JP2001071244A - 半導体ウェーハの精密面取り法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェーハの精密面取り法において、面
取り加工でのダメージを極力抑えるとともにドレッシン
グを不要にすること。 【解決手段】 半導体ウェーハＷの周縁に面取り面を形
成する半導体ウェーハの精密面取り法であって、前記面
取り面を粗加工する粗面取り工程と、該粗面取り工程後
に前記面取り面を精密加工する精密面取り工程とを備
え、前記粗面取り工程は、メタルボンド砥石３ａで前記
面取り面を加工し、前記精密面取り工程は、前記メタル
ボンド砥石より粒度が細かいレジンボンド砥石３ｂで前
記面取り面を加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハの
周縁に面取り面を形成する半導体ウェーハの精密面取り
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリコンウェーハ等の半導体ウェ
ーハを製造する工程において、インゴットから半導体ウ
ェーハをスライスした後に、面取り工程によって半導体
ウェーハの周縁に面取り面を形成する面取り加工が行わ
れている。そして、面取り工程後に、ラップ工程でラッ
プ加工が施され、さらにエッチング工程によって面取り
加工およびラップ加工による歪み等のダメージを除去し
ている。

【０００３】上記面取り加工では、ダイヤモンド砥粒を
用いたメタルボンド砥石（金属を結合剤にした砥石）で
行われるが、この際に生じるダメージは直径方向深さで
５〜２０μｍ程度生じてしまう。しかしながら、次のラ
ップ加工ではウェーハ表裏面および面取り面端面に１５
μｍ以上のダメージが生じるとともに、上述したよう
に、後で行うエッチング工程によって、面取り加工によ
るダメージもラップ加工によるものと共に除去されるた
め、面取り加工の上記ダメージは許容されていた。

【０００４】ところで、近年、エッチング工程を不要と
するエッチングレスプロセスが要望されている。すなわ
ち、従来のエッチング工程は、エッチング液を多量に必
要とするとともに高精度な平坦度が得にくく後の研磨工
程で長い研磨時間が必要となるためである。例えば、エ
ッチングレスプロセスとして、ラップ加工ではなく加工
ダメージの小さい研削加工を用いてエッチング工程を削
除したエッチングレスプロセス技術が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】エッチングレスプロセ
スでは、従来のエッチング工程を用いないため、予め面
取り加工におけるダメージを、１μｍ程度にまで抑える
ことが要求される。しかしながら、従来のメタルボンド
砥石による面取り加工では、粒度を２０００番程度まで
細粒化してもダメージを５μｍ程度にしか小さくするこ
とができなかった。また、近年のシリコンウェーハの高
平坦度化、高清純度化に伴い、高平坦度を具現化させ得
るプロセスを求められつつ、ウェーハ全面（面取り部分
を含む）の平滑性が求められてきた。この平滑性を得る
ため、細粒砥石を選択することとなるが、粒度の細かい
砥石を使用する場合には、ドレッシングが必要となり高
コストになる不都合があった。

【０００６】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、面取り加工でのダメージを極力抑えるとともにド
レッシングを不要にすることができる半導体ウェーハの
精密面取り法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために以下の構成を採用した。すなわち、請求項
１記載の半導体ウェーハの精密面取り法では、半導体ウ
ェーハの周縁に面取り面を形成する半導体ウェーハの精
密面取り法であって、前記面取り面を粗加工する粗面取
り工程と、該粗面取り工程後に前記面取り面を精密加工
する精密面取り工程とを備え、前記粗面取り工程は、メ
タルボンド砥石で前記面取り面を加工し、前記精密面取
り工程は、前記メタルボンド砥石より粒度が細かいレジ
ンボンド砥石で前記面取り面を加工する技術が採用され
る。

【０００８】この半導体ウェーハの精密面取り法では、
粗面取り工程において、メタルボンド砥石で面取り面を
加工し、精密面取り工程において、前記メタルボンド砥
石より粒度が細かいレジンボンド砥石（合成樹脂を結合
剤にした砥石）で面取り面を加工するので、粗面取り工
程で用いるメタルボンド砥石が硬いとともに粒度を粗く
できるため、大きな加工量でもドレッシングなしで加工
できるとともに、精密面取り工程で用いるレジンボンド
砥石が柔らかいとともに粒度を細かくできるため、加工
ダメージを極めて小さくすることができる。

【０００９】請求項２記載の半導体ウェーハの精密面取
り法では、請求項１記載の半導体ウェーハの精密面取り
法において、前記メタルボンド砥石は、その粒度が５０
０から８００番に設定され、前記レジンボンド砥石は、
その粒度が２０００から４０００番に設定されている技
術が採用される。

【００１０】この半導体ウェーハの精密面取り法では、
メタルボンド砥石の粒度が５００から８００番に設定さ
れ、レジンボンド砥石の粒度が２０００から４０００番
に設定されているので、例えば１２インチ用のシリコン
ウェーハの面取り加工においてドレッシングを行わずに
粗加工ができ、さらに精密面取りでダメージを１μｍ程
度まで小さくすることが可能になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体ウェー
ハの精密面取り法の一実施形態を、図１を参照しながら
説明する。

【００１２】本実施形態の半導体ウェーハの精密面取り
法は、例えば、１２インチ用のシリコンウェーハの周縁
に面取り面を形成する方法であって、単結晶シリコンの
インゴットからシリコンウェーハをスライス加工した後
に行われるものである。本実施形態では、図１に示すシ
リコンウェーハの面取り装置１を用いて行う。この面取
り装置１は、ウェーハ回転駆動用モータ（図示略）に接
続され回転可能なウェーハチャック部２と、砥石回転駆
動用モータ（図示略）に接続され回転可能な研磨ホイー
ル３とを備えている。

【００１３】前記ウェーハチャック部２は、その下面で
シリコンウェーハＷを保持する保持機構を備え、図示し
ない上下動機構で上下に移動可能になっている。また、
前記研磨ホイール３は、図示しない進退機構でウェーハ
チャック部２に対して水平方向に進退移動可能になって
いるとともに、上部の粗加工用ホイール部３ａと下部の
精密加工用ホイール部３ｂとを備えている。

【００１４】粗加工用ホイール部３ａは、ダイヤモンド
砥粒の粒度が５００〜８００番のメタルボンド砥石で形
成され、精密加工用ホイール部３ｂは、ダイヤモンド砥
粒の粒度が２０００〜４０００番のレジンボンド砥石で
形成されている。

【００１５】次に、本実施形態によるシリコンウェーハ
の精密面取り法を、粗面取り工程と精密面取り工程とに
分けて説明する。

【００１６】〔粗面取り工程〕まず、スライシングされ
たシリコンウェーハＷを面取り装置１のウェーハチャッ
ク部２で保持し、位置決めを行う。そして、ウェーハチ
ャック部２と研磨ホイール３とを移動させて互いの上下
位置を調整する。さらに、ウェーハチャック部２をシリ
コンウェーハＷとともに所定回転数で回転させるととも
に、研磨ホイール３も同様に回転させる。

【００１７】この状態で、研磨ホイール３をシリコンウ
ェーハＷに向けて水平方向に移動させ、粗加工用ホイー
ル３ａの側面をシリコンウェーハＷの周縁に当接させ所
定加工量（本実施形態では、約１ｍｍ）だけ粗加工を行
い面取り面を形成する。このとき、粗加工用ホイール３
ａは、レジンボンド砥石に比べて硬いとともに粒度が５
００〜８００番のメタルボンド砥石で形成されているの
で、ドレッシングなしで１ｍｍ程度の大きな加工量でも
容易に加工を行うことができる。

【００１８】〔精密面取り加工〕所定量の加工が終了し
た時点で、研磨ホイール３をシリコンウェーハＷから離
間させるとともに研磨ホイール３を上方に移動させ、次
に、精密加工用ホイール３ｂの側面をシリコンウェーハ
Ｗの周縁に当接させ所定加工量（本実施形態では、約１
０μｍ）だけ精密加工を行う。

【００１９】このとき、精密加工用ホイール３ｂは、メ
タルボンド砥石に比べて柔らかいとともに粒度が２００
０〜４０００番のレジンボンド砥石で形成されているの
で、加工ダメージが１μｍ程度にまで抑えられる。この
面取り工程が終了したシリコンウェーハＷは、ごく僅か
な取り代のエッチングや研削工程あるいは研磨工程を経
て表裏面が加工され、さらにＰＣＲ（Ｐｏｌｉｓｈｉｎ
ｇ ｃｏｒｎｏｒ ｒｏｕｎｄｉｎｇ）工程において面
取り面に機械的化学的研磨処理が施されて面取り面が鏡
面研磨され加工ダメージが除去される。したがって、従
来の取り代の大きなエッチング工程またはエッチング工
程自体が不要になり、平坦度が高い高品質のシリコンウ
ェーハを低コストで作製することができる。

【００２０】なお、本発明は、次のような実施形態をも
含むものである。上記実施形態では、精密面取りを行う
半導体ウェーハとしてシリコンウェーハに適用したが、
他の半導体ウェーハ、例えば、化合物半導体のウェーハ
（ガリウム・ヒ素のウェーハ等）の精密面取り手段に適
用してもよい。また、上記実施形態の面取り装置は、粗
加工と精密加工との両方を行うことが可能な研磨ホイー
ルを備えているが、粗加工と精密加工とを別々の装置で
行っても構わない。なお、別々の装置で行う場合、粗加
工と精密加工との間にラップ工程を入れることができる
という利点がある。

【００２１】

【実施例】上記実施形態によって、実際に精密面取り法
で面取り加工を行った具体例を、以下に示す。

【００２２】下記に示す表１は、従来の面取り加工によ
るものと本実施例の精密面取り法で面取り加工を行った
ものの比較表である。

【表１】

【００２３】表１に示すように、本実施例による面取り
加工では、従来例に比べて加工ダメージの深さが大幅に
小さくなっているとともに、コストが低減されているこ
とが分かる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載の半導体ウェーハの精密面取り法によれ
ば、粗面取り工程において、メタルボンド砥石で面取り
面を加工し、精密面取り工程において、前記メタルボン
ド砥石より粒度が細かいレジンボンド砥石で面取り面を
加工するので、硬いとともに粒度を粗くしたメタルボン
ド砥石で、大きな加工量でもドレッシングなしで短時間
に加工できるとともに、柔らかいとともに粒度を細かく
したレジンボンド砥石で加工ダメージを大幅に小さくす
ることができる。したがって、ドレッシングが不要にな
ってコストを低減することができるとともに２段階の加
工で効率的に面取りを行うことができる。また、面取り
工程前後のいずれかに研削工程を導入すると共に面取り
工程後にＰＣＲ工程を導入することにより、エッチング
工程を削除することが可能になり、平坦度が高い半導体
ウェーハを得ることができると共に、半導体ウェーハ製
造工程全体の低コスト化および時間短縮が可能になる。
さらに、加工ダメージを極めて小さくできることから、
後工程のＰＣＲ工程等で高いスループットを維持して十
分にダメージを除去することができ、高品質の半導体ウ
ェーハを得ることができる。

【００２５】請求項２記載の半導体ウェーハの精密面取
り法によれば、メタルボンド砥石の粒度が５００から８
００番に設定され、レジンボンド砥石の粒度が２０００
から４０００番に設定されているので、１２インチ以上
の大口径シリコンウェーハにおいてもドレッシングを行
わずに粗加工ができ、さらにダメージを１μｍ程度まで
小さくすることができる精密面取りが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る半導体ウェーハの精密面取り法
の一実施形態における面取り装置を示す要部の概略構成
図である。

【符号の説明】

１ 面取り装置 ２ ウェーハチャック部 ３ 研磨ホイール ３ａ 粗加工用ホイール（メタルボンド砥石） ３ｂ 精密加工用ホイール（レジンボンド砥石） Ｗ シリコンウェーハ（半導体ウェーハ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウェーハの周縁に面取り面を形成
   する半導体ウェーハの精密面取り法であって、 前記面取り面を粗加工する粗面取り工程と、 該粗面取り工程後に前記面取り面を精密加工する精密面
   取り工程とを備え、 前記粗面取り工程は、メタルボンド砥石で前記面取り面
   を加工し、 前記精密面取り工程は、前記メタルボンド砥石より粒度
   が細かいレジンボンド砥石で前記面取り面を加工するこ
   とを特徴とする半導体ウェーハの精密面取り法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体ウェーハの精密面
   取り法において、 前記メタルボンド砥石は、その粒度が５００から８００
   番に設定され、 前記レジンボンド砥石は、その粒度が２０００から４０
   ００番に設定されていることを特徴とする半導体ウェー
   ハの精密面取り法。