JP2000243801A

JP2000243801A - シリコンウエハーの処理方法

Info

Publication number: JP2000243801A
Application number: JP11045202A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tomimatsu; 康浩富松; Hiroshi Kawazoe; 浩川添; Ichiro Kawabe; 一郎川邊
Original assignee: Hamada Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: Hamada Heavy Industries Co Ltd
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-09-08
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: JP3668033B2

Abstract

(57)【要約】【課題】再生後の薄くなったモニターウエハーの厚さ
を復元し、更に使用可能な表面性状を確保して、再使用
回数を飛躍的に増やすことが可能なシリコンウエハーの
処理方法を提供する。【解決手段】使用済のシリコンウエハー１０の表面膜
３０・金属汚染物質を除去・洗浄した後、シリコンウエ
ハー１０の片面に、エピタキシャルシリコン膜４０を形
成して増厚し、しかる後、何れか一方の面を研磨し、更
に洗浄して、モニター用のシリコンウエハー５０に再生
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磨耗して薄くなっ
たり、金属汚染された使用済のシリコンウエハーを再生
させるシリコンウエハーの再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体製造工程では、製造装置や
プロセスが正常な状態にあるかどうかを確認するため
に、単結晶からなるシリコンウエハーを使用したテスト
ウエハーを半導体製造工程に流して、テストウエハーの
状態を検査している。テストウエハーは、半導体素子と
して製品となる単結晶からなるシリコンウエハー（以
下、プライムウエハーという）を使用すると高価である
ため、例えば特開平１０−１４４５８０号公報に開示さ
れているように、形状がプライムウエハーと同等で、例
えば内部のシリコン基板の表面に酸化膜を形成し、その
表面にポリシリコン膜を形成して、ポリシリコン膜の表
面をモニターテスト面とした比較的安価なテスト用にの
み使用するシリコンウエハー（以下、モニターウエハー
という）を主に使用している。半導体製造工程では、プ
ライムウエハーと共にモニターウエハーは熱処理炉内で
各種の熱処理を行い、モニターウエハーのモニターテス
ト面について酸化膜やポリシリコン膜などの生成状態を
チェックし、工程の良否を判定する。その半導体製造工
程のチェックに使用した後のモニターウエハーは、表面
（モニターテスト面）に酸化膜の他に拡散層、イオン注
入層など各種の表面膜が形成されたり、パーティクルチ
ェックのときにごみが付着したものがあったり、Ａｌ、
Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎａ等の金属汚染物質が付着
したりする。そのため、フッ酸の溶液処理でモニターウ
エハーの表面の酸化膜（ＳｉＯ₂ ）等の表面膜を除去し
たり、アルカリエッチング処理やケミカルドライエッチ
ング処理など、化学的処理によって表面の各種の金属汚
染物質を除去し、その後、モニターウエハーのモニター
テスト面となる片面を物理的にラッピングや研磨するこ
とにより、鏡面に仕上げてモニターウエハーを再生して
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば、直
径が８インチのモニターウエハーの標準厚さは、７２５
ミクロンで、使用可能な最低厚さは一般に６００〜６５
０ミクロンと言われている。また、装置によっては７０
０ミクロン以上が必要な場合もあり、再生完了後の厚さ
の減少量は少ないほど再生回数を多くすることができ
る。しかしながら、上記従来の方法では、モニターウエ
ハーの表面の表面膜や金属汚染物質を化学的処理によっ
て除去した後、モニターウエハーの表面を物理的に研磨
している。そのため、１回の再生でモニターウエハーの
厚さが１０〜５０ミクロン減少し、数回再生処理を行う
ことによって厚さが６００ミクロン以下になり、厚さが
不足して廃棄せざるをえなくなるという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、再生
後に薄くなったモニターウエハーの厚さを復元し、更に
使用可能な表面性状を確保して、再使用回数を飛躍的に
増やすことが可能なシリコンウエハーの処理方法を提供
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う第１の発
明に係るシリコンウエハーの処理方法は、使用済のシリ
コンウエハーの表面の酸化膜・チッ化膜・ポリシリコン
膜・金属膜等の表面膜及び金属汚染物質を除去した後、
シリコンウエハーの片面に、エピタキシャルシリコン膜
を形成して増厚し、しかる後、何れか一方の面を研磨
し、更に洗浄して、モニター用のシリコンウエハーに再
生する。この方法により、再生したシリコンウエハー
は、シリコン基板の片面の結晶性を受け継いで、単結晶
のエピタキシャルシリコン膜が形成されるので、再生し
たシリコンウエハーの表面は製品として使用されるプラ
イムウエハーと特性が同じになり、しかも、厚さが大き
くなり、再使用回数を増やすことが可能である。第２の
発明に係るシリコンウエハーの処理方法は、使用済のシ
リコンウエハーの表面の酸化膜・チッ化膜・ポリシリコ
ン膜・金属膜等の表面膜及び金属汚染物質を除去した
後、シリコンウエハーの片面を研磨し、更に洗浄した
後、片面にエピタキシャルシリコン膜を形成して増厚
し、モニター用のシリコンウエハーに再生する。この方
法により、第１の発明と同様に、製品として使用される
プライムウエハーと表面の特性がほぼ同じになり、しか
も、厚さが大きくなり、再使用回数を増やすことが可能
である。また、エピタキシャルシリコン膜を形成する前
にシリコンウエハーの片面を研磨するので、研磨した全
面にわたって単結晶のエピタキシャルシリコン膜が形成
され、極めて均質なモニター用のシリコンウエハーが得
られる。

【０００５】ここで、使用済のシリコンウエハーの表面
膜を除去する第１工程と、第１工程で表面膜が除去され
たシリコンウエハーの表面に付着した金属汚染物質を溶
解除去する第２工程と、シリコンウエハーの何れか一方
の面にエピタキシャルシリコン膜を形成する第３工程
と、第３工程後にシリコンウエハー外周のエッジ部の面
取りを研磨によって行う第４工程と、シリコンウエハー
のエピタキシャルシリコン膜の面又はエピタキシャルシ
リコン膜の反対側の面を研磨する第５工程と、シリコン
ウエハーの表面を洗浄する第６工程とを有してもよい。
この場合、シリコンウエハーの一方の面にエピタキシャ
ルシリコン膜を形成する前に、表面に形成されたシリコ
ンウエハーの表面膜を除去し、更に、付着した金属汚染
物質を溶解除去するので、シリコン基板の片面が露出し
てその結晶性を受け継いで、エピタキシャルシリコン膜
の形成が可能となる。また、シリコンウエハー外周のエ
ッジ部を研磨によって面取りするので、エッジ部に形成
された欠け易いエピタキシャルシリコン膜が取り除か
れ、後工程でのエッジ部の欠損を防ぐことができる。更
に、シリコンウエハーのエピタキシャルシリコン膜の面
を研磨し、シリコンウエハーの表面を洗浄するので、清
浄な鏡面を備えたシリコンウエハーが得られる。

【０００６】前記目的に沿う第３の発明に係るシリコン
ウエハーの処理方法は、使用済のシリコンウエハーの表
面の酸化膜・チッ化膜・ポリシリコン膜・金属膜等の表
面膜及び金属汚染物質を除去した後、シリコンウエハー
の片面に、ポリシリコン膜を形成して増厚し、しかる
後、何れか一方の面を研磨し、更に洗浄して、モニター
用のシリコンウエハーに再生する。この方法により、再
生したシリコンウエハーは、シリコン基板の片面にポリ
シリコン膜を形成するので、前記エピタキシャルシリコ
ン膜より安いコストでシリコンウエハーの厚さを大きく
することができ、再使用回数を増やすことが可能であ
る。ここで、使用済のシリコンウエハーの表面膜を除去
する第１工程と、第１工程で表面膜が除去されたシリコ
ンウエハーの表面に付着した金属汚染物質を溶解除去す
る第２工程と、シリコンウエハーの何れか一方の面にポ
リシリコン膜を形成する第３工程と、第３工程後にシリ
コンウエハー外周のエッジ部の面取りを研磨によって行
う第４工程と、シリコンウエハーのポリシリコン膜の面
又はポリシリコン膜の反対側の面を研磨する第５工程
と、シリコンウエハーの表面を洗浄する第６工程とを有
してもよい。この場合、シリコンウエハーの表面膜を除
去し、更に、付着した金属汚染物質を溶解除去するの
で、シリコン基板の片面が露出し、シリコン基板に連続
するポリシリコン膜の形成が可能となる。

【０００７】また、シリコンウエハー外周のエッジ部の
面取りを研磨によって行うので、エッジ部に形成された
欠け易いポリシリコン膜が取り除かれる。更に、シリコ
ンウエハーのポリシリコン膜の面を研磨し、シリコンウ
エハーの表面を洗浄するので、清浄な鏡面を備えたシリ
コンウエハーが得られる。なお、研磨は物理化学研磨を
用い、その研磨面をモニターテスト面として使用するこ
とも可能である。この場合、コロイダルシリカなどを使
用して研磨するので、極めて良質の鏡面に形成されたモ
ニターテスト面が得られる。

【０００８】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、それぞれ本発明の第１の実
施の形態に係るシリコンウエハーの処理方法で使用する
モニターウエハーの工程が進むに従って変化する断面を
示す側断面図、図２は回転研磨装置を簡略化して示した
斜視図、図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）
は、それぞれ本発明の第２の実施の形態に係るシリコン
ウエハーの処理方法で使用するモニターウエハーの工程
が進むに従って変化する断面を示す側断面図、図４
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、それぞれ
本発明の第３の実施の形態に係るシリコンウエハーの処
理方法で使用するモニターウエハーの工程が進むに従っ
て変化する断面を示す側断面図である。

【０００９】図１（Ａ）に示すように、本発明の第１の
実施の形態に係るシリコンウエハーの処理方法で使用す
るモニターウエハー１０（各処理工程におけるモニター
ウエハーを１０ａ〜１０ｄと称す）は、最初の状態は単
結晶のシリコンウエハーであるが、半導体製造工程でプ
ライムウエハーと共に熱処理炉内で各種の熱処理を行う
ため、シリコン基板２０の表面に酸化膜・チッ化膜・ポ
リシリコン膜・金属膜（Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｗ等の
膜）、その他に拡散層、イオン注入層など各種の表面膜
３０が形成されたり、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、
Ｎａ等の金属汚染物質が付着している。第１の実施の形
態に係るシリコンウエハーの処理方法は、この状態（使
用済のシリコンウエハー）のモニターウエハー１０ａの
表面を、化学処理して表面膜３０や金属汚染物質を除去
して、図１（Ｂ）に示すモニターウエハー１０ｂのよう
に、表面が露出したシリコン基板２０を得る。その後、
エピタキシャル成長装置を用いて、図１（Ｃ）に示すモ
ニターウエハー１０ｃのように、単結晶のシリコン基板
２０の表側面（幾分、裏側面に付着するが、主として表
側面）にシリコン基板２０の結晶性を受け継いだエピタ
キシャルシリコン膜４０を形成して増厚する。なお、エ
ピタキシャル成長装置は、高温気相中での化学反応を利
用して単結晶のシリコン基板２０の結晶性を受け継ぎ、
表面に単結晶層を成長させる装置で、常圧又は減圧気相
中で化学反応を利用するものである。シリコン基板２０
は表裏面とも同じ単結晶となっているので、何れの面に
もエピタキシャルシリコン膜を形成することは可能であ
る。

【００１０】次に、図２に示すような回転研磨装置１０
０を使用して、モニターウエハー１０外周のエッジ部１
１に成膜したエピタキシャルシリコン膜４０を図１
（Ｄ）に示すように、物理化学研磨により研磨して破線
部分ａを除去し、モニターウエハー１０ｃの外周に滑ら
かな曲面からなる面取り部１２を形成してモニターウエ
ハー１０ｄを得る。回転研磨装置１００は、図２に示す
ように、クロスを敷いた回転テーブル１１０の上に物理
化学研磨に使用するコロイダルシリコン等の砥粒を溶か
した加工液を流し、その上に被加工物を押し当てて研磨
するものである。次に、図１（Ｅ）に示すように、エピ
タキシャルシリコン膜４０の表面を同じく回転研磨装置
１００を使用して物理化学研磨により破線部分ｂを研磨
し、ＲＣＡ洗浄を行って、所定の厚みをもった再生モニ
ターウエハー５０を得る。

【００１１】面取り部１２を形成する場合、モニターウ
エハー１０ｃの中心を保持軸１２０に保持させ、保持軸
１２０を傾斜させて回転すると共に、回転テーブル１１
０も回転させる。この状態で、回転テーブル１１０の表
面に加工液を流し、エッジ部１１を当てる。更に保持軸
１２０と共にモニターウエハー１０ｃの傾斜角θを変え
ながら、エッジ部１１に成膜したエピタキシャルシリコ
ン膜４０を研磨し、エッジ部１１の面取りを行い、滑ら
かな曲面からなる面取り部１２を形成したモニターウエ
ハー１０ｄを得る。モニターウエハー１０ｄのエピタキ
シャルシリコン膜４０のモニターテスト面となる表面を
研磨する場合は、モニターウエハー１０ｄの表面を回転
テーブル１１０の表面に平行に保持してエピタキシャル
シリコン膜４０の表面を回転テーブル１１０に当て、加
工液を流しながら回転テーブル１１０及びモニターウエ
ハー１０ｄを回転して研磨する。物理化学研磨は一般に
メカノケミカルポリッシングと呼ばれ、コロイダルシリ
カなどの加工液を使用して加工物より軟質の粒子と加工
物の間に固相反応を生じさせ、両者の接触界面の反応に
よって異質な物質を生成し、その部分を除去しながら研
磨する方法で、粘弾性体のポリッシャ（研磨剤）を使用
しないため鏡面度が高く、化学反応を利用しているため
加工変質が少なく、極めて良質の鏡面が得られる。ＲＣ
Ａ洗浄は、アンモニア、過酸化水素、水の容積配合比が
１：１〜２：５〜７の洗浄液に、７５〜８５℃、１０〜
２０分の浸漬処理をし、有機性汚れやごみ等の付着粒子
を除去する洗浄方法である。

【００１２】（実施例１）ここで、第１の実施の形態に
係るシリコンウエハーの処理方法に従って行った処理工
程について、順序を追って概略説明する。再生に使用し
たモニターウエハー１０は、外径が８インチ、元の厚さ
７２６ミクロンのシリコンウエハーを２回再生し、厚さ
が７０４ミクロンになり、表面に０．３ミクロンの表面
膜３０が付着した状態のモニターウエハーを対象とし
た。（１）先ず、モニターウエハー１０ａをフッ酸（ＨＦ）
溶液処理によって表面膜３０を除去する。条件は溶液温
度２３℃で、体積比がＨＦ：Ｈ₂ Ｏ＝１：１０の溶液を
フッ素樹脂で被覆した浸漬槽に満たして、１０分間浸漬
する。（２）ＨＦ、ＨＮＯ₃ 、ＣＨ₃ ＣＯＯＨの混酸を用い
て、モニターウエハー１０ｂの表裏面をそれぞれ１ミク
ロン程度、溶解して金属汚染物質を除去し、表面に単結
晶のシリコン基板２０を露出する。（３）エピタキシャル成長装置を用いてモニターウエハ
ー１０ｂの表面側のシリコン基板２０に厚さが３５ミク
ロン程度のエピタキシャルシリコン膜４０を成長させて
増厚する。（４）回転研磨装置１００を使用して物理化学研磨によ
り、エッジ部１１に成膜したエピタキシャルシリコン膜
４０を研磨して面取りを行い、面取り部１２を形成す
る。（５）回転研磨装置１００を使用して物理化学研磨によ
りモニターウエハー１０ｄのエピタキシャルシリコン膜
４０の表面を１２ミクロン程度研磨し、モニターテスト
面を形成する。（６）モニターウエハー１０ｄを研磨してモニターテス
ト面を形成した後ＲＣＡ洗浄し、再生モニターウエハー
５０を得る。

【００１３】このような方法により、再生したシリコン
ウエハーは、シリコン基板２０の片面の結晶性を受け継
いで、単結晶のエピタキシャルシリコン膜４０が形成さ
れる。なお、シリコン基板２０の片面は化学的処理によ
って表面膜３０などを除去した状態では、凹凸が若干残
っている部分があり、その部分が多結晶に成長すること
もあるが、エピタキシャルシリコン膜４０を形成した後
に、表面を研磨するので、再生したシリコンウエハー
（再生モニターウエハー５０）の表面（モニターテスト
面）は製品として使用されるプライムウエハーと特性が
ほぼ同じになり、しかも、厚さが大きくなり、再使用回
数を増やすことが可能である。例えば、２回目の再生処
理後の厚さが７０４ミクロンのとき、再生後の厚さは、
７０４−２＋３５−１２＝７２５ミクロンとなり、３回
目の再生処理で１回のエピタキシャルシリコン膜４０を
付けることにより、再生モニターウエハー５０は常に７
００ミクロン以上の厚さを確保でき、多数回の再生使用
が可能となる。また、エッジ部１１の面取りを行い、面
取り部１２を形成するので、欠損しやすいエッジ部１１
のエピタキシャルシリコン膜４０が除去され、後工程で
の欠損を防ぐことができる。

【００１４】本発明の第２の実施の形態に係るシリコン
ウエハーの処理方法に使用したモニターウエハーは、第
１の実施の形態に係るシリコンウエハーの処理方法と同
じものを使用し、第２の実施の形態に係るシリコンウエ
ハーの処理方法は、第１実施の形態に係るシリコンウエ
ハーの処理方法と表面膜３０、金属汚染物質の除去まで
は同じであるが、露出したシリコン基板２０の表面を先
に研磨し、そのあと、エピタキシャルシリコン膜４０を
シリコン基板２０の表面に成長させるという工程の順序
が異なる。すなわち、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、モニターウエハー１０ｐの表面を化学的処理して表
面膜３０や金属汚染物質を除去してモニターウエハー１
０ｑを形成する。その後、図３（Ｃ）に示すように、モ
ニターウエハー１０ｑのシリコン基板２０の表面の破線
部分ｃを物理化学研磨装置によりコロイダルシリカを使
用して研磨してモニターウエハー１０ｒを形成する。次
に、ＲＣＡ洗浄をした後、図３（Ｄ）に示すように、エ
ピタキシャル成長装置を用いて、シリコン基板２０の研
磨した片面にエピタキシャルシリコン膜４０を成長させ
て、増厚したモニターウエハー１０ｓを形成する。更
に、モニターウエハー１０ｓのエッジ部１１に成膜した
エピタキシャルシリコン膜４０を回転研磨装置１００に
よって、図３（Ｅ）に示す破線部分ｄの面取り研磨を行
って面取り部１２を形成し、所定の厚みをもった再生モ
ニターウエハー５０Ａを得る。

【００１５】（実施例２）第２の実施の形態に係るシリ
コンウエハーの処理方法に従って行った処理工程の内容
は、処理工程の順序が変わったのを除き、第１の実施の
形態に係るシリコンウエハーの処理方法の処理工程とほ
ぼ同じであるので説明は省略する。「実施例１」と同じ
条件のモニターウエハー１０を使用した結果、「実施例
１」と同様に厚さが７０４ミクロンから７２５ミクロン
に大きくなり、再使用回数を増やすことが可能になっ
た。また、エピタキシャルシリコン膜４０を形成する前
にシリコンウエハーの片面を研磨してモニターテスト面
を形成するので、研磨した全面にわたって単結晶のエピ
タキシャルシリコン膜４０が形成され、若干のヘイズ
（表面に現れるくもり）が生じることもあるが、表面に
多結晶が形成されることがなく、極めて均質なエピタキ
シャルシリコン膜４０が得られた。

【００１６】本発明の第３の実施の形態に係るシリコン
ウエハーの処理方法は、第１の実施の形態に係るシリコ
ンウエハーの処理方法で使用したモニターウエハー１０
と同様のものを使用し、第１の実施の形態に係るシリコ
ンウエハーの処理方法と異なる点は、単結晶からなるエ
ピタキシャルシリコン膜を形成する代わりに多結晶から
なるポリシリコン膜を形成する点である。図４（Ａ）に
示すように、シリコン基板２０の表面に表面膜３０や金
属汚染物質がある状態のモニターウエハー１０の表面を
化学処理して、図４（Ｂ）に示すように、表面膜３０や
金属汚染物質を除去する。その後、薄膜材料を構成する
ガスを供給して薄膜を形成するＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を用い
て、図４（Ｃ）に示すように、シリコン基板２０の片面
にポリシリコン膜６０を形成して増厚する。その後、図
４（Ｄ）に示すように、外周のエッジ部１１に成膜した
ポリシリコン膜６０を回転研磨装置１００を使用して物
理化学研磨により破線部分ｅの面取り研磨を行い、面取
り部１２を形成する。更に、ポリシリコン膜６０の表面
を物理化学研磨によって破線部分ｆを研磨してモニター
テスト面を形成し、ＲＣＡ洗浄して、図４（Ｅ）に示す
ように、所定の厚みをもった再生モニターウエハー７０
を得ている。

【００１７】（実施例３）第３の実施の形態に係るシリ
コンウエハーの処理方法に従って行った処理工程につい
て、順序を追って概略説明する。再生に使用したモニタ
ーウエハー１０は、外径が８インチ、元の厚さ７２６ミ
クロンのシリコンウエハーを２回再生し、厚さが７０４
ミクロンになり、表面に０．３ミクロンの表面膜３０が
付着した状態のモニターウエハー１０を対象とした。（１）先ず、モニターウエハー１０ｖをフッ酸（ＨＦ）
溶液処理によって表面膜３０を除去する。条件は溶液温
度２３℃で、体積比がＨＦ：Ｈ₂ Ｏ＝１：１０の溶液を
フッ素樹脂で被覆した浸漬槽に満たして、１０分間浸漬
する。（２）ＨＦ、ＨＮＯ₃ 、ＣＨ₃ ＣＯＯＨの混酸を用い
て、モニターウエハー１０ｖの表面を１ミクロン程度、
溶解して金属汚染物質を除去し、表面に単結晶のシリコ
ン基板２０を露出したモニターウエハー１０ｗを形成す
る。（３）ＣＶＤ装置を用いてモニターウエハー１０ｗのシ
リコン基板２０の表面側に厚さが３５ミクロン程度のポ
リシリコン膜６０を形成して増厚し、モニターウエハー
１０ｘを形成する。（４）回転研磨装置１００を使用して、物理化学研磨に
よりモニターウエハー１０ｘのエッジ部１１に成膜した
ポリシリコン膜６０を研磨して面取りを行い、面取り部
１２を形成してモニターウエハー１０ｙを得る。（５）回転研磨装置１００を使用して、物理化学研磨に
よりモニターウエハー１０ｙのポリシリコン膜６０のモニターテスト面として使
用する表面を１２ミクロン程度研磨する。（６）モニターウエハー１０ｙを研磨した後、ＲＣＡ洗
浄方法で洗浄し、再生モニターウエハー７０を得る。

【００１８】このような方法により得た再生モニターウ
エハー７０は、シリコン基板２０の片面にＣＶＤ装置を
用いてポリシリコン膜６０を形成するので、「実施例
１」で示したエピタキシャルシリコン膜４０より安いコ
ストで、しかも「実施例１」と同様にシリコンウエハー
の厚さを７０４ミクロンから７２５ミクロンに大きくす
ることができ、再使用回数を増やすことが可能である。
なお、「実施例３」では、ポリシリコン膜６０をＣＶＤ
装置を用いて形成した例について説明したが、スパッタ
リング装置を用いて、モニターウエハー１０ｗのシリコ
ン基板２０の表面側にポリシリコン膜６０を形成しても
よい。前記第１、第２の実施の形態に係るシリコンウエ
ハーの処理方法では、シリコン基板２０の表側面に形成
したエピタキシャルシリコン膜４０を研磨して鏡面を得
ていたが、エピタキシャルシリコン膜４０の反対側（シ
リコン基板２０の裏側面）を研磨しても結晶性の鏡面を
備えた再生モニターウエハーが得られる。また、前記第
３の実施の形態に係るシリコンウエハーの処理方法で
は、シリコン基板２０の表側面に形成したポリシリコン
膜６０を研磨して鏡面を得ていたが、ポリシリコン膜６
０の反対側（シリコン基板２０の裏側面）を研磨しても
同様に結晶性の鏡面を備えた再生モニターウエハーが得
られる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１及びこれに従属する請求項３、
６記載のシリコンウエハーの処理方法においては、使用
済のシリコンウエハーの表面の表面膜・金属汚染物質を
除去した後、シリコンウエハーの片面に、エピタキシャ
ルシリコン膜を形成して増厚し、しかる後、何れか一方
の面を研磨し、更に洗浄して、モニター用のシリコンウ
エハーに再生するするので、シリコン基板の片面の結晶
性を受け継いで、単結晶のエピタキシャルシリコン膜が
形成され、再生したシリコンウエハーの表面は製品とし
て使用されるプライムウエハーと特性がほぼ同じにな
り、しかも、厚さが大きくなり、再生後に薄くなったモ
ニターウエハーの厚さを復元し、使用可能な表面性状を
確保して、再使用回数を飛躍的に増やすことが可能とな
る。請求項２及びこれに従属する請求項３、６記載のシ
リコンウエハーの処理方法においては、使用済のシリコ
ンウエハーの表面の表面膜・金属汚染物質を除去した
後、シリコンウエハーの片面を研磨し、更に洗浄した
後、片面にエピタキシャルシリコン膜を形成して増厚
し、モニター用のシリコンウエハーに再生するので、再
使用回数を飛躍的に増やすことが可能となると共に、極
めて均質なエピタキシャルシリコン膜が得られ、品質の
高いモニターウエハーが得られる。特に、請求項３記載
のシリコンウエハーの処理方法においては、表面に形成
されたシリコンウエハーの表面膜を除去し、表面膜の除
去されたシリコンウエハーの表面に付着した金属汚染物
質を溶解除去し、シリコンウエハーの何れか一方の面に
エピタキシャルシリコン膜を形成し、シリコンウエハー
外周のエッジ部の面取りを研磨によって行い、シリコン
ウエハーのエピタキシャルシリコン膜の面又はエピタキ
シャルシリコン膜の反対側の面を研磨し、シリコンウエ
ハーの表面を洗浄するので、極めて良質な鏡面が得られ
ると共に、後工程における取り扱いの衝撃などで生じる
エッジ部の破損を防ぐことができる。

【００２０】請求項４、５及びこれらに従属する請求項
６記載のシリコンウエハーの処理方法においては、使用
済のシリコンウエハーの片面に、ポリシリコン膜を形成
して増厚し、しかる後、何れか一方の面を研磨し、更に
洗浄して、モニター用のシリコンウエハーに再生するの
で、エピタキシャルシリコン膜より安いコストでシリコ
ンウエハーの厚さを大きくすることができ、再使用回数
を増やすことが可能である。特に、請求項５記載のシリ
コンウエハーの処理方法においては、表面に形成された
シリコンウエハーの表面膜を除去し、表面膜の除去され
たシリコンウエハーの表面に付着した金属汚染物質を溶
解除去し、シリコンウエハーの何れか一方の面にポリシ
リコン膜を形成し、シリコンウエハー外周のエッジ部の
面取りを研磨によって行い、シリコンウエハーのポリシ
リコン膜の面又はポリシリコン膜の反対側の面を研磨
し、シリコンウエハーの表面を洗浄するので、極めて良
質な鏡面が得られると共に、後工程における取り扱いの
衝撃などによるエッジ部の破損を防ぎ、安いコストで増
厚することができる。また、請求項６記載のシリコンウ
エハーの処理方法においては、研磨は物理化学研磨を用
い、その研磨面をモニターテスト面として使用するの
で、極めて良質な鏡面を備えた品質の高いモニターウエ
ハーが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、
それぞれ本発明の第１の実施の形態に係るシリコンウエ
ハーの処理方法で使用するモニターウエハーの工程が進
むに従って変化する断面を示す側断面図である。

【図２】回転研磨装置を簡略化して示した斜視図であ
る。

【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、
それぞれ本発明の第２の実施の形態に係るシリコンウエ
ハーの処理方法で使用するモニターウエハーの工程が進
むに従って変化する断面を示す側断面図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、
それぞれ本発明の第３の実施の形態に係るシリコンウエ
ハーの処理方法で使用するモニターウエハーの工程が進
むに従って変化する断面を示す側断面図である。

【符号の説明】

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｐ、１０
ｑ、１０ｒ、１０ｓ、１０ｖ、１０ｗ、１０ｘ、１０
ｙ：モニターウエハー、１１：エッジ部、１２：面取り
部、２０：シリコン基板、３０：表面膜、４０：エピタ
キシャルシリコン膜、５０：再生モニターウエハー、５
０Ａ：再生モニターウエハー、６０：ポリシリコン膜、
７０：再生モニターウエハー、１００：回転研磨装置、
１１０：回転テーブル、１２０：保持軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川邊一郎熊本県菊池郡大津町高尾野272−８濱田重工株式会社シリコンウエハー事業部熊本工場内Ｆターム(参考） 4M106 AA01 AA10 AA11 AA12 CA38 CA48 DH53 DH55 DH57 DJ32 DJ38 5F043 AA02 AA20 AA22 AA27 AA29 BB01 BB22 BB27 DD02 DD30 FF07 GG10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用済のシリコンウエハーの表面の酸化
膜・チッ化膜・ポリシリコン膜・金属膜等の表面膜及び
金属汚染物質を除去した後、前記シリコンウエハーの片
面にエピタキシャルシリコン膜を形成して増厚し、しか
る後、何れか一方の面を研磨し、更に洗浄して、モニタ
ー用のシリコンウエハーに再生することを特徴とするシ
リコンウエハーの処理方法。
【請求項２】使用済のシリコンウエハーの表面の酸化
膜・チッ化膜・ポリシリコン膜・金属膜等の表面膜及び
金属汚染物質を除去した後、前記シリコンウエハーの片
面を研磨し、更に洗浄した後、前記片面にエピタキシャ
ルシリコン膜を形成して増厚し、モニター用のシリコン
ウエハーに再生することを特徴とするシリコンウエハー
の処理方法。
【請求項３】請求項１又は２記載のシリコンウエハー
の処理方法において、使用済の前記シリコンウエハーの
表面膜を除去する第１工程と、前記第１工程で前記表面
膜が除去されたシリコンウエハーの表面に付着した前記
金属汚染物質を溶解除去する第２工程と、前記シリコン
ウエハーの何れか一方の面に前記エピタキシャルシリコ
ン膜を形成する第３工程と、前記第３工程後に前記シリ
コンウエハー外周のエッジ部の面取りを研磨によって行
う第４工程と、前記シリコンウエハーの前記エピタキシ
ャルシリコン膜の面又は該エピタキシャルシリコン膜と
反対側の面を研磨する第５工程と、前記シリコンウエハ
ーの表面を洗浄する第６工程とを有することを特徴とす
るシリコンウエハーの再生方法。
【請求項４】使用済のシリコンウエハーの表面の酸化
膜・チッ化膜・ポリシリコン膜・金属膜等の表面膜及び
金属汚染物質を除去した後、前記シリコンウエハーの片
面にポリシリコン膜を形成して増厚し、しかる後、何れ
か一方の面を研磨し、更に洗浄して、モニター用のシリ
コンウエハーに再生することを特徴とするシリコンウエ
ハーの処理方法。
【請求項５】請求項４記載のシリコンウエハーの処理
方法において、使用済の前記シリコンウエハーの表面膜
を除去する第１工程と、前記第１工程で前記表面膜が除
去されたシリコンウエハーの表面に付着した前記金属汚
染物質を溶解除去する第２工程と、前記シリコンウエハ
ーの何れか一方の面に前記ポリシリコン膜を形成する第
３工程と、前記第３工程後に前記シリコンウエハー外周
のエッジ部の面取りを研磨によって行う第４工程と、前
記シリコンウエハーの前記ポリシリコン膜の面又は該ポ
リシリコン膜の反対側の面を研磨する第５工程と、前記
シリコンウエハーの表面を洗浄する第６工程とを有する
ことを特徴とするシリコンウエハーの再生方法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項記載のシリ
コンウエハーの処理方法において、前記研磨は物理化学
研磨を用い、その研磨面をモニターテスト面として使用
することを特徴とするシリコンウエハーの処理方法。