JP6245376B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6245376B2
JP6245376B2 JP2016552785A JP2016552785A JP6245376B2 JP 6245376 B2 JP6245376 B2 JP 6245376B2 JP 2016552785 A JP2016552785 A JP 2016552785A JP 2016552785 A JP2016552785 A JP 2016552785A JP 6245376 B2 JP6245376 B2 JP 6245376B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
grinding
grindstone
semiconductor device
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016552785A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2016056124A1 (ja
Inventor
和成 中田
和成 中田
民雄 松村
民雄 松村
芳明 寺崎
芳明 寺崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPWO2016056124A1 publication Critical patent/JPWO2016056124A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6245376B2 publication Critical patent/JP6245376B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B27/00—Other grinding machines or devices
    • B24B27/0023—Other grinding machines or devices grinding machines with a plurality of working posts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B7/22—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B7/228—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain for grinding thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604—Chemical etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L21/6836—Wafer tapes, e.g. grinding or dicing support tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68327—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used during dicing or grinding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/6834—Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support used to protect an active side of a device or wafer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

本発明は、生産性を低下させずにウエハ加工時のウエハ破損を抑制することができる半導体装置の製造方法に関する。
ＬＳＩでは３次元実装等によるパッケージの高密度化が行われており、プロセス完了時のウエハ厚みが２５μｍ程度になるまで薄ウエハ化が進んでいる。また、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）といったパワーデバイスでは、産業用モータや自動車用モータなどのインバータ回路、大容量サーバの電源装置、及び無停電電源装置などの半導体スイッチとして広く使われている。これらパワー半導体装置では、オン特性などに代表される通電性能を改善するために、半導体基板が薄く加工されている。近年では、コスト面・特性面を改善するため、ＦＺ（Floating Zone）法により作製されたウエハを５０μｍ程度まで薄型化する極薄ウエハプロセスを用いて半導体装置が製造されている。
一般に、ウエハの薄型加工には、バックグラインドやポリッシュによる研磨、及び機械研磨で発生した加工歪みを除去するためのウエットエッチングやドライエッチングが用いられる。そして、裏面側にイオン注入や熱処理による拡散層形成を行った後、スパッタ法等により電極形成がなされる。このような状況において、ウエハの裏面加工時におけるウエハ割れの発生頻度は高くなってきている。そこで、ウエハの薄型化に関しては、近年ではウエハ外周部をリブとして厚く残したまま、ウエハ中心部のみを薄く加工する加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このようなリブ付きウエハを用いることで、ウエハの反りが大幅に緩和され、プロセス装置でのウエハ搬送が容易になる。さらに、ウエハのハンドリングを行う際に、ウエハの強度が大幅に向上し、ウエハの割れや欠けを軽減することができる。また、このようなリブ付きウエハに対して、リブから薄化部にかけて、ウエハの厚みを徐々に薄くする遷移領域を設けることで、リブ付ウエハにおける熱処理工程でのウエハ破損を防ぐ方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
日本特開２００７−１９３７９号公報 日本特許第５２６６８６９号明細書
リブを形成する際にリブにチッピングなどの欠けが発生するとウエハの強度が低下するため、ウエハ加工時にウエハ破損が生じる。また、遷移領域を設ける場合、ウエハの端部に１５度乃至４５度のテーパーが形成されるため、ウエハ外周部のデバイスとして利用できる有効領域が減少し、生産性が低下する。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は生産性を低下させずにウエハ加工時のウエハ破損を抑制することができる半導体装置の製造方法を得るものである。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウエハの表面に複数の半導体装置を形成する工程と、前記ウエハの裏面の外周部を第１の砥石で研削して前記外周部に破砕層を形成する第１研削工程と、前記破砕層を形成した前記外周部をリブとして残しつつ、前記ウエハの裏面の中央部を前記第１の砥石で研削して凹部を形成する第２研削工程と、前記第１の砥石より砥粒径の小さい第２の砥石を用いて前記凹部の底面を研削して前記ウエハを薄化する第３研削工程とを備え、前記第１研削工程において前記ウエハの裏面の前記中央部を研削せずに未研削領域として残し、前記第２研削工程において前記第１の砥石と前記ウエハの相対位置を変更して前記未研削領域を研削し、前記未研削領域の幅を測定した値を元に前記第２研削工程における前記第１の砥石の位置を決定することを特徴とする。
本発明では、リブを形成する前にウエハの裏面の外周部を研削して破砕層を導入する。これにより、ウエハ割れの起点となるリブのチッピングを抑制できるため、ウエハ加工時のウエハ破損を抑制することができる。また、従来のようにウエハの端部にテーパーを形成する必要が無いため、有効領域は減少せず、生産性が低下しない。
本発明の実施の形態１に係るバックグラインド装置を示す平面図である。 研削工程の様子を示す断面図である。 研削工程の様子を示す上面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法のフローチャートである。 薄化されたウエハの外端部を示す上面図である。 図１０のＩ−ＩＩに沿った断面図である。 破砕層を導入する工程での研削量と５０μｍ以上のチッピング数を示した図である。 第１の砥石の平均粒径と研削時の面焼け率を示す図である。 第１の砥石の平均粒径と研削時の割れ率を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る未研削領域の幅の測定方法を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る未研削領域の幅の他の測定方法を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る未研削領域の幅の他の測定方法を示す平面図である。
本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るバックグラインド装置を示す平面図である。表面保護テープが貼付けられたウエハ１がウエハカセット２にセットされ、搬送ロボット３によりアライメント機構４まで搬送される。次に、アライメント機構４によりウエハセンタリングが行われ、ウエハ１は搬送アーム５によりウエハ受け渡し部６まで搬送される。次に、研削処理ステージ７が紙面反時計回りに回転され、ウエハ１は１軸研削ステージ８まで移動される。１軸研削ステージ８において第１及び第２研削工程が行われる。
次に、研削処理ステージ７が更に紙面反時計回りに回転され、ウエハ１は２軸研削ステージ９まで移動される。２軸研削ステージ９において第３研削工程が行われる。これらの第１、第２及び第３研削工程によりウエハ１の外周にリブが形成される。次に、ウエハ１は搬送アーム５によりウエハ洗浄機構１０まで搬送されて、水洗及び乾燥処理が行われる。次に、ウエハ１は搬送ロボット３によりウエハカセット１１に回収される。
図２及び図３は、それぞれ研削工程の様子を示す断面図及び上面図である。吸着ステージ１２及びステージカバー１３は、図１の１軸研削ステージ８や２軸研削ステージ９に対応している。保護テープ１４を貼着したウエハ１の表面側を吸着ステージ１２に吸着させ、所定の向きに例えば３００ｒｐｍ程度の速度で回転する。研削砥石１５がセットされた研削ホイール１６が上方から４０００ｒｐｍ程度の速度でゆっくりとウエハ１に接触して研削工程を行う。
図４〜８は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。図９は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法のフローチャートである。製造される半導体装置は、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ、ダイオードなどの縦型半導体デバイスである。
まず、ｎ型半導体のウエハ１を準備し、ウエハ１の表面にｐ型やｎ型の不純物層を形成した後、ポリシリコンなどでゲート電極を形成する。次に、表面にアルミニウムなどの金属材料を用いてトランジスタ及びゲート電極を外部に引き出すための配線層を形成する。これにより、ウエハ表面側回路が形成される（ステップＳ１）。ウエハ表面側回路は、複数の半導体装置が分割予定ラインによって区画されたデバイス領域と、該デバイス領域を囲繞する外周余剰領域とを有する。
次に、図４に示すように、ウエハ１の表面に表面保護テープ１４を貼付する（ステップＳ２）。次に、図５に示すように、第１研削工程として、ウエハ１の裏面の外周部を第１の砥石１７で研削する（ステップＳ３）。この際にウエハ１の裏面の中央部を研削せずに未研削領域１８として残す。研削した外周部に機械加工による破砕層１９が形成される。
次に、図６に示すように、第１の砥石１７とウエハ１の相対位置を変更する（ステップＳ４）。例えばサーボモータを用いて所定量だけ第１の砥石１７の位置をずらす。次に、第２研削工程として、破砕層１９を形成した外周部の一部をリブ２０として残しつつ、未研削領域１８を含むウエハ１の裏面の中央部を第１の砥石１７で所定量だけ研削して凹部２１を形成する（ステップＳ５）。
次に、図７に示すように、第３研削工程として、第１の砥石１７より砥粒径の小さい第２の砥石２２を用いて凹部２１の底面を研削してウエハ１を設定厚みまで薄化する（ステップＳ６）。ウエハ１の水洗と乾燥を行う（ステップＳ７）。次に、図８に示すように、フッ酸と硝酸を含む混酸を用いたウエットエッチングにより破砕層１９を除去する。以上の工程によりリブ２０を有するウエハ１が形成される。
その後、ウエハ１の裏面に、イオン注入による不純物導入、拡散炉やレーザを用いた不純物の活性化、外部に電気を引き出すための配線層や回路基板と接続を行うための電極が形成される。このとき、ウエハ１の薄化によるウエハ反りがウエハ搬送を困難にする。しかし、上記のようにバックグラインドでリブ２０を形成することでウエハ１の反りが大幅に緩和され、プロセス装置でのウエハ搬送が容易になる。また、ウエハの強度が大幅に向上するため、ウエハ１のハンドリングを行う際にウエハ１の割れや欠けを軽減することができる。
図１０は薄化されたウエハの外端部を示す上面図である。図１１は図１０のＩ−ＩＩに沿った断面図である。ウエハ１の外端部の厚くなった部分がリブ２０であり、ウエハ１の薄く加工された部分がデバイス領域である。第１、第２及び第３研削工程によりリブ２０のデバイス領域側においてチッピング２３が発生する。ウエハ１をハンドリングする際にウエハ１に応力がかかると、チッピング２３が起点となってウエハ１が割れてしまう。
本実施の形態では、凹部を形成する前に、ウエハ１の裏面の外周部を研削して破砕層１９を導入する。これにより、ウエハ割れの起点となるリブ２０のチッピング２３を抑制できるため、ウエハ加工時のウエハ破損を抑制することができる。また、従来のようにウエハ１の端部にテーパーを形成する必要が無いため、有効領域は減少せず、生産性が低下しない。
また、ウエハ表面側に半導体装置を形成する際にシリコン酸化膜などの絶縁膜がウエハ裏面側にも形成される。従来は絶縁膜が研削後のウエットエッチングでマスクとなってリブ２０に大きな段差が形成され、後工程においてウエハハンドリングのためにリブを吸着する際に吸着不良が発生していた。一方、本実施の形態では第１研削工程によりウエハ１の裏面の外周部の絶縁膜が除去されるため、リブ２０に大きな段差が形成されるのを防ぐことができる。
図１２は、破砕層を導入する工程での研削量と５０μｍ以上のチッピング数を示した図である。５０μｍ以上のチッピングはウエハ割れにつながる。研削量が１μｍ未満の場合、ウエハの裏面の外周部の研削面はシリコンウエハの単結晶状態を保持している。このため、第２研削工程において、砥石から力を受けたウエハには、５０μｍ超の大きなチッピングが発生した。一方、第１研削工程で１μｍ以上研削した場合には、ウエハ端部の研削面には機械加工による破砕層を導入されるため、砥石から力を受けたウエハは細かいチッピングが発生するものの、ウエハ割れにつながる５０μｍ超のチッピング数は大幅に減少した。
図１３は、第１の砥石の平均粒径と研削時の面焼け率を示す図である。面焼けとは、研削力が落ちた砥石をウエハに一定速度で押し込むと、砥石で擦ったウエハ表面が黒変することである。第１の砥石１７の平均粒径が小さくなると研削力が低くなり、粒径が２０μｍ以下になると面焼けの頻度が増加する。従って、第１の砥石１７の平均粒径は２０μｍ以上であることが好ましい。これにより、ウエハ裏面側に絶縁膜やポリシリコン膜などが残留している場合でも第１の砥石１７により面焼けを起こすことなく、安定して研削することができる。
図１４は、第１の砥石の平均粒径と研削時の割れ率を示す図である。第１の砥石１７の平均粒径が１００μｍより大きいと割れ率が増加する。従って、第１の砥石１７の平均粒径は１００μｍ以下であることが好ましい。これにより、研削時のウエハ割れを防ぐことができる。
また、第２の砥石２２の平均粒径は１０μｍ以下であることが好ましい。これにより、ウエハ１を薄化した後も、ウエハ１の強度を確保し、ハンドリングによるウエハ割れを抑制することができる。
実施の形態２．
実施の形態２では第１研削工程の後に未研削領域１８の幅を測定し、その測定した値を元に第２研削工程における第１の砥石の位置を決定する。その他の工程は実施の形態１と同様である。
図１５は、本発明の実施の形態２に係る未研削領域の幅の測定方法を示す断面図である。カメラ２４で撮ったウエハ撮像を画像処理して未研削領域１８の幅を測定する。未研削領域１８の幅から第１の砥石１７の摩耗量が分かるため、第１の砥石１７の摩耗量に応じて第１の砥石１７の位置を決定することで、リブ２０の幅を所望の値にすることができる。また、ウエハ撮像を画像処理することで、第１の砥石１７の摩耗量を高速で非接触で測定することができる。
図１６及び図１７はそれぞれ本発明の実施の形態２に係る未研削領域の幅の他の測定方法を示す断面図及び平面図である。ウエハ１の中心付近を通るように段差測定子２５を一直線に走査する。それにより求めた未研削領域１８の凸部の幅の中央を通るように段差測定子２５を垂直方向に走査する。それぞれの測定による未研削領域１８の凸部の幅を２×ａ、２×ｂとした時、未研削領域１８の幅Ｄは、三平方の定理を用いて、Ｄ＝（ａ２＋ｂ２）／ｂにより求めることができる。この測定方法であれば、第１研削工程での研削量が小さく、画像によるコントラストが低い場合でも、精度よく未研削領域の幅を求めることができる。
１ ウエハ、１７ 第１の砥石、１８ 未研削領域、１９ 破砕層、２０ リブ、２１ 凹部、２２ 第２の砥石

Claims (7)

  1. ウエハの表面に複数の半導体装置を形成する工程と、
    前記ウエハの裏面の外周部を第１の砥石で研削して前記外周部に破砕層を形成する第１研削工程と、
    前記破砕層を形成した前記外周部をリブとして残しつつ、前記ウエハの裏面の中央部を前記第１の砥石で研削して凹部を形成する第２研削工程と、
    前記第１の砥石より砥粒径の小さい第２の砥石を用いて前記凹部の底面を研削して前記ウエハを薄化する第３研削工程とを備え、
    前記第１研削工程において前記ウエハの裏面の前記中央部を研削せずに未研削領域として残し、
    前記第２研削工程において前記第１の砥石と前記ウエハの相対位置を変更して前記未研削領域を研削し、
    前記未研削領域の幅を測定した値を元に前記第２研削工程における前記第１の砥石の位置を決定することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 前記第３研削工程の後に、ウエットエッチングにより前記破砕層を除去する工程を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  3. ウエハ撮像を画像処理して前記未研削領域の幅を測定することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 前記ウエハの径方向に前記未研削領域の段差を測定して前記未研削領域の幅を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 前記破砕層を導入する工程での研削量は１μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 前記第１の砥石の平均粒径は２０μｍ以上かつ１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
  7. 前記第２の砥石の平均粒径は１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の半導体装置の製造方法。
JP2016552785A 2014-10-10 2014-10-10 半導体装置の製造方法 Active JP6245376B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/077207 WO2016056124A1 (ja) 2014-10-10 2014-10-10 半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016056124A1 JPWO2016056124A1 (ja) 2017-04-27
JP6245376B2 true JP6245376B2 (ja) 2017-12-13

Family

ID=55652778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016552785A Active JP6245376B2 (ja) 2014-10-10 2014-10-10 半導体装置の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10134598B2 (ja)
JP (1) JP6245376B2 (ja)
CN (1) CN106796874B (ja)
DE (1) DE112014007049T5 (ja)
WO (1) WO2016056124A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7171131B2 (ja) * 2018-08-29 2022-11-15 株式会社ディスコ 被加工物の研削方法
JP7357567B2 (ja) 2020-02-20 2023-10-06 株式会社ディスコ ウェーハの加工方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005123425A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Toshiba Corp 半導体基板の製造方法、半導体基板及び半導体装置の製造方法
JP4406300B2 (ja) * 2004-02-13 2010-01-27 株式会社東芝 半導体装置及びその製造方法
CN100501932C (zh) * 2005-04-27 2009-06-17 株式会社迪斯科 半导体晶片及其加工方法
JP2007019379A (ja) 2005-07-11 2007-01-25 Disco Abrasive Syst Ltd ウェーハの加工方法
JP4913484B2 (ja) * 2006-06-28 2012-04-11 株式会社ディスコ 半導体ウエーハの研磨加工方法
JP5081643B2 (ja) * 2008-01-23 2012-11-28 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2009253143A (ja) * 2008-04-09 2009-10-29 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体ウェハ研削用砥石、半導体ウェハ研削装置および半導体装置の製造方法
JP5266869B2 (ja) 2008-05-19 2013-08-21 富士電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP5400409B2 (ja) * 2009-02-16 2014-01-29 リンテック株式会社 半導体装置の製造方法
JP2011040631A (ja) * 2009-08-13 2011-02-24 Disco Abrasive Syst Ltd 硬質ウエーハの研削方法
JP2012146889A (ja) 2011-01-14 2012-08-02 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの研削方法
JP5936312B2 (ja) * 2011-03-31 2016-06-22 株式会社ディスコ 半導体ウエーハの加工方法
JP5811587B2 (ja) * 2011-05-17 2015-11-11 富士電機株式会社 半導体装置の製造方法
JP2013012690A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Toshiba Corp 半導体ウエハの加工方法及び加工装置、並びに、半導体ウエハ
JP5796412B2 (ja) * 2011-08-26 2015-10-21 三菱電機株式会社 半導体素子の製造方法
JP2013187275A (ja) * 2012-03-07 2013-09-19 Disco Abrasive Syst Ltd 加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE112014007049T5 (de) 2017-06-22
CN106796874A (zh) 2017-05-31
WO2016056124A1 (ja) 2016-04-14
US10134598B2 (en) 2018-11-20
CN106796874B (zh) 2019-06-28
JPWO2016056124A1 (ja) 2017-04-27
US20170200613A1 (en) 2017-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5599342B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US8435417B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP6510393B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US8987122B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
US11127635B1 (en) Techniques for wafer stack processing
JP5011740B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP6245376B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP6128232B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2012064656A (ja) 半導体装置の製造方法
US20090246955A1 (en) Wafer processing method and wafer processing apparatus
US9929052B2 (en) Wafer processing method
CN105990136A (zh) 半导体装置的制造方法
CN110890281B (zh) 半导体装置的制造方法
JP6762396B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP4724729B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP2008186922A (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
CN112289694A (zh) 晶圆键合方法
JP5995640B2 (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170321

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170831

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171017

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171030

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6245376

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250