晶片的镜面倒角方法、晶片的制造方法及晶片与流程

本发明涉及晶片的镜面倒角方法、晶片的制造方法及晶片。

背景技术：

半导体元件通过对从单晶锭切出的晶片实施倒角、抛光、蚀刻、双面研磨、镜面倒角、精加工研磨等后借助元件工序在晶片的主面形成电气回路等来制造。这里，“倒角”是指，使用倒角用的磨石等在晶片的周缘部形成倒角面的处理，“镜面倒角”是指，使用研磨垫将以倒角形成的倒角面镜面研磨的处理。

专利文献1中通过以下的方法对被倒角的晶片实施镜面倒角。即，相对于以晶片的主面与倒角面所成的角度为约22°的方式倒角的晶片的倒角面，推抵研磨垫来进行镜面倒角，使得研磨垫的主面与晶片的主面所成的角度为约45°。

专利文献1：日本特开平11-188590号公报。

但是，通过专利文献1的方法进行镜面倒角的晶片中，发现在晶片的最终洗涤工序以后的工序，晶片夹头、晶片容纳容器内的槽与晶片接触，由此，有起尘的可能性。并且，仔细观察镜面倒角的晶片的表面，发现在晶片的主面与倒角面的边界产生棱角，由此有发生起尘的可能性。

技术实现要素：

本发明鉴于上述问题，目的在于提供能够抑制晶片的主面与倒角面的边界的棱角的晶片的镜面倒角方法。此外，本发明的目的在于，提供能够制造抑制晶片的主面与倒角面的边界的棱角的晶的晶片的制造方法。此外，本发明的目的在于，提供抑制晶片的主面与倒角面的边界的棱角的晶片。

为了解决上述问题的本发明的要点方案如下所述。

(1)一种借助研磨垫对晶片的倒角面进行镜面研磨的晶片的镜面倒角方法，其特征在于，将前述研磨垫的主面与前述晶片的主面所成的角度α设为前述晶片的前述主面与前述倒角面所成的角度θ的、前述晶片的倒角时的目标值以下。

(2)上述(1)所述的晶片的镜面倒角方法中，将前述角度θ的目标值设为22°以上26°以下。

(3)上述(2)所述的晶片的镜面倒角方法中，将前述角度α设为20°以上。

(4)上述(1)~(3)中的任一项所述的晶片的镜面倒角方法中，使用晶片的镜面倒角装置，前述晶片的镜面倒角装置具备台、研磨垫安装夹具，前述台将前述晶片吸附来保持且能够旋转，前述研磨垫安装夹具在相对于前述晶片的前述主面倾斜的倾斜面粘贴有前述研磨垫，且能够沿该倾斜面摆动，使前述研磨垫安装夹具的前述倾斜面与前述晶片的前述主面所成的角度与前述角度α一致，且在使前述研磨垫总与借助前述台旋转的前述晶片的前述倒角面接触的状态下，使前述研磨垫安装夹具沿前述倾斜面摆动。

(5)上述(1)~(3)中的任一项所述的晶片的镜面倒角方法中，使用晶片的镜面倒角装置，前述晶片的镜面倒角装置具备台、研磨垫安装夹具，前述台能够将前述晶片吸附来保持，前述研磨垫安装夹具在相对于前述晶片的前述主面倾斜的倾斜面粘贴有前述研磨垫，且能够沿该倾斜面摆动，使前述研磨垫安装夹具的前述倾斜面与前述晶片的前述主面所成的角度与前述角度α一致，且在使前述研磨垫总与保持于前述台的前述晶片的前述倒角面接触的状态下，使前述研磨垫安装夹具沿前述倾斜面摆动且沿前述晶片的周向移动。

(6)上述(4)或(5)所述的晶片的镜面倒角方法中，前述台的直径从吸附于前述晶片的一侧的面向与该面相反的一侧的面缩径。

(7)上述(6)所述的晶片的镜面倒角方法中，前述台的侧面与前述台的吸附于前述晶片的一侧的面所成的角度为20°以下。

(8)一种晶片的制造方法，包括使用上述(1)~(7)中任一项所述的晶片的镜面倒角方法将前述晶片镜面倒角。

(9)一种晶片，其特征在于，正面与倒角边界部的棱角量及/或背面与倒角边界部的棱角量为180μm以上。

(10)上述(9)所述的晶片中，前述正面与倒角边界部的棱角量及/或前述背面与倒角边界部的棱角量为200μm以上。

(11)上述(9)或(10)所述的晶片中，esfqrmax为45nm以下。

发明效果

根据本发明，能够得到抑制晶片的主面与倒角面的边界的棱角的晶片。

附图说明

图1是表示能够用于本发明的一实施方式的晶片的镜面倒角方法的晶片的周缘部的形状的示意剖视图。

图2a是能够用于本发明的一实施方式的晶片的镜面倒角方法的晶片的镜面倒角装置100的概略图。

图2b是图2a的部分i的放大图。

图3a是说明将棱角定量化的方法的图。

图3b是说明将棱角定量化的方法的图。

图4是在各发明例及比较例中表示研磨垫的主面与晶片的正面侧的主面所成的角度α1、正面与倒角边界部的棱角量的关系的图表。

图5是在各发明例及比较例中表示研磨垫的主面与晶片的正面侧的主面所成的角度α1与esfqrmax的关系的图表。

图6是说明棱角量与esfqrmax的关系的图表。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。

首先，对能够用于本实施方式的晶片的镜面倒角方法的晶片进行说明。参照图1，晶片的周缘部具有与晶片的正面侧的主面m1及背面侧的主面m2垂直的端面e、连接晶片的正面侧的主面m1与端面e的上倒角面c1、连接晶片的背面侧的主面m2与端面e的下倒角面c2。图1所示的形状的晶片例如能够相对于从单晶锭切出的晶片实施倒角后通过实施双面研磨来得到。

图1中，θ1是晶片的正面侧的主面m1与上倒角面c1所成的角度(以下称作“上倒角角度”)。θ2是晶片的背面侧的主面m2与下倒角面c2所成的角度(以下称作“下倒角角度”)。即，本说明书中，将晶片的主面与倒角面所成的角度θ中的正面侧的角度定义成θ1，背面侧的角度定义成θ2。晶片的倒角中，能够将θ1、θ2的目标值设定成22°以上26°以下。该目标值由倒角中使用的倒角箔等的夹具的槽形状确定。但是，由于夹具的槽的摩耗、双面研磨中的研磨余量等，用于镜面倒角的晶片的θ1、θ2有从目标值偏离±1°的可能性。另外，若使θ1、θ2的目标值比26°大，则用于镜面倒角前的晶片的倒角角度变大，所以棱角抑制的效果变小。θ1、θ2的目标值更优选为设定成22°以上23°以下，进一步优选地设定成22°。

t是晶片的周缘部的厚度，能够设定成760μm~790μm。a1为上倒角宽度，a2为下倒角宽度，a1、a2能够都设定成200μm~450μm。b1为上倒角厚度，b2为下倒角厚度，b1、b2能够都设定成80μm~240μm。r1为上倒角部的曲率半径，r2为下倒角部的曲率半径，r1、r2能够都设定成200~250μm。bc为端面的晶片厚度方向的长度，能够设定成300μm~600μm。另外，图1中对bc≠0的晶片进行说明，但能够用于本实施方式的晶片的镜面倒角方法的晶片也可以是bc＝0的所谓的圆弧型的晶片。

接着，对本实施方式的晶片的镜面倒角方法中能够使用的晶片的镜面倒角装置100进行说明。

参照图2a，镜面倒角装置100具备吸附晶片w来保持且能够旋转的台2、配置于能够与晶片w的上倒角面c1接触的位置的第1研磨垫4、配置于能够与晶片w的下倒角面c2接触的位置的第2研磨垫6、向晶片w的周缘部供给浆料的浆料供给机构8。

第1研磨垫4粘贴于第1研磨垫安装夹具10的倾斜面10a。第1研磨垫安装夹具10能够沿倾斜面10a摆动，与此相随，第1研磨垫4也能够沿倾斜面10a摆动。此外，第2研磨垫6粘贴于第2研磨垫安装夹具12的倾斜面12a。第2研磨垫安装夹具12能够沿倾斜面12a摆动，与此相随，第2研磨垫6也能够沿倾斜面12a摆动。这里，第1、2研磨垫安装夹具10、12在俯视镜面倒角装置100的情况下，配置于隔着晶片w互相相向的位置。另外，使第1、2研磨垫安装夹具10、12摆动的机构没有特别限定，例如能够使用借助空气压力缸或伺服马达等驱动的滑动机构。

第1、2研磨垫4、6优选使用压缩率为1.5%~7.5%的研磨垫，更优选使用压缩率为3.5%~7.5%的研磨垫。具有这些压缩率的研磨垫是比一般的镜面倒角中使用的研磨垫(压缩率：9%以上)更硬的研磨垫，能够抑制过度研磨，并且防止上下倒角面c1、c2中的接近端面e侧的部分不被研磨地残留。这样的研磨垫的材质是一般的材质即可，例如能够使用聚氨酯制无纺布。此外，第1、2研磨垫4、5的厚度可以是1.0~2.0mm。

台2优选为，从吸附于晶片w的一侧的面面向与该面相反的一侧的面使其直径缩径，使得第1、2研磨垫安装夹具10、12摆动时不与第1、2研磨垫安装夹具10、12及第1、2研磨垫4、6接触。具体地，台2的侧面与台2的吸附于晶片w的一侧的面所成的角度β优选为20°以下。此外，台2的吸附于晶片w的一侧的面的直径优选为比晶片w的直径小4~10mm。由此，能够在不使与晶片w的吸附力下降的情况下防止台2与第1、2研磨垫4、6的干涉。

接着，对能够使用上述镜面倒角装置100进行的本实施方式的晶片的镜面倒角方法的一例进行说明。

参照图2a，通过使台2旋转来使晶片w旋转，使第1研磨垫4总与晶片w的上倒角面c1接触、使第2研磨垫6总与晶片w的下倒角面c2接触的状态下，使第1研磨垫安装夹具10沿倾斜面10a摆动，使第2研磨垫安装夹具12沿倾斜面12a摆动。另外，对于第1、2研磨垫安装夹具10、12，沿从晶片w的周缘部朝向中心部的方向施加载荷，被从浆料供给机构8供给的浆料被向晶片w的周缘部供给。这样，第1研磨垫4也沿倾斜面10a摆动，第2研磨垫6也沿倾斜面12a摆动。由此，上倒角面c1被第1研磨垫4镜面研磨，下倒角面c2被第2研磨垫6镜面研磨。另外，晶片w的转速能够为300~1500rpm，施加于第1、2研磨垫安装夹具的载荷的大小能够为30~60n，摆动速度能够为1~8mm/sec。此外，浆料能够使用含有胶体二氧化硅的碱性的公知的浆料。

也参照图1，在本实施方式中，重要的是，在上述的镜面倒角处，使第1研磨垫4的主面与晶片w的正面侧的主面m1所成的角度α1为晶片w的倒角时的上倒角角度θ1的目标值以下、及/或使第2研磨垫6的主面与晶片w的背面侧的主面m2所成的角度α2为晶片w的倒角时的下倒角角度θ2的目标值以下。以下说明该技术的意义。另外，图2b中，表示θ1与α1的大小关系的一例，α1比θ1小。

以往的镜面倒角中，将研磨垫的主面与晶片的主面所成的角度α设定成比倒角角度θ的倒角时的目标值大很多。这是因为，认为若使研磨垫的主面与晶片的主面所成的角度α过小，则距晶片的主面与倒角面的边界数百μm以上也是晶片的中心侧的区域被过度研磨。确实根据以往的方法能够抑制过度研磨。但本发明的多位发明人发现，根据以往的方法，晶片的主面与倒角面的边界的研磨量不足，由此在该边界产生棱角，因此在晶片的最终洗涤以后的工序中有发生起尘的可能性这样的新的技术问题。并且，进行进一步的研究，发现即使使研磨垫的主面与晶片的主面所成的角度α比以往小，过度研磨也并不成为问题。进而，发现通过研磨垫的主面与晶片的主面所成的角度α为倒角角度θ的倒角时的目标值以下，能够将过度研磨抑制成允许水平，且也能够抑制棱角。本实施方式是基于这些发现作出的。

本说明书的“棱角”能够通过以下的方法定量化。首先，用公知的激光显微镜将晶片的表面形状沿径向扫描。具体地，将扫描方向设为x轴，将从晶片的主面的外周端向中心侧400~600μm的位置设为扫描的起点(x坐标的原点)，将从晶片的外周端向中心侧100~300μm的位置设为扫描的终点。由此，得到图3a所示的轮廓曲线(f(x))。接着，使用公知的解析方法，将轮廓曲线(f(x))用x来二次微分，由此得到图3a所示的二次微分曲线(f”(x))。接着，将二次微分曲线(f”(x))的峰的深度最大的峰(以下称作“最大峰”)特定。然后，将最大峰的深度设为d，将y＝-d×60%和y＝f”(x)的交点的x坐标设为x1、x2。接着，使用公知的解析方法，如图3b所示，将x1≤x≤x2的区域的轮廓曲线(f(x))用圆拟合。将这样拟合的圆的半径的大小用作棱角的指标。即，拟合的圆的半径越大，意味着越抑制晶片的主面与倒角面的边界的棱角。另外，扫描晶片的正面侧的主面的情况下，将拟合的图3b所示的圆的半径(单位：μm)称作正面与倒角边界部的棱角量。另一方面，扫描晶片的背面侧的主面的情况下，将用与正面和倒角边界部的棱角量相同的方法拟合的圆的半径(单位：μm)称作背面与倒角边界部的棱角量。另外，图3a、b中，x≥230μm的区域的f(x)的振动为与晶片的表面形状无关的噪音。

参照图1，晶片的倒角中，能够将上倒角角度θ1及下倒角角度θ2的目标值分别设定成22°以上26°以下。θ1及θ2更优选22°以上23°以下，进一步优选为22°。该情况下，也参照图2a，通过使角度α1为22°以下，能够使正面与倒角边界部的棱角量为180μm以上。此外，通过使角度α2为22°以下，能够使背面与倒角边界部的棱角量为180μm以上。进而，通过使角度α1为21°以下，用于镜面倒角的晶片的倒角角度即使不均，也能够切实地抑制棱角。例如，由于倒角角度不均而为θ1＝22°±1°的情况下，也能够使正面与倒角边界部的棱角量为200μm以上。此外，通过使角度α2为21°以下，用于镜面倒角的晶片的倒角角度即使不均，也能够切实地抑制棱角。例如，由于倒角角度不均而为θ2＝22°±1°的情况下，也能够使背面与倒角边界部的棱角量为200μm以上。

从将晶片w的正面侧的过度研磨抑制成允许水平的观点出发，优选地将角度α1设定成20°以上。此外，从将晶片w的背面侧的过度研磨抑制成允许水平的观点出发，优选地将角度α2设定成20°以上。另外，“过度研磨为允许水平”意味着esfqrmax为45nm以下。

本说明书的“esfqrmax”基于semi规格m67所规定的esfqr(edgesitefrontleastsquaresrange)确定。具体地，将从晶片的外周端沿径向1~30mm的环状区域沿晶片的周向分割成72个扇形的扇区。并且，将从各扇区内的厚度分布通过最小二乘法求出的距基准面的正侧的最大位移量与负侧的最大位移量的绝对值的和设为各扇区的esfqr。并且，将这些esfqr中的最大的设为esfqrmax。

即，若将α1设定成20°以上22°以下，则能够使esfqrmax为45nm以下且使正面与倒角边界部的棱角量为180μm以上。若将α1设定成20°以上21°以下，则能够使esfqrmax为45nm以下且使正面与倒角边界部的棱角量为200μm以上。同样地，若将α2设定成20°以上22°以下，则能够使esfqrmax为45nm以下且使背面与倒角边界部的棱角量为180μm以上。若将α2设定成20°以上21°以下，则能够使esfqrmax为45nm以下且使背面与倒角边界部的棱角量为200μm以上。

以上以本实施方式为例对本发明的晶片的镜面倒角方法进行了说明，但本发明不限于此，能够在权利要求书的范围内适当改变。

例如，能够使用以下说明的镜面倒角装置进行晶片的镜面倒角。即，使用具备能够吸附晶片来保持的台、在相对于晶片的主面倾斜的倾斜面粘贴有研磨垫且能够沿该倾斜面摆动的研磨垫安装夹具的晶片的镜面倒角装置。并且，使研磨垫安装夹具的倾斜面与晶片的主面所成的角度和研磨垫的主面与晶片的主面所成的角度α一致，且在使研磨垫总与保持于台的晶片的倒角面接触的状态下，使研磨垫安装夹具沿倾斜面摆动且沿晶片的周向移动。即，该镜面倒角方法在不使晶片旋转地固定的状态下，在使研磨垫安装夹具沿晶片的周向移动的方面与图2a所示的倒角方法不同。另外，除此以外引用关于图2a说明的内容。

接着，对能够使用上述晶片的镜面倒角方法进行的本发明的晶片的制造方法的一例进行说明。

本实施方式的晶片的制造方法包括使用上述的晶片的倒角方法将晶片镜面倒角。具体地，首先，通过将单晶锭切片来得到晶片。接着，使用公知的倒角用的磨石对晶片实施倒角得到形成有倒角面的晶片。接着，相对于形成有倒角面的晶片实施公知的抛光、还有蚀刻。接着，用公知的双面研磨装置进行晶片的双面研磨。接着，用上述的镜面倒角方法进行晶片的镜面倒角。接着，用公知的单面研磨装置进行晶片的精加工研磨。接着，用公知的洗涤方法进行晶片的洗涤。这样地制造晶片。另外，精加工研磨中研磨量为微量，所以正面与倒角边界部的棱角量、背面与倒角边界部的棱角量、esfqrmax的值不变。

根据本实施方式，能够得到抑制棱角的晶片。

以上以本实施方式为例对本发明的晶片的制造方法进行说明，但本发明不限于此，能够在权利要求书的范围内适当改变。

实施例

(发明例1)

对从单晶硅锭切开的直径：300mm的硅晶片将倒角、抛光、蚀刻、双面研磨以该顺序实施，得到5张具有图1所示的形状的硅晶片。这里，晶片的倒角中借助使用＃2000树脂磨石的倒角加工装置将θ1及θ2的目标值设定成22°。此外，t＝776μm、a1＝240μm、a2＝240μm、b1＝213μm、b2＝213μm、bc＝350μm、r1＝230μm、r2＝230μm。

接着，用图2a所示的镜面倒角装置按照以下的条件相对于各硅晶片实施镜面倒角。

α1，α2：22°

β：20°

第1、2研磨垫的种类：聚氨酯制的无纺布

第1、2研磨垫的压缩率：5%

第1、2研磨垫的厚度：1.5mm

第1、2研磨垫安装夹具的摆动速度：4mm/sec

载荷：37~40n

晶片的转速：1300rpm

浆料的种类：胶体二氧化硅

(发明例2)

以与发明例1相同的方法得到5张用于镜面倒角的硅晶片。除了设α1＝α2＝21°地进行各硅晶片的镜面倒角以外与发明例1相同。

(发明例3)

以与发明例1相同的方法得到5张用于镜面倒角的硅晶片。除了设α1＝α2＝20°地进行各硅晶片的镜面倒角以外与发明例1相同。

(发明例4)

以与发明例1相同的方法得到5张用于镜面倒角的硅晶片。除了设α1＝α2＝19°地进行各硅晶片的镜面倒角以外与发明例1相同。

(比较例1)

以与发明例1相同的方法得到5张用于镜面倒角的硅晶片。除了设α1＝α2＝30°地进行各硅晶片的镜面倒角以外与发明例1相同。

(比较例2)

以与发明例1相同的方法得到5张用于镜面倒角的硅晶片。除了设α1＝α2＝25°地进行各硅晶片的镜面倒角以外与发明例1相同。

(比较例3)

以与发明例1相同的方法得到5张用于镜面倒角的硅晶片。除了设α1＝α2＝23°地进行各硅晶片的镜面倒角以外与发明例1相同。

(评价方法)

相对于各发明例及比较例所得到的各硅晶片，用以下的评价方法评价棱角、过度研磨、及光点缺陷(lpd，lightpointdefect)。

＜棱角的评价＞

根据记述的方法，通过算出正面与倒角边界部的棱角量(以下简称为“棱角量”。)来评价棱角。图4表示评价结果。另外，对于激光显微镜，使用基恩士公司制vk-x200，将从晶片的正面的外周端向中心侧400μm的位置设为扫描的起点，将从晶片的外周端向中心侧100μm的位置设为扫描的终点。此外，为了拟合使用最小二乘法。

＜过度研磨的评价＞

使用平坦度测定装置(kla天可公司制：wafersight2)测定各硅晶片的esfqr，根据上述的方法算出esfqrmax。图5表示测定结果。

＜lpd的评价＞

将各发明例及比较例中所得到的各硅晶片用晶片搬运用机器手的晶片夹头进行1000次夹持(强调评价)后，使用激光粒子计数器(kla-tencor公司制、sp-3)以dco模式测定，求出35nm以上的尺寸的lpd的数量。

(评价结果的说明)

参照图4、5，在比较例1~3中，将角度α1比角度θ1的目标值大地设定，所以esfqrmax被减少至45nm以下，能够抑制过度研磨。但是，棱角量不足180μm，不能抑制棱角。另一方面，发明例1~3中，无论是否将角度α1设定成角度θ1的目标值以下，都能够使esfqrmax减少至45nm以下，能够将过度研磨抑制成允许水平。进而，发明例1中，棱角量为180μm以上，能够抑制棱角，发明例2、3中，棱角量为200μm以上，能够进一步抑制棱角。另外，发明例4为，棱角量良好，但使角度α1过小，所以esfqrmax超过45nm，无法将过度研磨抑制成允许水平。另外，关于背面也同样能够抑制棱角。参照图6，若棱角量比230μm大，则esfqrmax比45nm大而不优选。因此，棱角量优选为230μm以下。

此外，关于lpd，比较例1~3中棱角量不足180μm，所以lpd为2~10个/晶片。这是由于夹持时发生的起尘引起的。与此相对，发明例1中，棱角量为180μm以上，所以lpd为1个/晶片，抑制起尘。此外，发明例2~4中，棱角量为200μm以上，所以lpd为0.1~0.7个/晶片，进一步抑制起尘。

产业上的可利用性

根据本发明，能够得到抑制晶片的主面与倒角面的边界的棱角的晶片。

附图标记说明

m1正面侧的主面

m2背面侧的主面

c1上倒角面

c2下倒角面

e端面

θ1上倒角角度

θ2下倒角角度

100镜面倒角装置

2台

4第1研磨垫

6第2研磨垫

8浆料供给机构

10第1研磨垫安装夹具

10a倾斜面

12第2研磨垫安装夹具

12a倾斜面

α1第1研磨垫的主面与晶片的正面侧的主面所成的角度

α2第2研磨垫的主面与晶片的背面侧的主面所成的角度

β台的侧面与台的吸附于晶片的一侧的面所成的角度

w晶片。

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