CN105765702B - 倒角加工装置及无切口晶圆的制造方法 - Google Patents

倒角加工装置及无切口晶圆的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明是一种倒角加工装置(1),其由倒角加工部(4)、清洗部(5)、及倒角形状测定部(7)构成,该倒角加工部(4)去除晶圆(W)的切口,该清洗部(5)进行晶圆的清洗和干燥,该倒角形状测定部(7)进行倒角形状的测定;其中,在倒角加工部、清洗部及倒角形状测定部,分别具备保持晶圆的旋转台和控制旋转台与晶圆的旋转位置的控制装置;旋转台具有旋转开始时的旋转位置的基准位置,并保持相对于该基准位置的旋转开始时的旋转位置在所有的旋转台上都是相同的旋转位置,控制装置控制晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,使其总是位于特定的位置。由此,即使是对于无切口晶圆也能适当地进行反馈控制,并能抑制倒角形状尺寸的偏差,能实现所希望的晶圆倒角部的剖面形状精度。

Description

倒角加工装置及无切口晶圆的制造方法
技术领域
本发明涉及一种倒角加工装置及无切口晶圆的制造方法。
背景技术
以往,对于直径300mm以上的单晶硅晶圆等,为了在制造步骤中配合晶圆的朝向,在晶圆的外周面上设有被称为切口(notch)的切痕。以使晶体结构成为最适合于要制造的半导体元件的动作的方向的方式,沿着特定的晶体取向来切断晶圆,且依据导电型和晶体取向,在<110>、<100>等的晶体取向的方向上,决定切口位置。
近年来,随着动态随机存取内存(Dynamic Random Access Memory,DRAM)、非挥发性闪存(Non-volatile flash memory,NAND flash memory)或微处理单元(MicroProcessing Unit,MPU)等半导体元件的高集成度、晶圆的大直径化,在半导体元件制造步骤中的热处理时,施加于晶圆上的应力会增加,成为结漏原因的滑移(slip)的产生会成为问题。特别是具有像切口那样的局部形状的部位,容易发生应力集中而容易产生滑移。因此,器件制造商要求没有切口等切痕的晶圆。
作为半导体存储元件材料来使用的硅晶圆的制造方法中,首先使用切克劳斯基法(Czochralski method,CZ法)等来制造具有特定的晶体取向的单晶锭(结晶成长步骤)。接下来,将制造出来的单晶锭的侧面磨削并调整外径,并在单晶硅晶锭的外周上形成表示晶体取向的切口(圆筒磨削步骤)。接下来,沿着特定的晶体取向将单晶锭切片成薄圆板状的晶圆(切片步骤),并将该切片后的晶圆的外周部进行倒角,以防止晶圆的破裂、缺损(倒角步骤)。
之后,同时双面磨削倒角后的晶圆而平坦化(双头磨削步骤),并将残留于已倒角和双面磨削后的晶圆上的加工应变去除(蚀刻步骤)。进一步,研磨晶圆的表面及/或背面而镜面化(研磨步骤),且清洗研磨后的晶圆而去除附着于晶圆上的研磨剂或异物(清洗步骤)。
针对以上述制造步骤来制造没有切口的晶圆(无切口晶圆)的方法,有如下所述方法,如图5所示,其具有以下步骤:在双头磨削后的晶圆背面上,以切口为基准,利用激光制标来刻记晶体取向记号(激光制标步骤);对激光制标后的晶圆的外周进行磨削去除而去除切口(切口去除步骤)(参考专利文献1)。另外,半导体设备材料协会(SemiconductorEquipment and Materials Institute,SEMI),如图6所示,正在策划在晶圆W的背面上利用激光来刻记晶体取向记号M,以代替切口。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开平成10-256106号公报
专利文献2:日本专利公开平成07-218228号公报
专利文献3:国际公开第2008/093488号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
一般而言,随着半导体内存的微型化,对于半导体硅晶圆等的晶圆外周部的倒角形状的偏差或规格值的要求更为严格。这是因为,在器件(device)曝光步骤中,常用液浸曝光(liquid immersion exposure),而晶圆的倒角部的形状偏差被认为会导致浸渍液的泄漏。另外,在器件热处理步骤中,被认为在晶圆倒角形状有异常的情况下,因加热周期(heatcycle)的缩短所引起的热冲击,会诱发以有异常的点为起点的晶圆破坏(破裂)。
因此,在硅晶圆的制造中,为了抑制倒角形状的偏差,而采用如下控制方法(参考专利文献2),即,在晶圆的倒角加工装置中装设用以测定倒角部的剖面形状的测定器,测定倒角部的剖面形状,并将每个圆周位置的倒角部的剖面形状实时地反馈(feedback)。倒角部的剖面形状能通过透射光方式将所取得的图像二值化并且算出。代表性的倒角部的形状参数示于图7。控制倒角角度θ1和θ2、表面和背面的倒角宽度A1和A2、前端半径R1和R2、前端部的宽度BC等参数,使其落入规定的数值范围中。
倒角形状的控制例示于图8。通过测定,当图7所示的A1与A2不相等的情况下,判断为磨石中心与晶圆中心不一致,并通过下述公式(1)来修正倒角加工部的磨石与晶圆间的相对位置。在此,δ表示磨石与晶圆间的相对位置的修正量,A1和A2表示晶圆的表面和背面的倒角宽度,θ表示倒角角度。
δ={(A1-A2)×tanθ}/2………(1)
另外,在蚀刻步骤中,由于使用相对于晶圆的晶体取向具有蚀刻速度各向异性的苛性钠或苛性钾等碱性水溶液,所以剖面形状在倒角圆周方向上变化。因此,提出一种制作与晶圆的圆周位置对应的倒角形状的技术(参考专利文献3)。
上述倒角形状控制,是以切口为基准将晶圆对准(alignment)后,进行圆周方向各点的倒角形状的测定,并据此来进行倒角加工时的控制,因此,在所述具有切口去除步骤的无切口晶圆的制造步骤中,在切口去除后,无法测定以切口作为基准的晶圆倒角部的剖面形状,而无法进行倒角加工时的倒角部的形状控制及反馈。其结果,会有无法满足顾客要求的晶圆倒角部的剖面形状精度的问题。
另一方面,采取使用了刻记在晶圆背面上的晶体取向记号的对准方法时,为了检测晶体取向记号,需要在倒角加工装置中新增高价的对准机构,从而使得成本变高。
本发明是鉴于所述问题而完成的,其目的在于提供一种倒角加工装置及无切口晶圆的制造方法,即使是在使用无切口晶圆的倒角部的剖面形状的测定值的情况下,也能进行对应晶体取向的反馈控制,且能抑制无切口晶圆的倒角形状尺寸的偏差,并能低价地实现顾客要求的晶圆倒角部的剖面形状精度。
(二)技术方案
为了实现上述目的,根据本发明,提供一种倒角加工装置,其特征在于,由倒角加工部、清洗部及倒角形状测定部构成,该倒角加工部利用磨石来磨削晶圆的外周而去除切口,该清洗部进行倒角加工后的晶圆的清洗和干燥,该倒角形状测定部进行清洗和干燥后的晶圆的倒角形状的测定;其中,在所述倒角加工部、所述清洗部及所述倒角形状测定部,分别具备旋转台和控制装置,该旋转台旋转自如地保持所述晶圆,该控制装置控制所述旋转台与所述晶圆的旋转位置;所述旋转台具有基准位置,并保持相对于该基准位置的所述晶圆的旋转开始时的旋转位置在所有的旋转台上都是相同的旋转位置,该基准位置为旋转开始时的旋转位置的基准,所述控制装置控制所述晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,使其总是位于特定的位置。
若是这样的装置,则能使进行了倒角部的剖面形状测定后的晶圆的圆周上的位置,与倒角加工时的磨石所接触的晶圆的圆周上的位置一致,能反馈该剖面形状的测定值,并用于要进行倒角加工的晶圆所对应的旋转位置的倒角加工控制。其结果,能抑制无切口晶圆的圆周方向的倒角形状尺寸的偏差,并能实现顾客要求的晶圆倒角部的剖面形状精度。进一步,由于倒角加工装置不需加装高价的对准机构,因此能低价地制造出一种倒角部的剖面形状精度高的无切口晶圆。
此时,优选地,具备控制装置,该控制装置使所述各个旋转台的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,相对于所述特定的位置,在±0.05度以内。
若是像这样的装置,则能切实地得到从晶体取向算起的位置精度是±0.1度以内所对应的倒角形状精度,并能更切实地得到一种倒角的形状精度良好的晶圆,其中该晶体取向是刻记在晶圆的背面上的晶体取向记号所表示的晶体取向。
另外,此时,优选地,作为所述控制装置,在所述旋转台上具备能控制所述旋转位置的伺服马达,该伺服马达装有能检测所述旋转位置的旋转编码器。
若是这样的装置,则能容易地以使所述晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,总是在特定的位置的方式进行控制;特别是,能以使各个旋转台的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,相对于特定的位置在±0.05度以内的方式进行控制,因此能更切实地得到一种倒角部的形状精度良好的晶圆。
另外,依据本发明,可提供一种无切口晶圆的制造方法,其特征在于,在相对于规定的晶体取向刻有切口的晶圆的背面上,将切口作为基准在规定的位置上利用激光制标来刻记晶体取向记号后,接下来通过倒角加工来去除切口;针对在进行所述倒角加工时的倒角加工阶段、清洗阶段及倒角形状测定阶段,该倒角加工阶段利用磨石来磨削以所述切口为基准对准后的所述晶圆的外周而去除切口,该清洗阶段将去除所述切口后的晶圆清洗和干燥,该倒角形状测定阶段测定所述晶圆的倒角形状,在上述各阶段的处理中,在旋转自如地保持所述晶圆的旋转台上,保持相对于基准位置的所述晶圆的旋转开始时的旋转位置在所有的旋转台上都是相同的旋转位置,该基准位置为旋转开始时的旋转位置的基准,且控制由该旋转台保持的所述晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,使其总是在特定的位置,以此方式来进行处理。
这样,能使进行了倒角部的剖面形状的测定后的晶圆的圆周上的位置,与倒角加工时的磨石所接触的晶圆的圆周上的位置一致,能反馈该剖面形状的测定值,并用于要进行倒角加工的晶圆所对应的旋转位置的倒角加工控制。其结果,能抑制无切口晶圆圆周方向的倒角形状尺寸的偏差,并能实现顾客要求的晶圆倒角部的剖面形状精度。进一步,由于倒角加工装置不需加装高价的对准机构,因此能低价地制造出一种倒角部的剖面形状精度高的无切口晶圆。
此时,优选地,将所述旋转台的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,以相对于所述特定的位置在±0.05度以内的精度进行控制。
若是像这样的方法,则能切实地得到从晶体取向算起的位置精度在0.1度以内所对应的倒角形状精度,并能更切实地得到一种倒角的形状精度良好的晶圆,其中该晶体取向是刻记在晶圆的背面上的晶体取向记号所表示的晶体取向。
优选地,在所述旋转台上设置能控制所述旋转位置的伺服马达,该伺服马达装有能检测所述旋转位置的旋转编码器。
这样,能容易地以使所述晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,总是在特定的位置的方式进行控制;特别是,能以使各个旋转台的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,相对于特定的位置在±0.05度以内的方式进行控制,因此能更切实地得到一种倒角的形状精度良好的晶圆。
(三)有益效果
若是本发明的倒角加工装置及无切口晶圆的制造方法,即使在无切口晶圆中,也能进行与晶圆的晶体取向相对应的倒角加工控制,能抑制圆周方向的倒角形状尺寸的偏差,并能实现与以往带有表示晶体取向的切口的晶圆同等的倒角形状精度。进一步,由于倒角加工装置不需新加装用以读取激光记号的高价的对准机构,因此能低价地制造出具有顾客所要求的倒角部的剖面形状精度的无切口晶圆。
附图说明
图1为表示本发明的倒角加工装置的一例的示意图。
图2为表示本发明的倒角加工装置中的旋转台的一例的示意图。
图3为表示控制装置中的伺服马达的控制方法的一例的示意图。
图4为表示控制装置中的旋转编码器的结构的一例的示意图。
图5为表示通常的无切口晶圆的制造步骤的一例的流程图。
图6为表示刻记在晶圆的背面上的激光记号的一例的图式。
图7为表示代表性的倒角部的形状参数的一例的示意图。
图8为表示倒角形状的控制例的示意图。
图9为表示实施例、比较例中的倒角宽度的偏差的测定结果的图。
具体实施方式
以下,针对本发明来说明实施方式,但本发明并不限于该实施方式。
近年来,器件制造商要求没有切口等切痕部的晶圆的情形日益增多。然而,对于去除切口后的晶圆,无法测定以切口作为基准的晶圆的倒角部的剖面形状,而无法进行倒角加工时的倒角部的形状控制及反馈。其结果,会有无法满足顾客所要求的晶圆倒角部的剖面形状精度的问题。
因此,本发明人为了解决这样的问题而进行了深入研究。其结果,想到若是在倒角加工装置中,使以旋转台保持的所述晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,总是位于特定的位置的话,就能反馈倒角部的剖面形状的测定值,并用于要进行倒角加工的晶圆所对应的旋转位置的倒角加工控制,便能提高晶圆的倒角部的剖面形状精度,从而完成了本发明。
以下,参照图1~4对本发明的倒角加工装置及本发明的无切口晶圆的制造方法进行说明。
如图1所示,本发明的倒角加工装置1由晶圆供给和收纳部2、对准部3、倒角加工部4、清洗部5、定心(centering)部6、倒角形状测定部7、以及在这些部件之间进行晶圆W的运送的运送部8构成。
晶圆供给和收纳部2,供给倒角加工前的带有切口的晶圆W,并将已被倒角加工且已利用后述倒角形状测定部7测定了倒角部剖面形状的没有切口的晶圆W收纳至容器中。对准部3对从晶圆供给和收纳部2的容器中取出的带有切口的晶圆W进行定心对准,且进行切口找位的对准。
倒角加工部4具有:旋转自如地保持晶圆W的旋转台9a、及磨削去除晶圆的外周部而去除切口的磨石10。如图2所示,该旋转台9a具有控制装置13,通过利用控制装置13来控制旋转,从而能控制所保持的晶圆W的旋转位置。
清洗部5对已利用倒角加工部4倒角加工后的晶圆W进行清洗和干燥。该清洗部5具有:旋转台9b,其旋转自如地保持晶圆W;以及清洗液供给机构11,其供给用以清洗晶圆W的清洗液。外周部的倒角加工结束后的晶圆W,利用从清洗液供给机构11所供给的纯水等清洗液清洗,之后通过使旋转台9b旋转来使晶圆W旋转,并通过离心力来进行干燥。如图2所示,该旋转台9b也具有与所述旋转台9a相同的控制装置13,通过利用该控制装置13来控制旋转,从而能够控制所保持的晶圆W的旋转位置。
定心部6对已利用清洗部5清洗和干燥后的晶圆W进行定心。倒角形状测定部7具有:旋转台9c,其旋转自如地保持晶圆W;以及形状测定器12,其测定晶圆W的外周部的倒角剖面的形状。在倒角形状测定部7内,通过形状测定器12测定晶圆W圆周上规定位置的倒角剖面的形状,且从晶圆W的圆周上各位置的形状数据所得到的控制值,被反馈到倒角加工部4,而用于倒角加工条件的控制。形状测定器12例如可设为透射光方式的形状测定器。另外,如图2所示,旋转台9c也具有与所述旋转台9a、9b相同的控制装置13,通过利用控制装置13来控制旋转,从而能控制所保持的晶圆W的旋转位置。
如上所述,本发明在倒角加工部4、清洗部5、及倒角形状测定部7,分别具备:旋转台9(9a、9b、9c),其旋转自如地保持晶圆;以及控制装置13,其控制旋转台9与该旋转台9所保持的晶圆W的旋转位置。旋转台9具有基准位置,保持相对于该基准位置的晶圆W的旋转开始时的旋转位置在所有的旋转台上都是相同的旋转位置,该基准位置为旋转开始时的旋转位置的基准。并且,控制装置13以下述方式进行控制:在所有的旋转台上,使晶圆W的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,总是在特定的位置。在此所述的基准位置,例如可以将倒角加工用的磨石10、清洗用的清洗液供给机构11、形状测定器12等各部的处理装置被设置的位置分别设定成基准位置。
在此,重要的是使进行了倒角剖面形状的测定后的无切口晶圆的圆周上的位置,与倒角加工时的磨石所接触的位置一致,并将利用剖面形状测定所得到的数据用于对应的旋转位置的倒角加工控制。在以往的倒角加工装置中,由于倒角后的晶圆W上没有切口,因此在晶圆的倒角剖面形状测定前的对准时,无法检测出以切口为基准的晶圆的旋转位置。
相对于此,在本发明中,通过如上所述的旋转台9及控制装置13,将在倒角加工部4、清洗部5及倒角形状测定部7中的晶圆W的朝向总是保持为特定,由此使进行了倒角剖面的形状测定后的无切口晶圆的相对于晶体取向的圆周上的位置,与相对于晶体取向的倒角加工时的磨石所接触的位置一致;并可将利用剖面形状测定所得到的数据用于旋转位置的倒角加工控制中,其中该旋转位置对应于晶圆W的圆周上的晶体取向。
另外,如图2所示,作为控制装置13,优选地,具备能控制旋转位置的伺服马达15,且该伺服马达15装有能检测旋转位置的旋转编码器14。将该控制装置13经由回转接头(rotary joint)16而连接到真空吸附并保持晶圆W的吸附台17,来控制旋转台9和所保持的晶圆W的旋转位置。
如图3所示,伺服马达15通过由可编程逻辑控制器(Programable LogicController,PLC)18、脉冲振荡器控制器19、驱动器20、编码器21、马达22等构成的伺服机构,反馈转速和旋转位置等,并依照指令进行动作。而且,如图4所示,旋转编码器14是角度位置传感器(angular position sensor),其能以内置的栅极圆盘23为基准将输入轴的旋转的位移作成数字信号输出;通过该旋转编码器14能够高精度地检测旋转位置。
这样,作为控制装置13,通过具备装有旋转编码器14的伺服马达15,能容易地以使晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,总是在特定的位置的方式进行控制;特别是,能以使各个旋转台的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,相对于特定的位置在±0.05度以内的方式进行控制,因此能更切实地得到倒角部的形状精度良好的晶圆。
另外,相当于切口取向的<100>或<110>的晶体取向的位置精度的偏差量,希望是在±0.1度以内。在此,能在倒角加工部4、清洗部5以及倒角形状测定部7中,将旋转自如地吸附并保持晶圆的旋转台9的旋转位置总是停止在特定的位置的这一精度,是如下所述而决定的。
若将倒角加工部4的旋转台9a的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置相对于特定位置的停止位置偏差设为σ1,将清洗部5的旋转台9b的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置相对于特定位置的停止位置偏差设为σ2,将倒角形状测定部7的旋转台9c的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置相对于特定位置的停止位置偏差设为σ3,则各部的旋转台的停止位置偏差的合计σtotal能以下述公式式(2)来表示。
σtotal={(σ1)2+(σ2)2+(σ3)2}1/2………(2)
另外,顾客所要求的偏差σgoal,是σgoal<3×0.1(度)即可。在此,若假设各旋转台的停止位置偏差相等,则希望将各旋转台的停止位置的偏差σ1、σ2、σ3分别设为在±0.05度以内。因此,为了更充分地满足顾客要求,优选地,具有一种控制装置,其能使各个旋转台的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,相对于所述特定的位置,在±0.05度以内。
接下来,以使用了本发明的倒角加工装置的情况为例,来说明本发明的无切口晶圆的制造方法。
在相对于规定的晶体取向刻有切口的晶圆的背面上,将切口作为基准而在规定的位置上利用激光制标来刻记晶体取向记号后,将晶圆收纳于晶圆供给和收纳部2内的容器中。
接下来,将收纳于晶圆供给和收纳部2内的容器中的带有切口的晶圆W取出,并在对准部3进行晶圆W的定心和切口找位的对准。
接下来,进行倒角加工阶段,在倒角加工阶段中利用磨石来磨削以切口为基准对准后的晶圆的外周,而去除切口。
此时,带有切口的晶圆W,在倒角加工部4中是利用旋转台9a来保持,且旋转台9a旋转自如地保持晶圆W。利用旋转台9a来保持晶圆W时,保持相对于基准位置的晶圆W的旋转开始时的旋转位置在后述旋转台9b和旋转台9c上都是相同的旋转位置,其中基准位置为旋转开始时的旋转位置的基准。在此所述的基准位置,例如可以将倒角加工用的磨石10、清洗用的清洗液供给机构11、形状测定器12等各部的处理装置被设置的位置设成基准位置。并且,一边利用控制装置13来控制以旋转台9a保持的晶圆W的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,使其总是位于特定的位置,一边使晶圆W的外周面与磨石滑动接触来进行磨削而去除切口。
接下来,进行将已去除切口的晶圆W清洗及干燥的清洗阶段。在清洗阶段中,首先,利用清洗部5的旋转台9b保持结束倒角加工的晶圆W。此时,也与上述以旋转台9a保持晶圆W时同样地,保持相对于基准位置的晶圆W的旋转开始时的旋转位置在旋转台9b和后述旋转台9c上都是相同的旋转位置,其中基准位置为旋转开始时的旋转位置的基准。并且,一边利用控制装置13来控制以旋转台9b保持的晶圆W的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,使其总是位于特定的位置,一边从清洗液供给机构11供应纯水等清洗液进行清洗,清洗后,同样地一边控制旋转位置一边通过离心力来进行干燥。
接下来,利用定心部6来进行晶圆的定心。
定心结束后,进行倒角形状测定阶段,在该倒角形状测定阶段中,利用倒角形状测定部7来测定晶圆W的倒角形状。
在倒角形状测定阶段中,利用倒角形状测定部7的旋转台9c保持进行定心后的晶圆W。此时,也与上述以旋转台9a、9b保持晶圆W时同样地,保持相对于基准位置的晶圆的旋转开始时的旋转位置在旋转台9c上为相同的旋转位置,其中基准位置为旋转开始时的旋转位置的基准。并且,一边利用控制装置13来控制以旋转台9c保持的晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,使其总是位于特定的位置,一边通过形状测定器12在晶圆W圆周上特定的位置进行剖面的形状测定。
并且,将从晶圆W的圆周上各位置的形状数据所得到的控制值,反馈到倒角加工部4,并用于倒角加工条件的控制。以此方式来测定倒角部的剖面的形状,并将测定结束的晶圆W返回到晶圆供给和收纳部2内的容器中。
如以上般地进行,结束无切口晶圆的制造。
若是这样的无切口晶圆的制造方法,在倒角加工阶段、清洗阶段、倒角形状测定阶段中,能通过将旋转台上的晶圆的朝向总是保持为特定,由此使进行了倒角剖面形状的测定后的无切口晶圆的圆周上的位置,与倒角加工时的磨石所接触的位置一致,并能将利用剖面形状测定所得到的数据用于对应的旋转位置的倒角加工控制。其结果,即使是对于无切口晶圆也能抑制圆周方向的倒角形状尺寸的偏差,能抑制剖面形状精度的恶化。进一步,由于不需要使用用以读取激光记号的高价的对准机构,因此能低价地制造出一种倒角部的剖面形状精度高的无切口晶圆。
此时,优选地,将旋转台9的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,以相对于特定的位置在±0.05度以内的精度进行控制。
这样,能切实地得到从晶体取向算起的位置精度是±0.1度以内所对应的倒角形状精度,并能更切实地得到一种倒角的形状精度良好的晶圆,其中该晶体取向是刻记在晶圆的背面上的晶体取向记号所表示的晶体取向。
另外,此时优选地,在旋转台上设置能控制旋转位置的伺服马达,该伺服马达装有能检测旋转位置的旋转编码器。
这样,能容易地以使晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,总是在特定的位置的方式进行控制;特别是,能以使各个旋转台的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,相对于特定的位置在±0.05度以内的方式进行控制,因此能更切实地得到一种倒角的形状精度良好的晶圆。
实施例
以下,例示本发明的实施例及比较例来更具体地说明本发明,但是本发明并不限于这些例子。
(实施例)
准备直径450mm、晶面取向(100)的单晶硅晶圆。接下来,使用如图1所示的本发明的倒角加工装置,将带有切口的晶圆进行倒角加工并去除切口,来制造无切口晶圆;其中,在此带有切口的晶圆的背面上通过激光刻记有晶体取向记号,且晶体取向记号是以晶轴取向<110>方向的切口为基准。
此时,可使进行了倒角剖面形状的测定后的无切口晶圆的相对于晶体取向的圆周上的位置,与相对于晶体取向的倒角加工时的磨石所接触的位置一致;并可将利用剖面形状测定所得到的晶圆圆周上各位置的倒角部的形状的数据用于对应的晶圆的旋转位置的倒角加工控制。
其结果,能将公式(2)的σtotal抑制在0.1度以下,并能将倒角形状的偏差控制为较小,如图9所示,能将倒角宽度A1、A2的偏差抑制在±20μm以下,能得到一种充分满足客户要求的水平且形状精度良好的无切口晶圆。
(比较例)
没有以使各旋转台和旋转台所保持的各晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置总是位于特定的位置的方式进行控制,除此以外,以与实施例相同的条件制造无切口晶圆。
此时,在切口去除后,无法进行以切口为基准的晶圆的倒角部的剖面形状的测定,而无法进行适当的倒角加工时的倒角部的形状控制、反馈。
其结果,如图9所示,相较于实施例,比较例的倒角部的形状偏差较大,倒角宽度A1、A2的偏差超过±20μm,而无法得到形状精度良好的无切口晶圆。
此外,本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式仅为例示,只要具有与本发明的权利要求所记载的技术思想实质上相同的结构并能起到相同的作用和效果,无论是什么都包含于本发明的技术范围中。

Claims (6)

1.一种倒角加工装置,其特征在于,
由倒角加工部、清洗部及倒角形状测定部构成,该倒角加工部利用磨石来磨削晶圆的外周而去除切口,该清洗部进行倒角加工后的晶圆的清洗和干燥,该倒角形状测定部进行清洗和干燥后的晶圆的倒角形状的测定;
其中,在所述倒角加工部、所述清洗部及所述倒角形状测定部,分别具备旋转台和控制装置,该旋转台旋转自如地保持所述晶圆,该控制装置控制所述旋转台与该旋转台所保持的所述晶圆的旋转位置;所述旋转台具有基准位置,并保持相对于该基准位置的所述晶圆的旋转开始时的旋转位置在所有的旋转台上都是相同的旋转位置,该基准位置为旋转开始时的旋转位置的基准,所述控制装置进行控制,以使所述晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置总是位于特定的位置。
2.根据权利要求1所述的倒角加工装置,其特征在于,具备控制装置,该控制装置使各个所述旋转台的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,相对于所述特定的位置,在±0.05度以内。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的倒角加工装置,其特征在于,作为所述控制装置,在所述旋转台上具备能控制所述旋转位置的伺服马达,该伺服马达装有能检测所述旋转位置的旋转编码器。
4.一种无切口晶圆的制造方法,其特征在于,
在相对于规定的晶体取向刻有切口的晶圆的背面上,将切口作为基准在规定的位置上利用激光制标来刻记晶体取向记号后,接下来通过倒角加工来去除切口;
针对进行所述倒角加工时的倒角加工阶段、清洗阶段及倒角形状测定阶段,该倒角加工阶段利用磨石来磨削以所述切口为基准对准后的所述晶圆的外周而去除切口,该清洗阶段对去除所述切口后的晶圆进行清洗和干燥,该倒角形状测定阶段测定所述晶圆的倒角形状,在上述各阶段的处理中,
在旋转自如地保持所述晶圆的旋转台上,保持相对于基准位置的所述晶圆的旋转开始时的旋转位置在所有的旋转台上都是相同的旋转位置,该基准位置为旋转开始时的旋转位置的基准,且进行控制,以使由该旋转台保持的所述晶圆的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置总是位于特定的位置,以此方式来进行处理。
5.根据权利要求4所述的无切口晶圆的制造方法,其特征在于,将所述旋转台的旋转开始时的旋转位置与旋转结束时的旋转位置,以相对于所述特定的位置在±0.05度以内的精度进行控制。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的无切口晶圆的制造方法,其特征在于,在所述旋转台上设置能控制所述旋转位置的伺服马达,该伺服马达装有能检测所述旋转位置的旋转编码器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109605207A (zh) * 2018-12-27 2019-04-12 西安奕斯伟硅片技术有限公司 晶圆处理方法和装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101452250B1 (ko) * 2013-05-28 2014-10-22 코닝정밀소재 주식회사 기판 대칭 면취 방법 및 장치
JP6286256B2 (ja) * 2014-03-31 2018-02-28 株式会社東京精密 ウエハマーキング・研削装置及びウエハマーキング・研削方法
JP6614978B2 (ja) * 2016-01-14 2019-12-04 株式会社荏原製作所 研磨装置及び研磨方法
JP6877207B2 (ja) * 2017-03-28 2021-05-26 株式会社ディスコ ウエーハ加工システム
CN113539896A (zh) * 2021-06-21 2021-10-22 王启胜 一种智能电网用晶闸管的晶体圆片旋转腐蚀装置
CN113733376B (zh) * 2021-09-03 2023-08-01 东莞市中镓半导体科技有限公司 一种半导体晶圆集成加工装置及其方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5993292A (en) * 1997-03-11 1999-11-30 Super Silicon Crystal Research Institute Corp. Production of notchless wafer
CN1321333A (zh) * 1999-09-03 2001-11-07 三菱硅材料株式会社 晶片保持架
CN1535476A (zh) * 2001-09-14 2004-10-06 ��Խ�뵼����ʽ���� 晶片的形状评价方法及晶片以及晶片的拣选方法
CN102355982A (zh) * 2009-04-15 2012-02-15 日商·大都电子股份有限公司 晶片的倒角加工方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5117590A (en) * 1988-08-12 1992-06-02 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Method of automatically chamfering a wafer and apparatus therefor
JP3035690B2 (ja) 1994-01-27 2000-04-24 株式会社東京精密 ウェーハ直径・断面形状測定装置及びそれを組み込んだウェーハ面取り機
TW308561B (zh) * 1995-08-24 1997-06-21 Mutsubishi Gum Kk
JP2943673B2 (ja) * 1995-10-31 1999-08-30 日本電気株式会社 半導体基板の製造装置及び製造方法
JPH11320363A (ja) * 1998-05-18 1999-11-24 Tokyo Seimitsu Co Ltd ウェーハ面取り装置
JP2001038614A (ja) * 1999-07-26 2001-02-13 Ebara Corp 研磨装置
JP2002219645A (ja) * 2000-11-21 2002-08-06 Nikon Corp 研磨装置、この研磨装置を用いた半導体デバイス製造方法並びにこの製造方法によって製造された半導体デバイス
JP2006142388A (ja) 2004-11-16 2006-06-08 Nihon Micro Coating Co Ltd 研磨テープ及び方法
KR101203505B1 (ko) * 2005-04-19 2012-11-21 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP5006011B2 (ja) * 2006-11-15 2012-08-22 古河電気工業株式会社 円板状基板の製造方法
US7559825B2 (en) * 2006-12-21 2009-07-14 Memc Electronic Materials, Inc. Method of polishing a semiconductor wafer
KR101460993B1 (ko) 2007-01-31 2014-11-13 신에쯔 한도타이 가부시키가이샤 실리콘 웨이퍼의 면취 장치 및 실리콘 웨이퍼의 제조방법 그리고 에치드 실리콘 웨이퍼
JP5254575B2 (ja) 2007-07-11 2013-08-07 株式会社東芝 研磨装置および研磨方法
DE102009038942B4 (de) 2008-10-22 2022-06-23 Peter Wolters Gmbh Vorrichtung zur beidseitigen Bearbeitung von flachen Werkstücken sowie Verfahren zur gleichzeitigen beidseitigen Material abtragenden Bearbeitung mehrerer Halbleiterscheiben
FR2953988B1 (fr) 2009-12-11 2012-02-10 S O I Tec Silicon On Insulator Tech Procede de detourage d'un substrat chanfreine.
US8562750B2 (en) 2009-12-17 2013-10-22 Lam Research Corporation Method and apparatus for processing bevel edge
JP5491273B2 (ja) * 2010-05-11 2014-05-14 ダイトエレクトロン株式会社 ウェーハの面取り装置
KR102185659B1 (ko) * 2014-02-11 2020-12-03 삼성전자주식회사 웨이퍼의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 웨이퍼

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5993292A (en) * 1997-03-11 1999-11-30 Super Silicon Crystal Research Institute Corp. Production of notchless wafer
CN1321333A (zh) * 1999-09-03 2001-11-07 三菱硅材料株式会社 晶片保持架
CN1535476A (zh) * 2001-09-14 2004-10-06 ��Խ�뵼����ʽ���� 晶片的形状评价方法及晶片以及晶片的拣选方法
CN102355982A (zh) * 2009-04-15 2012-02-15 日商·大都电子股份有限公司 晶片的倒角加工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109605207A (zh) * 2018-12-27 2019-04-12 西安奕斯伟硅片技术有限公司 晶圆处理方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160093615A (ko) 2016-08-08
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