TW202306698A - 半導體晶圓的製造方法 - Google Patents
半導體晶圓的製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202306698A TW202306698A TW111108740A TW111108740A TW202306698A TW 202306698 A TW202306698 A TW 202306698A TW 111108740 A TW111108740 A TW 111108740A TW 111108740 A TW111108740 A TW 111108740A TW 202306698 A TW202306698 A TW 202306698A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- wafer
- mirror
- aforementioned
- notch
- chamfering
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 117
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 84
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 78
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 23
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 16
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 abstract description 18
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 226
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 8
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004439 roughness measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
- H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H01L21/02008—Multistep processes
- H01L21/0201—Specific process step
- H01L21/02021—Edge treatment, chamfering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
- B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
- B24B7/20—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
- B24B7/22—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
- B24B7/228—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain for grinding thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
- B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
- B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
- B24B9/065—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
- H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H01L21/02008—Multistep processes
- H01L21/0201—Specific process step
- H01L21/02024—Mirror polishing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
本發明是一種半導體晶圓的製造方法，是用於製造半導體晶圓的方法，其特徵在於：至少包含倒角步驟、雙面研磨步驟、鏡面倒角步驟、及鏡面研磨加工步驟，該倒角步驟磨削晶圓的周邊部，以形成包含晶圓邊緣部及晶圓切口部的倒角部，鏡面倒角步驟包含在雙面研磨步驟之前針對倒角部的晶圓切口部進行研磨的第一鏡面倒角加工以及在雙面研磨步驟之後針對晶圓切口部及晶圓邊緣部進行研磨的第二鏡面倒角加工，其中第二鏡面倒角加工的晶圓切口部的研磨速率小於第一鏡面倒角加工的晶圓切口部的研磨速率。藉此，能夠提供一種半導體晶圓的製造方法，能夠抑制半導體晶圓製造中的鏡面倒角步驟中的晶圓切口部的研磨速度所引起的晶圓切口部的表面粗糙度的劣化。
Description
本發明係關於半導體晶圓的製造方法。
作為半導體晶圓的製造方法，一般依下述的順序進行：從單晶錠切割薄片晶圓的切片步驟、用於防止晶圓的周邊部的碎裂及破裂的倒角步驟、用於使晶圓的厚度離散程度減少的平坦化的包覆步驟或雙面磨削步驟、用於移除在上述的包覆及雙面磨削中所導入的晶圓的變形或污染物的蝕刻步驟、用於得到高精度的晶圓的平坦度品質及奈米形貌品質而同時研磨表裡兩面的主表面的雙面研磨步驟、使倒角部作為鏡面的鏡面倒角步驟、使晶圓的主表面作為鏡面的鏡面研磨步驟等。
隨著半導體裝置的整合度的提高，要求針對晶圓周邊部的鏡面倒角的更精細的加工，也是藉由針對倒角部的鏡面化及粗糙度的改善而抑制在後續步驟中的倒角部所產生的灰塵提高半導體裝置的產量的必要步驟。
在上述鏡面倒角步驟中執行晶圓切口部的研磨。鏡面倒角步驟的目的在於針對晶圓切口部與晶圓邊緣部的鏡面化，並為此而進行加工條件的調整，而加工後的粗糙度取決於研磨布的種類、研磨漿的種類、加工時間、研磨布的旋轉速度、及研磨布的按壓壓力。
在上述鏡面倒角步驟中，為了維持鏡面倒角機的生產率，使用了研磨速率較大的條件，而導致粗糙度的劣化。根據專利文獻1，加工時的負荷或研磨速率越大，則加工後的粗糙度越劣化。此外，藉由進行多次研磨並依次降低研磨速率來改善粗糙度。
在鏡面倒角步驟中，考慮到生產率，通常在相同鏡面倒角機內不管順序地進行晶圓切口部與晶圓邊緣部的加工。因此，將晶圓切口部的研磨時間設定成大幅超過晶圓邊緣部的研磨的加工時間，會導致鏡面倒角機內的晶圓滯留時間變長，而造成生產率的劣化。
因此，以往，晶圓切口部的研磨時間大約是晶圓邊緣部的研磨時間，而為了得到足夠的研磨餘量，需要使用研磨速率過大的加工條件，而不能獲得充分改善的切口粗糙度。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：專利第3846706號說明書
專利文獻2：專利第6825733號說明書
專利文獻3：日本特開2001-300837號公報
[發明所欲解決的問題]
本發明是為了解決上述問題而完成的，目的在於提供一種半導體晶圓的製造方法，能夠抑制半導體晶圓製造中的鏡面倒角步驟中的晶圓切口部的研磨速度所引起的晶圓切口部的表面粗糙度的劣化。
[解決問題的技術手段]
為了解決上述問題，本發明提供一種半導體晶圓的製造方法，是用於製造半導體晶圓的方法，其特徵在於： 至少包含倒角步驟、雙面研磨步驟、鏡面倒角步驟、及鏡面研磨加工步驟，該倒角步驟磨削具有晶圓切口部的晶圓的周邊部，以形成包含晶圓邊緣部及前述晶圓切口部的倒角部，該雙面研磨步驟研磨前述晶圓的兩個主表面，該鏡面倒角步驟針對前述倒角部進行研磨及鏡面化，該鏡面研磨加工步驟針對前述兩個主表面中的至少一者進行鏡面研磨，前述鏡面倒角步驟包含：
第一鏡面倒角加工，在前述雙面研磨步驟之前針對前述倒角部的前述晶圓切口部進行研磨，
第二鏡面倒角加工，在前述雙面研磨步驟之後針對前述晶圓切口部及前述晶圓邊緣部進行研磨，其中前述第二鏡面倒角加工的前述晶圓切口部的研磨速率小於前述第一鏡面倒角加工的前述晶圓切口部的研磨速率。
根據本發明的半導體晶圓的製造方法，能夠維持生產率，同時抑制半導體晶圓製造中的鏡面倒角步驟中的晶圓切口部的研磨速度所引起的晶圓切口部的表面粗糙度的劣化。
例如，前述半導體晶圓可以是矽晶圓。
可以藉由本發明的半導體晶圓的製造方法所製造的半導體晶圓並未特別限定，例如可以製造矽晶圓。
較佳為在前述第一及第二鏡面倒角加工中的針對前述晶圓切口部的研磨中，將圓形研磨布***前述晶圓切口部以垂直於晶圓表面進行研磨。
由此，能夠在鏡面倒角步驟中確實地研磨晶圓切口部，而能夠得到所期望的形狀、表面狀態、及粗糙度。
較佳為前述晶圓切口部的端面包含：
第一傾斜部，從前述晶圓的一個主表面連續且從該一個主表面傾斜，
第二傾斜部，從前述晶圓的另一個主表面連續且從該另一個主表面傾斜，
端部，構成前述晶圓的最外周部，
其中在前述第二鏡面倒角加工中，針對前述晶圓切口部的前述端面的前述第一傾斜部、前述第二傾斜部、及前述端部的全部進行研磨。
由此，能夠在鏡面倒角步驟中更確實地研磨晶圓切口部，而能夠得到所希望的形狀、表面狀態、及粗糙度。
[發明的效果]
如上所述，根據本發明的半導體晶圓的製造方法，在製造半導體晶圓時，在主表面的雙面研磨步驟的之前及之後進行鏡面倒角加工，並降低雙面研磨步驟之後的第二鏡面倒角時的研磨速率，藉此，能夠維持生產率並獲得充分的研磨餘量，同時抑制因為較大的研磨速率而導致的晶圓切口部的表面粗糙度的劣化。因此，能夠製造具有優良的晶圓切口部的表面粗糙度的半導體晶圓。
如前所述，在鏡面倒角步驟中，針對晶圓切口部與晶圓邊緣部進行鏡面化，並為此而進行加工條件的調整，而加工後的粗糙度取決於研磨布的種類、研磨漿的種類、加工時間、研磨布的旋轉速度、及研磨布的按壓壓力。
鏡面倒角步驟的原本目的是為了移除倒角部的刮痕等，並改善粗糙度。為了移除刮痕等，需要一定量以上的研磨餘量，餘量越大，則加工後的刮痕越少。因此，如果在較大的研磨速率的條件下進行鏡面倒角加工，可以在短時間內得到移除刮痕等的效果，但是如前所述，利用較大的研磨速率的加工可能會使粗糙度劣化，而在傳統的半導體晶圓的製造方法中，很難同時實現刮痕的移除以及粗糙度的充分改善。
亦即，在鏡面倒角步驟中，晶圓切口部的表面粗糙度由於晶圓切口部的研磨速率而劣化，因此需要能夠解決這些問題的晶圓的製造方法。
本發明人為了實現上述目的進行了深入研究。其結果是，發現在雙面研磨步驟的之前及之後進行鏡面倒角加工的條件下，藉由使在雙面研磨步驟之後進行的第二鏡面研磨加工步驟中的晶圓切口部的研磨速率小於在雙面研磨步驟之前進行的第一鏡面倒角加工中的晶圓切口部的研磨速率，能夠解決上述問題，並完成本發明的晶圓的製造方法。
亦即，本發明是一種半導體晶圓的製造方法，是用於製造半導體晶圓的方法，其特徵在於： 至少包含倒角步驟、雙面研磨步驟、鏡面倒角步驟、及鏡面研磨加工步驟，該倒角步驟磨削具有晶圓切口部的晶圓的周邊部，以形成包含晶圓邊緣部及前述晶圓切口部的倒角部，該雙面研磨步驟研磨前述晶圓的兩個主表面，該鏡面倒角步驟針對前述倒角部進行研磨及鏡面化，該鏡面研磨加工步驟針對前述兩個主表面中的至少一者進行鏡面研磨，前述鏡面倒角步驟包含：
第一鏡面倒角加工，在前述雙面研磨步驟之前針對前述倒角部的前述晶圓切口部進行研磨，
第二鏡面倒角加工，在前述雙面研磨步驟之後針對前述晶圓切口部及前述晶圓邊緣部進行研磨，
其中前述第二鏡面倒角加工的前述晶圓切口部的研磨速率小於前述第一鏡面倒角加工的前述晶圓切口部的研磨速率。
再者，專利文獻1及2揭示針對晶圓的倒角部進行研磨的技術。又，專利文獻3揭示與晶圓的切口部的研磨方法及裝置相關的技術。然而，在專利文獻1至3中，沒有描述或暗示在針對晶圓的兩個主表面的雙面研磨步驟的之前及之後，針對晶圓的倒角部進行鏡面加工，並且沒有描述或暗示在雙面研磨步驟之後進行的鏡面倒角加工中的晶圓切口部的研磨速率小於在雙面研磨步驟之前進行的鏡面倒角加工中的晶圓切口部的研磨速率。
在下文中，參照附圖詳細說明本發明，但本發明不限於此。
[半導體晶圓]
首先，針對能夠利用本發明的半導體晶圓的製造方法所製造的半導體晶圓的例子進行說明。
第1圖是表示能夠利用本發明的半導體晶圓的製造方法所製造的半導體晶圓的一個例子的示意平面圖。
第1圖所示的半導體晶圓W具有作為鏡面的第一主表面11以及在其背側的第二主表面12。在半導體晶圓W的周緣部13上形成倒角部1。倒角部1包含沿著周緣部13形成的晶圓邊緣部3以及形成在晶圓邊緣部3的一部分中的晶圓切口部2。
[半導體晶圓的製造方法]
接下來，參照第2圖舉例說明本發明的製造半導體晶圓的方法。再者，在下文中，再度參照第1圖所示的半導體晶圓進行說明。
第2圖是表示本發明的半導體晶圓的製造方法的一個例子的流程圖。
此例子的半導體晶圓的製造方法包含倒角步驟、第一鏡面倒角加工、雙面研磨步驟、第二鏡面倒角加工、及鏡面研磨加工步驟，倒角步驟針對具有晶圓切口部2的晶圓1的周緣部13進行磨削，而形成包含晶圓邊緣部3及晶圓切口部2的倒角部1，第一鏡面倒角加工針對倒角部1的晶圓切口部2進行研磨，雙面研磨步驟針對晶圓1的兩個主表面11及12進行研磨，第二鏡面倒角加工針對晶圓切口部2及晶圓邊緣部3進行研磨，鏡面研磨加工步驟針對兩個主表面11及12中的至少一個鏡面研磨。亦即，在主表面11及12的雙面研磨步驟之前，進行用於針對倒角部1的晶圓切口部2進行研磨的第一鏡面倒角加工，而在主表面11及12的雙面研磨步驟之後，進行用於針對倒角部1的晶圓切口部2及晶圓邊緣部3兩者進行研磨的第二鏡面倒角加工。又，倒角部的第二鏡面倒角加工的晶圓切口部2的研磨速率小於第一鏡面倒角加工的晶圓切口部2的研磨速率。第一及第二鏡面倒角加工包含在針對倒角部進行研磨及鏡面化的鏡面倒角步驟中。
藉由這樣的半導體晶圓的製造方法，如果利用在雙面研磨步驟之前的第一鏡面倒角加工而得到充分的晶圓切口部2的研磨餘量，則由於第二鏡面倒角加工時的研磨速度即使較小最終也能夠得到充分的晶圓切口部2的研磨餘量，而能夠降低第二鏡面倒角加工中的晶圓切口部2的研磨速率。
此外，藉由使第二鏡面倒角加工時的晶圓切口部2的研磨速率小於第一鏡面倒角的晶圓切口部2的研磨速率，能夠改善晶圓切口部2的表面粗糙度。
在第一鏡面倒角加工中，能夠任意設定加工時的加工時間、研磨布旋轉速度、按壓壓力，但是這些越大，則研磨餘量越大，移除刮痕等的效果越好。
在第二鏡面倒角加工中，能夠任意設定加工時的加工時間、研磨布旋轉速度、按壓壓力，但是這些越大，則加工後的表面粗糙度越劣化。因此，期望在第二鏡面倒角加工中降低這些。藉由使第二鏡面倒角加工中的這些條件小於第一鏡面倒角加工的條件，能夠使第二鏡面倒角加工的晶圓切口部2的研磨速率小於第一鏡面倒角加工的研磨速率。較佳為將第二鏡面倒角加工的晶圓切口部2的研磨速率降低到加工較耗時而能夠防止生產率劣化的程度。
只要是第二鏡面倒角加工中的晶圓切口部2的研磨速率較小的條件，在前述第一鏡面倒角加工與前述第二鏡面倒角加工中設定的加工條件可以分別設定任意的條件。這是因為前述第一鏡面倒角加工的目的在於移除表面的刮痕，而前述第二鏡面倒角加工的目的在於在前述第一鏡面倒角加工之後立即改善粗糙度，如果可以達成這些目的，則加工條件可以是任意的。
第一鏡面倒角加工及第二鏡面倒角加工中的每一者可以進行一次，或者可以多段進行。
又，作為晶圓切口部2的具體研磨方法，在前述第一鏡面倒角加工中，使晶圓W垂直於圓形研磨布的研磨面，進一步將研磨布***到圓形研磨布的最深部，沿著晶圓W的表面方向橫向移動同時進行研磨，而在前述第二鏡面倒角加工中，在比前述第一鏡面倒角加工中的研磨速率更小的加工條件下進行相同機構的研磨，藉此能夠確實地研磨晶圓切口部2，而能夠得到所期望的形狀、表面狀態、粗糙度。
又，本發明特別適用於在主表面11及12的雙面研磨步驟的之前及之後針對晶圓邊緣部13進行鏡面倒角的晶圓製造方法。藉由在前述第一鏡面倒角加工中針對晶圓切口部2及晶圓邊緣部3進行研磨，能夠移除附著的異物，並抑制雙面研磨步驟中的刮痕的發生。又，藉由第二鏡面倒角加工也能夠移除在雙面研磨步驟中發生的與載體孔的內壁接觸而發生的晶圓邊緣部13的刮痕。在該處理中，能夠針對生產率特別有效地使用本發明，能夠提升產量並且能夠得到晶圓切口部2的表面粗糙度改善效果。
本發明的晶圓的製造方法能夠特別適用於由單晶矽錠所得到的單晶矽晶圓的製造方法。
在下文中，將參照附圖同時表示具體示例來更詳細地描述本發明。再者，在以下描述中，再度參照第1圖及第2圖。
在本例子中，首先針對單晶錠進行切片，得到具有晶圓切口部2的切片晶圓W。作為此時的單晶錠，能夠使用在周邊部形成隨後成為晶圓切口部2的溝槽的單晶矽錠。本發明的晶圓的製造方法能夠特別適用於由半導體晶圓，更特定為單晶矽錠所得到的單晶矽晶圓的製造方法。
接下來，針對前述步驟中得到的晶圓的周邊部進行磨削，並進行用於形成包括晶圓邊緣部3及晶圓切口部2的倒角部1的倒角加工（倒角步驟）。倒角步驟能夠適用於任何通常執行的步驟，並且沒有特別限制。
此處，參照第3圖及第4圖描述進行倒角加工之後的晶圓切口部的形狀。第3圖表示從晶圓W的主表面11方向觀察的晶圓切口部2的周邊部。晶圓切口部2大致分成底部2a及直線部2b。此處，切口底部2a是在晶圓切口部2的最深位置處的輪廓為曲線的部分，切口直線部2b是在底部兩端的位置的輪廓為直線的部分。又，第4圖表示晶圓切口部2的端面的晶圓厚度方向的剖視圖。此處，端面相當於在晶圓W的最外周的位置且與晶圓W的主表面11及12大致垂直的部分。截面形狀具有從作為晶圓的一個主表面的第一主表面11連續且從第一主表面11傾斜的第一傾斜部21。又，該倒角截面形狀具有從作為晶圓W的另一個主表面的第二主表面12連續且從第二主表面12傾斜的第二傾斜部22。此外，具有構成晶圓W的最外周端部的端部23。端部23部分通常略微傾斜。這些截面形狀對於晶圓切口部2的底部2a及直線部2b以及第1圖所示的晶圓邊緣部3是共通的。
如上所述進行倒角步驟之後，能夠針對晶圓W的主表面11及12進行包覆或雙面磨削加工。包覆及雙面磨削加工能夠適用於任何通常執行的步驟，並且沒有特別限制。
接下來，為了移除由於倒角或包覆等的加工而產生的加工歪斜，可以針對實施上述加工的晶圓W進行蝕刻加工。蝕刻加工能夠適用於任何通常執行的步驟，並且沒有特別限制。
接下來，在本發明中，為了確保晶圓切口部2的充分的研磨餘量，進行第一鏡面倒角加工。期望使圓形研磨布至少與晶圓切口部2的底部2a及直線部2b接觸，以針對倒角部進行鏡面研磨。
在這樣的第一鏡面倒角加工中，例如，使用將圓形研磨布以與晶圓W的主表面11及12垂直的角度***晶圓切口部2的機構。將具有預定旋轉數及旋轉方向的圓形研磨布***晶圓切口部2中，同時將研磨漿供應到晶圓切口部2，並藉由按壓在晶圓切口部2的底部2a上進行研磨。又，在加工中，藉由將圓形研磨布在晶圓W的主表面11及12的向內方向上左右橫向移動，而充分研磨晶圓切口部2的直線部2b。另外，在加工中，藉由使晶圓W以預定角度傾斜，而能夠充分地研磨第4圖所示的第一及第二傾斜部21及22以及端部23全部。第一鏡面倒角加工中的晶圓切口部2的研磨速率例如能夠在0.20μm/sec以上且0.30μm/sec以下。
在第一鏡面倒角加工中，晶圓邊緣部3的鏡面研磨是任意的，可以進行也可以不進行。
在進行第一鏡面倒角加工之後，進行研磨晶圓W的兩個主表面11及12的雙面研磨步驟。雙面研磨步驟能夠適用於任何通常執行的步驟，並且沒有特別限制。
在進行雙面研磨步驟之後，進行第二鏡面倒角加工，以改善晶圓切口部2的表面粗糙度，並進行晶圓邊緣部3的鏡面化。能夠使用與第一鏡面倒角加工相同的機構來進行第二鏡面倒角加工，但是晶圓切口部2的研磨速率被設置成比第一鏡面倒角加工的晶圓切口部2的研磨速率更小。例如，加工時間、研磨布的旋轉數、晶圓上的按壓壓力都小於第一鏡面倒角加工的條件。藉此，能夠降低加工時的負荷及研磨速率。第二鏡面倒角加工中的晶圓切口部2的研磨速率例如可以在0.10μm/sec以上且0.18μm/sec以下。晶圓邊緣部3中的鏡面倒角加工能夠使用與傳統相同的條件。
在該第二鏡面倒角加工中，例如第4圖所示，較佳為針對晶圓切口部2的端面的第一傾斜部21、第二傾斜部22、及端部23全部進行研磨。
由此，能夠在鏡面倒角步驟中更確實地研磨晶圓切口部2，而能夠得到所希望的形狀、表面狀態、及粗糙度。
在本發明的半導體晶圓的製造方法中的鏡面倒角步驟中，包含上面所描述的第一及第二鏡面倒角加工。
最後，進行針對晶圓W的主表面11及12中的至少一者進行鏡面研磨的鏡面研磨加工步驟。該步驟可以透過一般方法進行。
透過以上步驟，製造成為產品的晶圓W。藉由這樣的晶圓W的製造方法，能夠維持生產率，且能夠充分地確保鏡面倒角步驟中的研磨餘量，並且能夠得到以較小的研磨速率而導致的切口部的表面粗糙度的改善效果，而能夠製造更高品質的晶圓。
又，在本發明中，可以進行在上述倒角步驟的階段結合鏡面倒角步驟中的形狀變化量的加工，也可以包括上述以外的各種步驟。例如，根據需要，可以在上述各步驟的之前及之後以通常的方法進行清洗步驟、熱處理步驟等。
[實施例]
在下文中，使用實施例及比較例來具體描述本發明，但本發明不限於此。
（實施例）
針對具有透過依次進行切片、倒角步驟、包覆、及蝕刻的各處理而得到的晶圓切口部的晶圓進行第一鏡面倒角加工。在倒角步驟中，形成包含晶圓邊緣部及晶圓切口部的倒角部，晶圓切口部具有如第3圖及第4圖示意性圖示的形狀。在第一鏡面倒角加工中，在確保能夠充分移除刮痕等的餘量的條件下，在階段1及階段2的兩個階段中僅針對晶圓切口部進行研磨。具體而言，在下面的表1所示的條件下進行第一鏡面倒角加工。
在第一鏡面倒角加工之後，進行用於研磨晶圓的兩個主表面的雙面研磨。具體而言，在下面的表2所示的條件下進行雙面研磨。
隨後，進行第二鏡面倒角加工。在第二鏡面倒角加工中，為了使晶圓切口部的粗糙度比第一鏡面倒角加工之後的粗糙度更加改善，在階段1及階段2的兩個階段針對晶圓切口部進行研磨速率及負荷較小的加工。具體而言，使用與第一鏡面倒角加工相同的機構並且與第一鏡面倒角加工相同，在第3圖所示的晶圓切口部2的底部2a及直線2b中，針對如第4圖所示的第一及第二傾斜部21及22以及端部23進行研磨，而此時的加工時間、研磨布的旋轉數、及研磨布按壓壓力中之任一者都設定成小於第一鏡面倒角加工的條件。具體而言，在下面的表1所示的條件下進行第二鏡面倒角加工。在該第二鏡面倒角加工中，在與傳統相同的機構及條件下進行在傳統的製造處理中必須的晶圓邊緣部的鏡面倒角加工。
[表1]
[表2]
最後，針對晶圓的主表面進行鏡面研磨加工步驟。
鏡面研磨加工步驟完成之後，測量晶圓切口部的表面粗糙度。Kobelco科研社製的LSM用於粗糙度測量。粗糙度存在宏觀的粗糙度以及其中的微觀的粗糙度。在本發明中的粗糙度假設為微觀的粗糙度，在分析所得到的測量資料時，移除宏觀的粗糙度成分，僅評估微觀的粗糙度成分。存在多種粗糙度的評估標準，但是在本發明中，使用任意的所選擇的區域內的粗糙度總和除以選擇區域面積。此處，任意選擇區域是指充分發揮研磨所產生的影響的範圍，晶圓間的評估是在相同位置及相同面積的區域進行評估。評估區域是在晶圓切口部的底部中的第4圖所示的第一及第二傾斜部21及22以及端部23，分別算出四片晶圓的平均粗糙度。
作為粗糙度測量的結果，如第5圖及下面的表5所示，晶圓切口部的底部中的表面粗糙度在第一傾斜部21是6.85nm，在第二傾斜部22是9.42nm，在端部23是4.26nm。
（比較例1）
與傳統的半導體晶圓製造同樣地，依次進行切片、倒角步驟、包覆、蝕刻、主表面的雙面研磨、第二鏡面倒角加工、主表面的鏡面研磨加工步驟的各處理，而得到四片晶圓。亦即，在比較例中，在雙面研磨之前沒有進行鏡面倒角加工。並且，在比較例的鏡面倒角步驟中，為了確保能夠充分移除刮痕等的餘量，並且為了在與實施例相同程度的時間中製造半導體晶圓，將加工時間、研磨布的旋轉數、及研磨布按壓壓力的任意者如下面的表3所示設定成與實施例的第一鏡面倒角加工的條件相同，並針對晶圓切口部進行鏡面倒角加工。再者，在與實施例同樣的條件下進行切片、倒角步驟、包覆、及蝕刻的各處理。又，與實施例1類似，在上述表2所示的條件下，也進行主表面的雙面研磨。
針對這樣得到的四片晶圓，與實施例同樣地測量晶圓切口部的粗糙度，而算出平均粗糙度。根據所得到的測量資料的粗糙度算出方法也與實施例同樣，前述選擇區域選擇在與實施例相同的位置及相同的面積。
[表3]
（比較例2）
在比較例2中，如下面的表4所示，除了第二鏡面倒角加工的條件與第一鏡面倒角加工的條件相同以外，與實施例同樣地，得到四片晶圓。針對這樣得到的四片晶圓，與實施例同樣地測量晶圓切口部的粗糙度，而算出平均粗糙度。根據所得到的測量資料的粗糙度算出方法也與實施例同樣，前述選擇區域選擇在與實施例相同的位置及相同的面積。
[表4]
下面的表5表示實施例以及比較例1及2中所得到的各晶圓的晶圓切口部的第4圖所示的第一傾斜部21、第二傾斜部22、及端部23的表面粗糙度。
[表5]
在比較例1中的製造處理中，由於製造處理內的主表面的雙面研磨之後進行的鏡面倒角加工的研磨速率及負荷比實施例更大，所以加工後的粗糙度較大（第5圖及表5）。結果，如圖5及表5所示，比較例1中的加工後的晶圓切口部的表面粗糙度在第4圖所示的第一傾斜部21是13.02nm，在第二傾斜部22是17.58nm，在端部23是12.54nm，其中任一者都比實施例更大，在實施例的製造處理中進行加工的情況下，能夠維持生產率，同時改善切口部的表面粗糙度，來製作晶圓。
又，在比較例2中的製造處理中，主表面的雙面研磨步驟之後進行的第二鏡面倒角加工的條件與雙面研磨步驟之前進行的第一鏡面倒角加工的條件相同。結果，如圖5及表5所示，比較例2中的加工後的晶圓切口部的表面粗糙度在第4圖所示的第一傾斜部21是10.77nm，在第二傾斜部22是10.07nm，在端部23是5.25nm，其中任一者都比實施例更大，在實施例的製造處理中進行加工的情況下，能夠改善切口部的表面粗糙度，來製作晶圓。
再者，本發明並不限於上述實施形態。上述的實施形態是例示，具有與本發明的專利請求範圍所記載的技術思想實質上相同的結構並起到同樣的作用效果的任一者都包含在本發明的技術範圍內。
1:倒角部
2:晶圓切口部
2a:底部
2b:直線部
3:晶圓邊緣部
11:第一主表面
12:第二主表面
13:周緣部
21:第一傾斜部
22:第二傾斜部
23:端部
W:半導體晶圓
第1圖是表示能夠利用本發明的半導體晶圓的製造方法所製造的半導體晶圓的一個例子的示意平面圖。
第2圖是表示本發明的半導體晶圓的製造方法的一個例子的流程圖。
第3圖是說明倒角步驟後的晶圓切口形狀的簡單示意圖。
第4圖是表示倒角步驟後的晶圓切口部的一個例子的剖視圖。
第5圖是表示實施例及比較例中所得到的半導體晶圓的晶圓切口部的表面粗糙度的圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
Claims (5)
- 一種半導體晶圓的製造方法，是用於製造半導體晶圓的方法，其特徵在於： 至少包含倒角步驟、雙面研磨步驟、鏡面倒角步驟、及鏡面研磨加工步驟，該倒角步驟磨削具有晶圓切口部的晶圓的周邊部，以形成包含晶圓邊緣部及前述晶圓切口部的倒角部，該雙面研磨步驟研磨前述晶圓的兩個主表面，該鏡面倒角步驟針對前述倒角部進行研磨及鏡面化，該鏡面研磨加工步驟針對前述兩個主表面中的至少一者進行鏡面研磨， 前述鏡面倒角步驟包含： 第一鏡面倒角加工，在前述雙面研磨步驟之前針對前述倒角部的前述晶圓切口部進行研磨， 第二鏡面倒角加工，在前述雙面研磨步驟之後針對前述晶圓切口部及前述晶圓邊緣部進行研磨， 其中前述第二鏡面倒角加工的前述晶圓切口部的研磨速率小於前述第一鏡面倒角加工的前述晶圓切口部的研磨速率。
- 如請求項1所述的半導體晶圓的製造方法，其中前述半導體晶圓是矽晶圓。
- 如請求項1所述的半導體晶圓的製造方法，其中在前述第一及第二鏡面倒角加工中的針對前述晶圓切口部的研磨中，將圓形研磨布***前述晶圓切口部以垂直於晶圓表面進行研磨。
- 如請求項2所述的半導體晶圓的製造方法，其中在前述第一及第二鏡面倒角加工中的針對前述晶圓切口部的研磨中，將圓形研磨布***前述晶圓切口部以垂直於晶圓表面進行研磨。
- 如請求項1至4中之任一者所述的半導體晶圓的製造方法，其中前述晶圓切口部的端面包含： 第一傾斜部，從前述晶圓的一個主表面連續且從該一個主表面傾斜， 第二傾斜部，從前述晶圓的另一個主表面連續且從該另一個主表面傾斜， 端部，構成前述晶圓的最外周部， 其中在前述第二鏡面倒角加工中，針對前述晶圓切口部的前述端面的前述第一傾斜部、前述第二傾斜部、及前述端部的全部進行研磨。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021067249 | 2021-04-12 | ||
| JP2021-067249 | 2021-04-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202306698A true TW202306698A (zh) | 2023-02-16 |
Family
ID=83640326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW111108740A TW202306698A (zh) | 2021-04-12 | 2022-03-10 | 半導體晶圓的製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240165765A1 (zh) |
| KR (1) | KR20230169113A (zh) |
| CN (1) | CN117121166A (zh) |
| DE (1) | DE112022001018T5 (zh) |
| TW (1) | TW202306698A (zh) |
| WO (1) | WO2022219955A1 (zh) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3846706B2 (ja) | 2000-02-23 | 2006-11-15 | 信越半導体株式会社 | ウエーハ外周面取部の研磨方法及び研磨装置 |
| JP4323058B2 (ja) | 2000-04-24 | 2009-09-02 | エムテック株式会社 | ウェーハのノッチの研摩装置 |
| JP2010040876A (ja) * | 2008-08-06 | 2010-02-18 | Sumco Corp | 半導体ウェーハの製造方法 |
| JP6493253B2 (ja) * | 2016-03-04 | 2019-04-03 | 株式会社Sumco | シリコンウェーハの製造方法およびシリコンウェーハ |
| JP7021632B2 (ja) * | 2018-12-27 | 2022-02-17 | 株式会社Sumco | ウェーハの製造方法およびウェーハ |
| JP6825733B1 (ja) | 2020-02-19 | 2021-02-03 | 信越半導体株式会社 | 半導体ウェーハの製造方法 |
-
2022
- 2022-03-03 WO PCT/JP2022/009007 patent/WO2022219955A1/ja active Application Filing
- 2022-03-03 KR KR1020237033409A patent/KR20230169113A/ko unknown
- 2022-03-03 DE DE112022001018.5T patent/DE112022001018T5/de active Pending
- 2022-03-03 US US18/283,051 patent/US20240165765A1/en active Pending
- 2022-03-03 CN CN202280025845.9A patent/CN117121166A/zh active Pending
- 2022-03-10 TW TW111108740A patent/TW202306698A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20240165765A1 (en) | 2024-05-23 |
| WO2022219955A1 (ja) | 2022-10-20 |
| KR20230169113A (ko) | 2023-12-15 |
| CN117121166A (zh) | 2023-11-24 |
| DE112022001018T5 (de) | 2024-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3846706B2 (ja) | ウエーハ外周面取部の研磨方法及び研磨装置 | |
| JP4192482B2 (ja) | シリコンウェーハの製造方法 | |
| KR100206094B1 (ko) | 반도체 유리면웨이퍼의 제조방법 | |
| TW200403738A (en) | Manufacturing method of semiconductor wafer and wafer | |
| CN113439008B (zh) | 晶片制造方法以及晶片 | |
| JP4815801B2 (ja) | シリコンウエーハの研磨方法および製造方法および円板状ワークの研磨装置ならびにシリコンウエーハ | |
| JPH11135464A (ja) | 半導体ウェハの製造方法 | |
| JP2007067179A (ja) | 半導体ウエーハの鏡面研磨方法及び鏡面研磨システム | |
| JP3943869B2 (ja) | 半導体ウエーハの加工方法および半導体ウエーハ | |
| CN110383427B (zh) | 晶圆的制造方法 | |
| JP6825733B1 (ja) | 半導体ウェーハの製造方法 | |
| JP6879272B2 (ja) | シリコンウェーハの製造方法 | |
| JP4103808B2 (ja) | ウエーハの研削方法及びウエーハ | |
| TW202306698A (zh) | 半導體晶圓的製造方法 | |
| JP4224871B2 (ja) | 半導体基板の製造方法 | |
| JP5074845B2 (ja) | 半導体ウェハの研削方法、及び半導体ウェハの加工方法 | |
| WO2010016510A1 (ja) | 半導体ウェーハの製造方法 | |
| US20090311862A1 (en) | Method for manufacturing a semiconductor wafer | |
| JP7131724B1 (ja) | 半導体ウェーハの製造方法 | |
| JP5515253B2 (ja) | 半導体ウェーハの製造方法 | |
| JP2938836B2 (ja) | ガラスディスクのチャンファー加工方法 | |
| JPH08274050A (ja) | 半導体ウェハの製造方法 | |
| JPH11260771A (ja) | 半導体ウエーハの製造方法およびこの方法で製造される半導体ウエーハ | |
| JPH09115864A (ja) | ＧａＡｓウエハの研磨方法 | |
| JP2002110594A (ja) | ウェーハの表面研磨方法 |