保護テープの剥離方法
【課題】ウェハの割れを抑制することが可能な保護テープの剥離方法を提供する。
【解決方法】ウェハ１０の表面に貼着されている保護テープ１１を、ウェハ１０から剥離する方法は、保護テープ１１が貼着されている面と反対側の面がステージに当接するように、ステージにウェハ１０を固定する工程を備える。また、弾性を有し一定の幅を有する剥離テープ４０を、保護テープ１１の表面に貼り付ける工程を備える。また、ウェハ１０に対して剥離テープ４０を引っ張ることで保護テープ１１をウェハ１０から剥離する工程を備える。そして、保護テープ１１を剥離する工程において、剥離テープ４０を引っ張る方向が、ウェハ１０の表面に垂直なへき開面に対して、垂直となる方向から±１５°の範囲内とされる。
【解決方法】ウェハ１０の表面に貼着されている保護テープ１１を、ウェハ１０から剥離する方法は、保護テープ１１が貼着されている面と反対側の面がステージに当接するように、ステージにウェハ１０を固定する工程を備える。また、弾性を有し一定の幅を有する剥離テープ４０を、保護テープ１１の表面に貼り付ける工程を備える。また、ウェハ１０に対して剥離テープ４０を引っ張ることで保護テープ１１をウェハ１０から剥離する工程を備える。そして、保護テープ１１を剥離する工程において、剥離テープ４０を引っ張る方向が、ウェハ１０の表面に垂直なへき開面に対して、垂直となる方向から±１５°の範囲内とされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、半導体ウェハの表面に貼着されている保護テープを剥離する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する工程のひとつに、表面に素子構造が形成された半導体ウェハの裏面を研磨して薄板化する工程や、裏面拡散層を形成する工程がある。これらの工程の際に素子構造を保護するために、ウェハの表面に保護テープが貼着される。ウェハ表面に貼着した保護テープは、これらの工程の終了後にウェハの表面から剥がす必要がある。保護テープをウェハから剥がすために、保護テープの除去装置が用いられる。例えば特許文献１に開示された除去装置では、半導体ウェハがテーブルに吸着固定される。そしてウェハの表面に貼着された保護テープの上面に剥離テープを貼着し、剥離テープを引っ張ることによって、剥離テープと一緒に保護テープをウェハから引き剥がす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２４１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体ウェハから保護テープを剥離する際に、テーブルに半導体ウェハを固定する力よりも保護テープから半導体ウェハに働く力が大きくなると、半導体ウェハがテーブルから上方へ浮き、２つ折りに半導体ウェハを折り曲げる作用が働く。すると、半導体ウェハが割れてしまうことがある。
【０００５】
本願の技術は、上記の問題を解決するために創案された。すなわち本願は、半導体ウェハの表面に貼着されている保護テープを剥離する際に、半導体ウェハを割れにくくすることを可能とする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示される保護テープの剥離方法では、半導体ウェハの表面に貼着されている保護テープを、半導体ウェハから剥離する方法において、保護テープが貼着されている面と反対側の面がステージに当接するように、ステージに半導体ウェハを固定する工程と、弾性を有し一定の幅を有する剥離テープを保護テープの表面に貼り付ける工程と、半導体ウェハに対して剥離テープを引っ張ることで保護テープを半導体ウェハから剥離する工程と、を有している。そして、保護テープを剥離する工程において剥離テープを引っ張る方向が、半導体ウェハを平面視したときに、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となる方向から±１５°の範囲内であることを特徴とする。
【０００７】
半導体ウェハの材料である各種の単結晶は、へき開する性質を有している。例えば、シリコン単結晶では、原子間力が弱い｛１１０｝面および｛１１１｝面でへき開することが知られている。よって半導体ウェハでは、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面では、割れが進展しやすくなる。
【０００８】
剥離テープを半導体ウェハに対して引っ張ると、剥離テープを引っ張る力が、剥離テープを介して、保護テープに働く。保護テープに働く力が半導体ウェハに伝達されることで、保護テープが半導体ウェハ表面から剥離される。半導体ウェハに伝達される力が、半導体ウェハをステージに固定する力よりも大きくなると、半導体ウェハがステージから上方へ浮き、折り曲げ線を軸として２つ折りに半導体ウェハを折り曲げる作用が働く。また折り曲げ線は、半導体ウェハに伝達される力のウェハ面内方向に対して、垂直な方向に発生する。そして、折り曲げ線の方向と、へき開面の割れが進展する方向とが一致すると、半導体ウェハが割れやすくなる。以上より、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して、半導体ウェハに伝達される力のウェハ面内での方向が直交すると、折り曲げ線の方向とへき界面の割れが進展する方向とが一致し、半導体ウェハが割れやすくなることが分かる。
【０００９】
本願では、剥離テープは弾性を有するため、引っ張り時に剥離テープが伸びる。剥離テープが伸びると、剥離テープの幅が縮む作用が発生する。この影響によって、剥離テープを介して保護テープに働く力の方向は、剥離テープを引っ張る方向に対して、剥離テープの中心線へ向かう方向へずれる。すると、保護テープから半導体ウェハに伝達される力のウェハ面内方向も、剥離テープを引っ張る方向に対して、剥離テープの中心線へ向かう方向へずれることになる。そして本願では、剥離テープを引っ張る方向が、半導体ウェハを平面視したときに、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となる方向から±１５°の範囲内とされている。よって、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して、半導体ウェハに伝達される力のウェハ面内での方向が、直交方向からずれる確率が高くなる。すなわち、半導体ウェハに伝達される力によって発生する折り曲げ線の方向が、へき界面の割れが進展する方向からずれる確率が高くなる。以上より、半導体ウェハに伝達される力のウェハ面内方向を、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して直交しにくくすることができるため、半導体ウェハを割れにくくすることができる。
【００１０】
また、本願に開示される保護テープの剥離方法では、半導体ウェハは、シリコン単結晶で、かつ、面方位が｛１００｝面であり、保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハの結晶方位の＜０１１＞方向へ剥離テープを引っ張ることが好ましい。面方位が｛１００｝面のシリコンウェハでは、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面の割れは、結晶方位の＜０１１＞方向に進展する。＜０１１＞方向は等価な方向の総称であるため、ウェハ表面上において、２つの方向を含んでいる。よって、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面の割れの進展方向は、２つ存在する。また、２つのへき開面の割れの進展方向は、互いに直交している。よって、剥離テープを＜０１１＞方向へ引っ張ることによって、一方のへき開面の割れ進展方向へ剥離テープを引っ張ると同時に、他方のへき開面の割れ進展方向に対して垂直な方向へ剥離テープを引っ張ることになる。これにより、剥離テープを引っ張る方向を、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となる方向とすることができる。
【００１１】
また、本願に開示される保護テープの剥離方法では、剥離テープを保護テープの表面に貼り付ける工程では、剥離テープが半導体ウェハを横切るとともに、剥離テープの長手方向が半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となるように貼り付け、保護テープを剥離する工程では、剥離テープの長手方向へ引っ張ることが好ましい。これにより、剥離テープを貼り付ける方向によって、剥離テープを引っ張る方向を決めることができる。よって、剥離テープを引っ張る方向を精度よく決定することができる。
【００１２】
また、本願に開示される保護テープの剥離方法では、保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハのノッチ位置を検出し、検出したノッチ位置を基準として半導体ウェハの表面に垂直なへき開面を決定することが好ましい。ノッチ位置は、半導体ウェハ表面の面方位に対して、予め定められた特定の結晶方位に位置するように形成されている。よって、ノッチの結晶方位が判明すれば、ノッチ位置を基準として、半導体ウェハ上でのへき開面を特定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本願に開示される保護テープの剥離方法によれば、ウェハの割れを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ウェハの平面図である。
【図２】保護テープ剥離装置の概略構成図である。
【図３】ウェハの結晶方位を示す概念図である。
【図４】へき開面を示す図（その１）である。
【図５】へき開面を示す図（その２）である。
【図６】剥離テープが保護テープに貼着された状態を示す図である。
【図７】保護テープのはがれ始めの状態を示す図である。
【図８】図７のVIII−VIII断面図である。
【図９】へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線との関係を示す図（その１）である。
【図１０】へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線との関係を示す図（その２）である。
【図１１】ＳｉＣの結晶方位を示す概念図である。
【図１２】ウェハの結晶方位を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。
（特徴１）半導体ウェハは、シリコン単結晶で、かつ、面方位が｛１００｝面であり、保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハの結晶方位の＜０１１＞方向へ剥離テープを引っ張る。
（特徴２）半導体ウェハは、４ＨのポリタイプのＳｉＣで、かつ、面方位が｛０００１｝面であり、保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハの結晶方位の＜１１０＞または＜１−１０＞方向へ剥離テープを引っ張る。
【実施例１】
【００１６】
以下、実施例１を図１ないし図８を参照しながら説明する。図１に、本願に係る保護テープの剥離方法が適用されるウェハ１０の平面図を示す。ウェハ１０の表面には回路パターンが形成されているとともに、保護テープ１１が貼着されている。またウェハ１０の裏面が研磨されることで、ウェハ１０は薄化されている。またウェハ１０には、所定の結晶方位を表すノッチ１２が形成されている。
【００１７】
図２に、保護テープ剥離装置３０の概略構成図を示す。保護テープ剥離装置３０は、ウェハ１０に貼着された保護テープ１１を剥離するための装置である。保護テープ剥離装置３０は、基台３１、ステージ３２、剥離テープ供給部３３、ガイドローラ３４、ガイド部３５、剥離テープ巻取り部３６、円筒軸３７を備える。
【００１８】
ステージ３２の表面には多数のバキューム孔（不図示）が形成されている。ステージ３２上に載置されたウェハ１０の裏面側が、バキューム孔を介して吸着されることで、ウェハ１０がステージ３２上に固定される。また、ステージ３２は円筒軸３７を介して基台３１に取り付けられている。円筒軸３７には、モータ（不図示）が取り付けられている。ステージ３２は、モータによって、ウェハ１０の中心を通りウェハ１０の表面に垂直な回転軸の周りに回転駆動する。
【００１９】
ステージ３２の上方には、光学センサ３８が配置されている。光学センサ３８は、ステージ３２に載置されたウェハ１０を撮影するカメラ（不図示）を備えている。光学センサ３８は、載置されたウェハ１０のノッチ１２の位置を検出する。光学センサ３８によってノッチ１２の位置を検出することにより、ノッチ１２が所定の向きとなるようにステージ３２を回転させることができる。
【００２０】
ガイドローラ３４は、剥離テープ４０をガイドする。またガイドローラ３４は、位置Ｐ１から位置Ｐ２の範囲で、ウェハ１０上を転がることが可能に構成されている。
【００２１】
剥離テープ供給部３３には、剥離テープ４０が巻き取られた状態で保持されている。剥離テープ４０は弾性を有しており、引っ張ることで伸びる性質を有している。また剥離テープ４０は、一定の幅を有している。剥離テープ４０は、ガイドローラ３４、ガイド部３５を経由して、剥離テープ巻取り部３６で巻き取られる。剥離テープ４０は、ステージ３２と対向する側（図２のＳ１側）が接着面となっている。剥離テープ４０の保護テープ１１への接着強度は、保護テープ１１のウェハ１０への接着強度よりも高くされている。
【００２２】
ウェハ１０のへき開面について、図３ないし図５を用いて説明する。例として、ウェハ１０がシリコン単結晶であり、面方位が（１００）面である場合を説明する。また、ノッチ方位が［０−１１］である場合を説明する。図３は、面方位が（１００）面であるウェハ１０の結晶方位を示す概念図である。ウェハ１０のノッチ方位が［０−１１］の場合には、ノッチ１２の位置は、図３に示す位置になる。
【００２３】
ウェハ１０は、へき開面に沿ってウェハ割れが進展しやすい。またシリコン単結晶のウェハでは、原子間力が弱い｛１１０｝面および｛１１１｝面でへき開することが知られている。ここで｛ ｝の括弧は、等価な方向をまとめて表現している。よって｛１１０｝面は、（１１０）、（１０１）、（０１１）、（−１１０）、（−１０１）、（０−１１）、（１−１０）、（１０−１）、（０１−１）、（−１−１０）、（−１０−１）、（０−１−１）、の等価な面を有している。
【００２４】
ここで、ウェハ１０の表面に垂直なへき開面に着目する。ウェハ１０では、面方位が（１００）面であるため、ウェハ１０表面に垂直なへき開面は、図４に示す基本単位格子における第１へき開面ＣＰ１（（０１１）面）と、図５に示す基本単位格子における第２へき開面ＣＰ２（（０−１１）面）の２つが挙げられる。すると図３に示すように、ウェハ１０の表面では、第１へき開面ＣＰ１は、第１進展方向Ｃ１（結晶方位の［０−１１］方向）に進展する。また第２へき開面ＣＰ２は、第２進展方向Ｃ２（結晶方位の［０１１］方向）に進展する。そして、第１へき開面ＣＰ１と第２へき開面ＣＰ２とは直交している。なお、結晶方位の［０−１１］方向および［０１１］方向を総称して、＜０１１＞方向と表記することも可能である。
【００２５】
次に、保護テープ剥離装置３０の動作について説明する。まず、ステージ３２にウェハ１０を固定する工程を説明する。保護テープ１１が貼付されたウェハ１０が、手動または自動搬送装置により、ステージ３２上に載置される。保護テープ１１が貼着されている面と反対側の面がステージ３２に当接するように載置される。次にウェハ１０がステージ３２に吸着固定される。モータが駆動されてステージ３２が回転し、光学センサ３８によりノッチ１２が検出される。ノッチ１２が検出されると、ノッチ１２の位置を基準にしてステージ３２を回転させることで、ウェハ１０の回転角度が決定される。回転角度の決定方法の詳細内容については、後述する。
【００２６】
次に、剥離テープ４０を保護テープ１１の表面に貼り付ける工程を説明する。剥離テープ４０が、ガイドローラ３４によって、剥離テープ供給部３３から引き出される。そして、ガイドローラ３４が位置Ｐ１から位置Ｐ２へ移動することで、剥離テープ４０が、保護テープ１１の表面に貼着される。剥離テープ４０が保護テープ１１に貼着された状態を、図２の矢印Ｙ２の向きで観測した図を、図６に示す。図６に示すように、剥離テープ４０が、ウェハ１０を横切るように貼着される。
【００２７】
ここで、剥離テープ４０を保護テープ１１に貼着する際の、ウェハ１０の回転角度の決め方を説明する。剥離テープ４０を剥離テープ巻取り部３６で巻き取るため、引っ張り方向Ｄ１は、長手方向Ｄ２と一致する。よって、剥離テープ４０を貼り付ける際の長手方向Ｄ２によって、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１を決めることができる。
【００２８】
そして本実施例では、引っ張り方向Ｄ１が、前述した第２へき開面ＣＰ２に対して、垂直となる方向から±１５°の範囲内となるように、長手方向Ｄ２を決定する場合を説明する。ここで、ノッチ１２の位置が判明すれば、図３の結晶方位の関係を用いて、第２へき開面ＣＰ２が判明する。よって図６に示すように、ノッチ方位［０−１１］と長手方向Ｄ２とが一致するようにウェハ１０を回転させることで、第２へき開面ＣＰ２に対して引っ張り方向Ｄ１を垂直にすることができる。
【００２９】
なお、ウェハ１０の回転角度は、図６に示す角度に限られない。図６の状態から１８０°回転させた場合においても、第２へき開面ＣＰ２に対して引っ張り方向Ｄ１を垂直にすることができる。また、図６の状態から９０°または２７０°回転させた場合には、第１へき開面ＣＰ１に対して引っ張り方向Ｄ１を垂直にすることができる。
【００３０】
次に、保護テープ１１をウェハ１０から剥離する工程を説明する。剥離テープ４０が、剥離テープ巻取り部３６によって巻き取られる。同時に、剥離テープ４０の巻き取り量に応じて、ガイドローラ３４が位置Ｐ２から位置Ｐ１へ向かって移動する。これにより、剥離テープ４０を、図２に示す引っ張り方向Ｄ１へ引っ張ることができる。よって、保護テープ１１をウェハ１０から剥離することができる。
【００３１】
保護テープ１１の剥離時に、ウェハ１０に割れが発生する作用を説明する。まず、ウェハ１０に伝達される力の向きについて説明する。保護テープ１１のはがれ始めの状態を、図２の矢印Ｙ１の向きで観測した部分拡大図を、図７に示す。また図７でのVIII−VIII断面図を、図８に示す。図７において、剥離線Ｌ１を太線で示す。剥離線Ｌ１は、保護テープ１１がウェハ１０表面に貼着している部分と貼着していない部分との境界線である。剥離線Ｌ１では、剥離テープ４０の端部４０ａと剥離線Ｌ１の交点である点Ｐ１１ａと、剥離テープ４０の端部４０ｂと剥離線Ｌ１の交点である点Ｐ１１ｂが、剥離線Ｌ１の中心部４０ｃよりも、ウェハ１０の中心側に位置する。そして剥離線Ｌ１は、ウェハ１０の外周側へ膨らむように、弧を描いた状態となる。これは、剥離テープ４０が弾性を有するため、引っ張り時に剥離テープ４０が伸びる影響により、主に剥離テープ４０の端部４０ａおよび４０ｂにより、保護テープ１１を引っ張ることになるためである。よって、点Ｐ１１ａおよび点Ｐ１１ｂの保護テープ１１が、中心部４０ｃよりも先に剥がれる。そして、剥離テープ４０の弾性によって点Ｐ１１ａおよび点Ｐ１１ｂに引っ張られるようにして、中心部４０ｃの保護テープ１１が剥がされる。
【００３２】
ここで、保護テープ１１からウェハ１０に伝達される力に着目すると、点Ｐ１１ａに働く伝達力Ｆ１ａ、および、点Ｐ１１ｂに働く伝達力Ｆ１ｂが、主な伝達力となる。また、伝達力Ｆ１ａのウェハ１０面内方向は、点Ｐ１１ａにおける剥離線Ｌ１の接線に対して、垂直な方向となる。同様に、伝達力Ｆ１ｂのウェハ１０面内方向は、点Ｐ１１ｂにおける剥離線Ｌ１の接線に対して、垂直な方向となる。よって図７に示すように、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂのウェハ１０面内方向は、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線４０Ｌに向かう方向へずれる。また図８に示すように、VIII−VIII断面での伝達力Ｆ１ｂの方向は、ウェハ１０の上方へ向かう向きとなる。
【００３３】
また、剥離テープ４０が伸びると、剥離テープ４０の幅Ｗ１が縮む作用が発生する。この影響によって、図７における伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂのウェハ１０面内方向は、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線４０Ｌへ向かう方向へさらにずれる。
【００３４】
以上より、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂのウェハ１０面内方向は、引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線４０Ｌ方向へ大きく傾くことになる。本実施例では、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂの方向は、引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線４０Ｌ方向へ約４５°程度傾いている。
【００３５】
次に、ウェハ１０に割れが発生する作用について説明する。ウェハ１０に伝達される伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂが、ウェハ１０をステージ３２に吸着する力よりも大きくなると、図８の領域Ｒ１に示すように、ウェハ１０がステージ３２から上方へ浮く。そして、浮いた所と吸着している所との境目に折り曲げ線が形成され、この折り曲げ線を軸として、２つ折りにウェハ１０を折り曲げる作用が働く。また折り曲げ線は、図７において、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂに対して垂直な方向に発生する。
【００３６】
比較例として、ノッチ方位が［００１］のウェハ１０ａにおける、へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線との関係を、図９を用いて説明する。図９に示す剥離方法では、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１が、へき開面ＣＰ２の垂直方向から４５°ずれていると共に、へき開面ＣＰ１の垂直方向から４５°ずれている方向とされている。また前述した通り、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂは、引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線へ向かう方向へずれる。そして、伝達力Ｆ１ａの垂直方向に折り曲げ線ＢＬａが形成され、伝達力Ｆ１ｂの垂直方向に折り曲げ線ＢＬｂが形成される。すると、折り曲げ線ＢＬａとへき開面の第１進展方向Ｃ１とが、平行に近づいている状態となる。また、折り曲げ線ＢＬｂとへき開面の第２進展方向Ｃ２とが、平行に近づいている状態となる。よって、ウェハ１０ａが割れやすい状態となる。
【００３７】
本願の保護テープ１１の剥離方法によって、ウェハの割れが防止できる効果について説明する。本願の剥離方法において、ノッチ方位が［０−１１］のウェハ１０を用いた場合における、へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線との関係を、図１０を用いて説明する。本願の剥離方法では、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１が、へき開面ＣＰ２に対して垂直となる方向とされている。また前述した通り、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂは、引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線へ向かう方向へずれる。すると、折り曲げ線ＢＬａに対して、へき開面の第１進展方向Ｃ１および第２進展方向Ｃ２の何れもが、平行に近づいていない状態となる。また、折り曲げ線ＢＬｂに対しても、へき開面の第１進展方向Ｃ１および第２進展方向Ｃ２の何れもが、平行に近づいていない状態となる。これにより、ウェハ１０を割れにくい状態にすることができる。
【００３８】
また、裏面研磨など、機械的方法でウェハ１０を薄くする場合には、研削面やウェハ外周端部に、破砕層と呼ばれる微小な割れが形成される。破砕層が存在すると、破砕層を起点にウェハ１０が割れやすくなる。よって、フッ硝酸によるエッチング、または、フッ素を含むガスプラズマによるエッチングを行うことで、研削面から破砕層を除去する処理が行われる。しかしながら、ウェハ１０の外周端部では、破砕層を除去しきれずに破砕層が残留する場合がある。また、ステージ３２に備えられるバキューム孔は、吸着時にエア漏れが発生しないように、ウェハ１０の外周端部近傍の位置には配置されない。するとウェハ１０外周端部での吸着力が弱くなるため、ウェハ１０の外周端部の保護テープ１１を剥離する際に、ウェハ端部が浮きやすくなる。以上より、ウェハ１０の外周端部の保護テープ１１を剥す場合である、保護テープ１１の剥し始めにおいて、ウェハ１０に割れが発生しやすい。よって、ウェハ１０外周端部での割れの発生を防止するために、本願の保護テープ１１の剥離方法は効果を発揮する。
【００３９】
本願の保護テープ１１の剥離方法を用いた実験例を説明する。表面側に半導体デバイスを形成したシリコンウェハを１８５（μｍ）まで裏面研磨した。その後、フッ硝酸で２０（μｍ）エッチングして破砕層を除去し、ウェハ厚を１６５（μｍ）まで薄化した。そして、条件Ａおよび条件Ｂで、それぞれ９６０枚のウェハの保護テープ剥離を行った。
【００４０】
条件Ａは、図１０に示すように、ノッチ方位が［０−１１］のウェハ１０において、引っ張り方向Ｄ１をノッチ方位と同一とした条件である。図１０に示すように、条件Ａでは、第２へき開面ＣＰ２に対して引っ張り方向Ｄ１が垂直になる。すなわち、条件Ａは、へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線とを平行になりにくくすることができるため、ウェハを割れにくくすることができる条件である。
【００４１】
一方、条件Ｂは、図９に示すように、ノッチ方位が［００１］のウェハ１０ａにおいて、引っ張り方向Ｄ１をノッチ方位と同一とした条件である。図９に示すように、条件Ｂでは、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１が、へき開面ＣＰ１およびＣＰ２の垂直方向から４５°ずれている。すなわち、条件Ｂは、へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線とが平行に近づくため、ウェハが割れやすい条件である。
【００４２】
実験の結果、条件Ａではウェハ１０の割れが発生しなかった（不良率０（％））。一方、条件Ｂでは、ウェハ１０に６枚の割れが発生した（不良率０．６（％））。割れたウェハ１０は、何れも、へき開面で割れていた。以上より、へき開面に対して引っ張り方向Ｄ１を垂直とすることで、効果的にウェハ１０の割れを防止できることが分かる。
【実施例２】
【００４３】
実施例２を図１１および図１２を参照しながら説明する。実施例２は、ＳｉＣ（炭化ケイ素）ウェハを用いる場合における、保護テープの剥離方法である。ＳｉＣは、Ｓｉに比して、大きなバンドギャップ、高い電子移動度、高い破壊電圧を有している。よって、大電力、高速、高温のパワーデバイスの材料として用いられている。また、ＳｉＣには、３Ｃ、４Ｈ、６Ｈのポリタイプ（結晶多形：一次元的な積層構造の異なる多数の結晶構造）が存在する。パワー半導体には、４Ｈのポリタイプが使用される。
【００４４】
ＳｉＣウェハ１０ｂのへき開面について、図１１および図１２を用いて説明する。例として、４ＨのポリタイプのＳｉＣであり、面方位が（０００１）面である場合を説明する。図１１は、４ＨのポリタイプのＳｉＣの結晶方位を示す概念図である。図１１に示すように、４ＨのポリタイプのＳｉＣは、六方格子を有している。そして、第１へき開面ＣＰ１ｂ（（１１−２０）面）、および、第２へき開面ＣＰ２ｂ（（１−１００）面）が存在する。
【００４５】
図１２に、面方位が（０００１）面を有するウェハ１０ｂの結晶方位を示す概念図を示す。ウェハ１０ｂは、ｃ軸に垂直な面を有している。また、図１２に示すように、ウェハ１０ｂ表面では、第１へき開面ＣＰ１ｂは、第１進展方向Ｃ１ｂ（結晶方位の［１−１０］方向）に進展する。また第２へき開面ＣＰ２ｂは、第２進展方向Ｃ２ｂ（結晶方位の［１１０］方向）に進展する。そして、第１へき開面ＣＰ１ｂと第２へき開面ＣＰ２ｂとは直交している。
【００４６】
そして、本願の保護テープ１１の剥離方法によって、ウェハ１０ｂの割れが防止できるようにするには、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１を、へき開面ＣＰ１ｂまたはＣＰ２ｂに対して垂直となる方向とすればよい。すなわち、図１２において、引っ張り方向Ｄ１を、［１１０］方向または［１−１０］方向とすればよい。これにより、前述したように、第１進展方向Ｃ１ｂまたは第２進展方向Ｃ２ｂと、折り曲げ線とを平行になりにくくすることができるため、ウェハ１０ｂを割れにくくすることができる。
【００４７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず特許請求の範囲を限定するものではない。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【００４８】
実施例１では、面方位が（１００）面のシリコンウェハについて説明したが、この形態に限られない。例えば、面方位が（１１１）面や、（１１０）面のシリコンウェハにおいても、本願の保護テープの剥離方法を適用することが可能である。なお、面方位が（１００）面のシリコンウェハは、面方位が（１１１）面や（１１０）面のシリコンウェハに比して、デバイスのＳｉＯ２−Ｓｉ界面電荷密度が最小になり、最も安定した界面状態が得られる。よって、面方位が（１００）面のシリコンウェハが、一般的に使用される場合が多い。
【符号の説明】
【００４９】
１０：ウェハ、１１：保護テープ、３０：保護テープ剥離装置、３２：ステージ、４０：剥離テープ、ＣＰ１およびＣＰ２：へき開面、Ｄ１：引っ張り方向
【技術分野】
【０００１】
本願は、半導体ウェハの表面に貼着されている保護テープを剥離する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する工程のひとつに、表面に素子構造が形成された半導体ウェハの裏面を研磨して薄板化する工程や、裏面拡散層を形成する工程がある。これらの工程の際に素子構造を保護するために、ウェハの表面に保護テープが貼着される。ウェハ表面に貼着した保護テープは、これらの工程の終了後にウェハの表面から剥がす必要がある。保護テープをウェハから剥がすために、保護テープの除去装置が用いられる。例えば特許文献１に開示された除去装置では、半導体ウェハがテーブルに吸着固定される。そしてウェハの表面に貼着された保護テープの上面に剥離テープを貼着し、剥離テープを引っ張ることによって、剥離テープと一緒に保護テープをウェハから引き剥がす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２４１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体ウェハから保護テープを剥離する際に、テーブルに半導体ウェハを固定する力よりも保護テープから半導体ウェハに働く力が大きくなると、半導体ウェハがテーブルから上方へ浮き、２つ折りに半導体ウェハを折り曲げる作用が働く。すると、半導体ウェハが割れてしまうことがある。
【０００５】
本願の技術は、上記の問題を解決するために創案された。すなわち本願は、半導体ウェハの表面に貼着されている保護テープを剥離する際に、半導体ウェハを割れにくくすることを可能とする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示される保護テープの剥離方法では、半導体ウェハの表面に貼着されている保護テープを、半導体ウェハから剥離する方法において、保護テープが貼着されている面と反対側の面がステージに当接するように、ステージに半導体ウェハを固定する工程と、弾性を有し一定の幅を有する剥離テープを保護テープの表面に貼り付ける工程と、半導体ウェハに対して剥離テープを引っ張ることで保護テープを半導体ウェハから剥離する工程と、を有している。そして、保護テープを剥離する工程において剥離テープを引っ張る方向が、半導体ウェハを平面視したときに、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となる方向から±１５°の範囲内であることを特徴とする。
【０００７】
半導体ウェハの材料である各種の単結晶は、へき開する性質を有している。例えば、シリコン単結晶では、原子間力が弱い｛１１０｝面および｛１１１｝面でへき開することが知られている。よって半導体ウェハでは、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面では、割れが進展しやすくなる。
【０００８】
剥離テープを半導体ウェハに対して引っ張ると、剥離テープを引っ張る力が、剥離テープを介して、保護テープに働く。保護テープに働く力が半導体ウェハに伝達されることで、保護テープが半導体ウェハ表面から剥離される。半導体ウェハに伝達される力が、半導体ウェハをステージに固定する力よりも大きくなると、半導体ウェハがステージから上方へ浮き、折り曲げ線を軸として２つ折りに半導体ウェハを折り曲げる作用が働く。また折り曲げ線は、半導体ウェハに伝達される力のウェハ面内方向に対して、垂直な方向に発生する。そして、折り曲げ線の方向と、へき開面の割れが進展する方向とが一致すると、半導体ウェハが割れやすくなる。以上より、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して、半導体ウェハに伝達される力のウェハ面内での方向が直交すると、折り曲げ線の方向とへき界面の割れが進展する方向とが一致し、半導体ウェハが割れやすくなることが分かる。
【０００９】
本願では、剥離テープは弾性を有するため、引っ張り時に剥離テープが伸びる。剥離テープが伸びると、剥離テープの幅が縮む作用が発生する。この影響によって、剥離テープを介して保護テープに働く力の方向は、剥離テープを引っ張る方向に対して、剥離テープの中心線へ向かう方向へずれる。すると、保護テープから半導体ウェハに伝達される力のウェハ面内方向も、剥離テープを引っ張る方向に対して、剥離テープの中心線へ向かう方向へずれることになる。そして本願では、剥離テープを引っ張る方向が、半導体ウェハを平面視したときに、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となる方向から±１５°の範囲内とされている。よって、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して、半導体ウェハに伝達される力のウェハ面内での方向が、直交方向からずれる確率が高くなる。すなわち、半導体ウェハに伝達される力によって発生する折り曲げ線の方向が、へき界面の割れが進展する方向からずれる確率が高くなる。以上より、半導体ウェハに伝達される力のウェハ面内方向を、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して直交しにくくすることができるため、半導体ウェハを割れにくくすることができる。
【００１０】
また、本願に開示される保護テープの剥離方法では、半導体ウェハは、シリコン単結晶で、かつ、面方位が｛１００｝面であり、保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハの結晶方位の＜０１１＞方向へ剥離テープを引っ張ることが好ましい。面方位が｛１００｝面のシリコンウェハでは、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面の割れは、結晶方位の＜０１１＞方向に進展する。＜０１１＞方向は等価な方向の総称であるため、ウェハ表面上において、２つの方向を含んでいる。よって、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面の割れの進展方向は、２つ存在する。また、２つのへき開面の割れの進展方向は、互いに直交している。よって、剥離テープを＜０１１＞方向へ引っ張ることによって、一方のへき開面の割れ進展方向へ剥離テープを引っ張ると同時に、他方のへき開面の割れ進展方向に対して垂直な方向へ剥離テープを引っ張ることになる。これにより、剥離テープを引っ張る方向を、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となる方向とすることができる。
【００１１】
また、本願に開示される保護テープの剥離方法では、剥離テープを保護テープの表面に貼り付ける工程では、剥離テープが半導体ウェハを横切るとともに、剥離テープの長手方向が半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となるように貼り付け、保護テープを剥離する工程では、剥離テープの長手方向へ引っ張ることが好ましい。これにより、剥離テープを貼り付ける方向によって、剥離テープを引っ張る方向を決めることができる。よって、剥離テープを引っ張る方向を精度よく決定することができる。
【００１２】
また、本願に開示される保護テープの剥離方法では、保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハのノッチ位置を検出し、検出したノッチ位置を基準として半導体ウェハの表面に垂直なへき開面を決定することが好ましい。ノッチ位置は、半導体ウェハ表面の面方位に対して、予め定められた特定の結晶方位に位置するように形成されている。よって、ノッチの結晶方位が判明すれば、ノッチ位置を基準として、半導体ウェハ上でのへき開面を特定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本願に開示される保護テープの剥離方法によれば、ウェハの割れを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ウェハの平面図である。
【図２】保護テープ剥離装置の概略構成図である。
【図３】ウェハの結晶方位を示す概念図である。
【図４】へき開面を示す図（その１）である。
【図５】へき開面を示す図（その２）である。
【図６】剥離テープが保護テープに貼着された状態を示す図である。
【図７】保護テープのはがれ始めの状態を示す図である。
【図８】図７のVIII−VIII断面図である。
【図９】へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線との関係を示す図（その１）である。
【図１０】へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線との関係を示す図（その２）である。
【図１１】ＳｉＣの結晶方位を示す概念図である。
【図１２】ウェハの結晶方位を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。
（特徴１）半導体ウェハは、シリコン単結晶で、かつ、面方位が｛１００｝面であり、保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハの結晶方位の＜０１１＞方向へ剥離テープを引っ張る。
（特徴２）半導体ウェハは、４ＨのポリタイプのＳｉＣで、かつ、面方位が｛０００１｝面であり、保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハの結晶方位の＜１１０＞または＜１−１０＞方向へ剥離テープを引っ張る。
【実施例１】
【００１６】
以下、実施例１を図１ないし図８を参照しながら説明する。図１に、本願に係る保護テープの剥離方法が適用されるウェハ１０の平面図を示す。ウェハ１０の表面には回路パターンが形成されているとともに、保護テープ１１が貼着されている。またウェハ１０の裏面が研磨されることで、ウェハ１０は薄化されている。またウェハ１０には、所定の結晶方位を表すノッチ１２が形成されている。
【００１７】
図２に、保護テープ剥離装置３０の概略構成図を示す。保護テープ剥離装置３０は、ウェハ１０に貼着された保護テープ１１を剥離するための装置である。保護テープ剥離装置３０は、基台３１、ステージ３２、剥離テープ供給部３３、ガイドローラ３４、ガイド部３５、剥離テープ巻取り部３６、円筒軸３７を備える。
【００１８】
ステージ３２の表面には多数のバキューム孔（不図示）が形成されている。ステージ３２上に載置されたウェハ１０の裏面側が、バキューム孔を介して吸着されることで、ウェハ１０がステージ３２上に固定される。また、ステージ３２は円筒軸３７を介して基台３１に取り付けられている。円筒軸３７には、モータ（不図示）が取り付けられている。ステージ３２は、モータによって、ウェハ１０の中心を通りウェハ１０の表面に垂直な回転軸の周りに回転駆動する。
【００１９】
ステージ３２の上方には、光学センサ３８が配置されている。光学センサ３８は、ステージ３２に載置されたウェハ１０を撮影するカメラ（不図示）を備えている。光学センサ３８は、載置されたウェハ１０のノッチ１２の位置を検出する。光学センサ３８によってノッチ１２の位置を検出することにより、ノッチ１２が所定の向きとなるようにステージ３２を回転させることができる。
【００２０】
ガイドローラ３４は、剥離テープ４０をガイドする。またガイドローラ３４は、位置Ｐ１から位置Ｐ２の範囲で、ウェハ１０上を転がることが可能に構成されている。
【００２１】
剥離テープ供給部３３には、剥離テープ４０が巻き取られた状態で保持されている。剥離テープ４０は弾性を有しており、引っ張ることで伸びる性質を有している。また剥離テープ４０は、一定の幅を有している。剥離テープ４０は、ガイドローラ３４、ガイド部３５を経由して、剥離テープ巻取り部３６で巻き取られる。剥離テープ４０は、ステージ３２と対向する側（図２のＳ１側）が接着面となっている。剥離テープ４０の保護テープ１１への接着強度は、保護テープ１１のウェハ１０への接着強度よりも高くされている。
【００２２】
ウェハ１０のへき開面について、図３ないし図５を用いて説明する。例として、ウェハ１０がシリコン単結晶であり、面方位が（１００）面である場合を説明する。また、ノッチ方位が［０−１１］である場合を説明する。図３は、面方位が（１００）面であるウェハ１０の結晶方位を示す概念図である。ウェハ１０のノッチ方位が［０−１１］の場合には、ノッチ１２の位置は、図３に示す位置になる。
【００２３】
ウェハ１０は、へき開面に沿ってウェハ割れが進展しやすい。またシリコン単結晶のウェハでは、原子間力が弱い｛１１０｝面および｛１１１｝面でへき開することが知られている。ここで｛ ｝の括弧は、等価な方向をまとめて表現している。よって｛１１０｝面は、（１１０）、（１０１）、（０１１）、（−１１０）、（−１０１）、（０−１１）、（１−１０）、（１０−１）、（０１−１）、（−１−１０）、（−１０−１）、（０−１−１）、の等価な面を有している。
【００２４】
ここで、ウェハ１０の表面に垂直なへき開面に着目する。ウェハ１０では、面方位が（１００）面であるため、ウェハ１０表面に垂直なへき開面は、図４に示す基本単位格子における第１へき開面ＣＰ１（（０１１）面）と、図５に示す基本単位格子における第２へき開面ＣＰ２（（０−１１）面）の２つが挙げられる。すると図３に示すように、ウェハ１０の表面では、第１へき開面ＣＰ１は、第１進展方向Ｃ１（結晶方位の［０−１１］方向）に進展する。また第２へき開面ＣＰ２は、第２進展方向Ｃ２（結晶方位の［０１１］方向）に進展する。そして、第１へき開面ＣＰ１と第２へき開面ＣＰ２とは直交している。なお、結晶方位の［０−１１］方向および［０１１］方向を総称して、＜０１１＞方向と表記することも可能である。
【００２５】
次に、保護テープ剥離装置３０の動作について説明する。まず、ステージ３２にウェハ１０を固定する工程を説明する。保護テープ１１が貼付されたウェハ１０が、手動または自動搬送装置により、ステージ３２上に載置される。保護テープ１１が貼着されている面と反対側の面がステージ３２に当接するように載置される。次にウェハ１０がステージ３２に吸着固定される。モータが駆動されてステージ３２が回転し、光学センサ３８によりノッチ１２が検出される。ノッチ１２が検出されると、ノッチ１２の位置を基準にしてステージ３２を回転させることで、ウェハ１０の回転角度が決定される。回転角度の決定方法の詳細内容については、後述する。
【００２６】
次に、剥離テープ４０を保護テープ１１の表面に貼り付ける工程を説明する。剥離テープ４０が、ガイドローラ３４によって、剥離テープ供給部３３から引き出される。そして、ガイドローラ３４が位置Ｐ１から位置Ｐ２へ移動することで、剥離テープ４０が、保護テープ１１の表面に貼着される。剥離テープ４０が保護テープ１１に貼着された状態を、図２の矢印Ｙ２の向きで観測した図を、図６に示す。図６に示すように、剥離テープ４０が、ウェハ１０を横切るように貼着される。
【００２７】
ここで、剥離テープ４０を保護テープ１１に貼着する際の、ウェハ１０の回転角度の決め方を説明する。剥離テープ４０を剥離テープ巻取り部３６で巻き取るため、引っ張り方向Ｄ１は、長手方向Ｄ２と一致する。よって、剥離テープ４０を貼り付ける際の長手方向Ｄ２によって、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１を決めることができる。
【００２８】
そして本実施例では、引っ張り方向Ｄ１が、前述した第２へき開面ＣＰ２に対して、垂直となる方向から±１５°の範囲内となるように、長手方向Ｄ２を決定する場合を説明する。ここで、ノッチ１２の位置が判明すれば、図３の結晶方位の関係を用いて、第２へき開面ＣＰ２が判明する。よって図６に示すように、ノッチ方位［０−１１］と長手方向Ｄ２とが一致するようにウェハ１０を回転させることで、第２へき開面ＣＰ２に対して引っ張り方向Ｄ１を垂直にすることができる。
【００２９】
なお、ウェハ１０の回転角度は、図６に示す角度に限られない。図６の状態から１８０°回転させた場合においても、第２へき開面ＣＰ２に対して引っ張り方向Ｄ１を垂直にすることができる。また、図６の状態から９０°または２７０°回転させた場合には、第１へき開面ＣＰ１に対して引っ張り方向Ｄ１を垂直にすることができる。
【００３０】
次に、保護テープ１１をウェハ１０から剥離する工程を説明する。剥離テープ４０が、剥離テープ巻取り部３６によって巻き取られる。同時に、剥離テープ４０の巻き取り量に応じて、ガイドローラ３４が位置Ｐ２から位置Ｐ１へ向かって移動する。これにより、剥離テープ４０を、図２に示す引っ張り方向Ｄ１へ引っ張ることができる。よって、保護テープ１１をウェハ１０から剥離することができる。
【００３１】
保護テープ１１の剥離時に、ウェハ１０に割れが発生する作用を説明する。まず、ウェハ１０に伝達される力の向きについて説明する。保護テープ１１のはがれ始めの状態を、図２の矢印Ｙ１の向きで観測した部分拡大図を、図７に示す。また図７でのVIII−VIII断面図を、図８に示す。図７において、剥離線Ｌ１を太線で示す。剥離線Ｌ１は、保護テープ１１がウェハ１０表面に貼着している部分と貼着していない部分との境界線である。剥離線Ｌ１では、剥離テープ４０の端部４０ａと剥離線Ｌ１の交点である点Ｐ１１ａと、剥離テープ４０の端部４０ｂと剥離線Ｌ１の交点である点Ｐ１１ｂが、剥離線Ｌ１の中心部４０ｃよりも、ウェハ１０の中心側に位置する。そして剥離線Ｌ１は、ウェハ１０の外周側へ膨らむように、弧を描いた状態となる。これは、剥離テープ４０が弾性を有するため、引っ張り時に剥離テープ４０が伸びる影響により、主に剥離テープ４０の端部４０ａおよび４０ｂにより、保護テープ１１を引っ張ることになるためである。よって、点Ｐ１１ａおよび点Ｐ１１ｂの保護テープ１１が、中心部４０ｃよりも先に剥がれる。そして、剥離テープ４０の弾性によって点Ｐ１１ａおよび点Ｐ１１ｂに引っ張られるようにして、中心部４０ｃの保護テープ１１が剥がされる。
【００３２】
ここで、保護テープ１１からウェハ１０に伝達される力に着目すると、点Ｐ１１ａに働く伝達力Ｆ１ａ、および、点Ｐ１１ｂに働く伝達力Ｆ１ｂが、主な伝達力となる。また、伝達力Ｆ１ａのウェハ１０面内方向は、点Ｐ１１ａにおける剥離線Ｌ１の接線に対して、垂直な方向となる。同様に、伝達力Ｆ１ｂのウェハ１０面内方向は、点Ｐ１１ｂにおける剥離線Ｌ１の接線に対して、垂直な方向となる。よって図７に示すように、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂのウェハ１０面内方向は、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線４０Ｌに向かう方向へずれる。また図８に示すように、VIII−VIII断面での伝達力Ｆ１ｂの方向は、ウェハ１０の上方へ向かう向きとなる。
【００３３】
また、剥離テープ４０が伸びると、剥離テープ４０の幅Ｗ１が縮む作用が発生する。この影響によって、図７における伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂのウェハ１０面内方向は、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線４０Ｌへ向かう方向へさらにずれる。
【００３４】
以上より、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂのウェハ１０面内方向は、引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線４０Ｌ方向へ大きく傾くことになる。本実施例では、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂの方向は、引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線４０Ｌ方向へ約４５°程度傾いている。
【００３５】
次に、ウェハ１０に割れが発生する作用について説明する。ウェハ１０に伝達される伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂが、ウェハ１０をステージ３２に吸着する力よりも大きくなると、図８の領域Ｒ１に示すように、ウェハ１０がステージ３２から上方へ浮く。そして、浮いた所と吸着している所との境目に折り曲げ線が形成され、この折り曲げ線を軸として、２つ折りにウェハ１０を折り曲げる作用が働く。また折り曲げ線は、図７において、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂに対して垂直な方向に発生する。
【００３６】
比較例として、ノッチ方位が［００１］のウェハ１０ａにおける、へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線との関係を、図９を用いて説明する。図９に示す剥離方法では、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１が、へき開面ＣＰ２の垂直方向から４５°ずれていると共に、へき開面ＣＰ１の垂直方向から４５°ずれている方向とされている。また前述した通り、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂは、引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線へ向かう方向へずれる。そして、伝達力Ｆ１ａの垂直方向に折り曲げ線ＢＬａが形成され、伝達力Ｆ１ｂの垂直方向に折り曲げ線ＢＬｂが形成される。すると、折り曲げ線ＢＬａとへき開面の第１進展方向Ｃ１とが、平行に近づいている状態となる。また、折り曲げ線ＢＬｂとへき開面の第２進展方向Ｃ２とが、平行に近づいている状態となる。よって、ウェハ１０ａが割れやすい状態となる。
【００３７】
本願の保護テープ１１の剥離方法によって、ウェハの割れが防止できる効果について説明する。本願の剥離方法において、ノッチ方位が［０−１１］のウェハ１０を用いた場合における、へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線との関係を、図１０を用いて説明する。本願の剥離方法では、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１が、へき開面ＣＰ２に対して垂直となる方向とされている。また前述した通り、伝達力Ｆ１ａおよびＦ１ｂは、引っ張り方向Ｄ１に対して、剥離テープ４０の中心線へ向かう方向へずれる。すると、折り曲げ線ＢＬａに対して、へき開面の第１進展方向Ｃ１および第２進展方向Ｃ２の何れもが、平行に近づいていない状態となる。また、折り曲げ線ＢＬｂに対しても、へき開面の第１進展方向Ｃ１および第２進展方向Ｃ２の何れもが、平行に近づいていない状態となる。これにより、ウェハ１０を割れにくい状態にすることができる。
【００３８】
また、裏面研磨など、機械的方法でウェハ１０を薄くする場合には、研削面やウェハ外周端部に、破砕層と呼ばれる微小な割れが形成される。破砕層が存在すると、破砕層を起点にウェハ１０が割れやすくなる。よって、フッ硝酸によるエッチング、または、フッ素を含むガスプラズマによるエッチングを行うことで、研削面から破砕層を除去する処理が行われる。しかしながら、ウェハ１０の外周端部では、破砕層を除去しきれずに破砕層が残留する場合がある。また、ステージ３２に備えられるバキューム孔は、吸着時にエア漏れが発生しないように、ウェハ１０の外周端部近傍の位置には配置されない。するとウェハ１０外周端部での吸着力が弱くなるため、ウェハ１０の外周端部の保護テープ１１を剥離する際に、ウェハ端部が浮きやすくなる。以上より、ウェハ１０の外周端部の保護テープ１１を剥す場合である、保護テープ１１の剥し始めにおいて、ウェハ１０に割れが発生しやすい。よって、ウェハ１０外周端部での割れの発生を防止するために、本願の保護テープ１１の剥離方法は効果を発揮する。
【００３９】
本願の保護テープ１１の剥離方法を用いた実験例を説明する。表面側に半導体デバイスを形成したシリコンウェハを１８５（μｍ）まで裏面研磨した。その後、フッ硝酸で２０（μｍ）エッチングして破砕層を除去し、ウェハ厚を１６５（μｍ）まで薄化した。そして、条件Ａおよび条件Ｂで、それぞれ９６０枚のウェハの保護テープ剥離を行った。
【００４０】
条件Ａは、図１０に示すように、ノッチ方位が［０−１１］のウェハ１０において、引っ張り方向Ｄ１をノッチ方位と同一とした条件である。図１０に示すように、条件Ａでは、第２へき開面ＣＰ２に対して引っ張り方向Ｄ１が垂直になる。すなわち、条件Ａは、へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線とを平行になりにくくすることができるため、ウェハを割れにくくすることができる条件である。
【００４１】
一方、条件Ｂは、図９に示すように、ノッチ方位が［００１］のウェハ１０ａにおいて、引っ張り方向Ｄ１をノッチ方位と同一とした条件である。図９に示すように、条件Ｂでは、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１が、へき開面ＣＰ１およびＣＰ２の垂直方向から４５°ずれている。すなわち、条件Ｂは、へき開面の割れ進展方向と折り曲げ線とが平行に近づくため、ウェハが割れやすい条件である。
【００４２】
実験の結果、条件Ａではウェハ１０の割れが発生しなかった（不良率０（％））。一方、条件Ｂでは、ウェハ１０に６枚の割れが発生した（不良率０．６（％））。割れたウェハ１０は、何れも、へき開面で割れていた。以上より、へき開面に対して引っ張り方向Ｄ１を垂直とすることで、効果的にウェハ１０の割れを防止できることが分かる。
【実施例２】
【００４３】
実施例２を図１１および図１２を参照しながら説明する。実施例２は、ＳｉＣ（炭化ケイ素）ウェハを用いる場合における、保護テープの剥離方法である。ＳｉＣは、Ｓｉに比して、大きなバンドギャップ、高い電子移動度、高い破壊電圧を有している。よって、大電力、高速、高温のパワーデバイスの材料として用いられている。また、ＳｉＣには、３Ｃ、４Ｈ、６Ｈのポリタイプ（結晶多形：一次元的な積層構造の異なる多数の結晶構造）が存在する。パワー半導体には、４Ｈのポリタイプが使用される。
【００４４】
ＳｉＣウェハ１０ｂのへき開面について、図１１および図１２を用いて説明する。例として、４ＨのポリタイプのＳｉＣであり、面方位が（０００１）面である場合を説明する。図１１は、４ＨのポリタイプのＳｉＣの結晶方位を示す概念図である。図１１に示すように、４ＨのポリタイプのＳｉＣは、六方格子を有している。そして、第１へき開面ＣＰ１ｂ（（１１−２０）面）、および、第２へき開面ＣＰ２ｂ（（１−１００）面）が存在する。
【００４５】
図１２に、面方位が（０００１）面を有するウェハ１０ｂの結晶方位を示す概念図を示す。ウェハ１０ｂは、ｃ軸に垂直な面を有している。また、図１２に示すように、ウェハ１０ｂ表面では、第１へき開面ＣＰ１ｂは、第１進展方向Ｃ１ｂ（結晶方位の［１−１０］方向）に進展する。また第２へき開面ＣＰ２ｂは、第２進展方向Ｃ２ｂ（結晶方位の［１１０］方向）に進展する。そして、第１へき開面ＣＰ１ｂと第２へき開面ＣＰ２ｂとは直交している。
【００４６】
そして、本願の保護テープ１１の剥離方法によって、ウェハ１０ｂの割れが防止できるようにするには、剥離テープ４０の引っ張り方向Ｄ１を、へき開面ＣＰ１ｂまたはＣＰ２ｂに対して垂直となる方向とすればよい。すなわち、図１２において、引っ張り方向Ｄ１を、［１１０］方向または［１−１０］方向とすればよい。これにより、前述したように、第１進展方向Ｃ１ｂまたは第２進展方向Ｃ２ｂと、折り曲げ線とを平行になりにくくすることができるため、ウェハ１０ｂを割れにくくすることができる。
【００４７】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず特許請求の範囲を限定するものではない。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【００４８】
実施例１では、面方位が（１００）面のシリコンウェハについて説明したが、この形態に限られない。例えば、面方位が（１１１）面や、（１１０）面のシリコンウェハにおいても、本願の保護テープの剥離方法を適用することが可能である。なお、面方位が（１００）面のシリコンウェハは、面方位が（１１１）面や（１１０）面のシリコンウェハに比して、デバイスのＳｉＯ２−Ｓｉ界面電荷密度が最小になり、最も安定した界面状態が得られる。よって、面方位が（１００）面のシリコンウェハが、一般的に使用される場合が多い。
【符号の説明】
【００４９】
１０：ウェハ、１１：保護テープ、３０：保護テープ剥離装置、３２：ステージ、４０：剥離テープ、ＣＰ１およびＣＰ２：へき開面、Ｄ１：引っ張り方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハの表面に貼着されている保護テープを、半導体ウェハから剥離する方法において、
保護テープが貼着されている面と反対側の面がステージに当接するように、ステージに半導体ウェハを固定する工程と、
弾性を有し一定の幅を有する剥離テープを保護テープの表面に貼り付ける工程と、
半導体ウェハに対して剥離テープを引っ張ることで保護テープを半導体ウェハから剥離する工程と、を有しており、
保護テープを剥離する工程において剥離テープを引っ張る方向が、半導体ウェハを平面視したときに、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となる方向から±１５°の範囲内であることを特徴とする保護テープの剥離方法。
【請求項２】
半導体ウェハは、シリコン単結晶で、かつ、面方位が｛１００｝面であり、
保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハの結晶方位の＜０１１＞方向へ剥離テープを引っ張ることを特徴とする請求項１に記載の保護テープの剥離方法。
【請求項３】
剥離テープを保護テープの表面に貼り付ける工程では、剥離テープが半導体ウェハを横切るとともに、剥離テープの長手方向が半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となるように貼り付け、
保護テープを剥離する工程では、剥離テープの長手方向へ引っ張ることを特徴とする請求項１または２に記載の保護テープの剥離方法。
【請求項４】
保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハのノッチ位置を検出し、検出したノッチ位置を基準として半導体ウェハの表面に垂直なへき開面を決定することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の保護テープの剥離方法。
【請求項１】
半導体ウェハの表面に貼着されている保護テープを、半導体ウェハから剥離する方法において、
保護テープが貼着されている面と反対側の面がステージに当接するように、ステージに半導体ウェハを固定する工程と、
弾性を有し一定の幅を有する剥離テープを保護テープの表面に貼り付ける工程と、
半導体ウェハに対して剥離テープを引っ張ることで保護テープを半導体ウェハから剥離する工程と、を有しており、
保護テープを剥離する工程において剥離テープを引っ張る方向が、半導体ウェハを平面視したときに、半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となる方向から±１５°の範囲内であることを特徴とする保護テープの剥離方法。
【請求項２】
半導体ウェハは、シリコン単結晶で、かつ、面方位が｛１００｝面であり、
保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハの結晶方位の＜０１１＞方向へ剥離テープを引っ張ることを特徴とする請求項１に記載の保護テープの剥離方法。
【請求項３】
剥離テープを保護テープの表面に貼り付ける工程では、剥離テープが半導体ウェハを横切るとともに、剥離テープの長手方向が半導体ウェハの表面に垂直なへき開面に対して垂直となるように貼り付け、
保護テープを剥離する工程では、剥離テープの長手方向へ引っ張ることを特徴とする請求項１または２に記載の保護テープの剥離方法。
【請求項４】
保護テープを剥離する工程では、半導体ウェハのノッチ位置を検出し、検出したノッチ位置を基準として半導体ウェハの表面に垂直なへき開面を決定することを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の保護テープの剥離方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−３３６７１（Ｐ２０１２−３３６７１Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７１４２５（Ｐ２０１０−１７１４２５）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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