(57)【要約】【課題】バックグラインドやダイシング等のウェハプロセスにおいて、半導体ウェハに掛かる負荷やダメージを軽減すると共に、取り扱いが容易な保護部材を半導体ウェハに貼着することのできる半導体ウェハの保護部材貼着方法を提供することである。【解決手段】ウェハ１１及びガラス基板１５を載置するウェハ支持台１４と、このウェハ支持台１４が配設される第１の気密空間２４を形成する下チャンバ２２と、第２の気密空間２５を形成する押圧膜体２６と、前記第１の気密空間２４と第２の気密空間２５との間に差圧を生じさせる減圧手段とを備え、減圧手段によって減圧される第１の気密空間２４と第２の気密空間２５との差圧を利用して前記押圧膜体２６を撓み変形させ、前記ウェハ支持台１４に載置したウェハ１１及びガラス基板１５の少なくとも一方を前記押圧膜体２６で押圧して前記ウェハ１１とガラス基板１５とを粘着剤を介して固着するようにした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の押圧膜体で仕切られた第１の気密空間と第２の気密空間の一方に半導体ウェハとこの半導体ウェハに粘着剤を介して固着される保護部材とを重ねて配置し、前記第１の気密空間と第２の気密空間の差圧を利用して押圧膜体を撓み変形させ、前記半導体ウェハ及び保護部材の少なくとも一方を前記押圧膜体で押圧して前記半導体ウェハと保護部材とを固着することを特徴とする半導体ウェハの保護部材貼着方法。
【請求項２】
前記第１の気密空間と第２の気密空間との差圧は、前記第１の気密空間と第２の気密空間の減圧比によって生じさせる請求項１記載の半導体ウェハの保護部材貼着方法。
【請求項３】
前記半導体ウェハ及び保護部材の少なくとも一方を前記押圧膜体で押圧する際に、前記押圧膜体に当接しない半導体ウェハ及び保護部材の他方を前記押圧膜体に向けて接近させる請求項１記載の半導体ウェハの保護部材貼着方法。
【請求項４】
前記半導体ウェハと保護部材とを押圧膜体で固着する際に、前記半導体ウェハと保護部材との間に介在させた粘着剤を加熱溶融する請求項１記載の半導体ウェハの保護部材貼着方法。
【請求項５】
半導体ウェハ及び保護部材を載置する支持台と、この支持台が配設される第１の気密空間を形成するチャンバと、第２の気密空間を形成する押圧膜体と、前記第１の気密空間と第２の気密空間との間に差圧を生じさせる減圧手段とを備え、前記減圧手段によって減圧される第１の気密空間と第２の気密空間との差圧を利用して前記押圧膜体を撓み変形させ、前記支持台に載置した半導体ウェハ及び保護部材の少なくとも一方を前記押圧膜体で押圧して前記半導体ウェハと保護部材とを粘着剤を介して固着する半導体ウェハの保護部材貼着装置。
【請求項６】
前記押圧膜体は、前記支持台に向けて近接あるいは離間する方向に移動可能な請求項５記載の半導体ウェハの保護部材貼着装置。
【請求項７】
第１の気密空間と第２の気密空間とを仕切る隔壁が可撓性の押圧膜体によって形成されたチャンバと、前記気密空間の一方に配設される半導体ウェハ及び保護部材を載置する支持台と、前記第１の気密空間と第２の気密空間との間に差圧を生じさせる減圧手段とを備え、前記減圧手段によって減圧される第１の気密空間と第２の気密空間との差圧を利用して前記押圧膜体を撓み変形させ、前記支持台に載置した半導体ウェハ及び保護部材の少なくとも一方を前記押圧膜体で押圧して前記半導体ウェハと保護部材とを粘着剤を介して固着する半導体ウェハの保護部材貼着装置。
【請求項８】
前記支持台は、前記押圧膜体に向けて接近させる昇降装置を備えた請求項５又は７記載の半導体ウェハの保護部材貼着装置。
【請求項９】
前記押圧膜体は、シリコーン樹脂で形成される請求項５又は７記載の半導体ウェハの保護部材貼着装置。
【請求項１０】
前記支持台は、半導体ウェハと保護部材との間に介在している粘着剤を溶融する加熱装置が設けられる請求項５又は７記載の半導体ウェハの保護部材貼着装置。
【請求項１１】
前記保護部材は、半導体ウェハと略同径の石英ガラスである請求項５又は７記載の半導体ウェハの保護部材貼着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックグラインドやダイシング等のウェハプロセスにおいて、半導体ウェハの回路形成面を保護及び補強する保護部材を貼着するための半導体ウェハの保護部材貼着方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハを薄く研削加工したり、一枚の半導体ウェハから複数の半導体チップに分割したりする場合、前記半導体ウェハに対して、電子回路が形成されていない面を機械的に研削して半導体ウェハを薄く加工するバックグラインド工程と、分断ラインに沿って半導体ウェハを切断するダイシング工程を経て行われる。これら各工程において、半導体ウェハに掛かる負荷を軽減あるいは破損等を防止するために、バックグラインド工程では電子回路形成面に、また、ダイシング工程では電子回路形成面の裏面側にそれぞれ保護部材（粘着シート）が貼着される。この粘着シートは、紫外線の照射によって架橋反応が進行する所謂紫外線硬化型の粘着剤をポリエチレンテレフタレートやポリオレフィンなど熱収縮性のあるプラスチックフィルムに塗布したものであり、各工程終了後に紫外線を照射することによって粘着シートの粘着力を容易に低下させることができる。
【０００３】
ところで、上記バックグラインド工程及びダイシング工程において、半導体ウェハ面に粘着シートを貼着する場合、従来にあっては図７に示すように、大気中において、テーブル１の上に半導体ウェハ２を載置する一方、この半導体ウェハ２の近接上方に粘着シート３を傾斜させた状態で張り渡し、この粘着シート３を転動ローラ４で押し付けながら半導体ウェハ２の上面に貼着する方法が知られている。また、バックグラインド工程のように、電子回路が形成されている凹凸面に粘着シートを貼着する場合にも同様に、ピンと張ってある粘着シートに対して半導体ウェハを平行に保ち、粘着シートを傾斜させた状態で半導体ウェハを平行にして近づけ、そのまま半導体ウェハ２の凹凸面全体に粘着シートを転動ローラで押し付けながら貼着する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように大気中で半導体ウェハ２に粘着シート３を貼着する方法にあっては、接合する際に空気を巻き込んでしまい、接合面に気泡が発生したままの状態で密着される場合がある。その結果、バックグラインド工程又はダイシング工程の終了後に紫外線を照射したときに、気泡内に閉じ込められた空気が原因で架橋反応による硬化が阻害されて粘着力が低下せず、気泡の周縁部では粘着剤が残ってしまい、半導体ウェハ２に粘着シート３の残骸が貼り付いたままの状態となる。そのため、粘着シート３を剥離する際の作業性が低下し、また有機系粘着剤が半導体ウェハ２に残ってしまうために、製品信頼性も低下するといった問題があった。
【０００５】
また、近年では半導体チップの電気的特性の向上や小型薄型化の要請に伴って半導体ウェハを薄く加工形成する場合が多い。このため、バックグラインド工程等のウェハプロセスにおいては、半導体ウェハ２の厚みが１００μｍ以下、さらには５０μｍ以下になるまで薄く裏面研削を行う場合がある。このように、半導体ウェハ２を薄く加工するにしたがって、半導体ウェハ２自体の強度が低下して破損する場合があり、製品歩留りの低下を引き起こすおそれがあった。また、半導体ウェハ２が薄くなるにしたがって、加工中の安定性が悪くなる。このため、加工位置からずれたり、浮き上がったりしてしまい、バックグラインド工程を終えた半導体ウェハの厚みにバラツキが生じる原因ともなっていた。
【０００６】
そこで、本発明の第１の目的は、バックグラインドやダイシング等のウェハプロセスにおいて、半導体ウェハに掛かる負荷やダメージを軽減すると共に、取り扱いが容易な保護部材を半導体ウェハに貼着することのできる半導体ウェハの保護部材貼着方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の第２の目的は、半導体ウェハに硬質性の保護部材を貼着する際に気泡の発生を抑えて密着接合することのできる半導体ウェハの保護部材貼着装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る半導体ウェハの保護部材貼着方法は、可撓性の押圧膜体で仕切られた第１の気密空間と第２の気密空間の一方に半導体ウェハとこの半導体ウェハに粘着剤を介して固着される保護部材とを重ねて配置し、前記第１の気密空間と第２の気密空間の差圧を利用して押圧膜体を撓み変形させ、前記半導体ウェハ及び保護部材の少なくとも一方を前記押圧膜体で押圧して前記半導体ウェハと保護部材とを固着することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、半導体ウェハに保護部材を固着させる際に、第１の気密空間及び第２の気密空間のいずれか一方の気密空間内に重ねて配置された半導体ウェハ又は保護部材の一方を他方の気密空間を構成する押圧膜体の撓み変形によって押圧される。また、前記押圧膜体は、第１の気密空間と第２の気密空間の差圧を利用することで撓み変形するので、半導体ウェハに無理な力が掛からずに保護部材を固着することができる。また、この貼着方法によれば、石英ガラスのような硬質性の保護部材でも貼着することが可能である。
【００１０】
前記第１の気密空間と第２の気密空間の差圧を生成する方法として、前記双方の気密空間を減圧すると共に、その減圧比を変えることで、容易に押圧膜体を撓み変形させることができる。特に半導体ウェハのプロセス工程においては、一定の減圧下で行われる場合が多いため、前記減圧及びその比率の調整は容易である。また、半導体ウェハと保護部材の固着を一定の減圧下で行うことで、固着させる際の不純物の混入を最小限に抑えることができる。
【００１１】
また、半導体ウェハ及び保護部材の少なくとも一方を前記押圧膜体で押圧する際に、前記押圧膜体に当接しない半導体ウェハ及び保護部材の他方を前記押圧膜体に向けて接近させることで、半導体ウェハと保護部材との密着性を向上させることができる。
【００１２】
前記半導体ウェハと保護部材は粘着剤を介して固着されるが、前記押圧膜体の撓み変形によって半導体ウェハと保護部材を固着させる際に、前記半導体ウェハと保護部材の間に塗布されている粘着剤を加熱溶融させることによって、前記粘着剤が広がり、粘着効率を高めることができる。
【００１３】
また、本発明に係る半導体ウェハの保護部材貼着装置は、半導体ウェハ及び保護部材を載置する支持台と、この支持台が配設される第１の気密空間を形成するチャンバと、第２の気密空間を形成する押圧膜体と、前記第１の気密空間と第２の気密空間との間に差圧を生じさせる減圧手段とを備え、前記減圧手段によって減圧される第１の気密空間と第２の気密空間との差圧を利用して前記押圧膜体を撓み変形させ、前記支持台に載置した半導体ウェハ及び保護部材の少なくとも一方を前記押圧膜体で押圧して前記半導体ウェハと保護部材とを粘着剤を介して固着する。
【００１４】
この発明の半導体ウェハの保護部材貼着装置によれば、半導体ウェハの各種プロセスを行う支持台を備えたチャンバの中に、気密密閉された押圧膜体を配設しているので、前記押圧膜体内の減圧量を調整することで容易にチャンバ内との差圧を作り出すことができる。また、前記押圧膜体が半導体ウェハ及び保護部材が載置される支持台に向けて移動可能な構成にすることによって、前記押圧膜体の撓み変形作用との相乗効果で半導体ウェハと保護部材との密着性をより高めることができる。
【００１５】
また、本発明に係る半導体ウェハの保護部材貼着装置は、第１の気密空間と第２の気密空間とを仕切る隔壁が可撓性の押圧膜体によって形成されたチャンバと、前記気密空間の一方に配設される半導体ウェハ及び保護部材を載置する支持台と、前記第１の気密空間と第２の気密空間との間に差圧を生じさせる減圧手段とを備え、前記減圧手段によって減圧される第１の気密空間と第２の気密空間との差圧を利用して前記押圧膜体を撓み変形させ、前記支持台に載置した半導体ウェハ及び保護部材の少なくとも一方を前記押圧膜体で押圧して前記半導体ウェハと保護部材とを粘着剤を介して固着する。
【００１６】
この発明によれば、一つのチャンバ内を第１の気密空間と第２の気密空間とに仕切られる隔壁が可撓性の押圧膜体で形成されているので、前記第１の気密空間及び第２の気密空間の減圧比を調整することによって容易に押圧膜体を撓み変形させて一方の気密空間内に配設した半導体ウェハと保護部材とを押圧して固着させることができる。
【００１７】
また、前記支持台に昇降装置を設けた場合は、支持台に載置した半導体ウェハ及び保護部材を押圧膜体に向けた押し出し作用が働き、前記撓み変形する押圧膜体に沿って半導体ウェハと保護部材とを隙間なく密着させることができる。また、半導体ウェハの中心部から周縁部にかけて接合させていくので、接合部に気泡が発生しないように徐々に貼着させることができる。
【００１８】
前記押圧膜体がシリコーン樹脂で形成された場合は、この押圧膜体に仕切られた気密空間の減圧量に応じて素早く伸縮されるので、半導体ウェハと保護部材との固着が短時間で行える。また、気密性が高いので減圧量を一定に維持することができる。
【００１９】
前記半導体ウェハと保護部材を押圧膜体によって固着させる際に、支持台に設けた加熱装置によって、半導体ウェハ及び保護部材の少なくとも一方を加熱することで、両者の間に介在している粘着剤が溶融させることができる。このように粘着剤を溶融させることによって接合面が広がり、半導体ウェハと保護部材とを隙間なく固着させることができる。
【００２０】
前記半導体ウェハに貼着する保護部材に石英ガラスを使用することで、半導体ウェハにバックグラインドやダイシング等の比較的大きな負荷の掛かる処理を施す場合にも、半導体ウェハ面を傷や破損等から保護される。また、半導体ウェハが薄型化されても、前記石英ガラスによって一定の厚みと強度が備わっているので、他のウェハプロセスに手動あるいは自動で搬送する際の取り扱いも容易である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の半導体ウェハの保護部材貼着方法及びその方法を実現する装置について説明する。図１は、半導体ウェハに保護部材を貼着する方法を示す工程図であり、図２乃至図４は前記貼着方法を実現する貼着装置の第１実施形態の構成を示す断面図である。
【００２２】
バックグラインドやダイシング等の各種のウェハプロセスに置かれる半導体ウェハ（以下、単にウェハという）は、その表面を保護すると共に、補強する目的で一定の強度を備えたガラス基板のような保護部材が貼着される。この貼着に関しては、ウェハ面と保護部材面の間に粘着剤を塗布して両者を押し付ける方法で行われるが、本発明の特徴的なところは、前記ウェハあるいは保護部材の押圧を、気圧差を利用して撓み変形するシリコーン等の樹脂材で形成された押圧膜体によって行うことである。これによって、ウェハに大きな負荷を掛けずに保護部材を固着させることができ、また、その密着性の向上効果が得られる。また、前記押圧膜体の撓み変形は気圧差を利用するが、この気圧差は、ウェハプロセスを行う環境を作り出すための減圧手段（真空ポンプ等）を応用して行われる。
【００２３】
以下、ウェハと保護部材との貼着工程の一例を図１に基づいて説明する。ウェハと保護部材との貼着に先立って、ウェハ１１が貼着される保護部材（ガラス基板１５）に支持基板１７を、粘着剤等を介して貼り合わせる（工程ａ）。支持基板１７は、前記ガラス基板１５に貼着されるウェハを各種プロセス装置内に支持したり、各工程に移行させる際のハンドリングを容易にするためのもので、縁部が接触しても問題ないように、ガラス基板１５より広い板状の金属板等で形成される。また、ガラス基板１５は、貼着されるウェハと略同じ形状及び直径に形成された石英ガラスが使用される。このガラス基板１５の厚みは、薄く研削加工されるウェハを補強するため、例えば、ウェハ１１が１００μｍ程度の厚みに形成されるのであれば、ガラス基板１５は、５００μｍ以上の厚みのあるものが望ましい。次に、ウェハ支持台１４上に載置したウェハ１１の表面に前記ガラス基板１５が対向するように前記支持基板１７を位置決めしてセットする（工程ｂ）。前記ウェハ１１は回路形成面１２に予め熱硬化型の粘着剤が一様に塗布され、前記回路形成面１２を上にした状態でウェハ支持台１４に固定される。その際、粘着性を高めるために、前記ウェハ支持台１４を加熱し、粘着剤を溶融させた状態にしておく。そして、前記支持基板１７の上方に配設される押圧膜体１９に掛かる差圧を利用した撓み変形によって支持基板１７の中心部に押圧負荷が掛かり、下に載置されたウェハ１１が圧迫した状態でガラス基板１５にウェハ１１が貼着される（工程ｃ）。また、前記押圧膜体１９の押圧作用と略同時に前記支持基板１７の外周部を支える保護部材支持台１８が上方へせり上がることで、ウェハ１１の中心部から外周部に向かって徐々に固着されていく。このように、ウェハ１１の中心部から外周部に向かう過程で接合面に溜まる空気や気泡をウェハ１１の外周部から逃すことができ、ウェハ１１とガラス基板１５との密着性をより向上させることができる。
【００２４】
図２乃至図４は、上記図１に示した貼着方法にしたがって、ウェハ１１にガラス基板１５を貼着するための貼着装置２１の構成を示したものである。この貼着装置２１は、内部が広く凹設した下チャンバ２２及び上チャンバ２３を備えており、前記ウェハ１１とガラス基板１５との貼着作業は、前記下チャンバ２２と上チャンバ２３を閉じた第１の密閉空間２４内で行われる。また、前記第１の気密空間２４内には第２の気密空間２５を備えた押圧膜体２６が配設され、この押圧膜体２６に備えられている押圧膜２７を前記下チャンバ２２内に載置した支持基板１７に向けて押圧力を加えることで、ウェハ１１に保護部材１５を貼着する構造となっている。
【００２５】
前記下チャンバ２２は底面に台座部２８が設けられ、この台座部２８の中央部に円筒状のウェハ支持台１４と、このウェハ支持台１４の周囲にリング状の保護部材支持台１８が設けられている。前記ウェハ支持台１４は、熱伝導率の高い銅等の金属体で形成されており、内部に加熱用のヒータを備えている。前記保護部材支持台１８は、バネ等の弾性部材２９を介して前記台座部２８に支持されている。また、前記台座部２８は下チャンバ２２の底面から突出するシリンダ３０によって昇降可能に支持されている。さらに、前記下チャンバ２２には真空引きを行う排気孔３１が設けられ、この排気孔３１から真空ポンプ３２で排気することで貼着作業を行う際の減圧環境が第１の気密空間２４内に作られる。
【００２６】
前記押圧膜体２６は、前記支持基板１７をカバーする広さを備えた円盤状の天板部３３と、この天板部３３の下面を覆う押圧膜２７と、上チャンバ２３の天井部から突出して設けられる円筒状の昇降機構３４と、前記天板部３３及び押圧膜２７とで密閉された第２の気密空間２５とを備え、前記昇降機構３４の内部に設けられた排気孔３５の先に繋がる真空ポンプ３６を介して第２の気密空間２５が減圧される。
【００２７】
前記下チャンバ２２と上チャンバ２３をＯリングあるいはパッキン等の真空シール材３７を介して密着させることで、真空引きを行う際の各気密空間内の減圧量を一定に保持することができる。本実施形態の貼着装置２１は、第１の気密空間２４及び第２の気密空間２５を独立した真空ポンプ３２，３６で減圧操作したが、単一の真空ポンプで切替えて減圧するといった方法でもよく、また、第１の気密空間２４又は第２の気密空間２５のいずれか一方のみ減圧操作して行うことも可能である。なお、本貼着装置２１は、上記構成部材以外に、図示しない加熱装置、ウェハ支持台１４の温度や第１の気密空間２４及び第２の気密空間２５内の減圧量を管理制御する制御装置類が備わっている。
【００２８】
次に、上記貼着装置２１を用いたウェハの貼着処理の具体例を図１乃至図４に基づいて説明する。本実施形態では、６インチ径で厚みが６２５μｍのシリコン製のウェハ１１を使用した。また、前記ウェハ１１に貼着するガラス基板１５は、ウェハ１１より大きい６．１インチ径で厚みが１０００μｍの石英ガラスを使用し、図１に示したように、支持基板１７に装着されて一体化した状態で搬送される。
【００２９】
最初に図２に示したように、上チャンバ２３を上げた状態にしておき、ウェハ支持台１４の中央に粘着剤が塗布されたウェハ１１を載置する。次に、ガラス基板１５が貼着された支持基板１７の縁部を保護部材支持台１８上に位置決めして載置した後、図３に示されるように、上チャンバ２３を下げて内部を密閉状態にする。続けて、前記ウェハ支持台１４を所定温度で加熱して、ウェハ１１の表面に塗布されている粘着剤を溶融して活性化させる。このときの加熱温度は、粘着剤の種類や塗布量によって異なるが、概ね８０〜１００℃の間で設定される。前記ウェハ支持台１４を設定温度に加熱したところで、前記押圧膜体２６を静かに下降させて押圧膜２７を支持基板１７に軽く当接する。この状態で、前記真空ポンプ３２，３６によって、第１の気密空間２４及び第２の気密空間２５を真空引きして減圧させる。このときの減圧量は第２の気密空間２５に対して第１の気密空間２４が徐々に高くなるように制御される。この減圧量の制御によって、図３に示されるように、押圧膜体２６に備えられている押圧膜２７が中心部分から膨張し始め、保護部材支持台１８で支持されたガラス基板１５の上面の中心部から押圧が開始される。また、第１の気密空間２４及び第２の気密空間２５の真空引きと同時に台座部２８をシリンダ３０によって僅かに上昇操作させる。この上昇操作によって、支持基板１７の中心部が前記押圧膜２７で押圧されると共に、支持基板１７の周縁部が前記押圧膜２７の湾曲した面に沿って撓み変形する。この支持基板１７の撓み変形によって、ウェハ１１とガラス基板１５とが中心部から周縁部に掛けて徐々に密着接合される。この状態を所定時間維持した後、図４に示されるように、前記第１の気密空間２４の真空引きを停止し、前記第２の気密空間２５の減圧量と略同じ位の戻すことで、押圧膜２７の膨張が止まり、支持基板１７の表面を押圧する力が解除される。そして、第１の気密空間２４及び第２の気密空間２５を通常の大気圧に戻す。最後に上チャンバ２３を開けてウェハ１１が貼着された支持基板１７を取り出し、次のバックグラインド工程等のウェハ処理工程に移行する。
【００３０】
次に、貼着装置の第２実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。この貼着装置４１は、下チャンバ４２と上チャンバ４３とで密閉された気密空間を仕切る可撓性の隔壁４７の撓み変形によって、下チャンバ４２内にセットしたウェハ１１と保護部材１５とを貼着する構造となっている。図５及び図６は前記隔壁４７を上チャンバ４３側に設けたもので、図６に示すように、前記下チャンバ４２と上チャンバ４３とを真空シール材３７を介して密閉することで、下チャンバ４２側が第１の気密空間４４、上チャンバ４３側が第２の気密空間４５となる。
【００３１】
前記上チャンバ４３には、凹設された開口面にシリコーン樹脂で形成された可撓性の隔壁４７が設けられると共に、真空引きを行う排気孔４９が設けられている。この上チャンバ４３は、貼着作業を行う際に下チャンバ４２に密着させ、前記排気孔４９から真空ポンプ３６によって真空排気される。これによって、減圧された気密空間が作られる。このような構成の貼着装置４１にあっては、隔壁４７で仕切られた第１の気密空間４４及び第２の気密空間４５の減圧量を調整することで隔壁４７が撓み変形して重ね合わされたウェハ１１あるいは保護部材１５の一方を押圧してウェハ１１と保護部材１５とを固着させることができる。なお、下チャンバ４２の構造及び前記貼着装置４１の外部に備えられる制御装置類の構成については、上記第１実施形態の貼着装置２１と同様であり、また、減圧手段についても第１の気密空間４４及び第２の気密空間４５を単一の真空ポンプで切替えて減圧操作させたり、どちらか一方の気密空間のみを減圧して行うといった方法でも可能である。
【００３２】
上記第１実施形態及び第２実施形態の貼着装置２１，４１によれば、可撓性を備えた押圧膜２７あるいは隔壁４７の膨張に伴う撓み変形によって、ウェハ１１にガラス基板１５を押圧して貼着させるため、ウェハ１１に無理な力が入らず、また、表面に傷を付けることなく確実且つ安全に貼着することができる。また、前記押圧膜２７及び隔壁４７の膨張に伴って保護部材支持台１８が上昇するため、ウェハ１１の中央部から周縁部にかけて徐々に湾曲させながら貼着されるので、ウェハ１１とガラス基板１５との貼着面に気泡が発生しにくくなる。さらに、真空引きした減圧下ですべての貼着作業を行うので、微小な塵や埃等の不純物の浸入を防ぐことができる。
【００３３】
このように、ウェハ１１とガラス基板１５との接合面に気泡等の不純物が混入しないのでバックグラインド等のウェハプロセスが終了した後、ガラス基板１５を剥離する作業も容易に行うことができる。
【００３４】
前記実施形態における貼着装置２１，４１は、ウェハ１１及び支持基板１７のセットと取り出しを１枚ずつオペレータが手動で行う構成となっているが、このオペレータの操作を自動で行う装置構成にすることもできる。例えば、前記貼着装置２１，４１の周囲に複数枚のウェハ及びフレームを積載したカセット、ウェハの貼着処理が終了したフレームを積載するカセットからなる積載手段と、この積載手段からウェハ及びフレームを真空チャンバ内に搬入し、また、排出させる搬送アームによる搬送手段を配設することで、人手を介さずにクリーンな環境で貼着作業を行うことが可能となる。
【００３５】
上記実施形態では、ＧａＡｓウェハを使用したが、このようなＧａＡｓ以外にもシリコン、セレン、ゲルマニウムなどの酸化物で構成されたウェハ等にも応用可能であり、真空チャンバ２１を大型化すれば、８インチ以上の大口径ウェハにも同様の貼着方法及び装置構成で対応が可能である。
【００３６】
なお、本実施形態では、ウェハ１１を非常に薄く研削加工する場合を想定して保護部材に石英ガラスを用いたが、このような石英ガラスでなくとも同様な強度や厚みを備えた材料であれば、金属やシリコンでも問題なく使用することができる。また、本発明の貼着方法及び装置は、従来の一般的な厚みのウェハにおいても使用することが可能である。このような比較的厚みのあるウェハであれば、保護部材を使用せず、フレームの粘着テープ面に直接ウェハを貼着するようにすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る半導体ウェハの保護部材貼着方法によれば、半導体ウェハに保護部材を押圧させて接合させる際に、前記重ね合わせた半導体ウェハと保護部材とを可撓性の押圧膜の膨張によって押圧しているので、半導体ウェハに無理な力が掛からずに押圧接合することができる。また、前記押圧膜あるいは隔壁によって仕切られた気密空間内の減圧量を調整することで容易に差圧を生じさせて押圧力を調整することが可能である。
【００３８】
また、本発明に係る半導体ウェハの保護部材貼着装置によれば、可撓性の押圧膜あるいは隔壁で仕切られたそれぞれの気密空間を真空ポンプで所定量減圧させ、また、その減圧比を変化させることによって、押圧膜の膨張率を制御し、半導体ウェハと保護部材とを押圧接合することができる。
【００３９】
また、本発明の半導体ウェハの保護部材貼着方法及び装置は、保護部材が厚みのある石英ガラスから粘着テープ上のものまで、厚みや形状の異なる様々な材料にも対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半導体ウェハの保護部材貼着方法を示す工程図である。
【図２】本発明に係る半導体ウェハの保護部材貼着装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図３】上記半導体ウェハの保護部材貼着装置による押圧動作状態を示す断面図である。
【図４】上記半導体ウェハの保護部材貼着装置による押圧動作終了状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る半導体ウェハの保護部材貼着装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図６】上記半導体ウェハの保護部材貼着装置による押圧動作状態を示す断面図である。
【図７】従来の半導体ウェハに保護部材を貼着する方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１１  ウェハ（半導体ウェハ）
１４  ウェハ支持台
１５  ガラス基板（保護部材）
１７  支持基板
２１，４１  貼着装置
２２，４２  下チャンバ
２３，４３  上チャンバ
２４，４４  第１の気密空間
２５，４５  第２の気密空間
２６  押圧膜体
２７  押圧膜
４７  隔壁
【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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