CN102915935A - 晶片加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供晶片加工方法，其包含以下工序：液状树脂覆盖工序，在衬底正面覆盖液状树脂；衬底接合工序，在覆盖有液状树脂的衬底正面隔着液状树脂接合基板正面；高度位置测量工序，测量与衬底接合的基板背面的从衬底起算的高度位置；晶片保持工序，将与基板接合的衬底侧保持在磨削装置的卡盘台上；以及背面磨削工序，使卡盘台旋转，在基板背面，在使磨削轮旋转的同时使磨削轮的磨削面与晶片的基板背面接触来磨削基板的背面，在实施背面磨削工序之前实施面对状态调整工序：根据由高度位置测量工序测量的基板背面的从衬底起算的高度位置，求出基板背面的从外周侧至中心侧的坡度，与坡度对应地调整卡盘台的保持面与磨削轮的磨削面的面对状态。

Description

晶片加工方法
技术领域
本发明涉及埋设有电极的晶片的加工方法，所述电极与分别设于形成在基板正面的多个器件上的接合焊盘连接。
背景技术
在半导体器件制造工序中，利用在大致圆板形状的硅(Si)基板正面上呈格子状排列的被称为间隔道的分割预定线划分出多个区域，在划分出的区域中形成IC、LSI等半导体器件。通过沿着间隔道将这样地在硅(Si)基板正面上形成有多个半导体器件的晶片切断，由此对形成有半导体器件的区域进行分割，制造出各个半导体器件。
为了实现器件的小型化、高功能化，实际应用了如下的模块构造：该模块构造是层叠多个器件并将设于所层叠的器件上的接合焊盘相连而得到的。该模块构造是这样的结构：在硅(Si)基板上的设置接合焊盘的部位形成孔（通孔），在该孔（通孔）中，利用由二氧化硅(SiO2)构成的绝缘材料进行填埋而覆盖与接合焊盘连接的铜或铝等电极。(例如，参照专利文献1。)
为了使上述这样地埋设在硅(Si)基板内的铜(Cu)电极露出于硅(Si)基板的背面，要对硅(Si)基板的背面进行磨削，使得背面露出铜(Cu)电极，然后，把对于硅(Si)的蚀刻率高且对于铜(Cu)的蚀刻率低的氢氧化钾(KOH)作为蚀刻液，对硅(Si)基板的背面进行蚀刻，由此将硅(Si)基板形成为规定的厚度，并且使铜(Cu)电极从背面突出10μm左右。(例如，参照专利文献2。)
【专利文献1】：日本特开2003-249620号公报
【专利文献2】：日本特开2003-188134号公报
当像上述这样地磨削基板背面而使电极在背面露出时，存在如下问题：当磨削到电极时，金属原子会侵入基板内部而使器件品质降低。因此，在磨削基板背面时，重要的是，在即将到达电极的跟前位置、例如离电极的背面侧末端3μm左右的跟前位置处结束磨削，使电极不在基板背面露出。
此外，当磨削基板背面时，为了保护形成于基板正面的器件，在基板正面隔着液状树脂而接合由玻璃板等构成的衬底，并将该保护部件侧保持于磨削装置的卡盘台上来磨削作为上表面的基板背面。
然而，在基板正面以均匀的厚度涂布用于接合衬底的液状树脂是比较困难的，所以，正面与衬底接合的基板的背面沿着液状树脂的厚度产生起伏。因此，埋设在基板中的电极的背面侧末端的高度位置不一致，在磨削基板背面时产生了受到磨削的电极。结果，产生了金属原子侵入基板内部而使器件品质降低的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作出的，其主要技术课题是提供如下这样的晶片加工方法：该晶片加工方法不会对埋设在构成晶片的基板内的全部电极进行磨削使其露出，能够在与电极的基板背面侧末端相距微小距离的跟前位置处结束磨削。
为了解决上述主要的技术课题，根据本发明，提供一种晶片加工方法，将在基板中埋设有电极的晶片形成为规定厚度，所述电极与分别设于形成在该基板的正面的多个器件上的接合焊盘连接，该晶片加工方法的特征在于，包含以下工序：液状树脂覆盖工序，向用于保护该基板的正面的衬底的正面滴下液状树脂并进行旋转，由此在该衬底的正面覆盖液状树脂；衬底接合工序，使该基板的正面隔着液状树脂与覆盖有液状树脂的该衬底的正面接合；高度位置测量工序，测量隔着液状树脂与该衬底的正面接合的该基板的背面的从该衬底起算的高度位置；晶片保持工序，将与该基板的正面接合的该衬底侧载置到磨削装置的卡盘台上，使该基板的背面露出而保持在该卡盘台上；以及背面磨削工序，使该卡盘台旋转，在保持于该卡盘台上的该晶片的该基板的背面，在使磨削轮旋转的同时使该磨削轮的磨削面与该晶片的该基板的背面接触来磨削该晶片的该基板的背面，在实施该背面磨削工序之前，实施面对状态调整工序，在该面对状态调整工序中，根据由该高度位置测量工序测量的隔着液状树脂与该衬底的正面接合的该基板的背面的从该衬底起算的高度位置，求出该基板的背面的从外周侧至中心侧的坡度，与该坡度对应地调整该卡盘台的保持面与该磨削轮的磨削面之间的面对状态。
另外，根据本发明，提供一种晶片加工方法，将在基板中埋设有电极的晶片形成为规定厚度，所述电极与分别设于形成在该基板的正面的多个器件上的接合焊盘连接，该晶片加工方法的特征在于，包含以下工序：液状树脂覆盖工序，向用于保护该基板的正面的衬底的正面滴下液状树脂并进行旋转，由此在该衬底的正面覆盖液状树脂；衬底接合工序，使该基板的正面隔着液状树脂与覆盖有液状树脂的该衬底的正面接合；高度位置测量工序，测量在隔着液状树脂与该衬底的正面接合的该基板中埋设的该电极的背面侧端面的从该衬底起算的高度位置；晶片保持工序，将与该基板的正面接合的该衬底侧载置到磨削装置的卡盘台上，使该基板的背面露出而保持在该卡盘台上；以及背面磨削工序，使该卡盘台旋转，在保持于该卡盘台上的该晶片的该基板的背面，在使磨削轮旋转的同时使该磨削轮的磨削面与该晶片的该基板的背面接触来磨削该晶片的该基板的背面，在实施该背面磨削工序之前，实施面对状态调整工序，在该面对状态调整工序中，根据由该高度位置测量工序测量的该电极的背面侧端面的从该衬底起算的高度位置，求出电极的背面侧端面的从外周侧至中心侧的坡度，与该坡度对应地调整该卡盘台的保持面与该磨削轮的磨削面之间的面对状态。
本发明是一种晶片加工方法，将在基板中埋设有电极的晶片形成为规定厚度，所述电极与分别设于形成在基板的正面的多个器件上的接合焊盘连接，其中，包含以下工序：液状树脂覆盖工序，向用于保护基板的正面的衬底的正面滴下液状树脂并进行旋转，由此在该衬底的正面覆盖液状树脂；衬底接合工序，使基板的正面隔着液状树脂与覆盖有液状树脂的衬底的正面接合；高度位置测量工序，测量隔着液状树脂与衬底的正面接合的基板的背面的从衬底起算的高度位置；晶片保持工序，将与基板的正面接合的衬底侧载置到磨削装置的卡盘台上，使基板的背面露出而保持在卡盘台上；以及背面磨削工序，使卡盘台旋转，在保持于卡盘台上的晶片的基板的背面，在使磨削轮旋转的同时使磨削轮的磨削面与晶片的该基板的背面接触来磨削晶片的基板的背面，在实施背面磨削工序之前，实施面对状态调整工序，在该面对状态调整工序中，根据由高度位置测量工序测量的隔着液状树脂与衬底的正面接合的基板的背面的从衬底起算的高度位置，求出基板的背面的从外周侧至中心侧的坡度，与该坡度对应地调整卡盘台的保持面与磨削轮的磨削面之间的面对状态，所以，能够均匀地磨削构成晶片的基板的背面(被磨削面)，将晶片磨削为均匀的厚度。因此，在与埋设在构成晶片的基板中的电极的基板背面侧末端相距例如3μm左右的跟前位置处，结束磨削，由此，全部电极都不会露出。
另外，根据本发明，在高度位置测量工序中，测量在隔着液状树脂与衬底正面接合的基板中埋设的电极的背面侧端面的从衬底起算的高度位置，根据该高度位置求出电极的背面侧端面的从外周侧至中心侧的坡度，与该坡度对应地调整卡盘台的保持面与磨削轮的磨削面之间的面对状态，所以，即使埋设于基板中的电极存在高度偏差，从而与基板背面的距离存在偏差，在背面磨削工序中也不会磨削到电极使其露出。
附图说明
图1是利用本发明的晶片加工方法进行加工的半导体晶片的立体图。
图2是放大地示出图1所示的半导体晶片的要部的剖视图。
图3是本发明的晶片加工方法中的液状树脂覆盖工序的说明图。
图4是本发明的晶片加工方法中的衬底接合工序的说明图。
图5是用于实施本发明的晶片加工方法中的高度位置测量工序以及背面磨削工序的磨削装置的立体图。
图6是在图5所示的磨削装置中装备的卡盘台机构的立体图。
图7是构成图5所示的卡盘台机构的卡盘台支撑机构的俯视图。
图8是构成图5所示的卡盘台机构的卡盘台的剖视图。
图9是在图5所示的磨削装置中装备的控制单元的模块结构图。
图10是本发明的晶片加工方法中的高度位置测量工序的说明图。
图11是示出利用图10所示的高度位置测量工序测量的构成半导体晶片的硅(Si)基板的背面的高度位置的说明图。
图12是示出将隔着液状树脂与衬底正面接合的半导体晶片的基板保持于卡盘台的保持面的状态的剖视图。
图13是在图5所示的磨削装置中实施的面对状态调整工序以及背面磨削工序的说明图。
图14是示出本发明的晶片加工方法中的高度位置测量工序的其它实施方式的说明图。
符号说明
2：半导体晶片
21：硅(Si)基板
212：器件
213：接合焊盘
214：铜(Cu)电极
215：二氧化硅(SiO2)膜
3：衬底
30：保护膜覆盖装置
4：磨削装置
5：磨削单元
52：主轴单元
522：旋转主轴
525：磨削轮
527：磨削磨具
6：磨削进给单元
7：卡盘台机构
72：卡盘台支撑机构
725、726：上下位置调节单元
73：卡盘台
731：卡盘台主体
732：吸附保持卡盘
732a：保持面
76：卡盘台机构移动单元
8：高度位置测量单元
9：控制单元
11：第1收纳盒
12：第2收纳盒
13：被加工物临时放置单元
14：旋转清洗单元
15：被加工物运送单元
16：被加工物运入单元
17：被加工物运出单元
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的晶片加工方法以及磨削装置的优选实施方式。
图1示出了利用本发明的埋设有电极的晶片的加工方法进行加工的半导体晶片的立体图。图1所示的半导体晶片2被格子状地形成在厚度例如为600μm的硅(Si)基板21的正面21a上的间隔道211划分成多个区域，在所划分出的区域内分别形成有IC、LSI等器件212。在这样形成的器件212的表面设有多个接合焊盘213。如图2所示，这样形成的半导体晶片2在硅(Si)基板21中埋设有与上述接合焊盘213连接的铜(Cu)电极214。此外，埋设在硅(Si)基板21中的铜(Cu)电极214的长度例如形成为200μm，该铜(Cu)电极214被150nm左右厚度的作为绝缘膜的二氧化硅(SiO2)膜215所覆盖。
以下说明对构成上述半导体晶片2的硅(Si)基板21的背面进行磨削，在不使铜(Cu)电极214露出的情况下形成为规定厚度的晶片加工方法。
首先，实施液状树脂覆盖工序，即：向用于保护硅(Si)基板21的正面的衬底的正面滴下液状树脂并进行旋转，由此在衬底正面覆盖液状树脂。采用图3(a)以及(b)所示的液状树脂覆盖装置30来实施该液状树脂覆盖工序。图3(a)以及(b)所示的保护膜覆盖装置30具备：保持晶片的转台31；以及配置在该转台31的旋转中心的上方的液状树脂供给喷嘴32。在采用这样构成的保护膜覆盖装置30来实施液状树脂覆盖工序时，如图3(a)所示，将例如由厚度为1mm左右的玻璃板构成的衬底3的背面3b侧载置在转台31上。然后，使未图示的吸引单元工作，在转台31上吸引保持衬底3。因此，被保持在转台31上的衬底3的正面3a成为上侧。在这样地将衬底3保持在转台31上之后，如图3(a)所示，使转台31沿着箭头所示的方向以规定的旋转速度(例如300～1000rpm)进行旋转，同时从配置在转台31上方的液状树脂供给喷嘴32向衬底3的正面3a的中央区域滴下规定量的液状树脂320。然后，使转台31旋转60秒左右，由此，如图3(b)所示，在衬底3的正面3a上形成树脂层321。覆盖于衬底3的正面3a的树脂层321的厚度是由上述液状树脂320的滴下量决定的，可以是50μm左右。此外，作为液状树脂320，可采用碳酸乙烯、环氧树脂、抗蚀树脂等。这样地覆盖于衬底3的正面3a的树脂层321的厚度不均匀，如上所述地滴落于中央区域的液状树脂320因离心力而流动到外周部，所以，如在图3(c)中夸张地示出的那样，正面321a凹陷成凹状，厚度从中心朝向外周逐渐变厚。此外，关于覆盖于衬底3的正面3a的树脂层321，在转台31的旋转速度慢且旋转时间短的情况下，还有时如图3(d)所示，正面321a成为凸状，中央部较厚且朝向外周而变薄。
在实施了上述液状树脂覆盖工序之后，实施衬底接合工序，即：在覆盖着液状树脂的衬底3的正面，隔着液状树脂接合硅(Si)基板21的正面。即，如图4(a)以及(b)所示，在覆盖着树脂层321的衬底3的正面，隔着树脂层321接合硅(Si)基板21的正面。如上所述，树脂层321的中央部较厚且朝向外周而变薄，所以，这样地隔着树脂层321接合于衬底3的正面的厚度薄的(在图示的实施方式中为600μm)硅(Si)基板21模仿该树脂层321而进行接合。因此，在覆盖于衬底3的正面的树脂层321如上述图3(c)所示地正面321a凹陷成凹状且厚度从中心朝向外周逐渐变厚的情况下，如图4(c)所示，作为硅(Si)基板21的上表面的背面21b凹陷成凹状，其中央部较低其朝向外周而变高。另一方面，在覆盖于衬底3的正面的树脂层321如上述图3(d)所示地成为凸状，其中央部较厚且朝向外周变薄的情况下，如图4(d)所示，作为硅(Si)基板21的上表面的背面21b成为凸状，其中央部较高且朝向外周而变低。
在如上所述地在衬底3的正面隔着树脂层321接合了硅(Si)基板21的正面之后，实施对硅(Si)基板21的背面进行磨削而形成为规定厚度的背面磨削工序。采用图5所示的磨削装置4来实施该背面磨削工序。图5所示的磨削装置4具备用编号40来表示整体的装置外壳。装置外壳40具有细长地延伸的长方体形状的主部41和设置在该主部41的后端部(在图5中为右上端)并向上方延伸的直立壁42。在直立壁42的前表面设有沿着上下方向延伸的一对导轨421、421。在该一对导轨421、421上，以能够沿着上下方向移动的方式安装有作为磨削单元的磨削单元5。
磨削单元5具备移动基台51和安装在该移动基台51上的主轴单元52。移动基台51在后表面两侧设有沿着上下方向延伸的一对脚部511、511，在这一对脚部511、511上形成有以能够滑动的方式与上述一对导轨421、421卡合的被引导槽512、512。在这样地以能够滑动的方式安装在设于直立壁42的一对导轨421、421上的移动基台51的前表面，设有朝前方突出的支撑部513。在该支撑部513上安装着主轴单元52。
主轴单元52具备：安装在支撑部513上的主轴外壳521；旋转自如地配置于该主轴外壳521中的旋转主轴522；以及用于对该旋转主轴522进行旋转驱动的作为旋转驱动单元的伺服电动机523。旋转主轴522的下端部超过主轴外壳521的下端而向下方突出，在其下端设有安装部524。在该安装部524的下表面安装有磨削轮525。磨削轮525由环状基台526和环状地安装在该基台526的下表面的磨削磨具527构成，环状基台526通过紧固螺栓528安装于安装部524。
图5所示的磨削装置4具有磨削进给单元6，该磨削进给单元6使上述磨削单元5沿着上述一对导轨421、421在上下方向上进行移动。该磨削进给单元6具有配置在直立壁42的前侧并且沿着上下方向延伸的外螺纹杆61。该外螺纹杆61的上端部以及下端部由安装在直立壁42上的轴承部件62以及63以旋转自如的方式进行支撑。在上侧的轴承部件62上配置有用于对外螺纹杆61进行旋转驱动的作为驱动源的脉冲电动机64，该脉冲电动机64的输出轴与外螺纹杆61进行了传动连接。在移动基台51的后表面，还形成有从该宽方向中央部向后方突出的连接部(未图示)，在该连接部上形成有沿着上下方向延伸的贯通内螺纹孔，上述外螺纹杆61与该内螺纹孔旋合。因此，当脉冲电动机64正转时，移动基台51即磨削单元5下降，即前进，当脉冲电动机64逆转时，移动基台51即磨削单元5上升，即后退。
参照图5以及图6继续进行说明，在装置外壳40的主部41的后半部中配置有卡盘台机构7。卡盘台机构7包含移动基台71和通过卡盘台支撑机构72支撑于该移动基台71上的卡盘台73。移动基台71滑动自如地配置在主部41后半部的沿着前后方向(与直立壁42的前表面垂直的方向)即箭头43a以及43b所示的方向延伸的一对导轨43、43上，且在后述的卡盘台机构移动单元76的作用下，使该移动基台71在图5所示的被加工物运入/运出区域44与磨削区域45之间移动，该磨削区域45与构成上述主轴单元52的磨削轮525的磨削磨具527相面对。
卡盘台支撑机构72具备：卡盘台支撑板721；配置在该卡盘台支撑板721上并且可旋转地支撑卡盘台73的圆筒部件722；以及将卡盘台支撑板721支撑在移动基台71上的支撑单元723。如图7所示，支撑单元723由利用3个支撑部724a、724b、724c进行支撑的3点支撑机构构成。第1支撑部724a是支点部，第2支撑部724b与第3支撑部724c为可动部。如图7所示，作为可动部的第2支撑部724b以及第3支撑部724c由上下位置调节单元725以及726进行支撑。上下位置调节单元725以及726例如由脉冲电动机和在该脉冲电动机的作用下工作的丝杠机构构成。因此，通过使上下位置调节单元725以及726分别工作对第2支撑部724b以及第3支撑部724c的高度位置进行调节，能够调整卡盘台73的姿势，即后述的卡盘台73的保持面与构成上述磨削轮525的磨削磨具527的下表面即磨削面之间的面对状态。因此，包含上下位置调节单元725以及726的支撑单元723作为调整卡盘台73的保持面与磨削轮525的磨削面之间的面对状态的面对状态调整单元发挥功能。
接着，参照图8来说明卡盘台73。
图8所示的卡盘台73由圆柱状的卡盘台主体731以及配置在该卡盘台主体731的上表面的圆形状的吸附保持卡盘732构成。卡盘台主体731由不锈钢等金属材料形成，在上表面形成有圆形的嵌合凹部731a，在该嵌合凹部731a的底面外周部设有环状的载置架731b。并且，在嵌合凹部731a内嵌合着由多孔性部件形成的吸附保持卡盘732，所述多孔性部件由具备无数吸引孔的多孔陶瓷等构成。关于这样地嵌合在卡盘台主体731的嵌合凹部731a中的吸附保持卡盘732，如图8中夸张地示出的那样，作为上表面的保持面732a以旋转中心P1为顶点形成为圆锥形。关于该形成为圆锥形的保持面732a，当设其半径为R、顶点的高度为H时，从外周到中心的坡度(H/R)在图示的实施方式中被设定为0.0002。此外，在图示的实施方式中，将吸附保持卡盘732的直径设定为200mm(半径R：100mm)，将高度H设定为20μm。这样设定的卡盘台73的保持面732a的从外周到中心的坡度(H/R)被存储到后述的控制单元的随机存取存储器(RAM)中。另外，在卡盘台主体731上形成有与嵌合凹部731a连通的连通路731c，该连通路731c与未图示的吸引单元连通。因此，通过在作为吸附保持卡盘732的上表面的保持面732a上载置被加工物，并使未图示的吸引单元工作，由此被加工物被吸引保持在保持面732a上。这样构成的卡盘台73在配置于图6所示的圆筒部件722内的伺服电动机74的作用下进行旋转。
参照图6继续进行说明，图示的磨削装置4具备卡盘台机构移动单元76，该卡盘台机构移动单元76使上述卡盘台机构7沿着一对导轨43与作为卡盘台73的上表面的保持面平行地在箭头43a以及43b所示的方向上移动。卡盘台机构移动单元76具备：配置在一对导轨43之间并与导轨43平行地延伸的外螺纹杆761；以及对该外螺纹杆761进行旋转驱动的伺服电动机762。外螺纹杆761与设于上述移动基台71上的螺纹孔711旋合，其末端部由连接一对导轨43、43而安装的轴承部件763旋转自如地进行支撑。伺服电动机762的驱动轴与外螺纹杆761的基端进行了传动连接。因此，当伺服电动机762正转时，移动基台71即卡盘台机构7向箭头43a所示的方向移动，当伺服电动机762逆转时，移动基台71即卡盘台机构7向箭头43b所示的方向移动。在箭头43a以及43b所示的方向上移动的卡盘台机构7被选择性地定位于图5中的被加工物运入/运出区域44与磨削区域45。
根据图5继续进行说明，图示的实施方式中的磨削装置4在装置外壳40的主部41的前半部分中，配置有第1收纳盒11、第2收纳盒12、被加工物临时放置单元13、清洗单元14、被加工物运送单元15、被加工物运入单元16以及被加工物运出单元17。第1收纳盒11收纳磨削加工前的被加工物，且被载置于装置外壳40的主部41的收纳盒运入区域中。此外，在第1收纳盒11中收纳在上述衬底3的正面隔着树脂层321接合了硅(Si)基板21的正面后的半导体晶片2。第2收纳盒12被载置于装置外壳40的主部41的收纳盒运出区域中，收纳磨削加工后的半导体晶片2。被加工物临时放置单元13配置在第1收纳盒11与被加工物运入/运出区域44之间，临时放置磨削加工前的半导体晶片2。清洗单元14被配置在被加工物运入/运出区域44与第2收纳盒12之间，对磨削加工后的半导体晶片2进行清洗。被加工物运送单元15配置在第1收纳盒11与第2收纳盒12之间，将收纳于第1收纳盒11内的半导体晶片2运出到被加工物临时放置单元13，并且将由清洗单元14清洗后的半导体晶片2运送到第2收纳盒12内。
上述被加工物运入单元16配置在被加工物临时放置单元13与被加工物运入/运出区域44之间，将载置在被加工物临时放置单元13上的磨削加工前的半导体晶片2运送到已被定位于被加工物运入/运出区域44中的卡盘台机构7的卡盘台73上。被加工物运出单元17配置在被加工物运入/运出区域44与清洗单元14之间，将已被定位于被加工物运入/运出区域44中的卡盘台73上载置的磨削加工后的半导体晶片2运送至清洗单元14。
此外，收纳有规定数量的磨削加工前的半导体晶片2的第1收纳盒11被载置于装置外壳40的主部41的规定的收纳盒运入区域中。并且，当载置于收纳盒运入区域中的第1收纳盒11中收纳的磨削加工前的半导体晶片2被全部运出时，取代空的收纳盒11，手动地将收纳有规定数量的磨削加工前的多个半导体晶片2的新收纳盒11载置到收纳盒运入区域中。另一方面，当向载置于装置外壳40的主部41的规定的收纳盒运出区域中的第2收纳盒12内运入了规定数量的磨削加工后的半导体晶片2时，手动地运出该第2收纳盒12，载置新的空的第2收纳盒12。
参照图5继续进行说明，图示的实施方式中的磨削装置4具备高度位置测量单元8，该高度位置测量单元8测量载置于上述被加工物临时放置单元13上的磨削加工前的半导体晶片2的被磨削面的高度位置或者构成半导体晶片2的硅(Si)基板21中埋设的铜(Cu)电极214的高度位置。该高度位置测量单元8测量构成隔着树脂层321与衬底3的正面接合的半导体晶片2的硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的从衬底3的正面3a起算的高度，或者测量埋设在硅(Si)基板21中的铜(Cu)电极214的背面(被磨削面)侧端面的高度位置。作为这样的高度位置测量装置，例如可采用Lasertec株式会社所制造销售的TSV300-IR。
图示的实施方式中的磨削装置4具备图9所示的控制单元9。控制单元9由计算机构成，并具备：根据控制程序进行运算处理的中央处理装置(CPU)91、存储控制程序等的只读存储器(ROM)92、存储运算结果等的可读写随机存取存储器(RAM)93、输入接口94以及输出接口95。从高度位置测量单元8等向这样构成的控制单元9的输入接口94输入检测信号。另外，从输出接口95向用于对上述旋转主轴522进行旋转驱动的电动机523、磨削进给单元6的脉冲电动机64、支撑卡盘台73的上下位置调节单元725以及726、用于对卡盘台73进行旋转驱动的伺服电动机74、卡盘台机构移动单元76的伺服电动机762、高度位置测量单元8、被加工物临时放置单元13、旋转清洗单元14、被加工物运送单元15、被加工物运入单元16、被加工物运出单元17等输出控制信号。
图示的实施方式中的磨削装置4如以上这样构成，以下对其作用进行说明。
当要利用上述磨削装置4对构成隔着树脂层321与上述衬底3的正面接合的半导体晶片2的硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)进行磨削时，将收纳有磨削加工前的与衬底3的正面接合的半导体晶片2的收纳盒11载置于规定的收纳盒载置部处。需要说明的是，设为如下情况进行说明：收纳于收纳盒11内的隔着树脂层321与衬底3的正面接合的半导体晶片2如上述图4(c)所示，作为硅(Si)基板21的上表面的背面21b凹陷成凹状，中央部较低且朝向外周而变高。
在如上这样地将收纳有磨削加工前的与衬底3的正面接合的半导体晶片2的收纳盒11载置于规定的收纳盒载置部处，并接通了磨削开始开关(未图示)时，控制单元9使被加工物运送单元15工作，将收纳于收纳盒11的磨削前的与衬底3的正面接合的半导体晶片2运送至被加工物临时放置单元13。然后，控制单元9使被加工物临时放置单元13工作，进行所运送的磨削前的与衬底3的正面接合的半导体晶片2的中心对准。接着，控制单元9实施高度位置测量工序，该高度位置测量工序测量构成隔着树脂层321与衬底3的正面接合的半导体晶片2的硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的从衬底3起算的高度位置。即，控制单元9使高度位置测量单元8工作，如图10中实线所示，将检测部81定位于构成与衬底3的正面接合的半导体晶片2的硅Si基板21的外周缘部。这样地定位于硅(Si)基板21的外周缘部的高度位置测量单元8的检测部81检测硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的外周缘部的高度(H1)，并将高度位置信号发送至控制单元9。接着，控制单元9如图10中双点划线所示，将检测部81定位于构成半导体晶片2的硅基板21的中心。这样地定位于构成半导体晶片2的硅(Si)基板21的中心的检测部81检测硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的中心高度(H2)，并将高度位置信号发送至控制单元9。控制单元9将从高度位置测量单元8发送来的硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的外周缘部的高度(H1)数据与中心高度(H2)数据存储到随机存取存储器(RAM)93内。然后，控制单元9从硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的外周缘部的高度(H1)减去中心高度(H2)，求出硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的凹状的高度差(h)(h=H1﹣H2)。当这样地求出硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)上的凹状的高度差(h)之后，控制单元9根据硅(Si)基板21的半径(R)与高度差(h)求出坡度(h/R)，并将该坡度(h/R)存储到随机存取存储器(RAM)93中。此外，图11示出了硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的外周缘部的高度(H1)和中心高度(H2)、以及硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)中的从外周至中心的坡度(h/R)。在图11所示的实施方式中，硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的外周缘部的从衬底3起算的高度(H1)为610μm，硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的中心的从衬底3起算的高度(H2)为607μm，高度差(h)为3μm。因此，在将硅(Si)基板21的半径(R)设为100mm时，坡度(h/R=0.003/100)为0.00003。
在如上这样地实施了测量构成与衬底3的正面接合的半导体晶片2的硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的高度位置的高度位置测量工序之后，控制单元9使被加工物运送单元15工作，吸引保持已实施高度位置测量工序后的半导体晶片2，并运送到已定位于上述运入/运出区域44中的卡盘台73上。此时，与半导体晶片2接合的衬底3侧被载置在卡盘台73上，作为被磨削面的硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)成为上侧。这样，通过未图示的吸引单元的工作，如图12所示，被载置在定位于运入/运出区域44中的卡盘台73上的磨削前的半导体晶片2隔着衬底3吸引保持在卡盘台73上(晶片保持工序)。在图示的实施方式中，这样地隔着衬底3吸引保持在卡盘台73上的磨削加工前的半导体晶片2成为圆锥形状。即，卡盘台73的保持面732a的坡度(H/R)为0.0002，且如上所述，与衬底3的正面接合的半导体晶片2的坡度(h/4)为0.00003，所以，如图12所示，隔着衬底3吸引保持在卡盘台73的保持面732a上的磨削前的半导体晶片2的上表面即硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)成为圆锥形状。
在将磨削加工前的半导体晶片2吸引保持在卡盘台73上之后，控制单元9使卡盘台机构移动单元76工作，朝向箭头43a所示的方向移动卡盘台机构7，定位至磨削区域45。接着，控制单元9实施面对状态调整工序：调整被保持在卡盘台73的保持面上的半导体晶片2的被加工面即硅(Si)基板21的背面21b与磨削轮525的磨削面之间的面对状态。该面对状态调整工序是通过使作为面对状态调整单元发挥功能的包含上下位置调节单元725及726的支撑单元723工作而实施的，所述面对状态调整单元根据上述卡盘台73的保持面732a的上述坡度(H/R)和硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的从外周至中心的坡度(h/R)，调整上述卡盘台73的保持面与磨削轮525的磨削面之间的面对状态。因为卡盘台73的保持面732a与构成磨削轮525的磨削磨具527的下表面即磨削面已被定位成基本平行，所以，为了对卡盘台73的保持面732a的坡度(H/R)与硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)的从外周至中心的坡度(h/R)之间的差值进行校正，调整作为面对状态调整单元发挥功能的上下位置调节单元725以及726，由此，如图13所示，能够将硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)与作为磨削磨具527的下表面的磨削面定位成平行。
在如上这样地实施了面对状态调整工序之后，控制单元9使保持着半导体晶片2的卡盘台73沿着图13中箭头73a所示的方向例如以300rpm左右的速度旋转，驱动上述伺服电动机523使旋转主轴522旋转，使磨削轮525沿着箭头525a所示的方向例如以6000rpm的旋转速度进行旋转，并且对上述磨削进给单元6的脉冲电动机64进行正转驱动，使磨削单元5下降即前进。此时，将卡盘台73的中心即构成半导体晶片2的硅(Si)基板21的中心定位于磨削轮525的多个磨削磨具527所通过的位置。然后，对磨削进给单元6的脉冲电动机64进行正转驱动，使磨削单元5下降即前进，使磨削轮525的多个磨削磨具527以规定的荷重按压到构成半导体晶片2的硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)。结果，能够均匀地磨削构成半导体晶片2的硅(Si)基板21的背面21b(被磨削面)，将半导体晶片2磨削为均匀的厚度(背面磨削工序)。因此，在与构成半导体晶片2的硅(Si)基板21中埋设的铜(Cu)电极214的硅(Si)基板21背面21b侧末端相距例如3μm左右的跟前位置处，结束磨削，由此，全部的铜(Cu)电极214都不会露出。
当如上这样地实施了磨削工序之后，控制单元9对磨削进给单元6的脉冲电动机64进行逆转驱动，使主轴单元52上升到规定位置，并且停止伺服电动机523的旋转，停止磨削轮525的旋转，进而停止卡盘台73的旋转。
接着，控制单元9使图6所示的卡盘台机构移动单元76工作，沿着箭头43b所示的方向移动卡盘台73而将其定位至被加工物运入/运出区域44(参照图5)。在这样地将卡盘台73定位至被加工物运入/运出区域44之后，控制单元9解除卡盘台73对半导体晶片2的吸引保持，使被加工物运出单元17工作，从卡盘台73运出已实施了磨削加工的半导体晶片2，运送到旋转清洗单元14。
如上所述地从定位于被加工物运入/运出区域44的卡盘台73上运出并运送到旋转清洗单元14的半导体晶片2在这里进行清洗之后，由被加工物运送单元15收纳到第2收纳盒12的规定位置处。
接着，对高度位置测量工序的其它实施方式进行说明。如图14所示，该高度位置测量工序测量在隔着液状树脂与衬底3的正面接合的硅(Si)基板21中埋设的铜(Cu)电极214的背面侧端面的从衬底3起算的高度位置。此时，可求出埋设在硅(Si)基板21的外周缘部的铜(Cu)电极214的高度位置与埋设在中心部的铜(Cu)电极214的高度位置，根据两个高度位置来求出坡度，不过，也可以求出埋设在硅(Si)基板21的从外周缘部到中心部之间的多个铜(Cu)电极214的高度位置，并求出任意的铜(Cu)电极214都不突出于连接该高度位置的线的坡度。这样，通过测量埋设在硅(Si)基板21中的铜(Cu)电极214的背面侧端面的从衬底3起算的高度位置，由此，即使铜(Cu)电极214的高度存在偏差，从而与硅(Si)基板21的背面21b的距离存在偏差，在上述背面磨削工序中也不会磨削到铜(Cu)电极214使其露出。
此外，针对如上所述地实施了背面磨削工序的半导体晶片2，将对于硅的蚀刻率高、且对于SiO2的蚀刻率极低的四甲基氢氧化铵(TMAH)用作蚀刻液，对硅(Si)基板21的背面进行蚀刻，由此使得被SiO2所覆盖的铜(Cu)电极214从背面突出例如10μm左右。然后，在硅(Si)基板21的整个背面形成SiO2绝缘膜，之后进行抛光，由此使铜(Cu)电极214从绝缘膜中露出，并在露出的铜(Cu)电极214的端面上压接上凸块。

Claims (2)

1.一种晶片加工方法，将在基板中埋设有电极的晶片形成为规定厚度，所述电极与分别设于形成在该基板的正面的多个器件上的接合焊盘连接，该晶片加工方法的特征在于，包含以下工序：
液状树脂覆盖工序，向用于保护该基板的正面的衬底的正面滴下液状树脂并进行旋转，由此在该衬底的正面覆盖液状树脂；
衬底接合工序，使该基板的正面隔着液状树脂与覆盖有液状树脂的该衬底的正面接合；
高度位置测量工序，测量隔着液状树脂与该衬底的正面接合的该基板的背面的从该衬底起算的高度位置；
晶片保持工序，将与该基板的正面接合的该衬底侧载置到磨削装置的卡盘台上，使该基板的背面露出而保持在该卡盘台上；以及
背面磨削工序，使该卡盘台旋转，在保持于该卡盘台上的该晶片的该基板的背面，在使磨削轮旋转的同时使该磨削轮的磨削面与该晶片的该基板的背面接触来磨削该晶片的该基板的背面，
在实施该背面磨削工序之前，实施面对状态调整工序，在该面对状态调整工序中，根据由该高度位置测量工序测量的隔着液状树脂与该衬底的正面接合的该基板的背面的从该衬底起算的高度位置，求出该基板的背面的从外周侧至中心侧的坡度，与该坡度对应地调整该卡盘台的保持面与该磨削轮的磨削面之间的面对状态。
2.一种晶片加工方法，将在基板中埋设有电极的晶片形成为规定厚度，所述电极与分别设于形成在该基板的正面的多个器件上的接合焊盘连接，该晶片加工方法的特征在于，包含以下工序：
液状树脂覆盖工序，向用于保护该基板的正面的衬底的正面滴下液状树脂并进行旋转，由此在该衬底的正面覆盖液状树脂；
衬底接合工序，使该基板的正面隔着液状树脂与覆盖有液状树脂的该衬底的正面接合；
高度位置测量工序，测量在隔着液状树脂与该衬底的正面接合的该基板中埋设的该电极的背面侧端面的从该衬底起算的高度位置；
晶片保持工序，将与该基板的正面接合的该衬底侧载置到磨削装置的卡盘台上，使该基板的背面露出而保持在该卡盘台上；以及
背面磨削工序，使该卡盘台旋转，在保持于该卡盘台上的该晶片的该基板的背面，在使磨削轮旋转的同时使该磨削轮的磨削面与该晶片的该基板的背面接触来磨削该晶片的该基板的背面，
在实施该背面磨削工序之前，实施面对状态调整工序，在该面对状态调整工序中，根据由该高度位置测量工序测量的该电极的背面侧端面的从该衬底起算的高度位置，求出电极的背面侧端面的从外周侧至中心侧的坡度，与该坡度对应地调整该卡盘台的保持面与该磨削轮的磨削面之间的面对状态。
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