(57)【要約】【課題】従来の半導体装置の製造方法では、ウェーハ支持基板１に多数の貫通穴４が設けられているため、裏面処理中に使用する種々の処理液が貫通穴４を通して浸入し、接着力を低下させてしまうと言う問題があった。【解決手段】本発明の半導体装置の製造方法は、多数の貫通穴４を有するウェーハ支持基板１と半導体ウェーハ３とを粘着剤２を介して貼付ける貼付工程と、裏面処理工程と、剥離用の溶剤５で粘着剤２を溶解させ、ウェーハ支持基板１と半導体ウェーハ３とを剥離する剥離工程とを含む半導体装置の製造方法において、裏面処理の前に貫通穴４内部に被膜１０１を形成し、裏面処理中に貫通穴４を通して各種の処理液が浸入することを防止する。【選択図】  図１
2004311744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の貫通穴を有するウェーハ支持基板と半導体ウェーハとを粘着剤を介して貼付ける貼付工程と、
前記半導体ウェーハの裏面に所定の裏面処理を施す裏面処理工程と、
前記粘着剤を溶解する剥離用の溶剤で前記粘着剤を溶解させ、前記ウェーハ支持基板と前記半導体ウェーハとを剥離する剥離工程とを含む半導体装置の製造方法において、
前記裏面処理工程の前に、前記貫通穴内部に被膜を形成し、前記裏面処理工程中に前記貫通穴を通して前記粘着剤を溶解させる各種の処理液が浸入することを防止することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記被膜は、前記裏面処理工程完了後に除去し、前記剥離工程においては、前記貫通穴を通して前記剥離用の溶剤が浸入可能とすることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記被膜は、タングステンシリサイド（ＷＳｉ２）膜であることを特徴とする請求項１、または、請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記被膜の厚さは、２μｍ±１μｍであることを特徴とする請求項１、乃至、請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に半導体ウェーハの裏面加工プロセスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＧａＡｓなどの化合物で成る半導体ウェーハの場合、半導体ウェーハ表面に素子を形成した後、熱抵抗を低減するために半導体ウェーハの裏面側から、その厚さを極めて薄く研磨するが、これによって機械的強度が低下し、半導体ウェーハが工程中のストレスで割れるのを防止するため、予め、剛性を有する石英やガラスなどで成るウェーハ支持基板に粘着剤で貼付けて加工する。
【０００３】
従来の半導体装置の製造方法の一例を図３，図４に示す。図３は、工程順を示す断面図であり、図４は、ウェーハ支持基板の平面図および断面図である。
【０００４】
従来の半導体装置の製造方法は、先ず、図３（ａ）に示すように、ガラスで成るウェーハ支持基板１に粘着剤２を介して半導体ウェーハ３を貼付ける。貼付手順は、半導体ウェーハ３の表面３ａに粘着剤２を塗布し、ウェーハ支持基板１に、その塗布面を加熱しながら押付けて、半導体ウェーハ３の裏面３ｂが露呈するように貼付ける。
【０００５】
ここで、粘着剤２は、例えば、アクリル系の粘着剤，フォトレジスト，ワックスなどで、剥離の際には、剥離用の溶剤として、メチルエチルケトンやアセトンやイソプロピルアルコールなどの有機溶剤などで溶解させる。尚、上記では、粘着剤２を半導体ウェーハ３側に塗布することで説明したが、ウェーハ支持基板１側に塗布する方法でもよく、両方に塗布する方法でもよい。
【０００６】
また、図４に示すように、ウェーハ支持基板１には、多数の貫通穴４（直径数百μｍ程度）が設けられている。この貫通穴４を設ける目的は、半導体ウェーハ３とウェーハ支持基板１とを貼付ける際に生じる気泡を逃がすためと、剥離の際に剥離用の溶剤が、この貫通穴４を通して浸入し粘着剤２を溶解しやすくするためである。
【０００７】
次に、図３（ｂ）に示すように、半導体ウェーハ３の裏面３ｂを裏面研磨装置（図示せず）で所望の厚さになるように薄く研磨した後（図中、研磨部分を一点鎖線で示す）、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて、半導体ウェーハ３の裏面３ｂ側から表面３ａ側に貫通するビアホール（図示せず）を形成したり、酸処理（前処理）後、真空蒸着法などで所定の金属膜（図示せず）の形成をしたりするなどの裏面処理を施す。
【０００８】
次に、裏面処理が完了したら、図３（ｃ）に示すように、ウェーハ支持基板１と半導体ウェーハ３との接合体を、剥離用の溶剤５（例えば、メチルエチルケトンやアセトンやイソプロピルアルコールなどの有機溶剤）に浸漬し、粘着剤２を溶解しウェーハ支持基板１と半導体ウェーハ３とを剥離させる。ここで、剥離用の溶剤５は、半導体ウェーハ３の外周部から浸入することに加えて、ウェーハ支持基板１に設けられた多数の貫通穴４を通して浸入するため、粘着剤２の溶解速度をより速めることができる。（例えば、特許文献１）
【０００９】
このように、予め、半導体ウェーハ３をウェーハ支持基板１に貼付けて裏面処理すると、半導体ウェーハ３の厚みが薄くなって機械的強度が低下しても、工程中のストレスで半導体ウェーハ３が割れるのを防止できる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−１８４８４５号公報  （第２頁、０００３〜０００５段落，図５）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の半導体装置の製造方法では、ウェーハ支持基板１に多数の貫通穴４が設けられているため、例えば、裏面処理として、フォトリソグラフィやエッチング処理、あるいは、洗浄作業などを施す際に、各作業で使用する有機溶剤や酸などの種々の処理液が貫通穴４を通して浸入し、粘着剤２を溶解し、ウェーハ支持基板１と半導体ウェーハ３とを剥離させ、その結果、半導体ウェーハ３が破損すると言う問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、裏面処理中に使用する有機溶剤や酸などの種々の処理液が、ウェーハ支持基板の貫通穴を通して浸入し、ウェーハ支持基板と半導体ウェーハとを貼付けている粘着剤を溶解させることのない半導体装置の製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体装置の製造方法は、
多数の貫通穴を有するウェーハ支持基板と半導体ウェーハとを粘着剤を介して貼付ける貼付工程と、
半導体ウェーハの裏面に所定の裏面処理を施す裏面処理工程と、
粘着剤を溶解する剥離用の溶剤で粘着剤を溶解させ、ウェーハ支持基板と半導体ウェーハとを剥離する剥離工程とを含む半導体装置の製造方法において、
裏面処理工程の前に、貫通穴内部に被膜を形成し、裏面処理工程中に貫通穴を通して粘着剤を溶解させる各種の処理液が浸入することを防止することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体装置の製造方法の一例を図１，図２に示す。図１，図２は、工程順を示す断面図である。尚、図３，図４と同一部分には同一符号を付す。
【００１５】
本発明の半導体装置の製造方法は、先ず、図１（ａ）に示すように、ガラスで成るウェーハ支持基板１に粘着剤２を介して半導体ウェーハ３を貼付ける。貼付手順は、半導体ウェーハ３の表面３ａに粘着剤２を塗布し、ウェーハ支持基板１に、その塗布面を加熱しながら押付けて、半導体ウェーハ３の裏面３ｂが露呈するように貼付ける。
【００１６】
ここで、粘着剤２は、例えば、アクリル系の粘着剤，フォトレジスト，ワックスなどで、剥離の際には、剥離用の溶剤として、メチルエチルケトンやアセトンやイソプロピルアルコールなどの有機溶剤などで溶解させる。尚、上記では、粘着剤２を半導体ウェーハ３側に塗布することで説明したが、ウェーハ支持基板１側に塗布する方法でもよく、両方に塗布する方法でもよい。
【００１７】
また、図４に示すように、ウェーハ支持基板１には、多数の貫通穴４（直径数百μｍ程度）が設けられている。この貫通穴４を設ける目的は、半導体ウェーハ３とウェーハ支持基板１とを貼付ける際に生じる気泡を逃がすためと、剥離の際に剥離用の溶剤が、この貫通穴４を通して浸入し粘着剤２を溶解しやすくするためである。
【００１８】
次に、図１（ｂ）に示すように、本発明の特徴である製造方法として、ウェーハ支持基板１裏面および貫通穴４内部に、例えば、タングステンシリサイド（ＷＳｉ２）で成る厚さ２μｍの被膜１０１をスパッタ法で形成する。この被膜１０１を形成する目的は、裏面処理工程中で使用する種々の処理液が、貫通穴４を通して浸入し、ウェーハ支持基板１と半導体ウェーハ３とを貼付けている粘着剤２を溶解し接着力を低下させることを防止するためである。ここで、被膜１０１としてタングステンシリサイド（ＷＳｉ２）を用いると、耐有機溶剤性、耐酸性に優れており好適である。また、タングステンシリサイド（ＷＳｉ２）は、機械的強度や耐熱性にも優れているため被膜としての厚さは、少なくとも、１μｍ以上あればよく、後工程での除去のしやすさを考慮すると薄い方がよく、２μｍ±１μｍが好適である。
【００１９】
次に、図２（ｃ）に示すように、半導体ウェーハ３の裏面３ｂを裏面研磨装置（図示せず）で所望の厚さになるように薄く研磨した後（図中、研磨部分を一点鎖線で示す）、例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて、半導体ウェーハ３の裏面３ｂから表面３ａに貫通するビアホール（図示せず）を形成したり、前処理として酸処理した後、真空蒸着法などで所定の金属膜（図示せず）の形成をしたりするなどの裏面処理を施す。
【００２０】
このとき、ウェーハ支持基板１裏面および貫通穴４内部には、タングステンシリサイド（ＷＳｉ２）の被膜１０１が形成されているため、各種の処理液が貫通穴４を通して浸入し、ウェーハ支持基板１と半導体ウェーハ３とを貼付けている粘着剤２を溶解し接着力を低下させることがない。
【００２１】
次に、裏面処理が完了したら、図２（ｄ）に示すように、ウェーハ支持基板１裏面および貫通穴４内部に形成したタングステンシリサイド（ＷＳｉ２）の被膜１０１をプラズマエッチングで除去する。尚、タングステンシリサイド（ＷＳｉ２）は、プラズマエッチングで容易に除去できるため、この点においても被膜１０１として好適である。
【００２２】
次に、図２（ｅ）に示すように、ウェーハ支持基板１と半導体ウェーハ３との接合体を、剥離用の溶剤５（例えば、メチルエチルケトンやアセトンやイソプロピルアルコールなどの有機溶剤）に浸漬し、粘着剤２を溶解しウェーハ支持基板１と半導体ウェーハ３とを剥離させる。ここで、剥離用の溶剤５は、半導体ウェーハ３の外周部から浸入することに加えて、ウェーハ支持基板１に設けられた多数の貫通穴４を通して浸入するため、粘着剤２の溶解速度をより速めることができる。
【００２３】
このように、予め、半導体ウェーハ３をウェーハ支持基板１に貼付けて裏面処理すると、半導体ウェーハ３の厚みが薄くなって機械的強度が低下しても、工程中のストレスで半導体ウェーハ３が割れるのを防止できる。また、裏面処理前に貫通穴４内部に被膜１０１を形成しておくため、裏面処理中に使用する種々の処理液が貫通穴４を通して浸入し、粘着剤２を溶解させる心配がない。
【００２４】
尚、上記では、被膜としてタングステンシリサイド（ＷＳｉ２）で成る被膜で説明したが、特にこれに限るものではなく、耐有機溶剤性，耐酸性に優れた薄膜であれば何でもよく、例えば、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ２）でもよい。また、若干、耐酸性は劣るが、コバルトシリサイド（ＣｏＳｉ２）やニッケルシリサイド（ＮｉＳｉ２）であってもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の半導体装置の製造方法によると、裏面処理前に貫通穴４内部に被膜１０１を形成しておくため、裏面処理中に使用する種々の処理液が貫通穴４を通して浸入し、粘着剤２を溶解させる心配がない。また、被膜１０１としてタングステンシリサイド（ＷＳｉ２）を用いると、耐有機溶剤性、耐酸性に優れており、かつ、プラズマエッチングで容易に除去できて好適である。また、被膜１０１の厚さとしては、機械的強度や、後工程での除去のしやすさを考慮すると、２μｍ±１μｍが好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の製造方法の工程順の断面図
【図２】本発明の半導体装置の製造方法の工程順の断面図
【図３】従来の半導体装置の製造方法の工程順の断面図
【図４】ウェーハ支持基板の平面図および断面図
【符号の説明】
１  ウェーハ支持基板
２  粘着剤
３  半導体ウェーハ
３ａ  半導体ウェーハの表面
３ｂ  半導体ウェーハの裏面
４  貫通穴
５  剥離用の溶剤
１０１  被膜
【図１】
2004311744.tif 000003
【図２】
2004311744.tif 000004
【図３】
2004311744.tif 000005
【図４】
2004311744.tif 000006