JP2011040511A - Method of grinding wafer - Google Patents

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Toshiyuki Sakai
敏行 酒井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of grinding a wafer that can expose all embedded electrodes on a reverse surface of the wafer. <P>SOLUTION: The method of grinding the wafer includes: a predetermined load current value storing step of previously storing, as a predetermined load current value, a load current value of a motor when all the embedded electrodes are exposed on the reverse surface of the wafer when the reverse surface of the wafer is ground; a surface protecting step of arranging a protective member on a top surface of the wafer; a holding step of sucking and holding the side of the wafer where the protective member is arranged by a chuck table; a reverse surface grinding/load current value measuring step of performing grinding feeding of a grinding means to grind the reverse surface of the wafer held by the chuck table and also measuring the load current value of the motor during the grinding; a load current value determining step of determining whether the load current value of the motor during the grinding reaches the predetermined load current value; and a grinding-feeding stopping step of stopping the grinding feeding when the load current value of the motor reaches the predetermined load current value. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、表面に複数の半導体回路を有し、各半導体回路は所定の深さに埋設された複数の埋め込み電極を備えた半導体ウエーハの裏面を研削して、全ての埋め込み電極をウエーハの裏面に表出させるウエーハの研削方法に関する。   The present invention has a plurality of semiconductor circuits on the surface, and each semiconductor circuit grinds the back surface of a semiconductor wafer having a plurality of embedded electrodes embedded at a predetermined depth, and all the embedded electrodes are ground on the back surface of the wafer. The present invention relates to a method for grinding a wafer to be exposed.

近年、半導体デバイスの高集積化、高密化、小型化、薄型化を達成するために、MCP(マルチ・チップ・パッケージ)やSIP(システム・イン・パッケージ)といった複数の半導体チップを積層した積層型半導体パッケージが提案されている。   In recent years, in order to achieve high integration, high density, miniaturization, and thinning of semiconductor devices, a stacked type in which a plurality of semiconductor chips such as MCP (multi-chip package) and SIP (system in package) are stacked. Semiconductor packages have been proposed.

このような積層型半導体パッケージは、インターポーザと呼ばれるパッケージ基板上に複数の半導体チップを積層することで形成される。一般的には、インターポーザと半導体チップの電極同士、或いは複数積層した半導体チップの電極同士を、金線ワイヤで電気的に結線した後、半導体チップをインターポーザに樹脂でモールド封止することで積層型半導体パッケージが製造される。   Such a stacked semiconductor package is formed by stacking a plurality of semiconductor chips on a package substrate called an interposer. In general, the interposer and the semiconductor chip electrodes, or the electrodes of the stacked semiconductor chips are electrically connected with a gold wire, and then the semiconductor chip is molded and sealed with resin to the interposer. A semiconductor package is manufactured.

ところがこの方法では、半導体チップの電極にボンディングされた金線ワイヤは、半導体チップの外周余剰領域に張り出す形となるために、パッケージサイズは半導体チップよりも大きくなってしまうという問題があった。   However, in this method, since the gold wire bonded to the electrode of the semiconductor chip protrudes to the outer peripheral surplus region of the semiconductor chip, there is a problem that the package size becomes larger than the semiconductor chip.

また、樹脂でモールド封止する際に金線ワイヤが変形して断線や短絡が生じたり、モールド樹脂中に残存した空気が加熱時に膨張して半導体パッケージの破損を招いたりするという問題があった。   In addition, when the mold is sealed with the resin, the wire wire is deformed to cause a disconnection or a short circuit, or the air remaining in the mold resin expands upon heating and causes damage to the semiconductor package. .

そこで、半導体チップ内に、半導体チップを厚み方向に貫通して半導体チップの電極に接続する貫通電極を設け、半導体チップを積層するとともに貫通電極を接合させて電気的に結線する技術が提案されている(例えば、特開2005−136187号公報参照)。   Therefore, a technique has been proposed in which a through electrode is provided in the semiconductor chip to penetrate the semiconductor chip in the thickness direction and connected to the electrode of the semiconductor chip, and the semiconductor chips are stacked and the through electrodes are joined to each other for electrical connection. (For example, refer to JP-A-2005-136187).

この方法では、シリコンウエーハの表面に複数の半導体回路が形成され、各半導体回路からは半導体回路の電極に接続されてシリコンウエーハの裏面側に伸長する複数の埋め込み電極が形成されたウエーハを利用する。   In this method, a plurality of semiconductor circuits are formed on the surface of the silicon wafer, and each semiconductor circuit uses a wafer in which a plurality of embedded electrodes connected to the electrodes of the semiconductor circuit and extending on the back side of the silicon wafer are formed. .

埋め込み電極は半導体チップの仕上がり厚さ以上の高さを有し、研削装置でウエーハの裏面を研削して半導体チップの仕上がり厚さへ薄肉化するとともに、埋め込み電極をウエーハの表面に表出させる。その後、シリコンウエーハだけを選択的にエッチングすることでウエーハの裏面から埋め込み電極の先端を突出させ貫通電極とする。   The embedded electrode has a height equal to or higher than the finished thickness of the semiconductor chip, and the back surface of the wafer is ground by a grinding device to reduce the thickness to the finished thickness of the semiconductor chip, and the embedded electrode is exposed on the surface of the wafer. Thereafter, by selectively etching only the silicon wafer, the tip of the embedded electrode protrudes from the back surface of the wafer to form a through electrode.

特開2005−136187号公報JP 2005-136187 A

ところが、ウエーハによっては埋め込み電極の高さにばらつきがあり、チップの仕上がり厚みまでウエーハを研削してもウエーハ裏面に表出しない埋め込み電極がある場合がある。   However, depending on the wafer, the height of the embedded electrode varies, and there may be an embedded electrode that does not appear on the back surface of the wafer even if the wafer is ground to the finished thickness of the chip.

ウエーハ裏面に表出しない埋め込み電極がある状態で選択的エッチングを施すと、突出する貫通電極の先端高さがばらつき、半導体チップへと分割して他の半導体チップと積層させた際に導通不良が生じてしまうという問題がある。   If selective etching is performed with a buried electrode that does not appear on the backside of the wafer, the tip height of the protruding through electrode varies, and conduction failure occurs when divided into semiconductor chips and stacked with other semiconductor chips. There is a problem that it occurs.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、全ての埋め込み電極をウエーハ裏面に確実に表出させることが可能なウエーハの研削方法を提供することである。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a wafer grinding method capable of reliably exposing all the embedded electrodes on the back surface of the wafer. .

本発明によると、表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にそれぞれ半導体回路が形成され、該各半導体回路からウエーハの仕上がり厚さ以上の深さに至る複数の埋め込み電極が埋設されたウエーハの裏面を研削して、全ての埋め込み電極をウエーハ裏面に表出させるウエーハの研削方法であって、ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石を有する研削ホイールと、該研削ホイールが装着されるスピンドル及び該スピンドルを回転駆動するモータとを含む研削手段と、該研削手段を研削送りする研削送り手段とを備えた研削装置を用いて、ウエーハの裏面を研削した際に、全ての該埋め込み電極がウエーハの裏面に表出したときの該モータの負荷電流値を所定負荷電流値として予め記憶しておく所定負荷電流値記憶ステップと、ウエーハの表面に保護部材を配設する表面保護ステップと、該チャックテーブルでウエーハの該保護部材が配設された側を吸引保持する保持ステップと、該研削手段を研削送りして該チャックテーブルで保持されたウエーハの裏面を研削するとともに、研削中の該モータの負荷電流値を計測する裏面研削・負荷電流値計測ステップと、研削中の該モータの負荷電流値が該所定負荷電流値に達したか否かを判定する負荷電流値判定ステップと、該モータの負荷電流値が該所定負荷電流値に達した際に研削送りを停止する研削送り停止ステップと、を具備したことを特徴とするウエーハの研削方法が提供される。   According to the present invention, a semiconductor circuit is formed in each region defined by a plurality of division lines formed in a lattice pattern on the surface, and a plurality of semiconductor circuits from the semiconductor circuit to a depth equal to or greater than the finished thickness of the wafer. A wafer grinding method for grinding a back surface of a wafer in which embedded electrodes are embedded and exposing all embedded electrodes on the back surface of the wafer, comprising: a chuck table for holding a wafer; and a wafer held on the chuck table. A grinding apparatus comprising: a grinding wheel having a grinding wheel for grinding; a grinding means including a spindle on which the grinding wheel is mounted and a motor for rotationally driving the spindle; and a grinding feed means for grinding and feeding the grinding means. When the back surface of the wafer is ground, all the embedded electrodes are exposed to the back surface of the wafer. A predetermined load current value storing step for preliminarily storing the load current value as a predetermined load current value; a surface protection step for disposing a protective member on the surface of the wafer; and the protective member for the wafer on the chuck table. A holding step for sucking and holding the other side, and grinding and feeding the grinding means to grind the back surface of the wafer held by the chuck table and measuring the load current value of the motor during grinding. A value measuring step, a load current value determining step for determining whether or not the load current value of the motor being ground has reached the predetermined load current value, and the load current value of the motor has reached the predetermined load current value There is provided a grinding method for a wafer, characterized by comprising a grinding feed stop step for stopping the grinding feed at the time.

本発明によると、予め全ての埋め込み電極が研削によってウエーハ裏面に表出したときのスピンドルモータの負荷電流値を予め所定負荷電流値として記憶しておき、研削中のスピンドルモータ負荷電流値を計測しつつ研削手段を研削送りしてウエーハ裏面を研削し、スピンドルモータ負荷電流値が記憶した所定負荷電流値に達した際に、研削送りを停止するよう制御するため、全ての埋め込み電極をウエーハ裏面に確実に表出させることができる。   According to the present invention, the load current value of the spindle motor when all the embedded electrodes are exposed to the back surface of the wafer by grinding is stored in advance as a predetermined load current value, and the spindle motor load current value during grinding is measured. In order to control the grinding feed to stop when the spindle motor load current reaches the stored load current value by grinding and feeding the grinding means, all embedded electrodes are placed on the wafer back side. It can be surely expressed.

半導体ウエーハの表面側斜視図である。It is a surface side perspective view of a semiconductor wafer. 半導体ウエーハの模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor wafer. 表面に保護テープが貼着された半導体ウエーハの裏面側斜視図である。It is a back surface side perspective view of the semiconductor wafer by which the protective tape was stuck on the surface. 表面に保護テープが貼着された半導体ウエーハの模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the semiconductor wafer by which the protective tape was stuck on the surface. 本発明の研削方法を実施するのに適した研削装置の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a grinding apparatus suitable for carrying out the grinding method of the present invention. 本発明実施形態の研削方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the grinding method of this invention embodiment. 半導体ウエーハの研削時間と負荷電流値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the grinding time of a semiconductor wafer, and load current value. 保持ステップの説明図である。It is explanatory drawing of a holding step. 裏面研削・負荷電流値計測ステップの説明図である。It is explanatory drawing of a back surface grinding and load current value measurement step. 本発明の研削方法により研削された半導体ウエーハの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the semiconductor wafer ground by the grinding method of this invention.

以下、本発明実施形態のウエーハの研削方法を図面を参照して詳細に説明する。図1は所定の厚さに加工される前の半導体ウエーハ11の斜視図である。図1に示す半導体ウエーハ11は、例えば厚さが700μmのシリコンウエーハから成っており、表面11aに複数のストリート(分割予定ライン)13が格子状に形成されているとともに、該複数のストリート13によって区画された複数の領域にIC、LSI等の半導体回路15が形成されている。   Hereinafter, a wafer grinding method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor wafer 11 before being processed to a predetermined thickness. The semiconductor wafer 11 shown in FIG. 1 is made of, for example, a silicon wafer having a thickness of 700 μm, and a plurality of streets (division lines) 13 are formed in a lattice shape on the surface 11a. Semiconductor circuits 15 such as ICs and LSIs are formed in a plurality of partitioned areas.

このように構成された半導体ウエーハ11は、半導体回路15が形成されているデバイス領域17と、デバイス領域17を囲繞する外周余剰領域19を備えている。また、半導体ウエーハ11の外周には、シリコンウエーハの結晶方位を示すマークとしてのノッチ21が形成されている。   The semiconductor wafer 11 configured as described above includes a device region 17 in which the semiconductor circuit 15 is formed, and an outer peripheral surplus region 19 surrounding the device region 17. A notch 21 is formed on the outer periphery of the semiconductor wafer 11 as a mark indicating the crystal orientation of the silicon wafer.

図2を参照すると、半導体ウエーハ11の模式的断面図が示されている。半導体ウエーハ2に形成された各半導体回路15からは半導体デバイスの仕上がり厚さt1以上の深さに埋設された複数の埋め込み電極25が裏面11b側に伸長している。   Referring to FIG. 2, a schematic cross-sectional view of the semiconductor wafer 11 is shown. From each semiconductor circuit 15 formed on the semiconductor wafer 2, a plurality of embedded electrodes 25 embedded at a depth equal to or greater than the finished thickness t1 of the semiconductor device extend to the back surface 11b side.

半導体ウエーハ11の裏面11bを研削する前に、半導体ウエーハ11の表面11aには、保護テープ貼着工程により保護テープ23が貼着される。従って、半導体ウエーハ11の表面11aは、保護テープ23によって保護され、図3に示すように裏面11bが露出する形態となる。図4は表面に保護テープ23が貼着された半導体ウエーハ11の模式的断面図を示している。   Before grinding the back surface 11b of the semiconductor wafer 11, the protective tape 23 is attached to the front surface 11a of the semiconductor wafer 11 by a protective tape attaching process. Therefore, the front surface 11a of the semiconductor wafer 11 is protected by the protective tape 23, and the back surface 11b is exposed as shown in FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor wafer 11 having a protective tape 23 attached to the surface.

以下、このように構成された半導体ウエーハ11の裏面11bを研削して全ての埋め込み電極25を裏面11bに表出させるのに適した研削装置2を図5を参照して説明する。4は研削装置2のハウジング(ベース)であり、ハウジング4の後方には二つのコラム6a,6bが垂直に立設されている。   Hereinafter, a grinding apparatus 2 suitable for grinding the back surface 11b of the semiconductor wafer 11 thus configured to expose all the embedded electrodes 25 on the back surface 11b will be described with reference to FIG. Reference numeral 4 denotes a housing (base) of the grinding apparatus 2, and two columns 6 a and 6 b are provided upright on the rear side of the housing 4.

コラム6aには、上下方向に伸びる一対のガイドレール(一本のみ図示)8が固定されている。この一対のガイドレール8に沿って粗研削ユニット10が上下方向に移動可能に装着されている。粗研削ユニット10は、そのハウジング20が一対のガイドレール8に沿って上下方向に移動する移動基台12に取り付けられている。   A pair of guide rails (only one is shown) 8 extending in the vertical direction is fixed to the column 6a. A rough grinding unit 10 is mounted along the pair of guide rails 8 so as to be movable in the vertical direction. The rough grinding unit 10 is attached to a moving base 12 whose housing 20 moves up and down along a pair of guide rails 8.

粗研削ユニット10は、ハウジング20と、ハウジング20中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ22と、スピンドルの先端に固定された複数の粗研削用の研削砥石26を有する研削ホイール24を含んでいる。   The rough grinding unit 10 includes a housing 20, a spindle (not shown) rotatably accommodated in the housing 20, a servo motor 22 that rotationally drives the spindle, and a plurality of rough grinding grinding wheels fixed to the tip of the spindle. A grinding wheel 24 having 26 is included.

粗研削ユニット10は、粗研削ユニット10を一対の案内レール8に沿って上下方向に移動するボールねじ14とパルスモータ16とから構成される粗研削ユニット移動機構18を備えている。パルスモータ16をパルス駆動すると、ボールねじ14が回転し、移動基台12が上下方向に移動される。   The rough grinding unit 10 includes a rough grinding unit moving mechanism 18 including a ball screw 14 and a pulse motor 16 that move the rough grinding unit 10 up and down along a pair of guide rails 8. When the pulse motor 16 is pulse-driven, the ball screw 14 rotates and the moving base 12 is moved in the vertical direction.

他方のコラム6bにも、上下方向に伸びる一対のガイドレール(一本のみ図示)19が固定されている。この一対のガイドレール19に沿って仕上げ研削ユニット28が上下方向に移動可能に装着されている。   A pair of guide rails 19 (only one is shown) 19 extending in the vertical direction are also fixed to the other column 6b. A finish grinding unit 28 is mounted along the pair of guide rails 19 so as to be movable in the vertical direction.

仕上げ研削ユニット28は、そのハウジング36が一対のガイドレール19に沿って上下方向に移動する図示しない移動基台に取り付けられている。仕上げ研削ユニット28は、ハウジング36と、ハウジング36中に回転可能に収容された図示しないスピンドルと、スピンドルを回転駆動するサーボモータ38と、スピンドルの先端に固定された仕上げ研削用の研削砥石42を有する研削ホイール40を含んでいる。   The finish grinding unit 28 is attached to a moving base (not shown) in which the housing 36 moves in the vertical direction along the pair of guide rails 19. The finish grinding unit 28 includes a housing 36, a spindle (not shown) rotatably accommodated in the housing 36, a servo motor 38 that rotationally drives the spindle, and a grinding wheel 42 for finish grinding fixed to the tip of the spindle. A grinding wheel 40 is included.

仕上げ研削ユニット28は、仕上げ研削ユニット28を一対の案内レール19に沿って上下方向に移動するボールねじ30とパルスモータ32とから構成される仕上げ研削ユニット移動機構34を備えている。パルスモータ32を駆動すると、ボールねじ30が回転し、仕上げ研削ユニット28が上下方向に移動される。   The finish grinding unit 28 includes a finish grinding unit moving mechanism 34 including a ball screw 30 and a pulse motor 32 that move the finish grinding unit 28 in the vertical direction along the pair of guide rails 19. When the pulse motor 32 is driven, the ball screw 30 rotates and the finish grinding unit 28 is moved in the vertical direction.

研削装置2は、コラム6a,6bの前側においてハウジング4の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル44を具備している。ターンテーブル44は比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印45で示す方向に回転される。   The grinding device 2 includes a turntable 44 disposed so as to be substantially flush with the upper surface of the housing 4 on the front side of the columns 6a and 6b. The turntable 44 is formed in a relatively large-diameter disk shape, and is rotated in a direction indicated by an arrow 45 by a rotation drive mechanism (not shown).

ターンテーブル44には、互いに円周方向に120°離間して3個のチャックテーブル46が水平面内で回転可能に配置されている。チャックテーブル46は、ポーラスセラミック材によって円盤状に形成された吸着チャックを有しており、吸着チャックの保持面上に載置されたウエーハを真空吸引手段を作動することにより吸引保持する。   On the turntable 44, three chuck tables 46 are arranged so as to be rotatable in a horizontal plane, spaced from each other by 120 ° in the circumferential direction. The chuck table 46 has a suction chuck formed in a disk shape by a porous ceramic material, and sucks and holds the wafer placed on the holding surface of the suction chuck by operating a vacuum suction means.

ターンテーブル44に配設された3個のチャックテーブル46は、ターンテーブル44が適宜回転することにより、ウエーハ搬入・搬出領域A、粗研削加工領域B、仕上げ研削加工領域C、及びウエーハ搬入・搬出領域Aに順次移動される。   The three chuck tables 46 arranged on the turntable 44 are rotated in accordance with the turntable 44, so that the wafer loading / unloading area A, rough grinding area B, finish grinding area C, and wafer loading / unloading are performed. The region A is sequentially moved.

ハウジング4の前側部分には、ウエーハカセット50と、リンク51及びハンド52を有するウエーハ搬送ロボット54と、複数の位置決めピン58を有する位置決めテーブル56と、ウエーハ搬入機構(ローディングアーム)60と、ウエーハ搬出機構(アンローディングアーム)62と、研削されたウエーハを洗浄及びスピン乾燥するスピンナ洗浄装置64と、スピンナ洗浄装置64で洗浄及びスピン乾燥された研削後のウエーハを収容する収容カセット66が配設されている。   In the front portion of the housing 4, a wafer cassette 50, a wafer transfer robot 54 having a link 51 and a hand 52, a positioning table 56 having a plurality of positioning pins 58, a wafer carry-in mechanism (loading arm) 60, and a wafer carry-out A mechanism (unloading arm) 62, a spinner cleaning device 64 that cleans and spin-drys the ground wafer, and a storage cassette 66 that stores the ground wafer that has been cleaned and spin-dried by the spinner cleaning device 64 are provided. ing.

図5に示したスピンナ洗浄装置64には、研削された半導体ウエーハ11を吸引保持して回転する半導体ウエーハ11より小径のスピンナテーブル68が装着されている。70はスピンナ洗浄装置64のカバーである。   A spinner cleaning device 64 shown in FIG. 5 is provided with a spinner table 68 having a diameter smaller than that of the semiconductor wafer 11 that rotates while sucking and holding the ground semiconductor wafer 11. Reference numeral 70 denotes a cover of the spinner cleaning device 64.

次に図6乃至図10を参照して、本発明実施形態に係るウエーハの研削方法について詳細に説明する。図6のフローチャートを参照すると、本発明実施形態の研削方法では、まずステップS10で、全ての埋め込み電極25がウエーハ裏面に表出する際のモータ38の負荷電流値を所定負荷電流値として予めメモリに記憶しておく。   Next, a wafer grinding method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. Referring to the flowchart of FIG. 6, in the grinding method according to the embodiment of the present invention, first, in step S10, the load current value of the motor 38 when all the embedded electrodes 25 are exposed on the back surface of the wafer is stored in advance as a predetermined load current value. Remember it.

即ち、本発明の研削方法を実施する前に、半導体ウエーハ11の裏面11bを所定厚さ(埋め込み電極25が裏面に表出しない厚さ)まで粗研削ユニット10で研削し、次いで仕上げ研削ユニット28を用いて半導体ウエーハ11の裏面11bを仕上げ研削する。   That is, before carrying out the grinding method of the present invention, the back surface 11b of the semiconductor wafer 11 is ground to the predetermined thickness (thickness at which the embedded electrode 25 does not appear on the back surface) with the rough grinding unit 10, and then the finish grinding unit 28. Is used to finish-grind the back surface 11b of the semiconductor wafer 11.

この仕上げ研削では、埋め込み電極25をシリコンと同時に研削することになるので、モータの負荷電流値は図7に示すように、研削する埋め込み電極25の数が増えるにつれて段階的に増加し、全ての埋め込み電極25が裏面11bに表出すると負荷電流値は所定値Iで一定となる。この負荷電流値を所定負荷電流値Iとしてメモリに記憶する。 In this finish grinding, since the embedded electrode 25 is ground simultaneously with silicon, the load current value of the motor gradually increases as the number of embedded electrodes 25 to be ground increases as shown in FIG. load current value and the embedded electrode 25 is exposed on the rear surface 11b becomes constant at a predetermined value I 0. Storing the load current value in the memory as the predetermined load current value I 0.

即ち、埋め込み電極25は銅又は銅ダングステンから形成されているため、シリコンよりも研削が困難である。よって、研削する埋め込み電極25の数が増えるにつれて、モータの負荷電流値は段階的に増加する。   That is, since the embedded electrode 25 is made of copper or copper dungsten, grinding is more difficult than silicon. Therefore, as the number of embedded electrodes 25 to be ground increases, the load current value of the motor increases stepwise.

半導体ウエーハ11の表面には半導体回路15が形成されているため、ステップS11で半導体ウエーハ11の表面に保護テープ23を貼着する。保護テープ23に変わって、ガラスやシリコン等のサブストレートをウエーハ11の表面に貼着してもよい。   Since the semiconductor circuit 15 is formed on the surface of the semiconductor wafer 11, a protective tape 23 is attached to the surface of the semiconductor wafer 11 in step S11. Instead of the protective tape 23, a substrate such as glass or silicon may be attached to the surface of the wafer 11.

このように表面に保護テープ23の貼着された半導体ウエーハ11は、ウエーハカセット50中に複数枚収容されて、ウエーハカセット50がベース4上に載置される。ウエーハカセット50中に収容された半導体ウエーハは、ウエーハ搬送ロボット54の上下動作及び進退動作によって搬送され、ウエーハ位置決めテーブル56に載置される。   A plurality of the semiconductor wafers 11 having the protective tape 23 adhered to the surface in this way are accommodated in the wafer cassette 50, and the wafer cassette 50 is placed on the base 4. The semiconductor wafer accommodated in the wafer cassette 50 is transported by the vertical motion and the forward / backward motion of the wafer transport robot 54 and placed on the wafer positioning table 56.

ウエーハ位置決めテーブル56に載置されたウエーハは、複数の位置決めピン58によって中心合わせが行われた後、ローディングアーム60の旋回動作によって、ウエーハ搬入・搬出領域Aに位置せしめられているチャックテーブル46上に載置され、チャックテーブル46によって吸引保持される。即ち、ここで図8に示すステップS12の保持ステップが実行される。   The wafer placed on the wafer positioning table 56 is centered by a plurality of positioning pins 58 and then turned on the chuck table 46 positioned in the wafer loading / unloading area A by the turning operation of the loading arm 60. And sucked and held by the chuck table 46. That is, the holding step of step S12 shown in FIG. 8 is executed here.

次いで、ターンテーブル44が反時計回り方向に120度回転されて、ウエーハを保持したチャックテーブル46が粗研削加工領域Bに位置づけられる。このように位置づけられたウエーハに対してチャックテーブル46を例えば300rpmで回転しつつ、研削ホイール24をチャックテーブル46と同一方向に例えば6000rpmで回転させるとともに、粗研削ユニット移動機構18を作動して粗研削用の研削砥石26をウエーハの裏面に接触させる。   Next, the turntable 44 is rotated 120 degrees counterclockwise, and the chuck table 46 holding the wafer is positioned in the rough grinding region B. While rotating the chuck table 46 at, for example, 300 rpm with respect to the wafer thus positioned, the grinding wheel 24 is rotated in the same direction as the chuck table 46, for example, at 6000 rpm, and the rough grinding unit moving mechanism 18 is operated to perform roughing. A grinding wheel 26 for grinding is brought into contact with the back surface of the wafer.

そして、研削ホイール24を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、ステップS13の粗研削を実施する。接触式又は非接触式の厚みゲージによってウエーハの厚みを測定しながらウエーハを所望の厚み、即ち埋め込み電極25がウエーハ11の裏面11bに表出する寸前の厚みに研削する。   Then, the grinding wheel 24 is ground by a predetermined amount at a predetermined grinding feed speed, and rough grinding in step S13 is performed. While measuring the thickness of the wafer with a contact type or non-contact type thickness gauge, the wafer is ground to a desired thickness, that is, a thickness just before the embedded electrode 25 appears on the back surface 11b of the wafer 11.

粗研削が終了したウエーハを保持したチャックテーブル46は、ターンテーブル44を反時計回りに120度回転することにより、仕上げ研削加工領域Cに位置づけられ、仕上げ研削砥石42を有する仕上げ研削ユニット28による仕上げ研削が実施される。この仕上げ研削では、モータ38の負荷電流値を計測しながら裏面研削を行うため、ステップS14の裏面研削・負荷電流値計測ステップを実施することになる。   The chuck table 46 holding the wafer after the rough grinding is positioned in the finish grinding region C by rotating the turntable 44 counterclockwise by 120 degrees, and is finished by the finish grinding unit 28 having the finish grinding wheel 42. Grinding is performed. In this finish grinding, the back surface grinding is performed while measuring the load current value of the motor 38. Therefore, the back surface grinding / load current value measuring step of step S14 is performed.

図9(A)は仕上げ研削時のチャックテーブル46に保持されたウエーハ11と仕上げ研削ユニット28との関係を示す斜視図であり、図9(B)はその正面図を示している。仕上げ研削ユニット28のハウジング36中には、モータ38により回転駆動されるスピンドル37が収容されており、スピンドル37の先端にはホイールマウント39が固定されている。このホイールマウント39に対して、仕上げ研削用の研削砥石42を有する研削ホイール40が着脱可能に装着されている。   FIG. 9A is a perspective view showing the relationship between the wafer 11 held on the chuck table 46 during finish grinding and the finish grinding unit 28, and FIG. 9B shows a front view thereof. A spindle 37 that is rotationally driven by a motor 38 is accommodated in the housing 36 of the finish grinding unit 28, and a wheel mount 39 is fixed to the tip of the spindle 37. A grinding wheel 40 having a grinding wheel 42 for finish grinding is detachably attached to the wheel mount 39.

この裏面研削・負荷電流値計測ステップでは、粗研削ユニット10による粗研削と同様に、チャックテーブル46を矢印a方向に例えば300rpmで回転しつつ、研削ホイール40を矢印b方向に例えば6000rpmで回転させるとともに、仕上げ研削ユニット移動機構34を作動して仕上げ研削用の研削砥石42をウエーハの裏面に接触させる。   In this back grinding / load current value measurement step, as in the rough grinding by the rough grinding unit 10, the grinding wheel 40 is rotated in the arrow b direction at, for example, 6000 rpm while the chuck table 46 is rotated in the arrow a direction at, for example, 300 rpm. At the same time, the finish grinding unit moving mechanism 34 is operated to bring the grinding wheel 42 for finish grinding into contact with the back surface of the wafer.

そして、研削ホイール40を所定の研削送り速度で下方に所定量研削送りして、ウエーハ11の裏面研削を実施する。この裏面研削は、電源72とモータ38の間に直列に接続された電流計74でモータ38の負荷電流値を計測しながら実施する。電流計74で計測した負荷電流値はコントローラ76に入力され、コントローラ76でメモリ78に予め記憶している所定負荷電流値Iと比較する。 Then, the grinding wheel 40 is ground and fed downward by a predetermined amount at a predetermined grinding feed speed, and the back surface grinding of the wafer 11 is performed. This back surface grinding is performed while measuring the load current value of the motor 38 with an ammeter 74 connected in series between the power source 72 and the motor 38. The load current value measured by the ammeter 74 is input to the controller 76 and compared with a predetermined load current value I 0 stored in advance in the memory 78 by the controller 76.

図6のステップS15でモータ38の負荷電流値が所定負荷電流値Iに達したか否かを判定し、達したと判定した場合には、ステップS16で研削送りを停止する。即ち、ステップS15でモータの負荷電流値が所定負荷電流値Iに達したと判定した場合には、図7のグラフに示すように全ての埋め込み電極25がウエーハ11の裏面11bに表出したと判定されるため、この時点で研削送りを停止する。 Load current of the motor 38 in step S15 of FIG. 6 it is determined whether or not reached a predetermined load current value I 0, if it is determined to reach stops grinding feed in step S16. That is, when the load current value of the motor is determined to have reached the predetermined load current value I 0 in step S15, all the embedded electrode 25 as shown in the graph of FIG. 7 is exposed on the back surface 11b of the wafer 11 Therefore, the grinding feed is stopped at this point.

そして、ステップS17で研削送りを停止した状態で研削を遂行する所謂スパークアウト研削を実施する。ステップS17のスパークアウト研削を終了した状態の半導体ウエーハ11の縦断面図が図10に示されている。全ての埋め込み電極25は半導体ウエーハ11の裏面11bから突出している。   And what is called spark out grinding which performs grinding in the state where grinding feed was stopped at Step S17 is carried out. FIG. 10 shows a longitudinal sectional view of the semiconductor wafer 11 in a state where the spark-out grinding in step S17 has been completed. All the embedded electrodes 25 protrude from the back surface 11 b of the semiconductor wafer 11.

仕上げ研削を終了したウエーハ11を保持したチャックテーブル46は、ターンテーブルテーブル44を反時計周り方向に120度回転することにより、ウエーハ搬入・搬出領域Aに位置づけられる。   The chuck table 46 holding the wafer 11 after finish grinding is positioned in the wafer loading / unloading area A by rotating the turntable table 44 by 120 degrees counterclockwise.

チャックテーブル46に保持されているウエーハの吸引保持が解除されてから、ウエーハ搬出機構(アンローディングアーム)62でウエーハが吸着されて、アンローディングアーム62が旋回することによりスピンナ洗浄装置64に搬送される。   After the suction holding of the wafer held on the chuck table 46 is released, the wafer is adsorbed by the wafer unloading mechanism (unloading arm) 62, and is transported to the spinner cleaning device 64 by turning the unloading arm 62. The

スピンナ洗浄装置64に搬送されたウエーハは、ここで洗浄されるとともにスピン乾燥される。次いで、ウエーハ搬送ロボット54により収容カセット66の所定位置にウエーハが収容される。   The wafer conveyed to the spinner cleaning device 64 is cleaned and spin-dried here. Next, the wafer is stored in a predetermined position of the storage cassette 66 by the wafer transfer robot 54.

半導体ウエーハ11の研削終了後、埋め込み電極25をウエーハ11の裏面から突出させるために、よく知られたプラズマエッチングによってシリコンのみを数μm除去し、埋め込み電極25を半導体ウエーハ11の裏面から所定量突出させて貫通電極とする。   After grinding of the semiconductor wafer 11, in order to make the embedded electrode 25 protrude from the back surface of the wafer 11, only a few μm of silicon is removed by well-known plasma etching, and the embedded electrode 25 protrudes from the back surface of the semiconductor wafer 11 by a predetermined amount. This is a through electrode.

2 研削装置
10 粗研削ユニット
11 半導体ウエーハ
15 半導体回路
23 保護テープ
25 埋め込み電極
28 仕上げ研削ユニット
44 ターンテーブル
46 チャックテーブル
2 Grinding device 10 Coarse grinding unit 11 Semiconductor wafer 15 Semiconductor circuit 23 Protective tape 25 Embedded electrode 28 Finish grinding unit 44 Turntable 46 Chuck table

Claims (1)

表面に格子状に形成された複数の分割予定ラインによって区画された各領域にそれぞれ半導体回路が形成され、該各半導体回路からウエーハの仕上がり厚さ以上の深さに至る複数の埋め込み電極が埋設されたウエーハの裏面を研削して、全ての埋め込み電極をウエーハ裏面に表出させるウエーハの研削方法であって、
ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハを研削する研削砥石を有する研削ホイールと、該研削ホイールが装着されるスピンドル及び該スピンドルを回転駆動するモータとを含む研削手段と、該研削手段を研削送りする研削送り手段とを備えた研削装置を用いて、ウエーハの裏面を研削した際に、全ての該埋め込み電極がウエーハの裏面に表出したときの該モータの負荷電流値を所定負荷電流値として予め記憶しておく所定負荷電流値記憶ステップと、
ウエーハの表面に保護部材を配設する表面保護ステップと、
該チャックテーブルでウエーハの該保護部材が配設された側を吸引保持する保持ステップと、
該研削手段を研削送りして該チャックテーブルで保持されたウエーハの裏面を研削するとともに、研削中の該モータの負荷電流値を計測する裏面研削・負荷電流値計測ステップと、
研削中の該モータの負荷電流値が該所定負荷電流値に達したか否かを判定する負荷電流値判定ステップと、
該モータの負荷電流値が該所定負荷電流値に達した際に研削送りを停止する研削送り停止ステップと、
を具備したことを特徴とするウエーハの研削方法。
A semiconductor circuit is formed in each region partitioned by a plurality of division lines formed in a lattice pattern on the surface, and a plurality of embedded electrodes extending from the semiconductor circuits to a depth greater than the finished thickness of the wafer are embedded. A wafer grinding method in which the back surface of the wafer is ground and all embedded electrodes are exposed on the back surface of the wafer.
A grinding table including a chuck table for holding a wafer, a grinding wheel having a grinding wheel for grinding a wafer held by the chuck table, a spindle on which the grinding wheel is mounted, and a motor for rotationally driving the spindle; The load current value of the motor when all the embedded electrodes are exposed on the back surface of the wafer when the back surface of the wafer is ground using a grinding device having a grinding feed means for grinding and feeding the grinding means. Is stored in advance as a predetermined load current value, a predetermined load current value storage step,
A surface protection step for disposing a protective member on the surface of the wafer;
A holding step for sucking and holding the side of the wafer on which the protective member is disposed with the chuck table;
Grinding and feeding the grinding means to grind the back surface of the wafer held by the chuck table, and measuring the load current value of the motor during grinding, a back surface grinding / load current value measuring step;
A load current value determining step for determining whether or not the load current value of the motor during grinding has reached the predetermined load current value;
A grinding feed stop step for stopping the grinding feed when the load current value of the motor reaches the predetermined load current value;
A method for grinding a wafer, comprising:
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