[发明专利]半导体晶片的评价方法及半导体晶片的评价装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种评价方法及装置，用于评价在半导体器件制造工序等中所使用的半导体晶片(wafer)的凹口(notch)部的破坏强度。

背景技术

于半导体器件制造工序中，若作为材料的硅晶片等半导体晶片产生破裂，则将产生巨大的损失。因此，在制造器件时，亟需一种不易破裂的晶片。

于半导体和液晶的制造工序中，尤其是于干式蚀刻、离子注入、蒸镀等工序中，高温化、急速加热、急冷持续进展，进一步，以真空和干燥化进行的制造工序也增加。又，随着作为基板的硅晶片或玻璃基板等的大口径化的进展，对于冲击等的耐性正日益受到重视。

作为破坏半导体晶片的原因，主要在于对晶片边缘部施加碰撞的情况较多，尤其是由于凹口部周边的强度较低，因此对凹口部的冲击强度的评价较为重要。

由于硅晶片等为脆性材料，因此，利用普通的材料评价技术，则测定值的偏差大。用以评价并检查晶片的凹口部的破裂难易程度的标准性设备，并未在市面上售卖，但有创作出一种例如专利文献1所示的装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-306966号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

然而，本发明人进行深入研究后发现，即便使用专利文献1的评价方法，也无法精度良好地评价半导体晶片的凹口部的破坏强度。

此处，首先简单说明专利文献1的晶片的评价方法。

图7是专利文献1中的晶片的凹口部的强度评价装置及方法的说明图。图7(a)是表示评价装置的构成的俯视说明图，(b)是表示将凹口部销推入凹口部的V形沟内的状态的重要部位说明图，(c)是表示凹口部销的推出状态的重要部位说明图。

在图7(a)所示的评价装置中，具有：吸附用载台，其载置并吸附评价对象的晶片；外周部销，其用于进行晶片的定心(centering)与按压；凹口部销，其插入至晶片的凹口部；及，按压用组件部，其用于将这些外周部销与凹口部销按压至晶片上。

又，凹口部销，是使用SiC或超硬且外径为3mm(SEMI标准规格)的销，用以插入至由设置于晶片上的V形沟所形成的凹口部。

进行评价时，首先，如图7(a)所示，将晶片置于吸附用载台上，使用按压用组件部，通过外周部销进行晶片的定位，并吸附固定晶片。

继而，在以定位用的外周部销与凹口部销来抓持晶片的状态下，如图7(b)、(c)所示，使载台连同晶片一起旋转1～2°，将凹口部销自凹口部的V形沟向晶片的外周部推出。其后，再次使载台反向旋转1～2°，并将凹口部销推入至凹口部的V形沟内。将此操作重复数次。此时，其构成为，正反旋转角度可按相同角度任意设定，正反旋转的重复次数也可任意设定。

前述操作结束后，自载台上取下晶片，通过显微镜等，确认凹口部的隅角中是否产生碎屑(微粒)、或凹口部的隅角或凹口部的V形沟直线部是否有磨损、及磨损的大小等，由此来评价凹口部中的端面强度。

然而，此专利文献1的评价方法并未考虑到硅等结晶的异向性的影响。发明人担心，专利文献1关于灵敏度、精度的能力不足以评价此凹口部的强度的轻微差异。

由于硅晶片为脆性材料，因此利用普通的材料的评价技术，测定值的偏差大。又，关于如上所述的硅晶片的强度的异向性的评价，尚且不存在日本工业标准(JIS)标准。

对晶片进行凹口加工的目的在于，指示结晶方位。但是，凹口部的位置大多因用户不同而有所差异。

于图8中，表示出代表性的结晶方位(100)硅晶片的凹口部的位置。

如图8所示，大多为“硅晶片W_A：凹口部A的方向与<110>解理(cleavage)方向的夹角θ＝0°”或者“硅晶片W_B：凹口部B的方向与<110>解理方向的夹角θ＝45°”中的任一者的位置。

然而，硅为金刚石结构的立方晶系，且杨氏模数(Young's modulus)等物性中存在异向性。“与<110>解理方向的夹角θ＝0°的杨氏模数，为约169GPa”且“与<110>解理方向的夹角θ＝45°的杨氏模数，为约130GPa”。

因此，凹口部的破坏强度，在凹口部A与凹口部B也大有差异，于破坏形态中也能够明确看到异向性的影响。

但是，尚未发现讨论此种异向性对破坏强度的影响的文献。