半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种能够精度良好地控制晶片的厚度并且提高晶片的面内均匀性的半导体装置的制造方法。本发明专利技术的半导体装置的制造方法具有：工序（a），准备由晶片（21）和在晶片（21）上形成的保护构件（24）构成的处理对象；工序（b），在多个点测定保护构件（24）的厚度；以及工序（c），基于多个点的测定结果，设定将晶片（21）和保护构件（24）合起来的厚度的目标值，根据该目标值对晶片（21）进行研磨。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及能够进行晶片厚度的高精度加工的晶片研磨中的工艺控制方法。
技术介绍
在制造半导体装置时，在LSI中，进行利用了三维安装等的封装的高密度化，进行薄晶片化，使得工艺完成时的晶片厚度为25 μ m左右。此外，IGBT (绝缘栅双极型晶体管)和MOSFET (M0S型场效应晶体管)这样的功率器件被广泛用作工业用马达或汽车用马达等的倒相电路(inverter circuit)、大容量服务器的电源装置以及无停电电源装置等的半导体开关。对于这些功率半导体装置来说，为了改善以导通特性等为代表的通电性能，将半导体衬底加工得较薄。近年来，为了在成本方面和特性方面加以改善，以利用FZ (Floating Zone)法制作的晶片材料为基础，利用薄型化到60 μ m左右的极薄晶片工艺制造出器件。通常，在晶片的薄型加工中，采用用于将在利用了背面研磨(back grinding)或抛光进行的研磨以及机械研磨中产生的加工变形除去的湿法蚀刻或干法蚀刻，然后，以利用离子注入或热处理进行的扩散层形成或者溅射法等，在背面侧进行电极形成。此时，以往，作为被薄型化的晶片的加强构件，采用例如以聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)为主的保护带等，保护带也厚到数百Mffl左右，使得伴随晶片的薄型化而能够保证强度。此外，近年来，由于保护带不能够经受热处理或在利用保护带进行加强时导致晶片的翘曲或柔软性变大，所以，提出如下方法在贴附于使用了玻璃材料的支持板上之后，对机械研磨以后的工序进行处理。此外，在使用保护构件时，薄型加工后的晶片厚度反映到器件的性能上，所以，要求保护构件变厚，另一方面，要求对晶片进行高精度的厚度控制。这样，对于需要对晶片厚度进行高精度控制的问题，提出如下方法在研磨装置上安装光学测定单元，正确地测定研磨时的晶片厚度(参照专利文献文1)。此外，由于研磨晶片时飞散的研磨液或研磨材料成为厚度测定的障碍，所以，还提出了利用覆盖清洗喷嘴和光学系统的罩来防止它们成为厚度测定的障碍的厚度测定方法 (参照专利文献2)。专利文献1 日本特开2001-300847号公报； 专利文献2 日本特开2009-111238号公报。在上述的研磨方法中，能够控制面内的一点或某个半径恒定的圆周上的晶片厚度，但是，没有考虑晶片内的厚度分布的控制。因此，在应用以往的研磨方法的情况下，存在其厚度平均值偏离目标值的问题。此外，伴随处理个数的增加，在吸附晶片的载物台的倾斜度或研磨晶片的研磨磨具的倾斜度发生偏差的情况下，在以往的方法中不能够检测该偏移，所以，还存在晶片厚度的面内均勻性进一步恶化的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够精度良好地控制晶片的厚度并且能够提高晶片的面内均勻性的。本专利技术的第一具有工序(a)，准备由晶片和在所述晶片上形成的保护构件构成的处理对象；工序(b)，在多个点测定所述保护构件的厚度；工序 (c)，基于所述多个点的测定结果，设定将所述晶片和所述保护构件合起来的厚度的目标值，根据该目标值对所述晶片进行研磨。此外，本专利技术的第二具有工序(a)，将晶片载置在载物台上，将研磨构件配置在所述晶片上，对所述晶片进行研磨；工序(b)，向研磨后的所述晶片入射光，测定其反射光；工序(c)，基于所测定的所述反射光的强度，评价所述研磨构件的研磨性能。此外，本专利技术的第三具有工序(a)，将晶片载置在载物台上，将能够旋转的研磨构件配置在所述晶片上，对所述晶片进行研磨；工序(b)，测定用于使所述研磨构件旋转的轴电流；工序(c)，基于所测定的所述轴电流的大小，评价所述研磨构件的研磨性能。根据本专利技术的第一，具有工序(a)，准备由晶片和在所述晶片上形成的保护构件构成的处理对象；工序(b)，在多个点测定所述保护构件的厚度；以及工序(c)，基于所述多个点的测定结果，设定将所述晶片和所述保护构件合起来的厚度的目标值，根据该目标值对所述晶片进行研磨，由此能够精度良好地测定保护构件的厚度，能够精度良好地确定将该保护构件的厚度和晶片的厚度合起来的厚度，所以，能够适当控制晶片的厚度，提高晶片的面内均勻性。此外，根据本专利技术的第二，具有工序(a)，将晶片载置在载物台上，将研磨构件配置在所述晶片上，对所述晶片进行研磨；工序(b)，向研磨后的所述晶片入射光，测定其反射光；以及工序(c)，基于所测定的所述反射光的强度，评价所述研磨构件的研磨性能，由此能够精度良好地控制晶片的厚度，此外，能够抑制继续使用恶化等的研磨构件的情况。此外，根据本专利技术的第三，具有工序(a)，将晶片载置在载物台上，将能够旋转的研磨构件配置在所述晶片上，对所述晶片进行研磨；工序(b)，测定用于使所述研磨构件旋转的轴电流；以及工序(c)，基于所测定的所述轴电流的大小，评价所述研磨构件的研磨性能，由此能够精度良好地控制晶片的厚度，此外，能够抑制继续使用恶化等的研磨构件的情况。附图说明图1是表示作为实施方式1的半导体制造装置的研磨装置的结构的图。图2是表示实施方式1的中的保护构件的测定点的样子的图。图3是表示实施方式1的中的保护构件的厚度的测定方法的图。图4是表示实施方式1的中的研磨加工的样子的侧视图。图5是表示实施方式1的中的研磨加工的样子的俯视图。图6是表示实施方式1的中的载物台倾斜度调整前后的晶片厚度分布的图。图7是表示作为实施方式2的半导体制造装置的研磨装置的结构的图。图8是表示作为实施方式3的半导体制造装置的研磨装置的结构的图。图9是表示作为实施方式4的半导体制造装置的研磨装置的结构的图。图10是实施方式4的中的与研磨量相伴的轴电流和反射率的变化的图。图11是表示作为实施方式5的半导体制造装置的研磨装置的结构的图。其中，附图标记说明如下 11保护构件厚度测量部12、16厚度数据处理部13、17测定数据保存部 14接触式厚度测量部 15晶片厚度测量部18载物台倾斜度评价部 19载物台倾斜度调整部 21 晶片 22、23测定点 24保护构件 26入射光 27、270反射光 48磨具倾斜度评价部 49磨具倾斜度调整部 58反射率评价部 59反射率判定部 68轴电流评价部 69轴电流判定部 210吸附载物台 211保护构件罩 212研磨轮 213研磨磨具。具体实施例方式<A.实施方式1><A-1.结构〉图1是表示本专利技术的实施方式1的半导体制造装置即研磨装置的结构的图。在图1中， 保护构件厚度测量部11在多个点对带或玻璃衬底等保护构件的厚度进行测量，输出保护构件厚度数据。厚度数据处理部12使用从保护构件厚度测量部11输出的保护构件厚度数据进行平均厚度的计算。将计算结果作为保护构件平均厚度数据进行输出。在厚度数据处理部12中计算出的保护构件平均厚度数据被保存在测定数据保存部13中。接触式厚度测量部14对将研磨处理中的晶片的厚度和保护构件的厚度加起来的总厚进行测量。此时，作为保护构件的厚度，参照保存在测定数据保存部13中的保护构件平均厚度数据。晶片厚度测量部15在多个点对处理后的晶片厚度进行测量，输出晶片厚度数据。 然后，在厚度数据处理部16中，使用从晶片厚度测量部15输出的晶片厚度数据，计算晶片的平均厚度、面内的厚度分布。所计算出的晶片平均厚度数据、晶片厚度分布数据被保存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体装置的制造方法，其特征在于，具有：工序（ａ），准备由晶片和在所述晶片上形成的保护构件构成的处理对象；工序（ｂ），在多个点测定所述保护构件的厚度；以及工序（ｃ），基于所述多个点的测定结果，设定将所述晶片和所述保护构件合起来的厚度的目标值，根据该目标值对所述晶片进行研磨。

【技术特征摘要】
2010.05.31 JP 2010-1243911.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，具有工序(a)，准备由晶片和在所述晶片上形成的保护构件构成的处理对象； 工序(b)，在多个点测定所述保护构件的厚度；以及工序(c)，基于所述多个点的测定结果，设定将所述晶片和所述保护构件合起来的厚度的目标值，根据该目标值对所述晶片进行研磨。2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序(b)是在所述保护构件的径向的多个点测定所述保护构件的厚度的工序。3.如权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序(c)是基于所述多个点的测定结果的平均值设定所述目标值的工序。4.如权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序(c)是将所述晶片载置在载物台上，使用配置在所述晶片上的研磨构件对所述晶片进行研磨的工序，所述半导体装置的制造方法还具有工序(d)，测定研磨后的所述晶片内的厚度分布；以及工序(e)，基于所述厚度分布，调整所述载物台相对于所述研磨构件的配置角度。5.如权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序(d)是如下工序预先设定所述晶片的厚度的上限值以及/或者下限值，在该上限值以下以及/或者下限值以上的厚度范围，测定所述晶片内的厚度分布。6.如权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，还具有工序(f)，代替所述工序(e)，基于所述厚度分布，调整所述研磨构件相对于所述载物台的配置角度。7.如权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，还具有 工序...

【专利技术属性】
技术研发人员：中田和成，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP