(57)【要約】【課題】接着剤層に気泡が残存することを抑制でき、貼り合わせステップの後工程での不具合の発生を防止できるようにすること。【解決手段】ウェーハ（１０）の表面（１１ａ）に液状接着剤（Ｌ）を塗布するウェーハ塗布ステップと、ウェーハを支持する支持面（２４ａ）を有するサポート部材（２４）の支持面に液状接着剤を塗布するサポート部材塗布ステップと、ウェーハの表面とサポート部材の支持面とを対面させて貼り合わせ、ウェーハをサポート部材に貼り合わせる貼り合わせステップとを実施する。ウェーハの表面及びサポート部材の支持面の両面に液状接着剤を塗布するので、液状接着剤からなる接着剤層（２６）とウェーハ表面の凹凸との間に気泡が残存することを抑制できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に交差する複数の分割予定ラインで区画される各領域に半導体デバイスが形成されたウェーハを薄化するウェーハの加工方法であって、
該ウェーハの表面に液状接着剤を塗布するウェーハ塗布ステップと、
該ウェーハを支持する支持面を有して剛性平板で形成されるサポート部材の該支持面に、該液状接着剤を塗布するサポート部材塗布ステップと、
該ウェーハ塗布ステップと該サポート部材塗布ステップとを実施した後に、該ウェーハ表面と該サポート部材の該支持面とを対面させて貼り合わせ、該ウェーハを該サポート部材に貼り合わせる貼り合わせステップと、
該貼り合わせステップを実施した後に、該ウェーハの露呈する裏面側に研削加工を施して該ウェーハを薄化する薄化ステップと、
該薄化ステップを実施した後に、該ウェーハの研削面に熱処理で膜を形成する熱処理ステップと、
を備えるウェーハの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハ表面にサポート部材を貼着してから、ウェーハ裏面側を研削してウェーハを薄化するウェーハの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、新たな三次元実装技術として、ワイヤの代わりにＳｉ貫通電極（Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｖｉａ：ＴＳＶ）を用いた実装技術が注目されている。ＴＳＶ技術を用いると、配線長がワイヤより短いため配線抵抗やインダクタンスが大幅に低減でき、消費電力も大幅に低減できるというメリットがある。一方、半導体デバイスチップの積層方法として、複数の半導体ウェーハ同士を積層し、積層したウェーハを貫く貫通電極を形成してウェーハ同士を接続する積層方法が開発されつつある（Ｗａｆｅｒ  ｏｎ  ｗａｆｅｒ：ＷＯＷ、例えば特許文献１）。
【０００３】
ＷＯＷとしては、ガラス板等からなるサポート部材に対し、半導体デバイスが表面に形成されたウェーハを貼着する場合がある。この貼着では、サポート部材の一方の面に塗布された熱可塑性の接着剤にウェーハの表面を押圧する方法が採用される。サポート部材とウェーハとの貼着後、ウェーハを研削して薄化し、その後、ウェーハに熱処理を施してＳｉＮ膜等を形成してから、他のデバイスウェーハと積層される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３４２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のように、サポート部材に対してウェーハを貼着すると、接着剤とウェーハ表面の微細な凹凸との間に気泡が残存してしまう、という問題がある。かかる気泡は、後工程での熱処理を伴う膜形成時に膨張してしまい、膜形成を平坦に行えなくなってしまう、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、接着剤層に気泡が残存することを抑制でき、後工程での不具合の発生を防止することができるウェーハの加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のウェーハの加工方法は、表面に交差する複数の分割予定ラインで区画される各領域に半導体デバイスが形成されたウェーハを薄化するウェーハの加工方法であって、ウェーハの表面に液状接着剤を塗布するウェーハ塗布ステップと、ウェーハを支持する支持面を有して剛性平板で形成されるサポート部材の支持面に、液状接着剤を塗布するサポート部材塗布ステップと、ウェーハ塗布ステップとサポート部材塗布ステップとを実施した後に、ウェーハ表面とサポート部材の支持面とを対面させて貼り合わせ、ウェーハをサポート部材に貼り合わせる貼り合わせステップと、貼り合わせステップを実施した後に、ウェーハの露呈する裏面側に研削加工を施してウェーハを薄化する薄化ステップと、薄化ステップを実施した後に、ウェーハの研削面に熱処理で膜を形成する熱処理ステップと、を備える、ことを特徴とする。
【０００８】
この方法では、相互に貼り合わされるウェーハの表面及びサポート部材の支持面の両面に液状接着剤を塗布するので、ウェーハとサポート部材との仮接着において、接着剤と半導体デバイス等の微細な凹凸との間に気泡が残存することを抑制することができる。これにより、熱処理ステップの実施において気泡の膨張を回避でき、ウェーハの研削面における膜形成の平坦化を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ウェーハの表面及びサポート部材の支持面の両面に液状接着剤を塗布するので、接着剤層に気泡が残存することを抑制でき、貼り合わせステップの後工程での不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係るウェーハの加工方法に用いるウェーハの概略斜視図である。
【図２】ウェーハ塗布ステップの説明図である。
【図３】サポート部材塗布ステップの説明図である。
【図４】図４Ａは、貼り合わせステップの実施前の説明図であり、図４Ｂは、貼り合わせステップの実施後の説明図である。
【図５】薄化ステップの説明図である。
【図６】熱処理ステップの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係るウェーハの加工方法ついて説明する。先ず、図１を参照して、ウェーハについて説明する。図１は、ウェーハの概略斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、ウェーハ１０は、円板状の基台１１を備え、基台１１の表面１１ａには格子状に交差する複数の分割予定ライン（ストリート）１２が設定されている。ウェーハ１０は、ＬＳＩ等からなる複数の半導体デバイス１３を更に備え、半導体デバイス１３は、分割予定ライン１２によって区画された各領域に配設されている。図１の符号１１ｂは、基台１１の裏面１１ｂであり、ウェーハ１０の裏面となる。また、基台１１の表面１１ａは、ウェーハ１０の表面となる。
【００１３】
続いて、本実施の形態に係るウェーハの加工方法について、図２乃至図６を参照して説明する。図２は、ウェーハ塗布ステップの説明図、図３は、サポート部材塗布ステップの説明図、図４は、貼り合わせステップの説明図、図５は、薄化ステップの説明図、図６は、熱処理ステップの説明図である。なお、図２乃至図６に示す各ステップは、あくまでも一例に過ぎず、この構成に限定されるものではない。
【００１４】
まず、図２に示すように、ウェーハ１０に対してウェーハ塗布ステップを実施する。ウェーハ塗布ステップでは、スピンナテーブル（不図示）の上にウェーハ１０を載置する。そして、ウェーハ１０を高速回転しながら、基台１１の表面１１ａに対してノズル２０から液状接着剤Ｌを塗布する。これにより、いわゆるスピンコート法によって基台１１の表面１１ａに液状接着剤Ｌからなる接着剤層２１が形成される。本実施の形態では、接着剤層２１の厚みが５μｍ程度に形成されるよう、ウェーハ１０の回転数、液状接着剤Ｌの塗布量が設定される。
【００１５】
ここで、液状接着剤Ｌとしては、ｂｒｅｗｅｒ  ｓｃｉｅｎｃｅ社の  Ｗａｆｅｒ  ＢＯＮＤ（登録商標）を例示できる。液状接着剤Ｌは、仮接着剤として利用され、加熱処理や、ＵＶ照射、薬品処理等を行うことによって、接着力を失う性質を有するものである。
【００１６】
ウェーハ塗布ステップの実施の前後、或いは、同時に、図３に示すように、サポート部材塗布ステップを実施する。サポート部材２４は、ガラス板等の剛性平板によって形成される。サポート部材塗布ステップにおいても、スピンコート法による接着剤層２５の形成が行われる。念のために説明すると、サポート部材塗布ステップでは、スピンナテーブル（不図示）の上にサポート部材２４を載置し、サポート部材２４を高速回転する。この高速回転中に、サポート部材２４の上面となる支持面２４ａに対し、ウェーハ塗布ステップと同じ液状接着剤Ｌをノズル２０から塗布する。これにより、サポート部材２４の支持面２４ａに液状接着剤Ｌからなる接着剤層２５が形成される。接着剤層２５の厚みも、接着剤層２１と同様に５μｍ程度に設定される。
【００１７】
ウェーハ塗布ステップとサポート部材塗布ステップとを実施した後、図４に示すように、貼り合わせステップを実施する。図４は、貼り合わせステップの説明図であり、図４Ａは、貼り合わせステップの実施前の説明図、図４Ｂは、貼り合わせステップの実施後の説明図である。
【００１８】
貼り合わせステップでは、図４Ａに示すように、接着剤層２５側（支持面２４ａ側）を下向きとしたサポート部材２４を、保持手段（不図示）によって保持する。この保持において、接着剤層２５は、液状接着剤Ｌの塗布時から温度が下がって多少流動化した状態となり、垂れ落ちることなく層厚が維持される。この際、接着剤層２５では、液状接着剤Ｌが塗布時に比べて温度低下に応じ粘度が上昇し、この粘度上昇によって流動化しつつ下向きとしても垂れ落ちが生じないように形成される。また、接着剤層２１側（表面１１ａ側）を上向きとしたウェーハ１０を、保持テーブル（不図示）の上に載置して保持する。この保持テーブルによって、ウェーハ１０を介して接着剤層２１が所定温度に加熱され、接着剤層２１は樹脂が流動化して液状の状態となる。
【００１９】
この状態から、ウェーハ１０及びサポート部材２４を相対移動し、これらが上下方向に整列した状態に位置付ける。その後、所定時間真空中で、図４Ｂに示すように、サポート部材２４における接着剤層２５と、ウェーハ１０における接着剤層２１とを所定の押圧力で接触することで、ウェーハ１０をサポート部材２４に貼り合わせる。この貼り合わせによって、双方の接着剤層２１、２５（図４Ａ参照）が一体となった接着剤層２６が形成され、この接着剤層２６を介してウェーハ１０とサポート部材２４とが貼着される。
【００２０】
貼り合わせステップを実施した後、図５に示すように、薄化ステップを実施する。薄化ステップでは、ウェーハ１０において露呈する裏面１１ｂ側を研削装置（不図示）によって研削し、基台１１を所定の仕上げ厚みに形成する。そして、研削後に、研磨装置（不図示）によって裏面１１ｂを研磨し、裏面１１ｂを平坦化する。
【００２１】
薄化ステップを実施した後、図６に示すように、熱処理ステップを実施する。熱処理ステップでは、ウェーハ１０の研削面となる裏面１１ｂに対し、所定温度で所定時間加熱する熱処理を施すことによって、ＳｉＮ膜２７（シリコン窒化膜）を所定の膜厚で形成する。なお、熱処理に代えてＣＶＤ法等の処理によりＳｉＮ膜２７を形成してもよい。熱処理ステップの実施後、ウェーハ１０のＳｉＮ膜２７に対し、ＷＯＷ等の積層方法によって別のウェーハが積層される。
【００２２】
以上のように、本実施の形態に係るウェーハ１０の加工方法によれば、ウェーハ１０及びサポート部材２４の両方に液状接着剤Ｌを上記のように塗布したので、それぞれの接着剤層２１、２５の表面の平坦化を図ることができる。これにより、貼り合わせステップにおいて、平坦化された接着剤層２１、２５同士が相互になじみ易くした状態で接着することができる。この結果、半導体デバイス１３によって基台１１の表面１１ａに微細な凹凸が形成されても、この凹凸の境界部分における接着剤層２６中に気泡が残存することを抑制することができる。
【００２３】
また、貼り合わせステップでは、両方の接着剤層２１、２５における液状接着剤Ｌが流動化した状態となるので、それらの間に気泡が発生しても外部に逃げ易くなり、これによっても、気泡の残存を抑制することができる。しかも、ウェーハ１０に液状接着剤Ｌを塗布して接着剤層２１を形成するので、塗布時においてもウェーハ１０と接着剤層２１との界面の気泡を逃がすようにし、気泡の残存を抑制できる。このように気泡の残存を抑制することで、熱処理ステップにおいて、接着剤層２６中で気泡が発泡したり膨張したりすることを防止でき、ウェーハ１０の裏面１１ｂを良好に平坦化することができる。言い換えると、貼り合わせステップの後工程での不具合の発生を防止することができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００２５】
例えば、ウェーハ塗布ステップ及びサポート部材塗布ステップでの接着剤層２１、２５の形成は、上記実施の形態と同様に形成できる限りにおいて、スピンコート法とは異なる方法を採用してもよい。
【００２６】
また、貼り合わせステップは、ウェーハ１０の接着剤層２１を下向きとしても液状接着剤Ｌが垂れ落ちない限りにおいて、ウェーハ１０とサポート部材２４との位置関係を上下反転してもよい。
【００２７】
また、上記実施の形態においては、上記各ステップは別々の装置で実施されてもよいし、同一の装置で実施されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上説明したように、本発明は、ウェーハ表面にサポート部材を貼着してから、ウェーハ裏面側を研削する際に有用であり、接着剤層における気泡の残存を抑制でき、気泡に起因する不具合の発生を防止できるという効果を有する。
【符号の説明】
【００２９】
１０  ウェーハ
１１ａ  表面
１１ｂ  裏面
１２  分割予定ライン
１３  半導体デバイス
２１  接着剤層
２４  サポート部材
２４ａ  支持面
２５  接着剤層
２６  接着剤層
２７  ＳｉＮ膜
Ｌ  液状接着剤
【図１】
2015222755.tif 000003
【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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