JPH03203981A - ウエハーの仮着用接着剤およびその洗浄剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、シリコンウェハーなどのウェハーの加工等の
際に使用する接着剤、その接着剤を洗浄する洗浄剤およ
びこれらを使用するウェハー等の処理方法並びにその装
置に関するものである。

（従来の技術） ウェハー、例えば、シリコン、ガドリニウム・ガリウム
・ガーネット、ガリウム砒素、ガリウム燐、サファイヤ
、水晶、ガラス、セラミック、磁性材その他のウェハー
にポリシング加工等の種々の加工を施す場合、このウェ
ハーが動かないように加工工程中プレート等に固定、す
なわち仮止めしておく必要がある。

従来、こうした接着剤には、薄く、均一に貼付けるよう
主にビニル系高分子化合物、石油系樹脂、パラフィンワ
ックス等の熱可塑性を有するものが使用されている。そ
して、このような接着剤は、トリクロルエチレン等のハ
ロゲン系有機溶媒、芳香族炭価水素、可燃性溶媒、強酸
と強アルカリと過酸化水素の混合溶液である酸化性洗浄
剤を使用して、除去、洗浄している。

しかしながら、トリクロルエチレン等のハロゲン系有機
溶媒でウェハーやプレート等の被洗浄物を洗浄し、接着
剤を除去しようとすると、このウェハー等の表面が疎水
性となり、後工程の水洗浄では洗浄効果に欠けるという
欠点があり、この欠点を除去しようとするためには、水
洗浄に先立ってアルコール、アセトン等の親水性溶媒を
使用してウェハー等の表面を親水性にしなければならな
い。

さらに有機溶媒の使用は、大気汚染や自然環境の破壊等
環境衛生上も大きな問題があり、社会問題ともなってい
る。また、可燃性溶媒も火災などの災害の危険性が大き
く、これらの防災対策として防爆設備を設けなければな
らない。そして、酸化性洗浄剤は洗浄剤としての洗浄ラ
イフが短く、高価であるという欠点もある。その上、何
れの洗浄剤も劇物、若しくは人体に対する毒性と汚染性
があり、その取扱い、作業環境の点で種々の問題がある
。又、これらの溶媒で洗浄を行ったとき、揮発性が高い
ことからウニへ−等が乾燥し、ウェハー等に対する汚染
物質の付着が強固になるという欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の如き欠点を除去し、有機溶媒を使用す
ることなく接着剤をスムーズ、安全に洗浄することがで
きる接着剤、洗浄剤、処理方法、装置を得ようとするも
のである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記課題解決のため鋭意研究の結果、有
機溶媒を使用することなく洗浄可能なアルカリ水溶液可
溶の接着剤と、アルカリ水溶液の洗浄剤を用いることに
よって、これらの課題を解決し更に良好な結果が得られ
ることを見出し、本発明を完成するに至ったものである
。

上記接着剤には、アビエチン酸（分子式Ｃ３゜Ｈ８゜Ｏ
３のモノカルボンＩＩ）に代表される三員環化合物を主
成分とするロジン等の樹脂がある。

また、該樹脂の誘導体であるロジンエステル、部分また
は完全水添ロジン、重合ロジンがある。さらに、上記樹
脂とマレイン酸等の二塩基酸との変成物である二塩基酸
変成ロジン、そのエステル等の誘導体がある。この接着
剤は、これらを単独で用いてもよいが、これらを二種以
上組み合わせ混合して用いることができる。これらの成
分は、通例、その酸化値が約７０程度より大きいものが
好ましく、これより小さいものでは後記するアルカリ性
洗浄剤によってきれいに洗浄できる程度が低くなる。

上記接着剤には、さらに天然樹脂である天然セラックや
、トリハイドロキシパルミチン酸と高級脂肪族二塩基酸
のポリエステル化合物である合成セラックを加えて、混
合することがある。これらの天然または合成セラックは
、全体に対する配合割合は、通例約４０％以下であるこ
とが好ましく、これより多くなると、ウェハーに使用す
る場合には接着力が強すぎたり、溶融粘度が高くなりす
ぎたすすることがあり、精密加工に適さなくなることが
多い。

また、上記接着剤には、その軟化点、粘度、展延性等を
調整するために、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール等のグリコール類、二塩基酸グリセリド
、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、エチ
ルセルロースその他の水溶性化合物や、フタル酸エステ
ル系、セバシン酸エステル系、リン酸エステル系等の可
塑剤や、マレイン酸等の二塩基酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸等の脂肪酸その他の有機酸や、界面活性剤など
を単独で又は適宜組み合わせて加えることがある。この
場合、パルミチン酸にあっては全配合量に対して、約１
５％程度以上使用するなど、配合量が多くなると接着剤
が軟らかくなることが多く、加工中にウェハーがずれ動
くおそれが生ずる。

これらの接着剤は、上記したような混合、組成物として
用いる他に、これらの組成物の濃度が約１〜６０％程度
になるように、有機溶媒に溶かして用いることもある。

この場合、上記濃度より薄いと接着に必要な塗膜が得難
く、これより濃１．Ｎと均一的な塗膜が得難くなる。上
記有機溶媒には、低級アルコール、ケトン類、エステル
類、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒、トリクレン
、１．１．１）！ｌクロルエタン等の塩素系溶媒がある
。

この接着剤は、ウエノ＼−に塗布して該ウエノ１−をプ
レートに貼付したり、プレートに塗布してウェハーを貼
付したりする。

ウェハーをプレートに貼付して、ウエノ飄−をポリシン
グ加工等し終えたら、ウエノ１−はプレートから剥がさ
れ、付着している接着剤は洗浄剤１こよって溶解されて
除去される。

こうした洗浄剤には、例えば、アルカノールアミン、ア
ミノアルコール、水溶性アミン類等の水と相溶性のある
有機アルカリがある。また、例えば、カセイソーダ、カ
セイカリ等の無機アルカリ、または珪酸塩、炭酸塩等の
無機アルカリ塩がある。

そして、上記アルカリ、アルカリ塩を適宜混合して用い
ることができる。このアルカリ剤は洗浄剤の使用濃度液
の状態において、通例、その全アミン量が約１〜１５％
程度であることが好ましく、含有量がこれより少ないと
洗浄効果が少なく、これより多いとウェハーの加工する
ものを侵す傾向になる。

上記洗浄剤には、さらにメタノール、エタノール、プロ
パツール、イソプロパツール等の低級アルコールや、多
価アルコール類や、多糖類などの水と相溶性のあるもの
を、一つまたは二つ以上組み合わせて加えることがある
。

また、接着剤の表面を改質したり、浸透性を上げるため
に、イオン系、非イオン系の界面活性剤をさらに混合す
ることがある。

そして、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチル
セルロース等の水溶性高分子物質をさらに加えれば、洗
浄中に脱落した汚れ分を洗浄剤中に安定に分散させ、ウ
ェハー等の被洗浄物への再付着を防止することに有効で
ある。これらは、通例その使用濃度において約０．０１
〜０．１％程度混合して使用すること好まし場合が多い
。

又、ウェハーに対するエツチングを防止するため、酢酸
アンモニウム等を加えることがあり、その添加量は通常
同じく約０．１〜１％程度である。

上記洗浄剤は、通例、適宜の濃度に薄めて用いられるが
、約２〜５０倍程度に水で稀釈した水溶液として使用す
ることが多い。

（実　施　例） 〔接着剤の実施例〕 （実施例１） 酸化値１００以上のロジン８０部と、マレイン酸変成ロ
ジン２０部を１２０〜２００℃の範囲内で溶融するまで
加熱攪拌し、これを室温まで冷却して接着剤を得た。

これは、熱溶融型の接着剤で、これの軟化点を、ＪＩＳ
−５９０９（Ｅ１球法）により測定したところ、７０℃
であった。また、この接着剤で、ステンレス板同士を貼
り合わせたところ、その接着強度は２０ｋｇ／ｄであっ
た。

（実施例２） 上記実施例１と配合比率を変え、酸化値１００以上のロ
ジン２０部と、マレイン酸変成口ジン８０部を１２０〜
２００ｔの範囲内で溶融するまで加熱攪拌し、これを室
温まで冷却して接着剤を得た。

これは、熱溶融型の接着剤で、これの軟化点は、１３０
℃であった。

（実施例３） 上記実施例１において、パルミチン酸をさらに１０部加
え、他は同様にして接着剤を得た。

これは、熱溶融型の接着剤で、これの軟化点は、６０℃
であった。

（実施例４） 上記実施例２において、パルミチン酸をさらにＬｏｌｌ
加え、他は同様にして接着剤を得た。

これは、熱溶融型の接着剤で、これの軟化点は、７５℃
であった。

（実施例５） 上記実施例１において、パルミチン酸をさらに１５部加
え、他は同様にして接着剤を得た。

これは、熱溶融型の接着剤で、これの軟化点は、４５℃
であった。

（実施例６） 上記実施例２において、パルミチン酸をさらに１５部加
え、他は同様にして接着剤を得た。

これは、熱溶融型の接着剤で、これの軟化点は、６５℃
であった。

（実施例７） 酸化値１００以上のロジン７０部と、天然上ラック３０
部を１２０〜２００℃の範囲内で溶融するまで加熱攪拌
し、これを室温まで冷却して接着剤を得た。

これは、熱溶融型の接着剤で、これの軟化点を測定した
ところ７０℃であった。また、この接着剤で、ステンレ
ス板同士を貼り合わせたところ、その接着強度は６０ｋ
ｇ／−であった。

（実施例８） 上記実施例１で得た接着剤を、メタノールに固形分２０
％となるように溶解して液状の接着剤を得た。

上記実施例１〜７の接着剤は、良好な接着性を示し、接
着剤として好適であった。また、実施例８の接着剤は、
スピンコーター、スプレー等により塗布し、ホットプレ
ート、オーブン等による加温で溶媒成分を揮散させれば
、均一な厚さを有する塗膜が得られ、接着精度を上げる
ことができた。

また、固形分の含有濃度を調整すると、塗膜厚さを変え
ることができた。更に、実施例２〜７に記載のものを実
施例８と同様にして得た接着剤も、いずれも実施例８と
同様に良好な結果が得られた。

〔洗浄剤の実施例〕

（例　１） トリエタノールアミン３０部、アミノエチルエタノール
アミン１０部、Ｎ−メチルジェタノールアミン５１Ｂ、
ノニオン界面活性剤０．１部、純水５５部を混合して洗
浄剤を得た。これを１０倍に稀釈し、その中に上記実施
例８で得た接着剤を使用したシリコンウェハーを、常温
で浸漬したところ、約２．５分で接着剤を溶解洗浄でき
た。更に、この稀釈液を循環したり、加温や超音波を併
用すれば、洗浄が早くなる。

（例　２） 上記例１と同様にし、これを２０倍に稀釈してシリコン
ウェハーを、常温で浸漬したところ、約４．５分で接着
剤を溶解洗浄できた。

（例　３） アミノエチルエタノールアミン３０部、Ｎ−メチルジェ
タノールアミン１５部、イソプロピルアルコール１０部
、ノニオン界面活性剤０．１部、純水４５部を混合して
洗浄剤を得た。これを１０倍に稀釈し、その中に上記実
施例８で得た接着剤を使用したシリコンウェハーを、常
温で浸漬したところ、約２．５分で接着剤を溶解洗浄で
きた゛。更に、この稀釈液を播溝したり、加温や超音波
を併用すれば、洗浄が早くなる。

（例　４） 上記例３と同様にし、これを２０倍に稀釈してシリコン
ウェハーを、常温で浸漬したところ、約４．５分で接着
剤を溶解洗浄できた。

（例　５） アミノエチルエタノールアミン４０！Ｂ、Ｎ−メチルジ
ェタノールアミン５１Ｓ、イソプロビルアルコール１０
部、純水４５Ｂを混合して洗浄剤を得た。これを１０倍
に稀釈し、その中に上記実施例８で得た接着剤を使用し
たシリコンウェハーを、常温で浸漬したところ、約３分
で接着剤を溶解洗浄できた。更に、この稀釈液を循環し
たり、加温や超音波を併用すれば、洗浄が早くなる。

（例　６） 上記例５と同様にし、これを２０倍に稀釈してシリコン
ウェハーを、常温で浸漬したところ、約５分で接着剤を
溶解洗浄できた。

（例　７） 上記例１において、カルボキシメチルセルロースをさら
に０．５Ｂ加え、他は同様にして洗浄剤を得た。

これは、同様に洗浄を行ったところ、例１のものに比較
して洗浄液中の接着剤等の汚れの再付着の程度が少なか
った。

（例　８） 上記例３において、酢酸アンモニウム２部をさらに加え
、他は同様にして洗浄剤を得た。

これは、同様に洗浄を行ったところ、例３のものに比較
してシリコンウェハーのエツチングをさらに防ぐことが
できた。

ポリシング等の加工後、ウェハーを上記洗浄剤で洗浄す
る装置が第１図、第２図に示されている。

上記接着剤が付着したウェハーを洗浄するには、ウェハ
ーのみを洗浄槽に入れて洗浄することもできるが、図に
おいては、ウェハーをカセットに入れて該カセットを洗
浄槽に浸漬して洗浄するようにしである。

第１図に示すように、装置本体１の側方にはウェハーを
収納したカセット２０ローダ部３が有り、該ローダ部に
は１〜複数のカセットが納められ、第２図に示すような
ロボッ、ト４により順次取り出すようにしであるが、手
動で搬送することもできる。

該ロボット４は、本体１に沿って横方向に移動可能に設
けられ、昇降軸５を有し、該昇降軸の先端に上記カセッ
トを把持するためのチャックヘッド６を具備している。

上記ローダ部に隣接して上記洗浄液を満たした洗浄槽を
設けである。該接着剤洗浄槽は、図においては、第１洗
浄槽７と第２洗浄槽８を並べて設けであるが、１槽だけ
でもよく、また３槽以上設けることもできる。

該洗浄槽７．８は、アルカリ水溶液の上記洗浄液によっ
て侵されないよう適宜の合成樹脂材料で作られ、内部を
隔壁９によって区画し、一方何の部屋をカセットの浸漬
室ｌＯとし、他方の部屋を加温室１１とし、上記浸漬室
１０からオーバーフローした洗浄液を適宜加温するヒー
ター１２を設けである。該加温室１１と浸漬室１０は、
ポンプ１３およびフィルター１４を介して連通され、加
温室１１から浸漬室１０へ洗浄液を濾過して循環するよ
うにしである。そして、好ましくは、浸漬室１０の底部
に設ける洗浄液の流入部は多孔質板１５で形成し、浸漬
室１０の下部全面からほぼ均一に洗浄液を噴出させるよ
うにしである。また、洗浄液に揺動を与えるようＮ、ガ
スによりバブリングしたり超音波振動を与えるようにす
ることもできる。

また、上記第１洗浄槽７はポンプ１６を介して第２洗浄
槽８に連結されており、第１洗浄槽内の洗浄液が汚れた
ときこれを廃棄し、上記第２洗浄槽内の洗浄液を第１洗
浄槽へ移送するようにしである。該洗浄槽の近くには、
図示を省いたが純水の供給口やハンドシャワー１７を設
けである。

上記洗浄液により洗浄されたウェハーの表面は親水性と
なっているため、本発明の洗浄装置は上記洗浄槽７．８
に隣接して純水洗浄槽が設けられている。該純水洗浄槽
としては種々の装置を設けることができる。第３図に示
す純水洗浄槽１８はカセットを収納するオーバーフロー
槽１９内にカセットのウェハー２０に向けて槽の底部の
噴出口２１から純水、温純水等を噴出すると共に槽の上
方の純水シャワーノズル２２から上記ウェハーに純水を
噴出し、純水をオーバーフローしながら洗浄し、適時に
底部に設けた排出弁２３を開放して、−気に純水を排水
し、再び該排水弁２３を閉塞して上記操作を繰り返すよ
うにしたものである。

また、第４図に示すものは、カスケードによる純水洗浄
槽２４であり、順次純水を一方の部屋２５から他方′の
部屋２６に流出させて循環するようにしたものである。

第１図に示す装置は、上記純水洗浄槽１８と上記純水洗
浄槽２４を隣接して設けであるが、３段若しくはそれ以
上のカスケードを設けたり、上記純水洗浄槽１８を複数
設けることもできる。

上記純水洗浄槽に続いてアンローダ部２７を設けてあり
、好ましくは水中アンローダとして洗浄後のウェハーを
水面下におくようにする。

而して上記ロボット４によりウェハーの入ったカセット
２を把持して上記第１接着剤洗浄槽７に浸漬すると、ウ
ェハーの表面に付着した接着剤はアルカリ水溶液の洗浄
液により溶解し、上記第２洗浄槽８に移し替えるころに
は完全に除去される。

そして、ウェハーの表面は親水性となっているから、ロ
ボットにより直ちに純水洗浄槽１８．２４に搬送して純
水洗浄することができる（発明の効果） 本発明は上記のように接着剤、洗浄液に有機溶媒を使用
しないから、大気の汚染その他の環境衛生問題を解消す
ることができ、安心して使用することができ、また洗浄
液で洗浄したワークは親水性となっているので、従来の
方法のように水洗浄に先立って処理をする必要がなく、
直ちに純水洗浄することができ作業性がよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は平面図、第２図
は断面図、第３１！！は純水洗浄槽の説明図、第４図は
カスケードの純水洗浄槽の説明図である。 に本体　　３：ローダ部　　７．８：接着剤洗浄槽　　
１８．２４：純水洗浄槽 ２７：アンローダ部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ロジンその他のアビエチン酸に代表される三員環化
   合物を主成分とする樹脂、該樹脂の誘導体、若しくは該
   樹脂の二塩基酸との変成物の一種またはこれらの二種以
   上を混合したウェハー等の接着剤。 ２　天然若しくは合成セラックをさらに含む請求項１記
   載のウェハー等の接着剤。 ３　軟化点調整剤、粘度調整剤、若しくは展延性調整剤
   の一種または数種をさらに含む請求項１または２記載の
   ウエハー等の接着剤。 ４　上記請求項１〜３のいずれかに記載の接着剤をその
   含有量が１〜５０％になるように有機溶媒に溶解したウ
   ェハー等の接着剤。 ５　水と相溶性を有する有機アルカリ、無機アルカリ、
   若しくは無機アルカリ塩の一種またはこれらの二種以上
   を混合したウェハー等の接着剤をウェハー等から除去す
   るウェハー等の洗浄剤。 ６　低級アルコール、多価アルコール若しくは多糖類の
   一種またはこれらの二種以上を混合したものをさらに含
   む請求項５記載のウェハー等の洗浄剤。 ７　界面活性剤をさらに含む請求項６記載のウェハー等
   の洗浄剤。 ８　メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースそ
   の他の水溶性高分子物質をさらに含む請求項７記載のウ
   ェハー等の洗浄剤。 ９　上記請求項５〜８のいずれかに記載の洗浄剤を２〜
   ５０倍の水で稀釈した洗浄液。 １０　アルカリ水溶液可溶の接着剤でウェハーとプレー
   トを仮止めし、該ウェハーを加工した後、該プレートか
   らウェハーを剥がし、アルカリ水溶液の洗浄液で該ウェ
   ハーを洗浄することを特徴とするウェハーの処理方法。 １１　ウェハーに付着したアルカリ水溶液可溶の接着剤
   を溶解するようアルカリ水溶液の洗浄液を満たした接着
   剤洗浄槽を有し、該接着剤洗浄槽に隣接してウェハーを
   純水洗浄するよう純水洗浄槽を設けたことを特徴とする
   ウェハーの洗浄装置。