專利名稱：貼合晶圓制造方法、貼合晶圓及平面磨削裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及貼合晶圓的制造方法與利用此方法制造出來的貼合晶圓以及 用來形成薄膜的平面磨削裝置。
背景技術(shù)：
作為具有在絕緣體上形成硅層的SOI (Silicon On Insulator)構(gòu)造的SOI晶圓的制造方法，已知有將基底襯底(成為支持襯底)和結(jié)合襯底(形成SOI 層)的2枚硅單晶晶圓，隔著硅氧化膜，加以貼合來制作出貼合SOI晶圓的 方法。制作此種貼合晶圓的步驟，己知有例如在2枚晶圓之中的至少其中一 方的晶圓表面形成氧化膜，接著在使接合面上不存在異物的情況下，使2枚 晶圓互相密接后，以大約200—120(TC的溫度，進行熱處理來提高結(jié)合強度 的方法(參照日本特開平5-46086號公報)。利用進行上述熱處理將強度提高的貼合晶圓結(jié)合，在之后的磨削與研磨 步驟中，利用磨削與研磨將結(jié)合晶圓薄化成所希望的厚度，借此能夠形成要 用來形成半導(dǎo)體元件(device)的SOI層。在磨削結(jié)合晶圓時，使用平面磨削裝置(例如參照日本特開平11-58227 號公報)。此平面磨削裝置具備用以保持貼合晶圓的由陶瓷等所構(gòu)成的夾 頭、和用以平面磨削結(jié)合晶圓的表面的磨石。而且，將貼合晶圓保持在保持 夾頭的頂面， 一邊使其旋轉(zhuǎn)一邊將旋轉(zhuǎn)的磨石按壓在晶圓表面上來進行結(jié)合 晶圓的平面磨削。此時，在貼合前，預(yù)先測量基底晶圓的厚度，對基底晶圓進行標上用以 識別其厚度的激光標記(lasermark)等的操作。然后對貼合晶圓的整體厚度， 對應(yīng)基底晶圓的厚度來設(shè)定磨削的目標厚度。平面磨削的時候， 一邊測定貼 合晶圓的整體厚度一邊進行磨削，整體厚度若達到規(guī)定的目標厚度，則停止 磨削，從而能得到一種貼合SOI晶圓，其在基底襯底上隔著氧化膜等形成具 有所希望的膜厚的硅單晶薄膜(SOI層)。 但是，以此種方法所得到的硅單晶薄膜的厚度偏差大，步驟也復(fù)雜，因 而無法對應(yīng)近年來的品質(zhì)要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種貼合晶圓的制造方法與貼合晶圓，該方法能夠 減少硅單晶薄膜的厚度偏差，高精度地形成所希望的膜厚；并提供一種平面 磨削裝置，該平面磨削裝置能夠?qū)⒐鑶尉П∧じ呔鹊匦纬伤Ｍ哪ず瘛榱诉_成上述目的，本發(fā)明提供一種貼合晶圓的制造方法，其特征為將成為支持襯底的基底晶圓與由硅單晶所構(gòu)成的結(jié)合晶圓，隔著絕緣膜 或是直接貼合而形成貼合晶圓，再將上述結(jié)合晶圓薄化，而在上述基底晶圓 上形成由硅單晶所構(gòu)成的薄膜的貼合晶圓的制造方法，其中上述結(jié)合晶圓的 薄化，是一邊測定上述結(jié)合晶圓的厚度一邊至少借助平面磨削來進行的，而 當上述結(jié)合晶圓的厚度達到目標厚度時，停止上述結(jié)合晶圓的平面磨削。如此，結(jié)合晶圓的薄化，若是一邊直接測定上述結(jié)合晶圓的厚度一邊至 少借助平面磨削來進行，而當上述結(jié)合晶圓的厚度達到目標厚度時，停止上 述結(jié)合晶圓的平面磨削，則不會受到基底晶圓的厚度的測定誤差的影響，能 夠更高精度地將硅單晶薄膜形成為目標厚度。此情況，上述結(jié)合晶圓的厚度測定，優(yōu)選使用光學(xué)膜厚計來進行。如此，結(jié)合晶圓的厚度測定，若是使用光學(xué)膜厚計來進行，將能進行更 高精度的厚度測定，從而能夠形成目標厚度的薄膜。此情況優(yōu)選是在測定上述結(jié)合晶圓的厚度時，通過將水供給至上述要 被磨削的貼合晶圓和上述光學(xué)膜厚計之間來排除濁液，使得上述要被磨削的 貼合晶圓與上述光學(xué)膜厚計之間的區(qū)域處于光學(xué)透明狀態(tài)，以進行更高精度 的厚度測定，從而能夠更精密地形成目標厚度的薄膜。此外，在測定上述結(jié)合晶圓的厚度時，能夠通過將空氣供給至上述要被 磨削的貼合晶圓和上述光學(xué)膜厚計之間來排除濁液。如此，在測定上述結(jié)合晶圓的厚度時，若通過將空氣供給至上述要被磨 削的貼合晶圓和上述光學(xué)膜厚計之間來排除濁液，則能夠簡便地排除濁液， 以進行更高精度的厚度測定，從而能夠精密地形成目標厚度的薄膜。此外，優(yōu)選使用硅單晶晶圓或絕緣性晶圓來作為上述基底晶圓。
如此，若是使用硅單晶晶圓或絕緣性晶圓來作為上述基底晶圓，則能夠 利用熱氧化或氣相成長法等，容易地形成絕緣膜，并能夠隔著該絕緣膜來貼 合結(jié)合晶圓。此外，按照用途，也可以使用石英、碳化硅、氧化鋁、金剛石 等的絕緣性晶圓，將其與結(jié)合晶圓直接貼合。此外，本發(fā)明提供一種貼合晶圓，其特征為該貼合晶圓是利用上述任一種方法制造出來的貼合晶圓，其中在上述平 面磨削停止后所形成的薄膜的厚度相對于目標厚度的誤差在士0.3pm以內(nèi)。如此，利用上述任一種方法制造出來的貼合晶圓，其在上述平面磨削停 止后所形成的薄膜的厚度，可更高精度地達到目標厚度，由于相對于目標厚度，能夠容易地使誤差在士0.3pm以內(nèi)，所以能夠作出高成品率、低成本且 高品質(zhì)的貼合晶圓。此外，本發(fā)明提供一種平面磨削裝置，其特征為該平面磨削裝置是利用平面磨削對在支持襯底上形成有薄膜的晶圓進行精加工的平面磨削裝置，至少具備 夾頭，用來保持上述晶圓； 磨石，用來平面磨削上述晶圓的表面； 膜厚計，用來測定上述支持襯底上的薄膜的厚度；以及 控制機構(gòu)，當利用該膜厚計測定的上述薄膜的厚度達到目標厚度時，停止平面磨削。如此，上述利用平面磨削對在支持襯底上形成有薄膜的晶圓進行精加工 的平面磨削裝置可至少具備夾頭，用來保持上述晶圓； 磨石，用來平面磨削上述晶圓的表面； 膜厚計，用來測定上述支持襯底上的薄膜的厚度；以及 控制機構(gòu)，當利用該膜厚計測定的上述薄膜的厚度達到目標厚度時， 停止平面磨削。由于直接測定薄膜的厚度，而當達到目標厚度則停止磨削， 所以上述平面磨削裝置能夠更高精度地將薄膜平面磨削至目標厚度。 在此情況下，上述膜厚計優(yōu)選是光學(xué)膜厚計。如此，膜厚計若是光學(xué)膜厚計，則能進行更高精度的厚度測定，從而能 夠形成目標厚度的薄膜。
在此情況下，優(yōu)選在上述光學(xué)膜厚計與上述晶圓之間具備供水裝置。如此，若在上述光學(xué)膜厚計與上述晶圓之間具備供水裝置，則能夠?qū)⒐?學(xué)膜厚計和晶圓之間的區(qū)域保持在光學(xué)透明狀態(tài)，以更高精度地進行薄膜的 厚度測定，從而能夠形成目標厚度的薄膜。在此情況下，上述供水裝置優(yōu)選包括包圍上述光學(xué)膜厚計的外周的圓筒， 并且水供給至該圓筒的內(nèi)部。上述供水裝置若包括包圍上述光學(xué)膜厚計的外周的圓筒，并且水供給至 該圓筒的內(nèi)部，則供水位置穩(wěn)定，能夠更確實地將光學(xué)膜厚計和晶圓之間的 區(qū)域保持在光學(xué)透明狀態(tài)。此外，能夠設(shè)置成在上述磨石與上述光學(xué)膜厚計之間具備障壁，該障 壁被配置成下端可以靠近上述晶圓的表面；上述供水裝置將水供給至上述障 壁的磨石側(cè)。如此，若設(shè)置成在磨石與光學(xué)膜厚計之間具備障壁，該障壁被配置成下 端可以靠近晶圓的表面；供水裝置將水供給至上述障壁的磨石側(cè)，則能夠在節(jié)約水的同時將光學(xué)膜厚計與晶圓之間的區(qū)域保持在光學(xué)透明狀態(tài)。 此外，能夠在上述光學(xué)膜厚計與上述晶圓之間具備供氣裝置。 如此，若在上述光學(xué)膜厚計與上述晶圓之間具備供氣裝置，則能夠簡便地從光學(xué)膜厚計與晶圓之間排出濁液，以進行高精度的薄膜的厚度測定，從而能夠形成目標厚度的薄膜。此外，優(yōu)選還具備用來測定上述晶圓的整體厚度的晶圓厚度測定計。 如此，若具備用來測定上述晶圓的整體厚度的晶圓厚度測定計，則能夠以更高精度將薄膜的厚度平面磨削至目標厚度，并能夠利用測定來確認晶圓整體的厚度。根據(jù)本發(fā)明的貼合晶圓的制造方法，結(jié)合晶圓的薄化，若是一邊測定結(jié) 合晶圓的厚度一邊至少借助平面磨削來進行，而當結(jié)合晶圓的厚度達到目標 厚度時即停止結(jié)合晶圓的平面磨削，則不會受到基底晶圓的厚度的測定誤差 的影響，故可降低偏差，從而能夠更高精度地將硅單晶薄膜形成為目標厚度。此外，本發(fā)明的貼合晶圓在平面磨削停止后所形成的薄膜的厚度可更高精度地達到目標厚度，由于能夠容易地使相對于目標厚度的誤差在士0.3(im 以內(nèi)，所以能夠作出高成品率、低成本且高品質(zhì)的貼合晶圓。此外，本發(fā)明的平面磨削裝置可成為一種平面磨削裝置，在平面磨削基 底晶圓的厚度之前，不用每次進行輸入設(shè)定，并能夠更高精度地將薄膜的厚 度平面磨削至目標厚度。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的平面磨削裝置的一例的概要圖。圖2是表示實施例1的貼合晶圓的薄膜厚度的相對于目標厚度的誤差的 度數(shù)分布圖。圖3是表示比較例1的貼合晶圓的薄膜厚度的相對于目標厚度的誤差的 度數(shù)分布圖。圖4是表示在根據(jù)本發(fā)明的平面磨削裝置中，濁液發(fā)生的情況的概要圖。 圖5是表示在根據(jù)本發(fā)明的平面磨削裝置中，具備供水裝置的情況的一、圖6是表示在根據(jù)本發(fā)明的平面磨削裝置中，具備供水裝置的情況的其 他例的概要圖。圖7是表示在根據(jù)本發(fā)明的平面磨削裝置中，具備供水裝置的情況的另 一其他例的概要圖。圖8是表示在根據(jù)本發(fā)明的平面磨削裝置中，具備供氣裝置的情況的一具體實施方式
以下詳細說明本發(fā)明。如上所述，在貼合晶圓的制造步驟中，在貼合之前，預(yù)先測定基底晶圓 的厚度，按照基底晶圓的厚度，針對貼合晶圓的整體厚度來設(shè)定磨削的目標 厚度。而且，當平面磨削時， 一邊測定貼合晶圓的整體厚度一邊進行磨削。 而且，若整體厚度到達規(guī)定的目標厚度，則停止磨削，而可以得到一種SOI 晶圓，其中在基底晶圓上，隔著氧化膜等，形成有所希望的硅單晶薄膜。但是，以往的方法，不但需要預(yù)先測定各個基底晶圓的厚度，然后按照 該厚度來設(shè)定每次磨削的目標厚度，并且為了要進行基底晶圓的厚度管理等， 而需要在基底晶圓上附加用來識別該厚度的激光標記等的操作，步驟繁雜。
不但如此，由于是從基底晶圓的厚度測定值和貼合晶圓整體的厚度值，間接 地求出要進行磨削的結(jié)合晶圓的厚度，所以基底晶圓的厚度的測定誤差和貼 合晶圓整體的厚度的測定誤差，會反映在最終所形成的薄膜厚度的誤差上， 造成薄膜厚度發(fā)生偏差。另外，以往基底晶圓的厚度的測定誤差水平為0.2一0.5pm，晶圓整體的厚度的測定誤差為0.2—l^m。因此，本發(fā)明的發(fā)明人想出，若一邊測定結(jié)合晶圓的厚度一邊至少利用 平面磨削來實行結(jié)合晶圓的薄化，當結(jié)合晶圓的厚度達到目標厚度時，便停 止結(jié)合晶圓的平面磨削，則由于結(jié)合晶圓的厚度是直接測定的，所以不必用 計算來求出結(jié)合晶圓的厚度，消除了以往步驟的煩雜性，從而能夠作出一種 貼合晶圓，其薄膜厚度可更高精度地達到目標厚度，而完成本發(fā)明。以下，使用附圖來說明有關(guān)本發(fā)明的實施方案，但是本發(fā)明并非限定于 此實施方案。圖1是根據(jù)本發(fā)明的平面磨削裝置的一例的概要圖。此平面磨削裝置10例如至少具備可旋轉(zhuǎn)的夾頭2，用以保持貼合晶圓 1，該貼合晶圓1是將基底晶圓la和結(jié)合晶圓lb隔著硅氧化膜等絕緣膜lc 加以貼合而制作出來的，其中基底晶圓la將成為支持襯底，結(jié)合晶圓lb是 由硅單晶構(gòu)成的；可旋轉(zhuǎn)的磨石4，安裝在磨石保持部3，用以平面磨削晶圓 的表面；膜厚計5，用來測定支持襯底上的薄膜(結(jié)合晶圓)的厚度；以及 控制機構(gòu)6，當利用膜厚計5所測定的薄膜厚度達到目標厚度，則停止平面 磨削。平面磨削裝置IO，利用這樣的配置，而成為一種能夠高精度地將薄膜的厚度平面磨削至目標厚度為止的平面磨削裝置。夾頭2、磨石保持部3、磨石4能夠使用諸如迪思科(DISCO)公司制造 的DFG-840之類市面上販賣的磨削盤所配置的部件。膜厚計5只要是能夠高精度地測定膜厚的儀器即可，沒有特別限定，優(yōu) 選是光學(xué)膜厚計。作為光學(xué)膜厚計，能夠采用市面上販賣的反射分光式膜厚 計，但是并沒有特別限定。上述膜厚計能夠容易地直接測定膜厚，使膜厚測 定誤差為0.01pm以下，與現(xiàn)有技術(shù)預(yù)先測定各個基底晶圓的厚度、然后再 按照該厚度通過計算來設(shè)定每次磨削的目標厚度的情況所產(chǎn)生的薄膜厚度的 誤差的方式相比，可大幅降低測定誤差。此外，平面磨削裝置IO若還具有用來測定貼合晶圓1整體的厚度的晶圓
厚度測定計7，則由于可利用測定來確認晶圓整體的厚度，所以是優(yōu)選的。 作為晶圓厚度測定計，例如能夠使用通用型的接觸式測定頭?？墒菍τ谀ハ鞴杈A的平面磨削裝置，例如由于是以0.1 — l(im/秒的切 削速度來進行磨削的，所以為了要實現(xiàn)士0.3pm的厚度精度，在加工時間上 即使出現(xiàn)0.1秒程度的響應(yīng)誤差，影響也是重大的。因此，要求確實地以低 于0.1秒的周期、優(yōu)選是0.01秒以下的周期來進行厚度檢測。也就是說，如 圖4所示，大多是以高速旋轉(zhuǎn)的磨石4使得切屑和磨削水混合而成的濁液11 飛散在晶圓1的表面和周邊的環(huán)境下進行測定的。由于此濁液11的緣故，光 學(xué)膜厚計的測定誤差容易變大。測定誤差變大的原因，例如是由于濁液11 使得光學(xué)膜厚計無法正常地檢測反射光，造成測定錯誤的頻率變高。其結(jié)果 是，發(fā)生響應(yīng)誤差的頻率變高，因而有可能使得結(jié)合晶圓磨削成目標厚度的 精度降低。因此，優(yōu)選將晶圓1的表面和光學(xué)膜厚計5以及兩者之間的區(qū)域維持在 光學(xué)透明狀態(tài)，以提高有效的測定頻率，使得光學(xué)膜厚計的測定誤差變小。而且，為了要如上所述將晶圓1的表面和光學(xué)膜厚計5以及兩者的間的 區(qū)域維持在光學(xué)透明狀態(tài)，通過將水供給至光學(xué)膜厚計5和晶圓1之間的區(qū) 域便能夠達成。作為這樣的供水裝置，例如圖5所示，能夠?qū)娮鞝畹墓┧?裝置12配置在光學(xué)膜厚計5與磨石4之間。此時，若供給的水13的溫度過低，則會對加工表面溫度造成影響，為了 要進行高精度加工，必須要設(shè)法抑制晶圓的變形。例如，優(yōu)選將供水溫度調(diào) 整成磨削水的溫度加上因加工熱而產(chǎn)生的預(yù)估溫度上升量的溫度。此外如圖6所示，將水13供給至此光學(xué)膜厚計5與晶圓1之間的區(qū)域的 裝置也可以設(shè)置成包圍光學(xué)膜厚計的外周的圓筒17，以將水13供給至圓筒 17的內(nèi)部。若設(shè)置成具有上述結(jié)構(gòu)的供水裝置，則供水位置穩(wěn)定，能夠更確實地將 光學(xué)膜厚計與晶圓之間的區(qū)域保持在光學(xué)透明的狀態(tài)。此外，如圖7所示，也可以設(shè)置成在磨石4與光學(xué)膜厚計5之間配置 障壁14，使得障壁14的下端可以靠近晶圓1的表面，供水裝置12將水13 供給至障壁14的磨石4側(cè)。此外，障壁14也可以配置成包圍光學(xué)膜厚計5。若這樣地構(gòu)成平面磨削裝置10，則大部分從磨石4往光學(xué)膜厚計5方向
流動的濁液11會被障壁14遮斷。因此，由于可以減少用來排除濁液11的水 13的量，所以可以節(jié)省水。此外，例如在晶圓的磨削速度為0.1pm這樣較低速度的情況下，即使將 空氣供給至晶圓1的表面與光學(xué)膜厚計5之間的區(qū)域，也能夠?qū)⒕A1的表 面和光學(xué)膜厚計5以及兩者之間的區(qū)域保持在光學(xué)透明的狀態(tài)。這樣的供氣 裝置并沒有特別限定，例如可以是如圖8所示配置于光學(xué)膜厚計5與磨石4 之間的噴嘴狀的供氣裝置15。若是這樣地構(gòu)成平面磨削裝置，則借助空氣氣流16，能夠?qū)嵋簂l從 晶圓1與光學(xué)膜厚計5之間的區(qū)域排除。此時，由于發(fā)生水的氣化而使得加工表面溫度變化，為了要進行高精度 加工，需要設(shè)法抑制晶圓的變形。例如，優(yōu)選進行溫度調(diào)整，以補償由于氣 化熱而造成的表面溫度降低量。而且，將此貼合晶圓1的結(jié)合晶圓lb薄化，以形成在支持襯底上形成有 薄膜的晶圓，根據(jù)本發(fā)明，結(jié)合晶圓的薄化是一邊使用膜厚計來測量結(jié)合晶 圓的厚度一邊至少利用平面磨削來進行的，而當結(jié)合晶圓的厚度達到目標厚 度時，即利用從控制機構(gòu)來的停止信號，停止對結(jié)合晶圓的平面磨削的切削 動作。若是這樣配置，則由于薄膜厚度是直接測定的，所以不會受到基底晶 圓的厚度測定誤差的影響，因而能更高精度地將硅單晶薄膜形成為目標厚度。 另外，如前所述，優(yōu)選用光學(xué)膜厚計來進行結(jié)合晶圓的厚度測定，平面磨削 的停止能夠利用控制機構(gòu)來進行。此外，如前所述，優(yōu)選將水或空氣供給至貼合晶圓1的表面與光學(xué)膜厚 計5之間的區(qū)域，借此來排除濁液ll，從而能將貼合晶圓1的表面和光學(xué)膜 厚計5以及兩者之間的區(qū)域維持在光學(xué)透明的狀態(tài)。其結(jié)果是，能夠使光學(xué) 膜厚計的測定誤差變小，并能更正確地控制膜厚。作為基底晶圓，例如能夠使用硅單晶晶圓、石英、碳化硅、氧化鋁、金 剛石等絕緣性晶圓。基底晶圓若是絕緣性晶圓，也可以將其與結(jié)合晶圓直接 貼合，來制作貼合晶圓。此外，如上所述進行平面磨削而制造出來的貼合晶圓，在平面磨削停止 后所形成的薄膜的厚度可更高精度地達到目標厚度，相對于目標厚度的誤差 能夠容易地在土0.3pm以內(nèi)。也就是說，本發(fā)明的貼合晶圓由于是一邊直接
測定結(jié)合晶圓的厚度一邊進行制造而形成的，所以不會發(fā)生如現(xiàn)有技術(shù)的基 底晶圓的厚度的測定誤差和貼合晶圓的整體厚度的測定誤差，反映在最終所 形成的薄膜厚度的誤差而產(chǎn)生的薄膜厚度的偏差上，由于僅結(jié)合晶圓的厚度 的測定誤差會反映在薄膜厚度的誤差上，所以薄膜厚度能夠更高精度地達到 目標厚度。因此，能夠作出高成品率、低成本且高品質(zhì)的貼合晶圓。以下，利用本發(fā)明的實施例與比較例來具體地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明 并非限定于這些實施例。 (實施例1)將直徑200mm的硅單晶的基底晶圓與其表面己形成有硅氧化膜的硅單 晶的結(jié)合晶圓加以貼合，而制作出265枚貼合晶圓。接著，組合迪思科 (DISCO)公司制造的磨削盤DFG-840、通用型的反射分光式膜厚計和規(guī)定 的控制機構(gòu)，來設(shè)置成所使用的平面磨削裝置，粗磨石采用陶瓷#325、精加 工磨石采用樹脂弁2000，對貼合晶圓的結(jié)合晶圓進行平面磨削以使其薄化。 平面磨削是一邊利用反射分光式膜厚計測定結(jié)合晶圓(薄膜)的厚度一邊進 行的。此外，同時也利用通用型接觸式測定頭來測定貼合晶圓整體的厚度。 此時，將薄膜的目標厚度設(shè)為65pm。當薄膜厚度達到目標厚度時，利用控 制機構(gòu)來停止結(jié)合晶圓的平面磨削。此時，貼合晶圓整體的厚度為740)am的 程度。圖2是示出如上所述制作出來的貼合晶圓的薄膜厚度相對于目標厚度的 誤差的度數(shù)分布圖。在本實施例中，制作出來的貼合晶圓的90%以上的薄膜 厚度相對于目標厚度的誤差在土0.3pm以內(nèi)，能高精度地將結(jié)合晶圓平面磨 削成目標厚度的薄膜，確認可使成品率變高。(比較例1)以與實施例1同樣的方式，制作出1636枚貼合晶圓。此時，預(yù)先測定結(jié) 合晶圓的厚度，并將用以識別此厚度的激光標記附加在基底晶圓上。接著， 使用通常的只能夠測定晶圓整體厚度的平面磨削裝置，將貼合晶圓的結(jié)合晶 圓平面磨削來使其薄化。平面磨削是利用通用型的接觸式測定頭， 一邊測定 貼合晶圓整體的厚度一邊進行的。按照基底晶圓的厚度，將貼合晶圓整體的 目標厚度設(shè)定為740pm左右。另外，此時薄膜的目標厚度設(shè)為65pm。而且， 當貼合晶圓整體的厚度達到目標厚度時，停止結(jié)合晶圓的平面磨削。然后， 利用反射分光式膜厚計，測定這樣形成的薄膜的厚度。圖3是示出如上所述制作出來的貼合晶圓的薄膜厚度相對于目標厚度的 誤差的度數(shù)分布圖。在本比較例中，貼合晶圓的薄膜的厚度相對于目標厚度的誤差在士0.3pm以內(nèi)的薄膜，不僅是只有整體的60%程度，而且還超過士 lpm以內(nèi)的范圍，偏差大，無法高精度地將結(jié)合晶圓平面磨削成目標厚度的 薄膜。另外，本發(fā)明不限定于上述實施方案。上述實施方案只是例示性的，只 要是具有與被記載于本發(fā)明所公開的范圍中的技術(shù)思想實質(zhì)上相同的配置， 能得到同樣作用效果的方案均應(yīng)包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。例如在上述實施例中，是使用硅單晶晶圓來作為基底晶圓，但也可以使 用石英、碳化硅、氧化鋁、金剛石等的絕緣性晶圓作為基底晶圓，將其與硅 單晶的結(jié)合晶圓直接貼合；此外，也能夠不隔著絕緣膜而將結(jié)合晶圓直接貼 合在基底晶圓上，然后將其薄化。
權(quán)利要求
1.一種貼合晶圓的制造方法，其特征為將成為支持襯底的基底晶圓與硅單晶所構(gòu)成的結(jié)合晶圓隔著絕緣膜貼合或是直接貼合而形成貼合晶圓之后，將上述結(jié)合晶圓薄化，而在上述基底晶圓上形成硅單晶所構(gòu)成的薄膜的貼合晶圓的制造方法，其中上述結(jié)合晶圓的薄化是一邊測定上述結(jié)合晶圓的厚度一邊至少借助平面磨削來進行的，而當上述結(jié)合晶圓的厚度達到目標厚度時，停止上述結(jié)合晶圓的平面磨削。
2. 如權(quán)利要求1所述的貼合晶圓的制造方法，其中上述結(jié)合晶圓的厚度 測定是使用光學(xué)膜厚計來進行的。
3. 如權(quán)利要求2所述的貼合晶圓的制造方法，其中在測定上述結(jié)合晶圓 的厚度時，通過將水供給至上述要被磨削的貼合晶圓與上述光學(xué)膜厚計之間 來排除濁液，以使得上述要被磨削的貼合晶圓與上述光學(xué)膜厚計之間的區(qū)域 成為光學(xué)透明狀態(tài)。
4. 如權(quán)利要求2所述的貼合晶圓的制造方法，其中在測定上述結(jié)合晶圓 的厚度時，通過將空氣供給至上述要被磨削的貼合晶圓與上述光學(xué)膜厚計之 間來排除濁液。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的貼合晶圓的制造方法，其中使用硅 單晶晶圓或絕緣性晶圓來作為上述基底晶圓。
6. —種貼合晶圓，其特征為其為利用權(quán)利要求1至5中任一項所述方法制造出來的貼合晶圓，其中 在上述平面磨削停止后所形成的薄膜的厚度相對于目標厚度的誤差在士 0.3(mi以內(nèi)。
7. —種平面磨削裝置，其特征為是利用平面磨削對在支持襯底上形成有薄膜的晶圓進行精加工的平面磨 削裝置，至少具備夾頭，用來保持上述晶圓；磨石，用來對上述晶圓的表面進行平面磨削；膜厚計，用來測定上述支持襯底上的薄膜的厚度；以及控制機構(gòu)，當利用該膜厚計測定的上述薄膜的厚度達到目標厚度時，停止平面磨削。
8. 如權(quán)利要求7所述的平面磨削裝置，其特征為 上述膜厚計是光學(xué)膜厚計。
9. 如權(quán)利要求8所述的平面磨削裝置，其中在上述光學(xué)膜厚計和上述晶 圓之間，具備供水裝置。
10. 如權(quán)利要求9所述的平面磨削裝置，其中上述供水裝置，具備包圍上述光學(xué)膜厚計的外周的圓筒，并將水供給至該圓筒的內(nèi)部。
11. 如權(quán)利要求9所述的平面磨削裝置，其中在上述磨石和上述光學(xué)膜厚 計之間，具備障壁，該障壁被配置成其下端可以靠近上述晶圓的表面；上述 供水裝置，將水供給至上述障壁的上述磨石側(cè)。
12. 如權(quán)利要求8所述的平面磨削裝置，其中在上述光學(xué)膜厚計和上述晶 圓之間，具備供氣裝置。
13. —種平面磨削裝置，是針對權(quán)利要求7至第12中任一項所述的平面 磨削裝置，其特征為更具備用來測定上述晶圓整體的厚度的晶圓厚度測定計。
全文摘要
一種貼合晶圓的制造方法，其中通過將成為支持襯底的基底晶圓與硅單晶所構(gòu)成的結(jié)合晶圓隔著絕緣膜貼合或直接貼合來形成貼合晶圓之后，將上述結(jié)合晶圓薄化，而在上述基底晶圓上形成由硅單晶構(gòu)成的薄膜。上述貼合晶圓的制造方法特征在于，其中結(jié)合晶圓的薄化是一邊測定上述結(jié)合晶圓的厚度一邊至少借助平面磨削來進行的，而當上述結(jié)合晶圓的厚度達到目標厚度時，停止上述結(jié)合晶圓的平面磨削。因此提供了用以提供具有高精度所需膜厚的硅單晶薄膜的貼合晶圓制造方法、貼合晶圓以及能制成具有高精度所需膜厚的硅單晶薄膜的平面磨削裝置。
文檔編號H01L21/304GK101151713SQ20068001078
公開日2008年3月26日 申請日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月4日
發(fā)明者岡部啟一, 吉澤重幸, 宮崎進, 武井時男, 立川勝一 申請人:信越半導(dǎo)體股份有限公司