JPS61219570A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 シリコンウェハ裏面の研削およびラッピング（鏡面仕上
げ）を粗研削、仕上げ研削、ラッピングなどをなす複数
のチャッキングテーブルを備えたタレット式に回転する
装置を用いて連続的に実施することを可能にする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体装置の製造方法に関するもので、さらに
詳しく言えば、ウェハ裏面の研削および鏡面仕上げ（ラ
ッピング）をなす方法の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体デバイス例えば集積回路などの形成が終了したウ
ェハは、その裏面（デバイスが形成された面すなわち表
面の反対面）をビニール製のテープの粘着面にばり付け
た後各チップごとに切断される。ウェハの切断後に上記
テープを四方に均等に引き伸ばすと各チップの間隔が均
等に広げられ、次いでコレットとの位置合せを行い、良
品チップのみを自動的に取り扱うオートボンダーまたは
１１１）Ｂ　　（Ｄｉｒｅｃｔ　ｌ１ｉｃｅ　Ｂｏｎｄ
ｅｒ）を用いて例えばリードフレームやステムにチップ
を取り付ける。

上述したチップの取付けが円滑に行われるためには、ウ
ェハの裏面が均一に平坦であることが要求され、ウェハ
の背面に凹凸や反りがあるとテープを引き伸ばした時や
コレットによってチップを取り上げたときのテープの振
動により、他のチップが剥がれたり相対的位置関係がず
れることがあり、コレットを用いるチップの取り扱いに
支障を来す。そこで従来は、テープに貼り付ける前にウ
ェハ背面を研削、ポリッシュすることが行われている。

研削は、ウェハ表面を例えばレジストで保護しておいて
から真空チャックで保持し、露出された背面を研削機で
削る作業によって行われた。研削はナチュラルダイヤモ
ンドの粉をメタルボンダまたはセラミックボンダで固め
た研削材を刃に取り付けてなすものであり、スピンドル
でこの刃を回転してウェハの背面を研削する。

研削は目の粗さを換えて数段階にわたって行い、厚さ６
００μｍのウェハを４００μｍから２００μｍの均一な
厚さまで削る。かかる研削において、研削用の刃の自浄
作用と呼称される働きにより、古い刃が落下してその後
に新しい刃がくるようになっているので、古い刃がウェ
ハ上に落ちたときに作られる傷が研削したところに残る
ことがある。そこで、ハラと呼称される人造皮革に例え
ばアルミナ（７１７！２０３）の粒からなる研磨材を用
いてポリッシュを行う。このポリッシュでは１〜２μｍ
程度□　　ウェハ裏面を削る。

従来、上述した研削とポリッシュ作業は別工程すなわち
それぞれ別の真空チャックを用いて行われていたが、特
に酸化、化学気相酸４ｉ％（ＣＶＤ）などの熱処理を受
けた完成ウェハば熱歪が大きいため裏面研削後反りを生
し、一度真空チャソクからウェハを取り外して再度別な
真空チャックに取り付けることが困難になり、またウェ
ハの口径が大きいほどその取り扱いが難しく、真空チャ
ック交換時にウェハが破損する問題があった。

本発明者は従来のかかる問題点に鑑み、真空チャックを
取り換えることなく研削、ポリッシュを連続して行なえ
る半導体装置の製造方法を開発し、この方法においては
、１つの回転台にウェハを保持するチャッキングテーブ
ルを少なくとも１台配設し、１つのチャッキングテーブ
ルに対して回転台の回転に伴うそれぞれ異なる位置でウ
ェハのチャッキングテーブルへの取付け、研削、ポリッ
シュおよび取外しの各工程を順次行い、また上記各工程
においてはチャッキングテーブルを回転□して複数枚の
ウェハを順次処理する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記したポリッシュについていうと、それを前記した研
削用の刃を用いてなすと、刃の交換の問題がある。一般
にウェハの研削は一日当り何千枚という多くのウェハに
対してなされるので、ウェハの反りに加えて刃の交換の
問題がある。また、パフを用いると研磨材が目詰りする
問題がある。

そこでポリッシュに代る方法として例えば硝酸と弗酸の
混合液を用いてウェハの裏面をエツチングする方法がと
られているが、前記混合液は取り扱いに危険が伴うだけ
でな（、混合液やそれから発生するガスがウェハ表面に
損傷を与える問題もある。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、前記
した方法におけるポリッシュに代えてウェハ裏面を鏡面
仕上げする方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の方法を実施するに用いる研削・ラッピ
ング装置の平面図を示す。

第１図において、研削・ラッピング装置１１は、ウェハ
ローダ１２、第１研削ステーシヨン１３、第２研削ステ
ーシヨン１４、ラッピングステーション１５、ウェハア
ンローダ１６、テーブル洗浄ステーション１７、ウェハ
１９をのせる真空チャック２０、仕切壁２１から成り、
ウェハローダ１２、ウェハアンロータ１６の近くにはウ
ェハ搬送台１８が設置されている。

ウェハ搬送台１８から給送されるウェハ１９はウェハロ
ーダ１２で真空チャック２０の上に裏面を上にして移′
きれ、 次に研削・ラッピング装置１１は１ステップ回ってウェ
ハ１９は第１研削ステーシヨン１３に移ってそこでウェ
ハには第１の研削（粗削り）がなされ、次いで研削・ラ
ッピング装置は１ステップ回ってウェハ１９は第２研削
ステーシヨンで第２の研削（仕上げ研削）を受け、 次いで研削・ラッピング装置１１は１ステップ回ってウ
ェハ１９はラッピングステーション１５でラッピングに
より鏡面仕上げされ、 次いで研削・ラッピング装置１１は１ステップ回ってウ
ェハ１９はウェハアンローダ１６に移り続いてウェハ搬
送台１８に移され、 次いで研削・ラッピング装置１１は１ステップ回ってテ
ーブル洗浄ステーション１７で真空チャック２０は洗浄
され、 前記ラッピングにおいては、回転するウェハ１９に研磨
材を表面に貼り付けたテープ３３を押し当てつつこのテ
ープ３３を移動させ、 上記の工程が行われている間ウェハローダ１２において
は真空チャック２０にウェハ１９が裏面を上にして次々
にのせられ、各ステーションにおいては所定の工程を繰
り返し実施するものである。

〔作用〕

上記した方法では、真空チャックからウェハを取り外す
ことなくウェハの裏面には順々に粗削り、仕上げ削り、
次いでラッピングがなされ、ラッピングの段階で裏面は
テープによって鏡面仕上げされるものである。

〔実施例〕

以下、第１図と、第１図の研削・ラッピング装置（以下
本装置という）１１の正面断面図である第２図を参照し
て本発明実施例を説明する。

図示の本装置１１はタレント式に回転する構成の装置で
、図示の例では６つのステーションが設けられているの
で、１度に６０°ずつ矢印方向に回転して元の位置に戻
る回転台となっている。

先ず、ウェハ搬送台１８からウェハローダ１２のステー
ションでウェハを裏面を上にして真空チャック２０に位
置ぎめする。デバイスが形成されたウニハの表面は全面
に例えばレジストの如き有機剤を塗布して保護しである
。

真空チャック２０は第２図に示される構造のもので、内
部に多孔性セラミック等の多孔性部材２２が充填しであ
る。真空引きするときは、バルブ２４を閉し、バルブ２
３を開きポンプによって排気してウェハ１９を真空吸引
する。ウェハ１９をアンロードするときは、バルブ２３
を閉じ、バルブ２４を開いて水を多孔性部材２２に向け
て供給する。第２図で、多孔性部材内の横線は水面を示
し、また２５．２６．２７は矢印に示す如く回転する回
転軸である。

ウェハ１９がウェハローダ１２で真空チャック２０にの
せられると、本装置１１は６０°回り、ウェハ１９は第
１研削ステーシヨン１３に移り、そこで第１の研削（粗
削り）がなされる。ここでは、＃３００または＃３５０
の粒度の刃でウェハ裏面が１μｍの粗さく１μｍ程度の
凹凸がある粗さ）に研削される。

なお、本装置が６０“回った後にウェハローダ１２では
次のウェハが真空チャックにのせられ、以下同様の工程
を順に繰り返すものである。

研削には、前記した粒度の刃３０をコラム２８に支えら
れたモータ２９により矢印に示す如く回転しながら図に
見て下方（Ｚ方向）に動かすことによってなず。刃３０
のＺ方向の動きの制御は、真空チャック２０に設けたウ
ェハ１９ののった位置を示すマスターベース３１の位置
をＯとし、刃３０がマスターベース３１からどれだけオ
フセントされればよいかをコンピュータにプログラムす
ることによってなす。

図に示す点線はかかる制御系を模式的に示す。研削に際
して、刃はＸ方間すなわちウェハ面に沿う方向に動くよ
う制御する。

第１研削が終ると本装置１１は６０度回り、ウェハ１９
は第２研削ステーシヨンで、９１０００以上の粒度の刃
を用い、０．２〜０．３μｍの粗さに仕上げ研削される
。そのための手段は第２図を参照して上述したところと
同じである。

次に本装置１１は６０’回って、ウェハ１９は研削によ
り生じた傷が一様な面粗さに揃えられるようにラッピン
グステーション１５に移る。本発明者は、ポリッシング
とラッピングとの定義、それぞれにおけるウェハ面の平
坦度などについて調査をなしたが、ウェハ面がどの程度
に平坦に仕上げられるとポリッシングまたはラッピング
がなされたといえるのか、業界において現在基準は設定
されていない。そこで、本明細書においてラッピングと
は、仕上げ面荒さがウェハ全面で０．２μｍ以下に一様
に揃えられることを保障する程度の鏡面仕上げの意味に
用いる。

ポリッシングにおける従来の問題点は前記したとおりで
あり、本発明におけるラッピングは、ビニールテープの
如き強靭なテープに研磨材例えばダイヤモンド微粒を貼
り付け、かかるテープをウェハ裏面に押し当て、２ｍｍ
／ｍｉｎの速度で少しずつ動かしながらラッピングをな
す。

第２図を参照すると、前記した如きテープ３２は矢印１
方向に下ろされてテープの面がウェハ１９の裏面と接触
する。このとき、真空チャック２０はモータ３４により
１００　ｒｐｍ程度の回転速度で回されている。このよ
うにテープ３２がウェハ裏面に接触した状態で、テープ
３２は２ｍｍ／ｍｉｎの速度で移動する。この移動は巻
取軸３３の回転によってなされる。

それと同時に、テープ３２は図に矢印■で示す如（ウェ
ハの面に沿う方向に動いて、ウェハ全面のラッピングを
なす。回転しているウェハにおいて、中央部分と周辺部
分とでは速度に差があるので、テープ３２がウェハの中
心に向かう図に見て右方向の動きは早く、中心から周辺
に向かう動きは遅くする。なお、前記した矢印■、■方
向の動き、テープの巻取りは、図示しない通常の駆動手
段を用いてなす。

次に本装置１１は６０°回り、ウェハアンローダ１６に
おいてラッピングの終ったウェハ１９がウェハ搬送台１
８に移される。前記した搬送台１日から真空チャック２
０へのウェハの移送および真空チャック２０から搬送台
１８へのウェハの白抜き矢印で示す移送は、図示しない
ロボットハンドを用いて自動的になす。

次に本装置１１は６０°回り、テーブル洗浄ステーショ
ン１７において真空チャック２０などの洗浄をなす。か
かる洗浄および前記したウェハの研削において、削られ
たシリコン粒が飛散してもそれが隣のステーションに飛
び移ることのないよう、本装置１１において、各ステー
ションは仕切り壁２１によって仕切られている。

上記の如くにして本発明の方法が実施されるが、必要と
なれば更にステーションを加えることも可能であり、そ
のときには本装置１１の回りを適宜変更する。また、ラ
ッピングに用いるテープはビニールテープに限られるも
のでなく、強靭な可撓性のあるその他の材料で作ったテ
ープを使用してもよい。ラッピングにおけるウェハの回
転、テープの移動速度も、要求される鏡面仕上げ精度に
応じて適宜変更することができる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、ウェハ裏面の
鏡面仕上げが、ウェハをその都度真空チャックから取り
外すことなく一貫して実施され、またラッピングは目詰
りのすることのないテープを用いウェハ裏面全面にわた
って均一になされるので、ラッピングが連続してなされ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例に用いる研削・ラッピング装置の
平面図、 第２図は第１図の装置の正面断面図、 第１図と第２図において、 １１は研削・ラッピング装置、 １２はウェハローダ、 １３は第１研削ステーシヨン、 １４は第２研削ステーシヨン、 １５はラッピングステーション、 １６はウェハアンローダ、 １７はテーブル洗浄ステーション、 １８はうエバ１般送台、 １９はウェハ、 ２０は真空チャック、 ２１は仕切壁、 ２２は多孔性部材、 ２３と２４はバルブ、 ２５．２６．２７は回転軸、 ２８はコラム、 ２９はモータ、 ３０は研削刃、 ３１はマスターベース、 ３２はテープ、 ３３は巻取軸、 ３４はモータである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転可能な基台上にウェハ（１９）を保持するチャック
   （２０）を複数台配設し、 チャック（２０）の上にウェハ（１９）を保持したまま
   前記基台の回転に伴うそれぞれ異なる位置でウェハ（１
   ９）を取付け、該ウェハを保持したまま研削、ラッピン
   グの各工程を順次行い、 前記ラッピング工程においては回転するウェハ（１９）
   に研磨材を表面に貼り付けた部材（３３）を押し当てラ
   ッピングを行うことを特徴とする半導体装置の製造方法
   。