JP2021111675A - Method of bonding semiconductor chip and support substrate, method of polishing semiconductor chip, and method of bonding wafer and support substrate - Google Patents

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Abstract

To bond a semiconductor chip or a wafer to a support substrate in a parallel state.SOLUTION: A method of bonding a semiconductor chip includes: a first step of bonding a support substrate 20 made of a first permanent magnet and a semiconductor chip 10 with wax 31 to prepare a first attachment 102; a second step of creating an adsorbent 40 by adsorbing the first attachment 102 and a second permanent magnet 25; a third step SP4 of heating the adsorbent 40 to equal to or higher than the melting point of the wax 31; a fourth step SP5 of cooling the adsorbent 40 heated in the third step SP4; and a fifth step SP6 of separating the second permanent magnet 25 from the adsorbent 40 cooled in the fourth step SP5 to prepare a second attachment 100 in which the semiconductor chip 10 and the support substrate 20 are bonded together.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、半導体チップ又はウェハと支持基板との貼合わせ方法に関し、例えば、多層配線を有した半導体チップを研磨し、特定の配線層を露出させる前工程で使用される。 The present invention relates to a method of bonding a semiconductor chip or wafer to a support substrate, and is used, for example, in a pre-process of polishing a semiconductor chip having multiple layers of wiring to expose a specific wiring layer.

半導体チップを検査する際、半導体チップのパッケージを研磨し、金属配線層を露出させることがある。また、半導体チップは、金属配線層と層間絶縁層とが多層に積層されている。特定の配線層まで半導体チップを研磨して、露出した金属配線層の検査や解析を行うこともある。研磨工程では、ワックスで半導体チップが貼り合わされた支持基板を研磨装置に把持させる。 When inspecting a semiconductor chip, the semiconductor chip package may be polished to expose the metal wiring layer. Further, in the semiconductor chip, a metal wiring layer and an interlayer insulating layer are laminated in multiple layers. The semiconductor chip may be polished to a specific wiring layer to inspect and analyze the exposed metal wiring layer. In the polishing step, the polishing apparatus grips the support substrate to which the semiconductor chips are bonded with wax.

特許文献1には、半導体ウェハと支持板とを加熱消滅性樹脂を含有する接着剤で接着し、加熱して剥離させる技術が記載されている。 Patent Document 1 describes a technique of adhering a semiconductor wafer and a support plate with an adhesive containing a heat-dissipating resin, and then heating and peeling them off.

特開2004−186263号公報(請求項1、段落0030,0031)JP-A-2004-186263 (Claim 1, paragraphs 0030, 0031)

半導体チップを研磨する際、半導体チップと支持基板とを平行にする必要がある。ところで、ワックスは、常温よりも融点が高く、粘性の温度依存性が高い。このため、加熱工程、傾斜を微調整する工程、冷却工程を繰り返して、半導体チップを徐々に平行にする必要がある。このような作業は、煩わしく、時間を要するため、平行状態で貼り合わせることが好ましい。 When polishing a semiconductor chip, it is necessary to make the semiconductor chip and the support substrate parallel to each other. By the way, wax has a higher melting point than room temperature and has a high viscosity temperature dependence. Therefore, it is necessary to repeat the heating step, the step of finely adjusting the inclination, and the cooling step to gradually make the semiconductor chips parallel. Since such work is cumbersome and time-consuming, it is preferable to bond them in a parallel state.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、半導体チップ又はウェハを支持基板に平行状態で貼り合わせることができる貼合わせ方法、及び半導体チップ研磨方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a bonding method capable of bonding a semiconductor chip or a wafer in a parallel state to a support substrate, and a semiconductor chip polishing method. ..

前記目的を達成するために、本発明の半導体チップと支持基板との貼合わせ方法は、強磁性体からなる支持基板(例えば、永久磁石、鉄板)と半導体チップとをワックスで貼り付けた第1貼付物を作成する第1工程と、強磁性体からなる対向部材(例えば、永久磁石、マグネットシート)と前記第1貼付物とを吸着させた吸着物を作成する第2工程と、前記吸着物を前記ワックスの融点以上に加熱する第3工程と、前記第3工程で加熱された吸着物を冷却する第4工程と、前記第4工程で冷却された前記吸着物から前記対向部材を引き離し、前記半導体チップと前記支持基板とが貼り合わされた第2貼付物を作成する第5工程とを備え、前記支持基板と前記対向部材との少なくとも一方は、着磁されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the method of bonding the semiconductor chip and the support substrate of the present invention is a first method in which a support substrate made of a ferromagnet (for example, a permanent magnet or an iron plate) and a semiconductor chip are bonded with wax. The first step of creating a sticker, the second step of creating an adsorbent by adsorbing an opposing member (for example, a permanent magnet, a magnet sheet) made of a ferromagnetic material and the first affix, and the adsorbent. The facing member is separated from the third step of heating the magnet to a temperature equal to or higher than the melting point of the wax, the fourth step of cooling the adsorbent heated in the third step, and the adsorbent cooled in the fourth step. A fifth step of producing a second attachment in which the semiconductor chip and the support substrate are bonded is provided, and at least one of the support substrate and the facing member is magnetized.

本発明によれば、半導体チップ又はウェハを支持基板に平行状態で貼り合わせることができる。 According to the present invention, a semiconductor chip or wafer can be attached to a support substrate in a parallel state.

本発明の第1実施形態である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法を説明する説明図(1)である。It is explanatory drawing (1) explaining the method of bonding the semiconductor chip and the support substrate which are 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法を説明する説明図(2)である。It is explanatory drawing (2) explaining the method of bonding the semiconductor chip and the support substrate which are 1st Embodiment of this invention. 所定の配線層まで研磨する工程を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the process of polishing to a predetermined wiring layer. 本発明の第1比較例である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the bonding method of the semiconductor chip and the support substrate which is the 1st comparative example of this invention. 永久磁石、石英基板、及びシリコンウェハの厚みの測定箇所を示す図である。It is a figure which shows the measurement point of the thickness of a permanent magnet, a quartz substrate, and a silicon wafer. 本発明の第2実施形態である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the bonding method of the semiconductor chip and the support substrate which are 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2比較例である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the bonding method of the semiconductor chip and the support substrate which is the 2nd comparative example of this invention. 本発明の第3実施形態である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法で使用される両面着磁されたマグネットシートを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the double-sided magnetized magnet sheet used in the bonding method of the semiconductor chip and the support substrate which are 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法で使用されるマグネットシートを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the magnet sheet used in the method of bonding a semiconductor chip and a support substrate which are 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the bonding method of the semiconductor chip and the support substrate which are 5th Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」と称する)につき詳細に説明する。なお、各図は、本実施形態を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. In addition, each figure is only shown schematicly to the extent that the present embodiment can be fully understood. Further, in each figure, common components and similar components are designated by the same reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted.

(第1実施形態)
図1,2は、本発明の第1実施形態である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法を説明する説明図である。
半導体チップ10は、例えば、Si基板15(図3参照)に図示しない電気回路を形成したものである。なお、半導体チップ10の代わりに半導体ウェハでも構わない。支持基板20は、円形平板の強磁性体を磁化した永久磁石である。この永久磁石は、一方の面がS極に磁化され、他方の面がN極に磁化されている。ワックス30は、常温で固形であり、所定の融点(約70℃)で溶解・液化するものである。
半導体チップ10と支持基板20とをワックス30で貼り合わせた貼付物100(図2のSP6)は、下記工程(ステップ)を経て作成される。
(First Embodiment)
FIGS. 1 and 2 are explanatory views illustrating a method of bonding the semiconductor chip and the support substrate according to the first embodiment of the present invention.
The semiconductor chip 10 is, for example, a Si substrate 15 (see FIG. 3) formed with an electric circuit (not shown). A semiconductor wafer may be used instead of the semiconductor chip 10. The support substrate 20 is a permanent magnet magnetized with a ferromagnet of a circular flat plate. One surface of this permanent magnet is magnetized to the south pole, and the other surface is magnetized to the north pole. The wax 30 is solid at room temperature and dissolves and liquefies at a predetermined melting point (about 70 ° C.).
The attachment 100 (SP6 in FIG. 2) in which the semiconductor chip 10 and the support substrate 20 are bonded together with wax 30 is produced through the following steps (steps).

まず、作業者は、支持基板20の中央部にワックス30を塗布する。このとき、ワックス30は、均一に塗布する必要がない。ワックス30の塗布後、作業者は、ワックス30が塗布された支持基板20に半導体チップ10を載置する(ステップSP1)。これにより、支持基板20と半導体チップ10とがワックス30で貼り合わされ、貼付物101(ステップSP2)が作成される。このとき、半導体チップ10を載置する側の支持基板20の極性は、N極にしているが、S極でも構わない。 First, the operator applies the wax 30 to the central portion of the support substrate 20. At this time, the wax 30 does not need to be applied uniformly. After applying the wax 30, the operator places the semiconductor chip 10 on the support substrate 20 to which the wax 30 is applied (step SP1). As a result, the support substrate 20 and the semiconductor chip 10 are bonded together with the wax 30, and a patch 101 (step SP2) is created. At this time, the polarity of the support substrate 20 on the side on which the semiconductor chip 10 is placed is set to N pole, but S pole may be used.

ステップSP1の後、作業者は、テーブル50の上で、半導体チップ10が載置された支持基板20と対向部材25とを対向させて、互いに吸着させる(ステップSP2)。対向部材25は、強磁性体を磁化した永久磁石である。支持基板20と対向部材25とは、異なる磁極を対向させる。なお、対向部材25が永久磁石であれば、支持基板20は、永久磁石でなくとも、磁化されていない単なる鉄板で構わない。これにより、半導体チップ10を介挿した、支持基板20と対向部材25との吸着物40が作成される(ステップSP3)。 After step SP1, the operator causes the support substrate 20 on which the semiconductor chip 10 is placed and the facing member 25 to face each other on the table 50 and attract them to each other (step SP2). The opposing member 25 is a permanent magnet magnetized with a ferromagnet. The support substrate 20 and the facing member 25 have different magnetic poles facing each other. If the opposing member 25 is a permanent magnet, the support substrate 20 may be a simple iron plate that is not magnetized, even if it is not a permanent magnet. As a result, the adsorbent 40 between the support substrate 20 and the facing member 25 is created by inserting the semiconductor chip 10 (step SP3).

ステップSP3の後、作業者は、吸着物40をワックス30の融点以上に加熱する(図2のSP4)。加熱により、溶けたワックス30を溶融ワックス31と称する。溶融ワックス31は、支持基板20と対向部材25とを吸着する吸着力(磁力)によって、厚みが均一にさせられる。つまり、半導体チップ10は、均一な厚みの溶融ワックス31の上で、浮力及び表面張力を受けている。なお、支持基板20と半導体チップ10との間に溶融ワックス31が介挿されたものを貼付物102と称する。 After step SP3, the operator heats the adsorbent 40 above the melting point of the wax 30 (SP4 in FIG. 2). The wax 30 melted by heating is referred to as molten wax 31. The thickness of the molten wax 31 is made uniform by the adsorption force (magnetic force) that attracts the support substrate 20 and the facing member 25. That is, the semiconductor chip 10 receives buoyancy and surface tension on the molten wax 31 having a uniform thickness. The one in which the molten wax 31 is inserted between the support substrate 20 and the semiconductor chip 10 is referred to as a patch 102.

ステップSP4の後、作業者は、吸着物40を常温まで冷却する(ステップSP5)。これにより、半導体チップ10と支持基板20との間に介挿された溶融ワックス31が、厚みが均一な状態で固化する。この固化したワックスをワックス32と称し、冷却された吸着物40を吸着物41と称する。 After step SP4, the operator cools the adsorbent 40 to room temperature (step SP5). As a result, the molten wax 31 inserted between the semiconductor chip 10 and the support substrate 20 solidifies in a uniform thickness. This solidified wax is referred to as wax 32, and the cooled adsorbent 40 is referred to as adsorbent 41.

ステップSP5の後、作業者は、半導体チップ10が貼り合わされた支持基板20と対向部材25とを引き離す(ステップSP6)。これにより、半導体チップ10と支持基板20とが、厚みが均一なワックス32で貼り合わされた貼付物100が作成される。 After step SP5, the operator pulls the support substrate 20 to which the semiconductor chip 10 is attached and the facing member 25 apart (step SP6). As a result, a patch 100 is created in which the semiconductor chip 10 and the support substrate 20 are bonded together with a wax 32 having a uniform thickness.

図3は、半導体チップの一部を示す構造図である。
半導体チップ10は、例えば、Si基板15に図示しない電気回路を形成したものであり、複数の配線層12a,12b,12c,12d,12eを多層に形成している。また、配線層12a,12b,12c,12dと隣接する配線層12b,12c,12d,12eとの間には、SiOやSiN等の層間絶縁層13b,13c,13d,13eが形成されている。なお、最表面には、層間絶縁層13aが形成されている。層間絶縁層13a,13b,13c,13d,13eを総称して絶縁層14という。
FIG. 3 is a structural diagram showing a part of the semiconductor chip.
The semiconductor chip 10 is, for example, formed with an electric circuit (not shown) formed on a Si substrate 15, and has a plurality of wiring layers 12a, 12b, 12c, 12d, and 12e formed in multiple layers. Further, between the wiring layers 12a, 12b, 12c, 12d and the adjacent wiring layers 12b, 12c, 12d, 12e, interlayer insulating layers 13b, 13c, 13d, 13e such as SiO 2 and SiN are formed. .. An interlayer insulating layer 13a is formed on the outermost surface. The interlayer insulating layers 13a, 13b, 13c, 13d, and 13e are collectively referred to as an insulating layer 14.

また、配線層12dと層間絶縁層13dとの境界には、破線が描かれている。ステップSP6(図2)の後、作業者は、例えば、貼付物100(図2のSP6)の支持基板20を研磨装置(不図示)に固定して、この破線まで、半導体チップ10を研磨する。これにより、特定の配線層12dの形状検査や解析を行うことができる。ここで、特定の配線層12dまで研磨したか否かの判定は、例えば、配線層12a,12b,13c,13dと層間絶縁層13a,13b,13c,13dとの境界で生じる研磨速度の変化を計数し、層間絶縁層13dと配線層12dとの境界で生じる研磨速度の変化で行う。 A broken line is drawn at the boundary between the wiring layer 12d and the interlayer insulating layer 13d. After step SP6 (FIG. 2), the operator fixes, for example, the support substrate 20 of the attachment 100 (SP6 in FIG. 2) to a polishing device (not shown) and polishes the semiconductor chip 10 up to this broken line. .. Thereby, the shape inspection and analysis of the specific wiring layer 12d can be performed. Here, the determination of whether or not the polishing is performed up to the specific wiring layer 12d is determined by, for example, the change in the polishing rate occurring at the boundary between the wiring layers 12a, 12b, 13c, 13d and the interlayer insulating layers 13a, 13b, 13c, 13d. Counting is performed based on the change in polishing rate that occurs at the boundary between the interlayer insulating layer 13d and the wiring layer 12d.

(第1比較例)
図4は、本発明の第1比較例である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法を説明する説明図である。
支持基板20は、永久磁石ではなく石英基板を用いる。また、対向部材は、永久磁石25(図1)の代わりに錘70を用いる。まず、作業者は、前記第1実施形態のステップSP1(図1)と同様に、テーブル50の上に載置された支持基板20にワックス30を塗布する。塗布後、作業者は、ワックス30が塗布された石英基板20に半導体チップ10を載置する。さらに、作業者は、半導体チップ10の上に錘70を載置する。そして、前記実施形態と同様に、加熱・冷却を行い、錘70を取り外す。これにより、半導体チップ10と、支持基板20とがワックス30で貼り合わされた貼付物110が作製される。
(First comparative example)
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a method of bonding the semiconductor chip and the support substrate, which is the first comparative example of the present invention.
The support substrate 20 uses a quartz substrate instead of a permanent magnet. Further, as the facing member, a weight 70 is used instead of the permanent magnet 25 (FIG. 1). First, the operator applies the wax 30 to the support substrate 20 placed on the table 50 in the same manner as in step SP1 (FIG. 1) of the first embodiment. After coating, the operator places the semiconductor chip 10 on the quartz substrate 20 coated with the wax 30. Further, the operator places the weight 70 on the semiconductor chip 10. Then, in the same manner as in the above embodiment, heating and cooling are performed, and the weight 70 is removed. As a result, the attachment 110 in which the semiconductor chip 10 and the support substrate 20 are bonded with wax 30 is produced.

半導体チップ10の代わりに4inchφのシリコンウェハを用いた。つまり、実施例1は、支持基板20としての永久磁石にシリコンウェハを貼り合わせたものである。また、第1比較例は、支持基板20としての石英基板にシリコンウェハを貼り合わせたものである。 A silicon wafer of 4 inchφ was used instead of the semiconductor chip 10. That is, in the first embodiment, a silicon wafer is bonded to a permanent magnet as the support substrate 20. Further, in the first comparative example, a silicon wafer is bonded to a quartz substrate as a support substrate 20.

図5は、永久磁石、石英基板、及びシリコンウェハの厚みの測定箇所を示す図である。
予め、貼付前に、支持基板20としての第一永久磁石、対向部材25としての第二永久磁石、支持基板20としての石英基板、及びシリコンウェハの厚みを、中心部A及び4箇所の周辺部(B,C,D,E)の計5箇所で測定する。
FIG. 5 is a diagram showing measurement points of thicknesses of permanent magnets, quartz substrates, and silicon wafers.
Prior to pasting, the thickness of the first permanent magnet as the support substrate 20, the second permanent magnet as the opposing member 25, the quartz substrate as the support substrate 20, and the silicon wafer was adjusted to the central portion A and the peripheral portions at four locations. Measure at a total of 5 points (B, C, D, E).

次に、ワックスを塗布してシリコンウェハを第一永久磁石に貼り合わせ(SP1(図1))、第二永久磁石を吸着させた吸着物を加熱した(SP4)。このときのホットプレートの設定温度は、170℃であり、第一永久磁石の表面温度は、75℃〜80℃であり、加熱時間は15分である。 Next, wax was applied and the silicon wafer was attached to the first permanent magnet (SP1 (FIG. 1)), and the adsorbent adsorbed by the second permanent magnet was heated (SP4). The set temperature of the hot plate at this time is 170 ° C., the surface temperature of the first permanent magnet is 75 ° C. to 80 ° C., and the heating time is 15 minutes.

次に、冷却後(SP5)、第二永久磁石を引き離した貼付物の厚みを5箇所で測定し、(ウェハ+ワックス)の厚み及びワックスの厚みを計算した。同様に、第1比較例として、シリコンウェハと石英基板とを貼り合わせた貼付物の厚みを5箇所で測定し、(ウェハ+ワックス)の厚み及びワックスの厚みを計算した。これらの測定値及び計算値を表1に示す。 Next, after cooling (SP5), the thickness of the attachment from which the second permanent magnet was pulled away was measured at five points, and the thickness of (wafer + wax) and the thickness of wax were calculated. Similarly, as a first comparative example, the thickness of the pasted material in which the silicon wafer and the quartz substrate were bonded was measured at five points, and the thickness of (wafer + wax) and the thickness of wax were calculated. Table 1 shows these measured and calculated values.

Figure 2021111675
Figure 2021111675

中心部Aでは、実施例1のワックスの厚みが1[μm]である一方、第1比較例のワックスの厚みが18[μm]であった。また、周辺部B,C,D,Eでは、実施例1のワックスの厚みが2〜3[μm]である一方、第1比較例のワックスの厚みが2〜6[μm]であった。2つの永久磁石で吸着させる実施例1では、周辺部B,C,D,Eの厚みが比較例よりも、ワックスの厚みが均一になった。また、特に、実施例1では、中心部Aの厚みが極めて低減し、ワックスが均一に塗布されている。 In the central portion A, the thickness of the wax of Example 1 was 1 [μm], while the thickness of the wax of the first comparative example was 18 [μm]. Further, in the peripheral portions B, C, D, and E, the thickness of the wax of Example 1 was 2 to 3 [μm], while the thickness of the wax of the first comparative example was 2 to 6 [μm]. In Example 1 in which the two permanent magnets are attracted, the thicknesses of the peripheral portions B, C, D, and E are more uniform than those in the comparative example. Further, in particular, in Example 1, the thickness of the central portion A is extremely reduced, and the wax is uniformly applied.

以上説明したように、第1比較例による貼合わせ方法で作成した貼付物110は、中心部Aが周辺部B,C,D,Eよりも厚くなってしまう。これでは、半導体チップ10を研磨しても、特定の配線層の一部が露出するのみであり、特定の配線層の全体を露出させることができない。 As described above, in the pasted object 110 created by the laminating method according to the first comparative example, the central portion A is thicker than the peripheral portions B, C, D, and E. In this case, even if the semiconductor chip 10 is polished, only a part of the specific wiring layer is exposed, and the entire specific wiring layer cannot be exposed.

しかしながら、前記第1実施形態の貼合わせ方法であれば、磁力が、支持基板20と対向部材25との厚みを均一にさせる。このため、研磨装置(不図示)で半導体チップ10を研磨したとき、特定の配線層の全体が露出する。また、前記第1実施形態の貼合わせ方法では、本比較例による貼合わせ方法のように、錘70を使用しない。 However, in the bonding method of the first embodiment, the magnetic force makes the thickness of the support substrate 20 and the facing member 25 uniform. Therefore, when the semiconductor chip 10 is polished by a polishing device (not shown), the entire specific wiring layer is exposed. Further, in the bonding method of the first embodiment, the weight 70 is not used as in the bonding method according to this comparative example.

(第2実施形態)
前記第1実施形態では、テーブル50を水平に配置したが、本第2実施形態では、テーブル50を傾斜させて、傾斜状態で、半導体チップ10と支持基板20とをワックス30で貼り合わせた。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the table 50 is arranged horizontally, but in the second embodiment, the table 50 is tilted, and the semiconductor chip 10 and the support substrate 20 are bonded together with wax 30 in a tilted state.

図6は、本発明の第2実施形態である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法を説明する説明図である。
テーブル50は、水平面に対して、角度θだけ傾斜している。前記第1実施形態のSP3(図1)と同様に、傾斜したテーブル50の上で、吸着物42を作成する。この吸着物42は、支持基板20としての永久磁石と対向部材25としての永久磁石との間に、半導体チップ10を介挿したものである。このとき、吸着物42を加熱・冷却までを傾斜状態で行う。そして、吸着物42から対向部材25を剥離し、貼付物103を作成する。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a method of bonding the semiconductor chip and the support substrate according to the second embodiment of the present invention.
The table 50 is tilted by an angle θ with respect to the horizontal plane. Similar to SP3 (FIG. 1) of the first embodiment, the adsorbent 42 is prepared on the inclined table 50. The adsorbent 42 is formed by inserting a semiconductor chip 10 between a permanent magnet as a support substrate 20 and a permanent magnet as an opposing member 25. At this time, the adsorbent 42 is heated and cooled in an inclined state. Then, the opposing member 25 is peeled off from the adsorbent 42 to create the attachment 103.

(第2比較例)
図7は、本発明の第2比較例である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法を説明する説明図である。
前記第1比較例と同様に、作業者は、傾斜したテーブル50の上で、吸着物43を作成する。この吸着物43は、支持基板20としての石英基板と錘70との間に半導体チップ10を介挿したものである。このとき、作業者は、吸着物43を加熱・冷却までを傾斜状態で行う。そして、吸着物43から錘70を取り外し、貼付物104を作成する。
(Second comparative example)
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a method of bonding the semiconductor chip and the support substrate, which is the second comparative example of the present invention.
Similar to the first comparative example, the operator creates the adsorbent 43 on the inclined table 50. The adsorbent 43 is formed by inserting a semiconductor chip 10 between a quartz substrate as a support substrate 20 and a weight 70. At this time, the operator heats and cools the adsorbent 43 in an inclined state. Then, the weight 70 is removed from the adsorbent 43 to create the attachment 104.

テーブル50の傾斜角θは、θ=30度である。また、図5のE側が高く、D側が低い状態で行っている。他の条件は、実施例1と同様である。 The inclination angle θ of the table 50 is θ = 30 degrees. Further, the E side in FIG. 5 is high and the D side is low. Other conditions are the same as in Example 1.

Figure 2021111675
Figure 2021111675

石英基板を用いたときのワックスの厚みは、傾斜の高さが高い位置(E点)では、8[μm]であり、高さが低い位置(D点)では、2[μm]であった。また、永久磁石を用いたときのワックスの厚みは、傾斜の高さが高い位置(E点)では、4[μm]であり、高さが低い位置(D点)では、1[μm]であった。つまり、石英基板においても、永久磁石においても、周辺部の厚みが傾斜によって変化している。また、永久磁石を用いたときは、石英基板を用いたときよりもワックスの厚みが薄く、均一になっている。 The thickness of the wax when the quartz substrate was used was 8 [μm] at the position where the height of inclination was high (point E) and 2 [μm] at the position where the height was low (point D). .. Further, the thickness of the wax when the permanent magnet is used is 4 [μm] at the position where the height of inclination is high (point E) and 1 [μm] at the position where the height is low (point D). there were. That is, in both the quartz substrate and the permanent magnet, the thickness of the peripheral portion changes depending on the inclination. Further, when a permanent magnet is used, the thickness of the wax is thinner and more uniform than when a quartz substrate is used.

また、傾斜させたときであっても、石英基板を用いたときには、中央部(A点)のワックスが厚み12[μm]と厚いが、永久磁石を用いることにより、ワックスが厚み2[μm]まで薄くなり、均一になっている。 Further, even when the quartz substrate is tilted, the wax in the central portion (point A) has a thickness of 12 [μm] when a quartz substrate is used, but by using a permanent magnet, the wax has a thickness of 2 [μm]. It has become thin and uniform.

(第3実施形態)
前記第1実施形態は、永久磁石である支持基板20と、永久磁石である対向部材25とを吸着させたが、永久磁石である支持基板20とマグネットシートとを吸着させることもできる。
(Third Embodiment)
In the first embodiment, the support substrate 20 which is a permanent magnet and the facing member 25 which is a permanent magnet are attracted to each other, but the support substrate 20 which is a permanent magnet and the magnet sheet can also be attracted to each other.

本実施形態の貼合わせ方法は、前記第1実施形態の対向部材25として永久磁石の代わりに、両面着磁されたマグネットシート(図8)を使用する。両面着磁されたマグネットシートは、シートの表裏の何れか一方の面にN極を着磁し、他方の面にS極を着磁した磁石である。つまり、本実施形態の貼合わせ方法は、前記第1実施形態のSP1(図1)と同様に、テーブル50の上に載置された永久磁石(支持基板20)にワックス30を塗布する。塗布後、作業者は、ワックス30が塗布された支持基板20に半導体チップ10を載置する。 In the bonding method of the present embodiment, a magnet sheet (FIG. 8) magnetized on both sides is used as the opposing member 25 of the first embodiment instead of the permanent magnet. A magnet sheet magnetized on both sides is a magnet in which an N pole is magnetized on one of the front and back surfaces of the sheet and an S pole is magnetized on the other surface. That is, in the bonding method of the present embodiment, the wax 30 is applied to the permanent magnet (support substrate 20) placed on the table 50 in the same manner as the SP1 (FIG. 1) of the first embodiment. After coating, the operator places the semiconductor chip 10 on the support substrate 20 coated with the wax 30.

さらに作業者は、半導体チップ10を介挿させた状態で、両面着磁されたマグネットシートと支持基板20とを吸着させる。この吸着物を加熱することにより、永久磁石(支持基板20)とマグネットシートとが平行に吸着する。このため、支持基板20と半導体チップ10とが平行に貼付される。 Further, the operator attracts the magnet sheet magnetized on both sides and the support substrate 20 with the semiconductor chip 10 interposed therebetween. By heating this adsorbed material, the permanent magnet (support substrate 20) and the magnet sheet are attracted in parallel. Therefore, the support substrate 20 and the semiconductor chip 10 are attached in parallel.

(第4実施形態)
前記第2実施形態の貼合わせ方法で使用する支持基板20は、永久磁石であった。支持基板20として、永久磁石の代わりに、着磁していない単なる鉄板を用いても構わない。これによれば、両面着磁されたマグネットシートのみならず、片面多極着磁や両面多極着磁のマグネットシートを用いることができる。
(Fourth Embodiment)
The support substrate 20 used in the bonding method of the second embodiment was a permanent magnet. As the support substrate 20, a simple unmagnetized iron plate may be used instead of the permanent magnet. According to this, not only a magnet sheet magnetized on both sides but also a magnet sheet magnetized on one side and multipoles on both sides can be used.

図9は、本発明の第3実施形態である半導体チップと支持基板との貼合わせ方法で使用されるマグネットシートの説明図である。図9(a)が片面多極着磁のマグネットシートであり、図9(b)が両面多極着磁のマグネットシートである。 FIG. 9 is an explanatory view of a magnet sheet used in the method of bonding a semiconductor chip and a support substrate according to a third embodiment of the present invention. FIG. 9A is a single-sided multi-pole magnetized magnet sheet, and FIG. 9B is a double-sided multi-pole magnetized magnet sheet.

片面多極着磁のマグネットシート(図9(a))は、シートの片面のみにN極とS極を交互に着磁した磁石であり、着磁してある側の面しか吸着しない。両面多極着磁のマグネットシート(図9(b))は、シートの両面にN極とS極を交互に着磁した磁石であり、両面とも吸着させることができる。 The single-sided multi-pole magnetized magnet sheet (FIG. 9A) is a magnet in which N poles and S poles are alternately magnetized only on one side of the sheet, and attracts only the magnetized side surface. The double-sided multi-pole magnetized magnet sheet (FIG. 9B) is a magnet in which N poles and S poles are alternately magnetized on both sides of the sheet, and both sides can be attracted to each other.

つまり、本実施形態の貼合わせ方法は、前記第1実施形態のSP1(図1)と同様に、テーブル50の上に載置された鉄板(支持基板20)にワックス30を塗布する。塗布後、作業者は、ワックス30が塗布された支持基板20に半導体チップ10を載置する。 That is, in the bonding method of the present embodiment, the wax 30 is applied to the iron plate (support substrate 20) placed on the table 50 in the same manner as SP1 (FIG. 1) of the first embodiment. After coating, the operator places the semiconductor chip 10 on the support substrate 20 coated with the wax 30.

さらに作業者は、半導体チップ10を介挿させた状態で、片面多極着磁、又は両面多極着磁されたマグネットシートと支持基板20とを吸着させる。この吸着物を加熱することにより、支持基板20と半導体チップ10とが均一な厚みで貼付される。 Further, the operator attracts the magnet sheet that is multi-pole magnetized on one side or multi-pole magnetized on both sides and the support substrate 20 with the semiconductor chip 10 interposed therebetween. By heating this adsorbent, the support substrate 20 and the semiconductor chip 10 are attached with a uniform thickness.

(第5実施形態)
前記第1実施形態の貼合わせ方法は、永久磁石である支持基板20と、永久磁石である対向部材25とを吸着させたが、反発力で支持基板20と対向部材25との厚みを均一にすることができる。
(Fifth Embodiment)
In the bonding method of the first embodiment, the support substrate 20 which is a permanent magnet and the facing member 25 which is a permanent magnet are attracted to each other, but the thickness of the supporting substrate 20 and the facing member 25 is made uniform by the repulsive force. can do.

図10は、本発明の第5実施形態である半導体チップと支持基板との貼付方法を説明する説明図である。
本実施形態の貼付方法は、半導体チップ10及び支持基板20をワックス30で貼り合わせた貼付物101を2組、円筒形の筒体60の内部に収容する工程を有する。筒体60は、断面視円形状の容器が2つネジ締め等により一体化されたものである。支持基板20は、前記第1実施形態と同様に、円盤状の永久磁石である。なお、本実施形態では、前記第1実施形態で使用した対向部材25を使用しない。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a method of attaching the semiconductor chip and the support substrate according to the fifth embodiment of the present invention.
The sticking method of the present embodiment includes a step of accommodating two sets of sticking materials 101, in which the semiconductor chip 10 and the support substrate 20 are bonded with wax 30, inside the cylindrical cylinder 60. The tubular body 60 is a container in which two containers having a circular shape in cross section are integrated by tightening screws or the like. The support substrate 20 is a disk-shaped permanent magnet as in the first embodiment. In this embodiment, the opposing member 25 used in the first embodiment is not used.

筒体60に収容される2枚の支持基板は、同極が対向しており、互いに反発する。そのため、半導体チップ10の表面10aは、筒体60の底面60aに押圧される。 The two support substrates housed in the cylinder 60 have the same poles facing each other and repel each other. Therefore, the surface 10a of the semiconductor chip 10 is pressed against the bottom surface 60a of the tubular body 60.

2組の貼付物101,101が収容された筒体60を加熱することにより、ワックス30が溶け、半導体チップ10と支持基板20との厚みが均一にさせられる。また、厚みが均一な溶融ワックス31が形成される。加熱後、冷却することにより、溶融ワックス31が固化し、半導体チップ10と支持基板20とが、厚みが均一なワックス32で平行に貼り合わされる。 By heating the tubular body 60 containing the two sets of patches 101 and 101, the wax 30 is melted and the thickness of the semiconductor chip 10 and the support substrate 20 is made uniform. Further, the molten wax 31 having a uniform thickness is formed. By cooling after heating, the molten wax 31 is solidified, and the semiconductor chip 10 and the support substrate 20 are bonded in parallel with the wax 32 having a uniform thickness.

以上説明したように、本実施形態の貼合わせ方法によれば、加熱・冷却により、半導体チップ10の表面と支持基板20とが均一に貼付された2組の貼付物100が同時に作成される。 As described above, according to the bonding method of the present embodiment, two sets of patches 100 in which the surface of the semiconductor chip 10 and the support substrate 20 are uniformly bonded are simultaneously produced by heating and cooling.

10 半導体チップ(研磨対象物)
20 支持基板(永久磁石)
25 対向部材(永久磁石、鉄板、マグネットシート)
30,32 ワックス
31 溶融ワックス
40,41,42,45 吸着物
50 テーブル
60 筒体
70 錘
100,101,102,105,110 貼付物(貼合物)
10 Semiconductor chip (object to be polished)
20 Support substrate (permanent magnet)
25 Opposing members (permanent magnet, iron plate, magnet sheet)
30, 32 Wax 31 Molten wax 40, 41, 42, 45 Adsorbent 50 Table 60 Cylinder 70 Weight 100, 101, 102, 105, 110 Attached material (bonded material)

Claims (6)

強磁性体からなる支持基板と半導体チップとをワックスで貼り合わせた第1貼付物を作成する第1工程と、
強磁性体からなる対向部材と前記第1貼付物とを吸着させた吸着物を作成する第2工程と、
前記吸着物を前記ワックスの融点以上に加熱する第3工程と、
前記第3工程で加熱された吸着物を冷却する第4工程と、
前記第4工程で冷却された前記吸着物から前記対向部材を引き離し、前記半導体チップと前記支持基板とが貼り合わされた第2貼付物を作成する第5工程とを備え、
前記支持基板と前記対向部材との少なくとも一方は、着磁されている
ことを特徴とする半導体チップと支持基板との貼合わせ方法。
The first step of creating a first patch in which a support substrate made of a ferromagnet and a semiconductor chip are bonded with wax, and
The second step of creating an adsorbent in which the opposing member made of a ferromagnet and the first affix are adsorbed, and
A third step of heating the adsorbent above the melting point of the wax, and
The fourth step of cooling the adsorbent heated in the third step and
The present invention includes a fifth step of pulling the opposing member away from the adsorbent cooled in the fourth step to prepare a second sticker in which the semiconductor chip and the support substrate are bonded together.
A method of bonding a semiconductor chip and a support substrate, characterized in that at least one of the support substrate and the facing member is magnetized.
請求項1に記載の半導体チップと支持基板との貼合わせ方法であって、
前記支持基板は、磁石であり、
前記対向部材は、磁石又は鉄板である
ことを特徴とする半導体チップと支持基板との貼合わせ方法。
The method for bonding a semiconductor chip and a support substrate according to claim 1.
The support substrate is a magnet and
A method of bonding a semiconductor chip and a support substrate, wherein the facing member is a magnet or an iron plate.
請求項1に記載の半導体チップと支持基板との貼合わせ方法であって、
前記支持基板は、磁石であり、
前記対向部材は、両面着磁されたマグネットシートである
ことを特徴とする半導体チップと支持基板との貼合わせ方法。
The method for bonding a semiconductor chip and a support substrate according to claim 1.
The support substrate is a magnet and
A method of bonding a semiconductor chip and a support substrate, wherein the facing member is a magnet sheet magnetized on both sides.
請求項1に記載の半導体チップと支持基板との貼合わせ方法であって、
前記支持基板は、鉄板であり、
前記対向部材は、磁石である
ことを特徴とする半導体チップと支持基板との貼合わせ方法。
The method for bonding a semiconductor chip and a support substrate according to claim 1.
The support substrate is an iron plate and
A method of bonding a semiconductor chip and a support substrate, wherein the facing member is a magnet.
強磁性体からなる支持基板と半導体チップとをワックスで貼り合わせた第1貼付物を作成する第1工程と、
強磁性体からなる対向部材と前記第1貼付物とを吸着させた吸着物を作成する第2工程と、
前記吸着物を前記ワックスの融点以上に加熱する第3工程と、
前記第3工程で加熱された吸着物を冷却する第4工程と、
前記第4工程で冷却された前記吸着物から前記対向部材を引き離し、前記半導体チップと前記支持基板とが貼り合わされた第2貼付物を作成する第5工程と、
前記第2貼付物の前記半導体チップの表面を研磨する第6工程と
を備え、
前記支持基板と前記対向部材との少なくとも一方は、着磁されている
ことを特徴とする半導体チップ研磨方法。
The first step of creating a first patch in which a support substrate made of a ferromagnet and a semiconductor chip are bonded with wax, and
The second step of creating an adsorbent in which the opposing member made of a ferromagnet and the first affix are adsorbed, and
A third step of heating the adsorbent above the melting point of the wax, and
The fourth step of cooling the adsorbent heated in the third step and
A fifth step of pulling the opposing member away from the adsorbent cooled in the fourth step to prepare a second patch in which the semiconductor chip and the support substrate are bonded together.
A sixth step of polishing the surface of the semiconductor chip of the second patch is provided.
A method for polishing a semiconductor chip, characterized in that at least one of the support substrate and the facing member is magnetized.
強磁性体からなる支持基板と半導体ウェハとをワックスで貼り合わせた第1貼付物を作成する第1工程と、
強磁性体からなる対向部材と前記第1貼付物とを吸着させた吸着物を作成する第2工程と、
前記吸着物を前記ワックスの融点以上に加熱する第3工程と、
前記第3工程で加熱された吸着物を冷却する第4工程と、
前記第4工程で冷却された前記吸着物から前記対向部材を引き離し、前記半導体ウェハと前記支持基板とが貼り合わされた第2貼付物を作成する第5工程とを備え、
前記支持基板と前記対向部材との少なくとも一方は、着磁されている
ことを特徴とする半導体ウェハと支持基板との貼合わせ方法。
The first step of preparing a first patch in which a support substrate made of a ferromagnet and a semiconductor wafer are bonded with wax, and
The second step of creating an adsorbent in which the opposing member made of a ferromagnet and the first affix are adsorbed, and
A third step of heating the adsorbent above the melting point of the wax, and
The fourth step of cooling the adsorbent heated in the third step and
The present invention includes a fifth step of pulling the opposing member away from the adsorbent cooled in the fourth step to prepare a second sticking material in which the semiconductor wafer and the support substrate are bonded together.
A method of bonding a semiconductor wafer and a support substrate, characterized in that at least one of the support substrate and the facing member is magnetized.
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