極薄ウェーハ15 µmをシリコンで支持｜赤外レーザー剥離と併用、Brewer Science

Brewer Scienceの2025年12月2日の告知によれば、15 µmまで薄くした300 mmウェーハを扱う工程は、シリコンのキャリア、同社の高温用接着剤BrewerBOND C1301-10、EV Groupの赤外レーザー剥離装置EVG880 LayerReleaseの組み合わせだ。Fraunhofer IZM ASSIDが中心になり、Brewer Science、EV Groupと3者でWaferBond ‘25で共同発表すると告知された¹。告知は、機械的な安定、高温への適合、応力をかけない分離という3つの課題を挙げている。

仮接着とは、薄くするウェーハをキャリアへ剥がせる形で貼り、加工の後に外す工程を指す。告知の題が掲げたのは、薄さだけではなく高温への適合だ。Brewer Scienceは告知の中で、450 °Cまでの高温に適合する接着剤技術は何かという問いを立て、その答えとしてこの組み合わせを示した。薄さだけなら、DISCOはキャリアを使わず研削だけで300 mmウェーハを5 µmまで薄くした例²を示している。仮接着の材料と耐熱は仮接着・剥離の基本に書いている。

告知された工程は、シリコンキャリア、C1301-10、EVG880 LayerReleaseで組まれている

Brewer Scienceの告知によれば¹、WaferBond ‘25はドイツのケムニッツで開かれ、発表はFraunhofer ASSIDが主導する。発表の題は、赤外剥離に対応する高温で安定な仮接着剤とシリコンキャリアを使った、300 mm極薄ウェーハのハンドリングだ。接着剤にBrewerBOND C1301-10を使い、剥離にEVG880 LayerReleaseの技術を組み合わせる。

赤外剥離はシリコンキャリアと対になる。EV GroupのIR LayerReleaseは³、シリコンが透過する波長の赤外レーザーをキャリアの裏面から当て、成膜で作り込んだ無機の剥離層に吸収させて分離する。ガラスキャリアでUVレーザーを使う従来の方式とは、光を通す材料も、光を吸う層も違う。

接着剤の耐熱は、2024年に420 °Cで発表され、2025年の告知は450 °Cを問いに掲げた

この組み合わせには前段がある。Brewer Scienceは2024年12月のEPTCで、EV Group、ams OSRAMと共同で、420 °Cまで耐える仮接着剤BrewerBOND C1301-50を、EVGの赤外剥離と組み合わせて発表した⁴。同社はこのとき、CVDのような高温工程は、仮接着材の剥離温度250 °Cに現状では制約されていると説明していた。2025年の告知では、C1301-10の組み合わせについて、450 °Cまでの高温への適合を問いの形で掲げた。

C1301-10の450 °Cは発表告知の案内文の値で、同じC1300系はBrewer Scienceの剥離方式の表で400 °C以下とされている。

ガラスキャリアの側でも材料は進んでいる。Brewer Scienceは2026年9月、350 °Cまで構造を保ち、308 nmと355 nmのUVレーザーで剥がせる剥離材料⁵をC1301系の接着剤と組んで発表した。同社は、PECVD、ハイブリッド接合、銀焼結、熱圧着接合が250〜350 °Cを求めるようになったと説明する。Brewer Scienceの剥離方式の表は⁶、同じC1300系を使う機械剥離とガラス越しのレーザー剥離を400 °C以下としている。

赤外剥離は、2024年に量産向けの装置が出た

EV Groupは2024年5月にEVG880 LayerReleaseを発表し⁷、量産（HVM）向けの専用装置として、前世代の装置の2倍のスループットを示した。同社は、無機剥離層が1000 °Cまでの処理に適合し、赤外光で室温のまま分離するので、デバイス層とキャリアを傷めないと説明する。

imecも、この方式を量産の候補として評価している。2025年5月のECTCの論文では、シリコンキャリア上の仮接着剤と赤外レーザー剥離を組み合わせ、よく似た無機の剥離層で、仮接着剤による貼り合わせにも直接接合（フュージョン接合）にも使えること⁸を示した。剥離後に残る無機剥離層と高分子層は標準的な洗浄法で除去でき、量産で使えるとしている。剥離後の洗浄で粒子数が手順によってどれだけ変わるかは、剥離後の洗浄の記事で扱う。

TELとSUSSは、50 µm前後の極薄ウェーハを扱う機能を公開している

Tokyo ElectronはSynapse Z Plusに約50 µm未満の極薄ウェーハを安定して搬送する機能を載せた⁹と説明する。SUSS MicroTecは、剥離・洗浄装置のXBC300 Gen2が50 µm以下の極薄ウェーハを扱えるとし¹⁰、機械的ピール専用のDB12Tもテープに貼った50 µm以下のウェーハからキャリアを外せるとする¹¹。

各社が公開した薄ウェーハの厚さを、範囲の向きつきで並べた図。TELのSynapse Z Plusは約50 µm未満、SUSSのXBC300 Gen2とDB12Tは50 µm以下、Brewer Scienceのフォトニック剥離は20 µm未満、Fraunhofer IZM ASSIDの告知された工程は15 µm。別枠で、DISCOがキャリアなしの研削だけで示した5 µm。" loading="lazy" decoding="async" />

各社の公開値は、範囲の向きがそれぞれ違う。TELとSUSSは50 µm前後の極薄ウェーハを扱う機能、Brewer Scienceのフォトニック剥離は20 µm未満への対応、15 µmは告知された工程の値で、DISCOの5 µmはキャリアなしの研削だけの例だ。

Fraunhofer IZMのウェーハレベル・システム集積の部門は、仮支持の対象を厚さ20 µm超のデバイスウェーハとし、300 mmのシリコンインターポーザウェーハを50 µmまで薄くした実績を掲載している¹²。15 µmの発表を主導するASSIDは、同じ研究所の別の拠点だ。Brewer Scienceは、無機の光吸収層をパルス光で剥がすフォトニック剥離が20 µm未満の薄化ウェーハに対応するとしている⁶。

研削だけなら、もっと薄くできる。DISCOは、装置、研削ホイール、研削条件を最適化すれば通常の研削だけで300 mmのシリコンウェーハを5 µmまで薄くできるとし、ルネサスの提供したウェーハを例に示している。

シリコンキャリアの利点は、温度のほかにTTV、位置合わせ、再利用にある

imecは2025年12月のEPTCの論文で、有機接着剤とUVレーザー剥離をガラスキャリアで使う方法には、熱安定性の低さ、TTV（厚さばらつき）の大きさ、機械的な位置合わせの悪さ¹³という限界があると書いた。そのうえで、再利用できるシリコンキャリアの上に無機の積層だけで組む赤外剥離を評価し、より高い温度での処理と薄化の改善ができるとした。ウェーハ全体を研削で削る方法と所有コストを比べると、キャリアを再利用すれば大きく節約できるという。

EV Groupは、ガラス基板は主にシリコン向けに作られた工場の装置では扱いにくく、改造に費用がかかる⁷と説明する。同社は、シリコンキャリアなら前工程の材料、工程、設備をそのまま使えるとしている。

研削を使わずに薄い層を作る道もある。Tokyo ElectronのUlucus LXは、レーザー照射、ウェーハの除去、洗浄を1台で行うExtreme Laser Lift Off技術⁹を載せ、永久接合の工程で裏面研削、研磨、化学エッチングの置き換えを狙う。同社は、除去した余分なシリコンウェーハを再利用でき、純水の使用量を90%以上減らせるとしている。

EV Groupは、裏面電源供給やCFETのような次の世代のトランジスタ構造で極薄層の転写が要るとして、IR LayerReleaseを前工程にも勧めている。Brewer Scienceが高温工程の一つに挙げたハイブリッド接合の量産の状況は、HBMへのハイブリッド接合の採用に書いている。EVG880 LayerReleaseは量産向けとして2024年5月に発表され、imecは洗浄まで含めて量産で使えると評価した。15 µmの工程は、2025年12月の学会発表として告知された。

関連ページ

• 後工程仮接着・剥離の基本（接着剤と剥離層の耐熱）
• 後工程剥離後の粒子数は洗浄の手順とリンスで2桁以上減る
• 後工程3Dパッケージの工程フロー
• 前工程裏面電源供給
• 後工程HBMへのハイブリッド接合の採用
• 前工程熱処理とサーマルバジェット
• 企業研究企業研究：東京エレクトロン

出典

13件を表示

1. 1
   Brewer Science：C1301-10と赤外剥離による300 mm・15 µmの工程（2025年12月、WaferBond ‘25）brewerscience.com ↩ab
2. 2
   DISCO：極薄研削と5 µmの研削例disco.co.jp ↩
3. 3
   EV Group：IR LayerReleaseの仕組みと1000 °C適合evgroup.com ↩
4. 4
   Brewer Science：420 °CのC1301-50と赤外剥離（2024年12月、EPTC）brewerscience.com ↩
5. 5
   Brewer Science：350 °C対応のUVレーザー剥離材料（2026年9月、IMAPS 2026）brewerscience.com ↩
6. 6
   Brewer Science：剥離方式ごとの耐熱上限と対応厚さbrewerscience.com ↩ab
7. 7
   EV Group：EVG880 LayerReleaseの発表（2024年5月）evgroup.com ↩ab
8. 8
   imec：シリコンキャリアの赤外レーザー剥離と残渣洗浄（2025年5月、ECTC）imec-publications.be ↩
9. 9
   Tokyo Electron：Synapse・Ulucusシリーズtel.com ↩ab
10. 10
    SUSS MicroTec：XBC300 Gen2の対応厚さsuss.com ↩
11. 11
    SUSS MicroTec：DB12Tの対応厚さsuss.com ↩
12. 12
    Fraunhofer IZM：ウェーハの貼り合わせ・薄化・薄ウェーハのハンドリングizm.fraunhofer.de ↩
13. 13
    imec：シリコンキャリアの再利用と赤外剥離の費用（2025年12月、EPTC）imec-publications.be ↩