專利名稱：硅晶片的研磨方法及制造方法及圓盤狀工作件的研磨裝置及硅晶片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種硅晶片的研磨方法及制造方法及圓盤狀工作件的研磨裝置、以及硅晶片，詳細地說，是有關(guān)于一種在背面及斜角部形成有氧化膜的硅晶片的研磨方法及制造方法、以及適合該研磨方法的圓盤狀工作件的研磨裝置及在背面形成有氧化膜的硅晶片。
背景技術(shù)：
通過磊晶生長在半導體硅晶片的表面形成薄膜時，為了防止在硅晶片內(nèi)的雜質(zhì)導入磊晶層，亦即自摻雜(auto-doping)，在硅晶片的背面，亦即生長磊晶層表面的相反側(cè)的面，通過CVD(化學氣相沉積；Chemical VaporDeposition)等形成例如厚度數(shù)百納米左右的氧化膜。
圖6是在背面形成有氧化膜的硅晶片的外周部的部分剖面概要圖。為了防止外周部發(fā)生殘缺的目的，該硅晶片41通過斜角加工機形成由背側(cè)面斜角面42a、表面?zhèn)让嫘苯敲?2b、以及外周面42c所構(gòu)成的斜角部42，在晶片背面43及斜角部42形成有氧化膜40。
如此，不僅是形成于硅晶片的背面，而且亦形成在其外周的斜角部。但是，在此種晶片上生長磊晶層時，在斜角部的氧化膜上會產(chǎn)生被稱為粒狀物(nodule)的多晶隆起狀異常生長，在晶片處理時，會有因該粒狀物損壞分離而使磊晶生長層受傷的情形。因此，對此種晶片，通常是在去除晶片斜角部的氧化膜后才進行磊晶生長。
去除晶片斜角部的氧化膜的方法，例如日本專利特開平8-85051號公報的記載，公開一種去除氧化膜的方法(現(xiàn)有技術(shù)1)，是通過在旋轉(zhuǎn)的圓筒狀轂部推壓研磨形成有氧化膜的斜角部來去除氧化膜。又，特開2000-317788號公報的記載，公開一種方法(現(xiàn)有技術(shù)2)，是通過在具有凹面形狀的研磨面的研磨具，推壓晶片來去除氧化膜。以下，使用附圖來說明現(xiàn)有技術(shù)。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)1的研磨裝置的概要圖。該研磨裝置10是使晶片13的斜角部接觸旋轉(zhuǎn)的圓筒狀轂部11，邊供給研磨劑邊進行研磨。此時，通過晶片保持具12保持晶片13，通過設(shè)置有晶片保持具12的工作臺14使晶片13傾斜，以晶片斜角部的傾斜面(斜角面)與圓筒狀轂部11的表面平行的方式進行研磨。
又，圖4是現(xiàn)有技術(shù)2的研磨裝置的概要圖。該研磨裝置20是在從外側(cè)至內(nèi)側(cè)以同心圓狀且曲線狀或是直線狀的方式斜傾的面，具備有安裝有研磨布21的旋轉(zhuǎn)體22。該旋轉(zhuǎn)體22是通過馬達23通過驅(qū)動軸23a進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。而且，晶片25是通過保持具24保持，研磨布21推壓晶片斜角部，進行研磨斜角部。
現(xiàn)有技術(shù)2的情況，因為研磨布的研磨面，是同時接觸晶片外周部的被研磨面的全面，與現(xiàn)有技術(shù)1通過圓筒狀轂部研磨比較時，可以得到研磨速度變?yōu)榉浅？焖俚男Ч?。又，特開2000-317788號公報公開一種鏡面研磨方法，可以通過變更研磨劑來去除氧化膜。
又，以往去除晶片斜角部的氧化膜的方法，亦有一種方法(現(xiàn)有技術(shù)3)，如圖5的說明圖所示，是使間隔物31夾在中間而堆積復數(shù)晶片32，將此浸漬在氫氟酸溶液33中一定時間，來溶解去除斜角部的氧化膜。此時，因為被間隔物31夾住的部分不會接觸到氫氟酸，所以若使用指定的直徑的間隔物來夾住晶片32時，可以保護晶片32的背面氧化膜，只去除斜角部的氧化膜。
但是，通過前述現(xiàn)有技術(shù)研磨斜角部而進行去除氧化膜而成的晶片，通過晶片搬運用晶盒或邊緣操作處理搬運機械人進行搬運等操作處理時，會產(chǎn)生在晶片表面有粒子附著的問題。又，通過前述將晶片浸漬在氫氟酸中的方法去除斜角部的氧化膜而得到晶片，亦會產(chǎn)生此問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的，是提供一種硅晶片的研磨方法及制造方法、以及為了適合實施該方法的圓盤狀工作件的研磨裝置、及即使背面形成有氧化膜在操作處理后粒子亦不會有因自動摻雜而使電阻率下降的硅晶片，該硅晶片的研磨方法及制造方法可以防止操作處理后粒子附著在晶片表面上，亦不會有因自動摻雜而使電阻率下降，而且，不會使生產(chǎn)力降低。
為了達成上述目的，本發(fā)明提供一種硅晶片的研磨方法，是用以研磨在背面?zhèn)刃纬捎醒趸さ墓杈姆椒ǎ渲兄辽僭谌コ笆龉杈苯遣康难趸さ耐瑫r，以使氧化膜的厚度從該晶片背面的最外周部至少2毫米內(nèi)側(cè)起朝向外側(cè)變薄的方式，來研磨該晶片的背面外周部的氧化膜。
如此，在去除前述硅晶片斜角部的氧化膜的同時，以使氧化膜的厚度從該晶片背面的最外周部至少2毫米內(nèi)側(cè)起朝向外側(cè)變薄的方式，來研磨該晶片的背面外周部的氧化膜。如此從該晶片背面的最外周部至少2毫米內(nèi)側(cè)起進行研磨時，不會降低晶片外周部的平坦度，而且可以顯著地減少在晶片操作處理時產(chǎn)生因氧化膜損壞而形成塵埃。因此，可以防止起因于該形成塵埃而產(chǎn)生的粒子附著于晶片表面。又，因為不是通過研磨將氧化膜完全地去除，晶片背面不會露出，可以使磊晶生長時不會產(chǎn)生自動摻雜。又，在此所謂背面最外周部，是表示晶片的斜角部的傾斜面(斜角面)與背面的平坦部的境界(邊界)部分。
此時，優(yōu)選是將前述晶片背面的最外周部的氧化膜研磨50納米以上。
如此，將晶片背面的最外周部的氧化膜研磨50納米以上時，減少因氧化膜損壞而形成塵埃的效果更高，可以確實地防止粒子附著于晶片表面。
又，同時進行前述晶片的斜角部的氧化膜去除與背面外周部的氧化膜研磨為佳。
如此，同時進行前述晶片的斜角部的氧化膜去除與背面外周部的氧化膜研磨時，與分開進行此等比較時，能夠高生產(chǎn)力地進行晶片研磨。
又，在前述任一種研磨方法，優(yōu)選，進一步具有去除前述晶片的斜角部的表面?zhèn)刃苯敲婕巴庵苊娴难趸さ牟襟E。
如此，在前述研磨方法，若進一步具有去除前述晶片的斜角部的表面?zhèn)刃苯敲婕巴庵苊娴难趸r，可以確實地去除斜角部整體的氧化膜，可以防止磊晶生長時在斜角部的氧化膜，產(chǎn)生粒狀物(nodule)。
又，本發(fā)明提供一種硅晶片的制造方法，其特征為，通過前述任一種研磨方法進行前述斜角部的氧化膜去除及背面外周部的氧化膜研磨后，在前述晶片表面進行磊晶生長。
如此，通過前述任一研磨方法進行斜角部的氧化膜去除及背面外周部的氧化膜去除后，晶片的表面進行磊晶生長時，因為可以防止因隨后的操作處理在磊晶層表面附著粒子，制造在磊晶生長時不會產(chǎn)生自動摻雜，可以制造不會降低磊晶層的電阻率的硅晶片。
又，本發(fā)明是提供一種圓盤狀工作件的研磨裝置，具備旋轉(zhuǎn)體，具有從外側(cè)至內(nèi)側(cè)以同心圓狀且曲線狀或是直線狀的方式斜傾的面，在該面安裝有研磨布；驅(qū)動構(gòu)件，用以驅(qū)動該旋轉(zhuǎn)體；以及工作件保持具，用以保持圓盤狀工作件，使該工作件的外周部推壓前述研磨布；其中前述研磨布是由以下構(gòu)成斜角研磨部，用以研磨前述工作件的斜角部的表面；以及背面研磨部，用以研磨前述工作件的背面；其被安裝在前述旋轉(zhuǎn)體上，使在前述斜角研磨部和前述工作件斜角部的接觸點的切線平面與旋轉(zhuǎn)軸所構(gòu)成的角度(α)為在40度至70度的范圍，且使前述背面研磨部和前述工作件背面的接觸面與旋轉(zhuǎn)軸所構(gòu)成的角度(β)為在90度至110度的范圍。
以往的研磨裝置是如圖4所示，研磨布的構(gòu)成并未接觸晶片背面，但是本發(fā)明的研磨裝置時，研磨布的背面研磨部與斜角研磨部，各自以適當?shù)慕嵌冉佑|圓盤狀工作件的背面外周部和斜角面，可以進行充分的研磨。特別是因為可以同時研磨背面外周部和背面?zhèn)让嫘苯敲妫c分別對此等研磨時比較，可以高生產(chǎn)力地研磨。
在此，角度(α)小于40度時，前述接觸點的位置成為在斜角面的外周側(cè)，無法研磨斜角面的中央側(cè)部分。又，角度(α)大于70度時，前述接觸點的位置成為在斜角面的中央側(cè)，無法研磨斜角面的外周側(cè)部分。又，角度(β)大于110度時，因為前述接觸在背面外周部的外周側(cè)接觸，所以無法研磨背面外周部的內(nèi)側(cè)區(qū)域，特別是從工作件的背面最外周部到至少2毫米內(nèi)側(cè)的區(qū)域，無法研磨跨及全區(qū)域。又，小于90度時，因為前述接觸面在背面外周部的內(nèi)側(cè)接觸，所以無法研磨最外周部。
但是，在本發(fā)明規(guī)定角度α、β的范圍時，可以充分地研磨跨及斜角面的全區(qū)域，從背面最外周部到至少2毫米內(nèi)側(cè)的區(qū)域亦可以跨及全區(qū)域地進行研磨，同時能夠以氧化膜的厚度從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)變薄的方式進行研磨。
此時，優(yōu)選前述圓盤狀工作件為硅晶片。
如此，圓盤狀工作件是硅晶片時，可以通過該硅晶片的背面外側(cè)周部氧化膜的研磨、與背面?zhèn)刃苯遣垦趸さ难心?，同時去除而成為高生產(chǎn)力的研磨裝置。又，因為可以充分地研磨從硅晶片的背面最外周部到至少2毫米內(nèi)側(cè)的背面外周部，粒子不會附著于晶片表面，而成為一種研磨裝置，可以研磨在磊晶生長時不會產(chǎn)生自動摻雜的硅晶片。
又，本發(fā)明提供一種硅晶片，是在背部形成有氧化膜的硅晶片，其中至少從硅晶片的背面最外周部到至少2毫米內(nèi)側(cè)的背面外周部，前述氧化膜的厚度從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)變薄。
如此，在背面形成有氧化膜的硅晶片，其中從該硅晶片的背面最外周部到至少2毫米內(nèi)側(cè)的背面外周部，前述氧化膜的厚度從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)變薄時，晶片外周部的平坦度不會降低，晶片的操作處理時，可以顯著地減少在晶片操作處理時形成塵埃。因此，可以成為在晶片表面不會附著粒子、在生長磊晶時不會有因自動摻雜而使電阻率下降的物質(zhì)。
此時，晶片背面的最外周部的氧化膜厚度，與該晶片內(nèi)面的中央部的氧化膜的厚度比較時，優(yōu)選是較薄50納米以上。
如此，晶片背面的最外周部的氧化膜厚度，與該晶片內(nèi)面的中央部的氧化膜的厚度比較，較薄50納米以上時，可以通過減少形成塵埃而更確實地得到防止粒子附著的效果。
又，優(yōu)選是在該晶片表面形成有磊晶層的物質(zhì)。
如此，若是在晶片表面形成有磊晶層的物質(zhì)時，可以成為在磊晶層的表面無粒子附著、且在磊晶層沒有因自動摻雜而造成的電阻率降低的硅晶片。
依照本發(fā)明的硅晶片的研磨方法時，可以顯著地減少在晶片的操作處理時所形成的塵埃，可以防止起因于該形成塵埃而產(chǎn)生的粒子附著于晶片表面。又，磊晶生長時亦不會產(chǎn)生自動摻雜。
又，依照本發(fā)明的硅晶片制造方法時，因為可以防止因操作處理所產(chǎn)生粒子附著于磊晶層表面，在磊晶生長時亦不會產(chǎn)生自動摻雜，可以制造磊晶層的電阻率未降低的硅晶片。
又，依照本發(fā)明的圓盤狀工作件的研磨裝置時，可以充分地研磨工作件的背面外周部和背面?zhèn)让嫘苯敲妫梢愿呱a(chǎn)力地進行研磨。特別是，可以充分地研磨跨及從工作件的背面最外周部到至少2毫米內(nèi)側(cè)的全區(qū)域。
而且，依照本發(fā)明的硅晶片時，晶片外周部的平坦度不會降低，在晶片的操作處理時可以顯著地減少形成塵埃，可以成為晶片表面未附著粒子的物質(zhì)。又，可以成為在磊晶生長時，不會因自動摻雜引起電阻率降低的物質(zhì)。


圖1是本發(fā)明的硅晶片的外周部的部分剖面概要圖。
圖2是本發(fā)明的圓盤狀工作件的研磨裝置的概要圖。
圖3是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)1的研磨裝置的概要圖。
圖4是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)2的研磨裝置的概要圖。
圖5是說明以往去除晶片斜角部的氧化膜的方法的說明圖。
圖6是在背面形成有氧化膜的硅晶片的外周部的部分剖面概要圖。
圖7是在實施例1～3及比較例1～3的硅晶片生長硅薄膜后，測定背面外周部的氧化膜厚度的測定結(jié)果的圖表。
圖8是在搬送實施例1～3及比較例1～3的硅晶片之后，測定晶片表面粒子的測定結(jié)果的圖表。
圖9是測定實施例1～3及比較例1～3的硅晶片的表面外周部的電阻率的測定結(jié)果的圖表。
圖10是在表面形成有磊晶層的硅晶片的外周部的部分剖面概要圖。
具體實施例方式
以下，詳細說明本發(fā)明。
如前述，通過現(xiàn)有技術(shù)來進行斜角部的研磨、或是浸漬在氫氟酸來進行去除氧化膜而成的硅晶片，對該硅晶片操作處理后，會有粒子附著在晶片表面的問題產(chǎn)生。如此在晶片表面附著有粒子時，若使用該晶片制造半導體組件時，會成為不良的原因。
該原因是在晶片的背面外周部的氧化膜因接觸操作處理夾具等，氧化膜的一部分損壞而形成塵埃，可以認為該形成的塵埃會產(chǎn)生粒子。此時，在前述浸漬氫氟酸的方法，減小間隔物的直徑來去除跨及背面平坦部區(qū)域的氧化膜時，可以消除形成塵埃的問題。但是此方法，因為去除氧化膜而露出了晶片背面，雜質(zhì)會從該晶片背面導入磊晶層而造成自動摻雜，會產(chǎn)生磊晶層的電阻率降低的新的問題。而且，最近為了提升組件的產(chǎn)率，以往未要求平坦度的晶片外周部的區(qū)域(邊緣除外區(qū)域；edge exclusion)，逐漸變?yōu)楠M窄了，在周部區(qū)域完全地去除氧化膜時，不能忽視對晶片平坦度所造成的影響。又，該浸漬在氫氟酸中的方法，步驟亦隨著增加，與通過研磨去除氧化膜比較時，亦會有生產(chǎn)力顯著降低的本質(zhì)上的問題。
本發(fā)明者想出解決上述問題的方法，是進行研磨使晶片背面外周部的氧化膜從該背面的最外周部規(guī)定距離內(nèi)側(cè)起朝向外側(cè)氧化膜厚度變薄。而且，發(fā)現(xiàn)從最外周部至少2毫米內(nèi)側(cè)起研磨時，可以防止操作處理時氧化膜的損壞及因此所形成的塵埃。又，發(fā)現(xiàn)依照此方法時，因為并非如將晶片浸漬在氫氟酸時將背面外周部的氧化膜全部去除，晶片背面不會露出，可以防止磊晶生長時因自動摻雜所造成的電阻率降低。并且，檢討此種研磨方法及實施此種研磨方法的合適的研磨裝置而完成了本發(fā)明。
以下，使用附圖來說明本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明本不限定于此。
圖1是本發(fā)明的硅晶片的外周部的部分剖面概要圖。
該硅晶片51的晶片背面53形成有氧化膜50，在從位于斜角部52與晶片背面53的邊界的該晶片背面的最外周部53a到2毫米以上內(nèi)側(cè)的背面外周部，氧化膜50從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)變薄。如此，通過背面外周部的氧化膜變薄，可以顯著地減少在晶片操作處理時所產(chǎn)生的塵埃、在晶片表面不會附著粒子。又，因為氧化膜是逐漸變薄而非被去除，所以晶片外周部的平坦度不會降低，在磊晶生長時不會產(chǎn)生因自動摻雜所造成的電阻率降低。此時，氧化膜逐漸變薄的部分若是從背面外周部小于2毫米時，無法充分地得到防止粒子附著的效果。又，若上限為6毫米時，可以充分地得到防止粒子附著的效果。氧化膜50的厚度沒有特別限定，以200～500納米左右為佳，晶片的直徑亦沒有特別限定，例如300毫米，亦可以更大或更小。又，為了賦予吸氣能力，亦可以在晶片背面53與氧化膜50之間，形成被稱為多背面密封材(PBS；poly back seal)的多晶硅膜。
此時，在背面最外周部53a的氧化膜50的厚度，與在晶片背面中央部的氧化膜的厚度比較時，優(yōu)選較薄50納米以上。例如在晶片背面中央部的氧化膜的厚度為350納米時，優(yōu)選背面最外周部的氧化膜的厚度為300納米以下。若是如此厚度時，可以通過減少形成塵埃而更確實地得到防止粒子的效果。
又，如圖10所示，若在晶片表面54形成有硅薄膜等磊晶層55時，可成為在磊晶層的表面不會附著粒子、且無因自動摻雜所造成的電阻率降低的硅晶片。
如此，使氧化膜變薄的方法，沒有特別限定，例如可以通過以下說明的本發(fā)明的研磨方法來得到。
本發(fā)明的研磨方法，是在去除背面?zhèn)刃纬捎醒趸さ墓杈男苯遣康难趸さ耐瑫r，進行研磨該晶片的背面外周部的氧化膜，使該晶片背面的最外周部至少2毫米內(nèi)側(cè)起朝向外側(cè)氧化膜的厚度變薄。如此地進行研磨，使至最外周部為止的前述氧化膜的厚度逐漸變薄時，能夠以可以顯著地減少在晶片的操作處理時因產(chǎn)生氧化膜損壞而形成的塵埃、可以防止起因于該塵埃所產(chǎn)生的粒子附著于晶片表面的方式，來進行研磨。又，因為是使氧化膜變薄而不是完全去除氧化膜，所以不會降低晶片外周部的平坦度，晶片的背面不會露出，能夠以在磊晶生長時不會產(chǎn)生自動摻雜的方式進行研磨。此時，氧化膜逐漸變薄的部分若是從背面外周部算起小于2毫米時，無法充分地得到防止粒子附著的效果。又，若上限為約6毫米時，可以充分地得到防止粒子附著的效果。
又，研磨時，優(yōu)選將晶片背面的最外周部的氧化膜研磨50納米以上。如此研磨時，減少因氧化膜損壞而形成塵埃的效果更高，可以確實地防止粒子附著于晶片表面。
而且，若同時進行晶片的斜角部的氧化膜除去和背面?zhèn)让嫱庵懿康难趸ぱ心r，與分別對此等研磨時比較，可以高生產(chǎn)力地研磨晶片。
而且，若是研磨方法具有去除晶片的斜角部的表面?zhèn)刃苯敲婕巴庵苊娴难趸さ牟襟E時，可以確實地去除斜角部整體的氧化膜，可以防止在磊晶生長時在斜角部的氧化膜產(chǎn)生粒狀物。去除如此氧化膜的方法沒有特別限定，例如可以通過研磨來進行。此時，使用例如后述的本發(fā)明的研磨裝置，首先，進行研磨晶片的背面外周部和背面?zhèn)鹊男苯敲?，隨后，將晶片的表背面倒過來放置，保持在該研磨裝置上，研磨表面?zhèn)刃苯遣?，然后，亦可以使用如現(xiàn)有技術(shù)1的圓筒狀轂部進行斜角部外部面的研磨。又，亦可以用圓筒狀轂部來研磨表面?zhèn)刃苯敲妗Ｓ?，因為實施去除步驟沒有特別限定，亦可以在開始時研磨外周面或表面?zhèn)刃苯敲妗?br> 又，如此進行斜角部氧化膜的去除及背面外周部氧化膜的研磨后，若在晶片的表面進行硅薄膜等的磊晶生長時，可以防止隨后因操作處理在磊晶層表面附著粒子，因為在磊晶生長時不會產(chǎn)生自動摻雜，所以可以制造磊晶層的電阻率不會降低的硅晶片。
實施上述研磨方法的研磨裝置沒有特別限定，例如可以使用以下所說明的研磨裝置來適當?shù)貙嵤?br> 圖2是本發(fā)明的圓盤狀工作件的研磨裝置的概要圖。
該研磨裝置1具備旋轉(zhuǎn)體3，該旋轉(zhuǎn)體3具有在從外側(cè)至內(nèi)側(cè)以同心圓狀且曲線狀或是直線狀的方式斜傾的面，在該面安裝有研磨布2。該面不限定為直線狀、亦可以是圓弧狀、拋物線狀等曲線狀的傾斜物。旋轉(zhuǎn)體3是通過馬達4通過驅(qū)動軸4a而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。又，具備工作件保持具6，由此保持硅晶片等的圓盤狀工作件7，使工作件7的外周部推壓研磨布2。該研磨布2是由以下構(gòu)成研磨部2a，主要用以研磨工作件的斜角部；以及背面研磨部2b，主要用以研磨工作件的背面。
而且，此研磨布2，被安裝在旋轉(zhuǎn)體3上，使該研磨布2在斜角研磨部2a和工作件7斜角部的接觸點A的切線平面與旋轉(zhuǎn)軸所構(gòu)成的角度(α)為在40度至70度的范圍，且背面研磨部2b和工作件背面的接觸面與旋轉(zhuǎn)軸所構(gòu)成的角度(β)為在90度至110度的范圍。具體上角度α、β是如圖2所示的角度，在此，是顯示與驅(qū)動軸4a(旋轉(zhuǎn)軸)平行而畫的虛線的角度。若角度α、β在上述范圍時，可以在跨及工作件7的背面?zhèn)鹊男苯敲?2a的全區(qū)域充分地研磨，可以在從背面外周部的最外周部到至少2毫米內(nèi)側(cè)的區(qū)域，在跨及全區(qū)域的范圍充分地研磨。
將研磨布2如此地安裝在旋轉(zhuǎn)體3上，通?？梢詫⑽磁c斜角部接觸的研磨布2的上側(cè)部分，通過例如折彎夾具部5使其以一定角度往內(nèi)側(cè)傾斜，將該彎曲部分作為背面研磨部2b，可以與背面外周部接觸。彎曲角度是考慮工作件的斜角部的形狀來決定，使得研磨部可以成為上述所規(guī)定的角度。又，在折彎時，亦可以直線狀地折彎研磨布使其成為該角度，亦可以折彎成為平緩的曲線狀。斜角研磨部2a的長度，可以按照工作件7的大小或斜角部的形狀等而適當?shù)貨Q定。又，背面研磨部2b的長度可以按照工作件7的大小或研磨背面外周部的寬度(例如2毫米以上)等而適當決定。又，研磨布的硬度、厚度等，可以按照工作件7的特性或研磨用途而適當?shù)剡x擇。
工作件保持具6是連結(jié)未圖示的真空泵，通過真空吸附來保持工作件7。而且，保持在工作保持具6的工作件7的主表面，是與旋轉(zhuǎn)體3的旋轉(zhuǎn)軸呈垂直狀態(tài)，通過氣缸等，以適當?shù)暮芍厍铱缂叭艿姆绞酵心ゲ?推壓工作件7的外周部及斜角部。而且，通過邊供給指定的研磨劑，邊以指定轉(zhuǎn)數(shù)、指定時間，邊推壓旋轉(zhuǎn)體3及圓盤狀工作件7邊使其旋轉(zhuǎn)，可以研磨工作件7的斜角部及外周部。
該研磨裝置若是可以同時研磨圓盤狀工作件的背面和斜角部的用途時，因為具有能夠高生產(chǎn)力地研磨的效果，可以沒有特別限制地使用。而且，特別是圓盤狀的工作件是硅晶片時，可以通過該硅晶片的背面外側(cè)周部氧化膜的研磨、與背面?zhèn)刃苯遣垦趸さ难心?，同時去除而成為高生產(chǎn)力的研磨裝置。又，特別是，能夠通過將研磨布的角度設(shè)為指定的角度，以使氧化膜的厚度從該晶片背面的最外周部至少2毫米內(nèi)側(cè)起朝向外側(cè)變薄的方式，來研磨該晶片的背面外周部的氧化膜，而成為一種能夠?qū)⒐杈心コ闪Ｗ硬粫街诰砻嫔?，磊晶生長時亦不會產(chǎn)生自動摻雜的研磨裝置。
以下舉出實施例來具體地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不限定在這些實施例。
實施例1使用如圖2所示的本發(fā)明研磨裝置，通過以下條件，研磨使用切克勞斯基法(Czochralski method)制成、在背面及斜角部形成有氧化膜的直徑300毫米的硅晶片(P型0.01Ω.cm<100>)的背面外周部及斜角部的氧化膜(厚度350納米)。
(研磨條件)研磨布Suba400(Rodal公司制)、ASKER C硬度61、厚度1.27毫米研磨布的角度α70度、β90度研磨荷重18kgf研磨劑EDGE MILLER V(Fujimi Incorporated公司制)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)數(shù)600rpm研磨時間45秒以上述條件進行背面外周部與背面?zhèn)刃苯敲娴难心?，隨后，將晶片表背面倒過來，吸附在保持具后，研磨表面?zhèn)刃苯敲?。斜角部外周面的研磨是使用圓筒轂來進行。
實施例2、3除了研磨荷重為12kgf(實施例2)、6kgf(實施例3)、研磨時間為30秒(實施例2)、20秒(實施例3)以外，以與實施例1相同條件進行研磨。
比較例1然后，使用如圖3所示的以往的研磨裝置，通過以下條件，研磨與實施例1相同的硅晶片。
(研磨條件)研磨布Suba400(Rodal公司制)、ASKER C硬度61、厚度1.27毫米研磨荷重2kgf研磨劑EDGE MILLER V(Fujimi Incorporated公司制)旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)數(shù)800rpm研磨時間360秒工作臺傾斜角度θ55度以上述條件進行背面?zhèn)刃苯敲娴难心ィS后，將晶片表背面倒過來，吸附在保持具后，研磨表面?zhèn)刃苯敲妗?br> 比較例2然后，除了使用如圖4所示的研磨布、無背面研磨部的以往的研磨裝置以外，以與實施例1相同條件進行研磨同樣的硅晶片。
比較例3使用圖5所示的方法，使直徑297毫米、厚度1毫米的氯乙烯制間隔物夾于中間，進行堆積與實施例1相同的硅晶片，然后在5％氫氟酸溶液中浸漬3分鐘，去除斜角部氧化膜。
然后，通過磊晶生長法，在進行過上述實施例1～3及比較例1～3的處理的硅晶片的表面，生長硅的薄膜。
然后，通過干涉條紋方式膜厚度測定器(TFM120ORC制作所公司制)，測定此等硅晶片的背面外周部的氧化膜厚度。結(jié)果如圖7所示。
由圖7可以清楚知道，在實施例1～3，通過研磨，從晶片背面的最外周部至少2毫米左右(在實施例1為3毫米左右)內(nèi)側(cè)的位置起朝向外側(cè)，氧化膜的厚度平緩地變薄，在背面最外周部是從原來的氧化膜厚度(350納米)，減少厚度50納米以上。
又，在比較例1及2，通過研磨從背面最外周部的距離約1毫米左右的位置起的外側(cè)，氧化膜厚度只有稍微減少，背面最外周部的厚度減少量亦小于50納米。又，在比較例3，從背面最外周部的距離約1.5mm的位置為止，氧化膜完全未被去除。
然后，使用機械人搬運機搬運各晶片5次后，使用粒子計算器(LS6500HITACHI ELECTRICAL ENGINEERING公司制)，測定晶片表面的粒子。結(jié)果如圖8示。由圖8可以清楚知道，比較例1及2，與比較例3及實施例1～3的晶片比較時，粒子數(shù)相當?shù)囟唷?br> 然后，使用SR測定器(SSM公司制)測定有磊晶生長的硅薄膜的晶片表面外周部的電阻率。結(jié)果如圖9所示。從圖9可以清楚知道，可以認為比較例3因自動摻雜而造成電阻率降低。
亦即，依據(jù)本發(fā)明的實施例1～3的硅晶片，在表面附著的粒子明顯較少，又，經(jīng)確認沒有因自動摻雜而造成磊晶層的電阻率降低。
實施例4～5、比較例4～6接著，為了確認本發(fā)明的研磨裝置的效果，如下述地改變研磨布角度α、β，進行研磨。除了角度以外，是采用與實施例1相同條件。
比較例4α30度、β90度實施例4α40度、β90度比較例5α80度、β90度比較例6α70度、β120度實施例5α70度、β110度然后，使用機械人搬運機搬運各晶片5次后，使用干涉條紋方式膜厚度測定器(TFM120)，測定斜角部及背面外周部的氧化膜厚度。進而使用粒子計算器(LS6500)測定晶片表面的粒子。結(jié)果如表1所示。
表1

由表1所示結(jié)果，得知依據(jù)本發(fā)明所指定的研磨布角度α、β的研磨裝置來進行研磨晶片時，可以充分地去除斜角部的氧化膜、及研磨背面外周部，可以顯著地減少產(chǎn)生粒子。
又，本發(fā)明不限定于上述實施例，上述實施例僅是例示性，實質(zhì)上具有與本發(fā)明的權(quán)利要求書所述的技術(shù)思想相同的構(gòu)成、可以達成同樣作用效果的技術(shù)，都包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種硅晶片的研磨方法，其是用以研磨在背面?zhèn)刃纬捎醒趸さ墓杈姆椒ǎ渲兄辽僭谌コ笆龉杈苯遣康难趸さ耐瑫r，以使氧化膜的厚度從該晶片背面的最外周部至少2毫米內(nèi)側(cè)起朝向外側(cè)變薄的方式，來研磨該晶片的背面外周部的氧化膜。
2.如權(quán)利要求1所述的硅晶片的研磨方法，其中該晶片背面的最外周部的氧化膜，研磨50納米以上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的硅晶片的研磨方法，其中同時進行前述晶片的斜角部的氧化膜去除與背面外周部的氧化膜研磨。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的硅晶片的研磨方法，其中進一步具有去除前述晶片的斜角部的表面?zhèn)刃苯敲婕巴庵苊娴难趸さ牟襟E。
5.一種硅晶片的制造方法，其特征為，通過如權(quán)利要求1～4中任一項所述的研磨方法，進行前述斜角部的氧化膜去除及背面外周部的氧化膜研磨后，在前述晶片表面進行磊晶生長。
6.一種圓盤狀工作件的研磨裝置，具備旋轉(zhuǎn)體，具有從外側(cè)至內(nèi)側(cè)以同心圓狀且曲線狀或是直線狀的方式斜傾的面，在該面安裝有研磨布；驅(qū)動構(gòu)件，用以驅(qū)動該旋轉(zhuǎn)體；以及工作件保持具，用以保持圓盤狀工作件，使該工作件的外周部推壓前述研磨布；其中前述研磨布，是由以下構(gòu)成斜角研磨部，用以研磨前述工作件的斜角部之面；以及背面研磨部，用以研磨前述工作件的背面；其被安裝在前述旋轉(zhuǎn)體上，使在前述斜角研磨部和前述工作件斜角部的接觸點的切線平面與旋轉(zhuǎn)軸所構(gòu)成的角度(α)為在40度至70度的范圍，且使前述背面研磨部和前述工作件背面的接觸面與旋轉(zhuǎn)軸所構(gòu)成的角度(β)為在90度至110度的范圍。
7.如權(quán)利要求6所述的圓盤狀工作件的研磨裝置，其中前述圓盤狀工作件為硅晶片。
8.一種硅晶片，其是在背部形成有氧化膜的硅晶片，其中至少從硅晶片的背面最外周部到至少2毫米內(nèi)側(cè)的背面外周部，前述氧化膜的厚度從內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)變薄。
9.如權(quán)利要求8所述的硅晶片，其中該晶片背面的最外周部的氧化膜厚度，與該晶片背面的中央部的氧化膜的厚度比較時，薄50納米以上。
10.如權(quán)利要求8或9所述的硅晶片，其是在該晶片表面形成有磊晶層的物質(zhì)。
全文摘要
一種硅晶片的研磨方法及制造方法、以及硅晶片，該硅晶片的研磨方法，是研磨在背面?zhèn)刃纬捎醒趸さ墓杈姆椒?，其中去除前述硅晶片斜角部的氧化膜的同時，以使氧化膜的厚度從該晶片背面的最外周部至少2毫米內(nèi)側(cè)起朝向外側(cè)變薄的方式，來研磨該晶片的背面外周部的氧化膜。由此，提供一種硅晶片的研磨方法及制造方法、以及為了適合實施該方法的圓盤狀工作件的研磨裝置、及即使背面形成有氧化膜在操作處理后粒子亦不會附著在晶片表面上，亦不會有因自動摻雜而使電阻率下降的硅晶片，該硅晶片的研磨方法及制造方法可以防止操作處理后的粒子附著在晶片表面上，亦不會有因自動摻雜而使電阻率下降，更不會使生產(chǎn)率下降。
文檔編號B24B37/20GK101091238SQ200580045210
公開日2007年12月19日 申請日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者水島一壽 申請人:信越半導體股份有限公司