專利名稱：晶片的磨削加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磨削晶片使其變薄的磨削加工裝置，特別涉及一種 能夠調(diào)整磨削晶片的磨削構(gòu)件的磨削面的角度的磨削加工裝置。
背景技術(shù)：
io 在表面上形成有IC (Integrated Circuit:集成電路)或LSI (large scaleintegration:大規(guī)模集成電路)等電子電路的半導體芯片現(xiàn)在在使各種電 氣、電子設(shè)備小型化方面已經(jīng)成為必需的。半導體芯片通過以下工序來 制造在圓盤狀的半導體晶片(以下為晶片)的表面上，由被稱為間隔 道的切斷預定線劃分出格子狀的矩形區(qū)域，在這些矩形區(qū)域上形成電子is電路，然后沿著間隔道切斷晶片進行分割。在這樣的制造工序中，晶片在被分割為半導體芯片之前，通過磨削 加工裝置來磨削形成有電子電路的器件面的相反側(cè)的背面，來將晶片減 薄至預定的厚度。背面的磨削的目的除了使電子設(shè)備進一步小型化和輕 質(zhì)化以外，還在于提高散熱性以維持性能等，例如從最初的700pm左右20的厚度減薄至50pm以下的厚度。晶片的磨削加工裝置一般構(gòu)成為使晶片的背面?zhèn)嚷冻龅貙⒕?附保持在作為晶片保持構(gòu)件的真空吸引式的卡盤工作臺的保持面上，在 使與卡盤工作臺對置配置的磨削構(gòu)件的磨具高速旋轉(zhuǎn)的同時，壓靠到晶 片的背面上進行磨削。當對這樣的磨削加工裝置提供晶片時，由保護部25件覆蓋晶片的表面，從而防止因表面與卡盤工作臺的保持面直接接觸而導致電子電路受到損傷或被磨削廢液污染。作為一般使用的保護部件，例如有構(gòu)成為在厚度大約為100 200pm的聚乙烯或聚烯烴薄片的基材 的單面上涂敷有10,左右的粘結(jié)劑的保護帶。保護帶根據(jù)器件的形成狀 況來分別選擇基材、粘結(jié)材料的厚度和彈性不同的部件進行使用。例如，當在形成于晶片表面的器件上形成有凸起狀的電極等的情況下，為了緩 沖該電極等凹凸的影響，保護帶使用粘結(jié)材料和基材的厚度大、或彈性 大的部件。這樣的比較厚的、具有彈性的保護帶與薄的彈性小的保護帶 相比，對晶片施加加工載荷時的彈性變形的量多。 5 另外，在使晶片自轉(zhuǎn)的同時進行加工的橫向進給式磨削中，在自轉(zhuǎn)中心附近和外周附近，每單位時間的作功量會產(chǎn)生差。作為一般的傾向， 從自轉(zhuǎn)中心越靠近外周，加工載荷越大。SP，由于加工載荷，覆蓋晶片 表面的保護帶產(chǎn)生的彈性變形的量與離自轉(zhuǎn)中心的距離成比例地增加。 因此，與自轉(zhuǎn)中心附近相比，晶片在外周部沉陷，厚度方向上的磨削量10變少。其結(jié)果為，磨削加工后的晶片的厚度與離自轉(zhuǎn)中心的距離成比例 地變厚，不能得到均一的厚度。該傾向隨著使保護帶的厚度和彈性增加 而表現(xiàn)得顯著。另外，越增大晶片的外徑，越會出現(xiàn)同樣的傾向。這樣，在要使磨削后的晶片的厚度均一的情況下，作為磨削時的條 件，保護帶的種類和晶片的外徑成為必須考慮的因素。因此，為了使磨15削后的晶片的厚度均一，考慮了這樣的對策使磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸或保 持晶片的卡盤工作臺的旋轉(zhuǎn)軸中的某一方傾斜成與各條件相適合的角度 地進行磨削。這樣，通過使旋轉(zhuǎn)軸傾斜為與各條件相適合的角度，能夠 使預定的時間內(nèi)的晶片的磨削量在各處均一，因此能夠?qū)⒑穸鹊钠钜?希贓最小限度。這樣的結(jié)構(gòu)的磨削加工裝置例如在專利文獻1、 2中已知。20 專利文獻l:日本特開平8-90376公報專利文獻2:日本特開昭57-132969公報在上述專利文獻l、 2中，由作業(yè)人員與上述條件對應(yīng)地手動調(diào)整保 持構(gòu)件或磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜度。在使用這樣的磨削裝置使晶片的 厚度均一時，作業(yè)人員必須熟知與磨削條件對應(yīng)的傾斜角度。這樣，并25不是任何人都能夠容易地調(diào)整磨削構(gòu)件的傾斜，而是要求熟練度。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種磨削加工裝置，其能夠容易地調(diào) 整磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜度，并且通過將磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸調(diào)整為與各晶片的磨削條件相適合的傾斜度地進行磨削，能夠?qū)⒕庸榫?一的厚度。本發(fā)明的磨削加工裝置包括可旋轉(zhuǎn)的保持構(gòu)件，其具有將晶片保 持在背面露出的狀態(tài)下的保持面，所述晶片在表面上形成有器件，并且 5在表面上覆蓋有保護部件；磨削構(gòu)件，其與保持構(gòu)件的上述保持面對置 配置，且具有與保持構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸平行的旋轉(zhuǎn)軸；傾斜調(diào)整構(gòu)件，其將 磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜度調(diào)整為任意的角度；和進給構(gòu)件，該進給構(gòu) 件使保持構(gòu)件和磨削構(gòu)件沿著磨削構(gòu)件的上述旋轉(zhuǎn)軸相對移動以使它們 相互接近、遠離，并且在接近時通過磨削構(gòu)件磨削晶片的背面，以減小10該晶片的厚度，該晶片的磨削加工裝置的特征在于，該晶片的磨削加工 裝置設(shè)置有存儲晶片的磨削條件的磨削條件存儲構(gòu)件，并且能夠根據(jù)存 儲在磨削條件存儲構(gòu)件中的磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜角度，來通過傾斜 調(diào)整構(gòu)件調(diào)整磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜度。根據(jù)本發(fā)明的磨削加工裝置，利用傾斜調(diào)整機構(gòu)和磨削條件存儲構(gòu)15件，能夠調(diào)整磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜角度。即，預先將晶片的各磨削 條件和與各磨削條件對應(yīng)的磨削構(gòu)件的傾斜角度存儲在磨削條件存儲構(gòu) 件中，并在磨削晶片時通過選擇磨削條件來選擇與該磨削條件對應(yīng)的傾 斜角度。在本發(fā)明的磨削加工裝置中，按照每個固定的使用期間，進行將保持構(gòu)件的保持面調(diào)整得平坦的自磨。以自磨后磨削測試晶片(dummy 20 wafer)得到的面內(nèi)厚度偏差為基準，利用傾斜調(diào)整機構(gòu)調(diào)整磨削構(gòu)件的 傾斜度，以使適當晶片的面內(nèi)偏差均一。如果以該調(diào)整了傾斜度的狀態(tài) 為基準，使磨削構(gòu)件按照所選擇的傾斜角度傾斜地磨削晶片，則能夠?qū)?晶片的面內(nèi)厚度偏差精加工成均一，而不會受到所使用的保護部件等附 加因素的影響，并且能夠精加工出具有所希望的厚度分布的晶片。因此， 25不必像現(xiàn)有技術(shù)那樣要求熟練度，即使是經(jīng)驗少的作業(yè)人員，只要使磨 削構(gòu)件按照通過磨削條件存儲構(gòu)件選擇的傾斜角度傾斜，就能夠?qū)⒕?的厚度精加工成均一厚度。其結(jié)果為，能夠容易地與磨削條件對應(yīng)于地 調(diào)整磨削構(gòu)件的傾斜角度，并且能夠抑制作業(yè)時間的損失和人為錯誤。 作為本發(fā)明的磨削條件，可以舉出保護部件的類別、晶片的外徑、或磨削加工后對晶片的附加工序。即，存儲在磨削條件存儲構(gòu)件中的保 持構(gòu)件的傾斜角度與保護部件的類別對應(yīng)，與晶片的外徑對應(yīng)，或與磨 削加工后的附加工序?qū)?yīng)。晶片的厚度產(chǎn)生偏差的主要原因是由于上述 保護部件的種類和晶片的外徑。因此，需要預先收集磨削加工時因保護 5帶的種類和晶片外徑的不同而產(chǎn)生的晶片的厚度偏差的數(shù)據(jù)，并將該數(shù) 據(jù)存儲在磨削條件存儲構(gòu)件中。所謂磨削加工后的附加工序主要是指， 用來除去因磨削加工而殘留在晶片的被加工面上的機械破壞層的研磨加 工，但是也包含干蝕刻等化學蝕刻加工。在該研磨加工中，由于晶片的 各條件的不同，晶片的厚度也會產(chǎn)生偏差，所以預計到該厚度的偏差，10預先通過磨削加工使晶片的厚度產(chǎn)生偏差。其結(jié)果為，在研磨加工后能 夠得到厚度均一的晶片。這樣，通過收集和分析各種晶片的磨削條件的 數(shù)據(jù)并將其反饋，提高了質(zhì)量。此外，作為本發(fā)明的磨削條件，可以舉出磨削構(gòu)件對晶片的磨削量、 晶片的結(jié)晶特性、磨削構(gòu)件所使用的磨具的類別、或者晶片的被磨削面15的表面狀態(tài)。即，存儲在磨削條件存儲構(gòu)件中的磨削構(gòu)件的傾斜角度與 對晶片的磨削量對應(yīng)，與晶片的結(jié)晶特性對應(yīng)，與磨削構(gòu)件所使用的磨 輪的類別對應(yīng)，或者與晶片的被磨削面的表面狀態(tài)對應(yīng)。上述磨削條件中的所謂晶片的磨削量不是磨削掉多少厚度的量，而 是當前相對于原來的晶片厚度磨削掉什么程度的磨削的進度程度，例如20分為磨削初期和中期以后。在磨削初期的情況(例如磨削掉大約5 10nm的厚度的階段)下，磨削構(gòu)件從晶片受到的磨削阻力也不大，磨削構(gòu)件 比較準確地轉(zhuǎn)印被磨削面。因此，在磨削初期不需要調(diào)整保持構(gòu)件的傾 斜度。但是，在隨著磨削進行使得磨削量增多的中期以后，磨削阻力增 大，與該阻力對應(yīng)，以晶片的截面形狀例如成為中心被磨削得較多的凹25狀截面的方式，厚度出現(xiàn)偏差。為了矯正這樣的偏差，本發(fā)明適當?shù)卣{(diào) 整保持構(gòu)件的傾斜度。上述磨削條件的所謂晶片的結(jié)晶特性是指，硅晶片等半導體晶片的 結(jié)晶特性，在這樣的晶片中，例如有含有較多硼等雜質(zhì)的被稱為低阻力 品的晶片、和雜質(zhì)少的高阻力品等。作為一般的傾向，低阻力品比高阻力品難磨削，晶片容易磨削成凹狀截面。在本發(fā)明中，針對這樣的傾向， 預先適當?shù)卣{(diào)整磨削構(gòu)件的傾斜度。另外，在磨削構(gòu)件具有磨具、并且在將該磨具按壓在晶片上的同時 進行磨削的方式中，優(yōu)選根據(jù)該磨具的類別來調(diào)整磨削構(gòu)件的傾斜度。 5磨削硅晶片的磨具的磨粒大致限定為金剛石，但是用于將磨粒成形為磨 具的結(jié)合材料有作為樹脂的熱固樹脂、和玻璃材質(zhì)的作為陶瓷的陶瓷結(jié) 合劑等幾種，另外，磨具的每單位體積的磨粒含有量(集中度)、磨粒的 粒徑、磨具的密度和硬度等成為決定磨具的加工能力和耐磨損性等特性 的主要因素。因此，對應(yīng)于磨具的類別、即加工能力和耐磨損性等特性， 10被磨削的晶片的截面形狀不同，本發(fā)明針對于此適當?shù)卣{(diào)整磨削構(gòu)件的 傾斜度。另外，上述磨削條件的所謂晶片的被磨削面的表面狀態(tài)是指表面粗 糙度和微小凹凸的程度。有時被磨削加工的晶片的被磨削面利用藥液進 行處理，表面狀態(tài)(表面粗糙度和微小凹凸的程度)因該藥液的種類不 15同而不同，表面狀態(tài)的不同反映為被磨削的晶片的截面形狀不同。因此， 本發(fā)明與晶片的被磨削面的表面狀態(tài)對應(yīng)地適當調(diào)整磨削構(gòu)件的傾斜 度。根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒛ハ骷庸ぶ幸虮Ｗo帶的種類等的不同而產(chǎn)生的 晶片的厚度偏差抑制在最小限度，并且能夠容易地將磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸 20的傾斜度調(diào)整為與各磨削條件相適合的角度而不要求熟練度。其結(jié)果為， 能夠?qū)⒆鳂I(yè)時間的損失和人為錯誤等抑制在最小限度，并且具有提高了 作業(yè)效率的效果。


25 圖1是在本發(fā)明的一個實施方式中被實施磨削加工的晶片的圖，(a)為立體圖、(b)為側(cè)視圖。圖2是本發(fā)明的具有傾斜調(diào)整機構(gòu)和磨削條件存儲構(gòu)件的磨削加工 裝置的立體圖。圖3是表示利用圖2所示的磨削加工裝置所具有的主軸單元來磨削晶片表面的狀態(tài)的圖，(a)為立體圖、(b)為側(cè)視圖。圖4是表示磨削加工裝置的磨具的旋轉(zhuǎn)軌跡與卡盤工作臺的位置關(guān) 系的俯視圖。圖5是表示圖2所示的磨削加工裝置所具有的傾斜調(diào)整機構(gòu)的圖， 5(a)為側(cè)視圖、(b)為主視圖。圖6 (a)是表示利用現(xiàn)有的磨削加工裝置來磨削晶片的狀態(tài)的側(cè)視 圖，(b)是通過該磨削加工得到的晶片的側(cè)視圖。圖7 (a)是表示利用本發(fā)明的傾斜調(diào)整機構(gòu)使磨削單元的旋轉(zhuǎn)軸傾 斜地磨削晶片的狀態(tài)的側(cè)視圖，(b)是通過該磨削加工得到的晶片的側(cè) io視圖。圖8 (a)是表示在具有磨削工序的磨削條件下磨削晶片的狀態(tài)的側(cè) 視圖，(b)是通過該磨削加工得到的晶片的側(cè)視圖。圖9 (a)是表示對圖8中得到的晶片進行研磨的狀態(tài)的側(cè)視圖，(b) 是通過該研磨加工得到的晶片的側(cè)視圖。 15 圖10是表示各磨削條件、和與該磨削條件相適合的磨削單元的旋轉(zhuǎn)軸的角度調(diào)整值的表。標號說明1:晶片；5:保護帶(保護部件)；10:磨削加工裝置；20:卡盤工作臺(保持構(gòu)件)；20a:卡盤工作臺的旋轉(zhuǎn)軸(保持構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸)；21a-20保持面；30:磨削單元(磨削構(gòu)件)；30a:磨削單元的旋轉(zhuǎn)軸(旋轉(zhuǎn)軸)； 43:進給機構(gòu)(進給構(gòu)件)；100:傾斜調(diào)整機構(gòu)(傾斜調(diào)整構(gòu)件)；110: 磨削條件存儲構(gòu)件。
具體實施方式
25 以下參照

本發(fā)明的一個實施方式。 [l]半導體晶片圖1中的標號1是通過圖2所示的一個實施方式的磨削加工裝置磨 削背面而變薄的圓盤狀的半導體晶片(以下簡稱為晶片)。該晶片l是硅 晶片等，其加工前的厚度例如是700)im左右。在晶片l的表面通過格子狀的分割預定線2劃分出多個矩形形狀的半導體芯片3。在這些半導體芯 片3的表面形成有IC和LSI等未圖示的電子電路。另外，在晶片l的周 面的預定部位上，形成有表示半導體的結(jié)晶方位的V字形的切口 (凹口) 4。晶片1最終沿著分割預定線2被切斷而分割，從而單片化成為多個半 5導體芯片3。在磨削晶片1的背面時，出于保護電子電路等目的，如圖1 (b)所 示，在形成電子電路一側(cè)的表面上粘貼有保護帶5 (保護部件)。保護部 件5例如使用以下結(jié)構(gòu)的保護部件在厚度大約為100 200jim的聚烯烴 等柔軟樹脂制基材薄片的單面上，涂敷有IO,左右的粘結(jié)劑，將粘結(jié)劑 io對準晶片1的背面進行粘貼。晶片1通過用圖2所示的磨削加工裝置磨 削背面，而變薄至例如50,或30,。 [2]磨削加工裝置接著說明對圖1所示的晶片1的背面進行磨削加工的一個實施方式 的磨削加工裝置。15 圖2表示該磨削加工裝置10的整體，該裝置10具有上表面水平的長方體形狀的基座11。在圖2中，基座11的縱長方向、寬度方向和鉛直 方向分別用Y方向、X方向和Z方向表示。在基座ll的Y方向一端部， 以構(gòu)成一對的狀態(tài)豎立設(shè)置有沿X方向并列的柱12。在基座11上，在Y 方向的柱12側(cè)設(shè)置有對晶片1進行磨削加工的加工區(qū)域IIA，在柱12 20的相反側(cè)設(shè)置有裝卸區(qū)域IIB，該裝卸區(qū)域11B將加工前的晶片1供給 至加工區(qū)域11A，并且回收加工后的晶片l。下面說明磨削加工區(qū)域IIA和裝卸區(qū)域IIB。(I )磨削加工區(qū)域 在磨削加工區(qū)域11A上可自由旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有圓盤狀的轉(zhuǎn)臺13，轉(zhuǎn)臺 25 13的上表面水平，且其旋轉(zhuǎn)軸與Z方向平行。該轉(zhuǎn)臺13通過未圖示的旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)向箭頭R方向旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)臺13上的外周部，在周向上隔開相 等間隔地且可自由旋轉(zhuǎn)地配置有多個(該情況下是三個)圓盤狀的卡盤 工作臺20 (保持構(gòu)件)。這些卡盤工作臺20是一般周知的真空卡盤式，用于吸附和保持載置在上表面上的晶片l。如圖3 (b)所示，卡盤工作臺20在上表面具有由 多孔質(zhì)的陶瓷構(gòu)成的圓形的吸附區(qū)域21，在該吸附區(qū)域21的上表面21a 上吸附保持晶片l。在吸附區(qū)域21的周圍形成有環(huán)狀的框體22，該框體 22的上表面22a與吸附區(qū)域21的上表面21a連續(xù)并構(gòu)成同一個平面。各 5卡盤工作臺20分別通過設(shè)置在轉(zhuǎn)臺13內(nèi)的未圖示的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)向一 個方向或兩個方向獨自旋轉(zhuǎn)、即自轉(zhuǎn)，當轉(zhuǎn)臺13旋轉(zhuǎn)時，各卡盤工作臺 20成為公轉(zhuǎn)的狀態(tài)。如圖2所示，當兩個卡盤工作臺20在柱12側(cè)沿X方向并列的狀態(tài) 下，在這些卡盤工作臺20的正上方分別配置有磨削單元30 (磨削構(gòu)件)。 io各卡盤工作臺20通過轉(zhuǎn)臺13的旋轉(zhuǎn)，而分別定位于各磨削單元30下方 的磨削位置、和最接近裝卸區(qū)域11B的裝卸位置這三個位置。磨削位置 有兩處，在每個磨削位置都配備有磨削單元30。在該情況下，通過轉(zhuǎn)臺 13的旋轉(zhuǎn)，卡盤工作臺20在箭頭R所示的移送方向的上游側(cè)(圖2中 的里側(cè))的磨削位置為一次磨削位置，下游側(cè)的磨削位置為二次磨削位15置。在柱12上可自由升降地安裝有滑塊40?；瑝K40可自由滑動地安裝 在沿Z方向延伸的導軌41上，并且通過被伺服馬達42驅(qū)動的滾珠絲杠 式的進給機構(gòu)43 (進給構(gòu)件)，滑塊40可以沿Z方向移動。各滑塊40 的Y方向近前側(cè)的前表面40a相對于基座11的上表面是垂直面，但隨著 20從X方向的端部朝向中央形成為向里側(cè)以預定角度傾斜著后退的錐度 面。在滑塊40的錐度面40a上經(jīng)傾斜調(diào)整機構(gòu)100安裝有上述磨削單元 30。各磨削單元30相對于各柱12的安裝結(jié)構(gòu)相同，且在X方向上左右 對稱。各磨削單元30通過進給機構(gòu)43在Z方向上升降，并通過下降而 25接近卡盤工作臺20的進給動作，對保持在卡盤工作臺20上的晶片1的 露出面進行磨削。另外，圖6所示的磨削單元30的旋轉(zhuǎn)軸30a通過后面 說明的傾斜調(diào)整機構(gòu)100 (傾斜調(diào)整構(gòu)件)來調(diào)整傾斜度。如圖3所示，磨削單元30具有圓筒狀的主軸殼體31，其軸向沿Z 方向延伸；主軸32，其同軸且可自由旋轉(zhuǎn)地支承在該主軸殼體31內(nèi)；馬達33，其固定在主軸殼體31的上端部，并驅(qū)動主軸32旋轉(zhuǎn)；和圓盤狀 的凸緣34，其同軸地固定在主軸32的下端。另外，在凸緣34上通過螺 紋固定等安裝手段可自由裝卸地安裝有磨輪35。磨輪35構(gòu)成為在環(huán)狀的框架36的下端面，在該下端面的外周部 5整周范圍內(nèi)呈環(huán)狀排列地緊固有多個磨具37。在配置于一次磨削位置上 方的一次磨削用的磨削單元30的凸緣34上，安裝有磨具37含有例如 320# 400#的磨粒的磨輪35。另外，在配置于二次磨削位置上方的二 次磨削用的磨削單元30的凸緣34上，安裝有磨具37含有例如2000# 8000#以上的磨粒的磨輪35。在凸緣34和磨輪35上設(shè)置有磨削水供給io機構(gòu)(省略圖示)，該磨削水供給機構(gòu)供給用于磨削面的冷卻和潤滑或磨 削屑的排出的磨削水，在該機構(gòu)上連接有供水線路。磨輪35的磨削外徑 即多個磨具37的外周緣的直徑設(shè)定為大于等于晶片1的半徑， 一般設(shè)定 為等于晶片直徑的大小。圖2的標號50是由基準側(cè)測高計51和晶片側(cè)測高計52的組合構(gòu)成15的厚度測量計。如圖3 (a)所示，基準側(cè)測高計51通過使擺動的基準探 頭51a的前端與卡盤工作臺20的未被晶片1覆蓋的框體22的上表面22a 接觸，來檢測該上表面22a的高度位置。晶片側(cè)測高計52通過使擺動的 活動探頭52a的前端與保持在卡盤工作臺20上的晶片1的上表面即被磨 削面接觸，來檢測晶片1的上表面的高度位置。利用厚度測量計50，根20據(jù)從晶片側(cè)測高計52的測量值中減去基準側(cè)測高計51的測量值得到的 值，來測量晶片l的厚度。晶片1在最開始在一次磨削位置由磨削單元30進行一次磨削(粗磨 削)，然后通過使轉(zhuǎn)臺13向圖2所示的R方向旋轉(zhuǎn)而被移送至二次磨削 位置，并在此由磨削單元30進行二次磨削(精磨削)。25 圖4表示從上方觀察到的磨具37的旋轉(zhuǎn)軌跡37a與卡盤工作臺20的位置關(guān)系?？ūP工作臺20的吸附區(qū)域21a通過進行自磨，而如圖6所 示形成為以中心為頂點的傘狀。因此，晶片1和磨具37接觸、并且磨具 37磨削晶片1的區(qū)域被限制在從中心至外周緣的由粗線所示的接觸區(qū)域 37b的范圍。另外，以自磨后磨削測試晶片得到的面內(nèi)厚度偏差為基準，利用傾斜調(diào)整機構(gòu)100調(diào)整磨削單元30的傾斜度，以使適當晶片的面內(nèi) 偏差均一。在本實施方式中，以將磨削單元30的傾斜度調(diào)整成使面內(nèi)厚 度偏差均一的狀態(tài)為基準，使磨削單元30以下文中說明的傾斜調(diào)整值傾 斜來磨削晶片1。 5 (II)裝卸區(qū)域如圖2所示，在裝卸區(qū)域11B的中央設(shè)置有上下移動的二節(jié)連桿式 的拾取機械手70。另外，在該拾取機械手70的周圍，從上方觀察按逆時 針方向分別配置有供給盒71、位置對準臺72、供給構(gòu)件73、清洗噴嘴 76、回收構(gòu)件77、旋轉(zhuǎn)式清洗裝置80和回收盒81。供給構(gòu)件73由吸附 io墊74和水平回轉(zhuǎn)式的供給臂75構(gòu)成，所述吸附墊74由多孔質(zhì)材料形成， 并且在水平的下表面通過真空作用吸附晶片1;所述供給臂75在前端固 定有該吸附墊74。另外，回收構(gòu)件77由吸附墊78和水平回轉(zhuǎn)式的供給 臂79構(gòu)成，所述吸附墊78由多孔質(zhì)材料形成，并且在水平的下表面通 過真空作用吸附晶片1;所述供給臂79在前端固定有該吸附墊78。盒71、 15 81用于收納多個晶片1，且晶片1以水平的姿態(tài)、且在上下方向上隔幵 固定間隔的層疊狀態(tài)被收納，盒71、 81設(shè)置在基座11上的預定位置。 (HI)傾斜調(diào)整機構(gòu)和磨削條件存儲構(gòu)件的詳細情況 接下來參照圖4和圖5說明本發(fā)明的傾斜調(diào)整機構(gòu)100。 該傾斜調(diào)整機構(gòu)100具有前后調(diào)整用襯墊101，其調(diào)整磨削單元 20 30的前后方向(圖4中的A方向)的傾斜度；和左右調(diào)整用襯墊105， 其調(diào)整磨削單元30的左右方向(圖4中的B方向)的傾斜度。前后調(diào)整 用襯墊101由固定在各滑塊40的錐度面40a上的前后用支承銷102支承。 前后調(diào)整用襯墊101能夠以前后用支承銷102為支點向前后方向自由傾 斜，并通過與設(shè)置在錐度面40a上的螺紋孔旋合的前后調(diào)整用螺釘103 25來調(diào)整傾斜度。在前后調(diào)整用襯墊101上，在前后調(diào)整用螺釘103的旁 邊設(shè)置有前后固定螺釘104，通過將該前后固定螺釘104壓靠在錐度面 40a上，將前后調(diào)整用襯墊101固定而不會向前后方向擺動。在前后調(diào)整用襯墊101的表面的大致中心，設(shè)置有左右用支承銷 106，在該左右用支承銷106上可自由傾斜地支承有左右調(diào)整用襯墊105。艮P，左右調(diào)整用襯墊105可沿著與錐度面40a平行的面自由傾斜。在左 右調(diào)整用襯墊105的上部的左右端部形成有在左右方向上較長的長孔 107。左右固定螺釘108貫穿長孔107并與形成在前后調(diào)整用襯墊101的 表面的螺紋孔101a旋合。通過擰緊該左右固定螺釘108，左右調(diào)整用襯 5墊105被固定在前后調(diào)整用襯墊101上。另外，在磨削加工裝置IO上連接有存儲各種晶片磨削條件的磨削條 件存儲構(gòu)件110。如圖10所示，在該磨削條件存儲構(gòu)件110中作為該情 況下的晶片的磨削條件，預先輸入了保護帶的種類、晶片的直徑、和磨 削加工后是否有研磨加工，并且存儲了與這些磨削條件相適合的磨削單io元30的旋轉(zhuǎn)軸30a的角度調(diào)整值。該角度調(diào)整值是在C點和D點的磨削 單元30的傾斜量，該傾斜量用來使磨削單元30的旋轉(zhuǎn)軸30a的角度傾 斜成與晶片的磨削條件對應(yīng)的角度，該傾斜量以卡盤工作臺20的旋轉(zhuǎn)軸 20a與磨削單元30的旋轉(zhuǎn)軸30a平行的狀態(tài)為基準。作業(yè)人員使前后調(diào) 整用襯墊101和左右調(diào)整用襯墊105向與該角度調(diào)整值對應(yīng)的方向傾斜。15角度調(diào)整值通過按每個磨削條件收集和分析通過晶片的磨削產(chǎn)生的厚度 偏差的傾向而得到。[3]磨削加工裝置的一連串的動作以上是本實施方式的磨削加工裝置10的結(jié)構(gòu)，接下來說明該裝置 IO的動作。20 首先將晶片1的磨削條件輸入到磨削條件存儲構(gòu)件110中。然后選擇與晶片1的磨削條件對應(yīng)的角度調(diào)整值。接著根據(jù)所選擇的角度調(diào)整 值使前后調(diào)整用襯墊101和左右調(diào)整用襯墊105活動，從而調(diào)整各磨削 單元30的旋轉(zhuǎn)軸30a的傾斜度。這時的成為基準的傾斜度是根據(jù)自磨后 磨削測試晶片等的結(jié)果而調(diào)整過的傾斜度，由此根據(jù)上述角度調(diào)整值進25 —步調(diào)整傾斜度。接下來，將要磨削加工的晶片1首先通過拾取機械手 70從供給盒71內(nèi)取出，并載置在位置對準臺72上，將其確定在固定的 位置。接著，晶片1被供給臂73從位置對準臺72舉起，并以被磨削面 (未形成半導體芯片3的背面)朝上的方式載置于在裝卸位置待機的卡 盤工作臺20上。晶片1通過轉(zhuǎn)臺13向R方向的旋轉(zhuǎn)而先后被移送至一次磨削位置和 二次磨削位置，在這些磨削位置上利用磨削單元30如上所述地對表面進 行磨削。在晶片1的磨削時，在任何磨削位置，都是在利用厚度測量計 50逐一測量晶片1的厚度的同時控制磨削量。結(jié)束了二次磨削的晶片1 5通過轉(zhuǎn)臺13進一步向R方向旋轉(zhuǎn)而返回到裝卸位置。返回到裝卸位置的卡盤工作臺20上的晶片1通過清洗噴嘴76被清 洗。然后該晶片1被回收臂77舉起，移至旋轉(zhuǎn)式清洗裝置80進行水洗、 干燥。然后，在旋轉(zhuǎn)式清洗裝置80進行了清洗處理后的晶片1通過拾取 機械手70移送并收納到回收盒81內(nèi)。以上是本實施方式的磨削加工裝 io置10的整體動作，該動作反復進行以連續(xù)地對多個晶片1進行磨削加工。 根據(jù)本實施方式，通過調(diào)整磨削單元30的旋轉(zhuǎn)軸30a的角度進行磨 肖'J，能夠?qū)⒛ハ骱蟮木暮穸染庸こ删缓穸取Ｔ谌鐖D6所示不調(diào) 整磨削單元30的旋轉(zhuǎn)軸30a的角度的情況下，存在晶片越靠近外周部越 沉陷、厚度方向的磨削量減少的傾向，因此外側(cè)變厚，而不能將厚度精 15加工成均一厚度。然而，在圖7所示的本實施方式中，通過使用傾斜調(diào) 整機構(gòu)100和磨削條件存儲構(gòu)件110，能夠容易地調(diào)整磨削單元30的旋 轉(zhuǎn)軸30a的角度。由此，如果根據(jù)圖IO所示的預先分析到的數(shù)值使磨削 單元30的旋轉(zhuǎn)軸30a傾斜地進行磨削，則能夠?qū)⒕?的厚度精加工成 均一厚度。20 另外，當在磨削加工后進行作為后續(xù)工序的研磨工序的情況下，磨削加工后的晶片1的厚度并不需要均一，而是需要例如隨著靠近外周部 而逐漸變厚。作為其理由是，研磨加工后的晶片1有時與磨削加工相反， 越從自轉(zhuǎn)中心朝外越薄。因此，如圖8 (a)所示，晶片1在使磨削單元 30的旋轉(zhuǎn)軸30a傾斜成基于圖IO所示的角度調(diào)整值的角度之后，進行磨25肖ij。其結(jié)果為得到圖8 (b)所示的隨著朝向外周逐漸變厚的晶片1。然 后，晶片1被研磨加工裝置研磨，如圖9 (b)所示厚度變得均一。圖9 (a)表示研磨加工裝置的一部分。通過未圖示的馬達使含浸有二氧化硅 等氧化金屬磨粒的研磨布44旋轉(zhuǎn)，并將該研磨布44壓靠在晶片1上對 晶片1的背面進行研磨。根據(jù)本實施方式的磨削加工裝置10，利用傾斜調(diào)整機構(gòu)100和磨削條件存儲構(gòu)件101，能夠調(diào)整磨削單元30的旋轉(zhuǎn)軸30a的傾斜度。艮P， 預先將晶片1的各磨削條件和與各磨削條件對應(yīng)的磨削單元30的角度調(diào) 整值存儲在磨削條件存儲構(gòu)件中，并在磨削晶片時通過選擇磨削條件來 5選擇與該磨削條件對應(yīng)的角度調(diào)整值。如果使磨削單元30的旋轉(zhuǎn)軸30a 按照該選擇的角度調(diào)整值傾斜地磨削晶片1，就能夠?qū)⒕暮穸染庸?成均一厚度。因此，不必像現(xiàn)有技術(shù)那樣要求熟練度，即使是經(jīng)驗少的 作業(yè)人員，只要使磨削單元30按照通過磨削條件存儲構(gòu)件110選擇的角 度調(diào)整值傾斜，就能夠?qū)⒕暮穸染庸こ删缓穸?。其結(jié)果為，能io夠容易地與磨削條件對應(yīng)地調(diào)整磨削單元30的旋轉(zhuǎn)軸30a的傾斜度，并 且能夠抑制作業(yè)時間的損失和人為錯誤。另外，通過分析各種條件的晶 片的磨削傾向并將其反饋，能夠得到更高質(zhì)量的晶片。此外，在上述實施方式中，以保護帶5的種類、晶片l的直徑和磨 削加工后是否有研磨加工這三個條件作為磨削條件，將與這些磨削條件15相適合的旋轉(zhuǎn)軸30a的角度調(diào)整值存儲在磨削條件存儲構(gòu)件110中，但 是在本發(fā)明中，磨削條件并不限于這三個條件。在本發(fā)明中作為其他磨 削條件，可以舉出將晶片1磨削掉多少厚度的磨削量、晶片1的結(jié)晶特 性、或者磨輪35的類別、進而還有晶片1的被磨削面的表面狀態(tài)這一磨 削條件，與這些條件相適合的旋轉(zhuǎn)軸30a的角度調(diào)整值存儲在磨削條件20存儲構(gòu)件110中。
權(quán)利要求
1、一種晶片的磨削加工裝置，該晶片的磨削加工裝置包括可旋轉(zhuǎn)的保持構(gòu)件，其具有將晶片保持在背面露出的狀態(tài)下的保持面，所述晶片在表面上形成有器件，并且在該表面上覆蓋有保護部件；磨削構(gòu)件，其與上述保持構(gòu)件的上述保持面對置配置，且具有與上述保持構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸平行的旋轉(zhuǎn)軸；傾斜調(diào)整構(gòu)件，其將上述磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜度調(diào)整為任意的角度；和進給構(gòu)件，該進給構(gòu)件使上述保持構(gòu)件和上述磨削構(gòu)件沿著磨削構(gòu)件的上述旋轉(zhuǎn)軸相對移動以使它們相互接近、遠離，并且在接近時通過上述磨削構(gòu)件磨削上述晶片的背面，以減小該晶片的厚度，該晶片的磨削加工裝置的特征在于，該晶片的磨削加工裝置設(shè)置有存儲晶片的磨削條件的磨削條件存儲構(gòu)件，并且能夠根據(jù)存儲在該磨削條件存儲構(gòu)件中的上述磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜角度，來通過上述傾斜調(diào)整構(gòu)件調(diào)整磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜度。
2、 如權(quán)利要求1所述的晶片的磨削加工裝置，其特征在于， 存儲在上述磨削條件存儲構(gòu)件中的上述磨削構(gòu)件的傾斜角度與上述保護部件的類別對應(yīng)。
3、 如權(quán)利要求l所述的晶片的磨削加工裝置，其特征在于， 存儲在上述磨削條件存儲構(gòu)件中的上述磨削構(gòu)件的傾斜角度與上述晶片的外徑對應(yīng)。
4、 如權(quán)利要求l所述的晶片的磨削加工裝置，其特征在于，存儲在上述磨削條件存儲構(gòu)件中的上述磨削構(gòu)件的傾斜角度與磨削 加工后的附加工序?qū)?yīng)。
5、 如權(quán)利要求l所述的晶片的磨削加工裝置，其特征在于， 存儲在上述磨削條件存儲構(gòu)件中的上述磨削構(gòu)件的傾斜角度與上述磨削構(gòu)件對上述晶片的磨削量對應(yīng)。
6、 如權(quán)利要求l所述的晶片的磨削加工裝置，其特征在于， 存儲在上述磨削條件存儲構(gòu)件中的上述磨削構(gòu)件的傾斜角度與上述晶 片的結(jié)晶特性對應(yīng)。
7、 如權(quán)利要求l所述的晶片的磨削加工裝置，其特征在于， 上述磨削構(gòu)件具有磨削上述晶片的磨具，存儲在上述磨削條件存儲構(gòu)件中的上述磨削構(gòu)件的傾斜角度與該磨具的類別對應(yīng)。
8、 如權(quán)利要求1所述的晶片的磨削加工裝置，其特征在于， 存儲在上述磨削條件存儲構(gòu)件中的上述磨削構(gòu)件的傾斜角度與上述晶片的被磨削面的表面狀態(tài)對應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種晶片的磨削加工裝置，在磨削晶片的背面的磨削加工裝置中，通過使磨削構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸的傾斜度的調(diào)整變得容易，來提高生產(chǎn)效率和晶片的質(zhì)量。該晶片的磨削加工裝置設(shè)置有使磨削單元(30)的旋轉(zhuǎn)軸(30a)傾斜的傾斜調(diào)整機構(gòu)(100)、和存儲與各種磨削條件對應(yīng)的角度調(diào)整值的磨削條件存儲構(gòu)件(110)。通過磨削條件存儲構(gòu)件(110)選擇晶片(1)的磨削條件，由此來讀取磨削單元(30)的角度調(diào)整值。根據(jù)該角度調(diào)整值，使傾斜調(diào)整機構(gòu)(100)的前后調(diào)整用襯墊(101)和左右調(diào)整用襯墊(105)活動，由此將磨削單元調(diào)整為與晶片的磨削條件對應(yīng)的傾斜角度。在調(diào)整了磨削單元的角度之后，利用磨削單元磨削晶片，這樣得到所希望的厚度的晶片。
文檔編號B24B7/20GK101402178SQ200810168029
公開日2009年4月8日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月4日
發(fā)明者堤義弘, 溝本康隆 申請人:株式會社迪思科