JP2000005982A - スライスドウエ−ハの基準面形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スライスドウエ−ハの表面に生じたうねり成
分が研削の結果に影響を与えないよう上記スライスドウ
エ−ハの表面に平坦な基準面を形成する。 【解決手段】 スライスドウエ−ハ（１）の表面に溶融
ワックスを塗布し、プレ−ト（８）に貼付ける。このプ
レ−ト（８）にウエ−ハ（１）を押圧した後、上記ウエ
−ハ（１）を冷却手段(14)で冷却する。上記加熱溶融し
たワックス層（３）は固化し、プレ−ト（８）からウエ
−ハ（１）が剥れ、平坦な基準面(15)を有するスライス
ドウエ−ハ（１）が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエ−ハの製
造工程において、インゴットから切断したスライスドウ
エ−ハの少なくとも一面を高平坦度に研削するために、
該スライスドウエ−ハの他の一面側に平坦な基準面を形
成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体インゴットからウエ−ハを切断す
るための装置が種々用いられており、その中でマルチワ
イヤ−ソ−による切断は、多数枚を一度に切断できる装
置として知られている。この装置により得られたスライ
スドウエ−ハは、表面に凹凸があり、大きなうねり成分
を有しているので、そのまま研削するには問題があっ
た。すなわち、ロ−タリ−チャックテ−ブルに真空チャ
ックで上記スライスドウエ−ハを吸着保持すると、該ウ
エ−ハは吸着面側に存するうねり成分が弾性変形して吸
着面に沿った状態でチャックに吸着され、その状態で研
削されるから、研削後チャックからウエ−ハを外すと、
その表面の粗さは研削されていても全体がスプリングバ
ックして弾性変形前の状態に戻るので、研削面に大きな
うねり成分に伴う凹凸が残留し、高い平坦度が得られな
かった。

【０００３】上記のような欠点を解消するため、本願発
明者は、スライスドウエ−ハの表面に膜部材を形成して
平面形状の基準面を形成し、この基準面を真空チャック
で吸着保持した状態で研削する半導体ウエ−ハの製造方
法を先に出願したが、この方法では、スライスドウエ−
ハの表面に経時硬化性の膜部材を塗布し、真空容器内で
この膜部材を押圧し、真空容器から取り出したウエ−ハ
を加熱し、膜部材を硬化させて基準面を形成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決課題は、
上記のようにスライスドウエ−ハの一面に平坦な基準面
を形成する際、方法が簡単でかつ高平坦度の基準面を得
られるようにしたスライスドウエ−ハの基準面形成方法
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、半導体
インゴットを切断したスライスドウエ−ハの表面に溶融
したワックスを塗布する工程と、前記スライスドウエ−
ハの溶融ワックス塗布面をプレ−トの貼付面に押圧する
工程と、上記溶融ワックスを固化させて平面を形成する
工程と、ワックスが塗布されたスライスドウエ−ハとプ
レ−トとを分離する工程を含むことを特徴とするスライ
スドウエ−ハの基準面形成方法が提供され、上記課題が
解決される。

【０００６】

【発明の実施の形態】マルチワイヤ−ソ−で切断したス
ライスドウエ−ハ（１）を、模式的に示すると、図１に
示すように該ウエ−ハ（１）の表面には凹凸や大きなう
ねり成分（２）が生じている。そして、このうねり成分
を消失させるように、本発明により該ウエ−ハ（１）の
一面に平坦な基準面が下記するように形成される。

【０００７】最初に、上記スライスドウエ−ハ（１）の
表面には、溶融したワックスが塗布され、ワックス層
（３）が形成される。本発明において使用できるワック
スは、ある低温域では固化し、ある高温域では一定の流
動性を有する物質であって、本発明の目的を達成できる
適宜の物性値を有するものであればいかなるものでもか
まわない。また、本発明において、「溶融したワック
ス」とは、溶媒に溶解したものや熱溶融したもの、若し
くは両方を含み、流動性を有する状態のワックスを意味
する。

【０００８】この塗布手段は、適宜の手段を用いること
ができるが、好ましくは、図２に示すようにスピンチャ
ック（４）にウエ−ハ（１）を保持して上方のノズル
（５）からワックスを滴下するスピンコ−ト装置（６）
により塗布処理が行われる。この際、上記スライスドウ
エ−ハ（１）を吸着保持して回転させるスピンチャック
（４）の吸着面には、上記ウエ−ハとの間に隙間を生じ
ないよう合成ゴムシ−ト，軟質プラスチックシ−ト等の
通気性を有する有弾性の補助シ−ト（７）を設けてもよ
い。上記ウエ−ハ（１）の表面に塗布される溶融したワ
ックス層（３）の厚さは、ウエ−ハ表面に生じている凹
凸やうねり成分に応じて適宜の厚さにすることができ、
例えば約２０〜２５μｍとする。

【０００９】次に、溶融ワックスを塗布したウエ−ハ
（１）は、そのワックスが塗布された側がプレ−ト
（８）に押圧される。この押圧する工程は例えば次のよ
うな手順で行うことができる。上記スピンコ−ト装置
（６）から適宜のチャック，ロボット等（図示略）で上
記ウエ−ハ（１）の裏面を保持して取り出し、反転させ
て上記プレ−ト（８）にウエ−ハのワックスが塗布され
た面を接触させて載置する（図３）。この際にウエ−ハ
（１）の周囲を真空にしてプレ−ト（８）とワックス層
（３）との間に気泡が介在しないよう脱気状態にして行
うことが好ましい。なお、溶融したワックス中に溶媒等
が含まれる場合には上記プレ−ト（８）に載置する前
に、上記ワックス層（３）を加熱して、ワックス中の溶
媒を除去させる工程を経てもよい。

【００１０】上記プレ−ト（８）の貼付面（９）は、基
準面を形成するのに充分な平坦度に形成されており、好
ましくはテフロン，シリコン等の剥離剤により剥離処理
層(10)が形成されている。

【００１１】次に、図４に示すように、上記ウエ−ハ
（１）は、スタンプ手段(11)により上記プレ−ト（８）
に押圧される。この工程において、上記ウエ−ハ（１）
に塗布された溶融ワックスは、凹凸やうねり成分を有す
るウエ−ハの表面の細部まで均一に付着されると共に、
プレ−トの貼付面（９）に接する側の表面はワックスが
流動、変形して貼付面に倣った平坦度の高い平面とな
る。図に示すスタンプ手段(11)は、下面に合成ゴム，プ
ラスチック材料等の有弾性材料で構成した中空の弾性体
(12)を有し、エアシリンダ等の流体圧シリンダやモ−タ
−シリンダ等により駆動される駆動軸(13)により昇降
し、上記ウエ−ハ（１）を約２００〜７００kg/cｍ² 、
好ましくは３００〜４００kg/cｍ² 程度の押圧力で押圧
する。この押圧する工程においてプレ−ト（８）の貼付
面（９）の温度はワックスの性質により適宜管理するこ
とができる。ウエ−ハ上に塗布された溶融ワックスが固
化しやすい材質の場合には貼付面（９）の温度を高く保
持してもよい。また、溶融ワックスが低温でも十分な流
動性を有する材質の場合には貼付面の温度はある程度低
くともよい。少なくとも、ウエ−ハをプレ−トに押圧す
る工程において押圧力をウエ−ハに加えた際に、ワック
スが流動または変形して貼付面（９）に倣って良好で平
坦な基準面が作成できる程度以上の温度であればよい。

【００１２】その後、上記ワックスはその接触状態のま
までワックスの温度を下げることにより固化される。こ
れによりワックスの貼付面に当接する側の表面には貼付
面（９）に倣った平坦な平面が形成され保持される。ワ
ックスの温度は、通常はプレ−トと接触することによっ
て下がり始め、ある程度の時間を経ることにより冷却さ
れ固化する。押圧工程時にプレ−トの温度を比較的高く
保持してある場合には、プレ−トを冷却するプレ−ト冷
却工程を設けることによってワックスの温度を下げ、固
化を促進することができる。

【００１３】上述した押圧工程及び平面形成工程におい
て、ワックスの物性や貼付面（９）の性状、温度などの
条件により、ワックスと貼付面とが接着してしまう場合
がある。このような場合にはプレ−トとワックスとの間
に温度差を設けること、具体的にはプレ−トの貼付面
（９）の温度を冷却して下げることによって、接着力を
無くして接着状態を解除し、次工程でのプレ−トからの
ウエ−ハの分離をより容易にするための冷却工程を設け
ることができる。より具体的には貼付面（９）の温度を
２０℃以下、好ましくは約１０〜１５℃以下に冷却す
る。この冷却手段としてはプレ−ト（８）内部に水冷手
段を設けて全体を水冷してもよいし、図５に示すように
プレ−ト（８）の反対側に近接して適宜の冷却手段(1
4)、例えばドライアイス等の冷却手段を設けたり、適宜
部位に電気的な冷却装置等を位置させ、これにより短時
間で上記温度まで冷却することができるようにしてもよ
い。

【００１４】このような冷却工程によって、ほとんどの
場合ウエ−ハとプレ−ト貼付面（９）との接着力が失わ
れて接着状態が解除され、次工程の分離工程において適
宜の分離手段（例えば真空吸着ピンセット等）によって
容易にウエ−ハとプレ−トから分離できる。仮に接着し
たままのウエ−ハがあっても接着力がきわめて弱くなっ
ているため、ウエ−ハの周縁に適宜のスクレ−パ（図示
略）を当てるだけで簡単に接着状態を解除することがで
きる。

【００１５】上述の一連の工程内において、ワックスと
貼付面との接着状態を解除するための冷却工程は、ワッ
クスを固化させるためのプレ−ト冷却工程を兼ねること
ができる。例えば、上記押圧工程の始めからプレ−トの
貼付面（９）の温度、該プレ−トの貼付面をワックスの
固化する温度より十分に低い温度、例えば約２０℃以
下、好ましくは１５℃以下に冷却すると、溶融ワックス
と貼付面との接着自体が生じにくく、仮に生じたとして
も溶融ワックスの固化促進作用および貼付面と溶融ワッ
クスとの接着力を減じ、接着状態を解除する作用を同時
に生じさせることができる。この場合には溶融ワックス
を塗布したウエ−ハがプレ−トに載置された時点からワ
ックスの固化が促進されるので早い段階で押圧力を付与
しなければならない。また、例えば、上記押圧工程初期
には貼付面（９）の温度を１００℃程度とし、押圧力付
与開始後の適宜の時点から貼付面（９）の温度をワック
スが固化する温度より十分に低い温度、例えば約２０℃
以下、好ましくは１５℃以下に冷却してもよい。上記冷
却工程中において、常に貼付面の温度を一定にする必要
はなく、徐々に温度が下がるような冷却操作をしてもさ
しつかえない。

【００１６】このように上記２つの冷却工程を兼ねる、
すなわちワックスが固化する温度より十分低い温度でワ
ックスを固化させると貼付面とワックスとがより接着し
にくく、また溶融ワックス固化のための冷却作用と該プ
レ−トとの接着力を無くす冷却作用をほぼ一体的にさせ
ることが可能となるから工程を簡単にし、工程に要する
時間を短縮することができる。

【００１７】上述のように、ウエ−ハの一面に平面が形
成された後に、好ましくは貼付面とワックスとの接着状
態が解除された後に、適宜の分離手段（図示略）により
スライスドウエ−ハと上記プレ−トとが分離される。分
離手段は公知のウエ−ハ保持手段、例えば真空吸着ピン
セット、静電チャックなどを用いることができる。この
ようにしてウエ−ハの一面に平坦な基準面(15)を形成し
たスライスドウエ−ハ（１）がプレ−トから分離される
（図６）。

【００１８】上記のようにして基準面(15)が形成された
スライスドウエ−ハ（１）は、ロ−タリ−チャックテ−
ブル(16)のテ−ブル面(17)に基準面(15)が接した状態で
真空チャック（図示略）により吸着保持しても、従来の
ように弾性変形することなく保持され、ダイヤモンドホ
ィ−ル(18)により所定の厚さになるまで研削され、凹凸
やうねり成分のない研削面が得られる（図７）。その
後、上記ロ−タリ−チャックテ−ブル(16)から外された
スライスドウエ−ハ（１）の上記基準面(15)を構成する
ワックス層（３）を、有機溶剤，水その他の上記ワック
スに応じた洗浄剤で除去し、上記研削面側をロ−タリ−
チャックテ−ブル(16)に保持させて他面を研削すれば、
両面にうねり成分のない高平坦度のウエ−ハが得られ
る。

【００１９】

【実施例】ペトロリウムワックスを主成分とする固形濃
度５０％の溶融ワックスをスピンコ−トによりスライス
ドウエ−ハの表面に厚さが約２５μｍになるよう塗布
し、上記溶融ワックス中の溶媒を除去し、プレ−トに貼
り付け、スタンプで押圧した後、冷却により固化し、プ
レ−ト面から分離した。これによりスライスドウエ−ハ
の一面には、プレ−ト面に倣ったきわめて高平坦度の基
準面を形成することができ、研削工程のロ−タリ−チャ
ックテ−ブルの真空チャックに高平坦度を維持した状態
で密着させることができた。

【００２０】

【発明の効果】本発明は上記のように構成され、スライ
スドウエ−ハの表面に溶融ワックスを塗布し、該ウエ−
ハのワックス塗布面をプレ−トに押圧し、ワックスの表
面を固化させて平面を形成したのちにウエ−ハとプレ−
トを分離するようにしたから、上記プレ−トの貼付面を
基準とする平坦度の高い基準面をスライスドウエ−ハに
形成することができる。また、該プレ−トの貼付面をワ
ックスの固化する温度より十分低い温度に冷却すると、
溶融ワックスの固化および貼付面と溶融ワックスとの接
着力を無くする作用を同時に生じさせることができるの
で、工程が簡単となるとともにプレ−トから容易にウエ
−ハを分離することができる。さらに、上記プレ−トの
貼付面に剥離処理層を設けると貼付面とワックスとの接
着力を減じることができるため、冷却によって接着力を
無くす作用を容易にすることができるとともに、接着し
てしまっている状態でも無理してウエ−ハをプレ−トか
ら分離するような操作が不要となって上記基準面に損傷
を与えるおそれもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】マルチワイヤ−ソ−で切断したスライスドウエ
−ハの模式図。

【図２】溶融ワックスの塗布工程を示す説明図。

【図３】プレ−トに貼付ける工程を示す説明図。

【図４】ウエ−ハを押圧する工程を示す説明図。

【図５】ウエ−ハを冷却する工程を示す説明図。

【図６】プレ−トからウエ−ハを剥離した状態を示す説
明図。

【図７】ウエ−ハを研削する状態の説明図。

【符号の説明】

１ スライスドウエ−ハ ３ ワックス層 ６ スピンコ−ト装置 ８ プレ−ト ９ 貼付面 １０ 剥離処理層 １１ スタンプ手段 １４ 冷却手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 成和 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内 Ｆターム(参考） 3C049 AB04 CA01 CB01 CB02 CB04 3C058 AB04 CB01 CB02 CB04 DA17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体インゴットを切断したスライスド
   ウエ−ハの表面に溶融したワックスを塗布する工程と、
   前記スライドウエ−ハの溶融ワックス塗布面をプレ−ト
   の貼付面に押圧する工程と、上記溶融ワックスを固化さ
   せて平面を形成する工程と、ワックスが塗布されたスラ
   イスドウエ−ハとプレ−トとを分離する工程を含むこと
   を特徴とするスライスドウエ−ハの基準面形成方法。
2. 【請求項２】 上記平面を形成する工程が、前記プレ−
   トの貼付面を冷却して前記ウエ−ハと貼付面との接着状
   態を解除する冷却工程を含むことを特徴とする請求項１
   に記載のスライスドウエ−ハの基準面形成方法。
3. 【請求項３】 貼付面の冷却温度が２０℃以下であるこ
   とを特徴とする請求項２に記載のスライスドウエ−ハの
   基準面形成方法。
4. 【請求項４】 上記プレ−トの貼付面には剥離処理層が
   形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項
   ３のいずれかに記載のスライスドウエ−ハの基準面形成
   方法。