基板吸着方法およびその装置
【課題】 反りが発生している半導体ウエハの下面全面を吸着テーブル上に確実に吸着させる。
【解決手段】 反りが発生している半導体ウエハ２１Ａを吸着テーブル５７の上面に載置する。次に、吸着テーブル５７上に載置された半導体ウエハ２１Ａ上の封止膜１１上にフィルム７９を半導体ウエハ２１Ａおよびその周囲における吸着テーブル５７を覆うように載置する。次に、吸着テーブル５７の吸引孔５７ａが減圧状態になると、フィルム７９下の空気が吸引孔５７ａ内に吸引され、フィルム７９下が減圧状態となり、フィルム７９で半導体ウエハ２１Ａを全面的に押え付けることにより、半導体ウエハ２１Ａがその反りを矯正されて吸着テーブル５７の上面に吸着される。
【解決手段】 反りが発生している半導体ウエハ２１Ａを吸着テーブル５７の上面に載置する。次に、吸着テーブル５７上に載置された半導体ウエハ２１Ａ上の封止膜１１上にフィルム７９を半導体ウエハ２１Ａおよびその周囲における吸着テーブル５７を覆うように載置する。次に、吸着テーブル５７の吸引孔５７ａが減圧状態になると、フィルム７９下の空気が吸引孔５７ａ内に吸引され、フィルム７９下が減圧状態となり、フィルム７９で半導体ウエハ２１Ａを全面的に押え付けることにより、半導体ウエハ２１Ａがその反りを矯正されて吸着テーブル５７の上面に吸着される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は基板吸着方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来の半導体装置には、ＣＳＰ(Chip Size Package)と呼ばれるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この半導体装置は半導体基板を備えている。半導体基板上に設けられた絶縁膜の上面には配線が設けられている。配線のランド上面には外部接続用電極が設けられている。配線を含む絶縁膜の上面において外部接続用電極の周囲には封止膜が設けられている。外部接続用電極の上面には半田バンプが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１８７３１号公報
【０００４】
上記従来の半導体装置の製造方法では、配線および外部接続用電極を形成した後に、配線および外部接続用電極を含む絶縁膜の上面にエポキシ樹脂からなる封止膜をその厚さが外部接続用電極の高さよりも厚くなるように形成している。したがって、この状態では、外部接続用電極の上面は封止膜によって覆われている。次に、封止膜の上面側および外部接続用電極の上部を研削し、外部接続用電極の上面を露出させている（特許文献１の第２９段落参照）。次に、外部接続用電極の上面に半田バンプを形成している。
【０００５】
ところで、特許文献１に記載はないが、封止膜の上面側および外部接続用電極の上部を研削するとき、半導体基板を形成するための半導体ウエハを吸着テーブル上に吸着させて吸着テーブルを回転し、この状態で半導体ウエハ上に形成された封止膜の上面側および外部接続用電極の上部を円板状の砥石で該砥石を回転させながら研削している。この場合、半導体ウエハを吸着テーブル上に吸着させるのは、研削するときに、半導体ウエハが不要に移動しないようにするためである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の半導体ウエハ処理方法では、半導体ウエハとエポキシ樹脂からなる封止膜との熱膨張係数差に起因する応力により、半導体ウエハにその中央部に対してその外周部が浮き上がるような反りが発生していると、半導体ウエハの下面全面を吸着テーブル上に確実に吸着させることができないという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、反りが発生している基板（半導体ウエハ）の下面全面を吸着テーブル上に確実に吸着させることができる基板吸着方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明に係る基板吸着方法は、複数の吸引孔を有する吸着テーブル上に基板を載置し、前記基板を覆うようにフィルムを載置し、前記吸着テーブルと前記フィルムとの間の気体を前記吸引孔から吸引し、前記基板が前記吸引孔を塞ぐことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明に係る基板吸着方法は、請求項１に記載の発明において、前記吸着テーブル上に載置された前記基板はその中心部に対してその外周部が浮き上がるように反っていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明に係る基板吸着方法は、請求項２に記載の発明において、前記基板は半導体ウエハであることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明に係る基板吸着方法は、請求項１に記載の発明において、前記吸着テーブルは回転可能であることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明に係る基板吸着装置は、複数の吸引孔を有する吸着テーブルと、前記吸着テーブル上に基板を載置する基板載置ユニットと、前記基板上にフィルムを載置するフィルム載置ユニットと、前記吸着テーブルと前記フィルムとの間の気体を前記吸引孔から吸引し、前記吸引孔を前記基板によって塞ぐ吸引部と、を備えることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明に係る基板吸着装置は、請求項５に記載の発明において、前記基板載置ユニットは、更に前記吸着テーブル上から前記基板を取り除く操作をし、前記フィルム載置ユニットは、更に前記基板上から前記フィルムを取り除く操作をし、前記吸着テーブル上に載置された前記基板はその中心部に対してその外周部が浮き上がるように反っていることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明に係る基板吸着装置は、請求項６に記載の発明において、前記基板は半導体ウエハであることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明に係る基板吸着装置は、請求項５に記載の発明において、前記吸着テーブルは回転可能であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、吸着テーブル上に載置された基板をフィルムで覆い、吸着テーブルとフィルムとの間の気体を吸引孔から吸引し、基板が吸引孔を塞ぐことにより、反りが発生している基板（半導体ウエハ）の下面全面を吸着テーブル上に確実に吸着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明を含む製造方法により製造される半導体装置の一例の平面図。
【図２】図１のII−II線にほぼ沿う部分の断面図
【図３】図１および図２に示す半導体装置の製造方法の一例において、当初準備したものの断面図。
【図４】図３に続く工程の断面図。
【図５】この発明の一実施形態としての半導体ウエハ処理装置の概略平面図。
【図６】洗浄ユニットの概略斜視図。
【図７】図５に続く工程の概略平面図。
【図８】図７に続く工程の概略平面図。
【図９】図８に続く工程の一部の断面図。
【図１０】図９に続く工程の概略平面図。
【図１１】図１０に続く工程の概略平面図。
【図１２】図１１に続く工程の概略平面図。
【図１３】図１２に続く工程の概略平面図。
【図１４】図１３に続く工程の概略平面図。
【図１５】図１４に続く工程の概略平面図。
【図１６】図１５に続く工程の概略平面図。
【図１７】図１６に続く工程の概略平面図。
【図１８】図１７に続く工程の概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１はこの発明を含む製造方法により製造される半導体装置の一例の平面図を示し、図２は図１のII−II線にほぼ沿う部分の断面図を示す。この半導体装置はシリコン基板（半導体基板）１を備えている。シリコン基板１の上面には、図示していないが、所定の機能の集積回路を構成する素子、例えば、トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサ等の素子が形成されている。シリコン基板１の上面周辺部には、上記集積回路の各素子に接続されたアルミニウム系金属等からなる複数の接続パッド２が設けられている。
【００１２】
シリコン基板１の周辺部および接続パッド２の中央部を除くシリコン基板１の上面には酸化シリコン、窒化シリコン等からなるパッシベーション膜（絶縁膜）３が設けられ、接続パッド２の中央部はパッシベーション膜３に設けられた開口部４を介して露出されている。パッシベーション膜３の周辺部を除く上面にはポリイミド系樹脂等からなる保護膜（絶縁膜）５が設けられている。パッシベーション膜３の開口部４に対応する部分における保護膜５には開口部６が設けられている。
【００１３】
保護膜５の上面には複数の配線７が設けられている。配線７は、保護膜５の上面に設けられた銅等からなる下地金属層８と、下地金属層８の上面に設けられた銅からなる上部金属層９との２層構造となっている。配線７の一端部は、パッシベーション膜３および保護膜５の開口部４、６を介して接続パッド２に接続されている。配線７のランド上面には銅からなる柱状の外部接続用電極１０が設けられている。
【００１４】
シリコン基板１の周辺部上面、パッシベーション膜３の周辺部上面および配線７を含む保護膜５の上面において外部接続用電極１０の周囲にはシリカフィラーを含むエポキシ系樹脂等からなる封止膜１１が設けられている。ここで、外部接続用電極１０は、その上面が封止膜１１の上面と面一乃至封止膜１１の上面よりも数μｍ凹むように設けられている。外部接続用電極１０の上面には半田バンプ１２が設けられている。
【００１５】
次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明する。まず、図３に示すように、ウエハ状態のシリコン基板（以下、半導体ウエハ２１という）上に接続パッド３、パッシベーション膜４、保護膜６、下地金属層８と上部金属層９とからなる２層構造の配線７、外部接続用電極１０および封止膜１１が形成されたものを準備する。
【００１６】
この場合、半導体ウエハ２１の厚さは、図２に示すシリコン基板１の厚さよりも厚くなっている。外部接続用電極１０の高さは、図２に示す外部接続用電極１０の高さよりも高くなっている。封止膜１１は外部接続用電極１０の外周面および上面を覆うように形成されている。なお、図３において、符号２２で示す領域はダイシングストリートである。そして、ダイシングストリート２２およびその両側に対応する部分におけるパッシベーション膜４および保護膜６は除去され、この除去された部分には封止膜１１が形成されている。
【００１７】
次に、後述する半導体ウエハ処理装置を用いて、封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部を適宜に研削して除去すると、図４に示すように、外部接続用電極１０の上面が露出されるとともに、この露出された外部接続用電極１０の上面を含む封止膜１１の上面が平坦化される。
【００１８】
これ以後の工程を簡単に説明すると、外部接続用電極１０の上面に半田バンプ１２を形成し、半導体ウエハ２１の下面側を適宜に研削して半導体ウエハ２１の厚さを薄くし、封止膜１１および半導体ウエハ２１をダイシングストリート２２に沿って切断すると、図１および図２に示す半導体装置が複数個得られる。
【００１９】
ここで、図５はこの発明の一実施形態としての半導体ウエハ処理装置の概略平面図を示す。この半導体ウエハ処理装置は装置本体３１を備えている。装置本体３１の上面の図５において右側には第１の基板載置ユニット３２が設けられている。第１の基板載置ユニット３２は、垂直に配置された支持軸３３を備えている。支持軸３３は上下動可能となっている。
【００２０】
支持軸３３の上面には第１のアーム３４の基端部が回転機構（図示せず）を介して回転可能に取り付けられている。第１のアーム３４の先端部上面には第２のアーム３５の基端部が回転機構（図示せず）を介して回転可能に取り付けられている。第２のアーム３４の先端部上面には第３のアーム３６の基端部が回転機構（図示せず）を介して回転可能に取り付けられている。第３のアーム３６の先端部には吸着部材３７が回転機構３８を介して水平軸を中心に回転可能に取り付けられている。吸着部材３７は、例えば先端を解放されたほぼＣ字形状であり、下面に複数の吸引孔（図示せず）を有する構造となっている。
【００２１】
装置本体３１の図５において右側には半導体ウエハ収容カセット載置台４１が設けられている。半導体ウエハ収容カセット載置台４１の上面の図５において下側には第１の半導体ウエハ収容カセット４２が載置され、上側には第２の半導体ウエハ収容カセット４３が載置されるようになっている。第１、第２の半導体ウエハ収容カセット４２、４３は、同じ構造であり、複数枚の半導体ウエハ２１を上下方向に間隔をおいて収容することができるようになっている。
【００２２】
第１の基板載置ユニット３２の図５において右下における装置本体３１の上面にはセンタリングテーブル４４が回転可能に設けられている。第１の基板載置ユニット３２の図５において右上における装置本体３１の上面には乾燥用吸着テーブル４５が回転可能に設けられている
【００２３】
センタリングテーブル４４の図５において右側における装置本体３１の上面には第２の基板載置ユニット４６が設けられている。第２の基板載置ユニット４６は、垂直に配置された支持軸４７を備えている。支持軸４７は上下動可能および回転可能となっている。支持軸４７の上部にはアーム４８の基端部が取り付けられている。アーム４８の先端部下面には吸着部材４９が設けられている。吸着部材４９は、円板状であり、下面に複数の吸引孔（図示せず）を有する構造となっている。
【００２４】
乾燥用吸着テーブル４５の図５において右側における装置本体３１の上面には第３の基板載置ユニット５１が設けられている。第３の基板載置ユニット５１は、垂直に配置された支持軸５２を備えている。支持軸５２は上下動可能および回転可能となっている。支持軸５２の上部にはアーム５３の基端部が取り付けられている。アーム５３の先端部下面には吸着部材５４が設けられている。吸着部材５４は、円板状であり、下面に複数の吸引孔（図示せず）を有する構造となっている。
【００２５】
ここで、第１の基板載置ユニット３２の吸着部材３７は、第１の基板載置ユニット３２の駆動により、平面的には、第１の半導体ウエハ収容カセット４２の内部、第２の半導体ウエハ収容カセット４３の内部、センタリングテーブル４４の上方および乾燥用吸着テーブル４５の上方に移動可能となっている。
【００２６】
第２、第３の基板載置ユニット４６、５１の図５において右側における装置本体３１の上面にはターンテーブル５５が支持軸５６と共に回転可能に設けられている。ターンテーブル５５の上面には第１〜第３の吸着テーブル５７、５８、５９が等間隔つまり１２０°ずつ離間して回転可能に設けられている。図５では、第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の左側に位置させられ、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の右下に位置させられ、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の右上に位置させられている。第１〜第３の吸着テーブル５７、５８、５９は、円板状であり、上面に複数の吸引孔（図示せず）を有する構造となっている。
【００２７】
ここで、第２の基板載置ユニット４６の吸着部材４９は、第２の基板載置ユニット４６の駆動により、平面的には、センタリングテーブル４４の上方および支持軸５６の左側に位置させられた第１の吸着テーブル５７の上方に移動可能となっている。第３の基板載置ユニット５１の吸着部材５４は、第３の基板載置ユニット５１の駆動により、平面的には、乾燥用吸着テーブル４５の上方および支持軸５６の左側に位置させられた第１の吸着テーブル５７の上方に移動可能となっている。
【００２８】
第３の吸着テーブル５９の図５において右上の上方には円板状の粗削り用砥石部６１を有する粗削り用回転円板６２が上下動可能および回転可能に設けられている。第２の吸着テーブル５８の図５において右下の上方には円板状の仕上げ用砥石部６３を有する仕上げ用回転円板６４が上下動可能および回転可能に設けられている。
【００２９】
図５では図示していないが、支持軸５６の左側に位置させられた第１の吸着テーブル５７の上方には、図６に示す洗浄ユニット７１が図５において上下方向（図６において左右方向）に移動可能に設けられている。洗浄ユニット７１はユニット本体７２を備えている。ユニット本体７２の図６における右面には、左側から右側に向かって、第１の洗浄ユニット部７３、第２の洗浄ユニット部７５、フィルム載置ユニット７７および第３の洗浄ユニット部８０が設けられている。
【００３０】
第１の洗浄ユニット部７３は、下側に、上下動可能および回転可能な円板状の砥石部７４を有する。第２の洗浄ユニット部７５は、下側に、上下動可能および回転可能な円板状のブラシ部７６を有する。フィルム載置ユニット７７は、下側に、上下動可能な円板状のフィルム吸着部７８を有する。第３の洗浄ユニット部８０は、下側に、上下動可能および回転可能な円板状のブラシ部８１を有する。
【００３１】
フィルム載置ユニット７７のフィルム吸着部７８は、下面に複数の吸引孔（図示せず）を有する構造となっている。フィルム吸着部６８の下面にはポリエチレンテレフタレート等からなる円形状（または正方形状）のフィルム７９が吸着されるようになっている。フィルム７９のサイズについては後で説明する。第３の洗浄ユニット部８０のブラシ部８１には水が供給されるようになっている。
【００３２】
次に、この半導体ウエハ処理装置を用いて、図３に示す封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部を研削する場合について説明する。まず、この半導体ウエハ処理装置の初期状態について、図５を参照して説明する。第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の左側に位置させられ、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の右下に位置させられ、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の右上に位置させられている。粗削り用砥石部６１は粗削り用回転円板６２と共に上限位置に位置させられている。仕上げ用砥石部６３は仕上げ用回転円板６４と共に上限位置に位置させられている。
【００３３】
第１の基板載置ユニット３２は図５に示すような初期位置に位置させられている。第２の基板載置ユニット４６の吸着部材４９は、センタリングテーブル４４と、支持軸５６の左側に位置させられた第１の吸着テーブル５７と、の間の中間の初期位置に位置させられている。第３の基板載置ユニット５１の吸着部材５４は、乾燥用吸着テーブル４５と、支持軸５６の左側に位置させられた第１の吸着テーブル５７と、の間の中間の初期位置に位置させられている。
【００３４】
半導体ウエハ収容カセット載置台４１の上面の図５において下側には第１の半導体ウエハ収容カセット４２が載置され、上側には第２の半導体ウエハ収容カセット４３が載置されている。この場合、第１の半導体ウエハ収容カセット４２の内部には、図３に示す状態における複数枚の半導体ウエハ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ・・・が封止膜１１側を上側とされて収容されている。第２の半導体ウエハ収容カセット４３の内部は空っぽとなっている。また、第１、第２の半導体ウエハ収容カセット４２、４３の図５において右面は開放されている。
【００３５】
図６に示す洗浄ユニット７１は、第２、第３の基板載置ユニット４６、５１の吸着部材４９、５４の移動を邪魔しない初期位置に位置させられている。第１の洗浄ユニット部７３の砥石部７４、第２の洗浄ユニット部７５のブラシ部７６、フィルム載置ユニット７７のフィルム吸着部７８および第３の洗浄ユニット部８０のブラシ部８１は上限位置に位置させられている。フィルム載置ユニット７７のフィルム吸着部７８の下面にはフィルム７９が吸着されている。
【００３６】
以上のような初期状態において、第１の基板載置ユニット３２の駆動により、第１の半導体ウエハ収容カセット４２内に収容されている１枚目の半導体ウエハ２１Ａが取り出され、図７に示すように、この取り出された１枚目の半導体ウエハ２１Ａはセンタリングテーブル４４上に載置される。次に、センタリングテーブル４４等により、１枚目の半導体ウエハ２１Ａに対するセンタリングが行われる。
【００３７】
次に、第２の基板載置ユニット４６の駆動により、センタリングテーブル４４上の１枚目の半導体ウエハ２１Ａは、図８に示すように、第１の吸着テーブル５７上に載置される。ここで、図９（Ａ）に示すように、１枚目の半導体ウエハ２１Ａと封止膜１１との熱膨張係数差に起因する応力により、１枚目の半導体ウエハ２１Ａにその中央部に対してその外周部が浮き上がるような反りが発生していると、特に、１枚目の半導体ウエハ２１Ａの外周部下面と第１の吸着テーブル５７の上面との間に比較的大きな隙間が形成される。なお、図９（Ａ）において、符号５７ａで示すものは第１の吸着テーブル５７の吸引孔である。
【００３８】
次に、洗浄ユニット７１が横方向に移動し、フィルム載置ユニット７７のフィルム吸着部７８が第１の吸着テーブル５７の上方に位置する状態となる。次に、フィルム載置ユニット７７の駆動により、フィルム吸着部７８が下降し、フィルム吸着部７８によるフィルム７９に対する吸着が解除される。次に、フィルム吸着部７８が上昇する。図９（Ｂ）に示すように、第１の吸着テーブル５７上に載置された１枚目の半導体ウエハ２１Ａ上（実際は封止膜１１上であるが、説明の都合上、以下においても半導体ウエハ上とする）にフィルム７９が第１の吸着テーブル５７上に載置された１枚目の半導体ウエハ２１Ａを覆い、第１の吸着テーブル５７に達するように載置される。ここで、フィルム７９のサイズは１枚目の半導体ウエハ２１Ａを覆い、第１の吸着テーブル５７に達するサイズである。
【００３９】
次に、図示しない吸引部により、第１の吸着テーブル５７の吸引孔５７ａが減圧状態になると、フィルム７９下の空気が吸引孔５７ａ内に吸引され、フィルム７９下が減圧状態となり、フィルム７９で１枚目の半導体ウエハ２１Ａを全面的に押え付けることにより、図９（Ｃ）に示すように、１枚目の半導体ウエハ２１Ａがその反りを矯正されて第１の吸着テーブル５７の上面に吸着される。したがって、この状態では、１枚目の半導体ウエハ２１Ａの下面全面は第１の吸着テーブル５７の上面に確実に吸着されている。この場合、フィルム７９はその厚さが例えば５０μｍ程度で可撓性を有しているため、反っている１枚目の半導体ウエハ２１Ａを全面的に押え付けても、１枚目の半導体ウエハ２１Ａを破損することはない。
【００４０】
１枚目の半導体ウエハ２１Ａの下面全面が第１の吸着テーブル５７の上面に吸着されると、吸引孔５７ａによる吸引力がフィルム７９に作用しなくなるため、フィルム７９は１枚目の半導体ウエハ２１および第１の吸着テーブル５７上にただ単に載置された状態となる。そこで、次に、フィルム載置ユニット７７の駆動により、フィルム吸着部７８が下降し、フィルム吸着部７８でフィルム７９を吸着し、フィルム吸着部７８がフィルム７９と共に上昇すると、１枚目の半導体ウエハ２１Ａ上からフィルム７９が取り除かれる。次に、洗浄ユニット７１が横方向に移動して初期位置に戻る。
【００４１】
次に、図１０に示すように、ターンテーブル５５が時計方向に１２０°回転すると、第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の右上に位置させられ、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の左側に位置させられ、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の右下に位置させられる。次に、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に下降しながら回転し、且つ、第１の吸着テーブル５７が１枚目の半導体ウエハ２１Ａと共に回転すると、１枚目の半導体ウエハ２１Ａ上の封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部が粗削りされる。次に、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に上昇して上限位置に戻る。
【００４２】
ところで、この時点では、図１１に示すように、第１の半導体ウエハ収容カセット４２内に収容されていた２枚目の半導体ウエハ２１Ｂが上記と同様にして取り出され、この取り出された２枚目の半導体ウエハ２１Ｂが上記と同様にして第２の吸着テーブル５８上に載置され、さらにこの２枚目の半導体ウエハ２１Ｂが上記と同様にして第２の吸着テーブル５８上に吸着されている。
【００４３】
次に、図１２に示すように、ターンテーブル５５が時計方向にさらに１２０°回転すると、第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の右下に位置させられ、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の右上に位置させられ、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の左側に位置させられる。次に、仕上げ用砥石部６３が仕上げ用回転円板６４と共に下降しながら回転し、且つ、第１の吸着テーブル５７が１枚目の半導体ウエハ２１Ａと共に回転すると、１枚目の半導体ウエハ２１Ａ上の封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部が仕上げ削りされる。次に、仕上げ用砥石部６３が仕上げ用回転円板６４と共に上昇して上限位置に戻る。
【００４４】
また、同時に、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に下降しながら回転し、且つ、第２の吸着テーブル５８が２枚目の半導体ウエハ２１Ｂと共に回転すると、２枚目の半導体ウエハ２１Ａ上の封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部が粗削りされる。次に、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に上昇して上限位置に戻る。
【００４５】
ところで、この時点では、図１３に示すように、第１の半導体ウエハ収容カセット４２内に収容されていた３枚目の半導体ウエハ２１Ｃが上記と同様にして取り出され、この取り出された３枚目の半導体ウエハ２１Ｃが上記と同様にして第３の吸着テーブル５９上に載置され、さらにこの３枚目の半導体ウエハ２１Ｃが上記と同様にして第３の吸着テーブル５９上に吸着されている。
【００４６】
次に、図１４に示すように、ターンテーブル５５が反時計方向に２４０°回転して初期位置に戻ると、第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の左側に位置する初期位置に戻され、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の右下に位置する初期位置に戻され、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の右上に位置する初期位置に戻される。ここで、ターンテーブル５５を時計方向にさらに１２０°回転させずに反時計方向に２４０°回転させて初期位置に戻すのは、ターンテーブル５５下に引き回されている配線を保護するためである。
【００４７】
次に、洗浄ユニット７１が横方向に移動し、第３の洗浄ユニット部８０のブラシ部８０が第１の吸着テーブル５７の上方に位置する状態となる。次に、第３の洗浄ユニット部８０の駆動により、ブラシ部８０が下降しながら回転し、且つ、水が流出され、１枚目の半導体ウエハ２１Ａ上の封止膜１１および外部接続用電極１０の上面が洗浄される。次に、第３の洗浄ユニット部８０の駆動により、ブラシ部８０が上昇して上限位置に戻り、且つ、水の流出が停止される。次に、洗浄ユニット７１が横方向に移動して初期位置に戻る。
【００４８】
次に、第３の基板載置ユニット５１の駆動により、第１の吸着テーブル５７上の１枚目の半導体ウエハ２１Ａは、図１５に示すように、乾燥用吸着テーブル４５上に載置される。次に、１枚目の半導体ウエハ２１Ａは乾燥用吸着テーブル４５上に吸着される。次に、乾燥用吸着テーブル４５がその上に吸着された１枚目の半導体ウエハ２１Ａと共に回転すると、１枚目の半導体ウエハ２１Ａの乾燥が行われる。次に、乾燥用吸着テーブル４５による１枚目の半導体ウエハ２１Ａに対する吸着が解除される。次に、第１の基板載置ユニット３２の駆動により、乾燥用吸着テーブル４５上の１枚目の半導体ウエハ２１Ａは、図１６に示すように、第２の半導体ウエハ収容カセット４３内に収容される。
【００４９】
ところで、図１５に示す工程では、以下の動作も行われる。すなわち、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に下降しながら回転し、且つ、第３の吸着テーブル５９がと共に３枚目の半導体ウエハ２１Ｃと共に回転すると、３枚目の半導体ウエハ２１Ｃ上の封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部が粗削りされる。次に、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に上昇して上限位置に戻る。
【００５０】
また、同時に、仕上げ用砥石部６３が仕上げ用回転円板６４と共に下降しながら回転し、且つ、第２の吸着テーブル５８が２枚目の半導体ウエハ２１Ｂと共に回転すると、２枚目の半導体ウエハ２１Ｂ上の封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部が仕上げ削りされる。次に、仕上げ用砥石部６３が仕上げ用回転円板６４と共に上昇して上限位置に戻る。
【００５１】
また、図１５に示す工程では、以下の動作も行われる。すなわち、洗浄ユニット７１が横方向に移動し、第１の洗浄ユニット部７３の砥石部７４が第１の吸着テーブル５７の上方に位置する状態となる。次に、第１の洗浄ユニット部７３の駆動により、砥石部７３が下降しながら回転し、砥石部７３で第１の吸着テーブル５７の上面が擦られる。次に、第１の洗浄ユニット部７３の駆動により、砥石部７４が上昇して上限位置に戻る。
【００５２】
次に、洗浄ユニット７１が横方向に移動し、第２の洗浄ユニット部７５のブラシ部７６が第１の吸着テーブル５７の上方に位置する状態となる。次に、第２の洗浄ユニット部７５の駆動により、ブラシ部７６が下降しながら回転し、ブラシ部７６で第１の吸着テーブル５７の上面が洗浄される。次に、第２の洗浄ユニット部７５の駆動により、ブラシ部７６が上昇して上限位置に戻る。
【００５３】
ところで、この時点では、図１７に示すように、第１の半導体ウエハ収容カセット４２内に収容されていた４枚目の半導体ウエハ２１Ｄが上記と同様にして取り出され、この取り出された４枚目の半導体ウエハ２１Ｄが上記と同様にして第１の吸着テーブル５７上に載置され、さらにこの４枚目の半導体ウエハ２１Ｄが上記と同様にして第１の吸着テーブル５７上に吸着されている。
【００５４】
次に、図１８に示すように、ターンテーブル５５が時計方向に１２０°回転すると、第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の右上に位置させられ、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の左側に位置させられ、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の右下に位置させられる。次に、上記と同様に、４枚目の半導体ウエハ２１Ｄに対して粗削り用砥石部６１による粗削りが行われ、３枚目の半導体ウエハ２１Ｃに対して仕上げ用砥石部６３による仕上げ削りが行われる。２枚目の半導体ウエハ２１Ｂは、上記と同様にして、洗浄、乾燥後に、第２の半導体ウエハ収容カセット４３内に収容される。以下、上記の動作が繰り返される。
【００５５】
なお、半導体ウエハ２１に対する処理は、その上に形成された封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部の研削に限定されるものではない。例えば、外部接続用電極１０の上面に半田バンプ１２を形成する場合において、上記のようなフィルム７９を用いた吸着方法を採用するようにしてもよい。また、この発明は、半導体ウエハに限らず、他の基板にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 外部接続用電極
１１ 封止膜
２１ 半導体ウエハ
３１ 装置本体
３２ 第１の基板載置ユニット（基板載置ユニット）
４１ 半導体ウエハ収容カセット載置台
４２ 第１の半導体ウエハ収容カセット
４３ 第２の半導体ウエハ収容カセット
４４ センタリングテーブル
４５ 乾燥用吸着テーブル
４６ 第２の基板載置ユニット（基板載置ユニット）
５１ 第３の基板載置ユニット（基板載置ユニット）
５５ ターンテーブル
５７ 第１の吸着テーブル
５８ 第２の吸着テーブル
５９ 第３の吸着テーブル
６１ 粗削り用砥石部
６３ 仕上げ用砥石部
７１ 洗浄ユニット
７７ フィルム載置ユニット
７８ フィルム吸着部
７９ フィルム
【技術分野】
【０００１】
この発明は基板吸着方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、従来の半導体装置には、ＣＳＰ(Chip Size Package)と呼ばれるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この半導体装置は半導体基板を備えている。半導体基板上に設けられた絶縁膜の上面には配線が設けられている。配線のランド上面には外部接続用電極が設けられている。配線を含む絶縁膜の上面において外部接続用電極の周囲には封止膜が設けられている。外部接続用電極の上面には半田バンプが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１８７３１号公報
【０００４】
上記従来の半導体装置の製造方法では、配線および外部接続用電極を形成した後に、配線および外部接続用電極を含む絶縁膜の上面にエポキシ樹脂からなる封止膜をその厚さが外部接続用電極の高さよりも厚くなるように形成している。したがって、この状態では、外部接続用電極の上面は封止膜によって覆われている。次に、封止膜の上面側および外部接続用電極の上部を研削し、外部接続用電極の上面を露出させている（特許文献１の第２９段落参照）。次に、外部接続用電極の上面に半田バンプを形成している。
【０００５】
ところで、特許文献１に記載はないが、封止膜の上面側および外部接続用電極の上部を研削するとき、半導体基板を形成するための半導体ウエハを吸着テーブル上に吸着させて吸着テーブルを回転し、この状態で半導体ウエハ上に形成された封止膜の上面側および外部接続用電極の上部を円板状の砥石で該砥石を回転させながら研削している。この場合、半導体ウエハを吸着テーブル上に吸着させるのは、研削するときに、半導体ウエハが不要に移動しないようにするためである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の半導体ウエハ処理方法では、半導体ウエハとエポキシ樹脂からなる封止膜との熱膨張係数差に起因する応力により、半導体ウエハにその中央部に対してその外周部が浮き上がるような反りが発生していると、半導体ウエハの下面全面を吸着テーブル上に確実に吸着させることができないという問題がある。
【０００７】
そこで、この発明は、反りが発生している基板（半導体ウエハ）の下面全面を吸着テーブル上に確実に吸着させることができる基板吸着方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明に係る基板吸着方法は、複数の吸引孔を有する吸着テーブル上に基板を載置し、前記基板を覆うようにフィルムを載置し、前記吸着テーブルと前記フィルムとの間の気体を前記吸引孔から吸引し、前記基板が前記吸引孔を塞ぐことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明に係る基板吸着方法は、請求項１に記載の発明において、前記吸着テーブル上に載置された前記基板はその中心部に対してその外周部が浮き上がるように反っていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明に係る基板吸着方法は、請求項２に記載の発明において、前記基板は半導体ウエハであることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明に係る基板吸着方法は、請求項１に記載の発明において、前記吸着テーブルは回転可能であることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明に係る基板吸着装置は、複数の吸引孔を有する吸着テーブルと、前記吸着テーブル上に基板を載置する基板載置ユニットと、前記基板上にフィルムを載置するフィルム載置ユニットと、前記吸着テーブルと前記フィルムとの間の気体を前記吸引孔から吸引し、前記吸引孔を前記基板によって塞ぐ吸引部と、を備えることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明に係る基板吸着装置は、請求項５に記載の発明において、前記基板載置ユニットは、更に前記吸着テーブル上から前記基板を取り除く操作をし、前記フィルム載置ユニットは、更に前記基板上から前記フィルムを取り除く操作をし、前記吸着テーブル上に載置された前記基板はその中心部に対してその外周部が浮き上がるように反っていることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明に係る基板吸着装置は、請求項６に記載の発明において、前記基板は半導体ウエハであることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明に係る基板吸着装置は、請求項５に記載の発明において、前記吸着テーブルは回転可能であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、吸着テーブル上に載置された基板をフィルムで覆い、吸着テーブルとフィルムとの間の気体を吸引孔から吸引し、基板が吸引孔を塞ぐことにより、反りが発生している基板（半導体ウエハ）の下面全面を吸着テーブル上に確実に吸着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明を含む製造方法により製造される半導体装置の一例の平面図。
【図２】図１のII−II線にほぼ沿う部分の断面図
【図３】図１および図２に示す半導体装置の製造方法の一例において、当初準備したものの断面図。
【図４】図３に続く工程の断面図。
【図５】この発明の一実施形態としての半導体ウエハ処理装置の概略平面図。
【図６】洗浄ユニットの概略斜視図。
【図７】図５に続く工程の概略平面図。
【図８】図７に続く工程の概略平面図。
【図９】図８に続く工程の一部の断面図。
【図１０】図９に続く工程の概略平面図。
【図１１】図１０に続く工程の概略平面図。
【図１２】図１１に続く工程の概略平面図。
【図１３】図１２に続く工程の概略平面図。
【図１４】図１３に続く工程の概略平面図。
【図１５】図１４に続く工程の概略平面図。
【図１６】図１５に続く工程の概略平面図。
【図１７】図１６に続く工程の概略平面図。
【図１８】図１７に続く工程の概略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１はこの発明を含む製造方法により製造される半導体装置の一例の平面図を示し、図２は図１のII−II線にほぼ沿う部分の断面図を示す。この半導体装置はシリコン基板（半導体基板）１を備えている。シリコン基板１の上面には、図示していないが、所定の機能の集積回路を構成する素子、例えば、トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサ等の素子が形成されている。シリコン基板１の上面周辺部には、上記集積回路の各素子に接続されたアルミニウム系金属等からなる複数の接続パッド２が設けられている。
【００１２】
シリコン基板１の周辺部および接続パッド２の中央部を除くシリコン基板１の上面には酸化シリコン、窒化シリコン等からなるパッシベーション膜（絶縁膜）３が設けられ、接続パッド２の中央部はパッシベーション膜３に設けられた開口部４を介して露出されている。パッシベーション膜３の周辺部を除く上面にはポリイミド系樹脂等からなる保護膜（絶縁膜）５が設けられている。パッシベーション膜３の開口部４に対応する部分における保護膜５には開口部６が設けられている。
【００１３】
保護膜５の上面には複数の配線７が設けられている。配線７は、保護膜５の上面に設けられた銅等からなる下地金属層８と、下地金属層８の上面に設けられた銅からなる上部金属層９との２層構造となっている。配線７の一端部は、パッシベーション膜３および保護膜５の開口部４、６を介して接続パッド２に接続されている。配線７のランド上面には銅からなる柱状の外部接続用電極１０が設けられている。
【００１４】
シリコン基板１の周辺部上面、パッシベーション膜３の周辺部上面および配線７を含む保護膜５の上面において外部接続用電極１０の周囲にはシリカフィラーを含むエポキシ系樹脂等からなる封止膜１１が設けられている。ここで、外部接続用電極１０は、その上面が封止膜１１の上面と面一乃至封止膜１１の上面よりも数μｍ凹むように設けられている。外部接続用電極１０の上面には半田バンプ１２が設けられている。
【００１５】
次に、この半導体装置の製造方法の一例について説明する。まず、図３に示すように、ウエハ状態のシリコン基板（以下、半導体ウエハ２１という）上に接続パッド３、パッシベーション膜４、保護膜６、下地金属層８と上部金属層９とからなる２層構造の配線７、外部接続用電極１０および封止膜１１が形成されたものを準備する。
【００１６】
この場合、半導体ウエハ２１の厚さは、図２に示すシリコン基板１の厚さよりも厚くなっている。外部接続用電極１０の高さは、図２に示す外部接続用電極１０の高さよりも高くなっている。封止膜１１は外部接続用電極１０の外周面および上面を覆うように形成されている。なお、図３において、符号２２で示す領域はダイシングストリートである。そして、ダイシングストリート２２およびその両側に対応する部分におけるパッシベーション膜４および保護膜６は除去され、この除去された部分には封止膜１１が形成されている。
【００１７】
次に、後述する半導体ウエハ処理装置を用いて、封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部を適宜に研削して除去すると、図４に示すように、外部接続用電極１０の上面が露出されるとともに、この露出された外部接続用電極１０の上面を含む封止膜１１の上面が平坦化される。
【００１８】
これ以後の工程を簡単に説明すると、外部接続用電極１０の上面に半田バンプ１２を形成し、半導体ウエハ２１の下面側を適宜に研削して半導体ウエハ２１の厚さを薄くし、封止膜１１および半導体ウエハ２１をダイシングストリート２２に沿って切断すると、図１および図２に示す半導体装置が複数個得られる。
【００１９】
ここで、図５はこの発明の一実施形態としての半導体ウエハ処理装置の概略平面図を示す。この半導体ウエハ処理装置は装置本体３１を備えている。装置本体３１の上面の図５において右側には第１の基板載置ユニット３２が設けられている。第１の基板載置ユニット３２は、垂直に配置された支持軸３３を備えている。支持軸３３は上下動可能となっている。
【００２０】
支持軸３３の上面には第１のアーム３４の基端部が回転機構（図示せず）を介して回転可能に取り付けられている。第１のアーム３４の先端部上面には第２のアーム３５の基端部が回転機構（図示せず）を介して回転可能に取り付けられている。第２のアーム３４の先端部上面には第３のアーム３６の基端部が回転機構（図示せず）を介して回転可能に取り付けられている。第３のアーム３６の先端部には吸着部材３７が回転機構３８を介して水平軸を中心に回転可能に取り付けられている。吸着部材３７は、例えば先端を解放されたほぼＣ字形状であり、下面に複数の吸引孔（図示せず）を有する構造となっている。
【００２１】
装置本体３１の図５において右側には半導体ウエハ収容カセット載置台４１が設けられている。半導体ウエハ収容カセット載置台４１の上面の図５において下側には第１の半導体ウエハ収容カセット４２が載置され、上側には第２の半導体ウエハ収容カセット４３が載置されるようになっている。第１、第２の半導体ウエハ収容カセット４２、４３は、同じ構造であり、複数枚の半導体ウエハ２１を上下方向に間隔をおいて収容することができるようになっている。
【００２２】
第１の基板載置ユニット３２の図５において右下における装置本体３１の上面にはセンタリングテーブル４４が回転可能に設けられている。第１の基板載置ユニット３２の図５において右上における装置本体３１の上面には乾燥用吸着テーブル４５が回転可能に設けられている
【００２３】
センタリングテーブル４４の図５において右側における装置本体３１の上面には第２の基板載置ユニット４６が設けられている。第２の基板載置ユニット４６は、垂直に配置された支持軸４７を備えている。支持軸４７は上下動可能および回転可能となっている。支持軸４７の上部にはアーム４８の基端部が取り付けられている。アーム４８の先端部下面には吸着部材４９が設けられている。吸着部材４９は、円板状であり、下面に複数の吸引孔（図示せず）を有する構造となっている。
【００２４】
乾燥用吸着テーブル４５の図５において右側における装置本体３１の上面には第３の基板載置ユニット５１が設けられている。第３の基板載置ユニット５１は、垂直に配置された支持軸５２を備えている。支持軸５２は上下動可能および回転可能となっている。支持軸５２の上部にはアーム５３の基端部が取り付けられている。アーム５３の先端部下面には吸着部材５４が設けられている。吸着部材５４は、円板状であり、下面に複数の吸引孔（図示せず）を有する構造となっている。
【００２５】
ここで、第１の基板載置ユニット３２の吸着部材３７は、第１の基板載置ユニット３２の駆動により、平面的には、第１の半導体ウエハ収容カセット４２の内部、第２の半導体ウエハ収容カセット４３の内部、センタリングテーブル４４の上方および乾燥用吸着テーブル４５の上方に移動可能となっている。
【００２６】
第２、第３の基板載置ユニット４６、５１の図５において右側における装置本体３１の上面にはターンテーブル５５が支持軸５６と共に回転可能に設けられている。ターンテーブル５５の上面には第１〜第３の吸着テーブル５７、５８、５９が等間隔つまり１２０°ずつ離間して回転可能に設けられている。図５では、第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の左側に位置させられ、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の右下に位置させられ、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の右上に位置させられている。第１〜第３の吸着テーブル５７、５８、５９は、円板状であり、上面に複数の吸引孔（図示せず）を有する構造となっている。
【００２７】
ここで、第２の基板載置ユニット４６の吸着部材４９は、第２の基板載置ユニット４６の駆動により、平面的には、センタリングテーブル４４の上方および支持軸５６の左側に位置させられた第１の吸着テーブル５７の上方に移動可能となっている。第３の基板載置ユニット５１の吸着部材５４は、第３の基板載置ユニット５１の駆動により、平面的には、乾燥用吸着テーブル４５の上方および支持軸５６の左側に位置させられた第１の吸着テーブル５７の上方に移動可能となっている。
【００２８】
第３の吸着テーブル５９の図５において右上の上方には円板状の粗削り用砥石部６１を有する粗削り用回転円板６２が上下動可能および回転可能に設けられている。第２の吸着テーブル５８の図５において右下の上方には円板状の仕上げ用砥石部６３を有する仕上げ用回転円板６４が上下動可能および回転可能に設けられている。
【００２９】
図５では図示していないが、支持軸５６の左側に位置させられた第１の吸着テーブル５７の上方には、図６に示す洗浄ユニット７１が図５において上下方向（図６において左右方向）に移動可能に設けられている。洗浄ユニット７１はユニット本体７２を備えている。ユニット本体７２の図６における右面には、左側から右側に向かって、第１の洗浄ユニット部７３、第２の洗浄ユニット部７５、フィルム載置ユニット７７および第３の洗浄ユニット部８０が設けられている。
【００３０】
第１の洗浄ユニット部７３は、下側に、上下動可能および回転可能な円板状の砥石部７４を有する。第２の洗浄ユニット部７５は、下側に、上下動可能および回転可能な円板状のブラシ部７６を有する。フィルム載置ユニット７７は、下側に、上下動可能な円板状のフィルム吸着部７８を有する。第３の洗浄ユニット部８０は、下側に、上下動可能および回転可能な円板状のブラシ部８１を有する。
【００３１】
フィルム載置ユニット７７のフィルム吸着部７８は、下面に複数の吸引孔（図示せず）を有する構造となっている。フィルム吸着部６８の下面にはポリエチレンテレフタレート等からなる円形状（または正方形状）のフィルム７９が吸着されるようになっている。フィルム７９のサイズについては後で説明する。第３の洗浄ユニット部８０のブラシ部８１には水が供給されるようになっている。
【００３２】
次に、この半導体ウエハ処理装置を用いて、図３に示す封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部を研削する場合について説明する。まず、この半導体ウエハ処理装置の初期状態について、図５を参照して説明する。第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の左側に位置させられ、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の右下に位置させられ、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の右上に位置させられている。粗削り用砥石部６１は粗削り用回転円板６２と共に上限位置に位置させられている。仕上げ用砥石部６３は仕上げ用回転円板６４と共に上限位置に位置させられている。
【００３３】
第１の基板載置ユニット３２は図５に示すような初期位置に位置させられている。第２の基板載置ユニット４６の吸着部材４９は、センタリングテーブル４４と、支持軸５６の左側に位置させられた第１の吸着テーブル５７と、の間の中間の初期位置に位置させられている。第３の基板載置ユニット５１の吸着部材５４は、乾燥用吸着テーブル４５と、支持軸５６の左側に位置させられた第１の吸着テーブル５７と、の間の中間の初期位置に位置させられている。
【００３４】
半導体ウエハ収容カセット載置台４１の上面の図５において下側には第１の半導体ウエハ収容カセット４２が載置され、上側には第２の半導体ウエハ収容カセット４３が載置されている。この場合、第１の半導体ウエハ収容カセット４２の内部には、図３に示す状態における複数枚の半導体ウエハ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ・・・が封止膜１１側を上側とされて収容されている。第２の半導体ウエハ収容カセット４３の内部は空っぽとなっている。また、第１、第２の半導体ウエハ収容カセット４２、４３の図５において右面は開放されている。
【００３５】
図６に示す洗浄ユニット７１は、第２、第３の基板載置ユニット４６、５１の吸着部材４９、５４の移動を邪魔しない初期位置に位置させられている。第１の洗浄ユニット部７３の砥石部７４、第２の洗浄ユニット部７５のブラシ部７６、フィルム載置ユニット７７のフィルム吸着部７８および第３の洗浄ユニット部８０のブラシ部８１は上限位置に位置させられている。フィルム載置ユニット７７のフィルム吸着部７８の下面にはフィルム７９が吸着されている。
【００３６】
以上のような初期状態において、第１の基板載置ユニット３２の駆動により、第１の半導体ウエハ収容カセット４２内に収容されている１枚目の半導体ウエハ２１Ａが取り出され、図７に示すように、この取り出された１枚目の半導体ウエハ２１Ａはセンタリングテーブル４４上に載置される。次に、センタリングテーブル４４等により、１枚目の半導体ウエハ２１Ａに対するセンタリングが行われる。
【００３７】
次に、第２の基板載置ユニット４６の駆動により、センタリングテーブル４４上の１枚目の半導体ウエハ２１Ａは、図８に示すように、第１の吸着テーブル５７上に載置される。ここで、図９（Ａ）に示すように、１枚目の半導体ウエハ２１Ａと封止膜１１との熱膨張係数差に起因する応力により、１枚目の半導体ウエハ２１Ａにその中央部に対してその外周部が浮き上がるような反りが発生していると、特に、１枚目の半導体ウエハ２１Ａの外周部下面と第１の吸着テーブル５７の上面との間に比較的大きな隙間が形成される。なお、図９（Ａ）において、符号５７ａで示すものは第１の吸着テーブル５７の吸引孔である。
【００３８】
次に、洗浄ユニット７１が横方向に移動し、フィルム載置ユニット７７のフィルム吸着部７８が第１の吸着テーブル５７の上方に位置する状態となる。次に、フィルム載置ユニット７７の駆動により、フィルム吸着部７８が下降し、フィルム吸着部７８によるフィルム７９に対する吸着が解除される。次に、フィルム吸着部７８が上昇する。図９（Ｂ）に示すように、第１の吸着テーブル５７上に載置された１枚目の半導体ウエハ２１Ａ上（実際は封止膜１１上であるが、説明の都合上、以下においても半導体ウエハ上とする）にフィルム７９が第１の吸着テーブル５７上に載置された１枚目の半導体ウエハ２１Ａを覆い、第１の吸着テーブル５７に達するように載置される。ここで、フィルム７９のサイズは１枚目の半導体ウエハ２１Ａを覆い、第１の吸着テーブル５７に達するサイズである。
【００３９】
次に、図示しない吸引部により、第１の吸着テーブル５７の吸引孔５７ａが減圧状態になると、フィルム７９下の空気が吸引孔５７ａ内に吸引され、フィルム７９下が減圧状態となり、フィルム７９で１枚目の半導体ウエハ２１Ａを全面的に押え付けることにより、図９（Ｃ）に示すように、１枚目の半導体ウエハ２１Ａがその反りを矯正されて第１の吸着テーブル５７の上面に吸着される。したがって、この状態では、１枚目の半導体ウエハ２１Ａの下面全面は第１の吸着テーブル５７の上面に確実に吸着されている。この場合、フィルム７９はその厚さが例えば５０μｍ程度で可撓性を有しているため、反っている１枚目の半導体ウエハ２１Ａを全面的に押え付けても、１枚目の半導体ウエハ２１Ａを破損することはない。
【００４０】
１枚目の半導体ウエハ２１Ａの下面全面が第１の吸着テーブル５７の上面に吸着されると、吸引孔５７ａによる吸引力がフィルム７９に作用しなくなるため、フィルム７９は１枚目の半導体ウエハ２１および第１の吸着テーブル５７上にただ単に載置された状態となる。そこで、次に、フィルム載置ユニット７７の駆動により、フィルム吸着部７８が下降し、フィルム吸着部７８でフィルム７９を吸着し、フィルム吸着部７８がフィルム７９と共に上昇すると、１枚目の半導体ウエハ２１Ａ上からフィルム７９が取り除かれる。次に、洗浄ユニット７１が横方向に移動して初期位置に戻る。
【００４１】
次に、図１０に示すように、ターンテーブル５５が時計方向に１２０°回転すると、第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の右上に位置させられ、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の左側に位置させられ、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の右下に位置させられる。次に、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に下降しながら回転し、且つ、第１の吸着テーブル５７が１枚目の半導体ウエハ２１Ａと共に回転すると、１枚目の半導体ウエハ２１Ａ上の封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部が粗削りされる。次に、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に上昇して上限位置に戻る。
【００４２】
ところで、この時点では、図１１に示すように、第１の半導体ウエハ収容カセット４２内に収容されていた２枚目の半導体ウエハ２１Ｂが上記と同様にして取り出され、この取り出された２枚目の半導体ウエハ２１Ｂが上記と同様にして第２の吸着テーブル５８上に載置され、さらにこの２枚目の半導体ウエハ２１Ｂが上記と同様にして第２の吸着テーブル５８上に吸着されている。
【００４３】
次に、図１２に示すように、ターンテーブル５５が時計方向にさらに１２０°回転すると、第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の右下に位置させられ、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の右上に位置させられ、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の左側に位置させられる。次に、仕上げ用砥石部６３が仕上げ用回転円板６４と共に下降しながら回転し、且つ、第１の吸着テーブル５７が１枚目の半導体ウエハ２１Ａと共に回転すると、１枚目の半導体ウエハ２１Ａ上の封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部が仕上げ削りされる。次に、仕上げ用砥石部６３が仕上げ用回転円板６４と共に上昇して上限位置に戻る。
【００４４】
また、同時に、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に下降しながら回転し、且つ、第２の吸着テーブル５８が２枚目の半導体ウエハ２１Ｂと共に回転すると、２枚目の半導体ウエハ２１Ａ上の封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部が粗削りされる。次に、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に上昇して上限位置に戻る。
【００４５】
ところで、この時点では、図１３に示すように、第１の半導体ウエハ収容カセット４２内に収容されていた３枚目の半導体ウエハ２１Ｃが上記と同様にして取り出され、この取り出された３枚目の半導体ウエハ２１Ｃが上記と同様にして第３の吸着テーブル５９上に載置され、さらにこの３枚目の半導体ウエハ２１Ｃが上記と同様にして第３の吸着テーブル５９上に吸着されている。
【００４６】
次に、図１４に示すように、ターンテーブル５５が反時計方向に２４０°回転して初期位置に戻ると、第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の左側に位置する初期位置に戻され、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の右下に位置する初期位置に戻され、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の右上に位置する初期位置に戻される。ここで、ターンテーブル５５を時計方向にさらに１２０°回転させずに反時計方向に２４０°回転させて初期位置に戻すのは、ターンテーブル５５下に引き回されている配線を保護するためである。
【００４７】
次に、洗浄ユニット７１が横方向に移動し、第３の洗浄ユニット部８０のブラシ部８０が第１の吸着テーブル５７の上方に位置する状態となる。次に、第３の洗浄ユニット部８０の駆動により、ブラシ部８０が下降しながら回転し、且つ、水が流出され、１枚目の半導体ウエハ２１Ａ上の封止膜１１および外部接続用電極１０の上面が洗浄される。次に、第３の洗浄ユニット部８０の駆動により、ブラシ部８０が上昇して上限位置に戻り、且つ、水の流出が停止される。次に、洗浄ユニット７１が横方向に移動して初期位置に戻る。
【００４８】
次に、第３の基板載置ユニット５１の駆動により、第１の吸着テーブル５７上の１枚目の半導体ウエハ２１Ａは、図１５に示すように、乾燥用吸着テーブル４５上に載置される。次に、１枚目の半導体ウエハ２１Ａは乾燥用吸着テーブル４５上に吸着される。次に、乾燥用吸着テーブル４５がその上に吸着された１枚目の半導体ウエハ２１Ａと共に回転すると、１枚目の半導体ウエハ２１Ａの乾燥が行われる。次に、乾燥用吸着テーブル４５による１枚目の半導体ウエハ２１Ａに対する吸着が解除される。次に、第１の基板載置ユニット３２の駆動により、乾燥用吸着テーブル４５上の１枚目の半導体ウエハ２１Ａは、図１６に示すように、第２の半導体ウエハ収容カセット４３内に収容される。
【００４９】
ところで、図１５に示す工程では、以下の動作も行われる。すなわち、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に下降しながら回転し、且つ、第３の吸着テーブル５９がと共に３枚目の半導体ウエハ２１Ｃと共に回転すると、３枚目の半導体ウエハ２１Ｃ上の封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部が粗削りされる。次に、粗削り用砥石部６１が粗削り用回転円板６２と共に上昇して上限位置に戻る。
【００５０】
また、同時に、仕上げ用砥石部６３が仕上げ用回転円板６４と共に下降しながら回転し、且つ、第２の吸着テーブル５８が２枚目の半導体ウエハ２１Ｂと共に回転すると、２枚目の半導体ウエハ２１Ｂ上の封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部が仕上げ削りされる。次に、仕上げ用砥石部６３が仕上げ用回転円板６４と共に上昇して上限位置に戻る。
【００５１】
また、図１５に示す工程では、以下の動作も行われる。すなわち、洗浄ユニット７１が横方向に移動し、第１の洗浄ユニット部７３の砥石部７４が第１の吸着テーブル５７の上方に位置する状態となる。次に、第１の洗浄ユニット部７３の駆動により、砥石部７３が下降しながら回転し、砥石部７３で第１の吸着テーブル５７の上面が擦られる。次に、第１の洗浄ユニット部７３の駆動により、砥石部７４が上昇して上限位置に戻る。
【００５２】
次に、洗浄ユニット７１が横方向に移動し、第２の洗浄ユニット部７５のブラシ部７６が第１の吸着テーブル５７の上方に位置する状態となる。次に、第２の洗浄ユニット部７５の駆動により、ブラシ部７６が下降しながら回転し、ブラシ部７６で第１の吸着テーブル５７の上面が洗浄される。次に、第２の洗浄ユニット部７５の駆動により、ブラシ部７６が上昇して上限位置に戻る。
【００５３】
ところで、この時点では、図１７に示すように、第１の半導体ウエハ収容カセット４２内に収容されていた４枚目の半導体ウエハ２１Ｄが上記と同様にして取り出され、この取り出された４枚目の半導体ウエハ２１Ｄが上記と同様にして第１の吸着テーブル５７上に載置され、さらにこの４枚目の半導体ウエハ２１Ｄが上記と同様にして第１の吸着テーブル５７上に吸着されている。
【００５４】
次に、図１８に示すように、ターンテーブル５５が時計方向に１２０°回転すると、第１の吸着テーブル５７は支持軸５６の右上に位置させられ、第２の吸着テーブル５８は支持軸５６の左側に位置させられ、第３の吸着テーブル５９は支持軸５６の右下に位置させられる。次に、上記と同様に、４枚目の半導体ウエハ２１Ｄに対して粗削り用砥石部６１による粗削りが行われ、３枚目の半導体ウエハ２１Ｃに対して仕上げ用砥石部６３による仕上げ削りが行われる。２枚目の半導体ウエハ２１Ｂは、上記と同様にして、洗浄、乾燥後に、第２の半導体ウエハ収容カセット４３内に収容される。以下、上記の動作が繰り返される。
【００５５】
なお、半導体ウエハ２１に対する処理は、その上に形成された封止膜１１の上面側および外部接続用電極１０の上部の研削に限定されるものではない。例えば、外部接続用電極１０の上面に半田バンプ１２を形成する場合において、上記のようなフィルム７９を用いた吸着方法を採用するようにしてもよい。また、この発明は、半導体ウエハに限らず、他の基板にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 外部接続用電極
１１ 封止膜
２１ 半導体ウエハ
３１ 装置本体
３２ 第１の基板載置ユニット（基板載置ユニット）
４１ 半導体ウエハ収容カセット載置台
４２ 第１の半導体ウエハ収容カセット
４３ 第２の半導体ウエハ収容カセット
４４ センタリングテーブル
４５ 乾燥用吸着テーブル
４６ 第２の基板載置ユニット（基板載置ユニット）
５１ 第３の基板載置ユニット（基板載置ユニット）
５５ ターンテーブル
５７ 第１の吸着テーブル
５８ 第２の吸着テーブル
５９ 第３の吸着テーブル
６１ 粗削り用砥石部
６３ 仕上げ用砥石部
７１ 洗浄ユニット
７７ フィルム載置ユニット
７８ フィルム吸着部
７９ フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吸引孔を有する吸着テーブル上に基板を載置し、
前記基板を覆うようにフィルムを載置し、
前記吸着テーブルと前記フィルムとの間の気体を前記吸引孔から吸引し、前記基板が前記吸引孔を塞ぐことを特徴とする基板吸着方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記吸着テーブル上に載置された前記基板はその中心部に対してその外周部が浮き上がるように反っていることを特徴とする基板吸着方法。
【請求項３】
請求項２に記載の発明において、前記基板は半導体ウエハであることを特徴とする基板吸着方法。
【請求項４】
請求項１に記載の発明において、前記吸着テーブルは回転可能であることを特徴とする基板吸着方法。
【請求項５】
複数の吸引孔を有する吸着テーブルと、
前記吸着テーブル上に基板を載置する基板載置ユニットと、
前記基板上にフィルムを載置するフィルム載置ユニットと、
前記吸着テーブルと前記フィルムとの間の気体を前記吸引孔から吸引し、前記吸引孔を前記基板によって塞ぐ吸引部と、
を備えることを特徴とする基板吸着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の発明において、
前記基板載置ユニットは、更に前記吸着テーブル上から前記基板を取り除く操作をし、
前記フィルム載置ユニットは、更に前記基板上から前記フィルムを取り除く操作をし、
前記吸着テーブル上に載置された前記基板はその中心部に対してその外周部が浮き上がるように反っていることを特徴とする基板吸着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の発明において、前記基板は半導体ウエハであることを特徴とする基板吸着装置。
【請求項８】
請求項５に記載の発明において、前記吸着テーブルは回転可能であることを特徴とする基板吸着装置。
【請求項１】
複数の吸引孔を有する吸着テーブル上に基板を載置し、
前記基板を覆うようにフィルムを載置し、
前記吸着テーブルと前記フィルムとの間の気体を前記吸引孔から吸引し、前記基板が前記吸引孔を塞ぐことを特徴とする基板吸着方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記吸着テーブル上に載置された前記基板はその中心部に対してその外周部が浮き上がるように反っていることを特徴とする基板吸着方法。
【請求項３】
請求項２に記載の発明において、前記基板は半導体ウエハであることを特徴とする基板吸着方法。
【請求項４】
請求項１に記載の発明において、前記吸着テーブルは回転可能であることを特徴とする基板吸着方法。
【請求項５】
複数の吸引孔を有する吸着テーブルと、
前記吸着テーブル上に基板を載置する基板載置ユニットと、
前記基板上にフィルムを載置するフィルム載置ユニットと、
前記吸着テーブルと前記フィルムとの間の気体を前記吸引孔から吸引し、前記吸引孔を前記基板によって塞ぐ吸引部と、
を備えることを特徴とする基板吸着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の発明において、
前記基板載置ユニットは、更に前記吸着テーブル上から前記基板を取り除く操作をし、
前記フィルム載置ユニットは、更に前記基板上から前記フィルムを取り除く操作をし、
前記吸着テーブル上に載置された前記基板はその中心部に対してその外周部が浮き上がるように反っていることを特徴とする基板吸着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の発明において、前記基板は半導体ウエハであることを特徴とする基板吸着装置。
【請求項８】
請求項５に記載の発明において、前記吸着テーブルは回転可能であることを特徴とする基板吸着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−８４６４３（Ｐ２０１２−８４６４３Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２８４７２（Ｐ２０１０−２２８４７２）
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月８日（２０１０．１０．８）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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