半导体晶片的制造方法及晶片技术

本发明专利技术提供一种半导体晶片的制造方法及晶片外周部没有环状的塌边的晶片。本发明专利技术具有按照镜面研磨至原料晶片的背面的倒角部边界的面内侧的一部分的方式进行背面部分研磨及镜面倒角的背面部分研磨镜面倒角工序、支撑进行了背面部分研磨及镜面倒角的晶片的背面并对该晶片的表面进行镜面研磨的表面研磨工序。由此，在对进行了碱性蚀刻的晶片进行研磨时，不会在晶片外周部产生环状的塌边。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及实现高平面度的半导体晶片(以下有时简称为晶片)的制造方法，特别涉及在具有碱性蚀刻工序的半导体晶片的制造工序以及具有利用蜡固定方式的研磨工序的半导体晶片的制造工序中制造高平面度的晶片的方法。
技术介绍
一直以来，半导体晶片是利用如图7的流程图所示的顺序来制造的。该以往的半导体晶片的制造方法由将硅等单晶棒切割成薄板状的晶片的切片工序(步骤100)、对所得的晶片的周缘部进行倒角加工的倒角工序(步骤102)、对进行了倒角加工的晶片实施磨光处理的磨光工序(步骤104)、对实施了磨光处理的晶片进行蚀刻处理的蚀刻工序(步骤106)、对进行了蚀刻处理的晶片的至少表面进行镜面研磨的镜面研磨工序(步骤108)构成。而且，本说明书中，有时也将镜面研磨处理前的晶片称为原料晶片。其中，当硅等单晶非常坚硬而脆，如果不对晶片周缘部进行倒角加工时，则在半导体晶片的制造工序及器件的制造工序中，会产生缺口或碎片，导致成品率的降低或器件的特性变差，因此倒角加工(倒角工序)是不可缺少的工序。作为该倒角加工的方法，虽然主要有用化学的方法使晶片的周缘变圆的方法、使用磨料机械地进行周缘的倒角加工的方法，但是，在近年来的晶片的大直径化的倾向之中，从晶片的质量的稳定性和尺寸精度的优良考虑，一般采用后者的机械的方法。此种机械的方法中，为了对晶片的周缘进行加工，虽然有必要将晶片牢固地保持，但是从周缘的加工的本质上来说，该晶片的保持是使用晶片的主面来进行，此时容易对晶片的主面造成伤痕或污染。但是，由于晶片的主面将成为描绘器件的图案的面，因此必须极力避免晶片的主面的伤痕或污染。所以，一般来说，在从单晶棒中切出晶片后不久进行倒角加工，在进行了倒角加工后，研削晶片的主面而进行使晶片的厚度均匀的磨光，将在倒角加工时附着在晶片的主面上的伤痕或污染除去。但是，近年来的高集成化不断发展的半导体技术之中，要求晶片的倒角加工面的平滑度及尺寸的精度的提高。以往在倒角加工时，通过牺牲生产性而使用尺寸小的研磨粒作为磨料，使倒角加工面的平滑度提高，同时，通过改善进行倒角加工的机器的精度或控制的技术，使倒角加工面的尺寸的精度提高。但是，当在倒角加工之后进行磨光时，倒角加工面的平滑度或尺寸的精度的提高的质量改善的效果就会降低。即，磨光虽然是如下进行，即，将倒角加工后的晶片用上平台和下平台夹持，将在磨光液中混合了研磨粒的材料(研磨剂)加入晶片和上平台及下平台之间，通过在施加压力的同时使之相互磨擦，对晶片的主面进行研削，但是，此时为了保持晶片要使用晶片保持夹具。因研磨粒进入该晶片保持夹具和晶片之间，将晶片的周端部分也研削掉，因此就会使晶片的形状恶化。另外，磨光中使用的研磨粒由于与倒角加工中使用的研磨粒相比更粗，因此倒角加工面的粗糙度增大，其结果是，倒角加工面的平滑度或尺寸的精度无法维持倒角加工结束时的水平。所以，有时在进行了磨光后才进行倒角加工。这样就不会损害倒角加工结束时的倒角加工面的平滑度及尺寸的精度，而制造半导体晶片。另外，还有如下的优点，即，由于磨光结束后的晶片厚度均匀，因此在其后进行倒角加工时，就很容易确保倒角加工面的尺寸的精度。其后，进行酸蚀刻或碱性蚀刻处理，除去磨光等中产生的加工变形等。在研磨晶片时，有各种方式，例如，将晶片贴合在研磨块上，以该研磨块将晶片按压在贴在研磨台上的砂布上，使晶片与砂布滑动接触而进行研磨。但是，作为将晶片贴合在研磨块上的方式，有使用蜡贴合晶片的蜡固定方式和不使用蜡而利用真空吸附等保持的无蜡固定方式。无蜡方式与蜡固定方式相比，由于不需要进行晶片在研磨块上的贴合操作或分离操作，同时研磨后的晶片清洗也十分容易，因此在生产性及成本方面有利。但是，在研磨晶片的平面度、由研磨料浆造成的晶片背面的局部的蚀刻等方面有问题，现在以蜡固定方式为主流。该蜡固定方式中，通过用真空吸附器吸附晶片，将蜡涂布在晶片背面，使该晶片背面朝向下方，在研磨块附近解除真空吸附器的吸附，使晶片因自重而向研磨块上下落，从而将晶片贴合在研磨块上。或者，通过用装入了气垫的真空吸附器使涂布蜡后的晶片保持原状或反转，将晶片背面的中央部按压在研磨块上，在该状态下解除真空吸附器的吸附，从而将晶片贴合在研磨块上。作为该研磨块，可以使用硼酸玻璃等玻璃制、氧化铝或碳化硅等陶瓷制的材料。随着对晶片的平面度的要求逐渐严格，刚性高的陶瓷制的研磨块逐渐成为主流。另外，也有对晶片的表背两面同时研磨的方法或具有用于对晶片背面进行轻抛光而获得高平面度的晶片的工序的情况。像这样，在以往的晶片制造中，在将单晶硅锭切片而制成硅晶片后，对该硅晶片依次实施倒角、磨光、蚀刻等各工序，然后实施使至少晶片主面镜面化的研磨。另外，还使用圆筒抛光轮等进行使倒角部分镜面化的镜面倒角加工。但是，虽然最终的形状由晶片的研磨工序决定，但是此前的工序(研磨前的工序)的晶片的状态对研磨工序中的平面度也有很大的影响。即，例如前工序的蚀刻后的晶片(以下有时简称为CW)的形状对研磨后的形状也有影响，例如蚀刻为酸蚀刻时，起伏较大，平面度难以改善。虽然通过减小该起伏来进行平面度的改善，但是这要利用碱性蚀刻和酸蚀刻的组合或碱性蚀刻等的改良来实施。但是，虽然从平面度的改善及成本方面考虑进行碱性蚀刻是有利的，但是用此种蚀刻液会在研磨后的晶片外周部观察到环状的塌边，从而产生了局部的平面度的恶化。虽然利用碱性蚀刻可以显著改善晶片面内的SFQR，但是因如上所述的外周部的塌边，SFQRmax值会恶化，作为晶片整体的评价无法被评价为高平面度。特别是，近年来，要求连晶片外周部也具有高平面度的晶片，由于外周部的塌边的影响，因此就无法利用碱性蚀刻的优点。所谓SFQR(Site Front Least Squares Range)是指就平面度而言，对每个点算出表面基准的平均平面，表示相对于该面的凹凸的最大值的值(以在所设定的地点内用最小二乘法算出的数据的点内平面作为基准平面，由该平面起的+侧、一侧各个最大位移量的绝对值的和，是对每个点进行评价的值)，SFQRmax是晶片上的所有点的SFQR中的最大值。碱性蚀刻中，虽然面内的SFQR值良好，但是由于外周部塌边，因此在外周部存在SFQRmax值，在外观上使晶片的质量恶化。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种问题而提出的，其目的在于，提供在研磨进行了碱性蚀刻的晶片(CW)时，可以制造晶片的外周部没有环状的塌边的晶片的半导体晶片的制造方法及晶片外周部没有环状的塌边的晶片。本专利技术的半导体晶片的制造方法的方式1的特征是，具有按照镜面研磨至原料晶片的背面的倒角部边界的面内侧的一部分的方式进行背面部分研磨及镜面倒角的背面部分研磨镜面倒角工序、支撑进行了背面部分研磨及镜面倒角的晶片的背面并对该晶片的表面进行镜面研磨的表面研磨工序。本专利技术的半导体晶片的制造方法的方式2的特征是，具有对原料晶片的背面的倒角部边界的面内侧的一部分进行镜面研磨的背面部分研磨工序、支撑进行了背面部分研磨的晶片的背面并对该晶片的表面进行镜面研磨的表面研磨工序。也可以在对该进行了背面部分研磨的晶片进行了镜面倒角加工后，对晶片表面进行镜面研磨。如所述方式1及2所示，在将原料晶片的背面的倒角部边界的面内侧的一部分镜面化后，通过研磨晶片表面可以防止晶片外周部的塌边，从而可以制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体晶片的制造方法，其特征是，具有按照镜面研磨至原料晶片的背面的倒角部边界的面内侧的一部分的方式进行背面部分研磨及镜面倒角的背面部分研磨镜面倒角工序、支撑进行了背面部分研磨及镜面倒角的晶片的背面并对该晶片的表面进行镜面研磨的表面研磨工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2002-4-30 128550/20021.一种半导体晶片的制造方法，其特征是，具有按照镜面研磨至原料晶片的背面的倒角部边界的面内侧的一部分的方式进行背面部分研磨及镜面倒角的背面部分研磨镜面倒角工序、支撑进行了背面部分研磨及镜面倒角的晶片的背面并对该晶片的表面进行镜面研磨的表面研磨工序。2.一种半导体晶片的制造方法，其特征是，具有对原料晶片的背面的倒角部边界的面内侧的一部分进行镜面研磨的背面部分研磨工序、支撑进行了背面部分研磨的晶片的背面并对该晶片的表面进行镜面研磨的表面研磨工序。3.根据权利要求2所述的半导体晶片的制造方法，其特征是，还具有对进行了所述背面部分研磨的晶片进行镜面倒角的镜面倒角工序，并对进行了镜面倒角的晶片的表面进行镜面研磨。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的半导体晶片的制造方法，其特征是，所述原料晶片为进行了碱性蚀刻的晶片。5.一种半导体晶片的制造方法，其特征是，由将单晶棒切割为薄板状的晶片的切片工序、对所得的晶片进行倒角加工的第1倒角工序、对进行了倒角加工的晶片实施磨光处理的磨光工序、对进行了磨光处理的晶片实施再次的倒角加工的第2倒角工序、对实施了再次的倒角加工的晶片进行碱性蚀刻处理的蚀刻工序、对进行了蚀刻处理的晶片按照镜面研磨至晶片背面的倒角部边界的面内侧的一部分的方式进行背面部分研磨及镜面倒角的背面部分研磨镜面倒角工序、支撑进行了背面部分研磨及镜面倒角的晶片的背面并对该晶片的表面进行镜面研磨的表...

【专利技术属性】
技术研发人员：木田隆广，宫崎诚一，西村和彦，林伸之，新井克典，
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]