[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置的制造方法，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。

背景技术

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25μm左右。

此外，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和MOSFET（MOS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60μm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μm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匀性进一步恶化的问题。

发明内容

本发明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匀性的半导体装置的制造方法。

本发明的第一半导体装置的制造方法具有：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，本发明的第二半导体装置的制造方法具有：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，本发明的第三半导体装置的制造方法具有：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。

根据本发明的第一半导体装置的制造方法，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，提高晶片的面内均匀性。