JP2006086479A - Thin film substrate holding method and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば薄い半導体ウェハのような薄膜基板を保持する薄膜基板の保持方法及び半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for holding a thin film substrate, such as a thin semiconductor wafer, and a method for manufacturing a semiconductor device.
従来、薄膜化(例えば、厚さ100μm以下)されたウェハの搬送・加工等は、樹脂或いは繊維からなるシートやガラス基板などの保持材を薄膜化されたウェハの裏面あるいは表面に貼り付けることにより割れを防ぎながら行われている。例えば、薄膜化されたウェハの裏面に補強性シートを介してダイシング用粘着シートを貼付けて、ダイシング用粘着シートを介してリングフレームに薄膜化されたウェハを固定することが開示されている。しかしながら、本技術には、次のような問題点がある。 Conventionally, conveyance / processing of a thinned wafer (for example, a thickness of 100 μm or less) is performed by attaching a holding material such as a resin or fiber sheet or glass substrate to the back surface or the surface of the thinned wafer. This is done while preventing cracking. For example, it is disclosed that a dicing adhesive sheet is attached to the back surface of a thinned wafer via a reinforcing sheet, and the thinned wafer is fixed to a ring frame via the dicing adhesive sheet. However, this technique has the following problems.
今後、チップの三次元実装のための薄膜化されたウェハを直接加工するプロセスを想定すると、ウェハの一方の面側だけでなく、両方の面に対して配線の形成、表面と裏面を結線する配線等の加工プロセスが必要である。両面のプロセスを行う際、これら裏面あるいは表面に存在する保持材がプロセスを複雑化させたり、工程数を増加させたりしている。また、薄膜化されたウェハの表面と裏面のそれぞれに加工プロセスを行うたびに、保持材の張替え工程を行うと、コストの上昇を招くとともに薄膜化されたウェハが破損する等の歩留まりの低下につながる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、薄膜基板を通常の厚い基板と同様に取り扱うことができる薄膜基板の保持方法及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a thin film substrate holding method and a semiconductor device manufacturing method capable of handling the thin film substrate in the same manner as a normal thick substrate.
本発明の一の態様によれば、保持材と薄膜基板とを前記薄膜基板の外周に沿うように設けられた接着層を介在させて接着し、前記薄膜基板を前記保持材に固定する薄膜基板の保持方法であって、前記保持材及び前記接着層の少なくとも一方は、前記薄膜基板と前記保持材との間の空間に連通した開口を有していることを特徴とする薄膜基板の保持方法が提供される。 According to one aspect of the present invention, the holding material and the thin film substrate are bonded to each other with an adhesive layer provided along the outer periphery of the thin film substrate, and the thin film substrate is fixed to the holding material. The method for holding a thin film substrate, wherein at least one of the holding material and the adhesive layer has an opening communicating with a space between the thin film substrate and the holding material. Is provided.
本発明の他の態様によれば、薄膜基板に弾性体からなるバルーンを接触させ、前記バルーンを膨らませて、前記薄膜基板の反りを矯正する工程と、反りが矯正された前記薄膜基板を、接着層を介在させて保持材に固定する工程とを具備することを特徴とする薄膜基板の保持方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, the step of bringing the balloon made of an elastic body into contact with the thin film substrate and inflating the balloon to correct the warp of the thin film substrate, and bonding the thin film substrate with the corrected warp There is provided a method for holding a thin film substrate, comprising a step of fixing a holding material with a layer interposed therebetween.
本発明の一の態様の薄膜基板の保持方法によれば、薄膜基板を通常の厚い基板と同様に取り扱うことができ、かつ工程数を低減させることができる。また、本発明の他の態様の薄膜基板の保持方法によれば、薄膜基板の割れを抑制しながら、薄膜基板を通常の厚い基板と同様に取り扱うことができる。 According to the method for holding a thin film substrate of one embodiment of the present invention, the thin film substrate can be handled in the same manner as a normal thick substrate, and the number of steps can be reduced. Moreover, according to the method for holding a thin film substrate of another aspect of the present invention, the thin film substrate can be handled in the same manner as a normal thick substrate while suppressing cracking of the thin film substrate.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面において、同一の部材には同一の符号を付している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same symbols are assigned to the same members.
(第1の実施の形態)
以下、第1の実施の形態について説明する。図1(a)〜図1(e)は本実施の形態に係るウェハ薄膜化工程及び薄膜ウェハ保持工程の模式図であり、図2及び図3は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な平面図である。図4は本実施の形態に係る保持材の接着層側の端部付近の拡大図であり、図5(a)及び図5(b)は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された保持材をステージに固定した状態の模式図である。
(First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described. FIG. 1A to FIG. 1E are schematic views of a wafer thinning process and a thin film wafer holding process according to the present embodiment, and FIGS. 2 and 3 are diagrams in which the thin film wafer according to the present embodiment is fixed. FIG. 6 is a schematic plan view of a holding material in a damaged state. FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the end portion on the adhesive layer side of the holding material according to the present embodiment, and FIGS. 5A and 5B are views in which the thin film wafer according to the present embodiment is fixed. It is a schematic diagram of the state which fixed the material to the stage.
図1(a)に示されるように、まず、Siから構成されたウェハW1の表面(デバイス側の面)に保護膜1を形成し、保護膜1を介してウェハW1を真空チャックによりステージ2に固定する。
As shown in FIG. 1A, first, a
次いで、ウェハW1の裏面を機械研削し、その後、ウェハW1の機械的強度を向上させ、ウェハW1への結晶欠陥等のダメージを除去するためにドライポリッシュ、機械的化学的研磨(CMP)、ウェットエッチング、ドライエッチング等を行う。これにより、図1(b)に示されるようにウェハW1が薄膜化される(以下、「薄膜化されたウェハ」を「薄膜ウェハ」と称する。)。なお、薄膜化された薄膜ウェハW2(薄膜基板)の厚さは、約200μm以下、好ましくは約100μm以下である。 Then mechanically grinding the back surface of the wafer W 1, then, to improve the mechanical strength of the wafer W 1, dry polishing, chemical mechanical polishing to remove damages such as crystal defects to the wafer W 1 (CMP ), Wet etching, dry etching or the like. As a result, the wafer W 1 is thinned as shown in FIG. 1B (hereinafter, the “thinned wafer” is referred to as a “thin film wafer”). The thin film wafer W 2 (thin film substrate) having a reduced thickness has a thickness of about 200 μm or less, preferably about 100 μm or less.
その後、図1(c)に示されるように薄膜ウェハW2の裏面に接着層3を介して保持材4を取付ける。保持材4は、図1(c)及び図2に示されるようにリング状に形成されている。即ち、保持材4には薄膜ウェハW2と保持材4との間の空間に連通した開口4aが形成されている。この開口4aは、例えば、開口4aを介して薄膜ウェハW2を処理するための薬液やガス等の流体を薄膜ウェハW2の裏面に接触させるため、或いは薄膜ウェハW2に薄膜ウェハW2を貫通するスルーホールが形成されている場合に薄膜ウェハW2の表面側からスルーホールを介して流入させた薬液やガス等を薄膜ウェハW2の裏面側に流出させるため等に使用される。
Thereafter, as shown in FIG. 1C, the
保持材4は、薄膜ウェハW2を処理する際に使用される薬液やガス等の流体に対して耐食性を有する材料で構成されることが好ましい。なお、保持材4をこのような材料で形成する代わりに或いはこのような材料で形成するとともに、保持材4の表面を薄膜ウェハW2を処理する際に使用される薬液やガス等の流体に対して耐食性を有する材料でコーティングしてもよい。保持材4としては、例えば単結晶Si等のSi或いはフェライト層のFe合金(SUS310S)から構成することが可能である。
保持材4は、保持する薄膜ウェハW2の大きさにもよるが、例えば、内径196mm、外径204mm、厚さ1mmのものを使用することが可能である。保持材4の内周側かつ薄膜ウェハW2側の端部は、図4に示されるように面取りされている。
Retaining
接着層3は保持材4上にかつ薄膜ウェハW2の外周に沿うように設けられており、薄膜ウェハW2は薄膜ウェハW2の外周部で接着層3に接着されている。本実施の形態では、接着層3はリング状に設けられている。なお、接着層3は、薄膜ウェハW2の外周に沿うように設けられていれば、リング状でなくともよく、例えば図3に示されるように分割された複数の接着層3から構成してもよい。この場合には、接着層3と接着層3との間には開口が形成されている。
接着層3は、図4に示されるように接着層3における薄膜ウェハW2の外周と直交する方向の長さd1が接着層3の厚さ方向の長さd2よりも大きくなっている。また、薄膜ウェハW2の裏面側の表面粗さは、接着層3の厚さの1/4以下となっている。
As shown in FIG. 4, in the
その後、真空チャックによる保持を解除する。これにより、図1(d)に示されるように薄膜ウェハW2が保持材4に固定され、薄膜ウェハW2が保持材4に保持される。最後に図1(e)に示されるように保護膜1を取り外す。
Thereafter, the holding by the vacuum chuck is released. Thereby, as shown in FIG. 1D, the thin film wafer W 2 is fixed to the
なお、このような薄膜ウェハW2が固定された保持材4を、図5(a)に示されるように真空吸着によりステージ5等に固定することも可能である。また、保持材4を磁性材料から構成した場合には、図5(b)に示されるように保持材4を電磁石或いは磁石からなるステージ6、治具、或いはキャリア等に磁力により固定することも可能である。
Incidentally, the
薄膜ウェハW2には、保持材4に固定された状態で例えば以下のような工程で処理が施される。図6(a)〜図6(e)は本実施の形態に係る保持材4に固定された薄膜ウェハW2に処理を施している状態の模式図である。なお、ここでは、薄膜ウェハW2として、表面側から裏面側に貫通するスルーホール11、及び薄膜ウェハW2の表面、裏面、スルーホール11内に形成された絶縁膜(図示せず)を備えているものについて説明する。
The thin wafer W 2, treated with fixed state, for example, following steps in the
図6(a)に示されるように、上記したような工程で薄膜ウェハW2を保持材4に固定する。次いで、図6(b)に示されるように薄膜ウェハW2の全面に無電解めっきにより例えばNi等の金属から構成されたシード層12を形成する。無電解めっきは、例えばめっき液へのディップ或いは不活性雰囲気中での両面からのスプレーにより行うことが可能である。
As shown in FIG. 6 (a), to fix the thin-film wafer W 2 to the
薄膜ウェハW2にシード層12を形成した後、薄膜ウェハW2の両面にシート状のレジスト13を貼り付け、図6(c)に示されるようにレジスト13をパターニングする。その後、図6(d)に示されるようにシード層12上に電解めっきにより例えばCu等の金属から構成された配線層14を形成する。配線層14は、薄膜ウェハW2の表面及び裏面のみならず、スルーホール11内にも形成される。
After forming the
配線層14を形成した後、レジスト13を剥離し、その後レジスト13の下にあるシード層12をエッチングにより除去する。これにより、図6(e)に示されるように薄膜ウェハW2の表面及び裏面に配線が形成される。ここで、薄膜ウェハW2の表面に形成された配線と薄膜ウェハW2の裏面に形成された配線は、スルーホール11内に形成された配線により電気的に接続されている。
After the
本実施の形態では、開口4aを有する保持材4上に薄膜ウェハW2の外周に沿うように接着層3を設け、接着層3に薄膜ウェハW2の裏面の外周部を接着させて、薄膜ウェハW2を保持材4に固定しているので、薄膜ウェハW2を通常の厚いウェハと同様に取り扱うことができる。なお、本実施の形態では、保持材4側に接着層3を設けているが、薄膜ウェハW2側に接着層3を設けてもよい。この場合であっても、保持材4側に接着層3を設けた場合と同様の効果が得られる。
In the present embodiment, the
また、この構成により、薄膜ウェハW2を保持材4に固定した状態で、薄膜ウェハW2の裏面に処理を施すことが可能となる。これにより、一度に薄膜ウェハW2の両面に処理を施すことができるとともに、保持材4の張替え工程の回数を低減させることができる。それ故、工程数を低減させることができる。
Further, this configuration, in a state of fixing the thin-film wafer W 2 to the holding
さらに、一度に薄膜ウェハW2の両面に処理を施すことができるので、プロセスコストを低減させることができる。また、保持材4の張替え工程の回数を低減させることができるので、薄膜ウェハW2の破損確率を低下させることができ、歩留まりを向上させることができる。
Furthermore, it is possible to perform the process on both sides of the thin film wafer W 2 at a time, it is possible to reduce the process cost. Further, since it is possible to reduce the number of replacement steps of the holding
しかも、本実施の形態では、保持材4がリング状に形成されているので、スルーホール11を介して薄膜ウェハW2の裏面に流体を供給して処理が可能となるのみならず、薄膜ウェハW2の裏面にレジスト13を容易に貼り付けることができる。またフォトリソグラフィ技術により薄膜ウェハW2の裏面に貼り付けたレジスト13のパターニングを行うこともできる。
Moreover, in this embodiment, since the holding
本実施の形態では、薄膜ウェハW2が保持材4に固定されている状態においては、薄膜ウェハW2の裏面は開放されているので、処理の精度を向上させることができる。例えば、上記に薄膜ウェハW2の両面に電解めっきにより配線を形成する例を挙げたが、このような電解めっきにより配線を形成するプロセスにおいては、図14(a)に示されるように薄膜ウェハWの裏面に保持材101が貼り付けられていると、薄膜ウェハWの裏面に保持材101が存在するために、スルーホール102の一端が閉塞され、スルーホール102内ではめっき液の滞留が発生してしまう。その結果めっき103はスルーホール102の入り口にのみ優先的に行われ、スルーホール102は埋め込まれずに、スルーホール102内に大きな空隙(ボイド)が発生してしまう。また、薄膜ウェハWから保持材101を剥離した場合にも、図14(b)に示されるようにスルーホール102底面のめっき103が引き出されてしまう。これに対し、本実施の形態では、薄膜ウェハW2の裏面は開放されているので、図7に示されるようにスルーホール11内に確実に配線層14を埋め込むことができ、ボイドを低減させることができる。なお、図7における15は絶縁層を示している。
In the present embodiment, in the state where the thin film wafer W 2 is fixed to the holding
本実施の形態では、接着層3における薄膜ウェハW2の外周と直交する方向の長さd1が接着層3の厚さ方向の長さd2よりも大きくなっているので、薄膜ウェハW2との接触面積を増大させることができ、接着の信頼性を向上させることができる。
In the present embodiment, the length d 1 in the direction orthogonal to the outer periphery of the thin film wafer W 2 in the
本実施の形態では、保持材4の内周側かつ薄膜ウェハW2側の端部が面取りされているので、応力集中による薄膜ウェハW2の割れを抑制することができる。なお、この端部を面取りする代わりに曲面状に形成してもよく、この場合においても、同様の効果が得られる。
In this embodiment, since the end portion of the inner circumferential side and the thin film wafer W 2 side of the holding
本実施の形態では、薄膜ウェハW2の裏面における表面粗さが接着層3の厚さの1/4以下となっているので、薄膜ウェハW2を保持材4に固定する際における薄膜ウェハW2の割れを抑制することができる。即ち、薄膜ウェハW2の裏面には凹凸が残ることがある。一方、保持材4に対して薄膜ウェハW2を固定する際には、薄膜ウェハW2を接着層に対して押し付けるため、接着層3の厚さが薄いと、接着層3全体が薄膜ウェハW2の裏面の凹部内に入り込んでしまう。この結果、薄膜ウェハW2の裏面の凸部と保持材4とが接触してしまい、薄膜ウェハW2が割れてしまう可能性がある。これに対し、本実施の形態では、薄膜ウェハW2の裏面における表面粗さが接着層3の厚さの1/4以下となっているので、薄膜ウェハW2を接着層3に対して押し付けた場合であっても、薄膜ウェハW2の裏面の凸部と保持材4との間に接着層3を存在させることができる。これにより、薄膜ウェハW2の割れを抑制することができる。
In this embodiment, the surface roughness of the rear surface of the thin-film wafer W 2 is in the fourth or less of the thickness of the
(第2の実施の形態)
以下、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態では、薄膜ウェハの裏面に補強板を接着した例について説明する。図8(a)及び図8(b)は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な垂直断面図及び平面図である。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment will be described. In this embodiment, an example in which a reinforcing plate is bonded to the back surface of a thin film wafer will be described. FIGS. 8A and 8B are a schematic vertical sectional view and a plan view of the holding material in a state where the thin film wafer according to the present embodiment is fixed.
図8(a)及び図8(b)に示されるように薄膜ウェハW2の裏面には補強板21が接着されている。補強板21は、薄膜ウェハW2とほぼ同じ形状に形成されている。補強板21には薄膜ウェハW2の裏面に処理を施す際に薄膜ウェハW2の裏面が開放されていることが必要な部分に開口21aが形成されている。この開口21aを介して、薄膜ウェハW2に処理を施すための薬液やガス等の流体が薄膜ウェハW2の裏面に接触する。
Reinforcing
本実施の形態では、薄膜ウェハW2の裏面に補強板21が接着されているので、幅の小さい保持材4を使用することができる。即ち、保持材4の幅は、薄膜ウェハW2の持つ応力による反りを矯正した場合に、保持材4の接着層3側の端部或いは薄膜ウェハW2の最外周での薄膜ウェハW2に発生する応力が薄膜ウェハW2の持つ破壊応力に対して十分に小さくなるように設計されるべきであるが、保持材4の幅が大きくなることは好ましくない。本実施の形態では、薄膜ウェハW2の裏面に補強板21が接着されているので、幅が小さい保持材4を使用した場合であっても、保持材4の接着層3側の端部或いは薄膜ウェハW2の最外周での薄膜ウェハW2に発生する応力を薄膜ウェハW2の持つ破壊応力に対して十分に小さくすることができる。これにより、幅の小さい保持材4を使用することができる。なお、補強板21には開口21aが形成されているので、薄膜ウェハW2の裏面に処理を施す際に補強板21は弊害とはならない。
In this embodiment, since the reinforcing
また、本実施の形態では、補強板21を使用しているが、補強板21の代わりに薄膜ウェハW2の裏面をコーティングすることにより形成されたフィルムを用いても、同様の効果を得ることができる。ここで、フィルムには、補強板21同様に薄膜ウェハW2の裏面に処理を施す際に薄膜ウェハW2の裏面が開放されていることが必要な部分に開口が形成されている。
Further, in this embodiment, the reinforcing
(第3の実施の形態)
以下、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態では、円板状に形成された保持材を使用する例について説明する。図9(a)及び図9(b)は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な垂直断面図及び平面図であり、図10(a)及び図10(b)は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の他の模式的な垂直断面図及び平面図である。
(Third embodiment)
The third embodiment will be described below. In this embodiment, an example in which a holding member formed in a disc shape is used will be described. FIG. 9A and FIG. 9B are a schematic vertical sectional view and a plan view of the holding material in a state where the thin film wafer according to the present embodiment is fixed, and FIG. 10A and FIG. b) Other schematic vertical sectional views and plan views of the holding material in a state where the thin film wafer according to the present embodiment is fixed.
図9(a)〜図10(b)に示されるように保持材4は円板状に形成されている。図9(a)及び図9(b)においては、保持材4には接着層3よりも内側の位置に薄膜ウェハW2と保持材4との間の空間に連通した複数の開口4bが形成されている。また図10(a)及び図10(b)においては保持材4の表面には接着層3より外側の位置から接着層より内側の位置まで、薄膜ウェハW2と保持材4との間の空間に連通した複数の開口4cが形成されている。即ち、開口4cは接着層3を跨ぐように形成されている。
As shown in FIGS. 9A to 10B, the holding
本実施の形態では、保持材4が円板状に形成されており、かつ保持材4に開口4b,4cが形成されているので、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。なお、本実施の形態では、保持材4は円板状に形成されているが、円板状でなくてもよい。また、図3に示されるように接着層3が設けられている場合には、保持材4に開口4b,4cを形成しなくともよい。この場合には、接着層3と接着層3との間に形成された開口が開口4b,4cと同様の機能を発揮する。
In the present embodiment, since the holding
(第4の実施の形態)
以下、第4の実施の形態について説明する。本実施の形態では、保持材の外周部とこの外周部より内側で保持材の薄膜ウェハに対向した部分との間に段差が形成された保持材を使用する例について説明する。図11(a)及び図11(b)は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な垂直断面図及び平面図である。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment will be described. In this embodiment, an example will be described in which a holding material in which a step is formed between an outer peripheral portion of the holding material and a portion facing the thin film wafer of the holding material inside the outer peripheral portion is described. FIG. 11A and FIG. 11B are a schematic vertical sectional view and a plan view of the holding material in a state where the thin film wafer according to the present embodiment is fixed.
図11(a)及び図11(b)に示されるように、保持材4には、保持材4の外周部とその内側で保持材4の薄膜ウェハW2に対向した部分との間に段差が形成されている。具体的には、保持材4の薄膜ウェハW2に対向した内側部分の上面は、保持材4の外周部の上面よりも位置が低くなっている。また、保持材4には接着層3よりも内側の位置に薄膜ウェハW2と保持材4との間の空間に連通した複数の開口4dが形成されている。
As shown in FIG. 11A and FIG. 11B, the holding
本実施の形態では、保持材4の薄膜ウェハW2に対向した内側部分の上面が、保持材4の外周部の上面よりも位置が低くなっているので、薄膜ウェハW2と保持材4と接触を確実に抑制することができる。即ち、薄膜ウェハW2と保持材4との間の空間が狭い場合には、表面張力により薄膜ウェハW2と保持材4が接触してしまう可能性がある。これに対し、本実施の形態では、保持材4の薄膜ウェハW2に対向した内側部分の上面が、保持材4の外周部の上面よりも位置が低くなっているので、薄膜ウェハW2と保持材4との間の空間が広く、このようなことを抑制することができる。
In this embodiment, the upper surface of the opposing inner portions to thin the wafer W 2 of the holding
本実施の形態では、開口4dが形成されているので、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。なお、本実施の形態では、保持材4に開口4dを形成しているが、図3に示されるように接着層3が設けられている場合には、保持材4に開口4dを形成しなくともよい。また、図10(a)及び図10(b)に示される開口4cと同様に接着層3を跨ぐように開口4dを形成してもよい。
In this embodiment, since the
(第5の実施の形態)
以下、第5の実施の形態について説明する。本実施の形態では、バルーンを膨らませて薄膜ウェハを平坦化する例について説明する。図12(a)〜図12(d)は本実施の形態に係る薄膜ウェハ保持工程の模式図である。
(Fifth embodiment)
Hereinafter, a fifth embodiment will be described. In this embodiment, an example in which a balloon is inflated to flatten a thin film wafer will be described. FIG. 12A to FIG. 12D are schematic views of the thin film wafer holding process according to the present embodiment.
第1の実施の形態においては、ウェハW1の薄膜化後、真空チャックによる吸着を解除せずに、薄膜ウェハW2に保持材4を取付けたが、装置の構成上、ウェハW1の薄膜化工程と薄膜ウェハW2の保持工程とを別々の場所で行うこともある。このような場合、真空チャックによる吸着を解除すると、薄膜ウェハW2は内部応力により湾曲してしまうおそれがある。このとき、保持材4に保持させるためのステージ31上に載置した際に、図12(a)に示されるように薄膜ウェハW2は湾曲している状態になっている。この状態において、無理に薄膜ウェハW2を平坦化しようとすると、局所的に薄膜ウェハW2に応力がかかり、破損する可能性が高い。
In the first embodiment, after the wafer W 1 is thinned, the holding
このようなことから、図12(b)に示されるように薄膜ウェハW2の中心、或いは薄膜ウェハW2の湾曲部の中心に弾性体からなるバルーン32を配置して、湾曲部に沿わせながら、図12(c)に示されるようにバルーン32を膨らませていく。そして、最終的には、図12(d)に示されるようにステージ31に薄膜ウェハW2の外周部が保護膜1を介して接触するまでバルーン32を膨らませ、薄膜ウェハW2を平坦化する。その後、図1(c)〜図1(e)に示した工程と同様の工程により、薄膜ウェハW2を保持材4に取付ける。
For this reason, by disposing a thin film wafer W 2 of the center or thin
本実施の形態では、薄膜ウェハW2の中心、或いは薄膜ウェハW2の湾曲部の中心に弾性体からなるバルーン32を配置して、バルーン32を膨らませて、薄膜ウェハW2の反りを矯正しているので、薄膜ウェハW2の割れを抑制しながら薄膜ウェハW2を平坦化することができる。
In this embodiment, the center of the thin wafer W 2, or by placing a
(第6の実施の形態)
以下、第6の実施の形態について説明する。本実施の形態では、薄膜ウェハに冷却した保持材を固定する例について説明する。図13(a)〜図13(d)は本実施の形態に係る薄膜ウェハ保持工程の模式図である。
(Sixth embodiment)
Hereinafter, a sixth embodiment will be described. In this embodiment, an example in which a cooled holding material is fixed to a thin film wafer will be described. FIGS. 13A to 13D are schematic views of the thin film wafer holding step according to the present embodiment.
図13(a)に示されるように、薄膜ウェハW2がステージ2に吸着されている状態かつ室温の状態で薄膜ウェハW2の裏面にリング状の接触層41を介して保持材42を取付ける。保持材42は、保持材4とほぼ同様の構造となっているが、接触層41及び保持材42には、それぞれ真空引き用の孔41a,42aが形成されている。これらの孔41a,42aを介して真空引きを行うことにより、薄膜ウェハW2が保持材42に接触層41を介して取付けられる。
As shown in FIG. 13 (a), a thin film wafer W 2 is attached to the holding
その後、ステージ2の真空チャックによる薄膜ウェハW2の保持を解除する。これにより、薄膜ウェハW2が保持材42に真空吸着され、図13(b)に示されるように薄膜ウェハW2が保持材42に保持される。その後、保護膜1を取り外す。
Then, to release the retention of the thin film wafer W 2 by the
続いて、図13(c)に示されるようにこの状態で薄膜ウェハW2の表面に、リング状の接触層43を介して、室温或いはプロセス温度に比べて低い温度、例えば−50℃に維持された保持材44を取付ける。接触層43及び保持材44は、接触層43及び保持材44と同様の構造になっている。即ち、接触層43及び保持材44には、それぞれ真空引き用の孔43a,44aが形成されており、これらの孔43a,44aを介して真空引きを行うことにより、薄膜ウェハW2が保持材44に接触層43を介して取付けられる。
Subsequently, as shown in FIG. 13C, in this state, the surface of the thin film wafer W 2 is maintained at a temperature lower than room temperature or process temperature, for example, −50 ° C. via the ring-shaped
接触層41,43は冷却温度、室温或いはプロセス温度において十分に弾性変形可能な材料から構成されており、このような材料としては例えばゴム材やその他の樹脂材料が挙げられる。接触層41,43は、接触層41,43における薄膜ウェハW2の外周と直交する方向の長さが接触層41,43の厚さ方向の長さよりも大きくなっている。 The contact layers 41 and 43 are made of a material that can be sufficiently elastically deformed at a cooling temperature, room temperature, or process temperature. Examples of such a material include rubber materials and other resin materials. In the contact layers 41 and 43, the length of the contact layers 41 and 43 in the direction orthogonal to the outer periphery of the thin film wafer W 2 is larger than the length of the contact layers 41 and 43 in the thickness direction.
薄膜ウェハW2を保持材44に取付けた後、この状態で、保持材44の温度を室温或いはプロセス温度に戻す。その後、図13(d)に示されるように機械的或いは磁力を利用したリング状の固定部材45により保持材42,44を挟持する。なお、図13(d)において、左側の図は機械的に保持材42,44を挟持した例であり、右側の図は磁力を利用して保持材42,44を挟持した例を示している。
After installing the thin-film wafer W 2 to the holding
本実施の形態では、温度が室温等に比べて低い保持材44に薄膜ウェハW2を取付け、その状態で保持材44の温度を室温等に戻すので、保持材44の膨張により接触層43を介して薄膜ウェハW2に均一に引張応力を与えることができる。これにより、薄膜ウェハW2の膜応力や自重による反りを低減させることができる。
In this embodiment, mounting the thin film wafer W 2 to lower the holding
なお、保持材44がSiから構成されている場合には、いかなる温度においても薄膜ウェハW2に引張応力を与えることができる。また線膨張係数がSiより大きい材料から保持材44を形成した場合には温度上昇に伴い薄膜ウェハW2に与えられる引張応力は増大する。ここで、この引張応力が大き過ぎると、薄膜ウェハW2外周のチッピングから割れが進行してしまうことがある。そして、逆に線膨張係数がSiより小さい材料から保持材44を形成した場合には温度上昇に伴い薄膜ウェハW2に与えられる引張応力は減少する。ここで、この引張応力が小さ過ぎると、薄膜ウェハW2の反りを低減させることはできるが、平坦な薄膜ウェハW2を得ることはできない。このため、プロセス温度の要求から、最適な線膨張係数を有する保持材44の構成材料及び保持材44の温度を選択すべきである。
In the case where the holding
本実施の形態では、接触層43を用いているが、接触層43の代わりに接着層3を用いた場合であっても、同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では薄膜ウェハW2を保持材42に取付ける際の保持材42の温度は室温となっているが、保持材44と同様に室温或いはプロセス温度に比べて低い温度に維持しておき、その状態で薄膜ウェハW2を取付けてもよい。
In the present embodiment, the
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記実施の形態では、Siから構成された薄膜ウェハW2を用いて説明しているが、例えばSOI、GaAs等の化合物半導体基板にも適用可能であることは明らかであり、また半導体基板に限らず薄膜の材料の保持方法としても有効である。 The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and the structure, material, arrangement of each member, and the like can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the thin film wafer W 2 made of Si is used for explanation. However, it is obvious that the present invention can be applied to a compound semiconductor substrate such as SOI, GaAs, etc. It is effective not only for the thin film material holding method.
W1…ウェハ、W2…薄膜ウェハ、3…接着層、4,42,44…保持材、4a〜4d…開口、32…バルーン。 W 1 ... wafer, W 2 ... thin film wafer, 3 ... adhesive layer, 4, 42, 44 ... holding material, 4a to 4d ... opening, 32 ... balloon.
Claims (5)
前記保持材及び前記接着層の少なくとも一方は、前記薄膜基板と前記保持材との間の空間に連通した開口を有していることを特徴とする薄膜基板の保持方法。 A holding material and a thin film substrate are bonded to each other with an adhesive layer provided along the outer periphery of the thin film substrate, and the thin film substrate is fixed to the holding material.
At least one of the holding material and the adhesive layer has an opening communicating with a space between the thin film substrate and the holding material.
反りが矯正された前記薄膜基板を、接着層を介在させて保持材に固定する工程と
を具備することを特徴とする薄膜基板の保持方法。 Contacting a thin film substrate with a balloon made of an elastic body, inflating the balloon, and correcting the warp of the thin film substrate;
A method of holding the thin film substrate, comprising: fixing the thin film substrate with the warp corrected to a holding material with an adhesive layer interposed therebetween.
前記保持材に固定された前記薄膜基板の表面及び裏面に処理を施す工程と
を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Fixing the thin film substrate to the holding material by the thin film substrate holding method according to any one of claims 1 to 4,
And a step of processing the front surface and the back surface of the thin film substrate fixed to the holding material.
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- 2004-09-17 JP JP2004272518A patent/JP2006086479A/en active Pending
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