倒角加工装置及无切口晶圆的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】倒角加工装置及无切口晶圆的制造方法
本专利技术涉及一种倒角加工装置及无切口晶圆的制造方法。
技术介绍
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(DynamicRandomAccessMemory，DRAM)、非挥发性闪存(Non-volatileflashmemory，NANDflashmemory)或微处理单元(MicroProcessingUnit，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(Czochralskimethod，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(SemiconductorEquipmentandMaterialsInstitute，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
技术实现思路
(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(liquidimmersionexposure)，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。本专利技术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，根据本专利技术，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，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.03 JP 2013-2501221.一种倒角加工装置，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤忠弘，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP