JP2003297786A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハ割れや欠けを発生させることな
く、半導体ウエハを薄仕上げ加工する。また、半導体ウ
エハ主面に半導体素子を形成した薄型化された半導体ウ
エハに、割れや欠けを発生させることなく、半導体ウエ
ハ裏面に、金属電極膜を形成する。 【解決手段】 半導体ウエハ主面に半導体素子を形成し
た後、半導体ウエハ主面に熱エネルギー若しくは、紫外
線エネルギーを作用すると、粘着力が低下する保護部材
（補強材）を貼り付ける。この状態で、半導体ウエハ裏
面を加工若しくは、金属膜を形成する。その後、保護部
材（補強材）に熱エネルギー若しくは、紫外線エネルギ
ーを作用し、粘着力を弱め、補強枠付き粘着テープに半
導体ウエハを移し替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術に関し、特に、半導体ウエハの第１の主面（表面）
に半導体素子を形成し、前記表面に半導体素子を形成し
た半導体ウエハの第２の主面（裏面）を薄仕上げ加工す
る技術に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置を製造方法として、半導体ウ
エハ主面に半導体素子を形成した後、半導体ウエハ裏面
薄仕上げ加工する処理方法と、半導体ウエハ裏面薄仕上
げ後、半導体ウエハ裏面に半導体装置裏面電極を形成す
る処理方法がある。更に、半導体装置として機能させる
半導体チップサイズに切断加工する方法がある。

【０００３】最近、ＩＣカードに代表されるように、薄
型パッケーシ゛に半導体装置（半導体チップ）を実装す
る要求が高まり、裏面電極なしメモリ系ＩＣ、ＬＳＩで
は、半導体チップ厚さ２５μｍ厚が要求されている。

【０００４】一方、電気伝導キャリアを半導体チップの
厚さ方向に移動することで、半導体素子動作をするトラ
ンジスタ構造有する裏面電極を有する半導体装置におい
ても、半導体チップ厚さ５０μｍ以下が要求されてい
る。

【０００５】半導体ウエハ表面に半導体素子パターン形
成後、半導体ウエハ裏面を研削加工により薄仕上げする
研削加工する方法がある。この半導体ウエハ薄仕上げ研
削加工方法では、半導体ウエハ表面に、粘着保護テープ
を貼り付け、半導体表面を保護しながら、半導体ウエハ
を薄仕上げ研削加工することが一般的である。この方法
で半導体ウエハを１００μｍ以下に薄仕上げすると、薄
仕上げ加工後、半導体ウエハ表面に貼り付けた粘着保護
テープを剥離する際に、半導体ウエハの局所部に力が作
用し、半導体ウエハクラックが生じる。この問題解決を
図る公知例として、特許第２８７７９９７号（登録日；
平成１１年１月２２日、発明名称；半導体ウエハの処理
方法）が、特許登録されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記、文献１に記載さ
れた半導体ウエハ処理方法は、半導体素子が形成された
半導体ウエハ第１主面（表面）に保護テープを貼り付け
て、ウエハ第２主面（裏面）を切削・研磨し、半導体ウ
エハを薄仕上げする。薄仕上げされた半導体ウエハ裏面
に、リング状フレームにマウントされた粘着テープを貼
り付ける。この状態で、薄仕上げされた半導体ウエハ表
面に貼り付けられた保護テープに、保護テープを剥離す
る剥離テープを貼り付ける。リング状フレームにマウン
トされた粘着テープを介し、この粘着テープに貼り付け
た薄仕上げされた半導体ウエハを真空保持し、剥離テー
プにより、半導体ウエハ表面の保護テープを鋭角的に引
き取り剥離する。この方法では、半導体ウエハ仕上げ厚
さが３０μｍ以下に薄くなると、半導体ウエハ自体の剛
性が小さくなり、半導体ウエハ表面に貼り付けた保護テ
ープを剥離する初期状態（保護テープ剥離きっかけ時）
に、剥離テープにより、半導体ウエハに上向きに作用す
る力が作用し、ウエハ割れが生じる。さらに、半導体ウ
エハ仕上げ厚さが３０μｍ以下になると、半導体ウエハ
自重による撓み量や、この半導体ウエハ表面に形成され
たパシベーション膜や、半導体裏面に形成されたメタル
膜の残留応力による凹凸の反り量を低減するためには、
半導体ウエハ表面に貼り付ける保護テープの剛性を高め
たり、両面粘着テープを用いた、高剛性補強板（ガラス
板、セラミックス板等）を半導体ウエハ表面に貼り付け
る方法が必要であることを本発明者は見出した。このよ
うに、半導体ウエハ表面に貼り付ける保護テープの剛性
が強くなり、保護テープの柔軟性がなくなり、変形させ
にくくなると、文献１の方法では、保護テープ剥離時
に、薄仕上げされた半導体ウエハに局所応力が作用し、
薄仕上げされた半導体ウエハが割れる。さらに、両面粘
着テープを用いて、高剛性補強板を半導体ウエハ表面に
貼り付けた高剛性補強板を、剥離テープを用いた文献１
の方法で剥離すると、高剛性補強板の剥離きっかけ時
に、薄型化した半導体ウエハに局所応力が作用し、薄仕
上げされた半導体ウエハが割れる。

【０００７】本発明の目的は、半導体ウエハ割れや欠け
を発生させることなく、半導体ウエハを薄仕上げ加工す
る半導体装置製造方法を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、半導体ウエハ主面に
半導体素子を形成した薄型化された半導体ウエハに、割
れや欠けを発生させることなく、半導体ウエハ裏面に、
金属電極膜を形成する半導体装置製造方法を提供するこ
とにある。

【０００９】本発明の前記ならびに、その他の目的と新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面により明らか
にする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次の通りである。

【００１１】第１の手段としては、半導体ウエハ第１主
面（表面）に半導体素子を形成した後、半導体ウエハ第
１主面（表面）に、熱エネルギー（加熱）若しくは、紫
外線エネルギー（紫外線照射）を作用させると、粘着力
値が低下する粘着保護部材（補強材）を貼り付ける。こ
の粘着保護部材（補強材）を半導体ウエハ第１主面（表
面）に貼り付けた状態で、半導体ウエハ第２主面（裏
面）を加工処理、成膜処理、若しくは、これらの方法を
２つ以上組合せた処理後、半導体ウエハ第１主面（表
面）に貼り付けた保護部材（補強材）を固定保持する。
この状態で、半導体ウエハ第２主面（裏面）に、補強枠
付き粘着テープを貼り付ける。補強枠付き粘着テープを
半導体ウエハ第２主面（裏面）に貼り付けた状態で、半
導体ウエハ第１主面（表面）に貼り付けた保護部材（補
強材）の粘着部に、熱エネルギー（加熱）若しくは、紫
外線エネルギー（紫外線照射）を作用させる。この熱エ
ネルギー（加熱）若しくは、紫外線エネルギー（紫外線
照射）の作用により、粘着保護部材（補強材）の粘着力
値を、半導体ウエハ第２主面（裏面）に貼り付けた補強
枠付き粘着テープの粘着力値より小さくする。半導体ウ
エハ第１主面（表面）に貼り付けた保護部材（補強材）
の粘着力値を、補強枠付き粘着テープの粘着力値より、
小さくした状態で、機械的に、補強枠付き粘着テープを
引張り、半導体ウエハ第１主面（表面）から、固定保持
した粘着保護部材（補強材）を剥離する。この結果、補
強枠付き粘着テープに薄仕上げ加工した半導体ウエハが
マウント（移し替える）される。本発明者が行った補強
枠付き粘着テープを用いた、半導体ウエハ第１主面（表
面）粘着保護部材の剥離実験では、熱エネルギー（加
熱）若しくは、紫外線エネルギー（紫外線照射）を作用
させた場合、粘着保護部材（補強材）の粘着力値を、
０．１（Ｎ／２５ｍｍ）以下、好ましくは０（Ｎ／２５
ｍｍ）にすることにより、φ１５０ｍｍＳｉ薄仕上げウ
エハ（２５〜３０μｍ厚）を、ウエハ割れを生じさせる
ことなく、補強枠付き粘着テープにマウントできること
を確認している。前述した粘着保護部材（補強材）の粘
着力値は、シリコンミラーウエハに、２５ｍｍ幅の粘着
テープを貼り付け、剥離角度１８０度で、剥離速度３０
０（ｍｍ／ｍｉｎ）にて、剥離する際の粘着力値であ
る。以下、保護粘着材（補強材）の粘着力値に関して
は、この数値を粘着力値として用いることとする。

【００１２】第２の手段としては、前記の第１の手段に
おいて、半導体ウエハ第２主面（裏面）を加工し、半導
体ウエハ薄仕上げ後、粘着保護部材（補強材）を半導体
ウエハ第１主面（表面）に貼り付けた状態で、半導体ウ
エハ第２主面（裏面）に、金属膜等の成膜処理する方
法。第３の手段としては、前記の第１の手段、若しく
は、第２の手段において、補強枠付き粘着テープをチッ
プ分離（ダイシング方法、スクライブ方法、エッチング
方法等によるチップ分離方法）用粘着テープとする。前
記の第１の手段、若しくは、第２の手段を用いて、補強
枠付き粘着テープに薄仕上げ加工した半導体ウエハを移
し替えた後、半導体ウエハ表面の半導体チップ（半導体
装置機能を満たす）分離エリアを分離加工する方法。前
述した第１の手段によれば、半導体素子を形成した半導
体ウエハ第１主面（表面）に、粘着保護部材（補強材）
を貼り付けた状態で、半導体ウエハ裏面を薄仕上げ加工
できる。この粘着保護部材（補強材）として、剛性を高
めた部材で構成することにより、半導体ウエハ薄仕上げ
加工後に、半導体ウエハの反り量や、自重による撓み量
を補正できると共に、薄仕上げした半導体ウエハの剛性
を高めることができる。

【００１３】さらに、薄仕上げ加工した半導体ウエハを
ハンドリングする方法は、粘着保護部材（補強材）を介
した、半導体ウエハハンドリング方法となり、ハンドリ
ング時の半導体ウエハ割れや欠けを発生させることがな
くなる。また、半導体ウエハ第１主面（表面）に貼り付
けた粘着保護部材（補強材）を剥離する方法は、剛性あ
る粘着保護部材（補強材）を固定保持し、半導体ウエハ
第２主面（裏面）に補強枠付き粘着テープを貼り付け、
半導体ウエハ第１主面（表面）に貼り付けた粘着保護部
材（補強材）に、加熱エネルギー（加熱）若しくは、紫
外線エネルギー（紫外線照射）を作用させ、粘着保護部
材（補強材）の粘着力値を０．１（Ｎ／２５ｍｍ）以
下、好ましくは、０（Ｎ／２５ｍｍ）にする。このよう
に、粘着保護部材（補強材）が、半導体ウエハ第１主面
（表面）から、自然に剥がれるように、粘着保護部材
（補強材）と半導体ウエハ第１主面（表面）との粘着力
を小さくし、補強枠付き粘着テープに貼り付けた半導体
ウエハ第１主面（表面）と固定保持した粘着保護部材
（補強材）とを剥離する。前述した方法により、薄仕上
げした半導体ウエハ第１主面（表面）に貼り付けた粘着
保護部材（補強材）を、薄仕上げした半導体ウエハを補
強枠付き粘着テープで貼り付け保持（補強）しながら、
極めて小さな剥離力により剥離できる。この結果、薄仕
上げした半導体ウエハに局所的応力を作用させることな
く、薄仕上げした半導体ウエハ第１主面（表面）から、
粘着保護部材（補強材）が剥離でき、粘着保護部材（補
強材）剥離時の半導体ウエハ割れや欠け発生を防止でき
る。前述した第２の手段によれば、半導体素子を形成し
た半導体ウエハ主面に、粘着保護部材（補強材）を貼り
付けた状態で、半導体ウエハ裏面を薄仕上げ加工し、半
導体ウエハ裏面に金属膜を形成することができる。

【００１４】粘着保護部材（補強材）の剛性を高めるこ
とにより、半導体ウエハの反り量や、撓み量を補正しな
がら、半導体ウエハを薄仕上げ加工し、且つ、薄仕上げ
加工した半導体ウエハ第２主面（裏面）に、金属膜等を
成膜処理できる。この結果、前述した第１の手段と同様
に、半導体ウエハに割れや欠けを発生させることなく、
半導体ウエハを薄仕上げ加工し、且つ、半導体ウエハ第
２主面（裏面）に、金属膜等の成膜処理できる。前述し
た第４の手段によれば、前述した第１の手段、第２の手
段若しくは、第３の手段により、半導体ウエハに割れや
欠けを発生させることなく、半導体ウエハを薄仕上げ
（若しくは、薄仕上げし半導体ウエハの第２の主面（裏
面）に金属膜を成膜した）半導体ウエハを補強枠付きチ
ップ分離用粘着テープに貼り付けることができる。さら
に、補強枠付きチップ分離用粘着テープに、貼り付けた
状態で、薄仕上げした半導体ウエハ（若しくは、薄仕上
げ半導体ウエハの第２の主面（裏面）に金属膜を成膜し
た半導体ウエハ）を補強枠付きチップ分離用粘着テープ
に貼り付けた状態でハンドリングすることができる。こ
の結果、チップ分離前の薄仕上げ半導体ウエハを補強枠
付きチップ分離用粘着テープで補強しながら、ハンドリ
ングできることから、薄仕上げウエハハンドリングに伴
うウエハ割れや欠け発生を防止できる。第４の手段によ
れば、割れ、欠けのない状態で、薄仕上げ加工後の半導
体ウエハ、若しくは、薄仕上げ加工し、裏面に金属膜を
形成した半導体ウエハ裏面に、補強枠付きチップ分離粘
着テープが貼り付けられ、半導体ウエハ表面の半導体チ
ップ分離エリアを分離加工することから、割れ、欠けの
ない、品質のよい半導体チップが分離できる。万が一、
半導体ウエハ割れや欠けが生じても、補強枠付きチップ
分離用粘着テープに、薄仕上げされた半導体ウエハが粘
着されているため、半導体ウエハがバラバラにならず、
大部分を良品半導体チップとして、分離取得できる。半
導体ウエハの第２主面（裏面）を成膜処理する方法は、
真空蒸着処理方法、スパッタリング処理方法、イオンプ
レーティング処理方法、ＣＶＤ（Ｃhemical Ｖapor Ｄe
position）処理方法、メッキ処理方法、コーティング処
理、若しくは、これらの方法を２つ以上組み合わせた方
法で行うことができる。以下、本発明について、図面を
参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明す
る。なお、実施の形態（実施例）を説明するための全図
において、同一機能を有するものは同一符号を付け、そ
の繰り返しの説明は省略する。

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施例１）本実施の形態におい
ては、特に限定されないが、例えば、直径１５０ｍｍの
Si半導体ウエハを３０μｍ厚に薄仕上げする、半導体素
子を内蔵した半導体ウエハ製造方法に、本発明を適用し
た実施例について説明する。第１図は、半導体装置製造
方法処理フローを示し、第２図〜第９図は、第１図に示
す半導体装置製造処理フローにおける、各半導体ウエハ
処理形態を示す。

【００１６】第１図は、その工程の処理フロー図を示
し、第２図は、半導体素子形成形態要部断面図〔ウエハ
表面半導体素子形成工程（第１図の工程１）〕、第３図
は、熱剥離両面粘着テープ貼り付け状態図〔熱剥離両面
粘着テープ貼付け工程（第１図の工程２）〕、第４図
は、ガラス補強板貼付け形態図〔ガラス補強板貼付け工
程（第１図の工程３）〕、第５図は、半導体ウエハ裏面
研削加工形態図〔ウエハ裏面研削加工工程（第１図の工
程４）〕、第６図は、枚葉スピンウエットエッチング方
法によるウエハ裏面研削加工歪除去処理形態図〔ウエハ
裏面研削加工歪除去工程（第１図の工程５）〕、第７図
は、ガラス補強板保持形態図〔ガラス補強板保持工程
（第１図の工程６）〕、第８図は、補強枠付き粘着テー
プ貼付け・熱剥離両面粘着テープ加熱形態図〔ウエハ裏
面補強枠付き粘着テープ貼付け工程(第１図の工程７)、
熱剥離両面粘着テープ加熱剥離工程（第１図の工程
８）〕、第９図は、補強枠付き粘着テープウエハマウン
ト形態図〔補強枠付き粘着テープウエハマウント工程
（第１図の工程９〕を示す。

【００１７】第１図を参照して、半導体装置の製造工程
のフロー概要を説明すると、以下の通りである。

【００１８】前記半導体ウエハ表面半導体素子形成工程
１は、半導体ウエハ主面から内部に不純物を拡散させ、
その主面上に絶縁膜や導電膜を形成することによって、
半導体ウエハ主面に半導体素子を形成する。

【００１９】前記熱剥離両面粘着テープ貼付け工程２
は、半導体素子を形成した半導体ウエハ主面に、熱剥離
両面粘着テープを貼り付ける。

【００２０】前記ガラス補強板貼付け工程３は、半導体
素子を形成した半導体ウエハ主面に貼り付けた、熱剥離
両面粘着テープに、ガラス補強板を貼り付ける。前記ウ
エハ裏面研削加工工程４は、半導体ウエハ主面に、熱剥
離両面粘着テープを介し、貼り付けたガラス補強板を貼
り付けた状態で、半導体ウエハ裏面を研削加工し、半導
体ウエハを薄仕上げ加工する。

【００２１】前記ウエハ裏面研削加工歪除去工程５は、
半導体ウエハ主面に、熱剥離両面粘着テープを介し、貼
り付けたガラス補強板を貼り付けた状態で、半導体ウエ
ハ裏面研削加工歪み層を除去する。

【００２２】前記ガラス補強板保持工程６は、半導体ウ
エハ裏面研削加工歪み層を除去した、薄仕上げ半導体ウ
エハに貼り付けたガラス補強板を機械的に保持する。前
記ウエハ裏面補強枠付き粘着テープ貼り付け工程７は、
薄仕上げ半導体ウエハに貼り付けたガラス補強板を機械
的に保持しながら、半導体ウエハ裏面に、補強枠付き粘
着テープを貼り付ける。前記熱剥離両面粘着テープ加熱
剥離工程８は、半導体ウエハ裏面に、補強枠付き粘着テ
ープを貼り付けた状態で、薄仕上げ半導体ウエハに貼り
付けたガラス補強板を機械的に保持しながら、ガラス補
強板側から加熱し、薄仕上げ半導体ウエハ貼り付けた熱
剥離両面粘着テープ側の粘着力値を、補強枠付き粘着テ
ープの粘着力値より大幅に低下させる。（剥離状態にす
る。）前記補強枠付き粘着テープウエハマウント工程９
は、補強枠付き粘着テープに薄仕上げ半導体ウエハを貼
り付けた状態で、加熱により粘着力値を大幅に低下させ
た熱剥離両面粘着テープを介し、ガラス補強板を剥離す
る。

【００２３】前述した一連の半導体ウエハ処理により、
半導体素子を形成した半導体ウエハを薄仕上げ加工し、
加工歪除去処理できる。

【００２４】第２図を参照して、本実施例１のウエハ表
面半導体素子形態（第１図の工程１）について説明す
る。半導体ウエハ２０主面から内部に不純物を拡散さ
せ、その主面上に絶縁膜や導電膜を形成することによっ
て、半導体ウエハ主面に半導体素子を形成し、半導体素
子形成面２１を構成する。第３図を参照して、本実施例
１の熱剥離両面粘着テープ貼り付け形態（第１図の工程
２）について説明する。半導体ウエハ２０の半導体素子
形成面２１に、熱剥離両面粘着テープ３１を貼り付け
る。例えば、熱剥離両面粘着テープ３１としては、日東
電工株式会社製熱剥離シート〔商品名；リバアルファ
（品番；Ｎｏ．３１９５Ｈ）〕を用いる。この熱剥離シ
ートは、基材がポリエステル樹脂３３で構成さた両面粘
着テープであり、片面の粘着剤はアクリル樹脂系粘着剤
に熱発泡剤がブレンドされた熱剥離粘着剤３２とアクリ
ル樹脂系粘着剤に熱発泡剤がブレンドされていない感圧
粘着剤３４で構成されている。この熱剥離粘着剤３２
は、１５０℃に加熱すると、粘着剤にブレンドされた熱
発泡剤が発泡し、粘着面積が大幅に減少し、粘着力値が
４．５（Ｎ／２５ｍｍ）から、０．０６（Ｎ／２５ｍ
ｍ）以下と大幅に減少する。一方、熱発泡剤がブレンド
されていない感圧粘着剤３４は、１５０℃に加熱して
も、粘着力値は、０．５（Ｎ／２５ｍｍ）に維持され
る。第３図に示すように、熱剥離両面粘着テープ３１の
熱剥離粘着剤３２面を半導体素子形成面２１に貼り付け
る。第４図を参照して、本実施例１のガラス補強板貼付
け形態（第１図の工程３）について説明する。半導体ウ
エハ２０の半導体素子形成面２１に、貼り付けた熱剥離
両面粘着テープ３１の感圧粘着剤３４面に、厚さ１．１
ｍｍのガラス補強板４１を貼り付け、半導体ウエハ２０
を補強する。第５図を参照して、本実施例１の半導体ウ
エハ裏面研削加工形態図（第１図の工程４）について説
明する。第１図の工程３にて、熱剥離両面粘着テープ３
１を介してガラス補強板４１を貼り付けた半導体ウエハ
２０のガラス補強板４１面をウエハ吸着回転テーブル５
１に真空吸着する。この状態で、ウエハ吸着回転テーブ
ル５１を毎分１００〜２００回転で回転させながら、半
導体ウエハ２０の裏面を、毎分４５００〜５０００回転
で回転する研削砥石５２で研削薄仕上げ加工する。この
研削薄仕上げ加工により、例えば半導体ウエハ２０の厚
さを５００μｍから３５μｍに薄仕上げ研削加工する。
第６図を参照して、本実施例１の半導体ウエハ裏面スピ
ンエッチ処理形態図（第１図工程５）について説明す
る。第１図のウエハ裏面研削加工工程４にて、３５μｍ
に薄仕上げ研削加工した、ガラス補強材４１付き裏面研
削後薄仕上げウエハ６１を、ウエハ吸着回転チャック６
２に真空吸着し、毎分５００〜１０００回転で回転させ
ながら、Siエッチング液滴下ノズル６３を左右に揺動さ
せながら、Siエッチング液６４を、裏面研削後薄仕上げ
ウエハ６１の研削加工面６５に供給し、研削加工面６５
の研削加工歪除去を行うと共に、裏面研削後薄仕上げウ
エハ６１を、３５μｍから３０μｍに薄仕上げエッチン
グ加工する。第７図を参照して、本実施例１のガラス補
強板保持形態図（第１図工程６）について説明する。第
１図のウエハ裏面研削加工歪除去工程５にて、３０μｍ
に研削加工歪除去エッチ後薄仕上げウエハ７１を、ガラ
ス補強板４１を介し、ガラス補強板吸着加熱ステージ７
２のガラス補強板真空吸着部７３で真空吸着保持（機械
的な保持）する。第８図を参照して、本実施例１の補強
枠付き粘着テープ貼付け（第１図工程７）・熱剥離両面
粘着テープ加熱剥離（第１図工程８）形態図について説
明する。第１図のガラス補強板保持工程にて、ガラス補
強板吸着加熱ステージ７２のガラス補強板真空吸着部７
３に、ガラス補強板４１真空吸着保持した、研削加工歪
除去エッチ後薄仕上げウエハ７１の裏面に、補強フレー
ム８１付、粘着テープ８２を貼り付ける。この粘着テー
プ８２としては、例えば、リンテック株式会社製のＵＶ
硬化型ダイシングテープ（型式；Ａｄｗｉｌｌ Ｄ−６
５０）を用いる。このテープは紫外線照射前の粘着力値
が、２．９（Ｎ／２５ｍｍ）である。この状態で、ガラ
ス補強板吸着加熱ステージ７２に組み込まれた加熱ヒー
タ７４を加熱し、熱剥離両面粘着テープ３１の熱剥離粘
着剤３２を１５０℃に加熱すると、粘着剤にブレンドさ
れた熱発泡剤が発泡し、粘着面積が大幅に減少し、粘着
力値が４．５（Ｎ／２５ｍｍ）から、０．０６（Ｎ／２
５ｍｍ）以下と大幅に減少し、熱剥離粘着剤３２が、半
導体ウエハ２０の半導体素子形成面２１から剥離状態に
なる。一方、熱発泡剤がブレンドされていない感圧粘着
剤３４は、１５０℃に加熱しても、粘着力値は、０．５
（Ｎ／２５ｍｍ）に維持される。第９図を参照して、本
実施例１の補強枠付き粘着テープウエハマウント工程形
態図（第１図工程９）について説明する。第１図の熱剥
離両面粘着テープ加熱剥離工程８にて、熱剥離両面粘着
テープ３１の熱剥離粘着剤３２と半導体ウエハ２０の半
導体素子形成面２１との粘着力値を０．０６（Ｎ／２５
ｍｍ）以下の剥離が容易な状態にする。この状態で、粘
着力値が２．９（Ｎ／２５ｍｍ）ある補強フレーム８１
付き、粘着テープ８２に、研削加工歪除去エッチ後薄仕
上げウエハ７１を貼り付けた状態で研削加工歪除去エッ
チ後薄仕上げウエハ７１を、ガラス補強板吸着加熱ステ
ージ７２に吸着保持したガラス補強板４１に貼り付けた
熱剥離両面粘着テープ３１の熱剥離粘着剤３２から剥離
する。 （実施例２）第１０図は、本発明の実施形態（実施例
２）の紫外線反応両面粘着テープを用いた半導体装置製
造方法処理フローを示し、第１１図は、第１０図に示す
紫外線反応両面粘着テープを用いた半導体装置製造方法
処理フローの半導体装置ウエハ裏面補強枠付粘着テープ
貼付け工程１０７、両面粘着テープ紫外線照射剥離工程
１０８における半導体ウエハ処理形態を示す。実施例１
と実施例２との差異は、半導体ウエハに、ガラス補強板
を貼り付ける両面粘着テープ仕様が異なる点にある。実
施例１では、ガラス補強板を貼り付ける両面粘着テープ
として、熱エネルギー（加熱）を作用させると、粘着力
が弱まる熱剥離両面粘着テープを用いた実施例を示し
た。これに対し、実施例２では、紫外線エネルギー（照
射）を作用させると、粘着力が弱まる紫外線剥離両面粘
着テープを用いた実施例を示す。以下、第１０図と第１
１図により、実施例２と実施例１との差異を説明する。
半導体ウエハ（２）１１０の半導体素子面に、紫外線剥
離両面粘着テープ１１１を介し、ガラス補強板４１を貼
付け（第１０図の工程１０３）、半導体ウエハ（２）１
１０の半導体素子面を保護しながら、第１０図に示す、
ウエハ裏面研削加工工程１０４（第１０図の工程１０
４）、ウエハ裏面スピンウエットエッチング処理工程１
０５（第１０図の工程１０５）により、半導体ウエハ
（２）１１０を３０μｍ厚に薄仕上げする。紫外線剥離
両面粘着テープ１１１としては、例えば、リンテック
（株）製両面粘着テープ（商品名；Ａｄｗｉｌｌ Ｎ−
１５５２ ＤＦ）を用い、半導体ウエハ（２）１１０の
半導体素子面側には、紫外線照射前の粘着剤の粘着力
が、約２．９（Ｎ／ｃｍ２）あり、約１６０（ｍＪ／ｃ
ｍ２）の紫外線を照射すると、粘着力が、約０．０６
（Ｎ／ｃｍ２）に低下する、紫外線剥離粘着剤１１２で
構成する。一方、ガラス補強板４１側の粘着剤１１３
は、約１６０（ｍＪ／ｃｍ２）の紫外線を照射しても、
粘着力は約４．８（Ｎ／ｃｍ２）から、約０．２（Ｎ／
ｃｍ２）に低下する。第１１図は、３０μｍ厚に薄仕上
げされた半導体ウエハ（２）１１０に、紫外線剥離両面
粘着テープ１１１で、ガラス補強板４１を貼付け補強し
た状態である。 この状態で、ガラス補強板４１をガラ
ス補強板吸着テーブル１１４のガラス補強板吸着部１１
５で真空吸着する。（第１０図の工程１０６）ガラス補
強板吸着テーブル１１４とガラス補強板吸着部１１５
は、紫外線を透過する、石英ガラス材料や樹脂材料で構
成されている。さらに、３０μｍ厚に薄仕上げされた半
導体ウエハ（２）１１０の裏面に、補強フレーム８１付
き、粘着テープ８２を貼り付ける。（第１０図の工程１
０７）ガラス補強板４１をガラス補強板吸着テーブル１
１４に貼付け、３０μｍ厚に薄仕上げされた半導体ウエ
ハ（２）１１０の裏面に、粘着テープ８２を貼付けた状
態で、ガラス補強板吸着テーブル１１４側より、紫外線
剥離粘着剤１１２に紫外線１１６を照射する。紫外線剥
離粘着剤１１２に作用する紫外線１１６の照射量が、約
１６０（ｍＪ／ｃｍ２）に達すると、紫外線剥離粘着剤
１１２の粘着力は約２．９（Ｎ／ｃｍ２）から、約０．
０６（Ｎ／ｃｍ２）に低下する。この状態で、補強フレ
ーム８１付き粘着テープ８２面を粘着テープ吸着プレー
ト１１７により真空吸着し、３０μｍ厚の薄仕上げウエ
ハ（２）１１０を、紫外線剥離粘着剤１１２から剥離す
る。この粘着テープ吸着プレート１１７の吸着面積は、
３０μｍ厚の薄仕上げウエハ（２）１１０の面積と同等
か、広い面積で構成し、紫外線剥離粘着剤１１２から、
３０μｍ厚の薄仕上げウエハ（２）１１０を剥離する際
に、粘着テープ吸着プレート１１７と粘着テープ８２と
で、３０μｍ厚の薄仕上げウエハ（２）１１０を補強し
ながら剥離し、剥離に伴う３０μｍ厚の薄仕上げウエハ
（２）１１０のウエハチッピングやウエハ割れを防止す
る。 （実施例３）第１２図は、本発明の実施形態（実施例
３）の半導体ウエハ裏面に金属膜を形成した薄仕上げウ
エハ処理フローを示す。第１３図は、第１２図に示すウ
エハ裏面金属膜成膜工程１２５における半導体ウエハ処
理形態を示す。第１３図を参照して、ウエハ裏面金属膜
形成概要（第１２図の工程１２５）について説明する。

【００２５】構成から説明すると、ガラス補強板４１付
き熱剥離両面粘着テープ３１ごと裏面研削歪み層除去後
薄仕上げウエハ７１を冷却し、正電位を印加する冷却機
能付きアノード電極１３０、ガラス補強板４１付き熱剥
離両面粘着テープ３１ごと裏面研削歪み層除去後薄仕上
げウエハ７１を冷却機能付きアノード電極１３０に押え
つける、ウエハ押え１３１が構成されている。

【００２６】さらに、負電位を印加するカソード電極１
３２には、裏面研削歪み層除去後薄仕上げウエハ７１裏
面に、金属膜を形成する金ターゲット１３３が設けられ
ている。冷却機能付きアノード電極１３０とカソード電
極１３２間には直流電源１３４が接続され、高電圧が印
加される。

【００２７】一方、スパッタ室１７５は、開示していな
い真空ポンプにより、真空排気１３７され、１０^-5〜１
０^-6Ｐａ台の高真空状態に保たれ、開示していないガス
供給装置より、スパッタ室１３５にＡｒガス１３８が供
給される。

【００２８】次に、ウエハ裏面電極膜形成方法について
説明する。

【００２９】ガラス補強板４１付き熱剥離両面粘着テー
プ３１ごと裏面研削歪み層除去後薄仕上げウエハ７１
を、冷却機能付きアノード電極１３０に、ウエハ押え１
３１により、押え付け固定する。

【００３０】尚、ガラス補強板４１付き熱剥離両面粘着
テープ３１は、冷却機能付きアノード電極１３０によ
り、常に、熱剥離両面粘着テープ３１の耐熱温度以下に
常に制御される。例えば、熱剥離両面粘着テープ３１と
しては、日東電工株式会社製熱剥離シート〔商品名；リ
バアルファ（品番；Ｎｏ．３１９５Ｈ）〕を用いる場
合、基材がポリエステル樹脂３３で構成さた両面粘着テ
ープであり、片面の粘着剤はアクリル樹脂系粘着剤に熱
発泡剤がブレンドされた熱剥離粘着剤３２とアクリル樹
脂系粘着剤に熱発泡剤がブレンドされていない感圧粘着
剤３４で構成されている。この熱剥離粘着剤３２は、１
５０℃に加熱すると、粘着剤にブレンドされた熱発泡剤
が発泡する。このテープを用いる場合には、好ましくは
１００℃以下に制御する必要がある。この状態で、スパ
ッタ室１３５を真空排気１３７し、高真空（１０^-5〜１
０^-6Ｐａ）状態でガス出しを行う、ガス出し後、Ａｒガ
ス１３８を供給し、直流電源１７４より、冷却機能付き
アノード電極１３０、カソード電極１３２に高電圧を印
加し、プラズマ放電させ、正イオン化したＡｒガス１３
８が、負電位金ターゲット１３３に衝突し、金原子がス
パッタリングされ、正電位裏面研削歪み層除去後薄仕上
げウエハ７１の裏面に吸着され、金膜１３９が成膜され
る。

【００３１】（実施例４）第１４図は、本発明の実施形
態（実施例４）ウエハ薄仕上げ処理フローを示す。本実
施例４と第１図に示す実施例１の相異点は下記の通りで
ある。 （１） 薄仕上げした半導体ウエハを補強する補強板の
材質と板厚をガラス補強板から、樹脂製補強板（例え
ば、１８０μｍ厚のホリエステルフィルム等々）に変
更。（第１図の工程３と第１４図の工程１４３、第１図
の工程６と第１４図の工程１４６） （２） ウエハ裏面研削加工歪除去方法を、スピンウエ
ットエッチング処理方法から、スラリー（５０μｍ〜１
００μｍ粒径のシリカ系砥粒）を用いたポリシング加工
方法に変更。（第１図の工程５と第１４図の工程１４
５） （３） 補強枠付き粘着テープをダイシングフレーム付
き粘着テープに変更。（第１図の工程７と第１４図の工
程１４７） ダイシングフレーム付き粘着テープにマウントしたウエ
ハを、ダイシング加工する工程を追加。（第１４図の工
程１５０） 以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野である半導体装置の製造
技術に適用した場合の実施例について説明したが、特に
これに限定されるものものではない。半導体ウエハと半
導体ウエハ補強手段を貼り付ける両面粘着テープとして
は、熱エネルギー（加熱）、若しくは、紫外線エネルギ
ー（紫外線照射）を作用させる粘着力が、０．１（Ｎ／
２５ｍｍ）以下、好ましくは０（Ｎ／２５ｍｍ）になる
粘着面を有する両面粘着テープであればよい。例えば、
熱エネルギー（加熱）作用すると粘着力が低下する東洋
化学（株）製加熱発泡粘着テープ（商品名；エレグリッ
プテープＦＡ）や、熱エネルギーや紫外線エネルギーの
作用により、粘着力が低下する積水化学工業（株）製強
接着・易剥離テープでもよい。半導体ウエハ補強手段
も、熱エネルギーを作用すると、粘着力が低下する両面
粘着テープを用いて、半導体ウエハ補強板を貼り付ける
場合には、セラミック製補強板、塩化ビニール製補強
板、フッ素樹脂（４弗化エチレン樹脂（PTFE）、パーフ
ルオロアルコキシ樹脂（PFA）等を用いることができ
る。一方、紫外線エネルギーを作用すると、粘着力が低
下する両面粘着テープを用いて、半導体ウエハ補強板を
貼り付ける場合には、補強板としては、紫外線を透過さ
せる素材が必須条件となるが、サファイヤや透明樹脂で
あるポリメチルペンテン等々、特に限定されることはな
い。さらに、本発明の変形例としては、粘着テープのテ
ープ基材を高剛性化（例えば、ポリエステル製テープ基
材厚さを２００μｍにし、テープ基材の機械的剛性を高
める。）し、片面粘着テープ構造にし、熱エネルギー
（加熱）、若しくは、紫外線エネルギー（紫外線照射）
を作用させると、粘着力が、０．１（Ｎ/２５ｍｍ）以
下、好ましくは、０（Ｎ／２５ｍｍ）になる粘着剤を用
いた、高剛性粘着テープの保護部材を用いてもよい。

【００３２】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。 （１） 本発明によれば、常に、半導体ウエハを保護部
材（補強材）で補強しながら、半導体ウエハを薄仕上げ
加工できることから、半導体ウエハ薄仕上げ加工工程
で、半導体ウエハに反りや撓みを生じさせることなく、
半導体ウエハのハンドリングをはじめ、加工処理するこ
とができる。この結果、半導体ウエハ薄型化時に生じる
半導体ウエハ反りや撓みによる半導体ウエハハンドリン
グ時に発生する、半導体ウエハチッピングや半導体ウエ
ハ割れを防止できる。 （２）本発明によれば、薄仕上げ加工した半導体ウエハ
を保護部材（補強材）で補強しながら、薄仕上げ加工さ
れた半導体ウエハ裏面に金属膜を形成できる。この結
果、ウエハ裏面金属膜残留内部応力に伴う半導体ウエハ
反り発生が防止できる。その上、ウエハ裏面金属膜形成
前後の半導体ウエハハンドリング時も、 半導体ウエハ
を保護部材（補強材）で補強しながら、ハンドリングで
きることから、半導体ウエハにチッピングや割れを生じ
させることなく、高品質な薄型半導体ウエハの裏面金属
膜形成ができる。 （３）本発明によれば、薄仕上げ加工した半導体ウエハ
若しくは、薄仕上げ加工し、 ウエハ裏面金属膜を形成
した半導体ウエハを保護部材（補強材）で補強しながら
補強枠付きチップ分離粘着テープ（ダイシングテープ
等）に貼り付け（半導体ウエハマウント）し、半導体ウ
エハを補強枠付きチップ分離粘着テープ（ダイシングテ
ープ等）に貼付けた後に、保護部材（補強材）の粘着剤
に熱エネルギー（加熱）若しくは、紫外線エネルギー
（紫外線照射）を作用させ、粘着力を０．１（Ｎ／２５
ｍｍ）以下、好ましくは、０（Ｎ／２５ｍｍ）にしてか
ら、保護部材（補強材）を剥離する。このことにより、
保護部材（補強材）剥離に伴う、半導体ウエハのチッピ
ングや割れを生じさせることなく、補強枠付きチップ分
離粘着テープ（ダイシングテープ等）に半導体ウエハ貼
り付け（半導体ウエハマウント）ができる。 （４）上記（３）項の相乗効果として、薄仕上げ加工し
た半導体ウエハ及び、薄仕上げ加工し、裏面金属膜を形
成した半導体ウエハにチッピングや、割れを生じさせる
ことなく、補強枠付きチップ分離粘着テープ（ダイシン
グテ ープ等）に貼付けることができることから、枠付
きチップ分離粘着テープ（ダイシングテープ等）に貼付
けた状態で、半導体ウエハを半導体チップ状にダイシン
グ加工できることから、薄型化した半導体チップを割れ
欠けなく、高品質に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例１の薄仕上げウエハ処理フ
ロー図を示す。

【図２】本実施例１の半導体素子形成形態の要部断面図
を示す。

【図３】本実施例１の熱剥離両面粘着テープ貼付け形態
図を示す。

【図４】本実施例１のガラス補強板貼付け形態図を示
す。

【図５】本実施例１の半導体ウエハ裏面研削加工形態図
を示す。

【図６】本実施例１の半導体ウエハ裏面スピンエッチ処
理形態図を示す。

【図７】本実施例１のガラス補強板保持形態図を示す。

【図８】本実施例１の補強枠付き粘着テープ貼付け・熱
剥離両面粘着テープ加熱形態図を示す。

【図９】本実施例１の補強枠付き粘着テープウエハマウ
ント形態図を示す。

【図１０】本実施例２の紫外線照射剥離両面粘着テープ
を用いた薄仕上げウエハ処理フロー図を示す。

【図１１】本実施例２のウエハ裏面補強枠付き粘着テー
プ貼付け・紫外線照射剥離両面粘着テープ紫外線照射形
態図を示す。

【図１２】本実施例３ウエハ裏面金属膜形成薄仕上げウ
エハ処理フロー図を示す。

【図１３】本実施例３ウエハ裏面金属膜形成形態図を示
す。

【図１４】本発明の実施形態（実施例４）ウエハ薄仕上
げ処理フロー図を示す。

【符号の説明】

１…ウエハ表面半導体素子形成工程、２…熱剥離両面粘
着テープ貼付け工程、３…ガラス補強板貼付け工程、４
…ウエハ裏面研削加工工程、５…ウエハ裏面研削加工歪
除去工程 、６…ガラス補強板保持工程、７…ウエハ裏
面補強枠付き粘着テープ貼付け工程、８…熱剥離両面粘
着テープ加熱剥離工程、９…補強枠付き粘着テープウエ
ハマウント工程、２１…半導体ウエハ、２２…半導体素
子形成面、３１…熱剥離両面粘着テープ、３２…熱剥離
粘着剤、３３…テープ基材、３４…感圧粘着剤、５１…
ウエハ吸着回転テーブ、５２…研削砥石、６１…裏面研
削後薄仕上げウエハ、６２…ウエハ吸着回転チャック、
６３…Siエッチ液供給ノズル、６４…Siエッチ液、６５
…研削加工面、７１…研削加工歪除去エッチ後薄仕上げ
ウエハ、７２…ガラス補強板吸着加熱ステージ、７３…
ガラス補強板吸着部、７４…加熱ヒータ、８１…補強フ
レーム 、８２…粘着テープ、１０１…ウエハ表面半導
体素子形成工程、１０２…紫外線反応両面粘着テープ貼
付け工程、１０３…ガラス補強板貼付け工程、１０４…
ウエハ裏面研削加工工程、１０５…ウエハ裏面スピンウ
エットエッチング処理工程、１０６…ガラス補強板保持
工程 、１０７…ウエハ裏面補強枠付き粘着テープ貼付
け工程、１０８…両面粘着テープ紫外線照射剥離工程
、１０９…補強枠付き粘着テープウエハマウント工
程、１１０…薄仕上げウエハ（２）、１１１…紫外線剥
離粘着両面テープ 、１１２…紫外線剥離粘着剤、１１
３…粘着剤、１１４…ガラス補強板吸着テーブル、１１
５…ガラス補強板吸着部、１１６…紫外線、１１７…粘
着テープ吸着フ゜レート、１２０…ウエハ表面半導体素子形
成工程 、１２１…熱発泡両面粘着テープ貼付け工程、
１２２…ガラス補強板貼付け工程、１２３…ウエハ裏面
研削加工工程、１２４…ウエハ裏面スピンウエットエッ
チング処理工程、１２５…ウエハ裏面金膜成膜処理工程
、１２６…ガラス補強板保持工程、１２７…ウエハ裏
面補強枠付き粘着テープ貼付け工程、１２８…熱発泡両
面粘着テープ加熱発泡工程、１２９…補強枠付き粘着テ
ープマウント工程、１３０…冷却機能付きアノード電
極、１３１…ウエハ押え、１３２…カソード電極、１３
３…金ターゲット 、１３４…直流高圧電源、１３５…
スパッタ室 、１３６…絶縁材、１３７…真空排気 、１
３８…Ａｒガス、１３９…金膜、１４１…ウエハ表面半
導体素子形成工程 、１４２…補強枠付きウエハ表面保
護テープ剥離工程、１４３…樹脂製補強板貼付け工程
、１４４…ウエハ裏面研削加工工程、１４５…ウエハ
裏面ポリシング加工工程、１４６…樹脂製補強板固定保
持工程 、１４７…ダイシングフレーム付き粘着テープ
貼付け工、１４８…熱発泡両面粘着テープ加熱発泡工
程、１４９…ダイシングフレーム付き粘着テープウエハ
マウント工、１５０…ウエハダイシング加工工程。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体ウエハの第１主面に半導体素子を形
   成する第１の工程と、前記第１の工程後、前記半導体ウ
   エハの第１主面に、熱エネルギー若しくは、紫外線エネ
   ルギーを作用させると、粘着力値が低下する保護部材を
   貼り付ける第２の工程と、前記第２の工程後、前記半導
   体ウエハの第２主面を加工処理方法、成膜処理方法、若
   しくは、これらの方法を２つ以上組み合わせた処理をす
   る第３の工程と、前記第３の工程後、前記半導体ウエハ
   の第１主面に、貼り付けた保護部材を剥離する工程を具
   備する半導体装置製造方法であって、前記第３の工程
   後、半導体ウエハの第１主面に貼り付けられる保護部材
   を剥離する方法として、半導体ウエハの第１主面に貼り
   付けた保護部材を固定保持する第４の工程と、前記第４
   の工程後、半導体ウエハの第２主面に補強枠付き粘着テ
   ープを貼り付ける第５の工程と、前記第５の工程後、半
   導体ウエハの第１主面に貼り付けた保護部材に、熱エネ
   ルギー若しくは、紫外線エネルギーを作用させ、保護部
   材の粘着力を、半導体ウエハの第２主面に貼付けた補強
   枠付き粘着テープの粘着力より小さくする第６の工程、
   前記第６の工程で粘着力を小さくし、保護部材を半導体
   ウエハの第１主面から剥離し、半導体ウエハの第２主面
   に貼り付けた補強枠付き粘着テープに半導体ウエハを移
   し替える第７の工程から構成することを特徴とする半導
   体装置の製造方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載の第２の工程で、半導体ウ
   エハの第１主面に貼り付ける保護部材の粘着力として、
   熱エネルギー若しくは、紫外線エネルギーを作用させる
   と、シリコンミラーウエハに、２５ｍｍ幅の粘着テープ
   を貼り付け、剥離角度１８０度で、剥離速度３００（ｍ
   ｍ／ｍｉｎ）にて剥離する粘着力値が、０．１（Ｎ／２
   ５ｍｍ）以下、好ましくは、粘着力値がほぼ０（Ｎ／２
   ５ｍｍ）になる保護部材（補強部材）を貼り付けること
   を特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】請求項１に記載の第５の工程で、半導体ウ
   エハの第２主面に貼り付ける補強枠付き粘着テープとし
   て、半導体ウエハから半導体チップに分離する、半導体
   チップ分離用粘着テープとして構成し、特許請求項１に
   記載の第７工程後、補強枠付き粘着テープに移し替えた
   半導体ウエハ表面の半導体チップ分離エリアを分離する
   第８の工程を具備することを特徴とする請求項１記載の
   半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】請求項１に記載の半導体ウエハの第１主面
   に貼り付ける保護部材として、保護部材に熱エネルギー
   を作用すると、保護部材が半導体ウエハの第１主面から
   剥離する保護部材を用いることを特徴とする請求項１乃
   至３のうちいずれか１項に記載の半導体装置の製造方
   法。
5. 【請求項５】請求項１に記載の半導体ウエハの第１主面
   に貼り付ける保護部材として、保護部材に紫外線エネル
   ギーを作用すると、保護部材が半導体ウエハの第１主面
   から剥離する保護部材を用いることを特徴とする請求項
   １乃至３のうちいずれか１項に記載の半導体装置の製造
   方法。
6. 【請求項６】請求項１に記載の半導体ウエハの第２主面
   を加工処理する方法は、研削加工方法、研磨加工方法、
   化学的エッチング加工方法、物理化学的エッチング方法
   若しくは、これらの方法を２つ以上組み合わせた方法で
   あることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１
   項に記載の半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】請求項１に記載の半導体ウエハの第２主面
   を成膜処理する方法は、真空蒸着処理方法、スパッタリ
   ング処理方法、イオンプレーティング処理方法、ＣＶＤ
   処理方法、メッキ処理方法、コーティング処理、若しく
   は、これらの方法を２つ以上組み合わせた方法であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記
   載の半導体装置の製造方法。