[發(fā)明專利]鏡面研磨晶圓的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480049474.3
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN105612605B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設計）人: 橋本浩昌;宇佐美佳宏;青木一晃;大葉茂
• 申請（專利權）人: 信越半導體株式會社
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權代理有限公司 11002
• 代理人: 謝順星;張晶

本發(fā)明是一種鏡面研磨晶圓的制造方法，其對于從硅晶棒切片而成的多片硅晶圓，以批次方式分別實施下述各工序來制造多片鏡面研磨晶圓，這些工序包含：切片歪斜除去工序，其除去因切片所產(chǎn)生的表面的歪斜；蝕刻工序，其除去在切片歪斜除去工序中所產(chǎn)生的歪斜；以及，雙面研磨工序，其將蝕刻后的硅晶圓的雙面進行鏡面研磨；其特征在于，從在切片歪斜除去工序中的同一批次內(nèi)已處理的硅晶圓當中，選擇要在雙面研磨工序中以批次方式處理的硅晶圓，且將該選擇的硅晶圓的數(shù)量設定為與在切片歪斜除去工序中已處理的硅晶圓的數(shù)量相同或其約數(shù)。由此，提供一種鏡面研磨晶圓的制造方法，其能夠制造平坦度良好的鏡面研磨晶圓。

技術領域

本發(fā)明涉及一種鏡面研磨晶圓的制造方法，其制造多片鏡面研磨晶圓。

背景技術

以往，硅晶圓的制造方法，一般是由以下工序所構成。首先，實行切片工序，其將通過單晶硅提拉裝置所提拉而得到的硅晶棒，使用SiC制的微粉末，利用線鋸切片來得到薄板圓盤狀的硅晶圓。然后，實行倒角工序(面取り工程)，其為了防止切片后的硅晶圓發(fā)生缺口或裂紋等，而在硅晶圓的外周邊緣部進行倒角加工。

接著，實行行星運動方式的研光(ラッピング)工序，其為了除去在切片工序中所產(chǎn)生的硅晶圓的表面的歪斜，并且使硅晶圓厚度一致，而將多片硅晶圓夾在鑄鐵制的上下平臺之間來進行加工。此時，一邊供給氧化鋁等游離磨粒一邊研光硅晶圓。

然后，進行濕式蝕刻工序，其除去在倒角工序和研光工序中所產(chǎn)生的加工變質層。之后，進行雙面研磨工序，其利用行星運動方式并使用游離磨粒來鏡面研磨已蝕刻的硅晶圓的雙面；邊緣研磨工序，其將邊緣部鏡面化；及，單面鏡面研磨工序，其將晶圓的單面進行鏡面研磨。最后，進行清洗工序，其除去在研磨后的晶圓上殘留的研磨劑和異物等以提升清凈度，從而完成硅晶圓的制造(參照專利文獻1)。

伴隨電子設備的高集成度化，硅晶圓的平坦度規(guī)格也進一步嚴格化。在半導體晶圓的制造流程中，最能夠對平坦度帶來影響的工序，是將硅晶圓的雙面進行鏡面研磨的雙面研磨工序。

該雙面研磨裝置，具有上平臺和下平臺、設置在下平臺的頂面的中心部的太陽齒輪、鄰接下平臺的周緣部設置的內(nèi)齒輪、以及多個載具。載具以能夠旋轉的方式被夾在上平臺和下平臺之間，在載具上設置一個以上的載具孔。利用該載具孔來保持硅晶圓，且一邊使硅晶圓與載具一起相對于已貼附在上平臺和下平臺上的研磨布進行相對運動，一邊通過被安裝在上平臺側的按壓機構來將負載施加至下方，且以批次方式來同時雙面研磨多片硅晶圓。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開2012-186338號公報

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術問題

像這樣，在將多片晶圓夾在上平臺和下平臺之間來進行研磨的情況下，在同一批次內(nèi)要進行研磨的硅晶圓的晶圓之間的厚度偏差，對雙面研磨加工后的硅晶圓的平坦度帶來較大的影響。在圖10中，表示在現(xiàn)有的雙面研磨工序中，在同一批次內(nèi)要進行研磨的硅晶圓的晶圓之間的厚度偏差與雙面研磨工序結束后的晶圓表面的SFQRmax(Site Frontleast Squares Range max，最大局部平整度)是22nm以下的鏡面研磨晶圓的取得率的關系。如圖10所示，如果在雙面研磨工序的1個批次內(nèi)要進行雙面研磨的硅晶圓之間的厚度偏差大于1.25μm，則雙面研磨工序結束后的硅晶圓表面的平坦度會顯著惡化。

決定要被雙面研磨的晶圓之間的厚度偏差的工序，主要是切片歪斜除去工序。

在切片歪斜除去工序中，將多片晶圓以批次方式進行研光，雖然能夠將同一批次內(nèi)進行加工的晶圓之間的厚度偏差抑制成比較小，但是批次之間的厚度偏差會變大。