JP2002016023A - 薄板の加工方法 - Google Patents
薄板の加工方法Info
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Abstract
加工工程において発生する不良品の有効利用方法を提供
する。 【解決手段】 略円筒状または角柱状の塊状物から切り
出された薄板を加工する方法であって、加工工程におい
て前記薄板の外周部もしくは表層に不良が生じた薄板
を、初期に目的とした製品規格より小さい大きさで厚さ
の薄い規格の製品に加工する。
Description
ム砒素等の半導体ウエーハ、石英ウエーハやフォトマス
ク基板等の薄板の加工方法に関し、具体的には薄板の加
工工程で発生した不良品を異なった使用の製品として加
工する加工方法に関する。
ト、石英インゴット等の略円柱状あるいは角柱状の塊状
物からシリコンウエーハやガリウム砒素ウエーハ、石英
フォトマスク基板等の薄板に加工する加工方法の代表例
としてシリコンウエーハの加工方法について説明する。
図３はシリコンウエーハ加工工程の一般的な流れを示し
たものである。略円柱状の単結晶インゴットをスライス
して薄円板状のウエーハを得るスライス工程３００と、
スライス工程で得られたウエーハの割れや欠けを防ぐた
めにその外周を面取りする面取り工程３１０と、面取り
されたウエーハをラッピングしてこれを平坦化するラッ
ピング工程３２０と、面取りおよびラッピングされたウ
エーハ表面に残留する加工歪を除去するエッチング工程
３３０と、エッチングされたウエーハの表面を研磨布に
摺接させて鏡面研磨する鏡面研磨工程３４０と、鏡面研
磨されたウエーハを洗浄してウエーハに付着した研磨剤
や異物を除去する最終洗浄工程３５０とから成る。
たり、ラッピングに変えて平面研削を行うこともある。
また、エッチング後に面取り部の鏡面化のため鏡面面取
り工程が行われたり、単結晶成長時に発生した酸素ドナ
ーを消滅させるための熱処理等の付加的な工程が行われ
ることもある。
等の半導体装置の基板となるものの他に、半導体装置製
造工程の清浄度チェック・管理のためのパーティクルモ
ニターと呼ばれる用途や、酸化膜や多結晶シリコン膜等
の成膜工程における膜厚モニターといった用途、バッチ
式熱処理炉で製品ウエーハを熱処理する場合のダミーウ
エーハとしての用途がある。これらのウエーハの一部は
膜除去後に鏡面研磨されて再生ウエーハとして膜厚モニ
ター等に再利用されている。
あり、シリコンウエーハの加工工程においてウエーハの
外周部や表層に割れ、欠け等のキズやステインと呼ばれ
る色むら等の不良が発生することがある。キズの発生し
たウエーハは再研磨により製品として出荷できる場合も
あるが、大方は不良品として処分されている。ウエーハ
加工工程の不良率は高くても数％程度であるが、生産量
の増加やシリコンウエーハ等の場合には直径の拡大とと
もに不良品の量が無視できないものとなってきており、
不良品の有効利用方法の開発が求められている。
ハ等の薄板の加工工程において発生する不良品の有効利
用方法を提供することを目的とする。
め、本発明の薄板の加工方法は、略円筒状または角柱状
の塊状物から切り出された薄板を加工する方法であっ
て、加工工程において前記薄板の外周部もしくは表層に
不良が生じた薄板を、初期に目的とした製品規格より小
さい大きさで厚さの薄い規格の製品に加工することを特
徴とするものである。
れ、欠けやキズあるいはステインと呼ばれる色むら等の
不良が発生した薄板を、初期に目的とした製品規格より
小さい大きさで厚さの薄い規格の製品に加工することに
より、不良品の有効活用がはかれる。
り、前記加工工程にはスライス、面取り、ラップ、平面
研削、エッチング、鏡面研磨、洗浄の少なくとも一工程
が含まれるとすることができる。
したウエーハの厚さがＳＥＭＩ（Semiconductor Equipm
ent and Materials International）により規格化され
ており、４インチ（直径１００ｍｍ）ウエーハで５２５
μｍ、５インチ（直径１２５ｍｍ）ウエーハで６２５μ
ｍ、６インチ（直径１５０ｍｍ）ウエーハで６７５μ
ｍ、８インチ（直径２００ｍｍ）ウエーハで７２５μ
ｍ、１２インチ（直径３００ｍｍ）ウエーハで７７５μ
ｍとなっている。このため、例えば８インチウエーハの
加工時に外周部あるいは表層に不良が発生しても６イン
チウエーハに縮径することにより、製品として出荷可能
となる。
シリコン酸化物、シリコン窒化物の膜が少なくとも一層
形成されたシリコンウエーハであり前記加工工程には膜
除去、ラップ、平面研削、エッチング、鏡面研磨、洗浄
の少なくとも一工程が含まれるとすることができる。
して再生ウエーハとする加工工程においても、シリコン
インゴットからのウエーハ加工と同様に縮径することに
よって不良ウエーハの有効利用が可能となる。
を参照しながら説明するが、本発明はこれらに限定され
るものではない。
れをシリコンウエーハの加工方法を例にとって示したも
のである。図１の左側は図３と実質的に同じものであ
り、略円柱状の単結晶インゴットをスライスして薄円板
状のウエーハを得るスライス工程１００と、スライス工
程で得られたウエーハの割れや欠けを防ぐためにその外
周を面取りする面取り工程１１０と、面取りされたウエ
ーハをラッピングしてこれを平坦化するラッピング工程
１２０と、面取りおよびラッピングされたウエーハ表面
に残留する加工歪を除去するエッチング工程１３０と、
エッチングされたウエーハの表面を研磨布に摺接させて
鏡面研磨する鏡面研磨工程１４０と、鏡面研磨されたウ
エーハを洗浄してウエーハに付着した研磨剤や異物を除
去する最終洗浄工程１５０とから成る。
ラッピングに変えて行われる平面研削工程、面取り部の
鏡面化のため鏡面面取り工程や、単結晶成長時に発生し
た酸素ドナーを消滅させるための熱処理等の付加的な工
程で発生した不良ウエーハのうちで外周部に割れ、欠け
等の不良が発生したものや、表層にキズ等の不良が発生
したものを図１の中央に示した縮径工程１６０で初期に
目的とした製品規格よりも小さい直径に縮径し、その後
図１の右側に示した工程の流れに従い、面取り工程１１
５を経てラッピング工程１２５で縮径後の規格に合せた
厚さに調整する。その後はエッチング工程１３５、鏡面
研磨工程１４５、最終洗浄工程１５５により初期に目的
とした製品規格よりも小さい直径で、厚さの薄いシリコ
ンウエーハが得られる。
場合にはウエーハの直径と厚さの規格が標準化されてお
り、例えば直径が２００ｍｍの８インチウエーハの加工
中に不良が発生したウエーハは直径を１５０ｍｍに縮径
するとともに、厚さを５０μｍ程度減らすことにより６
インチウエーハとしての標準規格に適合したウエーハを
得ることができる。ここで、不良の程度によっては、６
インチウエーハではなく５インチや４インチといった小
口径のウエーハとしてもよい。同様に、直径が３００ｍ
ｍの１２インチウエーハの場合には８インチ以下のウエ
ーハに加工可能であるし、直径が１５０ｍｍの６インチ
ウエーハでは５インチ以下のウエーハに加工可能であ
る。
ＹＡＧレーザー、エキシマレーザーといったレーザーを
用いた切断機や、高圧水をノズルから噴出させるウォー
タージェット切断機等を用いて所望の直径にウエーハの
縮径を行えば良いが、面取り工程に用いられる面取り装
置を用いて外周部を研削することで、縮径を行うことも
可能である。
エーハ加工における不良ウエーハ加工方法の工程の流れ
を示したものである。図２の左側の工程は通常の再生ウ
エーハ加工の流れを示したものであるが、再生ウエーハ
の場合には、図１におけるスライス工程１００に代えて
膜除去工程２００を行う。再生ウエーハの場合には、酸
化膜、窒化膜、多結晶シリコン膜、金属膜等が形成され
ているため、これらの膜をフッ酸やりん酸等の薬液で除
去する必要がある。用いる薬液は除去する膜質に合わせ
て適宜選択すればよいが、薬液で除去しきれない場合に
はラッピング工程２２０で物理的に除去してもよい。膜
が除去されたウエーハは必要に応じて面取り工程２１０
で面取りを行い、ラッピング工程２２０、エッチング２
３０、鏡面研磨工程２４０、最終洗浄工程２５０を経て
再生ウエーハに加工される。
うちで外周部に割れ、欠け等の不良が発生したものや、
表層にキズ等の不良が発生したものを図２の中央に示し
た縮径工程２６０で初期に目的とした製品規格よりも小
さい直径に縮径し、その後図２の右側に示した工程の流
れに従い、面取り工程２１５を経てラッピング工程２２
５で縮径後の規格に合せた厚さに調整する。その後はエ
ッチング工程２３５、鏡面研磨工程２４５、最終洗浄工
程２５５により初期に目的とした製品規格よりも小さい
直径で、厚さの薄い再生ウエーハが得られる。
生ウエーハについて行ったが、本発明はこれに限定され
るものではなく、ＳＯＩ（silicon on insulator）ウエ
ーハのベースウエーハとして用いられる石英や窒化アル
ミニウム等の絶縁ウエーハ、石英製のフォトマスク基板
等にも適用可能なものである。
板の加工工程で発生した不良ウエーハの有効利用をはか
ることができる。
加工工程を示した流れ図である。
工工程を示した流れ図である。
流れ図である。
工程 ３２０ … ラッピング工程 ３３０ … エッチング工程 ３４０ … 鏡面研磨工程 ３５０ … 最終洗浄工程 １６０、２６０ … 縮径工程
Claims (3)
- 【請求項１】 略円筒状または角柱状の塊状物から切り
出された薄板を加工する方法であって、加工工程におい
て前記薄板の外周部もしくは表層に不良が生じた薄板
を、初期に目的とした製品規格より小さい大きさで厚さ
の薄い規格の製品に加工することを特徴とする薄板の加
工方法。 - 【請求項２】 前記薄板がシリコンウエーハであり、前
記加工工程にはスライス、面取り、ラップ、平面研削、
エッチング、鏡面研磨、洗浄の少なくとも一工程が含ま
れることを特徴とする請求項１に記載の薄板の加工方
法。 - 【請求項３】 前記薄板が表面に金属、シリコン、シリ
コン酸化物、シリコン窒化物の膜が少なくとも一層形成
されたシリコンウエーハであり前記加工工程には膜除
去、ラップ、平面研削、エッチング、鏡面研磨、洗浄の
少なくとも一工程が含まれることを特徴とする請求項１
に記載の薄板の加工方法。
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| JP2005510072A (ja) * | 2001-11-20 | 2005-04-14 | レンセラール ポリテクニック インスティチュート | 基板表面を研磨するための方法 |
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| JP2016149549A (ja) * | 2015-02-09 | 2016-08-18 | 株式会社松崎製作所 | 再生半導体ウエハの製造方法 |
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2000
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