镜面研磨晶圆的制造方法技术

本发明专利技术是一种镜面研磨晶圆的制造方法，其对于从硅晶棒切片而成的多片硅晶圆，以批次方式分别实施下述各工序来制造多片镜面研磨晶圆，这些工序包含：切片歪斜除去工序，其除去因切片所产生的表面的歪斜；蚀刻工序，其除去在切片歪斜除去工序中所产生的歪斜；以及，双面研磨工序，其将蚀刻后的硅晶圆的双面进行镜面研磨；其特征在于，从在切片歪斜除去工序中的同一批次内已处理的硅晶圆当中，选择要在双面研磨工序中以批次方式处理的硅晶圆，且将该选择的硅晶圆的数量设定为与在切片歪斜除去工序中已处理的硅晶圆的数量相同或其约数。由此，提供一种镜面研磨晶圆的制造方法，其能够制造平坦度良好的镜面研磨晶圆。

Manufacturing method of mirror grinding wafer

The invention relates to a manufacturing method for mirror-lapped wafers, in which the following procedures are implemented in batches for manufacturing a plurality of mirror-lapped wafers from a silicon rod slice. These processes include: slice skew removal process, which removes the surface skew caused by the slice; etching process, and so on. It removes the skew produced in the process of removing the chip skew; and, in the double-sided grinding process, it grinds the two sides of the etched silicon wafer mirror; it is characterized in that from the silicon wafer which has been processed in the same batch in the process of removing the chip skew, it is selected to be in batches in the double-sided grinding process. The number of silicon wafers selected is set to be the same or a reduction of the number of silicon wafers processed in the chip skew removal process. Thus, a manufacturing method for mirror lapped wafers is provided, which can produce mirror lapped wafers with good flatness.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镜面研磨晶圆的制造方法
本专利技术涉及一种镜面研磨晶圆的制造方法，其制造多片镜面研磨晶圆。
技术介绍
以往，硅晶圆的制造方法，一般是由以下工序所构成。首先，实行切片工序，其将通过单晶硅提拉装置所提拉而得到的硅晶棒，使用SiC制的微粉末，利用线锯切片来得到薄板圆盘状的硅晶圆。然后，实行倒角工序(面取り工程)，其为了防止切片后的硅晶圆发生缺口或裂纹等，而在硅晶圆的外周边缘部进行倒角加工。接着，实行行星运动方式的研光(ラッピング)工序，其为了除去在切片工序中所产生的硅晶圆的表面的歪斜，并且使硅晶圆厚度一致，而将多片硅晶圆夹在铸铁制的上下平台之间来进行加工。此时，一边供给氧化铝等游离磨粒一边研光硅晶圆。然后，进行湿式蚀刻工序，其除去在倒角工序和研光工序中所产生的加工变质层。之后，进行双面研磨工序，其利用行星运动方式并使用游离磨粒来镜面研磨已蚀刻的硅晶圆的双面；边缘研磨工序，其将边缘部镜面化；及，单面镜面研磨工序，其将晶圆的单面进行镜面研磨。最后，进行清洗工序，其除去在研磨后的晶圆上残留的研磨剂和异物等以提升清净度，从而完成硅晶圆的制造(参照专利文献1)。伴随电子设备的高集成度化，硅晶圆的平坦度规格也进一步严格化。在半导体晶圆的制造流程中，最能够对平坦度带来影响的工序，是将硅晶圆的双面进行镜面研磨的双面研磨工序。该双面研磨装置，具有上平台和下平台、设置在下平台的顶面的中心部的太阳齿轮、邻接下平台的周缘部设置的内齿轮、以及多个载具。载具以能够旋转的方式被夹在上平台和下平台之间，在载具上设置一个以上的载具孔。利用该载具孔来保持硅晶圆，且一边使硅晶圆与载具一起相对于已贴附在上平台和下平台上的研磨布进行相对运动，一边通过被安装在上平台侧的按压机构来将负载施加至下方，且以批次方式来同时双面研磨多片硅晶圆。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2012-186338号公报
技术实现思路
(一)要解决的技术问题像这样，在将多片晶圆夹在上平台和下平台之间来进行研磨的情况下，在同一批次内要进行研磨的硅晶圆的晶圆之间的厚度偏差，对双面研磨加工后的硅晶圆的平坦度带来较大的影响。在图10中，表示在现有的双面研磨工序中，在同一批次内要进行研磨的硅晶圆的晶圆之间的厚度偏差与双面研磨工序结束后的晶圆表面的SFQRmax(SiteFrontleastSquaresRangemax，最大局部平整度)是22nm以下的镜面研磨晶圆的取得率的关系。如图10所示，如果在双面研磨工序的1个批次内要进行双面研磨的硅晶圆之间的厚度偏差大于1.25μm，则双面研磨工序结束后的硅晶圆表面的平坦度会显著恶化。决定要被双面研磨的晶圆之间的厚度偏差的工序，主要是切片歪斜除去工序。在切片歪斜除去工序中，将多片晶圆以批次方式进行研光，虽然能够将同一批次内进行加工的晶圆之间的厚度偏差抑制成比较小，但是批次之间的厚度偏差会变大。此外，在湿式蚀刻中，虽然多片晶圆在一个蚀刻槽内利用批次方式进行蚀刻，能够将蚀刻裕度的偏差抑制成较小，但是由于蚀刻液的经时变化的影响，会产生批次之间的蚀刻裕度的偏差，而使在切片歪斜除去工序后的晶圆厚度偏差恶化。另外，在湿式蚀刻中，虽然也有将多片硅晶圆不使用批次方式进行蚀刻处理，而将蚀刻液喷射至硅晶圆的表面和背面上以逐片蚀刻硅晶圆的单片式的方法，但是却会造成生产性不良且成本变高。本专利技术是鉴于所述问题而完成，目的在于提供一种镜面研磨晶圆的制造方法，其能够制造平坦度良好的镜面研磨晶圆。(二)技术方案为了实现上述目的，在本专利技术中，提供一种镜面研磨晶圆的制造方法，其对于从硅晶棒切片而成的多片硅晶圆，以批次方式分别实施下述各工序来制造多片镜面研磨晶圆，这些工序包含：切片歪斜除去工序，其除去因所述切片而产生的表面的歪斜；蚀刻工序，其除去在所述切片歪斜除去工序中所产生的歪斜；以及，双面研磨工序，其将所述蚀刻后的硅晶圆的双面进行镜面研磨；其特征在于：从在所述切片歪斜除去工序中的同一批次内已处理的所述硅晶圆当中，选择要在所述双面研磨工序中以批次方式处理的所述硅晶圆，且将该选择的硅晶圆的数量设定为与所述切片歪斜除去工序中已处理的所述硅晶圆数量相同或其约数。由于在切片歪斜除去工序中的同一批次内已处理的多片硅晶圆之间的厚度偏差小，所以直接将这些硅晶圆在后续工序的双面研磨工序中的同一批次内处理，从而能够制造平坦度良好的镜面研磨晶圆。此时，优选地，选择在所述切片歪斜除去工序中的1个批次或多个批次内已处理的全部所述硅晶圆，来作为在所述蚀刻工序中以批次方式处理的所述硅晶圆，由此将该选择的硅晶圆的数量设定为与在所述切片歪斜除去工序中已处理的所述硅晶圆的数量相同或其倍数。若这样做，在蚀刻工序中蚀刻处理后的硅晶圆之间的厚度偏差变得更小，通过将厚度偏差更小的硅晶圆在后续工序中的双面研磨工序中的同一批次内进行处理，由此能够切实制造平坦度更加良好的镜面研磨晶圆。此时，在所述切片歪斜除去工序中，一边供给已混有游离磨粒的加工液，一边通过石英定尺寸方式的定尺寸装置来测定所述硅晶圆的厚度，通过研光所述硅晶圆，由此能够除去所述硅晶圆的表面的歪斜。通过水晶定尺寸方式的定尺寸装置来测定所述硅晶圆的厚度，且对应于该测定的厚度来控制研光的结束条件，由此能够减少对于目标厚度的偏差。其结果，能够将研光后的批次之间的硅晶圆的厚度偏差也抑制成较小。像这样，如果将切片歪斜除去工序中已研光的硅晶圆之间的厚度偏差变小，则能够切实制造平坦度良好的镜面研磨晶圆，并且将晶圆之间的厚度偏差抑制成较小。此外，优选地，在所述切片歪斜除去工序中，一边供给水，一边通过光反射干涉式的定尺寸装置来测定所述硅晶圆的厚度，且使所述硅晶圆的双面与磨削片滑动接触以进行磨削，由此除去所述硅晶圆的表面的歪斜，其中，在该磨削片上粘固有磨粒，该磨粒所具有的粒径可将所述硅晶圆的表面粗糙度Ra磨削至0.3μm以下。如果利用上述磨削片来将硅晶圆的表面粗糙度Ra磨削至0.3μm以下，则即使利用光反射干涉式的定尺寸装置来将激光照射至硅晶圆的加工面，也不容易引起乱反射，从而能够充分检测出干涉光。因此，能够一边以非常高的精度来测定硅晶圆的厚度，一边磨削硅晶圆的双面。其结果是，能够将磨削后的批次之间的硅晶圆的厚度偏差更有效地抑制成较小。像这样，如果将切片歪斜除去工序中已磨削的硅晶圆之间的厚度偏差缩小，则能够确实地制造平坦度更加良好的镜面研磨晶圆，并且将晶圆之间的厚度偏差抑制成较小。(三)有益效果根据本专利技术的镜面研磨晶圆的制造方法，能够制造平坦度良好的镜面研磨晶圆。附图说明图1是本专利技术的镜面研磨晶圆的制造方法的流程图。图2是表示在本专利技术的切片歪斜除去工序中所使用的研光装置的一例的概略图。图3是表示在本专利技术的切片歪斜除去工序中所使用的研光装置的下平台的一例的俯视图。图4是表示在本专利技术的切片歪斜除去工序中所使用的磨削装置的一例的概略图。图5是表示在本专利技术的切片歪斜除去工序中所使用的磨削装置的下平台的一例的俯视图。图6是表示由于不同的表面粗糙度Ra所导致的干涉光的强度与晶圆厚度的关系的图。图7是表示在本专利技术的蚀刻工序中所使用的蚀刻装置的一例的俯视图。图8是表示在本专利技术的双面研磨工序中所使用的双面研磨装置的一例的概略图。图9是表示在本专利技术的双面研磨工序中所使用的双面研磨装置的下平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镜面研磨晶圆的制造方法，其对于从硅晶棒切片而成的多片硅晶圆，以批次方式分别实施下述各工序来制造多片镜面研磨晶圆，这些工序包含：切片歪斜除去工序，其用于除去因所述切片而产生的表面的歪斜；蚀刻工序，其除去在所述切片歪斜除去工序中所产生的歪斜；以及，双面研磨工序，其将所述蚀刻后的硅晶圆的双面进行镜面研磨；其特征在于，从在所述切片歪斜除去工序中的同一批次内已处理的所述硅晶圆当中，选择要在所述双面研磨工序中以批次方式处理的所述硅晶圆，且将该选择的硅晶圆的数量设定为与在所述切片歪斜除去工序中已处理的所述硅晶圆的数量相同或其约数，选择在所述切片歪斜除去工序中的1个批次或多个批次内已处理的全部所述硅晶圆，作为在所述蚀刻工序中以批次方式处理的所述硅晶圆，由此将该选择的硅晶圆的数量设定为与在所述切片歪斜除去工序中已处理的所述硅晶圆的数量相同或其倍数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.11 JP 2013-1881721.一种镜面研磨晶圆的制造方法，其对于从硅晶棒切片而成的多片硅晶圆，以批次方式分别实施下述各工序来制造多片镜面研磨晶圆，这些工序包含：切片歪斜除去工序，其用于除去因所述切片而产生的表面的歪斜；蚀刻工序，其除去在所述切片歪斜除去工序中所产生的歪斜；以及，双面研磨工序，其将所述蚀刻后的硅晶圆的双面进行镜面研磨；其特征在于，从在所述切片歪斜除去工序中的同一批次内已处理的所述硅晶圆当中，选择要在所述双面研磨工序中以批次方式处理的所述硅晶圆，且将该选择的硅晶圆的数量设定为与在所述切片歪斜除去工序中已处理的所述硅晶圆的数量相同或其约数，选择在所述切片歪斜除去工序中的1个批次或多个批次内已处理的全部所述硅晶圆，作...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本浩昌，宇佐美佳宏，青木一晃，大葉茂，
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