专利名称：适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种晶圆表面处理，特别是指一种适用于集成电路之半导体晶圆的 制作方法。
背景技术：
为了形成可应用于建构集成电路的硅晶圆，需要对柱状之硅铸锭进行各种机械性 的制程步骤。请参阅图1，其是目前制作适合使用于集成电路之半导体晶圆的步骤流程图。 如图所述，依序进行步骤Sl之提供一硅铸锭；步骤S2之将硅铸锭进行切片，以形成片状晶 圆，且此时晶圆在单一面上的最大锯痕高度差大约为14 16um，双面约30 45um;步骤 S3之泡酸处理，其是为了消除应力、表面不纯物、加深裂痕与软化材料结构，以利于后续的 研磨制程；接续进行步骤S4之粗磨(lapping and/or grinding)；步骤S5之清洗；步骤S6 之抛光(polishing)；步骤S7之清洗；步骤S8之检测等步骤，即可获得可应用于建构集成 电路的硅晶圆，而进行出货。在上述制程中，硅晶圆为了去除表面因切割时所产生的锯痕与 泡酸后所产生的瑕疵层(damage layer)，总移除量厚度达到130 150um。这使得整个晶 圆材料厚度大都浪费在泡酸处理时之等向性时刻所造成的瑕疵层移除，鉴此切割时单一晶 圆需预留较大的厚度，以供后续的研磨移除，因此单一铸锭所能切割成的晶圆数量较少。有鉴于此，本发明遂针对上述习知技术之缺失，提出一种适用于集成电路之半导 体晶圆的制作方法，以有效克服上述之该等问题。
发明内容
本发明之主要目的在提供一种适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法，其是于 硅铸锭切片形成片状晶圆后，对晶圆表面进行整面式雷射照射，以将晶圆表面的锯痕移除 并且同时将晶圆表面的微裂缝融合，藉此减少微裂缝的存在与晶圆表面上锯痕高度差，并 使后制程泡酸时之等向蚀刻效应，因微裂缝已融合，使瑕疵层极小化，进而降低晶圆制作时 的瑕疵层厚度总移除量，达到提高单一铸锭所能产出的晶圆量、减少制程上湿性溶液的使 用量以及增快产出率。为达上述之目的，本发明提供一种适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法，其 步骤包含有提供一铸锭；对铸锭进行切片，以形成数个晶圆；利用雷射照射晶圆表面，以去 除该晶圆表面因切片所产生的锯痕与使晶圆表面的裂缝融合；以及在对该晶圆进行泡酸、 抛光与检测等步骤。底下藉由具体实施例详加说明，当更容易了解本发明之目的、技术内容、特点及其 所达成之功效。
图1是目前适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法流程图。图2是本发明适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法流程图。
图3是经本发明之雷射融合后之晶圆表面凹处的OM(光学显微镜)照相图。图4是经本发明之雷射融合后之晶圆表面凸处的OM(光学显微镜)照相图。图5是未经本发明之雷射融合后之晶圆表面的OM(光学显微镜)照相图。图6是经本发明之雷射融合后之晶圆表面的OM(光学显微镜)照相图。
具体实施例方式本发明之精神所在是利用雷射的能量聚焦特性，将切片后晶圆表面存在的锯 痕(saw mark)移除，同时将切片时因应力产生的微裂痕(micro surface crack)融合 (fusion)，进而减少后制程泡酸时之等向蚀刻效应，使瑕疵层极小化，更者可使晶圆制作时 省去粗磨(lappingor grinding)手续，降低厚度的移除量，进而提高单一铸锭所能切割成 的晶圆数目。请参阅图2，其是本发明之适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法示意图。如 图所示，依序进行步骤Sll所述之提供一硅铸锭(其中该铸锭之材质也可以为砷化镓或者 锗)；步骤S12所述之将硅铸锭进行切片，以形成片状晶圆；步骤S13所述之以波长范围 为309奈米 2140奈米之雷射对晶圆表面进行整面式雷射照射(如单次或者来回扫瞄方 式)，以将晶圆表面的锯痕移除，同时晶圆表面的微裂痕也会因为硅材吸收雷射的能量产生 融合的效果，如图3与图4所示；接续如步骤S14所述，对晶圆进行泡酸处理，以消除应力、 表面不纯物与软化材料结构，以利于后续的研磨制程；然后如步骤S15所述之对晶圆进行 抛光(polishing)；如步骤S16所述之进行晶圆表面清洗，以去除晶圆表面上残存的抛光剂 或浆料；最后如步骤S17所述之检测等步骤，即可获得可应用于建构集成电路的硅晶圆，而 进行出货。在上述本发明之制程步骤下，经过雷射融合后之晶圆在单一面上的最大锯痕高度 差大约为1 2um，双面也仅约2 4um，相较于习知单一面上最大锯痕高度差的14 16um 与双面的30 45um，本发明可显著的缩小锯痕高度差，以大幅改善晶圆表面粗糙度，再者， 因在雷射扫瞄的同时产生了微裂痕融合，因此在步骤S14中的泡酸制程中，就不会像习知 技术在泡酸制程因酸洗液之等向蚀刻而产生很大的瑕疵层，进而达到使瑕疵层极小化。在本发明之制程步骤下，晶圆的厚度总移除量仅10 20um，因此可省略先前技术 中的粗磨制程步骤。不过当然省略与否可视制程进行适当调整，因此粗磨步骤的有无并不 能作为与本发明之区隔。利用本发明之制程步骤下，每单位硅铸锭可以产出较多的硅晶圆，约可增加20%。 更者，可减少制程上湿性溶液的使用量，约省略50%。再者，减少硅晶圆的移除率，增快产出 率，约提高60%。表一其是经本发明之雷射处理前后之晶圆表面高度差的变异结果表，在此实验 中雷射是采用532奈米之绿光雷射，当然也可采用其它光源雷射例如紫光、红光等，波长范 围为309奈米 2140奈米。
4晶圆编号晶圆厚度 (um)雷射扫瞄速度 /行径方式未经雷射处理 前(如图5所 示)经过雷射处理 后(如图6、图 3与图4所示)1669.731200/单次扫 瞄单一面上最大 锯痕高度差的 12 15um单一面上最大 锯痕高度差的 1 2um2664.171200/单次扫 瞄3669.071200/单次扫 瞄4667.62800/单次扫瞄5666.691200/单次扫 瞄6663.661200/来回扫 瞄 以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施之范围。故 即凡依本发明申请范围所述之特征及精神所为之均等变化或修饰，均应包括于本发明之申 请专利范围内。
权利要求
一种适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法，其特征在于其步骤包含有提供一铸锭；对该铸锭进行切片，以形成数个晶圆；利用一雷射对该晶圆表面进行照射，以去除该晶圆表面因切片产生的锯痕与使该晶圆表面的微裂痕融合；以及对该晶圆进行泡酸、抛光与检测等步骤。
2.根据权利要求第1项所述的一种适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法，其特征 在于其中该铸锭之材质为硅、砷化镓或者锗。
3.根据权利要求第1项所述的一种适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法，其特征 在于其中该雷射之波长为309奈米 2140奈米。
4.根据权利要求第1项所述的一种适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法，其特征 在于其中该雷射是波长为532奈米的绿光雷射。
5.根据权利要求第1项所述的一种适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法，其特征 在于其中该泡酸与该抛光步骤间更可有一粗磨步骤。
6.根据权利要求第1项所述的一种适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法，其特征 在于其中该抛光与该检测步骤间更可有一晶圆清洗处理的步骤。
7.根据权利要求第1项所述的一种适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法，其特征 在于其中该雷射可以是单次扫瞄或者是来回扫瞄。
全文摘要
本发明提供一种适用于集成电路之半导体晶圆的制作方法，其步骤包含有提供一铸锭；对铸锭进行切片，以形成数个晶圆；利用雷射照射晶圆表面，以去除该晶圆表面因切片所产生的锯痕，同时并使晶圆表面的裂缝融合；以及再对晶圆进行后续处理步骤，如泡酸、抛光与检测等步骤。本发明利用雷射的能量聚焦特性，将切片后晶圆表面存在的锯痕(saw mark)移除，同时将切片时因应力产生的微裂痕(micro surface crack)融合(fusion)，使瑕疵层(damage layer)不因后制程泡酸时之蚀刻等向特性而增加，降低晶圆表面厚度所需的移除量，进而提高单一铸锭所能切割成的晶圆数目。
文档编号H01L21/02GK101944478SQ20091015751
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月10日 优先权日2009年7月10日
发明者郭淑龄 申请人:郭淑龄