使用研磨帶對(duì)具有定向平面等切缺部的由晶體材料構(gòu)成的晶片的周緣進(jìn)行研磨來制造圓 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)由晶體材料構(gòu)成的晶片的周緣進(jìn)行研磨的方法，尤其涉及通過使用研磨帶研磨晶片周緣來制造在晶片周緣形成高精度的表面性狀并且處理性(handlingability)提高的圓形晶片的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，用于制造半導(dǎo)體、MEMS等的各種晶片隨著電路元件的高密度化、薄化等而具有晶片厚度薄到Imm至幾十μπι的趨勢。在從結(jié)晶塊(ingot)切出的晶片中，對(duì)斜面部、邊緣部等周緣進(jìn)行倒角，將主面研磨為鏡面，但是隨著晶片的薄化而容易產(chǎn)生微細(xì)的缺口(豁口)、由缺口引起的晶片的裂紋等。因此，為了提高半導(dǎo)體等的制造過程中的成品率，晶片周緣的加工狀態(tài)變得重要。
[0003]以往，提出了一種適合于半導(dǎo)體集成電路的高集成化的晶片的倒角部加工方法等(日本特開平10-100050號(hào)公報(bào):專利文獻(xiàn)I)。在該加工方法中，一邊使圓筒狀或者圓柱狀的砂輪與倒角部由定向平面(以下適當(dāng)?shù)胤Q為OF)部、外周部以及角部構(gòu)成的晶片相互旋轉(zhuǎn)一邊使其以規(guī)定的按壓力壓接，根據(jù)軟磨削位置是OF部、外周部、還是角部來改變晶片的旋轉(zhuǎn)速度并且分別對(duì)晶片的OF部、外周部以及角部進(jìn)行軟磨削，之后，分別對(duì)晶片的OF部、外周部以及角部進(jìn)行研磨，從而在倒角部整體范圍內(nèi)進(jìn)行均勻的軟磨削。
[0004]另外，以往，提出了一種用于使用研磨帶來研磨半導(dǎo)體晶片的凹口(notch)和斜面的裝置及方法(日本特開2006-303112公報(bào):專利文獻(xiàn)2)。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平10-100050號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-303112公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本專利第4463326號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]當(dāng)將砂輪使用于由解理性強(qiáng)的晶體材料構(gòu)成的晶片的倒角加工時(shí)，存在如下問題:由于機(jī)械性沖擊大而容易產(chǎn)生裂紋、豁口，倒角部的加工狀態(tài)不充分，在對(duì)晶片的主面進(jìn)行鏡面研磨時(shí)，因倒角部的缺口等而導(dǎo)致容易產(chǎn)生裂紋。
[0012]通過使用研磨帶來研磨晶片的周緣，能夠除去邊緣部等的無法視覺辨認(rèn)的微小缺口，從而能夠進(jìn)行高精度的倒角加工。然而，在以往的使用研磨帶的研磨方法中，存在以下問題^OF的一端部(圓弧狀部與OF的邊界)周邊容易產(chǎn)生塌角，并且由于晶片的晶體取向、晶面等導(dǎo)致研磨率產(chǎn)生差異，從而晶片的圓度降低。特別是，當(dāng)使用研磨帶對(duì)由軟質(zhì)的化合物材料等構(gòu)成的晶片的周緣進(jìn)行研磨時(shí)，晶片的外徑容易變得不均勻，從而存在在后續(xù)的制造工序中晶片的定心精度下降等、無法充分滿足加工標(biāo)準(zhǔn)的隱患。
[0013]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供以下方法:不會(huì)降低晶片的圓度地使用研磨帶對(duì)具有表不晶體取向的定向平面(OF)和凹口的圓板狀的晶片的周緣尚精度地進(jìn)彳丁研磨加工，來制造充分滿足加工標(biāo)準(zhǔn)的圓形晶片的方法，其中該晶片由晶體材料構(gòu)成。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]用于解決上述課題的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是一種圓形晶片的制造方法，其通過使用研磨帶對(duì)由晶體材料構(gòu)成且具有定向平面和外周部的圓板狀的晶片的周緣進(jìn)行研磨來制造圓形晶片，該制造方法的特征在于，包括以下工序:一次研磨工序，一邊使在具有鉛垂的旋轉(zhuǎn)軸的水平的晶片臺(tái)上進(jìn)行定心而配置的晶片的外周部與研磨體抵接一邊使晶片臺(tái)旋轉(zhuǎn)，由此對(duì)外周部進(jìn)行研磨；沿著外周部測定一次研磨后的晶片的半徑，設(shè)定該測定的半徑中的最小半徑以下的半徑，沿著外周部確定該設(shè)定的半徑與所測定的晶片的半徑的差即Ar的工序；確定Ar比規(guī)定值大的一次研磨后的晶片的外周部的部分的工序；以及二次研磨工序，使一次研磨后的晶片的外周部與研磨體抵接，使晶片臺(tái)在規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度的范圍內(nèi)繞旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)，由此對(duì)一次研磨后的晶片的外周部進(jìn)行研磨，研磨體包括研磨帶而構(gòu)成，該研磨帶通過配置于平坦的研磨墊而劃分出平坦的研磨面，在二次研磨工序中，以定向平面與研磨面不會(huì)變?yōu)槠叫械姆绞?，使晶片臺(tái)和研磨面沿著水平軸線相對(duì)擺動(dòng)，使晶片臺(tái)的正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)的速度在與所確定的晶片的外周部的部分對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度的范圍內(nèi)降低。
[0016]通過像這樣對(duì)具有OF和外周部的晶片的周緣進(jìn)行研磨，能夠充分減小因晶片的外周部的晶體取向等引起的研磨率的偏差，另外，由于一邊使晶片進(jìn)行正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行研磨，因此能夠防止研磨體與晶片的周緣之間的間歇性接觸，從而能夠進(jìn)行均勻的研磨加工。使晶片正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的研磨至少在二次研磨工序中進(jìn)行，也可以在一次研磨工序、二次研磨工序中均進(jìn)行。
[0017]晶片可以是由硅(S1、S01、單晶硅、多晶硅)、化合物(GaN、SiC、GaP, GaAs, GaSb,InP、InAs, InSb、ZnS、ZnTe 等)、氧化物(LiTaO3 (LT)、LiNbO3 (LN)、Ga203、MgO、ZnO、藍(lán)寶石、水晶等)、玻璃(堿石灰玻璃、無堿玻璃、硼硅玻璃、冕玻璃、硅酸鹽玻璃(硅石)、石英玻璃等)材料構(gòu)成的晶片。晶片也可以是半導(dǎo)體晶片。
[0018]圓形晶片可以是正圓的晶片?；蛘?，也可以是與由SEMI (SemiconductorEquipment and Materials Internat1nal:國際半導(dǎo)體設(shè)備與材料組織)等業(yè)界團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)化的晶片尺寸相應(yīng)的具有允許范圍的誤差的圓形，也可以是其他規(guī)格或者具有滿足與晶片尺寸、材料等相應(yīng)的加工標(biāo)準(zhǔn)的范圍的誤差的圓形。
[0019]優(yōu)選的是，至少在二次研磨工序中，使晶片臺(tái)在如下范圍內(nèi)進(jìn)行正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)，即，晶片的圓弧狀的外周部的一部分被直線狀地研磨的旋轉(zhuǎn)角度的范圍內(nèi)。這種旋轉(zhuǎn)角度可以是由OF的兩端部和晶片的中心形成的角度。或者，也可以是由分別位于OF的兩端部附近的外周部上的兩個(gè)點(diǎn)和晶片的中心形成的角度。在該情況下，為了去除被研磨成直線狀的外周部，優(yōu)選還通過使定向平面與研磨面進(jìn)行抵接并沿著水平軸線直線地相對(duì)擺動(dòng)來對(duì)定向平面進(jìn)行研磨。由此，能夠得到具有充分圓度的圓形晶片。
[0020]如上所述那樣形成的圓形晶片的OF長度等優(yōu)選滿足SEMI等的標(biāo)準(zhǔn)或加工標(biāo)準(zhǔn)。
[0021]或者，也可以是，在二次研磨工序中，使晶片臺(tái)在如下范圍內(nèi)進(jìn)行正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)，即，晶片的圓弧狀的外周部整體被圓弧狀地研磨的旋轉(zhuǎn)角度的范圍內(nèi)。在該情況下，優(yōu)選通過適度的按壓力等來防止研磨體與晶片周緣之間的間歇性接觸。
[0022]本發(fā)明所涉及的其他實(shí)施方式是一種圓形晶片的制造方法，其通過使用研磨帶對(duì)由晶體材料構(gòu)成且具有定向平面和外周部的圓板狀的晶片的周緣進(jìn)行研磨來制造圓形晶片，該制造方法的特征在于，包括以下工序，即，使在具有鉛垂的旋轉(zhuǎn)軸的水平晶片臺(tái)上進(jìn)行定心而配置的晶片的外周部與研磨體抵接，使晶片臺(tái)在規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度的范圍內(nèi)繞旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)，由此對(duì)晶片的外周部進(jìn)行研磨的工序，研磨體包括研磨帶而構(gòu)成，該研磨帶通過配置于平坦的研磨墊而劃分出平坦的研磨面，在進(jìn)行研磨的工序中，以定向平面與研磨面不會(huì)變?yōu)槠叫械姆绞?，使晶片臺(tái)和研磨面沿著水平軸線相對(duì)擺動(dòng)，使晶片臺(tái)的正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)的速度在與晶片的預(yù)先確定的外周部的部分對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度的范圍內(nèi)降低。
[0023]晶片的外周部的部分例如可以是通過對(duì)一個(gè)晶片進(jìn)行測試研磨而根據(jù)如上所述那樣所設(shè)定的半徑與所測定的半徑的差來預(yù)先確定的。由此，能夠省略由晶體取向引起周緣的研磨率的偏差的由相同晶體材料構(gòu)成的晶片(例如從同一結(jié)晶塊切出的晶片)的一次研磨工序以及確定外周部的部分的工序從而能夠高效地制造圓形晶片。
[0024]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式是一種圓形晶片的制造方法，其通過使用研磨帶對(duì)由晶體材料構(gòu)成的圓板狀的晶片的圓弧狀的周緣進(jìn)行研磨來制造圓形晶片，該制造方法包括以下工序:沿著圓弧狀的周緣測定晶片的半徑，設(shè)定該測定的半徑中的最小半徑以下的半徑，沿著圓弧狀的周緣確定該設(shè)定的半徑與所測定的晶片的半徑的差即的工序；確定Ar大于規(guī)定值的晶片的周緣部分的工序；以及研磨工序，使在具有鉛垂的旋轉(zhuǎn)軸的水平晶片臺(tái)上進(jìn)行定心而配置的晶片的周緣部分與研磨體抵接，使晶片臺(tái)在與周緣部分對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度的范圍內(nèi)繞旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)，由此對(duì)周緣部分進(jìn)行研磨，該研磨工序是研磨體包括研磨帶而構(gòu)成的情況下進(jìn)行研磨工序，其中該研磨帶通過配置于平坦的研磨墊而劃分出平坦的研磨面。
[0025]由此，能夠制造具有期望圓度的圓形晶片。
[0026]本發(fā)明所涉及的另一其他實(shí)施方式是一種圓形晶片的制造方法，其通過使用研磨帶對(duì)由晶體材料構(gòu)成且具有定向平面和外周部的圓板狀的晶片的周緣進(jìn)行研磨來制造圓形晶片，該制造方法的特征在于，包括以下工序:一邊使在具有鉛垂的旋轉(zhuǎn)軸的水平晶片臺(tái)上進(jìn)行定心而配置的晶片的外周部與研磨體抵接一邊使晶片臺(tái)在規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度的范圍內(nèi)進(jìn)行正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)，由此對(duì)晶片的外周部進(jìn)行研磨，研磨體包括研磨帶而構(gòu)成，該研磨帶通過配置于平坦的研磨墊而劃分出平坦的研磨面，在進(jìn)行研磨的工序中，晶片的定向平面與研磨面不會(huì)變?yōu)槠叫小?br>[0027]由此，能夠不會(huì)在OF的一端部周邊產(chǎn)生塌角地對(duì)晶片的周緣進(jìn)行研磨，能夠制造圓度的降低得到抑制