TWI668755B - 半導體晶圓的拋光方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種半導體晶圓的拋光方法，依次包括如下步驟：S1同時對半導體晶圓的正反兩面進行初步拋光；S2在所述半導體晶圓的正反兩面上分別形成環形氧化層，所述環形氧化層覆蓋所述半導體晶圓正反兩面靠近邊緣的外圓周區域；S3對所述半導體晶圓的邊緣進行鏡面拋光，同時去除所述環形氧化層；S4對所述半導體晶圓的正面或正反兩面進行鏡面拋光。本發明可避免半導體晶圓表面靠近邊緣的區域在邊緣拋光步驟中的過度拋光，並且在半導體晶圓邊緣拋光之後，環形氧化層會被完全去除，不會對後續的拋光步驟造成影響，方法簡單、經濟實用。

Description

半導體晶圓的拋光方法
本發明係關於半導體製造技術領域，尤其係關於一種半導體晶圓的拋光方法。
半導體製造方法中，晶圓的拋光通常需要經過如下幾個步驟：
1、雙面拋光，即同時對晶圓的正反兩面進行拋光。
2、邊緣拋光，即對晶圓的邊緣部分進行局部的鏡面拋光。
3、最終拋光，即對晶圓的正面或正反兩面進行鏡面拋光，直徑在300mm
以上的晶圓通常只對正面進行最終的鏡面拋光。
步驟2通常是在步驟1之後進行，用於去除步驟1可能造成的晶圓邊緣損傷。在步驟2中，拋光墊不僅與晶圓的邊緣接觸，常常還會與晶圓表面靠近邊緣的區域接觸，從而造成對晶圓表面靠近邊緣的部分“過度拋光”。這種過度拋光會影響在晶圓上進行IC製造的產品良率，在被過度拋光的晶圓邊緣附近會出現更多的失效裸芯。
專利文獻JP2006237055A提供了一種解決方法：在雙面拋光後，利用一種樹脂保護膜覆蓋晶圓正反兩面，從而可避免在邊緣拋光時對晶圓表面靠近邊緣的部分過度拋光。然而，這種方法成本較高，技術上的 實現也比較困難。
因此，實有必要提供一種經濟實用、易於實現的半導體晶圓拋光方法，以解決上述晶圓邊緣區域“過度拋光”的問題。
鑒於以上所述現有技術，本發明的目的在於提供一種半導體晶圓的拋光方法，用於解決現有技術中晶圓拋光時邊緣區域容易被過度拋光的問題。
為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種半導體晶圓的拋光方法，依次包括如下步驟： S1同時對半導體晶圓的正反兩面進行初步拋光； S2在所述半導體晶圓的正反兩面上分別形成環形氧化層，所述環形氧 化層覆蓋所述半導體晶圓正反兩面靠近邊緣的外圓周區域； S3對所述半導體晶圓的邊緣進行鏡面拋光，同時去除所述環形氧化層； S4對所述半導體晶圓的正面或正反兩面進行鏡面拋光。
較佳地，步驟S1採用化學機械反應的方法進行初步拋光。
較佳地，在步驟S1之後，對所述半導體晶圓的正反兩面進行清洗。
較佳地，步驟S2形成環形氧化層的方法為：在所述半導體晶圓正反兩面靠近邊緣的外圓周區域旋塗臭氧水。
更佳地，所述外圓周區域為圓環形；所述圓環形的外徑與所述半導體晶圓相同，中心位於所述半導體晶圓的中心。
更佳地，旋塗臭氧水圓環形的厚度為0.1~20毫米(mm)。
更佳地，旋塗的臭氧水濃度為5ppm~100ppm。
更佳地，步驟S2形成所述環形氧化層後，用去離子水對所述半導體晶圓正反兩面進行沖洗。
更佳地，步驟S2後，對所述半導體晶圓進行乾燥。
較佳地，步驟S2中形成的環形氧化層的厚度為0.3~3奈米(nm)。
較佳地，步驟S3中，採用化學機械反應的方法進行鏡面拋光。
較佳地，步驟S4中，採用化學機械反應的方法分多步進行鏡面拋光。
如上所述，本發明的半導體晶圓的拋光方法，具有以下有益效果： 本發明在半導體晶圓進行邊緣拋光之前形成環形氧化層，覆蓋所述半導體晶圓正反兩面靠近邊緣的外圓周區域，保護了半導體晶圓表面靠近邊緣的部分，避免了該部分在半導體晶圓邊緣拋光步驟中被過度拋光，有利於提高半導體晶圓外圓周區域的平整度。在半導體晶圓邊緣拋光之後，環形氧化層會被完全去除，不會對後續的拋光步驟造成影響。本發明的技術方案相對於現有技術更加經濟實用，易於實現。
S1-S4‧‧‧步驟
100‧‧‧半導體晶圓
200‧‧‧環形氧化層
第1圖係本發明的半導體晶圓的拋光方法的流程示意圖。
第2A及2B圖係表示，依據本發明之一實施例，完成步驟S2之後半導體晶圓正面和反面的示意圖。
以下結合圖式和具體實施例對本發明進一步詳細說明。根據本案說明書及申請專利範圍，本發明的優點及特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式，且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
實施例
請參閱第1圖，本發明提供一種半導體晶圓的拋光方法，依次包括如下步驟：S1：同時對半導體晶圓的正反兩面進行初步拋光；S2：在所述半導體晶圓的正反兩面上分別形成環形氧化層，所述環形氧化層覆蓋所述半導體晶圓正反兩面靠近邊緣的外圓周區域；S3：對所述半導體晶圓的邊緣進行鏡面拋光，同時去除所述環形氧化層；S4：對所述半導體晶圓的正面或正反兩面進行鏡面拋光。
本發明在半導體晶圓進行邊緣拋光之前進行清洗並形成環形氧化層，可以保護晶圓表面靠近邊緣的區域，避免了該區域在晶圓邊緣拋光步驟中被過度拋光，且該環形氧化層在邊緣拋光的同時被去除，不會對後續其他拋光步驟產生影響。
其中，所述半導體晶圓可以是6英寸、8英寸、12英寸、18英寸或更大尺寸的半導體晶圓。
具體地，步驟S1較佳採用化學機械反應的方法同時對半導體晶圓的正反兩面進行初步拋光。採用化學機械反應的方法進行初步拋 光，可以保證半導體晶圓的平整度，改善半導體晶圓背面的粗糙度，去除半導體晶圓表面由於前序製程產生的缺陷。該步驟可以同時對多片半導體晶圓進行，例如，可同時對2-50片半導體晶圓進行初步拋光。
具體地，步驟S1之後可以採用清洗機對所述半導體晶圓的正反兩面進行清洗。
較佳地，步驟S2形成環形氧化層的方法為：在所述半導體晶圓正反兩面靠近邊緣的外圓周區域旋塗臭氧水。
具體地，所述外圓周區域為圓環形；所述圓環形的外徑與所述半導體晶圓相同，中心位於所述半導體晶圓的中心。
在本發明的一些較佳實施例中，旋塗臭氧水的厚度為0.1~20mm，例如可以為10mm。臭氧水的濃度可以為5ppm~100ppm，例如可以為20ppm。
在本發明的一些較佳實施例中，形成環形氧化層後，用去離子水對所述半導體晶圓正反兩面進行沖洗。
作為本發明的較佳方案，步驟S2中形成的環形氧化層的厚度為0.3~3nm。環形氧化層厚度的設計既要保證對半導體晶圓表面的保護效果，也要便於在邊緣拋光之後能被完全去除。完成步驟S2之後，半導體晶圓的正面和反面如第2A圖和第2B圖所示，形成的環形氧化層分別覆蓋所述半導體晶圓正反兩面靠近邊緣的外圓周區域。
在本發明的一些較佳實施例中，步驟S2後，對所述半導體晶圓進行乾燥。
在本發明的一些實施例中，步驟S2形成環形氧化層時，可以採用專用的環形氧化層形成工具。例如，可以是獨立的環形氧化層形成工具，也可以是在生產線上作為雙面拋光後清洗機的一個模組，或者是在生產線上作為邊緣拋光設備的一個模組。
具體地，步驟S3中，採用化學機械反應的方法進行邊緣拋光。該步驟用於改善邊緣粗糙度以及去除邊緣缺陷。在步驟S3結束後，所述環形氧化層會被完全去除。邊緣鏡面拋光的製程在現有技術中較為成熟，故在此不作贅述。
具體地，步驟S4用於對半導體晶圓進行最終拋光，可採用化學機械反應的方法分多步進行鏡面拋光，以確保晶圓表面的平整度，改善表面粗糙度，以及去除表面缺陷。由於在進行最終鏡面拋光的半導體晶圓表面沒有額外的化學氧化層，半導體材料的研磨去除率較高。
在本發明的一些實施例中，步驟S4可以分兩步進行鏡面拋光以達到製程標準。通常直徑在300mm以上的晶圓只對正面進行最終拋光。最終鏡面拋光的製程在現有技術中較為成熟，故在此不作贅述。
綜上所述，本發明在半導體晶圓進行邊緣拋光之前形成環形氧化層，覆蓋所述半導體晶圓正反兩面靠近邊緣的外圓周區域，保護了半導體晶圓表面靠近邊緣的部分，避免了該部分在邊緣鏡面拋光步驟中被過度拋光，有利於提高半導體晶圓外圓周區域的平整度。由於在半導體晶圓的邊緣鏡面拋光之後環形氧化層會被完全去除，不會對後續的拋光步驟造成影響，也不需要進行額外的清洗或其他表面處理，因此不會花費額外的 時間和成本。此外，本發明還具有方法簡單、經濟實用等優點。所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
上述特定實施例之內容係為了詳細說明本發明，然而，該等實施例係僅用於說明，並非意欲限制本發明。熟習本領域之技藝者可理解，在不悖離後附申請專利範圍所界定之範疇下針對本發明所進行之各種變化或修改係落入本發明之一部分。

Claims (11)

  1. 一種半導體晶圓的拋光方法，其特徵在於，依次包括如下步驟：S1：同時對半導體晶圓的正反兩面進行初步拋光；S2：在所述半導體晶圓的正反兩面上分別形成環形氧化層，所述環形氧化層覆蓋所述半導體晶圓正反兩面靠近邊緣的外圓周區域；S3：對所述半導體晶圓的邊緣進行鏡面拋光，同時去除所述環形氧化層；S4：對所述半導體晶圓的正面或正反兩面進行鏡面拋光，其中步驟S2形成環形氧化層的方法為：在所述半導體晶圓正反兩面靠近邊緣的外圓周區域旋塗臭氧水。
  2. 如申請專利範圍第1項的半導體晶圓的拋光方法，其中步驟S1採用化學機械反應的方法進行初步拋光。
  3. 如申請專利範圍第1項的半導體晶圓的拋光方法，其中在步驟S1之後，對所述半導體晶圓的正反兩面進行清洗。
  4. 如申請專利範圍第1項的半導體晶圓的拋光方法，其中所述外圓周區域為圓環形；所述圓環形的外徑與所述半導體晶圓相同，中心位於所述半導體晶圓的中心。
  5. 如申請專利範圍第1項的半導體晶圓的拋光方法，其中所述旋塗臭氧水圓環形的厚度為0.1~20mm。
  6. 如申請專利範圍第1項的半導體晶圓的拋光方法，其中所述旋塗臭氧水的濃度為5ppm~100ppm。
  7. 如申請專利範圍第1項的半導體晶圓的拋光方法，其中步驟S2形成所述環形氧化層後，用去離子水對所述半導體晶圓正反兩面進行沖洗。
  8. 如申請專利範圍第1項的半導體晶圓的拋光方法，其中步驟S2後，對所述半導體晶圓進行乾燥。
  9. 如申請專利範圍第1項的半導體晶圓的拋光方法，其中步驟S2中形成的環形氧化層的厚度為0.3~3nm。
  10. 如申請專利範圍第1項的半導體晶圓的拋光方法，其中步驟S3中，採用化學機械反應的方法進行鏡面拋光。
  11. 如申請專利範圍第1項的半導體晶圓的拋光方法，其中步驟S4中，採用化學機械反應的方法分多步進行鏡面拋光。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115256108B (zh) * 2022-07-12 2023-12-19 山东润马光能科技有限公司 一种浮动式晶圆边缘打磨方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133273A (ja) * 2001-10-30 2003-05-09 Shin Etsu Handotai Co Ltd 研磨用原材料ウエーハ及びその製造方法
US20120248578A1 (en) * 2009-12-24 2012-10-04 Sumihisa Masuda Semiconductor wafer and method of producing the same
TW201539564A (zh) * 2014-02-17 2015-10-16 Sumco Corp 半導體晶圓之製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2761629B1 (fr) * 1997-04-07 1999-06-18 Hoechst France Nouveau procede de polissage mecano-chimique de couches de materiaux semi-conducteurs a base de polysilicium ou d'oxyde de silicium dope
US20060108701A1 (en) * 2004-11-23 2006-05-25 Saikin Allan H Method for forming a striation reduced chemical mechanical polishing pad
US8431490B2 (en) * 2010-03-31 2013-04-30 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Method of chemical mechanical polishing a substrate with polishing composition adapted to enhance silicon oxide removal
JP6312976B2 (ja) * 2012-06-12 2018-04-18 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 半導体ウェーハの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133273A (ja) * 2001-10-30 2003-05-09 Shin Etsu Handotai Co Ltd 研磨用原材料ウエーハ及びその製造方法
US20120248578A1 (en) * 2009-12-24 2012-10-04 Sumihisa Masuda Semiconductor wafer and method of producing the same
TW201539564A (zh) * 2014-02-17 2015-10-16 Sumco Corp 半導體晶圓之製造方法

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