JPWO2018135492A1 - 半導体基板の処理方法及び半導体基板の処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】集積回路チップが形成された半導体ウエハの裏面側（他面側）の厚さを小さくする工程の前に表面側（一面側）に保護膜を形成するにあたり、保護膜の平坦化を図ることができる技術を提供すること。【解決手段】ウエハＷの表面側に剥離用の硬化剤１１を塗布するモジュール５１、紫外線の照射により硬化剤１１を硬化させるモジュール５４、硬化剤１１の上に保護膜用の硬化剤１２を塗布するモジュール５２、次にガラス板からなる押圧部材１４により硬化剤の表面を押圧した状態で硬化剤１２を紫外線の照射により硬化させるモジュール５６、その後ウエハＷをバックグラインドする装置Ｇ、ウエハＷの裏面側にダイシング用テープを接着するモジュール、その後、ウエハＷの表面側にレーザー光を照射して硬化剤１１を変質させ、気体を発生させて硬化剤１１、１２をウエハＷから剥離するモジュールを備える。【選択図】図２１

Description

本発明は、一面側に複数の集積回路チップが形成された半導体基板の他面側を削るときに一面側を保護する保護膜を形成する技術分野に関する。

集積回路チップの製造においては、半導体ウエハ例えばシリコンウエハ上に成膜、パターンマスクの形成、エッチングなどの処理を行って、縦横に配列された複数の集積回路が形成される。そして集積回路チップを保護するための保護テープを半導体ウエハ(以下「ウエハ」という)の表面側に貼り付けた後、ウエハの裏面側に対してグラインド（研削、研磨）を行ってウエハの厚さを小さくし、ウエハの裏面側に例えばダイシングテープやダイボンディングフィルムを貼り付けて例えばダイシングソーにより各集積回路チップに分離される。

ウエハから集積回路チップを分離する手法としては、グラインドを行う前にウエハの表面側からダイシングラインに沿って切り込みを入れておくいわゆるハーフカットを行う手法、ダイシングテープにウエハを貼り付けた後にいわゆるフルカットを行う手法、あるいはウエハの内部に裂け目を形成するステルスダイシングなどがある。いずれの手法においてもウエハにダイシングテープを貼り付ける前に保護テープはウエハから剥がされる。

しかしながら保護テープをウエハに貼り付ける手法は次の問題がある。
グラインドを行う時に保護テープはステージとウエハとの間に介在することになるが、集積回路チップにバンプが含まれている場合には、ミクロ的に見るとバンプが存在する部位において保護テープが膨らむ。このため保護テープの表面がうねってしまい、当該表面形状がグラインド後のウエハの裏面に転写され、結果として集積回路チップの厚さ寸法にばらつきが生じる。更にウエハの外周部にて保護テープとウエハとの間に隙間が生じ、この隙間から研削水が侵入して集積回路チップが汚れるし、ウエハの外周部に隙間が生じたことにより研削中に保護テープがバタついて集積回路チップが割れる要因になる。更にまたウエハの外周部にて保護テープの表面に凹凸が生じていると、グラインド時に、バキュームチャックを備えたウエハ保持テーブルに確実にウエハを吸着できないおそれがある。

また集積回路チップにバンプが存在しない場合であっても、保護テープの貼り付け精度が悪いと、ウエハの裏面と保護テープの表面との間の平行度が悪くなり、集積回路チップの厚さにばらつきが生じる。更にまた半導体層であるシリコン部分をかなり薄くすることが要請される集積回路チップの場合にステルスダイシングあるいはハーフカットによるダイシングを行おうとすると、グラインド時において保護テープによる集積回路チップの接着力がグラインダーから受ける横方向の力に十分耐えることができなくなり、集積回路チップが位置ずれして角部にクラックが発生するなどの懸念もある。
そして保護テープの剥離作業は自動で行われるが、バンプが取れたり、テープ糊の残渣が集積回路チップに残ってしまうことを避けるためには、速やかに剥離することができず、このため集積回路チップの製造工程において高いスループットが得られない要因になっている。また保護テープの剥離作業において、バンプが取れたり、テープ糊の残渣が集積回路チップに残ってしまうことを確実に避けることは難しかった。

特許文献１には、保護テープに紫外線を照射して粘着性を低くし、その後に保護テープをウエハから剥離する技術が記載されているが、バンプが存在するウエハを用いた場合には、保護テープの平坦性が低くなるという課題がある。特許文献２には、単結晶インゴットからウエハを製造する工程において、スライスされたウエハの表面がうねっているため、ウエハの表面を研削する前にウエハの表面に硬化樹脂を塗布し、樹脂の表面に平坦な板を圧接して硬化させた樹脂の表面を平坦面（基準面）とすることが記載されている。特許文献２の技術は、本発明とは製造工程の段階が異なり、また樹脂の表面を平坦化する目的も異なっている。

特開２０１５−１５７９３１号公報（請求項８、段落００２７） 特開２００６−２６９７６１号公報（段落０００６）

本発明はこのような事情の下になされたものであり、集積回路チップが形成された半導体基板の裏面側（他面側）の厚さを小さくする工程の前に表面側（一面側）に保護膜を形成するにあたり、保護膜の平坦化を図ることができる技術を提供することにある。

本発明は、半導体基板の処理方法において、
一面側に複数の集積回路チップが形成された半導体基板の当該一面側に保護膜用の硬化剤を塗布する工程と、
次いで、前記硬化剤の表面を平坦化する工程と、
前記硬化剤にエネルギーを供給して当該硬化剤を硬化させて硬化剤層である保護膜を形成する工程と、
しかる後、前記半導体基板の他面側を削って厚さを小さくする工程と、
その後、前記半導体基板の他面側にダイシング用の保持体を接着する工程と、
次に、前記保護膜を半導体基板から取り除く工程と、を含むことを特徴とする。
他の発明は、一面側に複数の集積回路チップが形成された半導体基板を処理する装置において、
前記半導体基板の一面側に保護膜用の硬化剤を塗布するための塗布部と、
前記塗布部にて塗布された前記硬化剤の表面を平坦化するための平坦化処理部と、
前記硬化剤にエネルギーを供給して当該硬化剤を硬化させて硬化剤層である保護膜を形成するための硬化処理部と、
前記保護膜が形成され、更にその他面側が削られて厚さが小さくなり、その後当該他面側にダイシング用の保持体が接着された半導体基板の一面側の当該保護膜を半導体基板から取り除くための保護膜除去部と、
前記塗布部、平坦化処理部、硬化処理部、保護膜除去部の間にて半導体基板を搬送するための搬送機構と、を備えたことを特徴とする。

本発明は、集積回路チップが形成された半導体基板の一面側に硬化剤を塗布し、硬化剤を第１のエネルギーで硬化させて硬化剤層である保護膜を形成している。このため保護膜を平坦化することができる。従って、後工程にて半導体基板の他面側を削って厚さを小さくしたとき、当該他面側が平坦になり、集積回路チップの厚さのばらつきが抑えられる。

本発明の装置により実施される工程の概要を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の概要を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の概要を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第１の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第１の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第１の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第１の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第１の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第２の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第２の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第２の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第２の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第３の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第３の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第３の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第３の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第３の形態を示す工程図である。 本発明の実施形態で用いられる搬送用の支持体の一例を示す断面図である。 本発明の装置により実施される工程の第４の形態を示す工程図である。 本発明の装置により実施される工程の第４の形態を示す工程図である。 本発明の半導体基板の処理装置の一例であって、処理ブロックの１階部分を含む領域を示す平面図である。 上記の半導体基板の処理装置の一例を示す断面図である。 上記の半導体基板の処理装置の一例において、処理ブロックの２階部分を含む領域の一部を示す平面図である 上記の半導体基板の処理装置に用いられる塗布モジュールを示す断面図である。 硬化剤を押圧して平坦化し、紫外線により硬化させるためのモジュールを示す断面図である。 ＥＳＣ板を着脱するためのモジュールを示す断面図である。 保護膜をウエハから剥離するためのモジュールを示す断面図である。 本発明の半導体基板の処理装置の他の例であって、処理ブロックの１階部分を含む領域を示す平面図である。 本発明の半導体基板の処理装置の他の例であって、処理ブロックの２階部分を含む領域の一部を示す平面図である。 硬化剤を押圧して平坦化し、紫外線により硬化させ、押圧部材を搬送用の支持体として使用するためのモジュールを示す断面図である。

[発明の概要]
本発明の半導体基板の処理装置を説明する前に、本発明の装置により行われる工程の概要について図１〜図３を参照しながら説明しておく。
先ず集積回路チップ（図示せず）が一面側（表面側）に形成された半導体基板である例えばシリコン基板であるウエハ（半導体ウエハ）Ｗの一面側に図１（ａ）に示すように剥離用の硬化剤１１を塗布し、この硬化剤１１に例えば紫外線（ＵＶ）を照射して硬化剤１１を硬化させる（図１（ｂ））。次いでウエハＷの一面側に、即ち硬化剤１１の上に保護膜用の硬化剤１２を塗布し（図１（ｃ））、更に保護膜用の硬化剤１２の上に押圧部材例えば後述の石英ガラスに付着しない離型剤１３を塗布する（図１（ｄ））。硬化剤１１、１２が硬化することにより、硬化剤層が形成されるが、説明を簡素化するために、硬化前及び硬化後のいずれの状態においても硬化剤と呼ぶこととし、また符号についても同一の符号とする。

しかる後、図２（ｅ）に示すように硬化剤１２の表面を例えば石英ガラスからなる板状の押圧部材１４により押圧して当該表面を平坦化し、続いて押圧部材１４の上方から保護膜用の硬化剤１２に向けて例えば紫外線を照射する。紫外線は押圧部材１４を透過して保護膜用の硬化剤１２に到達し、硬化剤１２が硬化する。紫外線照射開始のタイミングは、押圧部材１４により硬化剤１２の表面を押圧する時点と同時であってもよいし、押圧部材１４が硬化剤の表面を押圧する時点よりも前であってもよく、硬化剤１２が硬化してしまって、押圧部材１４の押圧が有効ではなくなるタイミングでなければよい。次に押圧部材１４を取り除いた後、ウエハＷを反転させ（図２（ｆ））、ウエハＷの他面側（裏面側）をグラインド（研削、研磨）してウエハＷの厚さ（詳しくはシリコン部分の厚さ）を小さくする（図２（ｇ））。

次に図３（ｈ）に示すようにウエハＷを反転させ、ウエハＷよりもサイズの大きいリング状のフレーム２１の一面側に貼り付けられた保持体であるダイシングテープ２２にウエハＷの他面側を貼り付ける。その後、剥離用の硬化剤１１にレーザー光を照射して当該硬化剤１１を変質させ、この変質のときにガスが発生して当該硬化剤１１とウエハＷの一面との間の密着性が無くなり、硬化剤１１がウエハＷの一面から浮いた状態となる。このため保護膜用の硬化剤１２の表面に例えば昇降自在なアームをバキュームチャックにより吸着させ、当該アームを引き上げることにより硬化剤１１、１２がウエハＷの一面側から取り除かれる。図３（ｉ）はこの様子を模式的に示している。
更にウエハＷの表面を洗浄液で洗浄し、乾燥した後、図３（ｊ）に示すように切断機構である例えばダイシングブレード２３によりダイシングラインに沿ってウエハＷを分断し、分断された各集積回路チップを含むダイ１０ａを取り出し機構によりダイシングテープ２２から取り外す。

以上の工程に関して捕捉する。剥離用の硬化剤１１は、エネルギーを加えることにより硬化する材料、例えば既述のように紫外線を照射することにより硬化する材料と、前記エネルギーとは異なるエネルギーを加えることによりガスを発生する材料と、溶剤などの添加物と、を含む。エネルギーを加えることにより硬化する材料としては、例えばアクリル系ポリマーなどの紫外線硬化型の樹脂が用いられる。前記エネルギーとは異なるエネルギーを加えることによりガスを発生する材料としては、例えば光吸収剤と熱分解性物質との混合物を挙げることができる。この場合光吸収剤を発熱させるために照射する光が、ガスを発生させるためのエネルギーとなる。

光吸収剤としては、例えば可視光領域であるレーザー光を吸収して発熱する物質例えばカーボンブラック、金属粉、金属酸化粉などを用いることができ、熱分解性物質としては、例えば有機物の場合には、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアクリレートなどを用いることができる。また可視光領域であるレーザー光を吸収して発熱する物質の代わりに紫外線を吸収して発熱する物質であってもよい。光吸収剤の「光」を可視光、紫外線も両方含むものとした場合には、光吸収剤としては、可視光、あるいは紫外線を吸収して発熱する物質を使用できるという言い方ができる。エネルギーを加えることによりガスを発生する材料は、紫外線が照射されることによりその紫外線のエネルギーで分解してガスを発生する樹脂、例えばアクリル系の樹脂であってもよい。

保護膜用の硬化剤１２としては、エネルギーを加えることにより硬化する材料、例えば既述のように紫外線硬化型の樹脂を用いることができる。また保護膜用の硬化剤１２は、紫外線以外の可視光などで硬化する光硬化型の樹脂を用いてもよいし、あるいは熱硬化型の樹脂を用いてもよい。光硬化型の樹脂としては、例えば重合性のモノマー、例えばアクリレートと、例えば１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトンなどの光ラジカル開始剤と、を含むものを用いることができる。熱硬化型の樹脂としては、例えばエポキシ樹脂やフェノール樹脂などを用いることができる。

また剥離用の硬化剤１１及び保護膜用の硬化剤１２は、同じ薬剤を用い、溶剤を加えて塗布液としたときの濃度が互に異なるものを用いてもよい。例えば紫外線が照射されることにより硬化する材料と、紫外線が照射されることにより分解してガスを発生する樹脂と、を含む、市販されている薬剤を両硬化剤１１、１２として用い、当該薬剤の溶媒である溶剤の量が硬化剤１１と硬化剤１２との間で異なる場合を挙げることができる。この例においては、剥離用の硬化剤１１と保護膜用の硬化剤１２とは、硬化するときの紫外線の波長が互に異なり、また分解してガスを発生するときの波長が互に異なる。

この例のようにウエハＷと保護膜用の硬化剤１２との間に剥離用の硬化剤１１が介在する場合には、両方の硬化剤１１、１２、詳しくは剥離用の硬化剤１１が硬化してなる硬化剤層と保護膜用の硬化剤１２が硬化してなる硬化剤層とにより保護膜を形成されていると見ることができるが、説明上、保護膜用の硬化剤１２が硬化してなる硬化剤層を保護膜と呼ぶこととする。またこの場合には、保護膜用の硬化剤１２を硬化させるエネルギーが第１のエネルギーに相当し、剥離用の硬化剤１１から気体を発生させるための紫外線が第２のエネルギーに相当する。

本発明では、剥離用の硬化剤１１を用いないプロセスであってもよく、このような例としては、保護膜用の硬化剤１２は、紫外線を照射することにより硬化する材料と、光を加えることによりガスを発生させる材料と、を含むものを用いることができる。この場合には、硬化剤１２に所定の波長の光を照射することにより、硬化剤１２からガスが発生して硬化剤１２とウエハＷとの間に隙間が形成され、既述のようにして保護膜を取り除くことができる。

保護膜を取り除く手法としては、レーザー光や紫外線などのエネルギーをウエハＷの一面側、例えば剥離用の硬化剤１１に加える手法（剥離用の硬化剤１１を用いない場合は保護膜用の硬化剤１２に加える手法）に限らず、溶剤をウエハＷの一面側に供給して、例えば剥離用の硬化剤１１及び保護膜用の硬化剤１２を溶解するようにしてもよい。

保護膜用の硬化剤１２の表面を確実に平坦化する観点からは、既述のように押圧部材１４が保護膜用の硬化剤１２に接触している状態で紫外線を押圧部材１４を介して保護膜用の硬化剤１２に照射することが好ましい。このため押圧部材１４は、保護膜用の硬化剤１２を硬化するための波長の紫外線を透過する材料、例えばガラスを用いることができる。ガラスとしては石英ガラスを用いることができるが、他のガラスであってもよい。
保護膜用の硬化剤１２が光透過型の硬化剤である場合には、押圧部材１４は光を透過する材料例えば石英ガラスなどのガラスを用いることができる。

保護膜用の硬化剤１２に対して紫外線あるいは可視光域の波長のレーザー光を照射する手法としては、押圧部材１４を透過することに限られるものではなく、例えばウエハＷを載置している載置部であるステージを例えば石英ガラスにより構成して、当該ステージの下方側からステージを介してウエハＷに照射するようにしてもよい。この場合には紫外線あるいは光がウエハＷの裏面から表面に達して、表面側（一面側）に照射されたことになる。
また押圧部材１４により保護膜用の硬化剤１２の表面を押圧した後、押圧部材１４を硬化剤１２から離した後においても当該表面の平坦化が維持されている場合には、この状態で硬化剤１２に紫外線を照射してもよい。
保護膜用の硬化剤１２が熱硬化型の樹脂である場合には、保護膜用の硬化剤１２が塗布されたウエハＷが載置されるステージを例えばステージ内に設けたヒータにより加熱してもよいし、またはウエハＷの上方からあるいはステージの下方側から赤外ランプなどのランプにより加熱してもよい。

図１（ｄ）において、離型剤１３が保護膜用の硬化剤１２の表面に塗布されているが、離型剤１３は押圧部材１４の押圧面側に塗布するようにしてもよい。離型剤１３が保護膜用の硬化剤１２の表面に塗布する手法としては、例えば保護膜用の硬化剤１２をウエハＷ上に塗布する塗布モジュール内において、塗布する手法を採用することができる。
ウエハＷの裏面側（他面側）を研削、研磨して厚さを小さくした後、即ち薄層化した後（図２（ｇ））、ウエハＷが薄すぎて搬送が難しい場合には、ウエハＷの保護膜の表面に搬送用の支持部材、例えば板状の支持部材を吸着あるいは接着などにより着脱自在に取り付けることが好ましい。支持部材としては、例えば後で詳述するように市販の板状の静電チャック部材を用いてもよいし、あるいは真空吸着機能（バキュームチャック機能）を備えた板状体を用いてもよいが、真空吸着の場合吸引路部材が必要であることから、静電チャック部材の方が簡素化できる利点がある。また支持部材としては、板状の押圧部材１４、例えばガラス板を用いてもよく、この場合には硬化剤１２からなる保護膜の表面にガラス板を接着する手法が挙げられる。なお、搬送用の支持部材を使用するか否かは保護膜の厚さなどに応じて決定することができるが、本発明は、搬送用の支持部材を使用することに限定されるものではない。

保護膜用の硬化剤１２が塗布後に粘着性があり、当該硬化剤１２が硬化した時にガラス板をその表面に接着した状態とすることができる場合には、当該ガラス板を支持部材として用いることができる。保護膜用の硬化剤１２が硬化した時にガラス板をその表面に接着した状態とすることができない場合には、硬化剤１２が硬化した後、当該硬化剤１２の表面に例えば紫外線照射により接着機能を果たす粘着剤を塗布し、当該粘着剤（接着剤）を介して硬化剤１２の表面にガラス板を貼り付けることができる。

搬送用の支持部材は、ウエハＷをダイシングテープ２２に貼り付けた後は、取り外される。搬送用の支持部材として、静電吸着部材を用いる場合には、静電吸着部材の電極を接地することで取り外すことができ、また真空吸着機能を有する板状体を用いる場合には、吸引を停止すればよい。
搬送用の支持部材としてガラス板などの押圧部材１４を用いる場合には、粘着剤の粘着力を低下させるために例えば紫外線を照射することにより押圧部材１４がウエハＷから取り外される。剥離用の硬化剤１１を用いる場合には、既述のように剥離用の硬化剤１１に押圧部材１４である例えばガラス板を介して例えばレーザー光を照射した後、押圧部材１４をウエハＷに対して相対的に持ち上げることによりウエハＷの表面から押圧部材１４及び保護膜用の硬化剤１２が取り除かれる。

剥離用の硬化剤１１を用いない場合であっても、保護膜用の硬化剤１２とは別の接着剤により当該硬化剤１２に押圧部材１４を接着しておくことにより、硬化剤１２を変質させてウエハＷから剥がすときに、押圧部材１４と硬化剤１２とを一体的にウエハＷから取り除くことができる。押圧部材１４に接着あるいは付着している保護膜用の硬化剤１２は、例えば溶剤により除去して洗浄することにより、押圧部材１４を再利用できる。

以上の説明では、保護膜用の硬化剤１２の平坦化の工程は押圧部材１４を用いて行うとしているが、当該平坦化の工程は、保護膜用の硬化剤１２が硬化した後にＣＭＰ（科学的、機械的研磨）により行うようにしてもよい。本発明は、保護膜としてテープではなく塗布膜を用いていることから、ＣＭＰ（研磨剤あるいは研磨液の化学成分と被処理体との化学反応により、機械的研磨作用を増加させる処理）を利用することができ、これにより保護膜の表面を平坦化することができる。

図３の説明について捕捉しておくと、ダイシングテープ２２に貼り付けられたウエハＷは、図３（ｊ）の例では、一面側から他面側までカットされることにより各集積回路チップ１０に分断されるが、このようないわゆるフルカット方式に限らず、図１（ａ）に示す状態の前に事前にウエハＷの表面側（一面側）から厚さの途中まで切り込みを入れておくいわゆるハーフカット方式を利用してもよい。この場合には、ウエハＷの裏面側をグラインダーで薄層化したときに各集積回路チップ１０に分断される（保護膜（硬化剤１２）が付いているので分離はしない）。また後の実施形態においてその例を示すが、ウエハＷの裏面側をグラインダーで薄層化する前に、ウエハＷの裏面側からステルダイシング（レーザの焦点をウエハＷ内部に合わせて内部に亀裂を形成するカット）を行うようにしてもよい。

本発明の装置により実施される工程の形態について記載する。

［第１の実施形態］
上述の発明の概要にて説明した工程について、より具体的な例（実施形態）を挙げて記載する。図４〜図８は、表面にバンプが形成されていないウエハＷに対して行われる一連の処理の第１の実施形態を示している。図４（ａ）は、ウエハＷの表面に集積回路チップ１０が形成された状態を示している。図４（ｂ）〜図４（ｄ）は、夫々ウエハＷに対して剥離用の硬化剤１１を塗布する工程、当該硬化剤１１を紫外線の照射により硬化する工程、硬化剤１１の上に保護膜用の硬化剤１２を塗布する工程を示している。

塗布液である剥離用の硬化剤１１は、例えば既述のように紫外線を照射することにより硬化する材料、例えばアクリル系ポリマーと、レーザー光を吸収してガスを発生する材料、例えば光吸収剤と熱分解性物質との混合物と、溶剤と、を含む。剥離用の硬化剤１１を塗布した後、塗布膜に紫外線を照射する前に溶剤を揮発させるためにウエハＷを加熱するようにしてもよい。剥離用の硬化剤１１は、例えば厚さが５μｍ以下である。また保護膜用の硬化剤１２は、紫外線硬化型の硬化剤、例えばアクリル系ポリマーが用いられ、例えば厚さが５０〜１００μｍである。保護膜用の硬化剤１２が塗布されたウエハＷは、押圧面が平坦である例えばガラス板からなる押圧部材１４により押圧されて硬化剤１２の表面が平坦化され、続いて押圧部材１４の上方から紫外線が照射されて硬化剤１２が硬化し、硬化層である保護膜が形成される（図５（ｅ））。なお、図１（ｄ）に示したように保護膜用の硬化剤１２の表面あるいは押圧部材１４の押圧面に離型剤を塗布するようにしてもよい。

次に保護膜用の硬化剤１２（保護膜）の表面に搬送用の支持体である静電チャック機能を備えた板状体（以下ＥＳＣ板という）１５を取り付ける（図５（ｆ））。ここでＥＳＣ板１５について図１８を参照しながら説明する。ＥＳＣ板１５は芯材である絶縁性の板状体例えばガラス板１５１の一面側に配線層１５２、絶縁層１５３、配線層１５４、絶縁層１５５がこの順に積層され、配線層１５２、１５４は共通の配線層１５６に接続されてガラス板１５１の他面側まで引き回されている。ＥＳＣ板１５の他面側には図示していないが給電ポートが設けられ、給電ポートに直流電圧を印加することにより、ＥＳＣ板１５の一面側に静電吸着力が作用し、絶縁物に吸着する。なお、ＥＳＣ板１５の他面側は、反りを防止するために、絶縁層１５５が形成されていないことを除いて一面側と同様に形成されている。ＥＳＣ板１５の厚さは例えば５００μｍ〜１ｍｍである。

ＥＳＣ板１５が取り付けられたウエハＷは反転され、ウエハＷの他面（裏面）に対してステルスダイシングが行われる。図５（ｇ）はレーザー光３１がウエハＷの裏面側から照射され、シリコン層内に焦点が形成されて内部に割れ目３２が生成された状態を表している。焦点の位置は、ウエハＷのダイシングラインに対応した位置に沿って移動する。その後、ＥＳＣ板１５がウエハＷから取り外され（図５（ｈ））、ウエハＷの裏面が研削、研磨されて（バックグラインドされて）薄層化される（図６（ｉ））。ＥＳＣ板１５の取り外しは、ＥＳＣ板１５に設けられている給電ポートをアースに接続することにより行われる。

ステルスダイシングを行うときに、搬送用の支持体であるＥＳＣ板１５をウエハＷに取り付ける理由は、ウエハＷに反りが生じていた場合には、焦点を所定の位置に正確に合わせられない懸念があることと、ステルスダイシング後のウエハＷは内部に加工歪が生じているため、ステルスダイシング後にバックグラインド装置に搬送するときのウエハＷの割れのリスクを低減すること、にある。

そして薄層化されたウエハＷの表面（保護膜の表面）に再度ＥＳＣ板１５を取り付け（図６（ｊ））、液体であるＤＡＦ（ダイアタッチフィルム）１６をウエハＷの裏面（他面）に塗布し（図６（ｋ））、ウエハＷを加熱してＤＡＦ１６を硬化させ接着剤とする（図６（ｌ））。この例では、ウエハＷが例えばバックグラインド装置内の吸着アームに受け渡されるまで既述の理由によりウエハＷにＥＳＣ板１５を取り付けた状態とし、吸着アームからウエハＷをバックグラインド用のステージに搬送する前にＥＳＣ板１５をウエハＷから取り外し、ウエハＷの裏面を研削、研磨した後にＥＳＣ板１５を取り付けている。このようにウエハＷの裏面を研削、研磨するときにＥＳＣ板１５を取り外している理由は、現在市販のＥＳＣ板１５の両面の平行度が必ずしも高くないことにある。従ってＥＳＣ板１５の両面の平行度が、ウエハＷの裏面の平坦性について規格を満足するものであれば、ＥＳＣ板１５を取り付けたまま、ウエハＷの裏面を研削、研磨してもよい。

次にリング状のフレーム２１に貼り付けられた保持体であるダイシングテープ２２にウエハＷをＤＡＦ１６により接着し（図７（ｍ））、ＥＳＣ板１５を取り外した後（図７（ｎ））、ウエハＷの一面側に例えばレーザー光を照射して剥離用の硬化剤１１からガスを発生させ、保護膜用の硬化剤１２がウエハＷの表面から剥離された状態とする（図８（ｏ））。剥離された保護膜用の硬化剤１２は、その表面に図示しない吸着パッドが吸着され、持ち上げられてウエハＷの表面から取り除かれ（図８（ｐ））、更に例えばウエハＷを反転してウエハＷの表面に洗浄液を吹き付けて当該表面を洗浄する。しかる後、例えばダイシングテープ２２に展張力（引っ張り力）を作用させることにより、各集積回路チップ１０を含む複数のダイに分離される。

上述実施形態によれば、集積回路チップ１０が形成されたウエハＷの表面側（一面側）に剥離用の硬化剤１１及び保護膜用の硬化剤１２を順次塗布、硬化し、硬化剤層である保護膜を形成している。このため硬化剤１２の硬化前に押圧部材１４で押圧して平坦化することができる。従って、後工程にてウエハＷの裏面側（他面側）を削って厚さを小さくしたとき、当該他面側が平坦になり、集積回路チップ１０の厚さのばらつきが抑えられる。またウエハＷの裏面側にレーザー光を照射して剥離用の硬化剤１１からガスを発生させるようにしているため、保護膜をウエハＷから容易に除去することができる。

［第２の実施形態］
図９〜図１２は、本発明の装置により実施される第２の実施形態の工程を示す図である。第２の実施形態は、ウエハＷにバンプ３１が形成されている場合において行われる一連の処理の例を示している。この例では例えば４００μｍ程度の厚さの保護膜を形成するために、保護膜用の硬化剤１２を２度塗りしている。即ち、図９（ｃ）、（ｄ）に示すように、剥離用の硬化剤１１の上に保護膜用の硬化剤１２を塗布し、紫外線照射により硬化させた後、当該硬化剤１２の上に更に硬化剤１２を塗布している（図１０（ｅ））。その後、石英ガラス板からなる押圧部材１４により硬化剤１２の表面を押圧して平坦化した後、紫外線照射により硬化剤１２を硬化させている。

また第１の実施形態では、図５（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）に示されているように、ウエハＷにＥＳＣ板１５を取り付け、ステルスダイシングを行い、ウエハＷからＥＳＣ板１５を取り外しているが、第２の実施形態ではステルスダイシングを行っていないため、これらの工程が行われない。以上の点を除いては、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の工程が行われる。

［第３の実施形態］
図１３〜図１７は、本発明の装置により実施される工程の第３の実施形態を示す図である。第３の実施形態は、集積回路チップに対して垂直に接続用の配線が伸びるＴＳＶ（Through −Silicon Via）を分離するための手法の一例である。図１３〜図１７において、３４は、接続用の配線である。
ウエハＷの表面側に剥離用の硬化剤を塗布する工程（図３（ａ））からウエハＷの表面にＥＳＣ板１５を取り付ける工程（図１４（ｆ））までは、保護膜用の硬化剤１２を１回だけ塗ることを除けば、第２の実施形態と同様である。

その後、ウエハＷの裏面をＣＭＰにより研磨し（図１４（ｇ）、洗浄した後（図１４（ｈ）、エッチングすることにより接続用の配線３４の先端部を露出させる（図１５（ｉ））。エッチングは、エッチング用のガスを用いたドライエッチングでもよいし、あるいはエッチング液を用いたウエットエッチングでもよい。次に、ウエハＷの裏面に例えば真空雰囲気でＣＶＤを行って絶縁膜３５を成膜して接続用の配線３４の先端を絶縁膜３５内に埋没させ（図１５（ｊ））、続いてＣＭＰにより研磨して配線３４の先端を露出させ（図１５（ｋ））、当該配線３４の先端にバンプ３６を取り付ける（図１５（ｌ））。

次いでウエハＷの裏面側に対してステルスダイシングを行い（図１５（ｍ））、ウエハＷにダイシングテープ２２を貼り付け（図１５（ｍ））る。それ以降は、既述の実施形態と同様にして、ＥＳＣ板１５の取り外し、レーザー光照射、保護膜剥離を行い（図１６（ｏ）〜図１７（ｑ））、続いてダイシングテープ２２を展張させて（引っ張り力を加えて）、集積回路チップ１０を含む複数のダイに分離される図１７（ｒ））。

［第４の実施形態］
図１９、図２０は、本発明の装置により実施される工程の第４の実施形態を示す図である。第４の実施形態は、保護膜用の硬化剤１２を押圧するための押圧部材が搬送用の支持体を兼用する例である。図１９（ａ）は、既述の実施形態のように剥離用の硬化剤１１を硬化させた後、保護膜用の硬化剤１２を塗布した状態を示している。この例では、保護膜用の硬化剤１２として例えば紫外線により硬化する接着剤が用いられる。

そして押圧部材１４としては、両面の平行度が高い石英ガラス板が使用され、押圧部材１４により硬化剤１２の表面を押圧して平坦化すると共に、当該硬化剤（接着剤）１２を硬化させるための所定の波長の紫外線を押圧部材１４の上からウエハＷの一面側に照射し、硬化剤１２の表面が平坦化された状態で押圧部材１４を硬化剤１２に接着させる（図１９（ｂ））。この後、押圧部材１４はウエハＷを搬送するための搬送用の支持体の役割りを果たし、ウエハＷはバックグラインド装置まで搬送されて反転され、裏面の研削、研磨（薄層化）が行われる（図１９（ｃ））。

次いで、既述の実施形態で説明したようにウエハＷの裏面側にダイシングテープが貼り付けられ（図２０（ｄ））、ウエハＷの表面側にレーザー光が照射されて剥離用の硬化剤１１からガスが発生し、保護膜用の硬化剤１２がウエハＷの表面から浮いた状態となる（図示せず）。その後、押圧部材１４を上昇させることにより保護膜が押圧部材１４に接着されたまま引き上げられ、ウエハＷから取り除かれる（図２０（ｅ））。
この例では、保護膜用の硬化剤１２として紫外線硬化型のものを用いているが、熱や光（可視光）により硬化するものを用いてもよい。また保護膜用の硬化剤１２により押圧部材１４である石英ガラス板を当該硬化剤１２に接着しているが、硬化剤１２として接着性のないものを用いる場合には、押圧部材１４の押圧面に事前に接着剤、例えば紫外線、熱あるいは光により硬化する接着剤を塗布し、例えば先に硬化剤１２を硬化させた後、接着剤を硬化させるようにしてもよい。このように別途接着剤を用いる場合には、当該接着剤も保護膜の一部となる。

第４の実施形態によれば、押圧部材１４を搬送用の支持体として利用しているため、硬化剤１２の平坦化工程と搬送用の支持体の取り付け工程とを別々に行う場合に比べて工程を簡素化できる。
なお、この例のように石英ガラスを押圧部材、搬送用の支持体として用いることに限らず、保護膜用の硬化剤１２を押圧、硬化して平坦化する工程の後に、当該石英ガラスあるいは他の石英ガラスを硬化剤１２の表面に貼り付けて当該石英ガラスを搬送用の支持体として用いてもよい。

［半導体基板の処理装置］
次に本発明の半導体基板の処理装置の一例について説明する。図２１〜図２３に示す半導体基板の処理装置は、例えば既述の第１の実施形態、第２の実施形態及び第３の実施形態に記載した工程を実施できるように構成されている。半導体基板の処理装置は、外部に対して半導体基板であるウエハＷを搬入出するための搬入出ブロックＳ１と、この搬入出ブロックＳ１から見て奥側に順番に配置された中継ブロックＳ２、第１の処理ブロックＳ３、第２の処理ブロックＳ４、及びグラインド装置Ｇと、を備えている。各ブロックＳ１〜Ｓ４は、例えば互に接続、分離できる構造体により構成されている。

搬入出ブロックＳ１は、複数枚のウエハＷを収納して搬送するための搬送容器であるキャリアＣが例えば横方向（Ｘ方向）に複数（例えば３個）載置されるステージ４１と、ステージ４１に載置されたキャリアＣ内に対してウエハＷの受け渡しを行うための搬送アームである受け渡し機構４２と、を備えている。受け渡し機構４２は、ウエハＷの保持部分が進退自在、Ｘ方向に移動自在、鉛直軸周りに回転自在、昇降自在に構成されている。キャリアＣにより搬送されるウエハＷは、表面側に縦横に配列された複数の集積回路チップが形成されている。

第１の処理ブロックＳ３は、上下に処理ブロックＢ１、Ｂ２が積層された２階建てになっており、例えば１階ブロックＢ１には、ウエハＷに対して、グラインド装置Ｇにて研削、研磨（バックグラインド）が行われる前の工程を実施するためのモジュールが配置されている。また２階ブロックＢ２には、ウエハＷに対して、バックグラインドが行われた後の工程を実施するためのモジュールが配置されている。１階、２階ブロックＢ１、Ｂ２には、各々搬入出ブロックＳ１から見て前後方向（Ｙ方向）に伸びる例えばガイドレールからなる搬送路５０ａ、６０ａに沿って移動自在な主搬送機構５０、６０を備えている。主搬送機構５０、６０は、ウエハＷの保持部分が進退自在、鉛直軸周りに回転自在、昇降自在に構成されている。

中継ブロックＳ２は、搬入出ブロックＳ１にてキャリアＣから取り出されたウエハＷを１階ブロックＢ１に受け渡し、２階ブロックＢ２にて処理を終えたウエハＷを搬入出ブロックＳ１の受け渡し機構４２に受け渡す役割を持っている。中継ブロックＳ２は、ウエハＷの載置台が上下に複数配置された受け渡し棚４３と、受け渡し棚４３の各載置台の間でウエハＷの移載を行うための昇降自在な第１の移載機構４４と、を備えている。受け渡し棚４３には、主搬送機構５０、６０がウエハＷの受け渡しを行うことができる高さ位置と、受け渡し機構４２がウエハＷの受け渡しを行うことができる高さ位置と、においてウエハＷの載置台が配置されている。

従って処理前のウエハＷは受け渡し機構４２→受け渡し棚４３→第１の移載機構４４→受け渡し棚４３→１階ブロックＢ２の主搬送機構５０の経路で受け渡され、処理後のウエハＷは、２階ブロックＢ２の主搬送機構６０→受け渡し棚４３→第１の移載機構４４→受け渡し棚４３→受け渡し機構４２の経路で受け渡される。
１階、２階ブロックＢ１、Ｂ２の各々には、主搬送機構５０、６０の搬送路５１、６１の左右両側にウエハＷに対して処理を行うためのモジュールが配置されている。１階ブロックＢ１においては、搬入出ブロックＳ１から見て右側に、剥離用の硬化剤１１を塗布するための塗布部である塗布モジュール５１、保護膜用の硬化剤１２を塗布するための例えば２台の塗布部である塗布モジュール５２、５３が設けられている。また左側には、剥離用の硬化剤１１を硬化させるための硬化処理部に相当する、紫外線を照射する紫外線モジュール５４、第２の実施形態のように保護膜用の硬化剤１２を２回塗りするときに１回目に塗布された保護膜用の硬化剤１２を硬化させるための硬化処理部に相当する、紫外線を照射する紫外線モジュール５５、保護膜用の硬化剤１２の表面を押圧すると共に当該硬化剤１２を硬化させるための紫外線を照射する、この例では硬化処理部と平坦化処理部を兼用する（詳しくは載置台を共用する）平坦化モジュール５６と、が設けられている。

２階のブロックＢ２においては、図２３に示すように搬入出ブロックＳ１から見て右側に、ＤＡＦを塗布するための塗布部である塗布モジュール６１、ダイシングテープを貼り付けるためのモジュール６２、ウエハＷの表面を洗浄するための洗浄部である洗浄モジュール６３が設けられている。また左側には、ＤＡＦを加熱して硬化させるための加熱部である加熱モジュール６４、ウエハＷに対してＥＳＣ板１５を着脱するための（この場合は取り外すための）モジュール６５、ウエハＷ上の保護膜にレーザー光を照射して保護膜を剥離するための保護膜除去部である保護膜剥離用のモジュール６６と、が設けられている。

第２の処理ブロックＳ４は、ウエハＷの載置台が上下に複数配置された受渡し棚７１と、第２の移載機構７２と、ステルスダイシング（ＳＤ）モジュール７３と、ウエハに対してＥＳＣ板１５を着脱するためのモジュール６５とを備えている。受渡し棚７１は、ウエハＷの載置台が上下に複数配置され、主搬送機構５０、６０がウエハＷの受け渡しを行うことができる高さ位置と、受け渡し機構４２がウエハの受け渡しを行うことができる高さ位置と、においてウエハＷの載置台が配置されている。第２の移載機構７２は、受渡し棚７１の各載置台、ＳＤモジュール７３、ＥＳＣ板１５を着脱するためのモジュール６５、及びグラインド装置Ｇの間でウエハの移載を行うように、ウエハＷの保持部分が進退自在、鉛直軸周りに回転自在、昇降自在に構成されている。

各モジュールについて説明する。塗布モジュール５１〜５３、６１としては例えば図２４に示す装置を使用することができる。図２４中、１０１は、ウエハＷを吸着保持して駆動機構１００により回転自在、昇降自在なバキュームチャック、１０２は、カップモジュール、１０３は、下方に伸びる外周壁及び内周壁が筒状に形成されたガイド部材である。１０４は、全周に亘って排気、排液を行うことができるように外カップ１０５と前記外周壁との間に形成された排出空間であり、排出空間１０４の下方側は気液分離できる構造になっている。液体供給源１０７から液体がノズル１０６を介してウエハＷの中心部に供給されると共に、ウエハＷを例えば所定の回転数で回転させ、硬化剤やＤＡＦの液体をウエハＷの表面に展伸して塗布膜が形成される。

これら液体をウエハＷに塗布する手法としては、上述のようにいわゆるスピンコーティングに限られるものではなく、例えばウエハＷの直径に対応する長さのノズルを用い、当該ノズルをノズルの長さ方向と直交する方向に移動させながら、ウエハＷの表面に塗布液を吐出して塗布を行う手法を用いてもよい。

紫外線モジュール５４、５５は、夫々剥離用の硬化剤１１を硬化させる波長の紫外線及び保護膜用の硬化剤１２を硬化させる波長の紫外線がウエハＷに照射されるように構成されている。
平坦化モジュール５６は、図２５に示すようにウエハを載置するための載置台５６１と、板状の押圧部材１４、例えば石英ガラスの上面を吸着して載置台５６１上のウエハＷの表面を押圧する押圧位置と載置台５６１から横に離れた待機位置との間で移動させる、進退自在、昇降自在な作動機構５６２とを備えている。５６０は吸着部である。載置台５６１の上方には、ランプハウス５６３内に配置された、紫外線を照射する機構に相当する紫外線ランプを含む紫外線照射部５６４が配置されている。５６５は筐体であり、５６６は紫外線透過窓である。また載置台５６１には、図示していないが、主搬送機構５０との間でウエハＷの受け渡しを行うための３本の昇降ピンが埋没している。紫外線照射部５６４から照射される紫外線の波長は、保護膜用の硬化剤１２を硬化するための波長に設定されている。

第２の処理ブロックＳ４に設けられた、ＥＳＣ板１５を着脱するための搬送用の支持体の取り付け部に相当するモジュール７４は、図２６に示すように、筐体７４０内に設けられ、ＥＳＣ板１５を載置するための載置台７４１と、載置台７４１の上方に設けられ、複数のＥＳＣ板１５を収納できる棚７４２と、を備えている。ＥＳＣ板着脱用のモジュール７４は、載置台７４１の上にウエハＷ、ＥＳＣ板１５が下からこの順に載置された状態、及び載置台７４１の上にＥＳＣ板１５、ウエハＷが下からこの順に載置された状態のいずれにおいてもＥＳＣ板１５を着脱できるように構成されている。

具体的には、ウエハＷを例えば第２の移載機構７２により載置台７４１に載置した後、例えば第２の移載機構７２により棚７４２からＥＳＣ板１５を取り出して、載置台７４１の上方に待機している昇降自在な吸着部（図示せず）に受け渡し、当該吸着部を下降させてＥＳＣ板１５をウエハＷに重ねる。次いで図示しない給放電用の機構によりＥＳＣ板１５の上面の給電ポートに直流電圧を印加し、ウエハＷ上にＥＳＣ板１５が吸着された状態となる。またＥＳＣ板１５がウエハＷの下方側に積層される場合には、載置台７４１に設けた給放電用の機構によりＥＳＣ板１５の下面の給電ポートに対して給電あるいは放電を行うことにより、ＥＳＣ板１５の上に重ねられたウエハＷに対して吸着、吸着解除を行うことができる。なお載置台７４１には、第２の移載機校７２に対してウエハＷあるいはＥＳＣ板１５の受け渡しができるように、３本の昇降ピンが埋没されている。

また２階処理ブロックＢ２に設けられたＥＳＣ板着脱用のモジュール６５についても同様に構成されており、既述のＥＳＣ板１５の取り付けの逆の動作によりＥＳＣ板１５がウエハＷから取り外される。モジュール６５にてウエハＷから取り外されたＥＳＣ板１５は、例えばウエハＷの一のロットの処理を終えた後、他のロットの処理を始めるまでの間にモジュール７４に戻して再使用することが好ましい。

加熱モジュール６４は、例えばヒータにより加熱され、ウエハＷが載置される加熱板を備えたモジュールを用いることができる。
ダイシングテープを貼り付けるためのモジュールとしては、公知の装置を使用できるが、このモジュールを半導体基板の処理装置に設けずに装置の外部に設けるようにしてもよい。しかしながら、ウエハＷの搬送工程を少なくして高いスループットを得るという観点からは、当該モジュールを処理装置内に設けることが好ましい。

保護膜剥離用のモジュール６６は、図２７に示すように、筐体６６０内に設けられた、ダイシングテープ２２が貼り付けられているウエハＷを載置する載置台６６１を備えている。更にモジュール６６は、載置台６６１上のウエハＷの表面に形成されている保護膜の表面（硬化剤１２の表面）に吸着する吸着部材６６２と、吸着部材６６２を、ウエハＷの表面に吸着する位置と保護膜を廃棄するための廃棄容器６６３の上方位置との間で移動させるための作動機構６６４と、を備えている。吸着部材６６２は例えばウエハＷと同じ大きさに形成された板状体である。

載置台６６１の上方位置には、剥離用の硬化剤１１を既述のように変質させてガスを発生させるためのレーザー光を照射するレーザー光照射部６６５が設けられている。レーザー光照射部６６５はウエハＷの直径をカバーできる長さに形成されており、当該レーザー光照射部６６５の長さ方向と直交する方向に移動させてウエハＷ上をスキャンすることにより、ウエハＷの全面にレーザー光を照射できるように構成されている。レーザー光照射部６６５は、剥離用の硬化剤１１を変質する機構である、レーザー光を照射する機構に相当する。

２階処理ブロックＢ２に設けられた洗浄モジュールは、保護膜が剥離された後のウエハＷの表面を洗浄するためのものであり、例えばウエハＷを反転させた状態、即ち表面側が下向きの状態で、ウエハＷの下方に設けられた洗浄液ノズルからウエハＷの表面に洗浄液例えば純水を吐出させて当該表面を洗浄するように構成されている。洗浄液ノズルは例えばウエハＷの直径に対応する長さに形成されており、当該洗浄液ノズルの長さ方向と直交する方向に移動しながら洗浄液を吐出するように構成されている。更に乾燥用のガスをウエハＷの表面に吹き付ける同様のノズルが設けられており、洗浄液による洗浄後にウエハＷの表面にガスの吹付けが行われる。

このような半導体基板の処理装置を用いて既述の第１の形態の工程を実施する場合には、ウエハＷは、塗布モジュール５１→紫外線モジュール５４→塗布モジュール５２→平坦化モジュール５６→ＥＳＣ板着脱用のモジュール７４→ステルスダイシング（ＳＤ）装置７３→ＥＳＣ板着脱用のモジュール７４→グラインド装置Ｇ→ＥＳＣ板着脱用のモジュール７４→塗布モジュール６１→加熱モジュール６４→ダイシングテープ貼り付けモジュール６２→ＥＳＣ板着脱用のモジュール６５→保護膜剥離用のモジュール６６→洗浄モジュール６３→キャリアＣの順番で流れていく。洗浄された後のウエハＷは外部にて例えばダイシングテープ２２の展張が行われて、各ダイに分離される。

既述の第２の形態の工程を実施する場合には、ウエハＷは、保護膜用の硬化剤の２度塗りが行われるため、塗布モジュール５１→紫外線モジュール５４→塗布モジュール５２→紫外線モジュール５５→塗布モジュール５３→平坦化モジュール５６の順番で流される。続いてウエハＷは、グラインド装置Ｇ→ＥＳＣ板着脱用のモジュール７４→塗布モジュール６１の順で流れ、その後は第１の実施形態の工程の場合と同様に流れる。

既述の第３の形態の工程を実施する場合には、ウエハＷは、バックグラインドが行われた後、ＥＳＣ板着脱用のモジュール７４にてＥＳＣ板１５が取り付けられるまでは第２の実施形態の工程を実施する場合と同じである。この後、ウエハＷはキャリアＣに戻されて、図１４（ｇ）に示したＣＭＰを行う工程から図１５（ｌ）に示したバンプを取り付ける工程までの一連の工程が外部で行われる。しかる後ウエハＷは、半導体基板の処理装置に再度搬入され、ステルスダイシング装置７３→ダイシングテープ貼り付けモジュール６２→ＥＳＣ板着脱用のモジュール６５→保護膜剥離用のモジュール６６→洗浄モジュール６３→キャリアＣの順番で流れていく。

図２１中、２００は制御部であり、ウエハＷをモジュール群に対してどの順番で搬送していくかを決める搬送レシピ、及び各モジュールで行われる処理の手順である処理レシピを記憶する記憶部を備えている。また制御部２００は、搬入されたキャリアＣ内のウエハＷの種別に応じてウエハの搬送レシピを選択する選択部を備えている。この選択部は、例えば前工程の装置からウエハの種別が送られると、例えばウエハの種別と搬送レシピ及び処理レシピとを対応させた情報を記憶部から読み出して、これらレシピを設定する。搬送レシピ及び処理レシピを含み、半導体基板の処理装置で行われる一連の処理を実行するための命令群を含むソフトウエアは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカードなどの記憶媒体に格納され、制御部２００の記憶部に取り込まれる。

上述の半導体基板の処理装置によれば、既述の例えば第１〜第３の形態に対応する工程を実施することができるので、既述の効果が得られる。
上述の例において、押圧部材１４を保護膜用の硬化剤１２に接触させるにあたり、硬化剤１２の表面と押圧部材１４との間に、離型剤を介在させるように構成してもよい。この場合には、例えば離型剤をミスト状に塗布するための離型剤塗布部である塗布モジュールが設けられる。この塗布モジュールとしては例えば硬化剤１２を塗布するモジュールを利用することができ、硬化剤１２をウエハＷに塗布した後、続いて離型剤をウエハＷの上方からミストにより供給し、その後にウエハＷを平坦化モジュール５６に搬送する例が挙げられる。また離型剤は押圧部材１４側に塗布するようにしてもよく、この場合には、事前に離型剤を塗布した押圧部材１４が用いられる。あるいは、平坦化モジュール５７内の作動機構５６２のアクセス範囲内に離型剤を押圧部材１４に塗布するための機構を設けることができる。

硬化剤１１、１２は、紫外線硬化型の硬化剤に限らずに、光（可視光）硬化型あるいは加熱硬化型の硬化剤を用いることができ、この場合には平坦化モジュール５６においては、紫外線を照射する機構に代えて、レーザー光を照射する機構あるいは例えば載置台５６１を加熱するためのヒータなどの加熱機構が設けられる。
上述の装置においては、保護膜用の硬化剤１２を平坦化させるためのモジュールと硬化剤１２を硬化させるモジュールとが共用されているが、これらモジュールは、別々のモジュールとして構成してもよい。この場合には、例えば押圧部材１４により保護膜用の硬化剤１２を押圧して平坦化する平坦化処理部と、平坦化された硬化剤１２を硬化させる硬化処理部とが別々のモジュールとして構成されることになる。
また保護膜剥離用のモジュールにおいて、６６ウエハＷに接している膜、この例では剥離用の硬化剤１２を変質させる機構については、硬化剤１２が紫外線により変質する場合には、紫外線の照射機構が用いられ、また硬化剤１２が加熱により変質する場合には、載置台６６１を加熱するヒータなどの加熱機構が用いられる。また硬化剤１２を変質させる機構としては、保護膜にウエハＷから離れる方向に物理的な剥離力を相対的に作用させる機構、例えば保護膜の全面に吸着する吸着部材を引き上げる機構などであってもよい。

またウエハＷの表面側にレーザー光を照射して剥離用の硬化剤１１を変質させるモジュールと保護膜をウエハＷから取り除くためのモジュールとについても、共用することに限らず、別々のモジュールとして構成してもよい。これらモジュールを別々のモジュールとして構成した場合、これらモジュールにより保護膜除去部が構成されることになる。
更にまた保護膜除去部は、剥離用の硬化剤１１及び保護膜用の硬化剤１２を溶剤により除去するように構成してもよく、この場合には表面側が下向きになるようにウエハＷを配置し、下方側からウエハＷの表面に溶剤を供給する機構を使用することができる。

更にまた、第３の形態の工程の一部を半導体基板の処理装置内で行わずに外部で行うようにしているが、必要な装置を半導体基板の処理装置内に組み込んであるいは処理装置に接続して、装置内で、即ちキャリアＣから取り出されたウエハＷが一連の処理を行った後、キャリアＣに戻されるようにしてもよい。

次に既述の第４の形態の工程を実施するための半導体基板の処理装置の一例について図２８〜図３０を参照しながら説明する。この処理装置が図２１等に示した既述の装置と異なる点は、押圧部材１４として用いる石英ガラス板を搬送用に支持体として利用できるように平坦化モジュールを構成していること、保護膜をウエハＷから剥離するときに押圧部材１４と共に保護膜を剥離するように保護膜剥離用のモジュールを構成していること、ＥＳＣ着脱用のモジュール７４、６５を用いていないこと、にある。更に保護膜用の硬化剤１２として、紫外線を照射したときに押圧部材１４に接着した状態で硬化するものを使用している点が図２１等に示した装置とことなっている。

平坦化モジュール５７は、図３０に示すように筐体５７０内に設けられ、ウエハＷを載置するための載置台５７１と、載置台５７１から横に離れて設けられ、押圧部材１４を複数枚収納するための棚５７２と、載置台５７１と棚５７２との間に配置され、押圧部材を移載するための移載機構５７３と、を備えている。移載機構５７３は、吸着部５７４により押圧部材１４を吸着保持できるように構成されている。また移載機構５７３は、棚５７２から押圧部材１４を取り出して載置台５７１上のウエハＷの上に移載して当該ウエハＷの表面の硬化剤１２を押圧できるように、進退自在、鉛直軸周りに回転自在、昇降自在に構成されている。また平坦化モジュール５７は、既述の図２５の平坦化モジュール５６と同様に紫外線照射部５６４などを備えている。

保護膜剥離用のモジュール５７は、図２７に示したモジュール５６と概ね同様の構成であるが、吸着部材６６２が押圧部材１４の表面に吸着されて押圧部材１４と共に硬化剤１２をウエハＷから除去する（剥離する）ことと、廃棄容器６６３に代えて押圧部材１４を収納する棚を設けることと、が異なる。保護膜剥離用のモジュール５７にてウエハＷから取り外されて棚に収納された押圧部材１４は、例えばウエハＷの一のロットの処理を終えた後、他のロットの処理を始めるまでの間に、溶剤により洗浄し、平坦化モジュール５７内の棚５７２に搬送して再使用するようにすることが好ましい。

溶剤により洗浄する場合、押圧部材１４を例えば主搬送機構６０により塗布モジュール６１内に搬入して押圧面に溶剤を供給して硬化剤１１、１２を溶解除去することができる。溶剤を供給するためのモジュールとしては、他の塗布モジュール５１〜５３であってもよいし、別途設けた専用の塗布モジュールであってもよい。
図２８、図２９に示した装置においてウエハの流れが図２１、図２２に示した装置と異なる点は、ウエハＷの表面の保護膜用の硬化剤１２を硬化させた後、ウエハＷが保護膜剥離用のモジュールに至るまで押圧部材１４と共に搬送され、ＥＳＣ板１５の着脱工程が存在しないことにある。

本発明に係る半導体基板の処理装置においては、ＥＳＣ板１５や押圧部材１４などの搬送用の支持体を用いずに一連のモジュール間を、ウエハＷ単独で搬送されるように構成してもよい。そして搬送用の支持体を使用できないように（ＥＳＣ板の着脱用のモジュールを設けないなど）構成してもよいが、搬送用の支持体を用いるモードと用いないモードとを選択できるようにしてもよい。

この場合、図２１、図２２に示す装置であれば、ＥＳＣ板の着脱用のモジュール７４、６５を使用するモードと使用しないモードとをウエハＷの種別などに応じて選択できる選択部を制御部２００に持たせることができる。また図２８、図２９に示す装置であれば、保護膜用の硬化剤１２として、押圧部材１４が接着できるタイプの硬化剤と接着できないタイプの硬化剤とを塗布モジュール５２、５３あるいは塗布モジュール５３だけに用意しておき、これらを制御部２００からの制御信号により使い分けるようにしてもよい。この場合には、保護膜剥離用のモジュール６７として、図２７に示した廃棄容器６６３を、押圧部材１４を収納する棚に加えて設けるようにすればよい。

上述の例では、平坦化処理部は、押圧部材１４により保護膜用の硬化剤１２を平坦化するように構成しているが、硬化剤１２が硬化した後に、ＣＭＰ処理により平坦化してもよく、この場合には、ＣＭＰモジュールが用いられる。

なお、ウエハＷに剥離用の硬化剤１１を塗布する前にウエハＷの裏面側からいわゆるハーフカットを行う場合には、ハーフカットを行う装置を半導体基板の処理装置内に組み込むようにしてもよい。

Ｗ 半導体ウエハ
１０ 集積回路チップ
１１ 剥離用の硬化剤
１２ 保護膜用の硬化剤
１４ 押圧部材
１５ ＥＳＣ板
２１ ダイシングフレーム
２２ ダイシングテープ
３１ レーザー光
３２ 割れ目
３３ バンプ
３４ 接続用の配線
３５ 絶縁膜
３６ バンプ
Ｃ キャリア
４２ 受け渡し機構
４３ 受け渡し棚
４４ 第１の移載機校
５１〜５３、 塗布モジュール
５４、５５ 紫外線モジュール
５６ 平坦化モジュール
６１ 塗布モジュール
６２ ダイシングテープをウエハに貼り付けるためのモジュール
６３ 洗浄モジュール
６４ 加熱モジュール
６５ ＥＳＣ板着脱用のモジュール
６６ 保護膜剥離用のモジュール
７１ 受け渡し棚
７２ 第２の移載機構
７３ ステルスダイシング装置
６５ ＥＳＣ板を取り外すためのモジュール

Claims (20)

1. 一面側に複数の集積回路チップが形成された半導体基板の当該一面側に保護膜用の硬化剤を塗布する工程と、
   次いで、前記硬化剤の表面を平坦化する工程と、
   前記硬化剤にエネルギーを供給して当該硬化剤を硬化させて硬化剤層である保護膜を形成する工程と、
   しかる後、前記半導体基板の他面側を削って厚さを小さくする工程と、
   その後、前記半導体基板の他面側にダイシング用の保持体を接着する工程と、
   次に、前記保護膜を半導体基板から取り除く工程と、を含むことを特徴とする半導体基板の処理方法。
2. 前記硬化剤の表面を平坦化する工程は、前記硬化剤が硬化する前に行われ、当該硬化剤の表面を、押圧面が平坦面である押圧部材により押圧する工程であることを特徴とする請求項１記載の半導体基板の処理方法。
3. 前記エネルギーは、前記押圧部材が前記硬化剤の表面に接触している状態で当該硬化剤に供給されることを特徴とする請求項２記載の半導体基板の処理方法。
4. 前記押圧部材は、半導体基板の搬送用の支持部材を兼用する板状体により構成され、
   前記硬化剤の表面を平坦化する工程を行う時に前記押圧部材を当該硬化剤の表面に接着させ、
   前記半導体基板の他面側にダイシング用の保持体を接着する工程を行った後に前記押圧部材を半導体基板から取り外す工程を行うことを特徴とする請求項２記載の半導体基板の処理方法。
5. 前記押圧部材を半導体基板から取り外す工程は、前記押圧部材と前記硬化剤とが接着されたまま当該硬化剤を半導体基板から取り除く工程であることを特徴とする請求項４記載の半導体基板の処理方法。
6. 前記硬化剤の表面を平坦化する工程は、前記硬化剤が硬化した後、機械的、化学的研磨で平坦化するＣＭＰ工程である請求項１記載の半導体基板の処理方法。
7. 前記半導体基板の他面側を削って厚さを小さくする工程を行った後、当該半導体基板にダイシング用の保持体を接着する前に、当該半導体基板の一面側に支持部材を取り付け、その後、当該半導体基板の他面側にダイシング用の保持体を接着することを特徴とする請求項１記載の半導体基板の処理方法。
8. 前記硬化剤をエネルギーで硬化させる工程は、前記押圧部材を介して硬化剤に対して紫外線またはレーザー光を照射する工程であることを特徴とする請求項２記載の半導体基板の処理方法。
9. 前記保護膜を半導体基板から取り除く工程は、前記半導体基板の一面側に前記エネルギーとは異なるエネルギーを供給して当該半導体基板に接している膜を変質させる工程であることを特徴とする請求項１記載の半導体基板の処理方法。
10. 前記保護膜用の硬化剤を前記半導体基板の一面側に塗布する前に、当該一面側に剥離用の硬化剤を塗布する工程を含み、
    前記膜を変質させる工程にて使用される前記エネルギーは、前記剥離用の硬化剤を前記半導体基板の一面側から剥離するためのエネルギーであることを特徴とする請求項９記載の半導体基板の処理方法。
11. 一面側に複数の集積回路チップが形成された半導体基板を処理する装置において、
    前記半導体基板の一面側に保護膜用の硬化剤を塗布するための塗布部と、
    前記塗布部にて塗布された前記硬化剤の表面を平坦化するための平坦化処理部と、
    前記硬化剤にエネルギーを供給して当該硬化剤を硬化させて硬化剤層である保護膜を形成するための硬化処理部と、
    前記保護膜が形成され、更にその他面側が削られて厚さが小さくなり、その後当該他面側にダイシング用の保持体が接着された半導体基板の一面側の当該保護膜を半導体基板から取り除くための保護膜除去部と、
    前記塗布部、平坦化処理部、硬化処理部、保護膜除去部の間にて半導体基板を搬送するための搬送機構と、を備えたことを特徴とする半導体基板の処理装置。
12. 前記平坦化処理部は、前記硬化剤が硬化する前に当該硬化剤の表面を押圧するための押圧面が平坦面である押圧部材を備えていることを特徴とする請求項１１記載の半導体基板の処理装置。
13. 前記硬化処理部は、前記平坦化処理部と共用され、前記押圧部材が前記硬化剤の表面に接触している状態で当該硬化剤に前記エネルギーを供給するように構成されていることを特徴とする請求項１２記載の半導体基板の処理装置。
14. 前記押圧部材は、半導体基板の搬送用の支持部材を兼用する板状体により構成され、
    前記硬化剤として硬化時に押圧部材と接着する材料であるかまたは前記硬化剤と押圧部材との間に接着剤を介在させることにより、前記硬化剤の表面を平坦化するときに前記押圧部材が当該硬化剤の表面に接着するように構成されていることを特徴とする請求項１２記載の半導体基板の処理装置。
15. 前記保護膜除去部は、前記押圧部材と前記保護膜とが接着されたまま当該保護膜を半導体基板から取り除くように構成されていることを特徴とする請求項１４記載の半導体基板の処理装置。
16. 前記半導体基板の他面側を削って厚さを小さくした後、当該半導体基板にダイシング用の保持体を接着する前に、当該半導体基板の一面側に搬送用の支持部材を取り付けるための支持部材取り付け部を備えたことを特徴とする請求項１１記載の半導体基板の処理装置。
17. 前記搬送用の支持部材は、静電吸着機能を有する静電チャック板であることを特徴とする請求項１６記載の半導体基板の処理装置。
18. 前記硬化処理部は、前記押圧部材を介して硬化剤に対して紫外線またはレーザー光を照射するように構成されていることを特徴とする請求項１２記載の半導体基板の処理装置。
19. 前記保護膜除去部は、前記半導体基板の一面側に前記エネルギーとは異なるエネルギーを供給して当該半導体基板に接している膜を変質させる機構を備えていることを特徴とする請求項１１記載の半導体基板の処理装置。
20. 前記保護膜用の硬化剤を前記半導体基板の一面側に塗布する前に、当該一面側に剥離用の硬化剤を塗布するための塗布部を備え、
    前記保護膜除去部における前記膜を変質させる機構は、前記剥離用の硬化剤を前記半導体基板の一面側から剥離するためのエネルギーを供給する機構であることを特徴とする請求項１９記載の半導体基板の処理装置。
    
    

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