JPH10296624A - 多孔質定盤へのウエハ貼付方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハの貼付工程を単純化し、性能も
向上させ調整も容易にできる安価な貼付装置を構成す
る。 【解決手段】 多孔質な貼付定盤１を吸着する真空吸着
盤６を設け真空４をそのウエハ接着面に作用させる、気
体圧力で圧接して接着できるよう耐圧容器７をウエハ保
持機構１１側と真空吸着盤６側に取り付け両者が接近し
た時圧力容器となるようにする、接着層３を加熱乾燥さ
せる気体加熱器９を設け、それに圧縮気体５を減圧して
与えるため圧力調整器１０設ける、ウエハ保持機構１１
の気体噴流で上に浮いた半導体ウエハ２の接着層３側に
貼付定盤１を軽く接触させそして気体の均等な力で圧接
する。 圧接するときの圧力を制御するため圧力スイッ
チ８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】半導体ウエハの製造工程でセ
ラミック或いはパイレックス製の貼付定盤（貼付板）に
半導体ウエハを接着剤で貼り付けて鏡面研磨（いわゆる
「ポリシング」）している、一般にこのような方式をウ
エハマウント方式と呼んでいるが、本発明はこの貼付定
盤に半導体ウエハを貼り付けた時の平坦度や強度等の貼
付精度の向上に関するものである。 以降では「半導体
ウエハ」を省略して単にウエハと述べることがある。

【０００２】

【従来の技術】ウエハの非研磨面に加熱軟化型の接着剤
を溶媒で溶いた液体を薄く均一に塗布し、乾燥させ、加
熱された貼付定盤にそれを貼り付ける装置、一般に国内
ではウエハ貼付装置、海外ではワックスマウンタ−（ｗ
ａｘ ｍｏｕｎｔｅｒ）と呼ばれる装置があるが、この
貼付精度、すなわち貼付定盤とウエハ間に形成される接
着層の平坦度と均一な接着強度は、生産されるウエハの
平坦度に大きく影響する（特開昭６３−３１６４５１、
実開平４−５６３４）。 以降では接着剤がウエハ上に
塗布された状態、あるいは貼付定盤とウエハの間に形成
される層を接着層と呼びその性質や材料を述べる場合に
接着剤と呼ぶ。

【０００３】この乾燥した接着剤は残留する溶媒の割
合、すなわち乾燥の状態やその温度によって流動性や粘
性、粘着力が大きく変わる。 また、この乾燥した接着
剤は加熱し貼付定盤に加圧、圧接しない限りポリシング
に必要な接着力を得ることができない。

【０００４】従来の装置では機械な的方法で、たとえば
真空吸着盤でウエハを吸着保持して接着面を貼付定盤に
押し当てる等の方法で接着するウエハ反転貼付装置等を
用いた仮接着の工程（実開平５−４４８２）と、ゴム風
船のような柔らかで弾性ある物で貼付定盤へウエハの全
体を押しつけるウエハ接着装置等を用いた本接着の工程
（実開平４−８８０３３）があるが、これらの工程では
接着層の厚さの均一性をそこなうことがないような手段
が構じられていた。

【０００５】また、塗布された接着剤には溶媒が残留し
ておりその乾燥状態は高精度の貼付を行なうための重要
な条件であるが、接着層を乾燥、凝縮し一定の状態とす
る乾燥工程がある。 貼付精度を向上させるためにはこ
の乾燥状態を出来るだけウエハ全体に均一に且つ接着ま
でに常に一定の乾燥度とすることが要求された。

【０００６】しかし、これらの方法では研磨に最適な高
い貼付精度を常に得ることは簡単ではなくウエハが接触
する貼付定盤面までの距離を測定する非接触距離計とそ
の測定に基いてウエハを押す高さ位置を補正する精密な
制御技術が必要とされた。また、最適の貼付条件を数値
として示して同じ条件を再現することが難しく、装置ご
とに貼付定盤上に貼付されたウエハの貼付平坦度を測定
器で測定しながら試行錯誤を繰り返して最適な調整をし
なければならなかつた。 つまり常に一定した貼付精度
を維持し管理することは簡単ではなかった。

【０００７】さらに、このような装置はさまざまな機
構、ハロゲンランプ等の加熱手段を持つウエハ接着剤の
ベ−キング装置（実開平７−４２１３２）、該ウエハ反
転貼付装置、該ウエハ接着装置、貼付定盤の厚さや高さ
を計測する非接触距離計等を組み合わせるため、構成が
複雑になり、製作にかかる費用や労力、時間が大きなも
のとなった。

【０００８】また、近年の半導体ＩＣの高集積化のため
ウエハの平坦度に対する要求もますます高くなってきて
いるしウエハ自体の大口径化の傾向もあり、このような
仕様に応える精度の高いウエハを安価に効率良く生産す
ることが現状の貼付技術では将来難しくなる。

【０００９】現在も貼付精度を向上させるためのさまざ
まな考案が行なわれている。 例えば、真空の中で接着
層に入る気泡を除去しウエハを接着するウエハ貼付方法
（特開平７−１８３２６１）とかハロゲンランプ等によ
る乾燥で起きる乾燥の不均一性を改善した加熱板の輻射
熱を利用した乾燥方法が知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとしている課題】ウエハ・メーカで
は精密な調整が不要で常に安定した平坦度のウエハが製
造でき、将来のＩＣの高集積化とウエハ自体の大口径化
にも対応できる貼付装置が必要とされている。 本発明
はこのようなウエハ・メーカの要求にこたえるため発明
された安価に装置化の可能な新しい貼付技術である。
以下では従来の技術で問題となっている点について説明
する。

【００１１】従来の貼付技術では全く気体などを透過さ
せない貼付定盤に貼り付けしているため、気体の逃げ場
がなく接着層に気泡として残り接着精度が悪くなる問題
がある。 そのため、真空の中でウエハを接着するウエ
ハ貼付方法（特開平７−１８３２６１）が発明されたが
接着の開始から完了、すなわち仮接着開始から本接着完
了まで接着層に連続して真空は作用できない欠点があ
る。 すなわち、本接着までに接着層に空気が侵入する
可能性があるため気泡が接着層に残る問題は完全には解
消されない。

【００１２】また、従来の貼付技術にはゴム風船のよう
なスタンプあるいはパッドとかプレスヘッドと呼ぶ物で
ウエハの非接着面側を押して接着面を貼付定盤に押し当
てるという方法（実開平４−８８０３３、特開平１−２
１６５４０）でウエハ全体にできるだけ平坦にかつ同じ
強度の貼付状態とする本接着と呼ぶ工程があるが、この
スタンプという物が実際どれだけ均一にまたどれだけの
圧力でウエハを押しているか計測することは困難であっ
た。 したがってその調整は感や経験あるいは貼付した
状態を測定する計器に頼るしかなかった。 このため装
置の立ち上げや調整に多くの時間と労力とテスト用ウエ
ハを必要とした。 また最適な条件となるように常に同
じ調整を再現することが困難であった。

【００１３】さらにこのゴム製のスタンプ自体の耐久性
も良くない。 またスタンプに欠陥があっても目視によ
る以外に検出の方法もなく多くの不良品を生産してしま
うことがあった。 例えば、スタンプの表面の亀裂は、
ウエハを平均的に加圧できないため、製品ウエハの全て
に凹凸の不良を生じさせることがあった。

【００１４】また、この仮接着の時に接着層の乾燥が不
十分であったり、逆に乾燥しすぎや圧接力の不足で仮接
着時の接着強度が十分でない場合、次の本接着に行く前
に貼付定盤上でウエハがスリップしてしまい装置の故障
や稼働時間の欠損、ウエハの損失となる場合があった。

【００１５】また、従来の貼付技術では仮接着するウエ
ハ真空吸着盤の面と貼付定盤の面が十分平行でない場
合、あるいはこのウエハ真空吸着盤の押す力が過剰であ
る場合、接着面の一部が過度に圧接され接着層に歪みが
残ったままとなり接着精度が低下する。 しかしこのウ
エハ真空吸着盤の面と貼付定盤の面の平行や真空吸着盤
の押す力を精密に計測し調整することは困難であつた。
したがって、この均等な押圧、及び押圧そのものを調
整するためには感や経験あるいは貼り付けした状態を測
定する計器に頼るしかなかった。 このため装置の立ち
上げや調整に多くの時間と労力とテスト用ウエハを必要
とした。 また最適な条件となるよう常に同じ調整を再
現することが難しかつた。

【００１６】また、上記の真空吸着盤は直接ウエハに接
触するため、ウエハ貼付装置内で繰り返し使用されると
乾燥加熱後のウエハや貼付定盤の熱が蓄積されこれ自体
の温度が上昇する。 そのため貼付前に吸着面付近のウ
エハの温度を上昇させ接着剤を軟化させることとなり貼
付定盤に接触させた瞬間の接触圧により接着層に歪みや
傷を残しやすい。 すなわち、接触の瞬間までは接着剤
は低温であった方が良い、しかし現状のウエハ貼付装置
ではそのようになっていない。

【００１７】従来のウエハ反転貼付装置（実開平５−４
４８２）では、ウエハ全体を均等に加熱したり冷却する
手段が無いため、加熱乾燥後のウエハ温度に合わせて真
空吸着盤（チャックプレ−ト）を加熱しなければならな
かった。 しかしこの方法ではウエハ全面を均等に加熱
できないためウエハ中心部の乾燥は時間とともに進行す
る。 したがって時間がたつと平均的な温度分布も乾燥
状態も得られなくなる。 連続的にウエハを貼付してい
るとき真空吸着盤は貼付定盤と同じ程の高温となるため
ウエハ中心部は過剰乾燥となりやすい。

【００１８】ウエハ接着装置（実開昭６３−１７２５６
１）には加圧ヘッドに加熱ヒ−タを設けてウエハ面から
も加熱する構造となっているが高精度の貼付には最善の
方法とは言えない。 なぜなら、ウエハの加圧は何れも
機械な的方法であるため、常にウエハ全面を均等な力で
押すことは簡単ではない。

【００１９】また、従来の貼付技術では接着層全体を均
一に乾燥するためウエハ全体を加熱して乾燥する機構が
あるが適度に均一に乾燥することは容易ではない。 た
とえばウエハの中心部を吸着保持して接着剤が塗布され
た面を大気中でハロゲンランプで加熱し乾燥する装置が
あるが、ウエハ中心部やウエハ保持面に熱が蓄積されや
すいためウエハの中心部は周辺部より温度がいつも高く
なつて過度に乾燥されてしまう傾向がある。 該ウエハ
反転貼付装置においても加熱されたチャックプレ−トの
熱でウエハの中心部は特に乾燥が進行する。

【００２０】また、貼り付けようとするウエハや貼付定
盤は最適な貼付の状態にあるとは言えない場合もある。
たとえば、ウエハの厚さが一様でない場合。 薄いウ
エハに対応した装置の調整をして仮接着時の圧接する力
を高めると、厚いウエハは貼付定盤に過度に圧接され貼
付精度が悪くなる。

【００２１】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、接着剤の乾燥や接着の工程を調整が簡単で最適
条件の再現がしやすい単純で制御しやすい機構で実現さ
せ、ひいては装置の故障も低減させると同時に貼付精度
も安定させるということである。 また、将来需要が増
加すと見込まれている現状よりさらに精度の高く大口径
なウエハの量産にも対応できるということである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の貼付機構においては、貼付定盤を多孔質な
物にしその非接着面側を吸着する真空吸着盤を設ける、
また、貼り付けしようとするウエハに対しては、圧縮気
体を一定圧に減圧し一定温度に加熱した気体噴流をその
非接着面の中心に向け垂直に吹き当ててウエハ面とは無
接触で一定距離で保持できる機構を設ける。 また、前
記の真空吸着盤とこのウエハ保持機構の一方を貼付定盤
とウエハが圧接できるような位置まで上下移動する機構
（図面では省略されている）に固定させる。 さらに、
この真空吸着盤とウエハ保持機構には圧接できるような
位置まで移動したとき一個の圧力容器を形成するように
おのおの耐圧容器（カバーする物）を固定して設ける。

【００２３】上記でウエハ保持機構を下向きにする場合
は、ベルヌーイの定理を利用し、ウエハを一定距離に保
持するような気体の流れがウエハ面で発生するように構
成する。

【００２４】また、上記のウエハ保持機構においてウエ
ハ中心部と周辺部を流れる気体の流速を変えることでウ
エハに歪みを与えることが可能であるが、吹き当てる気
体の圧力でこの歪みの大きさと接着層を圧接する時の圧
力を調整するため、圧縮気体を減圧し一定圧で供給する
圧力調整器を設ける。

【００２５】また、貼付定盤とウエハが圧接される時の
圧力を検知し前記の耐圧容器の締まり方を制御するため
微小圧用の圧力スイッチを設ける。

【００２６】また、前記で吹き当てる気体の加熱に気体
加熱器を使用するが、これは外部からの温度設定どおり
温度を一定に制御できるものとする。

【００２７】次に、従来の貼付定盤に貼り付けする場合
を例としてその手段を説明する。まず、貼り付けしよう
とするウエハに対して、圧縮気体を一定圧に減圧し、温
度制御し、流量調整弁あるいは外部からの電気信号で制
御される流量制御器で流量調整して、その気体の噴流を
非接着面の中心に向け吹き当てて、ベルヌ−イの定理を
利用して、接着面を下向きにして、ウエハの面とは無接
触で保持できる機構を設ける。 そして、この円盤形の
ウエハ保持機構を、ウエハが貼付定盤に圧接される位置
まで垂直に上下移動する機構（図では省略されている）
に固定させる。 圧縮気体の減圧と圧力調整のため前記
と同じように圧力調整器を使用する。

【００２８】しかし、ここでは単なる気体加熱器に代え
て、低温と高温の温度切り替え、気体自体の供給と停止
を外部から制御できる機器（以降では仮に気体加熱冷却
供給器と呼ぶ）とする。

【００２９】そして、前記の圧力スイッチに代えてウエ
ハ中心部の気体の圧力の変化量を読み取ってその圧力を
制御するため、圧力を電気信号（電流あるいは電圧）に
変換し出力する圧力トランスデュ−サ（ｔｒａｎｓｄｕ
ｃｅｒ）を設ける。

【００３０】また、ウエハを貼付定盤に圧接するときの
気体圧力をウエハ面全体に平均化させるため、ウエハ外
周部からも気体を吹き当てられるようにする。 そのた
め、ウエハ保持機構にその外周にそって環状の気体吹き
出し溝を設け、この環状の気体吹き出し溝への気体供給
を制御するため電磁弁を設ける。 この電磁弁は流量調
整後の気体の流路の開閉に使用する。 すなわち、ウエ
ハ中心部に吹き当てるラインと同じ回路となるよう配管
を形成する。

【００３１】さらに、上記のウエハ外周部の気体吹き出
し溝を逆に真空と接続し気体を吸い込めるよう配管する
ことでウエハを吸引する力として働かせる、そのため真
空を供給し、その流量調整と上記ウエハ外周部の溝への
供給と停止を制御するため流量調整弁と電磁弁を設け
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】発明の実施について図面を参照し
て説明する。約９０℃に加熱した厚さ２０mmの円盤状の
全体が多孔質アルミナセラミックの貼付定盤１と液状の
接着剤が厚さ約０．００３mmに均一に塗布された接着層
３を持つ半導体ウエハ２が接着される工程を順に説明す
る。 ここでは乾燥時に約７０℃以上で軟化する接着剤
を使用する。

【００３３】接着層３を上に向けた半導体ウエハ２の中
心に向つて下方から垂直に、圧縮気体５を圧力調整器１
０で減圧し、気体加熱器９を通して約７０℃に加熱し
て、この気体噴流を吹き当ててこのウエハを水平に浮き
上がらせておく。 乾燥時間として設定された時間経過
後この気体の加熱は停止させ下記の工程を開始させる。

【００３４】貼付定盤１を真空吸着盤６で水平に吸着保
持させておいて半導体ウエハ２の上に互いの接着面が平
行となるように垂直に下降し接触させる。 この時同時
に上下の耐圧容器７が半導体ウエハ２と貼付定盤１を包
含する一つの圧力容器を形成するような位置に接近させ
る。

【００３５】圧力スイッチ８が０．０６kg／ｃｍ²とな
ったら下降は停止させ３秒間その状態を保持したあと貼
付定盤１が取り出せる位置まで上昇する。

【００３６】

【他の実施の形態】なお、「発明の実施の形態」で述べ
た貼付定盤１と半導体ウエハ２とその貼付の機構全体の
上下を逆にすることができる。 「発明の実施の形態」
で述べたものとの違いを次に述べるが、ここでは「発明
の実施の形態」で参照した図面を上下対象に回転させた
図面を仮定して説明する。

【００３７】半導体ウエハ２は半導体ウエハ等の板状基
盤の搬送でよく利用されているベルヌーイの定理を応用
した非接触な保持方法で接着面を下向きに水平に保持さ
せる。 この場合は半導体ウエハ２の非接着面の中心部
から外周部へ均一に広がる気体の流れを作ってこの保持
を行なわせる。 具体的な方法として、図５に示される
形状の気体の噴き出し口３３を設けることで実現する。

【００３８】水平に保持された貼付定盤１は固定とし半
導体ウエハ２の方を移動させ垂直に下降させる。

【００３９】図４と図５に示される実施例では、貼付定
盤１７として現在最も多く使用されているその１枚の外
周部に均等に複数枚のウエハを貼り付けられるアルミナ
製のポリッシングプレ−トを用いる。 このような貼付
定盤１７を約６０℃に加熱し貼付面を上向きにして水平
なインデックステ−ブル２９の上に置く。

【００４０】接着剤を均一に塗布した半導体ウエハ１８
は、そのウエハ外周部にそって均等に３個のずれ防止ピ
ンを持つ、ベルヌ−イの定理を応用した、ウエハ保持機
構２３によって接着面を下向きにして保持させる。 そ
のためこのウエハが落下しないよう流量調整弁２７によ
って半導体ウエハ１８の中心部に吹き当てる気体の圧力
を調整する。 ここでは半導体ウエハ１８の接着層１９
はウエハ全体に均一な乾燥が終わっているものと仮定し
て以降の操作や動作を順に説明する。

【００４１】まず、気体加熱冷却供給器２１から出力さ
れる気体の温度を５℃の低温に切り替える、それから半
導体ウエハ１８の冷却を待って、半導体ウエハ１８を水
平としたまま貼付定盤１７への下降を開始させる、下降
開始直後に圧力トランスデュ−サ２６の値を読取りこれ
を仮に初期値ａとして記憶する、下降させながらこの読
取りを続け初期値ａと比較して、あらかじめ接着層１９
が貼付定盤１７に接触した時に検証しておいた圧力変化
が発見されたら、次の操作を始める。

【００４２】気体加熱冷却供給器２１から出力される気
体温度を１３０℃に上昇させる。同時に電磁弁２８を開
状態（オン）にする。

【００４３】それから、圧力トランスデュ−サ２６の値
を読取りながらさらに下降させ上記の初期値ａと比較し
た変化量が０．３ｋｇ／ｃｍ²を越えたら下降はただち
に停止させる。そこで、あらかじめ検証しておいた接着
に必要十分な時間この状態を保つ。

【００４４】その後電磁弁２８は閉状態（オフ）とし気
体加熱冷却供給器２１は気体の加熱と供給を停止させ
る、同時にウエハ保持機構２３は下降前の初期位置へ上
昇させる。 最後にインデックステ−ブル２９を回して
貼付定盤を次のウエハ貼付位置に回転させる。 以上の
操作を繰り返すことにより１枚の貼付定盤に複数枚のウ
エハを貼り付けする。

【００４５】図４と図５に示される実施例において、図
４の配管系統を図６のように変えた実施例を考える。
この場合、流量調整弁２７と３６は半導体ウエハ１８が
落下しないでウエハ面と無接触で保持されるよう調整す
る。 ウエハ外周部への真空の供給と停止は電磁弁３７
で図７のタイムチャ−トのように制御しウエハを吸引し
保持している間は電磁弁３７を開状態とする。 これ以
外の操作や動作は上記と同一なので省略する。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。

【００４７】請求項４又は請求項１０の貼り付け方法を
用いると、半導体ウエハ２、１８は圧力調制器１０、２
２あるいは流量制御弁２７で減圧された低い圧力の気体
噴流によって浮き上がっているので、前で述べた従来の
機械的方法に比べて、気体の圧力を調整することで接着
時の接触圧を小さくすることができ、且つウエハ保持機
構と貼付定盤の平行度が多少悪くても流体の性質でウエ
ハ面を押す力は平均化される。 したがって接着層に残
る傷や歪みを小さくできる。 また貼り付けしようとす
るウエハや貼付定盤の厚さに誤差やバラツキが多少あっ
てもほぼ同じ力で接触できる。 また、このような装置
は従来の装置に比べて調整が容易である。 これらは、
図４と図５に示される実施例のような方法により従来の
貼付定盤に対しても同じような効果を持つ方法である。

【００４８】なお、図５と図６に示される実施例のよう
に接着面を下向きにウエハを保持する場合、請求項１０
の貼り付け方法を用いると、真空がウエハを引き上げる
力として働き且つウエハ面を流れる気体の流速を速める
ため、請求項４の方法、すなわち単にウエハ中心部に気
体噴流を吹き当ててウエハを保持する方法に比べてこの
方法は単位面積当たりの重さが比較的重い化合物半導体
ウエハの保持に有効な手段でもある。

【００４９】また、請求項６の貼り付け方法を用いる
と、一定温度に加熱された気体噴流が半導体ウエハ２、
１８の非接着面に吹き当てられ、従来の真空吸着する方
法に比べて吸着盤からの熱伝導も無く接着前に接着層
３、１９全体を均一で常に一定な温度と成しそれを保持
できるため常に一定で均一な乾燥状態を得ることができ
る。 それに、乾燥がある一定以上とならないよう気体
温度を低温に切り替えて貼付を待つことができ、従来の
方法に比べて制御を簡素化し且つ安定化できる。これ
は、従来の乾燥方法の問題を改善できる新しい方法であ
る。

【００５０】また、請求項５の貼り付け方法を用いる
と、気体噴流がウエハ面で起きる流速の差で生じる中心
部と外周部の気体の圧力差、すなわちベルヌーイの定理
を利用し、半導体ウエハ２、１８自体に反りの歪みを与
えて接着面の中央部から外周部に向けて接着を開始させ
ることで、空気や接着層に残留する溶媒等が加熱され気
化したガスを外に逃がすことができ、接着層に残る気泡
を小さくできる。 ウエハを微小に凸形の真空吸着盤、
一般的には約０．０３ｍｍの凸形を採用している物で直
接に吸着保持してウエハに歪みを与える従来の方法に変
わる新しい方法である。 この方法によれば、圧力調整
器１０、２２及び流量調整弁２７の調整によりウエハ面
に当たる気体圧力を変えることができウエハの歪みを簡
単に調整できる。

【００５１】また、請求項１１の貼り付け方法を用いる
と、すなわちウエハの中心部に気体を吹き当て周辺部か
ら吸引することで、ウエハの中心部は正圧に周辺部は負
圧にすることができ請求項５の貼り付け方法と同じよう
に半導体ウエハ１８自体に反りの歪みを与えて貼り付け
られる。 この場合、真空がウエハ周辺部を引き付ける
力として働き、且つウエハ周辺面を流れる気体の流速を
速めるため、流量調整弁２７と３６の両方の調整によ
り、請求項５の貼り付け方法に比べて、ウエハの歪みの
調整範囲を広く取ることができる。 したがって剛性の
高い厚いウエハ等にも対応できる。

【００５２】また、請求項１の貼付定盤を用い請求項２
の貼り付け方法を用いると、貼付定盤１自体が空気等の
気体を透過できる多孔質となっている為、接着剤が加熱
時に発生するガスや接着層３と貼付定盤１との間に残留
する空気等の気泡を取り除き、かつ真空４の圧力は接着
層３全体に均一に且つウエハと貼付定盤の接触から加圧
完了まで連続的に作用するため、ウエハ全体に同じ力で
貼り付けることができ、結果として従来の方法に比べて
ウエハ全体に気泡や歪みの少ない平坦で均一な強度の接
着状態を得ることができる。

【００５３】また従来は、仮接着と呼ぶウエハが貼付定
盤上で動かないよう仮留めする工程と、本接着と呼ぶ研
磨工程に適した貼付状態とする、すなわち必要な貼付精
度や接着強度を得る工程が必要とされたが、請求項３と
請求項４か請求項１０の貼り付け方法を用いると、この
仮接着と本接着を一工程で実行でき、ウエハスリップの
問題の解消、貼付処理の効率の改善や装置の製作および
維持にかかるコストの低減などを行なうことができる。

【００５４】また従来は、スタンプと呼ぶ物でウエハの
非接着面全体を押して貼付定盤に押圧しているが、請求
項３の貼り付け方法を用いると、スタンプのような物は
使用せず圧縮気体そのものが持つ圧力を利用してその均
等な力でウエハ全体を押すことができる。 この均等な
力で接着層に歪みを残すことなく接着できる。 またこ
れは調整に要する労力や時間の削減にもなる。

【００５５】且つ、請求項９の貼り付け方法を用いる
と、圧力スイッチ８や圧力トランスデュ−サ２６でウエ
ハの非接着面に気体が及ぼす圧力は正確に電気信号（電
流や電圧）で検出又は推定でき最適な条件になるようあ
らかじめ装置を設定し制御することができる。 これは
常に正確な圧接力でウエハを接着できることを意味す
る。 したがってこの方法を用いた装置は調整も従来の
装置に比べて容易である。また貼り付けしようとするウ
エハや貼付定盤の厚さに誤差やバラツキが多少あっても
同じ力で圧接できる。 図４と図５で示される実施例の
ように一枚に多数のウエハを貼り付ける従来の貼付定盤
に対してもこの方法は有効である。 従来のウエハ反転
貼付装置（実開平５−４４８２）等やウエハ接着装置
（実開平４−８８０３３）等にはこの押し圧を正確に計
測し制御する手段はなかった。

【００５６】また、請求項６の貼り付けの方法を用いる
ことで、従来の方法に比べて、ウエハ全体の温度分布を
均一化でき、ウエハ貼付の重要な要素である接着層の乾
燥状態や温度をウエハ全面に同じ条件としながらウエハ
貼付ができる。 この点で従来の貼付方法よりこの方法
は優れている。

【００５７】また、接着層の温度が高ければ高いほどそ
の粘度は低くなる、従って軟化点以上の高い温度で接着
層を貼付定盤に接触させると部分的な接触圧で接着層に
歪みや傷を残しやすい。 請求項７の貼付方法を用いる
ことで、ウエハ全体の温度を気体を媒介として低い温度
に制御でき貼付定盤の輻射熱の影響を抑えながらこの高
温での粘度低下の問題を改善できる。 従来の貼付手段
ではウエハの温度を強制的に低温化する方法がなかっ
た。

【００５８】また、請求項８の貼り付けの方法を用いる
ことで、加熱した気体を媒介としてウエハ側から接着層
を必要な接着温度にウエハ全体に均一な加熱ができ貼付
定盤の低温化が可能となる。 この方法を用いたウエハ
貼付装置を製作すれば貼付定盤を加熱冷却する設備や能
力を簡素化できる。 従来もウエハ側から加熱する方法
はあったが前に述べたように種々の難点があった。

【００５９】また、ウエハメ−カが現在使用している現
状の貼付定盤を単に請求項１３の貼付定盤に変更し利用
するだけで、現状のウエハ貼付装置や接着剤を用いて
も、前記の接着層に残る気泡の問題は、接着剤から発生
するガスや空気が定盤に放出されるため、大きな気泡の
残留が無くなり、これを改善できる。 さらに、乾燥硬
化型の接着剤も乾燥時ガスを発生させるので現状の貼付
定盤では気泡の問題が起きる。 貼付定盤を多孔質な
物、あるいは接着面から気体を放出できる特性を持った
物とすることにより、接着剤が十分接着力のある間に貼
付しても、すなわち接着剤が未乾燥で圧接しても、接着
剤から発生するガスを逃すことができ制御を安定化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多孔質定盤へのウエハ貼付の実施例を
示す縦断面図である。

【図２】本発明のウエハ保持機構の要部斜視図である。

【図３】本発明のずれ防止ピンの構成を示す縦断面図で
ある。

【図４】現状の貼付定盤を用いた本発明の他の実施例の
配管系統図である。

【図５】現状の貼付定盤を用いた本発明の他の実施例の
要部縦断面図である。

【図６】現状の貼付定盤を用いた本発明の他の実施例の
他の配管系統図である。

【図７】現状の貼付定盤を用いた本発明の他の実施例の
タイムチャ−ト図である。

【符号の説明】

１、１７ 貼付定盤 ２、１８ 半導体ウエハ ３、１９ 接着層 ４、３５ 真空 ５、２０ 圧縮気体 ６ 真空吸着盤 ７、１２ 耐圧容器 ８ 圧力スイッチ ９ 気体加熱器 １０、２２ 圧力調整器 １１、２３ ウエハ保持機構 １３、２４ ずれ防止ピン １４、２５ ウエハ保持盤 １５ スプリング・カバ− １６ スプリング ２１ 気体加熱冷却供給器 ２６ 圧力トランスデュ−サ ２７、３６ 流量調整弁 ２８、３７ 電磁弁 ２９ 回転テ−ブル ３０ ウエハ外周部気体供給ライン ３１ ウエハ中心部気体供給ライン ３２ ウエハ外周部気体通路（ダクト） ３３ ウエハ中心部気体吹き出し口 ３４ ウエハ外周部気体吹き出し溝

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年４月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】ウエハ接着装置（実開昭６３−１７２５６
１）には加圧ヘッドに加熱ヒータを設けてウエハ面から
も加熱する構造となっているが高精度の貼付には最善の
方法とは言えない。 なぜなら、ウエハの加圧は何れも
機械的な方法であるため、常にウエハ全面を均等な力で
押すことは簡単ではない。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貼付定盤の一部または全体を気体は透過
   させるが粘度の高い接着剤は浸透させない多孔質とした
   貼付定盤（１）に半導体ウエハを貼り付ける方法。
2. 【請求項２】 請求項１の貼付定盤（１）をとおして真
   空（４）で半導体ウエハ（２）の接着面側を吸引しなが
   ら貼り付ける方法及び装置。
3. 【請求項３】 半導体ウエハ（２）の非接着面側を一定
   圧の気体で加圧しながらその気体が半導体ウエハに及ぼ
   す力を用いて貼り付ける方法及び装置。
4. 【請求項４】 気体噴流を半導体ウエハ（２）の非接着
   面に吹き当て、半導体ウエハの面とは無接触に保持して
   貼り付ける方法及び装置。
5. 【請求項５】 気体噴流を半導体ウエハ（２）の非接着
   面中央に吹き当て、その時中央と周辺で生じる圧力差を
   利用し半導体ウエハ（２）に歪みを与えて貼付定盤へ貼
   り付ける方法及び装置。
6. 【請求項６】 制御された温度の気体を半導体ウエハ
   （２）の非接着面側に吹き当て、半導体ウエハ面とは非
   接触で保持させ、接着前の半導体ウエハ全体の温度差を
   常に小さくしながら接着層（３）の乾燥状態を均一にか
   つ一定にして貼り付ける方法及び装置。
7. 【請求項７】 半導体ウエハ（１８）の接着層（１９）
   を貼付定盤（１７）に接触させる時、接着層（１９）全
   体の温度差を小さくし温度を低く抑える貼り付けの方法
   及び装置。
8. 【請求項８】 半導体ウエハ（１８）を貼付定盤（１
   ７）に圧接させる時、温度制御された加熱気体を半導体
   ウエハ（１８）の非接着面側に吹き当て、その気体の熱
   で接着層（１９）全体を加熱し接着に適した温度に上昇
   させ、貼付定盤（１７）に貼り付ける方法及び装置。
9. 【請求項９】 圧力を電気信号に変換し取り出せる圧力
   スイッチ（８）や圧力トランスデュ−サ（２６）等で半
   導体ウエハ（２、１８）の非接着面側に及ぼす気体圧力
   を検知または推定しその圧力を制御しながら貼付定盤
   （１、１７）に貼り付ける方法及び装置。
10. 【請求項１０】 気体の吹き付けと吸引を半導体ウエハ
    （１８）に同時に作用させ、この正負両方の気体圧力が
    このウエハ面に及ぼす力を利用し、半導体ウエハ（１
    ８）の面とは無接触に保持して貼り付ける方法及び装
    置。
11. 【請求項１１】 請求項１０の方法で半導体ウエハ（１
    ８）に歪みを与えて貼付定盤へ接着する方法及び装置。
12. 【請求項１２】 請求項１に記載の全体又はその一部が
    多孔質の、あるいは接着層（３）から発生する溶剤等の
    ガスや貼り付け時に接着層（３）に残留する空気等の気
    体を吸収したり逃がすことができる特性を持った貼付定
    盤（１）。