JP4697014B2 - Semiconductor device manufacturing method and semiconductor manufacturing apparatus. - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置の製造方法およびその半導体装置の製造方法の実施に用いることが可能な半導体製造装置に関するものである。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device and a semiconductor manufacturing apparatus that can be used for carrying out the method for manufacturing the semiconductor device.
従来、FS(フィールドストップ)型IGBT等の半導体装置の製造方法として、以下に説明するように、半導体ウェハの表面にデバイス構造部を作製した後、ウェハの裏面を研削し、研削したウェハの裏面にデバイス構造部を作製する半導体装置の製造方法がある(例えば、特許文献1参照)。図11(a)〜(c)に、この半導体装置の製造工程を示す。 Conventionally, as described below, as a method of manufacturing a semiconductor device such as an FS (Field Stop) type IGBT, after manufacturing a device structure portion on the surface of a semiconductor wafer, the back surface of the wafer is ground and the back surface of the ground wafer is ground. There is a method for manufacturing a semiconductor device for manufacturing a device structure (see, for example, Patent Document 1). 11A to 11C show a manufacturing process of this semiconductor device.
まず、表面にデバイス構造部12が作製された、Si等の半導体ウェハ11を用意する。デバイス構造部12とは、デバイス構造を構成する部位を意味し、FS型IGBTの場合、ベース領域、エミッタ領域、ゲート酸化膜、ゲート電極および層間絶縁膜等のMOSゲートデバイス構造を構成する部位である。
First, a semiconductor wafer 11 such as Si having a
その後、図11(a)に示すように、ウェハ11の表面にバックグラインドテープ13を貼り付ける工程を行う。このバックグラインドテープ13は、ウェハ表面を保護すると共に、ウェハ11をバックグラインド装置のステージに固定するために用いられる。
Thereafter, as shown in FIG. 11A, a step of attaching a
続いて、図11(b)に示すように、バックグラインド工程を行う。この工程では、ウェハ11が所望の厚さになるように、ウェハ11の裏面がグラインドやエッチング等によって削られる。
Subsequently, as shown in FIG. 11B, a back grinding process is performed. In this step, the back surface of the
続いて、図11(c)に示すように、バックグラインドテープを剥がす工程を行う。 Then, as shown in FIG.11 (c), the process which peels a back grind tape is performed.
その後、図示しないが、ウェハの裏面を、薬液でエッチングし、鏡面にする工程を行う。 Thereafter, although not shown, a process of etching the back surface of the wafer with a chemical solution to make a mirror surface is performed.
続いて、ウェハの裏面に裏面側デバイス構造部を形成する工程を行う。FS型IGBTの場合、フィールドストップ層およびコレクタ層の不純物領域が裏面側デバイス構造部である。このとき、例えば、ウェハの裏面に導電性不純物をイオン注入し、アニールをすることにより、ウェハの裏面に不純物領域が形成される。その後、詳細な説明を省略するが、ダイシング工程等を経ることで、FS型IGBT等の半導体装置が製造される。 Then, the process of forming a back surface side device structure part on the back surface of a wafer is performed. In the case of the FS type IGBT, the impurity regions of the field stop layer and the collector layer are the back side device structure part. At this time, for example, an impurity region is formed on the back surface of the wafer by ion-implanting conductive impurities into the back surface of the wafer and annealing. Thereafter, although detailed description is omitted, a semiconductor device such as an FS type IGBT is manufactured through a dicing process and the like.
この製造方法では、図11(b)のバックグラインド時に、Siスラッジ(研削くず)14が、発生して、ウェハの表面側に付着することとなるが、バックグラインド時ではウェハ11の表面をバックグラインドテープ13で保護しているので、このテープ13の表面にSiスラッジ14が付着する。したがって、バックグラインドテープ13をバックグラインド後に剥がすことで、ウェハ11の表面側に付着したSiスラッジ14を除去できる。
図11(c)のバックグラインドテープを剥がす工程の具体的な方法としては、図11(b)のバックグラインド工程後に、アーム、ベルト等のウェハを搬送する搬送系で、テープ13を剥がす際に用いるステージまでウェハを搬送し、このステージ上にウェハの裏面を下側にして固定した状態で、テープ13を上方に引っ張ることで、テープ13を剥がし、搬送系により次の工程に搬送する方法が考えられる。
As a specific method of the step of peeling the back grind tape in FIG. 11C, when the
しかし、この場合、ウェハの裏面(研削面)がステージや搬送系と直に接触することとなるため、ウェハの裏面に、テープから離脱したSiスラッジ等のパーティクルが付着したり、キズがついたりという問題が発生する。 However, in this case, since the back surface (grinding surface) of the wafer comes into direct contact with the stage and the transport system, particles such as Si sludge detached from the tape adhere to the back surface of the wafer, or scratches may be attached. The problem occurs.
このパーティクルやキズは、その後の裏面デバイス構造部の作製時において、パターン欠陥、不純物層の欠陥等を起こす。すなわち、例えば、テープを剥がす工程後のウェハの裏面をエッチングする工程で、このキズやパーティクルが影響し、裏面が平坦に仕上がらなく、イオン注入とアニールをした後の裏面拡散層の構造は平坦とならないことから、電気特性不良が生じる。特に、ウェハの裏面にデバイス構造部を形成する工程中のアニールでは、表面デバイスに影響を与えないような低い温度(例えば、490℃以下)もしくはレーザー照射によるアニールを行うが、このようなアニールは、不純物の拡散を起こしにくいので、電気特性不良が顕著となる。 These particles and scratches cause pattern defects, impurity layer defects, and the like during subsequent fabrication of the back surface device structure. That is, for example, in the process of etching the back surface of the wafer after the tape peeling process, the scratches and particles are affected, the back surface is not finished flat, and the structure of the back diffusion layer after ion implantation and annealing is flat. Therefore, an electrical characteristic defect occurs. In particular, in annealing during the process of forming the device structure on the back surface of the wafer, annealing is performed at a low temperature (for example, 490 ° C. or less) or laser irradiation so as not to affect the surface device. In addition, since the diffusion of impurities is difficult to occur, the electrical characteristic defect becomes remarkable.
なお、裏面に付着したパーティクルを除去するために、バックグラインドテープを剥がす工程とウェハの裏面を薬液でエッチングする工程との間に、ウェハの裏面を洗浄する工程を行うことも考えられるが、洗浄のみでは短時間で除去することは困難である。 In order to remove particles adhering to the back surface, it is conceivable to perform a step of cleaning the back surface of the wafer between the step of peeling the back grind tape and the step of etching the back surface of the wafer with a chemical solution. It is difficult to remove it only in a short time.
また、上記背景技術の欄では、工程の順番を、バックグラインド→テープ剥がし→裏面エッチング→イオン注入→アニールの順とする場合を説明したが、工程の順番を、バックグラインド→裏面エッチング→テープ剥がし→イオン注入→アニールに変更した場合においても同じ問題が起きる。これは、仮に、テープ剥がし前の裏面エッチングにより、裏面が鏡面に仕上がったとしても、次のテープ剥がしの工程でパーティクルやキズがつくからである。 Moreover, in the above-mentioned background art column, the case where the order of the process is the order of back grinding → tape peeling → back surface etching → ion implantation → annealing has been explained, but the order of the process is back grinding → back surface etching → tape peeling. The same problem occurs when changing to → ion implantation → annealing. This is because, even if the back surface is finished to a mirror surface by the back surface etching before the tape is peeled off, particles and scratches are formed in the next tape peeling process.
また、上記した問題は、ウェハの表面を保護するものとしてテープを用いた場合に限らず、ウェハの表面を保護する保護部材であれば、他の種類の保護部材を用いた場合にも同様に生じる問題である。 In addition, the above-mentioned problem is not limited to the case where a tape is used to protect the surface of the wafer, and the protection member that protects the surface of the wafer can be used in the same manner when other types of protection members are used. It is a problem that arises.
本発明は、上記点に鑑み、ウェハの表面に取り付けた保護部材を除去する工程において、半導体ウェハの裏面を、直に、搬送系やステージ等の半導体製造装置に接触させないで、ウェハの表面に取り付けた保護部材を除去できる半導体装置の製造方法およびその半導体装置の製造方法の実施に用いることが可能な半導体製造装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, the present invention provides a method for removing a protective member attached to the front surface of a wafer, so that the back surface of the semiconductor wafer is not directly brought into contact with a semiconductor manufacturing apparatus such as a transfer system or a stage, and is thus applied to the front surface of the wafer. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device manufacturing method capable of removing the attached protective member and a semiconductor manufacturing device that can be used for carrying out the semiconductor device manufacturing method.
上記目的を達成するため、本発明の半導体装置の製造方法は、保護部材を除去する工程において、半導体ウェハを支持する支持面(1a)を有し、支持面(1a)に保護部材(13)と接着させる接着部材(3)が配置された支持手段(1)を用意し、半導体ウェハ(11)の表面側を下にして半導体ウェハ(11)を支持面(1a)上に載せて、保護部材(13)に接着部材(3)を接着させ、半導体ウェハ(11)の表面を支持手段(1)で支持しながら、保護部材(13)に接着している接着部材(3)を、半導体ウェハ(11)の表面よりも下方に引っ張ることで、保護部材(13)を剥がすことを第1の特徴としている。 In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a support surface (1a) for supporting a semiconductor wafer in the step of removing the protection member, and the protection member (13) on the support surface (1a). The supporting means (1) on which the adhesive member (3) to be bonded is arranged is prepared, and the semiconductor wafer (11) is placed on the supporting surface (1a) with the surface side of the semiconductor wafer (11) facing down to protect it. The bonding member (3) is bonded to the protective member (13) while the bonding member (3) is bonded to the member (13), and the surface of the semiconductor wafer (11) is supported by the supporting means (1). The first feature is that the protective member (13) is peeled off by pulling downward from the surface of the wafer (11).
ここで、「保護部材」、「接着部材」は、テープ、膜等の形状とすることができる。 Here, the “protective member” and the “adhesive member” may be in the form of a tape, a film, or the like.
このように、本発明では、半導体ウェハの表面を支持手段で支持しながら、保護部材に接着している接着部材を、半導体ウェハの表面よりも下方に引っ張ることで、保護部材を半導体ウェハから剥がすようにしているので、半導体ウェハの裏面を、直に、支持手段に触れさせないで、保護部材を剥がすことができる。 As described above, in the present invention, the protective member is peeled from the semiconductor wafer by pulling the adhesive member adhered to the protective member downward from the surface of the semiconductor wafer while supporting the surface of the semiconductor wafer by the supporting means. Therefore, the protective member can be peeled off without directly touching the support means on the back surface of the semiconductor wafer.
また、半導体ウェハの表面側を下にして半導体ウェハを支持面上に載せるようにしていることから、半導体ウェハを搬送するときでは、半導体ウェハの表面を下にして、半導体ウェハの表面を搬送系で支持して搬送することで、半導体ウェハの裏面を、直に、搬送系に触れさせないことができる。 In addition, since the semiconductor wafer is placed on the support surface with the surface side of the semiconductor wafer facing down, when transporting the semiconductor wafer, the surface of the semiconductor wafer is transported with the surface of the semiconductor wafer facing down. By supporting and transporting the semiconductor wafer, it is possible to prevent the back surface of the semiconductor wafer from directly touching the transport system.
したがって、本発明によれば、ウェハの裏面に、搬送系や支持手段が直に接触することによるパーティクルやキズの付着を防ぐことができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent adhesion of particles and scratches due to direct contact of the transport system and support means with the back surface of the wafer.
また、第1の特徴に関して、保護部材(13)を除去する工程では、半導体ウェハ(11)の表面の保護部材(13)とのなす角度が鈍角となる方向に、接着部材(3)を引っ張ることが好ましい。すなわち、接着部材を半導体ウェハの表面に対して斜め下方向に引っ張ることが好ましい。 Regarding the first feature, in the step of removing the protective member (13), the adhesive member (3) is pulled in a direction in which the angle formed with the protective member (13) on the surface of the semiconductor wafer (11) becomes an obtuse angle. It is preferable. That is, it is preferable to pull the adhesive member obliquely downward with respect to the surface of the semiconductor wafer.
これにより、垂直方向に引っ張る場合と比較して、接着部材を引っ張ることによって生じる半導体ウェハのたわみを低減することができる。 Thereby, the deflection of the semiconductor wafer caused by pulling the adhesive member can be reduced as compared with the case of pulling in the vertical direction.
また、第1の特徴においては、保護部材(13)を除去する工程では、支持手段として、接着部材(3)が配置される第1の支持部(1)と、第1の支持部(1)から離間している第2の支持部(2)とを有する支持手段を用い、第1の支持部(1)で半導体ウェハ(11)のうちの保護部材(13)が設けられている部位を支持し、第2の支持部(2)で半導体ウェハ(11)のうちの保護部材(13)が除去された部位を支持しながら、保護部材(13)に接着している接着部材(3)を、第1、第2の支持部(1、2)の間から引っ張ることとしている。 Further, in the first feature , in the step of removing the protective member (13), as the support means, the first support portion (1) on which the adhesive member (3) is disposed and the first support portion (1) The portion of the semiconductor wafer (11) where the protective member (13) is provided using the support means having the second support portion (2) spaced apart from the first support portion (1). The adhesive member (3) adhered to the protective member (13) while supporting the portion of the semiconductor wafer (11) from which the protective member (13) has been removed by the second support part (2). ), and is set to be pulled from between the first and second support portions (1, 2).
また、第1の特徴においては、保護部材(13)を除去する工程では、第1、第2の支持部(1、2)のうち第1の支持部(1)のみによって半導体ウェハ(11)を支持しながら、接着部材(3)を引っ張ることで、保護部材(13)を剥がし始めたときにおいて、接着部材(3)が引っ張られることで、下側にたわんだ半導体ウェハ(11)の先端部(11a)と、剥がされた保護部材(13)との間に、第2の支持部(2)を位置させて、第2の支持部(2)で半導体ウェハ(11)の保護部材(13)が剥がされた部位を支持した後、半導体ウェハ(11)の全域が平らとなる位置まで、第2の支持部(2)を移動させることとしている。 In the first feature , in the step of removing the protective member (13), the semiconductor wafer (11) is formed only by the first support portion (1) of the first and second support portions (1, 2). When the protective member (13) starts to be peeled off by pulling the adhesive member (3) while supporting the front end of the semiconductor wafer (11) bent downward by pulling the adhesive member (3) The second support part (2) is positioned between the part (11a) and the peeled protection member (13), and the second support part (2) protects the semiconductor wafer (11) ( after 13) supported the site that was peeled, until the whole becomes a flat position of the semiconductor wafer (11), and a moving second support portion (2).
また、第1の特徴に関して、保護部材(13)に接着部材(3)を接着させるときでは、接着部材(3)に設けた開口部(3a)から半導体ウェハ(11)を吸引することで、保護部材(13)に接着部材(3)を接着させることが好ましい。 Further, regarding the first feature, when the adhesive member (3) is adhered to the protective member (13), the semiconductor wafer (11) is sucked from the opening (3a) provided in the adhesive member (3). It is preferable to adhere the adhesive member (3) to the protective member (13).
これにより、半導体ウェハの裏面に触れなくても、保護部材(13)に接着部材(3)を接着させることができる。 Thereby, even if it does not touch the back surface of a semiconductor wafer, an adhesive member (3) can be adhered to a protection member (13).
また、第1の特徴に関して、保護部材(13)を形成する工程では、保護部材として、紫外線照射により硬化して接着力が弱まる材質のものを用い、半導体ウェハ(11)の裏面を削る工程と、保護部材(13)を除去する工程との間で、保護部材(13)に対して紫外線照射することで、保護部材の半導体ウェハに対する接着力を照射前より弱める工程を行うことが好ましい。 Regarding the first feature, in the step of forming the protective member (13), the protective member is made of a material that is cured by ultraviolet irradiation and weakens its adhesive force, and the back surface of the semiconductor wafer (11) is shaved. It is preferable to perform a step of weakening the adhesive force of the protective member to the semiconductor wafer before irradiation by irradiating the protective member (13) with ultraviolet rays between the step of removing the protective member (13).
また、本発明の半導体製造装置は、半導体ウェハ(11)を支持する第1の支持面(1a)を有し、第1の支持面(1a)上に半導体ウェハ(11)の表面に設けられた保護部材(13)と接着させるための接着部材(3)が配置される第1の支持部(1)と、
第1の支持部(1)と離間して配置され、半導体ウェハ(11)を支持する第2の支持面(2a)を有する第2の支持部(2)と、第1の支持部(1)と第2の支持部(2)との間から、接着部材(3)を引っ張る引っ張り手段(4)とを備えることを特徴としている。
Moreover, the semiconductor manufacturing apparatus of this invention has the 1st support surface (1a) which supports a semiconductor wafer (11), and is provided in the surface of a semiconductor wafer (11) on the 1st support surface (1a). A first support portion (1) on which an adhesive member (3) for adhering to the protective member (13) is disposed;
A second support part (2) having a second support surface (2a) which is disposed apart from the first support part (1) and supports the semiconductor wafer (11); and a first support part (1 ) And the second support portion (2), and a pulling means (4) for pulling the adhesive member (3).
例えば、この半導体製造装置を用いることで、請求項1に記載の半導体装置の製造方法を実施できる。
For example, the semiconductor device manufacturing method according to
なお、第1、第2の支持部は一体であっても良く、また、第2の支持部としては、ステージや搬送系を用いることができる
また、半導体製造装置に関して、斜め下方向に接着部材を引っ張るため、第1の支持部(1)は、第2の支持部(2)に対向する位置の端面(1b)と第1の支持面(1a)とのなす角度(1c)が鈍角であることが好ましい。
The first and second support portions may be integrated, and a stage or a transport system can be used as the second support portion. Also, the adhesive member is obliquely downward with respect to the semiconductor manufacturing apparatus. The first support portion (1) has an obtuse angle (1c) between the end surface (1b) at the position facing the second support portion (2) and the first support surface (1a). Preferably there is.
また、本発明の半導体製造装置においては、第2の支持部(2)は、第2の支持面(2a)を下降および上昇させることができる可動手段を備えている。 Moreover, in the semiconductor manufacturing apparatus of this invention , the 2nd support part (2) is provided with the movable means which can raise and lower the 2nd support surface (2a) .
これにより、請求項1に示すように、接着部材(3)が引っ張られることで、下側にたわんだ半導体ウェハ(11)の先端部(11a)と、剥がされた保護部材(13)との間に、第2の支持部(2)を位置させて、第2の支持部(2)で半導体ウェハ(11)の保護部材(13)が剥がされた部位を支持した後、半導体ウェハ(11)の全域が平らとなる位置まで、第2の支持部(2)を移動させることができる。
Thereby, as shown in
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
本実施形態における半導体装置の製造方法は、上記背景技術の欄で説明した製造工程と同様に、図11(a)〜(c)に示す工程を有しており、図11(c)に示すバックグラインドテープを剥がす工程を実行する具体的な方法およびその実施に用いる半導体製造装置に特徴がある。したがって、以下では、この工程を中心に説明する。
(First embodiment)
The manufacturing method of the semiconductor device in the present embodiment includes the steps shown in FIGS. 11A to 11C as in the manufacturing steps described in the background art section, and is shown in FIG. A specific method for performing the step of peeling the back grind tape and a semiconductor manufacturing apparatus used for the method are characterized. Therefore, hereinafter, this process will be mainly described.
図1〜3に、本実施形態におけるバックグラインドテープを剥がす工程の詳細を示す。これらの図の(a)、(b)は、それぞれ、バックグラインドテープを剥がす工程で使用する半導体製造装置の平面図、側面図である。 1-3 show the details of the process of peeling the back grind tape in the present embodiment. In these drawings, (a) and (b) are a plan view and a side view, respectively, of a semiconductor manufacturing apparatus used in the step of peeling the back grind tape.
まず、図1、2を用いて、バックグラインドテープを剥がす工程に用いる半導体製造装置を説明する。 First, referring to FIGS. 1 and 2, a semiconductor manufacturing apparatus used in the process of peeling back grinding tape will be described.
図1(a)、(b)に示すように、半導体製造装置は、主に、メインステージ1と、サポートステージ2と、メインステージ1上に配置されるピールテープ3を巻き取るローラ4とを備えている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the semiconductor manufacturing apparatus mainly includes a
メインステージ1は、図2(a)、(b)に示すように、バックグラインドテープが表面に貼り付けられた状態のウェハ11が搭載される台であり、ウェハを支持する支持面1aと、メインステージ1の外周端に位置する端面1bとを有している。この支持面1aは平らであり、サポートステージ2側の端面1bは傾斜面となっており、支持面1aとのなす角度1cが鈍角となっている。このように端面1bが傾斜しているのは、後述するように、ピールテープを斜め下方向に引っ張るためである。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the
また、図1(a)、(b)に示すように、メインステージ1の支持面1a上には、ピールテープ3が配置されている。このピールテープ3は、バックグラインドテープを引き剥がすために用いるシート状の接着部材であり、バックグラインドテープに接着されるものである。このピールテープ3は、ローラ4に巻き取られるため、ピールテープ3は、ローラ4に巻き付けることができる材質および厚さのものが用いられる。例えば、ピールテープ3として、PET系樹脂のシートに接着剤を塗布したものを用いることができる。なお、ピールテープ3の接着力はバックグラインドテープよりも強いことが要求され、例えば、バックグラインドテープの接着力が1.5N/20mmの場合、ピールテープ3の接着力を17.6N/20mmとする。
As shown in FIGS. 1A and 1B, a
また、ピールテープ3は、少なくとも、ピールテープ3の上にウェハ11を載せたとき、ウェハ11の下面全域と接する大きさである。本実施形態では、図2(a)に示すように、ピールテープ3は、ローラ4によって引っ張られる方向で延長しており、引っ張られる方向に垂直な方向での幅がウェハの直径よりも若干大きく、ウェハ11からはみ出ている。
The
また、図1(a)に示すように、ピールテープ3には、各所に穴3aがあいている。
Further, as shown in FIG. 1 (a), the
ここで、図4に、ピールテープが配置されていない状態の図1(a)中のメインステージ1の平面図を示し、図5に、図2中のA−A線断面図を示す。
Here, FIG. 4 shows a plan view of the
図4に示すように、メインステージ1の支持面1aにも複数の穴1dが設けられている。この複数の穴1dは、吸引口であり、この穴1dからメインステージ1上のウェハを吸引するようになっている。なお、複数の穴を、支持面1aの全域に設けても良いが、本実施形態では、例えば、図中破線で示すように、支持面1aの一領域であって、1枚のウェハ11に相当する領域内に配置されている。
As shown in FIG. 4, the
また、図5に示すように、ピールテープ3の穴3aは、メインステージ1の穴1dの位置と一致するように、1つの穴の大きさや、隣り合う穴同士の間隔が同じ大きさに設定されている。そして、メインステージ1の穴1dは、図示しないが、吸引手段としての真空ポンプにつながっている。この真空ポンプを運転させ、真空引きすることで、メインステージ1の穴1dおよびピールテープ3の穴3aを介して、ウェハ11が吸引される。
In addition, as shown in FIG. 5, the
また、サポートステージ2は、バックグラインドテープが剥がされたウェハを支持するためのものである。サポートステージ2は、図1(a)、(b)に示すように、ウェハを支持するための支持面2aが平らであり、メインステージ1側の端面2bがメインステージ1の端面に沿って傾斜しており、メインステージ1との間からピールテープ3を引っ張るために、所定の間隔で、メインステージ1から離間している。
The
また、サポートステージ2のメインステージ1側の先端2cには、ローラ5が設けられている。この先端2cのローラ5は、メインステージから流れてくるウェハが、サポートステージ2の先端2cに引っかかるのを防止するものである。また、サポートステージ2は、図示しない電動モータ等の可動手段によって、支持面2aの高さ調整が可能となっている。
A
ローラ4は、ピールテープ3を引っ張るものであり、本実施形態では、ピールテープ3を斜め下方向に引っ張るため、図1(b)に示すように、メインステージ1の端面1bの延長線上に位置している。
The
次に、上記した構造の半導体製造装置を用いて行うバックグラインドテープの剥がし方を説明する。 Next, how to remove the back grind tape performed using the semiconductor manufacturing apparatus having the above-described structure will be described.
まず、図1(a)、(b)に示すように、半導体製造装置を用意し、メインステージ1の支持面1a上にピールテープ3を配置する。このとき、ピールテープ3の穴3aの位置をメインステージ1の穴1dの位置に合わせる(図4参照)。
First, as shown in FIGS. 1A and 1B, a semiconductor manufacturing apparatus is prepared, and the
続いて、図2(a)、(b)に示すように、メインステージ1の支持面1a上であって、支持面1aのうち複数の穴1dが設けられている領域(図4参照)に、バックグラインドテープ13が張られた表面側を下にして、ウェハ11を載せる。なお、このバックグラインドテープ13は、ウェハ11の表面に形成された表面側デバイス構造部12を覆っている。また、バックグラインドテープ13は、EVA、PO系樹脂のシートに接着剤を塗布したもの等のバックグラインド時に加えられる応力に耐えられる材質および厚さで構成されている。
Subsequently, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), on the
そして、真空ポンプを運転して、ウェハ11を吸引することで、バックグラインドテープ13とピールテープ3とを接着させ、その後、真空ポンプの運転を停止させる。このとき、ウェハ11を吸引する前、吸引中もしくは吸引した後に、ウェハ11の上にリング状の抑え治具6を載せて、ウェハの最外周部分を加圧することが好ましい。これにより、ウェハ11の最外周部分におけるバックグラインドテープ13とピールテープ3との接着力をより強固にすることができる。これは、バックグラインドテープ13をウェハ11から剥がすときのきっかけを付けやすくするために有効である。すなわち、バックグラインドテープ13を剥がすときでは、剥がし始めが重要であり、バックグラインドテープ13を剥がそうとしても、ピールテープ3がバックグラインドテープ13から剥がれてしまっては、バックグラインドテープ13をウェハ1から剥がせない。そこで、このようにすることが有効である。また、抑え治具6が接触する部分は、ウェハ11のうちのICチップとして有効なエリアではないので、半導体素子の特性不良に影響を与える可能性は少ない。
Then, by operating the vacuum pump and sucking the
このように、本実施形態の半導体製造装置によれば、ウェハ1の裏面を装置等に接触させることなく、バックグラインドテープ13をピールテープ3に接着させることができる。なお、ウェハ11を吸引するだけでも強固な接着が得られる場合では、ウェハ11の最外周部分を加圧しなくても良い。
Thus, according to the semiconductor manufacturing apparatus of the present embodiment, the
その後、ローラ4を回転させて、ピールテープ3をローラ4に巻き付けることで、斜め下方向にピールテープ3を引っ張り始める。これにより、ウェハ11は図中右方向に移動し、ウェハ11の図中右側端部がメインステー1ジの右側端部を超えたところから、メインステージ1でウェハ11の表面が支持された状態で、ピールテープ3がウェハ表面よりも図中右斜め下方向に引っ張られるため、バックグラインドテープ13がウェハ11から剥がれ始める。
Thereafter, the
そして、図3に示すように、ウェハ11のうちのバックグラインドテープ13が剥がされた面がサポートステージ2上に載り、ウェハ11が図中右側に移動しながら、バックグラインドテープ13が剥がされていく。このとき、メインステージ11でウェハ11のバックグラインドテープ13が張られた領域が支持され、サポートステージ2でウェハ11のバックグラインドテープ13が剥がされた領域が支持されているので、ウェハ11は安定している。
As shown in FIG. 3, the surface of the
ここで、図6(a)、(b)にバックグラインドテープ13を剥がし始めているときの状態を示す。バックグラインドテープ13がウェハ11から剥がれ始めるとき、ウェハ11が約150μmのように薄い場合、ウェハ11の端面11aに変形(たわみ)が起き、サポートステージ2の先端角部2cに接触し、ウェハ11が割れを起こす可能性がある。
そこで、図6(a)に示すように、バックグラインドテープ13の剥がし始めのタイミングで、ウェハ11のたわみ分を考慮して、サポートステージ2がウェハ11と剥離されたバックグラインドテープ13の間に位置するように、サポートステージ2の支持面2aをメインステージ1の支持面1aよりも低い位置とする。
Here, FIGS. 6A and 6B show a state when the
Therefore, as shown in FIG. 6A, in consideration of the deflection of the
そして、図6(b)に示すように、ウェハ11の端面11aがサポートステージ2上にきたところで、ウェハ11の全域を平らに保つように、サポートステージ2の支持面2aを、徐々に上昇させる。これにより、上記問題を解決できる。
Then, as shown in FIG. 6B, when the
その後、図示しないが、ウェハ11の全域がサポートステージ上に位置したとき、バックグラインドテープを剥がす工程が終了する。その後、次の工程にウェハ11を搬送する。このとき、アームやベルト等の搬送系は、ウェハ11の表面側を支持する。続いて、上記背景技術の欄で説明したように、ウェハの裏面のエッチングする工程、ウェハの裏面にイオン注入等を施すことで裏面側デバイス構造部を形成する工程が行われ、その後、ダイシング工程等を経ることで、FS型IGBT等の半導体装置が製造される。
Thereafter, although not shown, when the entire area of the
以上説明したように、本実施形態の方法によれば、ウェハ11の裏面を、直に、搬送系やステージ等の半導体製造装置に接触させないで、ウェハ11の表面に貼り付けたバックグラインドテープ13を除去できる。
As described above, according to the method of the present embodiment, the
また、本実施形態では、バックグラインドテープ13を剥がした直後のウェハ11をサポートステージ2で支持するようにしている。これにより、ウェハ厚が約150μmのような薄いウェハが割れるのを防ぐことができる
また、本実施形態では、ウェハ11の表面に対して垂直な方向でなく、斜め下方向に引っ張っている。すなわち、ウェハ11の表面に貼り付けられているバックグラインドテープ13とのなす角度が鈍角となる方向に、ピールテープ3を引っ張っている。
In this embodiment, the
ここで、図7に、本実施形態と異なり、ウェハ11に対して垂直な方向にピールテープ3を引っ張ったときのウェハ11の状態を示す。図7に示すように、ウェハ11に対して垂直な方向でピールテープ3を引っ張った場合、ウェハが薄いほどたわみ量が大きくなり、場合によってはウェハが割れるという問題が生じる。これに対して、本実施形態のように、ピールテープ3を斜め下方向に引っ張ることで、たわみ量を小さくでき、ウェハの割れを防ぐことができる。なお、ウェハに割れが発生しなければ、ウェハ11に対して垂直な方向にピールテープ3を引っ張っても良い。この場合、メインステージ1の端面1bと支持面1aとのなす角度1cを直角とする。
FIG. 7 shows the state of the
また、本実施形態では、バックグラインドテープ13を剥がし終わったウェハ11の表面にサポートステージ2が接触することとなるが、ウェハ11の表面側ではデバイス構造部12の作りこみが終わっているので、ウェハ11の表面が接触することによるウェハ11の表面へのパーティクルの付着は、特に問題とはならない。また、ウェハ1の表面に保護膜が形成されている場合も特に問題とならないが、保護膜が形成されていない場合は、デバイス構造部12を形成した後であって、バックグラインドテープ13を貼る前に、デバイス構造部12を保護する保護膜を形成しておくことで、デバイス構造部12へのパーティクルの付着を防ぐことができる。なお、この保護膜はイオン注入後に除去される。
In the present embodiment, the
(第2実施形態)
本実施形態は、第1実施形態に対してバックグラインドテープを剥がしやすくするための工程を追加したものである。すなわち、本実施形態では、図11(b)に示すバックグラインド工程と、第1実施形態で説明した図11(c)に示すバックグラインドテープを剥がす工程との間で、バックグラインドテープの接着力を弱める工程を実施する。ここで、図8、9に、バックグラインドテープの接着力を弱める工程を示す。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, a process for facilitating the peeling of the back grind tape is added to the first embodiment. That is, in this embodiment, the adhesive strength of the back grinding tape between the back grinding process shown in FIG. 11B and the process of peeling the back grinding tape shown in FIG. 11C described in the first embodiment. The process of weakening is performed. Here, FIGS. 8 and 9 show a process of weakening the adhesive strength of the back grind tape.
まず、本実施形態では、図11(a)に示すバックグラインドテープを貼り付ける工程で、バックグラインドテープ13として、紫外線の照射により、接着剤成分が硬化する等の理由により、接着力が弱まる、いわゆるUVテープを使用する。
First, in the present embodiment, in the step of attaching the back grind tape shown in FIG. 11A, the adhesive strength is weakened due to, for example, the adhesive component being cured by irradiation with ultraviolet rays as the
そして、バックグラインドテープの接着力を弱める工程では、図8(a)に示すように、ウェハ11を保持する部分7aが円弧形状の第1のアーム7を用いて、図8(b)に示すように、表面側を下にして、ウェハ11の外周部分を保持した状態で、ウェハ11の下側からウェハ11の表面のバックグラインドテープに紫外線(UV)を照射する。このとき、ウェハ11の外周部分は第1のアーム7によって覆われた状態となるため、紫外線が照射されない。
Then, in the step of weakening the adhesive strength of the back grind tape, as shown in FIG. 8A, the
そこで、ウェハ11のうち、第1のアーム7によって覆われた部分に紫外線を照射するため、図9(a)に示すように、ウェハを保持する部分8aが直線形状である第2のアーム8を用いて、図9(b)に示すように、表面側を下にして、ウェハ11の中心部分を保持した状態で、ウェハ11の下側からウェハ11の表面のバックグラインドテープに紫外線(UV)を照射する。
Therefore, in order to irradiate the portion of the
このようにして、二段階で紫外線照射することで、バックグラインドテープの接着力を弱めることができる。これにより、次の図11(c)に示すバックグラインドテープを剥がす工程において、バックグラインドテープを容易に剥がすことができる。 In this way, the adhesive strength of the back grind tape can be weakened by irradiating with ultraviolet rays in two stages. Thus, the back grind tape can be easily peeled in the step of peeling the back grind tape shown in FIG.
また、本実施形態では、ウェハを保持する部分の形状が異なる第1、第2のアーム7、8を用いて、ウェハ11の表面の異なる部分を保持するようにしているため、ウェハ11の裏面をアームに接触させることなく、紫外線照射することができる。
Further, in this embodiment, since the first and
(第3実施形態)
本実施形態は、第1、第2実施形態と異なり、背景技術の欄で説明した製造工程に対して、図11(b)に示すバックグラインド工程と、図11(c)に示すバックグラインドテープを剥がす工程との間に、ウェハの裏面を保護する保護テープをウェハの裏面に貼り付ける工程等を追加したものである。ここで、図10(a)〜(e)に本実施形態の半導体装置の製造工程を示す。
(Third embodiment)
Unlike the first and second embodiments, the present embodiment differs from the manufacturing process described in the section of the background art in the back grinding process shown in FIG. 11 (b) and the back grinding tape shown in FIG. 11 (c). The process of attaching the protective tape which protects the back surface of a wafer on the back surface of a wafer, etc. between the process of peeling is added. Here, FIGS. 10A to 10E show a manufacturing process of the semiconductor device of this embodiment.
具体的には、図10(a)に示す工程では、図11(a)に示す工程と同様に、表面に半導体素子を構成する表面側デバイス構造部12が形成されたウェハ11を用意し、ウェハ11の表面に覆って、表面を保護する第1の保護部材としてのバックグラインドテープ13を形成する。
Specifically, in the step shown in FIG. 10A, as in the step shown in FIG. 11A, a
続いて、図10(b)に示す工程では、図11(b)に示すように、バックグラインドを行う。 Subsequently, in the step shown in FIG. 10B, back grinding is performed as shown in FIG.
そして、図10(c)に示す工程では、研削したウェハ11の裏面に、ウェハ11の裏面を保護する第2の保護部材としての保護テープ15を貼り付ける。この保護テープ15としては、EVA、PO系樹脂のシートに接着剤を塗布したもの等を用いることができる。なお、保護テープ15の代わりに、レジスト等の他の保護部材を用いても良い。
In the step shown in FIG. 10C, a
続いて、図10(d)に示す工程では、ウェハ11の裏面を保護テープ15で覆った状態で、バックグラインドテープ13を剥がす。具体的には、ウェハを支持する支持手段の上に裏面を下にしてウェハを固定した状態で、バックグラインドテープ13を上方に引っ張ることで、バックグラインドテープ13をウェハ11から剥がす。
Subsequently, in the step shown in FIG. 10D, the
続いて、図10(e)に示す工程では、保護テープ15をウェハ11から除去する。このとき、図中のウェハを上下逆にして、ウェハを支持する支持手段の上にウェハ11の表面を固定した状態で、保護テープ15を剥がす。このため、ウェハ11の表面が支持手段に直に接することとなるが、デバイスの作りこみが終わっているので、ウェハ11の表面が支持手段に直に接することによるパーティクルの付着は特に問題とはならない。また、ウェハ1の表面に保護膜が形成されている場合も同様に問題とならず、ウェハ1の表面に保護膜が形成されていない場合はデバイス構造部12を形成した後であって、バックグラインドテープ13を貼る前に、デバイス構造部12を保護する保護膜を形成しておくことで、デバイス構造部12へのパーティクルの付着を防ぐことができる。なお、この保護膜はイオン注入後に除去される。
Subsequently, in the step shown in FIG. 10E, the
このように、保護テープ15をウェハ11の表面に張った状態で、バックグラインドテープ13を剥がすことで、ウェハ11の裏面が、直に、ステージや搬送系に接触するのを防ぐことができる。
In this manner, by peeling the
(他の実施形態)
(1)第1実施形態では、第2の支持部としてサポートステージ2を用いる場合を例として説明したが、サポートステージ2の代わりに、ベルト等の搬送系を用いることもできる。なお、この場合においても、ウェハを面で受けることが好ましい。
(Other embodiments)
(1) In the first embodiment, the case where the
(2)第1実施形態では、接着部材として、シート状のピールテープ3を用いていたが、バックグラインドテープ13に接着できれば、接着部材の形状は特に問わず、種々の材質、形状のものを用いることができる。
(2) In the first embodiment, the sheet-
(3)上記した各実施形態では、工程の順番を、バックグラインド→バックグラインドテープ剥がし→裏面エッチング→イオン注入の順とする場合を説明したが、バックグラインドテープ剥がしと裏面エッチングを入れ替えて、バックグラインド→裏面エッチング→テープ剥がし→イオン注入の順としても良い。 (3) In each of the above-described embodiments, the case where the order of the steps is the order of back grinding → back grinding tape peeling → back surface etching → ion implantation has been described. Grinding → back surface etching → tape peeling → ion implantation may be used.
(4)上記した各実施形態では、第1の保護部材としてバックグラインドテープ13を用いた場合を例として説明したが、テープ形状のものに限らず、ウェハの表面を保護する保護部材であれば、他の形状の保護部材を用いても良い。
(4) In each of the above-described embodiments, the case where the
1…メインステージ、1a…支持面、2…サポートステージ、2a…支持面、
3…ピールテープ、4…ローラ、6…抑え治具、
11…ウェハ、12…表面側デバイス構造部、
13…バックグラインドテープ、15…保護テープ。
DESCRIPTION OF
3 ... peel tape, 4 ... roller, 6 ... holding jig,
11 ... wafer, 12 ... surface side device structure,
13 ... Back grind tape, 15 ... Protective tape.
Claims (7)
前記半導体ウェハ(11)の表面を覆って、前記表面を保護する保護部材(13)を形成する工程と、
前記表面が前記保護部材(13)で覆われた状態で、前記半導体ウェハ(11)の裏面を削る工程と、
前記半導体ウェハ(11)の裏面を削った後、前記保護部材(13)を前記半導体ウェハ(11)から除去する工程とを有し、
前記保護部材を除去する工程では、前記半導体ウェハを支持する支持面(1a)を有し、前記支持面(1a)に前記保護部材(13)と接着させる接着部材(3)が配置された支持手段(1)を用意し、
前記半導体ウェハ(11)の表面側を下にして前記半導体ウェハ(11)を前記支持面(1a)上に載せて、前記保護部材(13)に前記接着部材(3)を接着させ、
前記半導体ウェハ(11)の表面を前記支持手段(1)で支持しながら、前記保護部材(13)に接着している前記接着部材(3)を、前記半導体ウェハ(11)の表面よりも下方に引っ張ることで、前記保護部材(13)を剥がす半導体装置の製造方法であって、
前記保護部材(13)を除去する工程では、
前記支持手段として、前記接着部材(3)が配置される第1の支持部(1)と、前記第1の支持部(1)から離間している第2の支持部(2)とを有する前記支持手段を用い、
前記第1の支持部(1)で前記半導体ウェハ(11)のうちの前記保護部材(13)が設けられている部位を支持し、前記第2の支持部(2)で前記半導体ウェハ(11)のうちの前記保護部材(13)が除去された部位を支持しながら、前記保護部材(13)に接着している前記接着部材(3)を、前記第1、第2の支持部(1、2)の間から引っ張ることとし、
前記第1、第2の支持部(1、2)のうち前記第1の支持部(1)のみによって前記半導体ウェハ(11)を支持しながら、前記接着部材(3)を引っ張ることで、前記保護部材(13)を剥がし始めたときにおいて、
前記接着部材(3)が引っ張られることで、下側にたわんだ前記半導体ウェハ(11)の先端部(11a)と、剥がされた前記保護部材(13)との間に、前記第2の支持部(2)を位置させて、前記第2の支持部(2)で前記半導体ウェハ(11)の前記保護部材(13)が剥がされた部位を支持した後、前記半導体ウェハ(11)の全域が平らとなる位置まで、前記第2の支持部(2)を移動させることを特徴とする半導体装置の製造方法。 Preparing a semiconductor wafer (11) having a surface-side device structure (12) constituting a semiconductor element formed on the surface;
Forming a protective member (13) that covers the surface of the semiconductor wafer (11) and protects the surface;
Cutting the back surface of the semiconductor wafer (11) in a state where the front surface is covered with the protective member (13);
And after removing the back surface of the semiconductor wafer (11), removing the protective member (13) from the semiconductor wafer (11),
In the step of removing the protective member, a support surface (1a) that supports the semiconductor wafer is provided, and an adhesive member (3) that is bonded to the protective member (13) is disposed on the support surface (1a). Prepare means (1),
The semiconductor wafer (11) is placed on the support surface (1a) with the surface side of the semiconductor wafer (11) facing down, and the adhesive member (3) is adhered to the protective member (13),
While supporting the surface of the semiconductor wafer (11) with the support means (1), the adhesive member (3) adhered to the protective member (13) is lower than the surface of the semiconductor wafer (11). by pulling a method for manufacturing a semi-conductor device to peel the protective member (13),
In the step of removing the protective member (13),
As the support means, a first support portion (1) on which the adhesive member (3) is disposed and a second support portion (2) spaced from the first support portion (1) are provided. Using the support means,
A portion of the semiconductor wafer (11) where the protection member (13) is provided is supported by the first support portion (1), and the semiconductor wafer (11) is supported by the second support portion (2). ) Of the adhesive member (3) adhered to the protective member (13) while supporting the portion from which the protective member (13) has been removed. 2)
By pulling the adhesive member (3) while supporting the semiconductor wafer (11) only by the first support portion (1) of the first and second support portions (1, 2), When starting to peel off the protective member (13),
The second support is provided between the tip (11a) of the semiconductor wafer (11) bent downward by pulling the adhesive member (3) and the protective member (13) peeled off. After positioning the part (2) and supporting the part where the protective member (13) of the semiconductor wafer (11) is peeled off by the second support part (2), the entire area of the semiconductor wafer (11) A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that the second support portion (2) is moved to a position where the surface becomes flat.
前記半導体ウェハ(11)の裏面を削る工程と、前記保護部材(13)を除去する工程との間で、前記保護部材(13)に対して紫外線照射することで、前記保護部材の前記半導体ウェハに対する接着力を照射前より弱める工程を行うことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。 In the step of forming the protective member (13), the protective member is made of a material that is cured by ultraviolet irradiation and weakens its adhesive force.
By irradiating the protective member (13) with ultraviolet rays between the step of scraping the back surface of the semiconductor wafer (11) and the step of removing the protective member (13), the semiconductor wafer of the protective member the method of manufacturing a semiconductor device according to any one of 3 claims 1, characterized in that a step of weakening than before irradiation adhesion to.
前記第1の支持部(1)と離間して配置され、前記半導体ウェハ(11)を支持する第2の支持面(2a)を有する第2の支持部(2)と、
前記第1の支持部(1)と前記第2の支持部(2)との間から、前記接着部材(3)を引っ張る引っ張り手段(4)とを備え、
前記第2の支持部(2)は、前記第2の支持面(2a)を下降および上昇させることができる可動手段を備えることを特徴とする半導体製造装置。 It has a first support surface (1a) for supporting the semiconductor wafer (11), and is bonded to a protective member (13) provided on the surface of the semiconductor wafer (11) on the first support surface (1a). A first support part (1) on which an adhesive member (3) is disposed;
A second support part (2) which is disposed apart from the first support part (1) and has a second support surface (2a) for supporting the semiconductor wafer (11);
A tension means (4) for pulling the adhesive member (3) from between the first support portion (1) and the second support portion (2) ;
Said second supporting portion (2) is a semiconductor manufacturing apparatus according to claim Rukoto a movable means capable of lowering and raising the second support surface (2a).
前記吸引開口部(1d、3a)から前記第1の支持面(1a)に載せられた半導体ウェハ(11)を吸引することで、前記接着部材(3)と前記保護部材(13)とを接着させる吸引手段を備えることを特徴とする請求項5または6に記載の半導体製造装置。 The first support surface (1a) and the adhesive member (3) are provided with suction openings (1d, 3a),
By adsorbing the semiconductor wafer (11) placed on the first support surface (1a) from the suction opening (1d, 3a), the adhesive member (3) and the protective member (13) are bonded. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 5, further comprising suction means for causing the semiconductor device to suck.
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