JP2011222608A - Grinding method of semiconductor substrate and processing device for grinding semiconductor substrate used in the sam - Google Patents

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Eiichi Yamamoto
栄一 山本
Toshihiro Ito
利洋 伊東
Takahiko Mitsui
貴彦 三井
Tomio Kubo
富美夫 久保
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid a reduction in cutting speed of a grind stone when grinding and thinning the thickness of a silicon semiconductor substrate having an insulation layer in the rear surface by using a grind stone.SOLUTION: A semiconductor substrate w fixed on a substrate chuck rotary table 30 is subjected to a sand blasting process where an abrasive grain dispersion liquid 62 is blown from a jet nozzle 61a against the rear surface of the fixed semiconductor substrate w to remove an insulation layer and expose a textured silicon substrate surface. The exposed silicon substrate surface is ground by a grinding stone while being supplied with a grinding water, so that the thickness of the silicon substrate of the semiconductor substrate is made thin.

Description

本発明は、基板の表面に配線、銅線、電極、コンデンサーなどの配線プリントなどの電子回路を設けた半導体基板の基板裏面を研削加工して厚みを100〜720μm等減少させて薄肉化する薄肉研削方法およびその基板裏面の薄肉研削方法に用いる半導体基板の薄肉研削加工装置に関する。   The present invention reduces the thickness by reducing the thickness by 100 to 720 μm, etc. by grinding the back surface of a semiconductor substrate provided with electronic circuits such as wiring prints such as wiring, copper wires, electrodes and capacitors on the surface of the substrate. The present invention relates to a thin grinding apparatus for a semiconductor substrate used in a grinding method and a thin grinding method for the back surface of the substrate.

半導体基板は、DRAM、貫通電極基板、太陽電池セル、センサー素子、プラズマディスプレイの背面板、IC、LSI、LEDなどの電子デバイスとして利用されている。基板の素材としては、シリコン基板、サファイヤ基板、ガラス基板、水晶基板などが使用されている。   Semiconductor substrates are used as electronic devices such as DRAMs, through electrode substrates, solar cells, sensor elements, back plates of plasma displays, ICs, LSIs, and LEDs. As a substrate material, a silicon substrate, a sapphire substrate, a glass substrate, a quartz substrate, or the like is used.

これら半導体基板および電子デバイスのパッケージ素材は、厚みが薄いことが市場要求されている。その市場要求を満たすため、半導体基板裏面の基板厚みを研削加工して厚み100〜720μm等を減少させ、ついで、研削加工により生じた基板表面のダメージを研磨加工または化学エッチング処理して消去させ、平坦で光沢のある基板面とする半導体基板の裏面平坦化加工装置が提案され、また、実用化されている。 These semiconductor substrates and electronic device package materials are required to be thin in the market. In order to meet the market requirements, the substrate thickness on the backside of the semiconductor substrate is ground to reduce the thickness of 100 to 720 μm, etc., and then the substrate surface damage caused by the grinding is erased by polishing or chemical etching, An apparatus for flattening a back surface of a semiconductor substrate, which is a flat and glossy substrate surface, has been proposed and put into practical use.

例えば、米国特許弟7,238,087号明細書(特許文献1)は、図2に示すようにチャックテーブルに固定された半導体基板の裏面を第一ダイヤモンドカップホイール型砥石で粗研削加工し、次いで、粗研削加工された半導体基板の裏面を第二ダイヤモンドカップホイール型砥石で仕上げ研削加工し、ついで、仕上げ研削加工された半導体基板を研磨ステージに移し、そこで研磨パッドで研磨加工して前記研削加工により生じた基板表面のダメージを消去させる基板の平坦化装置を提案し、本願特許出願人である株式会社岡本工作機械製作所より基板の平坦化装置“GDM300(商品名)”として市販されている。   For example, US Pat. No. 7,238,087 specification (Patent Document 1) performs rough grinding on the back surface of a semiconductor substrate fixed to a chuck table with a first diamond cup wheel type grindstone as shown in FIG. Next, the back surface of the roughly ground semiconductor substrate is finish-ground with a second diamond cup wheel type grindstone, and then the finish-ground semiconductor substrate is transferred to a polishing stage, where it is polished with a polishing pad and ground. A substrate flattening device for erasing the damage on the substrate surface caused by processing is proposed, and is commercially available as “GDM300 (trade name)” by Okamoto Machine Tool Co., Ltd., the applicant of this patent application. .

また、米国特許第7,022,000号明細書(特許文献2)は、インデックス型ワークテーブルに、基板ローディング/アンローディングステージ、第一研削加工ステージ、第二研削加工ステージ、および基板研磨加工ステージを設けた基板の平坦化装置を提案し、その基板の平坦化装置も市販されている。   US Pat. No. 7,022,000 (Patent Document 2) discloses an index-type work table, a substrate loading / unloading stage, a first grinding stage, a second grinding stage, and a substrate polishing stage. A substrate flattening apparatus provided with a substrate is proposed, and the substrate flattening apparatus is also commercially available.

一方、半導体基板の製造プロセスにおいて、ドライサンドブラスト工程を設けることも提案されている。   On the other hand, it has also been proposed to provide a dry sand blasting process in the semiconductor substrate manufacturing process.

例えば、特開平6−196856号公報(特許文献3)は、シリコン基板またはガラス基板の表面に絶縁層を設け、この絶縁層表面にSC砥粒またはアルミナ(Al)砥粒を圧空で吹き付けるドライサンドブラスト処理してテクスチャ表面構造とし、このテクスチャ表面を洗浄して表面に付着している砥粒を流し落とした後、化学エッチング処理し、エッチンング処理した面にメッキやCVD蒸着によりデバイス回路を設ける多層プリント配線板の製造方法を提案する。 For example, JP-A-6-196856 (Patent Document 3), a silicon substrate or a surface of a glass substrate provided with an insulating layer, the S i C grains or alumina (Al 2 O 3) abrasive grains to the surface of the insulating layer Dry sand blasting with pressure air to form a textured surface structure. After cleaning the textured surface and flushing away abrasive particles, the device is chemically etched and etched on the surface by plating or CVD deposition. A method of manufacturing a multilayer printed wiring board provided with a circuit is proposed.

特開2004−193292号公報(特許文献4)は、コア基板と、該コア基板の片面もしくは両面上に絶縁層を介して配線層と絶縁層とを積層してなる多層配線基板において、前記コア基板に用いるコア材のXY方向の熱膨張係数が2〜20ppmの範囲内であり、該コア材がシリコン、セラミックス、ガラス、ガラス・エポキシ複合材料から選ばれ、
前記コア基板は導電性ペーストで充填された複数のスルーホールにより表裏の導通がなされ、前記導電性ペーストが前記コア材表面よりも突出している構造を有する多層配線基板を提案する。前記スルーホールはドライサンドブラスト方法により穿孔されると記載する。
Japanese Patent Laying-Open No. 2004-193292 (Patent Document 4) describes a core board and a multilayer wiring board in which a wiring layer and an insulating layer are laminated on one or both surfaces of the core board via an insulating layer. The thermal expansion coefficient in the XY direction of the core material used for the substrate is in the range of 2 to 20 ppm, and the core material is selected from silicon, ceramics, glass, glass / epoxy composite material,
Proposed is a multilayer wiring board having a structure in which the core substrate is electrically connected by a plurality of through-holes filled with a conductive paste, and the conductive paste protrudes from the surface of the core material. It is described that the through hole is drilled by a dry sand blasting method.

特開2005−209726号公報(特許文献5)は、シリコン単結晶インゴットのスライスにより得られるシリコン単結晶基板の第一主表面側に形成されているスライス時の一次ダメージ層を研磨加工もしくは化学エッチング処理して除去する一方、研削加工履歴に基づく新たなダメージを導入することにより、一次ダメージ層よりも薄い二次ダメージ層を形成し、該二次ダメージ層に異方性エッチングを施すことによりテクスチャ構造を形成し、該テクスチャ構造上に受光面側電極を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法を提案する。   Japanese Patent Laying-Open No. 2005-209726 (Patent Document 5) describes polishing or chemical etching of a primary damage layer at the time of slicing formed on the first main surface side of a silicon single crystal substrate obtained by slicing a silicon single crystal ingot. While removing by processing, by introducing new damage based on the grinding history, a secondary damage layer thinner than the primary damage layer is formed, and the secondary damage layer is textured by anisotropic etching. A method for manufacturing a solar cell is proposed in which a structure is formed and a light-receiving surface side electrode is formed on the textured structure.

米国特許弟7,238,087号明細書US Patent Brother 7,238,087 Specification 米国特許第7,022,000号明細書US Patent No. 7,022,000 特開平6−196856号公報JP-A-6-196856 特開2004−193292号公報JP 2004-193292 A 特開2005−209726号公報JP 2005-209726 A

前記特許文献1および特許文献2に記載の半導体基板の平坦化加工装置を購入した半導体基板の製造メーカの複数から、新しい半導体基板の薄肉研削加工を施したところ、「これまでの半導体基板の薄肉研削加工では、特許明細書に記載の研削加工時間で薄肉加工できたのが、新しい半導体基板のでは(1)3倍の薄肉研削加工時間要する、(2)ダイヤモンドカップホイール型砥石の寿命が極端に短くなる、(3)半導体基板の裏面研削加工中に基板に割れが生じる、(4)平坦化加工装置に銅イオンを発生させる部品を使用していないか調査願いたい。」などの苦情や解決策を照会をしてきた。また、その原因を解明し、対策案を提示するよう要請があった。 When thinning grinding of a new semiconductor substrate was performed from a plurality of semiconductor substrate manufacturers who purchased the semiconductor substrate flattening apparatus described in Patent Document 1 and Patent Document 2, “the thinness of the semiconductor substrate so far was obtained. In grinding processing, thinning was possible with the grinding time described in the patent specification, but with a new semiconductor substrate, (1) it takes three times the thinning time, (2) the life of the diamond cup wheel type grindstone is extreme Please investigate whether (3) the substrate is cracked during back grinding of the semiconductor substrate, or (4) parts that generate copper ions are used in the flattening equipment. Inquired for a solution. In addition, there was a request to elucidate the cause and present countermeasures.

本発明者らは、半導体基板の製造メーカに新しく取り掛かる半導体基板の構造分析了解を取り付けた上で新しい半導体基板の基板構造分析を行ったところ、半導体基板の薄肉研削加工される基板面に厚み50〜2,000nmの絶縁層(SN、S、CuO、SnO、SCなど)が形成されていることを確認した。これらの絶縁層はデバイスの製造過程で形成される熱酸化膜や熱窒化膜、CVD酸化膜、CVD窒化膜などの堅い膜である。この絶縁層が基板の裏面研削加工中に、砥石を磨耗させて砥石の寿命を短くする、砥石表面に付着して半導体基板裏面の研削加工速度を低下させる、または、基板への砥石切り込み速度を従来通りの高速で行うと研削加工中に砥石の熱焼けを生じさせ基板にちいさなクラック(割れ)を生じさせる原因となっていることが判明した。 The inventors of the present invention conducted a substrate structure analysis of a new semiconductor substrate after attaching a new semiconductor substrate structural analysis understanding to a semiconductor substrate manufacturer. insulating layer ~2,000nm (S i N, S i O 2, CuO, SnO, etc. S i C) to confirm that is formed. These insulating layers are hard films such as a thermal oxide film, a thermal nitride film, a CVD oxide film, and a CVD nitride film formed in the device manufacturing process. This insulating layer wears the grindstone during the backside grinding process of the substrate, shortens the life of the grindstone, adheres to the grindstone surface, reduces the grinding speed of the backside of the semiconductor substrate, or increases the cutting speed of the grindstone into the substrate. It has been found that if performed at a high speed as usual, the grindstone is hot-burned during grinding and causes a small crack in the substrate.

本発明者らは、前記特許文献3および特許文献4がドライサンドブラスト方法により絶縁層を削り落とす(磨く)ことを開示することから絶縁層の取り除きにサンドブラスト加工を採用することに着目した。本発明の第一の目的は、半導体基板の裏面研削加工工程前に絶縁層を取り除くサンドブラスト加工工程を設けて基板の薄肉化加工工程での加工時間の増加を少なくする半導体基板の薄肉研削方法の提供にある。 The inventors of the present invention have focused on adopting sand blasting to remove the insulating layer since the patent document 3 and patent document 4 disclose that the insulating layer is scraped off (polished) by a dry sand blasting method. The first object of the present invention is to provide a thin grinding method for a semiconductor substrate that provides a sandblasting process for removing the insulating layer before the back grinding process for the semiconductor substrate, thereby reducing an increase in processing time in the thinning process of the substrate. On offer.

本発明の第二の目的は、前記サンドブラスト加工工程を基板の平坦化加工装置内に設けられた基板チャックロータリーテーブルと砥粒圧空吹き付け機器で構成されるドライサンドブラスト加工ステージで行うと平坦化加工装置内に飛散したブラスト砥粒で平坦化加工装置内の基板チャックロータリーテーブル、砥石頭(ヘッド)、その他の付属部品が汚染されるので、基板チャックロータリーテーブルと砥石を軸承する砥石軸を備える砥石頭とで構成される研削加工ステージにサンドブラスト加工された半導体基板を移送する前に平坦化加工装置内の基板チャックロータリーテーブルや付属部品および研削加工ステージの洗浄工程を設ける必要がある。この洗浄工程の時間が基板裏面の研削加工時間より長く要することとなる。この洗浄工程の時間を短くするために、あるいは洗浄工程を不要とするためにドライサンドブラスト加工ステージに替えてウエットサンドブラスト加工ステージを採用した半導体基板の薄肉研削加工装置の提供にある。 According to a second object of the present invention, when the sandblasting process is carried out on a dry sandblasting stage comprising a substrate chuck rotary table and an abrasive pressure air spraying device provided in a substrate flattening apparatus, the flattening apparatus Since the blast abrasive grains scattered inside contaminate the substrate chuck rotary table, grinding wheel head (head), and other accessory parts in the flattening processing equipment, the grinding wheel head equipped with the grinding wheel shaft that supports the substrate chuck rotary table and the grinding wheel. It is necessary to provide a cleaning process for the substrate chuck rotary table and the accessory parts and the grinding stage in the flattening apparatus before transferring the semiconductor substrate sandblasted to the grinding stage constituted by The time for this cleaning step is longer than the grinding time for the back surface of the substrate. In order to shorten the time of this cleaning process, or to eliminate the need for the cleaning process, it is an object to provide a thin-wall grinding apparatus for a semiconductor substrate that employs a wet sandblasting stage instead of a dry sandblasting stage.

請求項1の発明は、半導体基板の基板裏面をサンドブラスト加工して絶縁層をなくしてテクスチャ加工された基板面を露現させ、ついで、この露現した基板面に研削液を供給しながら研削砥石で基板面を研削加工して半導体基板の基板厚みを薄くする半導体基板の薄肉研削方法を提供するものである。 According to the first aspect of the present invention, the back surface of the semiconductor substrate is sandblasted to expose the textured substrate surface without the insulating layer, and then the grinding wheel is supplied while supplying the grinding liquid to the exposed substrate surface. The present invention provides a thin grinding method for a semiconductor substrate in which the substrate surface is ground to reduce the thickness of the semiconductor substrate.

請求項2に記載の発明は、基板チャックロータリーテーブルと砥粒水分散液の加圧水流吹き付け機器とで構成されるウエットサンドブラスト加工ステージと、基板チャックロータリーテーブルと砥石を軸承する砥石軸を備える砥石頭(ヘッド)で構成される研削加工ステージを備える半導体基板の薄肉研削加工装置を提供するものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a grinding wheel head comprising a wet sand blasting stage comprising a substrate chuck rotary table and a pressurized water flow spraying device for abrasive water dispersion, and a grinding wheel shaft for supporting the substrate chuck rotary table and the grinding wheel. A thin-wall grinding apparatus for a semiconductor substrate provided with a grinding stage composed of (head) is provided.

サンドブラスト加工により基板裏面に構成されていた絶縁層を除去することにより、基板裏面の薄肉化研削加工速度の低下を少なくすることができた。 By removing the insulating layer formed on the back surface of the substrate by sandblasting, it was possible to reduce the decrease in the thinning grinding speed of the back surface of the substrate.

半導体基板の薄肉研削加工装置にウエットサンドブラスト加工ステージを設けたことにより、薄肉研削加工装置内の砥粒水分散液は配管へと集められ、装置外へ排出できる。また、研削加工ステージでは、研削液として純水が使用されるのでサンドブラスト処理された基板表面に残存する砥粒が研削液により流し落とされる。よって、基板裏面の薄肉研削加工に取り掛かる前の薄肉研削加工装置内の洗浄過程が不要となった。   By providing a wet sand blasting stage in a thin grinding apparatus for a semiconductor substrate, the abrasive water dispersion in the thin grinding apparatus can be collected in a pipe and discharged out of the apparatus. In the grinding stage, pure water is used as the grinding liquid, so that abrasive grains remaining on the surface of the substrate subjected to the sandblasting process are washed away by the grinding liquid. Therefore, the cleaning process in the thin-wall grinding apparatus before starting the thin-wall grinding on the back surface of the substrate becomes unnecessary.

図1はウエットサンドブラスト加工ステージの正面図である。FIG. 1 is a front view of a wet sandblasting stage. 図2は半導体基板の裏面平坦化加工装置の平面図である。(公知)FIG. 2 is a plan view of a back surface flattening apparatus for a semiconductor substrate. (Known)

図1に示すように本発明の半導体基板の薄肉研削加工装置10は、基板チャックロータリーテーブル30と砥粒水分散液の加圧水流吹き付け機器61とで構成されるウエットサンドブラスト加工ステージ60と、図2に示す基板チャックロータリーテーブルと砥石を軸承する砥石軸を備える砥石頭(ヘッド)で構成される研削加工ステージを備える(S)。 As shown in FIG. 1, a thin grinding apparatus 10 for a semiconductor substrate according to the present invention includes a wet sandblasting stage 60 including a substrate chuck rotary table 30 and a pressurized water flow spraying device 61 for abrasive water dispersion, and FIG. A grinding stage composed of a grinding wheel head (head) having a substrate chuck rotary table and a grinding wheel shaft that supports the grinding wheel is provided (S 2 ).

このウエットサンドブラスト加工ステージ60は、図2で示す半導体基板の裏面平坦化加工装置の基板ローディング/アンローディングステージ(S)の基板チャックロータリーテーブル30aの上方に砥粒水分散液の加圧水流吹き付け機器61を設けて構成しても良いし、第一研削加工ステージ(S)の基板チャックロータリーテーブル30bの上方に砥粒水分散液の加圧水流吹き付け機器61を設けて構成しても良い。 This wet sand blasting stage 60 is an apparatus for spraying a pressurized water flow of abrasive water dispersion above the substrate chuck rotary table 30a of the substrate loading / unloading stage (S 1 ) of the semiconductor substrate back surface flattening processing apparatus shown in FIG. 61 may be provided, or a pressurized water flow spraying device 61 for the abrasive water dispersion may be provided above the substrate chuck rotary table 30b of the first grinding stage (S 2 ).

砥粒水分散液62は、砥番#100〜#2,000の砥粒を2〜35重量%、好ましくは3〜10重量%の濃度で純水に分散させた砥粒水分散液であり、界面活性剤のような分散剤を0.5〜1重量%含有していてもよい。砥番の番号が小さいほど砥粒径は粗く、ドライサンドブラスト加工では基板ダメージはRaが2〜10μmと大きく、後の粗研削加工時初期からの砥石軸の高速送りを可能とする。砥番の番号が大きいほど砥粒径は小さく、ウエットサンドブラスト加工では基板ダメージはRaが0.15〜1.0μm程となり、粗研削加工時初期からの砥石軸の高速送りを可能とする。また、砥粒濃度が高い程、サンドブラスト加工時間が短い。 The abrasive water dispersion 62 is an abrasive water dispersion in which abrasive grains of abrasive numbers # 100 to # 2,000 are dispersed in pure water at a concentration of 2 to 35% by weight, preferably 3 to 10% by weight. Further, it may contain 0.5 to 1% by weight of a dispersant such as a surfactant. The smaller the abrasive number, the coarser the abrasive grain size. In dry sand blasting, the substrate damage is as large as 2 to 10 μm, which enables high-speed feed of the grinding wheel shaft from the initial stage during subsequent coarse grinding. The larger the grinding number, the smaller the abrasive grain size. In wet sand blasting, the substrate damage Ra is about 0.15 to 1.0 μm, which enables high-speed feed of the grinding wheel shaft from the initial stage during rough grinding. Also, the higher the abrasive concentration, the shorter the sandblasting time.

砥粒素材としては、半導体基板の基板素材およびデバイス層構造により異なるが、ダイヤモンド、SC、窒化珪素(Si3)、Al、Sなどが使用される。いずれにしても、基盤素材および形成された絶縁層の硬度と同じかより大きい硬度を有する砥粒素材が使用される。よって、基板や絶縁層がSCであるときは、SC、Si3またはダイヤモンドが利用される。基板がシリコン基板で、絶縁層がSであるときは、ダイヤモンド、SC、Si3、Al、Sなどが使用される。 As the abrasive material, diamond, S i C, silicon nitride (S i3 N 4 ), Al 2 O 3 , S i O 2 or the like is used, although it varies depending on the substrate material and the device layer structure of the semiconductor substrate. In any case, an abrasive material having a hardness equal to or greater than the hardness of the base material and the formed insulating layer is used. Therefore, when the substrate or the insulating layer is S i C, S i C, S i3 N 4 or diamond is used. When the substrate is a silicon substrate and the insulating layer is S i O 2 , diamond, S i C, S i3 N 4 , Al 2 O 3 , S i O 2 or the like is used.

砥粒水分散液は、図示されていない攪拌器を備える貯槽に蓄えられ、ポンプにより汲み上げられ、加圧されて下面に噴出孔を多数有する中空パイプ(アーム)61b内に供給され、このアーム下方に設けられた樹脂製噴出ノズル61aの前記噴出孔より0.05〜0.5MPaの圧力で半導体基板裏面に吹き付けられ、半導体基板裏面の絶縁層をサンドブラスト加工し、半導体基板の基板面裏面に前述のダメージ(テクスチュア)を形成する。ドライサンドブラスト加工では、2〜8MPaの圧力で半導体基板裏面に砥粒を吹き付けることができ、サンドブラスト加工時間はウエットサンドブラスト加工時間の1/4〜1/2の時間で行うことができる。 The abrasive water dispersion is stored in a storage tank equipped with a stirrer (not shown), pumped up by a pump, pressurized and supplied into a hollow pipe (arm) 61b having a number of ejection holes on the lower surface. Is sprayed on the back surface of the semiconductor substrate from the spray hole of the resin jet nozzle 61a provided on the semiconductor substrate at a pressure of 0.05 to 0.5 MPa, and the insulating layer on the back surface of the semiconductor substrate is sandblasted to Forms damage (texture). In the dry sand blasting process, abrasive grains can be sprayed onto the back surface of the semiconductor substrate at a pressure of 2 to 8 MPa, and the sand blasting time can be 1/4 to 1/2 of the wet sand blasting time.

噴出孔を多数有する吐出ノズル61aは、回動軸61c廻りを回動する中空アーム61bに支持され、ウエットサンドブラスト加工開始時に基板チャックロータリーテーブル 上方へ120度回動可能となっている。ウエットサンドブラスト加工後は、逆方向に回動させて基板チャックロータリーテーブル上方から遠ざける。勿論、ウエットサンドブラスト加工中、前記噴出孔を多数有する中空パイプ(吐出ノズル)を5〜15度揺動させて砥粒水分散液が半導体基板裏面に均一に分布されるようにしてもよい。 The discharge nozzle 61a having a large number of ejection holes is supported by a hollow arm 61b that rotates around a rotation shaft 61c, and can be rotated 120 degrees above the substrate chuck rotary table at the start of wet sandblasting. After the wet sand blasting process, the substrate is rotated in the opposite direction and away from the upper side of the substrate chuck rotary table. Of course, during wet sand blasting, the hollow pipe (discharge nozzle) having many ejection holes may be swung 5 to 15 degrees so that the abrasive water dispersion is uniformly distributed on the back surface of the semiconductor substrate.

ウエットサンドブラスト加工中、基板チャックロータリーテーブル30の回転軸の回転速度は、5〜300rpm(min−1)である。砥粒水分散液62の噴出時間は、直径が300mm径の半導体基板では4〜30秒程度である。このサンドブラスト加工時間は、直径が300mm径半導体基板のシリコン基板の厚みを700μm粗研削加工して取り除く90秒と比較して極めて短い時間であり、ウエットサンドブラスト加工時間を粗研削加工時間に追加した94〜120秒の時間は、ユーザーが直径300mm径半導体基板のシリコン基板の厚みを700μm粗研削加工して取り除くのに360秒も要したと苦情報告してきた時間より240〜266秒短い時間である。 During the wet sand blasting process, the rotation speed of the rotation axis of the substrate chuck rotary table 30 is 5 to 300 rpm (min −1 ). The ejection time of the abrasive water dispersion 62 is about 4 to 30 seconds for a semiconductor substrate having a diameter of 300 mm. This sand blasting time is extremely short compared to 90 seconds in which the thickness of the silicon substrate of a 300 mm diameter semiconductor substrate is removed by rough grinding 700 μm, and the wet sand blasting time is added to the rough grinding time 94 The time of ˜120 seconds is 240 to 266 seconds shorter than the time when the user reported that it took 360 seconds to remove the thickness of the silicon substrate of the 300 mm diameter semiconductor substrate by 700 μm rough grinding.

ウエットサンドブラスト加工よりドライサンドブラスト加工の方がサンドブラスト加工時間を2〜4秒と短くでき、かつ、基板表面に形成されたダメージもRaが3〜10μmと大きいので、砥石による研削加工時間も2〜6秒程度短くできる利点がある。しかし、これらの利点よりも砥粒が多く使用されることとドライサンドブラスト加工後の基板表面の洗浄時間および薄肉研削加工装置室内の洗浄のデメリットを考慮するとドライサンドブラスト加工よりもウエットサンドブラスト加工の方がスループット時間が短くて済む利点を有する。   The dry sand blast processing can shorten the sand blast processing time to 2 to 4 seconds and the damage formed on the substrate surface is as large as 3 to 10 μm, so that the grinding time with the grindstone is also 2 to 6 than the wet sand blast processing. There is an advantage that it can be shortened by about 2 seconds. However, in consideration of the fact that more abrasive grains are used than these advantages, the cleaning time of the substrate surface after dry sand blasting, and the disadvantages of cleaning in the thin grinding machine chamber, wet sand blasting is better than dry sand blasting. This has the advantage that the throughput time is short.

ドライサンドブラスト加工を採用するなら薄肉研削加工装置10室外で半導体基板裏面をドライサンドブラスト加工し、基板裏面を洗浄した後、薄肉化研削加工装置室内の基板チャックロータリーテーブル30上へドライサンドブラスト加工された半導体基板を搬入すべきである。 If dry sand blasting is adopted, the semiconductor substrate is dry-sand blasted outside the thin-wall grinding machine 10 and cleaned, and then dry-sand-blasted onto the substrate chuck rotary table 30 inside the thin-wall grinding machine. A substrate should be brought in.

図1に示すウエットサンドブラスト加工ステージ60を図2に示す基板裏面の平坦化加工装置の第一研削ステージ(S)に設けた半導体基板の薄肉研削加工装置を用い、絶縁層が半導体基板裏面に設けられた半導体基板の裏面研削加工を行って基板面の厚みを減少させる工程は次のように行われる。 The wet sand blasting stage 60 shown in FIG. 1 is provided on the first grinding stage (S 2 ) of the substrate back surface flattening apparatus shown in FIG. 2, and the insulating layer is formed on the back side of the semiconductor substrate. The process of reducing the thickness of the substrate surface by performing back surface grinding of the provided semiconductor substrate is performed as follows.

1)基板収納ステージ13の収納カセット内に保管されている半導体基板を多関節型搬送ロボット14の吸着パッド14aに吸着し、位置合わせ用仮置台15上に搬送し、そこで半導体基板のセンタリング位置調整を行う。   1) The semiconductor substrate stored in the storage cassette of the substrate storage stage 13 is attracted to the suction pad 14a of the articulated transfer robot 14 and transferred onto the temporary alignment table 15 for alignment, where the centering position of the semiconductor substrate is adjusted. I do.

2)位置合わせされた基板上面を前記多関節型搬送ロボットの吸着パッド14aに吸着させ、ついで、第1インデックス型回転テーブル2に設けられた基板ローディング/アンローディングステ−ジSを構成する基板チャックロータリーテーブル30a上に移送する。 2) the aligned substrate top surface is sucked by the suction pads 14a of the articulated transfer robot then the substrate provided on the first index rotary table 2 loading / unloading stearyl - substrate constituting the di S 1 It is transferred onto the chuck rotary table 30a.

3)第1インデックス型回転テーブル2を時計廻り方向に120度回転させることにより、基板ローディング/アンローディングステージS1位置の基板チャックロータリーテーブル30aに真空チャックされている基板を粗研削ステージS2の基板チャックロータリーテーブル30b位置へと移送する。 By 3) the first index rotary table 2 to rotate 120 degrees in the clockwise direction, the substrate being vacuum-chucked to the substrate loading / unloading stage S 1 position of the substrate chuck rotary table 30a of the rough grinding stage S 2 Transfer to the position of the substrate chuck rotary table 30b.

4)粗研削ステージS2に移動してきた半導体基板裏面に砥粒水分散液を噴出ノズルより2〜10秒吹き付けて絶縁層を取り落とすとともに呈現された基板表面にダメージを与えるウエットサンドブラスト加工を行った後、噴出ノズルを120度回動後退させて基板チャックロータリーテーブル30b上より遠ざけ、ついで、ダイヤモンドカップホイール型砥石90aを用いて基板裏面を粗研削加工する。この間に、多関節型搬送ロボット14を用い前記第1と第2の工程が行われ、新たな半導体基板が基板ローディング/アンローディングステ−ジS1上に搬送される。 4) Wet abrasive blasting is applied to the back surface of the semiconductor substrate that has moved to the rough grinding stage S 2 , by spraying the abrasive water dispersion from the jet nozzle for 2 to 10 seconds to remove the insulating layer and damage the surface of the substrate. After that, the ejection nozzle is rotated and retracted 120 degrees away from the substrate chuck rotary table 30b, and then the back surface of the substrate is roughly ground using the diamond cup wheel type grindstone 90a. During this time, the first and second steps using a multi-joint type transport robot 14 is carried out, a new semiconductor substrate substrate loading / unloading stearate - are conveyed onto di S 1.

5)第1インデックス型回転テーブル2を時計廻り方向に120度回転させることにより、粗研削された基板を仕上げ研削ステージS3の基板チャックロータリーテーブル30c位置へと移送するとともに、基板ローディング/アンローディングステージS1位置の基板チャックロータリーテーブル30a上の基板を粗研削ステージS2へと移送する。 5) by rotating 120 degrees the first index rotary table 2 clockwise, while transferred to the substrate chuck rotary table 30c position of the grinding stage S 3 finishing rough grinded substrate, the substrate loading / unloading the substrate on the substrate chuck rotary table 30a of the stage S 1 position to transfer to the rough grinding stage S 2.

6)仕上げ研削ステージS3でカップホイール型ダイヤモンド砥石91aを用い粗研削加工された基板裏面を仕上げ研削加工する。この間に、粗研削ステージS2で基板裏面はカップホイール型ダイヤモンド砥石90aを用いて粗研削加工されるとともに、多関節型搬送ロボット14により新たな基板が位置合わせ用仮置台15を経由して基板ローディング/アンローディングステージS1位置の基板チャックロータリーテーブル30a上に搬送される。 6) grinding finishing rough grinding processed substrate back surface with a cup wheel type diamond grindstone 91a in the finish grinding stage S 3. During this time, the back surface of the substrate is rough ground using the cup wheel type diamond grindstone 90 a in the rough grinding stage S 2 , and a new substrate is transferred by the articulated transfer robot 14 via the temporary placement table 15 for alignment. It is transported to the loading / unloading stage S 1 position of the substrate chuck rotary table 30a on.

7)第1インデックス型回転テーブル2を時計廻り方向に120度回転させる、もしくは時計逆廻り方向に240度回転させることにより、仕上げ研削加工された基板を基板ローディング/アンローディングステージS1上へと移送するとともに、粗研削加工された基板を仕上げ研削ステージS3へと移送する。 7) By rotating the first index type rotary table 2 120 degrees clockwise or 240 degrees counterclockwise, the substrate subjected to finish grinding is placed on the substrate loading / unloading stage S 1 . At the same time, the substrate subjected to the rough grinding is transferred to the finish grinding stage S 3 .

8)第1インデックス型回転テーブル2の基板ローディング/アンローディングステージS1位置にある基板チャックロータリーテーブル30a上の仕上げ研削加工された半導体基板の上面に回転洗浄ブラシ38bを下降させ、洗浄液を基板上面に供給しながら基板上(裏)面を洗浄し、次いで移動型搬送パッド16の吸着パッド16a面に研削・洗浄された基板上面を吸着し、ついで、仮想線で示される位置まで回転移動もしくは直線移動後、再び移動して第2インデックス型回転テーブル71に設けられた基板ローディング/アンローディング/仕上げ研磨ステージpsに位置する基板ホルダーテーブル70a上へと基板を移送する。この基板の移送の間に第1インデックス型回転テーブル2の基板ローディング/アンローディングステージS位置にある基板チャックロータリーテーブル30a上面は回転式セラミック製チャッククリーナ38bにより洗浄される。基板チャックロータリーテーブル30a上面を洗浄後、多関節型搬送ロボット14により新たな基板が位置合わせ用仮置台15を経由して基板ローディング/アンローディングステージS位置の基板チャックロータリーテーブル30a上に搬送される前述の第1工程および第2工程が行われる。また、第1インデックス型回転テ−ブルの粗研削ステージS2に位置する基板チャックロータリーテーブル30b上の基板は、前述の第4工程の粗研削が行われるとともに、第1インデックス型回転テーブルの仕上げ研削スージS3に位置する基板チャックロータリーテーブル30c上の基板は、前述の第6工程の仕上げ研削加工が行われる。 8) lowering the rotating cleaning brush 38b on the upper surface of the finish grinding semiconductor substrate on the substrate chuck rotary table 30a in the substrate loading / unloading stage S 1 position of the first index rotary table 2, the cleaning liquid to the upper surface of the substrate The top surface of the substrate (back) is cleaned while being supplied to the substrate, and the top surface of the substrate that has been ground and cleaned is sucked onto the suction pad 16a surface of the movable transfer pad 16. after moving, and transferring the substrate on the substrate holder table 70a located on the substrate loading / unloading / final polishing stage ps 1 provided on the second index rotary table 71 to move again. Substrate chuck rotary table 30a the upper surface in the substrate loading / unloading stage S 1 position of the first index rotary table 2 during transfer of the substrate is cleaned by rotating a ceramic chuck cleaner 38b. After cleaning the upper surface of the substrate chuck rotary table 30a, a new substrate is transferred onto the substrate chuck rotary table 30a at the substrate loading / unloading stage S 1 position by the articulated transfer robot 14 via the temporary positioning table 15. The above-described first step and second step are performed. The first index rotary Te - substrate on the substrate chuck rotary table 30b located rough grinding stage S 2 of the table, along with the rough grinding of the fourth step described above is performed, finishing the first index rotary table substrate on the substrate chuck rotary table 30c positioned on the grinding Suzie S 3 is performed finish grinding of the foregoing sixth step.

9)前記半導体基板の粗研削加工後、第2インデックス型回転テーブル71は時計回り方向または時計回り方向に180度回転され、研削・洗浄された基板は第2インデックス型回転テーブルに設けられた粗研磨ステージps位置へと移動される。この動作に平行して前述の第7工程が実行される。 9) After the rough grinding of the semiconductor substrate, the second index type rotary table 71 is rotated 180 degrees clockwise or clockwise, and the ground and cleaned substrate is provided on the second index type rotary table. It is moved to the polishing stage ps 2 position. In parallel with this operation, the aforementioned seventh step is executed.

10)第2インデックス型回転テーブル71に設けられた粗研磨ステージpsに位置する基板ホルダーテーブル70b上に保持された基板上面に回転する粗研磨パッド73’が下降され、半導体基板面を摺擦する。この半導体基板と粗研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を水に分散させた研磨剤スラリー液72’が研磨剤スラリー液供給機構から粗研磨パッドの研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して基板上面に供給されるとともに粗研磨パッド73’は振子揺動もしくは直線揺動される。同時平行して前述の第8工程が実行される。 10) The coarse polishing pad 73 ′ rotating on the upper surface of the substrate held on the substrate holder table 70 b located on the coarse polishing stage ps 2 provided on the second index type rotary table 71 is lowered, and the semiconductor substrate surface is rubbed. To do. During the rubbing of the semiconductor substrate and the rough polishing pad, an abrasive slurry liquid 72 ′ in which abrasive grains are dispersed in water passes from the abrasive slurry liquid supply mechanism via the polishing pad of the rough polishing pad or the urethane foam sheet pad. Then, the rough polishing pad 73 ′ is swung or swung linearly. At the same time, the aforementioned eighth step is executed.

11)第2インデックス型回転テーブル71は時計回り方向または時計回り方向に180度回転され、粗研磨加工された基板は第2インデックス型回転テーブル71の基板ローディング/アンローディング/仕上げ研磨ステージps位置へと移動される。同時平行して第1インデックス型回転テーブル2を時計廻り方向に120度または時計逆回り方向240度回転させることにより、仕上げ研削加工された半導体基板を基板ローディング/アンローディングステージS上へと移送、粗研削された基板を仕上げ研削ステージS3へと移送、基板ローディング/アンローディングステージS上の基板を粗研削ステージS2へと移送する。 11) The second index type rotary table 71 is rotated 180 degrees in the clockwise direction or the clockwise direction, and the substrate subjected to the rough polishing is positioned at the substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 of the second index type rotary table 71. Moved to. By rotating 120 degrees or watch opposite direction around 240 degrees simultaneously in parallel to the first index rotary table 2 clockwise, the semiconductor substrate is finish grinding to the substrate loading / unloading stage S 1 upper feed Then, the rough ground substrate is transferred to the finish grinding stage S 3 , and the substrate on the substrate loading / unloading stage S 1 is transferred to the rough grinding stage S 2 .

12)第2インデックス型回転テーブル71の基板ローディング/アンローディング/仕上げ研磨ステージpsでは、基板ホルダーテーブル70a上に保持された粗研磨加工基板上面に回転する仕上げ研磨パッド73が下降され、半導体基板面を摺擦する。この基板と仕上げ研磨パッド摺擦の際、研磨砥粒を含有しない洗浄液72、例えば純水が洗浄液供給機構から仕上げ研磨パッド73の研磨布またはウレタン発泡製シートパッドを経由して半導体基板上面に供給されるとともに仕上げ研磨パッド73は揺動される。仕げ研磨された半導体基板は、吸着パッドをアームに備える基板搬送器具または多関節型搬送ロボットを用いて次ぎの加工ステージへと搬送される。次工程に研磨加工された基板が移送されることにより第2インデックス型回転テーブル71の基板ローディング/アンローディング/仕上げ研磨ステージps位置の基板ホルダーテーブル70aが空くと、第1インデックス型回転テーブル2の基板ローディング/アンローディングステージS位置にある基板チャックロータリーテーブル30a上の研削・洗浄された基板を移動型吸着パッド16で吸着し、ついで、第2インデックス型回転テーブル71に設けられた基板ローディング/アンローディング/仕上げ研磨ステージpsに位置する基板ホルダーテーブル70a上へと移送する。同時平行して第1インデックス型回転テーブル2の各ステージS,S,Sおよび第2インデックス型回転テーブル71の粗研磨ステージpsでは、前述の第8工程を含む第10工程が実行される。 12) In the substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 of the second index type rotary table 71, the finishing polishing pad 73 rotating on the upper surface of the rough polishing substrate held on the substrate holder table 70a is lowered, and the semiconductor substrate Rub the surface. When the substrate and the final polishing pad are rubbed with each other, a cleaning liquid 72 containing no abrasive grains, for example, pure water, is supplied from the cleaning liquid supply mechanism to the upper surface of the semiconductor substrate via the polishing pad of the final polishing pad 73 or the urethane foam sheet pad. At the same time, the finish polishing pad 73 is swung. The finished and polished semiconductor substrate is transferred to the next processing stage by using a substrate transfer device having an adsorption pad on an arm or an articulated transfer robot. When the polished substrate is transferred to the next step, the substrate loading / unloading / finish polishing stage ps 1 of the second index-type rotary table 71 becomes free, and the first index-type rotary table 2 becomes free. Substrate loading / unloading stage S The substrate which has been ground and cleaned on the substrate chuck rotary table 30a at the position 1 is adsorbed by the movable adsorption pad 16, and then the substrate loading provided on the second index type rotary table 71 is loaded. / transferring onto the substrate holder table 70a located unloading / final polishing stage ps 1. At the same time, in the respective stages S 1 , S 2 , S 3 of the first index type rotary table 2 and the rough polishing stage ps 2 of the second index type rotary table 71, the tenth process including the aforementioned eighth process is executed. Is done.

13)以後、前述の第11工程および第12工程を繰り返し、半導体基板の基板面をサンドブラスト、研削・洗浄・研磨して半導体基板の基板面を薄肉化・平坦化する作業を連続的に行う。   13) Thereafter, the above-described eleventh and twelfth steps are repeated, and the operation of thinning and flattening the substrate surface of the semiconductor substrate by sandblasting, grinding, cleaning and polishing the substrate surface of the semiconductor substrate is continuously performed.

実施例1
前記薄肉研削加工装置を用い、厚み740μmのシリコン基板表面に電子回路が設けられた半導体基板(シリコン基板裏面には酸化珪素の500nm厚みの絶縁層が形成されていた)のシリコン基板裏面の厚みを700μm減少させる基板裏面研削加工をウエットサンドブラスト加工6秒と砥番#500のダイヤモンドカップホイール型砥石による粗研削加工90秒かけて行った。
Example 1
Using the thin-wall grinding apparatus, the thickness of the back surface of a silicon substrate of a semiconductor substrate in which an electronic circuit is provided on the surface of a silicon substrate having a thickness of 740 μm (an insulating layer having a thickness of 500 nm of silicon oxide was formed on the back surface of the silicon substrate) Substrate back surface grinding for 700 μm reduction was performed over 6 seconds of wet sand blasting and 90 seconds of rough grinding with a diamond cup wheel type grindstone with an abrasive number # 500.

ウエットサンドブラスト加工は、砥番#800のアルミナ粒子を純水に5重量%分散させた砥粒水分散液を噴射圧力0.15MPaで20min−1で回転しているチャックロータリーテーブル上の半導体基板裏面に6秒吹き付け(噴射ノズルと半導体基板間距離は50mm、ノズル幅160mm)500nm厚みの絶縁層とシリコン厚み2,000nmを削り取り、呈現されたシリコン基板面にRaが0.2μmの凹凸のテクスチュア模様のダメージを持つシリコン基板面に加工した。 In the wet sand blasting process, the back surface of the semiconductor substrate on the chuck rotary table in which an abrasive water dispersion in which 5% by weight of alumina particles of abrasive number # 800 are dispersed in pure water is rotated at an injection pressure of 0.15 MPa for 20 min −1. For 6 seconds (distance between spray nozzle and semiconductor substrate is 50 mm, nozzle width is 160 mm) 500 nm thick insulating layer and silicon thickness of 2,000 nm are scraped, and the textured pattern of unevenness with Ra of 0.2 μm on the manifested silicon substrate surface Processed to a silicon substrate surface with the damage of.

ついで、ウエットサンドブラスト加工された基板面に研削液(純水)を10リットル/分の割合で供給しながら直径170mm、砥番#500のダイヤモンドビトリファイドボンドカップホイール型砥石を3,000min−1で回転させながら切り込み速度500μm/分で299min−1で回転しているチャックロータリーテーブル上の半導体基板を研削加工し、90秒で700μmのシリコン基板の厚みを減少させた。 Next, a diamond vitrified bond cup wheel type grindstone with a diameter of 170 mm and an abrasive number of # 500 is rotated at 3,000 min -1 while supplying a grinding liquid (pure water) at a rate of 10 liters / minute to the wet sandblasted substrate surface. Then, the semiconductor substrate on the chuck rotary table rotating at 299 min −1 at a cutting speed of 500 μm / min was ground, and the thickness of the 700 μm silicon substrate was reduced in 90 seconds.

比較例1
厚み740μmのシリコン基板表面に電子回路が設けられた半導体基板(シリコン基板裏面には酸化珪素の500nm厚みの絶縁層が形成されていた)のシリコン基板裏面の厚みを700μm減少させる基板裏面研削加工を、基板面に研削液(純水)を10リットル/分の割合で供給しながら直径325mm、砥番#500のダイヤモンドビトリファイドボンドカップホイール型砥石を3,000min−1で回転させながら299min−1で回転しているチャックロータリーテーブル上の半導体基板に切り込みを掛け、研削加工して360秒で700μmのシリコン基板の厚みを減少させた。切り込み速度は125μm/分まで低下したと計算される。
Comparative Example 1
Substrate back surface grinding for reducing the thickness of the back surface of a silicon substrate of a semiconductor substrate (500 nm thick insulating layer of silicon oxide formed on the back surface of the silicon substrate) having an electronic circuit on the surface of a 740 μm thick silicon substrate by 700 μm. , while supplying grinding liquid (pure water) at a rate of 10 l / min to the substrate surface diameter 325 mm, a diamond vitrified bond cup wheel grinding wheel abrasive numbers # 500 299Min -1 while rotating in 3,000Min -1 The semiconductor substrate on the rotating chuck rotary table was cut and ground to reduce the thickness of the 700 μm silicon substrate in 360 seconds. The incision rate is calculated to have dropped to 125 μm / min.

実施例2
前記薄肉研削加工装置を用い、厚み740μmのシリコン基板表面に電子回路が設けられた半導体基板(シリコン基板裏面には窒化珪素の220nm厚みの絶縁層が形成されていた)のシリコン基板裏面の厚みを700μm減少させる基板裏面研削加工をウエットサンドブラスト加工6秒と砥番#500のダイヤモンドカップホイール型砥石による粗研削加工90秒かけて行った。
Example 2
Using the thin-wall grinding apparatus, the thickness of the back surface of the silicon substrate of a semiconductor substrate in which an electronic circuit is provided on the surface of a silicon substrate having a thickness of 740 μm (a silicon nitride 220 nm thick insulating layer was formed on the back surface of the silicon substrate) Substrate back surface grinding for 700 μm reduction was performed over 6 seconds of wet sand blasting and 90 seconds of rough grinding with a diamond cup wheel type grindstone with an abrasive number # 500.

ウエットサンドブラスト加工は、砥番#210のダイヤモンド粒子を純水に4重量%分散させた砥粒水分散液を20min−1で回転しているチャックロータリーテーブル上の半導体基板裏面に噴射圧力0.2MPaで5秒吹き付け(噴射ノズルと半導体基板間距離は50mm、ノズル幅160mm)220nm厚みの絶縁層とシリコン厚み2,000nmを削り取り、呈現されたシリコン基板面にRaが4.2μmの凹凸のテクスチュア模様のダメージを持つシリコン基板面に加工した。 In wet sand blasting, an abrasive pressure of 0.2 MPa is applied to the back surface of a semiconductor substrate on a chuck rotary table in which an abrasive water dispersion in which 4% by weight of diamond particles of abrasive number # 210 are dispersed in pure water is rotated at 20 min −1. 5 seconds (the distance between the spray nozzle and the semiconductor substrate is 50 mm, the nozzle width is 160 mm) The 220 nm thick insulating layer and the silicon thickness of 2,000 nm are scraped off, and the texture pattern with Ra of 4.2 μm is formed on the surface of the silicon substrate. Processed to a silicon substrate surface with the damage of.

ついで、ウエットサンドブラスト加工された基板面に研削液(純水)を10リットル/分の割合で供給しながら直径325mm、砥番#500のダイヤモンドビトリファイドボンドカップホイール型砥石を3,000min−1で回転させながら299min−1で回転しているチャックロータリーテーブル上の半導体基板裏面に切り込み速度500μm/分で研削加工を開始し、86秒研削加工してシリコン基板の厚みを700μm減少させた。 Next, a diamond vitrified bond cup wheel type grindstone having a diameter of 325 mm and an abrasive number of # 500 is rotated at 3,000 min −1 while supplying a grinding liquid (pure water) at a rate of 10 liters / minute to the wet sandblasted substrate surface. Then, grinding was started on the back surface of the semiconductor substrate on the chuck rotary table rotating at 299 min −1 at a cutting speed of 500 μm / min, and grinding was performed for 86 seconds to reduce the thickness of the silicon substrate by 700 μm.

比較例2
厚み740μmのシリコン基板表面に電子回路が設けられた半導体基板(シリコン基板裏面には窒化珪素の220nm厚みの絶縁層が形成されていた)のシリコン基板裏面に研削液(純水)を10リットル/分の割合で供給しながら直径325mm、砥番#500のダイヤモンドビトリファイドボンドカップホイール型砥石を3,000min−1で回転させながら299min−1で回転しているチャックロータリーテーブル上の半導体基板裏面に切り込み速度500μm/分で研削加工を開始した。
Comparative Example 2
10 liters of grinding liquid (pure water) is applied to the back surface of a silicon substrate of a semiconductor substrate (an insulating layer having a thickness of 220 nm of silicon nitride formed on the back surface of the silicon substrate) on which an electronic circuit is provided on the surface of a silicon substrate having a thickness of 740 μm. notch while supplying minute proportion of diameter 325 mm, the rear surface of the semiconductor substrate on the chuck rotary table rotating at 299Min -1 while rotating the diamond vitrified bonded cup wheel grinding wheel abrasive numbers # 500 3,000Min -1 Grinding was started at a speed of 500 μm / min.

研削加工開始から180秒経過したところで砥石の熱焼けの臭いがしたので研削加工を中止した。研削加工途中停止した半導体基板には小さな割れ(クラック)が発生していたことが見出された。 After 180 seconds from the start of grinding, the grindstone smelled like hot burning, so the grinding was stopped. It was found that small cracks occurred in the semiconductor substrate that was stopped during the grinding process.

実施例3
厚み740μmのシリコン基板表面に電子回路が設けられた半導体基板(シリコン基板裏面には窒化珪素の232nm厚みの絶縁層が形成されていた)のシリコン基板裏面に砥番#210のダイヤモンド粒子を7.6MPaで3秒間ドライサンドブラスト加工し、232nm厚みの絶縁層とシリコン厚み7,000nmを削り取り、呈現されたシリコン基板面にRaが6.8μmの凹凸のテクスチュア模様のダメージを持つシリコン基板面に加工した。
Example 3
6. Diamond particles of abrasive number # 210 are formed on the back surface of a semiconductor substrate (an insulating layer having a thickness of 232 nm of silicon nitride formed on the back surface of the silicon substrate) in which an electronic circuit is provided on the surface of a silicon substrate having a thickness of 740 μm. Dry sand blasting at 6 MPa for 3 seconds, scraping off a 232 nm thick insulating layer and a silicon thickness of 7,000 nm, and processing the resulting silicon substrate surface to a silicon substrate surface with Ra and 6.8 μm uneven texture pattern damage .

ついで、ドライサンドブラスト加工された基板面を純水で15秒間洗浄した後、基板チャックロータリーテーブル上に半導体基板を移送し、この半導体基板のサンドブラスト加工面に研削液(純水)を10リットル/分の割合で供給しながら直径325mm、砥番#500のダイヤモンドビトリファイドボンドカップホイール型砥石を3,000min−1で回転させながら299min−1で回転しているチャックロータリーテーブル上の半導体基板裏面に切り込み速度500μm/分で研削加工を開始し、80秒研削加工してシリコン基板の厚みを700μm減少させた。 Next, after the dry sandblasted substrate surface is washed with pure water for 15 seconds, the semiconductor substrate is transferred onto a substrate chuck rotary table, and a grinding liquid (pure water) is applied to the sandblasted surface of the semiconductor substrate at 10 liters / minute. rate cut proportions in supply while the diameter 325 mm, the rear surface of the semiconductor substrate on the chuck rotary table rotating at 299Min -1 while rotating the diamond vitrified bonded cup wheel grinding wheel abrasive numbers # 500 3,000Min -1 Grinding was started at 500 μm / min, and grinding was performed for 80 seconds to reduce the thickness of the silicon substrate by 700 μm.

半導体基板の裏面に形成された絶縁層をサンドブラスト加工して取り除くことにより、砥石による研削加工障害が取り除かれ、続いて実施される砥石による研削加工作業の砥石軸切り込み速度を低下させることなく実施できる。   By removing the insulating layer formed on the back surface of the semiconductor substrate by sandblasting, the obstacles to grinding by the grinding wheel are removed, and the grinding wheel can be implemented without lowering the cutting speed of the grinding wheel shaft. .

10 半導体基板の薄肉研削加工装置
w 半導体基板
研削加工ステージ
12 ベース
30 基板チャックロータリーテーブル
60 ウエットサンドブラスト加工ステージ
61 砥粒水分散液の加圧水流吹き付け機器
61a 砥粒水分散液噴出ノズル
61b 噴出ノズル取り付け回動アーム
90a 研削砥石
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor substrate thin grinding apparatus w Semiconductor substrate S 2 Grinding stage 12 Base 30 Substrate chuck rotary table 60 Wet sand blasting stage 61 Pressurized water flow spraying device for abrasive water dispersion 61a Abrasive water dispersion jet nozzle 61b Jet nozzle Mounting rotation arm 90a Grinding wheel

Claims (2)

半導体基板の基板裏面をサンドブラスト加工して絶縁層をなくしてテクスチャ加工された基板面を露現させ、ついで、この露現した基板面に研削液を供給しながら研削砥石で基板面を研削加工して半導体基板の基板厚みを薄くする半導体基板の薄肉研削方法。 The back surface of the semiconductor substrate is sandblasted to expose the textured substrate surface without the insulating layer, and then the substrate surface is ground with a grinding wheel while supplying grinding liquid to the exposed substrate surface. A method of thinning a semiconductor substrate to reduce the thickness of the semiconductor substrate. 基板チャックロータリーテーブルと砥粒水分散液の加圧水流吹き付け機器とで構成されるウエットサンドブラスト加工ステージと、基板チャックロータリーテーブルと砥石を軸承する砥石軸を備える砥石頭で構成される研削加工ステージを備える半導体基板の薄肉研削加工装置。 A wet sand blasting stage composed of a substrate chuck rotary table and a pressurized water flow spraying device for abrasive water dispersion, and a grinding stage composed of a grinding wheel head equipped with a grinding wheel shaft for supporting the substrate chuck rotary table and the grinding wheel. Equipment for thin grinding of semiconductor substrates.
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