(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体集積回路装置の製造工程において、詳しくはウエハの裏面を研削して所望の厚さにするバックグラインディング工程およびそれと一体のストレスリリーフ工程において、仕上げ研削用回転砥石の寿命および研削特性を実用的な範囲に維持しつつ、ウエハのチッピング等に起因するウエハ裏面のスクラッチ等の発生を有効に回避する。【解決手段】このため、ストレスリリーフ工程を兼ねるバック・グラインディング工程の仕上げ研削において、基本的に仕上げ研削から回り状態でウエハ裏面を磨くスパークアウト期間のみ、目立て用砥石１０５を研削用砥石１０７に押し当てながら仕上げ研削をする。【選択図】図１
2008277602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）デバイスが形成されたウエハの第１主面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｂ）前記表面保護テープが貼り付けられた前記ウエハの前記第１主面側をグラインディング装置の第１のウエハステージに真空吸着する工程；
（ｃ）前記第１のウエハステージに真空吸着されている状態で、前記ウエハの第２の主面を第１の回転砥石により荒削り研削加工することにより、前記ウエハの厚さを第１の厚さまで研削する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記第１のウエハステージまたは第２のウエハステージに真空吸着されている状態で、前記ウエハの前記第２の主面を、前記第１の回転砥石よりも砥粒径が小さい第２の回転砥石により仕上げ研削加工することにより、前記ウエハの厚さを、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さまで研削する工程、
ここで、工程（ｄ）の仕上げ研削加工工程は以下の下位工程を含む：
（ｉ）前記第２の回転砥石を前記ウエハの前記第２の主面に着地させる工程；
（ｉｉ）前記第２の回転砥石と前記ウエハの前記第２の主面が接触した状態で、第１の加圧下において、前記ウエハの前記第２の主面を研削する工程；
（ｉｉｉ）前記工程（ｉｉ）に続いて、前記第２の回転砥石と前記ウエハの前記第２の主面が接触した状態で、前記第１の加圧よりも軽い第２の加圧下において、前記ウエハの前記第２の主面を研削する工程；
（ｉｖ）前記工程（ｉｉｉ）に続いて、前記第２の回転砥石を前記ウエハの前記第２の主面から引き離す工程、
ここで、前記仕上げ研削加工工程の一部の期間であって、下位工程（ｉｉｉ）が行われる間、前記第２の回転砥石には、目立て用砥石が押し付けられている。
【請求項２】
前記１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含む。
【請求項３】
前記２項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている前記目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含み、それを超えて更に下位工程（ｉｉ）が終了する期間に及ぶ。
【請求項４】
前記３項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている前記目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含み、それを超えて更に下位工程（ｉｖ）が開始する期間に及ぶ。
【請求項５】
前記１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間の内、開示時または終了時を含まない。
【請求項６】
前記１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間の内、開示時および終了時を含まない。
【請求項７】
前記２項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石は可動式に保持されている。
【請求項８】
前記７項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石の結合剤の硬度は、前記第２の回転砥石の結合剤の硬度より高い。
【請求項９】
前記８項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石の砥粒の粒径は、前記第２の回転砥石の砥粒の粒径よりも小さい。
【請求項１０】
前記１項の半導体集積回路装置の製造方法において、目立て期間中、前記目立て用砥石には研削液または研削水が供給されている。
【請求項１１】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）デバイスが形成されたウエハの第１主面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｂ）前記表面保護テープが貼り付けられた前記ウエハの前記第１主面側をグラインディング装置の第１のウエハステージに真空吸着する工程；
（ｃ）前記第１のウエハステージに真空吸着されている状態で、前記ウエハの第２の主面を第１の回転砥石により荒削り研削加工することにより、前記ウエハの厚さを第１の厚さまで研削する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記第１のウエハステージまたは第２のウエハステージに真空吸着されている状態で、前記ウエハの前記第２の主面を、前記第１の回転砥石よりも砥粒径が小さい第２の回転砥石により仕上げ研削加工することにより、前記ウエハの厚さを、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さまで研削する工程、
ここで、工程（ｄ）の仕上げ研削加工工程は以下の下位工程を含む：
（ｉ）前記第２の回転砥石を前記ウエハの前記第２の主面に着地させる工程；
（ｉｉ）前記第２の回転砥石と前記ウエハの前記第２の主面が接触した状態で、第１の加圧下において、前記ウエハの前記第２の主面を研削する工程；
（ｉｉｉ）前記工程（ｉｉ）に続いて、前記第２の回転砥石と前記ウエハの前記第２の主面が接触した状態で、前記第１の加圧よりも軽い第２の加圧下において、前記ウエハの前記第２の主面を研削する工程；
（ｉｖ）前記工程（ｉｉｉ）に続いて、前記第２の回転砥石を前記ウエハの前記第２の主面から引き離す工程、
ここで、前記仕上げ研削加工工程の一部の期間であって、下位工程（ｉｉｉ）が行われる間、前記第２の回転砥石には、目立て用砥石が押し付けられており、前記一部の期間以外の前記仕上げ研削加工工程では前記目立て用砥石が押し付けられていない。
【請求項１２】
前記１１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含む。
【請求項１３】
前記１２項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている前記目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含み、それを超えて更に下位工程（ｉｉ）が終了する期間に及ぶ。
【請求項１４】
前記１３項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている前記目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含み、それを超えて更に下位工程（ｉｖ）が開始する期間に及ぶ。
【請求項１５】
前記１１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間の内、開示時または終了時を含まない。
【請求項１６】
前記１１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間の内、開示時および終了時を含まない。
【請求項１７】
前記１２項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石は可動式に保持されている。
【請求項１８】
前記１７項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石の結合剤の硬度は、前記第２の回転砥石の結合剤の硬度より高い。
【請求項１９】
前記１８項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石の砥粒の粒径は、前記第２の回転砥石の砥粒の粒径よりも小さい。
【請求項２０】
前記１１項の半導体集積回路装置の製造方法において、目立て期間中、前記目立て用砥石には研削液または研削水が供給されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路装置（または半導体装置）の製造方法におけるバックグラインディング(Back Grinding)技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本特開平９-１４８２８３号公報（特許文献１）には、ワックスによるウエハ固定技術を用いたバックグラインディングプロセスの仕上げ研削において、研削ブレードの目詰まりによる加工面のむしれ、焼け、クラック等を回避するために、研削ブレードの砥石を目立てしながら研削することが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９-１４８２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に半導体のバック・グラインディングは荒削り研削(Rough Grinding)と仕上げ研削(Fine Grinding)の２段階からなる。この仕上げ研削について、本発明者らが検討したところによると以下のことが明らかとなった。すなわち、仕上げ研削には、一般に固定砥粒の粒径＃２０００（JISまたはグラインダー・ホイール業界の標準的番数表示）程度のレジノイド砥石（ダイアモンド砥粒をレジノイド結合剤）が使用されるが、これでは裏面が荒すぎて最終的な集積回路チップの抗折強度を確保することができない。一方、抗折強度を確保するために仕上げ研削ごさらにドライポリッシュ法等により、完全な鏡面仕上げをすると、今度は、裏面の不純物ゲッタリング効果がなくなり、裏面からの汚染を回避できなくなる。そこで、砥粒の粒径＃８０００程度のレジノイド砥石を仕上げ研削に適用して、鏡面仕上げ試みたが、砥粒が軟らかいレジノイド結合剤にめり込むため良好な研削特性が得られないことがわかった。この問題は、結合剤がより硬いビトリファイド砥石にすると解決できそうに見えるが、そうすると砥粒が微細なためウエハと砥石の接触面積が増える結果、面やけ(Wafer Burning)を起こすこととなる。この点は、ビトリファイド砥石に空孔を導入して、ウエハと砥石の接触面積を減少させればよいことがわかった。しかし、そのようにすると、砥石表面の空孔に異物等がトラップされる結果、スクラッチが発生することがわかった。これに対して、前記日本特開平９-１４８２８３号公報にあるように、目立て用砥石（ドレッサー）を研削用砥石に押し当てながら仕上げ研削をすることも考えられるが、研削用砥石の磨耗が激しく実用的ではない。
【０００５】
本発明の目的は、量産に適合した半導体集積回路装置の製造プロセスを提供することにある。
【０００６】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【０００８】
すなわち、本願発明はバック・グラインディング工程の仕上げ研削において、基本的にスパークアウト期間(Sparkout period)のみ、目立て用砥石を研削用砥石に押し当てながら仕上げ研削をするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１０】
すなわち、バック・グラインディング工程の仕上げ研削において、スクラッチの原因となる所定の期間をのみ、目立て用砥石を研削用砥石に押し当てながら仕上げ研削をすることによって、バック・グラインディング工程を量産に適合したものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
【００１２】
１．以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）デバイスが形成されたウエハの第１主面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｂ）前記表面保護テープが貼り付けられた前記ウエハの前記第１主面側をグラインディング装置の第１のウエハステージに真空吸着する工程；
（ｃ）前記第１のウエハステージに真空吸着されている状態で、前記ウエハの第２の主面を第１の回転砥石（グラインディング・ホイール）により荒削り研削加工（粗研削）することにより、前記ウエハの厚さを第１の厚さまで研削する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記第１のウエハステージまたは第２のウエハステージに真空吸着されている状態で、前記ウエハの前記第２の主面を、前記第１の回転砥石よりも砥粒径が小さい第２の回転砥石により仕上げ研削加工することにより、前記ウエハの厚さを、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さまで研削する工程、
ここで、工程（ｄ）の仕上げ研削加工工程は以下の下位工程を含む：
（ｉ）前記第２の回転砥石を前記ウエハの前記第２の主面に着地させる工程；
（ｉｉ）前記第２の回転砥石と前記ウエハの前記第２の主面が接触した状態で、第１の加圧下において、前記ウエハの前記第２の主面を研削する工程；
（ｉｉｉ）前記工程（ｉｉ）に続いて、前記第２の回転砥石と前記ウエハの前記第２の主面が接触した状態で、前記第１の加圧よりも軽い第２の加圧下において、前記ウエハの前記第２の主面を研削する工程；
（ｉｖ）前記工程（ｉｉｉ）に続いて、前記第２の回転砥石を前記ウエハの前記第２の主面から引き離す工程、
ここで、前記仕上げ研削加工工程の一部の期間であって、下位工程（ｉｉｉ）が行われる間、前記第２の回転砥石には、目立て用砥石が押し付けられている。
【００１３】
２．前記１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含む。
【００１４】
３．前記２項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている前記目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含み、それを超えて更に下位工程（ｉｉ）が終了する期間に及ぶ。
【００１５】
４．前記３項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている前記目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含み、それを超えて更に下位工程（ｉｖ）が開始する期間に及ぶ。
【００１６】
５．前記１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間の内、開示時または終了時を含まない。
【００１７】
６．前記１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間の内、開示時および終了時を含まない。
【００１８】
７．前記１から６項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石は可動式に保持されている。
【００１９】
８．前記１から７項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石の結合剤の硬度は、前記第２の回転砥石の結合剤の硬度より高い（なお、ドレス用砥石はその結合剤の硬度がより軟らかいものでも、また、回転砥石のそれと同程度のものでも、形状、砥粒との組み合わせ等を変えることで、適用可能である。また、砥石様のものに限らないことはいうまでもない）。
【００２０】
９．前記１から８項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石の砥粒の粒径は、前記第２の回転砥石の砥粒のよりも小さい（なお、同様にドレス用砥石はその砥粒の平均粒径がより大きいものでも、また、回転砥石のそれと同程度のものでも、形状、固定の仕方、結合剤との組み合わせ等を変えることで、適用可能である。）。
【００２１】
１０．前記１から９項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、目立て期間中、前記目立て用砥石には研削液または研削水が供給されている。
【００２２】
１１．以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）デバイスが形成されたウエハの第１主面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｂ）前記表面保護テープが貼り付けられた前記ウエハの前記第１主面側をグラインディング装置の第１のウエハステージに真空吸着する工程；
（ｃ）前記第１のウエハステージに真空吸着されている状態で、前記ウエハの第２の主面を第１の回転砥石により荒削り研削加工することにより、前記ウエハの厚さを第１の厚さまで研削する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記第１のウエハステージまたは第２のウエハステージに真空吸着されている状態で、前記ウエハの前記第２の主面を、前記第１の回転砥石よりも砥粒径が小さい第２の回転砥石により仕上げ研削加工することにより、前記ウエハの厚さを、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さまで研削する工程、
ここで、工程（ｄ）の仕上げ研削加工工程は以下の下位工程を含む：
（ｉ）前記第２の回転砥石を前記ウエハの前記第２の主面に着地させる工程；
（ｉｉ）前記第２の回転砥石と前記ウエハの前記第２の主面が接触した状態で、第１の加圧下において、前記ウエハの前記第２の主面を研削する工程；
（ｉｉｉ）前記工程（ｉｉ）に続いて、前記第２の回転砥石と前記ウエハの前記第２の主面が接触した状態で、前記第１の加圧よりも軽い第２の加圧下において、前記ウエハの前記第２の主面を研削する工程；
（ｉｖ）前記工程（ｉｉｉ）に続いて、前記第２の回転砥石を前記ウエハの前記第２の主面から引き離す工程、
ここで、前記仕上げ研削加工工程の一部の期間であって、下位工程（ｉｉｉ）が行われる間、前記第２の回転砥石には、目立て用砥石が押し付けられており、前記一部の期間以外の前記仕上げ研削加工工程では前記目立て用砥石が押し付けられていない。
【００２３】
１２．前記１１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含む。
【００２４】
１３．前記１２項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている前記目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含み、それを超えて更に下位工程（ｉｉ）が終了する期間に及ぶ。
【００２５】
１４．前記１３項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている前記目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間を含み、それを超えて更に下位工程（ｉｖ）が開始する期間に及ぶ。
【００２６】
１５．前記１１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間の内、開示時または終了時を含まない。
【００２７】
１６．前記１１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石が押し付けられている目立て期間は下位工程（ｉｉｉ）が行われている全期間の内、開示時および終了時を含まない。
【００２８】
１７．前記１１から１６項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石は可動式に保持されている。
【００２９】
１８．前記１１から１７項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石の結合剤の硬度は、前記第２の回転砥石の結合剤の硬度より高い。
【００３０】
１９．前記１１から１８項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石の砥粒の粒径は、前記第２の回転砥石の砥粒の粒径よりも小さい。
【００３１】
２０．前記１１から１９項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、目立て期間中、前記目立て用砥石には研削液または研削水が供給されている。
【００３２】
次に、本願において開示される発明のその他の実施の形態について概要を説明する。
【００３３】
２１．ウエハの厚さが目的厚さになるように前記ウエハの裏面を回転砥石により仕上げ研削して、その後、得られた集積回路チップを前記目的厚さを実質的に変えることなく配線基板または他の半導体チップ上に固定する半導体集積回路装置の製造方法であって、前記仕上げ研削の間の一定期間のみ（ここで「のみ」といっても、前記一定期間以外の部分で一時的、間歇的等の方法で実質的に砥石が磨耗しないように時間を区切って押し当てること、また、実質的に磨耗が許容できる範囲の弱い圧力で押し当てる等のことを排除するものではない）前記回転砥石に目立て用砥石（いわゆる砥石に限らず、目立てができるものなら何でもよい）を当てる半導体集積回路装置の製造方法（仕上げ研削以外の裏面研削については一般に目立て用砥石を当てないが、必要におおじて当ててもよい。ただし、目立てすると砥石の寿命が短くなる）。なお、言うまでもないことであるが、仕上げ研削といっても、その後のすべても研削等の類似の処理（さらに微細な研削処理、ドライ・ポリッシング、ケミカルエッチその他の処理）を排除するものではない。たとえば、ウエハ内にゲッタリング層が存在する場合、裏面に他の方法でゲッタリング層を形成する場合等、ウエハ裏面に仕上げ研削で破砕層を形成しなくとも、裏面からの汚染が回避できる場合等である。
【００３４】
２２．前記２１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記一定の期間は前記仕上げ研削の間のスパークアウトステップの主要部を含む。
【００３５】
２３．前記２１または２２項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記一定の期間中（「期間中」と言っても期間中必ずしも、すべての時間に給水しなくともよい）、前記目立て用砥石には研削液または研削水が供給されている。
【００３６】
２４．前記２１から２３項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記仕上げ研削の間、前記ウエハは前記回転砥石と同方向に回転している。
【００３７】
２５．前記２１から２４項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記仕上げ研削は、外内研削によって行われる。
【００３８】
２６．ウエハの厚さが目的厚さになるように前記ウエハの裏面を回転砥石により仕上げ研削して、その後、得られた集積回路チップを前記目的厚さを実質的に変えることなく配線基板または他の半導体チップ上に固定する半導体集積回路装置の製造方法であって、前記仕上げ研削の間の一定期間、前記回転砥石に目立て用砥石（いわゆる砥石に限らず、目立てができるものなら何でもよい）を当てる際に、前記目立て用砥石に研削液または研削水（または洗浄液、洗浄水）を供給しながら行う半導体集積回路装置の製造方法。
【００３９】
２７．前記２６項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記一定の期間は前記仕上げ研削の間のスパークアウトステップの主要部を含む。
【００４０】
２８．前記２６または２７項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記仕上げ研削の間、前記ウエハは前記回転砥石と同方向に回転している。
【００４１】
２９．前記２６から２８項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記仕上げ研削は、外内研削によって行われる。
【００４２】
３０．ウエハを表面からハーフカットダイシングした後、前記ウエハの前記表面に表面保護テープを貼り付け、その状態でウエハの厚さが目的厚さになるように前記ウエハの裏面を回転砥石により仕上げ研削して、その後、得られた集積回路チップを前記目的厚さを実質的に変えることなく配線基板または他の半導体チップ上に固定する半導体集積回路装置の製造方法であって、前記仕上げ研削の間の一定期間、前記回転砥石に目立て用砥石（いわゆる砥石に限らず、目立てができるものなら何でもよい）を当てる半導体集積回路装置の製造方法。
【００４３】
３１．前記３０項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記一定の期間は前記仕上げ研削の間のスパークアウトステップの主要部を含む。
【００４４】
３２．前記３０または３１項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記一定の期間中、前記目立て用砥石には研削液または研削水が供給されている。
【００４５】
３３．前記３０から３２項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記仕上げ研削の間、前記ウエハは前記回転砥石と同方向に回転している。
【００４６】
３４．前記３０から３３項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記仕上げ研削は、外内研削によって行われる。
【００４７】
３５．ウエハの裏面を回転砥石により仕上げ研削して、その後、得られた集積回路チップを前記ウエハの前記裏面を介して配線基板または他の半導体チップ上に固定する半導体集積回路装置の製造方法であって、以下の工程を含む：
（ａ）前記仕上げ研削の間の第１の期間、前記回転砥石に目立て用砥石を当てることなく研削を実行する工程；
（ｂ）前記仕上げ研削の間の前記第１の期間よりも後の第２の期間、前記回転砥石に前記目立て用砥石を当てながら研削を実行する工程。
【００４８】
３６．前記３５項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の期間は前記第１の期間より短い。
【００４９】
３７．前記３５または３６項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の期間は前記仕上げ研削の間のスパークアウトステップの主要部を含む。
【００５０】
３８．前記３５から３７項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の期間中、前記目立て用砥石には研削液または研削水が供給されている。
【００５１】
３９．以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）デバイスが形成されたウエハの第１主面に表面保護テープを貼り付ける工程；
（ｂ）前記表面保護テープが貼り付けられた前記ウエハの前記第１主面側をグラインディング装置の第１のウエハステージに真空吸着する工程；
（ｃ）前記第１のウエハステージに真空吸着されている状態で、前記ウエハの第２の主面を第１の回転砥石により荒削り研削加工することにより、前記ウエハの厚さを第１の厚さまで研削する工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記第１のウエハステージまたは第２のウエハステージに真空吸着されている状態で、前記ウエハの前記第２の主面を、前記第１の回転砥石よりも砥粒径が小さい第２の回転砥石により仕上げ研削加工することにより、前記ウエハの厚さを、前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さまで研削する工程、
ここで、工程（ｄ）の仕上げ研削加工工程は以下の下位工程を含む：
（ｉ）第１の期間、前記第２の回転砥石に目立て用砥石を当てることなく前記仕上げ研削加工を実行する工程；
（ｉｉ）前記第１の期間よりも後の第２の期間、前記第２の回転砥石に目立て用砥石を当てながら前記仕上げ研削加工を実行する工程。
【００５２】
４０．前記３９項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の期間は前記第１の期間より短い。
【００５３】
４１．前記３９または４０項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の期間は前記仕上げ研削の間のスパークアウトステップの主要部を含む。
【００５４】
４２．前記３９から４１項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石は可動式に保持されている。
【００５５】
４３．前記３９から４２項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石の結合剤の硬度は、前記第２の回転砥石の結合剤の硬度より高い。
【００５６】
４４．前記３９から４３項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記目立て用砥石の砥粒の粒径は、前記第２の回転砥石の砥粒の粒径よりも小さい。
【００５７】
４５．前記３９から４４項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の期間中、前記目立て用砥石には研削液または研削水が供給されている。
【００５８】
４６．前記３９から４５項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の回転砥石は、ビトリファイド砥石である。
【００５９】
４７．前記４６項の半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の回転砥石は、無数の気孔を有する砥石である。
【００６０】
４８．前記３９から４７項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の回転砥石は、砥粒径は１μｍ未満である。
【００６１】
４９．前記３９から４７項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の回転砥石は、砥粒径は０．５μｍ未満である。
【００６２】
５０．前記３９から４９項のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記第２の期間中、前記第２の回転砥石にはジェットノズルまたは２流体ジェットノズルにより洗浄液または洗浄水が供給されている。
【００６３】
〔本願における記載形式・基本的用語・用法の説明〕
１．本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数の部分に分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
【００６４】
２．同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「ＡからなるＸ」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、Ａ以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Ａを主要な成分として含むＸ」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。
【００６５】
３．同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００６６】
４．さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
【００６７】
５．「ウエハ」というときは、通常は半導体集積回路装置（半導体装置、電子装置も同じ）をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、ＳＯＩウエハ、絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。また、ダイシング後等のすでにチップ領域に分離されたものでも、ダイシングテープや表面保護テープに固定されているものを集合的に一体として示すときは、「ウエハ」と呼ぶ。本願では、主にシリコン系のウエハについて説明するが、その他のGaAs系ウエハ、ガラス、セラミックス等の絶縁性ウエハ等にも適用できる。
【００６８】
６．砥石(Abrasive)の特性は主に砥粒、結合剤、これらの結合状態、気孔(Pore)の有無（ポーラス系砥石）等の構造的特長に依存するが、結合剤、構造的特長が同じ場合、主に砥粒の粒径（番数表示＃Nで、たとえば＃３５０）に依存する。番数表示の数値が大きいほど砥粒の平均粒径（単に「砥粒径」という）は小さくなる。（研削砥粒の径を表す＃の後の数値は砥石等を製造する際に砥粒をより分けるふるいの目の大きさに対応する。言い換えると、それに含まれる主要な砥粒の径に対応する。例を示すと、＃２８０の粒径はほぼ１００μｍ程度、＃３６０の粒径はほぼ４０から６０μｍ程度、＃２０００の粒径はほぼ４から６μｍ程度、＃４０００の粒径はほぼ２から4μｍ程度、＃８０００の粒径はほぼ０．２μｍ程度である。本願では、これに準拠して、砥粒の径に関する砥石の特性を記載する。なおＪＩＳ規格がすでにある部分についてはそれに準じている。同基準がないものについては、下記ディスコ社製品の基準に準拠している。）砥粒には一般にはダイヤモンドが使用されるが、その他の材料でもよい。なお、グラインディングプロセスで使用される砥石は、一般にダイヤモンド砥粒と無機系結合剤を混ぜて、あるいは表面にコートして焼成したセラミック系のものと、ダイヤモンド砥粒を有機系結合剤（レジン・ボンド）で固めたレジノイド系（レジンにはフェノール系、ポリイミド系などがある）のもの、またはその中間のものがある。一般にレジン系の結合剤の方が研削ダメージが小さいとされている。また、適用可能な砥粒（固定砥粒）としては、ダイヤモンドの外に、シリコンカーバイド、アルミナベース砥粒、ＣＢＮ(Cubic Boron Nitride)等がある。なお、市販されている仕上げ研削用グラインディング・ホイール（回転研削砥石）としては、株式会社ディスコ(DISCO Corporation)のグラインディング・ホイールＩＦシリーズ、ＧＦ０１シリーズ、ポリグラインド(Poligring)シリーズ等がある。
【００６９】
７．砥石の「目立て」はドレッシングまたはコンディションニングともいうが、本願では、主に砥石の表面を硬いもので擦ることで、表面の付着物（チッピング破片、古い砥粒）や古い結合剤を除去して下層の新しい結合剤表面（結果として新しい砥粒）を出すこと等を指す。
【００７０】
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。なお、気孔を有するビトリファイド砥石にレジンを含浸させた複合型砥石については、本願発明者らの日本特開２００７−１２８１０公報（または対応米国公開２００７−０００４１８０公報）に詳しく開示されている。また、ウエハ裏面の汚染防止に関しては、本願発明者らの日本特開２００５−２１００３８公報（または対応米国公開２００５−０１４２８１５公報）に詳しく開示されている。さらに、エッジ・トリミングに関しては、本願発明者らの日本特開２００３−５９８７８公報に詳しく開示されている。
【００７１】
図１は本実施形態に使用するバックグラインディング装置の仕上げ研削部（図８のＢＧ工程１３４に対応）の模式断面図等である。同図中で（ａ）は，断面図であり、（ｂ）は断面図の回転砥石部分を下から見た説明図である。ここで、ウエハ１は裏面を上にして表面保護テープＢＴ１（粘着テープ）を介して、多孔質セラミックス製の真空吸着テーブル２に固定されている（その他のタイプのウエハステージまたはウエハチャックでもよい）。スピンドルモータ１０３にはホイール基台１０２と環状砥石列１０７（ここの砥石はセグメントという）からなる第２の回転砥石５１（荒削り研削用の第１の回転砥石もほぼ同じであるが、第１の回転砥石の場合は、このようなドレス機構は必ずしも必要でない）が取り付けられている。この砥石列１０７にはドレスボード上下機構１０６（目立て砥石位置・加圧制御機構）により、ドレスボード１０５が押し付けられるようになっている。ここで、ドレスボード１０５（ドレス用砥石）は、押し付けられている間においても、ドレスボード回転機構１０９によって、回転可能となっており、ドレス用砥石の同一部分のみが磨耗しないようになっている。また、ドレス中の回転によって良好なドレス特性が得られる。
【００７２】
図２は図１の要部拡大図である。仕上げ研削中はウエハ用研削液ノズル１１１とドレッサー用研削液ノズル１１２から研削液（通常、純水）が供給されている（なお、研削液は冷却、洗浄、潤滑等の作用をするものであれば、純水、純水ベースの薬液、オイル系液体等が使用可能である。なお、洗浄目的では高圧ジェットや高圧ガスを含んだ２流体ジェット等も有効である）。それぞれウエハ１上およびドレス用砥石上に供給するのが望ましい（ただし、研削用砥石１０７に直接当てることを排除するものではない。たとえば、限られた時間の間、直接に研削液や洗浄液を当てることは有効な場合もある。）。研削用砥石１０７に直接当たると砥石の磨耗を助長する可能性がある。ドレッサー用研削液ノズル１１２による研削液の供給は目立てにより発生した不所望な研削くずをウエハ１に到達する前に除去する効果がある。
【００７３】
図３は本実施形態のプロセスの要部である仕上げ研削工程等の詳細を表す模式タイムチャートである。ウエハ１は３００mmウエハを例にとれば（以下同じ）、たとえば８００μm程度の厚さで（７００μm以上の厚さ）荒削り研削に投入される（荒削り元厚）。たとえば、目標最終ウエハ厚またはウエハ仕上げ厚（チップ厚）が１００μm（図８のダイボンド工程のチップ厚さと実質的に同じである）とすると、荒削り研削によって、１３５μm程度とされて、仕上げ研削に投入される（仕上げ研削と荒削り研削は通常、同一のウエハチャックまたはウエハステージ上で行われるが、装置の構成等によって途中で別のステージに変えてもよい。ただし、同一ステージで処理した方が薄膜ウエハを扱う上では有利である）。仕上げ研削（ここでは業界標準となっているインフィード方式を説明する。すなわち、ともに回転している研削ホイールとウエハが２次元的にほぼ半分ほどオーバーラップした状態で徐々にホイールがウエハに向けて降下してゆくことによって、研削を行う。）は、以下のようなステップに分けられる。すなわち、仕上げ用砥石５１が回転しながらウエハ１の裏面に向け降下して行くエアカットステップ、着地後、研削開始からほぼ目標の厚さに到達するまでの主研削ステップ（このステップは、研削特性を向上させるため一般にエアカットステップと実質的に同じ降下速度すなわち比較的降下速度の大きいファーストカットステップと比較的降下速度の小さいセカンドカットステップに分かれることが多い。さらに遅いサードカットステップが入ることもある）、その後、加圧をほぼ砥石５１等の自重のみか主研削ステップと比較して十分に弱い加圧の下で表面を整えるスパークアウトステップ(Sparkout step)、最後に砥石が回転しながらウエハ１から離れてゆくエスケープステップである。このスパークアウトステップは仕上がりを鏡面に近い面（準鏡面）とするためのもので、これをしないと研削縞(Striation)が目立ち、見た目にも若干曇って見える。また、応力集中がおきやすく抗折強度的に見ても不利である。以下に詳述するように、スパークアウトステップは主研削ステップと比較するときわめて短時間である。
【００７４】
図４は仕上げ研削工程の詳細条件の一例と本実施形態の要部である目立て期間と前記の各ステップの関係を示す説明図である。本願発明者の検討によれば、スクラッチは深いスクラッチ（深さ０．５から１．５μm）と浅いスクラッチ（深さ０．５μm未満）に分類される。深いスクラッチの原因は砥石に混入した異物や粒径の大きい砥粒であり、浅いスクラッチの原因は研削時にウエハ裏面と砥石間に巻き込まれたシリコン片または砥石片である。本実施形態では、主に浅いスクラッチの低減を取り扱う。したがって、スクラッチは主研削ステップの終了間際以降、エスケープステップの開始時直後までに発生すると考えられる。すなわち、主研削ステップの終了間際以前に発生したスクラッチはその後の研削で消滅するし、エスケープステップの開始時直後以降は、ウエハの裏面と砥石下面が十分離れているので、理論的にスクラッチは発生しないと考えられる。したがって、同図aに示すように、スパークアウトステップT2と、その前後にあたる主研削ステップの終了時または終了期間T1およびエスケープステップの開始時または開始期間T3を含むものとすることが望ましい。これは、たとえばスパークアウトステップとその前後１秒程度（深さ０．２μmのスクラッチに対応）ということになる。また、最大限スパークアウトステップの前３秒まで面取り期間を延長すれば理論的には、完全に浅いスクラッチを排除できるが、通常そのような大きなスクラッチは浅いスクラッチとしては少ないと考えられる。したがって、前後余裕T1、T3ともに３秒未満から１秒前後の時間が最適と考えられる。しかし、前後余裕は必ずしも必要ではないことは言うまでもない。ここで、スパークアウトステップの終了時やエスケープステップの開始時には比較的にスクラッチの発生が少ないと考えられるので、同図b、d、e、f、g、h等に示すようにすることができる。このようにすると回転砥石５１の退避動作をスムースに行うことができる。また、最終目標ウエハ厚を正確に制御するという観点からは、同図c、d、e、f、g、i等に示すようにすることが有効である。要するに、スパークアウトステップの主要部が目立て期間となることが重要である。この図に示された好適な実施形態においては、仕上げ研削用回転砥石５１の回転方向とウエハ１の回転方向は同一である（荒削り研削の場合も同じ）。しかし、逆回転を採用してもよい。詳細は後述する。
【００７５】
なお、荒削り研削は除去量が多い分、研削速度も仕上げ研削よりはるかに速い。ここで説明する装置では、ウエハの流れの関係で、荒削りと仕上げはほぼ同等の時間で処理されることが望ましい。
【００７６】
図５はスクラッチ発生の原因のひとつであるウエハエッジでのチッピングを説明するための仕上げ研削時（荒削り研削時もほぼ同じ）のウエハ装置要部断面図である。同図において、ウエハ真空吸着ステージ２は以下の３つの部分に分かれている。すなわち、中心部の比較的目の粗い多孔質からなる中央多孔質部２a、周辺の比較的目の細かい多孔質からなる周辺多孔質部２b、周辺の枠となる金属部２cである。ここで、中央多孔質部２aと周辺多孔質部２bは別個の真空系統に接続されており、そのことによって、周辺のウエハまたは表面保護テープＢＲ１がない部分でエアが抜ける結果、ウエハ全体の吸着が損なわれることを防止している。すなわち、このため周辺は吸着力が比較的弱いため、ウエハ端部は浮き上がりやすい。そこで、チッピングが発生する可能性が高い。
【００７７】
図６はスクラッチ発生のメカニズムを例示するための本実施形態で用いる仕上げ研削用の砥石の模式断面図（ウエハ研削時）である。本実施形態では、ダイヤモンド砥粒の粒径＃８０００程度（粒径０．２μｍ程度、すなわち粒径１μｍ未満または０．５μｍ未満の微細砥粒）のビトリファイド(Vitrified)砥石に無数の気孔を導入した発泡ビトリファイド砥石（すなわちポーラス系ビトリファイド・ボンド・ダイヤモンド・ホイール）を用いている。これは、砥粒が微細なため、通常仕上げ研削に用いるレジノイド(Resinoid)砥石では、砥粒が軟らかいレジノイド結合剤中に埋没してしまうためである。また、気孔を導入したのは、そのままではウエハとの接触面積が過大となり面やけが発生する恐れがあるからである。同図において、ダイヤモンド砥粒１２１がビトリファイド・ボンド（ビトリファイド結合剤）１２２とともに焼成等されており、無数の気孔１２３を有している。ところが、この気孔１２３にチッピング異物１２４等がトラップされると結果としてスクラッチ１２５が生じることとなる。
【００７８】
図７はグラインディング処理室Ｒ１内でのウエハ１の動きを説明するための要部上面図である。同図において、ウエハ１は、まず、いずれかの吸着ステージ２に吸着され、荒削り研削用回転砥石１０２bにより荒削り研削が行われる。その後、そのままロータリーテーブル２５が回転して、ウエハ１が仕上げ研削用砥石１０２aの下に来て、仕上げ研削が行われる（装置構成によっては、別の吸着ステージに移し変えるものもある）。
【００７９】
なお、エッジ・トリミングを施せば、チッピングの可能性は減るが、完全になくすことはできない。また、ＤＢＧプロセスではウエハ内部でのチッピングが重要な問題となる。したがって、工程は増えるものの、本実施形態においても、エッジ・トリミングを施せば、スクラッチ低減に役立つことは言うまでもない。
【００８０】
次に図８によって、本実施形態の全体の流れを説明する。ウエハ工程１３１が完了したウエハ１の表面（デバイス面）に表面保護テープが張られる（ＢＧテープ貼り付け工程１３２）。その後、バックグラインド処理１３４が施される。次にウエハ１はダイシングのためのフレーム６にダイシングテープＤＴ１を介してマウントされる（ウエハマウント工程１３５）。マウント後、不要なＢＧテープＢＴ１が剥がされる（BGテープ剥離工程１３６）。その後、ダイシングされ（ダイシング工程１３７）、つづいてダイシングテープＤＴ１の粘着力を弱めるためのＵＶ照射工程１３８を経て、ダイボンド工程１３９に送られる。
【００８１】
次に、バックグラインドにより半導体ウエハ１の裏面に破砕層を形成した後の各工程について、さらに順を追って説明する。
【００８２】
半導体ウエハ１を洗浄し、乾燥させた後、図９に示すように、半導体ウエハ１をダイシングテープＤＴ１に貼り替える。まず、ウエハ搬送治具により半導体ウエハ１を真空吸着し、そのままウエハマウント装置へ搬送する。ウエハマウント装置に搬送された半導体ウエハ１は、アライメント部へ送られてノッチまたはオリフラのアライメントが行われ、その後、半導体ウエハ１はウエハマウント部へ送られてウエハマウントが行われる。ウエハマウントでは、予めダイシングテープＤＴ１を貼り付けた環状のフレーム６を用意しておき、このダイシングテープＤＴ１にその回路形成面を上面にして半導体ウエハ１を貼着する。ダイシングテープＤＴ１は、例えばポリオリフィンを基材とし、アクリル系ＵＶ硬化タイプの粘着剤が塗布され、さらにその上にポリエステルからなる剥離材が貼り付けられている。剥離材は、例えば離形紙であり、剥離材を剥がしてダイシングテープＤＴ１は半導体ウエハ１に貼り付けられる。ダイシングテープＤＴ１の厚さは、例えば９０μｍ、粘着力は、例えばＵＶ照射前２００ｇ／２５ｍｍ、ＵＶ照射後１０から２０ｇ／２５ｍｍである。なお、剥離材がなく、基板の背面を離形処理したダイシングテープを用いてもよい。
【００８３】
次いで、半導体ウエハ１が装着されたフレーム６は粘着テープ剥離部へ送られる。ここでは、半導体ウエハ１から粘着テープＢＴ１（表面保護テープまたはＢＧテープ）が剥離される。このように半導体ウエハ１をフレーム６に貼り直すのは、後のダイシング工程で半導体ウエハ１の回路形成面に形成されているアライメントマークを基準としてダイシングを行うため、アライメントマークが形成されている回路形成面を上面とする必要がある。なお、粘着テープＢＴ１が剥離されても、フレーム６に貼り付けられたダイシングテープＤＴ１を介して半導体ウエハ１を固定しているので、半導体ウエハ１の反りが表面化することはない。
【００８４】
次に、図１０に示すように、半導体ウエハ１をダイシングする。半導体ウエハ１はチップＳＣ１に個片化されるが、個片化された後も各チップＳＣ１はダイシングテープＤＴ１を介してフレーム６に固定されているため、整列した状態を維持している。まず、半導体ウエハ１をウエハ搬送治具により半導体ウエハ１の回路形成面を真空吸着し、そのままダイシング装置へ搬送し、ダイシングテーブル７上に載置する。続いてダイヤモンド・ソーと呼ばれるダイヤモンド微粒を貼り付けた極薄の円形刃８を用いて、半導体ウエハ１をスクライブラインに沿って縦、横にカットする（ウエハの分割はレーザを用いた方法を使用しても良い。その場合は、切削幅を微少にする等の付加的なメリットがある）。
【００８５】
次に、図１１に示すように、半導体ウエハ１にＵＶを照射する。ダイシングテープＤＴ１の裏面側からＵＶを照射して、ダイシングテープＤＴ１の各チップＳＣ１と接する面の粘着力を、例えば１０から２０ｇ／２５ｍｍ程度に低下させる。これにより各チップＳＣ１がダイシングテープＤＴ１から剥がれやすくなる。
【００８６】
次に、図１２に示すように、ウエハテスト工程において良品と判断されたチップＳＣ１をピックアップする。まず、突き上げピン９によりダイシングテープＤＴ１を介してチップＳＣ１の裏面を押圧し、これによりチップＳＣ１をダイシングテープＤＴ１から剥離する。続いてコレット１０が移動して突き上げピン９と対向する上部に位置し、剥離されたチップＳＣ１の回路形成面をコレット１０により真空吸着することにより、１個ずつチップＳＣ１をダイシングテープＤＴ１から引き剥がしてピックアップする。ＵＶ照射によりダイシングテープＤＴ１とチップＳＣ１との接着力が弱められているため、薄く強度が低下しているチップＳＣ１であっても、確実にピックアップすることができる。コレット１０は、例えば略円筒形の外形を有し、その底部に位置する吸着部は、例えば軟質の合成ゴムなどで構成されている。
【００８７】
次に、図１３に示すように、１段目となるチップＳＣ１を基板１１に搭載する。まず、ピックアップされたチップＳＣ１はコレット１０に吸着、保持されて、基板１１（たとえば有機基板で単層または多層配線構造を有する）上の所定位置に搬送される。続いて基板１１のメッキされたアイランド（チップ搭載領域）上にペースト材１２を載せて、ここにチップＳＣ１を軽く押し付け、１００から２００℃程度の温度により硬化処理を行う。これによりチップＳＣ１を基板１１に貼り付ける。ペースト材１２はエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂またはシリコーン系樹脂を例示することができる。なお、ペースト材１２による貼り付けの他、メッキされたアイランドにチップＳＣ１の裏面を軽く擦り付ける、あるいはメッキしたアイランドとチップＳＣ１との間に金テープの小片を挟み、金とシリコンとの共晶を作って接着してもよい。また、ダイシング前にあらかじめウエハ１の裏面にＤＡＦ(Die Attach Film)等の粘着テープまたは両面粘着部材フィルム等のフィルム状接着剤を貼り付けて、それによってマウントの効率を上げてもよい。
【００８８】
ダイシングテープＤＴ１に貼着された良品チップのダイボンディングおよび不良品チップの除去が終了すると、ダイシングテープＤＴ１はフレーム６から剥がされ、フレーム６はリサイクルされる。
【００８９】
次に、図１４に示すように、前記チップＳＣ１と同様にしてチップＳＣ２を準備し、例えば絶縁性ペースト１３ａを用いて１段目のチップＳＣ１上に２段目となるチップＳＣ２を接合し、続いて、前記チップＳＣ１と同様にしてチップＳＣ３を準備し、例えば絶縁性ペースト１３ｂを用いて２段目のチップＳＣ２上に３段目となるチップＳＣ３を接合することにより、チップＳＣ１，ＳＣ２およびＳＣ３を積層する。１段目のチップＳＣ１は、例えばマイコン、２段目のチップＳＣ２は、例えば電気的一括消去型ＥＥＰＲＯＭ（Elec
tric Erasable Programmable Read Only Memory）、３段目のチップＳＣ３は、例えばＳＲＡＭを例示することができる。この基板１１の表面には複数個の電極パッド１４が設けられ、裏面には複数個の接続パッド１５が設けられており、両者は基板内配線１６によって電気的に接続されている。
【００９０】
次に、図１５に示すように、各々のチップＳＣ１，ＳＣ２またはＳＣ３の表面の縁辺に配列されたボンディングパッドと、基板１１の表面の電極パッド１４とをボンディングワイヤ１７を用いて接続する。その作業は自動化されており、ボンディング装置を用いて行われる。ボンディング装置には、あらかじめ積
層チップＳＣ１，ＳＣ２およびＳＣ３のボンディングパッドおよび基板１１の表面の電極パッド１４の配置情報が入力されており、基板１１上に搭載された積層チップＳＣ１，ＳＣ２およびＳＣ３、その表面のボンディングパッドおよび基板１１の表面の電極パッド１４の相対的位置関係を画像として取り込み、データ処理を行って正確にボンディングワイヤ１７が接続される。この際、ボンディングワイヤ１７のループ形状は、積層チップＳＣ１，ＳＣ２およびＳＣ３の周辺部に触れないよう、盛り上がった形に制御される。
【００９１】
次に、図１６に示すように、ボンディングワイヤ１７が接続された基板１１を金型成形機にセットし、温度を上げ液状化した樹脂１８を圧送して流し込み、積層チップＳＣ１，ＳＣ２およびＳＣ３を封入して、モールド成型する。続いて余計な樹脂１８またはバリを取り除く。
【００９２】
次に、図１７に示すように、例えば半田からなるバンプ１９を基板１１の裏面の接続パッド１５に供給した後、リフロー処理を施してバンプ１９を溶解させ、バンプ１９と接続パッド１５とを接続する。
【００９３】
その後、図１８に示すように、樹脂１８上に品名などを捺印し、基板１１から１個１個の積層チップＳＣ１，ＳＣ２およびＳＣ３を切り分ける。その後、仕上がった１個１個の積層チップＳＣ１，ＳＣ２およびＳＣ３からなる製品を製品規格に沿って選別し、検査工程を経て製品が完成する。
【００９４】
次に、バックグラインドからウエハマウントまでを連続処理する一例を、図１９に示す一貫処理装置の説明図を用いて説明する。
【００９５】
図１９に示す一貫処理装置ＢＧＭ１は、バックグラインダ部、洗浄部およびウエハマウント部からなる。各部には半導体ウエハ１を搬入するローダ２０と搬出するアンローダ２１とが備わっており、各部をスタンドアローンとして使用することもできる。また、バックグラインダ部と洗浄部との間には、両者間で半導体ウエハ１を搬送する搬送ロボット２２が備わっており、同様に洗浄部とウエハマウント部との間には、両者間で半導体ウエハ１を搬送する搬送ロボット２３が備わっている。
【００９６】
まず、バックグラインダ部のローダ２０に、複数の半導体ウエハ１を搭載したフープを乗せた後、搬送ロボット２４にてフープから１枚の半導体ウエハ１を取り出してバックグラインダ部の処理室Ｒ１へ搬入する。フープは半導体ウエハ１のバッチ搬送用の密閉収納容器で、通常２５枚、１２枚、６枚等のバッチ単位で半導体ウエハ１を収納する。フープの容器外壁は微細な通気フィルタ部を除いて機密構造になっており、塵埃はほぼ完全に排除される。従って、クラス１０００の雰囲気で搬送しても、内部はクラス１の清浄度が保
てるようになっている。装置とのドッキングは、装置側のロボットがフープの扉を装置内部に引き込むことによって清浄さを保持した状態で行われる。
【００９７】
次に、半導体ウエハ１をロータリーテーブル２５上の吸着ステージ２（たとえば４個の内の一つ）に載置し真空吸着した後、第１研削材（第１の回転砥石）を用いて半導体ウエハ１の裏面を粗研削し、半導体ウエハ１の厚さを所定の厚さ（第１の厚さ）まで減少させる。続いて、第２研削材（第２の回転砥石）を用いて半導体ウエハ１の裏面を仕上げ研削し、半導体ウエハ１の厚さを目的とする所定の厚さ（第２の厚さ）まで減少させる。
【００９８】
次に、半導体ウエハ１のバックグラインダが終わると、半導体ウエハ１を搬送ロボット２２にてバックグラインダ部から搬出して洗浄部へ搬送し、さらに搬送ロボット２６にて半導体ウエハ１を洗浄装置の処理室Ｒ２へ搬入し、半導体ウエハ１の純水による洗浄および乾燥が行われる。続いて、半導体ウエハ１を搬送ロボット２３にて洗浄部から搬出してウエハマウント部へ搬送し、搬送ロボット２７により半導体ウエハ１の裏面を真空吸着した後、半導体ウエハ１の真空吸着面を変えて、回路形成面を真空吸着する。続いて、半導
体ウエハ１をウエハマウント部の処理室Ｒ３へ搬入する。ここでは環状のフレームに貼り付け固定されたダイシングテープにその回路形成面を上面にして半導体ウエハ１を貼着した後、ダイシングテープにその回路形成面を上面にして半導体ウエハ１を貼着し、粘着テープＢＴ１を剥離する。その後、半導体ウエハ１をウエハマウント部のアンローダ２１へ搬送し、ウエハマウント部から半導体ウエハ１を取り出して再びフープに戻す。
【００９９】
このように、一貫処理装置ＢＧＭ１を用いることにより、半導体ウエハ１はバックグラインドからウエハマウントまでを短時間で処理することができる。
【０１００】
次に、図２０から図２３を参照して、ウエハ１の裏面の結晶学的構造とデバイス・チップの抗折強度(Die strength)との関係について説明する。図２０に示すように、仕上げ研削では、半導体ウエハ１の裏面の純粋結晶層上に原子レベル歪み層および破砕層（非晶質層５ａ／多結晶質層５ｂ／マイクロクラック層５ｃ）５が形成され、原子レベル歪み層および破砕層５の厚さは、それぞれ荒削り研削後の原子レベル歪み層および破砕層の厚さよりも薄く形成される（固定砥粒を有する研削材を用いた研削工程では、砥粒が固定されており、半導体ウエハの研削される被研削面に機械的力が加わるので、半導体ウエハの被研削面に破砕層が形成される。仕上げ研削の意義は、荒削り研削によってできたダメージを除去するとともに、適切な厚さの破砕層等の下ゲッタリング層を形成しつつ、目的にウエハ厚さにすることにある）。半導体ウエハ１の裏面に純粋結晶層（純粋なシリコン結晶構造部分）が露出した場合（あまりにも微細な砥粒径の砥石で仕上げ検索した場合、ドライポリッシング、深くエッチングした場合等）、半導体ウエハ１の裏面に汚染不純物、例えば重金属不純物などが付着すると、その汚染物質は容易に半導体ウエハ１へ浸入してしまう。半導体ウエハ１に浸入した汚染不純物は、半導体ウエハ１内を拡散して半導体ウエハ１の回路形成面（デバイス面）へ達し、回路形成面に形成された半導体素子の特性不良を引き起こす問題がある。そこで、本実施の形態では、あえて半導体ウエハ１の裏面上に破砕層５を残し、汚染不純物が破砕層５によって捕獲されるようにしている。これにより、半導体ウエハ１への汚染不純物の浸入および拡散を抑えることができる。重金属の中でもＣｕは、その拡散係数が６.８×１０−２／ｓｅｃ（at １５０℃）であり他の重金属の拡散係数（例えばＦｅの拡散係数は２.８×１０−１３／ｓｅｃ（at １５０℃））と比して高く、半導体ウエハ１の回路形成面へ達しやすいことから、半導体素子の特性不良を引き起こす主な汚染不純物の１つであると考えられる。このＣｕの侵入源には、例えばダイシングテープの接着材層やダイボンディングに用いる接着材層を挙げることができる。これら接着材層中には、種々の不純物や異物（フィラー）とともに微量のＣｕが混入している場合があり、しかもこれら接着材層は半導体ウエハ１やチップの裏面に直接接することからＣｕの浸入は容易である。
【０１０１】
ところで、例えば図２１に示すように、チップ抗折強度のｍｉｎ値は半導体ウエハ１の裏面の仕上がり粗さが小さくなるに従い、すなわち研削材の砥粒の番数（例えば日本工業規格ＪＩＳＲ６００１参照）が大きくなるに従い大きくなり、半導体ウエハ１の裏面を、例えばドライポリッシュにより鏡面仕上げした時にチップ抗折強度のｍｉｎ値は最大値となる。これは、図２２に示すように、研削材の砥粒の番数が大きくなるに従い、研削材に付着する砥石の粒径が小さくなり、半導体ウエハ１の裏面（仕上がり面）の粗さが小さくなることによる。さらに言えば、図２３に示すように、上記仕上がり面の粗さが小さくなることにより破砕層の厚さが薄くなって、これがチップの抗折強度の向上をもたらす。しかし、ゲッタリング効果を持つ上記破砕層の厚さが薄くなるに従いゲッタリング効果は低下し、例えばドライポリッシュにより半導体ウエハ１の裏面を鏡面仕上げした時には、このゲッタリング効果が無くなるため、半導体ウエハ１の裏面から汚染不純物が浸入し、半導体ウエハ１の回路形成面へ拡散して、半導体素子の特性不良が発生する。このため、第２研削材（第２の回転砥石）を用いた仕上げ研削では、チップの抗折強度とゲッタリング効果とをある程度両立することのできる破砕層５の厚さおよび仕上がり粗さを選択することが必要である。
【０１０２】
これらのことを踏まえて、上記破砕層５の厚さは、例えば０.５μｍ未満（すなわち、チップの抗折強度を確保するためには比較的厚めの方が有利である）が適切な範囲と考えられる（他の条件によってはこの範囲に限定されないことはもとよりである）。また、量産に適した範囲としては０.３μｍ未満が考えられるが、さらに０.１μｍ未満（汚染不純物の浸入および拡散を防ぐことのできる下限値以上であれば問題ないからである）の範囲が最も好適と考えられる。なお、ここで破砕層５の厚さとは、例えば膜厚測定計を用いて半導体ウエハ１内の複数箇所（例えば５点または１０点）における破砕層５の厚さを測定し、その複数箇所（例えば５点または１０点）の平均値から求めた平均の厚さ（例えば図２０に示すｄ１）である。
【０１０３】
また、上記破砕層５の仕上がり粗さ（例えば破砕層５の表面の最大振幅）は、例えば０.１μｍ未満が適切な範囲と考えられる。また、量産に適した範囲としては０.０５μｍ未満が考えられるが、さらに０.０１μｍ未満の範囲が最も好適と考えられる。なお、ここで破砕層５の仕上がり粗さとは、例えば表面粗さ計を用いて半導体ウエハ１内の複数箇所（例えば５点または１０点）における破砕層５の表面の最大振幅（例え
ば図２０に示すｒ１）を測定し、その複数箇所（例えば５点または１０点）の平均値から求めた平均の粗さである。なお、ドライポリッシュによる仕上がり粗さは、例えばほぼ０.０００１μｍと等価である。
【０１０４】
このように、上記バックグラインドにより、半導体ウエハ１の厚さを、例えば１００μｍ未満、８０μｍ未満または６０μｍ未満に研削し、半導体ウエハ１の裏面上に相対的に薄い破砕層５、例えば０.５μｍ未満、０.３μｍ未満または０.１μｍ未満の厚さの破砕層５を形成することにより、チップの抗折強度を低下させることなく、同時に半導体ウエハ１の裏面からの汚染不純物の浸入を防いで、汚染不純物に起因した半導体素子の特性不良を防ぐことができる。これにより、半導体製品の製造歩留まりの低下を抑えることができる。しかも、バックグラインドにおいて大きく異なるような工程を追加することもないので、バックグラインド工程のプロセスの単純化が可能である。すなわち、本実施形態では、通常（たとえば＃２０００程度）よりも微細な砥粒の砥石（たとえば＃８０００程度）を用いることによって、荒削り研削によるダメージを除去するストレスリリーフと目的厚さにする仕上げ研削をひとつの工程で実施可能となる。要するに、有機基板や他のチップ上に搭載する際のチップ裏面が仕上げ研削したときに残留した破砕層を実質的に維持していることが重要である。
【０１０５】
次に図２４において、本実施形態のドレス用砥石１０５の例について、説明する。ドレス用砥石１０５は発泡ビトリファイド砥石との組み合わせにおいては、同図のような非発泡ビトリファイド砥石が望ましい。これはドレス用砥石には、相対的に構造体としての硬さが要求されるからである。この場合、ダイヤモンド砥粒１２１の粒径は研削用砥石５１の粒径よりも小さいものが望ましい。また、ビトリファイド結合剤１２２の硬度は研削用砥石５１の硬度よりも大きいのもが望ましい。たとえば、荒削り研削を砥粒の粒径＃３００から＃４００程度（一般に＃１００から＃７００程度が適用可能である）の砥石を用いるとすると、仕上げ研削は砥粒の粒径＃５０００から＃２００００程度（一般に＃４０００から＃５００００程度が適用可能である）となり、たとえば、＃８０００の砥石を仕上げ研削に用いた場合は、ドレス用砥石は番数＃１００００というように若干高め（砥粒の平均粒径は小さめ）が望ましい。これは、ドレスという動作が、研削用砥石の表面の結合剤を削って、新しい砥粒を出すことに意義があるからと考えられる。ただし、これらの粒径、結合剤の硬度の関係は一例に過ぎず、これに限定されるものではない。要するに、上記のような作用をするものであればどのようなドレッサーであってもよい。従って、砥石類似のドレッサーのみでなく、通常のグラインダーの目立てに使用するドレッサー・ツール、その他、シリコン部材等の被研削剤類似の部材を使用することも可能である。
【０１０６】
次に図２５により本実施形態の仕上げ研削の際の回転砥石５１、ウエハ１およびドレッサー１０５の関係について、説明する。同図において（ａ）は外内研削（または内向研削）で本実施形態において、通常用いられる。外内研削はプロセス的に安定しているほか、ウエハ１の端部で砥石が摩擦される結果、目立て効果が期待されるが、チッピングが出やすい欠点もある。一方（ｂ）は内外研削（または外向研削）で、この方式ではチッピングの巻き込み防止という観点では効果がある。これらの方式では、それぞれ主研削部分１４１に研削用砥石が接触するようにウエハ１と回転砥石５１の軸が若干ずらされている（一般にウエハ吸着テーブル２は図２６に誇張して示すように、中心が高い微細な傾きを持っているため、ウエハ上にある回転砥石５１全体がウエハ５１と接触しているわけではない）。これらにおいて、ドレッサー１０５（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）の位置は、ａからｃのどの位置でも可能であるが、場所的余裕の観点からは、ａの位置が最適である。ｂの位置は研削直後に目立ておよび洗浄が行えるメリットがある。また、ｃの位置では研削直前に目立ておよび洗浄が行えるメリットがある。なお、ドレッサーと重ならない同様の位置に研削用砥石に向けられたジェットノズルまたは２流体ジェットノズルを配置して、目立て処理の間、洗浄水または洗浄液を供給すると異物除去効果がある。このとき、目立てされた砥石のセグメントが当該ノズルの位置を通過後にウエハを研削するような配置にすると有効である。研削時のウエハ１の回転方向は、本実施形態におけるインフィード裏面研削(In-Feed Grinding)では、プロセス的安定性から一般に回転砥石５１の回転と同一方向である。なお、逆回転でも可能である。
【０１０７】
逆回転方式は荒削り研削時にできた研削縞(Striation)または研削マーク(Saw Mark)を打ち消す効果があり、また、ウエハ１の内部領域でのチッピングを防ぐ効果がある。したがって、いわゆるＤＢＧ(Dicing Before Grinding)プロセスに適用すると有効である（前記の例との相違点を図２７から３０に示す。図８の前工程１３１以前とＵＶ照射１３８以降はほぼ同じである）。すなわち、ウエハを先に表面からハーフカット方式でダイシングして（図２７）、その後、ウエハ１の表面に表面保護テープＢＴ１を張り（荒削り研削の開始時点を図２８に示す）、その状態で前記本実施形態にしたがって、バックグラインド処理を実行して、その過程でウエハを各チップ領域に分離する（仕上げ研削の終了間際の時点を図２９に示す）。その状態では、表面保護テープＢＴ１によって分離された各チップ領域は保持されている。その後、表面保護テープＢＴ１をつけたまま、図９のフレーム６に前記本実施形態と同様にマウントする（図３０）。その状態で、すでに各チップ領域は分離されているので、表面保護テープＢＴ１を剥がした後、図８のＵＶ照射工程１３８に進めばよい。このようにすることで、ダイシングのときの裏面のチッピングとウエハの損傷を最小限に抑えつつ、大口径ウエハからチップを切り出すことが可能となる。この場合は、一般に回転砥石５１とウエハ１の回転方向は、プロセス安定性の面から同一とされるが、逆回転も可能である。また、ウエハ上の研削位置は外内研削がプロセス安定性の面から適用されるが、チッピング等の観点から内外研削もメリットがある。
【０１０８】
本実施形態では荒削り研削では、研削時のウエハ１の回転方向は、プロセス的安定性等の面から一般に回転砥石５１の回転と同一方向である。ただし、逆回転でも可能であることはいうまでもない。
【０１０９】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１１０】
例えば、前記具体例においては、ビトリファイド・ボンド・ベースの仕上げ研削用砥石を例に取り、詳細に説明したが、本願発明は、レジノイド・ボンド・ベースの砥石（ビトリファイド・ボンド・ベースの砥石との中間的なものを含む）を用いたプロセスに適用できることは言うまでもない（気孔の有無を問わず、チッピングの巻き込みによるスクラッチは同様に発生するから）。また、気孔を有するビトリファイド・ボンド・ベースの砥石は、砥粒の周りに結合剤をコーティングしたものを焼結等（低温で形成したものを含む）したものでもよいし、発泡剤により事後的に空孔または気孔（気泡による気孔）を形成したものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法において用いるバックグラインディング装置の仕上げ裏面研削部分の側断面図等である。
【図２】図１の断面の要部拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるバックグラインディング工程の仕上げ裏面研削工程の詳細説明図である。
【図４】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるバックグラインディング工程の仕上げ裏面研削工程の研削条件詳細説明図である。
【図５】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるバックグラインディング工程の仕上げ裏面研削工程の研削中の断面を説明するための模式断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるバックグラインディング工程の仕上げ裏面研削工程の研削中の断面を拡大して、スクラッチの発生を説明するための模式断面図である。
【図７】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるバックグラインディング工程の研削部を示す上面図である。
【図８】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法の全体の流れを示す全体フロー図である。
【図９】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法のダイシングフレームへのウエハのマウント工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法のダイシング工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法のＵＶ照射工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法のチップピックアップ工程を示す断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法のダイボンド工程を示す断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法の基板への実装工程を示す断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法の基板上の電極とチップ上のパッド間のワイヤボンディング工程を示す断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法の封止工程を示す断面図である。
【図１７】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法のバンプ形成工程を示す断面図である。
【図１８】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法のデバイス分離工程を示す断面図である。
【図１９】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法において用いるバックグラインディング・洗浄・ウエハマウント一貫装置の上面図である。
【図２０】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるバックグラインディング工程の仕上げ裏面研削工程終了時のウエハ裏面近傍の結晶状態を説明するための断面図である。
【図２１】チップ裏面の最終仕上げの荒さとチップの抗折強度との関係を示す試験結果プロット図である。
【図２２】バックグラインディング工程の仕上げ裏面研削用砥石の砥粒の粒径と仕上がり面の荒さとの関係を示す試験結果プロット図である。
【図２３】バックグラインディング工程の仕上げ裏面研削用砥石の砥粒の粒径と仕上がり面の破砕層の厚さとの関係を示す試験結果プロット図である。
【図２４】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるバックグラインディング工程の仕上げ裏面研削工程に用いるドレッサー砥石の微細構造拡大断面図である。
【図２５】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるバックグラインディング工程の仕上げ裏面研削工程の研削の詳細を説明するための模式上面図である。
【図２６】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法におけるバックグラインディング工程の仕上げ裏面研削工程の研削の詳細を説明するための側擬似断面図である。
【図２７】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法の一部工程変形例のダイシング工程の模式断面図である。
【図２８】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法の一部工程変形例の荒削り研削工程の模式断面図である。
【図２９】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法の一部工程変形例の仕上げ研削工程の模式断面図である。
【図３０】本発明の一実施形態の半導体集積回路装置の製造方法の一部工程変形例のチップ・ピックアップのためのウエハマウント工程の模式断面図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  ウエハ
２  ウエハチャック
５１  回転砥石
１０２  ホイール基台
１０３  スピンドルモータ
１０５  目立て用砥石
１０６  目立て用砥石上下機構
１０７  砥石セグメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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