[發明專利]用于拋光半導體晶片的方法及用該方法制造的半導體晶片

無效

• 申請號: 200710142352.0
• 申請日: 2007-08-22
• 公開（公告）號: CN101148025A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: K·勒特格;V·杜奇克;L·米斯圖爾
• 申請（專利權）人: 硅電子股份公司
• 主分類號: B24B29/00
• 分類號: B24B29/00;H01L21/304
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 侯鳴慧

技術領域

本發明的主題是一種用于拋光半導體晶片、尤其是用硅制成的半導體晶片的方法，該方法追求的目標是提供一種尤其是在邊緣區域中也具有迄今還不能達到的改善的平整度的半導體晶片。本發明具體涉及一種用于在上拋光盤與下拋光盤之間拋光半導體晶片的方法，其中，該半導體晶片在一個轉盤的空腔中在輸入拋光劑的情況下被雙面拋光，本發明還涉及一種半導體晶片、尤其是用硅制成的半導體晶片，該半導體晶片具有改善的平整度，該平整度以SFQR值及SBIR值的形式來表達。

背景技術

半導體晶片的平整度是一個重要的質量參數，該質量參數被考慮用來評價作為用于制造最新一代電子器件的襯底的半導體晶片的基本品質。理想地平整的具有完全平整且彼此平行對置的側面的半導體晶片在制造器件時在光刻期間不會導致步進機聚焦困難。因此人們試圖盡可能地接近地得到該理想形狀。為此目的，從一個晶體上分割下來的半導體晶片經歷一系列加工步驟，其中，尤其是在過程開始時通過研磨和/或磨削側面進行的機械加工用來成型。接下來進行的步驟如半導體晶片的蝕刻及側面的拋光主要用于消除機械加工步留下的表面附近損傷及用于平滑側面。同時這些接下來的步驟決定性地影響半導體晶片的平整度并且所有努力的目標在于盡可能地保持由機械加工步驟實現的平整度。已經公知：該目標可通過結合半導體晶片的同時進行的雙面拋光最容易地實現，該雙面拋光在以下被稱為DSP拋光。例如在DE10007390A1中描述了適合DSP拋光的機器。在DSP拋光期間，半導體晶片位于一個起導向籠作用的轉盤的為其設置的空腔中并且位于一個上拋光盤與一個下拋光盤之間。至少一個拋光盤及轉盤轉動，半導體晶片在輸入拋光劑的情況下在一個由滾動凸輪預給定的軌道上相對于覆蓋以拋光布的拋光盤上運動。使拋光盤壓在半導體晶片上的拋光壓力及拋光的持續時間是決定性地一起確定由拋光導致的材料去除量的參數。

DE19956250C1描述了一種方法，在該方法中，被機械加工并且被蝕刻的用硅制成的半導體晶片首先經受DSP拋光并且接著經受質量檢查，在質量檢查中檢驗平整度并且與給定值相比較。如果還未達到所要求的平整度，則通過另一個短時的DSP拋光來再拋光。

根據WO00/47369，在第一拋光步驟中進行DSP拋光，以便使半導體晶片得到一個偏離理想形狀的凹入形狀。通過接著的單面拋光來消除被拋光的側面的凹入形狀，該單面拋光在以下被稱為CMP拋光。在此情況下利用：在平整的側面上使用的CMP拋光按趨勢留下一個被拋得凸出的側面，如果待拋光的側面凹入地成形，則在CMP拋光之后可產生一個平整的側面。

如本發明的發明人所確定的那樣，前面提及的方法具有缺點：用該方法在晶片邊緣區域中僅可得到側面的不足夠的平整度。因此CMP拋光減小了該區域中用DSP拋光已經達到的局部平整度。但晶片邊緣區域對于電子器件的制造者愈來愈重要，因為人們試圖使被拋光的側面的可用面積通過通常的邊緣排除量來擴大，該可用面積在以下被稱為FQA(固定質量區域：Fixed?Quality?Area)，該邊緣排除量在以下被稱為EE(Edge?Exclusion)。對于在半導體晶片的邊緣區域中側面的不平整度應負責的尤其是邊緣下降，該邊緣下降在以下被稱為ERO(Edge?Roll-Off)。Kimura等人在“日本應用物理雜志(Jpn.J.Appl.Phys.)”第38卷(1999年)第38～39頁中指出，可在邊緣區的SFQR值中讀出ERO。SFQR值描述確定尺寸的、例如面積為20mm×20mm的測量區中的局部平整度，確切地說是以測量區中半導體晶片正面相對于具有相同尺寸的通過誤差平方和最小來獲得的參考面的最大高度偏差的形式來描述。英文稱之為“partial?sites”的邊緣區是邊緣區域中的這樣的測量區，這些測量區不再完全是FQA的組成部分，但這些測量區的中心仍位于FQA中。邊緣區的SFQR值在以下被稱為PSFQR值。

除了局部平整度之外還必須總是同時考慮全局平整度，尤其是因為在器件制造過程中CMP拋光需要良好的全局平整度。用于這種考察的標準化的參數是GBIR值及與該值相關的SBIR值。這兩個值表達半導體晶片的正面相對于假定理想地平整的背面的最大高度偏差并且區別在于：在GBIR值的情況下考慮FQA來計算及在SBIR值的情況下考慮被限制在測量區的面積來計算。如果這里進行的定義與SEMI標準的定義、尤其是現行文本中的標準M59、M1及M1530的定義存在偏差，則以該標準的定義具有優先地位。

發明內容