[发明专利]单晶片边缘不对称倒角加工方法

说明书

技术领域

本发明之单晶片边缘不对称倒角加工方法是一种在半导体器件芯片制作过程中对单晶片边缘进行磨削加工的方法，属于半导体器件制造技术领域。

背景技术

在磨削加工领域，将工件边缘棱角去除的工艺称作倒角，经过倒角的工件边缘形状也称为倒角。从倒角剖面看，倒角形状有圆弧状、斜线状等。对于薄片状工件，当边缘两侧均有倒角并且倒角形状相同时，构成一种对称倒角，边缘两侧的倒角相对于位于薄片状工件一半厚度处且平行于薄片状工件表面的平面对称。

将经滚圆加工的硅单晶棒切割成单晶片，单晶片边缘表面比较粗糙，存在棱角、毛刺、崩边等缺陷，甚至还会出现裂缝以及其他缺陷，导致单晶片边缘机械强度降低，还有颗粒沾污。这就需要将单晶片边缘倒角以消除所述缺陷。见图1所示，倒角就是磨削单晶片1边缘，获得弧形倒角2，或者梯形倒角3，见图2所示，在单晶片加工领域分别称为R型倒角、T型倒角，都属于对称倒角，是单晶片普遍采用的两种类型倒角。倒角的顶点到过倒角末端且垂直于单晶片表面的直线的距离h＝T/2，T为单晶片厚度。

作为制作半导体芯片的衬底片，要求单晶片在经过扩散后将一侧的扩散层去除，目前使用的具有R型倒角或者T型倒角的单晶片在经过所述去除加工后，此时的单晶片边缘两侧倒角相对于位于此时的单晶片一半厚度处且平行于单晶片表面的平面不对称，构成不对称倒角，见图3、图4所示，这种不对称倒角应力大，容易导致崩边、暗纹碎片，碎片率上升，成本增加。

发明内容

为了解决单晶片在后续扩散层去除加工后出现的崩边和暗纹碎片问题，降低碎片率，降低生产成本，我们提出了一项名为单晶片边缘不对称倒角加工方法的技术方案。

本发明是这样实现的，将单晶棒滚圆，垂直于单晶棒轴线切割，得到圆片状单晶片，其特征在于，将单晶片划分为去除层4和保留层5两部分；将去除层4边缘倒角成一种形状；将保留层5边缘倒角成另一种形状，并且，所形成的保留层倒角7相对于位于保留层5一半厚度处且平行于单晶片表面的平面对称；由所形成的去除层倒角6与所形成的保留层倒角7构成的单晶片边缘倒角相对于位于单晶片一半厚度处且平行于单晶片表面的平面不对称。见图5所示。

本发明之技术方案的技术效果在于，采用单晶片边缘不对称倒角加工方法的加工的单晶片在经过扩散工艺并去除的一侧扩散层即去除层4后，此时的单晶片仅仅包括保留层5，这时的单晶片边缘倒角就是保留层倒角7，而保留层倒角7相对于位于保留层5一半厚度处且平行于单晶片表面的平面对称，因此，保留层倒角7是一种对称倒角，见图6所示。所以，在单晶片的加工以及后续工序中因应力的原因导致的崩边、暗纹碎片现象减少，提高了成品率，降低了成本。在实际生产加工过程中，由于边缘应力造成的碎片率降低至0.3％，在后续的芯片制造过程中碎片率降低至0.75％。

附图说明

图1是现有技术之单晶片边缘倒角中的R型对称倒角示意图。图2是现有技术之单晶片边缘倒角中的T型对称倒角示意图。图3是现有技术之单晶片去除一侧扩散层之后边缘R型对称倒角变为不对称倒角示意图。图4是现有技术之单晶片去除一侧扩散层之后边缘T型对称倒角变为不对称倒角示意图。图5是本发明之方法加工的单晶片边缘倒角为一种不对称倒角示意图，该图兼做摘要附图。图6是本发明之方法加工的单晶片去除层被去除后边缘倒角为一种对称倒角示意图。

具体实施方式

本发明的是这样具体实现的，工件为硅单晶棒，先行滚圆，然后垂直于单晶棒轴线切割，得到圆片状单晶片，厚度为535±10μm，将单晶片划分为去除层4和保留层5两部分；将去除层4边缘倒角成一种形状，如通常的斜倒角；将保留层5边缘倒角成另一种形状，如所述的T型倒角，并且，所形成的保留层倒角7相对于位于保留层5一半厚度处且平行于单晶片表面的平面对称；由所形成的去除层倒角6与所形成的保留层倒角7构成的单晶片边缘倒角相对于位于单晶片一半厚度处且平行于单晶片表面的平面不对称，见图5所示。采用与所述单晶片边缘倒角形状相同的磨具同时加工去除层倒角6和保留层倒角7。必要的加工参数及数值为：单晶片边缘倒角的顶点到过保留层倒角7末端且垂直于单晶片表面的直线的距离h₁在130±100μm范围内，单晶片边缘倒角的顶点到“过去除层倒角6末端与单晶片表面的的交点、且垂直于单晶片表面”的直线的距离h₂在500±100μm范围内，单晶片边缘倒角的延长线与单晶片表面的夹角θ在30±2°范围内。