[發明專利]半導體晶片的評價方法及半導體晶片的評價裝置

有效

• 申請號: 201380023869.1
• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN104272447B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: 相良和広
• 申請（專利權）人: 信越半導體股份有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張永康;李英艷

技術領域

本發明涉及一種評價方法及裝置，用于評價在半導體器件制造工序等中所使用的半導體晶片(wafer)的凹口(notch)部的破壞強度。

背景技術

于半導體器件制造工序中，若作為材料的硅晶片等半導體晶片產生破裂，則將產生巨大的損失。因此，在制造器件時，亟需一種不易破裂的晶片。

于半導體和液晶的制造工序中，尤其是于干式蝕刻、離子注入、蒸鍍等工序中，高溫化、急速加熱、急冷持續進展，進一步，以真空和干燥化進行的制造工序也增加。又，隨著作為基板的硅晶片或玻璃基板等的大口徑化的進展，對于沖擊等的耐性正日益受到重視。

作為破壞半導體晶片的原因，主要在于對晶片邊緣部施加碰撞的情況較多，尤其是由于凹口部周邊的強度較低，因此對凹口部的沖擊強度的評價較為重要。

由于硅晶片等為脆性材料，因此，利用普通的材料評價技術，則測定值的偏差大。用以評價并檢查晶片的凹口部的破裂難易程度的標準性設備，并未在市面上售賣，但有創作出一種例如專利文獻1所示的裝置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000-306966號公報

發明內容

[發明要解決的課題]

然而，本發明人進行深入研究后發現，即便使用專利文獻1的評價方法，也無法精度良好地評價半導體晶片的凹口部的破壞強度。

此處，首先簡單說明專利文獻1的晶片的評價方法。

圖7是專利文獻1中的晶片的凹口部的強度評價裝置及方法的說明圖。圖7(a)是表示評價裝置的構成的俯視說明圖，(b)是表示將凹口部銷推入凹口部的V形溝內的狀態的重要部位說明圖，(c)是表示凹口部銷的推出狀態的重要部位說明圖。

在圖7(a)所示的評價裝置中，具有：吸附用載臺，其載置并吸附評價對象的晶片；外周部銷，其用于進行晶片的定心(centering)與按壓；凹口部銷，其插入至晶片的凹口部；及，按壓用組件部，其用于將這些外周部銷與凹口部銷按壓至晶片上。

又，凹口部銷，是使用SiC或超硬且外徑為3mm(SEMI標準規格)的銷，用以插入至由設置于晶片上的V形溝所形成的凹口部。

進行評價時，首先，如圖7(a)所示，將晶片置于吸附用載臺上，使用按壓用組件部，通過外周部銷進行晶片的定位，并吸附固定晶片。

繼而，在以定位用的外周部銷與凹口部銷來抓持晶片的狀態下，如圖7(b)、(c)所示，使載臺連同晶片一起旋轉1～2°，將凹口部銷自凹口部的V形溝向晶片的外周部推出。其后，再次使載臺反向旋轉1～2°，并將凹口部銷推入至凹口部的V形溝內。將此操作重復數次。此時，其構成為，正反旋轉角度可按相同角度任意設定，正反旋轉的重復次數也可任意設定。

前述操作結束后，自載臺上取下晶片，通過顯微鏡等，確認凹口部的隅角中是否產生碎屑(微粒)、或凹口部的隅角或凹口部的V形溝直線部是否有磨損、及磨損的大小等，由此來評價凹口部中的端面強度。

然而，此專利文獻1的評價方法并未考慮到硅等結晶的異向性的影響。發明人擔心，專利文獻1關于靈敏度、精度的能力不足以評價此凹口部的強度的輕微差異。

由于硅晶片為脆性材料，因此利用普通的材料的評價技術，測定值的偏差大。又，關于如上所述的硅晶片的強度的異向性的評價，尚且不存在日本工業標準(JIS)標準。

對晶片進行凹口加工的目的在于，指示結晶方位。但是，凹口部的位置大多因用戶不同而有所差異。

于圖8中，表示出代表性的結晶方位(100)硅晶片的凹口部的位置。

如圖8所示，大多為“硅晶片W_A：凹口部A的方向與<110>解理(cleavage)方向的夾角θ＝0°”或者“硅晶片W_B：凹口部B的方向與<110>解理方向的夾角θ＝45°”中的任一者的位置。

然而，硅為金剛石結構的立方晶系，且楊氏模數(Young's?modulus)等物性中存在異向性。“與<110>解理方向的夾角θ＝0°的楊氏模數，為約169GPa”且“與<110>解理方向的夾角θ＝45°的楊氏模數，為約130GPa”。

因此，凹口部的破壞強度，在凹口部A與凹口部B也大有差異，于破壞形態中也能夠明確看到異向性的影響。

但是，尚未發現討論此種異向性對破壞強度的影響的文獻。