JP2001237201A - Recycling method of silicon wafer - Google Patents
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】現在種々の電子部品を製造するた
めの基材としてとしてシリコンウエハーが使用され、Ｃ
ＶＤ（化学的気相成長法）又はＰＶＤ（物理的気相成長
法）によりシリコンウエハー上に薄膜を形成して、この
薄膜をエッチングして微細なパターンを形成し、様々な
電子部品が作られている。BACKGROUND OF THE INVENTION At present, silicon wafers are used as a base material for manufacturing various electronic parts.
A thin film is formed on a silicon wafer by VD (Chemical Vapor Deposition) or PVD (Physical Vapor Deposition), and the thin film is etched to form a fine pattern to produce various electronic components. ing.
【０００２】しかしながら半導体の製造工程中には何回
も薄膜の形成とエッチングを繰り返してパターニングす
ることになるため一定の確率で常に不良が発生し、不良
品のシリコンウエハーは廃棄されている。However, during the manufacturing process of a semiconductor, a pattern is formed by repeatedly forming and etching a thin film many times, so that a defect always occurs with a certain probability, and a defective silicon wafer is discarded.
【０００３】そのため不良が発生したシリコンウエハー
を効率良く再生することが望まれている。Therefore, it is desired to efficiently regenerate a defective silicon wafer.
【０００４】本願発明はこの不良品となったシリコンウ
エハーを再生する方法に関する。[0004] The present invention relates to a method for recycling a defective silicon wafer.
【従来の技術】シリコンウエハー上に形成される薄膜は
Ｓｉ０2，ＳｉＣ，Ｓｉ3Ｎ4、ＧａＡｓ，ＩｎＰ，Ａ
ｌ，Ｗ，Ｔｉ，ＴｉＮ，ＩＴＯ，Ａｌ2Ｏ3等様々な硬度
のものが混在しており、前記薄膜を除去するためにその
まま研磨を行うと均一に研磨されないため、エッチング
等によりある程度被膜を除去してから研磨を行ってい
た。また研磨による薄膜の除去方法としては回転式の研
磨機を使用して順次粗い研磨材から細かい研磨材に変え
ていき何回も研磨を繰り返すことにより薄膜を除去して
いた。BACKGROUND ART thin Si0 2, SiC formed on a silicon wafer, Si 3 N 4, GaAs, InP, A
Since various hardnesses such as 1, W, Ti, TiN, ITO, and Al 2 O 3 are mixed, and if the polishing is performed as it is to remove the thin film, the film is not uniformly polished. Polishing was performed after removal. As a method of removing a thin film by polishing, a rotary polishing machine is used to sequentially change a coarse abrasive to a fine abrasive and repeat the polishing many times to remove the thin film.
【発明が解決しようとする課題】最近シリコンウエハー
のサイズが大型化してきており、それに伴い研磨装置も
大型化してきている。そのため研磨装置を何台も使用し
て研磨を行うと装置のコストが高くなり、また装置のス
ペースも大きくなりコストアップになってしまう。効率
良く研磨を行うためには様々な硬度の薄膜が混在してい
るためエッチング等によりある程度被膜を事前に除去す
る必要があり、この除去コストも必要になり再生コスト
が高くなり新品のシリコンウエハーとのコストの差があ
まり出てこないという問題点があった。Recently, the size of a silicon wafer has been increasing, and accordingly, a polishing apparatus has been increasing in size. Therefore, when polishing is performed using a number of polishing apparatuses, the cost of the apparatus increases, and the space of the apparatus increases, resulting in an increase in cost. In order to perform polishing efficiently, thin films of various hardness are mixed, so it is necessary to remove the coating to some extent by etching or the like. However, there is a problem that the difference in cost does not appear much.
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本願発明においては、例えばサンドブラスト装
置を使用し、研磨材として例えば平均粒径が２０μｍ以
上５μｍ以下のアルミナもしくはシリコンカーバイトを
シリコンウエハーを圧縮空気との混合流体として吹きつ
けることにより、研磨機による研磨工程以前にシリコン
ウエハー上の薄膜を除去した後、研磨することによりシ
リコンウェハーの研磨時間を短縮し再生コストを低くお
さえることができた。As means for solving the above-mentioned problems, in the present invention, for example, a sand blasting apparatus is used, and for example, alumina or silicon carbide having an average particle diameter of 20 μm or more and 5 μm or less is used as a polishing material on a silicon wafer. Is sprayed as a mixed fluid with compressed air to remove the thin film on the silicon wafer before the polishing process by the polishing machine, and then perform polishing to reduce the polishing time of the silicon wafer and reduce the recycling cost. Was.
【発明の実施の形態】シリコンウエハー上に形成された
薄膜を除去する方法として、サンドブラスト装置にて平
均粒径が２０μｍ以下で５μｍ以上の研磨材をシリコン
ウエハーに高圧圧縮空気を使用して吹きつけることによ
り行った。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a method for removing a thin film formed on a silicon wafer, an abrasive having an average particle size of 20 μm or less and 5 μm or more is sprayed on the silicon wafer by using a high-pressure compressed air by a sandblasting device. It was done by doing.
【０００５】研磨材をシリコンウエハーに吹きつけるこ
とにより薄膜がたたかれ、この衝撃力により膜が浮き上
がりシリコンウエハー上の薄膜が除去される。サンドブ
ラスト装置１としては図１のような装置を使用して行っ
た。研磨材は直圧式研磨材定量供給装置８により一定量
研磨材ホース１０に送られノズル５から噴射される。噴
射された研磨材はコンベアローラー１６上のシリコンウ
エハーに衝突し、サンドブラスト装置本体１のホッパー
下部１２から分離タンク７を通り大きな異物を除去して
サイクロン２に入り破砕された研磨材と使用できる研磨
材及び削られたダストに分離され使用できる研磨材のみ
研磨材タンク６に入り破砕された研磨材と削られたダス
トは風管１１を介して集塵機３に流れる。A thin film is struck by spraying an abrasive onto the silicon wafer, and the film is lifted by the impact force to remove the thin film on the silicon wafer. The sand blasting apparatus 1 was performed using an apparatus as shown in FIG. A certain amount of the abrasive is sent to the abrasive hose 10 by a direct pressure type abrasive quantitative supply device 8 and is jetted from the nozzle 5. The blasted abrasive collides with the silicon wafer on the conveyor roller 16, removes large foreign matter from the lower portion of the hopper 12 of the sandblasting device body 1 through the separation tank 7, enters the cyclone 2, and can be used as crushed abrasive. Only the abrasive which can be separated and used as the material and the shaved dust enters the abrasive tank 6, and the crushed abrasive and the shaved dust flow to the dust collector 3 via the air tube 11.
【０００６】ノズルはノズル駆動部１５により前後に動
き加工基板がローラーコンベアー１６により左右に揺動
し加工が行われる。この場合は直圧式サンドブラスト装
置を使用しているが重力式サンドブラスト装置を使用し
てもよい。[0006] The nozzle is moved back and forth by a nozzle drive unit 15 and the processed substrate is swung left and right by a roller conveyor 16 to perform processing. In this case, a direct pressure type sandblasting device is used, but a gravity type sandblasting device may be used.
【０００７】その後研磨機を使用してシリコンウェハー
のラッピングを行いシリコンウエハーの再生を行った。 実施例１ シリコンウエハー上にＳｉ０2，Ｗ，Ａｌ2Ｏ3，ＴｉＮ
の薄膜がついた８インチのシリコンウエハーの基板を下
記の条件にてサンドブラストを行い膜を除去した。 サンドブラスト装置…ＨＣ−４ＸＢＡＲＳ−ＮＨ−４０
１Ｐ（不二製作所製） 使用研磨材…ホワイトアランダム＃１５００（アルミナ
粉末） ノズル移動スピード…３０ｍ/ｍｉｎ ワーク移動スピード…２００ｍｍ/ｍｉｎ ノズル距離…３０ｍｍ 圧縮空気圧力…Ｏ．５ｋｇ/ｃｍ2 加工パス数…２パス 上記の加工条件でサンドブラスト加工後の表面粗さはＲ
ｍａｘＯ．８μｍであった。加工後研磨機（スピードフ
ァム社製）を使用して平均粒径０．５μｍの酸化珪素を
使用してラッピングを行った。Thereafter, the silicon wafer was wrapped using a polishing machine to regenerate the silicon wafer. Si0 2, W on a first embodiment a silicon wafer, Al 2 O 3, TiN
The substrate of an 8-inch silicon wafer having the thin film was sandblasted under the following conditions to remove the film. Sandblasting equipment: HC-4XBARS-NH-40
Abrasive used: White Alundum # 1500 (alumina powder) Nozzle moving speed: 30 m / min Work moving speed: 200 mm / min Nozzle distance: 30 mm Compressed air pressure: O.P. 5kg / cm 2 Number of processing passes ... 2 passes Surface roughness after sandblasting under the above processing conditions is R
maxO. It was 8 μm. After processing, lapping was performed using a polishing machine (manufactured by Speed Fam) and using silicon oxide having an average particle size of 0.5 μm.
【図１】本願方法に用いるサンドブラスト装置の一例FIG. 1 shows an example of a sandblasting apparatus used in the method of the present invention.
１サンドブラスト装置本体 ２サイクロン ３集塵機 ５サンドブラスト用ノズル ６研磨材タンク ７分離タンク ８直圧式研磨材定量供給装置 １０研磨材ホース １１風管 １２ホッパー下 １５ノズル駆動部 １６コンベアーローラー 1 Sandblasting device main body 2 Cyclone 3 Dust collector 5 Sandblasting nozzle 6 Abrasive material tank 7 Separation tank 8 Direct pressure type abrasive material constant supply device 10 Abrasive material hose 11 Wind tube 12 Under hopper 15 Nozzle drive unit 16 Conveyor roller
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１２年７月２７日（２０００．７．２
７）[Submission date] July 27, 2000 (2007.2
7)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】シリコンウエハーの再生方法Patent application title: Method for reclaiming silicon wafer
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】現在種々の電子部品を製造するた
めの基材としてとしてシリコンウエハーが使用され、Ｃ
ＶＤ（化学的気相成長法）又はＰＶＤ（物理的気相成長
法）によりシリコンウエハー上に薄膜を形成して、この
薄膜をエッチングして微細なパターンを形成し、様々な
電子部品が作られている。BACKGROUND OF THE INVENTION At present, silicon wafers are used as a base material for manufacturing various electronic parts.
A thin film is formed on a silicon wafer by VD (Chemical Vapor Deposition) or PVD (Physical Vapor Deposition), and the thin film is etched to form a fine pattern to produce various electronic components. ing.
【０００２】しかしながら半導体の製造工程中には何回
も薄膜の形成とエッチングを繰り返してパターニングす
ることになるため一定の確率で常に不良が発生し、不良
品のシリコンウエハーは廃棄されている。However, during the manufacturing process of a semiconductor, a pattern is formed by repeatedly forming and etching a thin film many times, so that a defect always occurs with a certain probability, and a defective silicon wafer is discarded.
【０００３】そのため不良が発生したシリコンウエハー
を効率良く再生することが望まれている。Therefore, it is desired to efficiently regenerate a defective silicon wafer.
【０００４】本願発明はこの不良品となったシリコンウ
エハーを再生する方法に関する。[0004] The present invention relates to a method for recycling a defective silicon wafer.
【０００５】[0005]
【従来の技術】シリコンウエハー上に形成される薄膜は
ＳｉＯ 2，ＳｉＣ，Ｓｉ3Ｎ4、ＧａＡｓ，ＩｎＰ，Ａ
ｌ，Ｗ，Ｔｉ，ＴｉＮ，ＩＴＯ，Ａｌ2Ｏ3等様々な硬度
のものが混在しており、前記薄膜を除去するためにその
まま研磨を行うと均一に研磨されないため、エッチング
等によりある程度被膜を除去してから研磨を行ってい
た。また研磨による薄膜の除去方法としては回転式の研
磨機を使用して順次粗い研磨材から細かい研磨材に変え
ていき何回も研磨を繰り返すことにより薄膜を除去して
いた。BACKGROUND ART thin film formed on a silicon wafer Si O 2, SiC, Si 3 N 4, GaAs, InP, A
Since various hardnesses such as 1, W, Ti, TiN, ITO, and Al 2 O 3 are mixed, and if the polishing is performed as it is to remove the thin film, the film is not uniformly polished. Polishing was performed after removal. As a method of removing a thin film by polishing, a rotary polishing machine is used to sequentially change a coarse abrasive to a fine abrasive and repeat the polishing many times to remove the thin film.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】最近シリコンウエハー
のサイズが大型化してきており、それに伴い研磨装置も
大型化してきている。そのため研磨装置を何台も使用し
て研磨を行うと装置のコストが高くなり、また装置のス
ペースも大きくなりコストアップになってしまう。効率
良く研磨を行うためには様々な硬度の薄膜が混在してい
るためエッチング等によりある程度被膜を事前に除去す
る必要があり、この除去コストも必要になり再生コスト
が高くなり新品のシリコンウエハーとのコストの差があ
まり出てこないという問題点があった。Recently, the size of a silicon wafer has been increasing, and accordingly, a polishing apparatus has been increasing in size. Therefore, when polishing is performed using a number of polishing apparatuses, the cost of the apparatus increases, and the space of the apparatus increases, resulting in an increase in cost. In order to perform polishing efficiently, thin films of various hardness are mixed, so it is necessary to remove the coating to some extent by etching or the like. However, there is a problem that the difference in cost does not appear much.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、本願発明においては、例えばサンドブラスト装
置を使用し、研磨材として例えば平均粒径が２０μｍ以
下５μｍ以上のアルミナもしくはシリコンカーバイトを
圧縮空気との混合流体としてシリコンウエハーに吹きつ
けることにより、研磨機による研磨工程以前にシリコン
ウエハー上の薄膜を除去した後、研磨することによりシ
リコンウェハーの研磨時間を短縮し再生コストを低くお
さえることができた。As means for solving the above problems SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, for example using a sandblasting apparatus, for example, an average particle diameter of 20μm or less as an abrasive
By blowing in a silicon wafer of the above alumina or silicon carbide under 5μm as a mixed fluid of compressed air, after removal of the thin films on silicon wafers in the polishing step before by the polishing machine, the polishing of silicon wafers by polishing The time was shortened and the reproduction cost was kept low.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】シリコンウエハー上に形成された
薄膜を除去する方法として、サンドブラスト装置にて平
均粒径が２０μｍ以下で５μｍ以上の研磨材をシリコン
ウエハーに高圧圧縮空気を使用して吹きつけることによ
り行った。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As a method for removing a thin film formed on a silicon wafer, an abrasive having an average particle size of 20 μm or less and 5 μm or more is sprayed on the silicon wafer by using a high-pressure compressed air by a sand blasting device. It was done by doing.
【０００９】研磨材をシリコンウエハーに吹きつけるこ
とにより薄膜がたたかれ、この衝撃力により膜が浮き上
がりシリコンウエハー上の薄膜が除去される。サンドブ
ラスト装置１としては図１のような装置を使用して行っ
た。研磨材は直圧式研磨材定量供給装置８により一定量
研磨材ホース１０に送られノズル５から噴射される。噴
射された研磨材はコンベアローラー１６上のシリコンウ
エハーに衝突し、サンドブラスト装置本体１のホッパー
下部１２から分離タンク７を通り大きな異物を除去して
サイクロン２に入り破砕された研磨材と使用できる研磨
材及び削られたダストに分離され使用できる研磨材のみ
研磨材タンク６に入り破砕された研磨材と削られたダス
トは風管１１を介して集塵機３に流れる。A thin film is hit by spraying an abrasive onto the silicon wafer, and the film is lifted by the impact force to remove the thin film on the silicon wafer. The sand blasting apparatus 1 was performed using an apparatus as shown in FIG. A certain amount of the abrasive is sent to the abrasive hose 10 by a direct pressure type abrasive quantitative supply device 8 and is jetted from the nozzle 5. The blasted abrasive collides with the silicon wafer on the conveyor roller 16, removes large foreign matter from the lower portion of the hopper 12 of the sandblasting device body 1 through the separation tank 7, enters the cyclone 2, and can be used as crushed abrasive. Only the abrasive which can be separated and used as the material and the shaved dust enters the abrasive tank 6, and the crushed abrasive and the shaved dust flow to the dust collector 3 via the air tube 11.
【００１０】ノズルはノズル駆動部１５により前後に動
き加工基板がローラーコンベアー１６により左右に揺動
し加工が行われる。この場合は直圧式サンドブラスト装
置を使用しているが重力式サンドブラスト装置を使用し
てもよい。The nozzle is moved back and forth by a nozzle driving unit 15 and the processed substrate is swung right and left by a roller conveyor 16 to perform processing. In this case, a direct pressure type sandblasting device is used, but a gravity type sandblasting device may be used.
【００１１】その後研磨機を使用してシリコンウェハー
のラッピングを行いシリコンウエハーの再生を行った。Thereafter, the silicon wafer was wrapped using a polishing machine to regenerate the silicon wafer.
【００１２】実施例１ シリコンウエハー上にＳｉＯ 2，Ｗ，Ａｌ2Ｏ3，ＴｉＮ
の薄膜がついた８インチのシリコンウエハーの基板を下
記の条件にてサンドブラストを行い膜を除去した。 サンドブラスト装置…ＨＣ−４ＸＢＡＲＳ−ＮＨ−４０
１Ｐ（不二製作所製） 使用研磨材…ホワイトアランダム＃１５００（アルミナ
粉末） ノズル移動スピード…３０ｍ/ｍｉｎ ワーク移動スピード…２００ｍｍ/ｍｉｎ ノズル距離…３０ｍｍ 圧縮空気圧力…０．５ｋｇ/ｃｍ2 加工パス数…２パス 上記の加工条件でサンドブラスト加工後の表面粗さはＲ
ｍａｘ０．８μｍであった。加工後研磨機（スピードフ
ァム社製）を使用して平均粒径０．５μｍの酸化珪素を
使用してラッピングを行った。[0012] Si O 2 on the first embodiment a silicon wafer, W, Al 2 O 3, TiN
The substrate of an 8-inch silicon wafer having the thin film was sandblasted under the following conditions to remove the film. Sandblasting equipment: HC-4XBARS-NH-40
1P (Fuji Manufacturing Co., Ltd.) Abrasive used: White Alundum # 1500 (alumina powder) Nozzle moving speed: 30 m / min Work moving speed: 200 mm / min Nozzle distance: 30 mm Compressed air pressure: 0 . 5kg / cm 2 Number of processing passes ... 2 passes Surface roughness after sandblasting under the above processing conditions is R
max 0 . It was 8 μm. After processing, lapping was performed using a polishing machine (manufactured by Speed Fam) and using silicon oxide having an average particle size of 0.5 μm.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本願方法に用いるサンドブラスト装置の一例FIG. 1 shows an example of a sandblasting apparatus used in the method of the present invention.
【符号の説明】 １サンドブラスト装置本体 ２サイクロン ３集塵機 ５サンドブラスト用ノズル ６研磨材タンク ７分離タンク ８直圧式研磨材定量供給装置 １０研磨材ホース １１風管 １２ホッパー下 １５ノズル駆動部 １６コンベアーローラー[Explanation of Signs] 1 Sandblasting device main body 2 Cyclone 3 Dust collector 5 Sandblasting nozzle 6 Abrasive tank 7 Separation tank 8 Direct pressure type abrasive quantitative supply device 10 Abrasive hose 11 Wind tube 12 Under hopper 15 Nozzle drive unit 16 Conveyor roller
Claims (2)
（物理的気相成長法）によりシリコンウエハー上に形成
された薄膜層を研磨材の噴射により薄膜層を除去し、つ
いで研磨することを特徴とするシリコンウエハーの再生
方法。1. CVD (Chemical Vapor Deposition) or PVD
A method for regenerating a silicon wafer, comprising: removing a thin film layer formed on a silicon wafer by a physical vapor deposition method by spraying an abrasive, and then polishing the thin film layer.
５μm以上であるアルミナもしくはシリコンカーバイド
である請求項１記載のシリコンウエハー再生方法。2. The method of claim 1, wherein the abrasive is alumina or silicon carbide having an average particle size of 20 μm or less and 5 μm or more.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000046212A JP2001237201A (en) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | Recycling method of silicon wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000046212A JP2001237201A (en) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | Recycling method of silicon wafer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=18568677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000046212A Pending JP2001237201A (en) | 2000-02-23 | 2000-02-23 | Recycling method of silicon wafer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001237201A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1667219A1 (en) * | 2003-09-19 | 2006-06-07 | Mimasu Semiconductor Industry Company Limited | Silicon wafer reclamation method and reclaimed wafer |
| US7666689B2 (en) | 2006-12-12 | 2010-02-23 | International Business Machines Corporation | Method to remove circuit patterns from a wafer |
| US8034718B2 (en) | 2006-12-12 | 2011-10-11 | International Business Machines Corporation | Method to recover patterned semiconductor wafers for rework |
| JP2021002606A (en) * | 2019-06-24 | 2021-01-07 | 株式会社ディスコ | Wafer regeneration method |
-
2000
- 2000-02-23 JP JP2000046212A patent/JP2001237201A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100749147B1 (en) * | 2003-09-19 | 2007-08-14 | 미마스 한도타이 고교 가부시키가이샤 | Silicon Wafer Reclamation Method and Reclaimed Wafer |
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| US7666689B2 (en) | 2006-12-12 | 2010-02-23 | International Business Machines Corporation | Method to remove circuit patterns from a wafer |
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| JP2021002606A (en) * | 2019-06-24 | 2021-01-07 | 株式会社ディスコ | Wafer regeneration method |
| JP7345966B2 (en) | 2019-06-24 | 2023-09-19 | 株式会社ディスコ | How to reclaim wafers |
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