JPH0629385A - 半導体ウエハの接着方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子を形成した半導体ウエハを薄層化
する際に、該半導体ウエハを支持基板に接着剤にて貼着
する方法に関し、該接着剤中に気泡が残留しない状態で
半導体ウエハと支持基板が貼着できる方法の提供を目的
とする。 【構成】 表面に半導体素子を形成した半導体ウエハ２
の表面側を支持基板３に接着剤４にて接着し、該半導体
ウエハ２の裏面側を研磨する工程を有する半導体装置の
製造に於いて、前記接着剤４を被着した支持基板３を加
熱して接着剤４を溶融しながら、該支持基板３上に半導
体ウエハ２を接着するとともに、該半導体ウエハ２上に
薄層シート14で支持した重り13を、前記半導体ウエハ２
上で回転移動させながら載置して前記半導体ウエハ２を
押圧し、前記接着剤４中に含有されている気泡を除去し
ながら前記半導体ウエハ２と支持基板３とを接着するこ
とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係り、特に半導体素子を形成した半導体ウエハを支持基
板に接着する方法に関する。

【０００２】Siウエハに可視光を検知する可視光検知用
の電荷転送装置を形成する場合、前記電荷転送装置を形
成したSiウエハを薄層状態に研磨し、該Siウエハの裏面
側より入射する光の感度を向上させる手法が採られてい
る。

【０００３】このような電荷転送素子のような半導体素
子を形成したSiウエハを薄層化する方法は、前記半導体
素子を形成したSiウエハの表面側を他のSi基板等に接着
剤を用いて接着し、前記半導体素子を形成したSiウエハ
の裏面側を研磨する方法が採られている。

【０００４】

【従来の技術】従来のこのような半導体素子を形成した
Siウエハを、他のSi基板よりなる支持基板に接着剤を用
いて接着する方法について説明する。

【０００５】図2(a)に示すように、一対の対向するスピ
ナー1A, 1Bの各々に、半導体素子を形成したSiウエハ２
とSiよりなる支持基板３とをそれぞれ吸引させる。次い
で図2(b)に示すように、支持基板３上にエポキシ樹脂
（チバガイギー社製、商品名：アラルダイト）よりなる
接着剤４を滴下して塗布し、スピナー1Bを用いて回転塗
布する。

【０００６】次いで図2(c)に示すように、上記Siウエハ
２を設置しているスピナー1Aを、スピナー1B側に矢印Ａ
に示すように下降させ、前記回転塗布した接着剤４にス
ピナー1Aを加圧する。

【０００７】次いでスピナー1Aをスピナー1Bに加圧し
て、回転しながら支持基板３とSiウエハ２を接着する接
着剤４中の内部に含有されている気泡を除去する方法を
採っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】然し、上記した従来の
方法ではスピナー1A,1B 同士を対向させ、スピナー1Aを
スピナー1Bに加圧して、回転しながら接着剤の内部の気
泡を除去する方法を採っており、このスピナー1Aの加圧
によってSiウエハ２が割れたり、或いは欠けたりする問
題がある。

【０００９】またスピナー1Aの加圧力を弱めると、接着
剤４中の気泡が除去できない。そのため、Siウエハ２が
割れない状態で、かつ接着剤４中の気泡を除去すること
が可能なように、加圧力を制御してスピナー1Aに掛ける
ことは著しく困難である。

【００１０】またスピナー1A,1B 同士を位置ずれしない
ように対向配置する必要があり、装置構成が煩雑で装置
コストが掛かる欠点がある。そのため、従来、このよう
な方法で接着したSiウエハ２は接着剤４中に気泡が残留
し、この気泡によって該Siウエハ２の研磨時に該ウエハ
に割れ、欠けが生じ、表面に半導体素子を形成した500
μm 程度の厚さのSiウエハ２を、30μm 以下に薄層化し
て研磨することは不可能であった。

【００１１】本発明は上記した問題点を解決し、支持基
板と半導体ウエハ間を接着する接着剤中に含有される気
泡を、簡単な機構で確実に除去できる半導体ウエハの接
着方法の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体ウエハの
接着方法は、請求項１に示すように、表面に半導体素子
を形成した半導体ウエハの表面側を支持基板に接着剤に
て接着し、該半導体ウエハの裏面側を研磨する場合に於
いて、前記接着剤を被着した支持基板を加熱して接着剤
を溶融しながら、該支持基板上に半導体ウエハを接着す
るとともに、該半導体ウエハ上に薄層シートで保持した
重りを、前記半導体ウエハ上で移動させながら載置して
該半導体ウエハを押圧し、前記接着剤中に含有されてい
る気泡を半導体ウエハの周囲に移動して除去しながら前
記半導体ウエハと支持基板とを接着し、次いで支持基板
に接着された半導体ウエハを加熱荷重して前記接着剤を
平坦状にすることを特徴とするものである。

【００１３】また請求項２に示すように、前記支持基板
が、石英、或いはサファイア基板であることを特徴とす
るものである。

【００１４】

【作用】本発明の方法は、加熱台上にサファイアのよう
な透明な支持基板を設置し、該支持基板上に融点が70℃
の低融点ワックス（商品名：ミクロンワックス、日化精
工社製) を10μm 程度の厚さに塗布し、この上に半導体
素子を形成したSiウエハを、該半導体素子を形成した面
側が接着剤に対向するようにして支持基板に接着する。

【００１５】そして薄い硫酸紙のシート上に重りを載
せ、この重りを載せた硫酸紙のシートを両手で把持し
て、該シートがSiウエハ上に接触する状態に保ちなが
ら、この硫酸紙のシートを緩い速度で回転移動させなが
ら前記支持基板と接着したSiウエハ上に載置する。

【００１６】このようにすると、前記支持基板に接着さ
れたSiウエハに掛かる加圧力が制御可能となり、加熱さ
れた低融点ワックスの接着剤中に含有されている気泡が
Siウェハの周縁部より外部に抜け出し、Siウエハが割れ
ない状態で接着剤中の気泡が除去できる。

【００１７】また支持基板を透明なサファイア基板、あ
るいは透明な石英基板で形成すると、Siウエハと支持基
板とを接着した後、該サファイア基板の裏面側より接着
剤中の気泡の有る無しを観察することができ、若し気泡
が存在する場合には、上記の接着の作業を再度やり直し
て気泡が無い状態でSiウエハと支持基板を接着すること
ができる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例につき詳
細に説明する。図１に示すように、サファイアよりなり
透明な支持基板３を100 ℃に加熱された加熱台11上に設
置し、該支持基板３上に低融点の接着剤( 商品名ミクロ
ワックス、日本化精工社製) ４を10μm 程度の厚さに薄
く塗布して溶解させ、該接着剤４中に含有されている気
泡を表面に浮かび出すようにする。

【００１９】次いで該溶融している接着剤４上に半導体
素子を形成した厚さが500 μm 程度のSiウエハ２を、前
記半導体素子面12側が前記接着剤４に対向するようにし
て接着する。

【００２０】次いでSiウエハ２の厚さや、直径の寸法に
対応して、重量や直径の寸法を選択した重り13を準備
し、この重り13を20μm 程度の厚さの硫酸紙( 薬包紙)
よりなる薄層シート14で保持し、この薄層シート14を前
記Siウエハ２上にゆっくりと回転しながら接触させる。
そしてこの操作により溶融した接着剤４中に含有されて
いる気泡を、Siウェハ２の周縁部より外部に逃散させる
ようにして除去する。

【００２１】このようにすると、Siウエハ２が破損しな
い状態で、接着剤４中の気泡を外部に逃散させるに充分
な加圧力をSiウエハ２に掛けることが可能である。次い
で、この加熱台11より支持基板３を取外し、室温迄放置
する。

【００２２】そして支持基板３の裏面側より、該支持基
板３とSiウエハ２との接着状態を観察し、若し気泡が存
在すると、再度支持基板３を加熱台11上に設置して上記
の操作を繰り返して行う。

【００２３】そして上記接着剤４は平坦な状態に形成さ
れていないので、このような気泡が除去された接着剤
で、支持基板３上に接着されたSiウエハ２を適当な加重
の加熱手段を有する加圧装置（図示せず）内に設置し
て、上記Siウエハを接着した支持基板を加熱しながら加
圧して接着剤を平坦な状態に加工する。

【００２４】次いで、このようにした支持基板３に接着
したSiウエハ２の裏面側を、該Siウエハ２の全体の厚さ
が30μm 程度に成る迄研磨する。次いで有機溶剤を用い
て薄層化されたSiウエハ２と支持基板３とを互いに分離
し、更に他のサファイア等の実装基板上に前記薄層化さ
れたSiウエハ２の半導体素子を形成した側が表面側にな
るように他のエポキシ樹脂より成る接着剤を用いて貼着
する。

【００２５】このような本発明の方法によると、Siウエ
ハ２と支持基板３が殆ど気泡の無い状態で接着され、半
導体素子を形成したSiウエハ２を30μm 程度の厚さ迄研
磨しても、気泡の存在によって発生するSiウエハの割
れ、欠けの現象は殆ど発生せず、半導体装置の製造歩留
りが大幅に向上した。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように本発明の方法による
と、支持基板と半導体素子を形成したSiウエハが気泡が
存在しない状態で接着可能となり、該Siウエハの研磨時
に気泡の存在によって発生するSiウエハの割れ、欠けの
現象が殆ど無くなり、半導体装置の製造歩留りが大幅に
向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の半導体ウエハの接着方法の説明図で
ある。

【図２】 従来の半導体ウエハの接着方法の説明図であ
る。

【符号の説明】

2 Siウエハ 3 支持基板 4 接着剤 11 加熱台 12 半導体素子面 13 重り 14 薄層シート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 競 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に半導体素子を形成した半導体ウエ
   ハ(2) の表面側を支持基板(3) に接着剤(4) にて接着
   し、該半導体ウエハ(2) の裏面側を研磨する工程を有す
   る半導体装置の製造に於いて、 前記接着剤(4) を被着した透明な支持基板(3) を加熱し
   て接着剤(4) を溶融しながら、該支持基板(3) 上に半導
   体ウエハ(2) を接着するとともに、該半導体ウエハ(2)
   上に薄層シート(14)で支持した重り(13)を、前記半導体
   ウエハ(2) 上で回転移動させながら載置して前記半導体
   ウエハ(2) を押圧し、前記接着剤(4) 中に含有されてい
   る気泡を除去しながら前記半導体ウエハ(2) と支持基板
   (3) とを接着し、次いで支持基板に接着された半導体ウ
   エハ(2) を加熱荷重して前記接着剤(4) を平坦状にする
   ことを特徴とする半導体ウエハの接着方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の支持基板が、石英、或い
   はサファイア基板であることを特徴とする半導体ウエハ
   の接着方法。