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文档序号:36175633发布日期:2023-11-25 01:29阅读:87来源:国知局
晶圆的加工方法及晶圆与流程

1.本发明涉及一种晶圆的加工方法及晶圆



背景技术:

2.在当前对进行磨削后的晶圆进行的双面研磨中,基本上没有表面
/
背面的加工余量差,以消除磨削中产生的条痕的方式进行研磨

因此,算术粗糙度也基本上为
0.1nm
以下,晶圆正反面都容易成为平坦的面

现有技术文献专利文献
3.专利文献1:日本特开
2000-150431
号公报专利文献2:日本特开平
11-233462
号公报专利文献3:日本特开
2002-25950
号公报专利文献4:日本特开平
9-246220
号公报专利文献5:日本特开
2013-45909
号公报专利文献6:日本特开
2014-236147
号公报


技术实现要素:

(

)
要解决的技术问题
4.如果因磨削而产生的条痕残留在晶圆的表面
/
背面,则晶圆会因该条痕的应力而产生翘曲

正在寻求一种双面研磨方法,其一边利用上述特性维持平坦度和纳米形貌的质量,一边自由地以不同的研磨加工余量对表面
/
背面进行研磨,从而能够控制晶圆表面
/
背面的条痕量,并使晶圆翘曲成凸或凹的形状来控制晶圆的形状

并且,作为最近的用户需求,例如相对于光刻工序中的真空销卡盘,背面粗糙时能够降低销与晶圆间的摩擦,因此期望背面粗糙化的晶圆

然而,在目前进行的双面研磨的研磨方法中,无法使加工面的算术粗糙度
sa

0.2nm
以上

5.本发明为了解决上述技术问题而完成,其目的在于,提供:一种晶圆的加工方法,其能够选择性地对晶圆的背面进行粗糙化,且能够抑制晶圆因应力而翘曲;及一种晶圆,其背面充分地粗糙化,且翘曲小
。(

)
技术方案
6.为了解决上述技术问题,在本发明中提供一种晶圆的加工方法,其特征在于,使用
10000
目以上的研磨石对晶圆的表面及与该表面为相反侧的背面进行平面磨削,以使所述背面的加工余量为所述表面的加工余量的
1/4
倍以下的方式对进行平面磨削后的所述晶圆进行双面研磨

7.如果采用这样的晶圆的加工方法,则能够选择性地对晶圆的背面进行粗糙化,且能够抑制晶圆因应力而翘曲

8.优选地,以使所述晶圆的所述背面的在波长
10
μm~
100
μm的区域中的算术粗糙度
(sa)

1nm
以上,且所述晶圆的
warp

10
μm以下的方式进行所述双面研磨

9.如果采用这样的加工方法,则能够获得一种晶圆,其背面具有较充分的粗糙度,并且翘曲充分小

10.此外,在本发明中提供一种晶圆,其特征在于,具有镜面即表面及与该表面为相反侧的背面,且所述背面的在波长
10
μm~
100
μm的区域中的算术粗糙度
(sa)

1nm
以上,且
warp

10
μm以下

11.如果是这样的晶圆,则背面充分地粗糙化,且翘曲充分小,因此在希望晶圆的背面粗糙化的用途中,能够显示优异的操作性
。(

)
有益效果
12.如上所述,如果是本发明的晶圆的加工方法,则能够选择性地对晶圆的背面进行粗糙化,且能够抑制晶圆因应力而翘曲

13.此外,本发明的晶圆由于背面充分地粗糙化,且翘曲充分小,因此在希望晶圆的背面粗糙化的用途中,例如对于光刻工序中的真空销夹具而言,能够显示优异的操作性

附图说明
14.图1是说明本发明的晶圆的加工方法的双面研磨时的加工余量的一例的示意图

图2是表示实施例及比较例中的

磨削所使用的研磨石的目数与加工后的晶圆的背面的算术粗糙度
(sa)

warp
之间的关系的曲线图

具体实施方式
15.如上所述,寻求开发一种晶圆的加工方法,其在对平面磨削后的晶圆进行双面研磨时,能够选择性地对背面进行粗糙化,且能够抑制晶圆因应力而发生翘曲

16.本案发明人针对上述技术问题反复精心研究,结果发现,作为在双面研磨中使用的原料晶圆,使用对表面
/
背面双面使用
10000

(#10000)
以上的研磨石进行高目数平面磨削后的晶圆,以使双面研磨时的表面的加工余量为背面的加工余量的4倍以上
(
背面的加工余量为表面的加工余量的
1/4
倍以下
)
的方式进行研磨,从而能够选择性地只对背面进行粗糙化,且能够抑制晶圆因应力而翘曲,从而完成了本发明

17.也就是说,本发明为一种晶圆的加工方法,其特征在于:使用
10000
目以上的研磨石对晶圆的表面及与该表面为相反侧的背面进行平面磨削,以使所述背面的加工余量为所述表面的加工余量的
1/4
倍以下的方式对进行平面磨削后的所述晶圆进行双面研磨

18.此外,本发明为一种晶圆,其特征在于,具有镜面即表面及与该表面为相反侧的背面,且所述背面的在波长
10
μm~
100
μm的区域中的算术粗糙度
(sa)

1nm
以上,且
warp

10
μm以下

19.另外,虽有在不同条件下对表面
/
背面分别进行平面磨削的方法等
(
例如专利文献
1)
,但很少有报告指出关于通过双面研磨使晶圆背面粗糙化的技术

例如,在专利文献2及3公开中了在不同条件下对表面
/
背面进行双面研磨

此外,专利文献4~6中公开一种关于双面研磨的技术,并公开了提供一种背面粗糙化的晶圆

然而,这些文献都没有公开:像本发
明这样对于使用
10000
目以上的研磨石进行高目数平面磨削后的晶圆,以使表面
/
背面的加工余量不同的方式进行双面研磨

20.以下参照附图详细说明本发明,但本发明并不限于这些

21.[
晶圆的加工方法
]
图1是说明本发明的晶圆的加工方法的双面研磨时的加工余量的一例的示意图

[0022]
在本发明的晶圆的加工方法中,使用
10000
目以上的高目数的研磨石对晶圆1进行表面及与其为相反侧的背面的平面磨削后,对于该晶圆1,像图1这样以使背面3的加工余量
13
为表面2的加工余量
12

1/4
倍以下的方式进行双面研磨

例如,当将表面2的加工余量
12
设为
40
μm时,将背面3的加工余量
13
设为
10
μm以下

关于加工余量差,能够通过例如平台旋转速度等进行调整

双面研磨能够设为例如双面同时研磨

关于上述高目数的磨削,可以是双面同时磨削,或者也可以是对各单面分别进行磨削

通过双面研磨,能够获得一种晶圆
21
,其具有表面
22
及与其为相反侧的背面
23。
[0023]
如果采用这样的本发明的加工方法,则能够选择性地对晶圆
21
的背面
23
进行粗糙化,且能够抑制晶圆
21
因应力而翘曲

通过上述方式而获得的晶圆
21
由于背面
23
具有充分的粗糙度,并且翘曲充分小,因此在希望晶圆的背面
23
粗糙化的用途中,例如对于光刻工序中的真空销夹具而言,能够显示优异的操作性

[0024]
另一方面,当使用未达
10000
目的研磨石进行平面磨削时,无法充分抑制晶圆的翘曲,平面磨削所使用的研磨石的目数的上限无特别限定,能够设为例如
12000


[0025]
如果以使背面3的加工余量
13
比表面2的加工余量
12

1/4
倍更大的方式进行双面研磨,则无法充分抑制晶圆的翘曲

或无法实现背面的充分粗糙化

双面研磨优选以使背面3的加工余量
13
为表面2的加工余量
12

1/20
倍以上
1/4
倍以下的方式进行

[0026]
在本发明的晶圆的加工方法中,优选地,以使通过双面研磨而获得的晶圆
21
的背面
23
的在波长
10
μm~
100
μm的区域中的算术粗糙度
(sa)

1nm
以上,且晶圆
21

warp

10
μm以下的方式进行双面研磨

上述算术粗糙度
(sa)
的上限无特别限定,算术粗糙度
(sa)
能够设为例如
1nm
以上
5nm
以下

此外,晶圆
21

warp
越小越优选,例如能够设为4μm以上
10
μm以下

[0027]
以本发明的晶圆的加工方法进行加工的晶圆无特别限定,可举出例如硅晶圆

[0028]
[
晶圆
]
在图1中也一并示出本发明的晶圆的一例

图1所示的晶圆
21
具有镜面即表面
22
及与表面
22
为相反侧的背面
23。
在晶圆
21
中,背面
23
的在波长
10
μm~
100
μm的区域中的算术粗糙度
(sa)

1nm
以上

并且,晶圆
21

warp

10
μm以下

上述算术粗糙度
(sa)
的上限无特别限定,算术粗糙度
(sa)
能够设为例如
1nm
以上
5nm
以下

此外,晶圆
21

warp
越小越优选,例如能够设为4μm以上
10
μm以下

[0029]
这样的晶圆
21
由于背面
23
充分地粗糙化,且翘曲充分小,因此在希望晶圆的背面粗糙化的用途中,例如对于光刻工序中的真空销夹具而言,能够显示优异的操作性

[0030]
本发明的晶圆能够通过例如本发明的晶圆的加工方法获得

实施例
[0031]
以下使用实施例及比较例具体说明本发明,但本发明并不限于这些

[0032]
(
实施例
1)
·
实验条件双面研磨装置使用4路方式的双面研磨装置,即不二越机械公司制
dsp-20b。
研磨布采用肖氏a硬度
90
的发泡聚氨酯垫,浆料使用:含氧化硅研磨粒
/
平均粒径
35nm/
研磨粒浓度
1.0wt

/ph10.5/koh
基底

[0033]
在实施例1中,准备多个晶圆,对各晶圆的表面及背面使用
#10000(10000

)
的研磨石对各单面分别进行平面磨削

然后,对进行平面磨削后的各晶圆,相互变更条件
(
上下平台的转速
)
进行双面同时研磨,对晶圆进行了加工

在实施例1中,以使背面的加工余量为表面的加工余量的
1/4
倍以下的方式,将上平台与下平台的旋转比设为6:1及5:1这2种水准进行双面研磨

[0034]
(
实施例
2)
在实施例2中,除了对准备的晶圆的表面及背面使用
#12000(12000

)
的研磨石进行平面磨削以外,其余与实施例1同样地进行了晶圆的加工

在实施例2中,以使背面的加工余量为表面的加工余量的
1/4
倍以下的方式,将上平台与下平台的旋转比设为6:
1、5
:1及4:1这3种水准进行双面研磨

[0035]
(
比较例
1)
在比较例1中,除了在“背面的加工余量比表面的加工余量的
1/4
倍更大”的条件下进行双面研磨以外,其余与实施例1同样地进行了晶圆的加工

在比较例1中,将上平台与下平台的旋转比设为3:
1、2
:1及
1.5
:1这3种水准进行双面研磨

[0036]
(
比较例
2)
在比较例2中,除了在“背面的加工余量比表面的加工余量的
1/4
倍更大”的条件下进行双面研磨以外,其余与实施例2同样地进行了晶圆的加工

在比较例2中,将上平台与下平台的转速设为3:1及2:1这2种水准进行双面研磨

[0037]
(
比较例
3)
比较例3中,准备多个晶圆,对各晶圆的表面及背面使用
#8000(8000

)
的研磨石进行平面磨削

然后,对进行平面磨削后的各晶圆相互变更条件进行双面研磨,对晶圆进行了加工

在比较例3中,将上平台与下平台的转速设为6:
1、5

1、4

1、3
:1及2:1这5种水准进行双面研磨

[0038]
对加工后的晶圆,在条件
nh4oh

h2o2:
h2o
=1:1:
15
下进行了
sc-1
清洗

关于
warp
,使用
kla

wafersight1
测量清洗后的晶圆,关于在波长
10
μm~
100
μm的区域中的背面的算术粗糙度
sa
,使用
mitsutoyo

sj-410
,以
1mm
的探测
(
日语:
プロービング
)
进行了测量

[0039]
[
测量结果
]
作为测量结果,在图2中,示出实施例及比较例中的

磨削所使用的研磨石的目数与加工后的晶圆的背面的算术粗糙度
(sa)

warp
之间的关系

[0040]
由图2能够确认到翘曲随着算术粗糙度
(sa)
的增加也增加


8000
目~
12000
目进行比较后,可知对使用
12000
目的研磨石磨削后的晶圆进行双面研磨的例子在双面研磨后最能够抑制翘曲
(warp)。
对使用
10000
目的研磨石进行磨削后的晶圆进行双面研磨,也能够确认到收敛在图2的灰色所示的

与背面具有充分的粗糙度且翘曲充分小的晶圆对应的区域内的晶圆

[0041]
具体而言,通过实施例
1(
平面磨削:
10000
目的研磨石;双面研磨:背面的加工余量
为表面的加工余量的
1/4
倍以下
)
及实施例
2(
平面磨削:
12000
目的研磨石;双面研磨:背面的加工余量为表面的加工余量的
1/4
倍以下
)
进行加工后的晶圆收敛在图2的灰色的区域内

[0042]
另一方面,在比较例1及2中,虽然分别使用
10000
目及
12000
目的研磨石进行平面磨削,但以使背面的加工余量比表面的加工余量的
1/4
倍更大的方式进行双面研磨,无法获得收敛在图2的灰色的区域内的晶圆

[0043]
此外,在使用
8000
目的研磨石进行平面磨削的比较例3中,能够观察到下述特征:虽然能够实现粗糙化,但翘曲较大

如图2所示,在比较例3中,无法获得收敛在图2的灰色的区域内的晶圆

[0044]
因此,需要使用
10000
目以上的研磨石进行平面磨削,且以使背面的加工余量为表面的加工余量的
1/4
倍以下的方式设定双面研磨时的表面
/
背面的加工余量差,从而能够只对背面充分进行粗糙化,且能够充分抑制翘曲

[0045]
此外,本发明不限于上述实施方式

上述实施方式是例示,凡具有与本发明的权利要求书所记载的技术思想实质上相同的结构并起到同样的作用效果的任何方案都包含在本发明的技术范围内

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