は、染料である、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記光吸収材料は、着色材料である、請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

前記着色材料は、カーボンブラックである、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記キャリアは、石英から作製される、請求項１１に記載の方法。

【請求項16】

前記キャリアは、ガラスから作製される、請求項１１に記載の方法。

【請求項17】

前記組み合わせることはさらに、接着材料と、光吸収材料と、ガス発生材料とを組み合わせ、広帯域光吸収接着剤を形成することを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項18】

前記ガス発生材料は、前記接着材料の沸騰温度よりも低い温度において、昇華または沸騰する材料である、請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記ガス発生材料は、昇華性染料である、請求項１６に記載の方法。

【請求項20】

前記広帯域光吸収接着剤は、前記閃光ランプからの前記光パルスの８０％を上回って吸収し、前記閃光ランプからの前記光パルスの１～１０％を透過させる、請求項１１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（技術分野）
本願は、概して、集積回路を処理するための方法に関し、特に、集積回路製造の間に基板を取付および取外するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

（背景）
３次元（３Ｄ）チップ技術は、より短い回路経路、より高い性能、より少ない電力消費、およびより速い熱消散等のそれらの利点のため、マイクロエレクトロニクス業界において高い評判を獲得している。３Ｄチップ技術を用いる場合、複数の異種シリコンウエハが、垂直に積み重ねられ、３Ｄ集積回路を形成することができる。シリコンウエハは、比較的薄く（５０～１００μｍ）、したがって、シリコン貫通ビア（ＴＳＶ）を利用することによって相互接続されることができる。

【0003】

本開示は、３Ｄ集積回路の製造の間に基板を取付および取外するための方法を提供する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

（発明の要約）
一実施形態によると、広帯域光吸収材料が、接着材料と組み合わせられ、広帯域光吸収接着剤を形成する。広帯域光吸収接着剤の層は、次いで、透過性キャリアの片側上に適用される。基板が、広帯域光吸収接着剤および透過性キャリア上に設置され、接合されたスタックを形成する。基板は、ウエハまたはポリマーフィルムであることができる。本時点において、処理ステップは、基板上で実施され得る。例えば、ウエハの厚さは、薄化ステップを介して低減されることができ、または電子構成要素が、ポリマーフィルム上に構築されることができる。処理ステップが完了された後、基板を接合されたスタックから引き離すために、閃光ランプからの光パルスが、広帯域光吸収接着剤を加熱するために利用され、それにより、基板が、接合されたスタックから容易に取外されることができる。基板は、続いて、さらなる処理のために別のステーションに輸送される。

【0005】

本発明の全ての特徴および利点は、以下の詳細に文書化された説明において、明白な状態になるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0006】

本発明自体、ならびに好ましい使用モード、さらなる目的、およびそれらの利点は、付随の図面と併せて熟読すると、例証的実施形態の以下の詳細な説明の参照によって、最適に理解されるであろう。

【0007】

【図1】図１は、一実施形態による、ウエハをキャリアに取付およびそれから取外するための方法のフロー図である。

【0008】

【図1A】図１Ａは、図１に描写される方法によって作製される、ウエハスタックの略図である。

【0009】

【図1B】図１Ｂは、図１Ａからのウエハスタックから解放されているウエハを示す。

【0010】

【図2】図２は、一実施形態による、ポリマーフィルムをキャリアに取付およびそれから取外するための方法のフロー図である。

【0011】

【図2A】図２Ａは、図２に描写される方法によって作製される、スタックの略図である。

【0012】

【図2B】図２Ｂは、図２Ａからのスタックから解放されているポリマーフィルムを示す。

【0013】

【図3】図３は、一実施形態による、ウエハをキャリアに取付およびそれから取外するための装置のブロック図である。

【0014】

【図4】図４は、一実施形態による、ウエハアセンブリを下方に押さえつける、真空テーブルを図示する。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（好ましい実施形態の詳細な説明）
三次元（３Ｄ）集積回路の製造の間、シリコンウエハの厚さを低減させるために、薄化ステップが、３Ｄ集積回路の各シリコンウエハ上で実施されることが要求される。シリコンウエハは、薄化プロセスに先立って、シリコンウエハと剛性キャリアとの間に直接設置される接着剤を介して、剛性キャリアに取付されることができる。背面研削することおよび全ての要求される全ての背面側処理が、シリコンウエハ上で実施された後、薄化されたシリコンウエハは、剛性キャリアから取外される必要があり、したがって、薄化されたシリコンウエハは、他の処理ステップに進捗し得る。

【0016】

シリコンウエハを剛体キャリアから取外するための現在の技法は、（ａ）化学溶媒を使用し、シリコンウエハとキャリアとの間の接着剤を溶解することと、（ｂ）機械的手段を使用し、シリコンウエハをキャリアから取外することと、（ｃ）シリコンウエハが剪断によってキャリアから容易に分離され得る点まで、シリコンウエハとキャリアとの間の接着剤を加熱することとを含む。しかしながら、強烈な化学物質の使用は、あまり望ましくはない。また、機械的手段または高温は、シリコンウエハの表面構造に損傷を与え得る。

【0017】

ここで図面、特に、図１を参照すると、一実施形態による、ウエハをキャリアに取付およびそれから取外するための方法のフロー図が、描写されている。ブロック１００から始まり、ブロック１１０に示されるように、広帯域光吸収接着剤が、最初に、広帯域光吸収材料と組み合わせられる接着材料を組み合わせることによって形成される。

【0018】

接着材料は、極性または非極性であってもよい。これは、熱可塑性または熱硬化性であってもよい。これは、熱的に、紫外線光を介して、化学反応を介して硬化されてもよい、または溶媒蒸発を介して、形成されてもよい。

【0019】

広帯域光吸収材料は、閃光ランプの発光スペクトル全体（すなわち、２００ｎｍ～１，１００ｎｍ）にわたって吸収可能である、カーボンブラック等の着色材料であってもよい。広帯域光吸収材料が、上記で述べられた発光範囲にわたって、より多く吸収可能であるほど、閃光ランプからの発光の比率が、より高く広帯域光吸収接着剤内の熱に変換されるであろう。光吸収材料はまた、閃光ランプの発光スペクトルの選択的部分を吸収する、染料または複数の染料の組み合わせであってもよい。

【0020】

代替として、広帯域光吸収接着剤は、接着材料を広帯域光吸収材料およびガス発生材料と組み合わせることによって形成されることができる。接着材料および広帯域光吸収材料は、上記のものと同一である。ガス発生材料は、接着材料の沸騰温度よりも低い温度において、昇華または沸騰する材料である。いくつかのガス発生材料はまた、光吸収材料としての役割も果たすことができる。例えば、昇華性染料は、閃光ランプからの光パルスを光学的に吸収可能であるとともに、それが、特定の温度まで加熱されると、昇華し、ガスを発生する。

【0021】

広帯域光吸収接着剤は、次いで、ブロック１２０に描写されるように、図１Ａにおける透過性キャリア１６０等の透過性剛性キャリアの片側に、図１Ａにおける広帯域光吸収接着剤層１７０等の広帯域光吸収接着剤層として適用される。キャリア１６０は、石英、ガラス、または閃光ランプによって発光される光（２００ｎｍ～１，１００ｎｍ）を透過させる、任意の剛性材料から作製されてもよい。例示的実施例は、ディスプレイ業界において使用される、一般的なタイプのガラスである、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｅａｇｌｅ ＸＧガラスを含む。

【0022】

次に、ウエハ１８０が、ブロック１３０に示されるように、広帯域光吸収接着剤層１７０上に設置される。ウエハ１８０は、ウエハ１８０の一方の表面上に先に構築される、電子デバイスおよび／または電気構成要素を含む。圧力が、ウエハ１８０上に印加され、ウエハ１８０を広帯域光吸収接着剤層１７０およびキャリア１６０に接着することができる。ウエハ１８０は、ウエハ１８０とキャリア１６０との間の接着接合を増加させるために、ウエハ１８０の上への圧力の印加の間、加熱されてもよい。本時点において、透過性キャリア１６０と、広帯域光吸収接着剤層１７０と、ウエハ１８０とを含む、図１Ａに示されるような接合されたウエハスタック１９０等の接合されたウエハスタックが、形成される。

【0023】

ウエハスタック１９０のウエハ１８０は、次いで、ブロック１４０に描写されるように、ウエハ１８０の厚さを低減させるために、背面薄化プロセスを受ける。その後、ウエハ１８０は、広帯域光吸収接着剤層１７０を加熱するために、ブロック１５０に示されるように、透過性キャリア１６０の非ウエハ側を図１Ｂにおける閃光ランプ３５０等の閃光ランプからの光の強力なパルスに露光させることによって、接合されたウエハスタック１９０から取外される（接合解除される）。結果として、広帯域光吸収接着剤層１７０は、ブロック１５０に示されるように、ウエハ１８０が、接合されたウエハスタック１９０から解放されるであろう点まで加熱される。

【0024】

ガス発生材料が、接着剤層１７０に添加される場合、ガス発生材料は、接着剤層１７０が、特定の温度に到達すると、キャリア１６０から接着剤層１７０の剥離を助長するために、キャリア１６０と接着剤層１７０との間の界面において、ガスを発生し得る。ガス発生材料は、接着材料のポリマー系よりも低い温度において、ガス状となる。ガス発生材料の存在を伴う場合、これが、微量の添加物にすぎないため、ガスが発生される温度は、接着材料の他の熱的および機械的性質から分断されることができる。

【0025】

（実施例１）
アクアゾル（グレード５）から入手可能な水溶性熱可塑性ポリマーである、１０ｇのポリ（２－エチル－２－オキサゾリン）が、１０ｇの５重量％カーボンブラック（Ｃａｂｏｔ Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標） ７００）水中溶液の中に添加され、組成物を形成した。組成物は、２，０００ｒｐｍにおいて、２０分間にわたって、自転公転撹拌機を使用して混合された。その結果として生じる混合物は、広帯域光吸収接着剤として利用され得る、均質、黒色、かつ粘性な液体分散液であった。分散液（すなわち、広帯域光吸収接着剤）は、＃０ Ｍａｙｅｒロッドおよび１００ミクロン厚のテープシムを使用し、７５ｍｍ×７５ｍｍの０．５ｍｍ厚のＣｏｒｎｉｎｇ Ｅａｇｌｅ ＸＧガラスの上にコーティングされ、約１００ミクロンの厚さの湿潤フィルムをコーティングした。分散液は、次いで、１４０℃において、３０分間にわたって乾燥され、約５０ミクロン厚であるＣｏｒｎｉｎｇ Ｅａｇｌｅ ＸＧガラス上に接着される、黒色光吸収フィルムを取得した。フィルムの透過率は、Ｘ－Ｒｉｔｅ（登録商標）比重計を介して、１％未満であるように測定された。次に、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｅａｇｌｅ ＸＧガラスの第２の一片が、スタック上に２．５Ｋｇの加重をかけることによって、その中間の乾燥された分散液とともに、第１の一片であるＣｏｒｎｉｎｇ Ｅａｇｌｅ ＸＧガラスに圧縮接合された一方、スタックは、２２０℃において、４０分間にわたって加熱され、ポリマーを溶融し、２片のガラスをともに接合した。次に、スタックは、閃光ランプ（ＮｏｖａＣｅｎｔｒｉｘ（登録商標）によって製造される、ＰｕｌｓｅＦｏｒｇｅ（登録商標） Ｉｎｖｅｎｔ モデル ＩＸ２－９５１）を使用して、コーティングされたガラス側から照明された。２片のガラスを取外するための閾値は、８０マイクロ秒のパルス持続時間を伴う、９５０Ｖの充電電圧におけるものであった。本条件は、接合されたスタックの上に、１．８６Ｊ／ｃｍ^２のエネルギーを堆積させた。照射後、剥離が、ガラスおよび接着剤に面している閃光ランプの界面において生じた。

【0026】

ウエハは、薄いほど、ウエハが、キャリアプレートからより容易に取外されることに留意されたい。これは、ウエハが、非常に熱伝導性であるためである。シリコンは、例えば、約１４０Ｗ／ｃｍ－Ｋの熱伝導率を有し、これは、ガラス等のキャリアプレートよりも１００倍を上回って高い。したがって、光吸収層からのエネルギーの大部分は、吸収体が光のパルスによって照射されている５０～１５０マイクロ秒時間の間、接着剤層を通してウエハに伝導される。接着剤層が、取外温度に到達すると、これは、キャリアから取外された状態になる。ウエハは、薄いほど、接着剤が、より迅速に取外温度に到達する。したがって、より薄いウエハは、同一の強度において、光のより短いパルスを用いて取外され得る。ある利点は、より少ないエネルギーが、取外プロセスを実施するために必要とされることである。加えて、より短い持続時間は、閃光ランプの寿命時間を増加させる。閃光ランプからの発光の強度は、所与のパルス長に関して減少されることができ、これはまた、ウエハの中に堆積されるエネルギーの総量も低減させる。

【0027】

ガラスキャリアからの接着剤の最小取外閾値は、光パルスからの熱エネルギーの一部を吸収する、ガラスの第２の一片を省略することによって判定されることができる。測定された接着剤取外の閾値は、７０マイクロ秒のパルス持続時間を伴う、９５０Ｖの充電電圧におけるものであり、本条件は、閃光ランプによって発光される１．５３Ｊ／ｃｍ^２の放射露光に対応する。

【0028】

ガラスキャリアからの接着剤の取外閾値は、接着剤に２％エチレングリコールを添加することによって、再度測定される。測定された接着剤取外の閾値は、６５マイクロ秒のパルス持続時間を伴う、９５０Ｖの充電電圧におけるものであり、本条件は、閃光ランプから発光される１．４０Ｊ／ｃｍ^２の放射露光に対応する。剥離に関して、上記で述べられた結果を上回って低減された閾値は、ガス発生材料として作用する、エチレングリコールの添加であったと考えられる。エチレングリコールは、１９７℃において沸騰する一方、より高温のアクアゾルは、３００℃を超えても熱的に安定している。

【0029】

広帯域光吸収接着剤層１７０は、閃光ランプからの光パルスの良好な吸収を有する一方、十分な透過率を有し、キャリア１６０上のウエハ１８０の整合を可能にする。接着剤層１７０を通した０．１％の透過率であっても、整合のために十分であるが、好ましくは、１％を上回る透過率、または１０％よりも高い透過率でさえ、取外プロセスの間、閃光ランプからの光パルスがウエハ１８０に害を及ぼすことのない、容易な整合のために十分である。例えば、接着剤層１７０は、ウエハの整合のために、閃光ランプからの光パルス発光の８０％を上回って吸収する一方、光パルス発光の１％～１０％を通過させる。

【0030】

ウエハに加えて、本発明はまた、その上で電子デバイスが加工され得る、ポリマーフィルムにも適用可能である。

【0031】

ここで図２を参照すると、一実施形態による、ポリマーフィルムをキャリアに取付およびそれから取外するための方法のフロー図が、描写されている。ブロック２００から始まり、ブロック２１０に示されるように、広帯域光吸収接着剤は、最初に、広帯域光吸収材料と組み合わせられる接着材料を組み合わせることによって形成される。

【0032】

接着材料は、極性または非極性であってもよい。これは、熱可塑性または熱硬化性であってもよい。これは、熱的に、紫外線光を介して、化学反応を介して硬化されてもよい、または溶媒蒸発を介して、形成されてもよい。

【0033】

広帯域光吸収材料は、カーボンブラック等の着色材料である。代替として、光吸収材料は、染料または複数の染料の組み合わせであってもよい。

【0034】

代替として、広帯域光吸収接着剤は、接着材料を広帯域光吸収材料およびガス発生材料と組み合わせることによって形成されることができる。接着材料および広帯域光吸収材料は、上記のものと同一である。ガス発生材料は、接着材料の沸騰温度よりも低い温度において、昇華または沸騰する材料である。いくつかのガス発生材料はまた、光吸収材料としての役割も果たすことができる。例えば、昇華性染料は、閃光ランプからのビームを光学的に吸収可能であるとともに、それが、特定の温度まで加熱されると、昇華し、ガスを発生する。

【0035】

広帯域光吸収接着剤は、次いで、ブロック２２０に描写されるように、図２Ａにおける透過性キャリア２６０等の透過性剛性キャリアの片側に、図２Ａにおける広帯域光吸収接着剤層２７０等の広帯域光吸収接着剤層として適用される。キャリア２６０は、石英、ガラス、または閃光ランプによって発光される光を透過させる、任意の剛性材料から作製されてもよい。例示的実施例は、ディスプレイ業界において使用される、一般的なタイプのガラスである、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｅａｇｌｅ ＸＧガラスを含む。

【0036】

次に、ポリマーフィルム２８０が、ブロック２３０に示されるように、広帯域光吸収接着剤層２７０上に設置される。圧力が、ポリマーフィルム２８０上に印加され、ポリマーフィルム２８０を広帯域光吸収接着剤層２７０およびキャリア２６０に接着することができる。ポリマーフィルム２８０は、ポリマーフィルム２８０とキャリア２６０との間の接着接合を増加させるために、ポリマーフィルム２８０の上への圧力の印加の間、加熱されてもよい。本時点において、図２Ａに示されるポリマーフィルムスタック２９０等のポリマーフィルムスタックが、形成され、これは、透過性キャリア２６０と、広帯域光吸収接着剤層２７０と、ポリマーフィルム２８０とを含む。

【0037】

電子デバイスおよび／または電気構成要素は、次いで、ブロック２４０に描写されるように、ポリマーフィルム２８０の一方の表面上に構築される。その後、ポリマーフィルム２８０は、広帯域光吸収接着剤層２７０を加熱するために、ブロック２５０に示されるように、透過性キャリア２６０の非ウエハ側を図２Ｂにおける閃光ランプ３５０等の閃光ランプからの光の強力なパルスに露光させることによって、ポリマーフィルムスタック２９０から取外される（接合解除される）。結果として、広帯域光吸収接着剤層２７０は、ブロック２５０に示されるように、ポリマーフィルム２８０が、ポリマーフィルムスタック２９０から解放されるであろう点まで加熱される。

【0038】

残留する接着剤層２７０はいずれも、溶媒を用いて洗浄され、電子構造を伴うポリマーフィルムスタック２９０のみを残すことができる。例えば、ポリアミド酸が、接着剤の上に堆積され、熱的に硬化され、接着剤の上にポリイミドの薄層を生成することができる。電子材料は、次いで、ポリイミド上に堆積および硬化され得、構成要素は、最終的な構造を生成するために、設置され、はんだ付けされ得る。本技法は、３～３０ミクロンの範囲にある厚さを伴う、ポリマーの超薄フィルム上で、電子構成要素を加工するための能力を可能にする。

【0039】

ここで図３を参照すると、一実施形態による、キャリアからの基板の取外を実施するための装置のブロック図が、描写されている。示されるように、装置３００は、閃光ランプ制御ユニット３０１と、取外ユニット３０２とを含む。閃光ランプ制御ユニット３０１は、コンデンサバンク充電電力供給源３１０と、コンデンサバンク３２０と、絶縁ゲート障壁トランジスタ（ＩＧＢＴ）ベースの切替デバイス３３０と、周波数コントローラ３４０と、フォトダイオード３６０と、ボロメータ３７０と、積分器３８０と、コンピュータ３９０とを含む。コンピュータ３９０は、プロセッサと、当業者に周知である種々の記憶デバイスとを含む。コンデンサバンク３２０内のコンデンサは、例えば、電解式コンデンサである。コンデンサバンク３２０内のコンデンサはまた、パルス放電コンデンサであってもよい。コンデンサバンク３２０は、代替として、シリコン制御型整流器（ＳＣＲ）切替デバイスを用いて切り替えられてもよい。

【0040】

コンデンサバンク３２０は、コンデンサバンク充電電力供給源３１０によって充電されることができる。コンデンサバンク３２０からの電流は、次いで、ＩＧＢＴベースの切替デバイス３３０を介して、閃光ランプ３５０の中に放電される一方、ＩＧＢＴベースの切替デバイス３３０は、放電の間、周波数コントローラ３４０によって、オンおよびオフに繰り返し切り替えられている。周波数コントローラ３４０は、ＩＧＢＴベースの切替デバイス３３０のゲーティングを制御し、これは、ひいては、放電の切替周波数を制御する。ＩＧＢＴベースの切替デバイス３３０の繰り返されるオンおよびオフの切替は、コンデンサバンク３２０から閃光ランプ３５０への電流の流動を変調させることが意図され、これは、ひいては、閃光ランプ３５０をオンおよびオフに切り替える。換言すると、閃光ランプ３５０によって発光される光パルスの周波数またはパルス長は、周波数コントローラ３４０によって決定付けられる。

【0041】

閃光ランプ制御ユニット３０１内のフォトダイオード３６０は、動作前に較正される必要がある。フォトダイオード３６０は、米国標準技術局（ＮＩＳＴ）がトレース可能である、ボロメータ３７０を使用することによって較正されることができる。較正の間、フォトダイオード３６０およびボロメータ３７０は両方とも、閃光ランプ３５０から発光される単一の光パルスに露光される。ボロメータ３７０は、単一の光パルスの面積あたりの放射露光またはエネルギー（単位Ｊ／ｃｍ^２）を測定し、フォトダイオード３６０は、同一の光パルスの瞬時電力密度（単位Ｗ／ｃｍ^２）を測定する。フォトダイオード３６０からの瞬時電力密度信号は、次いで、積分器３８０によって積分され、同一の単一の光パルスの放射露光値をもたらし、ボロメータ３７０からの放射露光測定値は、積分器３８０からの本放射露光値によって除算され、以下のような較正係数を生成する。

【数1】

【0042】

較正後、フォトダイオード３６０／積分器３８０の組み合わせは、閃光ランプ３５０から発光される各光パルスの放射露光情報を提供するために利用されることができる。基本的に、閃光ランプ３５０から発光される光パルスの放射露光情報は、較正の間に取得される較正係数に積分器３８０の出力値（これは、フォトダイオード３６０によって測定される、閃光ランプ３５０から発光される光パルスの瞬時電力信号を積分することによって形成される、閃光ランプ３５０から発光される光パルスの放射露光値である）を乗算することによって計算されることができる。

【0043】

取外ユニット３０２は、送給ロボット３５２と、取外真空テーブル３５４と、真空把持器３５６とを含む。

【0044】

取外することに先立って、ダイシングテープ４１０が、図４に示されるように、保定環４２０を介して、ウエハスタック１９０に機械的に圧着され、接合されたウエハアセンブリを形成する。ウエハ送給ロボット３５２は、接合されたウエハアセンブリを取外真空テーブル３５４に搬送する。真空が、次いで、取外真空テーブル３５４からダイシングテープ４１０上に印加される。次いで、閃光ランプ３５０からの光パルスが、キャリア１６０の透明側から、接合されたウエハアセンブリを照明し、処理されたウエハ１８０をキャリア１６０から取外するために利用される。閃光ランプ３５０のビーム面積が、ウエハ１８０の面積よりも小さい場合、ウエハ１８０は、真空テーブル３５４を取外し、別の光パルスを用いてウエハ１８０の残りの部分を露光することによって、閃光ランプ３５０に対して搬送される。次に、取外テーブル３５４とともに接合されたウエハアセンブリは、分離ステーションに搬送される。

【0045】

分離ステーションにおいて、真空把持器３５６が、キャリア１６０を接合されたウエハアセンブリから分離させる一方、ダイシングテープ４１０上に搭載されるウエハ１８０は、真空テーブル３５４を取外することによって下方に押さえつけられている。ダイシングテープ４１０上のキャリア１６０およびウエハ１８０は両方とも、清浄ステーションに搬送され、任意の残留接着剤（すなわち、図１Ａからの接着剤層１７０）を除去する。残留接着剤は、溶媒を介した湿式プロセスまたはプラズマを用いた乾式プロセスを用いて除去されてもよい。

【0046】

本時点において、ウエハ１８０が、非常に脆弱であるため、ウエハ１８０に印加されている真空は、除去の間、ウエハ１８０を破壊しないように、それを横断して分散されるべきである。これは、図４に描写されるように、ウエハ１８０の表面を横断して分散される複数の吸引カップ４３０を用いて遂行されてもよい。代替として、真空は、穿孔された孔を伴う真空テーブル等の分散された真空によって印加されてもよい。真空テーブル３５４は、その表面上にポリマーを有してもよく、したがって、ウエハ１８０は、取扱の間に損傷されない。

【0047】

取外プロセスの間、装置３００は、ランプあたり１５０ｍｍ×７５ｍｍの露光面積を伴う、直径２４ｍｍおよび長さ１５０ｍｍのランプを使用する、閃光ランプあたり５個のランプドライバを有し得る。閃光ランプは、相互に平行に設置され、７５ｍｍの増分において、露光面積を増加させ得る。例えば、２つの閃光ランプは、１５０ｍｍ×１５０ｍｍの露光面積を提供し、３つの閃光ランプは、１５０ｍｍ×２２５ｍｍの露光面積を提供し、４つの閃光ランプは、１５０ｍｍ×３００ｍｍの露光面積を提供する等である。閃光ランプは、共通の光共振器内に設置され、露光は、３％以内まで均一である。閃光ランプドライバは、コンデンサと、ＩＧＢＴとを含有する。コンデンサからの電流は、ＩＧＢＴによって閃光ランプに切り替えられる。ランプドライバは、閃光ランプに供給されるピーク電流を増加させるために、相互に並列に設置されてもよい。閃光ランプシステムの変数は、コンデンサの充電電圧、閃光ランプドライバの数によって判定される総静電容量、およびＩＧＢＴによってオンおよびオフに切り替えられる、光のパルスの長さである。全てのパラメータは、コンピュータによって制御される。シリコンウエハは、９００～９５０Ｖにおいて、５０～１５０マイクロ秒のパルス持続時間において、ガラスキャリアプレートから接合解除され、これは、各パルスを用いて発光される、１～６Ｊ／ｃｍ^２に対応し得る。閃光ランプ３５０のピーク放射電力は、２０ＫＷ／ｃｍ^２を上回り、より好ましくは、３０ＫＷ／ｃｍ^２を上回り、さらにより好ましくは、４０ＫＷ／ｃｍ^２を上回る。

【0048】

説明されているように、本発明は、キャリアから基板を取外するための改良された方法を提供する。本方法の１つの利点は、キャリア２１０が、光吸収層でスパッタリングされる必要がないことであり、これは、プロセスのサプライチェーン管理を簡素化させるだけではなく、潜在的に資金を節約する。本方法の別の利点は、接着剤の吸収率が、典型的なスパッタリングされた金属のものよりも高くされ得ることである。例えば、タングステンは、閃光ランプ発光の約４５％のみ吸収可能である。これは、光吸収体内で同一の温度に到達するために要求される、閃光ランプ発光における低減されたエネルギーを可能にする。これは、ひいては、閃光ランプの寿命時間を増加させる。加えて、本方法は、閃光ランプ発光のパルス長が、減少されることを可能にする。これは、取外プロセスの間、基板およびキャリアへの熱拡散を低減させ、したがって、基板に対する熱衝撃および総熱予算の両方を低減させる。

【0049】

本発明は、特に、好ましい実施形態を参照して示され、説明されているが、形態および詳細における種々の変更が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、その中で行われ得ることは、当業者によって理解されるであろう。

【図1】

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】