專利名稱：貼合晶片的制造方法及貼合晶片的外周磨削裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種貼合晶片的制造方法，特別涉及一種包括對已貼合的接
合晶片(bondwafer)外周進(jìn)行磨削后，通過蝕刻除去未結(jié)合部的方法在內(nèi)的貼 合晶片的制造方法。進(jìn)而，本發(fā)明還涉及在該貼合晶片的制造方法中所使用 的貼合晶片的外周磨削裝置。
背景技術(shù)：
作為一種高性能裝置(device)使用的晶片，是將接合晶片與基底晶片(base wafer)貼合后，再將組件制作側(cè)的晶片(接合晶片)薄膜化的貼合晶片。
眾所周知，SOI(絕緣體上硅，silicon on insulator)晶片為該種貼合晶片之 -。它可按如下方法進(jìn)行制造。即準(zhǔn)備兩片經(jīng)鏡面磨削的硅晶片(接合晶片與 某底品片)，至少于其中一方的晶片表面形成氧化膜。并且，將上述晶片貼合 后，置于200。C 120(TC溫度下進(jìn)行熱處理以提高結(jié)合強度。其后，通過將
組件制作側(cè)的晶片(接合晶片)進(jìn)行磨削與研磨，并薄膜化至要求的厚度，從 而制造出形成SOI層的SOI晶片。
除此之外，制造貼合晶片時，有時亦無需隔著氧化膜而將硅晶片彼此之 間直接貼合。且作為基底晶片，有時亦采用石英、碳化硅、氧化鋁等絕緣性
昍斤o
下面參照圖4、圖5，對貼合前的鏡面晶片外周以及貼合后的接合晶片 與基底晶片外周情形進(jìn)行說明。
如圖4所示，貼合前的鏡面晶片40的外周，通常存在稱為倒角部41或 是厚度稍薄的磨削塌邊42等部分。并且，使用該種鏡面晶片40，如上所示 制造貼合晶片時，倒角部41、磨削塌邊42并不結(jié)合，而是作為未結(jié)合部殘 留K來。
圖5所示為該情形。如圖5中所示，接合晶片51形成氧化膜53，其后 該接合晶片51與基底晶片52進(jìn)行貼合。如圖5所示，鏡面晶片的倒角部、
磨削塌邊部分，在貼合后會變?yōu)槲唇Y(jié)合部54。該未結(jié)合部距最外周的最大距
離可達(dá)3mm左右。由于存在該未結(jié)合部，因此通過磨削等工藝將接合晶片 薄膜化時，未結(jié)合部將在薄膜化工藝中發(fā)生部分剝落。故薄膜化后的接合晶 片的直徑比作為基臺的晶片(基底晶片)的直徑小，且于周邊形成連續(xù)的微小 凹凸部位。
并且，若將該貼合晶片投入裝置(device)制程時，所殘留的未結(jié)合部將于 裝置制程中發(fā)生剝離，產(chǎn)生碎粒，從而降低成品率。
為防止發(fā)生上述問題，需要于通過磨削等工藝使接合晶片薄膜化之前， 預(yù)先將接合晶片外周殘留的未結(jié)合部除去。除去未結(jié)合部而露出基底晶片的 部分稱為露臺部(terrace)。圖6示出接合晶片薄膜化前形成的露臺部55。圖6 中，除露臺部55以外的附圖標(biāo)記，其它附圖標(biāo)記與圖5中所用的相同。
形成該露臺部的方法， 一般有以下兩種。
第一種方法，先將整個接合晶片的表面進(jìn)行平面磨削，其后于接合晶片 磨削面黏貼膠帶，而留下數(shù)毫米寬的外周。以此將接合晶片外周露出，然后 通過蝕刻使接合晶片的露出部分溶解并除去，形成露臺部。
關(guān)于第二種方法， 一邊參照圖3—邊進(jìn)行說明。此處，以形成氧化膜33 的接合晶片31與基底晶片32進(jìn)行貼合后的晶片為例進(jìn)行說明(參照圖3(a))。 首先，對接合晶片31的外周進(jìn)行數(shù)毫米寬的外周磨削，使其厚度減至10 10(Him(參照圖3(b))。其后，通過蝕刻除去殘留部分，形成露臺部35(參照圖 3(c》。
近年出現(xiàn)的自動化、量產(chǎn)化趨勢，使后一種方法逐步成為主流(例如參照 特開2000—223452號公報)。
進(jìn)而，近年來對露臺部的質(zhì)量要求也更高，要求更平滑、產(chǎn)品之間具有 更加一致的質(zhì)量的露臺部。
在用以形成露臺部的磨削、蝕刻工藝當(dāng)中，蝕刻與機械加工的磨削相比， 蝕刻容易因溫度、構(gòu)成等條件而產(chǎn)生不均。因此，為實現(xiàn)露臺部的平滑化、 質(zhì)量的均一化，蝕刻量最好少之又少。因而，可通過減少蝕刻量、增加磨削 量來達(dá)到露臺部的質(zhì)量要求。
然而， 一旦增加磨削量、減少蝕刻量，又會發(fā)生如下問題。
即增加磨削量后，接合晶片的外周將變得過薄(參照圖3(b)中圓圈部分)。
如此過薄的接合晶片的外周可能會因為機械性的強度問題而于磨削過程中 被砂輪巻入，發(fā)生脫落或剝離。進(jìn)而，此脫落、剝離后的碎片使接合晶片下 層的絕緣膜受損，其后的蝕刻中，甚至?xí)g到基底晶片部分，并于露臺部
形成微小坑洼(陷斑，dimple)。如此將造成產(chǎn)品無實用性、產(chǎn)品成品率低下 的原因。且在裝置過程中，露臺陷斑(terrace dimple)會造成發(fā)塵等問題，有 時亦使SOI晶片功能受損。
增加磨削量時，使接合晶片外周變得過薄的原因，是接合晶片外周的倒 角部的形狀與磨削塌邊所形成的未結(jié)合部。即如上所述，在外周數(shù)百微米寬 的范圍內(nèi)，接合晶片成為從基底晶片上浮起的狀態(tài)。結(jié)果導(dǎo)致由于砂輪磨削 時產(chǎn)生的振動、沖擊，使晶片外周破損、脫落或剝離。
如此，以往于除去貼合的接合晶片的外周來形成的露臺部時，不能完全 防止露臺部發(fā)生陷斑，此方法尚留有改良余地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于改善以上問題而提出，其目的在于提供一種貼合晶片的制 造方法，能夠進(jìn)一步減少當(dāng)除去貼合的接合晶片外周時，在基底晶片的露臺
木發(fā)明是為了解決上述問題提供一種貼合晶片的制造方法，其為將接合 晶片與基底晶片進(jìn)行貼合，磨削該貼合的接合晶片的外周后，進(jìn)行蝕刻，除
去未結(jié)合部，其后使上述接合晶片薄膜化來制造貼合晶片，其特征為對上 述外周進(jìn)行磨削時，沿著接合晶片的外周磨削形成溝，并在該溝的外側(cè)形成 外緣部；通過其后的蝕刻將上述外緣部與上述接合晶片的溝部一起除去，從 而于貼合晶片的外周形成露出基底晶片的露臺部。
如上所述，以往的貼合晶片的外周磨削中，接合晶片的整個外周經(jīng)過薄 膜化。因此，薄膜化后的接合晶片的外周容易發(fā)生缺口或剝離。但是，在本 發(fā)明屮，于外周磨削時，沿著接合晶片的外周磨削形成溝，其外側(cè)形成外緣 部，殘留具有充分強度的厚度。并且，通過其后的蝕刻，將外緣部與溝部一 起除去。以此，接合晶片的外周不容易發(fā)生缺口或剝離。因而，對外周進(jìn)行 磨削、蝕刻吋，露臺部不容易發(fā)生陷斑。以此，能夠以高成品率制造出高質(zhì) 雖的貼合晶片。
此外，本發(fā)明的貼合晶片的制造方法中，最好將上述磨削形成的接合晶
片的溝外側(cè)的外緣部寬度，設(shè)為在接合晶片的倒角部寬度以上且在2mm以 下。
如此，通過將外緣部寬度設(shè)為在接合晶片的倒角部寬度以上且在2mm 以下，可充分確保磨削后的外緣部的強度。
本發(fā)明的貼合晶片的制造方法中，最好將通過上述磨削形成的接合晶片 的溝深度，設(shè)為使得在該溝中的接合晶片的殘留厚度在5pm以上80(im以下。
磨削后接合晶片的殘留厚度越小，其后的蝕刻量越少。但是，在現(xiàn)有的 外周磨削中，由于接合晶片的整個外周薄膜化，故當(dāng)接合晶片的殘留厚在 8(^m以下時，外周部非常容易發(fā)生缺口等現(xiàn)象，因此將殘留厚度保持于80^im
以下較為困難。但是在本發(fā)明中，通過磨削形成溝，其外側(cè)形成的外緣部自 身，殘留具有充分強度的厚度，故溝的殘留厚度可設(shè)成在5pm以上8(^m以下。
本發(fā)明的貼合晶片的制造方法中，對上述外周的蝕刻，可通過酸或堿來 進(jìn)行。
通過該酸性或堿性蝕刻，可將外緣部與接合晶片的溝部一起除去，于貼 合品片外周形成露出基底晶片的露臺部。
本發(fā)明的貼合晶片的制造方法中，對上述外周進(jìn)行磨削時，能夠一邊旋 轉(zhuǎn)圓棒砂輪，該砂輪具有與貼合晶片主面垂直的轉(zhuǎn)軸且其外徑在上述溝寬度 以下， 一邊切入接合晶片來進(jìn)行磨削。
用于此種磨削的砂輪，稱之為立銑型砂輪，其旋轉(zhuǎn)靈活、甚至可形成不 連續(xù)形狀的溝。以此，無論晶片為定向平面(orientation flat)部還是槽口部， 都可沿著晶片的外周一次性地形成溝。故而，其后的蝕刻，可使外緣部以幾 乎沒有缺口等缺陷而整齊的呈環(huán)狀脫落，能進(jìn)一步減少露臺陷斑的發(fā)生。
或者，上述外周磨削中，也能夠一邊旋轉(zhuǎn)圓板砂輪，該砂輪具有與貼合 晶片主面平行的轉(zhuǎn)軸且其寬度在上述溝寬度以下， 一邊自上方接觸接合晶片 來進(jìn)行磨削。
用于此種磨削的砂輪，稱之為切割型(Dicer type)砂輪，其加工速度快， 加工效率高。以此，可于更短時間內(nèi)完成磨削。
或者，上述外周磨削中，至少對定向平面部、槽口部當(dāng)中任一個， 一邊
旋轉(zhuǎn)具有與貼合晶片主面垂直的轉(zhuǎn)軸且其外徑在上述溝寬度以下的圓棒砂 輪， 一邊切入接合晶片來進(jìn)行磨削；對其他部分，則一邊旋轉(zhuǎn)具有與貼合晶
片主面平行的轉(zhuǎn)軸且其寬度在上述溝寬度以下的圓板砂輪， 一邊自上方接觸 接合晶片來進(jìn)行磨削。
如此，晶片的定向平面部、槽口部，使用可對應(yīng)不連續(xù)形狀的立銑型砂 輪，其它部分，即圓弧部位，可使用加工效率高的切割型砂輪，與單一使用 立銑型砂輪相比，此方法可以較短時間完成磨削。且通過其后的蝕刻，也不 會比單一使用立銑型砂輪的情形差，可使外緣整齊脫落。
此情形下，上述圓棒砂輪的外徑最好在5mm以下。 如此，若圓棒砂輪的外徑在5mm以下，則可進(jìn)行微加工，還可美觀地 形成溝。
此外，本發(fā)明的貼合晶片的制造方法中，于上述外周磨削后，最好不要 將晶片收納起來，而是立刻進(jìn)行蝕刻。
由于形成溝，晶片外周容易破損。因此，當(dāng)由于拿取(handling)等動作而 施加機械外力時，外周可能會發(fā)生破損。為避免此類問題，如上所述，對外 周磨削后，最好不要將晶片收納，而是立刻進(jìn)行蝕刻。
本發(fā)明還提供一種貼合晶片的外周磨削裝置，其特征為，至少具有轉(zhuǎn) 臺，用以吸附并保持接合晶片與基底晶片貼合形成的貼合晶片；圓棒砂輪， 具有與該貼合晶片主面垂直的轉(zhuǎn)軸；以及移動機構(gòu)，可使上述轉(zhuǎn)臺與上述砂 輪作相對移動；通過該移動機構(gòu)，使上述圓棒砂輪沿著上述轉(zhuǎn)臺上保持的貼 合晶片的接合晶片外周，作相對移動，對接合晶片進(jìn)行磨削，以此沿著該接 合晶片外周形成溝。
如此，本發(fā)明的貼合晶片的外周磨削裝置，具有所謂的立銑型砂輪。并 且，通過該磨削裝置的移動機構(gòu)，使砂輪沿著轉(zhuǎn)臺上保持的貼合晶片的接合 品片外周，作相對移動，對接合晶片進(jìn)行磨削，以此沿著該接合晶片外周形 成溝。
進(jìn)而，最好具有圓板砂輪，該圓板砂輪具有與上述貼合晶片主面平行的 轉(zhuǎn)軸。
若外周磨削裝置不僅具有立銑型砂輪，還具有切割型砂輪，例如對定向 平而部、槽口部，使用立銑型砂輪，而對其他部分則使用切割型砂輪等，利
丌J一個外周磨削裝置，便可有效率地配合多樣晶片形狀來進(jìn)行外周磨削。
綜上所述，若根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)行外周磨削時，沿著接合晶片的外周磨削 形成溝，其外側(cè)形成的外緣部自身殘留具有充分強度的厚度。若在其后進(jìn)行 蝕刻，則可將外緣部與溝部一起除去。以此，接合晶片的外周不易發(fā)生缺口 或剝離。因而，對外周進(jìn)行磨削、蝕刻時，露臺部不易產(chǎn)生陷斑，從而能以 高成品率制造出高質(zhì)量的貼合晶片。


圖1為本發(fā)明的貼合晶片的外周磨削裝置的一例的模式圖2為使用本發(fā)明方法對接合晶片的外周進(jìn)行磨削的說明圖3為使用現(xiàn)有方法對接合晶片的外周進(jìn)行磨削的說明圖4為貼合前的鏡面晶片的外周形態(tài)的模式圖5為貼合后的接合晶片與基底晶片的外周形態(tài)的模式圖6為在接合晶片薄膜化前形成的露臺部的模式圖7為晶片形狀與沿其外周形狀所形成的溝形狀的一例的平面圖；及
圖8為實施例1、比較例1中露臺部發(fā)生陷斑數(shù)量的比較圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下
IO外周磨削裝置
12圓棒砂輪
13b移動機構(gòu)
20SOI晶片
22基底晶片
24溝
26SOI層
31接合晶片
33氧化膜
40鏡面晶片
42磨削塌邊
52基底晶片
ll轉(zhuǎn)臺
13a移動機構(gòu)
14圓板砂輪
21接合晶片
23氧化膜
25外緣部
27露臺部
32基底晶片
35露臺部
41倒角部
51接合晶片
53氧化膜
70晶片 71定向平面部 72槽口部
具體實施例方式
本發(fā)明人反復(fù)研究如何減少導(dǎo)致露臺部發(fā)生陷斑的外周磨削豁口、剝離 的方法。
最終，本發(fā)明人想到，貼合的接合晶片進(jìn)行外周磨削時，不是一律對接 合晶片整個外周薄膜化，而是沿著接合晶片外周磨削形成溝，溝外側(cè)形成外 緣部，外緣部保留具有足夠強度的厚度，以此于磨削中，接合晶片外周不易 發(fā)生豁口或剝離，其后的蝕刻可使該外緣部脫落，最終更能減少露臺部陷斑 發(fā)生率，并完成本發(fā)明。
以下，參照圖2對本發(fā)明的貼合晶片制造方法進(jìn)行更具體的說明，但本 發(fā)明并非僅限此例。
首先，準(zhǔn)備用來貼合制造SOI晶片的原料晶片(單晶硅晶片如采用
Czochralski法(柴式長晶法)制作的晶片，其直徑為8英吋(200mm)、方位〈100〉) 也就是接合晶片21及基底晶片22。并且，所準(zhǔn)備的單晶硅晶片當(dāng)中，對接 合晶片21實施熱處理，使接合晶片表面形成氧化膜23。
當(dāng)然，亦可于基底晶片22而非接合晶片21表面形成氧化膜，亦可在基 底晶片22及接合晶片21兩者表面皆形成氧化膜。
其次，于潔凈空氣下將形成氧化膜23的接合晶片21與基底晶片22進(jìn) 行貼合(參照圖2(a))。
貼合后于氧化性氣體環(huán)境下實施熱處理，使接合晶片21與基底晶片22 牢固結(jié)合。熱處理在含有氧氣或水蒸氣的環(huán)境下，以200。C 120(TC的溫度 進(jìn)行即可。
結(jié)合后的接合晶片21與基底晶片22的外周，存在接合晶片21與基底 晶片22的未結(jié)合部。該未結(jié)合部不但不能用來作為用以制作裝置(device)的 SOI層，還會于后續(xù)制造過程中發(fā)生剝落等現(xiàn)象，導(dǎo)致各種問題發(fā)生，故需 要將其除去。為此，以下將繼續(xù)實施其處理方法。
接著，對貼合的接合晶片21的外周進(jìn)行磨削(參照圖2(b》。 該外周磨削步驟中，沿著接合晶片21的外周磨削形成溝24，并于溝24
外側(cè)形成外緣部25。
此種溝24，例如可使用圖1所示的外周磨削裝置形成。
該外周磨削裝置10具有轉(zhuǎn)臺ll，可將貼合晶片吸附并旋轉(zhuǎn)；圓棒砂 輪12，具有與貼合晶片主面垂直的轉(zhuǎn)軸；以及移動機構(gòu)13a，可將轉(zhuǎn)臺11 與圓棒砂輪12作相對移動。通過移動機構(gòu)13a，圓棒砂輪12可向X軸、Y 軸、Z軸方向移動。其中，X軸、Y軸方向的移動稱為推送動作，而Z軸方 向的移動是切入動作。當(dāng)然，圓棒砂輪12可省略X軸、Y軸方向的任一方 移動，而可作成只能向X軸、Y軸的其中一方向移動。且轉(zhuǎn)臺11亦可向X 軸、Y軸、Z軸方向移動。
并且，通過移動機構(gòu)13a，使上述圓棒砂輪12沿著上述轉(zhuǎn)臺11保持的 貼合晶片的接合晶片的外周，作相對移動，通過對接合晶片進(jìn)行磨削，如上 所述可沿著接合晶片的外周形成溝。 .
該種立銑型砂輪適用于形成不連續(xù)形狀的溝。如圖7所示，晶片70為 一般非完全圓形，且具有定向平面部71、槽口部72。由于立銑型砂輪可自 由轉(zhuǎn)動，故無論是該晶片的定向平面部還是槽口部，皆可沿晶片外周形成一 條連續(xù)的溝24。
且圓棒砂輪外徑最好在5mm以下。如此，若圓棒砂輪外徑在5mm以下， 則可進(jìn)行微加工，完美地形成一條溝。另一方面，使用圓棒砂輪時，考慮到 耐久性等因素，其外徑最好在lmm以上。
該外周磨削裝置IO亦可同時具有圓板砂輪14，該圓板砂輪14擁有與貼 合晶片主面平行的轉(zhuǎn)軸。該圓板砂輪14，通過移動機構(gòu)13b，也可向X軸、 Y軸、Z軸方向移動。
該種切割型砂輪加工速度快、加工效率高。故可于更短時間內(nèi)完成磨削。
關(guān)于使用切割型砂輪的磨削，本發(fā)明將一般稱之為下切(down cut)與上切 (up cut)兩者進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)上切與通常使用的下切相比，更能減少切入開始、 結(jié)束部分發(fā)生的缺口。
然而，切割型砂輪難以靈活轉(zhuǎn)動。為此，較佳的為至少對定向平面部、 槽口部的任一部位， 一邊旋轉(zhuǎn)具有與貼合晶片主面垂直的轉(zhuǎn)軸且其外徑在上 述溝寬度以下的圓棒砂輪(立銑型砂輪)， 一邊通過切入接合晶片來進(jìn)行磨削； 而對其他部分，即圓弧部分，則一邊旋轉(zhuǎn)具有與貼合晶片主面平行的轉(zhuǎn)軸且
其寬度在上述溝寬度以下的圓板砂輪(切割型砂輪)， 一邊自上方接觸接合晶 片來進(jìn)行磨削。
此時，通過磨削形成的接合晶片的溝外側(cè)的外緣部寬度，設(shè)為在接合晶
片的倒角部寬度以上且在2mm以下，最好為10 100(Vm。通過將外緣部寬 度設(shè)為在接合晶片的倒角部寬度以上且在2mm以下，可更加充分的確保磨 削后外緣部的強度，并可確實除去未結(jié)合部。
磨削形成的接合晶片溝的深度，最好設(shè)為使得在該溝中的接合晶片殘留 厚度在5pm以上80pm以下。以此可充分減輕其后的蝕刻負(fù)擔(dān)。溝寬度最好 為零點幾毫米(mm)以上至數(shù)毫米(mm)以下。若如此，則可與上述外緣部寬度 互相配合，確實除去未結(jié)合部，并可通過蝕刻來確實地使外緣部脫落。
還可以圓棒砂輪、圓板砂輪形成一條溝，亦可形成多條溝。即使是形成 一條溝，亦可由多條溝重疊合成而成。
接著，通過蝕刻將未結(jié)合部除去(參照圖2(c))。
該蝕刻方法為，將貼合晶片浸入對單晶硅的蝕刻速度遠(yuǎn)比對氧化膜的蝕 刻速度快的蝕刻液(浸漬方式)中，便可簡單地進(jìn)行蝕刻。即接合晶片21的外 周溝部，因為磨削露出硅，利用蝕刻液進(jìn)行蝕刻，但貼合晶片其它部分因為 被氧化膜23覆蓋，并未進(jìn)行蝕刻(基底晶片22表面亦因貼合吋的熱處理形成 氧化膜)。并且，溝部蝕刻不斷深入，外緣部25很快失去支承部，同時脫落。 以此，外緣部25與接合晶片21的溝部一起除去，于貼合晶片外周，形成露 出基底晶片22的露臺部27。
該種蝕刻可用KOH、 NaOH等堿性蝕刻完成，當(dāng)然亦可用酸性蝕刻來進(jìn) 行。還可采用以旋轉(zhuǎn)蝕刻為代表的單片蝕刻方式，來代替上述浸漬方式。
磨削形成溝后，晶片外周容易破損。為此，當(dāng)被施加由拿取等動作所產(chǎn) 生的振動或機械外力時，外周外緣可能產(chǎn)生破損。為避免此類問題，最好于 磨削外周后，不要將晶片收納而立刻進(jìn)行蝕刻。即磨削外周后，最好不要將 晶片收納于容器或盒內(nèi)而進(jìn)行搬送等，而立刻以單片等方式進(jìn)行蝕刻。
最后按通常方法對接合晶片21表面進(jìn)行磨削、研磨等，直到達(dá)到所要 求的厚度，經(jīng)過此薄膜化后，可制造出具有SOI層26的SOI晶片(貼合晶 片)20(參照圖2(d))。
以下，通過實施例及比較例來對本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明，但本發(fā)明并
不僅限此例。
(實施例1 ) 按圖2所示步驟制造出貼合晶片。
首先，準(zhǔn)備10片經(jīng)鏡面磨削的CZ晶片，其直徑為150mm(6英吋)、厚 度為625微米、導(dǎo)電型為p型、電阻率為4 6Q. cm，其中5片用作接合晶 片，另外5片用作基底晶片。對接合晶片21實施熱處理，使接合晶片表面 形成氧化膜23。
然后，在潔凈環(huán)境下將形成氧化膜23的接合晶片21與基底晶片22進(jìn) 行貼合，其后在氧化性環(huán)境中，進(jìn)行120(TC的結(jié)合熱處理，合計制作出5片 貼合晶片C參照圖2(a》。
接著，沿著接合晶片21的外周磨削形成溝24，溝24的外側(cè)形成外緣部 25(參照圖2(b))。
此時，外緣部25的寬度，從最外周算起，設(shè)為500pm，該寬度包括接 合晶片21的倒角寬度400pm。且溝24的深度設(shè)置成使得在該溝24中的接 合晶片的殘留厚度成為30nm。然后，使用圖1所示的外周磨削裝置10，對 貼合晶片的定向平面部、槽口部， 一邊旋轉(zhuǎn)外徑為5mm的立銑型砂輪12， 一邊切入接合晶片來進(jìn)行磨削；對圓弧部分， 一邊旋轉(zhuǎn)刃厚為0.5mm的切割 型砂輪14， 一邊自上方接觸接合晶片21，使用上切法進(jìn)行磨削。
然后，通過使用NaOH的浸漬方式，以相當(dāng)于100pm晶片厚度的蝕刻量， 進(jìn)行蝕刻(參照圖2(c))。該蝕刻過程中，溝部溶解于蝕刻液中，外緣部亦呈 環(huán)狀脫落后溶解。此時，不要將該晶片收納于容器或盒內(nèi)搬送，而立刻進(jìn)行 單片方式的蝕刻。
最后，對接合晶片21進(jìn)行磨削、研磨來達(dá)到薄膜化(參照圖2(d))。
對完成加工的5片SOI晶片，通過光學(xué)顯微鏡，對存在于基底晶片表面 的露臺部上的陷斑數(shù)目進(jìn)行計數(shù)。其結(jié)果如圖8所示，使用本發(fā)明的方法磨 削后的晶片，未檢測出因磨削導(dǎo)致的陷斑。 (比較例1)
除按圖3所示方法進(jìn)行外周磨削、蝕刻外，利用與實施例l同樣方法制 造出貼合晶片。
即將貼合后的接合晶片31的外周3mm內(nèi)的區(qū)域，通過外周磨削，將其接著，通過蝕刻將殘留物除去，形成露臺部35(參 照圖3(c))。
與實施例1 一樣，通過光學(xué)顯微鏡對完成加工的5片SOI晶片進(jìn)行觀察， 對存在于基底晶片表面的露臺部上的陷斑數(shù)目進(jìn)行計數(shù)。圖8顯示其結(jié)果。 如圖8所示，使用比較例1這種現(xiàn)有方法磨削的晶片，觀察到平均有50個/ 片的陷斑。
本發(fā)明并不僅限于上述實施形式。上述實施形式僅為例舉，只要實質(zhì)上 具有與本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)所述技術(shù)思想一致的構(gòu)成，并起到同樣
作用和效果的內(nèi)容，無論何種實施形式，皆包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
例如，上述實施形式是以兩片半導(dǎo)體晶片，特別是貼合硅晶片而制作貼 合晶片為中心進(jìn)行了說明，但由于半導(dǎo)體晶片與石英、碳化硅、氮化硅、氧 化鋁、藍(lán)寶石以及其它陶瓷材料等絕緣晶片進(jìn)行貼合來制作貼合晶片時，周 邊亦會產(chǎn)生未結(jié)合部，故本發(fā)明對除去該未結(jié)合部亦有效。
權(quán)利要求
1.一種貼合晶片的制造方法，是將接合晶片與基底晶片進(jìn)行貼合，磨削該貼合的接合晶片的外周后，進(jìn)行蝕刻，除去未結(jié)合部，其后使上述接合晶片薄膜化來制造出貼合晶片的方法，其特征為，對上述外周進(jìn)行磨削時，沿著接合晶片的外周磨削形成溝，并在該溝的外側(cè)形成外緣部；通過其后的蝕刻將上述外緣部與上述接合晶片的溝部一起除去，從而于貼合晶片的外周形成露出基底晶片的露臺部。
2. 如權(quán)利要求1所述的貼合晶片的制造方法，其中通過上述磨削形成的 接合晶片的溝外側(cè)的外緣部寬度，設(shè)為在接合晶片的倒角部寬度以上且在 2mm以F"。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的貼合晶片的制造方法，其中通過上述磨削形 成的接合晶片的溝深度，設(shè)為使得在該溝中的接合晶片的殘留厚度在5pm以h 80(im以下。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的貼合晶片的制造方法，其中對上述 外周部進(jìn)行的蝕刻，是通過酸或堿來進(jìn)行。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的貼合晶片的制造方法，其中于上述 外周磨削中， 一邊旋轉(zhuǎn)具有與貼合晶片主面垂直的轉(zhuǎn)軸且其外徑在上述溝寬 度以下的圓棒砂輪， 一邊切入接合晶片來進(jìn)行磨削。
6. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的貼合晶片的制造方法，其中于上述 外周磨削中， 一邊旋轉(zhuǎn)具有與貼合晶片主面平行的轉(zhuǎn)軸且其寬度在上述溝寬 度以下的圓板砂輪， 一邊自上方接觸接合晶片來進(jìn)行磨削。
7. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的貼合晶片的制造方法，其中于上述 外周磨削中，至少對定向平面部、槽口部中的任一個， 一邊旋轉(zhuǎn)具有與貼合 晶片主面垂直的轉(zhuǎn)軸且其外徑在上述溝寬度以下的圓棒砂輪， 一邊切入接合 晶片來進(jìn)行磨削；對其他部分，則一邊旋轉(zhuǎn)具有與貼合晶片主面平行的轉(zhuǎn)軸 且其寬度在上述溝寬度以下的圓板砂輪， 一邊自上方接觸接合晶片來進(jìn)行磨 削。
8. 如權(quán)利要求5或7所述的貼合晶片的制造方法，其中上述圓棒砂輪的 外徑設(shè)為在5mm以下。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項所述的貼合晶片的制造方法，其中上述外 周磨削后，不將晶片收納起來而立刻進(jìn)行蝕刻。
10. —種貼合晶片的外周磨削裝置，其特征為，至少具有轉(zhuǎn)臺，用以吸附并保持由接合晶片與基底晶片貼合形成的貼 合晶片；圓棒砂輪，具有與該貼合晶片主面垂直的轉(zhuǎn)軸；以及移動機構(gòu)，可 使上述轉(zhuǎn)臺與上述砂輪作相對移動；通過該移動機構(gòu)，使上述砂輪沿著上述轉(zhuǎn)臺上保待的貼合晶片的接合晶 片外周，作相對移動，對接合晶片進(jìn)行磨削，以此沿著該接合晶片外周形成A ll.如權(quán)利要求IO所述的貼合晶片的外周磨削裝置，其中具有圓板砂輪， 其具有與上述貼合晶片主面平行的轉(zhuǎn)軸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種貼合晶片的制造方法，是將至少一個接合晶片與基底晶片進(jìn)行貼合，磨削該貼合的接合晶片的外周后，進(jìn)行蝕刻，除去未結(jié)合部，其后使上述接合晶片薄膜化來制造出貼合晶片的方法，其特征為對上述外周進(jìn)行磨削時，沿著接合晶片的外周磨削形成溝，并在該溝的外側(cè)形成外緣部；通過其后的蝕刻將上述外緣部與上述接合晶片的溝部一起除去，從而于貼合晶片的外周形成露出基底晶片的露臺部。以此，可以提供一種貼合晶片的制造方法，于除去貼合的接合晶片的外周時，更能減少在基底晶片的露臺部發(fā)生的陷斑。
文檔編號H01L21/02GK101185156SQ20068001896
公開日2008年5月21日 申請日期2006年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者岡部啟一, 宮崎進(jìn), 武井時男 申請人:信越半導(dǎo)體股份有限公司