CN113439008B - 晶片制造方法以及晶片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶片制造方法，所述晶片具有槽口部，所述晶片制造方法包括如下工序：双面抛光工序，抛光晶片的两个主面；槽口镜面抛光工序，镜面抛光槽口部的槽口倒角部；外周镜面抛光工序，镜面抛光晶片中外周部的外周倒角部；以及精抛工序，精抛晶片的一个主面，在按照槽口镜面抛光工序、双面抛光工序以及外周镜面抛光工序的顺序进行这些工序后，进行精抛工序。

Description

晶片制造方法以及晶片
技术领域
本发明涉及一种晶片制造方法以及晶片。
背景技术
一直以来，进行用于提高晶片的槽口部附近的平坦性的研究（例如，参考专利文献1）。
专利文献1中公开了将最后的抛光处理后槽口部的深度和槽口部中倒角部在径向的宽度之和调整为900μm以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-157796号公报。
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在如专利文献1的结构中，为了提高槽口部附近的平坦性，需要调整槽口部的深度，根据情况有可能在后面的工序中变成无法利用槽口部的深度。
本发明的目的在于提供一种能够提高槽口部附近的平坦性而不伴随槽口部形状的改变的晶片制造方法以及晶片。
用于解决技术问题的方案
本发明的晶片制造方法中，所述晶片具有槽口部，所述晶片制造方法的特征在于包括如下工序：双面抛光工序，抛光所述晶片的两个主面；槽口镜面抛光工序，镜面抛光所述槽口部的槽口倒角部；外周镜面抛光工序，镜面抛光所述晶片中外周部的外周倒角部；以及精抛工序，精抛所述晶片的一个主面，在按照所述槽口镜面抛光工序、所述双面抛光工序以及所述外周镜面抛光工序的顺序进行这些工序后，进行所述精抛工序。
根据本发明，能够提高槽口部附近的平坦性而不伴随槽口部形状的改变。
在本发明的晶片制造方法中，所述晶片优选为硅晶片。
本发明的晶片是具有槽口部的晶片，所述晶片的特征在于，所述槽口部的槽口倒角部的边缘滚降量小于所述晶片中外周部的外周倒角部的边缘滚降量。
附图说明
图1是本发明的关联技术所涉及的晶片制造方法的流程图。
图2是所述关联技术及本发明的一实施方式所涉及的晶片制造方法中使用的双面抛光装置的示意图。
图3A是表示槽口部的抛光进行状况的示意图，表示所述关联技术中的抛光进行状况。
图3B是表示槽口部的抛光进行状况的示意图，表示所述一实施方式中的抛光进行状况。
图4A是所述关联技术及所述一实施方式的晶片制造方法中使用的槽口抛光装置的侧视图。
图4B是所述关联技术及所述一实施方式的晶片制造方法中使用的槽口抛光装置的俯视观察时的局部放大图。
图5A是所述关联技术及所述一实施方式的晶片制造方法中使用的外周抛光装置的侧视图。
图5B是所述关联技术及所述一实施方式的晶片制造方法中使用的外周抛光装置的平面图。
图6是所述关联技术及所述一实施方式的晶片制造方法中使用的精抛装置的示意图。
图7是所述一实施方式的晶片制造方法的流程图。
图8是表示本发明的实施例的结果的图表。
具体实施方式
[关联技术]
首先，作为本发明的关联技术，对上述专利文献1中记载的晶片制造方法进行说明。
如图1所示，关联技术的晶片制造方法包括如下工序：双面抛光工序S11，粗抛晶片的两个主面；槽口镜面抛光工序S12，镜面抛光已实施双面抛光工序S11的晶片中槽口部的倒角部；外周镜面抛光工序S13，镜面抛光已实施槽口镜面抛光工序S12的晶片中除槽口部以外的外周部的倒角部；以及精抛工序S14，精抛已实施外周镜面抛光工序S13的晶片的一个主面。
以下，对各工序的详细内容进行说明。
〔双面抛光工序〕
首先，准备具有如图2所示的槽口部N的晶片W。在该晶片W的外周部及槽口部N中，通过一次倒角工序分别形成外周倒角部WC以及槽口倒角部NC（参考图4A）。
利用双面抛光装置1，粗抛晶片W的第1主面W1及第2主面W2，提高晶片W的平坦性。
首先，在下平台10上安装轮架11，在孔111内容纳晶片W，然后通过升降机构12使上平台13下降，向下方向以规定压力加压上平台13。然后，从上平台13中形成的未图示的孔供给抛光浆料的同时，使下平台10、上平台13、内齿轮14及外齿轮15以各自的中心为中心独立旋转，由此通过上平台13中未图示的抛光垫及下平台10的抛光垫101，粗抛第1主面W1及第2主面W2。双面抛光中每一单面的加工余量优选为3μm以上且13μm以下。
在进行该双面抛光时，由于各平台10、13的抛光垫是硬度高的部件，例如由发泡聚氨酯构成，因此以削薄各主面W1、W2的方式进行抛光。其结果，双面抛光后的槽口部N形状从图3A的左侧图中双点划线所示的双面抛光前的状态变成实线所示的状态。此时，虽然抛光垫是硬质，但由于一边稍微凹陷一边进行抛光，因此在各主面W1、W2与外周倒角部WC的边界部分以及各主面W1、W2与槽口倒角部NC的边界部分分别产生微小的塌边（边缘滚降）。
〔槽口镜面抛光工序〕
其次，利用如图4A及图4B所示的槽口抛光装置2，镜面抛光晶片W的槽口倒角部NC。
首先，以未图示的吸附保持部保持晶片W。其次，如图4A所示，使面方向与晶片W的面方向正交的圆板状槽口抛光轮20以旋转轴201为中心旋转，并且使槽口抛光轮20与晶片W相对移动，如图4B中双点划线所示，使遍及槽口抛光轮20的外周缘整体设置的抛光垫21与晶片W的槽口部N接触，由此镜面抛光槽口部N。而且，如图4A中双点划线所示，使晶片W以其端部WE附近为中心分别向上方向及下方向仅倾斜角度α，并且在调整槽口抛光轮20的旋转方向的状态下，使抛光垫21与槽口部N每隔规定时间接触，进行镜面抛光。槽口镜面抛光工序中的加工余量优选为2μm以上且8μm以下。
在进行该槽口镜面抛光时，由于抛光垫21由软质的无纺布构成，而且还倾斜晶片W而进行镜面抛光，因此在抛光垫21不只绕行槽口部N的末端部N1及槽口倒角部NC，还绕行晶片W的第1主面W1及第2主面W2的状态下，进行抛光（以下，有时称为“overpolish（过度抛光）”）。当发生这种过度抛光时，槽口部N的末端部N1及槽口倒角部NC，如图3A的中央的图所示那样进行镜面抛光，在第1主面W1及第2主面W2中与槽口倒角部NC的边界部分，形成塌边面r1，产生大塌边R1。与所述双面抛光时或之后进行的外周镜面抛光或精抛时发生的塌边相比，该塌边R1大得相差悬殊。
〔外周镜面抛光工序〕
其次，利用如图5A及图5B所示的外周抛光装置3，镜面抛光晶片W的外周倒角部WC。
首先，以吸附保持部30保持晶片W。其次，以规定的压力分别按压上方倾斜面抛光部31、垂直面抛光部32以及下方倾斜面抛光部33的抛光垫311、321、331至晶片W的外周部。另外，关于抛光垫311、321、331，在图5A中，为了便于理解相对于晶片W的外周部的位置关系，排列表示于晶片W的右侧，但实际上，如图5B所示，抛光垫311、321、331，分别形成为相同长度的圆弧状，并且配置在晶片W周围。
然后，一边从配管34供给抛光浆料至抛光垫311、321、331，一边旋转吸附保持部30使晶片W旋转，并且旋转各抛光部31、32、33，由此外周倒角部WC的上方以抛光垫311、中央部以抛光垫321、下方以抛光垫331分别进行镜面抛光。外周镜面抛光中的加工余量优选为2μm以上且8μm以下。
在进行该外周镜面抛光时，由于抛光垫311、321、331由软质的无纺布构成，因此抛光垫311、321、331的凹陷量变大，在各主面W1、W2与外周倒角部WC的边界部分附加小塌边。该塌边比双面抛光时产生的塌边大。
另一方面，由于抛光垫311、321、331不与槽口部N的内部接触，因此槽口部N不会被抛光。其结果，外周镜面抛光后槽口部N的形状维持图3A的中央的图中实线所示的槽口镜面抛光后的状态。
〔精抛工序〕
其次，利用图6所示的精抛装置4，精抛晶片W的第1主面W1，去除因粗抛产生的加工损伤，或改善第1主面W1的表面粗糙度。
首先，以抛光头40的未图示的晶片卡盘保持晶片W。其次，旋转平台41，并且供给抛光浆料至该平台41上的抛光垫411。然后，使抛光头40一边旋转一边下降，并使晶片W接触抛光垫411，由此精抛第1主面W1。精抛中的加工余量优选为0.4μm以上且1.2μm以下。
如果进行精抛，则第1主面W1与塌边面r1仅削薄相同的加工余量，塌边面r1的塌边R1几乎不发生变化。在进行该精抛时，抛光垫411由软质的聚氨酯树脂构成，而且在塌边面r1与槽口倒角部NC的边界部分产生塌边面r2，因此从图3A的右侧图中双点划线所示的精抛之前的状态，变成实线所示的状态。其结果，精抛后的塌边R2变得比外周镜面抛光后的塌边R1更大。
在第1主面W1与外周倒角部WC的境界部分也附加小塌边。该塌边的大小为和在上述塌边面r1与槽口倒角部NC的边界部分产生的塌边面r2的塌边相同程度的大小。其结果，与精抛前相比，精抛后的第1主面W1与外周倒角部WC的境界部分的塌边稍微变大。
[实施方式]
其次，对本发明的一实施方式所涉及的晶片制造方法进行说明。
如图7所示，晶片制造方法包括如下工序:槽口镜面抛光工序S1，镜面抛光槽口倒角部NC；双面抛光工序S2，粗抛已实施槽口镜面抛光工序S1的晶片W的两个主面；外周镜面抛光工序S3，镜面抛光已实施双面抛光工序S2的晶片W的外周倒角部WC；以及精抛工序S4，精抛已实施外周镜面抛光工序S3的晶片W的第1主面W1。即，本实施方式的晶片制造方法与上述关联技术的不同点在于，最初进行槽口镜面抛光工序这一点。
另外，作为晶片，能够应用由硅、锗、砷化镓、磷化镓、磷化铟等材料构成的晶片。
〔槽口镜面抛光工序〕
首先，利用与上述关联技术的槽口镜面抛光工序S12相同的装置及相同的条件，镜面抛光晶片W的槽口部N。
在进行该镜面抛光时，抛光垫21由软质的无纺布构成，而且还倾斜晶片W而进行镜面抛光，因此如图3B的左侧图所示，在各主面W1、W2与槽口倒角部NC的边界部分产生大塌边R1。
另外，作为构成抛光垫21的部件，也可以应用发泡聚氨酯、聚酯无纺布。
作为抛光垫21的硬度，优选为70以上且80以下。这是因为，当硬度超过80时，有无法充分抛光槽口倒角部NC的不良状况，当硬度小于70时，有由过度抛光过多引起的槽口部N的周边形状变坏的不良状况。
〔双面抛光工序〕
其次，利用与上述关联技术的双面抛光工序S11相同的装置及相同的条件，粗抛晶片W的各主面W1、W2。
该双面抛光的加工余量比精抛的加工余量大。因此，双面抛光后的槽口部N形状从图3B的中央的图中双点划线所示的双面抛光工序前的状态，变成实线所示的状态，各主面W1、W2与槽口倒角部NC的边界部分的塌边R1消失。
但是，如上所述，由于双面抛光时抛光垫稍微凹陷，因此在各主面W1、W2与外周倒角部WC的边界部分以及各主面W1、W2与槽口倒角部NC的边界部分，最后产生微小的塌边。
〔外周镜面抛光工序〕
其次，利用与上述关联技术的外周镜面抛光工序S13相同的装置及相同的条件，镜面抛光晶片W的外周倒角部WC。
如上所述，在进行该外周镜面抛光时，在各主面W1、W2与外周倒角部WC的边界部分附加小塌边的同时，该小塌边不会附加至各主面W1、W2与槽口倒角部NC的边界部分。其结果，与图3B的中央的图中实线所示的外周镜面抛光前的状态相比，槽口部N的形状几乎不发生变化。
〔精抛工序〕
其次，利用与上述关联技术的精抛工序S14相同的装置及相同的条件，精抛晶片W的第1主面W1。
如果进行精抛，则外周倒角部WC与槽口倒角部NC仅削薄相同的加工余量，精抛后的槽口部N形状从图3B的右侧图中双点划线所示的精抛前的状态，变成实线所示的附加塌边面r2的状态。
如上所述，在进行该精抛时，在第1主面W1与槽口倒角部NC的边界部分以及第1主面W1与外周倒角部WC的边界部分，分别附加小塌边面r2。在进行精抛前，在第1主面W1与外周倒角部WC的边界部分，通过外周镜面抛光附加小塌边。因此，与精抛前相比，精抛后第1主面W1与外周倒角部WC的边界部分的塌边大小（厚度方向的长度）变更大。
另一方面，在进行精抛前，在第1主面W1与槽口倒角部NC的边界部分，不附加基于外周镜面抛光的塌边，通过双面抛光附加与精抛时附加的塌边相比时小得相差悬殊的微小塌边。因此，精抛后第1主面W1与槽口倒角部NC的边界部分的塌边形状变得与通过精抛附加的塌边形状（塌边面r2）大致相同。即，第1主面W1与槽口倒角部NC的边界部分的塌边大小（厚度方向的长度）变得比第1主面W1与外周倒角部WC的边界部分的塌边小。
并且，与通过槽口镜面抛光附加的塌边相比，通过精抛附加的塌边小得相差悬殊。因此，如图3B的右侧中实线所示，精抛后的第1主面W1与槽口倒角部NC的边界部分形状，成为与附加通过精抛制作的塌边面r2的形状大致相同的形状。
根据以上工序，可得到抑制第1主面W1与槽口倒角部NC的边界部分的塌边的晶片W。
并且，可得到第1主面W1与槽口倒角部NC的边界部分的塌边量（边缘滚降量）比第1主面W1与外周倒角部WC的边界部分的塌边量小的晶片W。
[实施方式的作用效果]
根据上述实施方式，如关联技术中例示，通过仅仅在双面抛光工序前实施以往进行的晶片W的制造方法中的槽口镜面抛光工序的简单方法，就能够抑制第1主面W1与槽口倒角部NC的边界部分中的塌边R2发生。因此，如上述专利文献1的发明，能够提高槽口部N附近的平坦性而不伴随槽口部N的形状改变。
实施例
其次，通过实施例对本发明进行更详细说明，但本发明不受这些例子的任何限定。
〔试样的制作〕
首先，准备了12片晶片W。准备了12片如图5B所示的槽口部N的宽度NW为3.3mm、深度ND为1.13mm的晶片W。
然后，对6片晶片W，实施图1所示的上述关联技术的晶片制造方法，得到比较例1的试样。
并且，对剩下的6片晶片W，实施图7所示的上述实施方式的晶片制造方法，得到实施例1的试样。
关于比较例1与实施例1，只是进行各工序的顺序不同，抛光装置及抛光条件相同。将各工序的条件示于表1中。
[表1]
〔评价〕
使用平坦度测量器Wafersight2（KLA-Tencor公司制），测量了各晶片W外周部的ESFQR（Edge flatness metric（边缘平坦性度量）,Sector based（以扇区为基础）,Frontsurface referenced（前表面参考）,least sQuares fit reference plane（最小平方拟合参考平面）,Range of the data within sector（扇区内数据的范围））。将从晶片W的最外周向晶片中心方向进入2mm的位置与进入32mm的位置之间的圆环状区域（除边缘最外周2mm之外的宽度30mm的圆环状区域）沿圆周方向72等分后的部分作为1个位点，对各位点进行了ESFQR的测量。
然后，将各晶片W中包含槽口部N的位点的ESFQR（以下，称为“槽口ESFQR”）作为V1，将其以外的外位点的ESFQR最大值（以下，称为“外周最大ESFQR”）作为V2，求出了以下式（1）所示的槽口平坦度指标V。将比较例1及实施例1的评价结果示于图8中。
V=V1–V2 … （1）
如图8所示，实施例1的槽口平坦度指标V变得比比较例1小。并且，实施例1的槽口平坦度指标V的平均值是2.91nm，比较例1的槽口平坦度指标V的平均值是-4.53nm。
在此，若比较关联技术及实施方式的晶片制造方法，则如上所述，第1主面W1与外周倒角部WC的边界部分的塌边的发生状况相同，但第1主面W1与槽口倒角部NC的边界部分的塌边的发生状况不同。所谓槽口平坦度指标V变小是指，关于外周最大ESFQR（V2），实施例1与比较例1大致相同，但关于槽口ESFQR（V1），实施例1变得比比较例1小。
根据以上内容，确认到通过实施本发明的晶片制造方法，可提高晶片的槽口附近的平坦性，也可提高晶片外周部整体的平坦性。
并且，所谓实施例1的槽口平坦度指标V成为负值是指，ESFQR（V1）变得比外周最大ESFQR（V2）小。
根据以上内容，确认到通过实施本发明的晶片制造方法，可得到第1主面W1与槽口倒角部NC的边界部分的边缘滚降量比第1主面W1与外周倒角部WC的边界部分的边缘滚降量小的晶片W。
附图标记说明
N-槽口部，NC-槽口倒角部，W-晶片，W1、W2-第1主面、第2主面，WC-外周倒角部。

Claims (3)

1.一种晶片制造方法，所述晶片具有槽口部，所述晶片制造方法的特征在于包括如下工序：
槽口镜面抛光工序，利用抛光垫镜面抛光所述槽口部的槽口倒角部，所述抛光垫在绕行所述晶片的一个主面以及另一个主面的状态下进行抛光；
双面抛光工序，抛光所述晶片的两个主面；
外周镜面抛光工序，镜面抛光所述晶片中外周部的外周倒角部；以及
精抛工序，精抛所述晶片的一个主面，
在按照所述槽口镜面抛光工序、所述双面抛光工序以及所述外周镜面抛光工序的顺序进行这些工序后，进行所述精抛工序，从而制造所述槽口部的槽口倒角部的边缘滚降量小于所述晶片中外周部的外周倒角部的边缘滚降量的所述晶片。
2.根据权利要求1所述的晶片制造方法，其特征在于，
所述晶片是硅晶片。
3.一种晶片，其使用权利要求1所述的晶片制造方法制造，具有槽口部，所述晶片的特征在于，
所述槽口部的槽口倒角部的边缘滚降量小于所述晶片中外周部的外周倒角部的边缘滚降量。
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