JP2006086479A - 薄膜基板の保持方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】薄膜基板を通常の厚い基板と同様に取り扱うことができる薄膜基板の保持方法及び半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】保持材４と薄膜ウェハＷ_２とを薄膜ウェハＷ_２の外周に沿うように設けられた接着層３を介在させて接着し、薄膜ウェハＷ_２を保持材４に固定する。保持材４には、薄膜ウェハＷ_２と保持材４との間の空間に連通した開口４ａが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば薄い半導体ウェハのような薄膜基板を保持する薄膜基板の保持方法及び半導体装置の製造方法に関する。

従来、薄膜化（例えば、厚さ１００μｍ以下）されたウェハの搬送・加工等は、樹脂或いは繊維からなるシートやガラス基板などの保持材を薄膜化されたウェハの裏面あるいは表面に貼り付けることにより割れを防ぎながら行われている。例えば、薄膜化されたウェハの裏面に補強性シートを介してダイシング用粘着シートを貼付けて、ダイシング用粘着シートを介してリングフレームに薄膜化されたウェハを固定することが開示されている。しかしながら、本技術には、次のような問題点がある。

今後、チップの三次元実装のための薄膜化されたウェハを直接加工するプロセスを想定すると、ウェハの一方の面側だけでなく、両方の面に対して配線の形成、表面と裏面を結線する配線等の加工プロセスが必要である。両面のプロセスを行う際、これら裏面あるいは表面に存在する保持材がプロセスを複雑化させたり、工程数を増加させたりしている。また、薄膜化されたウェハの表面と裏面のそれぞれに加工プロセスを行うたびに、保持材の張替え工程を行うと、コストの上昇を招くとともに薄膜化されたウェハが破損する等の歩留まりの低下につながる。
特開２００３−３３２２６７号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、薄膜基板を通常の厚い基板と同様に取り扱うことができる薄膜基板の保持方法及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一の態様によれば、保持材と薄膜基板とを前記薄膜基板の外周に沿うように設けられた接着層を介在させて接着し、前記薄膜基板を前記保持材に固定する薄膜基板の保持方法であって、前記保持材及び前記接着層の少なくとも一方は、前記薄膜基板と前記保持材との間の空間に連通した開口を有していることを特徴とする薄膜基板の保持方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、薄膜基板に弾性体からなるバルーンを接触させ、前記バルーンを膨らませて、前記薄膜基板の反りを矯正する工程と、反りが矯正された前記薄膜基板を、接着層を介在させて保持材に固定する工程とを具備することを特徴とする薄膜基板の保持方法が提供される。

本発明の一の態様の薄膜基板の保持方法によれば、薄膜基板を通常の厚い基板と同様に取り扱うことができ、かつ工程数を低減させることができる。また、本発明の他の態様の薄膜基板の保持方法によれば、薄膜基板の割れを抑制しながら、薄膜基板を通常の厚い基板と同様に取り扱うことができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面において、同一の部材には同一の符号を付している。

（第１の実施の形態）
以下、第１の実施の形態について説明する。図１（ａ）〜図１（ｅ）は本実施の形態に係るウェハ薄膜化工程及び薄膜ウェハ保持工程の模式図であり、図２及び図３は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な平面図である。図４は本実施の形態に係る保持材の接着層側の端部付近の拡大図であり、図５（ａ）及び図５（ｂ）は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された保持材をステージに固定した状態の模式図である。

図１（ａ）に示されるように、まず、Ｓｉから構成されたウェハＷ_１の表面（デバイス側の面）に保護膜１を形成し、保護膜１を介してウェハＷ_１を真空チャックによりステージ２に固定する。

次いで、ウェハＷ_１の裏面を機械研削し、その後、ウェハＷ_１の機械的強度を向上させ、ウェハＷ_１への結晶欠陥等のダメージを除去するためにドライポリッシュ、機械的化学的研磨（ＣＭＰ）、ウェットエッチング、ドライエッチング等を行う。これにより、図１（ｂ）に示されるようにウェハＷ_１が薄膜化される（以下、「薄膜化されたウェハ」を「薄膜ウェハ」と称する。）。なお、薄膜化された薄膜ウェハＷ_２（薄膜基板）の厚さは、約２００μｍ以下、好ましくは約１００μｍ以下である。

その後、図１（ｃ）に示されるように薄膜ウェハＷ_２の裏面に接着層３を介して保持材４を取付ける。保持材４は、図１（ｃ）及び図２に示されるようにリング状に形成されている。即ち、保持材４には薄膜ウェハＷ_２と保持材４との間の空間に連通した開口４ａが形成されている。この開口４ａは、例えば、開口４ａを介して薄膜ウェハＷ_２を処理するための薬液やガス等の流体を薄膜ウェハＷ_２の裏面に接触させるため、或いは薄膜ウェハＷ_２に薄膜ウェハＷ_２を貫通するスルーホールが形成されている場合に薄膜ウェハＷ_２の表面側からスルーホールを介して流入させた薬液やガス等を薄膜ウェハＷ_２の裏面側に流出させるため等に使用される。

保持材４は、薄膜ウェハＷ_２を処理する際に使用される薬液やガス等の流体に対して耐食性を有する材料で構成されることが好ましい。なお、保持材４をこのような材料で形成する代わりに或いはこのような材料で形成するとともに、保持材４の表面を薄膜ウェハＷ_２を処理する際に使用される薬液やガス等の流体に対して耐食性を有する材料でコーティングしてもよい。保持材４としては、例えば単結晶Ｓｉ等のＳｉ或いはフェライト層のＦｅ合金（ＳＵＳ３１０Ｓ）から構成することが可能である。

保持材４は、保持する薄膜ウェハＷ_２の大きさにもよるが、例えば、内径１９６ｍｍ、外径２０４ｍｍ、厚さ１ｍｍのものを使用することが可能である。保持材４の内周側かつ薄膜ウェハＷ_２側の端部は、図４に示されるように面取りされている。

接着層３は保持材４上にかつ薄膜ウェハＷ_２の外周に沿うように設けられており、薄膜ウェハＷ_２は薄膜ウェハＷ_２の外周部で接着層３に接着されている。本実施の形態では、接着層３はリング状に設けられている。なお、接着層３は、薄膜ウェハＷ_２の外周に沿うように設けられていれば、リング状でなくともよく、例えば図３に示されるように分割された複数の接着層３から構成してもよい。この場合には、接着層３と接着層３との間には開口が形成されている。

接着層３は、図４に示されるように接着層３における薄膜ウェハＷ_２の外周と直交する方向の長さｄ_１が接着層３の厚さ方向の長さｄ_２よりも大きくなっている。また、薄膜ウェハＷ_２の裏面側の表面粗さは、接着層３の厚さの１／４以下となっている。

その後、真空チャックによる保持を解除する。これにより、図１（ｄ）に示されるように薄膜ウェハＷ_２が保持材４に固定され、薄膜ウェハＷ_２が保持材４に保持される。最後に図１（ｅ）に示されるように保護膜１を取り外す。

なお、このような薄膜ウェハＷ_２が固定された保持材４を、図５（ａ）に示されるように真空吸着によりステージ５等に固定することも可能である。また、保持材４を磁性材料から構成した場合には、図５（ｂ）に示されるように保持材４を電磁石或いは磁石からなるステージ６、治具、或いはキャリア等に磁力により固定することも可能である。

薄膜ウェハＷ_２には、保持材４に固定された状態で例えば以下のような工程で処理が施される。図６（ａ）〜図６（ｅ）は本実施の形態に係る保持材４に固定された薄膜ウェハＷ_２に処理を施している状態の模式図である。なお、ここでは、薄膜ウェハＷ_２として、表面側から裏面側に貫通するスルーホール１１、及び薄膜ウェハＷ_２の表面、裏面、スルーホール１１内に形成された絶縁膜（図示せず）を備えているものについて説明する。

図６（ａ）に示されるように、上記したような工程で薄膜ウェハＷ_２を保持材４に固定する。次いで、図６（ｂ）に示されるように薄膜ウェハＷ_２の全面に無電解めっきにより例えばＮｉ等の金属から構成されたシード層１２を形成する。無電解めっきは、例えばめっき液へのディップ或いは不活性雰囲気中での両面からのスプレーにより行うことが可能である。

薄膜ウェハＷ_２にシード層１２を形成した後、薄膜ウェハＷ_２の両面にシート状のレジスト１３を貼り付け、図６（ｃ）に示されるようにレジスト１３をパターニングする。その後、図６（ｄ）に示されるようにシード層１２上に電解めっきにより例えばＣｕ等の金属から構成された配線層１４を形成する。配線層１４は、薄膜ウェハＷ_２の表面及び裏面のみならず、スルーホール１１内にも形成される。

配線層１４を形成した後、レジスト１３を剥離し、その後レジスト１３の下にあるシード層１２をエッチングにより除去する。これにより、図６（ｅ）に示されるように薄膜ウェハＷ_２の表面及び裏面に配線が形成される。ここで、薄膜ウェハＷ_２の表面に形成された配線と薄膜ウェハＷ_２の裏面に形成された配線は、スルーホール１１内に形成された配線により電気的に接続されている。

本実施の形態では、開口４ａを有する保持材４上に薄膜ウェハＷ_２の外周に沿うように接着層３を設け、接着層３に薄膜ウェハＷ_２の裏面の外周部を接着させて、薄膜ウェハＷ_２を保持材４に固定しているので、薄膜ウェハＷ_２を通常の厚いウェハと同様に取り扱うことができる。なお、本実施の形態では、保持材４側に接着層３を設けているが、薄膜ウェハＷ_２側に接着層３を設けてもよい。この場合であっても、保持材４側に接着層３を設けた場合と同様の効果が得られる。

また、この構成により、薄膜ウェハＷ_２を保持材４に固定した状態で、薄膜ウェハＷ_２の裏面に処理を施すことが可能となる。これにより、一度に薄膜ウェハＷ_２の両面に処理を施すことができるとともに、保持材４の張替え工程の回数を低減させることができる。それ故、工程数を低減させることができる。

さらに、一度に薄膜ウェハＷ_２の両面に処理を施すことができるので、プロセスコストを低減させることができる。また、保持材４の張替え工程の回数を低減させることができるので、薄膜ウェハＷ_２の破損確率を低下させることができ、歩留まりを向上させることができる。

しかも、本実施の形態では、保持材４がリング状に形成されているので、スルーホール１１を介して薄膜ウェハＷ_２の裏面に流体を供給して処理が可能となるのみならず、薄膜ウェハＷ_２の裏面にレジスト１３を容易に貼り付けることができる。またフォトリソグラフィ技術により薄膜ウェハＷ_２の裏面に貼り付けたレジスト１３のパターニングを行うこともできる。

本実施の形態では、薄膜ウェハＷ_２が保持材４に固定されている状態においては、薄膜ウェハＷ_２の裏面は開放されているので、処理の精度を向上させることができる。例えば、上記に薄膜ウェハＷ_２の両面に電解めっきにより配線を形成する例を挙げたが、このような電解めっきにより配線を形成するプロセスにおいては、図１４（ａ）に示されるように薄膜ウェハＷの裏面に保持材１０１が貼り付けられていると、薄膜ウェハＷの裏面に保持材１０１が存在するために、スルーホール１０２の一端が閉塞され、スルーホール１０２内ではめっき液の滞留が発生してしまう。その結果めっき１０３はスルーホール１０２の入り口にのみ優先的に行われ、スルーホール１０２は埋め込まれずに、スルーホール１０２内に大きな空隙（ボイド）が発生してしまう。また、薄膜ウェハＷから保持材１０１を剥離した場合にも、図１４（ｂ）に示されるようにスルーホール１０２底面のめっき１０３が引き出されてしまう。これに対し、本実施の形態では、薄膜ウェハＷ_２の裏面は開放されているので、図７に示されるようにスルーホール１１内に確実に配線層１４を埋め込むことができ、ボイドを低減させることができる。なお、図７における１５は絶縁層を示している。

本実施の形態では、接着層３における薄膜ウェハＷ_２の外周と直交する方向の長さｄ_１が接着層３の厚さ方向の長さｄ_２よりも大きくなっているので、薄膜ウェハＷ_２との接触面積を増大させることができ、接着の信頼性を向上させることができる。

本実施の形態では、保持材４の内周側かつ薄膜ウェハＷ_２側の端部が面取りされているので、応力集中による薄膜ウェハＷ_２の割れを抑制することができる。なお、この端部を面取りする代わりに曲面状に形成してもよく、この場合においても、同様の効果が得られる。

本実施の形態では、薄膜ウェハＷ_２の裏面における表面粗さが接着層３の厚さの１／４以下となっているので、薄膜ウェハＷ_２を保持材４に固定する際における薄膜ウェハＷ_２の割れを抑制することができる。即ち、薄膜ウェハＷ_２の裏面には凹凸が残ることがある。一方、保持材４に対して薄膜ウェハＷ_２を固定する際には、薄膜ウェハＷ_２を接着層に対して押し付けるため、接着層３の厚さが薄いと、接着層３全体が薄膜ウェハＷ_２の裏面の凹部内に入り込んでしまう。この結果、薄膜ウェハＷ_２の裏面の凸部と保持材４とが接触してしまい、薄膜ウェハＷ_２が割れてしまう可能性がある。これに対し、本実施の形態では、薄膜ウェハＷ_２の裏面における表面粗さが接着層３の厚さの１／４以下となっているので、薄膜ウェハＷ_２を接着層３に対して押し付けた場合であっても、薄膜ウェハＷ_２の裏面の凸部と保持材４との間に接着層３を存在させることができる。これにより、薄膜ウェハＷ_２の割れを抑制することができる。

（第２の実施の形態）
以下、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、薄膜ウェハの裏面に補強板を接着した例について説明する。図８（ａ）及び図８（ｂ）は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な垂直断面図及び平面図である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように薄膜ウェハＷ_２の裏面には補強板２１が接着されている。補強板２１は、薄膜ウェハＷ_２とほぼ同じ形状に形成されている。補強板２１には薄膜ウェハＷ_２の裏面に処理を施す際に薄膜ウェハＷ_２の裏面が開放されていることが必要な部分に開口２１ａが形成されている。この開口２１ａを介して、薄膜ウェハＷ_２に処理を施すための薬液やガス等の流体が薄膜ウェハＷ_２の裏面に接触する。

本実施の形態では、薄膜ウェハＷ_２の裏面に補強板２１が接着されているので、幅の小さい保持材４を使用することができる。即ち、保持材４の幅は、薄膜ウェハＷ_２の持つ応力による反りを矯正した場合に、保持材４の接着層３側の端部或いは薄膜ウェハＷ_２の最外周での薄膜ウェハＷ_２に発生する応力が薄膜ウェハＷ_２の持つ破壊応力に対して十分に小さくなるように設計されるべきであるが、保持材４の幅が大きくなることは好ましくない。本実施の形態では、薄膜ウェハＷ_２の裏面に補強板２１が接着されているので、幅が小さい保持材４を使用した場合であっても、保持材４の接着層３側の端部或いは薄膜ウェハＷ_２の最外周での薄膜ウェハＷ_２に発生する応力を薄膜ウェハＷ_２の持つ破壊応力に対して十分に小さくすることができる。これにより、幅の小さい保持材４を使用することができる。なお、補強板２１には開口２１ａが形成されているので、薄膜ウェハＷ_２の裏面に処理を施す際に補強板２１は弊害とはならない。

また、本実施の形態では、補強板２１を使用しているが、補強板２１の代わりに薄膜ウェハＷ_２の裏面をコーティングすることにより形成されたフィルムを用いても、同様の効果を得ることができる。ここで、フィルムには、補強板２１同様に薄膜ウェハＷ_２の裏面に処理を施す際に薄膜ウェハＷ_２の裏面が開放されていることが必要な部分に開口が形成されている。

（第３の実施の形態）
以下、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態では、円板状に形成された保持材を使用する例について説明する。図９（ａ）及び図９（ｂ）は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な垂直断面図及び平面図であり、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の他の模式的な垂直断面図及び平面図である。

図９（ａ）〜図１０（ｂ）に示されるように保持材４は円板状に形成されている。図９（ａ）及び図９（ｂ）においては、保持材４には接着層３よりも内側の位置に薄膜ウェハＷ_２と保持材４との間の空間に連通した複数の開口４ｂが形成されている。また図１０（ａ）及び図１０（ｂ）においては保持材４の表面には接着層３より外側の位置から接着層より内側の位置まで、薄膜ウェハＷ_２と保持材４との間の空間に連通した複数の開口４ｃが形成されている。即ち、開口４ｃは接着層３を跨ぐように形成されている。

本実施の形態では、保持材４が円板状に形成されており、かつ保持材４に開口４ｂ，４ｃが形成されているので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。なお、本実施の形態では、保持材４は円板状に形成されているが、円板状でなくてもよい。また、図３に示されるように接着層３が設けられている場合には、保持材４に開口４ｂ，４ｃを形成しなくともよい。この場合には、接着層３と接着層３との間に形成された開口が開口４ｂ，４ｃと同様の機能を発揮する。

（第４の実施の形態）
以下、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態では、保持材の外周部とこの外周部より内側で保持材の薄膜ウェハに対向した部分との間に段差が形成された保持材を使用する例について説明する。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な垂直断面図及び平面図である。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示されるように、保持材４には、保持材４の外周部とその内側で保持材４の薄膜ウェハＷ_２に対向した部分との間に段差が形成されている。具体的には、保持材４の薄膜ウェハＷ_２に対向した内側部分の上面は、保持材４の外周部の上面よりも位置が低くなっている。また、保持材４には接着層３よりも内側の位置に薄膜ウェハＷ_２と保持材４との間の空間に連通した複数の開口４ｄが形成されている。

本実施の形態では、保持材４の薄膜ウェハＷ_２に対向した内側部分の上面が、保持材４の外周部の上面よりも位置が低くなっているので、薄膜ウェハＷ_２と保持材４と接触を確実に抑制することができる。即ち、薄膜ウェハＷ_２と保持材４との間の空間が狭い場合には、表面張力により薄膜ウェハＷ_２と保持材４が接触してしまう可能性がある。これに対し、本実施の形態では、保持材４の薄膜ウェハＷ_２に対向した内側部分の上面が、保持材４の外周部の上面よりも位置が低くなっているので、薄膜ウェハＷ_２と保持材４との間の空間が広く、このようなことを抑制することができる。

本実施の形態では、開口４ｄが形成されているので、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。なお、本実施の形態では、保持材４に開口４ｄを形成しているが、図３に示されるように接着層３が設けられている場合には、保持材４に開口４ｄを形成しなくともよい。また、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示される開口４ｃと同様に接着層３を跨ぐように開口４ｄを形成してもよい。

（第５の実施の形態）
以下、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態では、バルーンを膨らませて薄膜ウェハを平坦化する例について説明する。図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は本実施の形態に係る薄膜ウェハ保持工程の模式図である。

第１の実施の形態においては、ウェハＷ_１の薄膜化後、真空チャックによる吸着を解除せずに、薄膜ウェハＷ_２に保持材４を取付けたが、装置の構成上、ウェハＷ_１の薄膜化工程と薄膜ウェハＷ_２の保持工程とを別々の場所で行うこともある。このような場合、真空チャックによる吸着を解除すると、薄膜ウェハＷ_２は内部応力により湾曲してしまうおそれがある。このとき、保持材４に保持させるためのステージ３１上に載置した際に、図１２（ａ）に示されるように薄膜ウェハＷ_２は湾曲している状態になっている。この状態において、無理に薄膜ウェハＷ_２を平坦化しようとすると、局所的に薄膜ウェハＷ_２に応力がかかり、破損する可能性が高い。

このようなことから、図１２（ｂ）に示されるように薄膜ウェハＷ_２の中心、或いは薄膜ウェハＷ_２の湾曲部の中心に弾性体からなるバルーン３２を配置して、湾曲部に沿わせながら、図１２（ｃ）に示されるようにバルーン３２を膨らませていく。そして、最終的には、図１２（ｄ）に示されるようにステージ３１に薄膜ウェハＷ_２の外周部が保護膜１を介して接触するまでバルーン３２を膨らませ、薄膜ウェハＷ_２を平坦化する。その後、図１（ｃ）〜図１（ｅ）に示した工程と同様の工程により、薄膜ウェハＷ_２を保持材４に取付ける。

本実施の形態では、薄膜ウェハＷ_２の中心、或いは薄膜ウェハＷ_２の湾曲部の中心に弾性体からなるバルーン３２を配置して、バルーン３２を膨らませて、薄膜ウェハＷ_２の反りを矯正しているので、薄膜ウェハＷ_２の割れを抑制しながら薄膜ウェハＷ_２を平坦化することができる。

（第６の実施の形態）
以下、第６の実施の形態について説明する。本実施の形態では、薄膜ウェハに冷却した保持材を固定する例について説明する。図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は本実施の形態に係る薄膜ウェハ保持工程の模式図である。

図１３（ａ）に示されるように、薄膜ウェハＷ_２がステージ２に吸着されている状態かつ室温の状態で薄膜ウェハＷ_２の裏面にリング状の接触層４１を介して保持材４２を取付ける。保持材４２は、保持材４とほぼ同様の構造となっているが、接触層４１及び保持材４２には、それぞれ真空引き用の孔４１ａ，４２ａが形成されている。これらの孔４１ａ，４２ａを介して真空引きを行うことにより、薄膜ウェハＷ_２が保持材４２に接触層４１を介して取付けられる。

その後、ステージ２の真空チャックによる薄膜ウェハＷ_２の保持を解除する。これにより、薄膜ウェハＷ_２が保持材４２に真空吸着され、図１３（ｂ）に示されるように薄膜ウェハＷ_２が保持材４２に保持される。その後、保護膜１を取り外す。

続いて、図１３（ｃ）に示されるようにこの状態で薄膜ウェハＷ_２の表面に、リング状の接触層４３を介して、室温或いはプロセス温度に比べて低い温度、例えば−５０℃に維持された保持材４４を取付ける。接触層４３及び保持材４４は、接触層４３及び保持材４４と同様の構造になっている。即ち、接触層４３及び保持材４４には、それぞれ真空引き用の孔４３ａ，４４ａが形成されており、これらの孔４３ａ，４４ａを介して真空引きを行うことにより、薄膜ウェハＷ_２が保持材４４に接触層４３を介して取付けられる。

接触層４１，４３は冷却温度、室温或いはプロセス温度において十分に弾性変形可能な材料から構成されており、このような材料としては例えばゴム材やその他の樹脂材料が挙げられる。接触層４１，４３は、接触層４１，４３における薄膜ウェハＷ_２の外周と直交する方向の長さが接触層４１，４３の厚さ方向の長さよりも大きくなっている。

薄膜ウェハＷ_２を保持材４４に取付けた後、この状態で、保持材４４の温度を室温或いはプロセス温度に戻す。その後、図１３（ｄ）に示されるように機械的或いは磁力を利用したリング状の固定部材４５により保持材４２，４４を挟持する。なお、図１３（ｄ）において、左側の図は機械的に保持材４２，４４を挟持した例であり、右側の図は磁力を利用して保持材４２，４４を挟持した例を示している。

本実施の形態では、温度が室温等に比べて低い保持材４４に薄膜ウェハＷ_２を取付け、その状態で保持材４４の温度を室温等に戻すので、保持材４４の膨張により接触層４３を介して薄膜ウェハＷ_２に均一に引張応力を与えることができる。これにより、薄膜ウェハＷ_２の膜応力や自重による反りを低減させることができる。

なお、保持材４４がＳｉから構成されている場合には、いかなる温度においても薄膜ウェハＷ_２に引張応力を与えることができる。また線膨張係数がＳｉより大きい材料から保持材４４を形成した場合には温度上昇に伴い薄膜ウェハＷ_２に与えられる引張応力は増大する。ここで、この引張応力が大き過ぎると、薄膜ウェハＷ_２外周のチッピングから割れが進行してしまうことがある。そして、逆に線膨張係数がＳｉより小さい材料から保持材４４を形成した場合には温度上昇に伴い薄膜ウェハＷ_２に与えられる引張応力は減少する。ここで、この引張応力が小さ過ぎると、薄膜ウェハＷ_２の反りを低減させることはできるが、平坦な薄膜ウェハＷ_２を得ることはできない。このため、プロセス温度の要求から、最適な線膨張係数を有する保持材４４の構成材料及び保持材４４の温度を選択すべきである。

本実施の形態では、接触層４３を用いているが、接触層４３の代わりに接着層３を用いた場合であっても、同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では薄膜ウェハＷ_２を保持材４２に取付ける際の保持材４２の温度は室温となっているが、保持材４４と同様に室温或いはプロセス温度に比べて低い温度に維持しておき、その状態で薄膜ウェハＷ_２を取付けてもよい。

なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記実施の形態では、Ｓｉから構成された薄膜ウェハＷ_２を用いて説明しているが、例えばＳＯＩ、ＧａＡｓ等の化合物半導体基板にも適用可能であることは明らかであり、また半導体基板に限らず薄膜の材料の保持方法としても有効である。

（ａ）〜（ｅ）は第１の実施の形態に係るウェハ薄膜化工程及び薄膜ウェハ保持工程の模式図である。 第１の実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な平面図である。 第１の実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な平面図である。 第１の実施の形態に係る保持材の接着層側の端部付近の拡大図である。 （ａ）及び（ｂ）は第１の本実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された保持材をステージに固定した状態の模式図である。 （ａ）〜（ｅ）は第１の実施の形態に係る保持材に固定された薄膜ウェハに処理を施している状態の模式図である。 第１の実施の形態に係る薄膜ウェハの模式的な垂直断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は第２の実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な垂直断面図及び平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は第３の実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な垂直断面図及び平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は第３の実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の他の模式的な垂直断面図及び平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は第４の実施の形態に係る薄膜ウェハが固定された状態の保持材の模式的な垂直断面図及び平面図である。 （ａ）〜（ｄ）は第５の実施の形態に係る薄膜ウェハ保持工程の模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は第６の実施の形態に係る薄膜ウェハ保持工程の模式図である。 （ａ）は従来の薄膜化されたウェハのスルーホールにめっきを埋め込んだ状態を示した模式図であり、（ｂ）は従来の薄膜化されたウェハのスルーホールにめっきを埋め込み、その後ウェハから保持材を剥がしたときの状態を示した模式図である。

符号の説明

Ｗ_１…ウェハ、Ｗ_２…薄膜ウェハ、３…接着層、４，４２，４４…保持材、４ａ〜４ｄ…開口、３２…バルーン。

Claims (5)

1. 保持材と薄膜基板とを前記薄膜基板の外周に沿うように設けられた接着層を介在させて接着し、前記薄膜基板を前記保持材に固定する薄膜基板の保持方法であって、
   前記保持材及び前記接着層の少なくとも一方は、前記薄膜基板と前記保持材との間の空間に連通した開口を有していることを特徴とする薄膜基板の保持方法。
2. 前記保持材はリング状に形成されているとともに前記保持材の内周側かつ前記薄膜基板側の端部は面取りされ、或いは曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の薄膜基板の保持方法。
3. 前記接着層における前記薄膜基板の外周と直交する方向の長さが、前記接着層における厚さ方向の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１又は２記載の薄膜基板の保持方法。
4. 薄膜基板に弾性体からなるバルーンを接触させ、前記バルーンを膨らませて、前記薄膜基板の反りを矯正する工程と、
   反りが矯正された前記薄膜基板を、接着層を介在させて保持材に固定する工程と
   を具備することを特徴とする薄膜基板の保持方法。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の薄膜基板の保持方法により薄膜基板を保持材に固定する工程と、
   前記保持材に固定された前記薄膜基板の表面及び裏面に処理を施す工程と
   を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。

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