JP4614626B2 - Manufacturing method of thin semiconductor chip - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄肉半導体チップの製造方法に関し、特に、薄型の半導体ウエハを支持用基盤に貼着する薄肉半導体チップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体チップを有する集積回路を使用するデバイスの小型化の要求の高まりにより、半導体チップの小型化、薄肉化が要求されている。特に、半導体チップを複数層に積層した積層チップが集積回路の主流となることが見込まれるため、半導体チップの薄肉化は強く要求されている。積層チップを構成する半導体チップの厚みとしては、現在２００μｍ程度が要求され、近い将来においては１００μｍ程度が要求されると見込まれている。
【０００３】
一方、φ６インチやφ８インチの半導体ウエハの厚みはほぼ７５０μｍが主流であり、上述した薄肉化の要求に対応するために、半導体ウエハには後述する旋削加工が施される。
【０００４】
図１７は、従来の半導体ウエハから薄肉の半導体チップを製造する製造処理を示す工程図である。
【０００５】
図１７において、まず、厚みがほぼ７５０μｍの半導体ウエハを準備し（図１７（ａ））、該半導体ウエハの片面にイオン打ち込み処理による不純物導入、ＣＶＤ法による薄膜形成、及びドライエッチング処理によるパターン形成を通じて半導体素子を形成する半導体素子形成工程を行い（図１７（ｂ））、該半導体素子が形成された面（表面）を粘着シートを介して保護基板に貼着し（図１７（ｃ））、次いで、半導体ウエハにおける半導体素子が形成された面の反対面（裏面）を旋削加工によって旋削し、半導体ウエハの厚みをほぼ２００μｍに調整する（図１７（ｄ））。
【０００６】
その後、半導体ウエハを保護基板に貼着したまま、半導体ウエハを半導体チップに切り分けるダイシングを行い（図１７（ｅ））、ダイシングによって個別に切り分けられた半導体チップを集積回路の他の構成部品と接続するパッケージングを行う（図１７（ｆ））。
【０００７】
但し、上述した製造処理では、半導体ウエハを保護基板に貼着したまま、その裏面を旋削するため、旋削加工中の半導体ウエハの位置ズレ等に起因する割れや欠けが発生するという問題があった。
【０００８】
そのため、上述した旋削加工を省略することを目的とし、当初から厚みがほぼ２００μｍであるφ６インチやφ８インチの半導体ウエハに半導体素子形成工程、ダイシング及びパッケージングのみを行う薄肉半導体チップ製造処理が知られている。この製造処理では半導体ウエハの低剛性に起因するハンドリング時の半導体ウエハの変形を防止するために、半導体ウエハの裏面に粘着シートを介して所定の剛性を有する支持用基盤を貼着する。
【０００９】
尚、上述した半導体ウエハの保護基板や支持用基盤への貼着に関する技術について記載した文献は存在していないため、上述した半導体ウエハの保護基板や支持用基盤への貼着に関する技術は文献公知発明に係るものではない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、当初から厚みがほぼ２００μｍである半導体ウエハを使用する薄肉半導体チップ製造処理では、半導体素子形成工程における不純物導入、薄膜形成、及びパターン形成を行う基板処理装置が異なる場合があり、このとき、半導体ウエハに対し、各処理に対応した基板処理装置に適合した支持用基盤への貼着及び剥離を行う必要がある。この貼着及び剥離は作業者の手作業によって実行され、特に、貼着の際、半導体ウエハの支持用基盤への最初の接触箇所が半導体ウエハの中央部とならないことがあるため、支持用基盤と半導体ウエハとの間にエア溜まりが発生するという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、薄型の半導体ウエハを、エア溜まりの発生を抑制しながら適切に支持用基盤へ貼着することにより剛性を高め、高精度な加工処理を実行可能とした薄肉半導体チップの製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の薄肉半導体チップの製造方法は、半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハの外縁近傍を吸着保持すると共に中央部のみを押圧して凸形状に変形させる吸着工程と、所望の処理を行う基板処理装置に適合した支持用ディスク上の粘着シートに対して、前記半導体ウエハの凸面中央部を最初に接触させてからエア溜まりが発生しないように、半導体ウエハを密着させる貼着工程と、前記支持用ディスクに貼着された状態の前記半導体ウエハに対して、前記半導体ウエハにイオン打ち込み処理による不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理及びドライエッチング処理によるパターン形成処理により半導体素子を形成する半導体素子形成工程と、前記半導体素子が形成された前記半導体ウエハを前記支持用ディスクに粘着した状態で半導体チップに切り分けるダイシング工程と、を有し、さらに、前記粘着シートを温度により相変化する接着材料で構成し、前記貼着工程前に、前記粘着シートが液状化するように前記粘着シートの温度を調整する調温工程を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項１記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハを用いるので、半導体ウエハを保護基板に貼着した状態で裏面を旋削して厚みを整える旋削加工を省略して、この旋削加工中に半導体ウエハの位置ズレ等に起因する割れや欠けが発生する事態を無くし、製品の歩留まりを向上できるという効果がある。
また、この薄肉半導体チップの製造方法では、支持用ディスク上の粘着シートに対して、半導体ウエハを密着させるように移動する際に、半導体ウエハの突出された中央部を粘着シートに最初に接触させ、中央部から外周部に向けて貼着範囲が広がるように押し当てて空気が残らないように密着させるので、エア溜まりが発生することを防止して適切に貼着できるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体チップの厚みに形成された薄肉の半導体ウエハを、支持用ディスク上に貼着して、半導体素子の形成処理（不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理、パターン形成の処理等）と、ダイシングの処理を行う。このため、半導体ウエハが半導体チップの厚みに形成されているため低剛性となっていても、支持用ディスクに支持されて半導体ウエハの変形が防止されるので、ハンドリング時に半導体ウエハが変形することを防止して、高精度な加工処理を実行できるという効果がある。
加えて、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体ウエハを加工処理するための半導体素子形成装置に適合した大きさ及び形状の支持用ディスクを選択して利用できる。よって、半導体素子形成装置では、所要の加工処理を行う各処理部へ移動する際の搬送を容易にし、移動時の取り扱いを容易にして、作業性を向上できるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、支持用ディスクと半導体ウエハとの間に配設された温度により相変化する接着材料により構成される粘着シートの温度を調整するので、互いに接着された支持用ディスクと半導体ウエハとの間にエア溜まりが発生していないことが確認された後、粘着シートを凝固させることができ、もって支持用ディスクと半導体ウエハとの間にエア溜まりが発生するのを確実に防止することができる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項２記載の薄肉半導体チップの製造方法は、半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハの外縁近傍を吸着保持すると共に中央部のみを押圧して凸形状に変形させる吸着工程と、所望の処理を行う基板処理装置に適合した支持用ディスク上の粘着シートに対して、前記半導体ウエハの凸面中央部を最初に接触させてからエア溜まりが発生しないように、半導体ウエハを密着させる貼着工程と、前記支持用ディスクに貼着された状態の前記半導体ウエハに対して、前記半導体ウエハにイオン打ち込み処理による不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理及びドライエッチング処理によるパターン形成処理により半導体素子を形成する半導体素子形成工程と、前記半導体素子が形成された前記半導体ウエハの中央部のみを押圧すると共に、外縁近傍を吸着して凸形状に変形させることにより、前記粘着シートから前記半導体ウエハを前記半導体ウエハの周囲から徐々に剥がす剥離工程と、を有し、前記剥離工程では、前記半導体ウエハの周囲を剥がした後に、前記半導体ウエハの中央部のみを押圧していた押圧力を抜重することにより発生する前記半導体ウエハの弾性反力を利用して、前記半導体ウエハを前記支持用ディスクから剥離させることを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハを用いるので、半導体ウエハを保護基板に貼着した状態で裏面を旋削して厚みを整える旋削加工を省略して、この旋削加工中に半導体ウエハの位置ズレ等に起因する割れや欠けが発生する事態を無くし、製品の歩留まりを向上できるという効果がある。
また、この薄肉半導体チップの製造方法では、支持用ディスク上の粘着シートに対して、半導体ウエハを密着させるように移動する際に、半導体ウエハの突出された中央部を粘着シートに最初に接触させ、中央部から外周部に向けて貼着範囲が広がるように押し当てて空気が残らないように密着させるので、エア溜まりが発生することを防止して適切に貼着できるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体チップの厚みに形成された薄肉の半導体ウエハを、支持用ディスク上に貼着して、半導体素子の形成処理（不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理、パターン形成処理等）を行う。このため、半導体ウエハが半導体チップの厚みに形成されているため低剛性となっていても、支持用ディスクに支持されて半導体ウエハの変形が防止されるので、ハンドリング時に半導体ウエハが変形することを防止して、高精度な加工処理を実行できるという効果がある。
加えて、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体ウエハを加工処理するための半導体素子形成装置に適合した大きさ及び形状の支持用ディスクを選択して利用できる。よって、半導体素子形成装置では、所要の加工処理を行う各処理部へ移動する際の搬送を容易にし、移動時の取り扱いを容易にして、作業性を向上できるという効果がある。
また、半導体素子が形成された半導体ウエハの中央部のみを押圧すると共に外縁近傍を吸着して凸形状に突出させるように変形させることにより、支持用ディスク上に貼着されている半導体ウエハを、その周囲から徐々に剥がすように構成した場合には、局所的な荷重の発生を抑制して半導体ウエハの割れや欠けの発生を抑制することができ、安定した剥離を実現することができるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体素子が形成された半導体ウエハの中央部のみを押圧すると共に、外縁近傍を吸着して凸形状に突出させるように変形させるので、半導体ウエハを支持用ディスクから剥離する際に、半導体ウエハの中心部を最後に剥離させることができる。よって局所的な荷重の発生を確実に防止し半導体ウエハの割れや欠けの発生を確実に防止することができる。
【００１６】
請求項３記載の薄肉半導体チップの製造方法は、半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハの外縁近傍を吸着保持すると共に中央部のみを押圧して凸形状に変形させる吸着工程と、所望の処理を行う基板処理装置に適合した支持用ディスク上の粘着シートに対して、前記半導体ウエハの凸面中央部を最初に接触させてからエア溜まりが発生しないように、半導体ウエハを密着させる貼着工程と、前記支持用ディスクに貼着された状態の前記半導体ウエハに対して、前記半導体ウエハにイオン打ち込み処理による不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理及びドライエッチング処理によるパターン形成処理により半導体素子を形成する半導体素子形成工程と、前記半導体素子が形成された前記半導体ウエハの中央部のみを押圧すると共に、外縁近傍を吸着して凸形状に変形させることにより、前記粘着シートから前記半導体ウエハを前記半導体ウエハの周囲から徐々に剥がす剥離工程と、を有し、さらに、前記粘着シートを温度により相変化する接着材料で構成し、前記貼着工程前に、前記粘着シートが液状化するように前記粘着シートの温度を調整する調温工程を設けたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハを用いるので、半導体ウエハを保護基板に貼着した状態で裏面を旋削して厚みを整える旋削加工を省略して、この旋削加工中に半導体ウエハの位置ズレ等に起因する割れや欠けが発生する事態を無くし、製品の歩留まりを向上できるという効果がある。
また、この薄肉半導体チップの製造方法では、支持用ディスク上の粘着シートに対して、半導体ウエハを密着させるように移動する際に、半導体ウエハの突出された中央部を粘着シートに最初に接触させ、中央部から外周部に向けて貼着範囲が広がるように押し当てて空気が残らないように密着させるので、エア溜まりが発生することを防止して適切に貼着できるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体チップの厚みに形成された薄肉の半導体ウエハを、支持用ディスク上に貼着して、半導体素子の形成処理（不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理、パターン形成処理等）を行う。このため、半導体ウエハが半導体チップの厚みに形成されているため低剛性となっていても、支持用ディスクに支持されて半導体ウエハの変形が防止されるので、ハンドリング時に半導体ウエハが変形することを防止して、高精度な加工処理を実行できるという効果がある。
加えて、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体ウエハを加工処理するための半導体素子形成装置に適合した大きさ及び形状の支持用ディスクを選択して利用できる。よって、半導体素子形成装置では、所要の加工処理を行う各処理部へ移動する際の搬送を容易にし、移動時の取り扱いを容易にして、作業性を向上できるという効果がある。
また、半導体素子が形成された半導体ウエハの中央部のみを押圧すると共に外縁近傍を吸着して凸形状に突出させるように変形させることにより、支持用ディスク上に貼着されている半導体ウエハを、その周囲から徐々に剥がすように構成した場合には、局所的な荷重の発生を抑制して半導体ウエハの割れや欠けの発生を抑制することができ、安定した剥離を実現することができるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、支持用ディスクと半導体ウエハとの間に配設された温度により相変化する接着材料により構成される粘着シートの温度を調整するので、互いに接着された支持用ディスクと半導体ウエハとの間にエア溜まりが発生していないことが確認された後、粘着シートを凝固させることができ、もって支持用ディスクと半導体ウエハとの間にエア溜まりが発生するのを確実に防止することができる。
【００１８】
請求項４記載の薄肉半導体チップの製造方法は、請求項２記載の薄肉半導体チップの製造方法において、前記粘着シートを、温度により相変化する接着材料で構成し、前記剥離工程において、前記粘着シートが液状化するように前記粘着シートの温度を調整することを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、支持用ディスクと半導体ウエハとの間に配設された温度により相変化する接着材料からなる粘着シートの温度を、半導体ウエハを剥離する際に調整するので、互いに接着された支持用ディスクと半導体ウエハとの間で凝固している粘着シートを温度調整して液状化させた後、半導体ウエハを支持用ディスクから剥離させることができるので、剥離作業を容易にすることができる。さらに、局所的な荷重の発生を防止することができるので、半導体ウエハの割れや欠けの発生を確実に防止することができる。
【００２０】
請求項５記載の薄肉半導体チップの製造方法は、請求項２又は３に記載の薄肉半導体チップの製造方法において、前記半導体ウエハの外縁の外側から、前記支持用ディスクと前記半導体ウエハとの間に流体を吐出する吐出工程を有することを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体ウエハの外縁の外側から支持用ディスクと半導体ウエハとの間に流体を吐出するので、半導体ウエハの支持用ディスクからの剥離の際、半導体ウエハの外縁を最初に剥離させることができ、もって局所的な荷重の発生をより確実に防止することができる。これにより、半導体ウエハの割れや欠けの発生をより確実に防止することができる。
【００２２】
請求項６記載の薄肉半導体チップの製造方法は、請求項２，３，５のいずれか１項に記載の薄肉半導体チップの製造方法において、前記剥離工程で前記支持用ディスクから剥離された前記半導体ウエハを、他の処理を行う前記基板処理装置に適合した支持用ディスクに貼着して、前記他の処理を行う基板処理装置により処理作業を行うことを特徴とする。
【００２３】
請求項７記載の薄肉半導体チップの製造方法は、請求項１乃至３，５，６のいずれか１項に記載の薄肉半導体チップの製造方法において、前記吸着工程では、前記半導体ウエハの外縁近傍における複数箇所を吸着することを特徴とする。
【００２４】
請求項７記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体ウエハの外縁近傍における複数箇所を吸着するので、半導体ウエハの支持用ディスクへの貼着の際、半導体ウエハは凸形状を安定して呈することができ、半導体ウエハの外縁が最初に支持用ディスクに接触するのを防止することができる。また、半導体ウエハを支持用ディスクからの剥離する場合には、半導体ウエハの外縁を確実に最初に剥離させることができ、もって局所的な荷重の発生をさらに確実に防止することができる。
【００２５】
請求項８記載の薄肉半導体チップの製造方法は、請求項１乃至３及び５乃至７のいずれか１項に記載の薄肉半導体チップの製造方法において、前記吸着工程では、前記半導体ウエハを真空吸着により保持することを特徴とする。
【００２６】
請求項８記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体ウエハを真空吸着するので、半導体ウエハを安定して保持することができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置について詳述する。
【００４４】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置の概略構成を示す斜視図である。
【００４５】
図１において、半導体ウエハ脱着装置１０は、円盤状の支持用ディスク１１に液状又はゲル状の接着剤からなる粘着シート１２を介して貼着された半導体ウエハ１３に対向する輪状の本体１４と、該本体１４の半導体ウエハ１３に対向する面に配設された８個の吸着口１５と、本体１４の中心軸上に配設されたピストン１６と、支持用ディスク１１の外側に配設された４個のガスノズル１７とを備える。
【００４６】
半導体ウエハ１３は、厚みがほぼ２００μｍであって、その直径はφ６インチやφ８インチである。支持用ディスク１１の直径は、半導体ウエハ１３の直径よりも大きくてもよいが、後述する基板処理装置４１内における搬送容易性を考慮すると、特に半導体ウエハ１３の直径と同じであることが好ましい。また、半導体ウエハ脱着装置１０の本体１４は、図中上下方向に移動自在であり、本体１４が半導体ウエハ１３に接触したとき、吸着口１５は、該吸着口１５及び半導体ウエハ１３の間に真空状態を発生させることによって半導体ウエハ１３を真空吸着する。ピストン１６は、本体１４の中央部において中心軸上に沿って配設された筒状のガイド１８に内包され（図２）、且つ該ガイド１８に沿って図中上下方向に移動自在であり、吸着口１５が半導体ウエハ１３を真空吸着したとき、図中下方に突出することによって半導体ウエハ１３の中央部を押圧する。また、ピストン１６は、半導体ウエハ１３に接触する端部に緩衝剤等からなる被膜を有し、ピストン１６を構成する金属と半導体ウエハ１３が直接接触することを防止する。
【００４７】
４つのガスノズル１７は、支持用ディスク１１の中心廻りに９０°間隔で、支持用ディスク１１の周りに配設され、半導体ウエハ脱着装置１０におけるガスノズル１７の高さ位置は、粘着シート１２及び半導体ウエハ１３の境界に対応する。そして、ガスノズル１７の各々は、半導体ウエハ１３が粘着シート１２から剥離したとき等に、半導体ウエハ１３及び粘着シート１２の間にガスを吐出する。８つの吸着口１５は、本体１４の中心廻りに４５°間隔で配置され、半導体ウエハ１３の外縁近傍を真空吸着する（図３）。
【００４８】
図４は、半導体ウエハ脱着装置１０が使用される基板処理システムの概略構成を示す図である。
【００４９】
図４において、基板処理システム４０は、１つの半導体ウエハ脱着装置１０と、２つの基板処理装置４１とによって構成され、基板処理装置４１の各々は、後述するウエハカセット４６が半導体ウエハ脱着装置１０に対向するように配置される。
【００５０】
基板処理装置４１は、半導体ウエハ１３にイオン打ち込み処理による不純物導入、ＣＶＤ法による薄膜形成、及びドライエッチング処理によるパターン形成等の所望の処理を行う処理チャンバ４２と、該処理チャンバ４２に半導体ウエハ１３を受け渡しする搬送アーム４３を内蔵するロード・ロック室４４と、１ロット分に該当する２５枚の半導体ウエハ１３を格納するキャリアボックス（不図示）を収容する３つのウエハカセット４６と、半導体ウエハ１３の位置をプリアライメントするオリエンタ４７と、矩形状の共通搬送路であるトランスファチャンバ４８とを備える。
【００５１】
２つのロード・ロック室４４、３つのウエハカセット４６、及びオリエンタ４７は、トランスファチャンバ４８に接続されるが、ロード・ロック室４４の夫々は、トランスファチャンバ４８を介してウエハカセット４６の夫々と対向するように配設され、オリエンタ４７はトランスファチャンバ４８の長手方向に関する一端に配設される。
【００５２】
トランスファチャンバ４８は、接続されたロード・ロック室４４、ウエハカセット４６、及びオリエンタ４７の間において半導体ウエハ１３を搬出入する搬送アーム機構４９を内部に有し、該搬送アーム機構４９は、トランスファチャンバ４８の内部においてその長手方向に関して移動可能である。
【００５３】
基板処理装置４１において半導体ウエハ１３の処理が行われる際に、搬送アーム機構４９は、１枚の半導体ウエハ１３をウエハカセット４６から取り出してオリエンタ４７に搬入し、オリエンタ４７によってプリアライメントされた半導体ウエハ１３を把持してロード・ロック室４４内に搬入する。次いで、搬送アーム４３は、搬入された半導体ウエハ１３を受け取って処理チャンバ４２に搬入し、処理チャンバ４２は搬入された半導体ウエハ１３に所望の処理を施し、搬送アーム４３が、所望の処理が施された半導体ウエハ１３をロード・ロック室４４に搬出し、さらに当該半導体ウエハ１３を搬送アーム機構４９に受け渡す。当該半導体ウエハ１３を受け渡された搬送アーム機構４９は、その半導体ウエハ１３をウエハカセット４６に搬入する。
【００５４】
上述したように、半導体ウエハ１３は、基板処理装置４１の構成部品の間を頻繁に移動するため、移動時の取り扱いを容易にすることを目的として、半導体ウエハ１３を粘着シートを介して所定の剛性を有する支持用ディスク１１に貼着する必要がある。
【００５５】
このとき、処理チャンバ４２で行う処理の種類によって基板処理装置４１の構成部品の仕様が変わることがあり、例えば、薄膜形成を行う基板処理装置４１及びパターン形成を行う基板処理装置４１では、搬送アーム４３や搬送アーム機構４９の仕様が異なることがある。そのため、支持用ディスク１１は夫々の基板処理装置４１に適合したものを使用する必要がある。従って、半導体ウエハ１３は、一の基板処理装置４１における処理が終了した後、他の基板処理装置４１へ搬入される前に、貼着される支持用ディスク１１を半導体ウエハ脱着装置１０によって他の基板処理装置４１に適合したものに変更する必要がある。尚、基板処理装置４１及び半導体ウエハ脱着装置１０間における半導体ウエハ１３の搬送は作業者の手作業によって行われるが、自動搬送路等によって行われてもよい。
【００５６】
次に、上述した基板処理システム４０を使用して半導体ウエハ１３から半導体チップを製造する方法について図面を用いて説明する。
【００５７】
図５は、半導体ウエハ１３から半導体チップを製造する製造処理を示す工程図である。
【００５８】
図５において、まず、厚みがほぼ２００μｍの半導体ウエハ１３を準備し（図５（ａ））、該半導体ウエハ１３を後述する貼着処理によって粘着シート１２を介して支持用ディスク１１に貼着する（図５（ｂ））。その後、半導体ウエハ１３における支持用ディスク１１が貼着されていない面にイオン打ち込み処理による不純物導入、ＣＶＤ法による薄膜形成、及びドライエッチング処理によるパターン形成を通じて半導体素子を形成する半導体素子形成工程を実行して半導体素子を形成する（図５（ｃ））。
【００５９】
次いで、半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１に貼着したまま、半導体ウエハ１３を半導体チップに切り分けるダイシングを行い（図５（ｄ））、ダイシングによって個別に切り分けられた半導体チップを集積回路の他の構成部品と接続するパッケージングを行う（図５（ｅ））。
【００６０】
このとき、上述したように、半導体素子形成工程において各処理に対応した基板処理装置４１に適合した支持用ディスク１１を半導体ウエハ１３に変更する必要があるため、半導体ウエハ１３の支持用ディスク１１への貼着及び剥離を繰り返す必要がある。
【００６１】
具体的には、図６に示すように、一の処理が施された半導体ウエハ１３を準備し（図６（ａ））、該半導体ウエハ１３を後述する貼着処理によって粘着シート１２を介して所望の処理に対応した基板処理装置４１に適合する支持用ディスク１１に貼着する（図６（ｂ））。その後、支持用ディスク１１が貼着された半導体ウエハ１３を基板処理装置４１に搬入して、処理チャンバ４２によって所望の処理、例えば、ドライエッチング処理等を半導体ウエハ１３に施し（図６（ｃ））、半導体ウエハ１３を基板処理装置４１から搬出した後、半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１から後述する剥離処理によって剥離する。
【００６２】
次に、半導体ウエハ脱着装置１０における半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１に貼着する貼着処理及び半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１から剥離する剥離処理について図面を用いて説明する。
【００６３】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置における貼着処理を示す工程図である。
【００６４】
まず、半導体ウエハ脱着装置１０は、吸着口１５によって半導体ウエハ１３の外縁近傍を真空吸着すると共に、ピストン１６によって半導体ウエハ１３の中央部を押圧することによって半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１に対向する凸形状に変形させる（図７（ａ））。
【００６５】
そして、半導体ウエハ脱着装置１０は、半導体ウエハ１３を凸形状に変形させたまま粘着シート１２に接触させ（図７（ｂ））、次いで、ピストン１６に対して本体１４を相対的に支持用ディスク１１へ向けて移動させることによって半導体ウエハ１３を粘着シート１２に密着させる（図７（ｃ））。その後、半導体ウエハ脱着装置１０は上方に移動して半導体ウエハ１３から離脱する（図７（ｄ））。
【００６６】
図７の貼着処理によれば、半導体ウエハ脱着装置１０は、半導体ウエハ１３の中央部を支持用ディスク１１へ向けて押圧し、半導体ウエハ１３における外縁近傍を真空吸着するので、半導体ウエハ１３の支持用ディスク１１への貼着の際、半導体ウエハ１３の中央部が最初に支持用ディスク１１に接触することができ、支持用ディスク１１と半導体ウエハ１３との間にエア溜まりが発生するのを防止できる。
【００６７】
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置における剥離処理を示す工程図である。
【００６８】
まず、半導体ウエハ脱着装置１０は、吸着口１５によって半導体ウエハ１３の外縁近傍を真空吸着すると共に、ピストン１６によって半導体ウエハ１３の中央部を押圧し（図８（ａ））、その後、ガスノズル１７から支持用ディスク１１の中心部に向けてガスを噴出すると共に、ピストン１６に対して本体１４を相対的に上方へ移動させることによって半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１に対向する凸形状に変形させる（図８（ｂ））。
【００６９】
そして、半導体ウエハ脱着装置１０は、半導体ウエハ１３を凸形状に変形させたまま粘着シート１２から剥離し（図８（ｃ））、ピストン１６を本体１４に対して相対的に上方に移動させることによって半導体ウエハ１３の中央部を押圧する荷重を抜重して半導体ウエハ１３を平板状に復元する（図８（ｄ））。
【００７０】
図８の剥離処理によれば、半導体ウエハ脱着装置１０は、半導体ウエハ１３の中央部を支持用ディスク１１へ向けて押圧し、半導体ウエハ１３における外縁近傍を真空吸着するので、半導体ウエハ１３の支持用ディスク１１からの剥離の際、半導体ウエハ１３の外縁から剥離することができると共に、半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１へ向けて凸形状に変形させ、該凸形状を維持するので、半導体ウエハ１３の支持用ディスク１１からの剥離の際、半導体ウエハ１３の中心部を最後に剥離させることができ、もって局所的な荷重の発生を確実に防止することができる。これにより、半導体ウエハの割れや欠けの発生を確実に防止できる。
【００７１】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置について詳述する。
【００７２】
本第２の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置は、その構成、作用が上述した第１の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置と基本的に同じであり、半導体ウエハ１３の剥離処理のみ異なるので、当該剥離処理について説明する。
【００７３】
図９は、本第２の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置における剥離処理を示す工程図である。
【００７４】
まず、半導体ウエハ脱着装置１０は、吸着口１５によって半導体ウエハ１３の外縁近傍を真空吸着すると共に、ピストン１６によって半導体ウエハ１３の中央部を押圧し（図９（ａ））、その後、ガスノズル１７から支持用ディスク１１の中央部に向けてガスを噴出すると共に、ピストン１６に対して本体１４を相対的に上方へ移動させることによって半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１に対向する凸形状に変形させる（図９（ｂ））。
【００７５】
そして、半導体ウエハ脱着装置１０は、ピストン１６を本体１４に対して相対的に上方に移動させことによって半導体ウエハ１３の中央部を押圧する荷重を抜重し（図９（ｃ））、該荷重を抜重された半導体ウエハ１３の中央部がばね力によって粘着シート１２から剥離し、半導体ウエハ１３が平板状に復元する（図９（ｄ））。
【００７６】
図９の剥離処理によれば、半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１へ向けて凸形状に変形させ、押圧力を抜重するので、半導体ウエハ１３のバネ力を利用して半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１から剥離することができ、もって局所的な荷重の発生を確実に防止することができる。これにより、半導体ウエハの割れや欠けの発生を確実に防止できる。
【００７７】
また、図８の剥離処理及び図９の剥離処理によれば、半導体ウエハ脱着装置１０は、半導体ウエハ１３の外縁の外側から支持用ディスク１１と半導体ウエハ１３との間にガスを噴出するので、半導体ウエハ１３の支持用ディスク１１からの剥離の際、半導体ウエハ１３の外縁を確実に最初に剥離させることができ、これらに加え、半導体ウエハ１３に付着したパーティクル等を除去することができる。
【００７８】
また、図７の貼着処理、図８の剥離処理及び図９の剥離処理によれば、半導体ウエハ脱着装置１０は、半導体ウエハ１３の外縁近傍における複数箇所を真空吸着するので、半導体ウエハ１３は凸形状を安定して呈することができる。
【００７９】
さらに、図７の貼着処理、図８の剥離処理及び図９の剥離処理によれば、半導体ウエハ脱着装置１０は半導体ウエハ１３を真空吸着するので、半導体ウエハ１３を安定して保持することができる。
【００８０】
上述した基板処理システム４０は、１つの半導体ウエハ脱着装置１０と、２つの基板処理装置４１とによって構成されたが、半導体ウエハ脱着装置１０及び基板処理装置４１の数はこれに限るものでなく、半導体ウエハに施す処理の種類によって適宜変更されてもよい。また、基板処理システム４０では、半導体ウエハ脱着装置１０と基板処理装置４１とが別体的に設けられたが、半導体ウエハ脱着装置１０と基板処理装置４１とが一体的に設けられてもよく、このとき、半導体ウエハ脱着装置１０は、オリエンタ４７が接続された一端と反対側の端部においてトランスファチャンバ４８と接続されるのが好ましい。これにより、基板処理システム４０の小型化が図れると共に、半導体ウエハ１３を外気に晒す時間を減らすことができるので、半導体ウエハ１３へのパーティクル等の付着を防止できる。
【００８１】
また、基板処理システム４０では上述したように半導体ウエハ１３の支持用ディスク１１への貼着及び剥離を繰り返すため、半導体ウエハ脱着装置１０は、半導体ウエハ１３の支持用ディスク１１に対する相対位置を調整する位置合わせ機構を備えることが好ましく、位置合わせ機構としては、支持用ディスク１１上における半導体ウエハ１３の相対位置のズレを画像処理装置によって測定し、その結果に基づいてズレを修正するものや、支持用ディスク１１に設けられたスロットに適合する形状のピンを有し、且つ半導体ウエハ１３を保持する治具であって、該治具を支持用ディスク１１に適合する際に、該ピンによって治具の支持用ディスク１１に対する相対位置が規制され、これにより、半導体ウエハ１３の支持用ディスク１１に対する相対位置を調整する治具等がより好ましい。
【００８２】
上述した半導体ウエハ脱着装置１０では、半導体ウエハ１３が粘着シート１２を介して支持用ディスク１１に貼着されたが、半導体ウエハ１３が支持用ディスク１１に直接貼着されてもよく、これにより、粘着シート１２の破れ等による半導体ウエハ１３へのダストの付着を防止できる。このとき、支持用ディスク１１における半導体ウエハ１３と接触する面は、鏡面仕上げであることが好ましく、これにより、半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１に強固に貼着することができる。
【００８３】
また、半導体ウエハ脱着装置１０における吸着口１５の数は８つであり、該８つの吸着口１５は半導体ウエハ１３の外縁部を真空吸着するが、吸着口１５の数はこれに限られず、例えば、２つでもよい。このとき、２つの吸着口１５は本体１４の中心に関して対称に配設される。これにより、半導体ウエハ１３を安定して吸着することができる。
【００８４】
半導体ウエハ脱着装置１０が半導体ウエハ１３を凸形状に変形させる際の変形量は、半導体ウエハ１３の材料の弾性域内に納まる応力が発生する程度以内であるのがよく、例えば、φ６インチの半導体ウエハ１３では凸形状の突出量がほぼ１ｍｍであることが好ましい。
【００８５】
半導体ウエハ脱着装置１０における支持用ディスク１１は、円盤状に限られず、例えば、方形であってもよく、またその材料も導体、半導体、不導体のいずれを用いてもよい。
【００８６】
半導体ウエハ脱着装置１０における吸着口１５は、半導体ウエハ１３を真空吸着するが、半導体ウエハ１３の吸着のＯＮ／ＯＦＦを簡便に切り替えるものが好ましく、例えば、静電吸着を利用するものであってもよい。
【００８７】
半導体ウエハ脱着装置１０におけるガスノズル１７は、ガスを噴出するが、他の流体も用いることができ、例えば、浄水を噴出してもよい。
【００８８】
また、基板処理システム４０が処理する基板は半導体ウエハ１３に限られず、例えば、ガラス製のディスクであってもよい。
【００８９】
さらに、本発明の第３の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置について詳述する。
【００９０】
本第３の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置は、その構成、作用が上述した第１の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置と基本的に同じであり、異なる構成、作用ついてのみ説明する。
【００９１】
図１０は、本第３の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置の概略構成を示す断面図である。
【００９２】
図１０において、半導体ウエハ脱着装置１００は、電熱線から成る調温装置１０１を内部に有する基台１０２と、該基台１０２上に載置された支持用ディスク１０３と、該支持用ディスク１０３上に配設された液晶材料から成る粘着シート１０４とを備え、調温装置１０１が電源１０５に印加される電流値に基づいて支持用ディスク１０３を介して粘着シート１０４の温度を所望の値に調整する。一般に、液晶材料は鎖状炭化水素を主成分とし、高温域で液体になり、低温域で結晶になるという性質を有する。従って、粘着シート１０４の温度を調整することによって、粘着シート１０４を所望の状態へ変更することができ、これにより、半導体ウエハ１３の支持用ディスク１０３への貼着及び支持用ディスク１０３からの剥離を容易に行うことができる。
【００９３】
図１１は、図１０における調温装置１０１を内部に有する基台１０２の平面図である。
【００９４】
図１１において、調温装置１０１は、基台１０２の中心部において中心から放射状に配設された複数の電熱線１１０によって構成される。これにより、調温装置１０１は、支持用ディスク１０３を介して粘着シート１０４の全面の温度を均一に調整することができる。
【００９５】
尚、半導体ウエハ脱着装置１００における上述した調温装置１０１を有する基台１０２、支持用ディスク１０３、及び粘着シート１０４以外の構成は、半導体ウエハ脱着装置１０の構成と同様であり、半導体ウエハ脱着装置１００が使用される基板処理システムの構成も基板処理システム４０の構成と同様である。
【００９６】
次に、本第３の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置１００における貼着処理及び剥離処理について図面を用いて説明する。
【００９７】
図１２は、本第３の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置における貼着処理を示す工程図である。
【００９８】
まず、半導体ウエハ脱着装置１００は、吸着口１５によって半導体ウエハ１３の外縁近傍を真空吸着すると共に、ピストン１６によって半導体ウエハ１３の中央部を押圧することによって半導体ウエハ１３を支持用ディスク１０３に対向する凸形状に変形させ、さらに、調温装置１０１によって粘着シート１０４の全面を加熱して粘着シート１０４を液状化する（図１２（ａ））。
【００９９】
そして、半導体ウエハ脱着装置１００は、半導体ウエハ１３を凸形状に変形させたまま粘着シート１０４に接触させ（図１２（ｂ））、次いで、ピストン１６に対して本体１４を相対的に支持用ディスク１０３へ向けて移動させることによって半導体ウエハ１３を粘着シート１０４に密着させ、半導体ウエハ１３及び支持用ディスク１０３の間にエア溜まりが発生していないことが確認された後、調温装置１０１による粘着シート１０４への加熱を中止して粘着シート１０４を結晶化（凝固）させることによって半導体ウエハ１３を粘着シート１０４に貼着する（図１２（ｃ））。そして、半導体ウエハ脱着装置１００は上方に移動して半導体ウエハ１３から離脱する（図１２（ｄ））。
【０１００】
図１２の貼着処理によれば、半導体ウエハ脱着装置１００は、調温装置１０１によって粘着シート１０４の液状化及び結晶化を調整することができるため、互いに密着された半導体ウエハ１３及び支持用ディスク１０３の間にエア溜まりが発生していないことが確認された後、粘着シート１０４を結晶化させることができ、もって支持用ディスク１０３と半導体ウエハ１３との間にエア溜まりが発生するのを確実に防止できる。
【０１０１】
また、もし半導体ウエハ１３を粘着シート１０４に密着させた際に、半導体ウエハ１３及び支持用ディスク１０３の間にエア溜まりが発生しても、粘着シート１０４が液状体であるため、容易にエア抜きを行うことができる。
【０１０２】
図１３は、本第３の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置における剥離処理を示す工程図である。
【０１０３】
まず、半導体ウエハ脱着装置１００は、吸着口１５によって半導体ウエハ１３の外縁近傍を真空吸着すると共に、ピストン１６によって半導体ウエハ１３の中央部を押圧し（図１３（ａ））、調温装置１０１によって粘着シート１０４の全面を加熱して粘着シート１０４を液体化した後、ガスノズル１７から支持用ディスク１０３の中心部に向けてガスを噴出すると共に、ピストン１６に対して本体１４を相対的に上方へ移動させることによって半導体ウエハ１３を支持用ディスク１０３に対向する凸形状に変形させる（図１３（ｂ））。
【０１０４】
そして、半導体ウエハ脱着装置１００は、半導体ウエハ１３を凸形状に変形させたまま粘着シート１０４から剥離し（図１３（ｃ））、ピストン１６を本体１４に対して相対的に上方に移動させることによって半導体ウエハ１３の中央部を押圧する荷重を抜重して半導体ウエハ１３を平板状に復元する（図１３（ｄ））。
【０１０５】
図１３の剥離処理によれば、半導体ウエハ脱着装置１００は、調温装置１０１によって粘着シート１０４の液状化及び結晶化を調整することができるため、粘着シート１０４が液状化した後、半導体ウエハ１３を支持用ディスク１０３に対向する凸形状に変形させることができ、もって半導体ウエハ１３を粘着シート１０４から容易に剥離することができる。
【０１０６】
また、図１３の処理において、凸形状に変形された半導体ウエハ１３を粘着シート１０４から剥離した後、ピストン１６を本体１４に対して相対的に上方に移動させる（図１３（ｃ），（ｄ））のではなく、凸形状に変形された半導体ウエハ１３の中心部を粘着シート１０４に粘着させたまま、ピストン１６を本体１４に対して相対的に上方に移動させることによって半導体ウエハ１３の中央部を押圧する荷重を抜重して、当該中央部を半導体ウエハ１３のばね力によって粘着シート１０４から剥離させてもよい。これにより、半導体ウエハ１３の割れや欠けの発生を確実に防止できる。
【０１０７】
また、調温装置１０１の構成は上述した構成に限られず、用途に応じて他の構成を採ってもよい。
【０１０８】
図１４は、他の調温装置を内部に有する基板１０２の平面図である。
【０１０９】
図１４において、調温装置１４０は、基板１０２の中央部において中心から放射状に配設された複数の電熱線１４１と、基板１０２の外周部において中心から放射状に配設された複数の電熱線１４２とで構成してもよい。これにより、粘着シート１０４の中心部及び外周部の温度を別々に調整することができ、もって、図１１（ｂ）の工程において、先に粘着シート１０４の中心部を液状化して、凸形状に変形された半導体ウエハ１３を当該中心部に密着させた後、粘着シート１０４の外周部を液状化することによってエア溜まりの発生をより確実に防止することができると共に、図１２（ｂ）の工程において、先に粘着シート１０４の外周部を液状化して、半導体ウエハ１３を外周部から先に剥離させた後、粘着シート１０４の中心部を液状化することによって半導体ウエハ１３に局所的な加重が負荷されるのを確実に防止し、半導体ウエハ１３の割れや欠けの発生を確実に防止できる。
【０１１０】
図１５は、さらに他の調温装置を内部に有する基板１０２の平面図である。
【０１１１】
図１５において、調温装置１５０は、基板１０２の中央部において円周方向に沿って配設された複数の電熱線１５１と、基板１０２の外周部において円周方向に沿って配設された複数の電熱線１５２とを有してもよく、これにより、図１４の調温装置１４０と同様の効果を得ることができる。尚、調温装置１５０は、電熱線１５１及び電熱線１５２を１つずつ有してもよい。
【０１１２】
図１６は、さらに他の調温装置を内部に有する基板１０２の平面図である。
【０１１３】
図１６において、調温装置１６０は、基板１０２の中央部において花弁状に配設された電熱線１６１と、基板１０２の外周部において円周方向に沿って配設された電熱線１６２とを有してもよく、これにより、図１４の調温装置１４０と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
また、粘着シート１０４を液晶材料に代えて、ワックス（蝋）で構成してもよく、ワックスも高温域で液体になり、低温域で固体になるという性質を有するため、粘着シート１０４を液晶材料で構成した場合と同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
さらに、粘着シート１２，１０４をシリコンラバーによって構成してもよく、シリコンラバーを構成する分子と半導体ウエハ１３を構成する分子との分子間力（ファン・デル・ワールス力）、及びシリコンラバーを構成する分子と支持用ディスク１１，１０３を構成する分子との分子間力によって半導体ウエハ１３と支持用ディスク１１，１０３とを確実に貼着させることができる。
【０１１６】
この他、粘着シート１２，１０４は、半導体ウエハ１３を支持用ディスク１１，１０３に密着させるものであれば如何なるものでも用いることができ、例えば、グリスのような高粘度の液体、並びにシリコンラバーに伝熱性向上材を混合して形成されたシート等が好ましい。
【０１１７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハを用いるので、半導体ウエハを保護基板に貼着した状態で裏面を旋削して厚みを整える旋削加工を省略して、この旋削加工中に半導体ウエハの位置ズレ等に起因する割れや欠けが発生する事態を無くし、製品の歩留まりを向上できるという効果がある。
また、この薄肉半導体チップの製造方法では、支持用ディスク上の粘着シートに対して、半導体ウエハを密着させるように移動する際に、半導体ウエハの突出された中央部を粘着シートに最初に接触させ、中央部から外周部に向けて貼着範囲が広がるように押し当てて空気が残らないように密着させるので、エア溜まりが発生することを防止して適切に貼着できるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体チップの厚みに形成された薄肉の半導体ウエハを、支持用ディスク上に貼着して、半導体素子の形成処理（不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理、パターン形成の処理等）と、ダイシングの処理を行う。このため、半導体ウエハが半導体チップの厚みに形成されているため低剛性となっていても、支持用ディスク１１に支持されて半導体ウエハの変形が防止されるので、ハンドリング時に半導体ウエハが変形することを防止して、高精度な加工処理を実行できるという効果がある。
加えて、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体ウエハを加工処理するための半導体素子形成装置に適合した大きさ及び形状の支持用ディスクを選択して利用できる。よって、半導体素子形成装置では、所要の加工処理を行う各処理部へ移動する際の搬送を容易にし、移動時の取り扱いを容易にして、作業性を向上できるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、支持用ディスクと半導体ウエハとの間に配設された温度により相変化する接着材料により構成される粘着シートの温度を調整するので、互いに接着された支持用ディスクと半導体ウエハとの間にエア溜まりが発生していないことが確認された後、粘着シートを凝固させることができ、もって支持用ディスクと半導体ウエハとの間にエア溜まりが発生するのを確実に防止することができる。
【０１１８】
請求項２記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハを用いるので、半導体ウエハを保護基板に貼着した状態で裏面を旋削して厚みを整える旋削加工を省略して、この旋削加工中に半導体ウエハの位置ズレ等に起因する割れや欠けが発生する事態を無くし、製品の歩留まりを向上できるという効果がある。
また、この薄肉半導体チップの製造方法では、支持用ディスク上の粘着シートに対して、半導体ウエハを密着させるように移動する際に、半導体ウエハの突出された中央部を粘着シートに最初に接触させ、中央部から外周部に向けて貼着範囲が広がるように押し当てて空気が残らないように密着させるので、エア溜まりが発生することを防止して適切に貼着できるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体チップの厚みに形成された薄肉の半導体ウエハを、支持用ディスク上に貼着して、半導体素子の形成処理（不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理、パターン形成処理等）を行う。このため、半導体ウエハが半導体チップの厚みに形成されているため低剛性となっていても、支持用ディスクに支持されて半導体ウエハの変形が防止されるので、ハンドリング時に半導体ウエハが変形することを防止して、高精度な加工処理を実行できるという効果がある。
加えて、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体ウエハを加工処理するための半導体素子形成装置に適合した大きさ及び形状の支持用ディスクを選択して利用できる。よって、半導体素子形成装置では、所要の加工処理を行う各処理部へ移動する際の搬送を容易にし、移動時の取り扱いを容易にして、作業性を向上できるという効果がある。
また、半導体素子が形成された半導体ウエハの中央部のみを押圧すると共に外縁近傍を吸着して凸形状に突出させるように変形させることにより、支持用ディスク上に貼着されている半導体ウエハを、その周囲から徐々に剥がすように構成した場合には、局所的な荷重の発生を抑制して半導体ウエハの割れや欠けの発生を抑制することができ、安定した剥離を実現することができるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体素子が形成された半導体ウエハの中央部のみを押圧すると共に、外縁近傍を吸着して凸形状に突出させるように変形させるので、半導体ウエハを支持用ディスクから剥離する際に、半導体ウエハの中心部を最後に剥離させることができる。よって局所的な荷重の発生を確実に防止し半導体ウエハの割れや欠けの発生を確実に防止することができる。
【０１１９】
請求項３記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハを用いるので、半導体ウエハを保護基板に貼着した状態で裏面を旋削して厚みを整える旋削加工を省略して、この旋削加工中に半導体ウエハの位置ズレ等に起因する割れや欠けが発生する事態を無くし、製品の歩留まりを向上できるという効果がある。
また、この薄肉半導体チップの製造方法では、支持用ディスク上の粘着シートに対して、半導体ウエハを密着させるように移動する際に、半導体ウエハの突出された中央部を粘着シートに最初に接触させ、中央部から外周部に向けて貼着範囲が広がるように押し当てて空気が残らないように密着させるので、エア溜まりが発生することを防止して適切に貼着できるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体チップの厚みに形成された薄肉の半導体ウエハを、支持用ディスク上に貼着して、半導体素子の形成処理（不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理、パターン形成処理等）を行う。このため、半導体ウエハが半導体チップの厚みに形成されているため低剛性となっていても、支持用ディスクに支持されて半導体ウエハの変形が防止されるので、ハンドリング時に半導体ウエハが変形することを防止して、高精度な加工処理を実行できるという効果がある。
加えて、この薄肉半導体チップの製造方法では、半導体ウエハを加工処理するための半導体素子形成装置に適合した大きさ及び形状の支持用ディスクを選択して利用できる。よって、半導体素子形成装置では、所要の加工処理を行う各処理部へ移動する際の搬送を容易にし、移動時の取り扱いを容易にして、作業性を向上できるという効果がある。
また、半導体素子が形成された半導体ウエハの中央部のみを押圧すると共に外縁近傍を吸着して凸形状に突出させるように変形させることにより、支持用ディスク上に貼着されている半導体ウエハを、その周囲から徐々に剥がすように構成した場合には、局所的な荷重の発生を抑制して半導体ウエハの割れや欠けの発生を抑制することができ、安定した剥離を実現することができるという効果がある。
さらに、この薄肉半導体チップの製造方法では、支持用ディスクと半導体ウエハとの間に配設された温度により相変化する接着材料により構成される粘着シートの温度を調整するので、互いに接着された支持用ディスクと半導体ウエハとの間にエア溜まりが発生していないことが確認された後、粘着シートを凝固させることができ、もって支持用ディスクと半導体ウエハとの間にエア溜まりが発生するのを確実に防止することができる。
【０１２０】
請求項４記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、支持用ディスクと半導体ウエハとの間に配設された温度により相変化する接着材料からなる粘着シートの温度を、半導体ウエハを剥離する際に調整するので、互いに接着された支持用ディスクと半導体ウエハとの間で凝固している粘着シートを温度調整して液状化させた後、半導体ウエハを支持用ディスクから剥離させることができるので、剥離作業を容易にすることができる。さらに、局所的な荷重の発生を防止することができるので、半導体ウエハの割れや欠けの発生を確実に防止することができる。
【０１２１】
請求項５記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体ウエハの外縁の外側から支持用ディスクと半導体ウエハとの間に流体を吐出するので、半導体ウエハの支持用ディスクからの剥離の際、半導体ウエハの外縁を最初に剥離させることができ、もって局所的な荷重の発生をより確実に防止することができる。これにより、半導体ウエハの割れや欠けの発生をより確実に防止することができるという効果がある。
【０１２３】
請求項７記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体ウエハの外縁近傍における複数箇所を吸着するので、半導体ウエハの支持用ディスクへの貼着の際、半導体ウエハは凸形状を安定して呈することができ、半導体ウエハの外縁が最初に支持用ディスクに接触するのを防止することができる。また、半導体ウエハを支持用ディスクからの剥離する場合には、半導体ウエハの外縁を確実に最初に剥離させることができ、もって局所的な荷重の発生をさらに確実に防止することができるという効果がある。
【０１２４】
請求項８記載の薄肉半導体チップの製造方法によれば、半導体ウエハを真空吸着するので、半導体ウエハを安定して保持することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１における線II−IIに沿う断面図である。
【図３】図１の半導体ウエハ脱着装置１０の概略構成を示す平面図である。
【図４】図１の半導体ウエハ脱着装置１０が使用される基板処理システム４０の概略構成を示す図である。
【図５】半導体ウエハ１３から半導体チップを製造する製造処理を示す工程図である。
【図６】半導体ウエハ１３の支持用ディスク１１への貼着及び剥離の手順を示す工程図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置における貼着処理を示す工程図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置における剥離処理を示す工程図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置における剥離処理を示す工程図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置の概略構成を示す断面図である。
【図１１】図１０における調温装置１０１を内部に有する基台１０２の平面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置における貼着処理を示す工程図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る半導体ウエハ脱着装置における剥離処理を示す工程図である。
【図１４】他の調温装置を内部に有する基台１０２の平面図である。
【図１５】さらに他の調温装置を内部に有する基台１０２の平面図である。
【図１６】さらに他の調温装置を内部に有する基台１０２の平面図である。
【図１７】従来の半導体ウエハから薄肉の半導体チップを製造する製造処理を示す工程図である。
【符号の説明】
１０ 半導体ウエハ脱着装置
１１，１０３ 支持用ディスク
１２，１０４ 粘着シート
１３ 半導体ウエハ
１４ 本体
１５ 吸着口
１６ ピストン
１７ ガスノズル
１８ ガイド
４０ 基板処理システム
４１ 基板処理装置
１０１ 調温装置
１０２ 基台[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionManufacturing method of thin semiconductor chipIn particular, a thin semiconductor wafer as a support baseStickingDoManufacturing method of thin semiconductor chipAbout.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, due to the increasing demand for miniaturization of devices that use integrated circuits having semiconductor chips, there has been a demand for miniaturization and thinning of semiconductor chips. In particular, since it is expected that a laminated chip in which semiconductor chips are laminated in a plurality of layers will become the mainstream of integrated circuits, there is a strong demand for a thinner semiconductor chip. The thickness of the semiconductor chip constituting the laminated chip is currently required to be about 200 μm, and is expected to be about 100 μm in the near future.
[0003]
On the other hand, the thickness of a φ6 inch or φ8 inch semiconductor wafer is mainly 750 μm, and the semiconductor wafer is subjected to turning processing described later in order to meet the above-mentioned demand for thinning.
[0004]
FIG. 17 is a process diagram showing a manufacturing process for manufacturing a thin semiconductor chip from a conventional semiconductor wafer.
[0005]
In FIG. 17, first, a semiconductor wafer having a thickness of about 750 μm is prepared (FIG. 17A). Impurity introduction by ion implantation processing, thin film formation by CVD, and pattern formation by dry etching processing are performed on one surface of the semiconductor wafer. A semiconductor element forming step for forming a semiconductor element is performed (FIG. 17B), and the surface (front surface) on which the semiconductor element is formed is attached to a protective substrate via an adhesive sheet (FIG. 17C). Next, the opposite surface (back surface) of the semiconductor wafer on which the semiconductor elements are formed is turned by turning to adjust the thickness of the semiconductor wafer to approximately 200 μm (FIG. 17D).
[0006]
Thereafter, dicing is performed to cut the semiconductor wafer into semiconductor chips while the semiconductor wafer is adhered to the protective substrate (FIG. 17E), and the semiconductor chips individually cut by dicing are connected to other components of the integrated circuit. Packaging is performed (FIG. 17 (f)).
[0007]
However, in the manufacturing process described above, since the back surface of the semiconductor wafer is turned while the semiconductor wafer is adhered to the protective substrate, there is a problem that cracks and chips are generated due to misalignment of the semiconductor wafer during the turning process. .
[0008]
Therefore, a thin semiconductor chip manufacturing process is known in which only the semiconductor element forming process, dicing and packaging are performed on a φ6 inch or φ8 inch semiconductor wafer having a thickness of about 200 μm from the beginning, with the aim of omitting the above-described turning process. It has been. In this manufacturing process, in order to prevent the deformation of the semiconductor wafer during handling due to the low rigidity of the semiconductor wafer, a support base having a predetermined rigidity is attached to the back surface of the semiconductor wafer via an adhesive sheet.
[0009]
In addition, since there is no document describing the technique related to the above-described bonding of the semiconductor wafer to the protective substrate or the supporting base, the technique related to the above-described bonding of the semiconductor wafer to the protective substrate or the supporting base is publicly known. It does not relate to the invention.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a thin semiconductor chip manufacturing process using a semiconductor wafer having a thickness of about 200 μm from the beginning, the substrate processing apparatus for performing impurity introduction, thin film formation, and pattern formation in the semiconductor element formation process may be different. The semiconductor wafer needs to be attached to and peeled off from a support base suitable for a substrate processing apparatus corresponding to each processing. This sticking and peeling is performed manually by the operator, and in particular, when sticking, the first contact point with the semiconductor wafer support base may not be the central part of the semiconductor wafer. There is a problem that air is trapped between the semiconductor wafer and the semiconductor wafer.
[0011]
  An object of the present invention is to provide a thin semiconductor waferA thin-walled semiconductor chip manufacturing method capable of performing high-precision processing by increasing the rigidity by appropriately sticking to the support base while suppressing the occurrence of air accumulationIs to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 1 is configured to suck and hold the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer formed in the thickness of the semiconductor chip and press only the central portion to deform into a convex shape. In order to prevent air accumulation from occurring after first contacting the central portion of the convex surface of the semiconductor wafer against the adhesive sheet on the supporting disk suitable for the substrate processing apparatus for performing the suction process and the desired processing Adhering step for adhering the wafer, and impurity introduction processing by ion implantation processing on the semiconductor wafer, thin film formation processing by CVD method, and dry etching processing on the semiconductor wafer adhered to the supporting disk A semiconductor element forming step of forming a semiconductor element by pattern formation processing, and the semiconductor wafer on which the semiconductor element is formed Yes and a dicing step to isolate the semiconductor chip in a state of sticking to the supporting discFurthermore, the pressure-sensitive adhesive sheet is made of an adhesive material that changes phase according to temperature, and a temperature adjusting step is provided to adjust the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet so that the pressure-sensitive adhesive sheet liquefies before the sticking step.It is characterized by that.
[0013]
  According to the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 1, since the semiconductor wafer formed with the thickness of the semiconductor chip is used, the turning process of adjusting the thickness by turning the back surface with the semiconductor wafer attached to the protective substrate. This eliminates the occurrence of cracks and chipping due to misalignment of the semiconductor wafer during the turning process, thereby improving the yield of the product.
  Further, in this method of manufacturing a thin-walled semiconductor chip, when the semiconductor wafer is moved in close contact with the adhesive sheet on the support disk, the protruding central portion of the semiconductor wafer is first brought into contact with the adhesive sheet. In addition, since it is pressed so that the sticking range is widened from the central part toward the outer peripheral part so that air does not remain, there is an effect that the air can be prevented and the sticking can be appropriately performed.
  Furthermore, in this method for manufacturing a thin semiconductor chip, a thin semiconductor wafer formed to the thickness of the semiconductor chip is adhered onto a support disk to form a semiconductor element formation process (impurity introduction process, thin film formation by CVD method). Processing, pattern formation processing, etc.) and dicing processing. For this reason, even if the semiconductor wafer is formed with the thickness of the semiconductor chip and thus has low rigidity, the semiconductor wafer is supported by the supporting disk and prevented from being deformed. There is an effect that it is possible to prevent and execute highly accurate processing.
  In addition, in this thin semiconductor chip manufacturing method, a supporting disk having a size and shape suitable for a semiconductor element forming apparatus for processing a semiconductor wafer can be selected and used. Therefore, in the semiconductor element forming apparatus, there is an effect that it is easy to carry when moving to each processing unit that performs a required processing process, to facilitate handling during the movement, and to improve workability.
  Further, in this method for manufacturing a thin-walled semiconductor chip, the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet made of an adhesive material that changes phase depending on the temperature disposed between the supporting disk and the semiconductor wafer is adjusted, so that the support bonded to each other is supported. After it has been confirmed that there is no air accumulation between the working disk and the semiconductor wafer, the adhesive sheet can be solidified, so that there is no air accumulation between the supporting disk and the semiconductor wafer. It can be surely prevented.
[0014]
  In order to achieve the above object, a method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 2, wherein the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer formed to the thickness of the semiconductor chip is sucked and held, and only the central portion is pressed and deformed into a convex shape. In order to prevent air accumulation from occurring after first contacting the central portion of the convex surface of the semiconductor wafer against the adhesive sheet on the supporting disk suitable for the substrate processing apparatus for performing the suction process and the desired processing Adhering step for adhering the wafer, and impurity introduction processing by ion implantation processing on the semiconductor wafer, thin film formation processing by CVD method, and dry etching processing on the semiconductor wafer adhered to the supporting disk A semiconductor element forming step of forming a semiconductor element by pattern formation processing, and the semiconductor wafer on which the semiconductor element is formed Yes while pressing only the center portion, by deforming into a convex shape by adsorbing near the outer edge, and a gradually peeled peeling step from the periphery of said semiconductor wafer semiconductor wafer from the adhesive sheetIn the peeling step, after peeling the periphery of the semiconductor wafer, using the elastic reaction force of the semiconductor wafer generated by depressing the pressing force that was pressing only the central portion of the semiconductor wafer, The semiconductor wafer is peeled from the support disk.It is characterized by that.
[0015]
  According to the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 2, since the semiconductor wafer formed to the thickness of the semiconductor chip is used, the turning process for adjusting the thickness by turning the back surface with the semiconductor wafer attached to the protective substrate. This eliminates the occurrence of cracks and chipping due to misalignment of the semiconductor wafer during the turning process, thereby improving the yield of the product.
  Further, in this method of manufacturing a thin-walled semiconductor chip, when the semiconductor wafer is moved in close contact with the adhesive sheet on the support disk, the protruding central portion of the semiconductor wafer is first brought into contact with the adhesive sheet. In addition, since it is pressed so that the sticking range is widened from the central part toward the outer peripheral part so that air does not remain, there is an effect that the air can be prevented and the sticking can be appropriately performed.
  Furthermore, in this method for manufacturing a thin semiconductor chip, a thin semiconductor wafer formed to the thickness of the semiconductor chip is adhered onto a support disk to form a semiconductor element formation process (impurity introduction process, thin film formation by CVD method). Processing, pattern formation processing, etc.). For this reason, even if the semiconductor wafer is formed with the thickness of the semiconductor chip and thus has low rigidity, the semiconductor wafer is supported by the supporting disk and prevented from being deformed. There is an effect that it is possible to prevent and execute highly accurate processing.
  In addition, in this thin semiconductor chip manufacturing method, a supporting disk having a size and shape suitable for a semiconductor element forming apparatus for processing a semiconductor wafer can be selected and used. Therefore, in the semiconductor element forming apparatus, there is an effect that it is easy to carry when moving to each processing unit that performs a required processing process, to facilitate handling during the movement, and to improve workability.
  In addition, by pressing only the central portion of the semiconductor wafer on which the semiconductor element is formed and deforming it so that the vicinity of the outer edge is adsorbed and protruded into a convex shape, the semiconductor wafer attached on the support disk is When configured to peel off gradually from its surroundings, it is possible to suppress the generation of local loads and suppress the generation of cracks and chips in the semiconductor wafer, and the effect that stable peeling can be realized. There is.
  Further, in this thin semiconductor chip manufacturing method, only the central portion of the semiconductor wafer on which the semiconductor element is formed is pressed and the vicinity of the outer edge is adsorbed and deformed so as to protrude into a convex shape. When peeling from the disk, the central portion of the semiconductor wafer can be peeled last. Therefore, it is possible to reliably prevent the generation of a local load and to reliably prevent the occurrence of cracks and chipping of the semiconductor wafer.
[0016]
  The method for producing a thin semiconductor chip according to claim 3 comprises:An adsorbing process for adsorbing and holding the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer formed to the thickness of the semiconductor chip and pressing only the central portion to deform into a convex shape, and on a support disk suitable for a substrate processing apparatus for performing a desired process A sticking step for closely attaching the semiconductor wafer to the adhesive sheet so as not to cause air accumulation after first contacting the central portion of the convex surface of the semiconductor wafer, and the sticking state to the support disk A semiconductor element forming step for forming a semiconductor element on a semiconductor wafer by an impurity introduction process by ion implantation, a thin film formation process by a CVD method, and a pattern formation process by a dry etching process on the semiconductor wafer, and the semiconductor element is formed. In addition, only the central part of the semiconductor wafer is pressed and the vicinity of the outer edge is sucked and deformed into a convex shape. A peeling step of gradually peeling the semiconductor wafer from the periphery of the semiconductor wafer from the pressure-sensitive adhesive sheet, and further comprising the pressure-sensitive adhesive sheet made of an adhesive material that undergoes a phase change according to temperature, before the sticking step. And a temperature adjusting step for adjusting the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet so that the pressure-sensitive adhesive sheet is liquefied.It is characterized by that.
[0017]
  According to the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 3,Since the semiconductor wafer formed with the thickness of the semiconductor chip is used, the turning process of turning the back surface to adjust the thickness with the semiconductor wafer attached to the protective substrate is omitted, and the semiconductor wafer is misaligned during the turning process. Thus, there is an effect that the yield of products can be improved by eliminating the occurrence of cracks and chips caused by the above.
  Further, in this method of manufacturing a thin-walled semiconductor chip, when the semiconductor wafer is moved in close contact with the adhesive sheet on the support disk, the protruding central portion of the semiconductor wafer is first brought into contact with the adhesive sheet. In addition, since it is pressed so that the sticking range is widened from the central part toward the outer peripheral part so that air does not remain, there is an effect that the air can be prevented and the sticking can be appropriately performed.
  Furthermore, in this method for manufacturing a thin semiconductor chip, a thin semiconductor wafer formed to the thickness of the semiconductor chip is adhered onto a support disk to form a semiconductor element formation process (impurity introduction process, thin film formation by CVD method). Processing, pattern formation processing, etc.). For this reason, even if the semiconductor wafer is formed with the thickness of the semiconductor chip and thus has low rigidity, the semiconductor wafer is supported by the supporting disk and prevented from being deformed. There is an effect that it is possible to prevent and execute highly accurate processing.
  In addition, in this thin semiconductor chip manufacturing method, a supporting disk having a size and shape suitable for a semiconductor element forming apparatus for processing a semiconductor wafer can be selected and used. Therefore, in the semiconductor element forming apparatus, there is an effect that it is easy to carry when moving to each processing unit that performs a required processing process, to facilitate handling during the movement, and to improve workability.
  In addition, by pressing only the central portion of the semiconductor wafer on which the semiconductor element is formed and deforming it so that the vicinity of the outer edge is adsorbed and protruded into a convex shape, the semiconductor wafer attached on the support disk is When configured to peel off gradually from its surroundings, it is possible to suppress the generation of local loads and suppress the generation of cracks and chips in the semiconductor wafer, and the effect that stable peeling can be realized. There is.
  Further, in this method for manufacturing a thin-walled semiconductor chip, the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet made of an adhesive material that changes phase depending on the temperature disposed between the supporting disk and the semiconductor wafer is adjusted, so that the support bonded to each other is supported. After it has been confirmed that there is no air accumulation between the working disk and the semiconductor wafer, the adhesive sheet can be solidified, so that there is no air accumulation between the supporting disk and the semiconductor wafer. It can be surely prevented.
[0018]
  A method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 4 is characterized in that:2In the manufacturing method of the thin-walled semiconductor chip described,The pressure-sensitive adhesive sheet is composed of an adhesive material that changes phase according to temperature, and the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet is adjusted so that the pressure-sensitive adhesive sheet is liquefied in the peeling step.It is characterized by that.
[0019]
  According to the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 4,The temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet made of an adhesive material that changes phase depending on the temperature disposed between the support disk and the semiconductor wafer is adjusted when the semiconductor wafer is peeled off. The temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet solidified between the two can be liquefied and then the semiconductor wafer can be peeled off from the supporting disk, so that the peeling work can be facilitated. Furthermore, since the generation of a local load can be prevented, it is possible to reliably prevent the semiconductor wafer from being cracked or chipped.
[0020]
  The method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 5 is characterized in that the method according to claim 2 is used.Or 3The thin-film semiconductor chip manufacturing method according to claim 1, further comprising a discharge step of discharging a fluid between the support disk and the semiconductor wafer from the outside of the outer edge of the semiconductor wafer.
[0021]
  Claim 5Manufacturing method of thin semiconductor chipAccording toSince fluid is discharged between the support disk and the semiconductor wafer from the outside of the outer edge of the semiconductor wafer, the outer edge of the semiconductor wafer can be first peeled off when the semiconductor wafer is peeled from the support disk. Generation of a typical load can be prevented more reliably. Thereby, it is possible to more reliably prevent the semiconductor wafer from cracking or chipping..
[0022]
  The method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 6 is characterized in that the method according to claim 2 is used., 3,6. The method of manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 5, wherein the semiconductor wafer peeled from the support disk in the peeling step is used as a support disk suitable for the substrate processing apparatus for performing other processing. The processing operation is performed by the substrate processing apparatus which performs the other processing after being attached.
[0023]
  A method of manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 7 is the method of claim 1 to claim 1.3, 5,In the manufacturing method of the thin semiconductor chip of any one of Claim 6,In the adsorption step, a plurality of locations in the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer are adsorbed.It is characterized by that.
[0024]
  According to the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 7,Since a plurality of locations in the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer are adsorbed, the semiconductor wafer can stably exhibit a convex shape when the semiconductor wafer is attached to the support disk, and the outer edge of the semiconductor wafer is the first support disk. Can be prevented from touching. Further, when the semiconductor wafer is peeled from the supporting disk, the outer edge of the semiconductor wafer can be surely peeled first, thereby further reliably preventing the generation of a local load.
[0025]
  The method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 8 is characterized in that the method for manufacturing a thin semiconductor chip is as described in claims 1 to.3 and 5 toIn the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to any one of 7, in the adsorption step,The semiconductor wafer is held by vacuum suctionIt is characterized by that.
[0026]
  According to the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 8,Since the semiconductor wafer is vacuum-sucked, the semiconductor wafer can be stably held.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the semiconductor wafer desorbing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.
[0044]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a semiconductor wafer desorption apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0045]
In FIG. 1, a semiconductor wafer detaching apparatus 10 includes a ring-shaped main body 14 facing a semiconductor wafer 13 attached to a disk-like support disk 11 via a pressure-sensitive adhesive sheet 12 made of a liquid or gel adhesive, Eight suction ports 15 disposed on the surface of the main body 14 facing the semiconductor wafer 13, pistons 16 disposed on the central axis of the main body 14, and the support disk 11. Four gas nozzles 17 are provided.
[0046]
The semiconductor wafer 13 has a thickness of approximately 200 μm and a diameter of φ6 inches or φ8 inches. The diameter of the support disk 11 may be larger than the diameter of the semiconductor wafer 13, but is preferably the same as the diameter of the semiconductor wafer 13 in view of ease of conveyance in the substrate processing apparatus 41 described later. Further, the main body 14 of the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 is movable in the vertical direction in the figure. When the main body 14 contacts the semiconductor wafer 13, the suction port 15 is vacuumed between the suction port 15 and the semiconductor wafer 13. The semiconductor wafer 13 is vacuum-sucked by generating a state. The piston 16 is contained in a cylindrical guide 18 disposed along the central axis in the central portion of the main body 14 (FIG. 2), and is movable in the vertical direction in the drawing along the guide 18. When the suction port 15 vacuum-sucks the semiconductor wafer 13, the center portion of the semiconductor wafer 13 is pressed by protruding downward in the figure. Further, the piston 16 has a coating made of a buffering agent or the like at an end portion that contacts the semiconductor wafer 13, and prevents the metal constituting the piston 16 and the semiconductor wafer 13 from directly contacting each other.
[0047]
The four gas nozzles 17 are disposed around the support disk 11 at intervals of 90 ° around the center of the support disk 11. The height of the gas nozzle 17 in the semiconductor wafer demounting apparatus 10 is the adhesive sheet 12 and the semiconductor wafer. Corresponds to 13 boundaries. Each of the gas nozzles 17 discharges gas between the semiconductor wafer 13 and the adhesive sheet 12 when the semiconductor wafer 13 is peeled off from the adhesive sheet 12. The eight suction ports 15 are arranged at 45 ° intervals around the center of the main body 14 and vacuum-suck the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer 13 (FIG. 3).
[0048]
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system in which the semiconductor wafer desorption apparatus 10 is used.
[0049]
In FIG. 4, the substrate processing system 40 includes one semiconductor wafer desorbing device 10 and two substrate processing devices 41, and each of the substrate processing devices 41 includes a wafer cassette 46 described later in the semiconductor wafer desorbing device 10. It arrange | positions so that it may oppose.
[0050]
The substrate processing apparatus 41 includes a processing chamber 42 for performing desired processing such as impurity introduction by ion implantation processing, thin film formation by CVD, and pattern formation by dry etching processing on the semiconductor wafer 13, and the semiconductor wafer 13 in the processing chamber 42. A load / lock chamber 44 containing a transfer arm 43 for delivery, three wafer cassettes 46 for housing a carrier box (not shown) for storing 25 semiconductor wafers 13 corresponding to one lot, and the semiconductor wafer 13 Is provided with an orienter 47 that pre-aligns the positions of the two and a transfer chamber 48 that is a rectangular common conveyance path.
[0051]
The two load / lock chambers 44, the three wafer cassettes 46, and the orienter 47 are connected to a transfer chamber 48, and each of the load / lock chambers 44 faces each of the wafer cassettes 46 via the transfer chamber 48. The orienter 47 is disposed at one end of the transfer chamber 48 in the longitudinal direction.
[0052]
The transfer chamber 48 has a transfer arm mechanism 49 for loading and unloading the semiconductor wafer 13 between the connected load / lock chamber 44, the wafer cassette 46, and the orienter 47. The transfer arm mechanism 49 includes a transfer chamber mechanism 49. It is movable in the inside of 48 with respect to its longitudinal direction.
[0053]
When the semiconductor wafer 13 is processed in the substrate processing apparatus 41, the transfer arm mechanism 49 takes out one semiconductor wafer 13 from the wafer cassette 46, loads it into the orienter 47, and the semiconductor wafer prealigned by the orienter 47. 13 is carried into the load / lock chamber 44. Next, the transfer arm 43 receives the loaded semiconductor wafer 13 and loads it into the processing chamber 42. The processing chamber 42 performs a desired process on the loaded semiconductor wafer 13, and the transfer arm 43 performs a desired process. The transferred semiconductor wafer 13 is carried out to the load / lock chamber 44, and the semiconductor wafer 13 is transferred to the transfer arm mechanism 49. The transfer arm mechanism 49 that has delivered the semiconductor wafer 13 carries the semiconductor wafer 13 into the wafer cassette 46.
[0054]
As described above, since the semiconductor wafer 13 is frequently moved between the components of the substrate processing apparatus 41, the semiconductor wafer 13 is placed on a predetermined sheet via an adhesive sheet for the purpose of facilitating handling during movement. It is necessary to stick to the rigid support disk 11.
[0055]
At this time, the specifications of the components of the substrate processing apparatus 41 may vary depending on the type of processing performed in the processing chamber 42. For example, in the substrate processing apparatus 41 that performs thin film formation and the substrate processing apparatus 41 that performs pattern formation, 43 and the transfer arm mechanism 49 may have different specifications. Therefore, it is necessary to use a support disk 11 that is suitable for each substrate processing apparatus 41. Therefore, after the processing in one substrate processing apparatus 41 is completed, before the semiconductor wafer 13 is carried into another substrate processing apparatus 41, the supporting disk 11 to be attached is transferred to the other by the semiconductor wafer removal apparatus 10. It is necessary to change to one that is suitable for the substrate processing apparatus 41. Incidentally, the transfer of the semiconductor wafer 13 between the substrate processing apparatus 41 and the semiconductor wafer removal apparatus 10 is performed manually by the operator, but may be performed by an automatic transfer path or the like.
[0056]
Next, a method for manufacturing a semiconductor chip from the semiconductor wafer 13 using the substrate processing system 40 described above will be described with reference to the drawings.
[0057]
FIG. 5 is a process diagram showing a manufacturing process for manufacturing semiconductor chips from the semiconductor wafer 13.
[0058]
In FIG. 5, first, a semiconductor wafer 13 having a thickness of approximately 200 μm is prepared (FIG. 5A), and the semiconductor wafer 13 is attached to the support disk 11 via the adhesive sheet 12 by an attaching process described later. (FIG. 5B). Thereafter, a semiconductor element forming step is performed in which a semiconductor element is formed by introducing impurities by ion implantation, forming a thin film by CVD, and forming a pattern by dry etching on the surface of the semiconductor wafer 13 to which the supporting disk 11 is not attached. Thus, a semiconductor element is formed (FIG. 5C).
[0059]
Next, dicing is performed to cut the semiconductor wafer 13 into semiconductor chips while the semiconductor wafer 13 is adhered to the support disk 11 (FIG. 5D), and the semiconductor chips individually cut by dicing are replaced with other integrated circuits. Packaging for connecting with the component parts is performed (FIG. 5E).
[0060]
At this time, as described above, since it is necessary to change the support disk 11 suitable for the substrate processing apparatus 41 corresponding to each process to the semiconductor wafer 13 in the semiconductor element formation process, the support disk 11 of the semiconductor wafer 13 is changed to the support disk 11. It is necessary to repeat the pasting and peeling.
[0061]
Specifically, as shown in FIG. 6, a semiconductor wafer 13 subjected to one process is prepared (FIG. 6A), and the semiconductor wafer 13 is bonded via an adhesive sheet 12 by an adhesion process described later. Affixed to the supporting disk 11 suitable for the substrate processing apparatus 41 corresponding to the desired processing (FIG. 6B). Thereafter, the semiconductor wafer 13 to which the supporting disk 11 is adhered is carried into the substrate processing apparatus 41, and a desired process, for example, a dry etching process is performed on the semiconductor wafer 13 by the processing chamber 42 (FIG. 6C). ) After the semiconductor wafer 13 is unloaded from the substrate processing apparatus 41, the semiconductor wafer 13 is peeled off from the supporting disk 11 by a peeling process described later.
[0062]
Next, a sticking process for sticking the semiconductor wafer 13 to the supporting disk 11 and a peeling process for peeling the semiconductor wafer 13 from the supporting disk 11 in the semiconductor wafer removing apparatus 10 will be described with reference to the drawings.
[0063]
FIG. 7 is a process diagram showing an attaching process in the semiconductor wafer attaching / detaching apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0064]
First, the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 vacuum-sucks the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer 13 by the suction port 15 and presses the central portion of the semiconductor wafer 13 by the piston 16 to oppose the semiconductor wafer 13 to the support disk 11. It is deformed into a convex shape (FIG. 7A).
[0065]
Then, the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 makes the semiconductor wafer 13 contact with the adhesive sheet 12 while being deformed into a convex shape (FIG. 7B), and then the main body 14 is relatively supported with respect to the piston 16. The semiconductor wafer 13 is brought into close contact with the pressure-sensitive adhesive sheet 12 by being moved toward 11 (FIG. 7C). Thereafter, the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 moves upward and is detached from the semiconductor wafer 13 (FIG. 7D).
[0066]
7, the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 presses the central portion of the semiconductor wafer 13 toward the support disk 11 and vacuum-sucks the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer 13. When sticking to the support disk 11, the central portion of the semiconductor wafer 13 can first contact the support disk 11, and an air pool is generated between the support disk 11 and the semiconductor wafer 13. Can be prevented.
[0067]
FIG. 8 is a process diagram showing a peeling process in the semiconductor wafer desorption apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0068]
First, the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 vacuum-sucks the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer 13 through the suction port 15 and presses the central portion of the semiconductor wafer 13 with the piston 16 (FIG. 8A). The semiconductor wafer 13 is deformed into a convex shape facing the support disk 11 by ejecting gas toward the center of the support disk 11 and moving the main body 14 relatively upward with respect to the piston 16 ( FIG. 8B).
[0069]
Then, the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 peels the semiconductor wafer 13 from the adhesive sheet 12 while deforming it into a convex shape (FIG. 8C), and moves the piston 16 upward relative to the main body 14. Thus, the load that presses the central portion of the semiconductor wafer 13 is removed to restore the semiconductor wafer 13 to a flat plate shape (FIG. 8D).
[0070]
According to the peeling process of FIG. 8, the semiconductor wafer removal apparatus 10 presses the central portion of the semiconductor wafer 13 toward the support disk 11 and vacuum-sucks the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer 13. At the time of peeling from the disk 11, the semiconductor wafer 13 can be peeled off from the outer edge, and the semiconductor wafer 13 is deformed into a convex shape toward the supporting disk 11, and the convex shape is maintained. At the time of peeling from the supporting disk 11, the central portion of the semiconductor wafer 13 can be finally peeled off, so that local load can be reliably prevented. Thereby, the generation | occurrence | production of the crack and a chip of a semiconductor wafer can be prevented reliably.
[0071]
Next, a semiconductor wafer desorption apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.
[0072]
The semiconductor wafer desorption apparatus according to the second embodiment is basically the same in configuration and operation as the semiconductor wafer desorption apparatus according to the first embodiment described above, and only the semiconductor wafer 13 peeling process is different. Therefore, the peeling process will be described.
[0073]
FIG. 9 is a process diagram showing a peeling process in the semiconductor wafer desorption apparatus according to the second embodiment.
[0074]
First, the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 vacuum-sucks the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer 13 by the suction port 15 and presses the central portion of the semiconductor wafer 13 by the piston 16 (FIG. 9A). Gas is ejected toward the center of the support disk 11 and the main body 14 is moved upward relative to the piston 16 to deform the semiconductor wafer 13 into a convex shape facing the support disk 11 ( FIG. 9B).
[0075]
Then, the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 moves the piston 16 upward relative to the main body 14 so as to remove the load that presses the central portion of the semiconductor wafer 13 (FIG. 9C). The central portion of the extracted semiconductor wafer 13 is peeled off from the adhesive sheet 12 by a spring force, and the semiconductor wafer 13 is restored to a flat plate shape (FIG. 9D).
[0076]
9, the semiconductor wafer 13 is deformed into a convex shape toward the support disk 11 and the pressing force is depressurized. Therefore, the semiconductor wafer 13 is supported by the spring force of the semiconductor wafer 13. 11 can be peeled off, and local load generation can be reliably prevented. Thereby, the generation | occurrence | production of the crack and a chip of a semiconductor wafer can be prevented reliably.
[0077]
Further, according to the peeling process of FIG. 8 and the peeling process of FIG. 9, the semiconductor wafer detaching apparatus 10 ejects gas between the support disk 11 and the semiconductor wafer 13 from the outside of the outer edge of the semiconductor wafer 13. When the semiconductor wafer 13 is peeled from the support disk 11, the outer edge of the semiconductor wafer 13 can be surely peeled first, and in addition, particles and the like attached to the semiconductor wafer 13 can be removed.
[0078]
Further, according to the sticking process in FIG. 7, the peeling process in FIG. 8, and the peeling process in FIG. 9, the semiconductor wafer removal apparatus 10 vacuum-sucks a plurality of locations in the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer 13. A convex shape can be exhibited stably.
[0079]
Further, according to the sticking process of FIG. 7, the peeling process of FIG. 8, and the peeling process of FIG. 9, the semiconductor wafer removing apparatus 10 vacuum-sucks the semiconductor wafer 13, so that the semiconductor wafer 13 can be stably held. it can.
[0080]
The substrate processing system 40 described above is composed of one semiconductor wafer desorbing device 10 and two substrate processing devices 41, but the number of semiconductor wafer desorbing devices 10 and substrate processing devices 41 is not limited to this, It may be changed as appropriate depending on the type of processing performed on the semiconductor wafer. Further, in the substrate processing system 40, the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 and the substrate processing apparatus 41 are provided separately, but the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 and the substrate processing apparatus 41 may be provided integrally, At this time, the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 is preferably connected to the transfer chamber 48 at the end opposite to the end to which the orienter 47 is connected. As a result, the substrate processing system 40 can be reduced in size and the time for exposing the semiconductor wafer 13 to the outside air can be reduced, so that the adhesion of particles or the like to the semiconductor wafer 13 can be prevented.
[0081]
Further, since the substrate processing system 40 repeats sticking and peeling of the semiconductor wafer 13 to and from the support disk 11 as described above, the semiconductor wafer removal apparatus 10 adjusts the relative position of the semiconductor wafer 13 with respect to the support disk 11. It is preferable to provide an alignment mechanism. As the alignment mechanism, a displacement of the relative position of the semiconductor wafer 13 on the support disk 11 is measured by an image processing apparatus, and the displacement is corrected based on the result. A jig that has a pin that fits into a slot provided in the disk 11 and that holds the semiconductor wafer 13. When the jig is fitted to the support disk 11, The relative position of the semiconductor wafer 13 with respect to the support disk 11 is restricted, whereby the semiconductor wafer 13 is opposed to the support disk 11. Jig for adjusting the relative position is more preferred.
[0082]
In the semiconductor wafer desorption apparatus 10 described above, the semiconductor wafer 13 is adhered to the support disk 11 via the adhesive sheet 12, but the semiconductor wafer 13 may be directly adhered to the support disk 11, thereby It is possible to prevent dust from adhering to the semiconductor wafer 13 due to tearing of the adhesive sheet 12 or the like. At this time, the surface of the support disk 11 that contacts the semiconductor wafer 13 is preferably mirror-finished, so that the semiconductor wafer 13 can be firmly attached to the support disk 11.
[0083]
The number of suction ports 15 in the semiconductor wafer desorption apparatus 10 is eight, and the eight suction ports 15 vacuum-suck the outer edge portion of the semiconductor wafer 13, but the number of suction ports 15 is not limited to this. Two may be sufficient. At this time, the two suction ports 15 are arranged symmetrically with respect to the center of the main body 14. Thereby, the semiconductor wafer 13 can be adsorbed stably.
[0084]
The amount of deformation when the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 deforms the semiconductor wafer 13 into a convex shape is preferably within a range where a stress that falls within the elastic region of the material of the semiconductor wafer 13 is generated, for example, a φ6 inch semiconductor wafer In 13, it is preferable that the protruding amount of the convex shape is approximately 1 mm.
[0085]
The support disk 11 in the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 is not limited to a disk shape, and may be, for example, a square shape, and may be made of a conductor, a semiconductor, or a nonconductor.
[0086]
The suction port 15 in the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 vacuum-sucks the semiconductor wafer 13, but it is preferable to simply switch ON / OFF the suction of the semiconductor wafer 13, for example, using electrostatic suction. Good.
[0087]
The gas nozzle 17 in the semiconductor wafer desorbing apparatus 10 ejects gas, but other fluids can also be used. For example, purified water may be ejected.
[0088]
Further, the substrate processed by the substrate processing system 40 is not limited to the semiconductor wafer 13 and may be, for example, a glass disk.
[0089]
Further, a semiconductor wafer desorbing apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described in detail.
[0090]
The configuration and operation of the semiconductor wafer desorption apparatus according to the third embodiment are basically the same as those of the semiconductor wafer desorption apparatus according to the first embodiment described above, and only different configurations and operations will be described. .
[0091]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor wafer desorption apparatus according to the third embodiment.
[0092]
In FIG. 10, a semiconductor wafer desorbing apparatus 100 includes a base 102 having a temperature control device 101 made of a heating wire inside, a support disk 103 mounted on the base 102, and a support disk 103. The temperature control device 101 adjusts the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet 104 to a desired value via the support disk 103 based on the current value applied to the power source 105. To do. In general, a liquid crystal material has a chain hydrocarbon as a main component, and becomes liquid at a high temperature range and crystal at a low temperature range. Therefore, the pressure-sensitive adhesive sheet 104 can be changed to a desired state by adjusting the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet 104, whereby the semiconductor wafer 13 is attached to the support disk 103 and peeled off from the support disk 103. Can be easily performed.
[0093]
FIG. 11 is a plan view of the base 102 having the temperature control device 101 in FIG. 10 inside.
[0094]
In FIG. 11, the temperature control device 101 is configured by a plurality of heating wires 110 arranged radially from the center at the center of the base 102. Thereby, the temperature control apparatus 101 can adjust the temperature of the whole surface of the adhesive sheet 104 uniformly through the support disk 103.
[0095]
The configuration of the semiconductor wafer desorbing apparatus 100 other than the base 102 having the temperature control device 101, the supporting disk 103, and the adhesive sheet 104 is the same as that of the semiconductor wafer desorbing apparatus 10, and the semiconductor wafer desorbing apparatus The configuration of the substrate processing system in which 100 is used is the same as the configuration of the substrate processing system 40.
[0096]
Next, a sticking process and a peeling process in the semiconductor wafer removing apparatus 100 according to the third embodiment will be described with reference to the drawings.
[0097]
FIG. 12 is a process diagram showing an attaching process in the semiconductor wafer attaching / detaching apparatus according to the third embodiment.
[0098]
First, the semiconductor wafer desorbing apparatus 100 vacuum-sucks the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer 13 by the suction port 15 and presses the central portion of the semiconductor wafer 13 by the piston 16 to oppose the semiconductor wafer 13 to the support disk 103. The adhesive sheet 104 is liquefied by heating the entire surface of the adhesive sheet 104 with the temperature control device 101 (FIG. 12A).
[0099]
Then, the semiconductor wafer desorption apparatus 100 makes the semiconductor wafer 13 contact with the adhesive sheet 104 while being deformed into a convex shape (FIG. 12B), and then the main body 14 is relatively supported with respect to the piston 16. The semiconductor wafer 13 is brought into close contact with the adhesive sheet 104 by moving it toward the wafer 103, and it is confirmed that no air accumulation has occurred between the semiconductor wafer 13 and the supporting disk 103. The heating of the sheet 104 is stopped and the adhesive sheet 104 is crystallized (solidified), thereby sticking the semiconductor wafer 13 to the adhesive sheet 104 (FIG. 12C). Then, the semiconductor wafer desorption apparatus 100 moves upward and is detached from the semiconductor wafer 13 (FIG. 12D).
[0100]
12, the semiconductor wafer desorbing apparatus 100 can adjust the liquefaction and crystallization of the pressure-sensitive adhesive sheet 104 by the temperature control apparatus 101. Therefore, the semiconductor wafer 13 and the supporting disk that are in close contact with each other can be adjusted. After it is confirmed that no air pool is generated between the support sheet 103 and the semiconductor wafer 13, the pressure-sensitive adhesive sheet 104 can be crystallized. Can be prevented.
[0101]
Also, even if an air pool occurs between the semiconductor wafer 13 and the supporting disk 103 when the semiconductor wafer 13 is brought into close contact with the adhesive sheet 104, the adhesive sheet 104 is a liquid material, so that the air can be easily vented. It can be performed.
[0102]
FIG. 13 is a process diagram showing a separation process in the semiconductor wafer desorption apparatus according to the third embodiment.
[0103]
First, the semiconductor wafer desorbing apparatus 100 vacuum-sucks the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer 13 by the suction port 15 and presses the central portion of the semiconductor wafer 13 by the piston 16 (FIG. 13A). After heating the entire surface of the pressure-sensitive adhesive sheet 104 to liquefy the pressure-sensitive adhesive sheet 104, gas is ejected from the gas nozzle 17 toward the center of the support disk 103 and the main body 14 is moved upward relative to the piston 16. By moving it, the semiconductor wafer 13 is deformed into a convex shape facing the support disk 103 (FIG. 13B).
[0104]
Then, the semiconductor wafer desorbing apparatus 100 peels the semiconductor wafer 13 from the adhesive sheet 104 while deforming it into a convex shape (FIG. 13C), and moves the piston 16 upward relative to the main body 14. Thus, the load that presses the central portion of the semiconductor wafer 13 is removed to restore the semiconductor wafer 13 to a flat plate shape (FIG. 13D).
[0105]
According to the peeling process of FIG. 13, the semiconductor wafer desorption apparatus 100 can adjust the liquefaction and crystallization of the adhesive sheet 104 by the temperature control apparatus 101, so that the semiconductor wafer 13 is liquefied after the adhesive sheet 104 is liquefied. Can be deformed into a convex shape facing the supporting disk 103, so that the semiconductor wafer 13 can be easily peeled from the adhesive sheet 104.
[0106]
In the process of FIG. 13, after peeling the semiconductor wafer 13 deformed into a convex shape from the adhesive sheet 104, the piston 16 is moved upward relative to the main body 14 (FIGS. 13C and 13D). )), The center of the semiconductor wafer 13 is moved by moving the piston 16 upward relative to the main body 14 while the central portion of the semiconductor wafer 13 deformed into a convex shape is adhered to the adhesive sheet 104. The load that presses the portion may be removed and the central portion may be peeled off from the adhesive sheet 104 by the spring force of the semiconductor wafer 13. Thereby, generation | occurrence | production of the crack of the semiconductor wafer 13 and a chip | tip can be prevented reliably.
[0107]
Moreover, the structure of the temperature control apparatus 101 is not restricted to the structure mentioned above, You may take another structure according to a use.
[0108]
FIG. 14 is a plan view of the substrate 102 having another temperature control device therein.
[0109]
In FIG. 14, the temperature control device 140 includes a plurality of heating wires 141 radially disposed from the center in the central portion of the substrate 102 and a plurality of heating wires 142 radially disposed from the center in the outer peripheral portion of the substrate 102. You may comprise. Thereby, the temperature of the center part and the outer peripheral part of the pressure-sensitive adhesive sheet 104 can be adjusted separately. Therefore, in the process of FIG. After the deformed semiconductor wafer 13 is brought into close contact with the central portion, the outer peripheral portion of the pressure-sensitive adhesive sheet 104 can be liquefied to more reliably prevent the occurrence of air accumulation, and the process shown in FIG. In this case, the outer peripheral portion of the adhesive sheet 104 is first liquefied, the semiconductor wafer 13 is first peeled off from the outer peripheral portion, and then the central portion of the adhesive sheet 104 is liquefied, whereby a local load is applied to the semiconductor wafer 13. Thus, it is possible to reliably prevent the semiconductor wafer 13 from being cracked or chipped.
[0110]
FIG. 15 is a plan view of the substrate 102 having still another temperature control device therein.
[0111]
In FIG. 15, the temperature control device 150 includes a plurality of heating wires 151 disposed along the circumferential direction in the central portion of the substrate 102, and a plurality of heating wires 151 disposed along the circumferential direction in the outer peripheral portion of the substrate 102. The heating wire 152 may be included, whereby the same effect as that of the temperature control device 140 in FIG. 14 can be obtained. The temperature control device 150 may have one heating wire 151 and one heating wire 152.
[0112]
FIG. 16 is a plan view of the substrate 102 having still another temperature control device inside.
[0113]
In FIG. 16, the temperature control device 160 has a heating wire 161 disposed in a petal shape at the center of the substrate 102 and a heating wire 162 disposed along the circumferential direction at the outer periphery of the substrate 102. As a result, the same effect as that of the temperature control device 140 of FIG. 14 can be obtained.
[0114]
Further, the pressure-sensitive adhesive sheet 104 may be made of wax instead of the liquid crystal material, and the wax also has a property of becoming a liquid at a high temperature range and solid at a low temperature range. It is possible to obtain the same effect as when configured with
[0115]
Furthermore, the adhesive sheets 12 and 104 may be made of silicon rubber, and the intermolecular force (van der Waals force) between the molecules constituting the silicon rubber and the molecules constituting the semiconductor wafer 13 and the silicon rubber are constituted. The semiconductor wafer 13 and the supporting disks 11 and 103 can be securely attached by the intermolecular force between the molecules to be formed and the molecules constituting the supporting disks 11 and 103.
[0116]
In addition, any adhesive sheets 12 and 104 can be used as long as the semiconductor wafer 13 is brought into close contact with the supporting disks 11 and 103. For example, a high-viscosity liquid such as grease and silicon rubber can be used. A sheet or the like formed by mixing a heat transfer material is preferable.
[0117]
【The invention's effect】
  As described above in detail, according to the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 1, since the semiconductor wafer formed with the thickness of the semiconductor chip is used, the back surface is attached in a state where the semiconductor wafer is adhered to the protective substrate. There is an effect that a turning process for adjusting the thickness by turning can be omitted, and a situation in which a crack or a chip caused by a positional deviation of the semiconductor wafer is generated during the turning process can be eliminated, thereby improving a product yield.
  Further, in this method of manufacturing a thin-walled semiconductor chip, when the semiconductor wafer is moved in close contact with the adhesive sheet on the support disk, the protruding central portion of the semiconductor wafer is first brought into contact with the adhesive sheet. In addition, since it is pressed so that the sticking range is widened from the central part toward the outer peripheral part so that air does not remain, there is an effect that the air can be prevented and the sticking can be appropriately performed.
  Furthermore, in this method for manufacturing a thin semiconductor chip, a thin semiconductor wafer formed to the thickness of the semiconductor chip is adhered onto a support disk to form a semiconductor element formation process (impurity introduction process, thin film formation by CVD method). Processing, pattern formation processing, etc.) and dicing processing. For this reason, even if the semiconductor wafer is formed to the thickness of the semiconductor chip and thus has low rigidity, the semiconductor wafer is supported by the support disk 11 to prevent the deformation of the semiconductor wafer, so that the semiconductor wafer is deformed during handling. This is advantageous in that high-precision processing can be executed.
  In addition, in this thin semiconductor chip manufacturing method, a supporting disk having a size and shape suitable for a semiconductor element forming apparatus for processing a semiconductor wafer can be selected and used. Therefore, in the semiconductor element forming apparatus, there is an effect that it is easy to carry when moving to each processing unit that performs a required processing process, to facilitate handling during the movement, and to improve workability.
  Further, in this method for manufacturing a thin-walled semiconductor chip, the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet made of an adhesive material that changes phase depending on the temperature disposed between the supporting disk and the semiconductor wafer is adjusted, so that the support bonded to each other is supported. After it has been confirmed that there is no air accumulation between the working disk and the semiconductor wafer, the adhesive sheet can be solidified, so that there is no air accumulation between the supporting disk and the semiconductor wafer. It can be surely prevented.
[0118]
  According to the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 2, since the semiconductor wafer formed to the thickness of the semiconductor chip is used, the turning process for adjusting the thickness by turning the back surface with the semiconductor wafer attached to the protective substrate. This eliminates the occurrence of cracks and chipping due to misalignment of the semiconductor wafer during the turning process, thereby improving the yield of the product.
  Further, in this method of manufacturing a thin-walled semiconductor chip, when the semiconductor wafer is moved in close contact with the adhesive sheet on the support disk, the protruding central portion of the semiconductor wafer is first brought into contact with the adhesive sheet. In addition, since it is pressed so that the sticking range is widened from the central part toward the outer peripheral part so that air does not remain, there is an effect that the air can be prevented and the sticking can be appropriately performed.
  Furthermore, in this method for manufacturing a thin semiconductor chip, a thin semiconductor wafer formed to the thickness of the semiconductor chip is adhered onto a support disk to form a semiconductor element formation process (impurity introduction process, thin film formation by CVD method). Processing, pattern formation processing, etc.). For this reason, even if the semiconductor wafer is formed with the thickness of the semiconductor chip and thus has low rigidity, the semiconductor wafer is supported by the supporting disk and prevented from being deformed. There is an effect that it is possible to prevent and execute highly accurate processing.
  In addition, in this thin semiconductor chip manufacturing method, a supporting disk having a size and shape suitable for a semiconductor element forming apparatus for processing a semiconductor wafer can be selected and used. Therefore, in the semiconductor element forming apparatus, there is an effect that it is easy to carry when moving to each processing unit that performs a required processing process, to facilitate handling during the movement, and to improve workability.
  In addition, by pressing only the central portion of the semiconductor wafer on which the semiconductor element is formed and deforming it so that the vicinity of the outer edge is adsorbed and protruded into a convex shape, the semiconductor wafer attached on the support disk is When configured to peel off gradually from its surroundings, it is possible to suppress the generation of local loads and suppress the generation of cracks and chips in the semiconductor wafer, and the effect that stable peeling can be realized. There is.
  Further, in this thin semiconductor chip manufacturing method, only the central portion of the semiconductor wafer on which the semiconductor element is formed is pressed and the vicinity of the outer edge is adsorbed and deformed so as to protrude into a convex shape. When peeling from the disk, the central portion of the semiconductor wafer can be peeled last. Therefore, it is possible to reliably prevent the generation of a local load and to reliably prevent the occurrence of cracks and chipping of the semiconductor wafer.
[0119]
  According to the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 3,Since the semiconductor wafer formed with the thickness of the semiconductor chip is used, the turning process of turning the back surface to adjust the thickness with the semiconductor wafer attached to the protective substrate is omitted, and the semiconductor wafer is misaligned during the turning process. Thus, there is an effect that the yield of products can be improved by eliminating the occurrence of cracks and chips caused by the above.
  Further, in this method of manufacturing a thin-walled semiconductor chip, when the semiconductor wafer is moved in close contact with the adhesive sheet on the support disk, the protruding central portion of the semiconductor wafer is first brought into contact with the adhesive sheet. In addition, since it is pressed so that the sticking range is widened from the central part toward the outer peripheral part so that air does not remain, there is an effect that the air can be prevented and the sticking can be appropriately performed.
  Furthermore, in this method for manufacturing a thin semiconductor chip, a thin semiconductor wafer formed to the thickness of the semiconductor chip is adhered onto a support disk to form a semiconductor element formation process (impurity introduction process, thin film formation by CVD method). Processing, pattern formation processing, etc.). For this reason, even if the semiconductor wafer is formed with the thickness of the semiconductor chip and thus has low rigidity, the semiconductor wafer is supported by the supporting disk and prevented from being deformed. There is an effect that it is possible to prevent and execute highly accurate processing.
  In addition, in this thin semiconductor chip manufacturing method, a supporting disk having a size and shape suitable for a semiconductor element forming apparatus for processing a semiconductor wafer can be selected and used. Therefore, in the semiconductor element forming apparatus, there is an effect that it is easy to carry when moving to each processing unit that performs a required processing process, to facilitate handling during the movement, and to improve workability.
  In addition, by pressing only the central portion of the semiconductor wafer on which the semiconductor element is formed and deforming it so that the vicinity of the outer edge is adsorbed and protruded into a convex shape, the semiconductor wafer attached on the support disk is When configured to peel off gradually from its surroundings, it is possible to suppress the generation of local loads and suppress the generation of cracks and chips in the semiconductor wafer, and the effect that stable peeling can be realized. There is.
  Further, in this method for manufacturing a thin-walled semiconductor chip, the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet made of an adhesive material that changes phase depending on the temperature disposed between the supporting disk and the semiconductor wafer is adjusted, so that the support bonded to each other is supported. After it has been confirmed that there is no air accumulation between the working disk and the semiconductor wafer, the adhesive sheet can be solidified, so that there is no air accumulation between the supporting disk and the semiconductor wafer. It can be surely prevented.
[0120]
  According to the method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 4,The temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet made of an adhesive material that changes phase depending on the temperature disposed between the support disk and the semiconductor wafer is adjusted when the semiconductor wafer is peeled off. The temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet solidified between the two can be liquefied and then the semiconductor wafer can be peeled off from the supporting disk, so that the peeling work can be facilitated. Furthermore, since the generation of a local load can be prevented, it is possible to reliably prevent the semiconductor wafer from being cracked or chipped.
[0121]
  Claim 5Manufacturing method of thin semiconductor chipAccording toSince fluid is discharged between the support disk and the semiconductor wafer from the outside of the outer edge of the semiconductor wafer, the outer edge of the semiconductor wafer can be first peeled off when the semiconductor wafer is peeled from the support disk. Generation of a typical load can be prevented more reliably. Thereby, it is possible to more reliably prevent the semiconductor wafer from cracking or chipping.There is an effect.
[0123]
  Claim7According to the method for manufacturing a thin semiconductor chip described above, since a plurality of locations in the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer are adsorbed, the semiconductor wafer can stably exhibit a convex shape when the semiconductor wafer is attached to the support disk. It is possible to prevent the outer edge of the semiconductor wafer from first contacting the supporting disk. Further, when the semiconductor wafer is peeled from the supporting disk, the outer edge of the semiconductor wafer can be surely peeled first, thereby preventing the generation of a local load more reliably. is there.
[0124]
  Claim8According to the manufacturing method of the thin semiconductor chip described, since the semiconductor wafer is vacuum-sucked, there is an effect that the semiconductor wafer can be stably held.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a semiconductor wafer desorption apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
3 is a plan view showing a schematic configuration of the semiconductor wafer desorption apparatus 10 of FIG. 1; FIG.
4 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system 40 in which the semiconductor wafer desorption apparatus 10 of FIG. 1 is used.
FIG. 5 is a process diagram showing a manufacturing process for manufacturing semiconductor chips from a semiconductor wafer 13;
FIG. 6 is a process diagram showing procedures for attaching and peeling the semiconductor wafer 13 to and from the supporting disk 11;
FIG. 7 is a process diagram showing an attaching process in the semiconductor wafer attaching / detaching apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a process diagram showing a peeling process in the semiconductor wafer desorption apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a process diagram showing a peeling process in a semiconductor wafer desorption apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor wafer desorption apparatus according to a third embodiment of the present invention.
11 is a plan view of a base 102 having therein the temperature control device 101 in FIG.
FIG. 12 is a process diagram showing an attaching process in a semiconductor wafer attaching / detaching apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a process diagram showing a peeling process in a semiconductor wafer desorption apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a plan view of a base 102 having another temperature control device inside.
FIG. 15 is a plan view of a base 102 having still another temperature control device inside.
FIG. 16 is a plan view of a base 102 having still another temperature control device inside.
FIG. 17 is a process diagram showing a manufacturing process for manufacturing a thin semiconductor chip from a conventional semiconductor wafer.
[Explanation of symbols]
10 Semiconductor wafer desorption apparatus
11,103 Support disk
12,104 Adhesive sheet
13 Semiconductor wafer
14 Body
15 Suction port
16 piston
17 Gas nozzle
18 Guide
40 Substrate processing system
41 Substrate processing equipment
101 Temperature controller
102 base

Claims (8)

半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハの外縁近傍を吸着保持すると共に中央部のみを押圧して凸形状に変形させる吸着工程と、
所望の処理を行う基板処理装置に適合した支持用ディスク上の粘着シートに対して、前記半導体ウエハの凸面中央部を最初に接触させてからエア溜まりが発生しないように、半導体ウエハを密着させる貼着工程と、
前記支持用ディスクに貼着された状態の前記半導体ウエハに対して、前記半導体ウエハにイオン打ち込み処理による不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理及びドライエッチング処理によるパターン形成処理により半導体素子を形成する半導体素子形成工程と、
前記半導体素子が形成された前記半導体ウエハを前記支持用ディスクに粘着した状態で半導体チップに切り分けるダイシング工程と、を有し、
さらに、前記粘着シートを温度により相変化する接着材料で構成し、前記貼着工程前に、前記粘着シートが液状化するように前記粘着シートの温度を調整する調温工程を設けたことを特徴とする薄肉半導体チップの製造方法。An adsorption step of adsorbing and holding the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer formed in the thickness of the semiconductor chip and pressing only the central portion to deform into a convex shape,
Adhering the semiconductor wafer to an adhesive sheet on a support disk suitable for a substrate processing apparatus for performing a desired process so that air accumulation does not occur after the convex wafer central portion of the semiconductor wafer is first contacted. Wearing process,
A semiconductor element is formed on the semiconductor wafer attached to the supporting disk by impurity introduction processing by ion implantation processing, thin film formation processing by CVD, and pattern formation processing by dry etching processing. A semiconductor element forming step;
Have a, a dicing process to isolate the semiconductor chip while sticking the semiconductor wafer in which the semiconductor element is formed on the supporting disk,
Further, the pressure-sensitive adhesive sheet is composed of an adhesive material that changes phase depending on temperature, and a temperature adjusting step is provided to adjust the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet so that the pressure-sensitive adhesive sheet liquefies before the attaching step. A method for manufacturing a thin semiconductor chip. 半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハの外縁近傍を吸着保持すると共に中央部のみを押圧して凸形状に変形させる吸着工程と、
所望の処理を行う基板処理装置に適合した支持用ディスク上の粘着シートに対して、前記半導体ウエハの凸面中央部を最初に接触させてからエア溜まりが発生しないように、半導体ウエハを密着させる貼着工程と、
前記支持用ディスクに貼着された状態の前記半導体ウエハに対して、前記半導体ウエハにイオン打ち込み処理による不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理及びドライエッチング処理によるパターン形成処理により半導体素子を形成する半導体素子形成工程と、
前記半導体素子が形成された前記半導体ウエハの中央部のみを押圧すると共に、外縁近傍を吸着して凸形状に変形させることにより、前記粘着シートから前記半導体ウエハを前記半導体ウエハの周囲から徐々に剥がす剥離工程と、を有し、
前記剥離工程では、前記半導体ウエハの周囲を剥がした後に、前記半導体ウエハの中央部のみを押圧していた押圧力を抜重することにより発生する前記半導体ウエハの弾性反力を利用して、前記半導体ウエハを前記支持用ディスクから剥離させることを特徴とする薄肉半導体チップの製造方法。An adsorption step of adsorbing and holding the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer formed in the thickness of the semiconductor chip and pressing only the central portion to deform into a convex shape,
Adhering the semiconductor wafer to an adhesive sheet on a support disk suitable for a substrate processing apparatus for performing a desired process so that air accumulation does not occur after the convex wafer central portion of the semiconductor wafer is first contacted. Wearing process,
A semiconductor element is formed on the semiconductor wafer attached to the supporting disk by impurity introduction processing by ion implantation processing, thin film formation processing by CVD, and pattern formation processing by dry etching processing. A semiconductor element forming step;
The semiconductor wafer is gradually peeled from the periphery of the semiconductor wafer by pressing only the central portion of the semiconductor wafer on which the semiconductor element is formed and adsorbing the vicinity of the outer edge to deform it into a convex shape. and a peeling step, possess,
In the peeling step, after peeling the periphery of the semiconductor wafer, using the elastic reaction force of the semiconductor wafer generated by depressing the pressing force that was pressing only the central portion of the semiconductor wafer, the semiconductor A method of manufacturing a thin-walled semiconductor chip , comprising peeling a wafer from the support disk . 半導体チップの厚みに形成された半導体ウエハの外縁近傍を吸着保持すると共に中央部のみを押圧して凸形状に変形させる吸着工程と、
所望の処理を行う基板処理装置に適合した支持用ディスク上の粘着シートに対して、前記半導体ウエハの凸面中央部を最初に接触させてからエア溜まりが発生しないように、半導体ウエハを密着させる貼着工程と、
前記支持用ディスクに貼着された状態の前記半導体ウエハに対して、前記半導体ウエハにイオン打ち込み処理による不純物導入処理、ＣＶＤ法による薄膜形成処理及びドライエッチング処理によるパターン形成処理により半導体素子を形成する半導体素子形成工程と、
前記半導体素子が形成された前記半導体ウエハの中央部のみを押圧すると共に、外縁近傍を吸着して凸形状に変形させることにより、前記粘着シートから前記半導体ウエハを前記半導体ウエハの周囲から徐々に剥がす剥離工程と、を有し、
さらに、前記粘着シートを温度により相変化する接着材料で構成し、前記貼着工程前に、前記粘着シートが液状化するように前記粘着シートの温度を調整する調温工程を設けたことを特徴とする薄肉半導体チップの製造方法。 An adsorption step of adsorbing and holding the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer formed in the thickness of the semiconductor chip and pressing only the central portion to deform into a convex shape,
Adhering the semiconductor wafer to an adhesive sheet on a support disk suitable for a substrate processing apparatus for performing a desired process so that air accumulation does not occur after the convex wafer central portion of the semiconductor wafer is first contacted. Wearing process,
A semiconductor element is formed on the semiconductor wafer attached to the supporting disk by impurity introduction processing by ion implantation processing, thin film formation processing by CVD, and pattern formation processing by dry etching processing. A semiconductor element forming step;
The semiconductor wafer is gradually peeled from the periphery of the semiconductor wafer by pressing only the central portion of the semiconductor wafer on which the semiconductor element is formed and adsorbing the vicinity of the outer edge to deform it into a convex shape. A peeling step,
Further, the pressure-sensitive adhesive sheet is composed of an adhesive material that changes phase depending on temperature, and a temperature adjusting step is provided to adjust the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet so that the pressure-sensitive adhesive sheet liquefies before the attaching step. A method for manufacturing a thin semiconductor chip. 前記粘着シートを、温度により相変化する接着材料で構成し、
前記剥離工程において、前記粘着シートが液状化するように前記粘着シートの温度を調整することを特徴とする請求項２記載の薄肉半導体チップの製造方法。The pressure-sensitive adhesive sheet is composed of an adhesive material that changes phase according to temperature,
3. The method of manufacturing a thin-walled semiconductor chip according to claim 2, wherein in the peeling step, the temperature of the pressure-sensitive adhesive sheet is adjusted so that the pressure-sensitive adhesive sheet is liquefied. 前記半導体ウエハの外縁の外側から、前記支持用ディスクと前記半導体ウエハとの間に流体を吐出する吐出工程を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の薄肉半導体チップの製造方法。Wherein the outer edge of the semiconductor wafer, method for manufacturing a thin semiconductor chip according to claim 2 or 3, characterized in that it has a discharge step of discharging the fluid between the semiconductor wafer and the supporting disk. 前記剥離工程で前記支持用ディスクから剥離された前記半導体ウエハを、他の処理を行う前記基板処理装置に適合した支持用ディスクに貼着して、前記他の処理を行う基板処理装置により処理作業を行うことを特徴とする請求項２，３，５のいずれか１項に記載の薄肉半導体チップの製造方法。The semiconductor wafer peeled from the supporting disk in the peeling step is attached to a supporting disk suitable for the substrate processing apparatus for performing other processing, and the processing operation is performed by the substrate processing apparatus for performing the other processing. The method for producing a thin semiconductor chip according to claim 2 , wherein: 前記吸着工程では、前記半導体ウエハの外縁近傍における複数箇所を吸着することを特徴とする請求項１乃至３，５，６のいずれか１項に記載の薄肉半導体チップの製造方法。Wherein in the adsorption step, the manufacturing method of the thin semiconductor chip according to any one of claims 1 to 3, 5 and 6, characterized in that the adsorption of a plurality of locations in the vicinity of the outer edge of the semiconductor wafer. 前記吸着工程では、前記半導体ウエハを真空吸着により保持することを特徴とする請求項１乃至３及び５乃至７のいずれか１項に記載の薄肉半導体チップの製造方法。The method of manufacturing a thin semiconductor chip according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 7 , wherein the semiconductor wafer is held by vacuum suction in the suction step.
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