TWI390616B - Semiconductor wafer manufacturing method - Google Patents

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TWI390616B
TWI390616B TW094136410A TW94136410A TWI390616B TW I390616 B TWI390616 B TW I390616B TW 094136410 A TW094136410 A TW 094136410A TW 94136410 A TW94136410 A TW 94136410A TW I390616 B TWI390616 B TW I390616B
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Shinetsu Handotai Kk
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Description

半導體晶圓的製造方法
本發明係有關於一種半導體晶圓的製造方法,係有關於例如經由兩面研磨步驟等製造直徑300毫米以上之大直徑矽晶圓時,能夠達成即使在晶圓外周部亦具有高平坦度的半導體晶圓之製造方法及其半導體晶圓。
製造半導體元件所使用的半導體晶圓,係將藉由例如切克勞斯基法(Czochralski method)生長而成的矽單結晶錠(ingot),切片加工成晶圓形狀後,進行斜角(磨削)、研磨、蝕刻、一面研磨、斜角部研磨(鏡面斜角)等各步驟而製成。
近年來,伴隨著半導體元件的製程合理化、降低成本,要求提升每片晶圓之元件晶片的產率。矽晶圓時,提升元件晶片的產率之對策,係使用大直徑的晶圓之同時,正進行使無法取得元件晶片之所謂的晶圓外周除外區域縮小化。
因為從圓形的晶圓取得四角形的晶片,以大徑的晶圓較為有利,除了以往作為主流之DRAM以外,最近針對數位家電之快閃記憶體的製造,亦採用直徑300毫米的晶圓,生產量呈飛躍性地成長。
又,晶圓的外周除外區域,從以往的3毫米往2毫米縮小用以從更廣闊的範圍取得晶片,並且已開始出現將晶圓的外周除外區域更縮小至1毫米的要求。
300毫米大直徑的矽晶圓的製程與以往直徑200毫米以 下的製程不同,為了得到更高精確度的晶圓平坦度品質和奈米形貌學(nanotopography)品質,通常在同時研磨表裏面之兩面研磨步驟。此時,例如第15圖所示,經由切片、斜角、研磨(兩頭磨削、平面磨削)、蝕刻、兩面研磨、鏡面斜角、最後研磨之各步驟,可以得到鏡面狀的矽晶圓。
兩面研磨步驟係例如使用第4圖所示的裝置70來進行。該裝置70係在如第5圖所示之托架75的圓形孔78內收容晶圓W,夾進貼有研磨布73、74之上下一對平台71、72之間,在供給研磨漿體的同時,使上下平台71、72與托架75進行旋轉,來同時研磨晶圓W的兩面。
如此,進行兩面研磨時,晶圓W的外緣部(斜角部C)與托架75的圓形孔78的內側面接觸,會在晶圓W的斜角部C產生傷痕及壓痕。為了去除此等傷痕等,通常係在兩面研磨後,進行研磨晶圓W的斜角部C。
又,在元件製造之成膜處理步驟或光阻樹脂膜塗布步驟,會有在斜角部形成氧化膜或氮化膜、光阻膜附著的情況,若斜角部粗糙時,此等膜成分在其後的洗滌步驟等因為無法去除而殘留著,有成為塵埃發生源之可能。但是,若對斜角部進行鏡面化,其後附著之光阻膜等可以容易地去除。
為了進行研磨斜面部,有提案揭示各種研磨方法、研磨裝置。例如,已知有如第8圖(A)所示,使用吸附盤13保持晶圓W,對著在外周貼有研磨布12之旋轉滾筒以一定壓力壓住傾斜的晶圓W的斜角部,來進行研磨斜角部的方法(參照國際公開WO2002/005337號公報)。
又,有如第9圖所示,對著旋轉的晶圓W的斜角部,分別壓住具有傾斜研磨面21a、22a之研磨布21、22與具有垂直面之研磨布24,來研磨斜角部全體之方法、和第10圖(A)、(B)所示,將倒杯型的研磨布31壓住晶圓W的斜角部,來研磨斜角部之主面側的斜角面,接著,對著端面(最外周面)壓住垂直的研磨布34,來進行研磨斜角部的端面之方法。
但是,兩面研磨後,例如第8圖(A)所示,相對於研磨布12使晶圓W傾斜來進行研磨斜角部時,會產生研磨進入晶圓面內(主面),而研磨到在斜角部附近的主面的一部分區域(在本發明稱為過研磨),使兩面研磨所製成的晶圓之外周區域的平坦度有變差的情形。特別是使用由胺甲酸乙酯等軟質樹脂所構成之物作為研磨布時,容易產生過研磨區域,又,如第9及10圖所示,進行研磨斜角部時,亦同樣地容易產生過研磨區域。
如此,兩面研磨後,進行斜角部的研磨時,在以往的任一種方式,都容易產生越過與主面的交界而產生過研磨,過研磨亦有對晶圓主面的外周形狀產生不良影響之問題。特別是,隨著在元件製造時要求將晶圓面內的使用區域擴張化(外周除外區域的縮小化),過研磨對晶圓平坦性的影響變大。
本發明之目的係提供一種半導體晶圓的製造方法及半導體晶圓,在製造該半導體晶圓時,可以去除在兩面研磨步驟所產生斜角部的傷痕等,同時,可以抑制在進行研磨斜角 部時所產生對主面外周部的過研磨,即使在斜角部附近亦具有高的平坦度。
為了達成上述目的,本發明提供一種半導體晶圓的製造方法,其特徵為,其步驟至少包含兩面研磨步驟和斜角部研磨步驟,其中第1斜角部研磨步驟,至少使在前述晶圓的斜角部的各主面側的斜角面接觸研磨布來進行研磨斜角部,其後進行兩面研磨後,進行第2斜部研磨步驟,至少使在前述晶圓的斜角部的端面接觸研磨布,且不使該晶圓的兩主面接觸到研磨布來進行研磨斜角部。
如此,在研磨在半導體晶圓的斜角部之各主面側的斜角面後,進行兩面研磨,其後進行研磨斜角部的端面時,因為可以確實去除在兩面研磨步驟所發生的斜角部傷痕等,同時可以有效地抑制對斜角部附近之兩主面的過研磨,所以製成的半導體晶圓,主面能夠維持藉由兩面研磨所達成的平坦形狀。
此時,最好是前述半導體晶圓係矽晶圓。
矽晶圓係半導體元件需要量最高的材料,特別是,因為製造近年來量產之直徑達到300毫米以上的大直徑晶圓,通常係進行兩面研磨,所以本發明特別有效。
又,最好是在前述第1斜角部研磨步驟只有研磨前述斜角部的各主面側的斜角面,最好是在前述第2斜角部研磨步驟只有研磨前述斜角部的端面。
如此,在第1斜角部研磨步驟,係只有研磨各主面側的斜角面,在第2斜角部研磨步驟,係只有研磨斜角部的端面 時,可以有效率地研磨斜角部,又,可以確實防止越過與主面的交界而產生過研磨。
又,斜角部之具體上的研磨方法,係在前述第1斜角部研磨步驟,相對於前述研磨布的研磨面,使前述晶圓在40~50度的範圍內傾斜,來進行研磨該斜角部,係在前述第2斜角部研磨步驟,相對於上述研磨布的研磨面,使該晶圓垂直來進行研磨前述斜角部。
在各斜角部研磨步驟,相對於上述研磨布的研磨面,使晶圓以規定角度進行接觸來研磨斜角部時,可以容易且確實地研磨在斜角部之規定面。
最好是在前述第1斜角部研磨步驟所使用的研磨布與在前述第2斜角部研磨步驟所使用的研磨布,使用各自不同的研磨布。
本發明因為係將斜角部的研磨分成2階段來研磨各自的面,在各步驟使用專用的研磨布時,可以有效率地研磨在斜角部之規定面。
而且,本發明提供一種半導體晶圓,其特徵為,研磨兩面及斜角部,且塌邊(roll-off)量為0.5微米以下。
如前述,依據本發明方法分開在兩面研磨的前後進行斜角部研磨時,可以有效地防止過研磨,例如可以提供一種兩面研磨的矽晶圓,直徑為300毫米以上,塌邊(roll-off)量可以抑制在0.5微米以下。
依據本發明,在製造半導體晶圓時,因為分開在兩面研磨的前後進行研磨斜角部的規定面,所以可以確實地去除斜 角部的傷痕等,同時可以有效地抑制對晶圓的斜角部附近的兩主面產生過研磨,可以維持兩面研磨所完成的平坦形狀。因此,可以製造外周形狀優良的半導體晶圓,不僅是可以滿足目前要求之2毫米的外周除外區域,亦能夠滿足今後要求之1毫米的外周除外區域。
以下,基於隨附的圖示來具體地說明本發明,但是本發明並未受到此等的限定。
本發明者等,在進行晶圓的兩面研磨後,進行調查經斜角部研磨時之晶圓的外周形狀。
評價晶圓的平坦性時,若使用以往所進行的FQR或SBIR所定義的側邊平坦性時,因為係如第17圖所示分成規定大小的晶胞100來進行評價,所以無法正確地把握斜角部附近的外周形狀。
因此,最近為了高精確度地評價晶圓的外周形狀,逐漸採用稱為塌邊(roll-off)的評價基準。所謂塌邊(roll-off)之參數,可以直接測定晶圓的外周形狀來高精確度地進行評價。關於塌邊(roll-off)的定義,標準化團體正在進行標準化,其中例如第19圖所示,使稜鏡90介於其間,對晶圓表面照射雷射光,依照CCD91所接收的反射光來測定的方法。而且,從表面輪廓來算出基準線,從與基準線的差來求得塌邊(roll-off)量。
本發明者等對研磨矽晶圓進行兩面研磨,並且進行研磨 斜角部後,測定塌邊(roll-off)量時,得到如第18圖所示的結果。在此,雖然斜角部C的寬度為0.3毫米左右以下,但是得知在主面的斜角部附近的塌邊(roll-off)量較大。
而且,在研磨斜角部後,以顯微鏡觀察與主面的交界附近,如在第16圖所觀察到的,觀察到越界與斜角部的交界之晶圓面內有過研磨領域。
由此等調查結果,得知在研磨斜角部時,起因於過研磨使平坦化的變得很差。
因此,本發明者等,專心進行研究如何有效地防止過研磨的方法,發現在兩面研磨步驟以前,接觸在晶圓的斜角部之各主面側的斜角面,進行斜角部的研磨,隨後,進行兩面研磨後,使晶圓的斜角部的端面至少接觸研磨布,且以晶圓的兩主面不接觸研磨布的方式來進行研磨斜角部時,可以防止過研磨,可以有效地抑制塌邊(roll-off)的惡化來去除兩面研磨所產生的傷痕,而完成本發明。
第1圖係顯示本發明之半導體晶圓的製造方法的步驟一個例子。
首先,使用線鋸等來對藉由切克勞斯基法(Czochralski method;CZ法)、懸浮區域熔融法(FZ法)生長而成的矽單結晶錠(ingot),進行切片成晶圓形狀。(第1圖(A))。
接著,為了防止晶圓外緣部的裂痕或破碎,進行斜角加工藉由磨削來去除晶圓的外緣的角部(第1圖(B))。
斜角加工係例如第2圖(A)所示,將具有與希望晶圓斜角形狀相同形成之砂輪1a溝2a壓住晶圓的外緣部1,使保 持盤3a所保持的晶圓的上面側及下面側的最外周部(端面)進行一次斜角加工,可以形成斜角部C。
又,如第2圖(B)所示,藉由數值控制晶圓W與砂輪的相對位置,使用具有倒梯形形狀的溝2b之砂輪1b,以溝2b的底面磨削晶圓的最外周部(端面),亦能夠以溝2b的上側錐形面對晶圓W的上面側的角進行斜角加工、以溝2b的下側錐形面對晶圓W的下面側的角進行斜角加工。
斜角加工後,為了使晶圓的厚度均勻並同時提高平坦度,進行研磨(第1圖(C))。
又,亦可以在斜角加工前進行研磨。又,代替研磨,亦可以進行兩頭磨削,使用一對磨削砂輪同時磨削晶圓的兩面,或是進行平面磨削,對固定在保持盤上的晶圓,藉由砂輪每次磨削一面。亦以進行兩頭磨削和平面磨削之兩者。
為了藉由研磨等來去除在晶圓表面所產生的變形,將晶圓浸漬在蝕刻液中進行蝕刻(第1圖(D))。
例如可以進行使用氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液之鹼蝕刻,或是使用氟酸與硝酸的混合液之酸蝕刻。
接著,係本發明之第1斜角研磨步驟,係至少使在晶圓的斜角部的各主面側的斜角面接觸研磨布,來進斜角部的研磨(第1圖(E))。
在此,所謂斜角部之各主面側的斜角面,在例如第3圖(A)所示之剖面為矩形的斜角部C,係相當於連接主面並朝外側傾斜之部分X1、X2。另一方面,位於晶圓的最外周並與晶圓W的主面大致垂直的部分X3,在本發明中稱為斜角部 的端面。
因此,晶圓W具有如第3圖(A)所示形狀的斜角部C時,第1斜角研磨步驟,至少進行研磨斜角部C之各主面側斜角面X1、X2。
如此之第1斜角研磨步驟,可以使用例如第8圖(A)所示之貼在旋轉滾筒11上之外筒式研磨布12。此時,使滾筒11和晶圓W在規定方向旋轉,同時邊供給含有膠體二氧化矽等研磨漿體,相對於研磨布12的研磨面12a,使晶圓W以規定角度(傾斜角度)θ傾斜並壓住,來進行研磨斜角部。
在此,相對於研磨布12的研磨面12a之晶圓W的傾斜角度θ,雖然亦取決於斜角部的斜角面X1、X2的角度或形狀,其中傾斜角度θ若小於40度時,研磨布12不只是斜角部,亦容易與晶圓W的主面接觸,會有研磨到主面的可能。
另一方面,若上述傾斜角度θ若大於50度時,斜角面X1、X2之中,接近主面的部分未充分地被研磨,未被研磨到的部分,在元件步驟時有可能成為產生粒子的原因。因此,通常,最好是相對於研磨布12的研磨面12a,使晶圓W在40~50度的範圍傾斜來進行研磨斜角部。
此等,雖然研磨布若越過斜角部與主面的交界會研磨到鄰接斜角部之主面的部分,但是因為可以藉由緊接著之兩面研磨步驟來恢復平坦性,所以在第1斜角研磨步驟,能夠允許對晶圓主面有稍微的過研磨。
在第1斜角研磨步驟,最好是只有研磨在斜角部之各主面的斜角面X1、X2,但是即使研磨到斜角部端面X3時,因 為主面不會產生過研磨,即使研磨斜角部的全體亦沒有關係。
又,研磨布(研磨裝置)不限定是如第8圖(A)之外筒式之物,亦可以使用如第9圖所示,具有依規定角度傾斜之研磨面21a、22a之上下研磨布21、22,同時研磨在晶圓W的斜角部之兩主面側的斜角面X1、X2。而且,亦可以使用如第10圖(A)所示之倒杯型研磨布31。
而且,亦可以使用如第11圖所示之內筒式的研磨布40。如此內筒式的研磨布40係在內側按照斜角部的形狀形成有溝42,藉由在供給研磨漿體的同時,分別使研磨布40與晶圓W旋轉、接觸,可以研磨在斜角部之各主面側的斜角面X1、X2、或是斜角部全體。
在進行研磨第1斜角部後,進行兩面研磨(第1圖(F))。
例如第4及5圖所示,可以使用兩面研磨裝置70。如前述,該裝置70係在托架75的保持孔78內收容有晶圓W,夾在貼於上下平台71、72之研磨布73、74之間。而且,藉由邊供給研磨漿體邊經由內部齒輪76和恆星齒輪77使托架75旋轉,可以同時研磨晶圓W之兩面。
藉由如此的兩面研磨,可以改善晶圓W的表面粗糙度,可以改良平坦度。
又,亦可以使用例如第6及第7圖所示之兩面研磨裝置80。該裝置80在研磨時,通過定時鏈85,以旋轉軸90為中心使全部的偏心臂82同步地旋轉,保持在齒輪支撐件88之托架81,不進行自轉而是在水面內以描繪小圓圈的方式進行 畫圓運動。因為如此搖動式的兩面研磨裝置80可以小型化,可以在比較狹窄的空間進行大直徑晶圓的研磨作業。伴隨著近年來晶圓的大直徑化,多半是使用如此的搖動式兩面研磨裝置80。
進行兩面研磨後,進行本發明之第2斜角部研磨步驟(第1圖(G))。該第2斜角研磨步驟,係至少使晶圓的斜角部的端面X3接觸研磨布,且不使該晶圓的兩主面接觸到研磨布來進行研磨斜角部。
因為,藉由前述第1兩面研磨步驟,在斜角部之各主面側的斜角面X1、X2已經被研磨,所以在第2斜角部研磨步驟,若使晶圓的斜角部的端面X3接觸研磨布來進行研磨時,可以去除在兩面研磨步驟時與托架接觸所產生斜角部的傷痕等,成為斜角部全體經過研磨之晶圓。
此時,第2斜角研磨步驟,若在研磨布與晶圓主面接觸的狀態下進行研磨時,在與斜角部交界附近會產生過研磨而成為晶圓W的外周形狀變差的原因。因此,係在不使研磨布接觸到晶圓W兩主面的方式來進行研磨斜角部。
例如,如第12圖所示,使晶圓W對端面用的研磨布51的研磨面51a垂直,來研磨斜角部。藉此,可以避免晶圓W的兩主面接觸到研磨布51,同時,晶圓W的斜角部的端面X3確實地接觸研磨布51,可以至少研磨斜角部的端面X3。因此,可以確實地去除在主面的兩面研磨步驟所產生的端面傷痕。
又,亦可以用如第13圖所示之研磨布61來研磨斜角 部。藉由使配置在晶圓W周圍的複數研磨布61同步地進行旋轉,使各研磨布61與晶圓W的斜角部的端面X3接觸,可以有效率地進行研磨。
而且,進行第2斜角部研磨步驟時,雖然最好是只研磨斜角部的端面X3,但是由於研磨布的沈入等,斜角部之斜角面X1、X2亦可能與研磨布接觸。因為斜角面X1、X2已在第1斜角部研磨步驟被研磨,在此處不一定需要被研磨,但是因為只要未與晶圓W的主面接觸,不會產生過研磨,不會有特別的問題,而且可以更確實地去除在兩面研磨所產生的傷痕。
然而,經由斜角加工所形成晶圓的剖面形狀,不限定如第3圖(A)所示之由直線部分所構成的矩形,亦有例如第3圖(B)所示在取外周部呈曲面的情況。如此形狀斜角部時,在本發明所稱斜角部之各主面側的斜角面,係相當連接各主面之各自傾斜部分X1、X2,比此更外側的曲面部分可以視為端面。
又,斜角部的剖面形狀係例如半圓形或是半橢圓形等,在斜角部之各主面側的斜角部與端面的交界亦有不清楚的情形。此時,可將在兩面研磨步驟因與托架接觸所產生斜角部的傷痕等之區域,規定為斜角部的端面。具體上,因為斜角部的寬度通常為0.3毫米左右,在斜角部,例如可以將外側0.1毫米的區域作為端面,比其內側的區域作為主面側斜角面。
而且,為了使斜角部最後沒有殘留未研磨的部分,第1 斜角部研磨步驟係研磨連接各主面之斜角部的主面側的斜角面,兩面研磨後,藉由在第2斜角部研磨步驟係研磨斜角部的端面,可以去除在前步驟的兩面研磨因與托架接觸所產生之斜角部的傷痕等。
在第2斜角部研磨步驟所使用的研磨布,因為在斜角部的研磨面,與第1斜角部研磨步驟不同,最好是用專用的研磨布。但是,例如,亦可以兼用第8圖(A)、(B)所示之外筒式研磨布12,在各步驟,調整相對於研磨布12之晶圓W的角度,來進行各自斜角面的研磨。
進行第2斜角部研磨步驟後,進行最後研磨(第1圖(H))。如此的最後研磨,例如可以將晶圓的一面吸附保持著,邊供給研磨漿體邊邊只研磨形成元件那側的面。亦可以藉由蠟等黏著劑貼在板上,來進行研磨。又,在該最後研磨,若研磨量太大時,因為有可能造成晶圓的外周區域的平坦度變差,研磨量為2毫米以下、特佳是1毫米左右。
經過以上的步驟進行製造矽晶圓時,可以去除在兩面研磨步驟所產生之斜角部的傷痕,而且,可以防止對在斜角部附近的主面產生過研磨。因此,可以製造具有高平坦度的鏡面矽晶圓,即使在斜角部附近亦能維持藉由兩面研磨完成的平坦性。
以下,說明本發明之實施例及比較例。
(實施例)
對依順序進行切片、斜角加工、研磨、蝕刻的各處理所得到直徑300毫米之矽晶圓,進行第1斜角部研磨步驟,係 使在前述晶圓的斜角部的各主面側的斜角面接觸研磨布來進行研磨斜角部的研磨。研磨該第1斜角部係使用蘇必多法姆公司製IV型鏡面斜角機,如第8圖(A)所示,使晶圓相對於研磨布的研磨面呈45度傾斜,來進行研磨斜角部。
第1斜角部研磨步驟後,使用如第6圖所示之兩面研磨裝置來進行兩面研磨。
兩面研磨後,更進行第2斜角部研磨步驟。第2斜角研磨步驟,係如第8圖(B)所示,係相對於上述研磨布的研磨面,使該晶圓垂直來進行研磨晶圓斜角部的端面,且在不使晶圓的兩主面接觸到研磨布的方式來進行研磨斜角部。
又,第1及第2斜角部研磨步驟,使用Rodale公司製SUBA 400作為研磨墊片,研磨劑係使用日產化學公司製之AJ1325作為基料,調整成pH11.5之研磨漿體,以每分鐘2升的流量供給、研磨負荷為2.0kgf,進行研磨斜角部。
而且,研磨第2斜角部後,使用一面研磨裝置,對晶圓的一面施加最後研磨。該最後研磨係供給斜角研磨步驟所使用之相同的漿體,以研磨量為1微米左右之方式進行。
兩面研磨後,進行2斜角部研磨步驟後,進而測定最後研磨後之各自晶圓的塌邊(roll-off)。塌邊(roll-off)之測定,係使用如第19圖所示之塌邊測定機(KOBELCO科研公司製、LER-310M)。測定條件係以藉由最小平方法所算出之從晶圓的端面起3毫米至6毫米區域之基準外插線作為基準,以儀器測量從晶圓端面1毫米的位置之塌邊(roll-off)量。
(比較例)
對依順序進行切片、斜角加工、研磨、蝕刻的各處理所得到晶圓,進行斜角部研磨步驟。斜角部研磨係使用如第8圖(A)所示之在旋轉滾筒的周圍貼有研磨布的鏡面斜角機(蘇必多法姆公司製IV型)來進行。研磨斜角部後,並且和實施例同樣地,對晶圓的一面,施加最後研磨。
兩面研磨後,分別測定在斜角部處理後、以及最後研磨後之塌邊(roll-off)量。
在實施例及比較例所測定的塌邊(roll-off)量係分別如第14圖(A)、(B)所示。
在比較例(第14圖(B)),兩面研磨後的塌邊(roll-off)量(平均值)為0.35微米左右,斜角部研磨後變差為1.75微米,進而在一面最後研磨後,變差至2.31微米。
另一方面,在實施例(第14圖(A)),兩面研磨後的塌邊(roll-off)量(平均值)為0.35微米左右,和比較例相同,但是第2斜角部研磨後為約0.4微米,進而在一面最後研磨後,亦可以抑制在0.45微米左右,得知在兩面研磨後可以大致維持兩面研磨後的高精確度。
又,對實施例及比較例所得到的各鏡面晶圓,藉由目視檢查來調查斜角部有無傷痕,結果為相同水準。
本發明不限定為上述實施例。上述實施例只是例示性,具有與本發明之申請專利範圍所述之技術思想和實質上相同結構、以及達成相同作用效果之物,都包含在本發明的技術範圍。
例如,上述實施例係說明製造矽晶圓時,但是本發明係 可以應用在其他的半導體晶圓。
又,關於製造步驟,不限定在實施例所說明之步驟,本發明亦包含:例如可以增加洗淨步驟或熱處理步驟,或是準備已進行過斜加工等步驟之晶圓,依順序對其進行本發明之第1斜角研磨步驟、兩面研磨步驟、第2斜角研磨步驟,來製造鏡面晶圓之情況。
1a、1b‧‧‧砂輪
2a、2b‧‧‧溝
3a、3b‧‧‧保持盤
W‧‧‧晶圓
C‧‧‧斜角部
X1、X2‧‧‧斜角面
X3‧‧‧端面
11‧‧‧旋轉滾筒
12‧‧‧研磨布
12a‧‧‧研磨面
13‧‧‧吸附盤
21‧‧‧研磨布
21a‧‧‧研磨面
22‧‧‧研磨布
22a‧‧‧研磨面
31‧‧‧倒杯型研磨布
34‧‧‧研磨布
42‧‧‧溝
51‧‧‧研磨布
51a‧‧‧研磨面
61‧‧‧研磨布
70‧‧‧兩面研磨裝置
71‧‧‧上平台
72‧‧‧下平台
73‧‧‧研磨布
74‧‧‧研磨布
75‧‧‧保持托架
76‧‧‧內部齒輪
77‧‧‧恆星齒輪
78‧‧‧圓形孔
80‧‧‧兩面研磨裝置
81‧‧‧托架
82‧‧‧偏心臂
85‧‧‧定時鏈
88‧‧‧齒輪支撐件
90‧‧‧稜鏡
91‧‧‧CCD
第1圖係本發明之半導體晶圓製程的一個例子之流程圖。
第2圖係斜角加工裝置的例子之概略圖。
第3圖係晶圓的斜角部的剖面形狀的例子之概略圖。
第4圖係兩面研磨裝置的一個例子之概略剖面圖。
第5圖係第4圖之兩面研磨裝置的托架配置之概略平面圖。
第6圖係兩面研磨裝置之其他一個例子之概略剖面圖。
第7圖係第6圖之兩面研磨裝置的托架配置之概略平面圖。
第8圖係斜角部的研磨方法之一個例子之概略圖。
第9圖係斜角部的研磨方法之其他一個例子之概略圖。
第10圖係斜角部的研磨方法之其他一個例子之概略圖。
第11圖係斜角部的研磨方法之其他一個例子之概略圖。
第12圖係斜角部之端面的研磨方法之一個例子之概略圖。
第13圖係斜角部之端面的研磨方法之其他一個例子之概略圖。
第14圖係實施例與比較例之塌邊(roll-off)量之圖表。 (A)實施例、(B)比較例
第15圖係以往的矽晶圓之製程的一個例子之流程圖。
第16圖係以顯微鏡所觀察之過研磨區域之圖。
第17圖係評價側邊平坦性時之晶胞(cell)的一個例子之概略圖。
第18圖係顯示塌邊(roll-off)量之圖表。
第19圖係顯示塌邊(roll-off)量的測定原理之說明圖。

Claims (12)

  1. 一種半導體晶圓的製造方法,其特徵為:該方法包含兩面研磨步驟和斜角部研磨步驟,該斜角部研磨步驟包括第1斜角部研磨步驟及第2斜角部研磨步驟,其中該第1斜角部研磨步驟,係使在該晶圓的斜角部的各主面側的斜角面,連接主面並朝外側傾斜之部分,接觸研磨布來進行研磨斜角部,之後進行兩面研磨後,該第2斜部研磨步驟,係使該晶圓的斜角部的端面接觸研磨布,且不使該晶圓的兩主面接觸到研磨布來進行研磨斜角部。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體晶圓的製造方法,其中該半導體晶圓係矽晶圓。
  3. 如申請專利範圍第1項之半導體晶圓的製造方法,其中該第1斜角部研磨步驟只有研磨該斜角部的各主面側的斜角面。
  4. 申請專利範圍第1項之半導體晶圓的製造方法,其中該第2斜角部研磨步驟,係只有研磨斜角部的端面。
  5. 如申請專利範圍第3項之半導體晶圓的製造方法,其 中該第2斜角部研磨步驟,係只有研磨斜角部的端面。
  6. 如申請專利範圍第1及3至5項中任一項之半導體晶圓的製造方法,其中該第1斜角部研磨步驟,相對於該研磨布的研磨面,使該晶圓在40~50度的範圍內傾斜,來進行研磨該斜角部。
  7. 如申請專利範圍第1及3至5項中任一項之半導體晶圓的製造方法,其中該第2斜角部研磨步驟,相對於該研磨布的研磨面,使該晶圓垂直來進行研磨該斜角部。
  8. 如申請專利範圍第6項之半導體晶圓的製造方法,其中該第2斜角部研磨步驟,相對於該研磨布的研磨面,使該晶圓垂直來進行研磨該斜角部。
  9. 如申請專利範圍第1及3至5項中任一項之半導體晶圓的製造方法,其中在該第1斜角部研磨步驟所使用的研磨布與在該第2斜角部研磨步驟所使用的研磨布,係使用各自不同的研磨布。
  10. 如申請專利範圍第6項之半導體晶圓的製造方法,其中在該第1斜角部研磨步驟所使用的研磨布與在該第2斜角部研磨步驟所使用的研磨布,係使用各自不同的研磨布。
  11. 如申請專利範圍第7項之半導體晶圓的製造方法,其中在該第1斜角部研磨步驟所使用的研磨布與在該第2斜角部研磨步驟所使用的研磨布,係使用各自不同的研磨布。
  12. 如申請專利範圍第8項之半導體晶圓的製造方法,其中在該第1斜角部研磨步驟所使用的研磨布與在該第2斜角部研磨步驟所使用的研磨布,係使用各自不同的研磨布。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100465713C (zh) * 2005-06-20 2009-03-04 乐金显示有限公司 液晶显示设备用研磨机轮和用其制造液晶显示设备的方法
DE102006044367B4 (de) * 2006-09-20 2011-07-14 Siltronic AG, 81737 Verfahren zum Polieren einer Halbleiterscheibe und eine nach dem Verfahren herstellbare polierte Halbleiterscheibe
US20080206992A1 (en) * 2006-12-29 2008-08-28 Siltron Inc. Method for manufacturing high flatness silicon wafer
US8323072B1 (en) * 2007-03-21 2012-12-04 3M Innovative Properties Company Method of polishing transparent armor
JP5149020B2 (ja) * 2008-01-23 2013-02-20 株式会社ディスコ ウエーハの研削方法
KR100999361B1 (ko) * 2008-08-04 2010-12-09 주식회사 실트론 웨이퍼 제조 방법
JP2010141218A (ja) * 2008-12-15 2010-06-24 Ebara Corp ウェハのベベル部形状管理方法
EP2213415A1 (en) * 2009-01-29 2010-08-04 S.O.I. TEC Silicon Device for polishing the edge of a semiconductor substrate
DE102009030292B4 (de) * 2009-06-24 2011-12-01 Siltronic Ag Verfahren zum beidseitigen Polieren einer Halbleiterscheibe
DE102009037281B4 (de) * 2009-08-12 2013-05-08 Siltronic Ag Verfahren zur Herstellung einer polierten Halbleiterscheibe
US8952496B2 (en) 2009-12-24 2015-02-10 Sumco Corporation Semiconductor wafer and method of producing same
JP5423384B2 (ja) 2009-12-24 2014-02-19 株式会社Sumco 半導体ウェーハおよびその製造方法
DE102010014874A1 (de) * 2010-04-14 2011-10-20 Siltronic Ag Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe
JP5472073B2 (ja) * 2010-12-16 2014-04-16 信越半導体株式会社 半導体ウェーハ及びその製造方法
JP5479390B2 (ja) * 2011-03-07 2014-04-23 信越半導体株式会社 シリコンウェーハの製造方法
DE102011076954A1 (de) 2011-06-06 2012-03-15 Siltronic Ag Fertigungsablauf für Halbleiterscheiben mit Rückseiten-Getter
JP2013008769A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 炭化珪素基板の製造方法
US8721392B2 (en) * 2011-06-28 2014-05-13 Corning Incorporated Glass edge finishing method
JP2014167996A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Ebara Corp 研磨装置および研磨方法
US8896964B1 (en) 2013-05-16 2014-11-25 Seagate Technology Llc Enlarged substrate for magnetic recording medium
JP2015140270A (ja) * 2014-01-28 2015-08-03 グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 シリコンウェーハ
JP6045542B2 (ja) * 2014-09-11 2016-12-14 信越半導体株式会社 半導体ウェーハの加工方法、貼り合わせウェーハの製造方法、及びエピタキシャルウェーハの製造方法
JP6206388B2 (ja) 2014-12-15 2017-10-04 信越半導体株式会社 シリコンウェーハの研磨方法
JP6540430B2 (ja) * 2015-09-28 2019-07-10 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理装置
US10600634B2 (en) * 2015-12-21 2020-03-24 Globalwafers Co., Ltd. Semiconductor substrate polishing methods with dynamic control
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
JP6589762B2 (ja) * 2016-07-13 2019-10-16 株式会社Sumco 両面研磨装置
JP6920849B2 (ja) * 2017-03-27 2021-08-18 株式会社荏原製作所 基板処理方法および装置
CN115229602A (zh) * 2022-09-22 2022-10-25 苏州恒嘉晶体材料有限公司 一种圆片倒角磨削机构及使用方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0185234B1 (ko) * 1991-11-28 1999-04-15 가부시키 가이샤 토쿄 세이미쯔 반도체 웨이퍼의 모떼기 방법
JPH081493A (ja) * 1994-06-17 1996-01-09 Shin Etsu Handotai Co Ltd ウェーハ面取部の鏡面研磨方法および鏡面研磨装置
JP2882458B2 (ja) * 1994-11-28 1999-04-12 株式会社東京精密 ウェーハ面取り機
JP3828176B2 (ja) * 1995-02-28 2006-10-04 コマツ電子金属株式会社 半導体ウェハの製造方法
JP3580600B2 (ja) * 1995-06-09 2004-10-27 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置の製造方法およびそれに使用される半導体ウエハ並びにその製造方法
JP3620554B2 (ja) * 1996-03-25 2005-02-16 信越半導体株式会社 半導体ウェーハ製造方法
JPH1190803A (ja) * 1997-09-11 1999-04-06 Speedfam Co Ltd ワークエッジの鏡面研磨装置
JPH11154655A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Komatsu Electron Metals Co Ltd 半導体ウェハの製造方法
JPH11245151A (ja) * 1998-02-27 1999-09-14 Speedfam Co Ltd ワークの外周研磨装置
JP3334609B2 (ja) * 1998-05-29 2002-10-15 信越半導体株式会社 薄板縁部の加工方法および加工機
JP3328193B2 (ja) * 1998-07-08 2002-09-24 信越半導体株式会社 半導体ウエーハの製造方法
JP3664593B2 (ja) * 1998-11-06 2005-06-29 信越半導体株式会社 半導体ウエーハおよびその製造方法
JP4846915B2 (ja) * 2000-03-29 2011-12-28 信越半導体株式会社 貼り合わせウェーハの製造方法
JPWO2002005337A1 (ja) 2000-07-10 2004-01-08 信越半導体株式会社 鏡面面取りウェーハ、鏡面面取り用研磨クロス、及び鏡面面取り研磨装置及び方法
JP2002299290A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Mitsubishi Materials Silicon Corp 半導体ウェーハの製造方法
JP2003340695A (ja) * 2002-05-30 2003-12-02 Fujikoshi Mach Corp ウェーハの端面研磨装置
KR100797734B1 (ko) * 2003-12-05 2008-01-24 가부시키가이샤 섬코 편면 경면 웨이퍼의 제조 방법
JP2006099936A (ja) * 2004-08-30 2006-04-13 Hoya Corp 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、磁気ディスクの製造方法及びガラス基板用の円柱状ガラス母材

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Publication number Publication date
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