半导体晶片的研磨方法及研磨装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及半导体晶片的研磨方法及研磨装置。
【背景技术】
[0002]通常，半导体晶片的研磨分成多级来实施。具体而言，大致分成以半导体晶片的高平坦度化为目的的粗研磨、与以降低表面粗糙度为目的的精研磨。而且，为了高精度地进行这种半导体晶片的研磨，进行了探讨(例如，参照专利文献1)。
[0003]在记载于专利文献1的方法所使用的双面研磨装置中，发出平行光线的发光部与接受平行光线的感光部配置成与内齿轮相对置。
[0004]在这种双面研磨装置中，若载具及被插入至该载具的载具孔的半导体晶片进入发光部与感光部的光线透过区域，则平行光线照射于从上下压板所露出的载具及半导体晶片。借助该平行光线的照射，由感光部检测半导体晶片的影子，由感光部所检测出的影像的厚度直接作为半导体晶片的厚度被测量。而且，若感光部检测出影像的厚度达到目标值，则上下压板的转动停止。
[0005]专利文献1:日本特开平11-285969号公报。
[0006]可是，在专利文献1所记载的方法中，在研磨中进行测量，所以产生因下述扰乱导致测量精度降低的不良情况，所述扰乱为研磨装置的振动、由环境温度引起的发光部或感光部的固定部的膨胀、研磨液的水滴向半导体晶片的附着等。
[0007]为了消除这种不良情况，考虑下述方法:在研磨结束后从研磨装置取出半导体晶片，借助形状测量装置测量半导体晶片，将该测量结果反馈至下次以后的研磨。
[0008]在使用上述形状测量装置的方法中，需要在形状测量前洗净半导体晶片来使测量面变得清洁，并且使其干燥。然后，对清洁且干燥的表面进行由形状测量装置进行的测量。
[0009]可是，若水滴残留于半导体晶片，则在测量时产生扰乱等，产生测量精度变低的不良情况。因此，需要另外检查水滴是否残留，此外，因为在水滴残留的情况下增加除去水滴的作业，所以产生从研磨结束至反馈的时间变长的其它不良情况。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是提供能够高精度地进行半导体晶片的研磨的半导体晶片的研磨方法及研磨装置。
[0011]本发明的半导体晶片的研磨方法的特征在于具备研磨工序、测量工序和研磨条件设定工序，在前述研磨工序中研磨半导体晶片，在前述测量工序中，在研磨后的前述半导体晶片的研磨面变成亲水面之前，测量前述半导体晶片的形状，在前述研磨条件设定工序中，基于前述半导体晶片的形状的测量结果，设定前述研磨工序中的研磨条件。
[0012]研磨后的半导体晶片的研磨面是疏水面的状态，若在空气中或水中保持一定时间，则变成亲水面。
[0013]若半导体晶片的研磨面变成亲水面，则水滴有残留，在测量工序中，无法测量研磨后的半导体晶片的形状。
[0014]因此，在本发明中，在研磨后的半导体晶片变成亲水面之前，即在疏水面的状态下，进行半导体晶片的形状测量。由此，不会产生测量误差，能够高精度地测量研磨后的半导体晶片的形状。而且，基于该测量结果，设定下次的研磨工序的研磨条件。这样，能够将研磨后的测量结果迅速地反馈至下次的研磨工序的研磨条件，所以结果，能够制造高精度的平整的半导体。
[0015]此外，在本发明的半导体晶片的研磨方法中，优选地，具备浸泡工序、捞起工序，在前述浸泡工序中，在进行前述测量工序之前，将研磨后的前述半导体晶片浸泡于有机酸水溶液，在前述捞起工序中，在前述浸泡工序中的浸泡时间超过60分钟之前，将前述半导体晶片从前述有机酸水溶液捞起。
[0016]根据本发明，在进行测量工序之前，将研磨后的半导体晶片浸泡于有机酸水溶液。借助半导体晶片的在有机酸水溶液中的浸泡，能够保持研磨后的半导体晶片表面的疏水面。此外，能够中和残留于研磨工序后的纯水冲洗了的半导体晶片表面的研磨液等。
[0017]在浸泡工序中使用的有机酸水溶液的浓度优选为0.001质量％以上10质量％以下，更优选为0.01质量％以上1.0质量％以下，特别优选为0.1质量％。若有机酸水溶液的浓度小于0.001质量％，则半导体晶片的表面不会成为清洁的疏水面，所以有水滴残留于在捞起工序中被捞起的半导体晶片的表面的可能。另一方面，若有机酸水溶液的浓度超过10质量％，则有产生下述不良情况的可能:混在水溶液中的异物的微粒附着于半导体晶片表面。
[0018]而且，在浸泡工序的浸泡时间超过60分钟之前，从有机酸水溶液捞起半导体晶片。若浸泡时间超过60分钟，则研磨面变成亲水面。在此情况下从有机酸水溶液捞起半导体晶片时，水滴残留于研磨面。若水滴残留则无法测量，所以需要用于除去水滴的工序。
[0019]另一方面，若在浸泡时间超过60分钟之前，从有机酸水溶液捞起半导体晶片，则研磨面保持疏水面，所以水滴不会残留于研磨面。
[0020]此外，在本发明的半导体晶片的研磨方法中，优选地，在前述捞起工序中，将前述半导体晶片以100mm/sec以下的速度捞起。
[0021]根据本发明，以100mm/sec以下的速度捞起半导体晶片，由此，不会从液面捞起水溶液，所以水滴不会残留于捞起后的半导体晶片的研磨面。在从有机酸水溶液捞起半导体晶片的速度超过lOOmm/sec的情况下，有从有机酸水溶液的液面捞起水滴的可能。其中，半导体晶片的捞起速度更优选的是10mm/sec以上100mm/sec以下，特别优选的是30mm/sec以上60mm/sec以下。
[0022]此外，在本发明的半导体晶片的研磨方法中，优选地，在前述捞起工序中，维持前述半导体晶片的研磨面与水平面大致正交的姿势，同时将前述半导体晶片捞起。
[0023]根据本发明，在捞起时，维持半导体晶片的研磨面与水平面大致正交的姿势，由此，借助重力水滴易落下，所以水滴迅速地从研磨面消失。因此，能够迅速地前进至测量工序。
[0024]在此，所谓的研磨面与水平面大致正交，不仅是研磨面与水平面严格地正交的姿势，而是只要是水滴不会残留于捞起后的半导体晶片的表面的程度即可，研磨面也可以从与水平面正交的姿势产生略微的倾斜。例如，捞起时的半导体晶片的研磨面也可以从该研磨面与水平面正交的姿势产生约正负5°的倾斜。
[0025]此外，在本发明的半导体晶片的研磨方法中，优选地，在前述测量工序中使用光学传感器或静电电容传感器来测量前述半导体晶片的形状。
[0026]根据本发明，在测量工序使用光学传感器或静电电容传感器，由此，能够实现测量时间的缩短化和测量装置的小型化。因此，能够更迅速地进行向下次的研磨工序的研磨条件的反馈。
[0027]此外，在本发明的半导体晶片的研磨方法中，优选地，被用于前述有机酸水溶液的有机酸是柠檬酸、甲酸、乙酸、丁酸、草酸、丙二酸及丁二酸中的至少任意一种。
[0028]根据本发明，半导体晶片的研磨面浸泡于使用上述列举的各种有机酸的水溶液，由此，能够保持研磨后的半导体晶片表面的疏水面。
[0029]一种半导体晶片的研磨装置，其特征在于，具备研磨机构、保管槽、测量机构、移动机构、研磨条件设定机构，前述研磨机构研磨半导体晶片，前述保管槽能够收纳前述半导体晶片并且能够保管有机酸水溶液，前述测量机构测量前述半导体晶片的形状，前述移动机构使前述半导体晶片在前述研磨机构、前述保管槽及前述测量机构之间移动，前述研磨条件设定机构基于前述测量机构的测量结果，设定前述研磨机构的研磨条件。
[0030]根据本发明，具备上述结构，由此，借助移动机构，使研磨后的半导体晶片能够在研磨机构、保管槽及测量机构之间移动，所以，与以往相比，能够大幅地缩短各机构间的半导体晶片的移动时间。
[0031]而且，由测量机构得到的测量结果、即研磨后的半导体晶片的形状的测量结果被送至研磨条件设定机构。在该研磨条件设定机构中，基于上述测量结果，分析研磨条件，并反馈至下次的研磨工序的研磨条件。这样，能够将研磨后的测量结果迅速地反馈至下次的研磨工序的研磨条件，所以结果，能够制造高精度的平整的半导体晶片。
[0032]此外，在本发明的半导体晶片的研磨装置中，优选地，被用于前述有机酸水溶液的有机酸是柠檬酸、甲酸、乙酸、丁酸、草酸、丙二酸及丁二酸中的至少任意一种。
[0033]根据本发明，半导体晶片的研磨面浸泡于使用上述列举的各种有机酸的水溶液，能够保持研磨后的半导体晶片表面的疏水面。
【附图说明】
[0034]图1是表示本发明的半导体晶片的研磨装置的示意图。
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