往研磨装置移交半导体晶片的方法及半导体晶片的制造方法与流程

文档序号:31007510发布日期:2022-08-03 11:01阅读:76来源:国知局

1.本发明涉及一种往研磨装置移交半导体晶片的方法及半导体晶片的制造方法。


背景技术:

2.一直以来,作为半导体器件的基板,广泛使用硅晶片。通过对单晶硅锭依次进行切割处理、抛光(lapping)处理、蚀刻处理、双面研磨处理、单面研磨处理、清洗处理等来制造硅晶片。
3.在上述处理中,单面研磨处理是除去晶片表面的凹凸或起伏来提高平坦度的处理,对硅晶片实施通过化学机械研磨(chemical mechanical polishing,cmp)法进行的镜面处理。
4.上述单面研磨处理使用单片式单面研磨装置来进行。该单面研磨装置包括:贴附有研磨布的旋转平台;及研磨头,以按压的方式保持旋转平台上的硅晶片,一边供给浆料,一边分别旋转旋转平台及研磨头,从而研磨硅晶片的研磨面。
5.然而,通常,在将双面研磨处理后的硅晶片搬运至单面研磨装置时,使用搬运臂等搬运机构保持半导体晶片的周缘部,暂时载置在临时承台上后,将半导体晶片移交到单面研磨装置的研磨头。
6.作为上述临时承台,例如在专例文献1中,记载有如下临时承台:包括由聚氯乙烯(pvc)制海绵形成且构成为可升降的承台,使承台上升而接触保持半导体晶片的研磨面,从而移交到单面研磨装置的研磨头。
7.现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2016-197690号公报。


技术实现要素:

8.发明所要解决的技术问题专利文献1中所记载的临时承台由于海绵接触半导体晶片表面(研磨面),因此半导体晶片表面上有可能形成损伤。
9.因此,本发明的目的在于提供一种可往单面研磨装置移交半导体晶片而不在半导体晶片表面形成损伤的方法。
10.用于解决技术问题的方案解决上述技术问题的本发明如下所述:[1]一种往研磨装置移交半导体晶片的方法,其在将研磨对象的半导体晶片载置在临时承台上后,通过所述临时承台将所述半导体晶片移交到单面研磨装置的研磨头,该方法的特征在于,所述临时承台包括:保持部,保持所述半导体晶片的周缘部;
承台,其构成为可升降,且在表面具有多个环状凸部,在各凸部的内壁设置有沿着该内壁喷射液体的喷射口,通过从所述喷射口喷射液体非接触地吸附保持所述半导体晶片;及引导部,配置在所述半导体晶片的外周,且在使所述承台上升而使所述半导体晶片上升时,决定所述半导体晶片的位置,从所述喷射口以第1流量开始喷射所述液体,接着将半导体晶片载置在所述保持部上,使所述半导体晶片的研磨面非接触地吸附保持在所述承台上,然后使所述承台上升而使所述半导体晶片贴附在所述研磨头时,将从使所述半导体晶片保持在所述保持部直到所述半导体晶片向所述研磨头的贴附结束为止的时间设定为5秒以上。
[0011]
[2]一种往研磨装置移交半导体晶片的方法,其在将研磨对象的半导体晶片载置在临时承台上后,通过所述临时承台将所述半导体晶片移交到单面研磨装置的研磨头,该方法的特征在于,所述临时承台包括:保持部,保持所述半导体晶片的周缘部;承台,其构成为可升降,且在表面具有多个环状凸部,在各凸部的内壁设置有沿着该内壁喷射液体的喷射口,通过从所述喷射口喷射液体非接触地吸附保持所述半导体晶片;及引导部,配置在所述半导体晶片的外周,且在使所述承台上升而使所述半导体晶片上升时,决定所述半导体晶片的位置,所述多个环状凸部的面积与所述半导体晶片的面积的比例在15%以上,从所述喷射口以第1流量开始喷射所述液体,接着将半导体晶片载置在所述保持部上,使所述半导体晶片的研磨面非接触地吸附保持在所述承台上,然后使所述承台上升而使所述半导体晶片贴附在所述研磨头。
[0012]
[3]根据[1]或[2]所述的往研磨装置移交半导体晶片的方法,其中,将使所述承台上升直到所述半导体晶片贴附在所述研磨头为止的所述液体的流量设定为比所述第1流量多的第2流量。
[0013]
[4]根据[1]或[2]所述的往研磨装置移交半导体晶片的方法,其中,在将所述半导体晶片移交到所述研磨头后,通过所述单面研磨装置研磨所述半导体晶片的研磨面,接着从所述研磨头取下所述半导体晶片后,再次从所述喷射口以所述第1流量开始喷射液体,接着将研磨后的所述半导体晶片载置在所述保持部上,使所述半导体晶片的研磨面非接触地吸附保持在所述承台上后,使所述承台上升而使所述半导体晶片贴附在所述研磨头。
[0014]
[5]一种半导体晶片的制造方法,其特征在于,切割通过规定的方法生长的单晶锭,对得到的半导体晶片,实施抛光处理、蚀刻处理及双面研磨处理后,通过所述[1]~[4]中任一项所述的往研磨装置移交半导体晶片的方法,将所述半导体晶片移交到单面研磨装置,通过所述单面研磨处理研磨所述半导体晶片的表面。
[0015]
[6]根据[5]所述的半导体晶片的制造方法,其中,所述半导体晶片是硅晶片。
[0016]
发明效果
根据本发明,可往单面研磨装置移交半导体晶片而不在半导体晶片表面形成损伤。
附图说明
[0017]
图1是显示专利文献1中所记载的临时承台的图。
[0018]
图2是显示可在本发明中使用的临时承台的一例的图。
[0019]
图3是显示设置有多个环状凸部的托盘的一例的图。
具体实施方式
[0020]
(往研磨装置移交半导体晶片的方法)以下,参考附图,对本发明的实施方式进行说明。在图1中显示专利文献1中所记载的临时承台。图1所示的临时承台100包括保持部11,保持半导体晶片w的周缘部;承台12,由pvc制海绵形成且构成为可升降;及引导部13,配置在半导体晶片w的外周,在使承台12上升而使半导体晶片w上升时,决定半导体晶片w的位置。
[0021]
在这种临时承台100中,将半导体晶片w载置在保持部11上,在通过升降机构(未图示)使承台12上升时,承台12接触保持半导体晶片w的研磨面,使半导体晶片w上升,从而将半导体晶片w移交到单面研磨装置的研磨头。因此,在半导体晶片w的表面(研磨面)有可能形成损伤。
[0022]
本发明人为了将半导体晶片w移交到研磨头而不损伤半导体晶片w的表面,认为最适合的是使用非接触方式的临时承台,而不是如图1所示的临时承台100的接触方式的临时承台,从而想到利用伯努利方式的临时承台。
[0023]
在图2中显示伯努利方式的临时承台的一例。另外,对与图1所示的结构相同的结构,标注相同的附图标记。如图3所示,在图2所示的临时承台1中,承台22在其表面具有多个环状凸部23。而且,在各凸部23的内壁23a设置有沿着内壁23a喷射液体l的喷射口23b,喷射口23b连接至配置在承台22内部的液体供给配管24。若从这种喷射口23b喷射纯水等液体l,则在凸部23的内部产生回旋流,从而能够非接触地吸附保持半导体晶片w。
[0024]
在这种临时承台1中,若从设置在承台22的环状凸部23的喷射口23b开始喷射液体l,并将半导体晶片w载置在保持部11上,则通过升降机构(未图示),承台22非接触地吸附保持半导体晶片w的研磨面而上升,从而移交到单面研磨装置的研磨头。如此,在将半导体晶片w移交到研磨头时,能够防止损伤半导体晶片w的表面。
[0025]
然而,本发明人在对使用图2所示的临时承台1来将半导体晶片w移交到研磨头的条件进行研究的过程中,使用单面研磨装置来研磨以规定条件移交到研磨头的半导体晶片w表面,在清洗后的检查工序中,以表面检查装置评价半导体晶片w表面的品质,结果判断出光点缺陷(light point defect,lpd)的个数比起以其他条件移交的半导体晶片w更少。
[0026]
具体而言,如在后面叙述的实施例所示,得知在临时承台1上保持半导体晶片w的时间(以下,也称为“保持时间”)在5秒以上时,或者在承台22表面上设置的环状凸部23的占有率在15%以上时,在检查工序中测量的lpd个数很少。
[0027]
认为上述lpd个数很少的原因在于,在伯努利方式的临时承台1中,利用从喷射口23b喷射的液体l的回旋流清洗半导体晶片w的研磨面。如此,本发明人发现通过使用图2所
示的伯努利方式的临时承台1,不仅不在半导体晶片w的表面形成损伤而移交到研磨头,还可以清洗半导体晶片w的表面而降低lpd个数,从而完成了本发明。
[0028]
另外,上述“保持时间”是指从在托盘22表面设置的环状凸部23的喷射口23b以规定流量(第1流量)喷射液体l的状态下,从半导体晶片w载置在保持部11上的时刻到通过托盘22非接触地吸附保持半导体晶片w的状态下移交到研磨头并使托盘下降或停止喷射流体l为止的时间。
[0029]
并且,所谓“环状凸部的占有率”是指多个环状凸部23的合计面积与半导体晶片w的面积的比例(百分比),环状凸部23的面积是凸部23内径部分的面积。
[0030]
另外,关于使承台22上升而将半导体晶片w贴附在研磨头为止的液体l的流量(第2流量),优选设成比第1流量多。由此,如在后面叙述的实施例所示,能够提高半导体晶片w表面的清洗效果。
[0031]
并且,为了提高半导体晶片w研磨面的清洗效果,通过临时承台1将半导体晶片w移交到研磨头,使承台22下降,然后通过单面研磨装置研磨半导体晶片w表面,接着从研磨头取下半导体晶片w后,再次从喷射口23b以第1流量开始喷射液体l,接着将研磨后的半导体晶片w载置在保持部11上,使半导体晶片w的研磨面非接触地吸附保持在承台22后,使承台22上升而使半导体晶片w贴附在研磨头。
[0032]
如此,根据本发明,一边能够防止损伤半导体晶片w的研磨面的同时清洗半导体晶片w的研磨面,一边能够将半导体晶片w移交到研磨头。
[0033]
(半导体晶片的制造方法)本发明的半导体晶片的制造方法的特征在于,切割通过规定方法生长的单晶硅锭,对得到的半导体晶片实施抛光(lapping)处理、蚀刻处理及双面研磨处理后,通过上述本发明的往研磨装置移交半导体晶片的方法将半导体晶片移交到单面研磨装置,并通过单面研磨处理研磨半导体晶片表面。
[0034]
如上所述,通过本发明的往研磨装置移交半导体晶片的方法,一边能够防止损伤半导体晶片w的研磨面的同时清洗半导体晶片w的研磨面,一边能够将半导体晶片w移交到研磨头。由此,能够制造lpd个数少的硅晶片。
[0035]
上述半导体晶片并无特别限定,但能够适当制造lpd个数少的硅晶片。
实施例
[0036]
以下,对本发明的实施例进行说明,但本发明不限定于实施例。
[0037]
(发明例1)准备在表面设置有5个内径30mm的环状凸部的承台(占有率5%),并且配置在图2所示的临时承台1上。接着,从环状凸部23的内壁23a中设置的喷射口23b以流量1l/分钟供给纯水,并将直径300mm的硅晶片载置在保持部11上。接着,在通过承台22非接触地吸附保持硅晶片表面的状态下,使承台22上升,将硅晶片移交到研磨头。此时,将硅晶片的保持时间设为2秒。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0038]
(发明例2)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将承台22中设置的环状凸部23
的个数设为15个(占有率15%)。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0039]
(发明例3)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将承台22中设置的环状凸部23的个数设为28个(占有率28%)。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0040]
(发明例4)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将承台22中设置的环状凸部23的个数设为65个(占有率65%)。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0041]
(发明例5)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将硅晶片的保持时间设定为5秒。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0042]
(发明例6)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将硅晶片的保持时间设为10秒。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0043]
(发明例7)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将硅晶片的保持时间设为60秒。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0044]
(发明例8)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,在从开始使承台22上升到将硅晶片移交到研磨头为止的期间,将纯水流量变更为2l/分钟。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0045]
(发明例9)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,在将硅晶片移交到研磨头后,通过单面研磨装置研磨硅晶片的研磨面,接着从研磨头取下硅晶片后,再次从喷射口23b以1l/分钟开始喷射纯水,接着将研磨后的硅晶片载置在保持部11上,使硅晶片的研磨面非接触地吸附保持在承台上后,使承台22上升而使硅晶片贴附在研磨头。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0046]
(发明例10)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将承台22中设置的环状凸部23的内径设为80mm,将个数设为1个(占有率7.1%)。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0047]
(发明例11)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将承台22中设置的环状凸部23的内径设为80mm,将个数设为2个(占有率14.2%)。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0048]
(发明例12)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将承台22中设置的环状凸部23
的内径设为80mm,将个数设为4个(占有率28.4%)。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0049]
(发明例13)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将承台22中设置的环状凸部23的内径设为80mm,将个数设为5个(占有率35.6%)。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0050]
(发明例14)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将承台22中设置的环状凸部23的内径设为80mm,将个数设为9个(占有率64%)。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0051]
(发明例15)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将承台22中设置的环状凸部23的内径设为120mm,将个数设为1个(占有率16%)。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0052]
(发明例16)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将承台22中设置的环状凸部23的内径设为120mm,将个数设为2个(占有率32%)。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0053]
(发明例17)与发明例1相同地,将硅晶片移交到研磨头。但是,将承台22中设置的环状凸部23的内径设为120mm,将个数设为4个(占有率64%)。其他条件与发明例1完全相同。将硅晶片的移交条件显示于表1。
[0054]
关于上述发明例1~17,对移交到研磨头的硅晶片,通过单面研磨装置实施单面研磨处理,接着清洗硅晶片后,使用表面检查装置(kla tencor公司制造,surfscan sp5),测量了lpd的个数。此时,将测量模式设为dco(darkfield composite oblique:暗场复合倾斜)模式,测量了19nm以上的lpd个数。将得到的结果示于表1。另外,在表1中,当lpd个数在25个以下时,lpd个数大致收敛,能够判定为良品,当超过25个时,判断为存在附着物,能够判定为不良品。
[0055]
若比较发明例1~4,则可知当环状凹部23的个数增加而占有率增加时,lpd个数减少。但是,还可知当占有率为15%以上时,lpd个数大致相同。这些结果,对变更了环状凸部23的内径的发明例10~14、发明例15~17也相同。
[0056]
并且,若比较发明例1、发明例5~7,则可知当硅晶片的保持时间增加时,lpd个数减少。但是,还可知当保持时间为5秒以上时,lpd个数大致相同。
[0057]
并且,若比较发明例1与发明例8,则可知通过在使承台22上升而将硅晶片移交到研磨头为止的期间增加纯水流量,lpd个数减少。并且,若比较发明例1与发明例9,则可知通过重复将硅晶片移交到研磨头,lpd个数也减少。
[0058]
产业上的可利用性根据本发明,由于可往单面研磨装置移交半导体晶片而不在半导体晶片表面形成损伤,因此对半导体晶片制造业有用。
[0059]
附图标记说明1、100-临时承台,11-保持部,12、22-承台,13-引导部,23-环状凸部,23a-内壁,23b-喷射口,24-液体供给配管,l-液体,w-半导体晶片。
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