TWI911401B - 晶圓的加工方法及晶圓 - Google Patents

Abstract

本發明為一種晶圓的加工方法，其特徵在於：使用10000番以上的研磨石來對晶圓的表面及與該表面相反側的背面進行平面研削，且以使前述背面的裕度成為前述表面的裕度的1/4倍以下的方式對進行平面研削後的前述晶圓進行雙面研磨。藉此，能夠提供：一種晶圓的加工方法，其能夠選擇性地對晶圓的背面進行粗糙化，且能夠抑制晶圓因應力而翹曲；及一種晶圓，其背面已充分進行粗糙化，且翹曲度小。

Description

晶圓的加工方法及晶圓

本發明是有關一種晶圓的加工方法及晶圓。

目前對進行研削後的晶圓進行的雙面研磨幾乎無表面背面的裕度差，而正進行研磨以消除因研削而產生的條痕。因此，算術粗糙度也幾乎皆為0.1 nm以下，而容易晶圓表面背面皆成為平坦面。 [先前技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2000-150431號公報 專利文獻2：日本特開平11-233462號公報 專利文獻3：日本特開2002-25950號公報 專利文獻4：日本特開平9-246220號公報 專利文獻5：日本特開2013-45909號公報 專利文獻6：日本特開2014-236147號公報

[發明所欲解決的問題] 如果因研削而產生的條痕殘留在晶圓的表面背面，則晶圓會因該條痕的應力而產生翹曲度。正在尋求一種雙面研磨方法，其一面利用上述點來維持平坦度和奈米形貌的品質，一面自在地以不同的研磨裕度來對表面背面進行研磨，而能夠控制晶圓表面背面的條痕量，並使晶圓翹曲成凸或凹形狀來控制晶圓的形狀。並且，作為最近的顧客需求，例如：對於光微影步驟中的真空銷夾頭(pin chuck)，背面較粗糙則較能夠降低銷與晶圓間的摩擦，故正在期望背面已進行粗糙化的晶圓。然而，目前正在進行的雙面研磨的研磨方法中，無法使加工面的算術粗糙度Sa變粗糙0.2 nm以上。

本發明是為了解決上述問題而完成，目的在於提供：一種晶圓的加工方法，其能夠選擇性地對晶圓的背面進行粗糙化，且能夠抑制晶圓因應力而翹曲；及一種晶圓，其背面已充分進行粗糙化，且翹曲度小。 [解決問題的技術手段]

為了解決上述所欲解決的問題，而本發明中提供一種晶圓的加工方法，其特徵在於： 使用10000番以上的研磨石來對晶圓的表面及與該表面相反側的背面進行平面研削，且 以使前述背面的裕度成為前述表面的裕度的1/4倍以下的方式對進行平面研削後的前述晶圓進行雙面研磨。

如果藉由這樣的晶圓的加工方法，則能夠選擇性地對晶圓的背面進行粗糙化，且能夠抑制晶圓因應力而翹曲。

較佳是：以使前述晶圓的前述背面的在波長10 μm～100 μm的區域的算術粗糙度(Sa)成為1 nm以上再且前述晶圓的Warp成為10 μm以下的方式進行前述雙面研磨。

如果藉由這樣的加工方法，則能夠獲得一種晶圓，其一面背面具有更充分的粗糙度，一面翹曲度充分小。

此外，本發明中提供一種晶圓，其特徵在於：具有鏡面的表面及與該表面相反側的背面，且前述背面的在波長10 μm～100 μm的區域的算術粗糙度(Sa)為1 nm以上再且前述晶圓的Warp為10 μm以下。

如果為這樣的晶圓，則由於背面已充分進行粗糙化，且翹曲度充分小，故在晶圓的背面宜已進行粗糙化的用途中能夠顯示優異的處理性。 [功效]

如上所述，如果為本發明的晶圓的加工方法，則能夠選擇性地對晶圓的背面進行粗糙化，且能夠抑制晶圓因應力而翹曲。

此外，本發明的晶圓由於背面已充分進行粗糙化，且翹曲度充分小，故在晶圓的背面宜已進行粗糙化的用途、例如光微影步驟中的真空銷夾頭中能夠顯示優異的處理性。

如上所述，先前一直尋求開發一種晶圓的加工方法，其在進行平面研削後的晶圓的雙面研磨時，能夠選擇性地對背面進行粗糙化，且能夠抑制晶圓因應力而翹曲。

本發明人等針對上述所欲解決的問題反覆致力進行研究後，結果發現下述事實而完成本發明：藉由對表面背面雙面使用10000番(＃10000)以上的研磨石來進行高番數平面研削後，使用此晶圓，以使雙面研磨時的表面的裕度成為背面的裕度的4倍以上(背面的裕度成為表面的裕度的1/4倍以下)的方式進行研磨，即能夠選擇性地只對背面進行粗糙化，且能夠抑制晶圓因應力而翹曲。

也就是說，本發明為一種晶圓的加工方法，其特徵在於： 使用10000番以上的研磨石來對晶圓的表面及與該表面相反側的背面進行平面研削，且 以使前述背面的裕度成為前述表面的裕度的1/4倍以下的方式對進行平面研削後的前述晶圓進行雙面研磨。

此外，本發明為一種晶圓，其特徵在於：具有鏡面的表面及與該表面相反側的背面，且前述背面的在波長10 μm～100 μm的區域的算術粗糙度(Sa)為1 nm以上再且前述晶圓的Warp為10 μm以下。

再者，雖有在不同條件下對表面背面個別進行平面研削的方法等(例如專利文獻1)，但很少有報告指出關於藉由雙面研磨來使晶圓背面粗糙化的技術。例如：專利文獻2及3揭示：在不同條件下對表面背面進行雙面研磨。此外，專利文獻4～6揭示一種關於雙面研磨的技術，且揭示提供一種背面已進行粗糙化的晶圓。然而，此等文獻之中的任一文獻皆無任何下述揭示：像本發明這樣對使用10000番以上的研磨石來進行高番數平面研削後的晶圓以使表面背面的裕度不同的方式進行雙面研磨。

以下一面參照圖式一面詳細說明本發明，但本發明並不受此等所限定。

[晶圓的加工方法] 第1圖為說明本發明的晶圓的加工方法的雙面研磨時的裕度的一例的概略圖。

本發明的晶圓的加工方法中，使用10000番以上的高番數的研磨石來對晶圓1進行表面及與其相反側的背面的平面研削後，對於該晶圓1，像第1圖這樣以使背面3的裕度13成為表面2的裕度12的1/4倍以下的方式進行雙面研磨。例如：當將表面2的裕度12設為40 μm時，將背面3的裕度13設為10 μm以下。關於裕度差，能夠使用例如平台旋轉速度等來調整。雙面研磨能夠設為例如雙面同時研磨。關於上述高番數的研削，可為雙面同時研削，且或者也可為對各個單面進行研削。藉由雙面研磨，即能夠獲得一種晶圓21，其具有表面22及與其相反側的背面23。

如果藉由這樣的本發明的加工方法，則能夠選擇性地對晶圓21的背面23進行粗糙化，且能夠抑制晶圓21因應力而翹曲。以上述方式進行而獲得的晶圓21由於一面背面23具有充分的粗糙度，一面翹曲度充分小，故在晶圓的背面23宜已進行粗糙化的用途、例如光微影步驟中的真空銷夾頭中能夠顯示優異的處理性。

另一方面，當使用未達10000番的研磨石來進行平面研削時，無法充分抑制晶圓的翹曲度，平面研削中所使用的研磨石的番數的上限無特別限定，能夠設為例如12000番。

如果以使背面3的裕度13成為較表面2的裕度12的1/4倍更大的方式進行雙面研磨，則無法充分抑制晶圓的翹曲度、或無法達成背面的充分粗糙化。雙面研磨較佳是以使背面3的裕度13成為表面2的裕度12的1/20倍以上且1/4倍以下的方式進行。

本發明的晶圓的加工方法中，較佳是：以使前述晶圓21的背面23的在波長10 μm～100 μm的區域的算術粗糙度(Sa)成為1 nm以上再且晶圓21的Warp成為10 μm以下的方式進行雙面研磨。上述算術粗糙度(Sa)的上限無特別限定，算術粗糙度(Sa)能夠設為例如1 nm以上且5 nm以下。此外，晶圓21的Warp較小則為較佳。能夠設為例如4 μm以上且10 μm以下。

在本發明的晶圓的加工方法中加工的晶圓無特別限定，可舉例如矽晶圓。

[晶圓] 第1圖中也一併表示本發明的晶圓的一例。 第1圖表示的晶圓21具有鏡面的表面22及與表面22相反側的背面23。晶圓21中，背面23的在波長10 μm～100 μm的區域的算術粗糙度(Sa)為1 nm以上。並且，晶圓21的Warp為10 μm以下。上述算術粗糙度(Sa)的上限無特別限定，算術粗糙度(Sa)能夠設為例如1 nm以上且5 nm以下。此外，晶圓21的Warp較小則為較佳。能夠設為例如4 μm以上且10 μm以下。

這樣的晶圓21由於背面23已充分進行粗糙化，且翹曲度充分小，故在晶圓的背面宜已進行粗糙化的用途、例如光微影步驟中的真空銷夾頭中能夠顯示優異的處理性。

本發明的晶圓能夠藉由例如本發明的晶圓的加工方法來獲得。 [實施例]

以下使用實施例及比較例來具體說明本發明，但本發明並不受此等所限定。

(實施例1) ・實驗條件 雙面研磨裝置是使用4路徑(way)方式的雙面研磨裝置也就是不二越機械公司製DSP-20B。研磨布是採用Shore A硬度90的發泡胺酯(urethane)墊，漿液是使用：含氧化矽研磨粒/平均粒徑35 nm/研磨粒濃度1.0 wt％/pH10.5/KOH基底。

實施例1中，準備複數個晶圓，對各晶圓的表面及背面，使用＃10000(10000番)的研磨石來對各個單面進行平面研削。然後，對進行平面研削後的各個晶圓，相互變更條件(上下平台的轉速)來進行雙面同時研磨，而對晶圓進行加工。實施例1中，以使背面的裕度成為表面的裕度的1/4倍以下的方式，將上平台與下平台的旋轉比設為6：1及5：1這2種位準來進行雙面研磨。

(實施例2) 實施例2中，除了對準備的晶圓的表面及背面，使用＃12000(12000番)的研磨石來進行平面研削以外，其餘與實施例1同樣地進行，而進行晶圓的加工。實施例2中，以使背面的裕度成為表面的裕度的1/4倍以下的方式，將上平台與下平台的旋轉比設為6：1、5：1及4：1這3種位準來進行雙面研磨。

(比較例1) 比較例1中，除了在像背面的裕度成為較表面的裕度的1/4倍更大這樣的條件下進行雙面研磨以外，其餘與實施例1同樣地進行，而進行晶圓的加工。比較例1中，將上平台與下平台的旋轉比設為3：1、2：1及1.5：1這3種位準來進行雙面研磨。

(比較例2) 比較例2中，除了在像背面的裕度成為較表面的裕度的1/4倍更大這樣的條件下進行雙面研磨以外，其餘與實施例2同樣地進行，而進行晶圓的加工。比較例2中，將上平台與下平台的轉速設為3：1及2：1這2種位準來進行雙面研磨。

(比較例3) 比較例3中，準備複數個晶圓，對各晶圓的表面及背面，使用＃8000(8000番)的研磨石來進行平面研削。然後，對進行平面研削後的各個晶圓，相互變更條件來進行雙面研磨，而對晶圓進行加工。比較例3中，將上平台與下平台的轉速設為6：1、5：1、4：1、3：1及2：1這5種位準來進行雙面研磨。

對加工後的晶圓，在條件NH ₄OH：H ₂O ₂：H ₂O＝1：1：15下進行SC-1洗淨。關於Warp，使用KLA的Wafersight1來測定洗淨後的晶圓，關於在波長10 μm～100 μm的區域的背面的算術粗糙度Sa，使用Mitsutoyo的SJ-410，以1 mm的探測(probing)來進行測定。

[測定結果] 第2圖中，以實施例及比較例中的研削中所使用的研磨石的番數與加工後的晶圓的背面的算術粗糙度(Sa)及Warp之間的關係的形式顯示測定結果。

由第2圖能夠確認翹曲度也與算術粗糙度(Sa)增加一起增加。以8000番～12000番來進行比較後，結果對使用12000番的研磨石來研削後的晶圓進行雙面研磨的例子在雙面研磨後最能夠抑制翹曲度(Warp)。當對使用10000番的研磨石來研削後的晶圓進行雙面研磨時，也能夠確認到：控制在第2圖的灰色表示的區域內的晶圓，該區域是對應於一面背面具有充分的粗糙度一面翹曲度充分小的晶圓。

具體而言，在實施例1(平面研削：10000番的研磨石；雙面研磨：背面的裕度為表面的裕度的1/4倍以下)及實施例2(平面研削：12000番的研磨石；雙面研磨：背面的裕度為表面的裕度的1/4倍以下)中加工後的晶圓控制在第2圖的灰色的區域內。

另一方面，比較例1及2中，雖分別使用10000番及12000番的研磨石來進行平面研削，但以使背面的裕度成為較表面的裕度的1/4倍更大的方式進行雙面研磨，而無法獲得控制在第2圖的灰色的區域內的晶圓。

此外，比較例3中，使用8000番的研磨石來進行平面研削後，能夠觀察到下述特徵：雖能夠達成粗糙化，但翹曲度變大。像第2圖表示的這樣，比較例3中，無法獲得控制在第2圖的灰色的區域內的晶圓。

因此，需要使用10000番以上的研磨石來進行平面研削，且以使背面的裕度成為表面的裕度的1/4倍以下的方式設定雙面研磨時的表面背面裕度差，即能夠只對背面充分進行粗糙化，且能夠充分抑制翹曲度。

再者，本發明並不受上述實施形態所限定。上述實施形態只是例示，只要具有與本發明的申請專利範圍中所記載的技術思想實質上相同的構成且產生相同的作用效果，無論是何種，都包含在本發明的技術範圍內。

1,21:晶圓 12:表面的裕度 13:背面的裕度 2,22:表面 3,23:背面

第1圖為說明本發明的晶圓的加工方法的雙面研磨時的裕度的一例的概略圖。 第2圖為顯示實施例及比較例中的研削中所使用的研磨石的番數與加工後的晶圓的背面的算術粗糙度(Sa)及Warp之間的關係的圖表。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

1,21:晶圓

12:表面的裕度

13:背面的裕度

2,22:表面

3,23:背面

Claims (3)

1. 一種晶圓的加工方法，其特徵在於： 　　使用10000番以上的研磨石來對晶圓的表面及與該表面相反側的背面進行平面研削，且 　　以使前述背面的裕度成為前述表面的裕度的1/4倍以下的方式對進行平面研削後的前述晶圓進行雙面研磨。
2. 如請求項1所述的晶圓的加工方法，其是以使前述晶圓的前述背面的在波長10 μm～100 μm的區域的算術粗糙度(Sa)成為1 nm以上再且前述晶圓的Warp成為10 μm以下的方式進行前述雙面研磨。
3. 一種晶圓，其特徵在於：具有鏡面的表面及與該表面相反側的背面，且前述背面的在波長10 μm～100 μm的區域的算術粗糙度(Sa)為1 nm以上再且前述晶圓的Warp為10 μm以下，前述表面的算術粗糙度為0.1 nm以下。