[发明专利]单晶片的制造方法及研磨装置以及单晶片

说明书

技术领域

本发明涉及一种单晶片的制造方法及装置以及单晶片；特别是涉及防止镜面研磨单晶片的周边塌边，使外周部为止也能够高平坦化的单晶片的制造方法及研磨装置以及单晶片。

背景技术

一般而言，硅单晶片的制造方法，如图18(a)所示，具有：将单结晶锭切片，得到薄的圆板状的单晶片的切片工序100；为防止由该切片工序所得到的单晶片发生裂痕、缺角，而在其外周部进行倒角的倒角工序102；将此单晶片平坦化的抛光工序104；除去残留在进行倒角以及研磨后的单晶片上的加工应力的蚀刻工序106；使单晶片表面镜面化的研磨(抛光)工序108；以及清洗研磨后的单晶片，除去附着在单晶片上的研磨剂或异物的清洗工序110。上述工序是表示主要的工序，而有时会增加另外的热处理工序、平面研削工序等的工序，或是变换工序顺序的情况。

使单晶片表面镜面化的抛光(研磨)工序108，被区分成更详细的工序，在各工序中，使用各种形态的研磨方法、研磨装置。作为使用在研磨工序中的单晶片单面研磨装置200，例如图14所示，具备：其表面黏贴有研磨布202且通过旋转轴204而旋转的圆盘状的磨盘206；保持要研磨的单晶片W的一面，使单晶片W的另一面接触在研磨布202上的单晶片保持头(研磨头)208；以及使该单晶片保持头208相对于磨盘206旋转的头驱动机构210；而在研磨布202和单晶片W之间，通过从泥浆状研磨剂供给装置212供给含有研磨颗粒的泥浆状研磨剂214，以进行研磨的装置是众所周知的。

另外，作为另外的形态，如图15所示，也有同时研磨单晶片的表里两面的研磨方法。这种双面研磨装置220，具有设置成上下互相面对的下磨盘222以及上磨盘224。分别在该下磨盘222的顶面上，铺设下研磨布226；而在上磨盘224的底面，铺设上研磨布228。

圆板状的载具230，被夹在该下磨盘222的下研磨布226的顶面和该上磨盘224的上研磨布228的底面之间，一边旋转一边在该下研磨布226和该上研磨布228之间滑动。在该载具230上，穿设多个载孔232。

要研磨的单晶片W被配置在该载孔232内。当研磨该单晶片W时，研磨剂从未图示的喷嘴，经由设在上磨盘224中的未图示的贯通孔，供给至单晶片W和研磨布226、228之间；随着该载具230的自转以及公转，同时该单晶片W自转以及公转，而在该下研磨布226和上研磨布228之间滑动，于是单晶片W的双面被研磨。

另外，单晶片的保持方法有各种形态。例如，使用蜡等，将多枚单晶片黏接成同一板状，而进行研磨的批式生产方式；或是将每一枚单晶片；通过蜡或是真空吸附等，加以保持以进行研磨的单片式的保持方法。

作为研磨单晶片时的单晶片的支持方式，大致分为蜡固定方式和无蜡方式2种；进而，对于无蜡方式，有真空吸附方式、模板方式等：

其中通过模板方式的单晶片保持头240，当研磨单晶片W之际，如图1 7所示，单晶片W嵌合在模板242的模板底的嵌合孔244内，然后通过黏贴在上磨盘248的底面的衬垫250，该上磨盘248被安装在头246的下端，来保持该单晶片W的背面侧。

当利用此单晶片保持头240来研磨单晶片W之际，在将要研磨的单晶片W嵌合在模板242的模板底的各嵌合孔244内的状态下，使单晶片W往下地将模板242设置在未图示的下磨盘上。在此状态下，单晶片W的一面，接触在覆盖于未图示的下磨盘上。该状态下，通过上磨盘248将背压作用在模板242上，同时使未图示的下磨盘旋转，则模板242也在该处随同旋转，于是单晶片W被研磨。

也有如此地不进行用真空吸附或是用蜡等的黏接，而使用衬垫般的软质材料来保持单晶片的无蜡的保持方法。另外，也有同样地利用柔软的衬垫来进行保持，而其吸附侧的形状不会复印在表面上地进行保持而加以研磨的称为CMP(Chemical and Mechanical Polishing)研磨方法。

组合这些各种形态的研磨装置，利用1次研磨、2次研磨、精研磨等的多段研磨，进行单晶片的镜面化。

这些研磨中，虽然目前多使用蜡黏接方式，但是由于黏结层的偏差所造成的平坦度的恶化或者蜡的清洗等的因素，例如无蜡方式的研磨或是双面研磨等也开始被使用。例如，如图18(b)所示，无蜡研磨步骤108A，表示1次研磨步骤A1、2次研磨步骤A2以及精研磨步骤A3全部都是进行无蜡方式的研磨的例子；双面研磨步骤108B，表示在1次研磨步骤B1中，进行双面研，而在其他的2次研磨步骤B2或是精研磨步骤B3中，则采用其他形态的研磨方法的例子。