JP2007036074A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 脆弱なウェーハの破損を防止する支持基板を接着剤のはみ出しや接着不足の著しく少ない良好な接着性をもって接着し、且つ接着剤の使用量を抑制することが可能な半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 半導体ウェーハ1表面に接着剤3を塗布し、半導体ウェーハ裏面を研削する際に半導体ウェーハ支持基板4を接着剤3を用いて半導体ウェーハ1に接着させ、接着剤3は半導体ウェーハ1の形状に沿って所定の間隔をもって複数の線で同心円状に塗布するか、一本の線で渦巻状に塗布する。接着剤のはみ出し及び未接着となる不良箇所の発生が著しく少ないで良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は従来の方法と同程度かそれ以下でありコストの増大を招くことがない。
【選択図】 図2
【解決手段】 半導体ウェーハ1表面に接着剤3を塗布し、半導体ウェーハ裏面を研削する際に半導体ウェーハ支持基板4を接着剤3を用いて半導体ウェーハ1に接着させ、接着剤3は半導体ウェーハ1の形状に沿って所定の間隔をもって複数の線で同心円状に塗布するか、一本の線で渦巻状に塗布する。接着剤のはみ出し及び未接着となる不良箇所の発生が著しく少ないで良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は従来の方法と同程度かそれ以下でありコストの増大を招くことがない。
【選択図】 図2
Description
脆弱な半導体ウェーハの破損を防止するために半導体ウェーハの補強を行う半導体装置の製造方法に関するものである。
脆弱なシリコンなどの半導体ウェーハ(以下、ウェーハという)の破損を防止するためにウェーハ補強を行う従来のウェーハへの支持基板接着方法は、ウェーハの外周部付近(ウェーハエッジから1〜5mm程度)の表面上に空気圧あるいは電動ポンプ等によって駆動される塗布装置を用いて接着剤を塗布する。このときに使用する接着剤の量は、ウェーハ1枚当たり概ね0.1〜0.5mlであり、ウェーハの形状に沿って、線幅1〜2mm程度の1本の線を描くようにして形成する。その後、プレス加工装置を用いて支持基板を貼り付ける。しかし、この方法では接着剤のウェーハ外周からのはみ出しが生じ易く、はみ出した接着剤を除去する作業が必要となっていた。また、はみ出しを防止するために塗布する接着剤の線幅を細くしたり、塗布する位置をウェーハエッジから遠ざけたりすると、今度はウェーハの外周部付近で未接着となる不良箇所が発生し、安定した接着性を得ることが困難であるという問題があった。
このような問題点を解決するための1例としてスピン塗布方法がある。これはウェーハの表面上に接着剤を滴下し、ウェーハを回転させることによって、表面全体に接着剤を塗布するものである。この方法によると、支持基板貼り付け時に接着剤がはみ出したり、外周部に未接着箇所が発生することも少なく、所望の接着性を得ることが可能である。しかし、ウェーハ表面全体に均一な接着剤の薄膜を形成するためには、ウェーハ1枚当たり3〜5ml程度という相当量の接着剤を滴下する必要があり、材料コストの増大を招いていた。しかも滴下した接着剤の大半は、ウェーハの回転動作によって振り切られて廃棄されることから、材料自体に無駄が多くなり、廃棄された接着剤の回収作業や塗布装置の清掃作業なども頻繁に発生し、最初に述べた従来の方法に比べてかなり(数十倍)のコストアップになっていた。
特許文献1には、複数の半導体ウェーハをキャリアプレートの表面に接着する際に、ワックスを均一に薄く塗布するとともに塵埃や気泡の混入を防止することにより研磨後のディンプルの発生を抑止する半導体ウェーハの接着装置が記載されている。
特開平6−267916号公報
特許文献1には、複数の半導体ウェーハをキャリアプレートの表面に接着する際に、ワックスを均一に薄く塗布するとともに塵埃や気泡の混入を防止することにより研磨後のディンプルの発生を抑止する半導体ウェーハの接着装置が記載されている。
本発明は、脆弱なウェーハの破損を防止する支持基板を接着剤のはみ出しや接着不足のない良好な接着性をもって接着し、且つ接着剤の使用量を抑制することが可能な半導体装置の製造方法を提供する。
本発明の半導体装置の製造方法の一態様は、半導体ウェーハ裏面を研削するに際して、半導体ウェーハ表面に接着剤を塗布する工程と、半導体ウェーハ支持基板を前記接着剤を用いて前記半導体ウェーハに接着させる工程とを備え、前記接着剤は、前記半導体ウェーハの形状に沿って所定の間隔をもって複数の線で同心円状に塗布することを特徴としている。
また、本発明の半導体装置の製造方法の一態様は、半導体ウェーハ裏面を研削するに際して、半導体ウェーハ表面に接着剤を塗布する工程と、半導体ウェーハ支持基板を1つの線で前記接着剤を用いて前記半導体ウェーハに接着させる工程とを備え、前記接着剤は、前記半導体ウェーハの形状に沿って所定の間隔をもって渦巻状に塗布することを特徴としている。
また、本発明の半導体装置の製造方法の一態様は、半導体ウェーハ裏面を研削するに際して、半導体ウェーハ表面に接着剤を塗布する工程と、半導体ウェーハ支持基板を1つの線で前記接着剤を用いて前記半導体ウェーハに接着させる工程とを備え、前記接着剤は、前記半導体ウェーハの形状に沿って所定の間隔をもって渦巻状に塗布することを特徴としている。
脆弱なウェーハの破損を防止する支持基板を接着剤のはみ出しや接着不足のない良好な接着性をもって接着し、且つ接着剤の使用量を抑制することが可能な半導体装置の製造方法を提供することができる。
以下、実施例を参照して発明の実施の形態を説明する。
まず、図1乃至図3を参照して実施例1を説明する。
図1及び図2は、素子形成されたウェーハに接着剤を塗布して支持基板にウェーハを接合する工程断面図、図3は、半導体装置の製造工程を説明する工程図である。図3に示すように、薄化されたウェーハから形成された半導体装置は次のような製造プロセスによって形成される。ウェーハにはシリコンや化合物半導体が含まれる。インゴットをスライスしてウェーハを形成し(1)、ウェーハの表面領域に素子形成を行う(2)。次に、ウェーハ表面に接着剤を塗布して支持基板を接着する(3)。次に、ウェーハを保持し研削加工もしくはウエットエッチング加工あるいはこれらの加工を併用してウェーハを薄化する(4)。次に、支持基板からウェーハを剥離する。両者を離すにはこれらを加熱して接着剤の結合力を弱めてウェーハを剥離する(5)。次に、ダイシングシートをウェーハに貼着し(6)、ダイシングラインに沿ってウェーハをダイシングしてチップを切り出す(7)。その後チップ毎にパッケージングなどの組立処理(8)を行って製品を完成させる。この実施例ではウェーハに支持基板を接着する工程に特徴がある(工程(3))。
図1及び図2は、素子形成されたウェーハに接着剤を塗布して支持基板にウェーハを接合する工程断面図、図3は、半導体装置の製造工程を説明する工程図である。図3に示すように、薄化されたウェーハから形成された半導体装置は次のような製造プロセスによって形成される。ウェーハにはシリコンや化合物半導体が含まれる。インゴットをスライスしてウェーハを形成し(1)、ウェーハの表面領域に素子形成を行う(2)。次に、ウェーハ表面に接着剤を塗布して支持基板を接着する(3)。次に、ウェーハを保持し研削加工もしくはウエットエッチング加工あるいはこれらの加工を併用してウェーハを薄化する(4)。次に、支持基板からウェーハを剥離する。両者を離すにはこれらを加熱して接着剤の結合力を弱めてウェーハを剥離する(5)。次に、ダイシングシートをウェーハに貼着し(6)、ダイシングラインに沿ってウェーハをダイシングしてチップを切り出す(7)。その後チップ毎にパッケージングなどの組立処理(8)を行って製品を完成させる。この実施例ではウェーハに支持基板を接着する工程に特徴がある(工程(3))。
まず、シリコンなどのウェーハ1に処理を施して素子形成を行う。ウェーハ1の厚さは、250〜650μmであり、この実施例では600μm厚のウェーハを用いた。また、ウェーハ1の直径は、125〜150mmであり、この実施例では150mm径のウェーハを用いた(図1(a))。次に、素子形成されたウェーハ1の表面上に空気圧或いは電動ポンプ等によって駆動される接着剤塗布装置2により接着剤3を塗布する。接着剤3としては、熱可塑性樹脂やワックスなどの加熱によりウェーハ1から剥がれ易い材料を用いる。(図1(b))。
接着剤3は、円形のウェーハ1周辺部分に複数の線として同心円状に塗布される。線幅は、0.1〜1.0mmの範囲から選択される。ウェーハ1の外縁(ウェーハエッジ)から接着剤3の最外周の線までの距離(d)は、1〜2mm程度である。また、使用する接着剤の量は、ウェーハ1枚当たり概ね0.1〜0.5mlであり、前述した従来の接着方法と同程度である。そして、線と線との間隔は、0.5〜2mm程度である。この実施例では線と線との間隔(s)は、全て等しくしてある(図1(c))。その後、従来の方法と同じく、プレス加工装置を用いて、厚さ1mm程度の支持基板4を接着剤3を介してウェーハ1表面上に合せ(図2(a))、支持基板4とウェーハ1とを接合する(図2(b))。支持基板4は、ウェーハ1より多少径の大きいものを用い、材料としてはパイレックス(登録商標)ガラス、シリコン(これをダミーウェーハという)などから選択される。
この実施例では、接着剤の線幅と塗布間隔(線間間隔)が適切に制御されていることにより、接着剤のはみ出しもなく、未接着となる不良箇所の発生もなく、良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は、従来の方法と同じかそれ以下でありコストの増大を招くことも無い。
この実施例では、接着剤の線幅と塗布間隔(線間間隔)が適切に制御されていることにより、接着剤のはみ出しもなく、未接着となる不良箇所の発生もなく、良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は、従来の方法と同じかそれ以下でありコストの増大を招くことも無い。
次に、図4を参照して実施例2を説明する。
図4は、接着剤が塗布され、且つ素子形成されたウェーハの平面図である。
素子形成されたシリコンなどのウェーハ21の厚さは、250〜650μmであり、この実施例では600μm厚のウェーハを用いた。また、ウェーハ21の直径は、125〜150mmであり、この実施例では150mm径のウェーハを用いた。次に、素子形成されたウェーハ21の表面上に空気圧或いは電動ポンプ等によって駆動される接着剤塗布装置により接着剤23を塗布する。接着剤23としては、熱可塑性樹脂やワックスなどの加熱によりウェーハ21から剥がれ易い材料を用いる。
接着剤23は、円形のウェーハ21周辺部分に複数の線として同心円状に塗布される。線幅は、0.1〜1.0mmの範囲から選択される。ウェーハ21のウェーハエッジから接着剤23の最外周の線までの距離は、1〜2mm程度である。また、使用する接着剤の量は、ウェーハ1枚当たり概ね0.1〜0.5mlである。そして、線と線との間隔は、0.5〜2mm程度である。
図4は、接着剤が塗布され、且つ素子形成されたウェーハの平面図である。
素子形成されたシリコンなどのウェーハ21の厚さは、250〜650μmであり、この実施例では600μm厚のウェーハを用いた。また、ウェーハ21の直径は、125〜150mmであり、この実施例では150mm径のウェーハを用いた。次に、素子形成されたウェーハ21の表面上に空気圧或いは電動ポンプ等によって駆動される接着剤塗布装置により接着剤23を塗布する。接着剤23としては、熱可塑性樹脂やワックスなどの加熱によりウェーハ21から剥がれ易い材料を用いる。
接着剤23は、円形のウェーハ21周辺部分に複数の線として同心円状に塗布される。線幅は、0.1〜1.0mmの範囲から選択される。ウェーハ21のウェーハエッジから接着剤23の最外周の線までの距離は、1〜2mm程度である。また、使用する接着剤の量は、ウェーハ1枚当たり概ね0.1〜0.5mlである。そして、線と線との間隔は、0.5〜2mm程度である。
この実施例では、線と線との間隔は、支持基板貼り付け時にはみ出しの生じ易い外周部付近はその間隔(s1)を例えば、2mm程度とやや広くし、それ以外の部分の間隔(s2)は、例えば、1mm程度と所望の接着力に応じてやや狭くするというように、自由に制御する。この実施例ではs1>s2である。この方法によれば、支持基板のはみ出しが間隔が均等の場合よりさらに精度良く制御することができる。
その後、従来の方法と同じく、プレス加工装置を用いて、厚さ1mm程度の支持基板(図示しない)を接着剤23を介してウェーハ21表面上に合せ、支持基板とウェーハ21とを接合する。支持基板は、ウェーハ21より多少径の大きいものを用い、材料としては、パイレックス(登録商標)ガラス、シリコン(これをダミーウェーハという)などから選択される。
この実施例では、接着剤の線幅と塗布間隔(線間間隔)が適切に制御されていることにより、接着剤のはみ出しもなく、未接着となる不良箇所の発生もなく、良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は、従来の方法と同じかそれ以下でありコストの増大を招くことも無い。
その後、従来の方法と同じく、プレス加工装置を用いて、厚さ1mm程度の支持基板(図示しない)を接着剤23を介してウェーハ21表面上に合せ、支持基板とウェーハ21とを接合する。支持基板は、ウェーハ21より多少径の大きいものを用い、材料としては、パイレックス(登録商標)ガラス、シリコン(これをダミーウェーハという)などから選択される。
この実施例では、接着剤の線幅と塗布間隔(線間間隔)が適切に制御されていることにより、接着剤のはみ出しもなく、未接着となる不良箇所の発生もなく、良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は、従来の方法と同じかそれ以下でありコストの増大を招くことも無い。
次に、図5を参照して実施例3を説明する。
図5は、接着剤が塗布され、且つ素子形成されたウェーハの平面図である。
素子形成されたシリコンなどのウェーハ31の厚さは、250〜650μmであり、この実施例ではオリフラ部32を有する600μm厚のウェーハを用いた。また、ウェーハ31の直径は、125〜150mmであり、この実施例では150mm径のウェーハを用いた。次に、素子形成されたウェーハ31の表面上に空気圧或いは電動ポンプ等によって駆動される接着剤塗布装置により接着剤33を塗布する。接着剤33としては、熱可塑性樹脂やワックスなどの加熱によりウェーハ31から剥がれ易い材料を用いる。
図5は、接着剤が塗布され、且つ素子形成されたウェーハの平面図である。
素子形成されたシリコンなどのウェーハ31の厚さは、250〜650μmであり、この実施例ではオリフラ部32を有する600μm厚のウェーハを用いた。また、ウェーハ31の直径は、125〜150mmであり、この実施例では150mm径のウェーハを用いた。次に、素子形成されたウェーハ31の表面上に空気圧或いは電動ポンプ等によって駆動される接着剤塗布装置により接着剤33を塗布する。接着剤33としては、熱可塑性樹脂やワックスなどの加熱によりウェーハ31から剥がれ易い材料を用いる。
接着剤33は、ウェーハ31周辺部分に複数の線として同心円状に塗布される。このときオリフラ部32の線は、ウェーハ外縁に平行であり直線にする。この実施例では、接着剤の塗布形状は、接着剤のはみ出しや不足を少なくするために、ウェーハの形状に合せてその相似形にする。勿論この部分も円形にしても良い。線幅は、0.1〜1.0mmの範囲から選択される。ウェーハ31のウェーハエッジから接着剤33の最外周の線までの距離は、1〜2mm程度である。また、使用する接着剤の量は、ウェーハ1枚当たり概ね0.1〜1.0mlである。そして、線と線との間隔は、0.5〜2mm程度である。この実施例では、線と線との間隔は、どの部分も等しく形成してある。
その後、従来の方法と同じく、プレス加工装置を用いて、厚さ1mm程度の支持基板(図示しない)を接着剤33を介してウェーハ31表面上に合せ、支持基板とウェーハ31とを接合する。支持基板は、ウェーハ31より多少径の大きいものを用い、材料は、パイレックス(登録商標)ガラス、シリコンなどから選択される。
その後、従来の方法と同じく、プレス加工装置を用いて、厚さ1mm程度の支持基板(図示しない)を接着剤33を介してウェーハ31表面上に合せ、支持基板とウェーハ31とを接合する。支持基板は、ウェーハ31より多少径の大きいものを用い、材料は、パイレックス(登録商標)ガラス、シリコンなどから選択される。
この実施例では、接着剤の線幅と塗布間隔(線間間隔)が適切に制御されていることにより、接着剤のはみ出しもなく、未接着となる不良箇所の発生もなく、良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は、従来の方法と同じかそれ以下でありコストの増大を招くことも無い。また、オリフラ部を有していてもそれに合せて相似形にしてあるので、接着剤のはみ出しや不足を少なくするのをより一層良く行うことができる。
次に、図6及び図7を参照して実施例4を説明する。
図6及び図7は、素子形成されたウェーハに接着剤を塗布して支持基板にウェーハを接合する工程断面図である。実施例1において説明したように、素子形成を行ったウェーハ表面に接着剤を塗布して支持基板を接着してからウェーハを保持し、研削加工もしくはウエットエッチング加工あるいはこれらの加工を併用してウェーハを薄化し、後工程に進んで製品を完成させている。
処理を施して素子形成されたシリコンなどのウェーハ41の厚さは、250〜650μmであり、この実施例では600μm厚のウェーハを用いた。また、ウェーハ41の直径は、125〜150mmであり、この実施例では150mm径のウェーハを用いた(図6(a))。このウェーハ41の表面上に空気圧或いは電動ポンプ等によって駆動される接着剤塗布装置42により接着剤43を塗布する。接着剤43としては、熱可塑性樹脂やワックスなどの加熱によりウェーハ41から剥がれ易い材料を用いる。(図6(b))。
図6及び図7は、素子形成されたウェーハに接着剤を塗布して支持基板にウェーハを接合する工程断面図である。実施例1において説明したように、素子形成を行ったウェーハ表面に接着剤を塗布して支持基板を接着してからウェーハを保持し、研削加工もしくはウエットエッチング加工あるいはこれらの加工を併用してウェーハを薄化し、後工程に進んで製品を完成させている。
処理を施して素子形成されたシリコンなどのウェーハ41の厚さは、250〜650μmであり、この実施例では600μm厚のウェーハを用いた。また、ウェーハ41の直径は、125〜150mmであり、この実施例では150mm径のウェーハを用いた(図6(a))。このウェーハ41の表面上に空気圧或いは電動ポンプ等によって駆動される接着剤塗布装置42により接着剤43を塗布する。接着剤43としては、熱可塑性樹脂やワックスなどの加熱によりウェーハ41から剥がれ易い材料を用いる。(図6(b))。
接着剤43は、円形のウェーハ41周辺部分に一本の線として渦巻き状に塗布される。線幅は、0.1〜1.0mmの範囲から選択される。ウェーハ41の外縁(ウェーハエッジ)から接着剤43の最外周の線までの距離は、1〜2mm程度である。また、使用する接着剤の量は、ウェーハ1枚当たり概ね0.1〜0.5mlであり、前述した従来の接着方法と同程度である。そして、線と線との間隔は、0.5〜2mm程度である。この実施例では線と線との間隔は、全て等しくしてある(図6(c))。その後、従来の方法と同じく、プレス加工装置を用いて、厚さ1mm程度の支持基板44を接着剤43を介してウェーハ41表面上に合せ(図7(a))、支持基板44とウェーハ41とを接合する(図7(b))。支持基板44は、ウェーハ41より多少径の大きいものを用い、材料としては、パイレックス(登録商標)ガラス、シリコン(これをダミーウェーハという)などから選択される。
この実施例では、接着剤の線幅と塗布間隔(線間間隔)が適切に制御されていることにより、接着剤のはみ出しもなく、未接着となる不良箇所の発生もなく、良好で安定した接着性を得ることが可能である。しかも使用する接着剤の量は、従来の方法と同じかそれ以下でありコストの増大を招くことも無い。また、接着剤は、ウェーハ周辺部分に一本の線として渦巻き状に塗布される、即ち、一本の線で一筆書きで形成されるので、複数の線を同心円状に形成するよりも塗布処理が容易になる。また、複数の同心円を形成する方法では、各円の塗布開始点と塗布終了点を接続する部分の線幅が太くなる(あるいは逆に細くなる)傾向があり、線幅を一定に制御するのが難しいが、一筆書きの場合には、この塗布開始点と塗布終了点の数が最小(各1点)で、それらの点同士を接続する必要がなく、線幅を一定に制御し易いという利点がある。
実施例2において説明したウェーハの形状に沿って塗布される接着剤の線と線との間隔をウェーハ表面上の位置によって異なるように構成することは、実施例1、実施例3もしくは実施例4にも適用することが可能であり、実施例3に記載されたオリフラ部を有するウェーハを用いることは、実施例1、実施例2もしくは実施例4にも適用することが可能である。
1、21、31、41・・・ウェーハ
2、42・・・接着剤塗布装置
3、23、33、43・・・接着剤
4、44・・・支持基板
32・・・オリフラ部
2、42・・・接着剤塗布装置
3、23、33、43・・・接着剤
4、44・・・支持基板
32・・・オリフラ部
Claims (5)
- 半導体ウェーハ裏面を研削するに際して、前記半導体ウェーハ表面に接着剤を塗布する工程と、
半導体ウェーハ支持基板を前記接着剤を用いて前記半導体ウェーハに接着させる工程とを備え、
前記接着剤は、前記半導体ウェーハの形状に沿って所定の間隔をもって複数の線で同心円状に塗布することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 半導体ウェーハ裏面を研削するに際して、半導体ウェーハ表面に接着剤を塗布する工程と、
半導体ウェーハ支持基板を1つの線で前記接着剤を用いて前記半導体ウェーハに接着させる工程とを備え、
前記接着剤は、前記半導体ウェーハの形状に沿って所定の間隔をもって渦巻状に塗布することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記所定の間隔は、前記半導体ウェーハ表面上の外周部分は広く、内周部分は狭くすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記接着剤は、熱可塑性樹脂もしくはワックスであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
- 前記半導体ウェーハは、オリフラ部を有し、前記オリフラ部の前記接着剤の線は、直線上であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
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