JP2001351890A

JP2001351890A - チップの研削方法

Info

Publication number: JP2001351890A
Application number: JP2000171930A
Authority: JP
Inventors: Isao Yugawa; 功湯川
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-12-21
Anticipated expiration: 2020-06-08
Also published as: JP4615095B2

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的厚く形成された半導体チップを所望の
薄さまで高精度に研削できるようにする。【解決手段】被加工物２５を保持するチャックテーブ
ル３７と、チャックテーブル３７に対峙して配設された
研削ホイール４０を備えた研削手段３５とから少なくと
も構成される研削装置３０を用いてチップを研削して所
定の厚さに仕上げるチップの研削方法であって、少なく
ともチップの仕上げ厚さより厚く、研削前のチップの厚
さと略同じ厚さのリングフレームＦを形成するリングフ
レーム形成工程と、リングフレームＦの内部空領域にチ
ップＣを収容しリングフレームＦ及びチップＣに貼着部
材Ｔを貼着してリングフレームＦとチップＣとを一体に
する一体貼着工程と、チップＣと一体になったリングフ
レームＦをチャックテーブル３７に保持するチャックテ
ーブル保持工程と、チャックテーブル３７に保持された
リングフレームＦとチップＣとを研削手段３５によって
研削する研削工程と、リングフレームＦの厚さを計測し
て研削されたチップＣの厚さを間接的に検出する厚さ検
出工程とから構成されるチップの研削方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、チップを研削して
所望の厚さに仕上げる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】メモリ等の半導体チップは、携帯電話、
パーソナルコンピュータ等の各種電子機器に使用されて
いるが、電子機器の軽量化、小型化、薄型化のために、
半導体チップをより薄く形成することが要求されてい
る。

【０００３】かかる要求に応えるために、半導体ウェー
ハの裏面を所望の厚さまで研削してからダイシングして
個々のチップを形成する通常の手法とは別に、半導体ウ
ェーハの裏面の研削前にその半導体ウェーハの表面にハ
ーフカットによりダイシング溝を形成しておき、そのダ
イシング溝に至るまで裏面を研削することにより個々の
チップに分割し、更に研削して個々のチップを所望の厚
さに仕上げる手法も開発されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手法が広く利用されているわけではないため、多く
のチップは比較的厚い状態でデバイスメーカー間等で流
通している。また、この手法を用いた場合には上記通常
の手法を用いた場合よりもチップの薄型化を図れるもの
の、チップの薄さの精度は不十分である場合が多い。

【０００５】従って、比較的厚く形成されたチップを所
望の薄さまで高精度に研削することができるようにする
ことに課題を有している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、被加工物を保持するチャ
ックテーブルと、チャックテーブルに対峙して配設され
た研削ホイールを備えた研削手段とから少なくとも構成
される研削装置を用いてチップを研削して所定の厚さに
仕上げるチップの研削方法であって、少なくともチップ
の仕上げ厚さより厚く、研削前のチップの厚さと略同じ
厚さのリングフレームを形成するリングフレーム形成工
程と、リングフレームの内部空領域にチップを収容しリ
ングフレーム及びチップに貼着部材を貼着してリングフ
レームとチップとを一体にする一体貼着工程と、チップ
と一体になったリングフレームをチャックテーブルに保
持するチャックテーブル保持工程と、チャックテーブル
に保持されたリングフレームとチップとを研削手段によ
って研削する研削工程と、リングフレームの厚さを計測
して研削されたチップの厚さを間接的に検出する厚さ検
出工程とから構成されるチップの研削方法を提供する。

【０００７】そしてこのチップの研削方法は、チャック
テーブルに隣接して厚さ計測ゲージが配設され、厚さ計
測ゲージを用いてリングフレームの厚さを計測しながら
研削工程を遂行し、厚さ計測ゲージによって計測された
リングフレームの厚さの値が所定の値に達した際に、研
削工程を終了すること、リングフレームは、チップを構
成する部材と同質の部材によって形成されることを付加
的な要件とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て図面を参照して説明する。まず、図１に示す切削装置
１０のカセット１１に円形のウェーハＷを収容し、搬出
入手段１２によってウェーハＷを仮置き領域１３に搬出
する。そして、搬送手段１４によってウェーハＷが保持
テーブル１５に搬送されて吸引保持される。

【０００９】保持テーブル１５は、回転可能であると共
にＸ軸方向に移動可能であり、保持テーブル１５に保持
されたウェーハＷは、保持テーブル１５が＋Ｘ方向に移
動することによりアライメント手段１６の直下に位置付
けられ、ここで切削すべき領域が検出されてから更に同
方向に移動することによって切削領域１７に位置付けら
れる。

【００１０】切削領域１７には回転ブレード１８を備え
た切削手段１９がＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に配
設されている。この切削手段１９は、図２に示すよう
に、スピンドルハウジング２０によって回転可能に支持
された回転スピンドル２１に回転ブレード１８が装着さ
れ、回転ブレード１８の側部に切削水供給ノズル２２が
配設された構成となっている。

【００１１】保持テーブル１５に保持されたウェーハＷ
は、図２に示すように、回転ブレード１８の高速回転を
伴って切削手段１９がＹ軸方向及びＺ軸方向に運動し、
かつ、保持テーブル１５が回転運動することによって回
転ブレード１８によってリング状に切削され、リングフ
レームＦとリングフレームＦの内側に残存した不要ウェ
ーハＷ１とに分離し、不要ウェーハＷ１を除去すること
でリングフレームＦとなる（リングフレーム形成工
程）。

【００１２】ここで、不要ウェーハＷ１を除去した後に
リングフレームＦの内側に形成された領域を内部空領域
２３という。また、リングフレームＦの厚さは、チップ
の仕上げ厚さより厚くしておくと共に、研削前のチップ
の厚さと略同じ厚さとしておく。なお、リングフレーム
Ｆは、径の異なる２つのコアードリルを用いて形成して
もよい。

【００１３】次に、図３に示すように、リングフレーム
Ｆの内部空領域２３に研削しようとする複数のチップＣ
を収容し、底面側から貼着部材、例えば粘着テープＴを
リングフレームＦ及びチップＣに貼着することにより、
図４に示すように、チップＣは、内部空領域２３におい
て粘着テープＴによって固定されてリングフレームＦと
一体となる（一体貼着工程）。このように、粘着テープ
Ｔを介してチップＣとリングフレームＦとが一体になっ
たものを被研削物２５とする。

【００１４】一体貼着工程によって形成された被研削物
２５は、例えば図５に示す研削装置３０に搬送される。
ここで、図５に示す研削装置３０の基台３１の端部から
は壁部３２が起立して設けられており、この壁部３２の
内側の面には一対のレール３３が垂直方向に配設され、
レール３３に沿って支持部３４が上下動するのに追従し
て支持部３４に取り付けられた研削手段３５が上下動す
るよう構成されている。また、基台３１上には、ターン
テーブル３６が回転可能に配設され、更にターンテーブ
ル３６上には被研削物２５を保持するチャックテーブル
３７が配設されている。

【００１５】研削手段３５においては、垂直方向の軸心
を有する回転スピンドル３８の先端にマウンタ３９が装
着され、更にその下部には研削ホイール４０が装着され
ており、研削ホイール４０の下部には研削砥石４１が固
着され、回転スピンドル３８の回転に伴って研削砥石４
１も回転する構成となっている。また、ターンテーブル
３６の周囲には、チャックテーブル３７に保持された被
加工物の厚さを計測する触針式の厚さ計測ゲージ４２が
配設されている。

【００１６】図６に示すように、壁部３２の裏側には垂
直方向にボールネジ４３が配設されており、このボール
ネジ４３には、パルスモータ４４が連結されると共に、
壁部３２を貫通して研削手段３５と連結された支持部４
５に備えたナットが螺合しており、パルスモータ４４の
駆動によりボールネジ４３が回動するのに伴って支持部
４５及びこれに連結された研削手段３５が上下動する構
成となっている。

【００１７】パルスモータ４４は、パルスモータドライ
バ４６を介して制御部４７に接続されており、制御部４
７による制御の下でボールネジ４３を回動させることに
よって研削手段３５を上下動させる。また、支持部４５
の垂直方向の位置は、リニアスケール４８によって計測
され、その情報が制御部４７に伝達されることによって
研削手段３５の上下動が精密に制御される。

【００１８】また、制御部４７はサーボドライバ４９に
接続され、サーボドライバ４９はチャックテーブル３７
の下部に備えたエンコーダ５０及びサーボモータ５１に
接続されており、制御部４７による制御の下でチャック
テーブル３７が回転する。

【００１９】更に、制御部４７は厚さ計測ゲージ４２に
も接続されており、厚さ計測ゲージ４２による計測値に
基づいて研削手段３５の上下動を精密に制御することが
できる構成となっている。

【００２０】この研削装置３０においては、図５に示し
たように、被研削物２５をチャックテーブル３７に保持
させる（チャックテーブル保持工程）。そして、ターン
テーブル３６を回転させて被研削物２５を研削手段３５
の直下に位置付け、チャックテーブル３７をサーボモー
タ５１によって回転させると共に、回転スピンドル３８
を回転させつつ研削手段３５を下降させていくと、回転
スピンドル３８の高速回転に伴って研削砥石４１が高速
回転すると共に、回転する研削砥石４１が回転している
チップＣ及びリングフレームＦの表面に接触して押圧力
が加えられることにより、その表面が研削砥石４１によ
って研削され、チップＣ及びリングフレームＦの厚さが
徐々に薄くなっていく（研削工程）。

【００２１】このとき、本実施の形態のように複数のチ
ップが１つのフレームと一体となっていれば、複数のチ
ップを同時に研削することができるため、生産性が良好
となる。また、メーカーが異なるチップや種類の異なる
チップであっても、それらを１つのリングフレームの内
部空領域に収容して一度に研削することができるため、
他品種少量生産にも柔軟に対応することができる。

【００２２】研削中は、厚さ計測ゲージ４２を用いて適
宜のタイミングでリングフレームＦの厚さを計測する。
計測の際は、図７に示すように、厚さ計測ゲージ４２に
備えた２本の計測アームのうち、一方の計測アーム４３
の下端をリングフレームＦの表面に接触させてリングフ
レームＦの表面の高さを求めると共に、他方の計測アー
ム４４の下端をチャックテーブル３７の表面に接触させ
てチャックテーブル３７の表面の高さを求める。そし
て、求めた２つの高さの差を算出すると、当該算出した
高さの差はリングフレームＦの厚さとなる。

【００２３】また、チップＣ及びリングフレームＦは共
通の粘着テープＴに貼着され、かつ研削砥石４１によっ
て同時に研削されるため、リングフレームＦの厚さとチ
ップＣの厚さとは等しい。即ち、厚さ計測ゲージ４２を
用いて求めたリングフレームＦの厚さはチップＣの厚さ
であるとみなすことができ、これによってチップＣの厚
さを間接的に求めることができる（厚さ検出工程）。

【００２４】なお、チップＣの厚さとリングフレームＦ
の厚さとを厳密に一致させるためには、チップＣとリン
グフレームＦとが同質の部材によって形成されているこ
とが望ましい。例えば、研削しようとするチップがシリ
コンチップであれば、リングフレームＦもシリコンウェ
ーハをリング状に切削して形成したものであることが望
ましい。

【００２５】このようにしてリングフレームＦの厚さを
計測しながら研削を行うことによって、リングフレーム
Ｆの厚さが所望の厚さに達したときにチップＣも所望の
厚さになったとみなして研削工程を終了することができ
るため、チップの厚さをより高精度に仕上げることがで
きる。

【００２６】そして、チップが所望の厚さに仕上がった
ことを確認すると、チャックテーブル３７から図８に示
す研削後のリングフレームＦ１とチップＣ１とが一体と
なった被研削物２５ａを取り外し、更に、粘着テープＴ
から複数の研削後のチップＣ１をピックアップすること
により、図９に示すように、所望の厚さまで薄く研削さ
れた個々のチップＣ１となる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るチッ
プの研削方法によれば、チップの研削中でもチップの厚
さを測定することができるため、チップを高精度に所望
の厚さに仕上げることができる。

【００２８】また、複数のチップを１つのフレームの内
部空領域に収容して一体とした場合には、複数のチップ
を同時に研削することができるため、生産性が良好とな
る。

【００２９】更に、メーカーが異なるチップや種類の異
なるチップであっても、それらを１つのリングフレーム
の内部空領域に収容して一度に研削することができるた
め、他品種少量生産にも柔軟に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るチップの研削方法を構成するリン
グフレーム形成工程に用いる切削装置の一例を示す斜視
図である。

【図２】同リングフレーム形成工程によってリングフレ
ームが形成される様子を示す斜視図である。

【図３】本発明に係るチップの研削方法を構成する一体
貼着工程を示す斜視図である。

【図４】同一体貼着工程によって形成された被研削物を
示す斜視図である。

【図５】本発明に係るチップの研削工程を構成する研削
工程に用いる研削装置の一例を示す斜視図である。

【図６】同研削装置の構成を示す説明図である。

【図７】同研削装置においてリングフレームの厚さを計
測する様子を示す斜視図である。

【図８】研削後の被研削物を示す斜視図である。

【図９】研削後のチップを示す斜視図である。

【符号の説明】

１０…切削装置１１…カセット１２…搬出入手段１３…仮置き領域１４…搬送手段１５…保持テーブル１６…アライメント手段１７…切削領域１８…回転ブレード１９…切削手段２０…スピンドルハウジング２１…回転スピンドル２２…切削水供給ノズル２３…内部空領域２５…被研削物３０…研削装置３１…基台３２…壁部３３…レール３４…支持部３５…研削手段３６…ターンテーブル３７…チャックテーブル３８…回転スピンドル３９…マウンタ４０…研削ホイール４１…研削砥石４２…厚さ計測ゲージ… ４３…ボールネジ４４…パルスモータ４５…支持部４６…パルスモータドライバ４７…制御部４８…リニアスケール４９…サーボドライバ５０…エンコーダ５１…サーボモータＷ…ウェーハＦ…リングフレームＴ…粘着テープＣ…チップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物を保持するチャックテーブル
と、該チャックテーブルに対峙して配設された研削ホイ
ールを備えた研削手段とから少なくとも構成される研削
装置を用いてチップを研削して所定の厚さに仕上げるチ
ップの研削方法であって、少なくともチップの仕上げ厚さより厚く、研削前のチッ
プの厚さと略同じ厚さのリングフレームを形成するリン
グフレーム形成工程と、該リングフレームの内部空領域にチップを収容し該リン
グフレーム及び該チップに貼着部材を貼着して該リング
フレームと該チップとを一体にする一体貼着工程と、該チップと一体になったリングフレームを該チャックテ
ーブルに保持するチャックテーブル保持工程と、該チャックテーブルに保持された該リングフレームと該
チップとを該研削手段によって研削する研削工程と、該リングフレームの厚さを計測して研削されたチップの
厚さを間接的に検出する厚さ検出工程とから構成される
チップの研削方法。
【請求項２】チャックテーブルに隣接して厚さ計測ゲ
ージが配設され、該厚さ計測ゲージを用いてリングフレ
ームの厚さを計測しながら研削工程を遂行し、該厚さ計
測ゲージによって計測された該リングフレームの厚さの
値が所定の値に達した際に、該研削工程を終了する請求
項１に記載のチップの研削方法。
【請求項３】リングフレームは、チップを構成する部
材と同質の部材によって形成される請求項１または２に
記載のチップの研削方法。