(57)【要約】【課題】裏面研削により厚みが小さくされたウェーハを容易にハンドリングする。【解決手段】一方の面（５２）が予め研削されたウェーハ（５０）を保持するウェーハ保持装置（５）において、ウェーハの外周部の少なくとも一部を受容する受容部（１２）を備えた第一保持手段（１０）と、受容部に受容されたウェーハの外周部の少なくとも一部を被覆する被覆部（２２）を備えた第二保持手段（２０）と、第一保持手段と第二保持手段とを互いに固定する固定手段（３１、３２）とを含む。固定手段により固定されるときには、被覆部はウェーハの外周部の少なくとも一部が受容部に押付けられるのが好ましい。また、第一保持手段、第二保持手段および固定手段のうちの少なくとも一つは石英またはセラミックスより形成されるのが好ましい。【選択図】図４
2009147230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面が予め研削されたウェーハを保持するウェーハ保持装置において、
前記ウェーハの外周部の少なくとも一部を受容する受容部を備えた第一保持手段と、
前記受容部に受容された前記ウェーハの前記外周部の少なくとも一部を被覆する被覆部を備えた第二保持手段と、
前記第一保持手段と前記第二保持手段とを互いに固定する固定手段とを具備するウェーハ保持装置。
【請求項２】
前記第一保持手段、前記第二保持手段および前記固定手段のうちの少なくとも一つは石英またはセラミックスより形成される請求項１に記載のウェーハ保持装置。
【請求項３】
前記固定手段により固定されるときには、前記被覆部によって前記ウェーハの前記外周部の少なくとも一部が前記受容部に押付けられる請求項１または２に記載のウェーハ保持装置。
【請求項４】
前記第一保持手段の前記受容部は前記ウェーハの外周部全体を受容するよう形成されており、前記第二保持手段の前記被覆部は前記ウェーハの外周部全体を被覆するよう形成されている請求項１から３のいずれかに記載のウェーハ保持装置。
【請求項５】
一方の面が予め研削されたウェーハを保持するウェーハ保持方法において、
前記ウェーハの外周部の少なくとも一部を第一保持手段の受容部により受容し、
前記受容部により受容された前記ウェーハの前記外周部の少なくとも一部を第二保持手段の被覆部により被覆し、
固定手段により前記第一保持手段と前記第二保持手段とを互いに固定する、ウェーハ保持方法。
【請求項６】
さらに、前記固定手段により固定されるときには、前記被覆部によって前記ウェーハの前記外周部の少なくとも一部が前記受容部に押付けられることを含む請求項５に記載のウェーハ保持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハを保持するウェーハ保持方法、特に裏面が研削されたウェーハを保持する保持方法に関する。さらに、本発明は、そのような方法を実施するウェーハ保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造分野においてはウェーハが年々大型化する傾向にあり、また、実装密度を高めるためにウェーハの薄葉化が進んでいる。ウェーハを薄葉化するためには、特許文献１に開示されるように半導体ウェーハの裏面を研削するバックグラインド（裏面研削）が行われている。バックグラインド時には、ウェーハ表面に形成された回路パターン保護するために表面保護フィルムがウェーハ表面に貼付けられる。
【０００３】
バックグラインドが終了すると、ダイシングフィルム貼付装置においてダイシングフィルムがウェーハの裏面に貼付けられ、それにより、ウェーハがマウントフレームと一体化される。次いで、ウェーハ表面に貼付けられた表面保護フィルムが剥離され、その後、ウェーハは賽の目状にダイシングされる。ダイシングにより形成されたチップはピックアップされてリードフレームにマウントされる。
【特許文献１】特開２００１−１３５５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、バックグラインド後においてウェーハの裏面に所定の処理、例えばプラズマエッチングをすることが行われている。しかしながら、バックグラインドによってウェーハの厚みが小さくされているので、バックグラインドされたウェーハのハンドリングは容易でない。
【０００５】
このため、ウェーハをバックグラインダから所定の裏面処理装置、例えばプラズマ装置まで搬送するとき、およびウェーハを裏面処理装置からダイシングフィルム貼付装置まで搬送するときなどに、ウェーハが破損する可能性がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、バックグラインドにより厚みが小さくされたウェーハを容易にハンドリングすることのできるウェーハ保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、一方の面が予め研削されたウェーハを保持するウェーハ保持装置において、前記ウェーハの外周部の少なくとも一部を受容する受容部を備えた第一保持手段と、前記受容部に受容された前記ウェーハの前記外周部の少なくとも一部を被覆する被覆部を備えた第二保持手段と、前記第一保持手段と前記第二保持手段とを互いに固定する固定手段とを具備するウェーハ保持装置が提供される。
【０００８】
すなわち１番目の発明においては、ウェーハがウェーハ保持装置の第一保持手段と第二保持手段との間に保持される。このため、ウェーハの厚みが小さくされている場合であっても、ウェーハを容易にハンドリングすることができる。
【０００９】
２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記第一保持手段、前記第二保持手段および前記固定手段のうちの少なくとも一つは石英またはセラミックスより形成される。
すなわち２番目の発明においては、ウェーハと一緒にウェーハ保持装置を裏面処理装置、例えばプラズマ装置に投入できる。つまり、ウェーハに所定の処理、例えばプラズマ処理を行う場合であっても、ウェーハをウェーハ保持装置から取外す必要性がない。
【００１０】
３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記固定手段により固定されるときには、前記被覆部によって前記ウェーハの前記外周部の少なくとも一部が前記受容部に押付けられる。
すなわち３番目の発明においては、第一および第二保持手段とウェーハとの間の隙間を排除することにより、厚みが小さくされたウェーハが反るのを防止できる。
【００１１】
４番目の発明によれば、１番目から３番目のいずれかの発明において、前記第一保持手段の前記受容部は前記ウェーハの外周部全体を受容するよう形成されており、前記第二保持手段の前記被覆部は前記ウェーハの外周部全体を被覆するよう形成されている。
すなわち４番目の発明においては、ウェーハ保持装置によりウェーハの外周部全体が保護されるので、ウェーハの外周部の一部分が破損するのを避けられる。
【００１２】
５番目の発明によれば、一方の面が予め研削されたウェーハを保持するウェーハ保持方法において、前記ウェーハの外周部の少なくとも一部を第一保持手段の受容部により受容し、前記受容部により受容された前記ウェーハの前記外周部の少なくとも一部を第二保持手段の被覆部により被覆し、固定手段により前記第一保持手段と前記第二保持手段とを互いに固定する、ウェーハ保持方法が提供される。
【００１３】
すなわち５番目の発明においては、ウェーハがウェーハ保持装置の第一保持手段と第二保持手段との間に保持される。このため、ウェーハの厚みが小さくされている場合であっても、ウェーハを容易にハンドリングすることができる。
【００１４】
６番目の発明によれば、５番目の発明において、さらに、前記固定手段により固定されるときには、前記被覆部によって前記ウェーハの前記外周部の少なくとも一部が前記受容部に押付けられることを含む。
すなわち６番目の発明においては、第一および第二保持手段とウェーハとの間の隙間を排除することにより、厚みが小さくされたウェーハが反るのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１はウェーハの処理の順番を説明するための図である。図１に示される裏面研削装置１には、ウェーハ５０が搬送される。そのようなウェーハ５０の表面には回路パターンが形成されており、これら回路パターンを保護するための表面保護フィルムがウェーハ５０の表面に貼付けられているものとする。裏面研削装置１においては、ウェーハ５０の裏面５２が研削され、ウェーハ５０の厚みは所定の厚みまで小さくされる。
【００１６】
次いで、ウェーハ５０は裏面処理装置２、例えばプラズマ装置に搬送される。裏面処理装置２においてウェーハ５０の裏面５２は所定の処理、例えばプラズマ処理を受ける。あるいは、同様な効果を得るために、裏面処理装置２においてウェーハ５０の裏面５２に酸化膜を形成するようにしてもよい。
【００１７】
次いで、ウェーハ５０はダイシングフィルム貼付装置３まで搬送される。ダイシングフィルム貼付装置３においては、ウェーハ５０の裏面にダイシングフィルムが貼付けられて、ウェーハ５０がマウントフレーム（図示しない）と一体化される。次いで、ウェーハ５０の表面５１に貼付けられた表面保護フィルムが剥離される。その後、ウェーハ５０はダイシング装置（図示しない）に搬送されて、ダイシングされる。これら裏面研削装置１、裏面処理装置２、ダイシングフィルム貼付装置３およびダイシング装置は公知であるので、詳細な説明を省略する。
【００１８】
図２（ａ）は本発明の第一の実施形態に基づくウェーハ保持装置５の第一保持部材１０の頂面図であり、図２（ｂ）は第一の実施形態に基づくウェーハ保持装置５の部分断面図である。これら図面から分かるように、ウェーハ保持装置５は、略リング型の第一保持部材１０と、この第一保持部材１０上に配置される略リング型の第二保持部材２０とから主に構成されている。これら保持部材１０、２０および後述するネジ３１および留め具３２は石英またはセラミックスより形成されるのが好ましい。
【００１９】
図２（ｂ）に示されるように、第一保持部材１０の内周面１１には、頂面１３よりも下方に凹む段差部１２が形成されている。図示される実施形態においては、段差部１２は第一保持部材１０の内周面１１全体に形成されている。この段差部１２の半径方向距離は、段差部１２がウェーハ５０を支持するのに十分に長い。後述するように段差部１２はウェーハ５０の外周部を受容する受容部としての役目を果たすので、以下、段差部１２を受容部１２と呼ぶ。また、第一保持部材１０の頂面１３には、複数、図２（ａ）においては四つの孔１５が周方向に等間隔で形成されている。
【００２０】
図２（ｂ）から分かるように、第二保持部材２０は第一保持部材１０と概ね同様の寸法である。そして、第二保持部材２０の内周面２１には、底面２３よりも下方に突出する段差部２２が形成されている。この段差部２２は第二保持部材２０の底面２３全体に形成されている。
【００２１】
図２（ｂ）に示されるように、段差部２２は、第一保持部材１０の受容部１２に概ね係合するように寸法決めされている。しかしながら、段差部２２の半径方向距離は、受容部１２の半径方向距離よりもわずかながら短い。なお、第二保持部材２０においても、第一保持部材１０の孔１５に対応した孔２５（図２（ａ）には示さない）が形成されているものとする。
【００２２】
図１に示されるように、本発明においては、ウェーハ５０が裏面研削装置１から裏面処理装置２に搬送される前に、ウェーハ保持装置５がウェーハ５０を保持するようになっている。図３（ａ）から図３（ｄ）はウェーハ保持装置がウェーハを保持するのを説明するための略図である。以下、これら図面を参照して、本発明に基づくウェーハ保持装置５の保持動作について説明する。
【００２３】
図３（ａ）においては、ウェーハ５０がその裏面５２を上方にむけた状態で吸着テーブル６０に吸着されている。このウェーハ５０の裏面５２は裏面研削装置１により既に研削されており、ウェーハ５０の厚みは所定の厚みまで小さくされている。この吸着テーブル６０は、例えば裏面研削装置１に配置される吸着テーブルである。
【００２４】
図３（ａ）に示されるように、第二保持部材２０はウェーハ５０の上方に位置しており、第一保持部材１０は吸着テーブル６０の上面よりも下方に位置している。これら第一保持部材１０および第二保持部材２０は、吸着テーブル６０の中心線上において同軸で昇降可能な二つの昇降機構（図示しない）のそれぞれに保持されているものとする。なお、第一保持部材１０は、ウェーハ５０が吸着テーブル６０に吸着される前に、吸着テーブル６０周りを通過されて、吸着テーブル６０の上面よりも下方の位置に位置決めされるものとする。
【００２５】
図示しない実施形態においては、第一保持部材１０が吸着テーブル６０の軸部６１よりも大きい切欠部を含むＣ字形状である。この場合には、第一保持部材１０が吸着テーブル６０の下方を吸着テーブル６０に対して水平に移動して、図３（ａ）に示される位置に位置決めされる。従って、図示しない実施形態においては、ウェーハ５０が吸着テーブル６０に吸着された後であっても、第一保持部材１０を吸着テーブル６０の上面よりも下方の位置に位置決めすることができる。
【００２６】
次いで、図３（ｂ）に示されるように、昇降機構（図示しない）によって第一保持部材１０を矢印方向に上昇させる。これにより、第一保持部材１０の受容部１２がウェーハ５０の表面５１（図における下方の面）側の外周部５３に接触してウェーハ５０を受容するようになる。
【００２７】
図４（ａ）は第一の実施形態における第一保持部材の部分拡大図である。図４（ａ）に示されるように、ウェーハ５０の外周部５３が受容部１２に受容されると、ウェーハ５０は受容部１２のみによって支持可能になる。なお、本願明細書においては、外周部５３とは、ウェーハ５０の縁部５４と表面５１の外周側の一部分との両方を指すものとする。
【００２８】
図示されるように、通常はウェーハ５０にはノッチ５５が形成されている。受容部１２はウェーハ５０のノッチ５５全体を受容するのに十分な寸法であるのが好ましい。これに対し、ノッチ５５の一部分が受容部１２に受容されていない場合には、ウェーハ５０を第一保持部材１０と第二保持部材２０とにより保持したときにノッチ５５の一部分に局所的な力が掛かって、ウェーハ５０がノッチ５５から劈開する可能性がある。
【００２９】
受容部１２がウェーハ５０の外周部５３を受容した後で、図３（ｃ）に示されるように、昇降機構（図示しない）によって第二保持部材２０が下降される。これにより、第二保持部材２０は第一保持部材１０上に配置されるようになる。図４（ｂ）は第一の実施形態におけるウェーハ保持装置の部分断面図である。図４（ｂ）に示されるように、第二保持部材２０が第一保持部材１０上に配置されると、第二保持部材２０の段差部２２によってウェーハ５０の外周部５３が被覆されるようになる。つまり、第二保持部材２０の段差部２２は外周部５３を被覆する被覆部としての役目を果たす。
【００３０】
次いで、図４（ｂ）に示されるように、第二保持部材２０の頂面２４に形成された孔２５および第一保持部材１０の孔にネジ３１を螺合させる。これにより、第一保持部材１０と第二保持部材２０とが互いに固定される。ネジ３１のネジヘッド３１ａが第二保持部材２０の頂面２４から突出しないようにするために、ネジヘッド３１ａに対応した凹部２７を第二保持部材２０の頂面２４に予め形成してもよい。
【００３１】
また、図４（ｂ）においては、第二保持部材２０の段差部２２の一部分は第一保持部材１０の受容部１２に進入している。これにより、段差部２２はウェーハ５０の外周部５３を受容部１２に押付けるようになる。言い換えれば、図４（ｂ）においては、第二保持部材２０とウェーハ５０との間に隙間が存在していない。
【００３２】
ウェーハ５０の厚さが例えば１０マイクロメートル程度まで小さくされている場合には、単にウェーハ５０を受容部１２に受容させただけでは、ウェーハ５０が反る可能性がある。しかしながら、本発明においては、第二保持部材２０の段差部２２がウェーハ５０を受容部１２に押付けているので、ウェーハ５０が反るのを防止できる。
【００３３】
次いで、図３（ｄ）においては、図示しないロボットハンドなどでウェーハ保持装置５を把持すると共に、吸着テーブル６０の吸着および昇降機構（図示しない）をウェーハ保持装置５から離脱させる。その後、ウェーハ５０はウェーハ保持装置５と一緒にロボットハンドにより裏面処理装置２（図１を参照されたい）まで搬送される。
【００３４】
このとき、ウェーハ５０がウェーハ保持装置５の第一保持部材１０と第二保持部材２０との間に保持されているので、ウェーハ５０を容易にハンドリングすることができる。このことは、ウェーハ５０の厚みが小さくされている場合に特に好ましい。また、ウェーハ保持装置５の第二保持部材２０によりウェーハ５０の外周部５３全体が保護されるので、ウェーハ５０の外周部の一部分が破損するのを避けることもできる。
【００３５】
ところで、前述したようにウェーハ保持装置５は石英またはセラミックスより形成されている。言い換えれば、ウェーハ保持装置５は、裏面処理装置２における処理、例えばプラズマ処理に耐えられる材料から形成されている。このような構成であるので、本発明においては、ウェーハ５０をウェーハ処理装置から取外すことなしに、ウェーハ５０をウェーハ保持装置５と一緒に裏面処理装置２に投入し、所定の処理を受けることが可能である。
【００３６】
裏面処理装置２における処理が終了すると、ロボットハンドによりウェーハ保持装置５は取出されてダイシングフィルム貼付装置３まで搬送される。このときにも、ウェーハ保持装置５によって、ウェーハ５０を容易にハンドリングできるのが分かるであろう。そして、ダイシングフィルム貼付装置３においては、ウェーハ保持装置５に保持されるウェーハ５０が、図３を参照して説明したのと逆の手法でダイシングフィルム貼付装置３の吸着テーブルに吸着される。
【００３７】
その後、公知であるように、ダイシングフィルムがウェーハ５０の裏面５２に貼付けられてマウントフレーム（図示しない）と一体化される。次いで、ダイシング装置においてダイシングされる。最終的に、ダイシングにより形成されてチップがピックアップされてリードフレームにマウントされる。
【００３８】
図５（ａ）は第二の実施形態における第一保持部材の部分拡大図であり、図５（ｂ）は第二の実施形態におけるウェーハ保持装置の部分断面図である。これら図面から分かるように、本発明の第二の実施形態においては、ネジ３１は排除され、孔１５、２５も形成されていない。
【００３９】
その代わりに、第二の実施形態においては、第一保持部材１０の底面１４および第二保持部材２０の頂面２４に凹部１６、２６がそれぞれ形成されている。そして、これら凹部１６、２６には、留め具３２の突起３３が係合されている。第二保持部材２０が第一保持部材１０上に配置された後で留め具３２が使用され、それにより、第一保持部材１０と第二保持部材２０とが互いに固定されるようになる。
【００４０】
図６（ａ）および図６（ｂ）はそれぞれ留め具の断面図および頂面図である。これら図面から分かるように、留め具３２は一つの側面および一つの端面が備えられていない略直方体外形形状である。留め具３２の対向する内面３４ａ、３４ｂのそれぞれには、突起３３が形成されている。これら突起３３が凹部１６、２６に係合すると、留め具３２は凹部１６、２６周りに回動することができる（図５（ａ）を参照されたい）。
【００４１】
また、図６（ａ）から分かるように、内面３４ａ、３４ｂに続く前方内面３５ａ、３５ｂは外方に向かって拡張するようにテーパが付けられている。従って、留め具３２の回動角度を変更することにより、段差部２２がウェーハ５０を受容部１２に押付ける押付力を調節することができる。また、このような構成であるために、ウェーハ５０の厚みが異なる場合であっても、同一の押付力で、ウェーハ５０を受容部１２に押付けることが可能である。
【００４２】
また、他の実施形態においては、第二保持部材２０の被覆部２２は底面２３と同一平面であってもよい。この場合には、厚さが小さくされたウェーハ５０を第一保持部材１０の受容部１２に押付けることはできない。しかしながら、ウェーハ５０の外周部５３全体が受容部１２に受容されているので、ウェーハ保持装置５からウェーハ５０が脱落することはない。さらに、受容部１２および段差部２２がウェーハ５０の外周部５３に対応する一部分においてのみ形成されていてもよい。このような場合であっても本発明の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ウェーハの処理の順番を説明するための図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に基づくウェーハ保持装置の第一保持部材の頂面図である。
【図３】（ａ）ウェーハ保持装置がウェーハを保持するのを説明するための第一の略図である。（ｂ）ウェーハ保持装置がウェーハを保持するのを説明するための第二の略図である。（ｃ）ウェーハ保持装置がウェーハを保持するのを説明するための第三の略図である。（ｄ）ウェーハ保持装置がウェーハを保持するのを説明するための第四の略図である。
【図４】（ａ）第一の実施形態における第一保持部材の部分拡大図である。（ｂ）第一の実施形態におけるウェーハ保持装置の部分断面図である。
【図５】（ａ）第二の実施形態における第一保持部材の部分拡大図である。（ｂ）第二の実施形態におけるウェーハ保持装置の部分断面図である。
【図６】（ａ）留め具の断面図である。（ｂ）留め具の頂面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１    裏面研削装置
２    裏面処理装置
３    ダイシングフィルム貼付装置
５    ウェーハ保持装置
１０    第一保持部材
１１    内周面
１２    段差部（受容部）
１３    頂面
１４    底面
１５    孔
１６、２６    凹部
２０    第二保持部材
２１    内周面
２２    段差部（被覆部）
２３    底面
２４    頂面
２５    孔
２６    凹部
３１    ネジ（固定手段）
３１ａ    ネジヘッド
３２    留め具（固定手段）
３３    突起
３４ａ、３４ｂ    内面
３５ａ、３５ｂ    前方内面
５０    ウェーハ
５１    表面
５２    裏面
５３    外周部
５４    縁部
５５    ノッチ
６０    吸着テーブル
【図１】
2009147230.tif 000003
【図２】
2009147230.tif 000004
【図３】
2009147230.tif 000005
【図４】
2009147230.tif 000006
【図５】
2009147230.tif 000007
【図６】
2009147230.tif 000008