(57)【要約】【課題】  半導体ウェハに損傷を与えることなく、貼り合せ基板の状態から半導体ウェハを容易かつ確実に剥離できるようにした、半導体ウェハの剥離方法を提供する。【解決手段】  半導体ウェハ１周辺部に対応する部分が凹曲面２７をなすウェハ吸着面２８を有したステージ２３を設け、保持基板３と半導体ウェハ１を熱溶融型接着剤４を介して接着した貼り合せ基板７をステージ２３のウェハ吸着面２８に吸着させたときの、保持基板３と半導体ウェハ１との反発力の差を利用して、半導体ウェハ１を保持基板から剥離する。【選択図】      図６  
2006013345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハ周辺部に対応する部分が凹曲面をなすウェハ吸着面を有したステージを設け、
保持基板と半導体ウェハを熱溶融型接着剤を介して接着した貼り合せ基板を前記ステージのウェハ吸着面に吸着させたときの、前記保持基板と半導体ウェハとの反発力の差を利用して、前記半導体ウェハを前記基板から剥離する
ことを特徴とする半導体ウェハの剥離方法。
【請求項２】
前記反発力の差により、前記保持基板と半導体ウェハ間に生じる隙間に空気が入り込んで前記半導体ウェハを前記基板から剥離する
ことを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハの剥離方法。
【請求項３】
前記貼り合せ基板を、前記ステージから所要距離だけ離れた位置から自然落下させて前記ステージ上に配置する
ことを特徴とする請求項１記載の半導体ウェハの剥離方法。
【請求項４】
半導体ウェハ周辺部に対応する部分が凹曲面をなすウェハ吸着面を有したステージと、
前記ステージに対向して保持基板と半導体ウェハを熱溶融型接着剤を介して接着した貼り合せ基板を着脱可能に保持する保持手段と、
前記貼り合せ基板を保持した状態で前記保持手段を表裏反転させる回転機構と、前記保持手段を前記ステージに対して降下、上昇させる移動機構と、
前記保持手段が前記ステージから所要距離だけ離れた位置まで降下したときに、前記保持手段による前記貼り合せ基板の保持を解除する機構と、
前記貼り合せ基板を加熱する加熱手段とを有している
ことを特徴とする半導体ウェハの剥離装置。
【請求項５】
上面の中央部に凸状部を有し、前記上面の周囲部に該上面より低い段差部を有した第１ステージと、
前記第１ステージより熱膨張率が小さい材料からなり、断面略逆Ｕ字状をなして周囲部の脚部が前記第１ステージの段差部に係止され、前記第１ステージとの熱膨張差を利用して周囲部分が凹曲面に変形してウェハ吸着面を形成する第２のステージとから成る
ことを特徴とする半導体ウェハ吸着ステージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造において、半導体ウェハを保持基板に貼り合せて半導体ウェハを所要の厚さに研磨し所要の工程を経た後、基板から半導体ウェハを剥離するときの半導体ウェハの剥離方法とその剥離装置、及び剥離方法に用いる半導体ウェハ吸着ステージに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置、例えば半導体レーザ素子の製造では、図１２に示すような工程がある。半導体ウェハ１上にレーザ素子を構成するクラッド層、活性層、コンタクト層などの各半導体層を形成し、コンタクト層上にｐ側電極２を付けた後（図１２Ａ参照）、この半導体ウェハ１のｐ側電極２側を支持基板の例えばガラス基板３にワックス層４を介して接着する（図１２Ｂ参照）。次に、半導体ウェハ１を所要の厚さまで研磨した（図１２Ｃ参照）後、半導体ウェハ１の裏面にｎ側電極５を付ける（図１２Ｄ参照）。次いで、ワックス層４を熱処理して溶かし、ガラス基板３から半導体ウェハ１を剥離する（図１２Ｅ参照）。
【０００３】
図１１に、従来の半導体ウェハ１の剥離方法を示す。この剥離方法は、基台１１の上面をスライド可能に配され、半導体ウェハ１とガラス基板３とがワックス層４で接着された貼り合せ基板７を半導体ウェハ１側が真空吸着されるように保持するウェハ吸着ステージ１２と、基台１１上に起立する支持柱１３を上下移動可能にかつ上下反転可能に配置され、貼り合せ基板７をガラス基板３側が真空吸着されるように保持する保持ステージ１４と、ウェハステージ１２を加熱する加熱手段（図示せず）とを備えた剥離装置１５を用いる。
【０００４】
貼り合せ基板７から半導体ウェハ１を剥離するには、先ず図１１Ａに示すように、保持ステージ１４上に貼り合せ基板７をガラス基板３が真空吸着されるようにして保持する。
次に、図１１Ｂに示すように、保持ステージ１４を上下反転させて半導体ウェハ１を下向きにする。
次に、図１１Ｃに示すように、ウェハ吸着ステージ１２を貼り合せ基板７に対向する位置まで移動させる。
次に、図１１Ｄに示すように、貼り合せ基板７が吸着保持された状態の保持ステージ１４をウェハ吸着ステージ１２に接するまで降下させる。そして真空吸引をオンさせて貼り合せ基板７をウェハ吸着ステージ１２上に吸着する。このとき、半導体ウェハ１側がステージ１２に接して吸着される。この状態で貼り合せ基板７を、例えばウェハ吸着ステージ１２に内蔵されている加熱手段を介して所定温度で、一定時間加熱し、半導体ウェハ１とガラス基板３を接着しているワックス層４を溶かす。
次に、図１１Ｅに示すように、保持ステージ１４及びウェハ吸着ステージ１２で共に貼り合せ基板７を吸着した状態で、ウェハ吸着ステージ１２をガラス基板３から離れるようにスライドさせて元位置に戻す。このとき、ガラス基板３は保持ステージ１４にて吸着されているので、半導体ウェハ１のみがウェハ吸着ステージ１２と共に移動し、ガラス基板３から剥離される。
【０００５】
次に、図１１Ｆに示すように、剥離後にガラス基板３を保持した状態で保持ステージ１４が上昇し、図１１Ａの元位置に復帰する。
【０００６】
ウェハを保持部材から剥離する剥離方法の先行技術としては、特許文献１，２，３、及び４が知られている。
【特許文献１】特開平８−８３２７号公報
【特許文献２】特開平１０−９２７３６号公報
【特許文献３】特開平７−１６９７２３号公報
【特許文献４】特開２００３−４１３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の半導体ウェハ剥離方法は、上述したように半導体ウェハ１と支持基板であるガラス基板４が夫々ウェハ吸着ステージ１２と保持ステージ１４にて吸着され、その後にウェハ吸着ステージ１２をスライドさせて剥離していた。しかし、この剥離方法では、スライド時に半導体ウェハ１とガラス基板４との表面同志が擦れ合って半導体ウェハ１の表面に傷が付いたり、スライド時のストレスにより半導体ウェハ１にひびが入り割れてしまう虞れがあった（図１１Ｅの工程参照）。
また、貼り合せ基板７をウェハ吸着ステージ１２に吸着させる際、貼り合せ基板７がウェハ吸着ステージ１２に吸着されるまで、保持ステージ１４を降下させている（図１１Ｄの工程参照）。このため、両ステージ１４及び１２の平行度が出ていないと、貼り合せ基板７が両ステージ１４及び１２に正しく吸着されず、半導体ウェハ１を剥離することができない場合がある。さらに、両ステージ１４及び１２に平行度が出ていないときには、ウェハ吸着ステージ１２に対して半導体ウェハ１の一部のみが先に接触し、半導体ウェハ１の一部分のみに負荷がかかり（このとき保持ステージ１４の自重全体が負荷としてかかる）、半導体ウェハ１が割れてしまう虞れがあった。
【０００８】
本発明は、上述の点に鑑み、半導体ウェハに損傷を与えることなく、貼り合せ基板の状態から半導体ウェハを容易かつ確実に剥離できるようにした、半導体ウェハの剥離方法とその剥離装置、及び剥離方法に用いられる半導体ウェハ吸着ステージを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る半導体ウェハの剥離方法は、半導体ウェハ周辺部に対応する部分が凹曲面をなすウェハ吸着面を有したステージを設け、基板に熱溶融型接着剤を介して接着した半導体ウェハをステージのウェハ吸着面に吸着させたときの、保持基板と半導体ウェハとの反発力の差を利用して、半導体ウェハを前記基板から剥離することを特徴とする。
【００１０】
この場合、保持基板と半導体ウェハの反発力の差により、保持基板と半導体ウェハ間に生じる隙間に空気を入り込ませて半導体ウェハを基板から剥離するようになす。
基板に接着された半導体ウェハは、ステージから所要距離だけ離れた位置から自然落下させてステージ上に載せるようになす。
【００１１】
本発明に係る半導体ウェハの剥離装置は、半導体ウェハ周辺部に対応する部分が凹曲面をなすウェハ吸着面を有したステージと、ステージに対向して保持基板と半導体ウェハを熱溶融型接着剤を介して接着した貼り合せ基板を着脱可能に保持する保持手段と、貼り合せ基板を保持した状態で保持手段を表裏反転させる回転機構と、保持手段を前記ステージに対して降下、上昇させる移動機構と、保持手段がステージから所要距離だけ離れた位置まで降下したときに、保持手段による貼り合せ基板の吸着を解除する機構と、貼り合せ基板を加熱する加熱手段とを有していることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る半導体ウェハ吸着ステージは、上面の中央部に凸状部を有し、上面の周囲部に上面より低い段差部を有した第１ステージと、第１ステージより熱膨張率が小さい材料からなり、断面略逆Ｕ字状をなして周囲部の脚部が第１ステージの段差部に係止され、第１ステージとの熱膨張差を利用して周囲部分が凹曲面に変形してウェハ吸着面を形成する第２のステージとから成ることを特徴とする。
【００１３】
本発明の半導体ウェハの剥離方法では、半導体ウェハ周辺部に対応する部分が凹曲面をなすウェハ吸着面を有したステージに、貼り合せ基板を吸着させたときに、保持基板と半導体ウェハとの反発力の差で熱溶融された接着剤を境に半導体ウェハが基板から剥離される。
この場合、上記反発力の差によって保持基板と半導体ウェハ間に隙間が生じ、この隙間から空気が入り込んで剥離が促進される。
貼り合せ基板をステージ上に載せる際、ステージから所要距離だけ離れた位置から貼り合せ基板を自然落下させてステージ上に載せるので、貼り合せ基板はあたかも紙が舞い落ちるようにしてステージ上に衝撃なく載置される。
【００１４】
本発明の半導体ウェハの剥離装置では、半導体ウェハ周辺部に対応する部分が凹曲面をなすウェハ吸着面を有したステージが設けられるので、貼り合せ基板をこのステージに半導体ウェハを下向きにして吸着したとき、貼り合せ基板における保持基板と半導体ウェハとの反発力の差で半導体ウェハが剥離される。
貼り合せ基板を保持した状態で保持手段を表裏反転させる回転機構と、保持手段を前記ステージに対して降下、上昇させる移動機構を有するので、最初に貼り合せ基板を半導体ウェハを上向きにして保持手段に保持させることができ、その状態から回転機構により反転させて半導体ウェハを下向きにすることができる。以後、その状態で保持手段を移動手段により、降下、上昇させることができる。
保持手段がステージから所要距離だけ離れた位置まで降下したときに、保持手段による貼り合せ基板の吸着を解除する機構を有するので、貼り合せ基板はステージに近づいた位置で保持が排除され、その後自然落下でステージ上に舞い落ちる。
貼り合せ基板を加熱する加熱手段を有するので、貼り合せ基板がステージに載せられた状態で加熱されて、保持基板と半導体ウェハを接着していた熱溶融型接着剤を溶かし、剥離を容易にする。
【００１５】
本発明の半導体ウェハ吸着ステージでは、断面略逆Ｕ字状をなし熱膨張係数の小さい第２のステージの脚部が、熱膨張係数が大きい第１のステージの段差部に係止された構成を有するので、加熱したとき第１のステージが大きく伸びることで、第２のステージが段差部に引っ張られて第２ステージ上側が凹曲するように変形する。このとき、第１のステージの中央にある凸状部により第２ステージの上側中央が上に持ち上げられる形となり、結果的に第２ステージの上面、つまりウェハ吸着面は周辺部で凹曲面を形成する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る半導体ウェハの剥離方法によれば、ステージの凹曲面をなすウェハ吸着面と、貼り合せ基板における保持基板と半導体ウェハの反発力の差を利用して剥離することにより、従来のスライド剥離による半導体ウェハと基板同志の摩擦による半導体ウェハ表面の傷、ストレスを無くすことができる。また、スライド剥離によって生じる半導体ウェハ表面の傷、半導体ウェハにかかるストレス等による半導体ウェハのひびの混入、割れを解消することができる。特に、保持基板と半導体ウェハの反発力に差で生じる隙間からの空気の入り込みを利用することにより、剥離現象が促進され、容易に剥離することができる。
ステージから所要距離だけ離れた位置から空間を空けて、貼り合せ基板をステージ上に自然落下させることにより、貼り合せ基板が舞い落ちる形になり、衝撃を与えないで貼り合せ基板をステージに載せることができる。これにより、従来上部の保持手段降下時にかかっていた半導体ウェハへのストレスを無くすことができる。この半導体ウェハへのストレスが解消されるので、半導体ウェハのひび混入、割れを解消することができる。
従って、半導体ウェハのひび、割れの解消で、半導体製品の製造歩留りを向上することができる。半導体ウェハの物理的なストレスを無くすことができるので、半導体装置の特性への影響等を低減することができる。
【００１７】
本発明に係る半導体ウェハの剥離装置によれば、半導体ウェハ表面に傷、ストレスを与えないで剥離することができるので、剥離後の半導体ウェハにひび混入、半導体ウェハの割れを防ぎ、半導体製品の製造歩留りを向上することができる。また、特性のよい半導体装置を製造することができる。
【００１８】
本発明に係る半導体ウェハ吸着ステージによれば、容易に目的とする凹曲面を有するウェハ吸着面を形成することができ、半導体ウェハの剥離に適した半導体ウェハ吸着ステージを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
図１及び図２に、本発明に係る半導体ウェハの剥離装置の一実施の形態を示す。図１は剥離装置の概略構成図である。
本実施の形態に係る半導体ウェハの剥離装置２１は、図１に示すように、基台２２上に、半導体ウェハを真空吸着するウェハ吸着ステージ２３と、基台２２上に起立した支持柱２４に支持された保持ステージ２５とを備えて成る。ウェハ吸着ステージ２３は、基台２２の上面に在ってスライド可能に配置される。保持ステージ２５は、前述した例えばワックス等の熱溶融型接着剤を介して半導体ウェハ１と保持基板３とを接着した、いわゆる貼り合せ基板７を真空吸着で保持するステージである。保持ステージ２５には、貼り合せ基板７を吸着保持したとき、貼り合せ基板７の面方向を位置規制するための円筒状規制部２５ａが設けられる。この円筒状規制部は、その上端面が貼り合せ基板７を保持した状態で貼り合せ基板７の上面、即ち半導体ウェハ１の上面より下に位置するように形成される。半導体ウェハ１の保持基板３は、半導体ウェハ１より反発力が強い（半導体ウェハ１より剛性を有する）例えばガラス基板、その他の基板にて形成することができる。
【００２１】
保持ステージ２５は、支持柱２４を上下移動可能（すなわち降下、上昇可能）に、かつ上下反転可能に配置されるように、上下移動機構、上下反転する回転機構を有している。また、保持ステージ２５には、保持ステージ２５が後述するようにウェハ吸着ステージ２３から所要距離だけ離れた位置まで降下したとき、すなわちウェハ吸着ステージ２３と貼り合せ基板７との間に少許の空間を残す位置まで降下したとき、貼り合せ基板７の吸着を解除する機構が設けられる。さらに、貼り合せ基板７を加熱する加熱手段が設けられる。この加熱手段は、例えばウェハ吸着ステージ２３の近傍、好ましくはウェハ吸着ステージ２３に内蔵させる。
【００２２】
ウェハ吸着ステージ２３は、図２の拡大図で示すように、吸着すべき半導体ウェハ１の周辺部に対応する部分が凹曲面２７をなすウェハ吸着面２８を有して形成される。ウェハ吸着面２８の中央部分は平坦に、あるいは周辺の凹曲面２７より盛り上がって形成されていてもよい。このウェハ吸着ステージ２３については、さらに後述する。
【００２３】
次に、この半導体ウェハの剥離装置２１を用いて貼り合せ基板７の半導体ウェハ１を剥離する方法を、図３を参照して説明する。
先ず、図３Ａに示すように、保持ステージ２５を上向きにしてこの保持ステージ２５上に、貼り合せ基板７を保持基板３側が真空吸着されるようにして保持する。
次に、図３Ｂに示すように、保持ステージ２５を上下反転させて半導体ウェハ１を下向きにする。
次に、図３Ｃに示すように、ウェハ吸着ステージ２３を貼り合せ基板７下に対応する位置にスライドさせる。
【００２４】
次に、図３Ｄ及び図４に示すように、保持ステージ２５を支持柱２４にガイドされながら降下させ、ウェハ吸着ステージ２３から所要距離ｔ1 だけ離れた位置まで降下したところで保持ステージ２５を停止する。すなわち、貼り合せ基板７の半導体ウェハ面とウェハ吸着ステージ２３との間に少許の間隔ｔ1 の空間３１が残こるようにして保持ステージ２５を停止する。
【００２５】
次いで、この位置で貼り合せ基板７に対する保持ステージ２５の真空吸着を解除する。この吸着解除よって、図３Ｅ及び図５に示すように、貼り合せ基板７をふんわりと自然落下させてウェハ吸着ステージ２３上に載せる。この自然落下で、例えウェハ吸着ステージ２３と保持ステージ２５との平行度がとれていなくても、つまりウェハ吸着ステージ２３の面に対して貼り合せ基板７が傾いて降下されたとしても、貼り合せ基板７は衝撃を受けずにウェハ吸着ステージ２３上に到達する。貼り合せ基板７が自然落下してウェハ吸着ステージ２３上に達した状態では、図５に示すように、貼り合せ基板７の保持基板３は保持ステージ２５の円筒状規制部２５ａ内に残る。
【００２６】
この貼り合せ基板７が自然落下でウェハ吸着ステージ２３に到達した後、図３Ｆに示すように、ウェハ吸着ステージ２３の真空吸着がオンして、貼り合せ基板７の半導体ウェハ１の面がウェハ吸着ステージ２３の吸着面２８に吸着される。同時に貼り合せ基板７は加熱手段により加熱されて、熱溶融型接着剤が溶ける。このとき、保持基板３と半導体ウェハ１の反発力の差で保持基板３と半導体ウェハ１間に隙間が発生し、この隙間から空気が入り込んで半導体ウェハ１と保持基板３とが互いに剥離する。すなわち、半導体ウェハ１はウェハ吸着ステージ２３に吸着されたまま残り、保持基板３は保持ステージ２５内に残る。
【００２７】
ここで、貼り合せ基板７に対する加熱に関しては、急激な温度上昇によるヒートショックを抑えるために、予備加熱（プレーヒート）と本加熱の段階的な加熱を行うことができる。例えば、保持ステージ２５内にヒータ手段を内蔵させて、保持ステージ２５にて保持している間に貼り合せ基板７に対する予備過熱を行う。一方、吸着ステージ２３内にヒータ手段を内蔵させ、吸着ステージ２３に貼り合せ基板７を受けたときに本加熱を行うようにすることができる。
【００２８】
半導体ウェハ１と保持基板３との剥離現象としては、２通り考えられる。第１は、図６に示す剥離現象である。最初に貼り合せ基板７がウェハ吸着ステージ２３の吸着面２８に吸着される（図６Ａ参照）。次に熱溶融型接着剤４が加熱で溶けた状態になり、その瞬間に保持基板３が自身の強い反発力で持ち上がる。このときの反発力は、凹曲面２７の部分の反発力Ｆ1 が中央での反発力Ｆ2 より強く、このため周辺部において、保持基板３と吸着されている半導体ウェハ１間に隙間４が発生する。この隙間３２から空気３３が入り込んで剥離を促進し、最終的に半導体ウェハ１を残して保持基板３が剥離される（図６Ｂ参照）。
【００２９】
第２は、図７に示す剥離現象である。貼り合せ基板７がウェハ吸着ステージ２３の吸着面２８に吸着されようとするも、保持基板３の反発力が強いために保持基板３は殆ど変形されず、反発力の弱い半導体ウェハ１のみが吸着のため周辺部から保持基板３に対して離れ始める（図７Ａ参照）。これにより発生した空隙３２から空気３３が入り込み半導体ウェハ１が保持基板３から完全に剥離してウェハ吸着ステージ２３に吸着される（図７Ｂ参照）。
【００３０】
次に、図３Ｆに示すように、保持基板３が保持ステージ２５に真空吸着され、次いで、保持ステージ２５が上昇し、かつ上下反転して元位置に復帰し、また、ウェハ吸着ステージ２３が半導体ウェハ１を吸着した状態で元位置に復帰し、図３Ａの状態に戻る。これ以後は、半導体ウェハ１を取出して、次の工程に搬送される。また、保持ステージ３に保持されていた保持基板も保持ステージ２５から取り出される。
ワックス４は、剥離時に保持基板３の表面、あるいは半導体ウェハ１の表面、あるいは両者に付着される。
【００３１】
ここで、貼り合せ基板７を保持して保持ステージ２５が降下し、ウェハ吸着ステージ２３に到達する前に所要距離ｔ1 を残して停止するときの、距離ｔ1 としては、１０μｍ〜５００μｍ程度、好ましくは５０μｍ〜５００μｍ程度、さらに好ましくは５０μｍ〜３００μｍ程度とすることができる。本例では１００μｍ前後としている。この距離ｔ1 は、貼り合せ基板７を自然落下させたときに、衝撃を受けずにふわりと落下できること、また、落下した後に保持基板３の一部が保持ステージ２５の円筒状規制部２５ａ内に残り（図５参照）、しかも図３Ｆで半導体ウェハ１を剥離した後で、保持基板３をその位置で保持ステージ２５に真空吸着できるに十分な距離でなければならない。上記の数値範囲であれば、この条件を満たす。ｔ1 が１０μｍより小さいと貼り合せ基板７が傾いて降下したときに、一部がウェハ吸着ステージ２３に当たる確率が高い。また、ｔ1 が５００μｍを越えると、自然落下で衝撃を受ける虞れがある。
【００３２】
次に、ウェハ吸着ステージ２３のウェハ吸着面２８としては、図２に示すように、周辺部で凹曲面２７を有し、中間部で平坦、または多少の盛り上がりを有する曲面とするのが好ましい。
因みに、図８に示すように、ウェハ吸着ステージ２３のウェハ吸着面を、なだらかな一様な凹曲面１２８としたときには、貼り合せ基板７を吸着した後の保持基板３の反発力Ｆ3 が全面均一になり、半導体ウェハ１と保持基板３間に空気が入り込み難く、剥離されないことが確かめられた。
【００３３】
本実施の形態におけるウェハ吸着ステージ２３のウェハ吸着面２８を、図９に示すような曲面ａとしたとき、良好に剥離が行えることが確認された。図９は、縦軸にウェハ吸着ステージ２３のウェハ非吸着面を零として深さ方向の距離（相対値）をとり、横軸にウェハの直径方向の距離（相対値）をとって示す。なお、縦軸：横軸の相対値は１：１００の比率である。
ウェハ吸着面２８における周辺部の凹曲面２７の曲率（＝１／曲率半径）は、大きすぎるとウェハの割れを誘い、小さすぎるとウェハの剥離が困難になるので、図９に示す曲率を基準に±１０％程度、好ましくは±５％程度とすることができる。
【００３４】
上述の図９の曲面ａを有するウェハ吸着ステージ２３を実際に作成することは難しい。図１０に、このようなウェハ吸着面ａを有するウェハ吸着ステージ２３が得られる一実施の形態を示す。
本実施の形態に係る半導体ウェハ吸着ステージ２３は、図１０Ａに示すように、熱膨張率の異なる２つの第１のステージ（いわゆる母体ステージ）４１と、この第１のステージ４１上に係止された第２のステージ４２とから構成される。第１のステージ４１は第２のステージ４２より熱膨張係数の大きい材料で形成する。第１のステージ４１は、例えばアルミニウム材（例えば１９０℃で０．３ｍｍ伸びる）で形成することができる。第２のステージ４２は、第１のステージ４１より熱膨張係数が小さい材料、例えばセラミック材（例えば１９０℃で０．１ｍｍ伸びる）で形成することができる。
【００３５】
第１のステージ４１は、平行平板であって、周辺部の全周にわたって上面４１ａより低い段差部４３が形成され、かつ中央部に上面４１ａより所要の高さで突出する凸状部４４を有して形成される。一方第２のステージ４２は、断面略逆Ｕ字状をなし、その周辺部の脚部４２ａが第１のステージ４１の段差部４３に係止されるようにして第１のステージ４１に組み立てられる。第１のステージ４１と第２のステージ４２とは、脚部４２ａで互いに例えばシリコン接着剤４９で固定される。このとき、第２のステージ４２に上側板部４２ｂの内面と、第１のステージ４１の凸状部４４の上面との間には、所要の空間４６を有するようになす。第２のステージ４２の上側板部４２ｂには、真空吸着に供する多数の吸引孔４７及び表面に溝が形成される。
【００３６】
このウェハ吸着ステージ２３は、第１のステージ４１及び第２のステージ４２を所要の温度、例えば１９０℃で加熱することにより、図１０Ｂに示すように、第１のステージ４１が直径方向に伸びるが、第２のステージ４２はそれほど伸びない。第２のステージ４２は、その脚部が第１のステージ４１の段差部４３に引っ張られるようにして、上側板部４２ｂが変形し、脚部４２ａに近い面が下方に変形して凹曲面２７を形成することになる。一方、第１のステージ４２１の中央の凸状部４４によって第２のステージ４２の中央上面が規制されることで、凹曲面２７の曲率が大きくなる方に促進される。この結果、図９に示すような曲面ａを有するウェハ吸着ステージ２３が出来上がる。
このウェハ吸着面を維持するための加熱温度は、剥離時の熱溶融型接着材（例えばワックス）を溶かすための加熱に兼用される。
【００３７】
上述した本実施の形態に係る半導体ウェハの剥離方法及び剥離装置によれば、周辺部を凹曲面２７としたウェハ吸着面２８を有するウェハ吸着ステージ２３を用い、貼り合せ基板７の半導体ウェハ１と保持基板３との反発力の差と、反発力の差で発生する隙間３２に入り込む空気３３とを利用して半導体ウェハ１を剥離することができる。この剥離方法により、従来のスライド剥離による表面同志の摩擦による半導体ウェハ表面の傷、半導体ウェハ表面にかかるストレスを無くすことができる。従って、スライド剥離によって生じる半導体ウェハ表面の傷、ストレス等による半導体ウェハ１へのひび混入、割れなどを解消することができる。
【００３８】
ウェハ吸着ステージ２３から少許の空間間隔ｔ1 を空けて、貼り合せ基板７の降下を停止し、吸着を解除して貼り合せ基板７を自然落下でふわりとウェハ吸着ステージ２３上に落とすことにより、貼り合せ基板７に衝撃を与えることがない。従って、従来の保持ステージの降下時にかかっていた半導体ウェハへのストレスをなくすことができる。これにより、半導体ウェハ１へのひび混入、割れの発生を解消することができる。
従って、半導体製品の製造の歩留りを向上することができる。また、半導体ウェハ１への物理的なストレスをなくせるので、半導体装置の特性を向上することができる。
【００３９】
本実施の形態に係る半導体ウェハ吸着ステージ２３によれば、熱膨張係数の異なる２つのステージ４１及び４２を用いて、周辺部に凹曲面をなすウェハ吸着面２８を実現することができる。従って、この半導体ウェハ吸着ステージ２３を用いることにより、本発明の剥離方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る半導体ウェハの剥離装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の半導体ウェハの剥離装置のウェハ吸着ステージの拡大図である。
【図３】Ａ〜Ｆ  本発明に係る半導体ウェハの剥離方法の説明に供する剥離工程図である。
【図４】図３Ｄに対応した要部の拡大図である。
【図５】図３Ｅに対応した要部の拡大図である。
【図６】Ａ〜Ｂ  本発明の剥離現象の一つの説明図である。
【図７】Ａ〜Ｂ  本発明の剥離現象の他の説明図である。
【図８】比較例のウェハ吸着ステージの説明図である。
【図９】本発明に係るウェハ吸着ステージのウェハ吸着面の曲面形状を示すグラフである。
【図１０】Ａ  本発明のウェハ吸着ステージの実施の形態を示す構成図である。              Ｂ  図１０Ａのウェハ吸着ステージの構成から凹曲面のウェハ吸着面を形成する説明図である。
【図１１】Ａ〜Ｆ  従来の半導体ウェハの剥離方法を示す剥離工程図である。
【図１２】本発明に適用される貼り合せ基板の一例を示す製造工程図である。
【符号の説明】
【００４１】
１・・半導体ウェハ、２・・ｐ側電極、３・・保持基板、４・・熱溶融型接着剤（例えばワックス）、５・・ｎ側電極、２１・・剥離装置、２２・・基台、２３・・ウェハ吸着ステージ、２４・・支持柱、２５・・保持ステージ、２７・・凹曲面、２８・・ウェハ吸着面、３１・・空間、３２・・隙間、３３・・空気、４１・・第１のステージ、４２・・第２のステージ、４２ａ・・脚部、４２ｂ上側板部、４３・・段差部、４４・・凸状部、４６・・空間、４７・・吸引孔、４９・・接着剤
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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