晶片的研磨方法技术

本发明专利技术提供一种不产生线状缺陷的晶片的研磨方法。保持晶片于旋转可能的晶片保持板，向粘贴于旋转可能的定盘的砂纸供给研磨剂的同时，使砂纸与所述的晶片滑动接触而研磨晶片表面，在此方法中，研磨剂以近似球状的硅石作为主要成分，同时使用含有有机碱或其盐的碱溶液研磨。上述有机碱或其盐采用第４级氢氧化铵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于硅片等的晶片研磨的研磨方法的改良。
技术介绍
以前，作为用于内存设备等的半导体基板材料所用的硅片的制造方法，由以下工序组成通常使用切克劳斯基法(Czochralski；CZ)法和悬浮区域熔炼(Floating Zone；FZ)法等制造单晶锭的单晶生长工序；切割此单晶锭，至少将一个主面加工成镜面状的晶片制造(加工)工序。在由此制造的镜面抛光晶片上形成部件。此外，若详尽地表示关晶片制造(加工)工序，则具有切割单晶锭得到薄圆板状的晶片的切割工序；为了防止由于该切割工序而得到的晶片的裂纹、碎片而滚磨其外周部分的倒角工序；使此晶片平坦化的抛光工序；去除残留于被倒角及抛光的晶片的加工应变的腐蚀工序；镜面化此晶片表面的研磨(磨光)工序；清洗被研磨的晶片，除去附着其上的研磨剂和异物的清洗工序。上述晶片加工工序，表示的是主要的工序，也可以加入其他平面研磨工序和热处理工序等的工序，以多级交替相同的工序，颠倒工序顺序。特别在研磨工序中，区分为被称为粗研磨的1次研磨工序和被称为精密研磨的精加工研磨，根据情况还可将1次研磨工序分成2道工序以上，称为1次、2次研磨工序等。在研磨工序中，以适当压力使由研磨头的晶片支撑盘所支撑的腐蚀过的硅片等，与在定盘上旋转的砂纸接触而进行研磨。此时使用含有胶体氧化硅的碱溶液(称为黏浆、研磨剂等)。通过将上述研磨剂添加于砂纸和硅片的接触面，研磨剂与硅片发生机械化学作用而进行研磨。在研磨装置中采用有各种方式，例如，如图3所示的是以在1个研磨头保持多枚的晶片的状态而进行研磨的批量式。在图3中，研磨装置A具有通过旋转轴37以规定的转速而使之旋转的研磨定盘30。砂纸P粘贴于该研磨装置30的上面。33是操作保持盘，通过上部负载35，由旋转轴38使之旋转，并且由摆动机构使之摆动。多枚的晶片W通过接连的机构以保持在操作保持盘33的下面的状态压于上述砂纸P的表面，同时，由黏浆供给装置(未图示)通过黏浆供给管34以规定的流量，向砂纸P上供给黏浆(研磨剂)39，通过此黏浆39，晶片W的被研磨面与砂纸P表面滑动磨擦而进行晶片W的研磨。另外，也有1个研磨头保持1枚的晶片研磨的单枚样式的研磨装置等。同时晶片的保持方法也有以下不同的形态通过真空吸附的保持；通过蜡粘贴安装于晶片保持盘；利用水的表面张力粘贴安装等。这些是单面研磨类型的研磨装置，但其他也有同时双面研磨的研磨装置。进行上述研磨工序，在将晶片研磨为平坦且镜面状的晶片表面上，若还进行外延生长则会观察到缺陷。若进行锐意调查则在成为外延(epi)基板的研磨后的镜面晶片的状态，观察到线状的缺陷(以下将此缺陷称为线状缺陷)。并且可知，此缺陷明确发生在研磨工序。线状缺陷是用现有的检查装置几乎检测不出的微小缺陷，但是，例如使用共焦光学系统的激光显微镜观察硅片的表面则能容易地观察到。其特征为，如图2所示为高度数nm、长度大致0.5μm以上的呈线状且突起状的缺陷。因此，本专利技术的目的在于，提供一种，不产生如此的线状缺陷。
技术实现思路
本专利技术者经锐意调查，明确了作为此线状缺陷的发生要因之一的研磨剂是原因。特别是过量添加现有的pH调整用的Na2CO3时等，即会发生如此的线缺陷。这被认为作为研磨剂的主要成分所用的硅石，由于Na2CO3的过量添加而凝聚，从而对晶片表面造成恶劣影响。总之，可知包含于研磨剂中的硅石的形状、硅石的粒径及其分散程度有很大影响。因此，本专利技术的的第1的方式，保持晶片于旋转可能的晶片保持板，向粘贴于旋转可能的定盘的砂纸供给研磨剂，并且使砂纸与所述的晶片滑动接触而研磨晶片表面，其中，作为研磨剂以近似球形的硅石为主成分，此外，使用含有有机减或其盐的碱溶液进行研磨。本专利技术的的第2的方式，保持晶片于旋转可能的晶片保持板，向粘贴于旋转可能的定盘的砂纸供给研磨剂，并且使砂纸与所述的晶片滑动接触而研磨晶片表面，其中，作为研磨剂具有大致均一分散的硅石，该硅石的形状为近似球形，并且使用硅石的平均粒径在12nm以下的碱溶液进行研磨。特别是分散状态的硅石的平均粒径为5nm～10nm，可以特别优选为硅石的最大粒径在12nm以下。如果以此条件，能够显著降低线状缺陷。优选以上述碱性水溶液的pH为10～13的状态进行研磨。并且，优选使用Na2CO3对研磨中的pH进行调整。如果以此条件，能够提高研磨速度且能够得到稳定的研磨速度。Na2CO3是硅石的凝聚的原因之一，但容易进行pH的调整，操作上易于处理。在本专利技术的的第2的方式中所用的研磨剂，与本专利技术的的第1的形态的情况相同，以上述硅石为主要成分，同时可含有有机碱或其盐的碱溶液。有机碱或其盐，可以代替碳酸钠(Na2CO3)进行添加，且可以与碳酸钠并用进行添加。作为有机碱或其盐，特别可以采用第4级氢氧化铵等，例如以下的化学物质。作为第4级氢氧化铵可以列举出四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵(TEAH)、甲基乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、甲基丁基氢氧化铵、十六烷基三甲基氢氧化铵、胆碱、三甲基苯偶酰氢氧化铵。通过添加如此有机碱或其盐可以提高分散性，能防止硅石的凝聚，抑制线状缺陷的发生。但是，因为这些有机碱及其盐有未必使分散性改善的情况，所以优选以多个的胺和第4级氢氧化铵组合使用。由此为了使硅石均衡分散，可以采用添加了有机碱或者其盐，例如第4级氢氧化铵，特别是TMAH的研磨剂。作为此有机碱或者其盐的添加量，优选添加至所使用的研磨剂的溶解极限。如此能提高研磨速度，并且在研磨后的清洗容易除去。而且，甚至在Na2CO3添加过量时，凝聚也不会发生。还有，上述的第4级氢氧化铵，例如TMAH其不是分散剂，因为其分子具有立体结构，所以认为其具有妨碍硅石凝聚的作用。作为上述晶片能改进硅片。特别优选在镜面抛光工序的粗研磨工序(1次研磨及2次研磨)实施。在如此工序中以硅石浓度为2～20重量％而使用最佳。上述工序中晶片的研磨损耗较多为1μm以上，且研磨压力等的研磨条件也严格设定，研磨速度也比较快地进行处理。因此，是相应的机械的作用大，由于研磨剂与晶片接触而线状缺陷也易于发生的工序。因此，在此工序中通过实施本专利技术的能防止线状缺陷的发生。根据本专利技术的，能防止在晶片的研磨后而出现的线状缺陷的发生，制造表面状态优异的镜面晶片。附图说明图1是表示用于本专利技术方法的研磨装置及黏浆供给循环系统的侧面的概略说明图。图2是表示通过共焦光学系统的激光显微镜，观察到的晶片表面的线状缺陷的1例的照片。图3是表示研磨装置的1例的侧面的概略说明图。图中30—研磨定盘；33—操作保持盘；34—黏浆供给管；35—上部负载；37—旋转轴；38—旋转轴；39—黏浆；39a—黏浆新液；39b—使用过的黏浆；50—黏浆供给箱；52—黏浆调配箱；54—黏浆原液注入管；56—纯水注入管；58—添加剂注入管；60、74—pH计；62—黏浆新液供给管；64—黏浆回收槽；66—排水口；68—黏浆回收管；70—泵；72—pH调整剂供给管；A—研磨装置；B—黏浆供给循环系统；P—砂纸；W—晶片具体实施方式以下，根据附图，说明用于本专利技术的的研磨装置及黏浆供给循环系统的1例。图1是表示用于本专利技术方法的研磨装置及黏浆供给循环系统的1例的侧面的概略说明图在图1中，研磨装置A，具有与上述图3所示的研磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶片的研磨方法，将晶片保持在可以旋转的晶片保持板上，向粘贴于可以旋转的定盘的砂纸上供给研磨剂，并且使砂纸与所述的晶片滑动接触而研磨晶片表面，其特征在于，作为研磨剂以近似球状的硅石作为主要成分，此外使用含有有机碱或其盐的碱溶液进行研磨。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-7-24 278970/20031.一种晶片的研磨方法，将晶片保持在可以旋转的晶片保持板上，向粘贴于可以旋转的定盘的砂纸上供给研磨剂，并且使砂纸与所述的晶片滑动接触而研磨晶片表面，其特征在于，作为研磨剂以近似球状的硅石作为主要成分，此外使用含有有机碱或其盐的碱溶液进行研磨。2.一种晶片的研磨方法，将晶片保持在可以旋转的晶片保持板上，向粘贴于可以旋转的定盘的砂纸上供给研磨剂，并且使砂纸与所述的晶片滑动接触而研磨晶片表面，其特征在于，作为研磨剂具有大致均一分散的硅石，该硅石的形状为近似球状，并且使用硅石的平均粒径为12nm以下的碱溶液进行研磨。3.根据权利要求2所记载的晶片的研磨方法，其特征在于，所述研磨剂是以所述硅石为主要成分，还含有有机碱或者其盐的碱溶液。4.根据权利要求1或者3所记载的晶片的研磨方法，其特征在于，所述有机碱或其盐是第4级铵氢氧化物。5.根据权利要求2～4的任一项所记载的晶片的研磨方法，其特征在于，所述硅石的分散状态的平均粒径为5nm～10nm。6.根据权利要求2～5的任一项所记载的晶片的研磨方法，其特征在于，所述硅石的分散状态的最大粒径为12nm以下。7.根据权利要求1～6的任一项所记载的晶片的研磨方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：高松直之，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]