TWI721153B - 吸附性的評價方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是針對成為實際的製品之裝置晶圓，可簡易地評價吸附性。

其解決手段為一種晶圓的吸附性評價方法，包含：吸附層形成工程，其係利用研磨輪來研磨半導體晶圓的表面的背側的背面，在背面形成研磨痕，且在半導體晶圓的內部，研磨痕的下部形成吸附層；攝像工程，其係藉由攝像手段(31)來攝取形成有研磨痕的背面的至少單位領域；計數工程，其係於所被攝取的單位領域中計數具有10~500nm的寬度之研磨痕的數量；及比較工程，其係比較藉由計數工程所計數的研磨痕的數量是否為預定值以上。

Description

吸附性的評價方法
本發明是有關評價晶圓的吸附性的方法。
近年來，為了裝置的小型化等，而將裝置形成後的晶圓(以下稱為「裝置晶圓」)弄薄加工。然而，例如，若將裝置晶圓研磨而使其厚度薄成100μm以下，則對於裝置而言捕捉有害的Cu等的金屬元素之吸附效應(gettering effect)會降低，恐有產生裝置的動作不良之虞。為了解決此問題，進行將捕獲金屬元素的吸附層形成於裝置晶圓(例如參照專利文獻1)。在此加工方法中，以預定的條件來研削裝置晶圓，藉此一邊維持裝置晶圓的抗折強度，一邊形成包含預定的研削變形之吸附層。
又，作為吸附性的評價方法，是有強制性地以金屬元素來污染裝置晶圓的背面側之後，在表面側測定金屬元素的原子量，當測定後的金屬原子的原子量不滿預定的檢測限度時，判斷成吸附性為充分的方法(例如參照專利文獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-094326號公報
[專利文獻2]日本特開2012-238732號公報
但，就實際以金屬元素污染裝置晶圓來評價吸附性的方法而言，費事，且無法從該裝置晶圓取得良品的裝置晶片。並且，此方法是使用評價用的裝置晶圓，有關可以成為製品的裝置晶圓是無法評價吸附性。
因此，本發明的目的是在於提供一種針對可以成為實際的製品之裝置晶圓，可簡易地評價吸附性的評價方法。
若根據本發明，則可提供一種吸附性的評價方法，係評價在表面形成有複數的裝置之半導體晶圓的吸附性的評價方法，其特徵係具備：吸附層形成工程，其係利用研磨輪來研磨半導體晶圓的表面的相反側的背面，在背面形成研磨痕，且在半導體晶圓的內部，研磨痕的下部形成吸附層；攝像工程，其係藉由攝像手段來攝取形成有研磨痕的背面的至少單位領域； 計數工程，其係於所被攝取的單位領域中計數具有10~500nm的寬度之研磨痕的數量；及比較工程，其係比較藉由計數工程所計數的研磨痕的數量是否為預定值以上，在比較工程中，根據被計數的研磨痕的數量，評價吸附層的狀態。
較理想是在上述評價方法中，單位領域的面積是10(μm)2，研磨痕的數量的預定值是8個/10(μm)2。
本發明的發明者發現在研磨痕的數量與吸附性之間具有相關關係。在本發明中，可依據藉由研磨半導體晶圓的背面所形成的預定寬度的研磨痕的數量是否為預定值以上來評價吸附性。因此，能夠將可以成為實際的製品之裝置晶圓設為評價的對象。又，由於只要計數研削痕的數量即可，因此可簡易地評價。
1‧‧‧研磨裝置
A‧‧‧裝卸域
B‧‧‧加工域
11‧‧‧第1晶圓卡匣
12‧‧‧第2晶圓卡匣
13‧‧‧搬出入手段
130‧‧‧保持部
131‧‧‧臂部
14‧‧‧中心對準手段
15‧‧‧洗淨手段
16‧‧‧第1搬送手段
17‧‧‧第2搬送手段
18‧‧‧夾盤台
19‧‧‧研磨手段
190‧‧‧研磨輪
190a‧‧‧基台
190b‧‧‧研磨墊
191‧‧‧支架
192‧‧‧主軸
193‧‧‧馬達
20‧‧‧研磨進給手段
200‧‧‧滾珠螺桿
201‧‧‧導軌
202‧‧‧馬達
203‧‧‧昇降構件
204‧‧‧夾具
3‧‧‧吸附性評價裝置
30‧‧‧保持台
31‧‧‧攝像手段
32‧‧‧進給部
320‧‧‧滾珠螺桿
321‧‧‧導軌
322‧‧‧馬達
323‧‧‧移動構件
324‧‧‧托架
325‧‧‧標尺
33‧‧‧光學部
330‧‧‧對物透鏡
331‧‧‧半反射鏡
332‧‧‧窄域濾光片
333‧‧‧攝像元件
34‧‧‧照明部
340‧‧‧發光體
341‧‧‧調光器
342‧‧‧熱線吸收濾光片
343‧‧‧窄域濾光片
344‧‧‧光纖
35‧‧‧處理部
36‧‧‧畫像資訊
37‧‧‧研削痕
4‧‧‧加工裝置
41‧‧‧第1晶圓卡匣
42‧‧‧第2晶圓卡匣
43‧‧‧搬出入手段
430‧‧‧保持部
431‧‧‧臂部
432‧‧‧進給部
44‧‧‧暫置台
45‧‧‧洗淨手段
450‧‧‧旋轉器台
451‧‧‧噴嘴
46‧‧‧旋轉台
47‧‧‧夾盤台
48‧‧‧研削手段
480‧‧‧主軸
481‧‧‧研削輪
481a‧‧‧研削砥石
482‧‧‧馬達
49‧‧‧研磨手段
490‧‧‧主軸
491‧‧‧研磨輪
491a‧‧‧研磨墊
492‧‧‧馬達
50‧‧‧研削進給手段
500‧‧‧滾珠螺桿
501‧‧‧導軌
502‧‧‧馬達
503‧‧‧昇降構件
504‧‧‧夾具
51‧‧‧研磨進給手段
510‧‧‧滾珠螺桿
511‧‧‧導軌
512‧‧‧馬達
513‧‧‧昇降構件
514‧‧‧夾具
52‧‧‧搬送手段
520‧‧‧導桿
521‧‧‧第1臂
522‧‧‧第2臂
523‧‧‧保持部
6‧‧‧內部叢集裝置
60‧‧‧層壓機
61‧‧‧研削研磨裝置
62‧‧‧切削裝置
63‧‧‧介面
7‧‧‧內部叢集裝置
70‧‧‧層壓機
71‧‧‧研削研磨裝置
72‧‧‧切削裝置
73‧‧‧介面
W‧‧‧半導體晶圓
Wa‧‧‧背面
Wb‧‧‧表面
T‧‧‧保護膠帶
圖1是表示研磨裝置之例的立體圖。
圖2是表示研磨半導體晶圓的狀態的正面圖。
圖3是表示吸附性評價裝置之例的立體圖。
圖4是表示構成吸附性評價裝置的攝像手段的剖面圖。
圖5是表示被形成於半導體晶圓的背面的研磨痕之例的畫像。
圖6是表示研削及研磨半導體晶圓的加工裝置之例的立體圖。
圖7是表示內部加工裝置之例的正面圖。
圖8是表示內部加工裝置之別例的正面圖。
圖9是表示實施例的半導體晶圓的背面的狀態的平面圖。
1 第1實施形態 (1)吸附層形成工程
在本工程中，例如使用圖1所示的研磨裝置1。此研磨裝置1是藉由研磨手段19來研磨被保持於夾盤台18的半導體晶圓W的背面Wa而形成吸附層的裝置。在研磨裝置1的前部是載置有收容研磨前的半導體晶圓W的第1晶圓卡匣11及收容研磨後的半導體晶圓W的第2晶圓卡匣12，在第1晶圓卡匣11及第2晶圓卡匣12的附近是配設有進行來自第1晶圓卡匣11的半導體晶圓W的搬出及往第2晶圓卡匣12的半導體晶圓W的搬入之搬出入手段13。搬出入手段13是具備保持半導體晶圓W的保持部130及使保持部130移動的臂部131。
在構成搬出入手段13的保持部130的可動範 圍是分別配設有：將從第1晶圓卡匣11搬出的半導體晶圓W的中心位置對準之中心對準手段14、及將研磨後的半導體晶圓W洗淨之洗淨手段15。
在中心對準手段14的附近是配設有將半導體晶圓W搬送至夾盤台18的第1搬送手段16，該半導體晶圓W是藉由中心對準手段14來將中心位置對準於一定的位置。並且，在洗淨手段15的附近是配設有將研磨後的半導體晶圓W從夾盤台18搬送至洗淨手段15的第2搬送手段17。
夾盤台18是可旋轉，且可移動於裝卸域A與加工域B之間。
研磨手段19是具備：具有鉛直方向的旋轉軸的研磨輪190、支撐研磨輪190的支架191、被連結至支架191的主軸192、及使主軸192旋轉的馬達193。研磨輪190是由基台190a及被固定於基台190a的下面的研磨墊190b所構成。研磨墊190b是使研磨砥粒含在由不織布或聚氨酯等所成的墊中而構成，被使用在不利用泥漿(slurry)的研磨(乾式磨光)，但乾式磨光也有在CMP加工後進行的情形。又，亦可例如供給鹼性或酸性的研磨液而以含砥粒的研磨墊來研磨之後，停止研磨液，利用該研磨墊或不同的研磨墊來一邊供給水一邊研磨，藉此形成吸附層。另外，在研磨液中可含砥粒或不含。
研磨手段19是藉由研磨進給手段20來可昇降地被支撐，對於夾盤台18成為可接近或離間。研磨進 給手段20是由：具有鉛直方向的軸心的滾珠螺桿200、與滾珠螺桿200平行延伸的導軌201、使滾珠螺桿200轉動的馬達202、在內部具有螺合於滾珠螺桿200的螺帽且側部滑接於導軌201的昇降構件203、及被固定於昇降構件203用以保持研磨手段19的夾具204所構成，一旦馬達202使滾珠螺桿200轉動，則昇降構件203會被引導至導軌201而昇降，伴隨於此的研磨手段19也昇降。
在此研磨裝置1中，研磨對象的半導體晶圓W是在表面Wb貼附有用以保護複數的裝置的保護膠帶T，且被收容於第1晶圓卡匣11。然後，貼附有保護膠帶T的半導體晶圓W會藉由搬出入手段13來從第1晶圓卡匣11搬出，且被搬送至中心對準手段14。在中心對準手段14是半導體晶圓W的中心位置會被對準於一定的位置，然後，藉由第1搬送手段16來搬送至位於裝卸域A的夾盤台18。在夾盤台18是保護膠帶T側會被保持，半導體晶圓W的背面Wa會朝上方露出。
其次，夾盤台18是移動至加工域B，被保持於夾盤台18的半導體晶圓W會被定位於研磨手段19的下方。然後，一邊研磨輪190會旋轉，一邊研磨進給手段20會使研磨手段19研磨進給至下方，藉此如圖2所示般，旋轉的研磨墊190b會接觸於半導體晶圓W的背面Wa，背面Wa會被研磨。
一旦如此背面Wa被研磨，則在背面Wa形成有研磨痕。並且，在研磨痕的下部(比研磨痕更靠表面Wb 側)是形成有吸附層。吸附層是具有捕獲半導體晶圓W的內部的金屬原子的任務。
一旦背面Wa的研磨終了，則夾盤台18會移動至圖1所示的裝卸域A。然後，藉由第2搬送手段17來搬送半導體晶圓W至洗淨手段15，藉由洗淨手段15來除去附著於背面Wa的研磨屑之後，被洗淨的半導體晶圓W會藉由搬出入手段13來收容於第2晶圓卡匣12。
(2)攝像工程
在本工程中，例如圖3所示的吸附性評價裝置3會被使用。此吸附性評價裝置3是具備：保持研磨後的半導體晶圓W之保持台30、攝取被保持於保持台30的半導體晶圓W的背面Wa之攝像手段31、及使攝像手段31移動於X軸方向的進給部32。
保持台30是具有保持半導體晶圓W的保持面，可旋轉。另外，保持台30是亦可移動於與X軸方向水平正交的Y軸方向。
進給部32是由：具有X軸方向的軸心的滾珠螺桿320、與滾珠螺桿320平行延伸的導軌321、使滾珠螺桿320轉動的馬達322、在內部具有螺合於滾珠螺桿320的螺帽且側部滑接於導軌321的移動構件323、及被固定於移動構件323用以保持攝像手段31的托架(bracket)324所構成，一旦馬達322使滾珠螺桿320轉動，則移動構件323會被引導至導軌321，而移動於X軸 方向，伴隨於此的攝像手段31也移動於X軸方向。並且，與導軌321平行配設有標尺325，可藉由標尺325來辨識攝像手段31的X軸方向的位置。
攝像手段31是如圖4所示般，由光學部33及照明部34所構成。照明部34是在內部設有鹵素燈等的發光體340，此發光體340是經由調光器341來連接至電源。並且，在從發光體340發光的光的前進方向是配設有熱線吸收濾光片342及窄域濾光片343。
光學部33是位於最下部的對物透鏡330、位於對物透鏡330的上方的半反射鏡331、位於半反射鏡331的上方的窄域濾光片332、及位於窄域濾光片332的上方的攝像元件333會被配設成光軸一致。並且，在半反射鏡331的側方是配設有將從照明部34發出的照明光引導至半反射鏡331的光纖344。另外，亦可不使光纖344介在，直接使光從照明部34射入至半反射鏡331的構成。而且，亦可不經由光學部33，直接將從照明部34發出的光照射至半導體晶圓。
攝像元件333是連接處理部35。處理部35是具備CPU、記憶體等的記憶元件等，進行根據攝像元件333所取得的畫像資訊的解析，判定半導體晶圓W的吸附特定。
如圖3所示般，在吸附性評價裝置3中，於保持台30，研磨後的半導體晶圓W會在背面Wa露出的狀態下被保持。然後，藉由進給部32來驅動而攝像手段 31被送於X軸方向，圖4所示的對物透鏡330會移動至半導體晶圓W所應攝像的位置的上方，背面Wa的預定的位置會被攝像。藉由攝像所形成的畫像，例如圖5所示的畫像資訊36是被送至處理部35。
如此的攝像是亦可在背面Wa的任意的複數處進行。例如，一邊使攝像手段31移動於X軸方向，一邊攝取背面Wa的外周部、外周部與中心部的中間及中心部的3處。又，亦可使攝像手段31位於一定的位置，一邊使保持台30旋轉，一邊分別攝取背面Wa之中在周方向不同的位置。
(3)計數工程
在本工程中，處理部35會根據在攝像工程中所被形成的畫像資訊36，計數背面Wa的單位領域中所存在的研磨痕37的數量。在此，單位領域是可設為例如藉由1度的攝像來攝像後的領域，或具有取得的畫像資訊中的一定的面積的領域。單位領域是例如設為10(μm)2。
處理部35是在單位領域中，檢測出具有與背面Wa之平坦形成的部分不同的色資訊之畫素。然後，一旦該畫素被檢測出，則計數持有與該畫素同一的色資訊之畫素連續出現時的其連續出現數，當該連續出現數為預定數以上(例如長度數μm~數mm)時，判斷成該畫素為構成研磨痕的畫素。又，即使連續出現數未滿預定值，持有同一的色資訊之畫素也會斷續性地存在於同一直線上或同一 軌跡上，當該直線上或軌跡上的出現數的合計成為預定值以上時，同樣判斷成研磨痕存在。如此檢測出研磨痕。
其次，處理部35是藉由計數持有與研磨痕的長度方向正交的方向的同一的色資訊之畫素，來算出研磨痕的寬度方向的長度。然後，若處理部35判斷成所求取的寬度為預定的範圍內，例如10~500nm的範圍內，則計數顯示研磨痕的數量之記憶體上的領域。在此，之所以在研磨痕的寬度設置下限值是因為可思考過細的研磨痕是不使產生吸附效應，且在研磨痕的寬度設置上限值是因為可思考過粗的研磨痕是使抗折強度降低，使裝置的品質降低下。
若在單位領域中的全領域進行如此進行之研磨痕的檢測及檢測出的研磨痕的寬度的算出，則可求取具有預定範圍的寬度之研磨痕的數量，該數量會被記憶於處理部35的記憶體。就圖5所示的例子而言，具有預定範圍的寬度之研磨痕37會被檢測出11個。另外，在觀察的視野領域中，亦可將連續者計數成1個。
另外，在攝像工程中攝取複數處時，例如計數各處的畫像資訊中的研磨痕的數量，求取其平均值來記憶於處理部35的記憶體。並且，亦可判定在各處所計數後的研削痕的數量是否為預定的臨界值以上，個別地記憶該臨界值以上的研削痕所被檢測出之處的研削痕的數量。
(4)比較工程
在本工程中，比較在處理部35中計數後的研磨痕的數量與預定值以上。此預定值是預先被輸入至處理部35的記憶體。例如，將單位領域設為10(μm)2時的預定值是8個/10(μm)2。如此的預定值是藉由與圖1及圖2所示的研磨輪190同一的研磨輪來研磨，形成於預先得知具有預定的吸附性的半導體晶圓的研削痕的數量。
比較的結果，當計數後的研磨痕的數量為預定值以上時，判斷成吸附性為充分。例如在圖5的例子中，研磨痕為11個/10(μm)2，因此判斷成有充分的吸附性。另外，在計數工程中求取複數的值的平均值時，是進行平均值與預定值的比較，當平均值為預定值以上時，判斷成吸附性為充分。
實際的裝置不是僅吸附特性良好就充分，亦須具有預定的抗折強度。於是，針對在比較工程中被判定成吸附性為充分的裝置，進行是否具有預定的抗折強度(例如1000MPa)之檢查。將晶圓切割而分割成每個的裝置的晶片之後，例如藉由日本特開2012-238732號公報記載的方法來算出各晶片的抗折強度，僅例如具有1000MPa以上的抗折強度的晶片為合格。
如以上般，可依據藉由研磨半導體晶圓的背面所形成的預定寬度的研磨痕的數量是否為預定值以上來評價吸附性，因此能夠將可以成為實際的製品的裝置晶圓設為評價的對象。又，由於只要計數研削痕的數量即可，因此可簡易地評價。
另外，不只是研削痕的數量，依據形成研削痕的溝的凹凸(算術平均粗度)是否為預定值以上，也可判斷吸附性。此情況的算術平均粗度的預定值是只要藉由與圖1及圖2所示的研磨輪190同一的研磨輪來研磨，由預先得知具有預定的吸附性的半導體晶圓的背面來計測的算術平均粗度的值即可。
2 第2實施形態
圖6所示的加工裝置4是具有：研削半導體晶圓的背面的機能、將半導體晶圓之被研削的背面研磨的機能、及評價研磨後的半導體晶圓的吸附性的機能之裝置。
在加工裝置4的前部是載置有：收容研磨前的半導體晶圓的第1晶圓卡匣41、及收容研磨後的半導體晶圓的第2晶圓卡匣42。
在對向於第1晶圓卡匣41及第2晶圓卡匣42的位置是配設有搬出入手段43，其係進行來自第1晶圓卡匣41之研磨前的半導體晶圓的搬出及往第2晶圓卡匣42之研磨後的半導體晶圓的搬入。搬出入手段43是具備：保持半導體晶圓的保持部430、及使保持部430移動至所望的位置之臂部431、以及使保持部430及臂部431移動於X軸方向的進給部432。
在構成搬出入手段43的保持部430的可動域是配設有暫置台44，其係載置有從第1晶圓卡匣41搬出的半導體晶圓，其中心對準一定的位置。
在搬出入手段43的附近是配設有洗淨研磨後的半導體晶圓之洗淨手段45。洗淨手段45是具備：保持半導體晶圓而旋轉的旋轉器台450、及對於半導體晶圓噴出洗淨水的噴嘴451。
在搬出入手段43的後部側是配設有旋轉台46，旋轉台46是可自轉地支撐4個的夾盤台47。4個的夾盤台47是藉由旋轉台46的旋轉來公轉，可移動於加工域D與裝卸域C之間。
在加工域D是配設有：將半導體晶圓的背面研削的研削手段48、及將藉由研削手段48而被研削的半導體晶圓的背面研磨的研磨手段49。研削手段48是藉由研削進給手段50來可昇降地支撐，研磨手段49是藉由研磨進給手段51來可昇降地支撐。
研削手段48是具備：具有鉛直方向的旋轉軸的主軸480、被連結至主軸480的研削輪481、及使主軸480旋轉的馬達482。在研削輪的下部是具備研削砥石481a。
研削進給手段50是由：具有鉛直方向的軸心的滾珠螺桿500、與滾珠螺桿500平行延伸的導軌501、使滾珠螺桿500轉動的馬達502、在內部具有螺合於滾珠螺桿500的螺帽且側部會滑接於導軌501的昇降構件503、及被固定於昇降構件503用以保持研削手段48的夾具504所構成，一旦馬達502使滾珠螺桿500轉動，則昇降構件503會被引導至導軌501而昇降，伴隨於此的研削 手段48也昇降。
研磨手段49是具備：具有鉛直方向的旋轉軸的主軸490、被連結至主軸490的研磨輪491、及使主軸490旋轉的馬達492。在研磨輪491的下部是具備研磨墊491a。
研磨進給手段51是由：具有鉛直方向的軸心的滾珠螺桿510、與滾珠螺桿510平行延伸的導軌511、使滾珠螺桿510轉動的馬達512、在內部具有螺合於滾珠螺桿510的螺帽且側部滑接於導軌511的昇降構件513、及被固定於昇降構件513用以保持研磨手段49的夾具514所構成，一旦馬達512使滾珠螺桿510轉動，則昇降構件513會被引導至導軌511而昇降，伴隨於此的研磨手段49也昇降。
在加工裝置4中配設有在位於裝卸域C的夾盤台47與暫置台44及洗淨手段45之間搬送半導體晶圓W的搬送手段52。搬送手段52是具備：被架設於Y軸方向且兩端分別位於裝卸域C及加工域D的導桿520、沿著導桿520來移動的第1臂521、相對於第1臂521移動於X軸方向的第2臂522、及對於第2臂522昇降的保持部523。
在位於裝卸域C的夾盤台47的上方是配設有評價研磨後的半導體晶圓的吸附性之省略圖示的吸附性評價裝置3。吸附性評價裝置3的構成是如圖3及圖4所示般。
在圖6所示的加工裝置4中，於加工對象的半導體晶圓W的表面Wb貼附有用以保護被形成於表面Wb的複數的裝置之保護膠帶T，且被收容於第1晶圓卡匣41。然後，藉由搬出入手段43來從第1晶圓卡匣41搬出貼附有保護膠帶T的半導體晶圓W，搬送至中心對準手段14。在中心對準手段14是半導體晶圓W的中心位置會被對準於一定的位置，然後，藉由第1搬送手段16來搬送半導體晶圓W至位於裝卸域C的夾盤台47。在夾盤台47是保護膠帶T側會被保持，半導體晶圓W的背面Wa會朝向上方而露出。
其次，夾盤台47是藉由旋轉台46的旋轉來移動至加工域D的研削手段48的下方。然後，夾盤台47會自轉，且一邊研削輪481會旋轉，一邊研削進給手段50會使研削手段48研削進給至下方，藉此旋轉的研削砥石481a會接觸於半導體晶圓W的背面Wa，背面Wa會被研削。
其次，旋轉台46順時針旋轉，被研削的半導體晶圓W會移動至研磨手段49的下方。然後，夾盤台47會旋轉，且一邊研磨輪491會旋轉，一邊研磨進給手段51會使研磨手段49研磨進給至下方，藉此旋轉的研磨墊491a會接觸於半導體晶圓W的背面Wa，背面Wa會被研磨。一旦如此背面Wa被研削及研磨，則在背面Wa形成研磨痕。並且，在研磨痕的下部，亦即在比半導體晶圓W的背面Wa更靠表面Wb側的內部是形成有吸附層(吸附層 形成工程)。
其次，旋轉台46會順時針旋轉，研磨後的半導體晶圓W是移動至裝卸域C的洗淨手段45的附近。然後，藉由搬送手段52來將研磨後的半導體晶圓W搬送至洗淨手段45，在此被研磨的背面Wa會被洗淨。
背面Wa被洗淨的半導體晶圓W是藉由搬送手段52來搬送至夾盤台47。然後，藉由旋轉台46的順時針的旋轉，移動至裝卸域C的吸附性評價裝置3的下方。然後，與第1實施形態同樣，實施攝像工程、計數工程及比較工程，判斷研磨後的半導體晶圓W是否具有充分的吸附性。
另外，藉由此吸附性評價裝置來判定成半導體晶圓W的吸附性不充分時，亦可使旋轉台46更逆時針旋轉，而使半導體晶圓W再移動至研削手段48的下方，再度實施背面Wa的研削及研磨，再藉由吸附性評價裝置3來檢測半導體晶圓W的吸附性是否提高。
3第3實施形態
圖7所示的內部加工裝置6是在圖1等所示的半導體晶圓W的表面Wb貼附裝置保護用的保護膠帶T之層壓機60、及進行半導體晶圓W的背面Wa的研削及研磨之研削研磨裝置61、及評價研磨後的半導體晶圓W的吸附性之吸附性評價裝置3、以及進行研磨後的半導體晶圓W的切削之切削裝置62會經由介面63來連接而構成。在介 面63具備用以在各裝置間搬送半導體晶圓W的搬送機構。
就此內部加工裝置6而言，最初在層壓機60中，於半導體晶圓W的表面Wb貼附保護膠帶。然後，在表面Wb貼附有保護膠帶T的半導體晶圓W會被搬送至研削研磨裝置，半導體晶圓W的背面Wa會被研削及研磨。
其次，背面Wa被研削及研磨的半導體晶圓W會被搬送至吸附性評價裝置3，該半導體晶圓W的吸附性會被評價。當吸附性被判定成不充分時，再度進行背面Wa的研削及研磨。再度進行研削及研磨時，亦可不改變砥石或研磨墊的旋轉數或推壓荷重等的加工條件，在與前回同一的條件下進行加工，但當再加工後吸附性未被改善或即使被改善也吸附性不充分時，亦可改變加工條件，使能夠取得充分的吸附性。另一方面，當吸附性被判斷成充分時，將該半導體晶圓W搬送至切削裝置，縱橫切削而分割成各個的晶片。
4 第4實施形態
圖8所示的內部加工裝置7是在半導體晶圓W的表面Wb貼附裝置保護用的保護膠帶T之層壓機70、及進行半導體晶圓W的背面Wa的研削及研磨之研削研磨裝置71、以及進行研磨後的半導體晶圓W的切削之切削裝置72會經由介面73來連接而構成。評價研磨後的半導體晶 圓W的吸附性之吸附性評價裝置3是被配設於研削研磨裝置71內。在介面73具備用以在各裝置間搬送半導體晶圓的搬送機構。
在此內部加工裝置7中也最初在半導體晶圓W的表面Wb貼附有保護膠帶T。然後，在表面Wb貼附有保護膠帶T的半導體晶圓W會被搬送至研削研磨裝置71，半導體晶圓W的背面Wa會被研削及研磨。
其次，背面Wa被研削及研磨的半導體晶圓W會被搬送至研削研磨裝置71內的吸附性評價裝置3，評價該半導體晶圓W的吸附性。當吸附性被判定成不充分時，再度進行背面Wa的研削及研磨。另一方面，當吸附性被判斷成充分時，將該半導體晶圓W搬送至切削裝置，縱橫切削而分割成各個的晶片。
如以上般，本發明是以發現研削痕的數量與吸附性的相關作為起點，在半導體晶圓W的背面Wa的研磨後計數研磨痕的數量，當研磨痕的數量為預定數以上時，判斷成吸附性為充分。因此，能夠將可以成為實際的製品之裝置晶圓設為評價的對象。又，由於只要計數研削痕的數量即可，因此可簡易地評價。
上述第1及第3實施形態是有別於研磨裝置，另具備吸附性評價裝置，又，上述實施第2實施形態及第4實施形態是在研磨裝置的內部具備吸附性評價裝置。因此，本發明是包含以下所示的吸附性評價裝置及研磨裝置。
[1]
一種吸附性評價裝置，係評價半導體晶圓的吸附性之吸附性評價裝置，其特徵係具備：保持台，其係以被研磨的背面露出的狀態保持半導體晶圓；攝像手段，其係攝取被保持於前述保持台的半導體晶圓的背面；及處理部，其係根據藉由前述攝像手段所形成的畫像，計數被形成於前述背面且具有預定的寬度之研削痕的數量，根據被計數的研磨痕的數量是否為預定值以上，判斷前述半導體晶圓的吸附性。
若根據如此的吸附性評價裝置，則可效率佳計數被形成於半導體晶圓的背面之研削痕的數量。
在此吸附性評價裝置中，保持台可旋轉，或攝像手段可移動於水平方向。
[2]
一種研磨裝置，係研磨半導體晶圓的背面之研磨裝置，其特徵係具備：夾盤台，其係保持半導體晶圓；研磨手段，其係研磨被保持於前述夾盤台的半導體晶圓的背面；及吸附性評價裝置，其係攝取藉由前述研磨手段所研磨的前述背面，計數具有預定的寬度之研削痕的數量，根據被計數的研磨痕的數量是否為預定值以上，評價前述半導 體晶圓的吸附性。
若根據如此的研磨裝置，則可以1個的裝置效率佳地進行從半導體晶圓的背面的研磨到吸附性的評價。
又，若使用例如上述圖7及圖8所示的內部加工裝置6、7，則藉由半導體晶圓的背面的研磨來賦予半導體晶圓充分的吸附性之後，將該半導體晶圓分割，可產生具有充分的吸附性之半導體裝置。因此，本發明是包含以下所示的半導體裝置的生產方法。
[3]
一種半導體裝置的製造方法，係研磨半導體晶圓的背面，將前述背面被研磨的半導體晶圓分割，其特徵係由下列工程所構成，研磨工程，其係研磨半導體晶圓的背面；評價工程，其係攝取前述被研磨的背面，計數具有預定的寬度之研削痕的數量，根據被計數的研磨痕的數量是否於預定值以上，評價前述半導體晶圓的吸附性；及分割工程，其係將在前述評價工程中被判斷成吸附性為充分的半導體晶圓分割成各個的半導體裝置。
若根據如此的半導體裝置的製造方法，則由於將吸附性被判斷成充分的半導體晶圓分割來設為半導體裝置，因此防範製造吸附性不充分的半導體裝置於未然，可使良品率提升。
另外，在圖7及圖8所示的內部加工裝置6、7中，可利用切削裝置來分割半導體晶圓，但亦可取代切削裝 置，而使用雷射加工裝置或電漿蝕刻裝置等。
並且，在此半導體裝置的製造方法中，不須一定要使用內部加工裝置，例如研磨裝置、吸附性評價裝置及切削裝置等的分割裝置亦可分別存在。
而且，在本發明中，藉由計數被形成於半導體晶圓的背面之研削痕的數量，亦可評價研磨輪是否可賦予半導體晶圓所望的吸附特性。因此，本發明是包含以下所示的研磨輪的評價方法。
[4]
一種研磨墊的評價方法，係研磨半導體晶圓的背面之研磨墊的評價方法，其特徵係由下列工程所構成，研磨工程，其係使研磨墊接觸於半導體晶圓的背面且推壓，藉此研磨前述背面；判斷工程，其係攝取前述被研磨的背面，計數具有預定的寬度之研削痕的數量，判斷被計數的研磨痕的數量是否為預定值以上；及評價工程，其係當在前述判斷工程中判斷成研磨痕的數量為預定值以上時，對前述研磨墊評價成具有充分的吸附性賦予能力。
在如此的研磨墊的評價方法中，可依據被計數的研磨痕的數量是否為預定值以上來判斷研磨墊是否具有所望的吸附性賦予能力，因此可求取賦予半導體晶圓所望的吸附性之研磨墊的條件(研磨砥粒的種類、粒徑、數等)。並且，當因研磨墊的磨耗等而吸附性賦予能力降低時，可檢 測出該情形，可防範製造吸附性不充分的半導體裝置於未然。
[實施例1]
使用墊中所含的研磨砥粒的量為不同的複數種類的研磨墊來研磨半導體晶圓(裸晶圓(bare wafer))的背面，藉由原子間力顯微鏡(AFM)來攝取各個的半導體晶圓的該背面。複寫各個的畫像者為圖9(a)~(d)。圖9(a)~(d)的各畫像的大小為15mm×15mm。圖9(a)~(d)的創傷材料為研磨墊，創傷材料0、創傷材料2、創傷材料6、創傷材料10的各數值是表示所含有的研磨砥粒的量的比例。在此，使用的研磨墊是以平均粒徑為1μm的綠碳化矽或礬土等的微小砥粒及鑽石或cBN的微小的超砥粒含0.5重量%者作為基準，創傷材料2是此的2倍，創傷材料6是此的6倍，創傷材料10是具有此的10倍的砥粒的研磨墊。
圖9(a)所示的是使用創傷材料0，亦即在墊中未含有研磨砥粒的研磨墊來研磨時的半導體晶圓的背面的狀態，研磨痕未被檢測出。
圖9(b)所示的是使用創傷材料2，亦即含有創傷材料10的20%的量的研磨砥粒之研磨墊來研磨時的半導體晶圓的背面的狀態，充分的數量的研磨痕被確認出。
圖9(c)所示的是使用創傷材料6，亦即含有創傷材料10的60%的量的研磨砥粒之研磨墊來研磨時的半 導體晶圓的背面的狀態，充分的數量的研磨痕被確認出。
圖9(d)所示的是使用創傷材料10來研磨時的半導體晶圓的背面的狀態，充分的數量的研磨痕被確認出。
並且，由圖9(b)~(d)的結果，亦可確認出使用研磨砥粒的含量多的研磨墊時，研磨痕的數量較為變多。
針對圖9(a)~(d)所示的半導體晶圓，在研磨面塗佈硫酸銅液，藉由TXRF(全反射螢光X線分析裝置)來測定在研磨面的相反側的面中銅的原子量。在如此的測定中，在半導體晶圓的表面中銅原子被檢測出時，銅原子會被擴散於半導體晶圓的內部，可判斷成無吸附效應或不充分。另一方面，在半導體晶圓的表面中銅原子未被檢測出時，銅原子會被捕捉於背面側，可判斷成有充分的吸附效應。另外，銅原子被檢測出與否的判斷用的臨界值(檢測限度)為0.5×E10[atoms/cm2]。
上述方法之銅原子的測定時，有關圖9(a)所示的半導體晶圓是銅的原子量成為檢測限度以上的值。因此，使用不含研磨砥粒的研磨墊時，可確認在半導體晶圓無吸附效應或即使有也不充分。
另一方面，有關圖9(b)~(d)所示的半導體晶圓是銅的原子量成為檢測限度以下的值。因此，藉由創傷材料2，6，10的研磨是可確認有充分的吸附效應。而且，研磨痕的數量越多，銅原子的檢出量越少。因此，可 確認研磨痕的數量與吸附特性之間有相關關係。又，因此，可確認研磨墊的研磨砥粒的含量越多，吸附效應也越高。
3‧‧‧吸附性評價裝置
30‧‧‧保持台
31‧‧‧攝像手段
32‧‧‧進給部
320‧‧‧滾珠螺桿
321‧‧‧導軌
322‧‧‧馬達
323‧‧‧移動構件
324‧‧‧托架
325‧‧‧標尺
35‧‧‧處理部
W‧‧‧半導體晶圓
Wa‧‧‧背面

Claims (2)

  1. 一種吸附性的評價方法，係評價在表面形成有複數的裝置之半導體晶圓的吸附性的評價方法，其特徵係具備：吸附層形成工程，其係利用研磨輪來研磨前述半導體晶圓的前述表面的相反側的背面，在前述背面形成研磨痕，且在前述半導體晶圓的內部，即，前述研磨痕的下部形成吸附層；攝像工程，其係藉由攝像手段來攝取形成有前述研磨痕的前述背面的至少單位領域；計數工程，其係於所被攝取的前述單位領域中計數具有10~500nm的寬度之研磨痕的數量；及比較工程，其係比較藉由前述計數工程所計數的前述研磨痕的數量是否為預定值以上，在前述比較工程中，根據前述被計數的前述研磨痕的數量，評價吸附層的狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項之吸附性的評價方法，其中，前述單位領域的面積為10(μm)2，前述預定值為8個/10(μm)2。
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