JP2020009982A - 半導体チップの研磨方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1実施形態である研磨装置の平面図であり、図2は、その正面図である。
研磨装置100は、研磨板30と、研磨治具40と、電動機50と、Zステージ60と、荷重設定機構70と、吸着ポンプ80と、制御装置90とを備える。また、研磨装置100は、研磨対象物としての半導体チップ10を接着したサポート基板20を研磨治具40に真空吸着させるように構成されている。なお、第2電動機55を設けることなく、研磨治具40をZステージ60に固定させても構わない。
半導体チップ10は、例えば、Si基板15に図示しない電気回路を形成したものであり、複数の配線層12a,12b,12c,12d,12eを多層に形成している。また、配線層12a,12b,12c,12dと隣接する配線層12b,12c,12d,12eとの間には、SiO2やSiN等の層間絶縁層13b,13c,13d,13eが形成されている。なお、最表面には、層間絶縁層13aが形成されている。層間絶縁層13a,13b,13c,13d,13eを総称して絶縁層14という。なお、図3には、配線層12dと層間絶縁層13dとの境界まで研磨することを示す破線が描かれているが、この研磨の説明は、後記する。
研磨作業者は、接着剤25としてのポリビニルアルコール系接着剤又は澱粉糊を用いて、常温(例えば、0℃〜40℃、好ましくは、10℃〜30℃、さらに好ましくは、25℃)で、研磨対象物としての半導体チップ10をサポート基板20の中央部(回転軸中心)に貼付する(S10、図5,6参照)。このとき、研磨作業者は、半導体チップ10の4隅と中心部との計5箇所の厚みを接着剤25の厚みを含めて測定し、半導体チップ10の傾斜を確認する。S10の後、研磨作業者は、研磨装置100を用いて、半導体チップ10を研磨する(S20a)。
研磨作業者は、サポート基板20を研磨治具40に真空吸着させる(S21)。具体的には、研磨作業者は、研磨装置100の吸着ポンプ80を起動させると共に、サポート基板20を研磨治具40に接近させる。これにより、サポート基板20は、研磨治具40に真空吸着する。そして、S21の処理後、研磨作業者は、荷重設定機構70が有する荷重調整リングを調整して、デジタルゲージの測定値が設定荷重(例えば、1000[g])になるように調整する(S22)。これにより、半導体チップ10は、研磨板30に設定荷重で当接する。そして、制御装置90は、電動機50を回転させる(S23)。これにより、研磨板30と半導体チップ10とが摺動し、半導体チップ10が研磨される。
前記第1実施形態で研磨される半導体チップ10は、複数の配線層12a,12b,12c,12d,12eを多層に形成している。なお、複数の配線層12a,12b,12c,12d,12eの形状は、X線解析によるX線画像やSEM(Scanning Electron Microscope)画像等により、研磨前から予め判明しているものとする。
前記第1実施形態と同様に、作業者は、研磨対象物としての半導体チップ10をサポート基板20に貼付する(S10)。そして、作業者は、研磨装置100(図1)を用いて、半導体チップ10の研磨を行う(S20b)。ここで、研磨工程S20bは、前記第1実施形態の研磨工程S20a(図7)のステップS24,S25を省略したものである。なお、研磨工程S20bの終了時には、吸着ポンプ80の停止が行われるので(S26)、サポート基板20が研磨装置100(図1)から取り外されている。
前記実施形態では、ポリビニルアルコール系接着剤又は澱粉糊を用いて、半導体チップ10とサポート基板20とを接着したが、ワックス(例えば、固形ワックス)を用いて接着することもできる。
ワックスは、融点が80℃であるので、作業者は、ホットプレート等を用いて、サポート基板20を100℃に加熱する(S11)。次に、作業者は、接着剤25(図6)としてのワックスをサポート基板20に塗布すると共に、半導体チップ10を載置する(S12)。S12の処理後、作業者は、半導体チップ10を爪楊枝や指等で押さえ、サポート基板20の面内を移動させつつ、不要なワックスを除去する(S13)。これにより、必要最小限のワックスがサポート基板20に残存する。
図10は、本発明の第1比較例における、半導体チップをサポート基板から剥離する剥離工程を説明する説明図である。
剥離器具200は、剥離容器140と、支持体120と、剥離剤130又は洗浄剤とを備え、サポート基板20を支持体120に載置して使用される。
前記第1実施形態では、ポリビニルアルコール系接着剤又は澱粉糊を用い、前記第1比較例では、ワックスを用いたが、他の合成接着剤(例えば、木工用接着剤)を用いることもできる。ここで、木工用接着剤は、酢酸ビニル樹脂を41%含有し、水を59%含有した酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤である。
20 サポート基板
25 接着剤(ポリビニルアルコール系接着剤又は澱粉糊)
30 研磨板
40 研磨治具
50 電動機
60 Zステージ
70 荷重設定機構(デジタルゲージ,荷重調整リング)
90 制御装置
100 研磨装置
200 剥離器具
P 回転軸
Claims (5)
- ポリビニルアルコール系接着剤又は澱粉糊で、半導体チップをサポート基板に接着する接着工程と、
前記サポート基板を研磨装置に装着して、前記半導体チップを研磨する研磨工程と、
接着された前記半導体チップ及びサポート基板の加熱を伴って、前記半導体チップを前記サポート基板から剥離する剥離工程と
を備えることを特徴とする半導体チップの研磨方法。 - 請求項1に記載の半導体チップの研磨方法であって、
前記ポリビニルアルコール系接着剤は、ポリビニルアルコール及び水を主成分とする
ことを特徴とする半導体チップの研磨方法。 - 請求項2に記載の半導体チップの研磨方法であって、
前記半導体チップは、多層の配線層を有し、
前記研磨工程は、前記半導体チップの特定の配線層まで研磨する
ことを特徴とする半導体チップの研磨方法。 - 請求項3に記載の半導体チップの研磨方法であって、
前記研磨工程の後に、前記特定の配線層を金属顕微鏡で観察する観察工程をさらに備え、
前記観察工程は、前記金属顕微鏡で観察した観察画像と予め撮像したX線画像又はSEM画像とを対比することを特徴とする半導体チップの研磨方法。 - ポリビニルアルコール系接着剤又は澱粉糊で、半導体チップをサポート基板に接着する接着工程を有することを特徴とする半導体チップの貼付方法。
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