JP2006080329A - 化学的機械的研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＣＭＰにおいて，半導体チップの裏面のエッジ部におけるＲ形状の曲率半径を大きくし，半導体チップの抗折強度をさらに高める。
【解決手段】 半導体ウェハを格子状に切断した半導体チップの裏面を，遊離砥粒を含んだ研磨液２５を介在させた上で，研磨パッドの表面で研磨して加工歪を除去する化学的機械的研磨装置１０において，研磨パッド１６の厚さが３ｍｍ以上であり，かつ研磨パッドの表面全体に深さ２．５ｍｍ以上の溝１６ａが形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は，化学的機械的研磨装置に関し，さらに詳細には，半導体ウェハを格子状に切断した半導体チップの裏面を，遊離砥粒を含んだ研磨液を介在させた上で，研磨パッドの表面で研磨して加工歪を除去する化学的機械的研磨装置に関する。

従来における半導体デバイスの製造工程においては，略円板形状である半導体ウェハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる切断ラインによって多数の矩形領域に区画され，当該矩形領域の各々に半導体回路を形成する。このように，多数の半導体回路が形成された半導体ウェハをストリートに沿って分離することにより，個々の半導体チップが形成される。

また，半導体チップの小型化及び軽量化を図るためには，通常，半導体ウェハをストリートに沿って切断して個々の矩形領域を分離するのに先立って，半導体ウェハの裏面を研削して半導体ウェハを所定の厚さに形成することがおこなわれている。かかる半導体ウェハ裏面の研削は，通常，ダイヤモンド砥粒がレジンボンドなどの好適なボンドで固着された研削工具を高速回転させて，半導体ウェハ裏面に押圧することによっておこなわれる。かかる研削方式により半導体ウェハ裏面を研削した場合には，半導体ウェハ裏面に，いわゆる加工歪が形成されるので，個々に分割された半導体チップの抗折強度が著しく低下してしまう。

上記半導体ウェハ裏面に形成された加工歪を除去する方法として，例えば，研削された半導体ウェハの裏面を硝酸及び弗化水素酸を含むエンチング液を使用して化学的エッチングにより加工歪を除去するウェットエッチング法，あるいはエッチングガスを使用して加工歪を除去するドライエッチング法などがある。このほか，研削された半導体ウェハ裏面を遊離砥粒によりポリツシングして加工歪を除去するＣＭＰ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学的機械的研磨法）や，砥粒を含有する比較的柔らかい研磨砥石により研磨して加工歪を除去するドライポリツシュ法などが実用化されている。

ところで，近年においては，半導体ウェハを複数の半導体チップに分割する方法として，先ダイシング方法が知られている。この先ダイシング方法とは，従来における半導体ウェハ裏面研削後に半導体ウェハを切断するという工程の順番の入れ替えて，半導体ウェハを表面（回路形成面）側をハーフカットした後に，半導体ウェハの裏面研削を行って個々の半導体チップに分割する方法である。かかる先ダイシング法においては，分割された半導体チップについて，例えばＣＭＰをおこなって，半導体チップの裏面に形成された加工歪を除去しなければならない。

しかしながら，ＣＭＰによって，半導体チップの裏面の加工歪を除去した場合であっても，薄型化されている半導体チップは，後続の工程であるピックアップ工程やダイボンディングの工程において，半導体チップが破損してしまう場合がある。このため，半導体チップ裏面の加工歪を除去するばかりでなく，半導体チップの抗折強度を向上させることも要求されている。

例えば，特許文献１には，薄型化された半導体チップの抗折強度を上げる方法として，半導体チップの裏面のエッジ部をＲ形状に形成して，半導体チップ裏面のエッジ部への応力集中を防止することが開示されている。また，かかる特許文献１には，このようなＲ形状のエッジ部を形成する方法として，ＣＭＰ，ウェットエッチング，ドライエッチングなどの方法が使用されることが記載されている。しかしながら，ドライポリツシュでは，半導体チップの裏面のエッジ部をＲ形状にすることが比較的困難であり，エッチングによる方法ではエッジ部の除去量を調整して所定の曲率半径を得ることが困難である。このような理由から，半導体チップのエッジ部をR形状に形成する方法として，多くの場合，ＣＭＰが使用される。

特開２００４−１４０１７９号公報

しかしながら，上記特許文献１に記載のＣＭＰを使用して半導体チップのエッジ部をＲ形状に形成した場合であっても，ピックアップ工程やダイボンディングの工程において半導体チップの破損を完全に防止することができない。このため，半導体チップの抗折強度を従来よりもさらに高めることが要望されており，半導体チップのＲ形状の曲率半径を従来よりもさらに大きくする必要がある。

したがって，本発明の目的は，ＣＭＰにおいて，半導体チップの裏面のエッジ部におけるＲ形状の曲率半径を従来よりも大きくして，薄型化された半導体チップの抗折強度を従来よりもさらに高めることが可能な新規かつ改良された化学的機械的研磨装置を提供することにある。

上記課題を解決するため，本発明の第１の観点においては，半導体ウェハを格子状に切断した半導体チップの裏面を，遊離砥粒を含んだ研磨液を介在させた上で，研磨パッドの表面で研磨して加工歪を除去する化学的機械的研磨装置において，前記研磨パッドの厚さは３ｍｍ以上であり，かつ前記研磨パッドの表面全体には深さ２．５ｍｍ以上の溝が形成されている，ことを特徴とする化学的機械的研磨装置が提供される。

上記記載の発明では，半導体チップの裏面の加工歪を除去できるばかりでなく，半導体チップの裏面のエッジ部は，従来よりも大きな曲率半径を有するＲ形状で形成することができる。この結果，半導体チップの抗折強度を従来よりもさらに高めることができる。

また，前記研磨パッドは，その硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）が５５〜９０度である，あるいはその圧縮率が２〜１５％である，如く構成するのが好ましい。なお，パッド硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）が５５〜９０度であることは，研磨パッドとしては通常の硬さである。また，パッド圧縮率は２〜１５％としているが，これは，圧縮率が２％以下であるとエッジが欠けるという問題が発生し，１５％以上であると高い研磨レートを得ることができないという問題が発生するからである。

また，前記研磨パッドの溝は，前記研磨パッドの表面全体に渡って格子状に形成されている，如く構成するのが好ましい。

本発明によれば，半導体チップの裏面の加工歪を除去できるばかりでなく，半導体チップの裏面のエッジ部は従来よりも大きな曲率半径を有するＲ形状で形成することができる。この結果，半導体チップの抗折強度を従来よりもさらに高めることができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施の形態）
まず，図１及び図２に基づいて，本発明の第１の実施形態における化学的機械的研磨装置の概要について説明する。図１は，本実施形態にかかる化学的機械的研磨装置１０の概要を示す斜視図である。図２は，本実施形態にかかる研磨パッドの構成を示す斜視図である。

本実施形態にかかる化学的機械的研磨装置１０は，図１に示すように，モータ１２により回転可能な研磨テーブル１４と，研磨テーブル１４上に設けられた研磨パッド１６と，保持した基板３０の研磨面を研磨パッド１６に押しつける基板保持部２０と，基板保持部２０を回転，加圧駆動させる基板保持部駆動手段１８と，研磨テーブル１４上にスラリー２５を供給するスラリー供給口２４とから構成されている。

研磨テーブル１４は，例えば，ステンレス鋼，セラミックスなどで形成された略円盤状のテーブルであり，上面に例えば平滑な水平面を有する。かかる研磨テーブル１４は，例えばその下方の装置内に設けられたモータ１２によって回転可能である。即ち，モータ１２の駆動力がスピンドル２６，変速機（図示せず）等を介して伝達されると，研磨テーブル１４は，図１の太矢印の方向に所定速度（例えば４０ｒｐｍ）で回転する。

また，研磨パッド１６は，例えば，表面の研磨布とその下側の弾力層とから構成された２層構造を有し，基板３０を研磨して平坦化できる。研磨布は，例えば不織布や発泡ウレタン等を材料とする人工皮革様の布であり，所定の摩擦抵抗と適度な硬さを有し，親水性，粘弾性，耐薬品性にも優れる。また，弾力層は，弾力性に富む材料で構成されており，基板３０全体を略均一に研磨するため，押圧された基板３０全体を弾力的に研磨布と接触させる機能を有する。なお，研磨パッド１６は，かかる弾力層を必ずしも具備しなくてもよい。

このような構成の研磨パッド１６は，研磨テーブル１４上に極力平坦になるよう貼り付けられる。このため，研磨パッド１６は，研磨テーブル１４の回転に伴って基板３０に対して回転運動するので，スラリー２５が供給された研磨布と基板３０を互いに擦りあわせて研磨面を研磨できる。

本実施形態にかかる研磨パッド１６は，その硬さは，パッド硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）は５５〜９０度であり，そのパッド圧縮率は２〜１５％である。また，詳細は後述するが，本実施形態にかかる研磨パッドは，従来の研磨パッド厚さ１〜３ｍｍよりも厚いもの，即ち，例えば３ｍｍ〜５ｍｍの厚さの研磨パッドが使用される。また，その研磨パッドの表面全体には，従来の研磨パッドの溝の深さ（１．５ｍｍ程度）よりも深い溝，例えば２．５ｍｍ以上の深さの溝が格子状に形成されている。また，研磨パッドの素材として，例えば，ウレタン樹脂の中に繊維をほぼ均一に混合したものを使用することができる。

本実施形態においては，半導体チップの裏面の加工歪を除去するためのＣＭＰにおいて，研磨パッドの厚さが３ｍｍ以上で，かつ研磨パッドの表面全体に深さ２．５ｍｍ以上の溝が形成されている研磨パッドが使用される。このように，研磨パッドに深く形成された溝には，半導体チップの裏面のエッジ部が入り込み易くなるので，半導体チップの裏面のエッジ部に従来よりも大きな曲率半径のＲ形状を形成することができる。この結果，半導体チップのエッジ部への応力集中を従来よりも効果的に防止できるので，半導体チップの抗折強度を従来よりもさらに高めることができる。

基板保持部駆動手段１８は，ロッド２８を介して基板保持部２０を加圧しながら回転させる機構であり，例えばモータおよびシリンダ（図示せず）等からなる。即ち，例えば，加圧機構であるシリンダにより，基板３０を保持した基板保持部２０を研磨パッド１６に対し例えば垂直方向に押しつけるとともに，回転機構であるモータにより基板保持部２０を図１の細矢印の方向に回転させることができる。また，基板保持部２０を任意の略水平方向に揺動させることが可能なように基板保持部駆動手段１８を構成してもよい。

また，基板保持部（研磨ヘッド，キャリアとも呼ばれる）２０は，全体が略円柱形状を有し，研磨テーブル１４の上方に回転可能に設置される。かかる基板保持部２０は，保持部駆動手段１８とロッド２８を介して連結され，下面には基板３０を保持するためのリング２２を備えている。このため，基板保持部２０は，研磨面が研磨パッド１６と対向するように基板３０を保持することができる。さらに，基板保持部２０は，このように基板３０を保持した状態で，上記基板保持部駆動手段１８によって回転しながら，基板３０の研磨面を研磨パッド１６に押圧する機能を有する。このように基板保持部２０により回転しながら研磨パッド１６に押しつけられた基板３０は，研磨パッドもまた研磨テーブル１４に伴い回転しているので，研磨パッド１６と複合的な方向で擦り合わせられて，研磨面全体が均等に研磨される。

また，研磨剤供給ノズル２４は，基板３０の研磨時に，回転する研磨パッド１６上にスラリー２５を供給する。スラリー２５は，化学反応性物質を含む研磨剤であり，被研磨物に応じて多様な化学溶液や研磨砥粒が用いられ，例えば，Ｓｉ０_２系の超微粒子を純水に懸濁させたコロイダルシリカとアルカリ性溶液（例えばｐＨ９〜１１．５）で調合したものである。かかるスラリー２５は，研磨中に基板３０と研磨パッド１６の間に入り込んで，砥粒として機能して基板３０の研磨面を高精度に平滑化する。

また，研磨装置１０は，図１には示していないが，基板３０を安定的に研磨するために，研磨パッド１６の表面性状を常に同じ状態に保持する目的で表面の目立てを行うコンディショニング機構や，ダイヤモンド砥石やナイロンブラシ等で研磨パッド１６の表面を擦るドレッシング機構などを具備してもよい。また，基板保持部２０を上下移動させる昇降機構や，基板３０を研磨パッド１６に均等に加圧接触させるための加圧ポンプ，基板を吸着保持するための減圧ポンプなどが設けられてもよい。

次に，図２に基づいて，本実施形態にかかる研磨パッドの構成について説明する。なお，図２は，本実施形態にかかる研磨パッドの構成を示す斜視図である。

図２に示すように，本実施形態にかかる研磨パッド１６は，従来よりも厚い（３．０ｍｍ以上の厚さの研磨パッドが使用され，研磨パッド１６の表面全体に渡って，従来よりも深い２．５ｍｍ以上の深さの溝１６ａが格子状に形成されている。

従来における研磨パッドは，例えば，特開２００３−２０５４５１号公報に記載されているように，通常，２．５ｍｍの厚さのものが使用される。また，上記公報によれば，研磨パッドの表面に形成される溝の深さは，通常，１．５ｍｍ程度の深さである。なお，研磨パッドに溝加工を施すことにより，研磨液を，研磨パッドの全体（特に中心付近）に効率的に均一に行き渡らせることができるので，ウェハ面内の平坦化，研磨レートの向上などを図ることができる。

本実施形態にかかる研磨パッドには，従来よりも深い２．５ｍｍ以上の溝が形成されている。このように深く形成された溝には，半導体チップの裏面のエッジ部が入り込み易くなるので，半導体チップの裏面のエッジ部に大きな曲率半径のＲ形状を形成することができる。なお，被研磨物である半導体チップは，四辺がＲ形状に研磨されることになるが，いずれの辺もほぼ同じ曲率半径となることが分かっている。

また，本実施形態にかかる研磨パッドは，ウレタン樹脂の中に繊維をほぼ均一に混合されており，そのパッド圧縮率は２〜１５％である。これは，パッド圧縮率が２％以下の場合には，エッジが欠けてしまうという問題が発生し，１５％以上の場合には高い研磨レートを得ることができない，という問題が発生するからである。

上記圧縮率の測定条件を以下に示す。
圧縮率＝（Ｔ１−Ｔ２）／Ｔ１×ｌ００
但し，Ｔ１：圧縮荷重３００ｇ／ｃｍ２時のパッド厚さ［ｃｍ］，Ｔ２：圧縮荷重２，０００ｇ／ｃｍ２時のパッド厚さ［ｃｍ］

また，本実施形態にかかる研磨パッドの硬さは，パッド硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）を５５〜９０度としているが，この硬さは，通常の研磨パッドの硬さである。

上記のように，本実施形態にかかる化学的機械的研磨装置は，半導体チップの裏面の加工歪を除去（ストレスリリーフ）すると同時に，半導体チップのエッジ部に従来よりも大きな曲率半径のＲ形状を形成することができる。このように，半導体チップのエッジ部には，従来よりも大きい曲率半径のＲ形状が形成されるので，半導体チップのエッジ部への応力集中をさらに効果的に防止して，半導体チップの抗折強度を従来よりもさらに高めることができる。

次に，上記実施形態にかかる研磨パッドを使用して半導体チップの裏面を研磨して半導体チップ裏面のエッジ形状などを調査したので，以下に具体的に説明する。

［実施例１］
（実験条件）
まず，実施例１として，本実施例にかかる研磨パッド（パッド厚さ：４．５ｍｍ，溝の深さ：３．０ｍｍ）を使用した。また，比較例として，従来の研磨パッド（ＳＵＢＡ４００：ロデール社製）を使用し。なお，研磨パッドは，双方とも，溝幅は２ｍｍとし，溝の間隔は８ｍｍとして，研磨パッドの表面全体に渡って格子状に溝を形成した。

上記本実施例にかかる研磨パッドと，従来の研磨パッドとを使用して，以下の研磨条件で，半導体チップの裏面の加工歪を除去し，各々の半導体チップの裏面のエッジ部の曲率半径及び抗折強度を測定した。

（研磨条件）
被研磨ウェハ：半径２００ｍｍ，厚さ１００μｍ，シリコンウェハ（ＤＢＧ），カーフ幅２０μｍ
研磨時間 ：研磨除去量が２μｍとなるように調整
研磨圧力 ：３００ｇ／ｃｍ２
パッド回転数：３００ｒｐｍ
プラテン回転数：２００ｒｐｍ
スラリー種 ：デュポン株式会社製「ＭＡＺＩＮ ＳＲ−３００」
スラリー流量：５００ｍｌ／ｍｉｎ

（実験結果）
上記実験条件及び研磨条件で行った実験結果を表１に示す。

上記表１に示すように，本実施例１にかかる研磨パッド（厚さ４．５ｍｍ，深さ３．０ｍｍ）を使用して半導体チップの裏面を研磨した場合には，エッジ部の曲率半径は，２．３０μｍであった。また，本実施例１にかかる半導体チップの抗折強度は，１，２５０ＭＰａであった。

一方，従来の研磨パッドＳＵＢＡ４００（ロデール社製）を使用して半導体チップの裏面を研磨した場合には，エッジ部の曲率半径は０．５７μｍであった。また，比較例にかかる半導体チップの抗折強度は，１，０５６ＭＰａであった。

また，図３に，上記比較例及び本実施例１による研磨後の半導体チップのエッジ部の形状を示す。なお，図３は，従来の研磨パッドＳＵＢＡ４００（ロデール社製）を使用して上記研磨条件で研磨した半導体チップ裏面のエッジ形状と，本実施形態にかかる研磨パッド（厚さ４．５ｍｍ，深さ３．０ｍｍ）を使用して上記研磨条件で研磨した半導体チップの裏面のエッジ形状とを示す写真図である。

図３（ａ）に示すように，従来の研磨パッドＳＵＢＡ４００（ロデール社製）を使用して上記研磨条件で半導体チップ裏面を研磨した場合には，エッジ部の曲率半径が小さい（０．５７μｍ）ことが分かる。一方，図３（ｂ）に示すように，本実施形態にかかる研磨パッド（厚さ４．５ｍｍ，深さ３．０ｍｍ）を使用して上記研磨条件で半導体チップの裏面の研磨した場合には，エッジ形状の曲率半径が比較例よりも大きい（２．３０μｍ）ことが分かる。

本発明者らの実験によれば，半導体チップの抗折強度として，少なくとも１，１００ＭＰａ以上でなければ，十分な抗折強度ではないことが認識されている。したがって，比較例（ＳＵＢＡ４００）で得られた半導体チップの抗折強度では不十分であり，後続の工程であるピックアップやダイボンディングの工程で，半導体チップが破損してしまう可能性がある。

一方，本実施例１で得られた半導体チップの抗折強度は，１，２５０ＭＰａであり，十分な抗折強度を有するものであった。このように，本実施例にかかる研磨パッドにより，半導体チップ裏面のエッジ部の曲率半径を大きく形成することにより，半導体チップの十分な抗折強度が得られることが分かった。

［実施例２］
（実験条件）
次に，実施例２として，研磨パッドの厚さを変えて半導体チップを研磨し，半導体チップのエッジ部の曲率半径との関係を調査したので，以下に説明する。

研磨パッドは，１．５ｍｍ〜５．０ｍｍの厚さで０．５ｍｍ毎に計８種類の厚さで作製した（（１）１．５ｍｍ，（２）２．０ｍｍ，（３）２．５ｍｍ，（４）３．０ｍｍ，（５）３．５ｍｍ，（６）４．０ｍｍ，（７）４．５ｍｍ，（８）５．０ｍｍ）。なお，溝の深さは,１．５ｍｍ〜３．０ｍｍの厚さの研磨パッドは，その研磨パッドの厚さの約９０％となる深さの溝を形成し，３．５ｍｍ以上の厚さの研磨パッドは，全て３．０ｍｍの深さの溝を形成した。また，溝幅は２ｍｍとし，溝の間隔は８ｍｍとして，研磨パッドの表面全体に渡って格子状に溝を形成した。

上記各研磨パッド使用して上記実施例１と同様の研磨条件で半導体チップ裏面を研磨して，半導体チップの裏面の加工歪を除去し，各々の半導体チップの裏面のエッジ部の曲率半径及び抗折強度を測定した。

（実験結果）
上記研磨条件の結果を図４に示す。なお，図４は，本実施例にかかる研磨パッドの厚さと半導体チップのエッジ部の曲率半径との関係を示すグラフ図である。

図４に示すように，研磨パッドの厚さが厚くなるにつれて，半導体チップのエッジ部の曲率半径が大きくなることが分かる。特に，研磨パッドの厚さが３．０ｍｍ以上の場合には，半導体チップの裏面のエッジ部の曲率半径が１．０μｍ以上となっている。半導体チップに要求される抗折強度は，各種条件に応じて異なるものであるが，一般的には，曲率半径が１．０μｍ以上であれば十分な抗折強度（１，１００ＭＰａ以上）であると考えられる。したがって，研磨パッドの厚さが３．０ｍｍ以上であれば，半導体チップの抗折強度が得られることが分かった。

また，図５に，本実施例２による研磨後の半導体チップのエッジ部の形状を示す。なお，図５は，本実施例の研磨パッドを使用して上記研磨条件で研磨した半導体チップ裏面のエッジ形状を示す写真図である。

図５に示すように，パッドの厚さが１．５ｍｍ厚（図５（ａ）参照）と，３ｍｍ厚さ（図５（ｂ）参照）と，５ｍｍ厚さ（図５（ｃ）参照）の場合を比較すると，パッドの厚さが厚くなるほど半導体チップのエッジ部の曲率半径が大きくなることが分かる。

なお，本実施例においては，研磨パッドの厚さを５．０ｍｍ以下の厚さとして実験を行なっているが，これは，現在の技術では，厚さ６．０ｍｍ以上の研磨パッドを作製することが不可能であるからである。したがって，今後の技術の進歩により，厚さが６．０ｍｍ以上の研磨パッドが作製可能となれば，本実施例の結果に示すように,好適な結果が得られるものと推察される。

［実施例３］
（実験条件）
次に，実施例３として，研磨パッドに形成される溝の深さを変えて半導体チップを研磨し，半導体チップのエッジ部の曲率半径との関係を調査したので，以下に説明する。

研磨パッドは，３．０ｍｍの厚さの研磨パッドを使用して，０〜２．５ｍｍの深さの溝を０．５ｍｍ毎に６種類の深さで形成した（（１）０ｍｍ，（２）０．５ｍｍ，（３）１．０ｍｍ，（４）１．５ｍｍ，（５）２．０ｍｍ，（６）２．５ｍｍ）。また，溝幅は，２ｍｍとし，溝の間隔は８ｍｍとして，研磨パッドの表面全体に渡って格子状に溝を形成した。

上記各研磨パッド使用して上記実施例１及び実施例２と同様の研磨条件で半導体チップ裏面を研磨して，半導体チップの裏面の加工歪を除去し，各々の半導体チップの裏面のエッジ部の曲率半径及び抗折強度を測定した。

（実験結果）
上記研磨条件の結果を図６に示す。なお，図６は，本実施例にかかる研磨パッドに形成された溝の深さと半導体チップのエッジ部の曲率半径との関係を示すグラフ図である。

図６に示すように，研磨パッドに形成された溝の深さが２ｍｍ程度までは,半導体チップのエッジ部の曲率半径はほぼ一定である。溝の深さが２ｍｍ以上になると,半導体チップのエッジ部の曲率半径が徐々に大きくなり，溝の深さが２．５ｍｍ程度になると半導体チップの裏面のエッジ部の曲率半径が１．０μｍ以上となる。半導体チップに要求される抗折強度は，各種条件に応じて異なるものであるが，一般的には，曲率半径が１．０μｍ以上であれば十分な抗折強度（１，１００ＭＰａ以上）であると考えられる。したがって，研磨パッドに形成される溝の深さが２．５ｍｍ以上であれば，半導体チップの抗折強度が得られることが分かった。

［実施例４］
（実験条件）
次に，実施例４として，研磨パッドの厚さを実施例３よりも厚い５ｍｍの厚さの研磨パッドを使用して，溝の深さを変えて半導体チップを研磨し，半導体チップのエッジ部の曲率半径との関係を調査したので，以下に説明する。

研磨パッドは，５．０ｍｍの厚さの研磨パッドを使用して，溝の深さを０〜４．５ｍｍの深さの溝を０．５ｍｍ毎に１０種類の深さで形成した（（１）０ｍｍ，（２）０．５ｍｍ，（３）１．０ｍｍ，（４）１．５ｍｍ，（５）２．０ｍｍ，（６）２．５ｍｍ，（７）３．０ｍｍ，（８）３．５ｍｍ，（９）４．０ｍｍ，（１０）４．５ｍｍ）。また，溝幅は２ｍｍとし，溝の間隔は８ｍｍとして，研磨パッドの表面全体に渡って格子状に溝を形成した。

上記各研磨パッド使用して上記実施例１〜実施例３と同様の研磨条件で半導体チップ裏面を研磨して，半導体チップの裏面の加工歪を除去し，各々の半導体チップの裏面のエッジ部の曲率半径及び抗折強度を測定した。

（実験結果）
上記研磨条件の結果を図７に示す。なお，図７は，本実施例にかかる研磨パッドに形成された溝の深さと半導体チップのエッジ部の曲率半径との関係を示すグラフ図である。

図７に示すように，研磨パッドに形成された溝の深さが２ｍｍ程度までは,半導体チップのエッジ部の曲率半径はほぼ一定である。また，実施例３と同様に,溝の深さが２ｍｍ以上になると,半導体チップのエッジ部の曲率半径が徐々に大きくなり，溝の深さが２．５ｍｍ程度になると半導体チップの裏面のエッジ部の曲率半径が１．０μｍ以上となる。半導体チップに要求される抗折強度は，各種条件に応じて異なるものであるが，一般的には，曲率半径が１．０μｍ以上であれば十分な抗折強度（１，１００ＭＰａ以上）であると考えられる。したがって，研磨パッドの厚さを変えた場合であっても，形成される溝の深さが２．５ｍｍ以上であれば，半導体チップの抗折強度が得られることが分かった。

また，図７に，本実施例４による研磨後の半導体チップのエッジ部の形状を示す。なお，図７は，本実施例の研磨パッドを使用して上記研磨条件で研磨した半導体チップ裏面のエッジ形状を示す写真図である。

図７に示すように，パッドに形成された溝の深さが０ｍｍ（図７（ａ）参照）と，１ｍｍ（図７（ｂ）参照）と，２ｍｍ（図７（ｃ）参照）と，３ｍｍ（図７（ｄ）参照）の場合を比較すると，溝の深さが深くなるほど半導体チップのエッジ部の曲率半径が大きなることが分かる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，上記実施形態においては，研磨パッドの溝形状を格子状に形成した例を挙げて説明したが，かかる例には限定されない。

また，上記実施形態においては，溝の断面形状を，正方形状，あるいは長方形状として説明したが，かかる例には限定されない。例えば，略半円形状，略Ｖ字形状，略Ｕ字形状など他の形状でも実施することができる。

本発明は，化学的機械的研磨装置に適用可能であり，特に，半導体チップのエッジ部の曲率半径を大きくして半導体チップの抗折強度を高めるための化学的機械的研磨装置に適用可能である。

図１は，本実施形態にかかる化学的機械的研磨装置１０の概要を示す斜視図である。 図２は，本実施形態にかかる研磨パッドの構成を示す斜視図である。 実施例１の結果を示す写真図である。 実施例２の結果を示すグラフ図である。 実施例２の結果を示す写真図である。 実施例３の結果を示すグラフ図である。 実施例４の結果を示すグラフ図である。 実施例４の結果を示す写真図である。

符号の説明

１０ 化学的機械的研磨装置
１２ モータ
１４ 研磨テーブル
１６ 研磨パッド
１８ 基板保持部駆動手段
２０ 基板保持部
２４ スラリー供給口
２５ スラリー
３０ 基板

Claims (3)

1. 半導体ウェハを格子状に切断した半導体チップの裏面を，遊離砥粒を含んだ研磨液を介在させた上で，研磨パッドの表面で研磨して加工歪を除去する化学的機械的研磨装置において，
   前記研磨パッドの厚さは３ｍｍ以上であり，かつ前記研磨パッドの表面全体には深さ２．５ｍｍ以上の溝が形成されている，
   ことを特徴とする化学的機械的研磨装置。
2. 前記研磨パッドは，その硬度（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）が５５〜９０度である，あるいはその圧縮率が２〜１５％である，
   ことを特徴とする請求項１に記載の化学的機械的研磨装置。
3. 前記研磨パッドの溝は，前記研磨パッドの表面全体に渡って格子状に形成されている，ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の化学的機械的研磨装置。

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