[發明專利]具有不對稱邊緣輪廓的硅片及其制造方法

有效

• 申請號: 200810033062.7
• 申請日: 2008-01-24
• 公開（公告）號: CN101226904A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 洪漪
• 申請（專利權）人: 上海申和熱磁電子有限公司;上海漢虹精密機械有限公司
• 主分類號: H01L23/00
• 分類號: H01L23/00;H01L21/302
• 代理公司: 上海上大專利事務所
• 代理人: 何文欣

技術領域

本發明涉及一種具有不對稱邊緣輪廓的硅片及其制造方法，屬于在大量生產制造工藝中利用硅片作為襯底的半導體器件制造方法。

背景技術

采用傳統的襯底硅片制造方法，硅片需要經過如下步驟：切片、倒角、研磨、腐蝕、一側或雙側拋光。倒角后的硅片邊緣輪廓有T型和R型兩種(如圖1和圖2所示)，都屬于對稱輪廓，即硅片的正反兩個表面，其邊緣輪廓是一致的。在后續的晶片加工過程中，硅片會進行背面減薄作業，如附圖1、圖2、圖3中箭頭下方圖形所示，最終厚度t通常會在大約100μm左右，采用傳統倒角方法制造的硅片，背面減薄后其邊緣會呈現銳角(一般在大約5°到50°之間)，如附圖1、圖2中所示，這些銳角部分在加工過程中，容易出現邊緣破損、缺口甚至是碎片，誘發工藝缺陷，產生顆粒污染、導致制程合格率降低。

發展傳統技術來制造具有不對稱邊緣輪廓的硅片。例如，中國專利No.03155614.0公開了一種具有不對稱邊緣輪廓的半導體晶片，構造這些邊緣輪廓以減少薄膜殘余物的量、抑制在晶片的上表面上再沉積殘存顆粒，這些邊緣輪廓的存在被描述為可獲得半導體器件加工的較高合格率。美國專利No.5021862、No.5045505、No.5110764也公開了具有不對稱邊緣輪廓的半導體晶片。這些邊緣輪廓具有沿著晶片的前、后表面的圓周邊緣形成的斜邊部分。圓周邊緣被描述作為防止在操作晶片期間碎片。

盡管發展了半導體晶片加工技術和傳統上使用了具有不對稱邊緣輪廓的半導體晶片，但還繼續存在對半導體晶片制造方法的需要，使得晶片較少受到由晶片邊緣形成的銳角所誘發的工藝缺陷的影響。

發明內容

本發明的目的在于針對已有技術中存在的不足，提供了一種具有不對稱邊緣輪廓的硅片及其制造方法。這種硅片在下階段減薄的加工后，邊緣不會成銳角(如圖3中箭頭下方圖形所示)，減少邊緣破損的可能，提高成品生產率。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種具有不對稱邊緣輪廓的硅片，硅片邊緣輪廓參照圖(4)，包括從硅片上表面環繞過硅片先端面至硅片下表面的輪廓，其特征在于所述的硅片先端面輪廓為一直線，硅片上表面至硅片先端面之間過渡邊緣輪廓為一段圓弧EP1，圓弧EP1與硅片先端面相切而與硅片上表面相交；硅片下表面至硅片先端面之間過渡邊緣輪廓為一長斜邊和一段圓弧EP2，所述的長斜邊與硅片下表面成α角，所述的圓弧EP2分別與長斜邊和硅片先端面相切。

上述的圓弧EP1的圓弧半徑R1和圓弧EP2的圓弧半徑R2為30～250μm，所述的角度α為5°～30°，硅片先端邊緣直線段的厚度為100～400μm，圓弧EP1與硅片上表面交點至硅片先端面的距離A為1～140μm，下表面長斜邊與硅片下表面交點至硅片先端面的距離B為100～800μm。

一種具有不對稱邊緣輪廓的硅片的制備方法，用于制備上述的具有不對稱邊緣輪廓的硅片，其特征在于加工步驟為：

a.將半導體硅晶體切成具有上下表面的至少一個半導體硅晶片；

b.對半導體硅晶片的周圍邊緣實施倒角，實現下表面邊緣輪廓；而上表面留有拋光余量，該拋光余量的厚度為D，D的數值為1～25μm；圓弧EP1(3)與上表面(1)之間以斜邊(2)連接；

c.對倒角后的硅片的上下表面實施研磨；

d.對研磨后的硅片進行腐蝕處理；

e.對腐蝕后的硅片的上表面實施拋光，拋光去除預留拋光余量厚度D，使上表面與圓弧EP1(3)相交，實現上表面邊緣輪廓。

本發明與現有技術相比，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點：發明提供的硅片，其邊緣輪廓包括從硅片上表面環繞過硅片先端面至硅片下表面的輪廓，所述的硅片先端面輪廓為一直線；硅片上表面至硅片先端面之間過渡邊緣輪廓為一段圓弧EP1，圓弧EP1與硅片上表面相交而與硅片先端面相切；硅片下表面至硅片先端面之間過渡邊緣輪廓為一長斜邊和一段圓弧EP2，所述的長斜邊與硅片下表面成α角，所述的圓弧EP2分別與長斜邊和硅片先端面相切。在下道工序對硅片進行減薄加工后，邊緣不會成銳角，在加工過程中不易出現邊緣破損、缺口和碎片的現象，減少顆粒污染，提高制程合格率。

附圖說明

圖1為硅片的T型對稱邊緣輪廓示意圖。

圖2為硅片的R型對稱邊緣輪廓示意圖。

圖3為硅片的不對稱邊緣輪廓示意圖。

圖4為本發明實施例硅片的不對稱邊緣輪廓示意圖。

圖5為本發明實施例倒角后拋光前硅片的不對稱邊緣輪廓示意圖。

圖6為本發明實施例倒角后硅片上表面寬幅計算公式推導示意圖。