TWI714292B - 矽晶圓的螺旋去角加工方法 - Google Patents
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Abstract
提供矽晶圓的去角加工方法,當完工晶圓傾斜角度形成低角度時,可以增加螺旋去角加工中使用的去角輪(chamfering wheel)的可加工次數。
為了滿足矽晶圓W邊緣部中完工晶圓傾斜角度θ在目標晶圓傾斜角度θ0的容許角度範圍內,螺旋去角加工的矽晶圓去角加工方法中,包含第1修整步驟S10、第1去角加工步驟S20、求出經過上述第1去角加工步驟後的磨石部10的溝底徑ΦA的步驟S30、第2修整步驟S40以及第2去角步驟S50,並使第2修整器傾斜角度α2小於第1修整器傾斜角度α1。
Description
本發明,係有關於矽晶圓的螺旋去角加工方法,特別有關於當矽晶圓邊緣部的目標晶圓傾斜角度形成低角度時的螺旋去角加工方法。
作為半導體裝置的基板,廣泛使用矽晶圓。矽晶圓,透過對切割單結晶矽鑄錠得到的晶圓施加研磨加工及鏡面研磨加工得到。又,為了防止輸送矽晶圓時的切屑(chipping)等,一般對晶圓邊緣部施加去角加工。
作為這樣的去角加工方法,為了降低晶圓邊緣部的去角部加工歪斜,對矽晶圓傾斜去角輪進行去角加工的「螺旋去角加工法」是眾所周知的。參照第1A、1B圖,說明一般的螺旋去角加工法。第1A圖概略顯示螺旋去角加工時的矽晶圓W與去角輪10的位置關係的立體圖。第1B圖係去角輪10的示意剖面圖(為了簡便,圖示水平設置時的狀態)。第1B圖中,分別圖示去角輪10的溝底徑ΦA以及輪徑ΦB。去角輪10係在金屬製中心部10A的周緣設置細研磨磨石部10B(也稱作樹脂磨石或樹脂膠合磨石)。一邊使去角輪10對垂直方向傾斜既定角度Φ(參照第1A圖,不圖示角度記號Φ。),一邊旋轉去角輪10。於是,一邊旋轉矽晶圓W,一邊透過與細研磨磨石部10B按壓接觸,進行最後去角加工(以下,僅「去角加工」)矽晶圓W的邊緣部。又,此去角加工之前,根據使用粗研磨磨石的粗去角加工,預先精密作出細研磨磨石部10B的形狀。
為了控制去角加工後的矽晶圓W的邊緣部狀為所希望的完工晶圓傾斜角度,進行去角輪10中細研磨磨石部10B的溝形狀修整(truing)。修整(truing),一般根據以下的程序進行。首先,考慮最後應得到的矽晶圓W邊緣部的完工晶圓傾斜角度將在目標晶圓傾斜角度的容許角度範圍內,製作包括既定的修整器(truer)傾斜角度之修整器。於是,使用此修整器(truer),一邊使去角輪10的加工軸對垂直方向傾斜既定角度ϕ,一邊使兩者按壓旋轉接觸,加工去角輪10的細研磨磨石部10B的溝部分。這樣,複製修整器(truer)緣部形狀至細研磨磨石部10B的溝部分。
這樣,矽晶圓W的去角部形狀受到來自修整器(truer)傾斜角度的細研磨磨石部10B的溝形狀及去角輪的加工軸傾斜(傾斜角度ϕ)的影響。螺旋去角加工法中,矽晶圓邊緣部的完工形狀不是就這樣單純複製細研磨磨石部10B的溝形狀。因此,為了得到所希望的完工形狀,適當製作修整器(truer)的去角形狀,必須適當調整細研磨磨石部10B的溝形狀。
例如,專利文獻1中,揭示以下的半導體晶圓的去角部加工方法。即,上述晶圓與第2磨石相對傾斜,透過細研磨半導體晶圓的粗研磨去角部加工的方法中,利用周圍形成上下非對稱形狀的溝的第1磨石,經由以上述第1磨石的溝研磨圓盤狀的修整器(truer)緣部,成形上述修整器(truer)的緣部為上述第1磨石上下非對稱的溝形狀,上述修整器(truer)與第2磨石相對傾斜,透過研磨第2磨石,上述第2磨石周圍形成溝,對上述第2磨石周圍形成的溝方向相對傾斜上述半導體晶圓,細研磨上述晶圓的去角部。
專利文獻1的加工方法,係實行螺旋去角加工時,因為晶圓去角部的上下對稱性崩壞,為了防止此狀況,採用上下非對稱溝形狀的粗研磨磨石(第1磨石),形成起源於此的溝形狀為細研磨磨石(第2磨石)。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]專利公開第2007-165712號公報
[發明所欲解決的課題]
不過近年來,對矽晶圓邊緣部的去角形狀要求各種規格。也有矽晶圓邊緣部中的完工晶圓傾斜角度形成比以往低角度(接近水平的傾斜)的要求。本發明者首先專心研討是否可以實現這樣低角度的完工晶圓傾斜角度。
本發明者,為了形成矽晶圓邊緣部的完工晶圓傾斜角度比以往低角度(以下,簡稱「低傾斜角」),首先嘗試使用形成低角度修整器(truer)傾斜角度的去角形狀之修整器。於是,假設量產使用此修整器(truer)修整去角輪的細研磨磨石部,利用修整後的細研磨磨石部重複實行矽晶圓的螺旋去角加工。於是,本發明者確認有可以實現所希望的低角度的完工晶圓傾斜角度的情況與不能實現的情況。更詳細研討的結果,使用某修整器(truer)時,雖然細研磨磨石開始使用初期不能實現所希望的完工晶圓傾斜角度,但有可能細研磨磨石使用末期可以實現所希望的完工晶圓傾斜角度。又,使用具有另外的修整器傾斜角度的修整器時,雖然細研磨磨石開始使用初期可以實現所希望的完工晶圓傾斜角度,但有可能漸漸地不能實現所希望的完工晶圓傾斜角度。更詳細分析的結果,可以實現所希望的完工晶圓傾斜角度時,係去角輪的溝底徑ϕA
(參照第1B圖)在既定範圍內時。根據此實驗事實,為了得到低傾斜角的完工晶圓傾斜角度,只使用具有特定的修整器傾斜角度的修整器不夠,本發明者領悟必須耗減去角輪的溝底徑ϕA
直到既定範圍。因此,使用具有特定的修整器傾斜角度的修整器時,沒耗減去角輪的溝底徑直到既定範圍不能得到所希望的低傾斜角,且重複實行去角加工耗減溝底徑而脫離上述既定範圍的話,還是不能得到所希望的低傾斜角。這樣,完工晶圓傾斜角度形成低傾斜角時,產生頻繁進行交換去角輪的需要。
又,得到以前的完工晶圓傾斜角度時,去角輪的溝底徑ϕA
幾乎不影響完工晶圓傾斜角度。因此,得到以前的完工晶圓傾斜角度的話,從細研磨磨石使用的初期到末期可以始終利用1個去角輪。
如上述,為了得到完工晶圓傾斜角度是低傾斜角的矽晶圓,只使用具有特定的修整器傾斜角度的修整器,利用1個研磨輪可加工的加工數(輪壽命)比習知技術銳減。研磨輪的交換頻度增加的話,對量產加工時的生產成本的影響甚大,本發明者理解此為新課題。
於是本發明的目的在於,當完工晶圓傾斜角度形成低角度時,提供可以增加螺旋去角加工中使用的去角輪的可加工次數之矽晶圓的去角加工方法。
[用以解決課題的手段]
為了解決上述諸課題,本發明者專心研討。於是,為了使完工晶圓傾斜角度在目標晶圓傾斜角度的容許角度範圍內,根據去角輪的溝底徑靈活運用修整器傾斜角度的話,本發明者領悟可以增加去角輪的可加工次數。本發明係以上述見解為基礎,其要旨構成如下。
(1)矽晶圓的螺旋去角加工方法,係對垂直方向傾斜旋轉具有細研磨磨石部的去角輪的同時,一邊旋轉1枚矽晶圓,一邊透過與上述細研磨磨石部按壓接觸,進行螺旋去角加工,以滿足上述1枚矽晶圓的邊緣部中的完工晶圓傾斜角度在目標晶圓傾斜角度的容許角度範圍內,對複數枚矽晶圓依序進行上述螺旋去角加工之矽晶圓的去角加工方法,包括:
第1修整步驟,使用具有第1修整器傾斜角度的修整器,修整上述去角輪的上述細研磨磨石部;
第1去角加工步驟,使用經過上述第1修整步驟後的上述細研磨磨石部螺旋去角加工第1矽晶圓,加工上述加工後的上述第1矽晶圓的完工晶圓傾斜角度至上述目標晶圓傾斜角度的容許角度範圍內;
求出經過上述第1去角加工步驟後的上述磨石部的溝底徑之步驟;
第2修整步驟,當上述溝底徑低於預先求出的臨界值時,使用具有第2修整器傾斜角度的修整器,修整上述去角輪的上述細研磨磨石;以及
第2去角步驟,使用經過上述第2修整步驟後的上述細研磨磨石部螺旋去角加工第2矽晶圓,加工上述加工後的上述第2矽晶圓的完工晶圓傾斜角度至上述目標晶圓傾斜角度的容許角度範圍內;
其特徵在於:
上述第2修整器傾斜角度比上述第1修整器傾斜角度大。
在此,一邊參照第2A、2B圖,一邊說明本說明書中的矽晶圓W的邊緣部的晶圓傾斜角度θ。第2A圖,分別顯示晶圓周緣部的厚度t、上去角角度θ1
、下去角角度θ2
、去角寬度A。尺寸B1
、B2
,分別是上去角厚度、下去角厚度。BC係端面在晶圓厚度方向的長度,第2A圖所示的去角形狀中端面的晶圓厚度方向長度BC是零。第2B圖中顯示晶圓厚度方向長度BC不是零時的晶圓周緣部形狀。第2A、2B圖其中任一的邊緣部形狀都是上去角角度θ1
及下去角角度θ2
分別對應晶圓傾斜角度θ。以下,附上附加字至晶圓傾斜角度θ時,也依照相同的定義。關於上面及下面分別的晶圓傾斜角度,只要不特別申明,就是指上面及下面兩方的晶圓傾斜角度。
又,一邊參照第3圖,一邊說明關於本說明書中的修整器傾斜角度α。修整器3的邊緣部以去角斜面(傾斜面)3A與曲面(通常,拋物面)的端部3B構成。於是,定義修整器3的去角斜面3A與修整器的主面形成的角度為修整器傾斜角度α。又,附上附加字至修整器傾斜角度α時,也依照相同的定義。又,修整器3中,曲面的端部3B存在研磨粒,沿著上述曲面進行加工。
(2)上述(1)中記載的矽晶圓的螺旋去角加工方法,其中,上述目標晶圓傾斜角度θ在23∘以下。
(3)上述(1)或(2)中記載的矽晶圓的螺旋去角加工方法,其中,上述第1修整器傾斜角度與上述第2修整器傾斜角度之差在1∘以上。
(4)上述(1)〜(3)中任一記載的矽晶圓的螺旋去角加工方法,其中,更包括調整步驟,藉由耗減上述細研磨磨石部,調整上述溝底徑。
[發明效果]
根據本發明,可以提供矽晶圓的去角加工方法,即使完工晶圓傾斜角度形成低角度時,也可以增加螺旋去角加工中使用的去角輪的可加工次數。
詳細說明實施形態之前,首先,說明達到完成本發明的實驗。為了方便說明,參照第6、7圖的符號,說明本實瞼。
(實驗)
>實驗1>
作為修整器31,準備東精工程公司製GC修整器#320(修整器傾斜角度24∘,直徑301mm(毫米))。以樹脂磨石作為細研磨磨石部10B的去角輪10(輪徑ϕB
:50.0mm,初期的溝底徑ϕA
:47.0mm)對垂直方向傾斜8∘,使用上述修整器31修整加工細研磨磨石部10B的溝部。於是,對垂直方向持續8∘傾斜去角輪10,分別旋轉直徑約300mm的矽晶圓WA
及去角輪10的同時,在細研磨磨石部10B的溝部中按壓接觸,螺旋去角加工矽晶圓WA
的邊緣部。於是,利用Kobelco公司製邊緣輪廓監視器(LEP-2200)測量螺旋去角加工後的矽晶圓WA
的晶圓傾斜角度θA
。又,利用東精工程公司製W-GM-5200測量螺旋去角加工後的去角輪10的溝底徑ϕA
。依序重複上述修整加工、螺旋去角加工及測量,求出溝底徑ϕA
與晶圓傾斜角度θA
的關係。結果顯示於第4圖的圖表中。又,上述圖表中,顯示矽晶圓的表面(正面)側的完工晶圓傾斜角度及背面側的完工晶圓傾斜角度。以下的實驗2〜6也相同。
>實驗2〜6>
上述實驗1中的傾斜器傾斜角度24∘分別換成22∘(實驗2)、20∘(實驗3)、18∘(實驗4)、16∘(實驗5)、14∘(實驗6)的傾斜器之外,與實驗1同樣依序重複修整加工、螺旋去角加工及測量,求出溝底徑ϕA
與晶圓傾斜角度θA
的關係。結果顯示於第4圖的圖表中。
>考察>
根據以上的實驗1〜6的實驗結果,判明以下的事項。首先,目標晶圓傾斜角度θO
超過23∘的話,為了使完工晶圓傾斜角度θ在上述目標晶圓傾斜角度θO
的容許角度範圍內,只要連修整器傾斜角度也適當化即可。例如,目標晶圓傾斜角度θO
為24∘,容許角度範圍±0.5∘時,只要使用修整器傾斜角度是22∘的修整器31即可。因為,在此情況下,幾乎看不到溝底徑ϕA
的影響。此實驗事實,在習知技術中,與可在輪壽命全區中使用去角輪10的事實整合。
另一方面,假設目標晶圓傾斜角度θO
為23∘以下的既定角度時(例如20∘或18∘等),隨著耗減溝底徑ϕA
,加工後的實際完工晶圓傾斜角度θ變小,觀察其變動慢慢飽和的傾向。固定修整器傾斜角度,重複修整加工及螺旋去角加工時,溝底徑ϕA
不在適當範圍內的話,完工晶圓傾斜角度θ會脫離上述目標晶圓傾斜角度θO
的容許角度範圍。即,如果固定修整器傾斜角度,與目標晶圓傾斜角度θO
超過23∘的情況不同,輪壽命範圍全區不能使用去角輪。
耗減溝底徑ϕA
,目標晶圓傾斜角度θO
與完工晶圓傾斜角度θ間的差異變動飽和後,螺旋去角加工的話,可以穩定得到所希望的完工晶圓傾斜角度θ。例如,目標晶圓傾斜角度θO
為18∘,容許角度範圍為±0.5∘時,耗減溝底徑ϕA
至大約45.2mm為止後,以修整器傾斜角度16∘的條件加工的話,加工後的完工晶圓傾斜角度θ滿足18∘±0.5∘。但是在此情況下,因為相當於去角輪的壽命末期,產生趁早交換去角輪的需要。於是,為了廣闊使用去角輪的輪壽命,本發明者通過上述實驗構思應使完工晶圓傾斜角度θ在目標晶圓傾斜角度θO
的容許範圍,根據溝底徑ϕA
靈活運用修整器傾斜角度。以上述一具體例來說,最初採用修整器傾斜角度14∘的修整器,耗減溝底徑ϕA
後,只要採用修整器傾斜角度16∘的修整器,就可以比僅使用具有特定修整器傾斜角度的修整器之情況更有效利用輪壽命範圍。
於是,本發明者構思對去角輪10的溝底徑ϕA
設置臨界值,根據上述溝底徑ϕA
靈活運用修整器傾斜角度。以下,參照第5〜9圖,說明本發明的實施形態。又,第5〜9圖圖示本發明的要部,用以旋轉各構成的支撐台、旋轉機構等,為了說明上方便而省略。
(矽晶圓的去角加工方法)
根據本發明的一實施形態的矽晶圓的去角加工方法,一邊對垂直方向傾斜旋轉具有細研磨磨石部10B的去角輪10的同時,一邊旋轉1枚矽晶圓,一邊透過與細研磨磨石部10B按壓接觸,進行螺旋去角加工,以滿足上述1枚矽晶圓的邊緣部中的完工晶圓傾斜角度θ在目標晶圓傾斜角度θO
的容許範圍內,對複數枚矽晶圓依序進行上述螺旋去角加工。又,在此所謂的「複數枚矽晶圓」,意味提供給本加工方法的一連串去角加工之同類矽晶圓(同一批等,晶圓特性對螺旋去角加工後的加工形狀沒有實質影響)。後述的第1矽晶圓WA
及第2矽晶圓WB
係在此意義中的同類矽晶圓。又,本方法中的目標晶圓傾斜角度θO
特別理想在23∘以下。因為,如上述實驗結果所見,目標晶圓傾斜角度θO
在23∘以下的去角加工中,產生溝底徑ϕA
的依存性。又,目標晶圓傾斜角度θO
以及容許角度範圍根據製品規格適當決定。根據製品規格,完工晶圓傾斜角度θ及目標晶圓傾斜角度θO
的差的容許角度範圍可以以±0.1∘〜±1.0∘等適當決定。
參照第5圖的流程圖。本方法,包括第1修整步驟S10,使用具有第1修整器傾斜角度α1
的第1修整器31,修整去角輪10的細研磨磨石部10B;第1去角加工步驟S20,使用經過第1修整步驟S10後的細研磨磨石部10B螺旋去角加工第1矽晶圓WA
,加工上述加工後的上述第1矽晶圓WA
的完工晶圓傾斜角度θA
至目標晶圓傾斜角度θO
的容許角度範圍內;步驟S30,求出經過上述第1去角加工步驟S20後的細研磨磨石部10B的溝底徑ϕA
;第2修整步驟S40,當溝底徑ϕA
低於預先求出的臨界值ϕO
時,使用具有第2修整器傾斜角度α2
的第2修整器32,修整去角輪10的細研磨磨石10B;以及第2去角步驟S50,使用經過第2修整步驟S40後的細研磨磨石部10B螺旋去角加工第2矽晶圓WB
,加工上述加工後的第2矽晶圓WB
的完工晶圓傾斜角度θB
至上述目標晶圓傾斜角度θO
的容許角度範圍內。於是,本方法中,在第2修整步驟中,使用比第1修整步驟中使用的第1修整器傾斜角度α1
傾斜角度更大的修整器作為第2修整器。以下,依序詳細說明各構成及各步驟。
>第1修整步驟>
參照第6圖,說明第1修整步驟S10。首先,準備具有第1修整器傾斜角度α1
的第1修整器31(參照第6圖的步驟S11)。第1修整器傾斜角度α1
的大小,只要在其次的第2步驟中可以加工最後晶圓傾斜角度θA
至目標晶圓傾斜角度θO
的容許範圍內,是任意的。只要對應目標晶圓傾斜角度θO
與溝底徑ϕA
適當選擇即可。通常,第1修整器傾斜角度α1
的大小,比目標晶圓傾斜角度θO
縮小2.0∘以上。
於是,使用此第1修整器31,一邊以既定的輪傾斜角度傾斜去角輪10,一邊修整細研磨磨石部10B。形狀複製後的細研磨磨石部10B中,形成來自第1修整器31的緣部形狀的形狀。參照第6圖的步驟S12、S13的話,S13中的虛線部相當於S12中修整前的細研磨磨石部10B的溝。又,作為去角輪10,可以使用螺旋去角加工中使用的一般去角輪。旋轉軸部分10A,通常是鋁或不銹鋼等金屬製,其周緣部設置細研磨磨石部10B,這通常是合成樹脂製(細研磨磨石部10B也稱作樹脂磨石或樹脂膠合磨石等)。又,去角輪的旋轉軸部分10A中設置用於旋轉軸的中空部,但因為圖面的簡化未圖示。
>第1去角加工步驟>
其次,接著第1修整步驟S10的第1去角加工步驟S20中,使用根據第1修整步驟S10經由第1修整器31複製的細研磨磨石部10B,螺旋去角加工矽晶圓WA
。螺旋去角加工之際,與參照第1圖說明的相同,一邊以輪傾斜角度ϕ傾斜去角輪10,一邊透過與細研磨磨石部10B的按壓旋轉接觸,螺旋去角加工去角加工第1矽晶圓WA
。於是,為了使加工後的第1矽晶圓WA
的完工晶圓傾斜角度θA
在晶圓傾斜角度θA
的容許角度內,進行螺旋去角加工。第7圖中,圖示如此形成的第1矽晶圓WA
的完工晶圓傾斜角度θA
。又,以4∘〜15∘的範圍適當設定去角輪10的輪傾斜角度ϕ。通常,使修整時的輪傾斜角度與去角加工時的輪傾斜角度一致。
>求出溝底徑ϕA
的步驟>
因為細研磨磨石部10B如前述通常是合成樹脂製,透過經由修整及螺旋去角加工,逐漸耗減細研磨磨石部10B的溝部。於是,求出溝底徑ϕA
的本步驟S30中,求出經過第1去角加工步驟S20後的細研磨磨石部10B的溝底徑ϕA
。進行第1去角加工步驟中的複數次單位(100次單位或1000次單位等)螺旋去角加工後測量溝底徑ϕA
也可以,每次進行螺旋加工就測量溝底徑ϕA
也可以,只要適當的時機測量溝底徑ϕA
即可。又,預先求出伴隨複數次加工的耗減部分,超過既定次數後,測量溝底徑ϕA
也可以。又,可以使用去角加工裝置(例如上述的東精工程公司製W-GM-5200)組裝的輪溝直徑測量器或卡尺等測量溝底徑ϕA
。
>第2修整步驟>
如同參照前面實驗1〜實驗6所說明的,螺旋去角加工初期為了實現目標晶圓傾斜角度θO
,繼續使用具有既定的修整傾斜角度之修整器的話,隨著耗減細研磨磨石部10B的溝底徑ϕA
,完工晶圓傾斜角度θ慢慢變小,產生與所期望的完工晶圓傾斜角度θ乖離。因此,完工晶圓傾斜角度θ與目標晶圓傾斜角度θO
的差異慢慢變大,脫離容許角度範圍。於是,步驟S30中求出的溝底徑ϕA
低於預先求出臨界值ϕO
時,以不同於第1修整步驟S10的條件進行第2修整步驟S40。如第8圖所示,準備具有第2修整器傾斜角度α2
的第2修整器32,在第2修整步驟S40中使用此第2修整器32,修整去角輪10的細研磨磨石部10B。由於實驗性預先求出溝底徑ϕA
及第1修整器傾斜角度α1
與根據加工實際形成的完工晶圓傾斜角度θ之間的對應關係,只要決定臨界值ϕO
即可。
在此,之後的第2去角步驟S50中為了得到所希望的完工晶圓傾斜角度θB
,必須使第2修整器傾斜角度α2
比第1修整器傾斜角度α1
大(第2修整器傾斜角度α2
>第1修整器傾斜角度α1
)。在這點上,第2修整步驟的修整條件與第1修整步驟不同。其它的修整條件在第1修整步驟與第2修整步驟中最好相同,但在影響完工晶圓傾斜角度不大的範圍內適當變更也沒關係。
又,如第4圖所示的具體的實驗結果,考慮修整器傾斜角度與溝底徑間的依存性的話,第1修整器傾斜角度α1
與第2修整器傾斜角度α2
間的差理想在1∘以上、2∘以上。不限定上限,但例如可以在6∘以下。
>第2去角步驟>
使用經過第2去角步驟S40後的細研磨磨石部10B,與第1去角加工步驟S20相同,螺旋去角加工第2矽晶圓WB
。於是,進行螺旋去角加工,使加工後的第2矽晶圓WB
的完工晶圓傾斜角度θB
在目標晶圓傾斜角度θO
的容許範圍內。第9圖中,圖示第2矽晶圓WB
的完工晶圓傾斜角度θB
。本方法中,去角輪10在第1修整步驟與第2修整步驟中,雖然特意使用不同的修整器傾斜角度的修整器修整,但都可以使完工晶圓傾斜角度θA
、θB
在目標晶圓傾斜角度θO
的容許範圍內。
如以上說明,本發明中,經過步驟S10〜步驟S50,根據去角輪10的溝底徑ϕA
靈活運用修整器傾斜角度。藉此,第1矽晶圓WA
的完工晶圓傾斜角度θA
及第2矽晶圓WB
的完工晶圓傾斜角度θB
可以一起控制在目標晶圓傾斜角度θO
的容許範圍內,而且,可以增加螺旋去角加工中使用的去角輪的可加工次數(輪壽命)。
又,根據溝底徑ϕA
與修整器傾斜角度的關係,有時很難使完工晶圓傾斜角度在目標晶圓傾斜角度的容許範圍內。於是,這樣的情況下,藉由耗減細研磨磨石部10B,再進行調整溝底徑ϕA
的調整步驟也是理想的。在此所謂的耗減,不只是修整的耗減,也包含設定另外的目標晶圓傾斜角度的矽晶圓的去角加工。這樣的話,不會浪費去角輪的壽命。
又,如第5圖的流程圖所示,本發明中更設定另外的臨界值,使用第3修整器(還有第4修整器),再進行第3修整步驟及第3去角加工步驟等也可以。隨著溝底徑ϕA
的耗減,藉由使用修整器傾斜角度大的修整器,可以充分有效活用輪壽命範圍。
以下,不企圖限定,但說明可適用於本發明的矽晶圓的具體形態。
矽晶圓的面方位是任意的,使用(100)面的晶圓也可以,使用(110)面的晶圓等也可以。
矽晶圓中摻雜硼(B)、磷(P)、砷(As)、銻(Sb)等摻雜物也可以,為了得到所希望的特性摻雜碳(C)或氮(N)等也可以。又,矽晶圓的氧濃度也是任意的。
作為加工對象的矽晶圓的直徑沒有任何限制。可以應用本發明至一般直徑300mm或200mm等矽晶圓。當然,對於直徑比直徑300mm大的矽晶圓或對於直徑小的矽晶圓,都可以應用本發明。
又,本說明書中的「矽晶圓」,係指表面上不形成磊晶層或氧化矽等構成的絕緣膜等另外的層之所謂「大型」矽晶圓。但是,形成以數Å左右的膜厚形成的自然氧化膜也可以。又,對於根據本發明得到的矽晶圓,另外形成磊晶層等另外的層製作磊晶矽晶圓也沒關係,而且作為黏合的晶圓的支撐基板或活性層用基板使用,製作SOI(絕緣體上矽)晶圓等也可以。成為如此晶圓的基底基板的「大型」矽晶圓,係本說明書中的矽晶圓。
[產業上的可利用性]
根據本發明,可以提供矽晶圓的去角加工方法,在完工晶圓傾斜角度形成低角度時,可以增加螺旋去角加工中使用的去角輪的可加工次數。
3:修整器
3A:去角斜面(傾斜面)
3B:曲面(通常,拋物面)的端部
10:去角輪
10A:中心部
10B:細研磨磨石部
31:第1修整器
32:第2修整器
A:去角寬度
B1,B2:尺寸
t:晶圓周緣部的厚度
θ1:上去角角度
θ2:下去角角度
W:矽晶圓
WA:第1矽晶圓
WB:第2矽晶圓
α:修整器傾斜角度
α1:第1修整器傾斜角度
α2:第2修整器傾斜角度
θO:目標晶圓傾斜角度
θ,θA,θB:完工晶圓傾斜角度
ϕ:輪傾斜角度
ϕA:溝底徑
ϕO:溝底徑的臨界值
[第1A圖]係說明一般的螺旋去角加工方法之立體圖;
[第1B圖]係第1A圖中的去角輪之示意剖面圖;
[第2A圖]係說明本說明書中矽晶圓的晶圓傾斜角度θ的示意剖面圖的一例;
[第2B圖]係說明本說明書中矽晶圓的晶圓傾斜角度θ的示意剖面圖的另一例;
[第3圖]係說明本說明書中修整器的修整器傾斜角度α之示意剖面圖;
[第4圖]係顯示根據本發明者的實驗的細研磨磨石的溝底徑及修整器傾斜角度與矽晶圓的完成傾斜角度之關係圖;
[第5圖]係根據本發明的一實施形態的矽晶圓的去角加工方法之流程圖;
[第6圖]係說明第1修整步驟之示意剖面圖;
[第7圖]係顯示第1去角加工步驟後矽晶圓的晶圓傾斜角度之示意剖面圖;
[第8圖]係說明第2修整步驟中使用的修整器32之示意剖面圖;以及
[第9圖]係顯示第2去角加工步驟後矽晶圓的晶圓傾斜角度之示意剖面圖。
Claims (5)
- 一種矽晶圓的螺旋去角加工方法,係對垂直方向傾斜旋轉具有細研磨磨石部的去角輪的同時,一邊旋轉1枚矽晶圓,一邊透過與上述細研磨磨石部按壓接觸,進行螺旋去角加工,以滿足上述1枚矽晶圓的邊緣部中的完工晶圓傾斜角度在目標晶圓傾斜角度的容許角度範圍內,對複數枚矽晶圓依序進行上述螺旋去角加工之矽晶圓的去角加工方法,包括:第1修整步驟,使用具有第1修整器傾斜角度的修整器,修整上述去角輪的上述細研磨磨石部;第1去角加工步驟,使用經過上述第1修整步驟後的上述細研磨磨石部螺旋去角加工第1矽晶圓,加工上述加工後的上述第1矽晶圓的完工晶圓傾斜角度至上述目標晶圓傾斜角度的容許角度範圍內;求出經過上述第1去角加工步驟後的上述細研磨磨石部的溝底徑之步驟;第2修整步驟,當上述溝底徑低於預先求出的臨界值時,使用具有第2修整器傾斜角度的修整器,修整上述去角輪的上述細研磨磨石部;以及第2去角步驟,使用經過上述第2修整步驟後的上述細研磨磨石部螺旋去角加工第2矽晶圓,加工上述加工後的上述第2矽晶圓的完工晶圓傾斜角度至上述目標晶圓傾斜角度的容許角度範圍內;其特徵在於:上述第2修整器傾斜角度比上述第1修整器傾斜角度大。
- 如申請專利範圍第1項所述的矽晶圓的螺旋去角加工方法,其中,上述目標晶圓傾斜角度θ在23°以下。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的矽晶圓的螺旋去角加工方法,其中,上述第1修整器傾斜角度與上述第2修整器傾斜角度之差在1°以上。
- 如申請專利範圍第1或2項所述的矽晶圓的螺旋去角加工方法,更 包括:調整步驟,藉由耗減上述細研磨磨石部,調整上述溝底徑。
- 如申請專利範圍第3項所述的矽晶圓的螺旋去角加工方法,更包括:調整步驟,藉由耗減上述細研磨磨石部,調整上述溝底徑。
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