特許 6322472 シート貼付方法、シート貼付装置及びウエハ加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6322472

(24)【登録日】2018年4月13日

(45)【発行日】2018年5月9日

(54)【発明の名称】シート貼付方法、シート貼付装置及びウエハ加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20180423BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20180423BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 N

   H01L21/304 622J

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-94722(P2014-94722)

(22)【出願日】2014年5月1日

(65)【公開番号】特開2015-213111(P2015-213111A)

(43)【公開日】2015年11月26日

【審査請求日】2017年4月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】505005049

【氏名又は名称】スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100110803

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 太朗

(74)【代理人】

【識別番号】100135909

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 和歌子

(74)【代理人】

【識別番号】100133042

【弁理士】

【氏名又は名称】佃 誠玄

(74)【代理人】

【識別番号】100157185

【弁理士】

【氏名又は名称】吉野 亮平

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 一太

(72)【発明者】

【氏名】中島 伸哉

【審査官】 宮久保 博幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１２４２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８９６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１２４１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６２２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５５２９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４９６５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウエハにシートを貼り付けるシート貼付方法であって、
第１主面及び第２主面を有するウエハを用意するステップと、
前記第１主面を実質的に被覆可能な形状及び寸法を有するとともに第１面及び第２面を有する可撓性シートを用意するステップと、
前記ウエハの輪郭と同一又は相似の輪郭をなす支持面であって前記可撓性シートを平坦に支持可能な支持面を有するテーブルを用意するステップと、
前記可撓性シートの前記第１面を露出させた状態で前記第２面を前記支持面に付着させて、前記可撓性シートを前記支持面に平坦に支持するステップと、
前記ウエハの前記第１主面又は前記可撓性シートの前記第１面に液状接着剤を与えるステップと、
前記ウエハの前記第１主面と前記可撓性シートの前記第１面とを互いに対向させて前記第１主面と前記第１面との双方を前記液状接着剤に接触させるステップと、
前記テーブルと前記可撓性シートと前記ウエハとを回転させて、前記第１主面と前記第１面との間の間隙に前記液状接着剤を行き渡らせるステップと、
前記液状接着剤を固化させて、前記ウエハに前記可撓性シートを固着させるステップと、を含むシート貼付方法。

【請求項2】

前記テーブルと同期して回転する複数の位置決め部材を用意するステップと、
前記テーブルと前記可撓性シートと前記ウエハとを回転させる間、前記複数の位置
決め部材の少なくとも１つを前記ウエハの外縁及び前記可撓性シートの外縁に当接して、前記ウエハと前記可撓性シートとを予め定めた相対位置関係に位置決めするステップと、をさらに含む、請求項１に記載のシート貼付方法。

【請求項3】

前記テーブルと前記可撓性シートと前記ウエハとを回転させる間、前記複数の位置決め部材の少なくとも１つから前記ウエハの前記外縁にトルクを伝達するステップをさらに含む、請求項２に記載のシート貼付方法。

【請求項4】

ウエハにシートを貼り付けるシート貼付装置であって、
第１面及び第２面を有する可撓性シートを支持でき、かつ、前記ウエハの輪郭と同一又は相似の輪郭をなす支持面であって前記可撓性シートを平坦に支持可能な支持面を有するテーブルと、
可撓性シートの第１面にウエハを対向させた状態で前記テーブルを回転させる回転駆動部と、
を具備するシート貼付装置。

【請求項5】

第１主面及び第２主面を有するウエハを支持できる支持面を有するウエハ支持部をさらに具備し、前記テーブルの前記支持面と前記ウエハ支持部の前記支持面とを互いに対向させて配置できる、請求項４に記載のシート貼付装置。

【請求項6】

前記ウエハ支持部を回転させる第２の回転駆動部をさらに具備し、前記テーブルの前記回転駆動部と前記ウエハ支持部の前記回転駆動部とは、前記テーブルと前記ウエハ支持部とを互いに同期して回転させる、請求項５に記載のシート貼付装置。

【請求項7】

前記テーブルと同期して回転する複数の位置決め部材をさらに具備し、それら位置決め部材の各々は、ウエハの外縁及び可撓性シートの外縁に当接して該ウエハと該可撓性シートとを予め定めた相対位置関係に位置決めできる当接部を有する、請求項４〜６のいずれか１項に記載のシート貼付装置。

【請求項8】

請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート貼付方法を含むウエハ加工方法であって、
前記液状接着剤を固化させるステップの後に、前記ウエハの前記第２主面を研削して平坦面に加工するステップを含む、ウエハ加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエハにシートを貼付するためのシート貼付方法に関する。本発明はまた、ウエハにシートを貼付するためのシート貼付装置に関する。本発明はまた、シート貼付方法を用いたウエハ加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体素子の材料であるウエハは、単結晶シリコン等からなる円柱状のインゴットを薄板状に切断することで作製される。インゴットを切断して得たウエハは、切断作業に起因してうねりや反りが生じている場合が有る。従来、インゴットを切断して得たウエハに、研削、研磨、エッチング等の工程を施すことで、うねりや反りを除去している。

【0003】

例えば特許文献１は、インゴットを切断して得たうねりや反りを含むウエハを研削によって平板に加工する際の、前処理の技術を開示する。特許文献１には、「本発明は、インゴットから切り出したうねりや反りを含むウェーハの一の面を研削して平坦に加工するためにウェーハの他の面に樹脂を被覆する樹脂被覆方法であって、ウェーハの他の面に紫外光硬化樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、紫外光硬化樹脂が塗布されたウェーハを、略水平な保持面を有するステージの保持面にウェーハの一の面を露出するように保持するウェーハ保持工程と、ステージの保持面に保持されたウェーハを、押圧手段によってウェーハの一の面側からステージ方向へ押圧する押圧工程と、押圧手段をウェーハから離反した後に、紫外光照射手段によって紫外光硬化樹脂に紫外光を照射し、紫外光硬化樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを少なくとも備えることを特徴としている。」（段落０００９）、「本発明によれば、押圧手段でウェーハを押圧することで、ウェーハの他の面に紫外光硬化樹脂が一様に供給される。押圧工程後、押圧手段をウェーハから離反させた後に紫外光硬化樹脂を硬化させる。これにより、ウェーハに内部応力を残留させずにウェーハの他の面を紫外光硬化樹脂によって被覆することができる。この結果、研削後に樹脂を除去してもスプリングバックが起こらず、ウェーハを精度良く平坦に加工できる。」（段落００１０）と記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５０８９３７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ウエハを平板に加工する前に行う前処理において、前処理に要する時間を短縮できること、また前処理のための装置構成を簡略化できることが望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、ウエハにシートを貼り付けるシート貼付方法であって、第１主面及び第２主面を有するウエハを用意するステップと、第１主面を実質的に被覆可能な形状及び寸法を有するとともに第１面及び第２面を有する可撓性シートを用意するステップと、平坦な支持面を有するシート支持部を用意するステップと、可撓性シートの第１面を露出させた状態で第２面を支持面に付着させて、可撓性シートを支持面に平坦に支持するステップと、ウエハの第１主面又は可撓性シートの第１面に液状接着剤を与えるステップと、ウエハの第１主面と可撓性シートの第１面とを互いに対向させて第１主面と第１面との双方を液状接着剤に接触させるステップと、シート支持部と可撓性シートとウエハとを回転させて、第１主面と第１面との間の間隙に液状接着剤を行き渡らせるステップと、液状接着剤を固化させて、ウエハに可撓性シートを固着させるステップと、を含むシート貼付方法である。

【0007】

本開示の他の態様は、ウエハにシートを貼り付けるシート貼付装置であって、第１面及び第２面を有する可撓性シートを支持できる平坦な支持面を有するシート支持部と、可撓性シートの第１面にウエハを対向させた状態でシート支持部を回転させる回転駆動部と、を具備するシート貼付装置である。

【0008】

本開示のさらに他の態様は、上記したシート貼付方法を含むウエハ加工方法であって、液状接着剤を固化させるステップの後に、ウエハの第２主面を研削して平坦面に加工するステップを含む、ウエハ加工方法である。

【発明の効果】

【0009】

一態様に係るシート貼付方法によれば、ウエハの第１主面に曲面部分が存在する場合であっても、可撓性シートは平坦な形態を維持した状態でウエハの第１主面を被覆する。液状接着剤が固化するまでの間、ウエハは実質的に変形せずに初期の形状を維持する。したがって、可撓性シートを貼付する前のウエハがうねりや反りを含む場合、可撓性シートを第１主面に貼付したウエハもうねりや反りを含んだものとなる。そして、シート貼付方法の後工程で、可撓性シートの平坦な第２面を基準面として、ウエハの第２主面を平坦に研削でき、さらにこの研削面を基準として、可撓性シートを除去しながらウエハの第１主面を平坦に研削できる。このようにして平坦に研削した後のウエハは、うねりや反りの無い平坦なものとなる。ウエハの第１主面と可撓性シートの第１面との間の間隙に液状接着剤を行き渡らせるときに、ウエハは実質的に変形しないから、液状接着剤が間隙に行き渡った直後に液状接着剤を固化させることができ、よって、ウエハを平板に加工する前に行う前処理に要する時間を短縮できる。

【0010】

他の態様に係るシート貼付装置によれば、上記したシート貼付方法を実施することで、ウエハを平板に加工する前に行う前処理に要する時間を短縮でき、また、ウエハを可撓性シートに押し付けて液状接着剤を間隙に行き渡らせるための構造を必要としないので、装置構成が簡略化される。

【0011】

さらに他の態様に係るウエハ加工方法によれば、前処理として上記したシート貼付方法を実施することで平板状のウエハを作製でき、また、ウエハを平板に加工するに要する総時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の一実施形態によるシート貼付方法の一ステップを示す斜視図である。

【図2A】図１のシート貼付方法の他のステップを模式図的に示す正面図である。

【図2B】図１のシート貼付方法のさらに他のステップを模式図的に示す正面図である。

【図2C】図１のシート貼付方法のさらに他のステップを模式図的に示す正面図である。

【図2D】図１のシート貼付方法のさらに他のステップを模式図的に示す正面図である。

【図2E】図２Ｄのステップの最終段階を模式図的に示す正面図である。

【図3A】図１のシート貼付方法のさらに他のステップを模式図的に示す断面図である。

【図3B】図３Ａのステップの変形例を模式図的に示す断面図である。

【図4】図２Ｄ及び図２Ｅのステップの変形例を模式図的に示す正面図である。

【図5A】図４のステップで用いられる位置決め部材の一例を示す斜視図である。

【図5B】図４のステップで用いられる位置決め部材の他の例を示す斜視図である。

【図6A】図５Ａの位置決め部材の他の用例を示す平面図である。

【図6B】図５Ｂの位置決め部材の他の用例を示す斜視図である。

【図7A】図４のステップで用いられる位置決め部材の配置の一例を模式図的に示す上面図である。

【図7B】図４のステップで用いられる位置決め部材の配置の他の例を模式図的に示す上面図である。

【図8】図４のステップで用いられる位置決め部材の形状を説明する上面図である。

【図9A】本開示の一実施形態によるシート貼付装置を模式図的に示す正面図である。

【図9B】図９Ａのシート貼付装置を他の動作状態で示す正面図である。

【図10A】図９Ａのシート貼付装置の他の変形例を模式図的に示す一部断面正面図である。

【図10B】図１０Ａのシート貼付装置を他の動作状態で示す一部断面正面図である。

【図11】図９Ａのシート貼付装置の変形例を模式図的に示す断面図である。

【図12】図９Ａのシート貼付装置のさらに他の変形例を模式図的に示す正面図である。

【図13A】本開示の一実施形態によるウエハ加工方法の一ステップを模式図的に示す正面図である。

【図13B】図１３Ａのウエハ加工方法の他のステップを模式図的に示す正面図である。

【図13C】図１３Ａのウエハ加工方法のさらに他のステップを模式図的に示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図１〜図８は、本開示の一態様に係るシート貼付方法の実施形態を模式図的に示す。図示のシート貼付方法は、半導体素子の材料であるウエハに可撓性を有するシート（本願で可撓性シートと称する）を貼り付ける方法であって、例えば、インゴットを切断して得たうねりや反りを含むウエハを平板に加工する前に行う前処理として実施できる。なお、本開示に係るシート貼付方法の用途は、これに限定されない。

【0014】

図示のシート貼付方法では、図１に示すように、ウエハ１０と、可撓性シート１２と、平坦な支持面１４とを用意する。ウエハ１０は、第１主面（図で下面）１６及びその反対側の第２主面（図で上面）１８を有する円板状要素である。ウエハ１０は、例えば、単結晶シリコン等からなる円柱状のインゴットを薄板状に切断した状態のものであって、切断作業に起因してうねりや反りが生じている場合が有るものである。うねりや反りを有するウエハ１０は、それ自体に外力が加わらない状態で、第１主面１６及び第２主面１８の少なくとも一部分に曲面を含んでいる。

【0015】

可撓性シート１２は、ウエハ１０の第１主面１６を実質的に被覆可能な形状及び寸法を有する。「実質的に被覆可能」とは、第１主面１６の外縁に沿って僅かに被覆できない領域（例えば第１主面１６の表面積の約５％以下の領域）が存在し得ることを意味する。また可撓性シート１２は、ウエハ１０の第１主面１６と同一か又は第１主面１６よりも大きな形状及び寸法を有することもできる。可撓性シート１２は、第１面（図で上面）２０及びその反対側の第２面（図で下面）２２を有し、例えば、ウエハ１０と同一又は相似の円板状の形状、及びウエハ１０よりも薄い厚みを有することができる。また可撓性シート１２は、任意の物体の面に平坦に広げて置いたときに当該面の形状に追従可能な可撓性を有することができる。可撓性シート１２は、例えば、樹脂フィルム、紙、布、木、金属等からなることができる。

【0016】

支持面１４は、任意の構造を有するシート支持部２４の１つの面であって、可撓性シート１２を平坦に広げた状態で支持するとともに、可撓性シート１２を支持した状態で軸線１４ａを中心に回転することができる。支持面１４は、可撓性シート１２の、少なくともウエハ１０に貼り付けられる部分の略全体を、平坦に支持できる形状及び寸法を有する。支持面１４は、ウエハ１０の輪郭と同一又は相似の円状の輪郭を有することができる。支持面１４は、外力に抗して可撓性シート１２を平坦に支持した状態を維持し得る剛性を有することができる。支持面１４を有するシート支持部２４は、例えば円形テーブルであることができる。

【0017】

図示のシート貼付方法は、可撓性シート１２の第１面２０を露出させた状態で第２面２２を支持面１４に付着させて、可撓性シート１２の、少なくともウエハ１０に貼り付けられる部分の略全体を、支持面１４に平坦に支持するステップ（図２Ａ）を含む。図２Ａに示す実施形態では、支持面１４は、可撓性シート１２よりも僅かに小さな寸法を有し、可撓性シート１２の外縁に沿った環状の領域（例えば外縁から径方向約１ｍｍ幅以内の領域）を除く部分を平坦に支持する。環状の領域を除くこの部分において可撓性シート１２の第２面２２は、支持面１４に密着した状態に保持される。

【0018】

図示のシート貼付方法は、ウエハ１０の第１主面１６又は可撓性シート１２の第１面２０に液状接着剤２６を与えるステップ（図２Ｂ）を含む。図２Ｂに示す実施形態では、支持面１４に平坦に支持された可撓性シート１２の第１面２０の中央領域に、所定量の液状接着剤２６が供給される。

【0019】

図示のシート貼付方法は、ウエハ１０の第１主面１６と可撓性シート１２の第１面２０とを互いに対向させて、第１主面１６と第１面２０との双方を液状接着剤２６に接触させるステップ（図２Ｃ）を含む。図２Ｃに示す実施形態では、支持面１４に平坦に支持された可撓性シート１２に対し、ウエハ１０を略平行な所定の相対位置関係に位置決めした状態で、可撓性シート１２の第１面２０の中央領域に供給されている液状接着剤２６に、ウエハ１０の第１主面１６の中央領域を接触させる。

【0020】

図示のシート貼付方法は、シート支持部２４と可撓性シート１２とウエハ１０とを回転させて、第１主面１６と第１面２０との間の間隙２８に液状接着剤２６を行き渡らせるステップ（図２Ｄ、図２Ｅ）を含む。図２Ｄ及び図２Ｅに示す実施形態では、支持面１４を有するシート支持部２４を軸線１４ａの周りで高速回転させて、支持面１４に密着支持した可撓性シート１２を回転させるとともに、液状接着剤２６を介して可撓性シート１２に対向配置されたウエハ１０を、可撓性シート１２に引きずられるようにして回転させることができる。或いは、可撓性シート１２を支持したシート支持部２４を軸線１４ａの周りで高速回転させると同時に、ウエハ１０を支持したウエハ支持部（図示せず）をシート支持部２４に同期して高速回転させる構成とすることもできる。ウエハ１０と可撓性シート１２とが高速回転するに伴い、液状接着剤２６は遠心力により、第１主面１６及び第１面２０の中央領域から外縁に向かって放射状に流動し、間隙２８の全体に行き渡る。液状接着剤２６が間隙２８に行き渡るに伴い、ウエハ１０が可撓性シート１２に接近して間隙２８の寸法が減少する。

【0021】

図示のシート貼付方法は、液状接着剤２６を固化させて、ウエハ１０の第１主面１６に、支持面１４に平坦に支持した可撓性シート１２を固着させるステップ（図３Ａ）を含む。図３Ａに示す実施形態では、液状接着剤２６（図２Ｅ）として光硬化型接着剤（例えば紫外線硬化型接着剤）を使用し、ウエハ１０及び可撓性シート１２の回転を停止した状態で、ウエハ１０を通して液状接着剤２６に光（例えば紫外線）３０を照射することにより、液状接着剤２６を固化させる。固化した液状接着剤２６は、ウエハ１０の第１主面１６と可撓性シート１２の第１面２０との間に介在する接着層３２となる。接着層３２は、可撓性シート１２を支持面１４から分離した後、外力に抗して可撓性シート１２を平坦な形態に保持し得る剛性を有する。

【0022】

或いは、光硬化型接着剤からなる液状接着剤２６を固化させる際に、図３Ｂに示すように、ウエハ１０及び可撓性シート１２を軸線１４ａの周りで、間隙２８に液状接着剤２６（図２Ｅ）を行き渡らせるための速度よりも遅い速度で回転させた状態で、ウエハ１０を通して液状接着剤２６に光（例えば紫外線）３０を照射することもできる。この構成によれば、液状接着剤２６の全体を一様な速度で固化させて接着層３２を形成することができる。

【0023】

上記構成を有するシート貼付方法では、可撓性シート１２の、少なくともウエハ１０に貼り付けられる部分の略全体を、平坦な支持面１４に平坦に広げて支持した状態で、ウエハ１０と可撓性シート１２との間に配置した液状接着剤２６を固化させている。可撓性シート１２が平坦な状態で液状接着剤２６が固化することにより、ウエハ１０の第１主面１６に曲面部分が存在する場合であっても、可撓性シート１２は、少なくともウエハ１０に貼り付けられる部分において、平坦な形態を維持した状態で、ウエハ１０の第１主面１６を被覆する。したがって、ウエハ１０がインゴットを薄板状に切断した状態のものであって、切断作業に起因してうねりや反りが生じているものである場合にも、接着層３２によりウエハ１０の第１主面１６に固着された可撓性シート１２の第２面２２は、平坦面となる。

【0024】

他方、液状接着剤２６が固化するまでの間、ウエハ１０は実質的に変形せずに初期の形状を維持する。したがって、可撓性シート１２を貼付する前のウエハ１０がうねりや反りを含む場合、接着層３２を介して可撓性シート１２を第１主面１６に貼付したウエハ１０もうねりや反りを含んだものとなる。そして、上記シート貼付方法の後工程で、可撓性シート１２の平坦な第２面２２を基準面として、ウエハ１０の第２主面１８を平坦に研削でき、さらにこの研削面を基準として、可撓性シート１２及び接着層３２を除去しながらウエハ１０の第１主面１６を平坦に研削できる。

【0025】

特に上記シート貼付方法では、ウエハ１０の第１主面１６と可撓性シート１２の第１面２０との双方を液状接着剤２６に接触させた状態で、支持面１４に支持した可撓性シート１２をウエハ１０と共に回転させて、第１主面１６と第１面２０との間の間隙２８に液状接着剤２６を行き渡らせている。ウエハ１０と可撓性シート１２とを回転させることで、液状接着剤２６が間隙２８の全体に迅速かつ円滑に行き渡り、液状接着剤２６の途切れによる空隙の発生を回避できる。また、記述の特許文献１に記載される手法のように、ウエハ１０を可撓性シート１２に押し付けて液状接着剤２６を間隙２８に行き渡らせる手法では、ウエハ１０に内部応力が残留しないように、液状接着剤２６を固化させる前にウエハ１０を初期のうねりや反りを含む形状に自動的に復元させるための時間が必要になる。また、ウエハ１０を初期形状に自動的に復元させることで、間隙２８の容積が増加して液状接着剤２６が不足し、液状接着剤２６が局部的に途切れて空隙が発生する懸念が有る。これに対し、上記シート貼付方法では、シート貼付工程の間にウエハ１０は実質的に変形しないから、液状接着剤２６が間隙２８に行き渡った直後に液状接着剤２６を固化させることができ、よって、ウエハ１０を平板に加工する前に行う前処理に要する時間を短縮できるとともに、液状接着剤２６の途切れによる空隙の発生を防止できる。

【0026】

上記シート貼付方法において、支持面１４は、１μｍ以下の面内平面度を有することが望ましい。ここで「面内平面度」は、支持面１４を２つの平行な絶対平面（すなわち幾何学的に正しい平面）の間に挟んだ場合のそれら絶対平面間の距離として定義される。このような平面度を有する支持面１４は、金属、ガラス、セラミックス等の素材から機械加工により作製できる。

【0027】

また支持面１４には、鏡面仕上げを施すことができる。鏡面仕上げを施した支持面１４は、可撓性シート１２の第２面２２に密着し易くなる。このとき、任意の液体を支持面１４に滴下又は噴霧することにより、支持面１４と可撓性シート１２の第２面２２との密着状態を向上させることができる。或いは、支持面１４を多孔質に形成し、真空吸着により可撓性シート１２の第２面２２を支持面１４に密着させる構成とすることもできる。

【0028】

上記シート貼付方法において、光硬化型接着剤からなる液状接着剤２６を固化させる際に、ウエハ１０が光を透過し難い素材からなる等の場合には、可撓性シート１２を通して光３０を液状接着剤２６に照射することもできる。この場合、透明な樹脂フィルムからなる可撓性シート１２を用いることができる。また、シート支持部２４をガラス等の光透過性素材から形成し、シート支持部２４及び可撓性シート１２の双方を通して光３０を液状接着剤２６に照射することもできる。

【0029】

上記シート貼付方法では、支持面１４と同期して回転する複数の位置決め部材３４を用意することができる。この場合、図４に示すように、シート支持部２４と可撓性シート１２とウエハ１０とを回転させる間（図２Ｄ及び図２Ｅのステップ）に、複数の位置決め部材３４の少なくとも１つをウエハ１０の外縁１０ａ及び可撓性シート１２の外縁１２ａに当接して、ウエハ１０と可撓性シート１２とを予め定めた相対位置関係に位置決めすることができる。この相対位置関係は、可撓性シート１２がウエハ１０の第１主面１６の所要部位を正確に被覆できるように、ウエハ１０及び可撓性シート１２の形状や寸法に応じて予め定められるものである。

【0030】

図４に示す実施形態では、シート支持部２４の外周部の所定位置から径方向外方へ、略Ｌ字状の位置決め部材３４が突設される。位置決め部材３４は、図５Ａに示すように、シート支持部２４から水平に延長される腕部３６と、腕部３６の末端で鉛直上方へ立設される柱状の当接部３８とを有する。位置決め部材３４は、当接部３８がウエハ１０及び可撓性シート１２の双方の外縁１０ａ、１２ａに当接することにより、ウエハ１０と可撓性シート１２とを予め定めた相対位置関係に位置決めする。

【0031】

支持面１４がウエハ１０及び可撓性シート１２よりも大きい構成では、図５Ｂに示すように、支持面１４の所定位置に取り付けられる位置決め部材３４´を用いることができる。位置決め部材３４´は、支持面１４に沿って水平に配置される腕部３６´と、腕部３６´の一端で鉛直上方へ立設される板状の当接部３８´とを有する。位置決め部材３４´は、当接部３８´がウエハ１０及び可撓性シート１２の双方の外縁１０ａ、１２ａに当接することにより、ウエハ１０と可撓性シート１２とを予め定めた相対位置関係に位置決めする。

【0032】

複数の位置決め部材３４（３４´）は、ウエハ１０と可撓性シート１２とを所定の相対位置関係に位置決めできることを条件として、ウエハ１０及び可撓性シート１２の外縁１０ａ、１２ａに沿った任意の位置に分散して配置できる。ウエハ１０の外縁１０ａに、ウエハ１０の結晶方位を明示するノッチ４０が設けられている場合、図６Ａ及び図７Ａに示すように、複数の位置決め部材３４（３４´）のうちの１つを、当接部３８（３８´）がノッチ４０に係合する位置に配置することができる。この構成によれば、シート支持部２４と可撓性シート１２とウエハ１０とを回転させる間（図２Ｄのステップ）に、１つの位置決め部材３４（３４´）からウエハ１０の外縁１０ａにトルクを伝達することができ、ウエハ１０と可撓性シート１２とを正確に同期して回転させることができる。なお、可撓性シート１２は、ノッチ４０に対応する切欠き部分を外縁１２ａに有することができる。

【0033】

また、ウエハ１０の外縁１０ａに、ウエハ１０の結晶方位を明示するオリフラ（オリエンテーションフラット）４２が設けられている場合、図６Ｂ及び図７Ｂに示すように、複数の位置決め部材３４（３４´）のうちの２つを、当接部３８（３８´）がオリフラ４２に係合する位置に配置することができる。この構成によれば、シート支持部２４と可撓性シート１２とウエハ１０とを回転させる間（図２Ｄのステップ）に、１つの位置決め部材３４（３４´）からウエハ１０の外縁１０ａにトルクを伝達することができ、ウエハ１０と可撓性シート１２とを正確に同期して回転させることができる。なお、可撓性シート１２は、オリフラ４２に対応する切欠き部分を外縁１２ａに有することができる。

【0034】

上記シート貼付方法では、シート支持部２４と可撓性シート１２とウエハ１０とを回転させる間（図２Ｄ及び図２Ｅのステップ）に、ウエハ１０の第１主面１６と可撓性シート１２の第１面２０との間の間隙２８から余剰の液状接着剤２６ａを遠心力で排出することができる（図２Ｅ）。この構成によれば、接着層３２を介してウエハ１０の第１主面１６に固着された可撓性シート１２の第２面２２を平坦に維持するために用いられる液状接着剤２６の量を、必要最小限にすることができる。間隙２８から排出された余剰の液状接着剤２６ａは、ウエハ１０の第１主面１６又は可撓性シート１２の第１面２０に与えられる液状接着剤２６として再利用できる。

【0035】

間隙２８から余剰の液状接着剤２６ａを遠心力で排出する上記構成では、前述した位置決め部材３４（３４´）の当接部３８（３８´）は、間隙２８から排出される液状接着剤２６ａから受ける衝突力を軽減可能な形状を有することができる。図８に示すように、当接部３８（３８´）は例えば、ウエハ１０及び可撓性シート１２の径方向（つまり液状接着剤２６ａの排出方向）に直交する幅Ｗが、約０．５ｍｍ以上、約２ｍｍ以下であることができ、ウエハ１０及び可撓性シート１２の外縁１０ａ、１２ａに対向する部位が、約６０°以上、約１２０°以下の角度θを成す一対の外面３８ａを有することができる。これら外面３８ａの交線は、可及的に鋭利なエッジを形成することができるが、曲率半径約０．１ｍｍ程度の面取りを施すことで、当接部３８（３８´）がウエハ１０及び可撓性シート１２の外縁１０ａ、１２ａを損傷することを防止できる。

【0036】

上記シート貼付方法では、シート支持部２４と可撓性シート１２とウエハ１０とを回転させる間（図２Ｄ及び図２Ｅのステップ）に、ウエハ１０の第１主面１６と可撓性シート１２の第１面２０との間の間隙２８に液状接着剤２６が行き渡るに伴って、重力により第１主面１６と第１面２０とを互いに自動的に接近させることができる。この構成によれば、液状接着剤２６が間隙２８の全体に確実に行き渡るようになり、液状接着剤２６の途切れによる空隙の発生を防止できる。

【0037】

重力により第１主面１６と第１面２０とを互いに接近させる上記構成では、前述した位置決め部材３４（３４´）の全てがウエハ１０及び可撓性シート１２の外縁１０ａ、１２ａに常に当接するのではなく、幾つかの位置決め部材３４（３４´）の当接部３８（３８´）とウエハ１０及び可撓性シート１２の外縁１０ａ、１２ａとの間にある程度の隙間ｇが形成されることが有利である（図８）。隙間ｇは、ウエハ１０と可撓性シート１２との所定の相対位置関係の許容誤差に相当し、例えば約１ｍｍ以下である。また隙間ｇを設定することにより、複数の位置決め部材３４（３４´）の間の空間にウエハ１０及び可撓性シート１２を挿入する作業、及び接着層３２形成後のウエハ１０及び可撓性シート１２を同空間から取り出す作業が容易になる。

【0038】

上記シート貼付方法で用いられる液状接着剤２６は、硬化又は固化することでウエハ１０の第１主面１６に可撓性シート１２の第１面２０を強固に固定した状態に保持する接着力を発揮できるものである。液状接着剤２６の素材としては、（ａ）ゴム、エラストマー等を溶剤に溶解したゴム系接着剤、（ｂ）エポキシ、ウレタン等をベースとする一液熱硬化型接着剤、（ｃ）エポキシ、ウレタン、アクリル等をベースとする二液混合反応型接着剤、（ｄ）ホットメルト型接着剤、（ｅ）アクリル、エポキシ等をベースとする紫外線又は電子線硬化型接着剤、（ｆ）水分散型接着剤等を使用できる。特に好適には紫外線硬化型接着剤を使用でき、その材料として、（ｉ）ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等の重合性ビニル基を有するオリゴマーと、（ｉｉ）アクリル又はメタクリルモノマーとの、少なくとも一方に、光重合開始剤及び必要に応じて添加剤を添加したものを採用できる。添加剤としては、触媒、促進剤、硬化剤、連鎖移動剤、粘度調整剤（例えば低粘度モノマーもしくは低粘度オリゴマー含む）、チクソトロピー（例えば、溶融シリカ含む）、充填剤（例えば、電気伝導性フィラー、熱伝導性フィラー含む）、可塑剤、分散剤、消泡剤、界面活性剤、難燃剤、熱老化防止剤、紫外線老化防止剤等を使用できる。また、上記シート貼付方法での使用に適した液状接着剤２６の粘度は、例えば約０．５Ｐａ・ｓ（約５００ｃｐ）以上、約５Ｐａ・ｓ（約５０００ｃｐ）以下であることができる。紫外線硬化型接着剤の一例として、住友スリーエム株式会社（東京都品川区）から入手可能な液体−紫外線硬化型アクリル系液体接着剤ＬＣ−３２００（商品名）を挙げることができる。

【0039】

図９Ａ〜図１２は、本開示の他の態様に係るシート貼付装置の実施形態を模式図的に示す。図示のシート貼付装置５０は、半導体素子の材料であるウエハに可撓性シートを貼り付ける装置であって、前述したシート貼付方法を実施できるものである。図９Ａ〜図１２では、シート貼付方法で説明した構成要素に対応する構成要素に、共通する参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0040】

シート貼付装置５０は、第１主面１６及び第２主面１８を有するウエハ１０を支持できるウエハ支持部５２と、第１面２０及び第２面２２を有する可撓性シート１２の、少なくともウエハ１０に貼り付けられる部分の略全体を、第１面２０を露出させかつ第２面２２に付着した状態で支持できる平坦な支持面１４を有するシート支持部（例えば円形テーブル）５４と、ウエハ１０の第１主面１６と可撓性シート１２の第１面２０とを互いに対向させた状態で、ウエハ支持部５２とシート支持部５４とをそれぞれに回転させる回転駆動部５６、５８とを備える（図９Ａ、図９Ｂ）。

【0041】

ウエハ支持部５２は、ウエハ１０の第２主面１８を真空吸着等により固定して支持できる支持面６０を有する。図９Ａの実施形態では、ウエハ支持部５２は支持面６０で、第２主面１８の略中央領域を支持する。シート支持部５４は支持面１４で、可撓性シート１２の、少なくともウエハ１０に貼り付けられる部分の略全体を、平坦に支持する。シート支持部５４とウエハ支持部５２とは、前者の平坦な支持面１４と後者の支持面６０とを互いに実質的平行に対向させる位置に配置できる。図９Ａの実施形態では、支持面１４は、可撓性シート１２よりも僅かに小さな寸法を有し、可撓性シート１２の外縁に沿った環状の領域を除く部分を平坦に密着して支持する。この構成によれば、ウエハ１０及び可撓性シート１２の回転中に第１主面１６と第１面２０との間の間隙２８から排出される余剰の液状接着剤２６ａ（図９Ｂ）が、支持面１４に接触することなく、ウエハ１０及び可撓性シート１２の外縁１０ａ、１２ａから外方へ円滑に飛散する。

【0042】

回転駆動部５６は、例えばサーボモータを含み、ウエハ支持部５２を所定速度で軸線１４ａを中心に回転させる。回転駆動部５８は、例えばサーボモータを含み、シート支持部５４を所定速度で軸線１４ａを中心に回転させる。回転駆動部５６、５８は、指令に従い、ウエハ支持部５２とシート支持部５４とを互いに同期して回転させることができる。回転駆動部５６、５８がウエハ支持部５２とシート支持部５４とを同期して回転させることにより、前述したシート貼付方法の、シート支持部２４と可撓性シート１２とウエハ１０とを回転させて第１主面１６と第１面２０との間の間隙２８に液状接着剤２６を行き渡らせるステップ（図２Ｄ、図２Ｅ）を実施できる。また、回転駆動部５６、５８は、それら自体が本質的に有する心出し回転機能により、ウエハ支持部５２とシート支持部５４とを、軸線１４ａを共有する同軸位置に保持できる。

【0043】

図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、シート貼付装置５０は、ウエハ支持部５２とシート支持部５４とを、同軸状態で互いに接近する方向へ移動できるように担持する担持機構６２を備えることができる。図１０Ａ及び図１０Ｂの実施形態では、担持機構６２は、支持面１４を上向き水平に配置したシート支持部５４に対し、支持面６０を下向き水平に配置したウエハ支持部５２を鉛直方向へ移動可能に担持する。担持機構６２は、軸受６４を介してウエハ支持部５２を軸線１４ａの周りで回転可能に担持する本体６６と、本体６６を鉛直方向へ案内するリニアガイド６８とを備える。担持機構６２は、可撓性シート１２をウエハ１０と共に回転させるとき（図２Ｄ及び図２Ｅのステップ）に、ウエハ１０の第１主面１６と可撓性シート１２の第１面２０との間の間隙２８に液状接着剤２６が行き渡るに伴って、第１主面１６と第１面２０とを互いに接近させることができる。

【0044】

間隙２８に液状接着剤２６が行き渡るに伴って、重力により第１主面１６と第１面２０とを互いに自動的に接近させることができるようにするために、担持機構６２は、リニアガイド６８に沿って鉛直方向へ移動する可動部分全体の重量を相殺するカウンタバランサ７０を備えることができる。カウンタバランサ７０は、例えばばね、エアシリンダ、釣合錘等によって構成でき、間隙２８に液状接着剤２６を行き渡らせる間、担持機構６２の可動部分全体の重量がウエハ１０に加わることを防止する。担持機構６２の重量がウエハ１０に加わらなければ、シート貼付工程の間のウエハ１０の変形を防止できる。

【0045】

シート貼付装置５０が、ウエハ支持部５２を担持する担持機構６２を備える構成では、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、ウエハ支持部５２の回転駆動部（すなわち第２の回転駆動部）５６（図９Ａ）を省略することができる。この構成では、回転駆動部５８がシート支持部５４を回転させることにより、シート支持部５４と共に回転する可撓性シート１２に、ウエハ１０が液状粘着剤２６を介して引きずられるように回転する。ウエハ１０が可撓性シート１２に追従して回転する間、ウエハ１０は担持機構６２によって前述したように担持され、ウエハ１０の第１主面１６と可撓性シート１２の第１面２０との間の間隙２８に液状接着剤２６が行き渡る。なお、ウエハ支持部５２を担持する担持機構６２を備える構成において、ウエハ支持部５２の回転駆動部５６を装備することもできる。

【0046】

図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、ウエハ支持部５２は、支持面６０を包囲するように配置されるＯリング７２を有することができる。ウエハ１０がうねりや反りを有している場合、支持面６０とウエハ１０の第２主面１８との間の密着性が低下する危惧が有るが、Ｏリング７２が第２主面１８のうねりや反りに沿うように弾性変形することで、密着性の低下を補償できる。特に、ウエハ支持部５２が真空吸着によりウエハ１０を支持面６０に固定して支持する構成では、Ｏリング７２は、その内側で支持面６０と第２主面１８との間が減圧することにより弾性変形し、第２主面１８に強固に密着する。Ｏリング７２が第２主面１８に強固に密着すれば、ウエハ支持部５２が高速回転する間も、うねりや反りを有するウエハ１０を支持面６０に安定して支持することができる。

【0047】

光硬化型の液状接着剤２６を使用する場合、図１１に示すように、シート貼付装置５０は、ウエハ支持部５２に支持したウエハ１０の第１主面１６とシート支持部５４に支持した可撓性シート１２の第１面２０との間の間隙２８に行き渡った液状接着剤２６を固化させることができる光照射部７４をさらに備えることができる。光照射部７４を備えることにより、前述したシート貼付方法の、液状接着剤２６を固化させて接着層３２を形成し、ウエハ１０の第１主面１６に支持面１４に平坦に支持した可撓性シート１２を固着させるステップ（図３Ａ）を実施できる。

【0048】

図１２に示すように、シート貼付装置５０は、シート支持部５４と同期して回転する複数の位置決め部材３４をさらに備えることができる。それら位置決め部材３４の各々は、ウエハ支持部５２に支持したウエハ１０の外縁１０ａとシート支持部５４に支持した可撓性シート１２の外縁１２ａとに当接してウエハ１０と可撓性シート１２とを予め定めた相対位置関係に位置決めできる当接部３８を有する（図５Ａ）。支持面１４がウエハ１０及び可撓性シート１２よりも大きい構成では、位置決め部材３４に代えて、図５Ｂに示す位置決め部材３４´を備えることができる。

【0049】

位置決め部材３４（３４´）は、ウエハ１０と可撓性シート１２とが同一又は相似の形状を有する場合に、比較的単純な形状の当接部３８（３８´）を有することができる。ウエハ１０と可撓性シート１２とが同一又は相似の形状を有さない場合（例えばノッチ４０やオリフラ４２を有するウエハ１０に円形の可撓性シート１２を貼付する場合）は、ウエハ１０及び可撓性シート１２の双方の外縁１０ａ、１２ａに当接することができる形状に、当接部３８（３８´）を形成する。またこのような場合、位置決め部材３４（３４´）を使用せずに、ウエハ支持部５２の支持面６０に対しウエハ１０を高精度に位置決めして固定的に支持するとともに、シート支持部５４の支持面１４に対し可撓性シート１２を高精度に位置決めして固定的に支持することで、ウエハ１０と可撓性シート１２とを予め定めた相対位置関係に位置決めできる。

【0050】

シート貼付装置５０が複数の位置決め部材３４（３４´）を備える構成では、図１２に示すように、ウエハ支持部５２の回転駆動部５６（すなわち第２の回転駆動部）を省略することができる。この構成では、回転駆動部５８がシート支持部５４を回転させることにより、シート支持部５４と共に回転する可撓性シート１２に、ウエハ１０が液状接着剤２６を介して引きずられるように回転する。ここで、シート支持部５４が回転する間、例えば液状接着剤２６の作用により可撓性シート１２とウエハ１０との相対位置関係が維持される場合は、図１２に示すように、ウエハ支持部５２を省略することもできる。なお、複数の位置決め部材３４（３４´）を備える構成において、ウエハ支持部５２及びその回転駆動部５６を装備することもできる。

【0051】

上記構成を有するシート貼付装置５０は、前述したシート貼付方法を実施することで、ウエハ１０を平板に加工する前に行う前処理に要する時間を短縮できる。特にシート貼付装置５０は、ウエハ１０を可撓性シート１２に押し付けて液状接着剤２６を間隙２８に行き渡らせるための構造を必要としないので、装置構成が簡略化される。

【0052】

図１３Ａ〜図１３Ｃは、本開示のさらに他の態様に係るウエハ加工方法の実施形態を模式図的に示す。図示のウエハ加工方法は、その前処理として前述したシート貼付方法を実施できるものである。図１３Ａ〜図１３Ｃでは、シート貼付方法で説明した構成要素に対応する構成要素に、共通する参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。なお図１３Ａ及び図１３Ｂでは、ウエハ１０がうねりや反りを含む形態を誇張して示す。

【0053】

図１３Ａに示すように、前述したシート貼付方法の、液状接着剤２６を固化させて接着層３２とし、ウエハ１０の第１主面１６に可撓性シート１２を固着させるステップ（図３Ａ）により得られた積層体を、図示しないワークテーブルに載置して固定する。このとき、可撓性シート１２の平坦な第２面２２をワークテーブルに対面させ、ウエハ１０の第２主面１８を上向きに配置する。この状態で、図１３Ｂに示すように、可撓性シート１２の第２面２２を基準として、ウエハ１０の第２主面１８を研削して、第２面２２に平行な平坦面１８ａに加工する。

【0054】

ウエハ１０の第２主面１８を平坦面１８ａに加工した後、積層体をワークテーブル上で反転して、ウエハ１０の平坦面１８ａをワークテーブルに対面させ、可撓性シート１２の第２面２２を上向きに配置する。この状態で、可撓性シート１２及び接着層３２をウエハ１０の第１主面１６から除去するとともに、図１３Ｃに示すように、平坦面１８ａを基準としてウエハ１０の第１主面１６を研削して、平坦面１８ａに平行な平坦面１６ａに加工する。このようにして、うねりや反りを除去した平板状のウエハ８０が作製される。

【0055】

上記構成を有するウエハ加工方法によれば、前処理として前述したシート貼付方法を実施することで、内部応力が残留していない平板状のウエハ８０を作製できるので、経時でウエハ８０にうねりや反りが再現することを回避でき、また、ウエハ１０を平板状のウエハ８０に加工するに要する総時間を短縮できる。

【実施例】

【0056】

上記したウエハ加工方法の実効性を検証するべく、図９Ａ〜図１２に示すシート貼付装置５０を用いて、以下の条件（実施例１〜３）で、ウエハ１０に可撓性シート１２を貼付した後に、図１３Ａ〜図１３Ｃの手順を経て平板状のウエハ８０を作製した。

【0057】

〔共通条件〕
ウエハ１０・・・サファイア製（直径１５０ｍｍ）、インゴットを厚み１．５ｍｍに切断
可撓性シート１２・・・円形のＰＥＴフィルム（直径１５０ｍｍ）、厚み７５μｍ
シート支持台５４・・・円形テーブル（直径１５０ｍｍ）
支持面１４・・・面内平面度１μｍ以下
液状接着剤２６・・・液体−紫外線硬化型アクリル系液体接着剤ＬＣ−３２００（商品名）（住友スリーエム株式会社（東京都品川区））、粘度３Ｐａ・ｓ（３０００ｃｐ）、供給量５ｇ
回転駆動部５８・・・回転数７５０ｒｐｍ、駆動時間９０秒

【0058】

〔実施例１の条件〕
装置構成・・・図９Ａ
ウエハ１０・・・反り１１８μｍ（ＪＩＳＫ６９１１（１９９５年）５．６に記載の「最大そり」に相当。以下同。）
回転駆動部５６・・・回転数７５０ｒｐｍ、駆動時間９０秒

【0059】

〔実施例２の条件〕
装置構成・・・図１０Ａ
ウエハ１０・・・反り１１４μｍ
回転駆動部５６・・・無

【0060】

〔実施例３の条件〕
装置構成・・・図１２
ウエハ１０・・・反り１１５μｍ
回転駆動部５６・・・無

【0061】

検証結果は以下の通りである。
〔実施例１〕
ウエハ８０・・・反り７μｍ
〔実施例２〕
ウエハ８０・・・反り８μｍ
〔実施例３〕
ウエハ８０・・・反り８μｍ

【0062】

このように、実施例１〜３のいずれにおいても、うねりや反りを有するウエハ１０から、図１３Ａ〜図１３Ｃの手順を経て、反りが極めて小さい平板状のウエハ８０を作製することができた。

【符号の説明】

【0063】

１０ ウエハ
１０ａ 外縁
１２ 可撓性シート
１２ａ 外縁
１４ 支持面
１６ 第１主面
１６ａ 平坦面
１８ 第２主面
１８ａ 平坦面
２０ 第１面
２２ 第２面
２４ シート支持部
２６ 液状接着剤
２６ａ 液状接着剤
２８ 間隙
３０ 光
３２ 接着層
３４ 位置決め部材
３６ 腕部
３８ 当接部
４０ ノッチ
４２ オリフラ
５０ シート貼付装置
５２ ウエハ支持部
５４ シート支持部
５６ 回転駆動部
５８ 回転駆動部
６０ 支持面
６２ 担持機構
６４ 軸受
６６ 本体
６８ リニアガイド
７０ カウンタバランサ
７２ Ｏリング
７４ 光照射部
８０ ウエハ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図13C】