KR20080054334A

KR20080054334A - 연삭 헤드, 연삭 장치, 연삭 방법 및 반도체 장치의 제조방법

Info

Publication number: KR20080054334A
Application number: KR1020070070176A
Authority: KR
Inventors: 야스오 다나카
Original assignee: 오끼 덴끼 고오교 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2008-06-17
Also published as: US20080139090A1; JP4348360B2; JP2008142857A; KR101472999B1; CN101200050A; CN101200050B; US7601051B2

Abstract

과제

연삭시에 연삭 워크 에지부에 진동이 발생하는 것을 방지할 수 있는 연삭 헤드, 연삭 장치, 연삭 방법 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.

해결 수단

연삭 헤드 (10) 는, 소정의 회전축 X1 을 중심으로 하여 회전 가능한 회전반 (12) 과, 회전반 (12) 의 회전면에 고리형으로 배열된 복수의 지석 (14) 을 구비하고, 복수의 지석 (14) 이, 연삭 워크 (100) 를 연삭할 때에, 전후에 배열하는 지석 (14-1 및 14-2) 이 함께 연삭 워크 (100) 의 에지부에 접촉하도록 배열되어 있다.

회전반, 지석, 흡착 테이블, 수지층, 구형상 전극

Description

연삭 헤드, 연삭 장치, 연삭 방법 및 반도체 장치의 제조 방법{GRINDING HEAD, GRINDING APPARATUS, GRINDING METHOD AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 연삭 헤드, 연삭 장치, 연삭 방법 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 각종 소자가 형성된 반도체 웨이퍼 이면을 연삭하기 위한 연삭 헤드, 연삭 장치, 연삭 방법 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 전자 기기의 소형화 및 박형화에 수반하여, 이것에 탑재되는 반도체 칩에도 한층 더 소형화 및 박형화가 요구되고 있다. 예를 들어 실장 기판에 탑재되는 콘덴서 등의 수동 부품은 1005 → 0603 → 0402 로 사이즈가 축소되고 있다. 이 때문에, 수동 부품과 함께 실장 기판에 탑재되는 능동 부품도, 수동 부품과 동일한 정도로 소형화 및 박형화되는 것이 요구되고 있다. 또한, 능동 부품이란, 예를 들어 트랜지스터 등의 반도체 소자를 구비한 반도체 장치이다.

반도체 장치를 박형화하는 방법의 하나로, 각종 반도체 소자가 형성된 반도체 웨이퍼 이면을 연삭하는 방법이 존재한다 (예를 들어 이하에 나타내는 특허 문헌 1 참조). 이러한 기술에 사용되는 일반적인 연삭 장치는, 복수의 미소한 구 멍을 구비한 흡착 테이블과, 외주를 따라 복수의 지석이 배열된 연삭 헤드를 구비한다. 연삭 대상의 반도체 웨이퍼 (이하, 연삭 워크라고 한다) 는 상하 거꾸로인 상태로 흡착 테이블에 탑재된다. 연삭시에는, 미세한 구멍으로부터 배기시킴으로써 연삭 워크를 흡착 테이블에 흡착시키고, 이 상태에서 고속 회전하는 연삭 헤드의 지석을 접촉시킴으로써 연삭 워크 이면의 반도체 웨이퍼를 연삭한다.

[특허 문헌 1] 일본 공개 특허 공보 제 2002-301645 호

그러나, 종래의 연삭 장치에서는, 연삭 헤드 외주에 배열된 지석 사이에, 연삭액 (예를 들어 순수) 을 배출하기 위한 틈 (슬릿) 이 형성되어 있다 (특허 문헌 1 에 있어서의 도 7 참조). 이 때문에, 연삭하고 있을 때, 연삭 워크의 에지부에서는 고속 회전하는 연삭 헤드에 있어서의 지석이 접촉되고 있는 기간과 접촉되고 있지 않은 기간이 존재한다. 바꾸어 말하면, 연삭시에, 연삭 워크 에지부가 지석에 의해 가압되고 있는 기간과 가압되고 있지 않은 기간이 교대로 발생한다.

여기서, 예를 들어 WCSP (Wafer-Level Chip Size Package) 기술을 사용하여 제작된 연삭 워크의 주연에는, 밀봉을 위한 수지층이 형성되어 있지 않은 것에서 기인되는 단차가 존재한다. 이 단차는, 일반적으로 100㎛ 정도로, 그라인드 테이프 등으로 흡수할 수 없을 정도로 크다. 이 때문에, WCSP 기술에 의한 연삭 워크를 흡착 테이블에 탑재하면, 연삭 워크 에지 부분에 흡착 테이블과의 사이에 틈이 형성된다. 따라서, 연삭시에는, 연삭 워크의 에지부가 고정되어 있지 않은 상태가 된다.

이와 같이 고정되어 있지 않은 에지부에 간헐적으로 지석이 통과하면, 연삭 워크 에지부에 진동이 발생한다. 이 때문에, 예를 들어 연삭 워크를 에지부로부터 중심을 향하여 (외측으로부터 내측을 향하여) 연삭하는 경우에는, 연삭시에 연삭 워크 주연에 예를 들어 100㎛ 정도의 비교적 큰 깊이의 줄무늬상의 흠집이 무수하게 형성되거나, 결손이 일어난다는 문제가 발생한다. 또, 예를 들어 연삭 워크를 중심으로부터 에지부를 향하여 (내측으로부터 외측을 향하여) 연삭하는 경우에는, 연삭 워크 주연의 진동에 의해, 이 부분이 얇게 깎인다. 이 결과, 연삭 워크 주연의 강성이 저하되기 때문에, 이후의 공정에 있어서 연삭 워크 주연 부분이 결손되거나 균열된다는 문제가 발생한다.

또, 종래의 연삭 장치에서는, 일반적으로 흡착 테이블에 있어서의 흡착 영역이 연삭 워크보다 작다. 즉, WCSP 등에 의한 단차가 존재하지 않아도, 연삭시에는, 연삭 워크의 에지부가 고정되어 있지 않은 상태가 된다. 이 때문에, 예를 들어 100㎛ 정도 이하 등, 연삭 워크를 비교적 얇게 연삭하는 경우에는, 반도체 웨이퍼 자체의 강성이 저하되기 때문에, 연삭 워크 주연의 진동이 커진다. 이 결과, 상기 서술과 마찬가지로, 연삭 워크 주연에 줄무늬상의 흠집이나 결손이 무수하게 형성되거나, 연삭 워크 주연이 중앙 부분보다 얇게 연삭된다.

그래서 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 연삭시에 연삭 워크 에지부에 진동이 발생하는 것을 방지할 수 있는 연삭 헤드, 연삭 장치, 연삭 방법 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 연삭 헤드는, 소정의 회전축을 중심으로 하여 회전 가능한 회전반과, 회전반의 회전면에 고리형으로 배열된 복수의 지석을 구비하고, 복수의 지석은, 연삭 워크를 연삭할 때, 전후에 배열하는 지석이 함께 연삭 워크의 에지부에 접촉하도록 배열된 구성을 갖는다.

또, 본 발명에 의한 연삭 장치는, 소정의 회전축을 중심으로 하여 회전 가능 한 회전반과, 회전반의 회전면에 고리형으로 배열된 복수의 지석을 갖는 연삭 헤드와, 탑재된 연삭 워크를 흡착할 수 있는 흡착 테이블을 구비하고, 복수의 지석은, 연삭 워크를 연삭할 때, 전후에 배열하는 지석이 함께 연삭 워크의 에지부에 접촉하도록 배열된 구성을 갖는다.

또, 본 발명에 의한 연삭 방법은, 흡착 테이블 상에 탑재된 연삭 워크를 흡착시키는 공정과, 흡착 테이블을 회전시키는 공정과, 회전반의 회전면에 고리형으로 배열된 복수의 지석을 갖는 연삭 헤드를 연삭 워크에 접촉시키면서 회전시킴으로써, 연삭 워크를 연삭하는 공정을 구비하고, 복수의 지석은, 연삭 워크를 연삭할 때, 전후에 배열하는 지석이 함께 연삭 워크의 에지부에 접촉하도록 배열되어 있는 구성을 갖는다.

또, 본 발명에 의한 반도체 장치의 제조 방법은, 반도체 소자가 형성된 반도체 기판을 포함하는 연삭 워크를 흡착 테이블 상에 탑재하는 공정과, 연삭 워크를 흡착 테이블에 흡착시키면서 흡착 테이블을 회전시키는 공정과, 회전반의 회전면에 고리형으로 배열된 복수의 지석을 갖는 연삭 헤드를 반도체 웨이퍼에 접촉시키면서 회전시킴으로써 반도체 웨이퍼를 연삭하는 공정을 구비하고, 복수의 지석은, 반도체 웨이퍼를 연삭할 때, 전후에 배열하는 지석이 함께 반도체 웨이퍼의 에지부에 접촉하도록 배열되어 있는 구성을 갖는다.

본 발명에 의하면, 연삭시에 연삭 워크 에지부에 진동이 발생하는 것을 방지할 수 있는 연삭 헤드, 연삭 장치, 연삭 방법 및 반도체 장치의 제조 방법을 실현 할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 도면과 함께 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 각 도면은 본 발명의 내용을 이해할 수 있을 정도로 형상, 크기, 및 위치 관계를 개략적으로 나타내고 있음에 불과하고, 따라서, 본 발명은 각 도면에서 예시된 형상, 크기, 및 위치 관계에만 한정되는 것은 아니다. 또, 각 도면에서는, 구성의 명료화를 위하여, 단면에 있어서의 해칭 (hatching) 의 일부가 생략되어 있다. 또한, 후술에 있어서 예시하는 수치는, 본 발명의 바람직한 예에 불과하고, 따라서, 본 발명은 예시된 수치로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

먼저, 본 발명에 의한 실시예 1 에 대하여 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, WCSP 기술을 사용하여 제작한 연삭 워크 (100) 를 본 실시예에 의한 연삭 장치 (1) 를 사용하여 연삭하는 경우를 예로 들어 설명한다. 단, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 통상적인 기술로 제작한 연삭 워크를 예를 들어 100㎛ 정도 이하로 연삭하는 경우 등, 다양하게 변경할 수 있다.

도 1(a) 는 본 실시예에서 사용하는 연삭 워크 (100) 및 이것이 탑재된 흡착 테이블 (110) 의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 또, 도 1(b) 는 도 1(a) 에 있어서의 영역 A 의 확대도이다. 또한, 도 1(a) 및 도 1(b) 에서는, 연삭 워크 (100) 가 상하 거꾸로인 상태 (이 상태를 페이스다운 상태라고 한다) 로 흡착 테이블 (110) 상에 탑재되어 있다.

도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, WCSP 기술을 사용하여 제작한 연삭 워크 (100) 는, 반도체 웨이퍼 (반도체 기판이라고도 한다) (102) 에 있어서의 각종 소자가 형성된 영역 (이것을 소자 형성층이라고 한다) 을 덮도록 수지층 (104) 이 형성되어 있다. 단, 수지층 (104) 은 반도체 웨이퍼 (102) 전체면에는 형성되어 있지 않다. 즉, 반도체 웨이퍼 (102) 의 외주 부분에는 수지층 (104) 이 형성되어 있지 않은 영역이 존재한다. 이 때문에, 연삭 워크 (100) 의 외주 부분에는 단차가 형성된다. 또, 수지층 (104) 에는, 소자 형성층의 최상층에 형성된 재배선과 전기적으로 접속하는 도체 포스트가 형성되어 있다. 도체 포스트는 수지층 (104) 상면에 노출되어 있다. 수지층 (104) 상면에 노출된 도체 포스트에는, 땜납볼 등의 반구형상 전극 (106) 이 형성되어 있다.

이상과 같은 구성을 갖는 연삭 워크 (100) 의 상면 (수지층 (104) 이 형성된 측의 면) 에는, 반구형상 전극 (106) 이 형성된 면 (수지층 (104) 상면) 의 요철을 흡수할 수 있는 점착층을 구비한 그라인드 테이프 (108) 등이 부착된다. 이 요철의 흡수는, 연삭 워크 (100) 에 있어서의 흡착 테이블 (110) 에 대한 탑재면의 요철을 없애기 위하여 실시된다. 단, 연삭 워크 (100) 외주 부분에 있어서의 수지층 (104) 에서 기인된 단차는 그라인드 테이프 (108) 등으로 흡수할 수 있는 요철의 고저차와 비교하여 일반적으로 크다. 이 때문에, 그라인드 테이프 (108) 등으로는 흡수할 수 없다. 따라서, 그라인드 테이프 (108) 가 부착된 연삭 워크 (100) 를 페이스다운 상태에서 흡착 테이블 (110) 에 탑재하면, 도 1(b) 에 나타내는 바와 같이, 연삭 워크 (100) 외주 부분에 흡착 테이블 (110) 과의 사이에 틈 (갭 (GP)) 이 형성된다.

이와 같이 갭 (GP) 이 존재하는 상태에서는, 바꾸어 말하면, 연삭 워크 (100) 주연이 고정되어 있지 않은 상태에서는, 연삭 워크 (100) 를 에지부로부터 중심을 향하여 연삭할 때에, 연삭 워크 (100) 에지부가 지석 (14) 에 의해 가압되고 있는 기간과 가압되고 있지 않은 기간이 교대로 발생하기 때문에, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 연삭 워크 (100) 에지부에 진동이 발생한다. 이 때문에, 연삭시에, 연삭 워크 (100) 외주부에 비교적 큰 흠집이 무수하게 형성되거나, 결손이 일어난다는 문제가 발생한다. 또한, 도 2 는 종래 기술을 사용하여 에지부로부터 중심부를 향하여 연삭 워크 (100) 를 연삭할 때에 에지부에 발생하는 진동을 설명하기 위한 도면이다.

또, 연삭 워크 (100) 를 중심으로부터 에지부를 향하여 연삭하는 경우에도, 마찬가지로, 연삭 워크 (100) 에지부가 지석 (14) 에 의해 가압되어 있는 기간과 가압되어 있지 않은 기간이 교대로 발생한다. 이 때문에, 연삭 워크 (100) 에지부에 진동이 발생하고, 이로써, 연삭 워크 (100) 주연이 얇게 깎인다. 이 결과, 연삭 워크 (100) 주연의 강성이 저하된다는 문제가 발생한다.

연삭시의 연삭 워크 (100) 주연의 진동은, 연삭 워크 (100) 의 두께를 얇게 하면 할수록 커진다. 이 때문에, 종래 기술에서는, WCSP 기술을 사용하여 제작한 연삭 워크 (100) 에 있어서의 반도체 웨이퍼의 두께를 300㎛ 정도 이하로 연삭하는 것은 곤란하였다.

그래서 본 실시예에서는, 연삭시에 항상 연삭 워크 (100) 에지부에 지석 (14) 이 접촉하는 구성으로 한다. 이로써, 연삭 워크 (100) 에지부에 발생하는 진동을 저감시킬 수 있게 된다. 또한, 연삭 워크 (100) 의 연삭 방법에는, 상기 서술한 바와 같이, 주로 외측으로부터 내측으로 연삭하는 방법과, 내측으로부터 외측으로 연삭하는 방법의 2 가지가 존재한다. 본 실시예에서는, 외측으로부터 내측으로 연삭하는 경우를 예로 들어 설명한다.

도 3(a) 는 본 실시예에 의한 연삭 장치 (1) 의 개략 구성을 나타내는 단면도이고, 도 3(b) 는 도 3(a) 에 있어서의 연삭 헤드 (10) 와 연삭 워크 (100) 의 구성을 나타내는 상시도이다. 또, 도 4(a) 는 도 3(b) 에 있어서의 영역 B 의 확대도이다.

먼저, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 의한 연삭 장치 (1) 는, 회전 가능한 연삭 헤드 (10) 와 회전 가능한 흡착 테이블 (110) 을 구비한다. 연삭 워크 (100) 는 흡착 테이블 (110) 상에 탑재된다.

연삭 헤드 (10) 는, 회전축 X1 이 되는 지주 (16) 와, 회전축 X1 을 중심으로 하여 회전하는 회전반 (12) 과, 회전반 (12) 의 하측의 회전면에 고리형으로 배열된 복수의 지석 (14) 을 구비한다.

복수의 지석 (14) 은, 연삭 워크 (100) 를 연삭할 때에, 전후에 배열하는 지석 (예를 들어 도 4(a) 에 있어서의 지석 14-1, 14-2 참조) 이 함께 연삭 워크 (100) 의 에지부에 접촉하도록 배열되어 있다.

흡착 테이블 (110) 은, 회전축 X2 를 중심으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있다. 또, 흡착 테이블 (110) 에는 흡착 영역 (112) 에 복수의 배기공이 형성되어 있다. 연삭시에 이 배기구로부터 배기시킴으로써, 이 위에 탑재된 연삭 워크 (100) 를 흡착할 수 있다.

이상과 같은 본 실시예에 의한 연삭 장치 (1) 를 사용한 연삭 공정에서는, 연삭액 (예를 들어 순수) 을 연삭 워크 (100) 의 연삭면에 공급하면서, 흡착 테이블 (110) 을 일방의 방향 (예를 들어 시계 방향) 으로 수 100 회전/분의 속도로 회전시키고, 추가로, 연삭 헤드 (10) 를 흡착 테이블 (110) 과 반대 방향 (예를 들어 반시계 방향) 으로 수 1000 회전/분의 속도로 회전시킨다. 이로써, 연삭 워크 (100) 에 있어서의 반도체 웨이퍼가 이면으로부터 연삭된다.

여기서, 지석 (14) 에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 본 실시예에 의한 지석 (14) 은, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 회전반 (12) 의 하측 회전면에 외주를 따라 고리형으로 배열되어 있다. 본 실시예에서는, 예로서 24 개의 지석 (14) 이 고리형으로 배열되어 있다. 단, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 27 개나 54 개 등, 목적에 따라 다양하게 변경할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.

각 지석 (14) 은, 연삭시에 연삭 워크 (100) 와 접촉하는 면 (하면) 이 대략 평행사변형의 사각 기둥이다. 각 지석 (14) 사이에는, 연삭 헤드 (10) 의 회전 방향을 따른 폭 (이하, 간단하게 폭이라고 한다) 이 일정한 슬릿 (15) 이 개재된다. 슬릿 (15) 은, 회전축 X1 을 지나는 직선에 대하여 회전 방향으로 각도 θ 기울어져 있다. 단, 이에 한정되지 않고, 슬릿 (15) 이 회전축 X1 을 지나는 직선에 대하여 기울어져 있지 않더라도, 회전 방향과는 반대 방향으로 각도 θ 기 울어져 있어도 된다. 또한, 슬릿 (15) 을 회전 방향으로 기울인 경우, 연삭시에 발생하는 연삭 찌꺼기나 연삭액을 연삭 워크 (100) 에 있어서의 연삭면으로부터 용이하게 배출할 수 있게 된다.

또, 본 실시예에서는, 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 전후의 지석 (14-1 및 14-2) 이 함께 연삭 워크 (100) 에 있어서의 연삭되는 측의 에지부에 접촉하도록 배열되어 있다. 바꾸어 말하면, 전후의 지석 (14-1 및 14-2) 이 함께 연삭 워크 (100) 에 있어서의 연삭되는 측의 에지부에 접촉하도록, 각도 θ, 슬릿 (15) 의 폭 (인접하는 지석 (14) 사이의 거리) 및 지석 (14) 의 회전축 X1 을 지나는 직선을 따른 길이 (이하, 간단하게 폭이라고 한다) 가 설정되어 있다.

이와 같이 구성함으로써, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 연삭 워크 (100) 에 있어서의 연삭되는 측의 에지부에 계속적으로 지석 (14) 이 접촉한다. 이로써, 연삭 워크 (100) 의 에지부가 지석 (14) 으로 흡착 테이블측으로 계속적으로 가압되기 때문에, 연삭 워크 (100) 에지부의 진동을 억제할 수 있게 된다. 이 결과, 연삭에 의해 연삭 워크 (100) 이면에 생성되는 깊은 줄무늬 형상의 홈 (이하, 연삭흔이라고 한다) 이나 결손을 저감시킬 수 있다.

각도 θ 는 예를 들어 30°∼ 60°정도로 할 수 있다. 슬릿 (15) 의 폭은 예를 들어 1.0 ∼ 2.5㎜ 정도로 할 수 있다. 지석 (14) 의 폭은 예를 들어 4㎜ 정도로 할 수 있다. 단, 이들의 치수로 한정되지 않고, 용도에 따라 다양하게 변경할 수 있다. 본 발명자는, 각도 θ 를 특히 30°내지 60°의 범위 내에서 결정함으로써, 연삭에 의해 연삭 워크 (100) 이면에 발생하는 줄무늬상의 흠 집이나 결손을 보다 저감시킬 수 있었음을 알아내었다. 예를 들어 각도 θ 를 45°로 하고, 슬릿 (15) 의 폭을 1.5㎜ 정도로 하고, 지석 (14) 의 폭을 4㎜ 정도로 함으로써, 연삭 워크 (100) 이면에 생성된 연삭흔이나 결손의 수를 저감시킬 수 있었을 뿐만 아니라, 연삭흔의 깊이를 5㎛ 정도까지 저감시킬 수 있었다.

또, 각 지석 (14) 의 길이는, 예를 들어 27 개의 지석 (14) 을 고리형으로 배열하는 경우, 예를 들어 25㎜ 정도로 할 수 있고, 예를 들어 54 개의 지석 (14) 을 고리형으로 배열하는 경우, 예를 들어 12.5㎜ 정도로 할 수 있다. 본 실시예에서는, 예로서 24 개의 지석 (14) 이 고리형으로 배열되어 있기 때문에, 각 지석 (14) 의 길이는 28.125㎜ 정도로 할 수 있다.

또한, 각도 θ 는, 상기 서술한 바와 같이 30°내지 60°의 범위에서 설정하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않고, 이하에 식 8 또는 식 9 로 나타내는 조건식을 만족시키면 된다.

도 5(a) 내지 도 5(c) 는 이 조건식을 설명하기 위한 도면이다. 도 5(a) 내지 도 5(c) 에 있어서,「f」는 지석 (14) 의 외측단이 그리는 궤적 (이하, 지석 외단 궤적 (14o) 이라고 한다) 과 연삭 워크 (100) 의 에지부가 접촉하는 점이고,「Lg」는 점 f 에 있어서의 지석 외단 궤적 (14o) 의 접선이고,「Lw」는 점 f 에 있어서의 연삭 워크 (100) 에지부의 접선이고,「c1」은 점 f 와 회전축 X1 을 연결하는 직선이고,「c2」는 점 f 와 회전축 X2 를 연결하는 직선이고,「R」은 회전축 X1 부터 지석 외단 궤적 (14o) 까지의 거리 (지석 외단 궤적 (14o) 의 반경) 이고,「r」은 회전축 X2 부터 연삭 워크 (100) 에지부까지의 거리 (연삭 워크 (100) 의 반경) 이고,「d」는 지석 (14) 의 폭이고,「p」는 슬릿 (15) 의 폭이고,「a」는 지석 (14) 의 전방변 또는 후방변과 회전축 X1 을 지나는 직선 (예를 들어 c1) 과 지석 내연 궤적이 형성하는 삼각형의 지석 내연 궤적측의 길이이고,「l1」은 직선 c1 과 접선 Lw 와 지석 내연 궤적이 형성하는 삼각형의 지석 내연 궤적측의 길이이고,「φ」은 접선 Lg 와 슬릿 (15) 의 연장 방향이 이루는 각의 각도 (=90°-θ) 이고,「x」는 접선 Lg 와 접선 Lw 가 이루는 각의 각도이며,「y」는 직선 c1 과 접선 Lw 가 이루는 각의 각도 (=90°-x) 이다.

또,「x1」은 접선 Lw 가 먼저 주행하는 지석 (이하, 필요에 따라 단순히 선지석이라고 한다) (14-1) 의 전방 외단과 이후에 주행하는 지석 (이하, 필요에 따라 단순히 후지석(後砥石)이라고 한다) (14-2) 의 후방 내단을 지나도록 설정하였을 때의 직선 c1 과 접선 Lw 가 이루는 각의 각도이고,「y1」은 이 때에 접선 Lg 와 접선 Lw 가 이루는 각의 각도이다. 한편,「x2」는 접선 Lw 가 선지석 (14-1) 의 전방 내단과 후지석 (14-2) 의 후방 외단을 지나도록 설정하였을 때의 직선 c1 과 접선 Lw 가 이루는 각의 각도이고,「y2」는 이 때에 접선 Lg 와 접선 Lw 가 이루는 각의 각도이다.

먼저, 도 5(a) 및 도 5(b) 로부터 분명한 바와 같이, 거리 a 및 길이 l1 은 이하의 식 1 로 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

…(식 1)

따라서, 길이 l1 을 폭 d 와 각도 x1 로 나타내면, 이하의 식 2 와 같이 된다.

[수학식 2]

…(식 2)

이 식 2 로부터, 각도 x1 은 이하의 식 3 으로 나타낼 수 있다.

[수학식 3]

…(식 3)

또, 도 5(a) 및 도 5(c) 로부터 분명한 바와 같이, 거리 a 및 길이 l2 는 이하의 식 4 로 나타낼 수 있다.

[수학식 4]

…(식 4)

따라서, 길이 l2 를 폭 d 와 각도 x2 로 나타내면, 이하의 식 5 와 같이 된다.

[수학식 5]

…(식 5)

이 식 5 로부터, 각도 x2 는 이하의 식 6 으로 나타낼 수 있다.

[수학식 6]

…(식 6)

도 5(a) 내지 도 5(c) 그리고 식 3 및 식 6 으로부터 분명한 바와 같이, 각도 x 가 이하의 식 7 의 범위 내에 있는 경우, 전후의 지석 (14-1 및 14-2) 이 함께 연삭 워크 (100) 에 있어서의 연삭되는 측의 에지부에 접촉하지 않는 기간이 발생한다.

[수학식 7]

…(식 7)

이 때문에, 본 실시예에서는, 각도 x 가 이하의 식 8 을 만족시키도록, 각도 θ, 지석 (14) 의 폭 d 및 슬릿 (15) 의 폭 p 를 설정할 필요가 있다.

[수학식 8]

…(식 8)

바꾸어 말하면, 본 실시예에서는, 각도 θ 가 이하의 식 9 를 만족시키도록, 각도 x, 지석 (14) 의 폭 d 및 슬릿 (15) 의 폭 p 를 설정할 필요가 있음을, 식 8 로부터 도출할 수 있다.

[수학식 9]

…(식 9)

이상과 같은 본 실시예에 의한 연삭 방법을 사용함으로써, WCSP 기술을 사용하여 제작한 연삭 워크 (100) 에 있어서의 반도체 웨이퍼를 300㎛ 정도 이하로 연삭하는 것이 쉽게 가능해진다.

또, 본 실시예에 의한 반도체 장치의 제조 방법에서는, 이상과 같은 본 실시예에 의한 연삭 공정을 행함으로써 연삭 워크 (100) 에 있어서의 반도체 웨이퍼를 연삭한 후, 그라인드 테이프 (108) 는 박리시킨다. 다음으로, 연삭 워크 (100) 에 다이싱 테이프를 부착한 후, 이것을 다이싱 블레이드 등을 사용하여 개개의 반도체 장치에 다이싱한다. 이로써, 개량화된 반도체 장치가 제조된다.

이상과 같은 본 실시예에 의한 반도체 장치의 제조 방법을 사용함으로써, 종래 기술에 의한 패키지화된 반도체 장치의 두께 (예를 들어 패키지 두께 1㎜) 와 비교하여, 매우 얇은 패키지화된 반도체 장치를 제조할 수 있게 된다. 본 실시예에서는, 패키지 두께가 예를 들어 0.3㎜ 정도의 패키지화된 반도체 장치를 제조할 수도 있다.

또, 이상에서는, WCSP 기술을 사용하여 제작한 연삭 워크 (100) 를 얇게 연삭하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 상기 서술한 바와 같이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 통상적인 기술로 제작한 연삭 워크 (120), 바꾸어 말하면, 에지부에 단차가 없는 연삭 워크 (120) 에도 적용할 수 있다.

이러한 연삭 워크 (120) 를 얇게 연삭하는 경우에도, 상기 서술한 바와 마찬가지로, 연삭 워크 (120) 주연에 진동이 발생한다. 이것을 도 6(a) 및 도 6(b) 을 사용하여 설명한다.

도 6(a) 는, 본 설명에서 사용하는 연삭 워크 (120) 및 이것이 탑재된 흡착 테이블 (110) 의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 또, 도 6(b) 는 도 6(a) 의 상시도이다.

일반적으로, 흡착 테이블 (110) 에 있어서의 흡착 영역 (112) 은 연삭 워크 (120) 보다 작다. 이 때문에, 도 6(a) 및 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 연삭 워크 (120) 주연은 흡착 테이블 (110) 에 고정되어 있지 않은 상태가 된다. 이러한 상태에서, 연삭 워크 (120) 에지부 상을 간헐적으로 지석이 통과하면, 상기 서술한 바와 마찬가지로, 이 흡착되어 있지 않은 부분 (연삭 워크 (120) 주연) 에 진동이 발생한다. 이 때문에, 종래 기술에서는, 통상적인 기술을 사용하여 제작한 연삭 워크 (120) 에서도, 이에 있어서의 반도체 웨이퍼의 두께를 100㎛ 정도 이하로 연삭하는 것은 곤란하였다.

이에 대하여, 상기 서술한 본 실시예에 의한 연삭 방법을 사용하여 연삭 워크 (120) 에 있어서의 반도체 웨이퍼를 연삭함으로써, 연삭시에 항상 연삭 워크 (120) 에지부에 지석 (14) 이 접촉한다. 이로써, 연삭 워크 (120) 에지부에 발생하는 진동을 저감시킬 수 있게 된다. 이 결과, 연삭 워크 (120) 에 있어서의 반도체 웨이퍼를 100㎛ 정도 이하로 연삭하는 것이 쉽게 가능해진다.

또한, 본 실시예에서는, 지석 (14) 이 평행사변형인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 도 7(a) 내지 도 7(c) 에 나타내는 지석 (14a, 14b, 14c) 과 같이, 그 상면 형상을 다양하게 변형할 수 있다. 또한, 도 7(a) 내지 도 7(c) 는, 본 실시예에 의한 지석 (14) 의 변형예 를 나타내는 상시도이다. 또, 도 7(a) 내지 도 7(c)에서는, 설명의 형편상, 지석 (14a ∼ 14c) 을 직선적으로 배열하고 있지만, 실제로는 예를 들어 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 회전반 (12) 의 외주를 따라 고리형으로 배열되어 있다.

또, 상기 실시예 1 은 본 발명을 실시하기 위한 예에 불과하고, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니며, 이들의 실시예를 다양하게 변형하는 것은 본 발명의 범위 내이고, 또한 본 발명의 범위 내에 있어서, 다른 여러가지 실시예가 가능한 것은 상기 기재로부터 자명하다.

도 1(a) 는 본 발명의 실시예 1 에서 사용하는 연삭 워크 및 이것이 탑재된 흡착 테이블의 개략 구성을 나타내는 단면도이고, 도 1(b) 는 도 1(a) 의 영역 A 의 확대도.

도 2 는 종래 기술을 사용하여 에지부로부터 중심부를 향하여 연삭 워크를 연삭할 때에 에지부에 발생하는 진동을 설명하기 위한 도면.

도 3(a) 는 본 발명의 실시예 1 에 의한 연삭 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도이고, 도 3(b) 는 도 3(a) 에 있어서의 연삭 헤드와 연삭 워크의 구성을 나타내는 상시도 (上視圖).

도 4(a) 는 도 3(b) 에 있어서의 영역 B 의 확대도이고, 도 4(b) 는 본 발명의 실시예 1 에 의한 연삭 공정에 있어서 연삭 워크 에지부를 지석이 계속적으로 통과하는 모습을 설명하기 위한 도면.

도 5 는 본 발명의 실시예 1 에 있어서의 각도 x 또는 각도 θ 가 만족시켜야 하는 조건식을 설명하기 위한 도면.

도 6(a) 는 본 발명의 실시예 1 에 있어서의 연삭 워크의 변경예에서 사용하는 연삭 워크 및 이것이 탑재된 흡착 테이블의 개략 구성을 나타내는 단면도이고, 도 6(b) 는 도 6(a) 의 상시도.

도 7 은 본 발명의 실시예 1 에 의한 지석의 변형예를 나타내는 상시도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 연삭 장치

10 : 연삭 헤드

12 : 회전반

14, 14-1, 14-2, 14a, 14b, 14c : 지석

14o : 지석 외단 궤적

15 : 슬릿

16 : 지주

100, 120 : 연삭 워크

102 : 반도체 웨이퍼

104 : 수지층

106 : 반구형상 전극

108 : 그라인드 테이프

110 : 흡착 테이블

112 : 흡착 영역

GP : 갭

X1, X2 : 회전축

Claims

소정의 회전축을 중심으로 하여 회전 가능한 회전반과,

상기 회전반의 회전면에 고리형으로 배열된 복수의 지석을 구비하고,

상기 복수의 지석은, 연삭 워크를 연삭할 때, 전후에 배열하는 지석이 함께 상기 연삭 워크의 에지부에 접촉하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 연삭 헤드.
제 1 항에 있어서,

상기 전후에 배열하는 지석 사이의 슬릿은, 1.0㎜ 이상 2.5㎜ 이하의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 연삭 헤드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 전후에 배열하는 지석 사이의 슬릿은, 상기 회전축을 지나는 직선에 대하여 상기 회전반의 회전 방향으로 30°이상 60°이하 기울어져 있는 직선상의 슬릿인 것을 특징으로 하는 연삭 헤드.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 전후에 배열하는 지석 사이의 슬릿은, 상기 회전축을 지나는 직선에 대하여 이하의 식을 만족시키는 기울기 θ 를 갖는 직선상의 슬릿인 것을 특징으로 하는 지석 헤드.

[수학식 1]

x : 상기 회전반의 회전시에 상기 지석의 외연이 그리는 궤적과 상기 연삭 워크 외연의 교점을 지나는 상기 궤적의 접선과 상기 교점을 지나는 상기 연삭 워크 외연의 접선이 이루는 각도

d : 상기 지석의 폭

p : 상기 슬릿의 폭
소정의 회전축을 중심으로 하여 회전 가능한 회전반과, 상기 회전반의 회전면에 고리형으로 배열된 복수의 지석을 갖는 연삭 헤드와,

탑재된 연삭 워크를 흡착할 수 있는 흡착 테이블을 구비하고,

상기 복수의 지석은, 상기 연삭 워크를 연삭할 때에, 전후에 배열하는 지석이 함께 상기 연삭 워크의 에지부에 접촉하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 연삭 장치.
흡착 테이블 상에 탑재된 연삭 워크를 흡착시키는 공정과,

상기 흡착 테이블을 회전시키는 공정과,

회전반의 회전면에 고리형으로 배열된 복수의 지석을 갖는 연삭 헤드를 상기 연삭 워크에 접촉시키면서 회전시킴으로써, 상기 연삭 워크를 연삭하는 공정을 구비하고,

상기 복수의 지석은, 상기 연삭 워크를 연삭할 때에, 전후에 배열하는 지석이 함께 상기 연삭 워크의 에지부에 접촉하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 연삭 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 전후에 배열하는 지석 사이의 슬릿은, 1.0㎜ 이상 2.5㎜ 이하의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 연삭 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 전후에 배열하는 지석 사이의 슬릿은, 상기 회전축을 지나는 직선에 대하여 상기 회전반의 회전 방향으로 30°이상 60°이하 기울어져 있는 직선상의 슬릿인 것을 특징으로 하는 연삭 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 전후에 배열하는 지석 사이의 슬릿은, 상기 회전축을 지나는 직선에 대하여 이하의 식을 만족시키는 기울기 θ 를 갖는 직선상의 슬릿인 것을 특징으로 하는 연삭 방법.

[수학식 2]

x : 상기 회전반의 회전시에 상기 지석의 외연이 그리는 궤적과 상기 연삭 워크 외연의 교점을 지나는 상기 궤적의 접선과 상기 교점을 지나는 상기 연삭 워크 외연의 접선이 이루는 각도

d : 상기 지석의 폭

p : 상기 슬릿의 폭
제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연삭 워크는, 일방의 면에 형성된 소자 형성층을 포함하는 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 상기 소자 형성층 상에 형성된 수지층과, 상기 수지층으로부터 돌출되는 구형상 전극을 갖고,

연삭 후의 상기 연삭 워크에 있어서의 상기 반도체 기판의 두께는, 300㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 연삭 방법.
제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연삭 워크는, 일방의 면에 형성된 소자 형성층을 포함하는 반도체 기판을 갖고,

연삭 후의 상기 연삭 워크에 있어서의 상기 반도체 기판의 두께는, 100㎛ 이 하인 것을 특징으로 하는 연삭 방법.
반도체 소자가 형성된 반도체 기판을 포함하는 연삭 워크를 흡착 테이블 상에 탑재하는 공정과,

상기 연삭 워크를 상기 흡착 테이블에 흡착시키면서 상기 흡착 테이블을 회전시키는 공정과,

회전반의 회전면에 고리형으로 배열된 복수의 지석을 갖는 연삭 헤드를 상기 반도체 웨이퍼에 접촉시키면서 회전시킴으로써, 상기 반도체 웨이퍼를 연삭하는 공정을 구비하고,

상기 복수의 지석은, 상기 반도체 웨이퍼를 연삭할 때에, 전후에 배열하는 지석이 함께 상기 반도체 웨이퍼의 에지부에 접촉하도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 전후에 배열하는 지석 사이의 슬릿은, 1.0㎜ 이상 2.5㎜ 이하의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 전후에 배열하는 지석 사이의 슬릿은, 상기 회전축을 지나는 직선에 대하여 상기 회전반의 회전 방향으로 30°이상 60°이하 기울어져 있는 직선상의 슬 릿인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 전후에 배열하는 지석 사이의 슬릿은, 상기 회전축을 지나는 직선에 대하여 이하의 식을 만족시키는 기울기 θ 를 갖는 직선상의 슬릿인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.

[수학식 3]

x : 상기 회전반의 회전시에 상기 지석의 외연이 그리는 궤적과 상기 연삭 워크 외연의 교점을 지나는 상기 궤적의 접선과 상기 교점을 지나는 상기 연삭 워크 외연의 접선이 이루는 각도

d : 상기 지석의 폭

p : 상기 슬릿의 폭
제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연삭 워크는, 일방의 면에 형성된 소자 형성층을 포함하는 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 상기 소자 형성층 상에 형성된 수지층과, 상기 수지층으로부터 돌출되는 구형상 전극을 갖고,

연삭 후의 상기 연삭 워크에 있어서의 상기 반도체 기판의 두께는, 300㎛ 이 하인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 연삭 워크는, 일방의 면에 형성된 소자 형성층을 포함하는 반도체 기판을 갖고,

연삭 후의 상기 연삭 워크에 있어서의 상기 반도체 기판의 두께는, 100㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.