JPH0320029A - 半導体ウェハー研削量のモニター方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体ウェハーの裏面研削工程における研削量
のモニター方法に関するものである。

従来の技術 第２図に示すようにいわゆる拡散工程で表面への素子形
成，配線を終えた半導体ウェハーｌ（以後ウェハーと略
す）はパッケージング工程にそなえてその厚みが適当な
値になるまで裏面を研削する。このウェハー１の裏面研
削工程は通常、粗研削，中研削，仕上げ研削の３段階の
研削工程をへる。実際には第２図に示すように、３つの
回転砥石の下を基準面に真空吸着したウェハーを通過さ
せて研削する。同図では粗砥石２で粗研削，中砥石３で
中研削，仕上げ砥石４で仕上げ研削を行なっている。各
段階での研削量（研削によって取りさられるウェハーの
厚み）は粗研削では１００〜２００μｍ，中研削では５
０　〜１００μｒｎ，仕上げ研削では５〜１０μｍとな
る。この中で仕上げ研削における研削量は仕上げ研削後
の仕上り面の良否や仕上げ砥石の寿命に大きな影響を与
えるので、研削量の変動を２〜３μｍの範囲内でコント
ロールしなければならない。従来の研削量モニター方法
としてはまず仕上げ砥石４を十分な高さに上げて中研削
後のウェハーに触れない状態にして中研削後のウェハー
の厚みをマイクロメータ等で測定する。

次に仕上げ砥石４を徐々に下げていって中研削後のウェ
ハーに触れるようになってから、仕上げ研削後のウェハ
ーの厚みをマイクロメータ等で測定し、中研削後のウェ
ハーすなわち仕上げ研削前のウェハーの厚みと比較して
仕上げ研削での研削量を算出し、その研削量が所定の値
になるように仕上げ砥石４の高さをコントロールしてい
た。すなわち中研削後のウェハーの厚さをｔＭ　ｒ仕上
げ研削後のウェハーの厚さをｔＦとしたとき、仕上げ研
削における研削量Δｔは Δｔ＝ｔｍ−ｔｐ　　　　　　　　　　・・・・・・（
１）で算出される。この場合、一度、仕上げ研削が始ま
るとｔＭを測定することはできないので、１．は、仕上
げ研削を始める前に測定した値のまま一定であると仮定
して、所望のΔｔ〈たとえば５〜７μｍ〉を得るための
ｔｐが得られるように、仕上げ砥石４の高さを調節する
ことになる。

発明が解決しようとする課題 ところが実際には、中仕上げ砥石４の高さは、装置を設
置した部屋の温度や、砥石の回転機構部分の冷却水の温
度の影響で変化する。またその高さの変化の度合いは各
砥石によって微妙に異なる。この砥石の高さの変化を考
慮に入れると仕上げ砥石での実際の研削量は次式で表わ
される。

Δｔ＝（ｔｍ＋Δｔｍ）　　ｔｐ　　　　・・・・・・
Ｑ）ここでΔｔＭは仕上げ砥石で研削を開始してから後
の、中砥石の高さの変化量である。従来のモニター方法
では一度仕上げ砥石で研削を開始するとＣ）式において
ｔｍ＋Δｔｍをもはや知り得ない。

そのため仕上げ研削後、ウェハーの厚みを測定して得た
ｔＦが正確であってもΔｔを正確に知り得す、最良の仕
上げ研削が行なえないという問題だけでなく、仕上げ砥
石の寿命をちぢめるという問題も発生していた。また再
度、研削量を測定し直そうとすれば、仕上げ砥石による
研削を一度中断して、中砥石研削後のウェハー厚みを測
定をしなければならず、研削作業が中断されるという問
題もあった。

課題を解決するための手段 以上述べた課題を解決するために、本発明によるウェハ
ー研削量のモニター方法では、一定量の研削水を与えな
がら研削を行ない、切粉を含んだ研削廃水の物理量を測
定することによって研削量をモニターすることを特徴と
している。

作用 研削廃水の濁度のような物理量は研削水に含まれる切粉
〈研削によって生じた被研削物の微粒子〉の濃度に依存
する。研削時に与える研削水量を一定にすれば、研削廃
水の切粉の濃度は研削量に比例する。したがって一定量
の研削水を与えながら研削を行ない、研削廃水の物理量
を測定することによって研削量をモニターすることが可
能である。

実施例 本発明の実施例を第１図を参照しながら説明する。本実
施例は仕上げ砥石４での研削量のモニターを行なった例
である。仕上げ砥石４に一定量の研削水５〈たとえば５
ｅ／ｓｉｎ）を供給しながら半導体ウェハー〈図示せず
〉の仕上げ研削を行なう。このとき発生する研削廃水６
を回収して流す配管７の途中に研削廃水の物理量を測定
する部分８を設ける。物理量として研削廃水の濁度を測
定する場合には配管の一部に透明な部分を設け、同部分
をはさんで発光素子と受光素子を配置する。周囲は遮光
ケースで覆う。受光素子の受光量の信号は、中砥石高さ
制御系９に伝えられる。最良の仕上げ研削が得られたと
きの研削廃水の濁度すなわち受光素子の受光量を記憶さ
せておき、その値と、実際に研削中の受光量を比較して
、研削量が目標値より多いか少ないかを知り得る。たと
えば、受光量が最良研削時の受光量より多い場合には研
削廃水の濁度が低く、仕上げ砥石での研削量が少ないわ
けであるから、中砥石の高さを上げる。すなわち■式に
おいて、１，を一定にしたままｔｗ＋Δｔｍを大きくし
、仕上げ砥石での研削量Δｔを増やすように補正する。

受光量が最良研削時の受光量より少ない場合にはこれと
逆の補正を行なえばよい。このようなモニター方法によ
れば、実際にウェハーの研削作業を行ないながらウェハ
ー研削量をモニターすることができる。またその結果（
信号〉に応じて砥石の高さをコントロールすることによ
って常に最適な研削量を維持できる。また本実施例は研
削廃水の物理量として濁度を測定したが、他の物理量、
たとえば、電気抵抗，熱容量，比誘電率等の測定によっ
ても同様にウェハー研削量のモニターが可能である。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、半導体ウエハーの研
削にあたり、研削水量を一定にして、研削廃水の物理量
を測定することによって研削量をモニターしており （１）　　実際に研削作業を行ないながら、研削量を知
り得る、 （２）モニター結果に応じて砥石の高さをコントロール
することにより、常に最適の研削量が得られる、 （３）過剰な研削を防止できるので、仕上げ砥石等の寿
命が延びる、 等の効果が得られ、研削作業の能率向上，半導体製品の
品質安定，研削装置のランニングコストの低減が達戒さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモニター方法を実施した装置の主要部
の関係を示す構成図、第２図は一般の半導体ウェハー研
削工程を示す構成図である。 １・・・・・・ウェハー　２・・・・・・粗砥石、３・
・・・・・中砥石、４・・・・・・仕上げ砥石、５・・
・・・・研削水、６・・・・・・研削廃水、７・・・・
・・配管、８・・・・・・物理量測定部、９・・・・・
・中砥石高さ制御系。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体ウェハーの裏面を回転砥石で研削する工程
   において、一定量の研削水を与えながら前記半導体ウェ
   ハー研削を行ない、切粉を含んだ研削廃水の物理量を測
   定することによって研削量をモニターすることを特徴と
   する半導体ウェハー研削量のモニター方法。
2. （２）研削廃水の物理量として濁度を測定する特許請求
   の範囲第１項に記載の半導体ウェハー研削量のモニター
   方法。