JP2006185995A

JP2006185995A - 半導体チップ断面研磨装置、半導体チップの断面研磨方法、及び半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2006185995A
Application number: JP2004375706A
Authority: JP
Inventors: Shogo Inaba; 正吾稲葉
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2006-07-13

Abstract

【課題】作業者への負荷が少なく、且つ半導体チップの断面研磨量を精度よく所望の量にすることができる半導体チップの断面研磨方法を提供する。
【解決手段】半導体チップ１の断面研磨量の設定値を、制御部１６に入力する。半導体チップ１の断面を研磨板１２に押圧する。制御部１６が研磨板１２を一定量回転させることにより、半導体チップ１の断面を研磨する。研磨量測定部１５が断面の研磨量を計測する。研磨量の計測値が設定値未満である場合に、制御部１６が、研磨板１２を再度一定量回転させ、半導体チップ１の断面を研磨する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体チップ断面研磨装置、半導体チップの断面研磨方法、及び半導体装置の製造方法に関する。特に本発明は、作業者への負荷が少なく、且つ半導体チップの断面研磨量を精度よく所望の量にすることができる半導体チップ断面研磨装置、半導体チップの断面研磨方法、及び半導体装置の製造方法に関する。

半導体チップの特定個所（例えば半導体素子やコンタクトホール）の断面を観察するためには、半導体チップを観察したい場所の近くで劈開した後、観察したい場所が露出するまで断面を研磨する必要がある。

図１２は、従来の半導体チップ断面研磨装置の構成を説明する為の斜視図である。本図において、略Ｌ字状のチップ保持治具１０２は、図示しない治具で動かないように保持されている。チップ保持治具１０２は、短辺側の端面１０２ｂが、略円板状の研磨板１０３に当接しており、長辺部分が研磨板１０３の上方を、略水平に延伸している。この長辺部分の端面１０２ａには、半導体チップ１０１が固定されている。半導体チップ１０１は、研磨板１０３に対して垂直となるように固定されており、その断面は、チップ保持治具１０２の重さによって研磨板１０３に押圧されている。

この状態で、コントロールパネル１０５は、研磨板１０３を回転させるモータ（図示せず）及び水供給部１０４を動作させる。これにより、研磨板１０３は、上面に水が供給されつつ回転する。半導体チップ１０１の断面は、研磨板１０３に押圧されているため、研磨板１０３が回転するにつれて研磨されていく。

従来は、半導体チップ断面研磨装置をマニュアルで操作しながら半導体チップの断面を研磨していた。このため、研磨時には作業者が常に監視しておく必要があり、作業者への負荷が大きかった。特に近年は、半導体素子の微細化に伴い、所望の個所の断面を露出するための許容誤差が小さくなってきている。例えばコンタクトホールを断面に露出させるためには、研磨量には、０．５μｍ程度の精度が要求されるようになっている。このため、半導体チップの断面を誤って研磨しすぎる可能性が高くなってきており、これを防止するために必要な作業者の負荷が、更に大きくなってきている。

本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、作業者への負荷が少なく、かつ半導体チップの断面研磨量を精度よく所望の量にすることができる、半導体チップ断面研磨装置、半導体チップの断面研磨方法、及び半導体装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る半導体チップ断面研磨装置は、研磨板と、
前記研磨板を回転させる動力源と、
半導体チップを保持し、且つ該半導体チップの断面を前記研磨板に押圧するチップ保持部と、
前記半導体チップの断面の研磨量を測定する研磨量測定部と、
前記研磨量測定部が測定した前記断面の研磨量が、基準値以上になった場合に、前記動力源を停止させる制御部とを具備する。

この半導体チップ断面研磨装置によれば、研磨慮測定部が測定した研磨量が基準値以上になると、制御部が動力源を停止させ、研磨を終了させる。従って、半導体チップの断面研磨量を精度よく所望の量にすることができる。また、作業者への負荷も少ない。

チップ保持部は、前記半導体チップを保持している部分以外の一部分と、前記半導体チップの断面とで支持されており、前記半導体チップの断面が研磨されていくにつれて、前記半導体チップを保持している部分が下降することにより傾いていき、前記研磨量測定部は、前記チップ保持部の上部にレーザーを斜めに照射するレーザー照射部と、前記チップ保持部の上部に設けられ、前記レーザー照射部からのレーザーを反射する反射部と、前記反射部によるレーザーの反射光を検出する反射光検出部と、前記反射光検出部による反射光の入射位置の変化に基づいて、前記断面の研磨量を算出する演算部とを具備してもよい。

本発明に係る他の半導体チップ断面研磨装置は、研磨板と、
前記研磨板を回転させる動力源と、
半導体チップを保持し、且つ該半導体チップの断面を前記研磨板に押圧するチップ保持部と、
前記チップ保持部から下方に延伸し、下端が研磨前の前記半導体チップの断面より規定値ほど上方に位置し、前記下端が前記半導体チップより硬い材料から形成されているストッパー部材とを具備する。

この半導体チップ断面研磨装置によれば、半導体チップの断面が規定値ほど研磨されると、ストッパー部材の下端が研磨板に当接する。ストッパー部材の下端は半導体チップより硬い材料から形成されているため、ストッパー部材の下端が研磨板に当接すると、半導体チップの断面の研磨速度は遅くなる。従って、半導体チップの断面研磨量を精度よく所望の量にすることができる。また、作業者への負荷も少ない。

チップ保持部は、該チップ保持部を上下に貫通するネジ孔を具備し、前記ストッパー部材は、前記ネジ孔に上からねじ込まれる雄ネジ状の部材であり、ネジ孔に対するねじ込み量を変えることにより、前記ストッパー部材の下端と前記半導体チップの断面の距離が調整されていてもよい。

本発明に係る他の半導体チップ断面研磨装置は、研磨板と、
前記研磨板を回転させる動力源と、
半導体チップを保持し、且つ該半導体チップの断面を前記研磨板に押圧するチップ保持部と、
前記半導体チップの断面の研磨量が規定値になったことを検出する研磨量検出部と、
前記研磨量が規定値になったことを前記研磨量検出部が検出した場合に、前記動力源を停止させる制御部とを具備する。

この半導体チップ断面研磨装置によれば、半導体チップの断面の研磨量が規定値になると、制御部は動力源を停止させ、研磨を終了させる。従って、半導体チップの断面研磨量を精度よく所望の量にすることができる。また、作業者への負荷も少ない。

研磨量検出部は、前記チップ保持部に固定され、該チップ保持部材の上方で一部が水平方向に延伸している第１部材と、前記第1部材の水平部分の下方に一部が延伸し、上下に移動可能である第２部材と、前記第1部材の水平部分と前記第２部材とが導通したことを検出する導通検出部と、を具備していてもよい。

本発明に係る他の半導体チップ断面研磨装置は、研磨板と、
前記研磨板を回転させる動力源と、
半導体チップを保持し、且つ該半導体チップの断面を前記研磨板に押圧するチップ保持部と、
前記研磨板の回転数を計測する回転数計測部と、
前記回転数計測部が計測した回転数が設定値になった場合に、前記動力源を停止させる制御部とを具備する。

研磨板一回転あたりの半導体チップの断面研磨量は略一定である。このため、研磨板の回転数の設定値を変化させることにより、半導体チップの断面研磨量を変化させることができる。従って、半導体チップの断面研磨量を精度よく所望の量にすることができる。また、作業者への負荷も少ない。

本発明に係る半導体チップの断面研磨方法は、半導体チップ断面の研磨量の設定値を、制御部に入力する工程と、
半導体チップの断面を研磨板に押圧する工程と、
前記制御部が前記研磨板を一定量回転させることにより、記半導体チップの断面を研磨する工程と、
研磨量測定部が前記断面の研磨量を計測する工程と、
前記研磨量の計測値が前記設定値未満である場合に、前記制御部が、前記研磨板を再度一定量回転させ、前記半導体チップの断面を研磨する工程とを具備する。

本発明に係る他の半導体チップの断面研磨方法は、半導体チップの断面研磨量の設定値を、制御部に入力する工程と、
半導体チップを研磨板に押圧する工程と、
前記制御部が前記研磨板を回転させることにより前記半導体チップの断面を研磨しつつ、研磨量測定部が該断面の研磨量を計測する工程と、
前記研磨量の計測値が前記設定値以上になった場合に、前記制御部が、前記研磨板の回転を停止させる工程とを具備する。

本発明に係る他の半導体チップの断面研磨方法は、半導体チップを固定するチップ保持部に、下端が半導体チップより磨耗しにくい材料から形成されているストッパー部材を取り付け、該ストッパー部材の前記下端を前記チップ保持部から下方に延伸させ、
前記ストッパー部材の下端を、前記半導体チップの断面より該断面を研磨する量ほど上方に位置させるともに、前記チップ保持部に半導体チップを固定して該半導体チップの断面を研磨板に押圧し、
前記研磨板を回転させることにより、前記ストッパー部材の下端が前記研磨板に当接するまで前記半導体チップの断面を研磨するものである。

本発明に係る他の半導体チップの断面研磨方法は、チップ保持部を用いて、半導体チップの断面を研磨板に押圧し、該研磨板を規定数ほど回転させる工程と、
前記半導体チップの断面の研磨量を計測し、該計測値を前記回転数の規定数で除することにより、一回転あたりの前記半導体チップの断面研磨量を算出する工程と、
前記半導体チップの断面の研磨すべき量を、前記一回転あたりの前記半導体チップの断面研磨量で除することにより、前記研磨板の回転数を算出する工程と、
前記チップ保持部を用いて、前記半導体チップの断面を再び研磨板に押圧し、
前記算出した回転数ほど前記研磨板を回転させることにより、前記半導体チップの断面を研磨する工程とを具備する。

本発明に係る半導体装置の製造方法は、
半導体ウェハ上に複数の半導体素子を形成する工程と、
前記半導体ウェハを複数の半導体チップに分割する工程と、
いずれかの前記半導体チップを劈開し、該劈開による断面を研磨することにより、前記半導体素子を断面に露出させる工程と、
を具備し、
前記半導体素子を断面に露出させる工程は、
前記半導体チップの断面の研磨量の設定値を、断面研磨装置の制御部に入力する工程と、
半導体チップの断面を前記断面研磨装置の研磨板に押圧する工程と、
前記制御部が前記研磨板を一定量回転させることにより、記半導体チップの断面を研磨する工程と、
前記断面研磨装置の研磨量測定部が前記断面の研磨量を計測する工程と、
前記研磨量の計測値が前記設定値未満である場合に、前記制御部が、前記研磨板を再度一定量回転させ、前記半導体チップの断面を研磨する工程と、
を具備する。

発明を実施するための形態

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る半導体チップ断面研磨装置を説明する為の斜視図である。本図に示す半導体チップ断面研磨装置は、半導体チップ１の断面を研磨する装置であり、筐体１１の上面に、研磨板１２、及び研磨板１２上に水を供給する水供給部１４を有する。研磨板１２は、筐体１１に内蔵されているモータ（図示せず）を動力源として回転する。このモータ及び水供給部１４は、筐体１１の側面に設けられたコントロールパネル（演算制御部）１６によって制御されている。

研磨板１２には、チップ保持治具１３に保持された半導体チップ１の断面が押圧されるようになっている。研磨板１２の周囲には、研磨データ生成機構１５が設けられている。研磨データ生成機構１５は、半導体チップ１の断面の研磨量を算出するためのデータを生成し、生成したデータをコントロールパネル１６に出力する。コントロールパネル１６は、受信したデータを演算処理し、半導体チップ１の断面の研磨量を算出する。

図２は、半導体チップ１の断面の研磨量を算出する方法を説明する為の、半導体チップ断面研磨装置の一部を拡大した側面図である。チップ保持治具１３は、略Ｌ字形状をしている。チップ保持治具１３は、短辺側の端面１３ｂが研磨板１２上に載置されており、長辺部分が研磨板１２と略平行になっている。チップ保持治具１３の長辺側の端面１３ａには、半導体チップ１が、研磨板１２に対して略垂直となるように固定されている。半導体チップ１の断面は、チップ保持治具１３の重さにより、研磨板１２に押圧されている。

この状態で、チップ保持治具１３は、図示しない治具で動かないように固定されている。そして、研磨板１２が回転すると、半導体チップ１の断面は研磨されていく。また、チップ保持治具１３の短辺側の端部は、半導体チップ１より十分に硬い材料で形成されているため、チップ保持治具１３の研磨量は極めて少ない。従って、半導体チップ１の断面が研磨されていくと、チップ保持治具１３は、端面１３ａが下に行く方向に傾いていく。

チップ保持治具１３の上面の端面１３ａ近傍には、反射鏡２１が取り付けられている。反射鏡２１には、コントロールパネル１６による制御に基づいて、研磨データ生成機構１５のレーザー照射部１５ａからレーザーが照射される。反射鏡２１は、照射されたレーザーを反射するが、その反射角度θは、半導体チップ１の断面が研磨されるにつれて大きくなる。反射鏡２１によるレーザーの反射光は、研磨データ生成機構１５の反射光検出器１５ｂに入射し、その入射位置が計測される。なお、入射位置は、反射角度θが大きくなるにつれて、チップ保持治具１３から離れていく。

反射光検出器１５ｂが検出した入射位置は、コントロールパネル１６に出力される。コントロールパネル１６は、予めレーザーの入射位置を反射角度θに変換する式と、反射角度θを半導体チップ１の断面の研磨量に変換する式とを保持している。コントロールパネル１６は、これらの式及び入力された入射位置それぞれに基づいて、反射角度θ及び半導体チップ１の断面の研磨量を順次算出する。なお、コントロールパネル１６は、予めレーザーの入射位置を研磨量に直接変換する式を保持しておいてもよい。この場合、コントロールパネル１６は、入力された入射位置を、直接半導体チップ１の断面の研磨量に変換することができる。

図３は、図１の半導体チップ断面研磨装置を用いて半導体チップの断面を研磨し、観察したい部分を断面に露出させる方法を説明するフローチャートである。観察したい部分を断面に露出させるケースとしては、半導体チップの不良個所の解析、及び製品の抜き取り検査の双方が含まれる。

まず、半導体装置の製造ラインを用いて、シリコンウェハ上に複数の半導体素子（例えばトランジスタ）を形成する。次いで、作業者はシリコンウェハを複数の半導体チップに分割する。そして、作業者は、いずれかの半導体チップを劈開し、観察したい部分の近傍の断面を露出させる（Ｓ２）。次いで、作業者は、劈開により生成した断面を粗研磨し、断面の凹凸を除去する（Ｓ４）。次いで、作業者は、図１に示した半導体チップ断面研磨装置を用いて、観察したい部分の近くまで粗研磨し（Ｓ６）、その後、仕上げ研磨を行い、観察したい部分を断面に露出させる（Ｓ８）。なお、粗研磨に用いる研磨板１２は、研磨速度が速くなるように、仕上げ研磨に用いる研磨板１２に比べて粗い。

図４は、図３に示した粗研磨（Ｓ６）及び仕上げ研磨（Ｓ８）における、半導体チップ断面研磨装置の動作の第１詳細例を説明するフローチャートである。まず、作業者は、現在の断面から観察したい部分まで距離を、電子顕微鏡を用いて計測する。そして、研磨量を設定し（Ｓ１２）、その設定値を、図１に示したコントロールパネル１６に入力する（Ｓ１４）。粗研磨における研磨量の設定値は、研磨後の断面が、観察したい部分の少し手前に位置するように設定され、仕上げ研磨における研磨量の設定値は、研磨後の断面が、観察したい部分に位置するように設定される。

そして、コントロールパネル１６は、図１に示した水供給部１４に水の供給を開始させると共に、図１に示した研磨板１２を回転させ、研磨を開始する（Ｓ１６）。研磨板１２が一定数（例えば５回転以上１０回転以下）ほど回転すると、コントロールパネル１６は研磨板１２のモータを停止させ、研磨を停止させる（Ｓ１８）。そして、コントロールパネル１６は、図２に示したレーザー照射部１５ａを動作させ、図２に示した反射鏡２１にレーザーを照射させる。反射光検出器１５ｂは、レーザーの反射光の入射位置を検出し、コントロールパネル１６に出力する。コントロールパネル１６は、反射光検出器１５ｂが検出した入射位置に基づいて、半導体チップの断面研磨量を算出する（Ｓ２０）。

コントロールパネル１６は、算出した研磨量が設定した研磨量より少ない場合（Ｓ２２：Ｎｏ）、再び研磨板１２を回転させて研磨を行わせる（Ｓ１６）。また、算出した研磨量が設定した研磨量以上になった場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、コントロールパネル１６は、水供給部１４による水の供給を停止させ（Ｓ２４）、研磨を終了する。

図５は、図３で示した粗研磨（Ｓ６）及び仕上げ研磨（Ｓ８）における、半導体チップ断面研磨装置の動作の第２詳細例を説明するフローチャートである。まず、作業者は、第１の詳細例と同様の作業を行い、半導体チップの断面研磨量の設定値を決め（Ｓ３２）、その値を、図１に示したコントロールパネル１６に入力する（Ｓ３４）。

そして、作業者は、図１に示した水供給部１４に水の供給を開始させると共に、図１に示した研磨板１２を回転させ、研磨を開始する。コントロールパネル１６は、研磨板１２を回転させつつ、図２に示したレーザー照射部１５ａに、図２に示した反射鏡２１にレーザーを照射させ、反射光検出器１５ｂが検出した反射光の入射位置に基づいて、半導体チップの断面研磨量を算出する（Ｓ３６）。そして、コントロールパネル１６は、算出した研磨量が設定した研磨量に等しくなると、研磨板１２及び水供給部１４を停止させ、研磨を終了させる（Ｓ３８）。

以上のように、第１の実施形態によれば、コントロールパネル１６が、研磨量を算出しながら研磨板１２の回転のオンオフを制御するため、半導体チップの断面研磨量を精度よく所望の量にすることができる。

図６は、第２の実施形態に係る半導体チップ断面研磨装置の側面の一部拡大図である。本半導体チップ断面研磨装置には、図１に示した研磨データ生成機構１５が設けられておらず、チップ保持治具１３には、反射鏡２１の代わりにストッパー部材２２が組み付けられている。コントロールパネル１６は、研磨量を算出する処理を行わない。上記以外の構成については第１の実施形態と同一である。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

チップ保持治具１３の端面１３ａ近傍には、雌ネジ孔１３ｃが設けられている。雌ネジ孔１３ｃは、チップ保持治具１３を上下に貫通している。ストッパー部材２２は、雄ネジ状の治具であり、雌ネジ孔１３ｃにねじ込まれることにより、チップ保持治具１３に組み付けられている。チップ保持治具１３の上下方向の位置は、雌ネジ孔１３ｃへのねじ込み量を変化させることにより、変更可能であるが、チップ保持治具１３の下端は、雌ネジ孔１３ｃの下端より下、かつ、研磨前の半導体チップ１の断面より上方に位置している。なお、ストッパー部材２２には、マイクロメータ（図示せず）が内蔵されており、上下の移動量が分かるようになっている。また、ストッパー部材２２の下端部は、半導体チップ１より十分に硬い素材で形成されている。

この半導体チップ断面研磨装置を用いて、観察したい部分を断面に露出させる方法は、半導体チップ断面研磨装置の動作（図３のＳ６及びＳ８）を除いて、図３を用いて説明した方法と同一である。

図７は、この半導体チップ断面研磨装置の動作（図３のＳ６及びＳ８）を説明する為のフローチャートである。まず、作業者は、第１の実施例における第１詳細例と同様の作業を行い、半導体チップの断面研磨量の設定値を決める（Ｓ４２）。

次いで、チップ保持治具１３に半導体チップを固定する。その後、雌ネジ孔１３ｃに対するストッパー部材２２のねじ込み量を調節し、ストッパー部材２２の下端の高さを、半導体チップの断面の高さに一致させる。その後、ストッパー部材２２を、研磨すべき量ほど上方に移動させる（Ｓ４４）。

次いで、チップ保持治具１３を研磨板１２に載置して、研磨板１２を回転させることにより、半導体チップの断面を研磨していく（Ｓ４６）。半導体チップの断面が研磨すべき量ほど研磨されると、ストッパー部材２２の下端が研磨板１２に当接する。ストッパー部材２２の下端部は、半導体チップ１より十分に硬い素材で形成されているため、ストッパー部材２２の下端が研磨板１２に当接してからは、半導体チップ１の断面は、ほとんど研磨されない（Ｓ４８）。その後、作業者はコントロールパネル１６を操作し、研磨板１２及び水供給部１４を停止させる（Ｓ５０）。

このように本実施形態によれば、ストッパー部材２２の下端が研磨板１２に当接してからは、半導体チップ１の断面は、ほとんど研磨されない。従って、研磨前に、ストッパー部材２２の下端と半導体チップ１の断面との距離を、断面を研磨すべき量に等しくすることにより、半導体チップの断面研磨量を精度よく所望の量にすることができる。

図８は、第３の実施形態に係る半導体チップ断面研磨装置の側面の一部拡大図である。本半導体チップ断面研磨装置には、図１に示した研磨データ生成機構１５の代わりに、研磨完了検出機構が設けられており、チップ保持治具１３には、反射鏡２１の代わりに、研磨完了検出機構の一部である第１部材３１が固定されている。コントロールパネル１６は、研磨量を算出する処理を行わない。上記以外の構成については第１の実施形態と同一である。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

研磨完了検出機構は、チップ保持治具１３に固定された第１部材３１、半導体チップ断面研磨装置の本体に固定された第２部材３２、及び第２部材３２を保持するアーム部３３を具備している。第１部材３１の縦断面形状は逆Ｌ字型であり、第２部材３２の縦断面形状はコ字状である。第１部材３１の水平部３１ａは、第２部材３２の上辺部３２ａと下辺部３２ｂの間に位置している。第２部材３２は、アーム部３３の一端に、上下に移動可能に組み付けられている。なお、アーム部３３の他端は半導体チップ断面研磨装置の本体に固定されている。

研磨完了検出機構には、第１部材３１と第２部材３２とが導通しているか否かを検出する導通検出部３４が組み込まれている。導通検出部３４の検出結果は、コントロールパネル１６に出力される。

この半導体チップ断面研磨装置を用いて観察したい部分を断面に露出させる方法は、半導体チップ断面研磨装置の動作（図３のＳ６及びＳ８）を除いて、図３を用いて説明した方法と同一である。

図９は、この半導体チップ断面研磨装置の動作（図３のＳ６及びＳ８）を説明する為のフローチャートである。まず、作業者は、第１の実施形態における第１の詳細例と同様の作業を行い、半導体チップの断面研磨量の設定値を決める（Ｓ５２）。

次いで、チップ保持治具１３に半導体チップを固定し、半導体チップの断面を研磨板１２に押圧する。その後、研磨完了検出機構の第２部材３２を上下に移動させ、第２部材３２の下辺部３２ｂの表面と、第１部材３１の水平部３１ａの裏面との距離を、研磨すべき量に一致させる（Ｓ５４）。

次いで、研磨板１２を回転させることにより、半導体チップの断面を研磨していく（Ｓ５６）。半導体チップの断面が研磨すべき量ほど研磨されると、第１部材３１の水平部３１ａが下降し、第２部材３２の下辺部３２ｂに接触し、導通する。すると、導通検出部３４が、水平部３１ａと下辺部３２ｂが導通した旨を示す信号をコントロールパネル１６に出力する（Ｓ５８：Ｙｅｓ）。コントロールパネル１６は、研磨板１２及び水供給部１４を停止させ、半導体チップの断面の研磨を終了させる（Ｓ６０）。

このように、本実施形態においても、半導体チップの断面が設定量ほど研磨されると、コントロールパネル１６が研磨板１２の回転を停止させ、半導体チップの断面の研磨を終了させる。従って、半導体チップの断面研磨量を精度よく所望の量にすることができる。

図１０は、本発明の第４の実施形態に係る半導体チップ断面研磨装置を説明する為の斜視図である。本実施形態に係る半導体チップ断面研磨装置は、第１の実施形態と比較した場合に、研磨データ生成機構１５及び反射鏡２１を備えていないが、研磨板１２の回転数を検出する回転カウンター１６ａを備えている。コントロールパネル１６には、研磨板１２の回転数が回転カウンター１６ａから入力される。コントロールパネル１６は、研磨板１２の回転数が設定値になったら、半導体チップ１の断面研磨を終了させる。上記以外の構成については第１の実施形態と同一である。以下、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

図１１は、この半導体チップ断面研磨装置の動作（図３のＳ６及びＳ８）を説明する為のフローチャートである。まず、作業者は、水供給部１４を動作させつつ研磨板１２を所定回数（例えば５〜１０回転）回転させ、半導体チップ１の断面を研磨する（Ｓ７２）。そして、研磨前後の断面の位置の変化を電子顕微鏡で測定することにより、研磨量を計測し、この計測値を研磨板１２の回転数で除することにより、一回転あたりの断面研磨量を算出する（Ｓ７４）。

次いで、作業者は、第１の実施形態における第１の詳細例と同様の作業を行い、半導体チップの断面研磨量の設定値を決める（Ｓ７６）。次いで、断面研磨量の設定値を、一回転あたりの断面研磨量で除することにより、回転数の設定値を算出し、この設定値をコントロールパネル１６に入力する（Ｓ７８）。コントロールパネル１６は、研磨板１２を回転させて、半導体チップ１の断面の研磨を開始する（Ｓ８０）。研磨板１２が半導体チップ１の断面を研磨している間、回転カウンター１６ａは研磨板１２の回転数をカウントし、コントロールパネル１６に出力する。コントロールパネル１６は、回転数が設定値になった時点で研磨板１２及び水供給部１４の動作を停止させ、研磨を終了させる（Ｓ８２）。

このように、本実施形態においては、研磨板の回転数が設定値になると、コントロールパネル１６が研磨板１２の回転を停止させ、半導体チップの断面の研磨を終了させる。従って、回転数の設定値を適切な値に設定することにより、半導体チップの断面研磨量を精度よく所望の量にすることができる。また、一回転あたりの断面研磨量を半導体チップ１ごとに算出しているため、更に精度よく、半導体チップの断面研磨量を所望の量にすることができる。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。

第１の実施形態に係る半導体チップ断面研磨装置を説明する為の斜視図。半導体チップ断面研磨装置の一部を拡大した側面図。観察したい部分を断面に露出させる方法を説明するフローチャート。図３のＳ６及びＳ８における、半導体チップ断面研磨装置の動作の第１詳細例を説明するフローチャート。図３のＳ６及びＳ８における、半導体チップ断面研磨装置の動作の第２詳細例を説明するフローチャート。第２の実施形態に係る半導体チップ断面研磨装置の側面の一部拡大図。半導体チップ断面研磨装置の動作（図３のＳ６及びＳ８）を説明する為のフローチャート。第３の実施形態に係る半導体チップ断面研磨装置の側面の一部拡大図。半導体チップ断面研磨装置の動作（図３のＳ６及びＳ８）を説明する為のフローチャート。第４の実施形態に係る半導体チップ断面研磨装置を説明する為の斜視図。半導体チップ断面研磨装置の動作（図３のＳ６及びＳ８）を説明する為のフローチャート。従来の半導体チップ断面研磨装置の構成を説明する為の斜視図。

符号の説明

１，１０１…半導体チップ、１１…筐体、１２，１０３…研磨板、１３，１０２…チップ保持治具、１３ａ，１３ｂ，１０２ａ，１０２ｂ…端面、１３ｃ…雌ねじ孔、１４，１０４…水供給部、１５…研磨データ生成機構、１５ａ…レーザー照射部、１５ｂ…反射光検出器、１６，１０５…コントロールパネル、１６ａ…回転カウンター、２１…反射鏡、２２…ストッパー部材、３１…第１部材、３１ａ…水平部、３２…第２部材、３２ａ…上辺部、３２ｂ…下辺部、３３…アーム部、３４…導通検出部

Claims

研磨板と、
前記研磨板を回転させる動力源と、
半導体チップを保持し、且つ該半導体チップの断面を前記研磨板に押圧するチップ保持部と、
前記半導体チップの断面の研磨量を測定する研磨量測定部と、
前記研磨量測定部が測定した前記断面の研磨量が、基準値以上になった場合に、前記動力源を停止させる制御部と、
を具備する半導体チップ断面研磨装置。
前記チップ保持部は、前記半導体チップを保持している部分以外の一部分と、前記半導体チップの断面とで支持されており、前記半導体チップの断面が研磨されていくにつれて、前記半導体チップを保持している部分が下降することにより傾いていくものであり、
前記研磨量測定部は、
前記チップ保持部にレーザーを照射するレーザー照射部と、
前記チップ保持部に設けられ、前記レーザー照射部からのレーザーを反射する反射部と、
前記反射部によるレーザーの反射光を検出する反射光検出部と、
前記反射光検出部による反射光の入射位置の変化に基づいて、前記断面の研磨量を算出する演算部と、
を具備する請求項１に記載の半導体チップ断面研磨装置。
研磨板と、
前記研磨板を回転させる動力源と、
半導体チップを保持し、且つ該半導体チップの断面を前記研磨板に押圧するチップ保持部と、
前記チップ保持部から下方に延伸し、下端が研磨前の前記半導体チップの断面より規定値ほど上方に位置し、前記下端が前記半導体チップより硬い材料から形成されているストッパー部材と、
を具備する半導体チップ断面研磨装置。
前記チップ保持部は、該チップ保持部を上下に貫通するネジ孔を具備し、
前記ストッパー部材は、前記ネジ孔に上からねじ込まれる雄ネジ状の部材であり、ネジ孔に対するねじ込み量を変えることにより、前記ストッパー部材の下端と前記半導体チップの断面の距離が調整される請求項３に記載の半導体チップ断面研磨装置。
研磨板と、
前記研磨板を回転させる動力源と、
半導体チップを保持し、且つ該半導体チップの断面を前記研磨板に押圧するチップ保持部と、
前記半導体チップの断面の研磨量が規定値になったことを検出する研磨量検出部と、
前記研磨量が規定値になったことを前記研磨量検出部が検出した場合に、前記動力源を停止させる制御部と、
を具備する半導体チップ断面研磨装置。
前記研磨量検出部は、
前記チップ保持部に固定された第１部材と、
前記第1部材の下方に延伸し、上下に移動可能である第２部材と、
前記第1部材と前記第２部材とが導通したことを検出する導通検出部と、
を具備する請求項５に記載の半導体チップ断面研磨装置。
研磨板と、
前記研磨板を回転させる動力源と、
半導体チップを保持し、且つ該半導体チップの断面を前記研磨板に押圧するチップ保持部と、
前記研磨板の回転数を計測する回転数計測部と、
前記回転数計測部が計測した回転数が設定値になった場合に、前記動力源を停止させる制御部と、
を具備する半導体チップ断面研磨装置。
半導体チップ断面の研磨量の設定値を、制御部に入力する工程と、
半導体チップの断面を研磨板に押圧する工程と、
前記制御部が前記研磨板を一定量回転させることにより、記半導体チップの断面を研磨する工程と、
研磨量測定部が前記断面の研磨量を計測する工程と、
前記研磨量の計測値が前記設定値未満である場合に、前記制御部が、前記研磨板を再度一定量回転させ、前記半導体チップの断面を研磨する工程と、
を具備する半導体チップの断面研磨方法。
半導体チップの断面研磨量の設定値を、制御部に入力する工程と、
半導体チップを研磨板に押圧する工程と、
前記制御部が前記研磨板を回転させることにより前記半導体チップの断面を研磨しつつ、研磨量測定部が該断面の研磨量を計測する工程と、
前記研磨量の計測値が前記設定値以上になった場合に、前記制御部が、前記研磨板の回転を停止させる工程と、
を具備する半導体チップの断面研磨方法。
半導体チップを固定するチップ保持部に、下端が半導体チップより磨耗しにくい材料から形成されているストッパー部材を取り付け、該ストッパー部材の前記下端を前記チップ保持部から下方に延伸させ、
前記ストッパー部材の下端を、前記半導体チップの断面より該断面を研磨する量ほど上方に位置させるともに、前記チップ保持部に半導体チップを固定して該半導体チップの断面を研磨板に押圧し、
前記研磨板を回転させることにより、前記ストッパー部材の下端が前記研磨板に当接するまで前記半導体チップの断面を研磨する、半導体チップの断面研磨方法。
チップ保持部を用いて、半導体チップの断面を研磨板に押圧し、該研磨板を規定数ほど回転させる工程と、
前記半導体チップの断面の研磨量を計測し、該計測値を前記回転数の規定数で除することにより、一回転あたりの前記半導体チップの断面研磨量を算出する工程と、
前記半導体チップの断面の研磨すべき量を、前記一回転あたりの前記半導体チップの断面研磨量で除することにより、前記研磨板の回転数を算出する工程と、
前記チップ保持部を用いて、前記半導体チップの断面を再び研磨板に押圧し、
前記算出した回転数ほど前記研磨板を回転させることにより、前記半導体チップの断面を研磨する工程と、
を具備する半導体チップの断面研磨方法。
半導体ウェハ上に複数の半導体素子を形成する工程と、
前記半導体ウェハを複数の半導体チップに分割する工程と、
いずれかの前記半導体チップを劈開し、該劈開による断面を研磨することにより、前記半導体素子を断面に露出させる工程と、
を具備し、
前記半導体素子を断面に露出させる工程は、
前記半導体チップの断面の研磨量の設定値を、断面研磨装置の制御部に入力する工程と、
半導体チップの断面を前記断面研磨装置の研磨板に押圧する工程と、
前記制御部が前記研磨板を一定量回転させることにより、記半導体チップの断面を研磨する工程と、
前記断面研磨装置の研磨量測定部が前記断面の研磨量を計測する工程と、
前記研磨量の計測値が前記設定値未満である場合に、前記制御部が、前記研磨板を再度一定量回転させ、前記半導体チップの断面を研磨する工程と、
を具備する半導体装置の製造方法。