JP2007036074A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 脆弱なウェーハの破損を防止する支持基板を接着剤のはみ出しや接着不足の著しく少ない良好な接着性をもって接着し、且つ接着剤の使用量を抑制することが可能な半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 半導体ウェーハ１表面に接着剤３を塗布し、半導体ウェーハ裏面を研削する際に半導体ウェーハ支持基板４を接着剤３を用いて半導体ウェーハ１に接着させ、接着剤３は半導体ウェーハ１の形状に沿って所定の間隔をもって複数の線で同心円状に塗布するか、一本の線で渦巻状に塗布する。接着剤のはみ出し及び未接着となる不良箇所の発生が著しく少ないで良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は従来の方法と同程度かそれ以下でありコストの増大を招くことがない。
【選択図】 図２

Description

脆弱な半導体ウェーハの破損を防止するために半導体ウェーハの補強を行う半導体装置の製造方法に関するものである。

脆弱なシリコンなどの半導体ウェーハ（以下、ウェーハという）の破損を防止するためにウェーハ補強を行う従来のウェーハへの支持基板接着方法は、ウェーハの外周部付近（ウェーハエッジから１〜５ｍｍ程度）の表面上に空気圧あるいは電動ポンプ等によって駆動される塗布装置を用いて接着剤を塗布する。このときに使用する接着剤の量は、ウェーハ１枚当たり概ね０．１〜０．５ｍｌであり、ウェーハの形状に沿って、線幅１〜２ｍｍ程度の１本の線を描くようにして形成する。その後、プレス加工装置を用いて支持基板を貼り付ける。しかし、この方法では接着剤のウェーハ外周からのはみ出しが生じ易く、はみ出した接着剤を除去する作業が必要となっていた。また、はみ出しを防止するために塗布する接着剤の線幅を細くしたり、塗布する位置をウェーハエッジから遠ざけたりすると、今度はウェーハの外周部付近で未接着となる不良箇所が発生し、安定した接着性を得ることが困難であるという問題があった。

このような問題点を解決するための１例としてスピン塗布方法がある。これはウェーハの表面上に接着剤を滴下し、ウェーハを回転させることによって、表面全体に接着剤を塗布するものである。この方法によると、支持基板貼り付け時に接着剤がはみ出したり、外周部に未接着箇所が発生することも少なく、所望の接着性を得ることが可能である。しかし、ウェーハ表面全体に均一な接着剤の薄膜を形成するためには、ウェーハ１枚当たり３〜５ｍｌ程度という相当量の接着剤を滴下する必要があり、材料コストの増大を招いていた。しかも滴下した接着剤の大半は、ウェーハの回転動作によって振り切られて廃棄されることから、材料自体に無駄が多くなり、廃棄された接着剤の回収作業や塗布装置の清掃作業なども頻繁に発生し、最初に述べた従来の方法に比べてかなり（数十倍）のコストアップになっていた。
特許文献１には、複数の半導体ウェーハをキャリアプレートの表面に接着する際に、ワックスを均一に薄く塗布するとともに塵埃や気泡の混入を防止することにより研磨後のディンプルの発生を抑止する半導体ウェーハの接着装置が記載されている。
特開平６−２６７９１６号公報

本発明は、脆弱なウェーハの破損を防止する支持基板を接着剤のはみ出しや接着不足のない良好な接着性をもって接着し、且つ接着剤の使用量を抑制することが可能な半導体装置の製造方法を提供する。

本発明の半導体装置の製造方法の一態様は、半導体ウェーハ裏面を研削するに際して、半導体ウェーハ表面に接着剤を塗布する工程と、半導体ウェーハ支持基板を前記接着剤を用いて前記半導体ウェーハに接着させる工程とを備え、前記接着剤は、前記半導体ウェーハの形状に沿って所定の間隔をもって複数の線で同心円状に塗布することを特徴としている。
また、本発明の半導体装置の製造方法の一態様は、半導体ウェーハ裏面を研削するに際して、半導体ウェーハ表面に接着剤を塗布する工程と、半導体ウェーハ支持基板を１つの線で前記接着剤を用いて前記半導体ウェーハに接着させる工程とを備え、前記接着剤は、前記半導体ウェーハの形状に沿って所定の間隔をもって渦巻状に塗布することを特徴としている。

脆弱なウェーハの破損を防止する支持基板を接着剤のはみ出しや接着不足のない良好な接着性をもって接着し、且つ接着剤の使用量を抑制することが可能な半導体装置の製造方法を提供することができる。

以下、実施例を参照して発明の実施の形態を説明する。

まず、図１乃至図３を参照して実施例１を説明する。
図１及び図２は、素子形成されたウェーハに接着剤を塗布して支持基板にウェーハを接合する工程断面図、図３は、半導体装置の製造工程を説明する工程図である。図３に示すように、薄化されたウェーハから形成された半導体装置は次のような製造プロセスによって形成される。ウェーハにはシリコンや化合物半導体が含まれる。インゴットをスライスしてウェーハを形成し（１）、ウェーハの表面領域に素子形成を行う（２）。次に、ウェーハ表面に接着剤を塗布して支持基板を接着する（３）。次に、ウェーハを保持し研削加工もしくはウエットエッチング加工あるいはこれらの加工を併用してウェーハを薄化する（４）。次に、支持基板からウェーハを剥離する。両者を離すにはこれらを加熱して接着剤の結合力を弱めてウェーハを剥離する（５）。次に、ダイシングシートをウェーハに貼着し（６）、ダイシングラインに沿ってウェーハをダイシングしてチップを切り出す（７）。その後チップ毎にパッケージングなどの組立処理（８）を行って製品を完成させる。この実施例ではウェーハに支持基板を接着する工程に特徴がある（工程（３））。

まず、シリコンなどのウェーハ１に処理を施して素子形成を行う。ウェーハ１の厚さは、２５０〜６５０μｍであり、この実施例では６００μｍ厚のウェーハを用いた。また、ウェーハ１の直径は、１２５〜１５０ｍｍであり、この実施例では１５０ｍｍ径のウェーハを用いた（図１（ａ））。次に、素子形成されたウェーハ１の表面上に空気圧或いは電動ポンプ等によって駆動される接着剤塗布装置２により接着剤３を塗布する。接着剤３としては、熱可塑性樹脂やワックスなどの加熱によりウェーハ１から剥がれ易い材料を用いる。（図１（ｂ））。

接着剤３は、円形のウェーハ１周辺部分に複数の線として同心円状に塗布される。線幅は、０．１〜１．０ｍｍの範囲から選択される。ウェーハ１の外縁（ウェーハエッジ）から接着剤３の最外周の線までの距離（ｄ）は、１〜２ｍｍ程度である。また、使用する接着剤の量は、ウェーハ１枚当たり概ね０．１〜０．５ｍｌであり、前述した従来の接着方法と同程度である。そして、線と線との間隔は、０．５〜２ｍｍ程度である。この実施例では線と線との間隔（ｓ）は、全て等しくしてある（図１（ｃ））。その後、従来の方法と同じく、プレス加工装置を用いて、厚さ１ｍｍ程度の支持基板４を接着剤３を介してウェーハ１表面上に合せ（図２（ａ））、支持基板４とウェーハ１とを接合する（図２（ｂ））。支持基板４は、ウェーハ１より多少径の大きいものを用い、材料としてはパイレックス（登録商標）ガラス、シリコン（これをダミーウェーハという）などから選択される。
この実施例では、接着剤の線幅と塗布間隔（線間間隔）が適切に制御されていることにより、接着剤のはみ出しもなく、未接着となる不良箇所の発生もなく、良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は、従来の方法と同じかそれ以下でありコストの増大を招くことも無い。

次に、図４を参照して実施例２を説明する。
図４は、接着剤が塗布され、且つ素子形成されたウェーハの平面図である。
素子形成されたシリコンなどのウェーハ２１の厚さは、２５０〜６５０μｍであり、この実施例では６００μｍ厚のウェーハを用いた。また、ウェーハ２１の直径は、１２５〜１５０ｍｍであり、この実施例では１５０ｍｍ径のウェーハを用いた。次に、素子形成されたウェーハ２１の表面上に空気圧或いは電動ポンプ等によって駆動される接着剤塗布装置により接着剤２３を塗布する。接着剤２３としては、熱可塑性樹脂やワックスなどの加熱によりウェーハ２１から剥がれ易い材料を用いる。
接着剤２３は、円形のウェーハ２１周辺部分に複数の線として同心円状に塗布される。線幅は、０．１〜１．０ｍｍの範囲から選択される。ウェーハ２１のウェーハエッジから接着剤２３の最外周の線までの距離は、１〜２ｍｍ程度である。また、使用する接着剤の量は、ウェーハ１枚当たり概ね０．１〜０．５ｍｌである。そして、線と線との間隔は、０．５〜２ｍｍ程度である。

この実施例では、線と線との間隔は、支持基板貼り付け時にはみ出しの生じ易い外周部付近はその間隔（ｓ１）を例えば、２ｍｍ程度とやや広くし、それ以外の部分の間隔（ｓ２）は、例えば、１ｍｍ程度と所望の接着力に応じてやや狭くするというように、自由に制御する。この実施例ではｓ１＞ｓ２である。この方法によれば、支持基板のはみ出しが間隔が均等の場合よりさらに精度良く制御することができる。
その後、従来の方法と同じく、プレス加工装置を用いて、厚さ１ｍｍ程度の支持基板（図示しない）を接着剤２３を介してウェーハ２１表面上に合せ、支持基板とウェーハ２１とを接合する。支持基板は、ウェーハ２１より多少径の大きいものを用い、材料としては、パイレックス（登録商標）ガラス、シリコン（これをダミーウェーハという）などから選択される。
この実施例では、接着剤の線幅と塗布間隔（線間間隔）が適切に制御されていることにより、接着剤のはみ出しもなく、未接着となる不良箇所の発生もなく、良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は、従来の方法と同じかそれ以下でありコストの増大を招くことも無い。

次に、図５を参照して実施例３を説明する。
図５は、接着剤が塗布され、且つ素子形成されたウェーハの平面図である。
素子形成されたシリコンなどのウェーハ３１の厚さは、２５０〜６５０μｍであり、この実施例ではオリフラ部３２を有する６００μｍ厚のウェーハを用いた。また、ウェーハ３１の直径は、１２５〜１５０ｍｍであり、この実施例では１５０ｍｍ径のウェーハを用いた。次に、素子形成されたウェーハ３１の表面上に空気圧或いは電動ポンプ等によって駆動される接着剤塗布装置により接着剤３３を塗布する。接着剤３３としては、熱可塑性樹脂やワックスなどの加熱によりウェーハ３１から剥がれ易い材料を用いる。

接着剤３３は、ウェーハ３１周辺部分に複数の線として同心円状に塗布される。このときオリフラ部３２の線は、ウェーハ外縁に平行であり直線にする。この実施例では、接着剤の塗布形状は、接着剤のはみ出しや不足を少なくするために、ウェーハの形状に合せてその相似形にする。勿論この部分も円形にしても良い。線幅は、０．１〜１．０ｍｍの範囲から選択される。ウェーハ３１のウェーハエッジから接着剤３３の最外周の線までの距離は、１〜２ｍｍ程度である。また、使用する接着剤の量は、ウェーハ１枚当たり概ね０．１〜１．０ｍｌである。そして、線と線との間隔は、０．５〜２ｍｍ程度である。この実施例では、線と線との間隔は、どの部分も等しく形成してある。
その後、従来の方法と同じく、プレス加工装置を用いて、厚さ１ｍｍ程度の支持基板（図示しない）を接着剤３３を介してウェーハ３１表面上に合せ、支持基板とウェーハ３１とを接合する。支持基板は、ウェーハ３１より多少径の大きいものを用い、材料は、パイレックス（登録商標）ガラス、シリコンなどから選択される。

この実施例では、接着剤の線幅と塗布間隔（線間間隔）が適切に制御されていることにより、接着剤のはみ出しもなく、未接着となる不良箇所の発生もなく、良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は、従来の方法と同じかそれ以下でありコストの増大を招くことも無い。また、オリフラ部を有していてもそれに合せて相似形にしてあるので、接着剤のはみ出しや不足を少なくするのをより一層良く行うことができる。

次に、図６及び図７を参照して実施例４を説明する。
図６及び図７は、素子形成されたウェーハに接着剤を塗布して支持基板にウェーハを接合する工程断面図である。実施例１において説明したように、素子形成を行ったウェーハ表面に接着剤を塗布して支持基板を接着してからウェーハを保持し、研削加工もしくはウエットエッチング加工あるいはこれらの加工を併用してウェーハを薄化し、後工程に進んで製品を完成させている。
処理を施して素子形成されたシリコンなどのウェーハ４１の厚さは、２５０〜６５０μｍであり、この実施例では６００μｍ厚のウェーハを用いた。また、ウェーハ４１の直径は、１２５〜１５０ｍｍであり、この実施例では１５０ｍｍ径のウェーハを用いた（図６（ａ））。このウェーハ４１の表面上に空気圧或いは電動ポンプ等によって駆動される接着剤塗布装置４２により接着剤４３を塗布する。接着剤４３としては、熱可塑性樹脂やワックスなどの加熱によりウェーハ４１から剥がれ易い材料を用いる。（図６（ｂ））。

接着剤４３は、円形のウェーハ４１周辺部分に一本の線として渦巻き状に塗布される。線幅は、０．１〜１．０ｍｍの範囲から選択される。ウェーハ４１の外縁（ウェーハエッジ）から接着剤４３の最外周の線までの距離は、１〜２ｍｍ程度である。また、使用する接着剤の量は、ウェーハ１枚当たり概ね０．１〜０．５ｍｌであり、前述した従来の接着方法と同程度である。そして、線と線との間隔は、０．５〜２ｍｍ程度である。この実施例では線と線との間隔は、全て等しくしてある（図６（ｃ））。その後、従来の方法と同じく、プレス加工装置を用いて、厚さ１ｍｍ程度の支持基板４４を接着剤４３を介してウェーハ４１表面上に合せ（図７（ａ））、支持基板４４とウェーハ４１とを接合する（図７（ｂ））。支持基板４４は、ウェーハ４１より多少径の大きいものを用い、材料としては、パイレックス（登録商標）ガラス、シリコン（これをダミーウェーハという）などから選択される。

この実施例では、接着剤の線幅と塗布間隔（線間間隔）が適切に制御されていることにより、接着剤のはみ出しもなく、未接着となる不良箇所の発生もなく、良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は、従来の方法と同じかそれ以下でありコストの増大を招くことも無い。また、接着剤は、ウェーハ周辺部分に一本の線として渦巻き状に塗布される、即ち、一本の線で一筆書きで形成されるので、複数の線を同心円状に形成するよりも塗布処理が容易になる。また、複数の同心円を形成する方法では、各円の塗布開始点と塗布終了点を接続する部分の線幅が太くなる（あるいは逆に細くなる）傾向があり、線幅を一定に制御するのが難しいが、一筆書きの場合には、この塗布開始点と塗布終了点の数が最小（各１点）で、それらの点同士を接続する必要がなく、線幅を一定に制御し易いという利点がある。

実施例２において説明したウェーハの形状に沿って塗布される接着剤の線と線との間隔をウェーハ表面上の位置によって異なるように構成することは、実施例１、実施例３もしくは実施例４にも適用することが可能であり、実施例３に記載されたオリフラ部を有するウェーハを用いることは、実施例１、実施例２もしくは実施例４にも適用することが可能である。

本発明の一実施例である実施例１に係る素子形成されたウェーハに接着剤を塗布して支持基板にウェーハを接合する工程断面図。 本発明の一実施例である実施例１に係る素子形成されたウェーハに接着剤を塗布して支持基板にウェーハを接合する工程断面図。 本発明の一実施例である実施例１に係る半導体装置の製造工程を説明する工程フロー図。 本発明の一実施例である実施例２に係る接着剤が塗布され、且つ素子形成されたウェーハの平面図。 本発明の一実施例である実施例３に係る接着剤が塗布され、且つ素子形成されたウェーハの平面図。 本発明の一実施例である実施例４に係る素子形成されたウェーハに接着剤を塗布して支持基板にウェーハを接合する工程断面図。 本発明の一実施例である実施例３に係る素子形成されたウェーハに接着剤を塗布して支持基板にウェーハを接合する工程断面図。

符号の説明

１、２１、３１、４１・・・ウェーハ
２、４２・・・接着剤塗布装置
３、２３、３３、４３・・・接着剤
４、４４・・・支持基板
３２・・・オリフラ部

Claims (5)

1. 半導体ウェーハ裏面を研削するに際して、前記半導体ウェーハ表面に接着剤を塗布する工程と、
   半導体ウェーハ支持基板を前記接着剤を用いて前記半導体ウェーハに接着させる工程とを備え、
   前記接着剤は、前記半導体ウェーハの形状に沿って所定の間隔をもって複数の線で同心円状に塗布することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 半導体ウェーハ裏面を研削するに際して、半導体ウェーハ表面に接着剤を塗布する工程と、
   半導体ウェーハ支持基板を１つの線で前記接着剤を用いて前記半導体ウェーハに接着させる工程とを備え、
   前記接着剤は、前記半導体ウェーハの形状に沿って所定の間隔をもって渦巻状に塗布することを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 前記所定の間隔は、前記半導体ウェーハ表面上の外周部分は広く、内周部分は狭くすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記接着剤は、熱可塑性樹脂もしくはワックスであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記半導体ウェーハは、オリフラ部を有し、前記オリフラ部の前記接着剤の線は、直線上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
   
   
   
   

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