JPH06218668A - 半導体ウェーハの貼着方法および貼着装置 - Google Patents

半導体ウェーハの貼着方法および貼着装置

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Publication number
JPH06218668A
JPH06218668A JP855193A JP855193A JPH06218668A JP H06218668 A JPH06218668 A JP H06218668A JP 855193 A JP855193 A JP 855193A JP 855193 A JP855193 A JP 855193A JP H06218668 A JPH06218668 A JP H06218668A
Authority
JP
Japan
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semiconductor wafer
holder plate
vacuum housing
elastic body
adhesive
Prior art date
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Pending
Application number
JP855193A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyoshi Hirai
徳美 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Sitix Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Sitix Corp filed Critical Sumitomo Sitix Corp
Priority to JP855193A priority Critical patent/JPH06218668A/ja
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繰返し精度を高め、加圧力の微調整をも可能
とし、高精度の研磨が可能となる半導体ウェーハの貼着
方法および貼着装置を提供すること。 【構成】 接着剤を介して半導体ウェーハが載置するホ
ルダプレートに吸着する開口を有するバキュームハウジ
ングと、このバキュームハウジングに設けられた真空引
き用の吸引口と、バキュームハウジング内に配設され半
導体ウェーハに臨む先端面が中央部から周縁に至り錐面
状のテーパ面に形成された弾性体と、バキュームハウジ
ングに設けられ弾性体を半導体ウェーハに向け加圧する
加圧手段と、を備え、ホルダプレートに接着剤を介して
半導体ウェーハを貼着する際に、吸引口から真空引きを
しながら、加圧手段により弾性体を半導体ウェーハに向
け加圧してホルダプレートに半導体ウェーハを貼着する
こと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハをメカ
ノケミカル研磨する際に、半導体ウェーハを研磨用ホル
ダプレートに押付けて貼着する半導体ウェーハの貼着方
法および貼着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体ウェーハは、その製造に
際し、単結晶のインゴットから所要の厚みの薄板に切り
出された後、高い平坦度の鏡面を得るために、研磨装置
によりメカノケミカル研磨が行なわれる。このメカノケ
ミカル研磨を行なうには、研磨用のホルダプレート上に
半導体ウェーハを接着剤により貼着して行なわれる。
【0003】従来、半導体ウェーハをホルダプレート上
に貼着するには、研磨用のホルダプレート上に接着剤を
塗布し、その上に半導体ウェーハを載置し、真空貼着装
置により貼着していた。この真空貼着装置は、バキュー
ムハウジングの内部がゴム製のラバーシートからなる変
形シートにより二室に区画され、一方の室の下面にはホ
ルダプレートに吸着する開口が形成されている。そし
て、ホルダプレート上の半導体ウェーハを開口内に位置
させてバキュームハウジングの開口をホルダプレート1
に装着し、その後、双方の室を同時に真空引きし、他方
の室に空気を導入することにより、変形シートを変形さ
せ、スタンプで加圧するように変形シートが半導体ウェ
ーハをホルダプレートに向けて加圧し、半導体ウェーハ
をホルダプレート1に貼着する構成となっている。
【0004】しかしながら、この種の真空貼着装置にお
いては、真空貼着時に変形シートによって半導体ウェー
ハの全面が同時に加圧されるので、接着剤の厚さを1〜
2μm程度に薄くした場合には、貼着後の接着剤内の気
泡を確実に低減することができない不具合があり、ま
た、半導体ウェーハを変形シートにより直接加圧するの
で、加圧時には半導体ウェーハの周囲に集中加重が生じ
てしまい、接着剤層の膜厚が不均一になる不具合があ
り、ホルダプレートに対する半導体ウェーハの平坦度が
得られず、その結果、高精度の研磨が困難となる問題を
有していた。
【0005】そこで、本発明者は、上述した問題点を解
決するために真空貼着装置を先に出願した(特願平3ー
284966号)。
【0006】先に出願した真空貼着装置21は、図に示
すように、内部が密閉された二室22と23にゴム製の
変形シート24により区画されたバキュームハウジング
25と、一方の室22に連通し研磨用ホルダプレート2
6が装着される開口27とを備え、上記変形シート24
には半導体ウェーハ28に臨む先端面30aが、中央部
から周縁に至り錐面状のテーパ面に形成された弾性体3
0取付けられており、一方の室22を真空引きすると、
変形シート24の変形に伴って弾性体30が、開口27
内のホルダプレート26上に接着剤29を介して載置さ
れた半導体ウェーハ28を、ホルダプレート26に向け
押付け、これによりホルダプレート26に半導体ウェー
ハ28が貼着される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
真空貼着装置においては、半導体ウェーハを直接加圧す
る弾性体の先端面が錐面に形成されているので、加圧時
の加重が半導体ウェーハの中央部から周縁に次第に加え
られ、接着剤内の空気も周縁部に追いやられることにな
り、接着剤内に残留する気泡を確実に低減でき、半導体
ウェーハの周縁に加重が集中することがなくなり、接着
剤層の膜厚が薄くても、膜厚が均一となり、接着後のホ
ルダプレートに対する半導体ウェーハの平坦度を確保す
ることができ、高精度の研磨が可能となるが、以下の問
題を生ずるおそれがある。
【0008】すなわち、錐面を有する弾性体により半導
体ウェーハを押付ける際に、バキュームハウジング内の
二室の差圧により変形シートを変形させているので、半
導体ウェーハに対し高精度で垂直に加圧するという繰返
し精度が良好とならず、このために貼着後の接着剤内の
気泡を低減させることが確実にはできなくなるおそれが
ある。つまり、半導体ウェーハを押付ける際に、いつで
も弾性体の錐面先端から同心状に半導体ウェーハを加圧
することが行なわれにくい。
【0009】また、半導体ウェーハを押付ける弾性体の
先端面が錐面に形成されているので、錐面の角度形状や
接着剤の膜厚等によっては、弾性体による加圧力を調整
する必要があるが、バキュームハウジング内の二室の差
圧により加圧力が設定されるので、加圧力の調整がしに
くく、微調整が困難となる問題がある。
【0010】特に、接着剤が厚くなると、膜厚の均一性
が損なわれてしまい、ホルダプレートに対する半導体ウ
ェーハの平坦度が得られず、高精度の研磨が困難となる
問題がある。
【0011】そこで、本発明は、繰返し精度を高め、加
圧力の微調整をも可能とし、高精度の研磨が可能となる
半導体ウェーハの貼着方法および貼着装置を提供するこ
とを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体ウェー
ハの貼着方法は、ホルダプレートに接着剤を介して半導
体ウェーハを貼着する際に、バキュームハウジングの開
口をホルダプレートに吸着させ、このバキュームハウジ
ングに設けられた吸引口から真空引きをしながら、バキ
ュームハウジングに設けられた加圧手段により、バキュ
ームハウジング内に配設され先端面が中央部から周縁に
至り錐面状のテーパ面に形成された弾性体を半導体ウェ
ーハに向け加圧してホルダプレートに半導体ウェーハを
貼着する構成とされている。
【0013】請求項2の半導体ウェーハの貼着装置は、
接着剤を介して半導体ウェーハが載置するホルダプレー
トに吸着する開口を有するバキュームハウジングと、こ
のバキュームハウジングに設けられた真空引き用の吸引
口と、前記バキュームハウジング内に配設され前記半導
体ウェーハに臨む先端面が中央部から周縁に至り錐面状
のテーパ面に形成された弾性体と、前記バキュームハウ
ジングに設けられた前記弾性体を半導体ウェーハに向け
加圧する加圧手段とを備えた構成とされている。
【0014】
【作用】半導体ウェーハの貼着時には、ホルダプレート
上に接着剤介して載置された半導体ウェーハがバキュー
ムハウジングの開口内に位置するよう、エアシリンダの
ロッドを伸長させてバキュームハウジングをホルダプレ
ート上に下降させる。
【0015】次に、吸引口を通じて空気を吸引してバキ
ュームハウジング内を真空にした後、エアシリンダのロ
ッドを伸長させて弾性体によりホルダプレート上の半導
体ウェーハを加圧し貼着させる。
【0016】この場合、半導体ウェーハを加圧する弾性
体がエアシリンダのロッドに取付けられているため、真
空吸引の影響を受けることなく、半導体ウェーハの加圧
時には半導体ウェーハに対して垂直に加圧され、先端が
錐面に形成された弾性体の先端から半導体ウェーハの加
圧が開始されることになり、半導体ウェーハが中心から
その周縁に向けて順次加圧され、半導体ウェーハとホル
ダプレートとの間の接着剤内に気泡を残さないように貼
着することができる。
【0017】また、弾性体がエアシリンダの空気圧によ
り半導体ウェーハを加圧するので、真空吸引の影響を受
けることがなくなり、半導体ウェーハに対し高精度で垂
直に加圧するという繰返し精度が良好となる。
【0018】更に、エアシリンダの空気圧により弾性体
の加圧力の設定ができるので、弾性体による半導体ウェ
ーハの加圧力の微調整が可能となり、弾性体のテーパ形
状に応じて加圧力の調整ができ、均一な接着剤層の膜厚
を得ることができ、ホルダプレートに対し半導体ウェー
ハの満足した平坦度が得られ高精度の半導体ウェーハの
研磨が可能となる。
【0019】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図1は本実施例の貼着装置1の縦断面を示してお
り、図1中、2は研磨用のホルダプレート、3は接着
剤、4は半導体ウェーハ、5はバキュームハウジングを
示している。
【0020】バキュームハウジング5は半導体ウェーハ
4よりも大きな内径を有する円筒状に形成され、下部に
は開口6が設けられ、上部が上壁7により閉塞されてい
る。バキュームハウジング5の開口端面には0リング8
が設けられ、ホルダプレート2に気密を保持してバキュ
ームハウジング5の開口6が吸着できるようになってい
る。
【0021】また、バキュームハウジング5の上壁の中
央部には、エアシリンダ(加圧手段)11が取付けら
れ、このエアシリンダ11のロッド12が上壁7の中央
部に設けられた挿通孔13を通じてバキュームハウジン
グ5内に伸縮自在に挿通されている。エアシリンダ11
は、図示しない支持部材により支持され、レギュレータ
14を介してエアポンプ15に接続され、エアポンプ1
5からの圧縮空気によりエアシリンダ11のロッド12
が伸縮動作し、ロッド12の伸縮量、すなわち後述する
弾性体16による半導体ウェーハ4の加圧力の調整がレ
ギュレータ14により行なえるようになっている。
【0022】バキュームハウジング5内ではロッド12
の先端に弾性体16が取付けられている。この弾性体1
6は、本実施例の場合、シリコンゴムにより半導体ウェ
ーハ4よりも大きな径の柱状に形成され、半導体ウェー
ハ4に臨む先端面16aが、先端面中心から周縁に至り
テーパを有する錐面に形成されている。例えば、弾性体
16の半径Rは65mmに形成され、この場合の先端面
のテーパは、図2に示すように先端面中心と周縁との寸
法tがt=2mmとしている。また、上記バキュームハ
ウジング5には真空引きを行なうための吸引口17が設
けられている。尚、図3は弾性体16の先端面16aを
示している。
【0023】このような構成の貼着装置1により半導体
ウェーハ4をホルダプレート2に貼着するには、まず、
図1に示すように、ホルダプレート2上に接着剤3介し
て載置された半導体ウェーハ4がバキュームハウジング
5の開口6内に位置するよう、エアシリンダ11のロッ
ド12を伸長させてバキュームハウジング5をホルダプ
レート2上に下降させる。
【0024】次に、吸引口17を通じて空気を吸引して
バキュームハウジング5内を真空にした後、エアシリン
ダ11のロッド12を伸長させて弾性体16によりホル
ダプレート2上の半導体ウェーハ5を加圧し貼着させ
る。バキュームハウジング5内の真空度は例えば740
mmHg程度似している。
【0025】この場合、半導体ウェーハ4を加圧する弾
性体16がエアシリンダ11のロッド12に取付けられ
ているため、真空吸引の影響を受けることなく、半導体
ウェーハ4の加圧時には半導体ウェーハ4に対して垂直
に加圧することができ、先端が錐面に形成された弾性体
16の先端から半導体ウェーハ4の加圧が開始されるこ
とになる。その結果、バキュームハウジング5内が真空
となって空気が少なくなるるとともに、半導体ウェーハ
4が中心からその周縁に向けて順次加圧されることにな
り、図4に示すように、半導体ウェーハ4とホルダプレ
ート2との間の接着剤3内に気泡を残さないように貼着
することができる。
【0026】また、弾性体16がエアシリンダ11の空
気圧により半導体ウェーハ4を加圧するので、真空吸引
の影響を受けることがなくなり、半導体ウェーハ4に対
し高精度で垂直に加圧するという繰返し精度が良好とな
る。更に、エアシリンダ11の空気圧により弾性体16
の加圧力の設定ができるので、弾性体16による半導体
ウェーハ4の加圧力の微調整が可能となり、弾性体16
のテーパ形状に応じて加圧力の調整ができ、均一な接着
剤層の膜厚を得ることができ、ホルダプレート2に対し
半導体ウェーハ4の満足した平坦度が得られ高精度の半
導体ウェーハ4の研磨が可能となる。
【0027】本発明者が試験した結果を図5に示す。図
5は接着剤層の膜厚と研磨加工精度との関係を示してい
る。この図5から解るように、接着剤層が1〜2μm程
度薄い方が半導体ウェーハの研磨精度が向上する。これ
は、接着剤層が1〜2μm程度薄い方がホルダプレート
に対する半導体ウェーハの平坦度が得られるためであ
る。
【0028】また、図6は従来方法Aと本実施例Bにお
ける接着剤層の膜厚と気泡発生率との関係を示してお
り、半導体ウェーハ貼着時の気泡発生率が大幅に低減で
きることが解る。これは、エアシリンダのロッドに弾性
体を取付けて半導体ウェーハを加圧したことにより、半
導体ウェーハに対して垂直に加圧でき、繰返し精度とし
ても従来の変形シートを用いた加圧方法よりもはるかに
改善されるためである。
【0029】尚、上記実施例では、弾性体をシリコンゴ
ムにより形成したが、これに限定されることはない。ま
た、テーパ寸法tとしても上記1〜5mmに限定される
ことなく、弾性体の径、硬度、接着剤層の膜厚により決
定されるものである。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
導体ウェーハを加圧する弾性体がエアシリンダのロッド
に取付けられているため、真空吸引の影響を受けること
なく、半導体ウェーハの加圧時には半導体ウェーハに対
して垂直に加圧することができ、先端が錐面に形成され
た弾性体の先端から半導体ウェーハの加圧が開始される
ことになる。その結果、バキュームハウジング内が真空
となって空気が少なくなるるとともに、半導体ウェーハ
が中心からその周縁に向けて順次加圧されることにな
り、半導体ウェーハとホルダプレートとの間の接着剤内
に気泡を残さないように貼着することができる。
【0031】また、弾性体がエアシリンダの空気圧によ
り半導体ウェーハを加圧するので、真空吸引の影響を受
けることがなくなり、半導体ウェーハに対し高精度で垂
直に加圧するという繰返し精度が良好となる。
【0032】更に、エアシリンダの空気圧により弾性体
の加圧力の設定ができるので、弾性体による半導体ウェ
ーハの加圧力の微調整が可能となり、弾性体のテーパ形
状に応じて加圧力の調整ができ、均一な接着剤層の膜厚
を得ることができ、ホルダプレートに対し半導体ウェー
ハの満足した平坦度が得られ高精度の半導体ウェーハの
研磨が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係り、貼着装置の縦断面図
である。
【図2】弾性体の正面図である。
【図3】弾性体の底面図である。
【図4】加圧貼着された半導体ウェーハおよび接着剤を
示す断面図である。
【図5】接着剤の膜厚と研磨加工精度との関係を示す図
である。
【図6】接着剤の膜厚と気泡発生率との関係を示す図で
ある。
【図7】従来例に係り、貼着装置の縦断面図である。
【符号の説明】
1 貼着装置 2 ホルダプレート 3 接着剤 4 半導体ウェーハ 5 バキュームハウジング 6 開口 11 加圧手段 12 ロッド 16 弾性体 16a テーパ面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホルダプレートに接着剤を介して半導体
    ウェーハを貼着する際に、バキュームハウジングの開口
    をホルダプレートに吸着させ、このバキュームハウジン
    グに設けられた吸引口から真空引きをしながら、バキュ
    ームハウジングに設けられた加圧手段により、バキュー
    ムハウジング内に配設され先端面が中央部から周縁に至
    り錐面状のテーパ面に形成された弾性体を半導体ウェー
    ハに向け加圧してホルダプレートに半導体ウェーハを貼
    着することを特徴とする半導体ウェーハの貼着方法。
  2. 【請求項2】 接着剤を介して半導体ウェーハが載置す
    るホルダプレートに吸着する開口を有するバキュームハ
    ウジングと、このバキュームハウジングに設けられた真
    空引き用の吸引口と、前記バキュームハウジング内に配
    設され前記半導体ウェーハに臨む先端面が中央部から周
    縁に至り錐面状のテーパ面に形成された弾性体と、前記
    バキュームハウジングに設けられた前記弾性体を半導体
    ウェーハに向け加圧する加圧手段と、を備えたことを特
    徴とする半導体ウェーハの貼着装置。
JP855193A 1993-01-21 1993-01-21 半導体ウェーハの貼着方法および貼着装置 Pending JPH06218668A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10140133A1 (de) * 2001-08-16 2003-03-13 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer klebenden Verbindung zwischen einer Halbleiterscheibe und einer Trägerplatte

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10140133A1 (de) * 2001-08-16 2003-03-13 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer klebenden Verbindung zwischen einer Halbleiterscheibe und einer Trägerplatte

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