JPH10154671A - 半導体製造装置、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハの反りを十分矯正できるとともに、ウ
エハと支持基板との間の気泡の発生を十分抑制する。 【解決手段】 作業空間を真空排気した状態でワックス
３を溶融させて、ウエハ１と支持基板２の間に気泡が混
入するのを防止し、続いてウエハ１と支持基板とをプレ
スしつつそれぞれ上部，下部定盤８，９に吸着させて反
りを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は半導体製造装置、
及び半導体装置の製造方法に関し、特にウエハを支持基
板に高精度に貼り付ける貼付け装置、及び貼付け方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエハの薄膜化において
は、ウエハ研磨時等の加工時の機械的強度を得るため、
ガラス板等の支持基板にワックス等の接着物を用いて、
両者を加圧することによりウエハを貼り付ける工程が行
なわれる。このような処理工程では、接着物（ウエハ）
と支持基板との界面に気泡が発生することを防ぐため、
通常は作業空間を真空排気をしながら支持基板にウエハ
を貼り付けるようにしている。図４は以上のような従来
のウエハ貼付工程を示す図であり、図４(a) に示すよう
に、表面にワックス３を塗布したウエハ１を下部定盤
（ヒータ）５０の上に載置し、この上に支持基板２を配
置する。そして作業空間を真空排気する。次いで図４
(b) に示すように、上部定盤（ヒータ）４０を下部定盤
５０側に移動させ、支持基板２，ウエハ１を押圧して密
着させる。これによりウエハ１と支持基板２とは溶融し
たワックス３により貼り合わされ、後に図４(c) に示す
ように、上部定盤（ヒータ）４０の位置を元の位置に復
元して、支持基板２に貼り付けられたウエハ１を取り出
す。

【０００３】しかしながら、この方法では、ウエハ及び
支持基板の反りのために、貼付け時の接着物の厚み精度
が低下し、ひいては研磨工程等における加工精度が低下
するという問題があった。またウエハの反りを矯正する
ために、あらかじめウエハを定盤に真空吸着して固定し
た状態で大気中にて貼り付ける方法では、接着物（ウエ
ハ）と支持基板との界面の気泡の発生を抑えることがで
きなかった。

【０００４】そこで、このような問題点を解消するもの
として、例えば、特開平４−３２２２９号公報に示され
るウエハ貼付装置が提案されている。図５はこのウエハ
貼付装置の構成を示す図であり、図において、１はウエ
ハであり、２は支持基板、３は上記ウエハ１と支持基板
２とを貼り付けるためのワックス、４はウエハを吸着す
るための上側真空チャック、５はその内部にヒータ６を
有し、上記支持基板２を吸着する下側真空チャック、７
は上記上側，下側真空チャックの表面に設けられた吸着
用の通気孔である。この装置を用いて、図５(a) に示す
ように、上側真空チャック４に、その表面にワックスが
塗布されたウエハを吸着固定し、下側真空チャック５に
支持基板２を吸着固定し、処理空間を真空引きしつつ、
図５(b)に示すように、上側真空チャック４を下方に移
動させてウエハ１と支持基板２とを接触させ、ヒータ６
によって加熱することによりウエハ１を支持基板２に貼
り付けるようにしている。このようにすることにより、
ウエハ１と支持基板２との間の気泡の発生を押さえつ
つ、ウエハ１をフラットな状態で支持基板２に貼り付け
ることが可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体製造装
置、及び半導体装置の製造方法は以上のように構成され
ており、真空チャックを用いてウエハ及び支持基板を吸
着固定し、処理空間を真空引きしつつ張り合わせ処理を
行うようにしており、真空チャックによるウエハ，支持
基板の吸着は、処理空間内の圧力と真空チャックの吸引
圧力との圧力差によって行われており、ウエハの反り矯
正と、ウエハと支持基板間の気泡の抑制とはトレードオ
フの関係となり、これら両効果を高い次元で達成するこ
とは困難であった。

【０００６】この発明は以上のような問題点に鑑みてな
されたもので、ウエハの反りを十分矯正できるととも
に、ウエハと支持基板との間の気泡の発生を十分抑制す
ることのできる半導体製造装置、及び半導体装置の製造
方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る半導体装置の製造方法は、その表面に貼り付け材が塗
布されたウエハの上に支持基板を配置して、真空排気し
つつ加熱する工程と、上記ウエハを定盤に吸着させ、該
ウエハを上記支持基板に押圧密着させる工程とを備えた
ものである。

【０００８】また、この発明の請求項２に係る半導体装
置の製造方法は、上記請求項１記載の半導体装置の製造
方法において、上記ウエハの一方の面に磁性体膜を形成
し、磁力を用いて上記磁性体膜を引き寄せることによ
り、上記定盤に上記ウエハを吸着するようにしたもので
ある。

【０００９】また、この発明の請求項３に係る半導体装
置の製造方法は、上記請求項１記載の半導体装置の製造
方法において、静電気による吸着力を用いて上記ウエハ
を上記定盤に吸着するようにしたものである。

【００１０】また、この発明の請求項４に係る半導体製
造装置は、定盤の上に載置されたウエハに、貼り付け材
を介して支持基板を押圧密着させることにより上記ウエ
ハと支持基板とを貼り付ける半導体製造装置において、
上記ウエハの一方の面に磁性体膜を形成し、上記定盤の
上記ウエハを載置する面とは反対側の面に設けられた電
磁石を用いて上記ウエハを上記定盤に引き寄せることに
よって吸着するウエハ吸着手段を備えたものである。

【００１１】また、この発明の請求項５に係る半導体製
造装置は、定盤の上に載置されたウエハに、貼り付け材
を介して支持基板を押圧密着させることにより上記ウエ
ハと支持基板とを貼り付ける半導体製造装置において、
上記定盤の上記ウエハを載置する面とは反対側の面に設
けられた静電吸着チャックを用いて上記ウエハを上記定
盤に吸着するウエハ吸着手段を備えたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１による半
導体製造装置であるウエハ貼付装置によるウエハ貼付方
法について説明する。図１は本実施の形態１によるウエ
ハ貼付方法による工程を示す図であり、本実施の形態１
で用いられるウエハ貼付装置の構成は図５で示した装置
とほぼ同じであるので、ここでは、その特徴である製造
方法について説明する。なお、図中、１０は上部，下部
定盤に形成された真空吸着用の通気孔である。

【００１３】次に製造方法について説明する。まず、図
１(a) に示すように、ヒータを内蔵した下部定盤９の上
にワックス３を塗布したウエハ１をセットし、さらにそ
の上に支持基板２を重ねて載置する。そして支持基板２
に上部定盤８を当接させ、この状態で上記上部，下部定
盤８，９のヒータでウエハ１、及び支持基板２をワック
ス３の軟化点まで加熱する。なお、この過程では、上部
定盤８は支持基板２を加熱することを目的としているの
で大きな応力は支持基板２には印加されていない。

【００１４】次に、図１(b) に示すように、貼付け装置
内を真空排気しながら、支持基板２とワックス３が密着
するところまで上部定盤８を下方の下部定盤９に向けて
降下させ、プレスする。このとき上部，下部定盤の排気
孔１０からの真空引きは行われておらず、ウエハ１，支
持基板２の反りによって排気孔１０が形成された上部，
下部定盤８，９の領域とウエハ１，支持基板２との間に
は隙間が形成されている。

【００１５】次に装置内をリークさせつつ、上部定盤８
を下部定盤９側にさらに移動させてウエハ１と支持基板
２をプレスするとともに、上部，下部定盤８，９の排気
孔１０より真空排気を行う（図１(c),(d) ）。上記排気
孔１０による真空排気によって、図１(b) で形成されて
いた上部，下部定盤８，９の領域とウエハ１，支持基板
２との間の隙間は減少する。また、上記上部定盤８によ
りプレスを行うことで、上部，下部定盤８，９の領域と
ウエハ１，支持基板２との間の隙間はさらに減少すると
ともに、ウエハ１と支持基板２とがワックス３によって
良好に密着される。

【００１６】その後、ウエハ１と支持基板２とをプレス
した状態で、ウエハ１を冷却してワックス３を硬化さ
せ、続いて、ウエハ１、及び支持基板２の真空吸着を解
除することでウエハの貼付けを終了する（図１(e) ）。

【００１７】このように本実施の形態１によれば、作業
空間を真空排気した状態でワックス３を溶融させて、ウ
エハ１と支持基板２の間に気泡が混入するのを防止し、
続いてウエハ１と支持基板とをプレスしつつそれぞれ上
部，下部定盤８，９に吸着させて反りを補正するように
したので、ウエハ１と支持基板との間に気泡が混入する
のを効果的に抑制することができるとともに、ウエハ１
の反りのない高精度な貼付処理を行うことができる。

【００１８】実施の形態２．次に本発明の実施の形態２
による半導体製造装置、及び製造方法について説明す
る。図２は本実施の形態２によるウエハ貼付装置を用い
たウエハ貼付方法を説明するための工程図であり、図２
において、図１と同一符号は同一または相当部分を示
し、１２は上部，下部定盤８，９に設けられた電磁石、
１１はウエハ１，支持基板２の一方の表面に均一に形成
された強磁性体膜である。

【００１９】次に製造方法について説明する。まず、支
持基板２、及びウエハ１の貼付け面の裏側に強磁性体膜
１２をそれぞれ形成し、図２(a) に示すように、下部定
盤９の上に強磁性体膜１１を下側にしてウエハ１をセッ
トし、さらにその上に支持基板２を重ねて載置する。そ
して支持基板２に上部定盤８を当接させ、この状態で上
記上部，下部定盤８，９のヒータでウエハ１、及び支持
基板２をワックス３の軟化点まで加熱する。なお、この
過程では、上部定盤８は支持基板２を加熱することを目
的としているので大きな応力は支持基板２には印加され
ていない。

【００２０】次いで、作業空間を真空排気してウエハ１
と支持基板２との間に気泡が生じるのを抑制し、この状
態で上部定盤８を下部定盤９側にさらに移動させてウエ
ハ１と支持基板２をプレスするとともに、上部，下部定
盤８，９の電磁石１２を動作させる。電磁石１２を動作
させることによって、上記ウエハ１，支持基板２の一方
側の面に形成された強磁性体膜１１が電磁石１２の方へ
引き寄せられ、図２(a) で形成されていた上部，下部定
盤８，９の領域と、ウエハ１，支持基板２との間の隙間
は減少する。また、上記上部定盤８によりプレスを行う
ことで、上部，下部定盤８，９の領域と、ウエハ１，支
持基板２との間の隙間はさらに減少するとともに、ウエ
ハ１と支持基板２とがワックス３によって良好に密着さ
れる（図２(b) ）。

【００２１】その後、ウエハ１と支持基板２とをプレス
した状態で、ウエハ１を冷却してワックス３を硬化さ
せ、続いて、電磁石１２の動作を停止して吸着を解除す
ることでウエハの貼付けを終了する。

【００２２】このように本実施の形態２によれば、作業
空間を真空排気した状態でワックス３を溶融させて、ウ
エハ１と支持基板２の間に気泡が混入するのを防止し、
続いてウエハ１と支持基板とをプレスしつつそれぞれ上
部，下部定盤８，９に設けられた電磁石１２を動作させ
てウエハ１及び支持基板２に形成された強磁性体膜１１
を電磁石１２側に引き寄せることによりウエハ１のその
反りを補正するようにしたので、ウエハ１と支持基板と
の間に気泡が混入するのを効果的に抑制することができ
るとともに、ウエハ１の反りのない高精度な貼付処理を
行うことができる。さらに、本実施の形態では、電磁石
１２の電磁力によってウエハ１，支持基板２をそれぞれ
上部，下部定盤８，９に吸着させるようにしているた
め、作業環境の大気圧の大きさに係わらず、上記電磁力
を調整することで十分な吸着力を得ることができる。

【００２３】実施の形態３．次に本発明の実施の形態３
による半導体製造装置、及び製造方法について説明す
る。図３は本実施の形態３によるウエハ貼付装置を用い
たウエハ貼付方法を説明するための工程図であり、図３
において、図１と同一符号は同一または相当部分を示
し、１３は上部，下部定盤８，９に設けられた静電吸着
チャックである。

【００２４】次に製造方法について説明する。まず、図
３(a) に示すように、下部定盤９の上にその表面にワッ
クス３が均一に塗布されたウエハ１をセットし、さらに
その上に支持基板２を重ねて載置する。そして支持基板
２に上部定盤８を当接させ、この状態で上記上部，下部
定盤８，９のヒータでウエハ１、及び支持基板２をワッ
クス３の軟化点まで加熱する。なお、この過程では、上
部定盤８は支持基板２を加熱することを目的としている
ので大きな応力は支持基板２には印加されていない。

【００２５】次いで、作業空間を真空排気してウエハ１
と支持基板２との間に気泡が生じるのを抑制し、続い
て、この状態で、上部定盤８を下部定盤９側にさらに移
動させてウエハ１と支持基板２をプレスするとともに、
上部，下部定盤８，９の静電吸着チャック１３を動作さ
せる。静電吸着チャック１３を動作させることによっ
て、図３(a) で形成されていた上部，下部定盤８，９の
領域と、ウエハ１，支持基板２との間の隙間は減少す
る。また、上記上部定盤８によりプレスを行うことで、
上部，下部定盤８，９の領域と、ウエハ１，支持基板２
との間の隙間はさらに減少するとともに、ウエハ１と支
持基板２とがワックス３によって良好に密着される（図
３(b) ）。

【００２６】その後、ウエハ１と支持基板２とをプレス
した状態で、ウエハ１を冷却してワックス３を硬化さ
せ、続いて、静電吸着チャック１３の動作を停止して吸
着を解除することでウエハの貼付けを終了する。

【００２７】このように本実施の形態３によれば、作業
空間を真空排気した状態でワックス３を溶融させて、ウ
エハ１と支持基板２の間に気泡が混入するのを防止し、
続いてウエハ１と支持基板２とをプレスしつつそれぞれ
上部，下部定盤８，９に設けられた静電吸着チャック１
３を動作させてウエハ１及び支持基板２に形成された強
磁性体膜１１を吸着させることによりウエハ１のその反
りを補正するようにしたので、ウエハ１と支持基板２と
の間に気泡が混入するのを効果的に抑制することができ
るとともに、ウエハ１の反りのない高精度な貼付処理を
行うことができる。さらに、本実施の形態では、静電吸
着チャック１３の静電気量によってウエハ１，支持基板
２をそれぞれ上部，下部定盤８，９に吸着させるように
しているため、作業環境の大気圧の大きさに係わらず、
上記静電気量を調整することで十分な吸着力を得ること
ができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る半導体装置
の製造方法によれば、ウエハと支持基板とを当接させた
状態で真空排気して加熱し、次いでウエハを定盤に吸着
させながら該ウエハを上記支持基板に押圧密着させるよ
うにしたので、上記ウエハと支持基板との間に気泡が生
じにくく、また貼付後のウエハの反りを抑制することが
でき、高精度な貼付処理を行うことができるという効果
がある。

【００２９】また、上記ウエハを定盤に吸着するのに、
電磁力，静電気による吸着力を用いるようにしたので、
作業環境における大気圧とは関係なく、電気的にウエハ
の定盤への吸着力を制御することができ、ウエハの反り
を確実に抑制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】 この発明の実施の形態１によるウエハ貼付装
置を用いたウエハ貼り付け工程を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態２によるウエハ貼付装
置を用いたウエハ貼り付け工程を示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態３によるウエハ貼付装
置を用いたウエハ貼り付け工程を示す図である。

【図４】 従来のウエハ貼り付け工程を示す図である。

【図５】 従来の真空吸着法を用いたウエハ貼付装置に
よるウエハ貼り付け工程を示す図である。

【符号の説明】

１ ウエハ、２ 支持基板、３ ワックス、８ 上部定
盤（ヒータ）、９ 下部定盤（ヒータ）、１０ 排気
孔、１１ 磁性体膜、１２ 電磁石、１３ 静電吸着チ
ャック。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その表面に貼り付け材が塗布されたウエ
   ハの上に支持基板を配置して、真空排気しつつ加熱する
   工程と、 上記ウエハを定盤に吸着させ、該ウエハを上記支持基板
   に押圧密着させる工程とを備えたことを特徴とする半導
   体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の製造方法に
   おいて、 上記ウエハの一方の面に磁性体膜を形成し、磁力を用い
   て上記磁性体膜を引き寄せることにより、上記ウエハを
   上記定盤に吸着することを特徴とする半導体装置の製造
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の半導体装置の製造方法に
   おいて、 静電気による吸着力を用いて上記ウエハを上記定盤に吸
   着することを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 定盤の上に載置されたウエハに、貼り付
   け材を介して支持基板を押圧密着させることにより上記
   ウエハと支持基板とを貼り付ける半導体製造装置におい
   て、 上記定盤の上記ウエハを載置する面とは反対側の面に設
   けられた電磁石を用いて、上記ウエハの一方の面に形成
   された磁性体膜を引き寄せることによって上記ウエハを
   上記定盤に吸着するウエハ吸着手段を備えたことを特徴
   とする半導体製造装置。
5. 【請求項５】 定盤の上に載置されたウエハに、貼り付
   け材を介して支持基板を押圧密着させることにより上記
   ウエハと支持基板とを貼り付ける半導体製造装置におい
   て、 上記定盤の上記ウエハを載置する面とは反対側の面に設
   けられた静電吸着チャックを用いて上記ウエハを上記定
   盤に吸着するウエハ吸着手段を備えたことを特徴とする
   半導体製造装置。