專利名稱：適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種晶圓表面處理，特別是指一種適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的 制作方法。
背景技術(shù)：
為了形成可應(yīng)用于建構(gòu)集成電路的硅晶圓，需要對柱狀之硅鑄錠進(jìn)行各種機(jī)械性 的制程步驟。請參閱圖1，其是目前制作適合使用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的步驟流程圖。 如圖所述，依序進(jìn)行步驟Sl之提供一硅鑄錠；步驟S2之將硅鑄錠進(jìn)行切片，以形成片狀晶 圓，且此時晶圓在單一面上的最大鋸痕高度差大約為14 16um，雙面約30 45um;步驟 S3之泡酸處理，其是為了消除應(yīng)力、表面不純物、加深裂痕與軟化材料結(jié)構(gòu)，以利于后續(xù)的 研磨制程；接續(xù)進(jìn)行步驟S4之粗磨(lapping and/or grinding)；步驟S5之清洗；步驟S6 之拋光(polishing)；步驟S7之清洗；步驟S8之檢測等步驟，即可獲得可應(yīng)用于建構(gòu)集成 電路的硅晶圓，而進(jìn)行出貨。在上述制程中，硅晶圓為了去除表面因切割時所產(chǎn)生的鋸痕與 泡酸后所產(chǎn)生的瑕疵層(damage layer)，總移除量厚度達(dá)到130 150um。這使得整個晶 圓材料厚度大都浪費(fèi)在泡酸處理時之等向性時刻所造成的瑕疵層移除，鑒此切割時單一晶 圓需預(yù)留較大的厚度，以供后續(xù)的研磨移除，因此單一鑄錠所能切割成的晶圓數(shù)量較少。有鑒于此，本發(fā)明遂針對上述習(xí)知技術(shù)之缺失，提出一種適用于集成電路之半導(dǎo) 體晶圓的制作方法，以有效克服上述之該等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之主要目的在提供一種適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法，其是于 硅鑄錠切片形成片狀晶圓后，對晶圓表面進(jìn)行整面式雷射照射，以將晶圓表面的鋸痕移除 并且同時將晶圓表面的微裂縫融合，藉此減少微裂縫的存在與晶圓表面上鋸痕高度差，并 使后制程泡酸時之等向蝕刻效應(yīng)，因微裂縫已融合，使瑕疵層極小化，進(jìn)而降低晶圓制作時 的瑕疵層厚度總移除量，達(dá)到提高單一鑄錠所能產(chǎn)出的晶圓量、減少制程上濕性溶液的使 用量以及增快產(chǎn)出率。為達(dá)上述之目的，本發(fā)明提供一種適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法，其 步驟包含有提供一鑄錠；對鑄錠進(jìn)行切片，以形成數(shù)個晶圓；利用雷射照射晶圓表面，以去 除該晶圓表面因切片所產(chǎn)生的鋸痕與使晶圓表面的裂縫融合；以及在對該晶圓進(jìn)行泡酸、 拋光與檢測等步驟。底下藉由具體實(shí)施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明之目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其 所達(dá)成之功效。


圖1是目前適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法流程圖。圖2是本發(fā)明適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法流程圖。
圖3是經(jīng)本發(fā)明之雷射融合后之晶圓表面凹處的OM(光學(xué)顯微鏡)照相圖。圖4是經(jīng)本發(fā)明之雷射融合后之晶圓表面凸處的OM(光學(xué)顯微鏡)照相圖。圖5是未經(jīng)本發(fā)明之雷射融合后之晶圓表面的OM(光學(xué)顯微鏡)照相圖。圖6是經(jīng)本發(fā)明之雷射融合后之晶圓表面的OM(光學(xué)顯微鏡)照相圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明之精神所在是利用雷射的能量聚焦特性，將切片后晶圓表面存在的鋸 痕(saw mark)移除，同時將切片時因應(yīng)力產(chǎn)生的微裂痕(micro surface crack)融合 (fusion)，進(jìn)而減少后制程泡酸時之等向蝕刻效應(yīng)，使瑕疵層極小化，更者可使晶圓制作時 省去粗磨(lappingor grinding)手續(xù)，降低厚度的移除量，進(jìn)而提高單一鑄錠所能切割成 的晶圓數(shù)目。請參閱圖2，其是本發(fā)明之適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法示意圖。如 圖所示，依序進(jìn)行步驟Sll所述之提供一硅鑄錠(其中該鑄錠之材質(zhì)也可以為砷化鎵或者 鍺)；步驟S12所述之將硅鑄錠進(jìn)行切片，以形成片狀晶圓；步驟S13所述之以波長范圍 為309奈米 2140奈米之雷射對晶圓表面進(jìn)行整面式雷射照射(如單次或者來回掃瞄方 式)，以將晶圓表面的鋸痕移除，同時晶圓表面的微裂痕也會因?yàn)楣璨奈绽咨涞哪芰慨a(chǎn)生 融合的效果，如圖3與圖4所示；接續(xù)如步驟S14所述，對晶圓進(jìn)行泡酸處理，以消除應(yīng)力、 表面不純物與軟化材料結(jié)構(gòu)，以利于后續(xù)的研磨制程；然后如步驟S15所述之對晶圓進(jìn)行 拋光(polishing)；如步驟S16所述之進(jìn)行晶圓表面清洗，以去除晶圓表面上殘存的拋光劑 或漿料；最后如步驟S17所述之檢測等步驟，即可獲得可應(yīng)用于建構(gòu)集成電路的硅晶圓，而 進(jìn)行出貨。在上述本發(fā)明之制程步驟下，經(jīng)過雷射融合后之晶圓在單一面上的最大鋸痕高度 差大約為1 2um，雙面也僅約2 4um，相較于習(xí)知單一面上最大鋸痕高度差的14 16um 與雙面的30 45um，本發(fā)明可顯著的縮小鋸痕高度差，以大幅改善晶圓表面粗糙度，再者， 因在雷射掃瞄的同時產(chǎn)生了微裂痕融合，因此在步驟S14中的泡酸制程中，就不會像習(xí)知 技術(shù)在泡酸制程因酸洗液之等向蝕刻而產(chǎn)生很大的瑕疵層，進(jìn)而達(dá)到使瑕疵層極小化。在本發(fā)明之制程步驟下，晶圓的厚度總移除量僅10 20um，因此可省略先前技術(shù) 中的粗磨制程步驟。不過當(dāng)然省略與否可視制程進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，因此粗磨步驟的有無并不 能作為與本發(fā)明之區(qū)隔。利用本發(fā)明之制程步驟下，每單位硅鑄錠可以產(chǎn)出較多的硅晶圓，約可增加20%。 更者，可減少制程上濕性溶液的使用量，約省略50%。再者，減少硅晶圓的移除率，增快產(chǎn)出 率，約提高60%。表一其是經(jīng)本發(fā)明之雷射處理前后之晶圓表面高度差的變異結(jié)果表，在此實(shí)驗(yàn) 中雷射是采用532奈米之綠光雷射，當(dāng)然也可采用其它光源雷射例如紫光、紅光等，波長范 圍為309奈米 2140奈米。
4晶圓編號晶圓厚度 (um)雷射掃瞄速度 /行徑方式未經(jīng)雷射處理 前(如圖5所 示)經(jīng)過雷射處理 后(如圖6、圖 3與圖4所示)1669.731200/單次掃 瞄單一面上最大 鋸痕高度差的 12 15um單一面上最大 鋸痕高度差的 1 2um2664.171200/單次掃 瞄3669.071200/單次掃 瞄4667.62800/單次掃瞄5666.691200/單次掃 瞄6663.661200/來回掃 瞄 以上所述者，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施之范圍。故 即凡依本發(fā)明申請范圍所述之特征及精神所為之均等變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明之申 請專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法，其特征在于其步驟包含有提供一鑄錠；對該鑄錠進(jìn)行切片，以形成數(shù)個晶圓；利用一雷射對該晶圓表面進(jìn)行照射，以去除該晶圓表面因切片產(chǎn)生的鋸痕與使該晶圓表面的微裂痕融合；以及對該晶圓進(jìn)行泡酸、拋光與檢測等步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的一種適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法，其特征 在于其中該鑄錠之材質(zhì)為硅、砷化鎵或者鍺。
3.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的一種適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法，其特征 在于其中該雷射之波長為309奈米 2140奈米。
4.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的一種適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法，其特征 在于其中該雷射是波長為532奈米的綠光雷射。
5.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的一種適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法，其特征 在于其中該泡酸與該拋光步驟間更可有一粗磨步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的一種適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法，其特征 在于其中該拋光與該檢測步驟間更可有一晶圓清洗處理的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的一種適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法，其特征 在于其中該雷射可以是單次掃瞄或者是來回掃瞄。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適用于集成電路之半導(dǎo)體晶圓的制作方法，其步驟包含有提供一鑄錠；對鑄錠進(jìn)行切片，以形成數(shù)個晶圓；利用雷射照射晶圓表面，以去除該晶圓表面因切片所產(chǎn)生的鋸痕，同時并使晶圓表面的裂縫融合；以及再對晶圓進(jìn)行后續(xù)處理步驟，如泡酸、拋光與檢測等步驟。本發(fā)明利用雷射的能量聚焦特性，將切片后晶圓表面存在的鋸痕(saw mark)移除，同時將切片時因應(yīng)力產(chǎn)生的微裂痕(micro surface crack)融合(fusion)，使瑕疵層(damage layer)不因后制程泡酸時之蝕刻等向特性而增加，降低晶圓表面厚度所需的移除量，進(jìn)而提高單一鑄錠所能切割成的晶圓數(shù)目。
文檔編號H01L21/02GK101944478SQ20091015751
公開日2011年1月12日 申請日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者郭淑齡 申請人:郭淑齡