特開 2024-175501 チップの研削方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024175501

(43)【公開日】2024-12-18

(54)【発明の名称】チップの研削方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20241211BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20241211BHJP

   B24B 49/10 20060101ALI20241211BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 631

B24B7/04 A

B24B49/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023093335

(22)【出願日】2023-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】面本 正文

(72)【発明者】

【氏名】小池 和裕

【テーマコード（参考）】

3C034

3C043

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C034AA08

3C034BB73

3C034BB92

3C034CA30

3C034CB03

3C034DD01

3C043BA03

3C043BA16

3C043CC04

3C043DD02

3C043DD04

3C043DD05

3C043DD06

5F057AA02

5F057AA20

5F057CA14

5F057DA11

5F057EC05

5F057FA13

5F057FA16

5F057GA12

5F057GA13

5F057GB03

5F057GB13

(57)【要約】

【課題】チップを薄化しても容易にハンドリングすることができるチップの研削方法を提供すること。
【解決手段】チップの研削方法は、リングフレームの開口部を塞ぐように貼着されたテープの中心領域に厚み測定部材を貼着すると共に、厚み測定部材の周囲にチップを貼着する貼着ステップ１０１と、厚み測定部材及びチップと一体となったリングフレームを回転可能なチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップ１０２と、チャックテーブルを回転させると共に、リングフレームの内径より小さい外径の研削ホイールを回転させながら厚み測定部材及びチップに接触させて研削する研削ステップ１０３と、厚み測定部材の厚みを計測することにより間接的にチップの厚みを管理する厚み管理ステップ１０４とから構成される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チップを研削して所定の厚みに仕上げるチップの研削方法であって、
リングフレームの開口部を塞ぐように貼着されたテープの中心領域に厚み測定部材を貼着すると共に、該厚み測定部材の周囲にチップを貼着する貼着ステップと、
該厚み測定部材及び該チップと一体となったリングフレームを回転可能なチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、
該チャックテーブルを回転させると共に、該リングフレームの内径より小さい外径の研削ホイールを回転させながら該厚み測定部材及び該チップに接触させて研削する研削ステップと、
該厚み測定部材の厚みを計測することにより間接的に該チップの厚みを管理する厚み管理ステップと、
から構成されるチップの研削方法。

【請求項2】

該リングフレームの外径は該チャックテーブルの保持面の外径と略同じである請求項１に記載のチップの研削方法。

【請求項3】

該リングフレーム及び該厚み測定部材は該チップと同一の材質で形成される請求項１又は請求項２に記載のチップの研削方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チップの研削方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年において、半導体チップは１００μｍ以下、５０μｍ以下というように極めて薄く形成することが求められている。このような極めて薄い半導体チップを研削により所定の厚みに形成した後にダイシングにより分割して個々の半導体チップに個片化しようとするとダイシング時に半導体チップに欠けや割れが生じやすいという問題がある。

【0003】

そこで、このような問題を回避すべく、ダイシングによって個々の半導体チップに分割した後に、その半導体チップを研削して所定の厚さに形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４６１５０９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記した特許文献１に開示された発明では、半導体チップと同じ材質で形成されたリングフレームにテープを介して半導体チップを一体化し、リングフレームと半導体チップを一緒に研削することで、リングフレームの厚みを計測しながら半導体チップの厚みを間接的に検出することが可能となり、高い仕上げ厚み精度を実現している。

【0006】

しかしながら研削によってリングフレームも薄くなることで、その後のハンドリングが困難になり、且つ毎加工毎にリングフレームを準備するという手間も発生してしまう。

【0007】

本発明の目的は、チップを薄化しても容易にハンドリングすることができるチップの研削方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のチップの研削方法は、チップを研削して所定の厚みに仕上げるチップの研削方法であって、リングフレームの開口部を塞ぐように貼着されたテープの中心領域に厚み測定部材を貼着すると共に、該厚み測定部材の周囲にチップを貼着する貼着ステップと、該厚み測定部材及び該チップと一体となったリングフレームを回転可能なチャックテーブルの保持面で保持する保持ステップと、該チャックテーブルを回転させると共に、該リングフレームの内径より小さい外径の研削ホイールを回転させながら該厚み測定部材及び該チップに接触させて研削する研削ステップと、該厚み測定部材の厚みを計測することにより間接的に該チップの厚みを管理する厚み管理ステップと、から構成されることを特徴とする。

【0009】

前記チップの研削方法において、該リングフレームの外径は該チャックテーブルの保持面の外径と略同じでも良い。

【0010】

前記チップの研削方法において、該リングフレーム及び該厚み測定部材は該チップと同一の材質で形成されても良い。

【発明の効果】

【0011】

本発明は、チップを薄化しても容易にハンドリングすることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態１に係るチップの研削方法の研削対象のチップを模式的に示す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るチップの研削方法の流れを示すフローチャートである。

【図3】図３は、図２に示されたチップの研削方法の貼着ステップ後のチップ等を模式的に示す斜視図である。

【図4】図４は、図２に示されたチップの研削方法の保持ステップを模式的に示す斜視図である。

【図5】図５は、図２に示されたチップの研削方法の研削ステップを模式的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換または変更を行うことができる。

【0014】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係るチップの研削方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係るチップの研削方法の研削対象のチップを模式的に示す斜視図である。図２は、実施形態１に係るチップの研削方法の流れを示すフローチャートである。

【0015】

（チップ）
実施形態１に係るチップの研削方法は、図１に示すチップ１を研削する研削方法である。実施形態１に係るチップの研削方法の研削対象のチップ１は、図１に示すようにシリコン、サファイア、ガリウムなどからなる基板２と、基板２の表面３に形成されたデバイス４とを備える。デバイス４は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）、又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）又は半導体メモリ（半導体記憶装置）である。

【0016】

図１に示されたチップ１は、シリコン、サファイア、ガリウムなどを基板２とする円板状の半導体ウェーハや光デバイスウェーハ等のウェーハが、格子状の分割予定ラインに沿って分割されて得られる。

【0017】

（チップの研削方法）
次に、実施形態１に係るチップの研削方法を説明する。実施形態１に係るチップの研削方法は、図１に示されたチップ１の基板２の表面３の裏側の裏面５を研削して、チップ１を所定の厚み６に仕上げる、即ち、所定の厚み６まで薄化する方法である。なお、実施形態１では、所定の厚み６は、３０μｍ以上でかつ１００μｍ以下、望ましくは、３０μｍ以上でかつ５０μｍ以下であり、実施形態１では、３０μｍである。実施形態１に係るチップの研削方法は、図２に示すように、貼着ステップ１０１と、保持ステップ１０２と、研削ステップ１０３と、厚み管理ステップ１０４とから構成される。

【0018】

（貼着ステップ）
図３は、図２に示されたチップの研削方法の貼着ステップ後のチップ等を模式的に示す斜視図である。貼着ステップ１０１は、リングフレーム１０の開口部１１を塞ぐように貼着されたテープ２０の中心領域に厚み測定部材３０を貼着すると共に、厚み測定部材３０の周囲にチップ１を貼着するステップである。

【0019】

実施形態１において、貼着ステップ１０１では、外径が研削ステップ１０３で用いられるチャックテーブル４１の保持面４２と略同じ（即ち、同等）である円環状のリングフレーム１０に、リングフレーム１０の外径よりも小径でかつリングフレーム１０の内径よりも大径な円板状のテープ２０の外縁部を貼着して、リングフレーム１０の内周側の開口部１１をテープ２０で塞ぐ。実施形態１では、リングフレーム１０は、チップ１の基板２と同一の材質で形成される。

【0020】

実施形態１において、貼着ステップ１０１では、図３に示すように、テープ２０の中央領域に厚み測定部材３０を貼着するとともに、テープ２０の厚み測定部材３０の周囲にチップ１を貼着する。なお、実施形態１では、厚み測定部材３０は、厚みが研削前のチップ１の厚みと等しく、外径がリングフレーム１０の内径よりも小径な円板状に形成されている。また、実施形態１では、厚み測定部材３０は、チップ１の基板２と同一の材質で形成される。

【0021】

実施形態１において、貼着ステップ１０１では、チップ１は、デバイス４側がテープ２０に貼着されて、裏面５を露出させている。また、実施形態１では、チップ１は、図３に示すように、テープ２０の厚み測定部材３０の周囲に複数貼着され、リングフレーム１０の径方向と周方向に間隔（実施形態１では、等間隔）をあけて配設される。

【0022】

（保持ステップ）
図４は、図２に示されたチップの研削方法の保持ステップを模式的に示す斜視図である。保持ステップ１０２は、厚み測定部材３０及びチップ１と一体となったリングフレーム１０を保持面４２に対して直交する軸心４４回りに回転可能なチャックテーブル４１の保持面４２で保持するステップである。

【0023】

実施形態１において、保持ステップ１０２では、図４に示す研削装置４０が、リングフレーム１０のチップ１の裏面５を上向きに収容したカセットをカセットエレベータに設置され、オペレータ等から入力された加工条件を受け付け、加工開始指示を受け付けると、搬送ユニットによりカセットからリングフレーム１０を取り出して、チャックテーブル４１の保持面４２に載置する。実施形態１において、保持ステップ１０２では、図４に示すように、研削装置４０が、チャックテーブル４１の保持面４２にテープ２０を介してリングフレーム１０を吸引保持する。

【0024】

なお、実施形態１に係るチップの研削方法の保持ステップ１０２でリングフレーム１０を保持するチャックテーブル４１は、中央に円形の凹部が形成されて軸心回りに回転されるテーブル基台４３と、テーブル基台４３の凹部にはめ込まれるポーラスセラミックス等の多孔質材で構成された円板状のポーラス板（図示せず）とを備える。ポーラス板は、外径がリングフレーム１０の外径と等しく、テーブル基台４３に設けられた流路を介して吸引源に接続されているとともに、上面がリングフレーム１０が載置される保持面４２である。実施形態１では、保持面４２は、テーブル基台４３の上面と同一平面上に位置する。

【0025】

実施形態１において、保持ステップ１０２では、保持面４２と同軸となる位置にリングフレーム１０が載置される。実施形態１において、保持ステップ１０２では、保持面４２が吸引源により吸引されることで、テープ２０を介してリングフレーム１０を吸引保持する。このように、実施形態１のチップの研削方法で用いられるチャックテーブル４１は、保持面４２以外にリングフレーム１０を吸引保持する手段（例えば、テーブル基台４３の外周面に取り付けられて、リングフレーム１０を挟持して保持面４２よりも下方に引き落とすクランプ機構等）を備えていない。

【0026】

（研削ステップ）
図５は、図２に示されたチップの研削方法の研削ステップを模式的に示す斜視図である。研削ステップ１０３は、チャックテーブル４１を回転させると共に、リングフレーム１０の内径より小さい外径の研削ホイール４７を回転させながら厚み測定部材３０及びチップ１に接触させて研削するステップである。

【0027】

実施形態１において、研削ステップ１０３では、研削装置４０が、チャックテーブル４１を軸心４４回りに回転し、研削水を供給しながら研削ユニット４５のスピンドルを鉛直方向に沿う軸心４６回りに回転させて、スピンドルの下端に装着された研削ホイール４７を軸心４６回りに回転させる。実施形態では、研削ホイール４７は、外径がリングフレーム１０の内径より小さい円板状のホイール基台４８と、ホイール基台４８の下面の外縁に周方向に等間隔に装着された研削砥石４９とを備える。実施形態１では、研削ホイール４７のホイール基台４８の外径は、リングフレーム１０の内径の１／２である。

【0028】

実施形態１において、研削ステップ１０３では、研削装置４０が、チャックテーブル４１を研削ユニット４５の研削ホイール４７の下方に位置付ける。実施形態１では、研削装置４０が、研削ホイール４７の研削砥石４９をリングフレーム１０の直上から退避させ、軸心４６回りに回転する研削ホイール４７の研削砥石４９の回転軌跡をチャックテーブル４１の軸心４４と重なる位置に位置づけて厚み測定部材３０の中心上を通過する位置に位置づける。また、実施形態１では、研削ステップ１０３では、研削装置４０が、測定子５１の先端を厚み測定部材３０の表面の中心よりも外周側の位置と保持面４２と同一平面上のテーブル基台４３の上面とに接触させる。

【0029】

実施形態１において、研削ステップ１０３では、図５に示すように、研削装置４０が、研削送りユニットで研削ホイール４７をチャックテーブル４１に近づけて、研削ホイール４７の研削砥石４９をチップ１の裏面５と厚み測定部材３０に当接させてチャックテーブル２１に所定の送り速度で近づけて、研削砥石４９でチップ１と厚み測定部材３０とを研削する。また、実施形態１において、研削ステップ１０３では、研削装置４０が、研削砥石４９をリングフレーム１０に当接させることなく、即ちリングフレーム１０を研削することなく、チップ１及び厚み測定部材３０を研削する。

【0030】

（厚み管理ステップ）
厚み管理ステップ１０４は、厚み測定部材３０の厚みを計測することにより間接的にチップ１の厚みを管理するステップである。実施形態１において、厚み管理ステップ１０４では、研削ステップ１０３中に、研削装置４０の厚み測定ゲージ５０が各測定子５１の先端の高さを検出し、測定子５１の先端の高さ間の差を算出する。実施形態１において、厚み管理ステップ１０４では、研削ステップ１０３中に、研削装置４０が、厚み測定ゲージ５０の測定子５１の先端の高さ間の差に基づいて、チップ１とともに切削される厚み測定部材３０の厚みを算出する。

【0031】

実施形態１において、厚み管理ステップ１０４では、研削装置４０が、算出した厚み測定部材３０の厚みがチップ１が仕上げられる所定の厚み６になると、研削送りユニットで研削ホイール４７をチャックテーブル４１に保持されたリングフレーム１０から遠ざけて、チップ１の研削を終了する。チップ１の研削を終了した後、研削装置４０が、チャックテーブル４１の軸心４４回りの回転、リングフレーム１０の吸引保持を停止して、カセット内にチップ１が所定の厚み６まで研削されたリングフレーム１０を収容させて、研削ステップ１０３即ちチップの研削方法を終了する。

【0032】

以上説明した実施形態１に係るチップの研削方法は、研削ステップ１０３において、リングフレーム１０を研削することなく、チップ１及び厚み測定部材３０を研削するので、リングフレーム１０が薄化されることを抑制できる。

【0033】

その結果、実施形態１に係るチップの研削方法は、チップ１を例えば３０μｍ以上でかつ１００μｍ以下等の所定の厚み６に薄化しても、研削後にリングフレーム１０の合成が低下することがないので、容易にハンドリングすることができるという効果を奏する。

【0034】

また、実施形態１に係るチップの研削方法は、リングフレーム１０が薄化されることを抑制できるので、チップ１を薄化した後にリングフレーム１０を再利用でき、加工毎に新しいリングフレーム１０を準備するという手間が発生することを抑制できる。

【0035】

また、通常、チップ１の研削ではリングフレーム１０を挟持して引き落とすクランプ機構をチャックテーブル４１に追加搭載したマニュアルグラインダー（チャックテーブル４１が１枚であり、ウェーハ等の被加工物を１枚ずつ手置きでセットする装置）を用いるが、搬送ユニットを有するフルオートグラインダー（例えば、ターンテーブル上に複数のチャックテーブルを設置した装置であり、実施形態１の研削装置４０が相当する）の場合は、クランプ機構を搭載できないので対応できない。しかしながら、実施形態１に係るチップの研削方法は、チャックテーブル４１の保持面４２と同径のリングフレーム１０を用いて、テープ２０を介してリングフレーム１０を保持面４２に吸引保持するので、フルオートグラインダーである研削装置４０でも保持、研削、搬送が可能になる。

【0036】

また、実施形態１に係るチップの研削方法は、リングフレーム１０及び厚み測定部材３０がチップ１の研削される基板２と同一の材質で形成されるので、厚み測定部材３０がチップ１と同等の厚みに研削される。このために、実施形態１に係るチップの研削方法は、研削中に、チップ１の厚みを測定することなく、チップ１を所定の厚み６まで薄化することができる。

【0037】

また、実施形態１に係るチップの研削方法は、リングフレーム１０及び厚み測定部材３０がチップ１の研削される基板２と同一の材質で形成されるので、リングフレーム１０を従来チップ１に分割される前の搬送ユニットで搬送することができる。このため、実施形態１に係るチップの研削方法は、搬送ユニットでリングフレーム１０を搬送するフルオートグラインダーである研削装置４０でも実施することができる。

【0038】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、本発明は、リングフレーム１０に溝やスロープを形成して、研削中に生じる研削屑を排出できるようにしても良い。

【符号の説明】

【0039】

１ チップ
６ 所定の厚み
１０ リングフレーム
１１ 開口部
２０ テープ
３０ 厚み測定部材
４１ チャックテーブル
４２ 保持面
４７ 研削ホイール
１０１ 貼着ステップ
１０２ 保持ステップ
１０３ 研削ステップ
１０４ 厚み管理ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】