專利名稱：晶片磨削方法
技術領域：
本發明涉及在表面形成有凸塊的晶片的背面進行磨削的磨削方法。
背景技術：
近些年，作為新的三維安裝技術，持續開發出了下述技術將多個半導體芯片層疊，形成將層疊起來的芯片貫穿的貫通電極以將半導體芯片彼此連接的層疊技術；以及將多個半導體晶片層疊，形成將層疊起來的晶片貫穿的貫通電極以將半導體晶片彼此連接的層疊技術(TSV :Through Silicon Via,娃通孔)(例如,參照專利文獻I )。
一般來說，用于三維安裝的半導體晶片由于要磨削薄至厚度達到50 μ m以下，因此存在著發生彎曲而使后續處理變得困難的問題。因此，為了防止半導體晶片的彎曲，提出在半導體晶片的表面通過樹脂、蠟等與由硬質板構成的輔助板接合后對半導體晶片的背面進行磨削的方法(例如，參照專利文獻2)。
專利文獻1:日本特開2004-241479號公報
專利文獻2 日本特開2004-207606號公報
然而，用于三維安裝的半導體晶片由于在表面形成有凸塊而存在凹凸，因此當以覆蓋晶片的整個表面的方式涂布樹脂，將輔助板壓接到樹脂表面并使樹脂硬化時，會在樹脂表面顯現出與凸塊的凹凸對應的凹凸的狀態下貼附輔助板。
然后，當對在樹脂表面顯現出凹凸的狀態下貼附的輔助板所支承的半導體晶片的背面進行磨削時，存在著由于殘留的凹凸的影響而使得磨削后的半導體晶片背面的平坦度變差的問題。發明內容
本發明正是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，在對表面存在凹凸的半導體晶片的背面進行磨削的情況下，提高該背面的平坦度。
本發明涉及對在表面形成有凸塊的晶片的背面側進行磨削的磨削方法，該晶片磨削方法由下述各步驟構成。
(I)樹脂涂布步驟，在該樹脂涂布步驟中，從晶片的表面側以沒過凸塊的方式在晶片的表面涂布受到外部刺激而能硬化的樹脂；
(2)樹脂半硬化步驟，在該樹脂半硬化步驟中，使所述受到外部刺激而能硬化的樹脂達到保留有粘接性的半硬化狀態；
(3)樹脂表面平坦化步驟，在該樹脂表面平坦化步驟中，在樹脂半硬化步驟后，從所述受到外部刺激而能硬化的樹脂的表面側切削至未到達凸塊的深度以使所述受到外部刺激而能硬化的樹脂的表面平坦化；
(4)支承基板貼附步驟，在該支承基板貼附步驟中，將支承基板壓接在平坦化后的所述受到外部刺激而能硬化的樹脂的表面，并且使所述受到 外部刺激而能硬化的樹脂完全硬化，從而通過所述受到外部刺激而能硬化的樹脂使支承基板貼附在晶片的表面；以及
(5)磨削步驟，在該磨削步驟中，從貼附有支承基板的晶片的背面側進行晶片的薄 化磨削。
本發明通過以沒過凸塊的方式在晶片表面涂布樹脂，在使該樹脂半硬化后，將樹 脂切削至未到達凸塊的深度以使樹脂的表面平坦化，從而在樹脂表面不會顯現出與凸塊對 應的凹凸。并且，通過將支承基板貼附在平坦化后的樹脂的表面，并在支承平坦的支承基板 側的狀態下進行晶片背面的磨削，因而不會受到晶片表面的凹凸的影響，能夠使磨削后的 晶片背面高精度地平坦化。


圖1是示出形成有凸塊的半導體晶片的一例的局部放大剖視圖。
圖2是示出以沒過凸塊的方式在表面涂布有樹脂的半導體晶片的局部放大剖視 圖。
圖3是示出使樹脂半硬化的狀態的局部放大剖視圖。
圖4是示出切削樹脂達到平坦化的狀態的局部放大剖視圖。
圖5是示出將支承基板貼附在平坦化后的樹脂的狀態的局部放大剖視圖。
圖6是示出磨削半導體晶片的背面的狀態的局部放大剖視圖。
標號說明
1:半導體晶片；
Ia :表面
Ib :背面
10 電極
11:凸塊
2 :樹脂；
2a :表面；
2b :樹脂面；
3a、3b:加熱器;
4 :車刀切削裝置；
40 :旋轉軸；
41 :轉盤；
42 :車刀；
43 :保持工作臺；
5 :支承基板；
6 :磨削裝置；
60 :旋轉軸；
61 :轉盤；
62 :磨具；
63:保持工作臺。
具體實施方式
圖1所示的半導體晶片構成為在其內部的表面Ia側埋入有電極10，各電極10與 從表面Ia突出形成的凸塊11相連接。下面，對磨削半導體晶片I的背面Ib以使其薄化的 方法進行說明。
(I)樹脂涂布步驟
如圖2所示，首先，在形成有凸塊11的表面Ia涂布樹脂2。該樹脂2以將凸塊11 沒于樹脂2中的方式涂布得比凸塊11的高度還要厚。
樹脂2是通過受到外部刺激而硬化并且粘接性下降的類型的樹脂，例如可以使用 通過加熱而硬化的熱硬化性樹脂、受到紫外線照射而硬化的紫外線硬化性樹脂等，但并不 僅限于這兩種。下面，對使用熱硬化性樹脂作為樹脂2的情況進行說明。
( 2 )樹脂半硬化步驟
在樹脂涂布步驟后，通過對樹脂2施加外部刺激的一種即加熱，從而使樹脂2成 為半硬化狀態(B階段狀態)。例如，如圖3所示，將半導體晶片I的背面Ib載置于加熱器 3a上，并且使加熱器3b靠近樹脂2的上方，從而從樹脂2的兩面側進行加熱。為使樹脂2 成為半硬化狀態，將加熱器3a、3b的溫度設定為比成為全硬化狀態的情況下的溫度低的溫 度。如此對樹脂2進行加熱使其成為半硬化狀態。
(3)樹脂表面平坦化步驟
在樹脂半硬化步驟后,例如，使用圖4所示的車刀切削裝置4對樹脂2的表面2a 側進行切削。車刀切削裝置4在旋轉軸40的下端部的轉盤41的下表面固定有車刀42，且 車刀切削裝置4構成為能夠整體地升降。車刀42是通過在超硬合金等的下端形成由金剛 石等形成的切削刃而構成的。而且，車刀切削裝置4具備用于保持被加工物的保持工作臺 43。另外，作為車刀切削裝置4，例如可以使用日本特開2005-340592號公報中所記載的結 構的車刀切削裝置。
在樹脂2的切削時，將半導體晶片I的背面Ib保持在保持工作臺43，使半導體晶 片I處于車刀42的側方的位置。然后，將車刀42的下端設定于比凸塊11的上端偏上的位 置，在該狀態下，使轉盤41向圖4中箭頭A方向旋轉，并且讓半導體晶片I向靠近車刀42的 方向(箭頭B方向)移動。這樣，如圖4所示，樹脂2被以不會達到凸塊11的深度進行切削， 樹脂2的表面2a被削除，從而形成平坦化了的平坦面2b。由于樹脂2處于半硬化的狀態， 因此樹脂2處于能夠通過切削實現平坦化，并且能夠在之后的支承基板貼附步驟中粘接支 承基板的狀態。
(4)支承基板貼附步驟
在樹脂表面平坦化步驟后，如圖5所示，支承基板5壓接在樹脂2的平坦面2b。支 承基板5采用例如由玻璃那樣的高剛性材料構成的平板。由于樹脂2處于半硬化狀態還保 留有粘接性，因此能夠通過壓接使支承基板5與半導體晶片I 一體化。另外，在使用紫外線 硬化樹脂作為樹脂2的情況下，為了以后對樹脂2進行紫外線照射，所以支承基板5要使用 透明或半透明材料。
在將支承基板5壓接于樹脂2后，通過加熱樹脂2而使樹脂2完全硬化，通過樹脂 2將支承基板5貼附在半導體晶片I的表面Ia并固定。另外，樹脂2的加熱，例如與樹脂半 硬化步驟相同，使用加熱器從樹脂2的兩面側進行加熱。
由于在樹脂表面平坦化步驟中對樹脂2進行切削而形成了平坦面2b，因此在樹脂2的表面不會顯現出凸塊11的凹凸。從而能夠可靠地將支承基板5的整個面貼附在樹脂2 的平坦面2b。
(5)磨削步驟
在支承基板貼附步驟后，如圖6所示，例如使用磨削裝置6對半導體晶片I的背面 進行磨削。磨削裝置6通過在旋轉軸60的下端部的轉盤61的下表面呈圓環狀地固定連接 磨具62而構成，并且磨削裝置6能夠整體地升降。而且，磨削裝置6具備用于保持被加工 物的保持工作臺63。
以半導體晶片I的背面Ib朝上的狀態將支承基板5側保持在保持工作臺63。然 后，一邊使保持工作臺63向圖6中箭頭D方向旋轉，一邊使轉盤61向箭頭C的方向旋轉并 下降，從而通過使旋轉的磨具62與半導體晶片I的背面Ib接觸并下壓而對背面Ib進行磨 削。
此時，由于在樹脂表面平坦化步驟中對樹脂2進行切削而形成了平坦面2b，因而 能夠不受從半導體晶片I的表面Ia突出的凸塊11的凹凸影響地進行磨削。從而能夠高精 度地將磨削面形成為平坦面。而且，由于樹脂2完全硬化，因此半導體晶片I能夠在穩定的 支承狀態下進行磨削。
如此進行薄化磨削使電極10露出并將半導體晶片I形成為預期的厚度后，使轉盤 61上升并結束磨削。在磨削完成后，通過將樹脂2從半導體晶片I的表面Ia剝離，從而使 電極10從背面側露出，形成從表面突出形成有凸塊的半導體晶片。
權利要求
1.一種晶片磨削方法，所述晶片磨削方法是對在表面形成有凸塊的晶片的背面側進行磨削的磨削方法， 所述晶片磨削方法包括下述步驟 樹脂涂布步驟，在該樹脂涂布步驟中，從所述晶片的表面側以沒過所述凸塊的方式在所述晶片的表面涂布受到外部刺激而能硬化的樹脂； 樹脂半硬化步驟，在該樹脂半硬化步驟中，使所述受到外部刺激而能硬化的樹脂達到保留有粘接性的半硬化狀態； 樹脂表面平坦化步驟，在該樹脂表面平坦化步驟中，在所述樹脂半硬化步驟后，從所述受到外部刺激而能硬化的樹脂的表面側切削至未到達所述凸塊的深度以使所述受到外部刺激而能硬化的樹脂的表面平坦化；支承基板貼附步驟，在該支承基板貼附步驟中，將支承基板壓接在平坦化后的所述受到外部刺激而能硬化的樹脂的表面，并且使所述受到外部刺激而能硬化的樹脂完全硬化，從而通過所述受到外部刺激而能硬化的樹脂使所述支承基板貼附在所述晶片的表面；以及磨削步驟，在該磨削步驟中，從貼附有所述支承基板的所述晶片的背面側進行所述晶片的薄化磨削。
全文摘要
本發明提供一種晶片磨削方法，在對在表面具有凹凸的半導體晶片的背面進行磨削的時候使背面的平坦度提高。以沒過凸塊(11)的方式在晶片(1)的表面(1a)涂布樹脂(2)，在使該樹脂(2)半硬化后，通過以未到達凸塊(11)的深度進行切削而使樹脂(2)的表面平坦化，從而使樹脂的表面不會顯現出與凸塊(11)對應的凹凸。接著，將支承基板貼附在平坦化的樹脂的表面，在支承著平坦的支承基板側的狀態下對晶片背面進行磨削，從而不受晶片表面的凹凸的影響地使磨削后的晶片背面高精度地平坦化。
文檔編號B24B7/22GK103042449SQ201210382038
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月10日 優先權日2011年10月11日
發明者川合章仁, 溝本康隆 申請人:株式會社迪思科