CN107891358B - 晶片的加工方法和研磨装置 - Google Patents

晶片的加工方法和研磨装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107891358B
CN107891358B CN201710866117.1A CN201710866117A CN107891358B CN 107891358 B CN107891358 B CN 107891358B CN 201710866117 A CN201710866117 A CN 201710866117A CN 107891358 B CN107891358 B CN 107891358B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
polishing
liquid
polishing pad
chuck
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710866117.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107891358A (zh
Inventor
宫城有佑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2016195906A priority Critical patent/JP6827289B2/ja
Priority to JP2016-195906 priority
Application filed by Disco Corp filed Critical Disco Corp
Publication of CN107891358A publication Critical patent/CN107891358A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107891358B publication Critical patent/CN107891358B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/31051Planarisation of the insulating layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005Control means for lapping machines or devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27Work carriers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34Accessories
    • B24B37/345Feeding, loading or unloading work specially adapted to lapping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B57/00Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
    • B24B57/02Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002Preparing wafers
    • H01L21/02005Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008Multistep processes
    • H01L21/0201Specific process step
    • H01L21/02016Backside treatment
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices

Abstract

提供晶片的加工方法和研磨装置,能够在进行了研磨之后迅速地转移到去疵层形成,能够加工出与设计一致的晶片。晶片的加工方法是使用研磨垫在晶片的背面上形成去疵层的方法,该方法包含如下工序:晶片保持工序(ST1),将粘贴在晶片的正面上的BG带保持在卡盘工作台上;应变层去除工序(ST4),一边对研磨垫提供研磨液一边使研磨垫和卡盘工作台旋转,并将应变层从晶片的背面去除;研磨液去除工序(ST5),在实施了应变层去除工序(ST4)之后,从喷嘴朝向研磨垫提供冲洗液而将残留研磨液去除;以及去疵层形成工序(ST6),一边对研磨垫和晶片提供不含磨粒的液一边使研磨垫和卡盘工作台旋转,并在晶片的背面上形成去疵层。

Description

晶片的加工方法和研磨装置
技术领域
本发明涉及晶片的加工方法和研磨装置。
背景技术
在电子器件制造工序中,通过呈格子状排列的被称为间隔道的分割预定线在作为大致圆板状的硅基板等的正面上划分出多个区域,在该各个区域中形成有IC(IntegratedCircuit:集成电路)、LSI(Large-Scale Integration:大规模集成电路)等器件。通过沿着间隔道对以这种方式形成有多个器件的晶片进行分割而形成各个器件。为了实现器件的小型化和轻量化,通常在将晶片沿着间隔道切断而分割出各个区域之前,对晶片的背面进行磨削而形成为规定的厚度。
当对上述那样的晶片的背面进行磨削时,在器件的背面上生成由微裂纹构成的1μm左右的磨削应变层。并且,由于器件的抗折强度会因磨削应变层而降低,所以在对晶片的背面进行磨削而形成为规定的厚度之后,对晶片的背面实施研磨加工、蚀刻加工等,将在晶片的背面上生成的磨削应变层去除,防止器件的抗折强度降低。
另一方面,当背面的应变层被去除时,去疵效果降低而晶片的内部所含有的铜等金属离子向形成有器件的正面侧移动,从而可能会产生电流泄漏。为了解决这样的问题,进行在晶片的背面上形成磨削应变层(去疵层)的步骤。
但是,要想实施上述步骤,需要研磨构件和去疵层形成构件,存在装置结构变得复杂的问题。针对该问题点,在专利文献1中,提出了具有兼具研磨功能和去疵层形成功能的研磨垫的研磨装置(例如,参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2015-046550号公报
从提高生产性的观点来看,在进行了研磨后立即转移到去疵层形成,但由于在研磨后的研磨垫中含有研磨液,所以并不是马上进行去疵层的形成。此外,即使按照与设计一致的值完成了研磨,但由于含有研磨液的研磨垫与晶片接触,所以也可能超过设计值而使晶片受到侵蚀。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供晶片的加工方法和研磨装置,能够在研磨后迅速地转移到去疵层形成,能够加工出与设计一致的晶片。
为了解决上述的课题并达成目的,本发明的晶片的加工方法使用具有莫氏硬度比晶片高的磨粒的研磨垫在晶片的背面上形成去疵层,在该晶片的正面上形成有器件,其特征在于,该晶片的加工方法包含如下的工序:晶片保持工序,在晶片的正面上粘贴保护部件,将保护部件侧保持在卡盘工作台的保持面上;应变层去除工序,一边对该研磨垫提供研磨液一边使该研磨垫旋转,并且一边使该卡盘工作台旋转一边通过该研磨垫对晶片的背面进行研磨,从而将应变层从晶片的背面去除;研磨液去除工序,在实施了该应变层去除工序之后,从喷嘴朝向该研磨垫提供冲洗液,将该研磨垫所含的残留研磨液去除;以及去疵层形成工序,一边对该研磨垫和晶片提供不含磨粒的液一边使该研磨垫旋转,并且一边使该卡盘工作台旋转一边通过该研磨垫对晶片的背面进行研磨,从而在背面上形成去疵层。
也可以一边使该卡盘工作台相对于该研磨垫水平移动一边进行所述去疵层形成工序。
本发明的研磨装置对晶片进行研磨,其特征在于,该研磨装置具有:卡盘工作台,其将晶片保持为能够旋转;研磨构件,其具有研磨垫,该研磨垫对保持在该卡盘工作台上的晶片进行研磨,在该进行了研磨的晶片上形成去疵层;研磨液提供源,其对晶片和该研磨垫提供研磨液;液提供源,其对晶片和该研磨垫提供与研磨液不同的不含磨粒的液;控制构件,其至少对该研磨构件和该卡盘工作台进行控制而一边提供研磨液一边对晶片进行研磨,接着一边提供不含该磨粒的液一边形成去疵层;以及喷嘴,其与该卡盘工作台相邻设置,朝向该研磨垫提供用于去除研磨液的冲洗液,该控制构件进一步进行控制以便在对晶片进行了研磨之后转移到去疵层形成时,从该喷嘴朝向该研磨垫提供冲洗液而将残留于该研磨垫的研磨液去除。
根据本发明,能够通过缩短从研磨转移到去疵层形成的时间而提高生产性,并且与设计一致地进行加工。
附图说明
图1是示出实施方式1的晶片的加工方法的加工对象的晶片的立体图。
图2是在实施方式1的晶片的加工方法中使用的磨削研磨装置的结构例的立体图。
图3是示出图2所示的磨削研磨装置的研磨构件的结构例的立体图。
图4是示出实施方式1的晶片的加工方法的流程的流程图。
图5是实施方式1的晶片的加工方法的晶片保持工序的在正面上粘贴有BG带的晶片的剖视图。
图6是示出实施方式1的晶片的加工方法的应变层去除工序的图。
图7是示出实施方式1的晶片的加工方法的研磨液去除工序的图。
图8是示出实施方式1的晶片的加工方法的去疵层形成工序的图。
图9是示出实施方式1的晶片的加工方法的单片化工序的图。
图10是示出实施方式2的晶片的加工方法的应变层去除工序的图。
图11是示出实施方式2的晶片的加工方法的研磨液去除工序的图。
图12是示出实施方式2的晶片的加工方法的去疵层形成工序的图。
图13是示出实施方式2的变形例1的晶片的加工方法的研磨液去除工序的图。
标号说明
1:磨削研磨装置(研磨装置);5:研磨构件;7:卡盘工作台;7a:保持面;15:研磨液提供源;17:液提供源;20:喷嘴;51:研磨垫;100:控制构件;W:晶片;WS:正面;WR:背面;DV:器件;G:去疵层;T:BG带(保护部件);GL:研磨液;CL:冲洗液;L:液;ST1:晶片保持工序;ST4:应变层去除工序;ST5:研磨液去除工序;ST6:去疵层形成工序。
具体实施方式
参照附图对用于实施本发明的方式(实施方式)进行详细地说明。本发明并不限定于以下的实施方式所记载的内容。并且,在以下所记载的结构要素中包含本领域技术人员所容易想到的、实际上相同的结构。此外,能够对以下记载的结构进行适当组合。并且,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的各种省略、置换或变更。
【实施方式1】
根据附图对本发明的实施方式1的晶片的加工方法进行说明。图1是示出实施方式1的晶片的加工方法的加工对象的晶片的立体图。图2是在实施方式1的晶片的加工方法中使用的磨削研磨装置的结构例的立体图。图3是示出图2所示的磨削研磨装置的研磨构件的结构例的立体图。
实施方式1的晶片的加工方法是在晶片W的背面WR上形成去疵层G并且将晶片W分割成器件芯片DT(在图1中以虚线示出)的方法。如图1所示,晶片W是以硅为原材料的圆板状的半导体晶片或光器件晶片。在晶片W的正面WS上,在通过格子状形成的多条间隔道S划分出的区域中形成有器件DV。即,在晶片W的正面WS上形成有多个器件DV。关于晶片W,在对正面WS的相反侧的背面WR实施磨削加工等而薄化至规定的厚度之后,在背面WR侧形成去疵层G。去疵层G是在晶片W的背面WR即各器件DV的背面WR上形成有晶体缺陷、应变等(称为去疵点)的层,是在该去疵位点对引起金属污染的杂质进行捕获、固着的层。在实施方式1中,关于晶片W,在背面WR侧形成了去疵层G之后分割成包含器件DV的器件芯片DT,但也可以在通过磨削研磨装置1进行磨削加工之前,从正面WS侧形成不到达背面WR的槽,在通过磨削研磨装置1分割成器件芯片DT之后,在背面WR侧形成去疵层G。
实施方式1的晶片的加工方法至少使用图2所示的作为研磨装置的磨削研磨装置1。磨削研磨装置1为了使晶片W的背面WR薄型化而进行磨削加工,并且为了使磨削加工后的晶片W的背面WR高精度地平坦化且在晶片W的背面WR侧形成去疵层G而进行研磨加工。如图2所示,磨削研磨装置1主要具有:装置主体2;第1磨削构件3;第2磨削构件4;研磨构件5;设置在转动工作台6上的例如4个卡盘工作台7;盒8、9;对位构件10;搬入构件11;清洗构件13;搬出搬入构件14;以及控制构件100。
第1磨削构件3是用于进行如下加工的构件:一边使具有安装在主轴的下端的磨削磨具的磨削磨轮31进行旋转,一边沿着与铅直方向平行的Z轴方向对保持在粗磨削位置B的卡盘工作台7上的晶片W的背面WR进行按压,从而对晶片W的背面WR进行粗磨削加工。同样,第2磨削构件4是用于进行如下加工的构件:一边使具有安装在主轴的下端的磨削磨具的磨削磨轮41进行旋转,一边沿着Z轴方向对保持在位于精磨削位置C的卡盘工作台7上的粗磨削完的晶片W的背面WR进行按压,从而对晶片W的背面WR进行精磨削加工。
研磨构件5具有研磨垫51,该研磨垫51对保持在卡盘工作台7上的晶片W进行研磨而在晶片W上形成去疵层G。在实施方式1中,如图3所示,研磨构件5使安装在主轴54的下端的研磨垫51与卡盘工作台7的保持面7a相对配置。研磨构件5一边使研磨垫51进行旋转,一边通过研磨进给构件53沿着Z轴方向对保持在位于研磨位置D的卡盘工作台7的保持面7a上的精磨削完成的晶片W的背面WR进行按压。研磨构件5是用于进行如下加工的构件:使研磨垫51沿着Z轴方向对晶片W的背面WR进行按压,从而对晶片W的背面WR进行研磨加工。
研磨构件5的研磨垫51包含20~50重量%的平均粒径为0.35~1.7(μm)【中央值】的磨粒。平均粒径是指通过激光衍射/散射法求出的粒度分布中的积分值为50%的粒径。积分值为50%的粒径是指从粒子尺寸较小的粒子起对粒子数进行计数而数到整个粒子数的50%时的粒径。包含在研磨垫51中的磨粒是莫氏硬度比构成晶片W的硅高的磨粒,作为对形成去疵层G而言优选的磨粒,例如使用GC(绿色碳化硅)、WA(白色氧化铝)、金刚石。并且,作为在研磨加工中优选的磨粒,包含在研磨垫51中的磨粒例如使用二氧化硅(SiO2)、氧化锆(ZrO2)或二氧化铈(CeO2)。在实施方式1中,研磨垫51包含对形成GC等去疵层G而言优选的磨粒和对二氧化硅等的研磨加工而言优选的磨粒的双方。
研磨构件5一边经由切换阀12从与研磨垫51分开的喷嘴16对晶片W的背面WR提供来自研磨液提供源15的具有碱性的研磨液GL,一边使用研磨垫51对晶片W的背面WR实施了研磨加工,之后,经由切换阀12从喷嘴16对晶片W的背面WR提供来自液提供源17的不含磨粒的液L(在实施方式1中为纯水),一边使用研磨垫51在晶片W的背面WR侧形成去疵层G。此时,维持了晶片W的抗折强度。在实施方式1中,晶片W的抗折强度被维持为1000MPa以上,但本发明并不限定于此,只要设定为能够获得希望的器件强度的值即可。这里,作为不含磨粒的液,只要是不与晶片W发生反应的液体即可,在晶片W由硅构成的情况下,可以是纯水或在纯水中含有添加物的液体,只要是实际上不与晶片W发生反应的液体即可。
如前述的那样,研磨液提供源15对晶片W和研磨垫51提供研磨液GL。液提供源17对晶片W和研磨垫51提供与研磨液GL不同的不含磨粒的液L。
研磨构件5在对晶片W的背面WR实施了研磨加工之后,从喷嘴20对旋转中的研磨垫51提供来自冲洗液提供源19的用于将研磨液GL从研磨垫51去除的冲洗液CL(在实施方式1中为纯水)。作为冲洗液CL,只要是不与晶片W发生反应的液体即可,在晶片W由硅构成的情况下,可以是纯水或在纯水中含有添加物的液体,只要是实际上不与晶片W发生反应的液体即可。并且,如图3所示,研磨构件5具有X轴移动构件52,该X轴移动构件52使研磨垫51与主轴54一起在与Z轴方向垂直且与装置主体2的宽度方向平行的X轴方向上移动。喷嘴20与研磨位置D的卡盘工作台7相邻设置,朝向研磨垫51提供冲洗液CL,该喷嘴20的喷出形状为缝状。
在实施方式1中,研磨垫51含有对形成GC等去疵层G而言优选的磨粒和对二氧化硅等的研磨加工而言优选的磨粒的双方,在本发明中,研磨垫51只要含有对形成GC等去疵层G而言优选的磨粒和对二氧化硅等的研磨加工而言优选的磨粒中的至少一方即可。在研磨垫51作为磨粒仅含有对形成GC等去疵层G而言优选的磨粒的情况下,也可以使从研磨液提供源15提供的研磨液GL中含有二氧化硅等的对研磨加工而言优选的磨粒,在研磨垫51作为磨粒仅含有二氧化硅等对研磨加工而言优选的磨粒的情况下,只要使从液提供源17提供的液L中含有对形成GC等去疵层G而言优选的磨粒即可。
并且,在实施方式1中,从冲洗液提供源19提供的冲洗液CL是纯水,但在本发明中也可以是将纯水与高压气体混合而得的两种流体。
转动工作台6是设置在装置主体2的上表面上的圆盘状的工作台,其以能够在水平面内旋转的方式设置,按照规定的时机进行旋转驱动。在该转动工作台6上例如以90度的相位角等间隔地配设有例如4个卡盘工作台7。该4个卡盘工作台7将晶片W保持为能够旋转,采用了在保持面7a上具有真空卡盘的卡盘工作台构造,对载置在保持面7a上的晶片W进行真空吸附而保持。这些卡盘工作台7在磨削加工时和研磨加工时以与铅直方向平行的轴为旋转轴通过旋转驱动机构在水平面内进行旋转驱动。这样,卡盘工作台7具有能够将作为被加工物的晶片W保持为能够旋转的保持面7a。这样的卡盘工作台7通过转动工作台6的旋转而依次移动到搬入搬出位置A、粗磨削位置B、精磨削位置C、研磨位置D以及搬入搬出位置A。
盒8、9是具有多个狭槽的用于对晶片W进行收纳的收纳器。一个盒8对在磨削研磨加工前的正面WS上粘贴有作为保护部件的BG(Back Grind:减薄)带T(图5所示)的晶片W进行收纳,另一个盒9对磨削研磨加工后的晶片W进行收纳。并且,对位构件10是用于供从盒8取出后的晶片W暂放并进行其中心对位的工作台。
搬入构件11具有吸附垫,该搬入构件11对利用对位构件10进行了对位后的磨削研磨加工前的晶片W进行吸附保持而搬入到位于搬入搬出位置A的卡盘工作台7上。搬入构件11对保持在位于搬入搬出位置A的卡盘工作台7上的磨削研磨加工后的晶片W进行吸附保持而向清洗构件13搬出。
搬出搬入构件14例如是具有U字型手部14a的机器人拾取器,通过U字型手部14a对晶片W进行吸附保持而搬送。具体来说,搬出搬入构件14将磨削研磨加工前的晶片W从盒8向对位构件10搬出,并且将磨削研磨加工后的晶片W从清洗构件13向盒9搬入。清洗构件13对磨削研磨加工后的晶片W进行清洗,将附着在磨削和研磨后的加工面上的磨削屑和研磨屑等污染物去除。
控制构件100分别对构成磨削研磨装置1的上述的结构要素进行控制。即,控制构件100使磨削研磨装置1执行针对晶片W的加工动作,至少对研磨构件5和卡盘工作台7进行控制而一边提供研磨液GL一边对晶片W进行研磨,接着一边提供不含磨粒的液L一边形成去疵层G。控制构件100是能够执行计算机程序的计算机。控制构件100具有:运算处理装置,其具有CPU(central processing unit:中央处理单元)那样的微处理器;存储装置,其具有ROM(read only memory:只读存储器)或RAM(random access memory:随机存取存储器)那样的存储器;以及输入输出接口装置。控制构件100的CPU在RAM上执行存储在ROM中的计算机程序,生成用于对磨削研磨装置1进行控制的控制信号。控制构件100的CPU将所生成的控制信号经由输入输出接口装置输出给磨削研磨装置1的各结构要素。并且,控制构件100与未图示的显示构件和/或输入构件连接,其中,该显示构件由对加工动作的状态或图像等进行显示的液晶显示装置等构成,该输入构件在操作人员对加工内容信息等进行登记时使用。输入构件由设置在显示构件上的触摸面板和键盘等中的至少一个构成。
接着,对实施方式1的晶片的加工方法进行说明。图4是示出实施方式1的晶片的加工方法的流程的流程图。图5是实施方式1的晶片的加工方法的晶片保持工序的在正面上粘贴有BG带的晶片的剖视图。图6是示出实施方式1的晶片的加工方法的应变层去除工序的图。图7是示出实施方式1的晶片的加工方法的研磨液去除工序的图。图8是示出实施方式1的晶片的加工方法的去疵层形成工序的图。图9是示出实施方式1的晶片的加工方法的单片化工序的图。
如图4所示,晶片的加工方法(以下,简称为加工方法)包含晶片保持工序ST1、粗磨削工序ST2、精磨削工序ST3、应变层去除工序ST4、研磨液去除工序ST5、去疵层形成工序ST6以及单片化工序ST7。
晶片保持工序ST1是如下的工序:在晶片W的正面WS上粘贴BG带T,将BG带T侧吸引保持在卡盘工作台7的保持面7a上。在晶片保持工序ST1中,如图5所示,操作人员将BG带T粘贴在磨削研磨加工前的晶片W的正面WS上,使BG带T朝下而将晶片W收纳在盒8内。操作人员将收纳有磨削研磨加工前的晶片W的盒8和未收纳晶片W的盒9安装在装置主体2上,将加工信息登记在控制构件100中。操作人员对磨削研磨装置1输入加工动作的开始指示,控制构件100使磨削研磨装置1的加工动作开始。
在晶片保持工序ST1中,磨削研磨装置1的控制构件100利用搬出搬入构件14将晶片W从盒8取出并向对位构件10搬出,对位构件10进行晶片W的中心对位,搬入构件11将进行了对位的晶片W的正面WS侧搬入到位于搬入搬出位置A的卡盘工作台7上,卡盘工作台7对晶片W进行吸引保持。这样,在晶片保持工序ST1中,通过卡盘工作台7对BG带T进行吸引保持,使晶片W的背面WR露出。磨削研磨装置1的控制构件100利用转动工作台6将晶片W依次搬送到粗磨削位置B、精磨削位置C、研磨位置D和搬入搬出位置A。另外,磨削研磨装置1的控制构件100每当转动工作台6旋转90度,便将磨削研磨加工前的晶片W搬入到搬入搬出位置A的卡盘工作台7上。
在粗磨削工序ST2中,磨削研磨装置1的控制构件100使用第1磨削构件3在粗磨削位置B对晶片W的背面WR进行粗磨削加工,在精磨削工序ST3中,使用第2磨削构件4在精磨削位置C对晶片W的背面WR进行精磨削加工。
应变层去除工序ST4是如下的工序:一边对研磨垫51提供研磨液GL一边使研磨垫51进行旋转,并且一边使卡盘工作台7进行旋转一边通过研磨垫51对晶片W的背面WR进行研磨,由此,将应变层从晶片W的背面WR去除。在应变层去除工序ST4中,磨削研磨装置1的控制构件100使卡盘工作台7和研磨垫51在研磨位置D进行旋转,并且如图6所示,一边经由切换阀12从喷嘴16对晶片W的背面WR提供来自研磨液提供源15的研磨液GL,一边使研磨垫51与晶片W的背面WR抵接而对晶片W的背面WR进行研磨加工。另外,在实施方式1中,在应变层去除工序ST4中,磨削研磨装置1的控制构件100使卡盘工作台7按照505rpm的转速进行旋转,使研磨垫51按照500rpm的转速按照与卡盘工作台7相同的方向进行旋转,并且利用研磨进给构件53使研磨垫51进行按压以便对晶片W的背面WR作用300g/cm2的研磨压力,但研磨加工的加工条件并不限定于此。
研磨液去除工序ST5是如下的工序:在实施了应变层去除工序ST4之后,从喷嘴20朝向研磨垫51提供冲洗液CL,将研磨垫51所含有的残留研磨液GL去除。在研磨液去除工序ST5中,磨削研磨装置1的控制构件100使卡盘工作台7和研磨垫51在研磨位置D进行旋转,并且如图7所示,一边从喷嘴20对研磨垫51的从晶片W的背面WR探出的部分提供从冲洗液提供源19提供的冲洗液CL并且经由切换阀12从喷嘴16对晶片W的背面WR提供从液提供源17提供的液L,一边使研磨垫51与晶片W的背面WR抵接。
去疵层形成工序ST6是如下的工序:一边对研磨垫51和晶片W提供不含磨粒的液L一边使研磨垫51进行旋转,并且一边使卡盘工作台7进行旋转一边通过研磨垫51对晶片W的背面WR进行研磨,由此,在背面WR上形成去疵层G。
在去疵层形成工序ST6中,磨削研磨装置1的控制构件100使卡盘工作台7和研磨垫51在研磨位置D进行旋转,并且如图8所示,一边经由切换阀12从喷嘴16对晶片W的背面WR提供从液提供源17提供的不含磨粒的液L并且从喷嘴20对研磨垫51的从晶片W的背面WR探出的部分提供从冲洗液提供源19提供的冲洗液CL,一边使研磨垫51与晶片W的背面WR抵接而在晶片W的背面WR侧生成去疵层G。实施了去疵层形成工序ST6之后的晶片W的背面WR的算数平均粗糙度(Ra)为0.8~4.5nm。
这样,控制构件100对磨削研磨装置1进行控制以便在研磨液去除工序ST5和去疵层形成工序ST6中提供冲洗液CL,从而在对晶片W进行了研磨之后转移到去疵层G的形成时,从喷嘴20朝向研磨垫51提供冲洗液CL而将残留于研磨垫51的研磨液GL去除。另外,在实施方式1中,在去疵层形成工序ST6中,磨削研磨装置1的控制构件100使卡盘工作台7按照505rpm的转速进行旋转,使研磨垫51按照500rpm的转速按照与卡盘工作台7相同的方向进行旋转,并且利用研磨进给构件53使研磨垫51进行按压以便对晶片W的背面WR作用50g/cm2的研磨压力,但用于形成去疵层G的加工条件并不限定于此。
在实施方式1中,在研磨液去除工序ST5中,将液L提供给晶片W的背面WR,但在本发明中也可以不提供液L。并且,在实施方式1中,晶片W的外径是300mm,研磨垫51的外径是450mm。在应变层去除工序ST4和去疵层形成工序ST6中,将研磨垫51定位成使研磨垫51的外周将晶片W的中心覆盖并且从晶片W的外缘探出。
磨削研磨装置1的控制构件100在去疵层形成工序ST6之后,将实施了去疵层形成工序ST6的晶片W定位在搬入搬出位置A,通过搬入构件11搬入到清洗构件13中,利用清洗构件13进行清洗,利用搬出搬入构件14将清洗后的晶片W向盒9搬入。
在单片化工序ST7中,在将晶片W从盒9内取出并将BG带T从正面WS剥下之后,在晶片W的正面WS上形成未图示的保护膜,并将晶片W的背面WR侧保持在图9所示的激光加工机30的卡盘工作台33上,其中,该保护膜由含有聚乙烯醇(polyvinyl alcohol:PVA)或聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone:PVP)等水溶性树脂构成。如图9所示,在单片化工序ST7中,一边使激光加工机30的激光照射单元32沿着间隔道S相对地移动,一边从激光照射单元32对间隔道S照射激光LR而对间隔道S实施烧蚀加工,将晶片W沿着间隔道S单片化成各个器件芯片DT。当在单片化工序ST7中将晶片W单片化成各个器件芯片DT之后,将未图示的保护膜去除,对晶片W的正面WS进行清洗而将保护膜与碎屑一起清洗去除。另外,在实施方式1中,晶片W的背面WR被直接吸引保持在卡盘工作台33上,但在本发明中,也可以将背面WR粘贴在固定于未图示的环状框架的内周的划片带上,将背面WR隔着划片带吸引保持在卡盘工作台33上。
在实施方式1中,单片化工序ST7通过使用了激光LR的烧蚀加工将晶片W单片化成各个器件芯片DT,但在本发明中,单片化工序ST7也可以通过照射激光而在晶片W的内部形成改质层,从而将晶片W单片化成各个器件芯片DT,在通过使用了激光LR的烧蚀加工将晶片W单片化成各个器件芯片DT的情况下,也可以在通过烧蚀加工进行了半切割之后,施加外力而单片化成各个器件芯片DT。还可以通过使用了切削刀具的切削加工将晶片W单片化成各个器件芯片DT。
如以上那样,由于实施方式1的加工方法在实施了应变层去除工序ST4之后,实施从喷嘴20朝向研磨垫51提供冲洗液CL的研磨液去除工序ST5,所以在去疵层形成工序ST6中,能够有效地将残留于研磨垫51的研磨液GL去除,因此能够抑制因研磨液GL导致的晶片W的背面WR的过量的侵蚀,能够迅速地转移到去疵层G的形成中。
【实施方式2】
根据附图对本发明的实施方式2的晶片的加工方法进行说明。图10是示出实施方式2的晶片的加工方法的应变层去除工序的图。图11是示出实施方式2的晶片的加工方法的研磨液去除工序的图。图12是示出实施方式2的晶片的加工方法的去疵层形成工序的图。在图10至图12中,对与实施方式1相同的部分赋予相同的标号而省略说明。
实施方式2的晶片的加工方法(以下,简称为加工方法)除了实施应变层去除工序ST4、研磨液去除工序ST5和去疵层形成工序ST6的研磨构件5的结构与实施方式1不同之外,均与实施方式1相同。
关于实施方式2的加工方法,如图10、图11和图12所示,实施应变层去除工序ST4、研磨液去除工序ST5和去疵层形成工序ST6的研磨构件5在中心设置有提供通路18,该提供通路18将来自研磨液提供源15的研磨液GL或来自液提供源17的液L提供到研磨垫51的与晶片W的背面WR抵接的研磨面的中央。并且,在实施方式2的加工方法中,晶片W的外径是300mm,研磨垫51的外径是300mm以上即可,在该例中为450mm。在应变层去除工序ST4和研磨液去除工序ST5中将研磨垫51定位成利用研磨垫51的整体将晶片W的背面WR整体覆盖。
并且,在实施方式2的加工方法中,一边使卡盘工作台7相对于研磨垫51在如图12所示研磨垫51的外缘部从晶片W的外缘探出的位置和如图11所示利用研磨垫51的整体对晶片W的背面WR整体进行覆盖的位置之间进行水平移动,一边进行去疵层形成工序ST6。在实施方式2中,在去疵层形成工序ST6中,磨削研磨装置1的控制构件100利用X轴移动构件52使研磨垫51与主轴54一起在作为水平方向的X轴方向上移动,使卡盘工作台7相对于研磨垫51进行水平移动。
由于实施方式2的加工方法与实施方式1同样,在实施了应变层去除工序ST4之后实施从喷嘴20朝向研磨垫51提供冲洗液CL的研磨液去除工序ST5,所以在去疵层形成工序ST6中能够抑制残留于研磨垫51的研磨液GL,能够抑制因研磨液GL导致的晶片W的背面WR的过量的侵蚀,能够迅速地形成去疵层G。其结果是,实施方式1的加工方法能够在进行了研磨之后迅速转移到去疵层G的形成,能够形成与设计一致的去疵层G,能够加工出与设计一致的晶片W。
【变形例】
根据附图对本发明的实施方式2的变形例1的晶片的加工方法进行说明。图13是示出实施方式2的变形例1的晶片的加工方法的研磨液去除工序的图。图13对与实施方式2相同的部分赋予相同的标号而省略了说明。
如图13所示,实施方式2的变形例1的晶片的加工方法(以下,简称为加工方法)除了在研磨液去除工序ST5中通过提供通路18使吸引源40的吸引力作用于研磨垫51而对研磨垫51的残留研磨液GL进行吸引之外,均与实施方式2相同。
由于实施方式2的变形例1的加工方法与实施方式2同样,在实施了应变层去除工序ST4之后实施从喷嘴20朝向研磨垫51提供冲洗液CL的研磨液去除工序ST5,所以能够在进行了研磨之后迅速转移到去疵层G的形成,能够形成与设计一致的去疵层G,能够加工出与设计一致的晶片W。
并且,作为图13的结构的进一步变形例2,也可以构成为设置与提供通路18连通的旁通管线而从液提供源17提供液L并将研磨液GL从旁通管线压出,进而从冲洗液提供源19对研磨垫51提供冲洗液CL而将研磨液从研磨垫51去除。
根据各实施方式,能够获得以下的器件芯片的制造方法。
(附记)
一种器件芯片的制造方法,该器件芯片的制造方法包含如下的工序:
应变层去除工序,一边对研磨装置的研磨垫提供研磨液一边使该研磨垫旋转,并且一边使该研磨装置的卡盘工作台旋转一边通过该研磨垫对磨削加工后的晶片的背面进行研磨,从而将应变层从晶片的背面去除;
研磨液去除工序,在实施了该应变层去除工序之后,从喷嘴朝向该研磨垫提供冲洗液,将该研磨垫所含的残留研磨液去除;
去疵层形成工序,一边对该研磨垫和晶片提供不含磨粒的液一边使该研磨垫旋转,并且一边使该卡盘工作台旋转一边通过该研磨垫对晶片的背面进行研磨,从而在背面上形成去疵层;以及
单片化工序,将晶片沿着间隔道单片化成各个器件芯片。
另外,本发明并不限定于上述实施方式或变形例。即,能够在不脱离本发明的主旨的范围内实施各种变形。

Claims (3)

1.一种晶片的加工方法,使用具有莫氏硬度比晶片高的磨粒的研磨垫在晶片的背面上形成去疵层,在该晶片的正面上形成有器件,其中,该晶片的加工方法包含如下的工序:
晶片保持工序,在晶片的正面上粘贴保护部件,将保护部件侧保持在卡盘工作台的保持面上;
应变层去除工序,一边对该研磨垫提供研磨液一边使该研磨垫旋转,并且一边使该卡盘工作台旋转一边通过该研磨垫对晶片的背面进行研磨,从而将应变层从晶片的背面去除;
研磨液去除工序,在实施了该应变层去除工序之后,从喷嘴向该研磨垫提供从冲洗液提供源提供的冲洗液,并且从另一喷嘴向晶片的背面提供从液提供源提供的不含磨粒的液,将该研磨垫所含的残留研磨液去除;以及
去疵层形成工序,一边从该另一喷嘴向该晶片的背面提供从该液提供源提供的不含磨粒的液,并且从该喷嘴向该研磨垫提供从该冲洗液提供源提供的冲洗液一边使该研磨垫旋转,并且一边使该卡盘工作台旋转一边通过该研磨垫对晶片的背面进行研磨,从而在背面上形成去疵层。
2.根据权利要求1所述的晶片的加工方法,其中,
一边使该卡盘工作台相对于该研磨垫水平移动一边进行该去疵层形成工序。
3.一种研磨装置,其对晶片进行研磨,其中,
该研磨装置具有:
卡盘工作台,其将晶片保持为能够旋转;
研磨构件,其具有研磨垫,该研磨垫对保持在该卡盘工作台上的晶片进行研磨,在该进行了研磨的晶片上形成去疵层;
研磨液提供源,其对晶片和该研磨垫提供研磨液;
液提供源,其对晶片和该研磨垫提供与研磨液不同的不含磨粒的液;
控制构件,其至少对该研磨构件和该卡盘工作台进行控制而一边提供研磨液一边对晶片进行研磨,接着一边提供不含该磨粒的液一边形成去疵层;以及
喷嘴,其与该卡盘工作台相邻设置,朝向该研磨垫提供用于去除研磨液的冲洗液,
该控制构件还进行控制以便在对晶片进行了研磨之后转移到去疵层形成时以及形成了该去疵层时,从所述喷嘴朝向该研磨垫提供冲洗液,并且从另一喷嘴向该晶片的背面提供从该液提供源提供的该不含磨粒的液。
CN201710866117.1A 2016-10-03 2017-09-22 晶片的加工方法和研磨装置 Active CN107891358B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016195906A JP6827289B2 (ja) 2016-10-03 2016-10-03 ウエーハの加工方法及び研磨装置
JP2016-195906 2016-10-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107891358A CN107891358A (zh) 2018-04-10
CN107891358B true CN107891358B (zh) 2021-06-18

Family

ID=61803184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710866117.1A Active CN107891358B (zh) 2016-10-03 2017-09-22 晶片的加工方法和研磨装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6827289B2 (zh)
KR (1) KR102320761B1 (zh)
CN (1) CN107891358B (zh)
TW (1) TWI727089B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110576386B (zh) * 2018-06-26 2021-10-12 蓝思精密(东莞)有限公司 指纹环的加工方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5997392A (en) * 1997-07-22 1999-12-07 International Business Machines Corporation Slurry injection technique for chemical-mechanical polishing
JPH1190816A (ja) * 1997-09-22 1999-04-06 Toshiba Corp 研磨装置及び研磨方法
US6346032B1 (en) * 1999-09-30 2002-02-12 Vlsi Technology, Inc. Fluid dispensing fixed abrasive polishing pad
JP2002141313A (ja) * 2000-08-22 2002-05-17 Nikon Corp Cmp装置及び半導体デバイスの製造方法
KR100681683B1 (ko) * 2001-03-16 2007-02-09 동부일렉트로닉스 주식회사 가공물의 표면 연마장치
JP2002273651A (ja) * 2001-03-19 2002-09-25 Fujitsu Ltd 研磨方法及び研磨装置
JP2004253775A (ja) * 2003-01-31 2004-09-09 Nec Electronics Corp 化学機械的研磨方法
JP4790322B2 (ja) * 2005-06-10 2011-10-12 株式会社ディスコ 加工装置および加工方法
CN102001035A (zh) * 2009-08-28 2011-04-06 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 化学机械抛光系统
CN102528653B (zh) * 2010-12-30 2014-11-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 固定式颗粒研磨装置及其研磨方法
JP5963537B2 (ja) * 2012-05-23 2016-08-03 株式会社ディスコ シリコンウエーハの加工方法
JP6208498B2 (ja) * 2013-08-29 2017-10-04 株式会社ディスコ 研磨パッドおよびウエーハの加工方法
JP2015202545A (ja) * 2014-04-16 2015-11-16 株式会社ディスコ 研削装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180037113A (ko) 2018-04-11
KR102320761B1 (ko) 2021-11-01
JP2018060872A (ja) 2018-04-12
JP6827289B2 (ja) 2021-02-10
TWI727089B (zh) 2021-05-11
CN107891358A (zh) 2018-04-10
TW201814784A (zh) 2018-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007173487A (ja) ウエーハの加工方法および装置
JP5916513B2 (ja) 板状物の加工方法
JP6192778B2 (ja) シリコンウエーハの加工装置
JP5963537B2 (ja) シリコンウエーハの加工方法
CN108081118B (zh) 晶片的加工方法
CN107891358B (zh) 晶片的加工方法和研磨装置
JP2017092135A (ja) デバイスの製造方法
JP2000260738A (ja) 半導体基板の研削加工方法ならびに半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2011031359A (ja) 研磨工具、研磨装置および研磨加工方法
JP2008010557A (ja) 半導体ウエーハの研磨加工方法
JP2011161550A (ja) 研削装置
JP2010074003A (ja) 研削装置およびウエーハ研削方法
JP5907797B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP6671246B2 (ja) ウェーハの加工方法
KR20200099971A (ko) 웨이퍼의 가공 방법
JP6723892B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP2020061501A (ja) ウェーハの加工方法
KR20180035671A (ko) 디바이스 웨이퍼의 가공 방법
JP6749202B2 (ja) デバイスチップの製造方法
TW202042967A (zh) 被加工物的加工方法
JP6890495B2 (ja) ウェーハの加工方法
JP6941420B2 (ja) ウェハの表面処理装置
JP2018056500A (ja) 板状物の加工方法
JP2003243348A (ja) 研削方法および研削装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant