JP2007123670A - Attachment method and attachment device - Google Patents

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寿昭 丹内
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attach a wafer to be polished to a substrate folder in a much more uniform status. <P>SOLUTION: An attachment chamber 111 and a diaphragm chamber 121 are exhausted, and pressure-decreased to, for example, about 1,000 Pa; a temperature control mechanism 106 is operated in such a status that the attachment chamber 111 and the diaphragm chamber 121 are pressure-decreased in the same way; and a substrate holder 103 is heated to about 150°C. Afterwards, a diaphragm pressurizing part 125 is operated, air is sent to the diaphragm chamber 121, a diaphragm 104 is extended to the side of a vacuum chamber lower part 101, and a wafer W is pressurized to the side of the substrate holder 103 by the deformed diaphragm 104. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウエハをワックスにより基板ホルダーに接着固定するための貼り付け方法及び貼り付け装置に関する。   The present invention relates to a bonding method and a bonding apparatus for bonding and fixing a wafer to a substrate holder with wax.

ＬＳＩ，発光ダイオード，発振素子などの製造に用いられる半導体や金属酸化物の結晶基板（ウエハ）は、表面を鏡面に研磨された状態で用いられている。このような研磨では、図２に概略を示すような研磨装置が用いられている。図２は、研磨装置の一部を示す概略的な側面図（ａ）、及び平面図（ｂ）である。図２に示す研磨装置は、片面研磨装置であり、研磨盤２０１が固定される定盤２０２と、研磨盤２０１（定盤２０２）の上に研磨対象のウエハＷを保持する基板ホルダー２０３と、基板ホルダー２０３を研磨盤２０１に押し付けるための圧力機構２０４とを備える。研磨盤２０１は、定盤２０２の上に貼着され固定される。また、研磨盤２０１の上（研磨面）には、吐出孔２０５より研磨剤が供給される。   2. Description of the Related Art Crystal substrates (wafers) of semiconductors and metal oxides used for manufacturing LSIs, light emitting diodes, oscillation elements, etc. are used with their surfaces polished to a mirror surface. In such polishing, a polishing apparatus as schematically shown in FIG. 2 is used. FIG. 2 is a schematic side view (a) and a plan view (b) showing a part of the polishing apparatus. The polishing apparatus shown in FIG. 2 is a single-side polishing apparatus, a surface plate 202 to which the polishing plate 201 is fixed, a substrate holder 203 that holds the wafer W to be polished on the polishing plate 201 (the surface plate 202), And a pressure mechanism 204 for pressing the substrate holder 203 against the polishing disc 201. The polishing plate 201 is stuck and fixed on the surface plate 202. Further, an abrasive is supplied from the discharge hole 205 onto the polishing board 201 (polishing surface).

定盤２０２は、図示しない回転機構により所定の方向に回転し、また、基板ホルダー２０３は、ホルダー軸２０３ａを中心軸として所定の方向に回転する。研磨対象となるウエハＷは、被研磨面が研磨盤２０１に当接した状態で、基板ホルダー２０３により研磨盤２０１に押し付けられる。この状態で、定盤２０２及び基板ホルダー２０３を回転させまた、吐出孔２０５より研磨剤を吐出することで、研磨盤２０１とウエハＷとの摺動面に研磨剤を供給する。これらの結果、ウエハＷの研磨対象面は、研磨剤に晒された状態で研磨盤２０１の表面と摺動し、研磨剤中の砥粒により研磨される。   The surface plate 202 is rotated in a predetermined direction by a rotation mechanism (not shown), and the substrate holder 203 is rotated in a predetermined direction around the holder shaft 203a. The wafer W to be polished is pressed against the polishing plate 201 by the substrate holder 203 with the surface to be polished being in contact with the polishing plate 201. In this state, the surface plate 202 and the substrate holder 203 are rotated, and the abrasive is discharged from the discharge holes 205 to supply the abrasive to the sliding surface between the polishing plate 201 and the wafer W. As a result, the surface to be polished of the wafer W slides on the surface of the polishing board 201 while being exposed to the polishing agent, and is polished by the abrasive grains in the polishing agent.

このような研磨において、図３の部分断面図に示すように、ウエハＷは、ワックス３０１により基板ホルダー２０３に貼り付けられた状態で、一方の面が研磨される（特許文献１参照）。ウエハＷの貼り付けでは、基板ホルダー２０３を加熱してワックス３０１を薄く塗布した後、加熱により溶融しているワックス３０１にウエハＷを押し付け、この後、冷却してワックス３０１が固化された状態としている。加熱されている状態では、ワックス３０１は流動性を有しており、押圧後のウエハＷの貼付状態は、押圧圧力の均一性の影響を受ける。ウエハＷは、基板ホルダー２０３に貼り付けられた状態で研磨されるため、ウエハＷの研磨の均一性は、基板ホルダー２０３の貼り付け面の平坦度（平坦性）により決定される。従って、基板ホルダー２０３の貼り付け面は、高い精度の平坦性を備えるようにしている。   In such polishing, as shown in the partial cross-sectional view of FIG. 3, one surface of the wafer W is polished while being attached to the substrate holder 203 by the wax 301 (see Patent Document 1). In attaching the wafer W, the substrate holder 203 is heated and the wax 301 is thinly applied, and then the wafer W is pressed against the wax 301 melted by heating, and then the wafer 301 is cooled and solidified. Yes. In the heated state, the wax 301 has fluidity, and the sticking state of the wafer W after pressing is affected by the uniformity of the pressing pressure. Since the wafer W is polished while being attached to the substrate holder 203, the polishing uniformity of the wafer W is determined by the flatness (flatness) of the attachment surface of the substrate holder 203. Therefore, the attachment surface of the substrate holder 203 is provided with high precision flatness.

特開平７−０３７７６８号公報JP 7-0377768 A

しかしながら、ウエハＷが基板ホルダー２０３に対して均一に貼り付けられていない場合、貼り付け面が高い平坦性を備えていても、ウエハＷが均一に研磨されない。ウエハＷは、ワックス３０１の層を介して基板ホルダー２０３に貼り付けられるため、ワックス３０１の層が均一に形成されていない場合、例えば、ウエハＷは、貼り付け面に対して傾きを有した状態に貼り付けられる。このような状態では、ウエハＷを均一に研磨することが容易ではない。   However, when the wafer W is not uniformly attached to the substrate holder 203, the wafer W is not uniformly polished even if the attachment surface has high flatness. Since the wafer W is bonded to the substrate holder 203 through the wax 301 layer, when the wax 301 layer is not formed uniformly, for example, the wafer W is inclined with respect to the bonding surface. Is pasted. In such a state, it is not easy to uniformly polish the wafer W.

例えば、ワックス３０１が溶融している状態でウエハＷを貼り付け面（基板ホルダー２０３）に押し付けるときに、ウエハＷの面内に均一に押圧力が加わらないと、貼り付け面に対して傾いた状態でウエハＷが貼り付けられてしまう。この状態は、ワックス３０１の厚さが部分的に変化している状態でもあり、ウエハＷが反っていた場合などは、特に顕著となる。   For example, when the wafer 301 is pressed against the attachment surface (substrate holder 203) in a state where the wax 301 is melted, the wafer W is inclined with respect to the attachment surface unless a uniform pressing force is applied to the surface of the wafer W. In this state, the wafer W is stuck. This state is also a state in which the thickness of the wax 301 is partially changed, and is particularly noticeable when the wafer W is warped.

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、研磨対象のウエハをより均一な状態で基板ホルダーに貼り付けることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to attach a wafer to be polished to a substrate holder in a more uniform state.

本発明に係る貼り付け方法は、基板ホルダーの貼り付け面にワックスを塗布する工程と、ダイヤフラムによりダイヤフラム室と貼り付け室とに隔離されたチャンバー内の貼り付け室に、基板ホルダーを載置し、かつ、ワックスの塗布された貼り付け面にウエハを載置する工程と、基板ホルダー及びウエハが貼り付け室に収容された後、チャンバー内が密閉され、ダイヤフラム室及び貼り付け室が減圧排気された状態とする工程と、基板ホルダー及びウエハが貼り付け室に収容された後、基板ホルダーを加熱してワックスが溶融した状態とする工程と、ワックスが溶融し、かつダイヤフラム室及び貼り付け室が減圧排気された後、貼り付け室が減圧排気された状態でダイヤフラム室の内部にエアを供給し、ダイヤフラムが貼り付け室の側に伸張された状態とし、伸張されたダイヤフラムによりウエハが基板ホルダーの側に押圧された状態とする工程と、伸張されたダイヤフラムによりウエハが基板ホルダーの側に押圧された状態で、基板ホルダーを冷却してワックスが固化された状態とする工程とを少なくとも備えるようにしたものである。従って、減圧環境でワックスが溶融された後、溶融されているワックスを介し、ウエハが基板ホルダーの側に押圧される。   The attaching method according to the present invention includes a step of applying a wax to an attaching surface of a substrate holder, and placing the substrate holder in an attaching chamber in a chamber separated by a diaphragm into a diaphragm chamber and an attaching chamber. In addition, the process of placing the wafer on the bonding surface coated with wax, and after the substrate holder and the wafer are accommodated in the bonding chamber, the chamber is sealed, and the diaphragm chamber and the bonding chamber are evacuated. A process in which the wax is melted after the substrate holder and the wafer are accommodated in the bonding chamber, and the wax is melted, and the diaphragm chamber and the bonding chamber are After being evacuated under reduced pressure, air is supplied to the inside of the diaphragm chamber while the pasting chamber is evacuated, and the diaphragm extends toward the pasting chamber. In a state where the wafer is pressed toward the substrate holder by the stretched diaphragm, and the wafer holder is cooled in a state where the wafer is pressed toward the substrate holder by the stretched diaphragm. And a step of setting the wax in a solidified state. Therefore, after the wax is melted in a reduced pressure environment, the wafer is pressed toward the substrate holder through the melted wax.

また、本発明に係る貼り付け装置は、密閉可能なチャンバーと、このチャンバー内に設けられてダイヤフラムにより隔離されたダイヤフラム室及び貼り付け室と、ワックスが塗布され、この塗布面にウエハが載置された基板ホルダーが貼り付け室に収容された状態で、ダイヤフラム室とともに貼り付け室を減圧排気する排気手段と、排気手段によりダイヤフラム室とともに貼り付け室が減圧排気された状態で、ダイヤフラム室に収容された基板ホルダーを加熱する加熱手段と、加熱手段によりダイヤフラム室に収容された基板ホルダーが加熱され、排気手段により貼り付け室が減圧排気された状態で、ダイヤフラム室にエアを供給するエア供給手段とを備え、貼り付け室が減圧排気された状態でダイヤフラム室にエアが供給されたことにより発生する貼り付け室とダイヤフラム室との圧力差により、ダイヤフラムを貼り付け室の側へ伸張させ、伸張したダイヤフラムによりウエハが基板ホルダーの側に押圧された状態とするようにしたものである。   The pasting apparatus according to the present invention includes a sealable chamber, a diaphragm chamber and a pasting chamber provided in the chamber and separated by a diaphragm, a wax is applied, and a wafer is placed on the coating surface. With the substrate holder being accommodated in the affixing chamber, the diaphragm chamber is evacuated together with the diaphragm chamber, and the affixing chamber is evacuated together with the diaphragm chamber by the evacuation means and accommodated in the diaphragm chamber. Heating means for heating the substrate holder, and air supply means for supplying air to the diaphragm chamber in a state where the substrate holder accommodated in the diaphragm chamber is heated by the heating means and the pasting chamber is evacuated by the exhaust means And the air is supplied to the diaphragm chamber in a state where the pasting chamber is evacuated under reduced pressure. The pressure difference between the pasted chamber and the diaphragm chamber for raw, is extended to the side of the pasted chamber diaphragm wafer by stretched diaphragm is obtained as a state of being pressed to the side of the substrate holder.

以上説明したように、本発明では、ワックスが溶融し、かつダイヤフラム室及び貼り付け室が減圧排気された後、貼り付け室が減圧排気された状態でダイヤフラム室の内部にエアを供給し、ダイヤフラムが貼り付け室の側に伸張された状態とし、伸張されたダイヤフラムによりウエハが基板ホルダーの側に押圧された状態とするようにした。この結果、本発明によれば、研磨対象のウエハをより均一な状態で基板ホルダーに貼り付けることができるという優れた効果が得られる。   As described above, in the present invention, after the wax is melted and the diaphragm chamber and the pasting chamber are evacuated under reduced pressure, air is supplied to the inside of the diaphragm chamber in a state where the pasting chamber is evacuated under reduced pressure. Is stretched to the side of the pasting chamber, and the wafer is pressed to the side of the substrate holder by the stretched diaphragm. As a result, according to the present invention, an excellent effect that the wafer to be polished can be attached to the substrate holder in a more uniform state is obtained.

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における貼り付け方法を説明するための説明図であり、また、貼り付け装置の構成例を示す構成図である。はじめに、貼り付け装置の構成について説明する。図１に示す貼り付け装置は、真空チャンバー下部１０１，真空チャンバー上部１０２，固定治具１０２ａ，基板ホルダー１０３，ダイヤフラム１０４，ワックス１０５，温度制御機構１０６，排気部１０７，貼り付け室１１１，ダイヤフラム室１２１，貼り付け室配管１１２，三方弁１１３，外部配管１１４，ダイヤフラム室配管１２２，三方弁１２３，加圧配管１２４，ダイヤフラム加圧部（エア供給手段）１２５，排気配管１７１を備える。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a pasting method according to an embodiment of the present invention, and is a configuration diagram showing a configuration example of a pasting apparatus. First, the configuration of the pasting apparatus will be described. 1 includes a vacuum chamber lower part 101, a vacuum chamber upper part 102, a fixing jig 102a, a substrate holder 103, a diaphragm 104, a wax 105, a temperature control mechanism 106, an exhaust part 107, an attachment chamber 111, and a diaphragm chamber. 121, a pasting chamber pipe 112, a three-way valve 113, an external pipe 114, a diaphragm chamber pipe 122, a three-way valve 123, a pressurizing pipe 124, a diaphragm pressurizing unit (air supply means) 125, and an exhaust pipe 171.

真空チャンバー下部１０１及び真空チャンバー上部１０２は、例えばアルミニウム合金から構成され、閉じられた状態とすることで、真空容器を構成する。例えば、真空チャンバー下部１０１と真空チャンバー上部１０２との嵌合部（当接面）には、シール部材としてのオーリング（図示せず）を備える。真空チャンバー下部１０１の内部底面には、基板ホルダー１０３が載置され、基板ホルダー１０３の貼り付け面にワックス１０５でウエハＷが接着される。基板ホルダー１０３は、例えばアルミナなどのセラミックやステンレス鋼より構成されている。また、基板ホルダー１０３の貼り付け面は、平坦度が０．１μｍ以下の高い平坦性を備えたラップ面に形成されている。   The vacuum chamber lower part 101 and the vacuum chamber upper part 102 are made of, for example, an aluminum alloy, and constitute a vacuum container by being in a closed state. For example, the fitting portion (contact surface) between the vacuum chamber lower part 101 and the vacuum chamber upper part 102 is provided with an O-ring (not shown) as a seal member. A substrate holder 103 is placed on the inner bottom surface of the vacuum chamber lower portion 101, and the wafer W is bonded to the attachment surface of the substrate holder 103 with wax 105. The substrate holder 103 is made of ceramic such as alumina or stainless steel, for example. In addition, the attachment surface of the substrate holder 103 is formed on a lapping surface having high flatness with a flatness of 0.1 μm or less.

また、真空チャンバー下部１０１には温度制御機構１０６が設けられ、真空チャンバー下部１０１の底部に載置される基板ホルダー１０３を加熱及び冷却可能としている。温度制御機構１０６は、例えば抵抗加熱体よりなる加熱部と、冷媒を流通させることによる冷却部とを備える。例えば、真空チャンバー下部１０１に基板ホルダー１０３を載置させた状態で、温度制御機構１０６を動作させて加熱すれば、基板ホルダー１０３の貼り付け面に供給されたワックス１０５を溶融（融解）させることができる。   Further, a temperature control mechanism 106 is provided in the vacuum chamber lower portion 101 so that the substrate holder 103 placed on the bottom of the vacuum chamber lower portion 101 can be heated and cooled. The temperature control mechanism 106 includes a heating unit made of, for example, a resistance heating body, and a cooling unit by circulating a refrigerant. For example, when the temperature control mechanism 106 is operated and heated while the substrate holder 103 is placed on the vacuum chamber lower portion 101, the wax 105 supplied to the attachment surface of the substrate holder 103 is melted (melted). Can do.

ダイヤフラム１０４は、耐熱性を備え、かつ弾性や粘弾性を備える弾性体よりなる伸縮可能なシートである。ダイヤフラム１０４は、例えば、シリコーンゴムから構成されていればよい。また、ダイヤフラム１０４は、フッ素ゴムから構成されていてもよい。ダイヤフラム１０４は、この周縁部が真空チャンバー上部１０２の内側上面に、固定治具１０２ａにより取り付けられ、ダイヤフラム１０４と真空チャンバー上部１０２の内側上面とにより、密閉されたダイヤフラム室１２１を形成する。   The diaphragm 104 is an expandable / contractible sheet made of an elastic body having heat resistance and elasticity and viscoelasticity. The diaphragm 104 may be made of, for example, silicone rubber. Moreover, the diaphragm 104 may be comprised from the fluororubber. The peripheral edge of the diaphragm 104 is attached to the inner upper surface of the upper part 102 of the vacuum chamber by a fixing jig 102 a, and the diaphragm 104 and the inner upper surface of the upper part 102 of the vacuum chamber form a sealed diaphragm chamber 121.

真空チャンバー下部１０１と真空チャンバー上部１０２とが閉じられると、この真空容器の内部では、ダイヤフラム１０４により、貼り付け室１１１とダイヤフラム室１２１とが隔離された状態となる。貼り付け室１１１及びダイヤフラム室１２１は、平面視円形であり、言い換えると、円筒形状に形成されている。また、ダイヤフラム１０４は、貼り付け室１１１の側から見ると、平面視円形に形成されている。なお、これらの形状は、円形，円筒形に限らず、他の形状であってもよい。   When the vacuum chamber lower part 101 and the vacuum chamber upper part 102 are closed, the pasting chamber 111 and the diaphragm chamber 121 are isolated from each other by the diaphragm 104 inside the vacuum container. The pasting chamber 111 and the diaphragm chamber 121 are circular in plan view, in other words, are formed in a cylindrical shape. In addition, the diaphragm 104 is formed in a circular shape in plan view when viewed from the pasting chamber 111 side. Note that these shapes are not limited to circular and cylindrical, but may be other shapes.

また、貼り付け室１１１には、例えば、真空チャンバー下部１０１の底面側部において貼り付け室配管１１２が連通し、貼り付け室配管１１２は、三方弁１１３を介して外部配管１１４及び排気配管１７１に接続されている。一方、ダイヤフラム室１２１には、真空チャンバー上部１０２においてダイヤフラム室配管１２２が連通し、ダイヤフラム室配管１２２は、三方弁１２３を介して加圧配管１２４及び排気配管に接続されている。   In addition, for example, the bonding chamber piping 112 communicates with the bonding chamber 111 at the bottom side of the lower portion 101 of the vacuum chamber, and the bonding chamber piping 112 is connected to the external piping 114 and the exhaust piping 171 via the three-way valve 113. It is connected. On the other hand, a diaphragm chamber pipe 122 communicates with the diaphragm chamber 121 in the upper part 102 of the vacuum chamber, and the diaphragm chamber pipe 122 is connected to a pressurizing pipe 124 and an exhaust pipe through a three-way valve 123.

従って、三方弁１１３の切りかえにより、貼り付け室１１１は、外部（大気）開放部への接続と排気部１０７との接続が、切りかえられる。同様に、三方弁１２３の切りかえにより、ダイヤフラム加圧部１２５と排気部１０７との接続が、切りかえられる。なお、排気部１０７は、ロータリーポンプなどの真空ポンプである。また、ダイヤフラム加圧部１２５は、例えば、往復圧縮型，スクリュー圧縮型，及びロータリー圧縮型などのエアコンプレッサーである。   Therefore, by switching the three-way valve 113, the pasting chamber 111 is switched between the connection to the outside (atmosphere) opening and the connection to the exhaust 107. Similarly, the connection between the diaphragm pressurizing unit 125 and the exhaust unit 107 is switched by switching the three-way valve 123. The exhaust unit 107 is a vacuum pump such as a rotary pump. Moreover, the diaphragm pressurization part 125 is air compressors, such as a reciprocating compression type, a screw compression type, and a rotary compression type, for example.

次に、図１に示した貼り付け装置による貼り付け方法例について説明する。まず、図１（ａ）に示すように、真空チャンバー下部１０１及び真空チャンバー上部１０２なる真空容器を開放状態とし、貼り付け面にワックス１０５が塗布された基板ホルダー１０３を真空チャンバー下部１０１の上に搬入する。ワックス１０５は、例えば、日化精工株式会社製のスカイワックス系などであればよい。加えて、塗布されているワックス１０５の上に、ウエハＷを載置する。ウエハＷは、例えば、単結晶シリコン，単結晶ＧａＮ，単結晶ＳｉＣなどの半導体ウエハや、コランダム（Ａｌ2Ｏ3）や水晶などのウエハである。 Next, an example of a pasting method using the pasting apparatus shown in FIG. 1 will be described. First, as shown in FIG. 1A, the vacuum chamber including the vacuum chamber lower portion 101 and the vacuum chamber upper portion 102 is opened, and the substrate holder 103 with the wax 105 applied to the attachment surface is placed on the vacuum chamber lower portion 101. Carry in. The wax 105 may be, for example, a sky wax system manufactured by Nikka Seiko Co., Ltd. In addition, the wafer W is placed on the applied wax 105. The wafer W is, for example, a semiconductor wafer such as single crystal silicon, single crystal GaN, or single crystal SiC, or a wafer such as corundum (Al 2 O 3 ) or crystal.

次に、図１（ｂ）に示すように、真空チャンバー下部１０１及び真空チャンバー上部１０２なる真空容器を密閉状態とする。ついで、三方弁１１３を切りかえて貼り付け室配管１１２と排気配管１７１とが連通した状態とし、また、三方弁１２３を切りかえてダイヤフラム室配管１２２と排気配管１７１とが連通した状態とする。ついで、排気部１０７を動作させ、貼り付け室１１１及びダイヤフラム室１２１を排気し、例えば、１０００Ｐａ程度に減圧する。このとき、貼り付け室１１１とダイヤフラム室１２１とは、同一の圧力とされるので、ダイヤフラム１０４は変形しない。   Next, as shown in FIG. 1B, the vacuum container including the vacuum chamber lower portion 101 and the vacuum chamber upper portion 102 is sealed. Next, the three-way valve 113 is switched to a state where the pasting chamber pipe 112 and the exhaust pipe 171 communicate with each other, and the three-way valve 123 is switched to a state where the diaphragm chamber pipe 122 and the exhaust pipe 171 communicate with each other. Next, the exhaust unit 107 is operated to exhaust the pasting chamber 111 and the diaphragm chamber 121, and the pressure is reduced to about 1000 Pa, for example. At this time, since the pasting chamber 111 and the diaphragm chamber 121 are at the same pressure, the diaphragm 104 is not deformed.

上述したように、貼り付け室１１１及びダイヤフラム室１２１が減圧された状態で、温度制御機構１０６を動作させ、基板ホルダー１０３が１５０℃程度に加熱された状態とする。この加熱により、ワックス１０５は溶融し、揮発成分の蒸発する。また、減圧環境で溶融させているため、ワックス１０５に溶存していた気体が脱気する。これらのことにより、ワックス１０５においては発泡が生じるが、ウエハＷが、基板ホルダー１０３に押し付けられていないため、容易に脱泡されるようになる。   As described above, the temperature control mechanism 106 is operated in a state where the pasting chamber 111 and the diaphragm chamber 121 are decompressed, and the substrate holder 103 is heated to about 150 ° C. By this heating, the wax 105 is melted and volatile components are evaporated. Moreover, since it is melted in a reduced pressure environment, the gas dissolved in the wax 105 is degassed. As a result, foaming occurs in the wax 105, but the wafer W is not pressed against the substrate holder 103, so that it is easily degassed.

なお、貼り付け室１１１とダイヤフラム室１２１とは、厳密に同一圧力とされている必要はない。ダイヤフラム１０４の変形が抑制され、ダイヤフラム１０４によりウエハＷが基板ホルダー１０３の側に押し付けられることがない状態であればよい。また、基板ホルダー１０３が加熱されている状態で、貼り付け室１１１及びダイヤフラム室１２１が減圧されている状態が、所定時間継続されていればよい。従って、例えば、基板ホルダー１０３が加熱された後、前述の貼り付け室１１１とダイヤフラム室１２１との減圧を行うようにしてもよい。また、常に排気部１０７を動作させて排気されている状態とする必要はなく、所定の圧力にまで貼り付け室１１１及びダイヤフラム室１２１を減圧した後、貼り付け室１１１及びダイヤフラム室１２１が閉じられた状態としてから、基板ホルダー１０３が加熱されるようにしてもよい。   Note that the pasting chamber 111 and the diaphragm chamber 121 do not have to be strictly at the same pressure. It is sufficient that deformation of the diaphragm 104 is suppressed and the wafer W is not pressed against the substrate holder 103 by the diaphragm 104. In addition, the state in which the pasting chamber 111 and the diaphragm chamber 121 are depressurized while the substrate holder 103 is heated may be continued for a predetermined time. Therefore, for example, after the substrate holder 103 is heated, the pressure in the pasting chamber 111 and the diaphragm chamber 121 may be reduced. Further, it is not always necessary to operate the exhaust unit 107 to be in an exhausted state, and after the pressure in the pasting chamber 111 and the diaphragm chamber 121 is reduced to a predetermined pressure, the pasting chamber 111 and the diaphragm chamber 121 are closed. The substrate holder 103 may be heated after having been in the state.

上述したように、減圧された環境下における加熱を所定時間行った後、まず、三方弁１２３を切りかえてダイヤフラム室配管１２２が加圧配管１２４へ連通した状態とし、加えて、ダイヤフラム加圧部１２５を動作させ、ダイヤフラム室１２１にエアを送り込む。なお、ダイヤフラム加圧部１２５を設けず、加圧配管１２４の一端が大気開放された状態とされていてもよい。この構成であっても、ダイヤフラム室１２１に対してエアが供給されるようになる。このことにより、ダイヤフラム室１２１の圧力が貼り付け室１１１の圧力より高くなり、ダイヤフラム１０４が変形してダイヤフラム室１２１の体積が増加（膨張）し、ダイヤフラム１０４が真空チャンバー下部１０１の側に張り出された状態となる。このようにして変形されたダイヤフラム１０４は、貼り付け室１１１の側に伸張し、図１（ｃ）に示すように、伸張したダイヤフラム１０４により、ウエハＷが基板ホルダー１０３の側に押し付けられる。ダイヤフラム室１２１と貼り付け室１１１との差圧により、ウエハＷは基板ホルダー１０３の側に押し付けられる。   As described above, after heating in a decompressed environment for a predetermined time, first, the three-way valve 123 is switched to bring the diaphragm chamber pipe 122 into communication with the pressurizing pipe 124. In addition, the diaphragm pressurizing section 125 is added. Is operated to send air into the diaphragm chamber 121. Note that the diaphragm pressurizing unit 125 may not be provided, and one end of the pressurizing pipe 124 may be open to the atmosphere. Even with this configuration, air is supplied to the diaphragm chamber 121. As a result, the pressure in the diaphragm chamber 121 becomes higher than the pressure in the pasting chamber 111, the diaphragm 104 is deformed and the volume of the diaphragm chamber 121 increases (expands), and the diaphragm 104 projects to the lower side of the vacuum chamber 101. It will be in the state. The diaphragm 104 deformed in this way expands toward the bonding chamber 111, and the wafer W is pressed against the substrate holder 103 by the expanded diaphragm 104 as shown in FIG. The wafer W is pressed against the substrate holder 103 by the differential pressure between the diaphragm chamber 121 and the bonding chamber 111.

このとき、ダイヤフラム室１２１の側からダイヤフラム１０４に加わるエア圧は、伸張して変形したダイヤフラム１０４がウエハＷに被着している領域において均一であり、全域に亘って均一な押圧力でウエハＷは基板ホルダー１０３の側に押し付けられる。この結果、ワックス３０１の層は、ウエハＷと基板ホルダー１０３との間の全域に亘って均一な厚さに形成される。ついで、変形（伸張）したダイヤフラム１０４によりウエハＷが基板ホルダー１０３の側に押し付けられた状態で、温度制御機構１０６を動作させ、基板ホルダー１０３が冷却された状態とする。この冷却により、ワックス３０１は固化し、固化したワックス３０１により、ウエハＷが基板ホルダー１０３に接着された状態となる。   At this time, the air pressure applied to the diaphragm 104 from the diaphragm chamber 121 side is uniform in the region where the stretched and deformed diaphragm 104 adheres to the wafer W, and the wafer W is uniformly pressed over the entire region. Is pressed against the substrate holder 103 side. As a result, the wax 301 layer is formed to have a uniform thickness over the entire area between the wafer W and the substrate holder 103. Next, the temperature control mechanism 106 is operated in a state where the wafer W is pressed against the substrate holder 103 by the deformed (stretched) diaphragm 104, so that the substrate holder 103 is cooled. By this cooling, the wax 301 is solidified, and the wafer W is bonded to the substrate holder 103 by the solidified wax 301.

次に、ダイヤフラム加圧部１２５によるダイヤフラム室１２１へのエアの供給を停止し、三方弁１１３を切りかえて貼り付け室配管１１２が外部配管１１４へ連通した状態とする。これらのことにより、外部のエアが貼り付け室１１１に取り込まれ、貼り付け室１１１の圧力が上昇し、貼り付け室１１１の圧力とダイヤフラム室１２１の圧力とが均衡した状態となり、ダイヤフラム１０４が収縮して元の形状に戻り、図１（ｂ）に示す状態となる。この後、真空チャンバー下部１０１と真空チャンバー上部１０２とが開放された状態とし、ウエハＷが貼り付けられた基板ホルダー１０３を取り出す。取り出した基板ホルダー１０３を、所定の研磨装置に取り付けてウエハＷを研磨すれば、ワックス１０５の層の不均一による研磨の偏りなどがなく均一な状態で、ウエハＷの研磨が行える。また、前述したように、ワックス１０５の層には気泡などが閉じ込められていないため、上述の研磨においては、気泡の存在によるウエハＷの破損などが発生しない。   Next, the supply of air to the diaphragm chamber 121 by the diaphragm pressurizing unit 125 is stopped, and the three-way valve 113 is switched so that the pasting chamber piping 112 communicates with the external piping 114. As a result, external air is taken into the pasting chamber 111, the pressure in the pasting chamber 111 rises, the pressure in the pasting chamber 111 and the pressure in the diaphragm chamber 121 are balanced, and the diaphragm 104 contracts. Then, the original shape is restored, and the state shown in FIG. Thereafter, the vacuum chamber lower part 101 and the vacuum chamber upper part 102 are opened, and the substrate holder 103 to which the wafer W is attached is taken out. If the taken-out substrate holder 103 is attached to a predetermined polishing apparatus and the wafer W is polished, the wafer W can be polished in a uniform state without uneven polishing due to non-uniformity of the wax 105 layer. Further, as described above, since bubbles or the like are not confined in the wax 105 layer, the wafer W is not damaged due to the presence of bubbles in the above-described polishing.

本発明の実施の形態における貼り付け方法を説明するための説明図であり、また、貼り付け装置の構成例を示す構成図である。It is explanatory drawing for demonstrating the sticking method in embodiment of this invention, and is a block diagram which shows the structural example of a sticking apparatus. 従来よりある研磨装置の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example of the conventional polishing apparatus. ウエハＷがワックス３０１により基板ホルダー２０３に貼り付けられた状態を示す部分断面図である。4 is a partial cross-sectional view showing a state in which a wafer W is attached to a substrate holder 203 with wax 301. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０１…真空チャンバー下部、１０２…真空チャンバー上部、１０２ａ…固定治具、１０３…基板ホルダー、１０４…ダイヤフラム、１０５…ワックス、１０６…温度制御機構、１０７…排気部、１１１…貼り付け室、１１２…貼り付け室配管、１１３…三方弁、１１４…外部配管、１２１…ダイヤフラム室、１２２…ダイヤフラム室配管、１２３…三方弁、１２４…加圧配管、１２５…ダイヤフラム加圧部、１７１…排気配管、Ｗ…ウエハ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Vacuum chamber lower part, 102 ... Vacuum chamber upper part, 102a ... Fixing jig, 103 ... Substrate holder, 104 ... Diaphragm, 105 ... Wax, 106 ... Temperature control mechanism, 107 ... Exhaust part, 111 ... Pasting room, 112 ... Pasting chamber piping, 113 ... Three-way valve, 114 ... External piping, 121 ... Diaphragm chamber, 122 ... Diaphragm chamber piping, 123 ... Three-way valve, 124 ... Pressurizing piping, 125 ... Diaphragm pressurizing section, 171 ... Exhaust piping, W ... wafer.

Claims (2)

基板ホルダーの貼り付け面にワックスを塗布する工程と、
ダイヤフラムによりダイヤフラム室と貼り付け室とに隔離されたチャンバー内の前記貼り付け室に、前記基板ホルダーを載置し、かつ、前記ワックスの塗布された貼り付け面にウエハを載置する工程と、
前記基板ホルダー及び前記ウエハが前記貼り付け室に収容された後、前記チャンバー内が密閉され、前記ダイヤフラム室及び前記貼り付け室が減圧排気された状態とする工程と、
前記基板ホルダー及び前記ウエハが前記貼り付け室に収容された後、前記基板ホルダーを加熱して前記ワックスが溶融した状態とする工程と、
前記ワックスが溶融し、かつ前記ダイヤフラム室及び前記貼り付け室が減圧排気された後、前記貼り付け室が減圧排気された状態で前記ダイヤフラム室の内部にエアを供給し、前記ダイヤフラムが前記貼り付け室の側に伸張された状態とし、伸張された前記ダイヤフラムにより前記ウエハが前記基板ホルダーの側に押圧された状態とする工程と、
伸張された前記ダイヤフラムにより前記ウエハが前記基板ホルダーの側に押圧された状態で、前記基板ホルダーを冷却して前記ワックスが固化された状態とする工程と
を少なくとも備えることを特徴とする貼り付け方法。 A step of applying wax to the affixing surface of the substrate holder;
Placing the substrate holder in the pasting chamber in a chamber separated by a diaphragm into a diaphragm chamber and a pasting chamber, and placing a wafer on the pasting surface coated with wax;
After the substrate holder and the wafer are accommodated in the pasting chamber, the inside of the chamber is sealed, and the diaphragm chamber and the pasting chamber are evacuated under reduced pressure; and
After the substrate holder and the wafer are accommodated in the bonding chamber, the substrate holder is heated to bring the wax into a molten state;
After the wax is melted and the diaphragm chamber and the pasting chamber are evacuated, air is supplied to the inside of the diaphragm chamber in a state where the pasting chamber is evacuated, and the diaphragm is pasted. A state in which the wafer is stretched toward the chamber, and the wafer is pressed against the substrate holder by the stretched diaphragm;
And a step of cooling the substrate holder so that the wax is solidified in a state where the wafer is pressed to the substrate holder side by the stretched diaphragm. . 密閉可能なチャンバーと、
このチャンバー内に設けられてダイヤフラムにより隔離されたダイヤフラム室及び貼り付け室と、
ワックスが塗布され、この塗布面にウエハが載置された基板ホルダーが前記貼り付け室に収容された状態で、
前記ダイヤフラム室とともに前記貼り付け室を減圧排気する排気手段と、
前記排気手段により前記ダイヤフラム室とともに前記貼り付け室が減圧排気された状態で、前記ダイヤフラム室に収容された前記基板ホルダーを加熱する加熱手段と、
前記加熱手段により前記ダイヤフラム室に収容された前記基板ホルダーが加熱され、前記排気手段により前記貼り付け室が減圧排気された状態で、前記ダイヤフラム室にエアを供給するエア供給手段と
を備え、
前記貼り付け室が減圧排気された状態で前記ダイヤフラム室にエアが供給されたことにより発生する前記貼り付け室と前記ダイヤフラム室との圧力差により、前記ダイヤフラムを前記貼り付け室の側へ伸張させ、伸張した前記ダイヤフラムにより前記ウエハが前記基板ホルダーの側に押圧された状態とする
ことを特徴とする貼り付け装置。 A sealable chamber;
A diaphragm chamber and a pasting chamber provided in the chamber and separated by a diaphragm;
In a state where the substrate holder on which the wax is applied and the wafer is placed on the application surface is accommodated in the pasting chamber,
Exhaust means for evacuating the pasting chamber together with the diaphragm chamber;
Heating means for heating the substrate holder accommodated in the diaphragm chamber in a state where the pasting chamber is evacuated under reduced pressure together with the diaphragm chamber by the exhaust means;
Air supply means for supplying air to the diaphragm chamber in a state where the substrate holder accommodated in the diaphragm chamber is heated by the heating means and the pasting chamber is evacuated by the exhaust means;
Due to the pressure difference between the affixing chamber and the diaphragm chamber generated when air is supplied to the diaphragm chamber in a state where the affixing chamber is evacuated, the diaphragm is extended toward the affixing chamber. The pasting apparatus, wherein the wafer is pressed toward the substrate holder by the expanded diaphragm.
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