(57)【要約】【課題】ウェハ貼り付けの均一性を高める。【解決手段】ウェハ１０の表面を保護するためのレジスト１２および接着剤であるワックス１４がウェハ１０に塗布されている。半導体製造装置１００は、このようなウェハをワックスの軟化点付近の温度で予備加熱する。次いで、ワックスを支持部材の平坦面２０ａに密着させ、ウェハをその平坦面２０ａに貼り合わせる。ワックスの予備加熱により、ワックスの表面のしわ３２が伸ばされる。これにより、ワックスと支持板との密着性が高まり、ウェハが支持板に均一に貼り付けられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦面を有する支持部材にウェハを貼り付ける半導体製造装置であって、
前記ウェハの表面を保護するためのレジストと接着剤であるワックスとが順次に塗布された前記ウェハを前記ワックスの軟化点付近の温度で加熱し、次いで、前記ワックスを前記支持部材の平坦面に密着させて前記ウェハを前記支持部材に貼り付ける半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウェハを補強するための支持部材にウェハを貼り付ける半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワーＦＥＴなど発熱の大きな半導体デバイスを搭載するウェハは、十分な放熱を達成するために１００μｍ以下の厚さに研削される。研削後のウェハのハンドリングを容易にするため、ウェハは研削の前に支持板に貼り付けられる。貼り付けの際、ウェハには表面保護のためにレジストが塗布され、さらに接着剤としてワックスが塗布される。この後、加熱した支持板にウェハを押し付ける。これによりワックスが硬化し、ウェハが支持板に貼り付けられる。ウェハ上のワックスと支持板との間に貼り付けむらや気泡があると、ウェハの研削の際に研削むらが生じ、ウェハ割れにつながる。そのため、ウェハの支持板への押し付けの際、気泡が入りにくいように製造装置は真空引きされる（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６４−４５５６７号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平９−１４８２８３号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開平７−３７７６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ウェハに塗布される厚膜レジストの厚さは５μｍ程度であり、厚膜ワックスの厚さは１０μｍ程度である。これらのレジストおよびワックスは、それらに含まれる溶剤を揮発させるためにベークされる。このとき、レジストとワックスとの熱膨張係数の違いにより、ワックスの表面にしわが生じる。このようなワックスが付着したウェハを加熱した支持板に押し付けても、ワックスが十分に伸びず、貼り付けむらが生じてしまう。不均一な貼り付けは、研削時のウェハ割れの原因となる。
【０００７】
そこで、この発明は、ウェハ貼り付けの均一性を高めることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の半導体製造装置は、ウェハの表面を保護するためのレジストと接着剤であるワックスとが順次に塗布されたウェハをワックスの軟化点付近の温度で加熱する。次いで、ワックスを支持部材の平坦面に密着させてウェハを支持部材に貼り付ける。ワックスの加熱により、ワックスの表面のしわが伸ばされる。これにより、ワックスと支持板との密着性が高まり、ウェハが支持板に均一に貼り付けられる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
図１は、本実施形態の半導体製造装置１００の構成を示す概略図である。この装置１００は、ウェハ１０を支持板２０に貼り付けるためのものである。ウェハ１０は、例えば、ＧａＡｓから構成される。ウェハ１０には、表面保護用のレジスト１２および接着剤であるワックス１４が順次に塗布されている。支持板２０は、例えば、石英またはサファイヤから構成される。支持板２０は、ウェハ１０が貼り付けられる平坦面２０ａを有する。
【００１１】
装置１００は、真空容器５に収容されたステージ１６を有する。ウェハ１０はステージ１６によって吸着され保持される。ステージ１６には昇降機１８が接続されている。昇降機１８は容器５の上壁５ａを貫通して上方に延在する。昇降機１８はステージ１６を上下に昇降させることができる。昇降機１８には、ステージ１６の高さを示す突起１９ａおよび１９ｂが設けられている。後述するように、突起１９ａはワックス１４を予備加熱するときのステージ１６の高さを示し、突起１９ｂはウェハ１０を支持板２０に貼り付けるときのステージ１６の高さを示す。突起１９ａおよび１９ｂを検知するためのセンサ２３が上壁５ａの外面上に設置されている。センサ２３は、これらの突起を検知すると信号を出力する。したがって、センサ２３の出力は、突起１９ａおよび１９ｂに対応したステージ１６の高さを示す。
【００１２】
装置１００は、真空容器５に収容されたホットプレート２２をさらに有する。支持板２０はホットプレート２２上に載置される。ホットプレート２２は、ステージ１６と対向するように容器５の底壁５ｂ上に設置されている。
【００１３】
容器５の側壁５ｃには、図示しないパイプが接続され、そのパイプには図示しない真空ポンプが接続されている。この真空ポンプは、容器５を真空引きすることができる。
【００１４】
容器５の上壁５ａの外面上にはタイマー２４がさらに設置されている。後述するように、タイマー２４は、ワックス１４を予備加熱する時間の計測に使用される。
【００１５】
以下では、図２を参照しながら、ウェハ１０の支持板２０への貼り付け手順を説明する。
【００１６】
まず、ウェハ１０にレジスト１２を塗布する。レジスト１２の厚さは５μｍである。次に、レジスト１２をベークして、レジスト１２に含まれる有機溶媒を蒸発させる。レジスト１２のベークは、温度１５０℃のもとで３０分にわたって行う。レジスト１２のベークの後、レジスト１２上に液体ワックス１４を塗布する。液体ワックスは、固形のワックスを有機溶媒に溶かして得られる。ワックス１４の厚さは１０μｍである。この後、ワックス１４をベークして、ワックス１４に含まれる有機溶媒を蒸発させる。ワックス１４のベークは、温度１００℃のもとで２０分にわたって行う。
【００１７】
図２（ａ）に示されるように、レジスト１２およびワックス１４の塗布は、装置１００とは別個のスピンコータ３０を用いて行われる。なお、図２（ａ）はワックス１４の塗布を示している。液体ワックス１４は均一性良く塗布できる反面、図２（ｂ）に示されるように、有機溶媒２６の蒸発後に表面が荒れやすい。つまり、ベークによって有機溶媒２６が蒸発するとき、ワックス１４の熱収縮膨張によりワックス１４の表面にしわ３２が発生する。これは、レジスト１２とワックス１４の熱膨張係数の違いに起因する。
【００１８】
ワックス１４のベークが完了したら、ホットプレート２２上に支持板２０を設置する。ホットプレート２２は１５０℃に加熱されている。これはワックス１４の軟化点温度に近い。
【００１９】
ウェハ１０を容器５内に搬入し、ステージ１６上に載せる。ウェハ１０は、真空吸着によってステージ１６上に固定される。このとき、ワックス１４が塗布された面と反対側の面が吸着される。この後、ステージ１６は反転され、ウェハ１０と支持板２０とが対向するようにホットプレート２２の上方に配置される。
【００２０】
この後、装置１００は、昇降機１８を駆動させてステージ１６を所定の高さまで下降させる。装置１００は、昇降機１８の突起１９ａをセンサ２３が検知するとステージ１６の下降を停止する。この結果、ウェハ１０はホットプレート２２から３〜５ｍｍの高さに位置決めされる。
【００２１】
次に、図２（ｃ）に示されるように、ホットプレート２２の熱によってワックス１４の表面を予備加熱する。加熱時間は３０〜９０秒である。加熱時間はタイマー２４を用いて計測される。この加熱により、ワックス１４が膨張して、しわ３２が引き伸ばされる。この結果、図２（ｄ）に示されるように、ワックス１４の表面の凹凸がなだらかになる。
【００２２】
この後、容器５を真空引きし、ワックス１４と支持板２０との間に気泡が入らないようにする。真空引きが完了したら、昇降機１８を駆動させ、ステージ１６をさらに下降させる。装置１００は、昇降機１８の突起１９ｂをセンサ２３が検知するとステージ１６の下降を停止する。これにより、ワックス１４が支持板２０の平坦面２０ａと密着するように、ウェハ１０が支持板２０に対して加圧される。その後、ホットプレート２２の加熱を停止して自然冷却する。ホットプレート２２の冷却に伴ってワックス１４が硬化する。
【００２３】
ワックス１４が十分に硬化したら加圧を停止し、容器５内の真空を解除して、ウェハ１０からステージ１６を離す。こうして、ウェハ１０の支持板２０への貼り合わせが完了する。
【００２４】
上述のように、ウェハ１０をホットプレート２２上の支持板２０に押し付ける前に、ウェハ１０をホットプレート２２に接近させ、ワックス１４をその軟化点付近の温度で予備加熱する。これにより、ワックス１４の表面のしわ３２が平坦化される。したがって、貼り合わせのときにワックス１４の支持板２０への密着性が高まる。この結果、ウェハ１０を支持板２０に均一に貼り付けることができ、ウェハ研削時の割れを防止することができる。
【００２５】
上記実施形態との比較のため、ワックス１４を予備加熱せずにウェハ１０を支持板２０に押し付けるときのワックス１４と支持板２０との密着性を図３に示す。ベークの後にワックス１４が予備加熱されていないので、ベークによって生じたしわ３２が残ったままである。このため、ワックス１４と支持板２０との密着性が上記実施形態よりも劣っている。
【００２６】
以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【００２７】
【発明の効果】
この発明の半導体製造装置は、ウェハをワックスの軟化点付近の温度で加熱してからウェハを支持板に貼り付ける。ワックスの加熱により、ワックスの表面のしわが伸ばされる。これにより、ワックスと支持板との密着性が高まり、それに応じてウェハ貼り付けの均一性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の半導体製造装置の構成を示す概略図である。
【図２】実施形態のウェハ貼り付け手順を示す概略図である。
【図３】予備加熱なしでウェハを支持板に貼り付けるときのワックスと支持板との密着性を示す概略図である。
【符号の説明】
５…真空容器、１０…ウェハ、１２…レジスト、１４…ワックス、１６…ステージ、１８…昇降機、１９ａおよび１９ｂ…位置決め用突起、２０…支持板、２０ａ…平坦面、２２…ホットプレート、２３…センサ、２４…タイマー、２６…有機溶媒、３０…スピンコータ、１００…半導体製造装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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