(57)【要約】【課題】半導体装置の製造歩留まりを向上させる。【解決手段】半導体基板の素子が形成された素子形成面に貼り付けられる保護テープの厚みを予め検出し、当該保護テープを前記素子形成面に貼り付ける。そして、当該保護テープの厚みと半導体基板の厚みとを加算した厚みが目的値になるまで、半導体基板の裏面側を研磨する。このような方法によれば、保護テープの厚みのばらつきに依らず、半導体基板が常に一定の厚みに研磨される。これにより、半導体装置の製造歩留まりが向上する。【選択図】図１
2010040821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の第１の主面上に配置される保護膜の厚みを検出する工程と、
前記保護膜の厚みと前記半導体基板の厚みとを加算した厚みが目的値になるまで、前記半導体基板の第２の主面を研磨する工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
光透過型の測定子を用いて、前記保護膜の厚みを検出することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
接触式の測定子を用いて、前記保護膜の厚みと前記半導体基板の厚みとを加算した厚みを検出することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
半導体基板の第１の主面に配置される保護テープの厚みを検出する検出手段と、
前記保護テープの厚みと前記半導体基板の厚みとを加算した厚みを測定する測定手段と、
前記厚みが目的値になるまで、前記半導体基板の第２の主面を研磨する研磨手段と、
を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の製造方法及び半導体製造装置に関し、特に半導体基板の背面研磨に係る半導体装置の製造方法及び当該半導体装置の製造方法を実施する半導体製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の高密度化、高集積化により、薄型の半導体素子を搭載した樹脂封止型の半導体装置（半導体パッケージとも称する）が注目されている。
当該薄型の半導体素子を搭載した半導体装置を製造する工程について説明する。ここでは、代表的な半導体装置であるＢＧＡ（Ball Grid Array）型の半導体装置を例にとって説明する。
【０００３】
図７は半導体装置の製造工程を説明するための要部図である。
先ず、ウェハプロセスによって、主面に素子等が複数形成された半導体基板（半導体ウェハ）１００の主面に、当該素子等の保護を図るために保護テープ１０１が貼り付けられる（図７（ａ）参照）。
【０００４】
次に、不要な保護テープ１０１の部分がカッティングにより除去される（図７（ｂ）参照）。これにより、半導体基板１００の主面上のみに保護テープ１０１が貼り付けられた状態になる。
【０００５】
そして、半導体基板１００の表裏が反転されて、半導体基板１００が回転ステージ２００に載置される。更に、保護テープ１０１が貼り付けられた半導体基板１００の主面とは反対側の主面（裏面側）が研磨治具２０１によって目的の厚みにまで背面研磨（バックグラインドされる（図７（ｃ）参照）。
【０００６】
この様に、上記半導体装置を製造するためには、予め薄型の半導体基板１００を製造する。また、半導体基板１００の薄型化を図るためには、半導体基板１００の裏面側を背面研磨している（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
そして、この後に於いては、ダイシングテープに半導体基板１００がマウントされ、保護テープ１０１が剥離される（図示しない）。
更に、ダイシング処理によって半導体基板１００が個々の半導体素子に個片化され、個片化された半導体素子が、例えば、支持基板に搭載される。
【０００８】
そして、半導体素子と支持基板とがワイヤボンディングによって接合され、当該支持基板に搭載された半導体素子がモールド封止される。
そして、更に、ＢＧＡを構成する外部接続用端子が支持基板の裏面側に配設された後、再度、ダイシング処理が施されて、個片化された樹脂封止型の半導体装置が製造される。
【０００９】
この様な製造工程により、薄型の半導体素子を搭載した樹脂封止型の半導体装置が製造される。
また、最近では、半導体装置の更なる高密度化、高集積化を図るために、複数の半導体素子を多段にスタックして樹脂封止する半導体装置が要求されている。このため、半導体素子に於いては、更なる薄型化が要求されている。
【特許文献１】特開２００３−３０３９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
然るに、上述した背面研磨に於いては、半導体基板１００を背面研磨した後の厚さを、半導体基板１００の表面に保護テープ１０１が貼り付けられた状態でのトータルの厚みによって研磨量を制御している。
【００１１】
例えば、背面研磨時には、半導体基板１００の背面研磨面に測定子を接触させて、仕上がり厚さを制御しているが、このときの厚みとは、上述した如く、半導体基板１００の厚みと保護テープ１０１の厚みとを足し合わせた値としている。
【００１２】
この様な状況では、背面研磨装置の性能が向上したとしても、背面研磨量をトータルの厚みで制御しているために、背面研磨後の半導体基板１００の仕上がり厚さが保護テープ１０１の厚みのばらつきによって左右されてしまう。
【００１３】
この現象を、図８を用いて説明する。
図８は半導体基板の仕上がり厚さにばらつきが生じる理由を説明するための図である。当該図８では、保護テープが半導体基板に貼り付けられる工程から、当該半導体基板が個片化されて、樹脂封止される工程までが例示されている。また、図８では、保護テープ１０１ａ，１０１ｂの厚みにばらつきがあり、図８の左側に、厚い保護テープ１０１ａが用いられた場合、図８の右側に、薄い保護テープ１０１ｂが用いられた場合が例示されている。
【００１４】
先ず、同じ厚さの半導体基板１００ａ，１００ｂ上に、厚みの異なる保護テープ１０１ａ，１０１ｂが配置されて（図８（ａ）参照）、夫々の半導体基板１００ａ，１００ｂの表面に、保護テープ１０１ａ，１０１ｂが貼り付けられる（図８（ｂ）参照）。
【００１５】
次いで、半導体基板１００ａ，１００ｂ等の表裏が反転されて（図８（ｃ）参照）、夫々の半導体基板１００ａ，１００ｂの裏面側が背面研磨される（図８（ｄ）参照）。
前述したように、背面研磨では、背面研磨面に厚さ測定用の測定子１０２を接触させている。そして、保護テープ１０１ａ，１０１ｂ表面の位置を基準位置１０３とすると、当該基準位置１０３からの保護テープ１０１ａ，１０１ｂの厚みと半導体基板１００ａ，１００ｂの厚みとを足し合わせた値により背面研磨量を制御している。
【００１６】
この様に、足し合わせた値で背面研磨の程度を制御していることから、保護テープ１０１ａ，１０１ｂの厚みにばらつきがあれば、背面研磨後の半導体基板１００ａ，１００ｂの厚みも、それに応じてばらついてしまう。
【００１７】
例えば、図８（ｄ）に示す如く、図８（ｄ）の左側、右側では、トータルの厚みは等しく背面研磨されている。しかし、保護テープ１０１ａ，１０１ｂを剥離した後には、厚みの異なる半導体基板１００ａ，１００ｂが形成してしまう（図８（ｅ）参照）。
【００１８】
次に、この様な半導体基板１００ａ，１００ｂは個片化されて、チップ状の半導体素子１０３ａ，１０３ｂが形成される（図８（ｆ）参照）。
そして、図８（ｇ）に示す如く、複数の半導体素子１０３ａ，１０３ｂが支持基板１０４に多段にスタックされて搭載される。
【００１９】
ここで、半導体素子１０３ｂの厚みは、半導体素子１０３ａの厚みよりも厚いことから、多段にスタックされた半導体素子１０３ｂに於いては、半導体素子１０３ａよりも、その高さが著しく高くなっている。
【００２０】
そして、この様なスタック高さの高い半導体素子１０３ｂを樹脂封止しても、樹脂封止型の半導体装置の高さ要求を満足しない半導体装置が形成してしまう。
具体的には、図８（ｇ）の半導体装置１１０ｂでは、半導体素子１０３ｂ及びボンディングワイヤ１０６が封止用樹脂１０５内に収まらず、半導体素子１０３ｂ及びボンディングワイヤ１０６が封止用樹脂１０５からはみ出してしまう等の不具合が生じてしまう。
【００２１】
この様に、保護テープ１０１を半導体基板１００に貼り付けた後に、半導体基板１００に背面研磨を施すと、背面研磨後の半導体基板１００の厚みがばらついてしまうという問題があった。これにより、半導体装置の製造歩留まりが向上しないという問題があった。
【００２２】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、半導体基板の厚みを高精度に制御し、製造歩留まりが高い半導体装置を製造する半導体装置の製造方法及び半導体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を解決するために、半導体基板の第１の主面上に配置される保護膜の厚みを検出する工程と、前記保護膜の厚みと前記半導体基板の厚みとを加算した厚みが目的値になるまで、前記半導体基板の第２の主面を研磨する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００２４】
また、半導体基板の第１の主面に配置される保護テープの厚みを検出する検出手段と、前記保護テープの厚みと前記半導体基板の厚みとを加算した厚みを測定する測定手段と、  前記厚みが目的値になるまで、前記半導体基板の第２の主面を研磨する研磨手段と、を備えたことを特徴とする半導体製造装置が提供される。
【発明の効果】
【００２５】
上記手段によれば、半導体基板の厚みが高精度に制御され、高い製造歩留まりを以て半導体装置を製造することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法及び半導体製造装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本実施の形態に係る半導体装置の製造方法のフロー図である。
【００２７】
先ず、半導体基板の表面（素子形成面）に配置される保護テープの厚みが検出される（ステップＳ１）。
次に、保護テープが半導体基板の前記表面に配置される（ステップＳ２）。
【００２８】
次に、保護テープが配置された半導体基板の表裏が反転される（ステップＳ３）。
次に、保護テープの厚みと半導体基板の厚みとを加算した厚みが目的値になるまで、半導体基板の裏面が研磨される（ステップＳ４）。
【００２９】
次に、保護テープが半導体基板から除去される（ステップＳ５）。
次に、半導体基板が個片化される（ステップＳ６）。
次に、個片化された半導体基板（半導体素子）が支持基板に搭載される（ステップＳ７）。
【００３０】
そして、支持基板上の半導体素子が樹脂封止される（ステップＳ８）。
このような製造工程によって半導体装置が製造される。
次に、図１に示したフロー図に基づき、半導体装置の具体的な製造工程について説明する。
【００３１】
図２並びに図３は半導体装置の製造工程を説明するための要部図である。
図２並びに図３には、半導体基板の裏面側が背面研磨された後、半導体基板が個片化され、当該個片化された半導体素子等が樹脂封止される工程を含む、半導体装置の製造工程が例示されている。また、以下の図では、同一の部材には、同一の符号を付している。
【００３２】
先ず、図２（ａ）に示す如く、半導体素子１０ｃが複数形成された半導体基板（半導体ウェハ）１０の主面（表面側）に保護テープ１１が貼り付けられる。
例えば、保護テープ１１がシリコンゴム製のローラ１２によって、半導体基板１０の主面に押し付けられながら、当該保護テープ１１が半導体基板１０の主面に貼り付けられる。
【００３３】
そして、本実施の形態では、半導体基板１０の主面に貼り付けられる前の状態の保護テープ１１が厚さ測定用の測定子１３によって、その厚みが計測される。即ち、半導体基板１０の主面に保護テープ１１が貼り付けられる毎に、保護テープ１１の厚みが計測される。
【００３４】
尚、半導体基板１０には、所謂ウェハプロセスが適用されて、シリコン（Ｓｉ）またはガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体基板の表面側にトランジスタ等の能動素子、容量素子等の受動素子及びこれらの素子を接続する配線層を以て、電子回路層が形成されている。
【００３５】
また、保護テープ１１の材質は、例えば、オレフィン系樹脂、或いはＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）が適用される。
次に、半導体基板１０等の表裏が反転されて、図２（ｂ）に示す如く、保護テープ１１側が回転ステージ２０の主面に接触するように、当該半導体基板１０等が回転ステージ２０上に載置される。この際、回転ステージ２０上の保護テープ１１及び半導体基板１０を真空吸引してもよい。そして、接触式の測定子３０を半導体基板１０の裏面側に接触させて、保護テープ１１の厚みと半導体基板１０の厚みとを加算した厚みを制御して、半導体基板１０の裏面側が回転式の研磨治具２１によって研磨される。
【００３６】
ここで、半導体基板１０の背面研磨に於ける制御について説明する。
図３には、保護テープ１１ａ，１１ｂの厚みにばらつきがあり、図３の左側に於いて、半導体装置の製造工程で厚い保護テープ１１ａが用いられた場合が例示され、図３の右側に於いて、薄い保護テープ１１ｂが用いられた場合が例示されている。
【００３７】
先ず、図３（ａ）に示す如く、同じ厚さの半導体基板１０ａ，１０ｂに、保護テープ１１ａ，１１ｂを貼り付けるために、半導体基板１０ａ，１０ｂの主面（表面側）の上方に保護テープ１１ａ，１１ｂが配置される。
【００３８】
尚、半導体基板１０ａ，１０ｂの主面と対向させた保護テープ１１ａ，１１ｂの主面には、接着剤が配置されている。或いは、当該接着剤を設けず、真空密着により半導体基板１０ａ，１０ｂに保護テープ１１ａ，１１ｂを貼り付けてもよい。
【００３９】
次に、図３（ｂ）に示す如く、上記ローラ１２（図示しない）を用いて、半導体基板１０ａ，１０ｂの表面側に、保護テープ１１ａ，１１ｂが貼り付けられる。
貼り付けられた後に於いては、保護テープ１１ａの方が保護テープ１１ｂよりも厚いことから、半導体基板１０ａ及び保護テープ１１ａの厚みの方が半導体基板１０ｂ及び保護テープ１１ｂの厚みよりも厚くなる。
【００４０】
次いで、図３（ｃ）に示す如く、半導体基板１０ａ，１０ｂ等の表裏が反転される。そして、当該半導体基板１０ａ，１０ｂが保護テープ１１ａ，１１ｂを介して、上記回転ステージ２０（図示しない）上に載置される。
【００４１】
次に、図３（ｄ）に示す如く、上記研磨治具２１によって、夫々の半導体基板１０ａ，１０ｂの裏面側が目的の厚みにまで背面研磨される。
当該背面研磨工程では、夫々の半導体基板１０ａ，１０ｂの背面研磨面に測定子３０が接触している。
【００４２】
そして、保護テープ１１ａ，１１ｂ表面（即ち、上記回転ステージ２０表面）の位置を基準位置３１とすると、当該基準位置３１からの保護テープ１１ａ，１１ｂと半導体基板１０ａ，１０ｂとを足し合わせた厚みにより、背面研磨量が制御される。
【００４３】
但し、本実施の形態では、上述した如く、上記測定子１３によって、予め、保護テープ１１ａ，１１ｂの厚みが測定されている。そして、測定された保護テープ１１ａ，１１ｂの厚みと半導体基板１０ａ，１０ｂの仕上がり厚さとを足し合わせた厚みを以て、背面研磨工程に於ける研磨量が制御されている。
【００４４】
これにより、図３（ｄ）の左図並びに右図のどちらの場合でも、最終的に仕上がる半導体基板１０ａ，１０ｂの厚みが同じになるように制御される。
尚、背面研磨に於ける制御の具体的なフローについては後述する。
【００４５】
そして、保護テープ１１ａ，１１ｂが剥がされた半導体基板１０ａ，１０ｂでは、その厚みが等しくなっている。かかる状態を、図３（ｅ）に示す。
そして、この後に於いては、図３（ｆ）に示す如く、半導体基板１０ａ，１０ｂがダイシング処理（図示しない）によって個片化される。上述した如く、半導体基板１０ａ，１０ｂの厚さは同じであることから、ダイシング後に於いても、同じ厚さの半導体素子（半導体チップ）１０ｃａ，１０ｃｂが形成される。
【００４６】
更に、図３（ｇ）に示す如く、少なくともひとつの半導体素子１０ｃａ，１０ｃｂが支持基板４０上にダイス付けされる。当該図３（ｇ）では、半導体素子１０ｃａ，１０ｃｂが、例えば、３段にスタックされた状態が例示されている。
【００４７】
ここで、支持基板４０は、ガラス−エポキシ樹脂、ガラス−ＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）、或いはポリイミド等の有機材絶縁性樹脂、或いはセラミック、ガラス等の無機絶縁材料から形成された絶縁性基材とし、その表面或いは裏面の少なくとも一方、更には必要に応じて内部（内層）に配設された導電層を具備している。
【００４８】
当該導電層は、銅（Ｃｕ）を主体とし、支持基板４０の表面或いは裏面の少なくとも一方に配設された前記電極端子及び前記電極ランドに接続されている。
当該支持基板４０は、回路基板、配線基板、或いはインターポーザとも称される。
【００４９】
また、半導体素子１０ｃａ，１０ｃｂの電極と上記電極端子とがボンディングワイヤ４１を通じて電気的に接続される。更に、支持基板４０上の半導体素子１０ｃａ，１０ｃｂ及びボンディングワイヤ４１等が封止用樹脂４２により封止される。また、半導体素子１０ｃａ，１０ｃｂが搭載されている支持基板４０の主面とは反対側の主面（裏面側）には、外部接続端子である半田ボール４３が配設される。
【００５０】
この様な製造工程により、図３（ｇ）に示すところの、ＢＧＡパッケージ構造の半導体装置１ａ，１ｂが形成される。
尚、当該半導体装置１ａ，１ｂに於いては、半田ボール４３の配設を省略し、電極ランドを外部接続端子としたＬＧＡ（Land Grid Array）パッケージ構造としてもよい。
【００５１】
そして、半導体装置１ａ，１ｂでは、封止用樹脂４２内に封止した半導体素子１０ｃａ，１０ｃｂの厚みが同一であることから、半導体素子１０ｃａ，１０ｃｂを支持基板４０上に多段にスタックさせても、それらのスタック高さは、同じになる。
【００５２】
従って、本実施の形態で製造される、樹脂封止型の半導体装置では、当該半導体装置の高さ要求を常に満足した半導体装置が形成する。
例えば、半導体素子１０ｃａ，１０ｃｂ及びボンディングワイヤ４１が封止用樹脂４２からはみ出してしまう等の不具合は生じない。
【００５３】
この様に、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、保護テープ１１の厚さのばらつきに左右されることなく、背面研磨後の半導体基板１０の厚さを常に一定に仕上げることができる。
【００５４】
次に、厚さが測定された保護テープ１１を半導体基板１０の主面に貼り付け、半導体基板１０の裏面側を常に一定の厚みに研磨する半導体製造装置の構成について説明する。
先ず、当該半導体製造装置の機能ブロック図を、図４に示す。
【００５５】
当該半導体製造装置２は、２つのユニットを含む構成とし、第１のユニットとしての保護テープ貼付部２ａと、第２のユニットとしての基板研磨部２ｂとを含む構成としている。
【００５６】
第１のユニットである保護テープ貼付部２ａには、上記保護テープ１１を半導体基板１０上に送り出すための保護テープロード部５０と、複数の半導体基板１０を収納するための基板収納部５１と、半導体基板１０の情報を取得したり、位置決め等を行うセンシング部５２と、が備えられている。
【００５７】
更に、保護テープ貼付部２ａには、半導体基板１０を保護テープ貼付部２ａ内の各部に搬送するウェハハンド部５３と、保護テープ１１を半導体基板１０に貼り付けるテープ貼り付け部５４と、貼り付けた保護テープ１１のカッティングをするテープカット部５５と、が備えられている。
【００５８】
そして、上記保護テープロード部５０には、信号ラインを通じて、厚さ測定部５０ａと回転駆動部５０ｂと、が備えられている。
また、基板収納部５１には、信号ラインを通じて、上下駆動部５１ａが備えられている。
【００５９】
また、センシング部５２には、信号ラインを通じて、カメラ部５２ａと、ＩＤ読取部５２ｂと、揺動駆動部５２ｃと、が備えられている。
また、ウェハハンド部５３には、信号ラインを通じて、上下駆動部５３ａと、回転駆動部５３ｂと、が備えられている。
【００６０】
また、テープ貼り付け部５４には、信号ラインを通じて、左右駆動部５４ａが備えられている。
また、テープカット部５５には、信号ラインを通じて、回転駆動部５５ａが備えられている。
【００６１】
そして、保護テープロード部５０の厚さ測定部５０ａ並びに回転駆動部５０ｂ、基板収納部５１の上下駆動部５１ａ、センシング部５２のカメラ部５２ａ、ＩＤ読取部５２ｂ、及び揺動駆動部５２ｃ、ウェハハンド部５３の上下駆動部５３ａ及び回転駆動部５３ｂ、テープ貼り付け部５４の左右駆動部５４ａ、テープカット部５５の回転駆動部５５ａは、信号ラインを通じて、主制御部７０により制御されている。
【００６２】
また、保護テープ貼付部２ａには、検出部７０ｄが備えられている。そして、当該検出部７０ｄは、信号ラインを通じて、厚さ測定部５０ａ、カメラ部５２ａ及びＩＤ読取部５２ｂを制御している。即ち、保護テープ１１の厚み、半導体基板１０のウェハＩＤ等が検出部７０ｄにより読み取られる。
【００６３】
また、回転駆動部５０ｂ、上下駆動部５１ａ、揺動駆動部５２ｃ、上下駆動部５３ａ、回転駆動部５３ｂ、左右駆動部５４ａ、並びに回転駆動部５５ａは、信号ラインを通じて、駆動制御部７１に制御されている。そして、当該駆動制御部７１は、信号ラインにより移動指令部７２に通じている。即ち、移動指令部７２からの指令に応じて、回転駆動部５０ｂ、上下駆動部５１ａ、揺動駆動部５２ｃ、上下駆動部５３ａ、回転駆動部５３ｂ、左右駆動部５４ａ、並びに回転駆動部５５ａが作動する。
【００６４】
そして、これらの駆動制御部７１、移動指令部７２及び検出部７０ｄは、信号ラインを通じて主制御部７０により制御されている。
また、保護テープロード部５０には、データ情報を記録する記録部７０ｍ、データ情報を表示する表示部７０ｄｐが備えられている。これらの記録部７０ｍ及び表示部７０ｄｐは、信号ラインにより、主制御部７０に通じている。
【００６５】
また、第２のユニットである基板研磨部２ｂには、複数の半導体基板１０を収納する基板収納部６０と、半導体基板１０の位置決めをするセンシング部６１と、半導体基板１０を基板研磨部２ｂ内の各部に搬送するウェハハンド部６２と、が備えられている。
【００６６】
更に、基板研磨部２ｂには、背面研磨の際に半導体基板１０を設置・固定するテーブル部６３と、実際に半導体基板１０を背面研磨する研磨部６４と、半導体基板１０を洗浄する洗浄部６５と、が備えられている。
【００６７】
そして、基板収納部６０には、信号ラインを通じて、上下駆動部６０ａが備えられている。
また、センシング部６１には、信号ラインを通じて、カメラ部６１ａと、ＩＤ読取部６１ｂと、揺動駆動部６１ｃと、が備えられている。
【００６８】
また、ウェハハンド部６２には、信号ラインを通じて、上下駆動部６２ａと、回転駆動部６２ｂと、が備えられている。
また、テーブル部６３には、信号ラインを通じて、厚さ測定部６３ａ及び回転駆動部６３ｂが備えられている。
【００６９】
また、研磨部６４には、信号ラインを通じて、上下駆動部６４ａと、回転駆動部６４ｂと、が備えられている。
また、洗浄部６５には、信号ラインを通じて、回転駆動部６５ａが備えられている。
【００７０】
そして、基板収納部６０の上下駆動部６０ａ、センシング部６１のカメラ部６１ａ、ＩＤ読取部６１ｂ及び揺動駆動部６１ｃ、ウェハハンド部６２の上下駆動部６２ａ及び回転駆動部６２ｂ、テーブル部６３の厚さ測定部６３ａ及び回転駆動部６３ｂ、研磨部６４の上下駆動部６４ａ及び回転駆動部６４ｂ、洗浄部６５の回転駆動部６５ａは、信号ラインを通じて、主制御部８０により制御されている。
【００７１】
また、基板研磨部２ｂには、検出部８０ｄが備えられている。そして、当該検出部８０ｄは、信号ラインを通じて、カメラ部６１ａ、ＩＤ読取部６１ｂ及び厚さ測定部６３ａを制御している。即ち、保護テープ１１の厚み、半導体基板１０のウェハＩＤ、半導体基板１０の厚みが検出部８０ｄにより読み取られる。
【００７２】
また、上下駆動部６０ａ、揺動駆動部６１ｃ、上下駆動部６２ａ、回転駆動部６２ｂ、回転駆動部６３ｂ、上下駆動部６４ａ、回転駆動部６４ｂ、並びに回転駆動部６５ａは、信号ラインを通じて、駆動制御部８１により制御されている。そして、当該駆動制御部８１は、信号ラインにより移動指令部８２に通じている。即ち、移動指令部８２の指令に応じて、上下駆動部６０ａ、揺動駆動部６１ｃ、上下駆動部６２ａ、回転駆動部６２ｂ、回転駆動部６３ｂ、上下駆動部６４ａ、回転駆動部６４ｂ及び回転駆動部６５ａが作動する。
【００７３】
そして、これらの駆動制御部８１及び移動指令部８２は、信号ラインを通じて主制御部８０により制御されている。
また、基板研磨部２ｂには、データ情報を処理する演算部８０ｃ、データ情報を表示する表示部８０ｄｐが備えられている。これらの演算部８０ｃ及び表示部８０ｄｐは、信号ラインにより、主制御部８０に通じている。
【００７４】
そして、半導体基板１０の厚さ及び保護テープ１１の厚さデータ８５は、記録部７０ｍに記録され、主制御部７０，８０間で、そのデータ情報の交換がされる。
次に、上述した機能ブロック図をもとに、より具体的な半導体製造装置２の構成について説明する。
【００７５】
図５は半導体製造装置の構成を説明するための要部図である。当該図５では、半導体製造装置２の要部平面が例示されている。
当該半導体製造装置２は、上述した如く、第１のユニットとしての保護テープ貼付部２ａと、第２のユニットとしての基板研磨部２ｂとを備えている。これらのユニット間は、インラインで接続することもできる。
【００７６】
保護テープ貼付部２ａにあっては、上記保護テープロード部５０が備えられ、当該保護テープロード部５０には、半導体基板１０を載置するステージ５０ｓが設けられている。
また、保護テープロード部５０が備えられた保護テープ１１は、２つのローラ５０ｒにより巻き取られており、モーター機構（図示しない）によって半導体基板１０の主面に、保護テープ１１の主面が対向するように引き出すことができる。
【００７７】
そして、ローラ１２によって、保護テープ１１の主面を半導体基板１０の主面に押し付けることにより、保護テープ１１を半導体基板１０の主面に貼り付けることができる。
また、保護テープ１１の貼り付けが完了したら、カッタ５５ｃｔにより、保護テープ１１をカッティングすることができる。
【００７８】
例えば、ステージ５０ｓ上に載置された半導体基板１０の外周に沿って、カッタ５５ｃｔが１回転して、半導体基板１０の主面に貼り付けられた保護テープ１１とそれ以外の部分とを切断して分離することができる。
【００７９】
また、半導体基板１０に貼り付けられる直前の保護テープ１１の厚みは、測定子１３により測定される。そして、測定子１３により測定された結果は、主制御部７０の記録部７０ｍに記録される。また、この記録は、データーサーバ７０ｓｖにオンラインによって転送される。
【００８０】
尚、測定子１３としては、光透過型の変位センサを用いるのが好ましい。保護テープ１１のような透明体を測定するには、光反射型のセンサよりも光透過型のセンサを用いる方が、より高精度の測定ができるからである。
【００８１】
また、保護テープ貼付部２ａにあっては、半導体基板１０を収納する基板収納部５１が備えられている。
当該基板収納部５１には、複数の半導体基板１０を収納した樹脂製のウェハカセットがセットされる。
【００８２】
また、保護テープ貼付部２ａにあっては、半導体基板１０の情報を取得したり、半導体基板１０の位置決め等を行うセンシング部５２が備えられている。
当該センシング部５２では、半導体基板１０を主面内方向に３６０度回転させることができ、半導体基板１０の外周を上記カメラ部５２ａで撮像することができる。カメラ部５２ａには、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラが搭載されている。
【００８３】
そして、カメラ部５２ａによって取得された半導体基板１０の情報は、上記演算部８０ｃで処理され、半導体基板１０のセンタ位置と角度が算出される。
尚、算出されたデータ情報は、主制御部７０の記録部７０ｍに記録される。また、データ情報は、データーサーバ７０ｓｖにオンラインで転送される。
【００８４】
また、保護テープ貼付部２ａにあっては、保護テープロード部５０、基板収納部５１、センシング部５２等の各部に、半導体基板１０を搬送するウェハハンド部５３が備えられている。
【００８５】
例えば、ウェハハンド部５３のハンドラー５３ｈによって、基板収納部５１に設置されたウェハカセットから半導体基板１０を取り出すことができる。そして、取り出した半導体基板１０をセンシング部５２、或いは保護テープロード部５０等の各部に搬送することができる。
【００８６】
ここで、ウェハハンド部５３のハンドラー５３ｈは真空吸引手段を備え、半導体基板１０を真空吸引することができる。
また、ウェハハンド部５３は、θ３軸と、半導体製造装置２の平面に垂直な軸であるＺ軸のスカラー型ロボット構造になっており、保護テープロード部５０、基板収納部５１、センシング部５２等の各部へ、半導体基板１０を自由にハンドリングすることができる。尚、ウェハハンド部５３の機構は、半導体製造装置２の平面方向の２次元軸であるＸＹ軸直行型構造としてもよい。
【００８７】
また、ハンドラー５３ｈは、センシング部５２で取得した情報をもとに、ハンドラー５３ｈ自体の位置を補正して、半導体基板１０を保護テープロード部５０に搬送することができる。
【００８８】
また、ハンドラー５３ｈの基板接触面（ウェハチャック面）の材質は、半導体基板１０に損傷を与えないために、金属系、セラミック系、樹脂系の多孔質材料が適用されている。
【００８９】
尚、基板収納部５１に於いても、エレベーター機構があり、ハンドラー５３ｈによる基板の取り出し高さを、当該基板収納部５１で調整することができる。
また、半導体基板１０を保護テープロード部５０から基板収納部５１に搬送する場合には、上記エレベーター機構に依らず、ハンドラー５３ｈ自体が基板の取り出し高さに調節される機構を備えてもよい。
【００９０】
次に、基板研磨部２ｂにあっては、半導体基板１０を背面研磨する際に、半導体基板１０を載置するテーブル部６３が備えられている。
テーブル部６３には、ステージ６３ｓが設けられ、真空吸引により、半導体基板１０を固定することができる。また、ステージ６３ｓには、回転機構が設けられ、ステージ６３ｓ自体を回転させることができる。
【００９１】
尚、ステージ６３ｓの材質は、半導体基板１０に損傷を与えないために、金属系、セラミック系、樹脂系の多孔質材料が適用される。
また、基板研磨部２ｂにあっては、研磨治具２１によって、ステージ６３ｓ上に搭載された半導体基板１０の主面を研磨することができる。
【００９２】
そして、半導体基板１０が背面研磨されるのと同時に、半導体基板１０の厚みと保護テープ１１の厚みとを足し合わせた厚みを、測定子３０によって測定することができる。
ここで、測定子３０は半導体基板１０に直接接触しながら測定する接触式のセンサが好ましい。非接触式のセンサでは正確な測定が難しいからである。特に、背面研磨時には研磨用の水、溶液を半導体基板１０に注ぎながら行う場合もある。この様な場合、半導体基板１０の被測定箇所が濡れてしまうと、非接触式のセンサでは正確な測定ができないからである。
【００９３】
また、基板研磨部２ｂにあっては、保護テープ１１が貼り付けられた半導体基板１０を、複数収納する基板収納部６０Ａが備えられている。また、当該基板収納部６０Ａの他に、別の基板収納部６０Ｂを備えている。
【００９４】
また、基板研磨部２ｂにあっては、半導体基板１０の情報を取得したり、半導体基板１０の位置決め等を行うセンシング部６１が備えられている。
当該センシング部６１では、半導体基板１０を主面内方向に３６０度回転させることができ、半導体基板１０の外周を上記カメラ部６１ａで撮像することができる。カメラ部６１ａには、例えば、ＣＣＤカメラが搭載されている。
【００９５】
そして、カメラ部６１ａによって取得された半導体基板１０の情報は、上記演算部８０ｃで処理され、半導体基板１０のセンタ位置と角度が算出される。
尚、算出されたデータ情報は、主制御部７０の記録部７０ｍに記録される。また、データ情報は、データーサーバ７０ｓｖにオンラインで転送される。
【００９６】
また、基板研磨部２ｂにあっては、テーブル部６３、基板収納部６０Ａ，６０Ｂ、センシング部６１等の各部に、半導体基板１０を搬送するウェハハンド部６２が備えられている。
【００９７】
例えば、ウェハハンド部６２のハンドラー６２ｈによって、基板収納部６０Ａに設置されたウェハカセットから半導体基板１０を取り出すことができる。そして、取り出した半導体基板１０をセンシング部６１、テーブル部６３等の各部に搬送することができる。
【００９８】
また、ウェハハンド部６２に設けられている機構は、上述したウェハハンド部５３と同じである。
尚、基板収納部６０Ａ，６０Ｂに於いても、エレベーター機構があり、ハンドラー６２ｈによる基板の取り出し高さを、当該基板収納部６０Ａ，６０Ｂで調整することができる。
【００９９】
また、基板研磨部２ｂにあっては、背面研磨後に半導体基板１０に付着している表面残留異物を洗浄部６５に於いて洗浄することができる。当該洗浄部６５では、半導体基板１０が真空吸引によって固定、回転されながら、洗浄水によって表面残留異物が除去される。また、当該洗浄部６５には、エアブロー手段、高速回転手段等が備えられ、半導体基板１０を乾燥させることができる。
【０１００】
また、半導体製造装置２にあっては、測定子１３が信号ラインを通じて主制御部７０によって制御され、測定子３０及び研磨治具２１が信号ラインを通じて主制御部８０によって制御されている。また、主制御部７０，８０は、信号ラインにより記録部７０ｍに通じている。
【０１０１】
尚、半導体製造装置２では、記録部７０ｍの他に、上述したデーターサーバ７０ｓｖを備えている。当該データーサーバ７０ｓｖは、夫々の主制御部７０，８０に通じている。
次に、上述した半導体製造装置２を参照しながら、上記半導体基板１０に、厚さが測定された上記保護テープ１１が貼り付けられ、半導体基板１０の裏面側が一定の厚みを以て研磨される、具体的なフローについて説明する。
【０１０２】
図６は半導体基板表面への保護テープの貼り付け工程及び半導体基板の背面研磨工程のフロー図である。
先ず、保護テープ１１が半導体基板１０に貼り付けられるフローについて説明する。
【０１０３】
当該保護テープ１１の貼り付け工程の開始から終了までは、上述した保護テープ貼付部２ａに於いて実施される。
最初に、複数の半導体基板１０が収納された、樹脂製のウェハカセットが保護テープ貼付部２ａの基板収納部５１にセットされる（ステップＳ１０）。
【０１０４】
次に、ハンドラー５３ｈによって、当該ウェハカセットから半導体基板１０が１枚取り出され、半導体基板１０がセンシング部５２に搬送される。センシング部５２で取得されたデータ情報が上記演算部８０ｃで処理され、半導体基板１０のセンタ位置と角度が算出される。この様な手順により、半導体基板１０に係るウェハセンシングが完了する（ステップＳ１１）。
【０１０５】
次に、半導体基板１０に刻印してあるウェハＩＤが画像処理機能で読み取られる（ステップＳ１２）。
読み取られた結果は、主制御部７０の記録部７０ｍに記録される。また、この記録は、データーサーバ７０ｓｖにオンラインで転送される（ステップＳ２０）。尚、オンラインの手段に依らず、当該記録を記録メディアに記録し（ステップＳ２１）、ウエハカセットと共に、次の工程に移行させてもよい（ステップＳ２２）。
【０１０６】
次に、上記保護テープロード部５０に、ハンドラー５３ｈによって、半導体基板１０が搬送され、保護テープロード部５０のステージ５０ｓ上に半導体基板１０がセットされる（ステップＳ１３）。
【０１０７】
そして、保護テープ１１が半導体基板１０上に引き出され（ステップＳ１４）、保護テープ１１の主面が半導体基板１０の主面に対向するように配置される。
この際、半導体基板１０に貼り付けられる直前の保護テープ１１の厚みが厚さ測定部５０ａに設けられた測定子１３により測定される（ステップＳ１５）。
【０１０８】
また、測定子１３により測定された結果は、主制御部７０の記録部７０ｍに記録される。また、この記録は、データーサーバ７０ｓｖにオンラインで転送される（ステップＳ２０）。尚、オンラインの手段に依らず、当該記録を記録メディアに記録し（ステップＳ２１）、ウェハカセットと共に、次の工程に移行させてもよい（ステップＳ２２）。
【０１０９】
また、測定された保護テープ１１の厚みは、“Tape t”という変数で記録される。
次に、厚みが測定された保護テープ１１の部分が半導体基板１０の主面の上方にまで送り出される。そして、ローラ１２によって保護テープ１１を半導体基板１０の主面に押し付けることにより、保護テープ１１が半導体基板１０の主面に貼り付けられる（ステップＳ１６）。
【０１１０】
続いて、保護テープ１１の貼り付けが完了したら、カッタ５５ｃｔを保護テープ１１に押し付け、半導体基板１０の外周に沿って、カッタ５５ｃｔを１回転させる。これにより、半導体基板１０の主面に貼り付けられた保護テープ１１とそれ以外の部分とがカットされる（ステップＳ１７）。
【０１１１】
そして、保護テープ１１が貼り付けられた半導体基板１０は、ハンドラー５３ｈによって、ウェハカセット内に戻される。即ち、ウェハリセットが行われる（ステップＳ１８）。
【０１１２】
この様な手順は、ウェハカセット内に収納された全ての半導体基板１０に対し繰り返し実施される。そして、夫々のウェハＩＤに対応する半導体基板１０に、どれだけの厚みの保護テープ１１が貼り付けられたかが記録部７０ｍに記録される。
【０１１３】
このような工程により、半導体基板１０の主面への保護テープ１１の貼り付けが終了する。
次に、半導体基板１０が背面研磨されるフローについて説明する。
【０１１４】
当該半導体基板１０の背面研磨工程の開始から終了までは、上記基板研磨部２ｂに於いて実施される。
最初に、背面研磨後の半導体基板１０の厚み（仕上がり厚さ）が狙い値として“WF t”という変数で設定される（ステップＳ３０）。
【０１１５】
次に、保護テープ１１が貼り付けられた半導体基板１０が収納されたウェハカセットが基板研磨部２ｂの基板収納部６０Ａにセットされる（ステップＳ３１）。
そして、ウェハハンド部６２のハンドラー６２ｈにより、ウェハカセットから半導体基板１０が１枚取り出される。
【０１１６】
続いて、半導体基板１０等の表裏が反転されて、半導体基板１０の裏面側（被研磨面）が上方に向けられた状態でセンシング部６１へ搬送される。
当該センシング部６１では、上述した様に、半導体基板１０のセンタ位置と、角度が算出され、半導体基板１０に係るウェハセンシングが完了する（ステップＳ３２）。また、半導体基板１０に刻印してあるウェハＩＤが画像処理機能で読み取られる（ステップＳ３３）。
【０１１７】
次に、主制御部８０により、データーサーバ７０ｓｖ、或いは記録メディアがアクセスされ、当該データーサーバ７０ｓｖ等から各ウェハＩＤ毎の保護テープ１１の厚み“Tape t”がロードされる（ステップＳ３４）。
【０１１８】
次に、半導体基板１０がセンシング部６１からテーブル部６３に搬送され、半導体基板１０がテーブル部６３にセットされる（ステップＳ３５）。
続いて、研磨部６４に設けられた研磨治具２１によって、半導体基板１０の裏面側が研磨される（ステップＳ３６ａ）。
【０１１９】
そして、半導体基板１０が背面研磨されるのと同時に、測定子３０により半導体基板１０の厚みと保護テープ１１の厚みとを足し合わせた厚さが測定される。即ち、背面研磨中に、半導体基板１０と保護テープ１１との総厚さ“BG t”が測定される（ステップＳ３６ｂ）。
【０１２０】
そして、上述した如く、背面研磨をしながらリアルタイムで厚さの測定が行われ、演算部８０ｃにより、研磨量が条件式“BG t = Tape t + WF t + α”を満たしているか否かの判断がなされる（ステップＳ３７）。
【０１２１】
ここで、“BG t”に“α”という値を組み込んだ理由について補説する。
保護テープ１１を半導体基板１０に貼り付ける前後では、厳密には同一ではない。例えば、貼り付け前後で環境が同じではないからである。
【０１２２】
具体的には、背面研磨時には研磨用の水等を注ぎながら処理するので、貼り付け前後では温度差が生じる。
また、背面研磨時の研磨治具２１による押圧力で、保護テープ１１が圧縮される場合もある。
【０１２３】
これらの誤差（例えば、数μｍ以内）を“α”として、条件式に組み込むことにより、“BG t”が補正されて、研磨後の半導体基板１０がより正確な仕上がり厚さになる。
尚、“α”は、使用する保護テープ１１の材質、使用環境によって種々異なるが、予備実験等により、これらの値は予め調査されている。そして、夫々の材質、使用環境に応じたαの値がデータベース化されて、記録部７０ｍに格納されている。
【０１２４】
そして、研磨量が条件式“BG t = Tape t + WF t + α”を満たしていると判断された場合は、背面研磨を終了させる（ステップＳ３８）。即ち、目的値である“BG t”となるまでに、半導体基板１０の裏面側が研磨される。
【０１２５】
また、研磨量が上記条件式を満たしていないと判断された場合は、上記ステップＳ３６ａにまで戻り、再び、上記条件式を満たすまで、背面研磨が続行される。
次に、上記条件式が満たされ、背面研磨が終了した後に於いては、ウェハハンド部６２によって半導体基板１０が洗浄部６５に搬送される。
【０１２６】
当該洗浄部６５では、半導体基板１０が真空吸引によって固定、回転されながら、洗浄水によって半導体基板１０に付着している表面残留異物が除去される（ステップＳ３９）。そして、表面残留異物が除去された後に於いては、エアブロー、高速回転等により、洗浄水が半導体基板１０の主面から取り除かれ、半導体基板１０が乾燥する。
【０１２７】
続いて、ウェハハンド部６２によって半導体基板１０が洗浄部６５から取り出され、基板収納部６０Ｂに収納される。これにより、ウェハリセットが完了する（ステップＳ４０）。
【０１２８】
そして、この様な手順は、基板収納部６０Ａに収納された全ての半導体基板１０に対し繰り返し実施される。また、上述した処理を経て、基板収納部６０Ｂに格納された、夫々の半導体基板１０に於いては、上記条件式を全て満足していることから、その厚みが一定になっている。
【０１２９】
この様に、本実施の形態では、半導体基板１０の表面側に配置される保護テープ１１の厚みを検出する検出手段と、保護テープ１１の厚みと半導体基板１０の厚みとを加算した厚みを測定する測定手段と、前記厚みが目的値になるまで、半導体基板１０の裏面側を研磨する研磨手段と、を備えた半導体製造装置２を用いて、半導体装置を製造している。
【０１３０】
このような半導体製造装置２を用いれば、保護テープ１１に厚さにばらつきがあっても、背面研磨を施した半導体基板１０に於いては、その仕上がり厚さを常に一定に形成することができる。
【０１３１】
従って、樹脂封止型の半導体装置を製造しても、当該半導体装置の高さ要求を常に満足した半導体装置が形成する。
また、背面研磨後の半導体基板１０の厚みに於いては、そのばらつきがより小さくなる。従って、樹脂封止型の半導体装置を設計する際には、半導体基板１０のばらつき見込みを考慮する必要がなくなる。そして、当該ばらつき見込みを考慮しなくて済む分、樹脂封止型の半導体装置の薄型化を図ることができる。
【０１３２】
また、仕上がり厚さ以上に半導体基板１０が研磨されることがないため、背面研磨後に於いては、半導体基板１０の割れ、欠けが生じ難くなる。
また、半導体基板１０の削り量が一定に保たれるため、研磨治具２１の磨耗量の管理が容易になる。例えば、研磨治具２１の交換周期が安定する。これにより、背面研磨工程の作業効率が向上する。
【０１３３】
また、半導体製造装置２の記録部７０ｍには、ウェハＩＤ毎の保護テープ１１の厚み、背面研磨後の半導体基板１０の厚みが蓄積されるので、ウェハＩＤ毎の履歴管理を容易に行うことができる。
【０１３４】
この様に、本実施の形態では、高い製造歩留まりを以て、半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本実施の形態に係る半導体装置の製造方法のフロー図である。
【図２】半導体装置の製造工程を説明するための要部図である（その１）。
【図３】半導体装置の製造工程を説明するための要部図である（その２）。
【図４】半導体製造装置の機能ブロック図である。
【図５】半導体製造装置の構成を説明するための要部図である。
【図６】半導体基板表面への保護テープの貼り付け工程及び半導体基板の背面研磨工程のフロー図である。
【図７】半導体装置の製造工程を説明するための要部図である。
【図８】半導体基板の仕上がり厚さにばらつきが生じる理由を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１ａ，１ｂ  半導体装置
２  半導体製造装置
２ａ  保護テープ貼付部
２ｂ  基板研磨部
１０，１０ａ，１０ｂ  半導体基板
１０ｃ，１０ｃａ，１０ｃｂ  半導体素子
１１，１１ａ，１１ｂ  保護テープ
１２  ローラ
１３，３０  測定子
２０  回転ステージ
２１  研磨治具
３１  基準位置
４０  支持基板
４１  ボンディングワイヤ
４２  封止用樹脂
４３  半田ボール
５０  保護テープロード部
５０ａ，６３ａ  厚さ測定部
５０ｂ，５３ｂ，５５ａ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ，６５ａ  回転駆動部
５０ｓ，６３ｓ  ステージ
５０ｒ  ローラ
５１，６０，６０Ａ，６０Ｂ  基板収納部
５１ａ，５３ａ，６０ａ，６２ａ，６４ａ  上下駆動部
５２，６１  センシング部
５２ａ，６１ａ  カメラ部
５２ｂ，６１ｂ  ＩＤ読取部
５２ｃ，６１ｃ  揺動駆動部
５３，６２  ウェハハンド部
５３ｈ，６２ｈ  ハンドラー
５４  テープ貼り付け部
５４ａ  左右駆動部
５５  テープカット部
５５ｃｔ  カッタ
６３  テーブル部
６４  研磨部
６５  洗浄部
７０ｓｖ  データーサーバ
７０ｍ  記録部
７０ｄ，８０ｄ  検出部
７０，８０  主制御部
７０ｄｐ，８０ｄｐ  表示部
７１，８１  駆動制御部
７２，８２  移動指令部
８０ｃ  演算部
８５  厚さデータ
【図１】
2010040821.tif 000003
【図２】
2010040821.tif 000004
【図３】
2010040821.tif 000005
【図４】
2010040821.tif 000006
【図５】
2010040821.tif 000007
【図６】
2010040821.tif 000008
【図７】
2010040821.tif 000009
【図８】
2010040821.tif 000010