(57)【要約】【課題】コストの低減化を実現できるウェーハへの接着剤塗布方法を提供する。【解決手段】ウェーハ１４表面にノズル１６から接着剤１８を滴下する工程と、展延した接着剤１８の平面形状をカメラ２２で撮影し、画像データを取得する第１の撮影工程と、画像データから、展延形状が設定形状の範囲内であるか否かを判定するする第１の画像処理工程と、接着剤１８をスピンコートするスピンコーティング工程と、スピンコートされた接着剤１８の平面形状をカメラ２２にて撮影する第２の撮影工程と、画像データから、ウェーハ１４表面への接着剤の塗り残し部分が存在するか否かを判定する第２の画像処理工程と、第１の画像処理工程において、接着剤１８の展延形状が設定形状の範囲内であると判定され、第２の画像処理工程において、ウェーハ１４への接着剤の塗り残し部分が存在しないと判定されたウェーハ１４をベーキングするベーキング処理工程とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨用プレート上に接着剤によりウェーハを接着するため、ウェーハに接着剤を塗布するウェーハへの接着剤塗布方法において、
ウェーハ表面にノズルから接着剤を滴下する工程と、
前記滴下され、展延した接着剤の平面形状をカメラで撮影し、接着剤の画像データを取得する第１の撮影工程と、
前記第１の撮影工程により取得した画像データから、接着剤のウェーハ上での展延形状について、該展延形状が設定形状の範囲内であるか否かを判定するする第１の画像処理工程と、
前記接着剤が滴下されたウェーハを回転させて、ウェーハ表面上に接着剤をスピンコートするスピンコーティング工程と、
該スピンコートされた接着剤の平面形状をカメラにて撮影し、接着剤の画像データを取得する第２の撮影工程と、
前記第２の撮影工程により取得した画像データから、ウェーハ表面への接着剤の塗り残し部分が存在するか否かを判定する第２の画像処理工程と、
前記第１の画像処理工程において、接着剤の展延形状が設定形状の範囲内であると判定されると共に、前記第２の画像処理工程において、ウェーハへの接着剤の塗り残し部分が存在しないと判定されたウェーハをベーキングするベーキング処理工程とを含むことを特徴とするウェーハへの接着剤塗布方法。
【請求項２】
前記第1の画像処理工程において、接着剤の展延形状の面積が設定面積の範囲内であるか否か、もしくは前記展延形状が円形形状であるか否かを判定することを特徴とする請求項１記載のウェーハへの接着剤塗布方法。
【請求項３】
前記第１の画像処理工程および前記第２の画像処理工程の少なくとも一方において、否と判定された場合、前記第２の画像処理工程後、接着剤の塗布状況を目視により判定する目視判定を行い、該目視判定により接着剤の塗布状況が良と判定されたウェーハも前記ベーキング処理することを特徴とする請求項１または２記載のウェーハへの接着剤塗布方法。
【請求項４】
前記第１の画像処理工程において、接着剤の展延形状が設定形状の範囲外であると判定された場合、もしくは前記第２の画像処理工程において、接着剤の塗り残し部分が存在すると判定された場合、前記第２の画像処理工程後、一旦スピンコーティング工程を停止し、警報を発することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のウェーハへの接着剤塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はウェーハへの接着剤塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハを所要厚さに研磨するには、ウェーハ自体、厚さが薄いため、セラミック等からなるプレートにウェーハを接着剤により接着して、強度を補填した状態で片面研磨するようにしている。
ウェーハをプレートに接着するには、特許文献１のものにおいては、ウェーハ表面上に接着剤をスピンコートして、この接着剤を介してプレート上に貼付するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２８１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ウェーハ表面上に接着剤をスピンコートするには、ウェーハをスピンチャックに吸着保持し、ウェーハ表面上にノズルから接着剤を滴下して展延した後、スピンチャックを高速回転させて、ウェーハ表面全面に接着剤の薄い膜を形成するようにしている。
ウェーハにノズルから接着剤を滴下するには、通常定量ポンプにより接着剤をノズルに送り込み、滴下するようにしている。
ところで、１枚のウェーハに滴下する接着剤の量は極僅かであり、８インチウェーハにおいて１．５ｍｌ程度にすぎない。このような少量の接着剤を計測する有効な手段は存在しない。
【０００５】
接着剤滴下量の過不足、滴下位置不整、気泡の混入、スピンチャックの回転数不良などがあると、接着剤の塗り残しが発生し、ウェーハを精度よく研磨することができなくなる。
そこで、通常は、接着剤を多めに供給し、接着剤の塗り残しが生じないようにしている。例えば、接着剤の実際の使用量は、ウェーハ１枚につき０．３ｍｌ程度のところ、１．５ｍｌ程度もの多めの接着剤を供給しているのが実情である。したがって、高価な接着剤の約８０％は無駄となっていて、コストの高騰化の一因となっていた。上記のように少量の接着剤の量を有効に計測する有効な手段がないことから、ある程度多めの接着剤を供給せざるを得ないのである。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、接着剤量を実際に測定することに換えて、接着剤の塗布不良状態を検出することによって、最適な接着剤量を経験的に求めることができ、コストの低減化を実現できるウェーハへの接着剤塗布方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、本発明に係るウェーハへの接着剤塗布方法は、研磨用プレート上に接着剤によりウェーハを接着するため、ウェーハに接着剤を塗布するウェーハへの接着剤塗布方法において、ウェーハ表面にノズルから接着剤を滴下する工程と、前記滴下され、展延した接着剤の平面形状をカメラで撮影し、接着剤の画像データを取得する第１の撮影工程と、前記第１の撮影工程により取得した画像データから、接着剤のウェーハ上での展延形状について、該展延形状が設定形状の範囲内であるか否かを判定するする第１の画像処理工程と、前記接着剤が滴下されたウェーハを回転させて、ウェーハ表面上に接着剤をスピンコートするスピンコーティング工程と、該スピンコートされた接着剤の平面形状をカメラにて撮影し、接着剤の画像データを取得する第２の撮影工程と、前記第２の撮影工程により取得した画像データから、ウェーハ表面への接着剤の塗り残し部分が存在するか否かを判定する第２の画像処理工程と、前記第１の画像処理工程において、接着剤の展延形状が設定形状の範囲内であると判定されると共に、前記第２の画像処理工程において、ウェーハへの接着剤の塗り残し部分が存在しないと判定されたウェーハをベーキングするベーキング処理工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
前記第1の画像処理工程において、接着剤の展延形状の面積が設定面積の範囲内であるか否か、もしくは前記展延形状が円形形状であるか否かを判定することができる。
前記第１の画像処理工程および前記第２の画像処理工程の少なくとも一方において、否と判定された場合、前記第２の画像処理工程後、接着剤の塗布状況を目視により判定する目視判定を行い、該目視判定により接着剤の塗布状況が良と判定されたウェーハも前記ベーキング処理するようにすることができる。
【０００９】
前記第１の画像処理工程において、接着剤の展延形状が設定形状の範囲外であると判定された場合、もしくは前記第２の画像処理工程において、接着剤の塗り残し部分が存在すると判定された場合、前記第２の画像処理工程後、一旦スピンコーティング工程を停止し、警報を発するようにすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、接着剤の塗布状態を判定する基準として、接着剤をウェーハ上に滴下し、展延した状態の展延形状を判定する基準と、スピンコーティング後の接着剤の塗り残し部分が存在するか否かの２つ基準をもとにして、接着剤の塗布状況を判定するようにしたので、これまで接着剤の塗り残しが発生しても、研磨後の検査まで発見できなかった不良を研磨前の検査で発見できるようになった。さらに、接着剤の最適な塗布量（安全を見て若干多めとする塗布量）を試行錯誤により経験的に良好に求めることができ、高価な接着剤の無駄な使用を防止でき、コストの低減化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ウェーハ上に接着剤が滴下された状態におけるスピンコーティング装置の説明図である。
【図２】接着剤がスピンコーティングされた状態におけるスピンコーティング装置の説明図である。
【図３】ウェーハへの接着剤塗布工程のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１および図２はスピンコーティング装置１０の説明図である。
１２はスピンチャックであり、ウェーハ１４を負圧により吸着保持できるようになっていて、スピンコーティング時、ウェーハ１４を吸着保持した状態で、１０００ｒｐｍ程度の回転速度で高速回転するようになっている。
ウェーハ１４の表面上にはノズル１６から接着剤１８が滴下される（図１）。
ノズル１６には、図示しないタンクに貯留されている接着剤１８が、公知の定量ポンプ（図示せず）により供給される。
【００１３】
２０はカバーであり、スピンチャック１２およびウェーハ１４の周辺を覆っていて、スピンコーティング時、接着剤が外部に飛散しないようにしている。
２２はカメラ装置であり、ウェーハ１４上への接着剤塗布状態を撮影し、その画像データを図示しない画像処理部に送り込むようにしている。なお、ウェーハ１４が鏡面の場合、カメラ装置２２自体が画像として写り込むおそれがあるので、カメラ装置２２は斜め上方からウェーハ１４を撮影するようにしている。
画像処理部では、接着剤塗布状態の良否を判定する。
また、図示しないが、スピンチャック１２へウェーハ１４を搬出入する公知の搬出入装置が設けられ、また、ウェーハ１４表面上に塗布された接着剤をベーキング処理するベーキング部（図示せず）が設けられている。
【００１４】
図３は、ウェーハ１４への接着剤塗布工程のフロー図を示す。
図３により、本実施の形態に係る接着剤塗布方法を説明する。
ステップ１（Ｓ１）：図示しない搬出入装置によりウェーハ１４をスピンコーティング装置１０内のスピンチャック１２上に位置決めして搬入する。
ステップ２（Ｓ２）：接着剤を定量ポンプ（図示せず）により所要量ノズル１６に送り込み、ノズル１６からウェーハ１４上に接着剤１８を滴下する。接着剤１８は粘性の低い液体であり、ウェーハ１４表面上に、通常は円形状に展延する（図１）。なお、接着剤中に気泡が存在する場合、接着剤は、円形でなく、いびつな形状に展延する。
滴下する接着剤１８の量は、コスト的に少ない方がよいが、本実施の形態による以下の処理を経て試行錯誤することにより、順次接着剤量を減らすことができ、最適な接着剤量とすることができる。
【００１５】
ステップ３（Ｓ３）：ウェーハ１４上に滴下し、展延した接着剤１８の平面形状をカメラ装置２２により撮影し、その画像データを取得する。
ステップ４（Ｓ４）：取得した画像データを図示しない画像処理部に送信し、画像処理部にて、接着剤１８の展延形状を算出する。接着剤１８の展延形状の算出は、その展延面積を算出すると共に、展延形状が円形形状か否かを判定するとよい。なお、展延形状が円形か否かは、その輪郭線が、所要許容幅のリング状の図形内に入っているか否か等によって判定可能である。
接着剤の粘性特性によって、接着剤１８の展延面積変化が大きくなった場合は、接着剤滴下からカメラ撮影までの時間管理を精密に行うとよい。
【００１６】
ステップ５（Ｓ５）：算出した接着剤１８の展延形状の面積が設定面積の範囲内であるか否か、および展延形状が設定円の範囲内であるか否かの判定を行う。
接着剤１８の展延形状の面積が設定面積の範囲外である場合、および展延形状が設定円の範囲外（いびつな形状）である場合、ステップ６（Ｓ６）にて画像保存を行い、ステップ７（Ｓ７）にて異常フラグを立てる。なお、保存された画像データは、後の種々の異常発生原因の検討等に利用可能である。
【００１７】
ステップ８（Ｓ８）：接着剤１８の展延形状の面積が設定面積の範囲内である場合、および展延形状が設定円の範囲内である場合、スピンチャック１２を高速回転させ、スピンコーティングを行う。
また、ステップ５（Ｓ５）で異常と判断されたウェーハ１４も、ステップ６（Ｓ６）、ステップ７（Ｓ７）後、ステップ８（Ｓ８）にてスピンコーティングを行う。
ステップ３（Ｓ３）〜ステップ７（Ｓ７）までの時間は、０．５秒以下の短時間であり、また、時間が経過するとそれだけ接着剤１８の粘度が上がり、スピンコーティングができなくなるので、本実施の形態では、一旦全てのウェーハ１４についてスピンコーティングを行う。
【００１８】
ステップ９（Ｓ９）：接着剤１８がスピンコートされたウェーハ１４（図２）における接着剤１８の平面形状をカメラ装置２２により撮影し、その画像データを取得する。
ステップ１０（Ｓ１０）：取得した画像データを図示しない画像処理部に送信し、画像処理部にて、接着剤１８の展延形状の画像処理をし、ステップ１１（Ｓ１１）にて、接着剤の塗り残し部分が存在するか否かを判定する。
【００１９】
ステップ１２（Ｓ１２）：ステップ１１にて、接着剤の塗り残し部分が存在しないと判定した場合、ステップ１２（Ｓ１２）にてステップ７（Ｓ７）で異常フラグが立てられているか否かを確認する。
ステップ１３（Ｓ１３）：ステップ１２（Ｓ１２）にて、接着剤の塗り残し部分が存在せず、かつステップ７（Ｓ７）にて異常フラグが立てられていないことが確認された場合に、ウェーハ１４は搬出入装置によってスピンコーティング装置１０から搬出され、図示しないベーキング装置に搬入され、所定のベーキング処理がなされ（Ｓ１３）、接着剤の塗布が完了する（ステップ１４（Ｓ１４））。
【００２０】
ステップ１５（Ｓ１５）：一方、ステップ１１（Ｓ１１）にて、接着剤の塗り残し部分が存在すると判定した場合、ステップ１６（Ｓ１６）にてその画像を保存する。保存された画像データは、後の種々の異常発生原因の検討等に利用可能である。
ステップ１６（Ｓ１６）：ステップ１５（Ｓ１５）にて画像を保存した後、警報音等により警報を発する。また、ステップ１１（Ｓ１１）にて、接着剤の塗り残し部分が存在しないと判定されても、ステップ１２（Ｓ１２）にて、ステップ７（Ｓ７）において異常フラグが立てられていることが確認された場合にも、ステップ１６（Ｓ１６）に移行し、警報を発するようにする。
【００２１】
ステップ１７（Ｓ１７）：ステップ１６（Ｓ１６）にて警報が発せられた場合、オペレーターはスピンコーティング装置１０の作動を一旦停止する。そして、オペレーターが、ステップ１５（Ｓ１５）にて保存された保存画像データを目視により確認する。もちろん、オペレーターは、スピンコーティング後のウェーハ１４表面を目視により直接確認するようにしてもよい。
【００２２】
ステップ１８（Ｓ１８）：オペレーター（人）により、ウェーハ１４の接着に支障がないかどうかを基準に、接着剤の塗布状況の良否の確認を行う。
オペレーターにより、接着剤の塗布状況の良否は、経験により確実に行うことができる。
すなわち、接着剤の塗り残し部分が多少存在しても、ウェーハ１４の接着に支障がない場合もある。なお、ステップ５（Ｓ５）における判定は、接着剤の展延面積が設定面積よりも狭い場合には、ステップ１１（Ｓ１１）にて、接着剤の塗り残し部分が存在することに帰結する場合が多く、ステップ１１（Ｓ１１）での判定で十分なこともある。
【００２３】
ところで、ステップ５（Ｓ５）では、接着剤の展延形状が円形であるか否かも判定する。接着剤に気泡が混入している場合も、ウェーハ１４の研磨精度に悪影響がでる。
接着剤に気泡が混入しているばあい、ウェーハ１４に滴下した接着剤の展延形状が円形でなく、いびつな形状となりやすいことが経験上判明している。
そこで、ステップ１２で、接着剤の塗り残し部分が存在しないと判定したウェーハ１４であっても、ステップ７（Ｓ７）で異常フラグが立てられているウェーハ１４については、ステップ１７（Ｓ１７）にてオペレーターにより、特に気泡の有無について目視判定をする。
【００２４】
接着剤中に気泡が混入していたとしても、小さく、かつ少量の気泡の場合には、ウェーハ１４の接着およびウェーハ１４の研磨に支障となることはない。
そこで、ステップ１８（Ｓ１８）にて、オペレーターが、経験上、ウェーハ１４のプレートへの接着および研磨に支障がないか否かを基準に接着剤の塗布状況が良好か否か判定する。
なお、ステップ１８（Ｓ１８）にて、接着剤の塗り残し部分が存在し、かつステップ７（Ｓ７）にて異常フラグが立てられたことが確認されたウェーハ１４であっても、プレートへの接着および研磨に支障がないと判定することもある。
【００２５】
このようにして、ステップ１８（Ｓ１８）にて、オペレーターにより接着剤の塗布状況が良と判定したウェーハ１４は、ステップ１３（Ｓ１３）にてベーキング処理し、接着剤の塗布を完了する（ステップ１４（Ｓ１４））。
このようにして、良好に接着剤が塗布されたウェーハ１４は、別工程にて、公知の接着装置によってプレート上に接着される。
ステップ１９（Ｓ１９）：ステップ１８（Ｓ１８）にて、接着剤の塗布状況が不可（否）と判定した場合、そのウェーハ１４はリジェクト（排除）する。このウェーハは接着剤を除去した後、再使用する。
【００２６】
なお、接着剤塗布状況が良好でないウェーハ１４が発生した場合、連続的に接着剤塗布状況が良好でないウェーハ１４が発生することが多いので、ステップ１８にて、接着剤の塗布状況を不可と判定した場合、スピンコーティング処理を中止し、その発生原因を追究する調査を行うようにするとよい。
以上のように、本実施の形態では、接着剤の塗布状態を判定する基準として、接着剤をウェーハ上に滴下し、展延した状態の展延形状を判定する基準と、スピンコーティング後の接着剤の塗り残し部分が存在するか否かの２つ基準をもとにして、接着剤の塗布状況を判定するようにしたので、うっかりミスや故障で接着剤が出なかったといったトラブルを研磨前の検査で発見できる。さらに、接着剤の最適な塗布量（安全を見て若干多めとする塗布量）を試行錯誤により経験的に良好に求めることができ、高価な接着剤の無駄な使用を防止でき、コストの低減化が図れる。
【符号の説明】
【００２７】
１０  スピンコーティング装置、１２  スピンチャック、１４  ウェーハ、１６    ノズル、１８  接着剤、２０  カバー、２２  カメラ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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