(57)【要約】【課題】変形要素を備えたウェーハの一方の面に保護部材を形成する場合に、一方の面に拡張された液状樹脂全体を流動させ、ウェーハの変形要素を完全に復元させて保護部材を形成する。【解決手段】変形要素を備えたウェーハＷの他方の面Ｗｂをウェーハ保持手段５０が吸引保持する工程と、ウェーハ保持手段５０下方に配設されるステージ２０の上にシートＦを載置する工程と、シートＦ上に液状樹脂Ｊを供給する工程と、ウェーハＷの一方の面Ｗａに液状樹脂Ｊを押し広げる工程と、ウェーハ保持手段５０をウェーハＷから離間させる工程と、ウェーハＷの他方の面Ｗｂに向かって周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給してウェーハＷを振動させ、ウェーハＷを介して液状樹脂Ｊを流動させ、ウェーハＷの変形要素を復元させる工程と、復元工程後の液状樹脂Ｊに外的刺激を与えて液状樹脂Ｊを硬化させる工程と、を備える保護部材形成方法。【選択図】図８
2020092161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形要素を備えたウェーハの一方の面に保護部材を形成する保護部材形成方法であって、
ウェーハの他方の面を吸引保持する吸引面を有するウェーハ保持手段がウェーハを吸引保持するウェーハ保持工程と、
該ウェーハ保持手段の下方に配設されるステージの上にシートを載置するシート載置工程と、
該シートの上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給工程と、
該ウェーハの一方の面に該液状樹脂を押し広げる拡張工程と、
該ウェーハ保持手段を該ウェーハから離間させる離間工程と、
該ウェーハの他方の面に向かって周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給してウェーハを振動させ、ウェーハを介して該液状樹脂を流動させ、該ウェーハの変形要素を復元させる復元工程と、
該復元工程後の該液状樹脂に外的刺激を与えて該液状樹脂を硬化させる硬化工程と、を備える保護部材形成方法。
【請求項２】
前記液状樹脂の粘性は１０００ｃｐ以上５０００ｃｐ以下である請求項１記載の保護部材形成方法。
【請求項３】
請求項１記載の保護部材形成方法を実施可能とする保護部材形成装置であって、
シートが載置されるステージと、
該ステージに該シートを載置するシート載置手段と、
該ステージに載置した該シートの上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、
該ステージの上方でウェーハの他方の面を吸引保持する吸引面を有するウェーハ保持手段と、
該ステージに対して該ウェーハ保持手段を昇降する方向に移動させ、該液状樹脂にウェーハを押し付け、該液状樹脂をウェーハの一方の面に押し広げる拡張手段と、
該液状樹脂を押し広げたウェーハの他方の面側から非接触でウェーハに振動を与えウェーハ全体を振動させるとともに該液状樹脂を振動させる振動供給手段と、
該ウェーハの一方の面に拡張された該液状樹脂に外的刺激を与え該液状樹脂を硬化させる硬化手段と、を備えた保護部材形成装置。
【請求項４】
前記振動供給手段は、非接触でウェーハの他方の面に周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給するスピーカーと、
該音波を受けたウェーハの振幅量を測定する振動センサーと、
該スピーカーに供給する出力信号を増減させるアンプと、
該振動センサーが測定した振幅量が予め設定した振幅量と一致するように該アンプを制御する制御部と、を備える請求項３記載の保護部材形成装置。
【請求項５】
前記ウェーハ保持手段の前記吸引面側に、前記スピーカーと、前記振動センサーとを配設する請求項４記載の保護部材形成装置。
【請求項６】
前記シートに供給した前記液状樹脂にイオン化された気体を吹き掛けるイオナイザーを備えた請求項３、４、又は５記載の保護部材形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変形要素を備えたウェーハの一方の面に保護部材を形成する保護部材形成方法及び保護部材形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハなどの製造工程において、円柱状のインゴットをワイヤーソーによってスライスして円形板状のウェーハ（アズスライスウェーハ）を形成するときに、ウェーハの切断面に反りやうねりが形成されることがある。そして、このうねりや反りといった変形要素を備えるウェーハの両面を研削して変形要素を除去するとともに平坦化し、均一な厚みのウェーハを形成している。
【０００３】
この研削を行うにあたって、例えば、ウェーハの先に研削が施される面（ウェーハの他方の面）とは反対の面（ウェーハの一方の面）に保護部材を形成する。ウェーハの一方の面に保護部材を形成するためには、例えば、保護部材形成装置のガラスステージ上に載置されたシートの上に、紫外線照射等により硬化する液状樹脂を所定量供給する。そして、ガラスステージの上方で保持手段に保持されたウェーハを、その一方の面側からシートに供給された液状樹脂に対して押し付ける。そして、ウェーハの中心から外周側に向けて液状樹脂を拡張させ一方の面全面に液状樹脂をいきわたらせた後、この液状樹脂に例えばガラスステージの下に配設される紫外線照射手段を用いて紫外線を照射することにより液状樹脂を硬化させる。そして、研削が施される面（他方の面）を回転する研削砥石で研削して変形要素を除去後、保護部材を剥離してから、さらに一方の面を研削してウェーハを所定の厚みに平坦化している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ウェーハに変形要素が無い状態（ウェーハに外力を加えて変形要素を表出させていない状態）で保護部材を形成すると、ウェーハの他方の面を研削した後に保護部材をウェーハの一方の面から剥離することで、ウェーハの他方の面に変形要素が再び現れてしまう。したがって、研削後のウェーハから変形要素を除去するために、保護部材を形成するときにはウェーハの変形要素を復元させる必要がある。
【０００５】
例えば、液状樹脂をウェーハに供給して一方の面の全面にいきわたらせた後、ウェーハの特定の箇所に超音波振動（周波数は２０ｋＨｚ以上）を付与して液状樹脂を振動させ移動させることで、液状樹脂塗布後のウェーハの変形要素を復元させる方法が、特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７２５５７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５１０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、変形要素はウェーハの特定の箇所に限らず全面に万遍なく存在するため、ウェーハの特定の箇所だけに超音波振動を伝達させても、その振動が一方の面の全面にいきわたった液状樹脂全体に伝達されないため、液状樹脂が流動できず粘性が低下しない部分がでてくる。そのため、ウェーハの変形要素を完全に復元させる事ができない場合がある。
また、ウェーハを介して周波数が大きい超音波振動を液状樹脂に伝達させると、ウェーハの一方の面上の液状樹脂にキャビテーションが発生し、液状樹脂内に気泡が生成されるという問題もある。そして、気泡が混入した箇所の液状樹脂は酸素阻害により十分に硬化しないこと（紫外線照射不良の発生）がある。
【０００８】
よって、変形要素を備えたウェーハの一方の面に保護部材を形成する場合には、一方の面に拡張された液状樹脂全体を流動させて、ウェーハの変形要素を完全に復元させて保護部材を形成するという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明は、変形要素を備えたウェーハの一方の面に保護部材を形成する保護部材形成方法であって、ウェーハの他方の面を吸引保持する吸引面を有するウェーハ保持手段がウェーハを吸引保持するウェーハ保持工程と、該ウェーハ保持手段の下方に配設されるステージの上にシートを載置するシート載置工程と、該シートの上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給工程と、ウェーハの該一方の面に該液状樹脂を押し広げる拡張工程と、該ウェーハ保持手段を該ウェーハから離間させる離間工程と、該ウェーハの他方の面に向かって周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給してウェーハを振動させ、ウェーハを介して該液状樹脂を流動させ、該ウェーハの変形要素を復元させる復元工程と、該復元工程後の該液状樹脂に外的刺激を与えて該液状樹脂を硬化させる硬化工程と、を備える保護部材形成方法である。
【００１０】
前記液状樹脂の粘性は１０００ｃｐ以上５０００ｃｐ以下であると好ましい。
【００１１】
また、上記課題を解決するための本発明は、前記保護部材形成方法を実施可能とする保護部材形成装置であって、シートが載置されるステージと、該ステージに該シートを載置するシート載置手段と、該ステージに載置した該シートの上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、該ステージの上方でウェーハの他方の面を吸引保持する吸引面を有するウェーハ保持手段と、該ステージに対して該ウェーハ保持手段を昇降する方向に移動させ、該液状樹脂にウェーハを押し付け、該液状樹脂をウェーハの一方の面に押し広げる拡張手段と、該液状樹脂を押し広げたウェーハの他方の面側から非接触でウェーハに振動を与えウェーハ全体を振動させるとともに該液状樹脂を振動させる振動供給手段と、該ウェーハの一方の面に拡張された該液状樹脂に外的刺激を与え該液状樹脂を硬化させる硬化手段と、を備えた保護部材形成装置である。
【００１２】
前記振動供給手段は、非接触でウェーハの他方の面に周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給するスピーカーと、該音波を受けたウェーハの振幅量を測定する振動センサーと、該スピーカーに供給する出力信号を増減させるアンプと、該振動センサーが測定した振幅量が予め設定した振幅量と一致するように該アンプを制御する制御部と、を備えると好ましい。
【００１３】
前記ウェーハ保持手段の前記吸引面側に、前記スピーカーと、前記振動センサーとを配設すると好ましい。
【００１４】
本発明に係る保護部材形成装置は、前記シートに供給した前記液状樹脂にイオン化された気体を吹き掛けるイオナイザーを備えると好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る保護部材形成方法は、復元工程において、ウェーハの他方の面に向かって周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給してウェーハを振動させ、ウェーハを介して液状樹脂を流動させ、ウェーハの変形要素を完全に復元させた後、硬化工程において、液状樹脂に外的刺激を与えて液状樹脂を硬化させることができる。また、超音波ではなく周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給するため、ウェーハの一方の面上の液状樹脂にキャビテーションによる気泡を発生させることもない。そして、反りやうねり等の変形要素を研削により十分に除去した平坦な所望の厚みのウェーハを製造することが可能となる。
【００１６】
シート上に供給する液状樹脂の粘性を１０００ｃｐ以上５０００ｃｐ以下とすることで、復元工程におけるウェーハの変形要素の復元をより完全なものとすることができる。
【００１７】
本発明に係る保護部材形成装置は、シートが載置されるステージと、ステージにシートを載置するシート載置手段と、ステージに載置したシートの上に所定量の液状樹脂を供給する液状樹脂供給手段と、ステージの上方でウェーハの他方の面を吸引保持する吸引面を有するウェーハ保持手段と、ステージに対してウェーハ保持手段を昇降する方向に移動させ、液状樹脂にウェーハを押し付け、液状樹脂をウェーハの一方の面に押し広げる拡張手段と、液状樹脂を押し広げたウェーハの他方の面側から非接触でウェーハに振動を与えウェーハ全体を振動させるとともに液状樹脂を振動させる振動供給手段と、ウェーハの一方の面に拡張された液状樹脂に外的刺激を与え液状樹脂を硬化させる硬化手段と、を備えているため、前記保護部材形成方法を実施可能であり、一方の面に拡張された液状樹脂全体を流動させてウェーハの変形要素を完全に復元させてから液状樹脂を硬化させて保護部材を形成することができる。そして、反りやうねり等の変形要素を研削により十分に除去した平坦な所望の厚みのウェーハを製造することが可能となる。
【００１８】
振動供給手段は、非接触でウェーハの他方の面に周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給するスピーカーと、音波を受けたウェーハの振幅量を測定する振動センサーと、スピーカーに供給する出力信号を増減させるアンプと、振動センサーが測定した振幅量が予め設定した振幅量と一致するようにアンプを制御する制御部と、を備えることで、一方の面に拡張された液状樹脂全体をより適切に流動させてウェーハの変形要素を完全に復元させることが可能となる。また、超音波ではなく周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波をウェーハに供給するため、ウェーハの一方の面上の液状樹脂にキャビテーションによる気泡を発生させることもない。
【００１９】
ウェーハ保持手段の吸引面側に、スピーカーと、振動センサーとを配設することで、ウェーハの他方の面に周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給する際に、装置の他の構成部材等によって音波供給が阻害されるといった事態を生じさせない。
【００２０】
本発明に係る保護部材形成装置は、シートに供給した液状樹脂にイオン化された気体を吹き掛けるイオナイザーを備えることで、シートと液状樹脂との間の静電気を除去して、液状樹脂をより流動しやすくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】保護部材形成装置の一例を示す斜視図である。
【図２】保護部材形成装置の各構成の一例を示す断面図である。
【図３】ウェーハ保持手段と振動供給手段のスピーカー及び振動センサーとの一例を示す斜視図である。
【図４】ウェーハ保持手段がウェーハを吸引保持する状態を説明する断面図である。
【図５】ウェーハ保持手段の下方に配設されるステージの上にシートを載置する状態を説明する断面図である。
【図６】ステージに載置されたシートの上に所定量の液状樹脂を供給している状態を説明する断面図である。
【図７】ウェーハの一方の面全面に液状樹脂を押し広げる状態を説明する断面図である。
【図８】ウェーハ保持手段をウェーハから離間させた後、ウェーハの他方の面に向かって非接触で周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給してウェーハを振動させ、ウェーハを介して液状樹脂を流動させ、ウェーハの変形要素を復元させている状態を説明する断面図である。
【図９】復元工程後の液状樹脂に外的刺激を与えて液状樹脂を硬化させている状態を説明する断面図である。
【図１０】変形要素を復元するに際してウェーハに供給された音波の周波数と研削後のウェーハの変形要素の残量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に示す保護部材形成装置１は、円形のウェーハＷの一方の面Ｗａ全面に液状樹脂を押し広げてから硬化させ保護部材を形成する装置の一例であり、加工室を形成する筐体１００と、筐体１００内に配設された装置ベース１０１と、装置ベース１０１上に立設するコラム１０２と、装置ベース１０１側面に隣接して配設された支持ベース１０３と、筐体１００の後端側（＋Ｙ方向側）に連結され上下方向に２段の収容スペース１０４ａ、１０４ｂを有するカセット収容本体１０４とを備える。上段となる収容スペース１０４ａには、保護部材が形成される前のウェーハＷを複数棚状に収容したカセット１０４ｃが配設され、下段の収容スペース１０４ｂには、保護部材が形成された後のウェーハＷが複数棚状に収容されるカセット１０４ｄが配設されている。
【００２３】
コラム１０２の＋Ｙ方向側の側面には、第１支持台１０５ａと、第１支持台１０５ａより下方に位置する第２支持台１０５ｂとが連結されている。第１支持台１０５ａには、保護部材が形成される前のウェーハＷの中心位置及び向きを撮像画像を用いたパターンマッチング等により検出するウェーハ検出部１０６が配設されている。第２支持台１０５ｂには、ウェーハＷに形成された保護部材のはみ出し部分をウェーハＷの外形に沿って切断するシートカッター１０７が配設されている。
【００２４】
カセット収容本体１０４とウェーハ検出部１０６及びシートカッター１０７との間には、カセット１０４ｃ、１０４ｄに対してウェーハＷの搬出入を行う第１ウェーハ搬送手段１０８ａが配設されており、第１ウェーハ搬送手段１０８ａは、ボールネジ機構等のＸ軸方向移動手段１０８ｂによりＸ軸方向に往復移動可能となっている。第１ウェーハ搬送手段１０８ａは、保護部材が形成される前のウェーハＷをカセット１０４ｃから搬出して第１支持台１０５ａに搬入するとともに、保護部材形成済みのウェーハＷを第２支持台１０５ｂから搬出してカセット１０４ｄに搬入することができる。
【００２５】
第１支持台１０５ａ上でウェーハ検出部１０６により中心位置等が検出されたウェーハＷは、図１に示す第２ウェーハ搬送手段１０９ａにより保持されて搬送される。第２ウェーハ搬送手段１０９ａは、ウェーハＷを保持し水平方向に旋回移動可能な保持ハンド１０９ｃを備えており、Ｙ軸方向移動手段１０９ｂによりＹ軸方向に往復移動可能となっている。そして、第２ウェーハ搬送手段１０９ａは、第１支持台１０５ａからウェーハＷを搬出してウェーハ保持手段５０に受け渡すことができる。
【００２６】
装置ベース１０１上には、複数本の回転ローラ等からなるシート供給手段１１と、液状樹脂が滴下されるシートＦを載置する円形のシート載置面２００を有しガラス等の透明部材で構成されるステージ２０とが配設されている。シート供給手段１１は、シートＦがロール状に巻かれて形成されたシートロールＦＲから、所望の長さのシートＦを＋Ｙ方向に向かって送り出すことができる。
【００２７】
図２に示すように、ステージ２０のシート載置面２００は、例えば、石英ガラスによって形成されている。また、シート載置面２００の外周側の領域には、真空発生装置等の吸引源２９に連通する複数の吸引孔２００ｃが形成され、シート載置面２００に載置されたシートＦを下方から吸引保持することができる。
【００２８】
図１に示す支持ベース１０３には、ステージ２０にシートＦを載置するシート載置手段２１が配設されている。シート載置手段２１は、Ｘ軸方向に水平に延在しＹ軸方向に可動であるアーム部２１０と、アーム部２１０の側面に取り付けられたクランプ部２１１とを備える。そして、クランプ部２１１は、シートロールＦＲのシートＦの一端をクランプしてＹ軸方向にシートＦを引っ張り出し、ステージ２０のシート載置面２００にシートＦを載置することができる。
【００２９】
ステージ２０の近傍には、ステージ２０に載置されたシートＦの上に所定量の液状樹脂を供給することができる液状樹脂供給手段３０が配設されている。液状樹脂供給手段３０は、樹脂供給ノズル３００と、樹脂供給ノズル３００に液状樹脂を送出するディスペンサ３０１と、樹脂供給ノズル３００とディスペンサ３０１とを接続する接続管３０２とを備える。樹脂供給ノズル３００は、ステージ２０のシート載置面２００に向く供給口３００ａを有している。樹脂供給ノズル３００は、Ｚ軸方向の軸心周りに旋回可能となっており、ステージ２０の上方から退避位置まで供給口３００ａを移動することができる。ディスペンサ３０１は、図示しない樹脂供給源に接続されている。液状樹脂供給手段３０が供給する液状樹脂は、本実施形態においては紫外線が照射されることで硬化する紫外線硬化樹脂であるが、熱が加えられることで硬化する熱硬化樹脂であってもよい。
【００３０】
液状樹脂供給手段３０がシートＦ上に供給する液状樹脂の粘性は、例えば１０００ｃｐ以上５０００ｃｐ以下に設定されている。
【００３１】
コラム１０２の−Ｙ方向側の側面には、ステージ２０に対してウェーハ保持手段５０を昇降するＺ軸方向に移動させ、液状樹脂にウェーハＷを押し付け、液状樹脂をウェーハＷの一方の面Ｗａに押し広げる拡張手段５１が配設されている。
拡張手段５１は、Ｚ軸方向（鉛直方向）の軸心を有するボールネジ５１０と、ボールネジ５１０と平行に配設された一対のガイドレール５１１と、ボールネジ５１０に連結されボールネジ５１０を回動させるモータ５１２と、内部のナットがボールネジ５１０に螺合すると共に側部がガイドレール５１１に摺接する昇降ホルダ５１３とから構成され、モータ５１２がボールネジ５１０を回転させることに伴い昇降ホルダ５１３がガイドレール５１１にガイドされて昇降する構成となっている。昇降ホルダ５１３はウェーハ保持手段５０を支持しており、昇降ホルダ５１３の昇降によってウェーハ保持手段５０も昇降する。
【００３２】
図１、２に示すウェーハ保持手段５０は、昇降ホルダ５１３によって保持されるホイール支持部５０２と、ホイール支持部５０２の下端側に固定された円板状のホイール５００と、ポーラス部材等からなりホイール５００によって支持されウェーハＷを吸引保持する保持部５０１（図１には不図示）とを備えている。図２に示す円形板状の保持部５０１は、例えば、ホイール５００の下面側に嵌め込まれており、真空発生装置等の吸引源５９に吸引路５９０を介して連通している。そして、吸引路５９０上には第１の開閉弁５９１が配設されている。第１の開閉弁５９１が開かれた状態で、吸引源５９が吸引することで生み出された吸引力が保持部５０１の露出面でありステージ２０のシート載置面２００に対面する吸引面５０１ａに伝達されることで、ウェーハ保持手段５０は吸引面５０１ａでウェーハＷを吸引保持することができる。なお、吸引面５０１ａとホイール５００の下環状面とは面一になっている。
【００３３】
吸引路５９０からは、エア供給路５８０が分岐して延びており、エア供給路５８０は圧縮エアを供給するコンプレッサー等からなるエア供給源５８に連通している。エア供給路５８０上には、上流側から第２の開閉弁５８１と絞り弁５８２とが配設されている。ウェーハ保持手段５０がウェーハＷを吸引面５０１ａから離脱させる際には、エア供給源５８がウェーハ保持手段５０の吸引面５０１ａに対してエアを所定量で供給し、エアの噴射圧力によって、ウェーハＷを吸引面５０１ａから押し下げる。これは、吸引停止後において吸引面５０１ａとウェーハＷとの間に残存する真空吸着力を排除するためである。
【００３４】
図２に示すように、保護部材形成装置１は、液状樹脂を押し広げたウェーハＷの他方の面Ｗｂ側（上面側）から非接触でウェーハＷに振動を与えウェーハＷ全体を振動させるとともに液状樹脂を振動させる振動供給手段４と、ウェーハＷの一方の面Ｗａ（下面）に拡張された液状樹脂に外的刺激を与え液状樹脂を硬化させる硬化手段２２と、を備えている。
【００３５】
硬化手段２２は、装置ベース１０１の内部に配設されており、硬化手段２２の上方には、ステージ２０が位置している。硬化手段２２は、例えば、上方に向かって所定波長の紫外線を照射することが可能なＵＶランプを備えている。なお、液状樹脂供給手段３０がシートＦ上に供給する液状樹脂が熱硬化樹脂である場合には、硬化手段２２はヒータやキセノンフラッシュランプ等であってもよい。
【００３６】
本実施形態において、振動供給手段４は、非接触でウェーハＷの他方の面Ｗｂに周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給するスピーカー４０と、音波を受けたウェーハＷの振幅量を測定する振動センサー４１と、スピーカー４０に供給する出力信号を増減させるアンプ４２と、振動センサー４１が測定した振幅が予め設定した振幅と一致するようにアンプ４２を制御する制御部４３と、を備えている。
本実施形態においては、ウェーハ保持手段５０の吸引面５０１ａ側、即ち、保持部５０１内にスピーカー４０と、振動センサー４１とが配設されている。
【００３７】
図３に示すように、スピーカー４０は、例えば、コーン型のスピーカーであり吸引面５０１ａに露出するように埋設されている。スピーカー４０の下端面は、少なくとも保持部５０１の吸引面５０１ａから突き出ていなければよい。スピーカー４０は、内部に備える図示しないボイスコイルに電力（即ち、アンプ４２の出力信号）が与えられることで、振動面となるコーン紙４０１を振動させる。そして、コーン紙４０１の振動が空気を振動させて、非接触でウェーハＷの他方の面Ｗｂに周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給する。
スピーカー４０は、保持部５０１の周方向に均等間隔を空けて複数（例えば、４つ）配設されており、図２に示すアンプ４２に電気的に接続されている。なお、スピーカー４０は、例えば、ドーム型のスピーカーやホーン型のスピーカーであってもよい。
【００３８】
振動センサー４１は、例えば、静電容量型変位計または光変位計を用いてウェーハＷの上面となる他方の面Ｗｂの変位を測定して振動を認識する非接触振動センサーである。振動センサー４１は、吸引面５０１ａに下端面が露出するようにして保持部５０１内に例えば径方向に所定距離離して２つ配設されているが、更に多く配設されていてもよい。振動センサー４１は、ウェーハ保持手段５０の吸引面５０１ａに保持されたウェーハＷと対向した場合に、ウェーハＷとの間にコンデンサを形成する。そして、該コンデンサの静電容量の変化から振動センサー４１の下端面とウェーハＷの他方の面Ｗｂとの距離を検出する。振動センサー４１により検出された振動センサー４１の下端面と振動するウェーハＷの他方の面Ｗｂとの距離についての情報は、振動センサー４１に電気的に接続された振動計４１１に順次送られる。そして、振動計４１１は、振動センサー４１の下端面と振動するウェーハＷの他方の面Ｗｂとの距離の変化、即ち変位をウェーハＷの振幅量として測定する。なお、振動センサー４１による測定は面測定となり、測定対象面であるウェーハＷの他方の面Ｗｂの粗さは全て平均化されて検出されるため、ウェーハＷにうねりや反り等があっても問題は生じない。
【００３９】
振動センサー４１は、例えば、レーザドップラー方式の非接触振動センサーを用いてもよい。これは、レーザ光をウェーハＷの他方の面Ｗｂに照射するとともに、ウェーハＷの振動によって生じた光ドップラー効果に起因した周波数シフトを計測することにより、ウェーハＷの振動状態（振幅量）をセンシングするものである。または、振動センサー４１として、レーザ変位計を用いてもよい。
【００４０】
図２に示すように、ＣＰＵ及びメモリ等の記憶素子等で構成される制御部４３には、振動計４１１とアンプ４２とがそれぞれ電気的に接続されている。
【００４１】
図２に示すように、保護部材形成装置１は、例えば、ステージ２０に載置されたシートＦに供給した液状樹脂にイオン化された気体を吹き掛けて静電気を除去するイオナイザー５７を備えている。イオナイザー５７は、例えば、エア供給路５８０上の第２の開閉弁５８１の上流側に配設されているが、本例に限定されるものではなく、ステージ２０の上方等に配設された別体のエアノズル等と連通する構成となっていてもよい。本実施形態におけるイオナイザー５７は、対象物の除電を行うにあたって、エア供給源５８から供給されたエアを、正に帯電したイオン化エアと、概略同じ量の負に帯電したイオン化エアとにし、ウェーハ保持手段５０の吸引面５０１ａから下方に噴出させる。
【００４２】
以下に、上述した保護部材形成装置１を用いて図１に示すウェーハＷに保護部材を形成する場合の各工程、及び保護部材形成装置１の動作について説明する。
円形のウェーハＷは、例えば、円柱状のシリコンインゴットをワイヤーソーによってスライスして製造されたシリコンウェーハであり、その直径は３００ｍｍ又は４５０ｍｍであり、その厚みは約９００μｍ〜約１１００μｍである。そして、ウェーハＷは、反りやうねり等の変形要素を備えている。
【００４３】
（１）ウェーハ保持工程
まず、図１に示す第１ウェーハ搬送手段１０８ａにより、カセット１０４ｃから保護部材が形成される前のウェーハＷが取り出されて、第１支持台１０５ａ上に搬送される。ウェーハ検出部１０６がウェーハＷの中心位置及び向きを検出したら、第２ウェーハ搬送手段１０９ａが、保持ハンド１０９ｃでウェーハＷの一方の面Ｗａ（図１における下面）を吸引保持した状態で第１支持台１０５ａからウェーハＷを搬出して、−Ｙ方向側へ移動してウェーハ保持手段５０にウェーハＷを受け渡す。
【００４４】
即ち、ウェーハ保持手段５０の吸引面５０１ａの中心とウェーハＷの中心とが略合致するように、保持ハンド１０９ｃがウェーハ保持手段５０の下方に位置付けられる。そして、拡張手段５１によってウェーハ保持手段５０が下降して吸引面５０１ａがウェーハＷの他方の面Ｗｂに接触する。そして、図４に示すように、第１の開閉弁５９１が開いた状態で吸引源５９が作動し吸引力が生み出されることで、ウェーハ保持手段５０が保持部５０１の吸引面５０１ａでウェーハＷの他方の面Ｗｂを吸引保持する。
次いで、第２ウェーハ搬送手段１０９ａの保持ハンド１０９ｃによるウェーハＷの一方の面Ｗａの吸引が解除され、保持ハンド１０９ｃがウェーハＷの下方から退避する。
【００４５】
（２）シート載置工程
ウェーハＷのウェーハ保持手段５０への搬送と並行して、図１、５に示すシート載置手段２１のクランプ部２１１がシートＦをクランプして＋Ｙ方向側に移動して、所定長さのシートＦをシートロールＦＲ（図１参照）から引き出し、ステージ２０のシート載置面２００に載置する。そして、吸引源２９が作動し、吸引源２９により生み出された吸引力がシート載置面２００に伝達されることで、シートＦがシート載置面２００上に吸引保持される。
その後、例えば、図示しないカッターによって、帯状のシートＦがウェーハＷよりも少しだけ大径の円形になるように切断される。
【００４６】
（３）液状樹脂供給工程
図１に示す液状樹脂供給手段３０の樹脂供給ノズル３００が旋回移動し、供給口３００ａがシート載置面２００上のシートＦの中央領域上方に位置付けられる。続いて、図１に示すディスペンサ３０１が、樹脂供給ノズル３００に基準温度に温度管理されている液状樹脂Ｊを送り出して、図６に示すように、供給口３００ａからステージ２０に吸引保持されているシートＦに向けて液状樹脂Ｊを滴下する。そして、所定量の液状樹脂ＪがシートＦ上に堆積したら、液状樹脂供給手段３０によるシートＦへの液状樹脂Ｊの供給が停止され、樹脂供給ノズル３００が旋回移動してシート載置面２００上から退避する。
【００４７】
なお、前記ウェーハ保持工程を実施する前、即ち、ウェーハ保持手段５０がウェーハＷを保持する前に、シート載置工程及び液状樹脂供給工程を実施して、シートＦに供給した液状樹脂Ｊに対して、図２に示すイオナイザー５７によりイオン化された気体をウェーハ保持手段５０を介して吹き掛けてもよい。これによって、シートＦと液状樹脂Ｊとの間の静電気を除去して、後の復元工程において液状樹脂Ｊをより流動しやすくすることができる。
【００４８】
（４）拡張工程
液状樹脂供給工程を実施した後、ウェーハ保持手段５０が吸引面５０１ａでウェーハＷの他方の面Ｗｂを吸引保持した状態で、図１に示す拡張手段５１のモータ５１２がボールネジ５１０を回動させ、ウェーハ保持手段５０が下降していく。そして、図７に示すように、ウェーハ保持手段５０に吸引保持されたウェーハＷの一方の面Ｗａが液状樹脂Ｊに接触する。さらにウェーハ保持手段５０が下降すると、ウェーハＷの一方の面Ｗａによって下方に押圧された液状樹脂Ｊは、ウェーハＷの径方向に押し広げられる。その結果、ウェーハＷの一方の面Ｗａ全面に図８に示す液状樹脂Ｊの膜が形成される。
【００４９】
（５）離間工程
次いで、ウェーハ保持手段５０をウェーハＷから離間させる。即ち、第１の開閉弁５９１が閉じられ吸引源５９が生み出す吸引力の吸引面５０１ａに対する伝達が遮断される。さらに、第２の開閉弁５８１が開かれた状態でエア供給源５８からエア供給路５８０にエアが供給される。該エアは、ウェーハ保持手段５０の吸引面５０１ａから下方に向かって噴出し、このエアの噴出圧力でウェーハＷを吸引面５０１ａから押し下げ、吸引面５０１ａとウェーハＷとの間に残存する真空吸着力を排除し、ウェーハＷをウェーハ保持手段５０から確実に離脱させる。
【００５０】
ウェーハ保持手段５０が離れたウェーハＷは、ステージ２０上において、変形要素が一時的に消失した状態（他方の面Ｗｂに現れていない状態）となっている。
また、ウェーハ保持手段５０が＋Ｚ方向へ上昇して停止して、ウェーハＷと吸引面５０１ａとの間に所定の隙間が形成される。
【００５１】
（６）復元工程
次いで、図８に示す振動供給手段４が作動して、図示しない電源から供給された電力がアンプ４２から各スピーカー４０に対して出力され、スピーカー４０からウェーハＷの他方の面Ｗｂに向かって周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波が供給される。そして、該音波が空気を介して非接触でウェーハＷに伝播し、該音波を受けたウェーハＷ全体が振動する。その結果、ウェーハＷを介して液状樹脂Ｊに振動が伝達されることで液状樹脂Ｊが移動され、これに伴い他方の面Ｗｂに現れていなかったウェーハＷのうねりや反り等の変形要素が復元される。
【００５２】
ウェーハＷに対し非接触で音波の供給が開始されると、振動センサー４１と振動計４１１とによってウェーハＷの振幅量の測定が開始される。そして振動計４１１が、測定したウェーハＷの振幅量についての情報を、制御部４３に順次送り、制御部４３がウェーハＷの振幅量の監視を開始する。
【００５３】
例えば、制御部４３の記憶素子には、変形要素を完全に復元させるためのウェーハＷの適切な振幅量が予め記憶されている。この振幅量は、実験的、経験的、又は理論的に設定された値である。制御部４３のウェーハＷの振幅量の監視においては、予め記憶されている振幅量と送られてくる測定された振幅量とが順次比較され続けている。そして、制御部４３の制御の下でアンプ４２からスピーカー４０に供給される出力信号が増減されることでスピーカー４０から発せられる音波の音圧が増減され、振動センサー４１が測定するウェーハＷの振幅量が制御部４３に予め設定されている振幅量と一致せしめられる。
【００５４】
図９に示すように、ウェーハＷ全体において変形要素が完全に復元された後（うねりや反りが他方の面Ｗｂに表出した後）に、振動供給手段４が停止し、復元工程が完了する。
【００５５】
（７）硬化工程
次いで、図９に示すように、硬化手段２２が、液状樹脂Ｊの膜に向けて外的刺激となる紫外線を照射する。その結果、液状樹脂Ｊの膜は、硬化するとともに所定の厚みの保護部材Ｊ１としてウェーハＷの一方の面Ｗａに形成される。
【００５６】
保護部材Ｊ１が形成されたウェーハＷは、図１に示す第２ウェーハ搬送手段１０９ａによって、シートＦと共に第２支持台１０５ｂに搬送され、シートカッター１０７でウェーハＷの外形に沿って余分なシートＦが切断され、第１ウェーハ搬送手段１０８ａによりカセット１０４ｄに収容される。
【００５７】
その後、ウェーハＷは、保護部材Ｊ１が形成されていない他方の面Ｗｂが上側になるようにして、図示しない研削装置のチャックテーブルの保持面上に載置され、ウェーハＷの上方から回転する研削ホイールを降下させて、ウェーハＷの他方の面Ｗｂに研削砥石を当接させながら研削される。その後、テープ剥離装置によりウェーハＷから保護部材Ｊ１が剥離され、次いで、保護部材Ｊ１により保護されていたウェーハＷの一方の面Ｗａがさらに研削されることで、両面が平坦面となるウェーハＷが製造される。
【００５８】
図１０に示すグラフＧは、変形要素を復元するに際してウェーハＷに供給された音波の周波数と研削後のウェーハＷの変形要素の残量との関係を示すグラフである。グラフＧに示すように、超音波ではなく周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波をウェーハＷに非接触で供給した場合には、ウェーハＷの研削後の変形要素の残量は許容値（１μｍ）以下となり、ウェーハＷは高精度に平坦化されている。
【００５９】
上記のように、本発明に係る保護部材形成方法は、復元工程において、ウェーハＷの他方の面Ｗｂに向かって周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給してウェーハＷを振動させ、ウェーハＷを介して液状樹脂Ｊを流動させ、ウェーハＷの変形要素を完全に復元させた後、硬化工程において、液状樹脂Ｊに外的刺激を与えて液状樹脂Ｊを硬化させることができる。また、超音波ではなく周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給するため、ウェーハＷの一方の面Ｗａ上の液状樹脂Ｊにキャビテーションによる気泡を発生させることもない。そして、反りやうねり等の変形要素を研削により十分に除去した平坦な所望の厚みのウェーハＷを製造することが可能となる。
【００６０】
シートＦ上に供給する液状樹脂Ｊの粘性を１０００ｃｐ以上５０００ｃｐ以下とすることで、復元工程におけるウェーハＷの変形要素の復元をより完全なものとすることができる。
【００６１】
本発明に係る保護部材形成装置１は、シートＦが載置されるステージ２０と、ステージ２０にシートＦを載置するシート載置手段２１と、ステージ２０に載置したシートＦの上に所定量の液状樹脂Ｊを供給する液状樹脂供給手段３０と、ステージ２０の上方でウェーハＷの他方の面Ｗｂを吸引保持する吸引面５０１ａを有するウェーハ保持手段５０と、ステージ２０に対してウェーハ保持手段５０を昇降する方向に移動させ、液状樹脂ＪにウェーハＷを押し付け、液状樹脂ＪをウェーハＷの一方の面Ｗａに押し広げる拡張手段５１と、液状樹脂Ｊを押し広げたウェーハＷの他方の面Ｗｂ側から非接触でウェーハＷに振動を与えウェーハＷ全体を振動させるとともに液状樹脂Ｊを振動させる振動供給手段４と、ウェーハＷの一方の面Ｗａに拡張された液状樹脂Ｊに外的刺激を与え液状樹脂Ｊを硬化させる硬化手段２２と、を備えているため、本発明に係る保護部材形成方法を実施可能であり、一方の面Ｗａに拡張された液状樹脂Ｊ全体を流動させてウェーハＷの変形要素を完全に復元させてから液状樹脂Ｊを硬化させて保護部材Ｊ１を形成することができる。そして、反りやうねり等の変形要素を研削により十分に除去した平坦な所望の厚みのウェーハＷを製造することが可能となる。
【００６２】
振動供給手段４は、非接触でウェーハＷの他方の面Ｗｂに周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給するスピーカー４０と、音波を受けたウェーハＷの振幅量を測定する振動センサー４１と、スピーカー４０に供給する出力信号を増減させるアンプ４２と、振動センサー４１が測定した振幅量が予め設定した振幅量と一致するようにアンプ４２を制御する制御部４３と、を備えることで、一方の面Ｗａに拡張された液状樹脂Ｊ全体をより適切に流動させてウェーハＷの変形要素を完全に復元させることが可能となる。また、超音波ではなく周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給するため、ウェーハＷの一方の面Ｗａ上の液状樹脂Ｊにキャビテーションによる気泡を発生させることもない。
【００６３】
ウェーハ保持手段５０の吸引面５０１ａ側に、スピーカー４０と、振動センサー４１とを配設することで、ウェーハＷの他方の面Ｗｂに周波数１０Ｈｚ〜１５ｋＨｚの音波を供給する際に、装置の他の構成部材等によって音波供給が阻害されるといった事態を生じさせない。
【００６４】
本発明に係る保護部材形成方法は本実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、添付図面に図示されている保護部材形成装置１の各構成についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｗ：ウェーハ  Ｗａ：ウェーハの一方の面  Ｗｂ：ウェーハの他方の面
１：保護部材形成装置  １００：筐体  １０１：装置ベース  １０２：コラム
１０３：支持ベース  
１０４：カセット収容本体  １０４ａ、１０４ｂ：収容スペース  
１０４ｃ、１０４ｄ：カセット  １０５ａ：第１支持台  １０５ｂ：第２支持台
１０６：ウェーハ検出部  １０７：シートカッター
１０８ａ：第１ウェーハ搬送手段  １０８ｂ：Ｘ軸方向移動手段  
１０９ａ：第２ウェーハ搬送手段  １０９ｂ：Ｙ軸方向移動手段
１１：シート供給手段  Ｆ：シート  ＦＲ：シートロール
２０：ステージ  ２００：シート載置面  ２００ｃ：吸引孔
２１：シート載置手段  ２１０：アーム部  ２１１：クランプ部
２２：硬化手段  ２９：吸引源
３０：液状樹脂供給手段  ３００：樹脂供給ノズル  ３００ａ：供給口  ３０１：ディスペンサ  ３０２：接続管
５０：ウェーハ保持手段  ５００：ホイール  ５０１：保持部  ５０１ａ：吸引面  ５０２：ホイール支持部
５１：拡張手段  ５１０：ボールネジ  ５１１：ガイドレール  ５１２：モータ  ５１３：昇降ホルダ
５９：吸引源  ５９０：吸引路  ５９１：第１の開閉弁
５８：エア供給源  ５８０：エア供給路  ５８１：第２の開閉弁  ５８２：絞り弁
５７：イオナイザー
４：振動供給手段  
４０：スピーカー  ４１：振動センサー  ４２：アンプ  ４３：制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020092161.tif 000009
【図８】
2020092161.tif 000010
【図９】
2020092161.tif 000011
【図１０】
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