晶片支承玻璃的制作方法

文档序号:6922865阅读:171来源:国知局

专利名称::晶片支承玻璃的制作方法
技术领域
:本发明涉及通过粘合来支承半导体晶片、并且容易从半导体晶片剥离的晶片支承玻璃。另外,还涉及不会由于施加给边缘部的力而产生缺损或裂紋的、边缘部具有耐冲击性的晶片支承玻璃。
背景技术
:近年来,随着手机、IC卡等电子设备的高性能化,其内部安装的半导体元件(LSI、IC等)的薄型化或小型化不断选艮。另外,为了不缩窄线宽而增加存储容量,将多层半导体晶片层叠而成的三维安装型半导体元件、例如SD卡等逐渐增多。特别是在薄型化方面,对于三维安装型半导体元件,正在进行将多个厚度50|um~10(^m的半导体电路层叠、进而制成一个半导体电路厚度为50pm以下的半导体元件的开发。作为这种将半导体电路薄层化的技术之一,已知对形成有图案的半导体晶片的背面进行磨削的背面磨削处理。该背面磨削处理是通过双面粘合带将半导体晶片的形成有图案的表面粘合固定到具有刚性的晶片支M璃上,使用高速旋转的砂轮等对半导体晶片的背面进行磨削。在此,作为用于背面磨削处理的晶片支承玻璃,使用上下面经过了高精度研磨的玻璃板。实施过背面磨削处理的半导体晶片从晶片支承玻璃上分离,向晶片切割等工序输送。作为分离该半导体晶片和晶片支承玻璃的晶片剥离装置,例如,专利文献1或专利文献2中进行了记载。在该晶片剥离装置中,对利用双面粘合带将半导体晶片和晶片支^L璃粘合固定而形成的处理对象物照射紫外线后,通过沿着从粘合着的半导体晶片和晶片支承玻璃的边缘部将彼此拉开的方向施加物理力,来进行剥离。另外,厚度50nm以下的半导体晶片会由于自身重量而弯曲,因此,从背面磨削处理直到切割工序,必须用晶片支承玻璃支承半导体晶片。另外,晶片支承玻璃反复进行几次洗涤工序后使用。该洗涤工序中,还必须将支承半导体晶片时使用的粘合剂、粘接剂的牢固的残渣除去。因此,洗涤中强力喷水器所产生的压力有时对晶片支承玻璃的边缘部施加相当大的冲击。由于这些冲击在边缘部产生缺损或裂紋,从而无法作为晶片支M璃来使用。专利文献1:日本特开2005-057046号7>才艮专利文献2:日本特开2006-156633号公报
发明内容但是,上述专利文献1或专利文献2所述的晶片剥离装置,是在将晶片支承玻璃固定于平面上的状态下,使半导体晶片变形而进行分离的结构,因此,对半导体晶片上形成的各半导体电路施加了多余的应力,其结果,可能使作为最终产品的半导体元件的性能降低。另外,专利文献l或专利文献2所述的工序中,在将晶片支承玻璃收纳到储料器(stocker)中时或对晶片支承玻璃进行定位时,储料器的壁面或定位用销与晶片支承玻璃的边缘部发生接触或碰撞。因此,晶片支M璃的边缘部也可能产生缺损或裂紋。这种缺损或裂紋所产生的玻璃的粒子或粉尘,有时飞散而附着在晶片表面的图案上,另外,在产生缺损或裂紋的同时,有时也会对边缘部附近的半导体晶片造成;M^损伤,从而存在成为图案缺陷的半导体元件的不良原因等问题。本发明是为了解决上述问题而进行的发明,提供一种晶片支承玻璃,由具备可挠性的玻璃板形成,通过粘合来支承半导体晶片,并且能够从半导体晶片上剥离。另外,还提供不会因施加给边缘部的冲击力而产生缺损或裂紋的、边缘部具有耐冲击性的晶片支承玻璃。本发明是在将半导体晶片固定于平面上的状态下,弯曲晶片支承玻璃来进行剥离。以往,与半导体晶片粘合而用于半导体晶片的背面磨削处理的晶片支^L璃为脆性材料,因此,本来根本不会想到将晶片支承玻璃弯曲而进:行剥离。基于第l观点的晶片支^c璃,是粘合在半导体晶片上支承该半导体4晶片的晶片支承玻璃。并且,为了将粘合在半导体晶片上的晶片支^:璃从半导体晶片上剥离,晶片支M璃弯曲规定角度以上。由于晶片支承玻璃为脆性材料,因此,原本没有想到在将粘合于半导体晶片上的晶片支承玻璃分离时,将晶片支M璃弯曲而从半导体晶片上剥离。第i观点中,通过提供弯曲至规定角度以上的晶片支承玻璃,能够在半导体晶片不弯曲且固定的状态下将晶片支承玻璃剥离。第2观点中,规定角度以最大弯曲角度计为30度。基于第2观点的晶片支承玻璃,弯曲30度以上而不会使在半导体晶片上形成的半导体电路破损。另一方面,即使晶片支承玻璃保持水平,也不会因为自身重量而弯曲。另外,最大弯曲角^大则越容易以更小的力使其弯曲而进行剥离,因此,最大弯曲角度没有上限。基于第3观点的晶片支承玻璃,是粘合在具有规定直径的半导体晶片上支承该半导体晶片的、直径大于规定直径的晶片支M璃,晶片支承玻璃的至少边缘部具有耐冲击性。基于第3观点的晶片支M璃,其直径大于半导体晶片的直径,因此,能够作为替身承受半导体晶片受到的冲击。另外,即4吏受到该冲击,由于晶片支承玻璃的边缘部具有耐冲击性,因此不会产生由缺损或裂紋引起的玻璃的粒子或粉尘,对半导体晶片不造成影响。另外,虽然从晶片支承玻璃的实际使用方法考虑边缘部的耐冲击性很重要,可边缘部的耐冲击性得到提高的晶片支^L璃没有受到关注,但基于第3观点的晶片支承玻璃使边缘部的耐沖击性提高。基于第4观点的晶片支承玻璃,具有通过化学强化处理形成的压缩应力层。第4观点中,形成化学强化处理而形成压缩应力层。在弯曲晶片支承玻璃时,其外侧的表面被施加了拉伸应力,但由于晶片支^L璃的表面上形成有压缩应力层,因此能够防止拉伸应力造成的晶片支承玻璃的裂紋。另外,通过化学强化处理,边缘部的耐冲击性提高至约7倍以上。基于第5观点的晶片支承玻璃,是在第4观点的晶片支承玻璃中含有5Na20或Li20。含有Na20的晶片支M璃是用于通过离子交换进行化学强化的必要成分,含有Li20的晶片支承玻璃能够容易地得到厚的压缩应力层。基于第6观点的晶片支承玻璃,具有通过涂布处理形成的涂层。第6观点中,通过在晶片支承玻璃上设置涂层而形成压缩应力层。化学强化处理是在玻璃内侧形成压缩应力层,与此相对,涂布处理是在玻璃外侧形成压缩应力层。基于第7观点的晶片支承玻璃的压缩应力层的深度为15pm以上且220pm以内。为了使晶片支承玻璃具有耐冲击性,晶片支M璃的压缩应力层的深度需要为15nm。并且,晶片支M璃的压缩应力层的深度优选越深越好。另外,压缩应力层为15nrn以下时,无法将晶片支^L璃弯曲至规定角度以上,相反为220nm以上时,晶片支^L璃自身容易产生翘曲或起伏。基于第8观点的晶片支承玻璃,具有第1面、第2面及边缘部,并且所述边缘部形成有倒棱部或连接所述第1面和第2面的曲面。如果不预先实施倒棱处理或曲面处理,则进行化学强化处理时晶片支承玻璃可能发生破损。另外,边缘部如果不进行倒棱,则在晶片支承玻璃的输送时等边缘部容易出现伤痕。该伤M晶片支承玻璃弯曲时以裂紋的形式广泛扩散,因此要在边缘部形成倒棱部或曲面。另外,如果边缘部未形成倒棱部或曲面,则在晶片支承玻璃的输送时等,边缘部容易出现伤痕,如果出现该伤痕,则在施加冲击时会广泛扩散。边缘部形成倒棱部或曲面时,出现伤痕的情况减少。基于第9观点的晶片支承玻璃的边缘部,其算术平均^^度为440nm以下。边缘部的算术平均Wt度Ra大于440nm时,有时边缘部存在使最大弯曲角度减小的大的伤痕等。如果存在该伤痕,则晶片支承玻璃弯曲时容易产生裂紋。因此,进行磨削加工或研磨加工,使算术平均粗糙度Ra为440nm以下。另外,算术平均粗J^度Ra如果为440nm以下,则施加冲击6时产生缺损或裂紋的情况减少。第IO观点中,半导体晶片为具有规定直径的圆形,所述晶片支承玻璃为直径比所述规定直径大一圈的圆形。晶片支承玻璃为直径比半导体晶片的规定直径大一圏的圆形时,在半导体晶片输送等时,在半导体晶片与某种物体碰撞之前,晶片支承玻璃先碰撞该物体。因此,即使有时半导体晶片支M璃破损,半导体晶片也不会破损。本发明的晶片支M璃通过粘合而支承半导体晶片,并且具备可挠性,以能够从半导体晶片上剥离。另外,由施加在边缘部的冲击力引起缺损或裂紋的情况少。因此,能够减少由于缺损或裂紋产生的玻璃粉或玻璃片导致半导体晶片成为不合格品的情况。图1是将玻璃板GP贴附在形成有半导体电路的半导体晶片SW上到将玻璃板GP剥离的流程图。图2A(a)是将半导体晶片SW与玻璃板GP粘合、固定的状态。(b)表示磨削工序。图2B(c)是磨削后的半导体晶片SW的剖面图。(d)是表示粘合有玻璃用剥离带DT的玻璃板GP的图。(e)是表示半导体晶片SW安^fr真空夹盘上的状态的剖面图。图2C(f)是表示M璃板GP的一端开始剥离至中途的状态的图。(g)是将双面粘合薄膜AD从半导体晶片SW上剥离的状态。图3(a)是表示玻璃板GP的立体图。(b)及(c)是该玻璃板GP的边缘部的放大图。图4是表示玻璃板GP的压缩应力层厚度的测定方法的图。图5是表示玻璃板GP的弯曲角度的测定方法的图。图6A是表示耐冲击性测定器70的图。图6B是耐冲击性测定器70的玻璃板GP附近的放大图。图6C濕_表示耐冲击性测定时的耐冲击性测定器70的^f吏用方法的图。符号的说明AD-双面粘合薄膜,DE-厚度,DD-厚度,DT-玻璃用剥离带,GP-玻璃板(GPl,GP2…上下面),L-外径,PE-边缘部(端面),SW-半导体晶片,31-磨削装置(金刚石磨床),35-真空夹盘,42A、42B、43A、43B—线,44-研磨玻璃片,44T1、44T2、44T3—区域,44Bl、44B2-不透射区域,47-载玻片,45A、45B、49、48-面,51A、51B-偏振片,53-光源,61A、61B-硬质板,62A、62B-^t片,65-半圆柱硬质板,66-第2软质片,70-耐冲击性测定器,71-重锤式板,73-基座,74-玻璃托座,75-移动导向构件,76-固定导向构件,78-橡胶圆盘,81-挡块,82-重锤式板用不锈钢板,83-发泡聚氨酯,84-玻璃托板用不锈钢板,85-氯乙烯制粘接带。具体实施方式下面,参照附图对本实施方式进行说明,以下附图中所绘的各构件的缩尺只是为了帮助理解,与实际的缩尺不同。<玻璃板的粘合与剥离>图1是表示将作为晶片支承玻璃的玻璃板GP贴附在形成有半导体电路的半导体晶片SW上到将玻璃板GP剥离的流程图。图2A至图2C是表示流程图的各工序的剖面图。本实施方式中,半导体晶片SW可以应用硅(Si)、锗(Ge)或砷化镓(GaAs)等结晶而成的晶片。步骤Sll中,在真空室内将双面粘合薄膜AD的一面贴附在半导体晶片SW的表面上。接着,在双面粘合薄膜AD的另一面上粘合玻璃板GP的第1面。如果半导体晶片SW的直径为200mm,则玻璃板GP的直径为201mm,使玻璃板GP略大。图2A(a)是将半导体晶片SW与玻璃板GP粘合、固定的状态。由于在真空室内进行粘合处理,因此双面粘合薄膜AD与半导体晶片SW或玻璃板GP之间不会t空气。具体内^/>开在例如WO2002/056352中。另外,双面粘合薄膜AD为在基片的一个面上具有经紫外线照射粘接性下降的粘接剂、在另一面上具有弱粘接性的粘接剂的三层结构。也可以涂布液态树脂来代替双面粘合薄膜AD。接着,在步骤S12中,使玻璃板GP位于下面,利用磨削装置(金刚石磨床)31将半导体晶片SW的背面磨削至规定厚度。图2A(b)表示磨削的工序。最初的半导体晶片SW的背面位置用虚线表示,从而显示出从该状态开始被磨削的状态。如果是IC卡用的半导体晶片SW,则一般磬削至约100fim,如果是三维安装用的半导体晶片SW,则一般磨削至约50ium。通过背面磨削而薄型化的半导体晶片SW,要求具有高精度且均匀的厚度分布。在这一点上,由于与塑料制晶片支承构件相比,玻璃板GP自身能够通it^削、研磨而加工至均匀的厚度,因此使半导体晶片SW厚度的高精度磨削成为可能。图2B(c)是研磨后的半导体晶片SW的剖面图。步骤S13中,隔着玻璃板GP对双面粘合薄膜AD照射紫外线,以使玻璃板GP容易从双面粘合薄膜AD上剥离。之后,在玻璃板GP的第2面上粘合玻璃用剥离带DT。可挠性的玻璃用剥离带DT是在步骤S14中将玻璃板GP剥离时的保护用薄膜。图2B(d)是表示粘合有玻璃用剥离带DT的玻璃板GP的图。步骤S14中,将半导体晶片SW安装在平板的真空夹盘35上,通过抽真空使半导体晶片SW固定在真空夹盘35上。另外,真空夹盘上安装有剥离玻璃板GP的剥离装置(未图示)。图2B(e)是表示半导体晶片SW安装在真空夹盘35上的状态的剖面图。也可以使用静电夹盘代替真空夹盘35。步骤S15中,剥离装置通过从一端拔—起玻璃用剥离带DT而将玻璃板GP的一端M。照射紫外线后双面粘合薄膜AD的粘合力降低,成为容易剥离的状态,为了用较小的力将玻璃板GP剥离,以从一端上翻的方式将其M。能够用较小的力剥离玻璃板GP时,半导体晶片SW也只受到较小的力,从而在半导体晶片SW的表面上形成的半导体电路几乎不发生物理变形。图2C(f)是表示M璃板GP的一端剥离至中途的状态的图。通过多次试验可知,为了从半导体晶片SW上将玻璃板GP剥离,如果是玻璃板GP的最大弯曲角度(弯曲最大的部位的切线与水平面之间的角度)为30°以上的玻璃,则能够以较小的力将玻璃板GP剥离。最大弯曲角度小于30。的9玻璃板GP,发生无法进行剥离或者半导体晶片SW的半导体电路破损等故障。步骤S16中,将双面粘合薄膜AD从半导体晶片SW的表面剥离。图2C(g)是将双面粘合薄膜AD从半导体晶片SW上剥离的状态。步骤S17中,开放真空夹盘35的真空抽吸,从真空夹盘35上取下半导体晶片SW。之后,半导体晶片SW被输送给切割工序等。<实施方式1:经化学强化的玻璃板GP〉如上所述,通过使玻璃板GP弯曲30。以上,能够在不使半导体晶片SW的半导体电路破损的情况下将玻璃板GP从具有双面粘合薄膜AD的半导体晶片SW上剥离。即,必须准备即使弯曲30。以上也不产生裂紋的玻璃板GP。并且,由于为了避免半导体晶片与储料器的壁面或定位用销接触而使玻璃板GP的边缘部发生接触或冲击,因此边缘部需要具有耐冲击性。《玻璃基材》准备了3种玻璃基材。分别命名为1号玻璃、2号玻璃、3号玻璃,各自的组成示于表l。使用的原料为氧化物、碳酸盐、硝酸盐及氢氧化物等。(表l)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>以使玻璃熔融緩冷后达到上述玻璃组成的方式称量各原料。接着,将得到的原料混合物约3.6kg加入到1.5升的铂坩埚中,在15001600X:下加热58小时,得到玻璃熔融液,通过搅拌进行脱泡及均质化。之后,使玻璃熔融液流出到已加热的铁板上。使用同样已加热的另一张铁板,从流出的玻璃熔融液上方迅速压下。通过压制,能够得到成型为外径约210mm且厚度约3mm的玻璃基材。1号玻璃及2号玻璃中所含的Li20,是用于通it^玻璃表层部主要与离子交换处理浴中的Na离子进行离子交换而使玻璃得到化学强化的成分。小于4%时该离子交换性能降低,超过10%时耐失透性和化学耐久性均变差。因此,1^0的比例限定为4~10%。特别优选为4~7%。另外,如图1的步骤S13中说明的那样,需要对双面粘合薄膜AD照射紫外线,因此玻璃板GP需要具有紫外线透射性。Na20是用于通it^玻璃表层部主要与离子交换处理浴中的K离子进行离子交换而使玻璃得到化学强化的必要成分。小于6%时耐失透性变差,并且化学强化层变浅,熔融时的粘性升高,因而熔融性下降。超过15%时化学的耐久性变差,并且努氏現变减小。因此,Na20的比例限定为6~14%。特别优选为914%。含有Li20的玻璃基材,由于能够容易地得到厚的压缩应力层,因此化学强化处理时间也短。另外,由于具有厚的压缩应力层,因此即4吏在化学强化处理后也可以进行研磨工序,并且不易产生伤痕。另一方面,不含Li20的3号玻璃的玻璃基材的材料单价低廉。但是,为了得到适量的压缩应力层,必须花费比1号玻璃或2号玻璃长的化学强化处理时间。玻璃板GP的边缘部(端面)》图3(a)是表示玻璃板GP的立体图,图(b)及(c)是该玻璃板GP的边缘部的放大图。压制后的玻璃基材,外径为约210mm,厚度为约3mm。对该玻璃基材进行加工,得到外径L为201mm、厚度DD为0.5mm或l.Omm的玻璃形状加工物。加工首先进行将外形L磨削至约204mm的外形加工。接着,进行玻璃形状加工物的边缘部PE的磨削加工和上下面GP1及GP2的磨削加工。并且,包括上下面GP1及GP2的研磨加工。边缘部PE的研磨加工根据需要而进行。如图3(b)及(c)所示,边缘部实施倒棱处理或曲面处理中的任何一种处理。如果不预先实施倒棱处理或曲面处理,则进行前述化学强化处理时玻璃板GP可能破损。另外,如果边缘部不进行倒棱,则在玻璃板GP的输送时等,边缘部容易出现伤痕。该伤*^玻璃板GP—受到冲击时就会以裂紋的形式广泛扩散,因此边缘部形成有倒棱部CF或曲面CC。对玻璃基材进行的处理》利用离子交换法的玻璃的强化,是在高温下使玻璃中的碱离子与熔融盐的其它碱离子交换从而在玻璃表面形成压缩应力层的方法。本实施方式中,玻璃板GP如下所述是通过对3种玻璃基材实施不同的处理来制作11种玻璃板GP。与实施例1同样,实施例2的玻璃板GP如下制造使1号玻璃的玻璃基材緩冷后,实施外形加工、端面磨削加工、上下面磨削加工、端面研磨加工及上下面研磨加工,形成外径201mm、板厚0.5mm的玻璃形状加工物,由此来制造。接着,将玻璃形状加工物在保持于380t:的KNO3:NaNO3-60。/。:40。/。的混盐的处理浴中浸渍42小时。即,与实施例l相比延长浸渍时间,尽可能多地进行2种离子交换,得到实施例2的玻璃板GPo实施例3的玻璃板GP如下制造:使l号玻璃的玻璃基材緩冷后,实施外形加工、端面磨削加工、上下面磨削加工、端面研磨加工及上下面研磨加工,形成外径201mm、^jfl.Omm的玻璃形状加工物,由此来制造。玻璃形状加工物的离子交换进行与实施例1同样的处理。即,实施例3的玻璃板GP在Ml.Omm这一点上与实施例1的玻璃板GP不同。实施例6的玻璃板GP如下制造使2号玻璃的玻璃基材緩冷后,实施外形加工、端面磨削加工(600号精加工)、上下面磨削加工、上下面研磨加工,形成外径201mm、板厚0.5mm的玻璃形状加工物,由此来制造。接着,将玻璃形状加工物在保持于380"C的KNO3:NaNO尸60。/。:40。/。的混盐的处理浴中浸渍3小时。由此,玻璃形状加工物的表面部的Li离子及Na离子分别与处理浴中的Na离子及K离子进行离子交换,得到玻璃形状加工物的表面部经过化学强化的实施例6的玻璃板GP。比较例1的玻璃板GP如下制造首先,使1号玻璃的玻璃基材緩冷,然后,实施外形加工、端面磨削加工、上下面磨削加工、端面研磨加工及上下面研磨加工,形成外径201mm、板厚0.5mm的玻璃形状加工物,由此来制造。但是,对玻璃形状加工物完全不进行化学强化处理。这一点与实施例1的玻璃板GP不同。比较例5的玻璃板GP如下制造使3号玻璃的玻璃基材緩冷后,实施外形加工、端面磨削加工(600号精加工)、上下面磨削加工及上下面研磨加工,形成外径201mm、板厚0.5mm的玻璃形状加工物,由此来制造。接着,将玻璃形状加工物在保持于390"的KNOfl00。/。的处理浴中浸渍3小时。比较例5的玻璃板GP与实施例9或实施例10的玻璃板GP相比,在处理浴温度低、浸渍时间短这一点上不同。比较例7的玻璃板GP如下制造对派热克斯(PYREX:乂《>fk'7夕^(注册商标))玻璃实施外形加工、端面磨削加工、上下面磨削加工、端面研磨加工及上下面研磨加工,形成外径201mm、板厚0.5mm的玻璃形状加工物,由此来制造。对玻璃形状加工物完全不进行化学强化处理。实施例1的玻璃板GP,压缩应力层的厚度为约100pm,最大弯曲角度为平均53。。另外,测定的4片玻璃板GP中,最大的最大弯曲角度为62。,没有最大弯曲角度为30。以下的玻璃板GP。实施例7的玻璃板GP的压缩应力层的厚度为约100jLim,最大弯曲角度为平均54。。另外,测定的玻璃板GP中,没有最大弯曲角度为30。以下的玻璃板GP。比较例1的玻璃板GP,压缩应力层没有厚度,最大弯曲角度为平均18。。另外,测定的玻璃板GP中,没有最大弯曲角度值大于30。的玻璃板GPo比较例8的玻璃板GP的压缩应力层没有厚度,在耐冲击度测定中,落下距离为14cm时3片玻璃板GP中有2片未破裂,3片中有1片被破坏。落下距离为24cm时玻璃板GP被破坏。将以上的结果示于表4。(表4)25<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table><实施例1、实施例4、实施例5、实施例7及实施例9的玻璃板GP和比较例3、比较例7及比较例8的玻璃板GP的考察>玻璃板GP的化学强化处理》实施例4的玻璃板GP和比较例3的玻璃板GP,玻璃基材相同且形状相同,并进行了同样的端面处理,不同点在于实施例4的玻璃板GP被实施了通过离子交换的化学强化处理,与此相对,比较例3的玻璃板GP未被实施通过帛子交换的化学强化处理。比较例3的玻璃板GP在落下距离为2cm时被破坏,与此相对,实施例4的玻璃板GP即使在落下距离为14cm时也未破裂。即,如果进行通过离子交换的化学强化处理,则边缘部的耐冲击性测定中的高度提高至约7倍以上,由此可知通过离子交换的化学强化处理对于提高边缘部的耐冲击性是很重要的。化学强化处理重要这一点从以下的内容也可以理解。比较例3的玻璃板GP和比较例7的玻璃板GP,形状相同且厚度相同,均未被实施通过离子交换的化学强化处理。两者的不同点是比较例3的玻璃板GP的玻璃基材为1号玻璃,与此相对,比较例7的玻璃板GP为派热克斯(注册商标)玻璃,以及比较例3的玻璃板GP通过600号精加工进行了磨削处理,与此相对,比较例7的玻璃板GP进行了研磨处理。由于比较例7的派热克斯(注册商标)玻璃的自身强度(例如杨氏模量)比比较例3的未进行化学强化的1号玻璃高,因此认为边缘部具有耐冲击性。并且,比较例7的玻璃板GP的边缘部也进行了研磨加工,因此与比较例3的600号精加工磨削处理相比,残留伤痕小且少,应当不易破裂。但是,比较例3的玻璃板GP和比较例7的玻璃板GP均在落下距离为2cm时被破坏。由此可知与玻璃基材的种类几乎没有关系,未进行化学强化的玻璃的边缘部的耐冲击性非常低。即,通过离子交换的化学强化处理对提高边缘部的耐冲击性很重要。通过离子交换的化学强化处理对提高边缘部的耐冲击性很重要这一点,从以下的内容也可以理解。实施例4、实施例7及实施例9,形状相同且厚度相同,并进行了同样的端面处理。另一方面,它们各自的玻璃基材分别采用l号玻璃、2号玻璃及3号玻璃,根据不同玻璃基材进行了最佳的离子交换化学强化处理,通过后述的压缩应力层的测定,实施例4及实施例7的压缩应力层的深度为约100nm,实施例9的压缩应力层的深度为约25pm。耐冲击度的结果是,上述实施例都是在落下距离为14cm时未破裂,但在落下距离为24cm时被破坏。即,就边缘部的耐冲击性而言,只要是实施了化学强化处理的玻璃板GP,则与玻璃基材的种类几乎没有关系。另外,压缩应力层的深度为约25jim以上时,可以i兌也不依赖于压缩应力层的深度o另夕卜,本实施方式的边缘部耐沖击性的测定在只对玻璃板GP施加1次冲击的条件下进行测定。这是因为,如果在玻璃板GP的上下面或边缘部出现伤痕的状态下进行边缘部耐冲击性的测定,则对于压缩应力层的深度较浅的实施例9,可能判定为边缘部的耐冲击性低。另外,通过离子交换的化学强化处理对提高边缘部的耐冲击性很重要,这一点从以下的内容也可以理解。实施例5及比较例8都是外径为201mm、厚度为l.Omm、上下面进行了研磨。另一方面,实施例5的玻璃基材为1号玻璃,最后的端面处理为600号精加工磨削处理,比较例8的玻璃基材为派热克斯(注册商标)玻璃,最后的端面处理为研磨加工。实施例5在落下距离为34cm时玻璃板也未被破坏,与此相对,比较例8在落下距离为24cm时破裂。这表示与目前通常使用的半导体晶片支承玻璃派热克斯(注册商标)玻璃相比,被实施了通过离子交换的化学强化处理的玻璃板GP更具有边缘部的耐冲击性。由以上结果可以认为,压缩应力层很重要,为了在与定位销等的抵接或洗涤工序等中能够耐受施加的冲击,玻璃板GP的压缩应力层的深度需要为15fim。由于玻璃板GP反复多次使用,因此压缩应力层深度越深越不易出现伤痕。但是,在具有压缩应力层厚度大于220Min的压缩应力层厚度时,形状自身容易产生翘曲或起伏。即,优选压缩应力层厚度为220pm以下,以使玻璃板GP的形状自身不产生翘曲等。更优选压缩应力层深度为25fim100拜。玻璃板GP的边缘部的表面^:度》实施例4的玻璃板GP和实施例1的玻璃板GP,玻璃基材相同且形状相同,并进行了同样的化学强化处理,不同点在于实施例4的玻璃板GP的边缘部进行了600号精加工的磨削处理,与此相对,实施例1的玻璃板GP的边缘部进行了研磨处理。两者都是在落下距离为14cm时未破裂,但在落下距离为24cm被破坏。如果要确保落下距离为14cm时边缘部的耐冲击性,无需进行到研磨处理,只要通过600号精加工的磨削处理进行最后的端面处理就足够了。换言之,边缘部的表面相J^度以算术平均粗糙度Ra计为440nm以下即可。玻璃板GP的厚度》实施例4和实施例5在玻璃基材、形状、端面处理及离子交换处理方面均相同,不同点在于实施例4的玻璃板GP的板厚为0.5mm,实施例5的玻璃板GP的板厚为l.Omm。边缘部的耐沖击性测定的结果是,实施例4在落下距离为14cm时未破裂,但在落下距离为24cm时被破坏。另一方面,实施例5即使在落下距离为34cm时也未破裂。如上所述,比较例8作为支承半导体晶片SW的玻璃板,目前被普遍使用。实施例4及比较例8的玻璃板GP都是直径为201mm、上下面进行了研磨。另一方面,实施例4的玻璃基材为厚度0.5111111的1号玻璃,最后的端面处理为600号精加工磨削处理,比较例8为厚度l.Omm的派热克斯(注册商标)玻璃,最后的端面处理为研磨加工。实施例4和比较例8都是在落下距离为24cm时玻璃板GP被破坏。实施例4在落下距离为14cm时未破裂。比较例8在落下距离为14cm时测定的3片中有2片未破裂,3片中有1片被破坏。it^示与比较例8的玻璃板相比,实施例4的玻璃板具有与其同等或在其之上的边缘部耐冲击性。即,通过实施离子交换化学强化处理,能够以一半的M0.5mm实现与目前通常使用的比较例8同等水平以上的边缘部的耐冲击性。另夕卜,日本特开2005-057046号公报或日本特开2006-156633号公报等中4吏用的玻璃板GP的厚度为0.625mm、0.725mm、0.825mm、l.OOOmm这四种。因此,如果使用本实施例l等的厚度O.Smm的玻璃板GP,除了可挠性或边缘部的耐冲击性以外,还能够实现轻量化、耐久性的提高。<玻璃板GP的压缩应力层的测定方法>图4^:表示玻璃板GP的压缩应力层厚度的测定方法的图。压缩应力层厚度的测定(之一)玻璃板GP内存在化学强化产生的压缩应力时,由于光弹性效应而压缩应力部分显示出双折射性。在正交的偏振片之间设置玻璃板GP,调节该玻璃板GP的朝向时,在暗视野中能够清楚地看到明亮的区域。通过测量该明亮区域的宽度,能够测定压缩应力层的厚度。对于压缩应力层较深的实施例1~实施例8及比较例4(1号玻璃或2号玻璃),利用本方法测定压缩应力层厚度。压缩应力层较浅的实施例9~实施例11及比较例5(3号玻璃),明亮区域过薄而无法准确地测量厚度。首先,图4(a)所示的外径201mm的玻璃板GP,首先沿宽2mm的线42A及线42B用金刚石刀具切断。之后,在切断的带状玻璃片的中央部附近以20mm宽度沿线43A及线43B同样用金刚石刀具切断。对于切出29的玻璃片,沿线42A及线42B对切断的切断面进行磨削研磨。玻璃片在该研磨后变为厚度加工成约0.3mm、上下面为研磨面的研磨玻璃片44。使研磨玻璃片44的一个研磨面接触到图4(b)所示的透明载玻片47上,用热熔粘合剂固定。去除多余的热熔粘合剂后,确认玻璃片44的整个研磨面透过载玻片47透明而透光。玻璃片44的面45B为图4(a)中沿线43B切断后的切断面,面45A为沿线43A切断后的切断面。面49相当于图4(a)中所示的玻璃板GP的上面,面48相当于玻璃板GP的下面。在图4(c)所示的各自偏光面正交的偏振片51A和偏振片51B之间插入粘合有研磨玻璃片44的载玻片47。接着,使配置于偏振片51B的下部的光源53照射白色光。从偏振片51A的上部的方向观察粘合有研磨玻璃片44的载玻片47。观^f到的研磨玻璃片44的结果概略示于图4(d)。通过正交的偏振片51A及51B从上部的方向观察时,不存在压缩应力层的玻璃片完全漆黑什么也看不到。但是,实施了通过离子交换的化学强化处理而存在压缩应力层时能够明亮地观察到。^9f磨玻璃片44能够观察到沿面48及面49明亮透射的区域44T1及区域44T2,因此,这些区域44T1及区域44T2为压缩应力层。另外,中心区域44T3也能够eML明亮地^i见察到。该区域中心区域44T3是产生拉伸应力的区域。另外,不透射区域44B1及区域44B2以漆黑的线的形式存在。该区域',是压缩应力与拉伸应力抵消、从而抑制应力产生的部位,在正交偏振片之间可以作为漆黑的区域观察到。使用附带测长功能的显微镜55,以微米为单位测量明亮部分的厚度,由此可以测定压缩应力层的'深度。面48及面49相当于玻璃板GP的上下面,也是利用硝酸盐熔体进行离子交换的最前面。以微米为单位测量从面48及面49到不透射区域44B1及区域44B2的厚度DE。但是,实施例8由于压缩应力层的厚度私葶,因而同压缩应力与拉伸应力抵消的不透射区域44B1及区域44B2的对比度低,无法准确测定。因此,通过以下的测定方法进行测定。压缩应力层厚度的测定(之二)实施例8测定未发生离子交换的厚度。本方法使用压缩应力层厚度的测定(之一)中制作的研磨玻璃片44,利用EPMA(ElectronProbe30Micro-Analysis,电子探针微分析)进行钠(Na)的线分析(线上的元素分析)。所谓EPMA,是对试样表面照射会聚为约lpm的电子射线,对试样与电子射线的相互作用所产生的特性X射线进行检测的分析。使用EPMA的钠(Na)的线分析,是指从研磨玻璃片44的面48或面49向玻璃内侧进行线上的元素分布分析。由朝向玻璃内侧的线上的距离和检测的钠的浓度分布,能够确定未发生离子交换的区域和与锂发生离子交换而使钠的浓度增加的区域之间的拐点。从面48及面49至该拐点位置的距离为压缩应力层。本方法测定的实施例8的压缩应力层的厚度为220fim。压缩应力层厚度的测定(之三)直线偏振光通过玻璃等透明物体时,光受到该物体上产生的力(本实施例中为压缩应力)的影响。通过测定该影响,能够分析作用于物体的内部的力。本方法被称为光弹性分析法,作为JIS标准(R-3222)而被一般化,作为表面应力计被市售。压缩应力层较浅的实施例9~实施例11及比较例5(3号玻璃),使用光弹性分析法来测定压缩应力层的厚度。直接^f吏用图4(a)所示的玻璃板GP。另外,使用本方法尝试测量了压缩应力层较深的实施例1-实施例8及比较例4(1号玻璃或2号玻璃),但未能检测到分析需要的图像,测量本身不能进行。<玻璃板GP的弯曲角度的测定方法>图5是表示玻璃板GP的弯曲角度的测定方法的图。图5(a)中,在厚度25x宽度200x长度250mm的;Ml或铁板等硬质板61A上,贴附厚度3mmx宽度200x长度250的橡胶片或乙烯树脂片等M片62A。准备贴附有同样大小软质片62B的同样大小的硬质板61B,贴合28mm+250mm的侧面在A地点附近安装有合叶,使其能够以A地点为基点进行折弯活动。带M片62A的石itt板61A固定不活动,带M片62B的^板61B能够在A地点折弯。接着,将厚度25x宽度150x长度250mm的半圆柱硬质板65加工为长度250mm、半径12.5mm的半圆柱。该半圆柱M板65上如图5所示贴附有厚度3mmx宽度2卯x长度250的第2絲片66。测定玻璃板GP的弯曲角度时,各实施例及各比较例的玻璃板GP以使A地点与玻璃板GP的圆中心线一致的方式配置。接着,将上述带第2M片66的半圆柱^t板65按压到玻璃板GP上,使玻璃板GP不活动。半圆柱^t板65按压玻璃板GP的位置是第24Lt片66的半圆柱最外部与玻璃板GP的圆中心线一致的位置。然后,如图5(b)所示使带软质片62B的^板61B以A地点为支点沿箭头67的方向緩慢旋转。玻璃板GP沿带第2软质片66的半圆柱^^板65的下部半圆柱的圆弧弯曲。沿箭头67的方向旋转的角度以弯曲角度计以约1°/秒进行。弯曲角度用软质片62A的上面与软质片62B的上面所成的角度69表示。并且,最大弯曲角度是指玻璃板GP向箭头67的方向逐渐上推,到玻璃板GP破裂时的角度。M片62A的上面与M片62B的上面所成的角度69使用分度规以1。为单位进行测量。另外可知,将玻璃板GP装入塑料袋中进行本测定比较方便。这是因为,塑料袋起到防止玻璃在弯曲破裂时飞散的作用。并且还因为,玻璃板GP的破裂状态M在塑料袋内,因而能够仔细地观察破裂状态。<玻璃板GP的边缘部的耐冲击性的测定方法>支承半导体晶片SW的玻璃板GP的直径比所支承的半导体晶片SW的直径略大。其理由在于,玻璃板GP作为替身承受半导体晶片SW自身受到的冲击。该冲击是指定位时与未图示的定位销的碰撞或与未图示的输送带的碰撞,或者是玻璃板GP的洗涤或与未图示的储料器的壁面的碰撞。这种玻璃板GP的输送等产生的主要冲击成为施加在玻璃板GP的端部的沖击,因此力的施加方向与玻璃板GP水平放置并向玻璃板GP的中心落下》更球的硬球落下强度试验所产生的冲击不同。另外,在该硬球落下强度试验中,难以评价对输送等引起的玻璃板GP边缘部的冲击的耐性。代替上述硬球落下强度试验,此次采用的耐冲击度测定中的对端部的冲击,是对玻璃板GP的端部施加与输送时等同样的冲击,评价其耐冲击性。图6A是表示在玻璃板GP的边缘部的耐冲击性测定中使用的耐沖击性测定器70的图,(a)为其侧视图,(b)为其正视图。另外,图6B是耐冲击性测定器70的玻璃板GP附近的放大图。图6C是表示耐冲击性测定时耐冲击性测定器70的使用方法的图。32如图6A所示,耐沖击性测定器70具有M0(Z方向)x必0(X方向)x18(Y方向)mm的由红橡木材料构成的基座73和安装在该基座73上的玻璃托座74。玻璃托座74是使玻璃板GP垂直竖立的托座,基座73上设置有垂直轻微支承玻璃板GP的橡胶圆盘78。本实施方式中使用直径201mm的玻璃板GP,因此使用直径100mm的橡胶圆盘78。基座73安装有4个固定导向支承配件77,通过该固定导向支承配件77,与基座73平行地安装有2个固定导向构件76。2个固定导向构件76嵌入在有槽的2个移动导向构件75内。重锤式板71由红橡木材料构成,大小为600(Z方向)xl40(X方向)xl8(Y方向)mm,重量约1.5kg。重锤式板71的两侧面分别安装有移动导向构件75。因此,重锤式板71借助移动导向构件75及固定导向构件76,能够平行于基座73滑动。接着,调节橡胶圓盘78的厚度,使玻璃板GP恰好冲击碰撞到重锤式板71的厚度中央附近。如图6B所示,将重锤式板71从上部落下后最初碰撞到玻璃板GP上的位置设定为AP地点(示于图5内)。在重锤式板71的AP地点处,每次耐冲击度试验的落下时玻璃板GP与重锤式板71发生碰撞。为了使该重锤式板71不会在AP地点随玻璃板GP的边缘部的形状产生凹陷,配置了0.2(Z方向)x60(X方向)x15(Y方向)mm的重锤式板用不锈钢板82。如果玻璃板GP的AP地点与重锤式板用不锈钢板82直接接触,则在因冲击而破裂之前首先出现伤痕,可能以该伤痕为起点因该重锤式板71的重量或压缩力而发生破裂。因此,重锤式板用不锈钢板82上贴附有5(Z方向)x20(X方向)xIO(Y方向)mm的发泡聚氨酯83。发泡聚氨酯83的作用是作为緩冲材料发挥功能。另外,重锤式板71、重锤式板用不锈钢板82及发泡聚氨酯83合计为1.5kg。为了使玻璃托座74与玻璃板GP接触的BP地点也不会随玻璃板GP的边缘部的形状产生凹陷,配置了0.2(Z方向)x60(X方向)x15(Y方向)mm的玻璃承托用不锈钢板84。另外,玻璃托板用不锈钢板84上贴附有粘合用氯乙烯制粘接带85。氯乙烯制粘接带85的作用是作为緩冲材料发挥功能,此外还起到防止玻璃板GP滑动的作用。另外,如图6A及图6B所示,基座73上配置有挡块81,以使重锤式板71停止在距离AP地点的高度的下方10mm处。这是因为,仅通过冲击力确认玻璃板GP的耐冲击性。即,由于重锤式板71、重锤式板用不锈钢板82及发泡聚氨酯83合计为1.5kg,因此玻璃板GP可能不仅由于冲击力而发生破裂,也会只因针对玻璃板GP的压缩力发生破裂。实际上,在0.1mm厚的玻璃板GP的情况下,只是轻轻地放置重锤式板71就会使O.lmm厚的玻璃板GP破裂。因此,配置挡块81,使玻璃板GP上仅施加重锤式板71产生的冲击力。如图6c所示,耐冲击性测定器70在以倾角e倾斜的状态下进行玻璃板GP的耐冲击性的测定。为了使玻璃板GP稳定地保持在橡胶圆盘78上,倾角0i更定为约67。的角度。使玻璃板GP静止于规定的位置,将重锤式板71M至规定的落下距离FL后使其自然落下。以lcm为单位测量落下距离。如上所述测定耐冲击度时,也考虑测定偏差,使用最少3片以上在相同条件下制作的玻璃板GP,测定相同落下距离的耐冲击性。另外,作为施加冲击的样品的玻璃板GP每片只施加1次冲击。不过,玻璃板GP优选装入透明聚乙烯袋中进行测定。这是因为,即使由于冲击导致玻璃板GP粉碎破裂,只要装入透明聚乙烯袋中就不会飞散。另外,发泡聚氨酯83—碰撞就会出现裂紋,因此每次碰撞要更换重新贴附。氯乙烯制粘接带85不像发泡聚氨酯83那样频繁地出现裂紋,因此根据需要进行更换。<实施方式2:涂敷强化的玻璃板GP〉实施方式1中,对经化学强化的玻璃板GP进行了说明。除了经化学强化的玻璃板GP以外,经涂敷强化的玻璃板GP也能够提供最大弯曲30°以上的玻璃板GP。并且,能够提供边缘部具有耐冲击性的玻璃板GP。以下对满足该条件的经涂敷强化的玻璃板GP进行说明。<玻璃基材>经涂敷强化的玻璃板GP所用的玻璃基材,使用与上述实施方式1相同的1号玻璃、2号玻璃、3号玻璃。由于不需要进行化学强化,因此可以是0.5mm厚或1.0mm厚的4誠玻璃或无碱玻璃。与实施方式l同样,优选0.3mm厚l.lmm厚的玻璃基材粘合在晶片上进行支承的玻璃基材。另外,玻璃基材的端面处理是加工至算术平均WI度Ra为400nm以下。34<涂敷剂>用于提高玻璃基材的可挠性或边缘部的耐冲击性的涂敷剂含有聚醚砜,该涂敷剂的溶剂包括芳烃、卤代烃、酯类、酮类、腈类、亚砜类中的任何一种。溶剂用于使聚醚砜在涂敷剂中稳定,从属于芳烃、卣代烃、酯类、酮类、腈类、亚砜类中任何一类的化学种中选择2种以上。向玻璃基材上涂布涂敷剂的方法,可以通过浸涂、流涂、旋涂、辊涂、喷涂、丝网印刷、柔版印刷等方法进行。在玻璃基材上涂布涂敷剂后,经过干燥工序、250。C400。C的烧成工序,能够得到经涂敷强化的玻璃板GP。涂膜的膜厚优选2fim10nm、更优选4nm8Min。这是因为,涂膜的膜厚小于2nm时,提高玻璃基材的可挠性或提高边缘部的耐冲击性的效果小,涂膜的膜厚超过10pm时,提高可挠性或提高边缘部的耐冲击性的效果也小。可以在基材的单面或双面上形成涂膜,但优选在玻璃基材的边缘部形成涂膜。这是因为,通过涂布能够避免由弯曲而产生的、在玻璃基材边缘部可能存在的微小的裂紋的扩大,可挠性增强。另外还因为,形成了与化学强化处理同等的压缩应力层,耐冲击性增强。工业上的可利用性本实施例中,以200mm半导体晶片SW为前提进行了说明,但本发明的晶片支承玻璃也可以对300mm半导体晶片SW或下一代的450mm半导体晶片SW应用。另外,本实施方式中列举了使用具有通过紫外线照射使粘接性降低的粘接剂的双面粘合薄膜AD的例子。双面粘合薄膜AD具有通过100n2501C的加热使粘合层的粘接性降低的粘合剂。晶片支M璃与塑料材料不同,耐热性也优良。在这一点上塑料制的晶片支^I件由于耐热温度低,因此根据材质也有在约100。C以上不能使用的塑料晶片。因此,即使在使用了通过加热使粘合层的粘接性降低的双面粘合薄膜的半导体晶片SW的磨削等中,也能够应用本发明的晶片支^C璃。另外,晶片支承玻璃与塑料制的晶片支承构件不同,由于玻璃与硅晶片的膨胀系数通常在相同的范围内,因此即使在温度变化时,也不易受到膨胀差的影响,几乎不可能像塑料制的晶片支承构件那样相对于温度变化产生翘曲。权利要求1.一种晶片支承玻璃,其通过粘合在半导体晶片上来支承该半导体晶片,其特征在于,为了将所述晶片支承玻璃从所述半导体晶片剥离,所述晶片支承玻璃弯曲规定角度以上。2.如权利要求l所述的晶片支承玻璃,其特征在于,所述规定角度以最大弯曲角度计为30度。3.—种晶片支承玻璃,其通过粘合在具有规定直径的半导体晶片上来支承该半导体晶片,且直径大于所皿定直径,其特征在于,所述晶片支承玻璃的至少边缘部具有耐冲击性。4.如权利要求l、2或3中任一项所述的晶片支^L璃,其特征在于,所述晶片支承玻璃具有通过化学强化处理形成的压缩应力层。5.如权利要求4所述的晶片支承玻璃,其特征在于,所述晶片支承玻璃含有Na20或Li20。6.如权利要求l、2或3中任一项所述的晶片支承玻璃,其特征在于,所述晶片支^L璃具有通过涂布处理形成的涂层。7.如权利要求4所述的晶片支承玻璃,其特征在于,所述晶片支M璃的;^为0.3mml.lmm,所述压缩应力层的深度为15pm以上且220pm以内。8.如权利要求l、2或3中任一项所述的晶片支承玻璃,其特征在于,所述晶片支承玻璃具有第1面、第2面及边缘部,所述边缘部形成有倒棱部或连接所述第1面和第2面的曲面。9.如权利要求8所述的晶片支承玻璃,其特征在于,所述晶片支M璃的边缘部的算术平均粗糙度为440nm以下。10.如权利要求1、2或3中任一项所述的晶片支承玻璃,其特征在于,所述半导体晶片为具有规定直径的圆形,所述晶片支承玻璃为直径比所述规定直径大一圏的圆形。全文摘要本发明提供一种晶片支承玻璃,由具备可挠性的玻璃板(GP)构成,通过粘合而支承半导体晶片(SW),并且能够从半导体晶片上剥离。玻璃板(GP)为粘合在半导体晶片(SW)上而支承该半导体晶片的晶片支承玻璃。为了将粘合在半导体晶片(SW)上的晶片支承玻璃剥离,晶片支承玻璃弯曲规定角度以上。晶片支承玻璃弯曲30度以上时,无需对半导体晶片施加大的力即能剥离。文档编号H01L21/67GK101681868SQ20088001932公开日2010年3月24日申请日期2008年5月27日优先权日2007年6月8日发明者西井由和申请人:豪雅冠得股份有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1