发明名称 未经抛光之半导体晶圆及制造未经抛光之半导体晶圆之方法
摘要
申请公布号 TWI334622 申请公布日期 2010.12.11
申请号 TW095135686 申请日期 2006.09.27
申请人 世创电子材料公司 发明人 沃夫干 亨赛勒;鲁道夫 赖诺尔;海勒木特 席文克
分类号 H01L21/302 主分类号 H01L21/302
代理机构 代理人 陈翠华 台北市松山区南京东路3段261号6楼
主权项 一种制造未经抛光(unpolished)之半导体晶圆之方法,该方法包括以下步骤:(a)拉起一半导体材料之单晶体,(b)将该单晶体研磨(grinding)成圆形,(c)自该单晶体分离出一半导体晶圆,(d)将该半导体晶圆之边缘磨圆,(e)表面研磨(surface-grinding)该半导体晶圆之至少一面,包含粗研磨及随后之细研磨,(f)用一蚀刻剂处理该半导体晶圆,(g)最后清洁该半导体晶圆。如请求项1所述之方法,其中根据步骤(a)之该单晶体系藉由浮动区法拉起。如请求项1所述之方法,其中根据步骤(a)之该单晶体系藉由左科拉斯基法拉起。如请求项1至3中任一项所述之方法,其中该单晶体之晶体取向为:1-0-0、1-1-0或1-1-1,且系用矽作为半导体材料。如请求项1至3中任一项所述之方法,其中于拉晶期间添加一掺杂物至该单晶体中。如请求项1至3中任一项所述之方法,其中该经研磨成圆形之单晶体的直径为75毫米至300毫米。如请求项1至3中任一项所述之方法,其中根据步骤(c)之自该单晶体分离出半导体晶圆系藉助于线锯而实施。如请求项1至3中任一项所述之方法,其中根据步骤(c)之自该单晶体分离出半导体晶圆系藉助于内孔锯而实施。如请求项1至3中任一项所述之方法,其中根据步骤(e)之表面研磨包括:粗研磨,所用研磨圆盘之粒度为#100至1000(筛孔),材料磨除量为5微米至100微米;及细研磨,所用研磨圆盘之粒度为#2000至8000(筛孔),材料磨除量为2微米至50微米。如请求项9所述之方法,其中该粗研磨中之材料磨除量为20微米至60微米,该细研磨之材料磨除量为5微米至20微米。如请求项1至3中任一项所述之方法,其中根据步骤(e)之表面研磨该半导体晶圆系研磨该半导体晶圆之正面及背面。如请求项11所述之方法,其中该半导体晶圆之表面研磨系依先后顺序实施。如请求项11所述之方法,其中该半导体晶圆之表面研磨系两个面上同时实施。如请求项1至3中任一项所述之方法,其中根据步骤(f)之处理该半导体晶圆系使用酸蚀刻剂,且该处理期间之材料磨除量为5微米至100微米。如请求项14所述之方法,其中该材料磨除量为10微米至20微米。如请求项14所述之方法,其中系使用HF/HNO3混合物作为蚀刻剂。如请求项14所述之方法,其中该步骤(f)更包含用蒸馏水之洗涤步骤、该半导体晶圆之湿化学亲水化作用及烘乾步骤。如请求项17所述之方法,其中烘乾该半导体晶圆之后,藉助于O3充气实施亲水化作用。如请求项1至3中任一项所述之方法,其中根据步骤(f)之用蚀刻剂处理该半导体晶圆之后,实施平坦度参数及半导体晶圆厚度之测量、以及块体电阻值之测定。如请求项19所述之方法,其中若该半导体晶圆之平坦度或其电阻不在所定公差范园内即拒绝接受。如请求项19所述之方法,其中校正该半导体晶圆,并将具有特定电阻者编入一个组。如请求项19所述之方法,其中校正该半导体晶圆,并将具有特定厚度者编入一个组。如请求项1至3中任一项所述之方法,其中根据步骤(g)之最后清洁该半导体晶圆包括:于界面活性剂之浴内清洁该半导体、洗涤、于含水HF溶液中处理、以湿化学方式或藉由充气之方式实施亲水化作用、及烘乾该半导体晶圆。如请求项1至3中任一项所述之方法,其中根据步骤(g)之最后清洁该半导体晶圆之后,实施半导体晶圆目视检查。一种具有一正面及一背面之未经抛光之半导体晶圆,其中至少其正面系经研磨且其正面及背面系经蚀刻,该半导体晶圆至少于其正面上之反射率为95%或更高,至少于其正面上之表面粗糙度为3奈米或更低,厚度为80微米至2500微米,整体平坦度值GBIR为5微米或更低(以3毫米边缘边际为基准),该半导体晶圆之微影蚀刻解像力最高为0.8微米,以及该半导体晶圆在其正面及背面上分别含有0.5奈米至3奈米厚之原生氧化物层。如请求项25所述之未经抛光之半导体晶圆,其系一单晶矽晶圆。如请求项25或26所述之未经抛光之半导体晶圆,该半导体晶圆无损伤、坑洞、塑胶残留物或可藉助于目视检查所侦测出之其他缺陷。如请求项25或26所述之未经抛光之半导体晶圆,用准直光作目视观察时看不到其上面有粒子。如请求项25或26所述之未经抛光之半导体晶圆,其中该半导体晶圆之背面同样经研磨及蚀刻。如请求项25或26所述之未经抛光之半导体晶圆,其含有金属污染物之浓度为1013公分-2或更低。如请求项25或26所述之未经抛光之半导体晶圆,其系一p或n导电型,其块体晶体取向为1-0-0、1-1-0或1-1-1,其电阻范围为0.001至100000欧姆公分及电阻公差低于±10%。
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