半導體晶片的研磨方法及研磨裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及半導體晶片的研磨方法及研磨裝置。
【背景技術】
[0002]通常，半導體晶片的研磨分成多級來實施。具體而言，大致分成以半導體晶片的高平坦度化為目的的粗研磨、與以降低表面粗糙度為目的的精研磨。而且，為了高精度地進行這種半導體晶片的研磨，進行了探討(例如，參照專利文獻1)。
[0003]在記載于專利文獻1的方法所使用的雙面研磨裝置中，發出平行光線的發光部與接受平行光線的感光部配置成與內齒輪相對置。
[0004]在這種雙面研磨裝置中，若載具及被插入至該載具的載具孔的半導體晶片進入發光部與感光部的光線透過區域，則平行光線照射于從上下壓板所露出的載具及半導體晶片。借助該平行光線的照射，由感光部檢測半導體晶片的影子，由感光部所檢測出的影像的厚度直接作為半導體晶片的厚度被測量。而且，若感光部檢測出影像的厚度達到目標值，則上下壓板的轉動停止。
[0005]專利文獻1:日本特開平11-285969號公報。
[0006]可是，在專利文獻1所記載的方法中，在研磨中進行測量，所以產生因下述擾亂導致測量精度降低的不良情況，所述擾亂為研磨裝置的振動、由環境溫度引起的發光部或感光部的固定部的膨脹、研磨液的水滴向半導體晶片的附著等。
[0007]為了消除這種不良情況，考慮下述方法:在研磨結束后從研磨裝置取出半導體晶片，借助形狀測量裝置測量半導體晶片，將該測量結果反饋至下次以后的研磨。
[0008]在使用上述形狀測量裝置的方法中，需要在形狀測量前洗凈半導體晶片來使測量面變得清潔，并且使其干燥。然后，對清潔且干燥的表面進行由形狀測量裝置進行的測量。
[0009]可是，若水滴殘留于半導體晶片，則在測量時產生擾亂等，產生測量精度變低的不良情況。因此，需要另外檢查水滴是否殘留，此外，因為在水滴殘留的情況下增加除去水滴的作業，所以產生從研磨結束至反饋的時間變長的其它不良情況。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是提供能夠高精度地進行半導體晶片的研磨的半導體晶片的研磨方法及研磨裝置。
[0011]本發明的半導體晶片的研磨方法的特征在于具備研磨工序、測量工序和研磨條件設定工序，在前述研磨工序中研磨半導體晶片，在前述測量工序中，在研磨后的前述半導體晶片的研磨面變成親水面之前，測量前述半導體晶片的形狀，在前述研磨條件設定工序中，基于前述半導體晶片的形狀的測量結果，設定前述研磨工序中的研磨條件。
[0012]研磨后的半導體晶片的研磨面是疏水面的狀態，若在空氣中或水中保持一定時間，則變成親水面。
[0013]若半導體晶片的研磨面變成親水面，則水滴有殘留，在測量工序中，無法測量研磨后的半導體晶片的形狀。
[0014]因此，在本發明中，在研磨后的半導體晶片變成親水面之前，即在疏水面的狀態下，進行半導體晶片的形狀測量。由此，不會產生測量誤差，能夠高精度地測量研磨后的半導體晶片的形狀。而且，基于該測量結果，設定下次的研磨工序的研磨條件。這樣，能夠將研磨后的測量結果迅速地反饋至下次的研磨工序的研磨條件，所以結果，能夠制造高精度的平整的半導體。
[0015]此外，在本發明的半導體晶片的研磨方法中，優選地，具備浸泡工序、撈起工序，在前述浸泡工序中，在進行前述測量工序之前，將研磨后的前述半導體晶片浸泡于有機酸水溶液，在前述撈起工序中，在前述浸泡工序中的浸泡時間超過60分鐘之前，將前述半導體晶片從前述有機酸水溶液撈起。
[0016]根據本發明，在進行測量工序之前，將研磨后的半導體晶片浸泡于有機酸水溶液。借助半導體晶片的在有機酸水溶液中的浸泡，能夠保持研磨后的半導體晶片表面的疏水面。此外，能夠中和殘留于研磨工序后的純水沖洗了的半導體晶片表面的研磨液等。
[0017]在浸泡工序中使用的有機酸水溶液的濃度優選為0.001質量％以上10質量％以下，更優選為0.01質量％以上1.0質量％以下，特別優選為0.1質量％。若有機酸水溶液的濃度小于0.001質量％，則半導體晶片的表面不會成為清潔的疏水面，所以有水滴殘留于在撈起工序中被撈起的半導體晶片的表面的可能。另一方面，若有機酸水溶液的濃度超過10質量％，則有產生下述不良情況的可能:混在水溶液中的異物的微粒附著于半導體晶片表面。
[0018]而且，在浸泡工序的浸泡時間超過60分鐘之前，從有機酸水溶液撈起半導體晶片。若浸泡時間超過60分鐘，則研磨面變成親水面。在此情況下從有機酸水溶液撈起半導體晶片時，水滴殘留于研磨面。若水滴殘留則無法測量，所以需要用于除去水滴的工序。
[0019]另一方面，若在浸泡時間超過60分鐘之前，從有機酸水溶液撈起半導體晶片，則研磨面保持疏水面，所以水滴不會殘留于研磨面。
[0020]此外，在本發明的半導體晶片的研磨方法中，優選地，在前述撈起工序中，將前述半導體晶片以100mm/sec以下的速度撈起。
[0021]根據本發明，以100mm/sec以下的速度撈起半導體晶片，由此，不會從液面撈起水溶液，所以水滴不會殘留于撈起后的半導體晶片的研磨面。在從有機酸水溶液撈起半導體晶片的速度超過lOOmm/sec的情況下，有從有機酸水溶液的液面撈起水滴的可能。其中，半導體晶片的撈起速度更優選的是10mm/sec以上100mm/sec以下，特別優選的是30mm/sec以上60mm/sec以下。
[0022]此外，在本發明的半導體晶片的研磨方法中，優選地，在前述撈起工序中，維持前述半導體晶片的研磨面與水平面大致正交的姿勢，同時將前述半導體晶片撈起。
[0023]根據本發明，在撈起時，維持半導體晶片的研磨面與水平面大致正交的姿勢，由此，借助重力水滴易落下，所以水滴迅速地從研磨面消失。因此，能夠迅速地前進至測量工序。
[0024]在此，所謂的研磨面與水平面大致正交，不僅是研磨面與水平面嚴格地正交的姿勢，而是只要是水滴不會殘留于撈起后的半導體晶片的表面的程度即可，研磨面也可以從與水平面正交的姿勢產生略微的傾斜。例如，撈起時的半導體晶片的研磨面也可以從該研磨面與水平面正交的姿勢產生約正負5°的傾斜。
[0025]此外，在本發明的半導體晶片的研磨方法中，優選地，在前述測量工序中使用光學傳感器或靜電電容傳感器來測量前述半導體晶片的形狀。
[0026]根據本發明，在測量工序使用光學傳感器或靜電電容傳感器，由此，能夠實現測量時間的縮短化和測量裝置的小型化。因此，能夠更迅速地進行向下次的研磨工序的研磨條件的反饋。
[0027]此外，在本發明的半導體晶片的研磨方法中，優選地，被用于前述有機酸水溶液的有機酸是檸檬酸、甲酸、乙酸、丁酸、草酸、丙二酸及丁二酸中的至少任意一種。
[0028]根據本發明，半導體晶片的研磨面浸泡于使用上述列舉的各種有機酸的水溶液，由此，能夠保持研磨后的半導體晶片表面的疏水面。
[0029]一種半導體晶片的研磨裝置，其特征在于，具備研磨機構、保管槽、測量機構、移動機構、研磨條件設定機構，前述研磨機構研磨半導體晶片，前述保管槽能夠收納前述半導體晶片并且能夠保管有機酸水溶液，前述測量機構測量前述半導體晶片的形狀，前述移動機構使前述半導體晶片在前述研磨機構、前述保管槽及前述測量機構之間移動，前述研磨條件設定機構基于前述測量機構的測量結果，設定前述研磨機構的研磨條件。
[0030]根據本發明，具備上述結構，由此，借助移動機構，使研磨后的半導體晶片能夠在研磨機構、保管槽及測量機構之間移動，所以，與以往相比，能夠大幅地縮短各機構間的半導體晶片的移動時間。
[0031]而且，由測量機構得到的測量結果、即研磨后的半導體晶片的形狀的測量結果被送至研磨條件設定機構。在該研磨條件設定機構中，基于上述測量結果，分析研磨條件，并反饋至下次的研磨工序的研磨條件。這樣，能夠將研磨后的測量結果迅速地反饋至下次的研磨工序的研磨條件，所以結果，能夠制造高精度的平整的半導體晶片。
[0032]此外，在本發明的半導體晶片的研磨裝置中，優選地，被用于前述有機酸水溶液的有機酸是檸檬酸、甲酸、乙酸、丁酸、草酸、丙二酸及丁二酸中的至少任意一種。
[0033]根據本發明，半導體晶片的研磨面浸泡于使用上述列舉的各種有機酸的水溶液，能夠保持研磨后的半導體晶片表面的疏水面。
【附圖說明】
[0034]圖1是表示本發明的半導體晶片的研磨裝置的示意圖。
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