(57)【要約】【課題】ワークのうねりや反りが適切に除去され、研削後のワークが、重力を考慮した厳密な平坦に形成され得る樹脂被覆方法および装置を提供する。【解決手段】押圧パッド２３の吸着部２４の吸着面２４ａにウェーハ１の表面１ａを吸着して、ウェーハ１の変形を矯正する。次に、矯正状態のウェーハ１を液状の樹脂Ｐ１上に載置して押圧し、この後、押圧パッド２３をウェーハ１から離反させてウェーハ１に反り等が戻る変形を起こさせてから、樹脂Ｐ１を硬化させる。矯正状態から樹脂Ｐ１上で変形させることにより重力での変形はさせず、研削後に厳密な平坦状態を得る。【選択図】図４
2010155297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
うねりや反り等の変形要素を含む薄板状ワークの一の面を研削して平坦に加工するために該ワークの他の面に樹脂を被覆する樹脂被覆方法であって、
平坦面に、前記ワークの前記一の面を密着させた状態で該ワークを保持し、前記変形要素を矯正して該ワークを平坦とするワーク矯正工程と、
外的刺激によって硬化する硬化性樹脂上に、前記矯正工程で矯正された状態の前記ワークを、前記他の面が該樹脂に密着する状態に載置するワーク載置工程と、
前記ワークの前記一の面から前記平坦面を離反させる平坦面離反工程と、
外的刺激付与手段によって前記硬化性樹脂に刺激を付与して該樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、を少なくとも備えることを特徴とする樹脂被覆方法。
【請求項２】
ステージのワーク載置面に前記硬化性樹脂を供給する樹脂供給工程を有し、該樹脂供給工程の後に前記ワーク載置工程を行い、前記ワーク載置工程と前記平坦面離反工程との間に、前記矯正工程で矯正された状態の前記ワークを、押圧手段によって前記一の面側から前記ワーク載置面に供給された前記硬化性樹脂に向かって押圧するワーク押圧工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の樹脂被覆方法。
【請求項３】
前記ワーク押圧工程と前記平坦面離反工程との間に、前記平坦面に前記ワークの前記一の面を保持した状態で、該平坦面を、該ワークの前記他の面から前記一の面に向かう方向に移動させる平坦面移動工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の樹脂被覆方法。
【請求項４】
前記硬化性樹脂は、紫外線照射により硬化する紫外線硬化樹脂であり、
前記外的刺激付与手段は、紫外線を照射する紫外線照射手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂被覆方法。
【請求項５】
前記硬化性樹脂は、加熱されることにより硬化する熱硬化樹脂であり、
前記外的刺激付与手段は、加熱を行う加熱手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂被覆方法。
【請求項６】
前記硬化性樹脂は、加熱されることにより液化し、冷却されることにより硬化する熱可塑性樹脂であり、
前記外的刺激付与手段は、冷却を行う冷却手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂被覆方法。
【請求項７】
うねりや反り等の変形要素を含む薄板状ワークの一の面を研削して平坦に加工するために該ワークの他の面に樹脂を被覆する樹脂被覆装置であって、
前記ワークを、前記一の面が密着する状態に着脱自在に保持する平坦面を有し、該平坦面に該ワークを保持した時において前記変形要素を矯正して該ワークを平坦とするワーク矯正手段と、
ワーク載置面を有し、該ワーク載置面に硬化性樹脂が供給されるステージと、
前記ワーク矯正手段で矯正された状態の前記ワークを、該ワーク載置面に供給された前記硬化性樹脂に載置するワーク載置手段と、
前記ステージの前記ワーク載置面に供給された硬化性樹脂に外的刺激を付与する外的刺激付与手段と、を少なくとも備えることを特徴とする樹脂被覆装置。
【請求項８】
前記ワーク矯正手段を前記ステージの前記ワーク載置面に対向配置させるとともに、該ワーク矯正手段を該ワーク載置面に対し進退自在に移動させ、進出時に、前記硬化性樹脂に載置された前記ワークを該樹脂に向かって押圧する押圧手段を有することを特徴とする請求項７に記載の樹脂被覆装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の薄板状のワークを平面に研削するにあたり、ワークの片面を樹脂で被覆し、樹脂側の面を、ワークを研削する際の基準面として形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や電子部品の材料となる半導体ウェーハは、例えばシリコンなどの単結晶材料からなるものや、複数の元素を有する化合物からなるものなどがある。これらウェーハは、円柱状のインゴットに成形されてからワイヤソーなどによって基板状にスライスされ、さらに、ラッピング、エッチング等を施すことによりスライス時に発生したうねりや反りが除去され平坦かつ薄く加工されている。
【０００３】
ところが、上記エッチングを行うためには、ウェーハの周囲に反応ガスを供給、滞留させ、この反応ガスに高電圧を付加することでプラズマ化するといった大掛かりな設備が必要になる。また、ウェーハに用いられるシリコンをエッチングすることが可能なガスとして、例えばＳＦ６などのフッ化ガスがあるが、この種のガスは温暖化ガスであるとともに高価なものである。したがってエッチングを行うためには、大掛かりな設備と高価なガスを用いることになり多額の費用がかかるといった欠点がある。
【０００４】
そこで、ウェーハの片面に、樹脂やワックス等を塗布し硬化させて被覆物を形成してから、ウェーハを研削することで、ウェーハのうねりや反りを除去する方法が提案されている（特許文献１、２参照）。これらの方法では、塗布された樹脂を硬化させて表面が平坦な被覆物を形成し、この被覆物の表面を基準面としてウェーハを研削することで、ウェーハのうねりや反りが除去され、ウェーハが平坦に加工される。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−６６８５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２６９７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の方法では、ウェーハの片面に形成された被覆物の厚さによって次のような問題が生じることがある。例えば、ウェーハに塗布する被覆物の厚さが薄い場合では、被覆物によってうねりや反りを十分に吸収することができない。また、ウェーハに塗布する被覆物の厚さが大きい場合では、一般的な研削装置を用い、回転させた研削砥石をウェーハに押し当ててウェーハを研削した時に、被覆物の弾性作用によって研削砥石からウェーハが逃げてしまい、うねりや反りが除去できてもウェーハを均一な厚さに研削することが難しいといった問題が生じる。
【０００７】
一方、上記特許文献２の方法では被覆物を適切な膜厚に制御することができるため、うねりや反りを効果的に除去することができる。しかしながら、ウェーハに内部応力が残留した状態で樹脂等を硬化させているため、ウェーハの研削後に被覆物を除去するとウェーハ内に残留している内部応力によって再びうねりや反りが復帰するといったスプリングバックが生じる場合があり、必ずしも満足し得るものではない。
【０００８】
また、重力環境下におけるウェーハの形状は、うねりや反りに加えて「たわみ」の影響も受けた結果の形状だと考えられる。「たわみ」とは重力による変形であり、たわみの影響を考慮した厳密な平坦さに関しては、上記いずれの文献でも言及はされていない。
【０００９】
よって本発明は、うねりや反りやたわみ等の変形要素を含む上記ウェーハ等の薄板状ワークを研削して平坦に加工するためにワークの片面に樹脂を被覆するにあたり、ワークのうねりや反りが適切に除去され、無重力下においてうねりや反りが抑制されたワークを得ることができる樹脂被覆方法および装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の樹脂被覆方法は、うねりや反り等の変形要素を含む薄板状ワークの一の面を研削して平坦に加工するために該ワークの他の面に樹脂を被覆する樹脂被覆方法であって、平坦面に、ワークの一の面を密着させた状態で該ワークを保持し、変形要素を矯正して該ワークを平坦とするワーク矯正工程と、外的刺激によって硬化する硬化性樹脂上に、矯正工程で矯正された状態のワークを、他の面が該樹脂に密着する状態に載置するワーク載置工程と、ワークの一の面から平坦面を離反させる平坦面離反工程と、外的刺激付与手段によって硬化性樹脂に刺激を付与して該樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを少なくとも備えることを特徴としている。
【００１１】
本発明の樹脂被覆方法では、矯正工程で変形を矯正された状態のワークを、ワーク載置工程で硬化性樹脂上に載置し、次いで平坦面離反工程で、一の面に密着させてワークを矯正していた平坦面を該一の面から離反させる。この段階でワークは硬化前の樹脂上に、矯正が解除され、かつ、他の面が樹脂に密着して載置された状態となる。
【００１２】
矯正が解除されたワークは、元の変形した状態（うねりや反りやたわみがある状態）に戻ろうとするが、本発明では、上記平坦面離反工程において、矯正が解除されて硬化前の樹脂上に載置されたワークは、内部応力による変形は樹脂を流動させながら生じるものの、重力による変形は樹脂で支持されることにより抑えられる。すなわち、ワークを、重力の影響を受けずに内部応力のみで変形した形状、もしくはそれに近似した形状にすることができる。そして、平坦面離反工程の後に樹脂を硬化させることにより、ワークはほぼ内部応力のみで変形した形状に保持される。
【００１３】
本発明の樹脂被覆方法は、ステージのワーク載置面に上記硬化性樹脂を供給する樹脂供給工程を有し、該樹脂供給工程の後に上記ワーク載置工程を行い、ワーク載置工程と上記平坦面離反工程との間に、上記矯正工程で矯正された状態のワークを、押圧手段によって一の面側からワーク載置面に供給された硬化性樹脂に向かって押圧するワーク押圧工程を含む。
【００１４】
この形態を採用すると、ステージのワーク載置面に供給した硬化性樹脂がワークで押し広げられ、ワークの他の面全面に樹脂を均一に行き渡らせることができる。特に本発明では、変形を矯正して平坦に近い状態のワークを樹脂に押圧するので、樹脂がより均一に広がりやすく、かつ、短い押圧距離で樹脂を均一に広げることができる。さらに、ワークと樹脂との間に気泡が入りにくくなるといった利点もある。
【００１５】
また、本発明の樹脂被覆方法は、上記ワーク押圧工程と上記平坦面離反工程との間に、上記平坦面にワークの一の面を保持した状態で、該平坦面を、該ワークの他の面から一の面に向かう方向に移動させる平坦面移動工程を含む。
【００１６】
この形態を採用すると、ワーク押圧工程で広がった樹脂の厚さを大きくすることができる。樹脂の厚さを大きくすることは、例えば、ワーク押圧工程で樹脂を均一に広げるために要した押圧距離が長くて平坦面離反工程後にワークが内部応力により変形するために必要な樹脂の厚さを得られなかった場合、樹脂の厚さを確保するために行われる。すなわち樹脂厚さが薄いとワークがステージのワーク載置面に当接してそれ以上の変形が不可能となってしまうおそれがあるが、樹脂の厚さを確保することでワークを十分に変形させることができ、押圧前の変形状態を再現することができる。言い換えると、この平坦面移動工程での平坦面の移動量は、矯正されていたワークが内部応力の影響によって元の形状に戻る程度でよい。
【００１７】
本発明の樹脂被覆方法で用いる上記硬化性樹脂としては、紫外線照射により硬化する紫外線硬化樹脂が挙げられ、この場合の上記外的刺激付与手段は、紫外線を照射する紫外線照射手段とされる。
【００１８】
この他の硬化性樹脂としては、加熱されることにより硬化する熱硬化樹脂や、加熱されることにより液化し、冷却されることにより硬化する熱可塑性樹脂が挙げられる。熱硬化樹脂の場合の外的刺激付与手段は加熱を行う加熱手段とされ、熱可塑性樹脂の場合の外的刺激付与手段は冷却を行う冷却手段とされる。
【００１９】
次に、本発明の樹脂被覆装置は、上記本発明の樹脂被覆方法を好適に実施し得るものであって、ワークを、一の面が密着する状態に着脱自在に保持する平坦面を有し、該平坦面に該ワークを保持した時において変形要素を矯正して該ワークを平坦とするワーク矯正手段と、ワーク載置面を有し、該ワーク載置面に硬化性樹脂が供給されるステージと、ワーク矯正手段で矯正された状態のワークを、該ワーク載置面に供給された硬化性樹脂に載置するワーク載置手段と、ステージのワーク載置面に供給された硬化性樹脂に外的刺激を付与する外的刺激付与手段とを少なくとも備えることを特徴としている。
【００２０】
本発明の樹脂被覆装置は、上記ワーク矯正手段を上記ステージの上記ワーク載置面に対向配置させるとともに、該ワーク矯正手段を該ワーク載置面に対し進退自在に移動させ、進出時に、硬化性樹脂に載置されたワークを該樹脂に向かって押圧する押圧手段を有する形態を含む。この形態では、上記本発明方法のワーク押圧工程を行うことができる。
【００２１】
なお、本発明で言うワークは特に限定はされないが、例えばシリコンやガリウム砒素等からなる半導体ウェーハや、サファイア（酸化アルミニウム）等の無機化合物からなるウェーハ等が挙げられる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、変形を矯正した状態のワークを硬化前の樹脂に載置してから矯正を解除し、この後、樹脂を硬化させるといった手順でワークに樹脂を被覆させることにより、研削後のワークは、重力影響による変形が緩和された状態で研削されるため、無重力下において反りやうねりが抑制されたワークを得ることができるといった効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明に係る一実施形態を説明する。
［１］半導体ウェーハ
図１（ａ）の符号１は、一実施形態でのワークである半導体ウェーハ（以下、ウェーハ）を示している。このウェーハ１は、シリコン等からなる円柱状の材料インゴットをワイヤソーにより所定の厚さにスライスして得られた素材段階のものである。
【００２４】
図１（ａ）では、重力下で、ウェーハ1の中心を下から支持した時の状態を示している。このウェーハ１は内部応力によりＡ方向に反りを生じており、表面には一部拡大図に示すようにうねりが生じている。ここで、反りに対して横断する方向をＡ方向と、反りの峰が延びる方向をＢ方向と呼ぶ。ウェーハ1は重力下で中心が支持された状態であるので、図１（ｂ）に示すように、「重力ありのＡ方向のウェーハ形状」は、「重力なしのＡ方向のウェーハ形状」に比べて、重力の影響を受けて押し下げられた状態になっている。
【００２５】
すなわち図１（ａ）のＡ方向におけるウェーハの形状は内部応力と重力によって変形した図１（ｂ）の「重力ありのＡ方向のウェーハ形状」と考えられる。同じく図１（ｂ）のように「重力ありのＢ方向のウェーハ形状」は「重力なしのＢ方向のウェーハ形状」に比べて、ウェーハの端が重力の影響を受けて下がった状態になっている。すなわち図１（ａ）のＡ方向におけるウェーハの形状は重力によって変形した図１（ｂ）の「重力ありのＢ方向のウェーハ形状」と考えられる。このウェーハ１は、裏面１ｂに紫外線硬化型の樹脂が塗布されて硬化してから、表面１ａが研削され、次いで裏面１ｂが研削されて平坦に加工された後、研削された表面に、電子回路を有する複数のデバイスからなるパターンが形成される。
【００２６】
［２］樹脂被覆装置の構成
図２は、ウェーハ１の裏面１ｂに樹脂を供給して硬化させる一実施形態の樹脂塗布装置１０を示している。図２で符号１１は中空の基台であり、この基台１１の上部には、上面が平坦、かつ水平なワーク載置面１２ａとされた矩形板状のステージ１２が配設されている。ステージ１２は、紫外線が透過するホウ珪酸ガラスや石英ガラス等からなるもので、ステージ１２の下面は基台１１内の中空に面している。
【００２７】
基台１１内の底部には、上方のステージ１２に向けて紫外線（紫外光）を照射する複数のＵＶランプ１３が配設されている。また、基台１１には、シリンダ１４によってＵＶランプ１３の上方に対して進退し、進出時にＵＶランプ１３の上方への紫外線照射光路を遮断する矩形板状のシャッタ１５が設けられている。シャッタ１５は、図２では１つしか示していないが、図３に示すように左右一対のものであり、各シャッタ１５にシリンダ１４が接続されている。
【００２８】
シリンダ１４は、基台１１方向に水平に伸縮するピストンロッド１４ａを有し、ピストンロッド１４ａの先端にシャッタ１５が水平な状態で固定されている。ピストンロッド１４ａが伸びると、図３に示すように、左右のシャッタ１５はＵＶランプ１３の上方に進出し、先端が互いに当接して閉状態となり、ＵＶランプ１３からの上方への紫外線照射が遮断される。また、ピストンロッド１４ａが縮小すると、図５（ｂ）に示すように、各シャッタ１５はＵＶランプ１３の上方から退避して開状態となり、ＵＶランプ１３からステージ１２に向けて紫外線が照射される。
【００２９】
図３に示すように、基台１１内のシャッタ１５の上方には、紫外線以外の光を遮断する矩形板状のフィルタ１６が配設されている。このフィルタ１６により、基台１１内の空間は上下に仕切られている。図２に示すように、基台１１の側壁部１１ａには、基台１１内の、フィルタ１６の上方空間に連通する円筒状のダクト１７が設けられている。このダクト１７には、基台１１内の空気を吸引して排出する図示せぬ排気手段が接続されている。
【００３０】
基台１１内は、ＵＶランプ１３から照射される紫外線によって温度が上昇するため、ステージ１２が熱膨張してステージ１２のワーク載置面１２ａの平坦度が低下するおそれがある。そのため、ステージ１２の下面側の空気をダクト１７から外部に排出することで、ステージ１２の温度上昇が抑えられ、ワーク載置面１２ａの平坦度が維持されるようになっている。また、フィルタ１６により必要のない光成分が遮断され、これによってもワーク載置面１２ａの平坦度が維持される。
【００３１】
図２に示すように、基台１１におけるステージ１２の奥側には背板部１８が立設しており、さらにこの背板部１８の上端部には、ステージ１２の上方に延びる庇部１９が形成されている。そして庇部１９には、ウェーハ１を水平に吸着して保持し、かつ、保持したウェーハ１を下方に移動させるウェーハ保持手段２０が設けられている。
【００３２】
ウェーハ保持手段２０は、庇部１９のほぼ中心から、下方のステージ１２と庇部１９との間の空間に延びるメインロッド２１と、このメインロッド２１の周囲に配設された複数（この場合４本）のサブロッド２２と、これらロッド２１，２２の下端に水平に固定された円板状の押圧パッド２３とを備えている。互いに平行に配設された各ロッド２１，２２は、上端部に駆動部２１Ａ，２２Ａを備えており、これら駆動部２１Ａ，２２Ａが庇部１９に固定されている。駆動部２１Ａ，２２Ａがそれぞれ運転されると、各ロッド２１，２２は下方に伸びたり上方に縮小したりするよう作動し、各ロッド２１，２２の伸縮に伴って押圧パッド２３が昇降する。
【００３３】
図３に示すように、押圧パッド２３の下面の大部分には吸着部２４が設けられている。この吸着部２４は、多孔質材料によって円板状に形成されたもので、接続された図示せぬ空気吸引源を運転すると吸着部２４の平坦な下面である吸着面２４ａに負圧が発生し、その吸着面２４ａにウェーハ１が吸着して保持されるようになっている。図３（ｃ）に示すように、うねりや反りを含むウェーハ１が吸着部２４に吸着されると、ウェーハ１は吸着面２４ａに密着し、うねりや反りやたわみ等の変形が矯正されてほぼ平らになる。
【００３４】
［３］樹脂被覆装置の動作
次に、上記樹脂被覆装置１０の動作を説明する。この動作中に、本発明の樹脂被覆方法が含まれている。
【００３５】
初期の状態として、図３（ａ）に示すように、ＵＶランプ１３は常にＯＮの状態で紫外線を照射しているが、シャッタ１５が閉じてステージ１２には紫外線が照射されてはいない。また、押圧パッド２３は上方の待機位置に位置付けられている。
【００３６】
この状態から、図３（ｂ）に示すように、ステージ１２のワーク載置面１２ａの中央に、液状の樹脂Ｐ１を、塊状の状態で所定量供給する（樹脂供給工程）。供給する樹脂Ｐ１は、紫外線の照射を受けることにより硬化する紫外線硬化型が用いられ、粘度は、例えば５０〜３００００ｍＰａ程度のものが選択される。次に、押圧パッド２３の吸着部２４に負圧を発生させ、図３（ｃ）に示すように、吸着部２４の吸着面２４ａにウェーハ１の表面１ａを吸着させる。うねりや反りを含んで変形していたウェーハ１は吸着面２４ａに密着して変形が矯正される（ワーク矯正工程）。
【００３７】
続いて、駆動部２１Ａ，２２Ａを運転して各ロッド２１，２２を下方に伸ばして押圧パッド２３を下降させ、ウェーハ１の裏面１ｂを樹脂Ｐ１に押し付ける。これにより、変形が矯正されているウェーハ１の裏面１ｂが樹脂Ｐ１に密着し、ウェーハ１は樹脂Ｐ１に載置された状態となる（ワーク載置工程）。続いて、さらに押圧パッド２３を下降させてウェーハ１を樹脂Ｐ１に向けて押圧する。すると、図４（ａ）に示すように、樹脂Ｐ１が押し広げられてウェーハ１の裏面からはみ出る状態となり、裏面１ｂ全面に樹脂Ｐ１が均一に行き渡った状態が確保される（ワーク押圧工程）。
【００３８】
樹脂Ｐ１がウェーハ１の裏面１ｂ全面に塗布されたら、駆動部２１Ａ，２２Ａの運転を停止するか、または運転によって樹脂Ｐ１に付与されていた圧力を弱める。すると、押圧パッド２３によりウェーハ１を樹脂Ｐ１に押圧している荷重が抜け、樹脂Ｐ１の反発力を受けて図４（ｂ）に示すように押圧パッド２３が僅かに上昇し、これにより樹脂Ｐ１の厚さが若干大きくなる（平坦面移動工程）。
【００３９】
次に、押圧パッド２３の負圧運転を停止してから、図５（ａ）に示すように、押圧パッド２３を上昇させて待機位置に戻し、ウェーハ１の表面１ａから吸着面２４ａを離反させる（平坦面離反工程）。ウェーハ１から押圧パッド２３を離反させると、変形が矯正されていた力が解除され、ウェーハ１は平坦な状態から元の状態に戻ろうとして変形する。
【００４０】
図６は、矯正されたウェーハ１が樹脂Ｐ１上に載置されている状態（矯正あり）と、矯正が解除されたウェーハ１が樹脂Ｐ１上に載置されている状態（矯正なし）において、図１（ａ）で示したＡ方向とＢ方向から見た場合の形状を比較した表である。ここで、Ａ方向でのウェーハ１は、重力によってかかる下向きの力をウェーハ１の下面全体から樹脂Ｐ１によって支えられるため、ウェーハ１は重力の影響を受けて押し下げられた「矯正なしの破線の形状（図１（ｂ）に示す重力ありのＡ方向のウェーハ形状）」にはならず、反りが主に反映した「矯正なしの実線の形状」のようになる。
【００４１】
一方、Ｂ方向では重力によってかかる下向きの力が樹脂Ｐ１によって支えられるので、図６の「矯正なしの破線の形状（図１（ｂ）に示す重力ありのＢ方向のウェーハ形状）」のようにウェーハ１の端は垂れ下がることなく維持されて「矯正なしの実線の形状」のようになる。つまり、図６で示した矯正無しのＡ方向とＢ方向から見た場合の形状はたわみによる形状変化が抑制された状態の形状になる。この時のウェーハ１の変形は、樹脂Ｐ１がまだ硬化処理されていないため可能であって、変形は樹脂Ｐ１を流動させながら生じる。
【００４２】
次に、図５（ｂ）に示すようにシャッタ１５を開く。すると、ＵＶランプ１３から発せられる紫外線がフィルタ１６を通して樹脂Ｐ１に照射される（樹脂硬化工程）。紫外線が照射された樹脂Ｐ１は硬化し、ウェーハ１の裏面１ｂには、裏面１ｂに密着した樹脂膜Ｐ２が形成され、ワーク載置面１２ａからウェーハ１を取り出すことができる状態となる。樹脂膜Ｐ２の、ワーク載置面１２ａに密着する表面（下面）は、平坦なワーク載置面１２ａが転写されることにより平坦に形成される。
【００４３】
［４］ウェーハの研削による平坦加工
以上のようにして裏面１ａに樹脂膜Ｐ２が被覆されたウェーハ１は、両面が研削される平坦加工工程に移される。図７は、ウェーハ１を研削するための研削スピンドル３０およびチャックテーブル４０を示している。
【００４４】
研削スピンドル３０は、円筒状のハウジング３１内に、モータ３２によって回転するスピンドルシャフト３３が内蔵され、スピンドルシャフト３３に、フランジ３４を介して砥石ホイール３５が固定された構成である。研削スピンドル３０は、スピンドルシャフト３３の軸方向が上下方向に沿った状態に設置され、図示せぬ昇降機構で昇降可能とされている。砥石ホイール３５は、環状のフレーム３６の下面に複数の砥石チップ３７が環状に配列されて固着されたものである。
【００４５】
チャックテーブル４０は、研削スピンドル３０の下方に、砥石ホイール３５と対向するように配設されている。チャックテーブル４０の水平な上面は、負圧の作用によってワークを吸着して保持する吸着部４１によって構成されている。この吸着部４１は、上記樹脂被覆装置１０の押圧パッド２３の吸着部２４と同様ものもので、多孔質材料によって円板状に形成されており、上面が吸着面４１ａとなっている。チャックテーブル４０は、図示せぬ回転駆動手段によって回転するようになっている。
【００４６】
ウェーハ１の研削は、まず、図７に示すように樹脂膜Ｐ２を吸着部２４の吸着面２４ａに吸着させ、表面１ａが露出する状態にウェーハ１をチャックテーブル４０に保持する。そして、チャックテーブル４０を回転させ、一方、研削スピンドル３０を下降させながら回転する砥石３７をウェーハ１の表面に押し付ける。これによってウェーハ１の表面１ａが研削される。なお、この場合は、回転する砥石ホイール３５の外周部が回転しているウェーハ１の中心を通過することによりウェーハ１の表面全面が研削され、表面が平坦に加工される。
【００４７】
図８（ａ）に示すように、ウェーハ１の表面１ａが平坦に加工されたら、次いで、図８（ｂ）に示すように、樹脂膜Ｐ２をウェーハ１の裏面１ｂから剥離して除去する。そして研削された表面１ａを吸着面２４ａに吸着させて、裏面１ｂが露出する状態にウェーハ１をチャックテーブル４０に保持する。次いでチャックテーブル４０を回転させながら研削スピンドル３０によって裏面１ｂを研削し、図８（ｃ）に示すように裏面１ｂを平坦に加工する。以上で、図８（ｄ）に示すように、表面１ａおよび裏面１ｂが平坦に、かつ、互い平行に加工され、厚さが均一となったウェーハ１を得る。
【００４８】
［５］実施形態の作用効果
上記のようにして樹脂被覆装置１０によりウェーハ１の裏面１ｂに樹脂膜Ｐ２を被覆する実施形態においては、押圧パッド２３に吸着して変形を矯正したウェーハ１を、硬化前の樹脂Ｐ１の上に載置して押圧してから、この時点ではまだ樹脂Ｐ１を硬化させず、一旦ウェーハ１から押圧パッド２３を離反させて矯正を解除した後に、樹脂Ｐ１を硬化するといった手順をポイントとしている。
【００４９】
従来は、たわみによるウェーハの変形を考慮せず、例えば図１の状態のまま樹脂上にウェーハを載置し、たわみによる変形を含んだ形状でウェーハは樹脂上で固定され、研削されていた。したがって、従来のウェーハはたわみによる内部応力を含んだものとなり、無重力環境下においてはたわみによる内部応力により新たな反りが発生していた。しかしながら前述の手順により、矯正が解除されたウェーハ１は、重力の影響が緩和されて主に反りによって変形した形状で固定されるため、得られたウェーハ１はたわみによる内部応力を含まないか、もしくはそれに近い状態となる。このため、無重力下においてもより平坦に近い形状のウェーハとなる。
【００５０】
なお、使用する樹脂としては、適切な粘度および厚さが、ウェーハ１の素材や構造、形状、さらには元来ある内部応力などの様々な要素を考慮して選定されることで、本発明の効果をより顕著に得ることが可能となる。すなわち、適切な粘度および厚さとは、矯正を解除した後のウェーハの、反りによる変形は許容し、かつ、たわみによる変形は抑えることができるものと考えられる。言い換えると、重力によってウェーハに発生する力をほぼ同等の力で押し返す様な樹脂であると言える。
【００５１】
本実施形態では、ウェーハ１の裏面１ｂに樹脂Ｐ１が付着してから、さらに図４（ｂ）に示したようにウェーハ１で樹脂Ｐ１を押圧することにより、樹脂Ｐ１が押し広げられて裏面１ｂ全面に樹脂Ｐ１を均一に行き渡らせることができる。特に本実施形態では、変形を矯正して平坦に近い状態のウェーハ１を樹脂Ｐ１に押圧するので、樹脂Ｐ１がより均一に広がりやすく、かつ、短い押圧距離で樹脂Ｐ１を均一に広げることができる。さらに、ウェーハ１と樹脂Ｐ１との間に気泡が入りにくくなるといった利点もある。
【００５２】
また、本実施形態では、ステージ１２のワーク載置面１２ａに塊状の樹脂Ｐ１を供給し、この樹脂Ｐ１をウェーハ１で押圧することによりウェーハ１の裏面１ｂに樹脂Ｐ１を塗布する形態である。この形態では、用いる樹脂Ｐ１の量を、ウェーハ１の裏面１ｂに塗布され得る最低限の量にすることが可能であり、結果として樹脂使用量が抑えられてコスト低減が図られる。また、使用直前に樹脂Ｐ１を供給することが可能であるから、粘度が低い樹脂でも使用が可能であり、粘度の選択肢が広がってウェーハ１をより平坦に近付けることが可能となる。
【００５３】
また、本実施形態では、図４（ｂ）に示したように樹脂Ｐ１を押圧した後、すぐに押圧パッド２３をウェーハ１から離反させず、ウェーハ１を吸着して保持したまま（すなわち平坦に矯正したまま）、一旦押圧パッド２３を僅かに上昇させて樹脂Ｐ１の厚さを押圧状態から大きくしている。
【００５４】
この動作をさせることにより、押圧パッド２３をウェーハ１から離反させた時、内部応力によってウェーハ１が樹脂Ｐ１内で十分に変形することができ、元の変形状態を再現させることができる。このため、研削による平坦加工工程において樹脂膜Ｐ２をウェーハ１から剥離した際に、ウェーハ１の内部応力による変形が生じにくく、厳密な平坦状態か、あるいは平坦に近い状態を得ることができる。なお、押圧後にウェーハ１を吸着、保持したまま押圧パッド２３を上昇させる量は、上昇後の樹脂Ｐ１の厚さ内で、ウェーハ１が変形する程度とされる。
【００５５】
なお、上記実施形態では、ステージ１２のワーク載置面１２ａへの樹脂Ｐ１の供給は、必要な量の樹脂Ｐ１を直接ワーク載置面１２ａに供給しているが、本発明方法はこの供給方式に限られない。例えば、予め樹脂が塗布されたフィルムの樹脂が塗布された面を上側にしてステージ１２のワーク載置面１２ａ上に供給し、このフィルムの上面の樹脂の上に、押圧パッド２３に吸着させたウェーハを密着して押圧することにより、ウェーハの裏面に樹脂を塗布する方式を採ってもよい。
【００５６】
また、ウェーハ１が反りを含む形状である場合には、反りの凸側の面を押圧パッド２３の吸着部２４に吸着させる方が、矯正解除後に樹脂Ｐ１を流動させながら反りが戻る挙動が起きやすいので好ましい。
【実施例】
【００５７】
以下、本発明の実施例を説明する。
［実施例］
単結晶シリコンからなる円柱状の材料インゴットをワイヤソーでスライスし、直径φ３００ｍｍ、厚さ９００μｍのウェーハを得た。続いてこのウェーハの反りを測定した。
【００５８】
次いでこのウェーハを、図２と同様の樹脂被覆装置の押圧パッドに吸着して変形を矯正した。一方、ステージ（石英ガラス製）上に、片面に紫外線硬化型の樹脂が塗布されたフィルムを樹脂を上側にして供給し、このフィルムの上面の樹脂の上に、押圧パッドを下降させて矯正したウェーハの裏面を密着させ、さらにウェーハを樹脂に押圧した。次いで、押圧パッドによる吸着、すなわち矯正を解除してから押圧パッドを上昇させてウェーハから離反させ、この後、樹脂を硬化させてウェーハの裏面に樹脂膜を形成した。
【００５９】
次に、図７〜図８に示した要領で、樹脂膜の表面を基準面にウェーハの表面を研削し、次いで樹脂膜をウェーハの裏面から除去した後、表面を基準面として裏面を研削して、両面が研削されて平坦加工されたウェーハを得た。
【００６０】
［比較例］
ウェーハをフィルムの樹脂の上に載置するにあたり、押圧パッドにウェーハを吸着して変形を矯正することはせず、単にウェーハをフィルムの樹脂上に載置してから、このウェーハを押圧パッドで押圧し、次いで、押圧パッドをウェーハから離間させるといった方法を採った。これ以外の工程は上記実施例と同様にして、両面が研削されて平坦加工されたウェーハを得た。
【００６１】
［反りの測定値の比較］
平坦加工後の上記実施例と比較例のウェーハのＷＡＲＰ（反り）を（株）コベルト科研の「ウェーハBOW/WARP測定装置SBW-331M」で測定した。その結果を、樹脂被覆前の反りの測定値と合わせて表１に示す。なお、当該測定装置「SBW-331M」の測定結果は、たわみによる形状の変形量を打ち消す数値補正が反映されるため、無重力下における測定結果とみなすことができる。
【００６２】
【表１】
2010155297.tif 000003
【００６３】
表１で明らかなように、変形を矯正しないままウェーハを樹脂に押圧してから押圧する力を解除して樹脂を硬化させた比較例では、平坦加工後における反りが樹脂被覆前とそれほど変わらず、反りが除去されていない。これに対し、変形を矯正した状態のウェーハを樹脂に載置する本発明方法によれば、平坦加工後の反りが著しく低減し、平坦に近いウェーハを得ることができており、本発明の効果が実証された。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態で片面に樹脂が被覆されるウェーハが重力下で床に載置されている状態の斜視図、（ｂ）は重力ありと重力なしの下でのウェーハを図１（ａ）で示したＡ方向とＢ方向から見た場合の形状を比較した表である。
【図２】本発明の一実施形態に係る樹脂被覆装置の斜視図である。
【図３】一実施形態の樹脂被覆工程を示す断面図である。
【図４】一実施形態の樹脂被覆工程（図３の続き）を示す断面図である。
【図５】一実施形態の樹脂被覆工程（図４の続き）を示す断面図である。
【図６】矯正されたウェーハが樹脂上に載置されている状態（矯正あり）と、矯正が解除されたウェーハが樹脂上に載置されている状態（矯正なし）において、図１（ａ）で示したＡ方向とＢ方向から見た場合の形状を比較した表である。
【図７】ウェーハを研削する一実施形態の研削装置（研削スピンドル）を示す側面図である。
【図８】研削工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…ウェーハ（ワーク）、１ａ…ウェーハの表面（一の面）、１ｂ…ウェーハの裏面（他の面）、１０…樹脂被覆装置、ステージ１２、ワーク載置面１２ａ、１３…ＵＶランプ（外的刺激付与手段）、２０…ウェーハ保持手段（ワーク矯正手段、ワーク載置手段、押圧手段、平坦面移動手段）、２３…押圧パッド、２４ａ…吸着面（平坦面）。
【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】
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【図８】
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