JP3336191B2 - 半導体ウェ−ハの製造方法 - Google Patents
半導体ウェ−ハの製造方法Info
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Description
製造方法、特にエッチング工程を省略したエッチレスプ
ロセスによる半導体ウェーハの製造方法に関する。
を参照して説明する。まず、スライス工程(S801)
でインゴットからスライスされたシリコンウェーハは、
次の面取り工程(S802)でその周縁に面取り加工が
施される。そして、ラップ工程(S803)においてラ
ップ加工が施される。次のエッチング工程(S805)
ではラップドウェーハは所定のエッチング液に浸漬さ
れ、そのラップ加工での歪みと面取り工程での歪み等が
除去される。この後、シリコンウェーハはドナーキラー
熱処理工程(S807)・ゲッタリング工程(S80
8)を経る。続いて、このシリコンウェーハはワックス
を用いて研磨盤に固着され、片面が研磨される(S81
0)。さらに、このシリコンウェーハは仕上げ研磨工程
(S811)に付され、この工程で仕上げ研磨が施され
る。この後、シリコンウェーハは表面に付着したワック
ス等を除去するための洗浄工程(S812)を経る。
(polishing cornor roundin
g)工程(S806)を介装し、さらに面取り面の品位
を高めても良い。なお、上記EG(extrinsic
gettering)工程(S808)では、例えば
エッチング後のシリコンウェーハの裏面にサンドブラス
ト処理が施されていた。
うなシリコンウェーハの製造方法にあっては、ラッピン
グダメージおよび面取りでの加工ダメージを、エッチン
グ工程において除去していた。よって、エッチング工程
が必須であったため、エッチング液であるHF/HNO
3液等を多量に使用・消費していた。また、この長時間
のエッチングによりウェーハ表面の平坦度が悪化してい
た。これにより、その後の研磨工程での研磨量を増加さ
せ、研磨時間を長くしていた。
造方法にあってエッチングレスプロセスを提供するもの
である。この発明の目的は、消費するエッチング液量を
低減することである。この発明の目的は、得られた半導
体ウェーハの平坦度を良好ならしめることである。ま
た、この発明の目的は、研磨工程での研磨量・研磨時間
を減じて、スループットを高めることを、その目的とし
ている。
は、半導体ウェーハにスライスするスライス工程と、こ
の半導体ウェーハの周縁部に面取り加工を施す面取り工
程と、面取り加工が施された半導体ウェーハの面取り面
にエッチングを施すCCR工程と、このCCR工程の
後、半導体ウェーハの表裏両面を同時に研磨する両面研
磨工程と、この後、半導体ウェーハの表面を仕上げ研磨
する仕上げ研磨工程とを備え、半導体ウェーハの表裏両
面をエッチング液にさらすことがない半導体ウェーハの
製造方法である。請求項2に記載の発明は、上記面取り
工程の後に半導体ウェーハの表裏両面を同時に研削する
両面同時研削工程を含む請求項1に記載の半導体ウェー
ハの製造方法である。請求項3に記載の発明は、上記面
取り工程の後に半導体ウェーハの表面および裏面を順次
研削する片面毎の研削工程を含む請求項1に記載の半導
体ウェーハの製造方法である。
スライスした後、その周縁部分を面取り加工する。次
に、この半導体ウェーハの周縁部の面取り面にCCR等
の歪みを除去する処理を施す工程を通す。さらに、この
工程後、半導体ウェーハの表裏両面に機械的化学的研磨
を施す。次いで、例えばドナーキラー熱処理・ゲッタリ
ング等をこの両面が研磨された半導体ウェーハに施した
後、さらに、この半導体ウェーハの表面に仕上げ研磨を
施す。なお、上記面取り後の半導体ウェーハに対して両
面同時研削を施してCCR処理を行っても良い。また
は、ラップ処理および片面毎の研削を施してCCR処理
を行う。さらには、ラップのみを施してCCR処理に移
しても良い。また、CCR工程の後、PCR工程を付加
しても良い。さらに、半導体ウェーハにあってはその上
記仕上げ研磨後に、洗浄が施されることとなる。
参照して説明する。図1はこの発明に係る半導体ウェー
ハの製造方法の第1実施例を説明するためのフローチャ
ートである。
引き上げられたシリコンインゴットは、スライス工程
(S101)で所定厚さにスライスされる。次に、イン
ゴットからスライスされたこのシリコンウェーハは、面
取り工程(S102)で面取り加工が施される。すなわ
ち、シリコンウェーハの周縁部は所定の丸みを帯びた形
状に成形される。
いては、シリコンウェーハはその表裏両面が同時に所定
厚さ(片面で30〜40μm程度)だけ研削される。な
お、この両面同時研削工程に替えて従来と同様のラップ
工程(S111)を施し、さらに片面毎の研削工程(S
112)を施しても良い。このときの研削量は片側で5
〜20μm、両面を合計すると10〜40μmである。
なお、ラップ工程では、例えば、シリコンウェーハを、
互いに平行に保たれたラップ定盤の間に配置し、アルミ
ナあるいはシリコンカーバイド砥粒とグリセリンの混合
物であるラップ液をラップ定盤とシリコンウェーハとの
間に流し込み、加圧下で回転・摺り合わせを行うことに
より、このウェーハ両面を機械的に研磨する。
リコンウェーハはその面取り面がエッチングされて面取
り加工での歪みなどが除去されるとともに平坦化され
る。さらに、所望によりこの面取り面にPCR加工が施
されて鏡面化される(S105)。さらに、このシリコ
ンウェーハは両面研磨工程においてその表裏両面に機械
的化学的研磨が施される(S106)。上記研削または
ラップ加工での歪み等が除去される。ラップドウェーハ
の場合の研磨量は片面で30〜40μm、両面で60〜
80μm程度である。また、両面同時研削または片面毎
の研削によるウェーハでは、その研磨量は、片面で5〜
10μm、両面で10〜20μmである。
のドナーキラー熱処理が(S107)、所望の場合はさ
らにゲッタリング処理(S108)が施されることとな
る。例えばシリコンウェーハの裏面にサンドブラスト処
理が施される。このようにして処理されたシリコンウェ
ーハは仕上げ研磨工程(S109)に付され、この工程
で仕上げ鏡面研磨が実施される。なお、この後、洗浄工
程(S110)を経てシリコンウェーハは製造される。
用される両面研削装置を示す。この装置では、水平な円
盤状のマウントの上面に円盤状の下盤(下側の砥石)1
2が密着して搭載されている。下盤12は水平面内で回
転自在に設けられている。下盤12の中心部分には孔1
2Bが形成され、この孔12Bに下盤12の回転軸12
Aが挿入されている。回転軸12Aにはリング状のスペ
ーサ12Cが嵌装され、孔12B内にはウォータパンが
画成されている。下盤12の上面には放射状に延びる溝
を複数形成してある。下盤12の上方には上盤(上側の
砥石)13が回転自在に設けられている。この上盤13
の下面には砥石が設けられている。上盤13の下面には
溝が、中心部には孔が形成され、孔にはスペーサ13A
が配設されている。上盤13は上下動自在に設けられて
いる。
コンウェーハwfが保持されてその表裏両面が同時に研
削される。シリコンウェーハwfはキャリアギア14に
保持されており、このキャリアギア14にはシリコンウ
ェーハwfを挿入可能な円孔15が形成されている。キ
ャリアギア14の外周歯は下盤12の回転軸12A上端
外面に形成した歯に噛み合うと同時に、リングギア17
の内周歯にも噛み合っている。リングギア17は下盤1
2より大きな径を有するリング状に形成され、下盤12
を取り囲むように配設されている。上盤13は上下動自
在に設けられており、キャリアギア14に保持されたウ
ェーハを所定荷重で下盤12に押し付けることができ
る。この上盤13の上方からその孔に向かって研削水を
供給する供給機構が設けられている。
ンウェーハwfの表裏両面を研削する工程では、スライ
ス・面取り後のシリコンウェーハwfをキャリアギア1
4の円孔15に挿入し、上盤13と下盤12との間にシ
リコンウェーハwfを挟み込み、上盤13および下盤1
2をそれぞれ所定速度で回転させる。このとき、上盤1
3は所定荷重でシリコンウェーハwfを押圧しながら例
えば100μmだけ降下させる。また、研削水を上盤1
3の上から常時供給し、シリコンウェーハwfの温度を
例えば25℃に制御・管理する。この研削水はウォータ
パンから各砥石面の溝を通ってシリコンウェーハwfの
中心部にまで常時供給される。
す。上記片面研削工程(S112)では、この装置にラ
ップドウェーハwfを搭載してその片面毎の研削を行
う。すなわち、チャックテーブル41にウェーハwfを
搭載・固定し、回転する研削ヘッド42を接近・下降さ
せてその上面を例えば20μm程度研削する。一方の面
の研削が終了すると、チャック41にウェーハを裏返し
て吸着し、研削する。
を使用して以下のようにして施される。すなわち、シリ
コンウェーハを両面研磨装置のキャリアプレートにワッ
クスレスの状態で保持させた後、その上下から回転する
研磨布をウェーハ表裏両面に同時に当接させ、アルカリ
性研磨液を供給しつつ、メカノケミカル研磨を行うもの
である。
保持するキャリアプレートと、このキャリアプレートの
上下に配設された一対の研磨ヘッドとを有して構成され
ている。キャリアプレートにはシリコンウェーハが嵌入
される円形孔が形成されている。一対の研磨ヘッドはそ
れぞれ回転自在に設けられ、各研磨ヘッドの上定盤、下
定盤の表面には研磨布が貼付されている。
(コロイダルシリカ)等の微細な研磨粒子を含有するア
ルカリ性研磨液が使用される。また、研磨布に対する当
接圧力は50〜400gf/cm2程度、研磨液のpH
濃度は9〜11、コロイダルシリカ粒子の平均粒径は
0.01〜0.02μm程度が好ましい。これにより、
ポリッシング面の平均粗さRa、最大粗さRmaxは所
定に値に形成されることとなる。研磨時のシリコン層の
平均除去量は、上述のようにラップドウェーハでは片側
を30〜40μm程度、研削ウェーハでは5〜10μm
程度である。
る。この実施例によれば、スライス工程(S601)、
面取り工程(S602)の後ラップ工程(S603)を
介してCCR工程(S604)を実施する。また、所望
によりPCR工程(S605)を経て、両面研磨工程
(S606)を実施する。よって、エッチング工程は実
施しない。その後、ドナー消去のための熱処理を行い
(S607)、所望により裏面にサンドブラスト等のゲ
ッタリング処理を行う(S608)。そして、このシリ
コンウェーハについて仕上げ研磨工程(S609)を施
す。さらに、洗浄(S610)を経て所望のシリコンウ
ェーハが作製されることとなる。
例の場合と比較したものである。比較は同一サイズのシ
リコンウェーハを同一のスライス・面取り工程を経て作
製し、各条件を経て同一条件で測定したものである。T
TVの測定は公知のADEで行ったものである。この結
果、従来のエッチングを含むプロセスに比較して本実施
例の場合が表面平坦度は向上していることが明らかであ
る。
スをエッチングレスとしてエッチング液の消費を低減す
ることができる。また、得られる半導体ウェーハの平坦
度を十分に高めることもできる。また、その研磨量を低
減することができる。
製造方法を示すそのフローチャートである。
両面研削装置を示す斜視図である。
平面図である。
片面研削装置を示す斜視図である。
す斜視図および断面である。
製造方法を示すフローチャートである。
を示すグラフである。
めの工程図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 半導体ウェーハにスライスするスライス
工程と、 この半導体ウェーハの周縁部に面取り加工を施す面取り
工程と、 面取り加工が施された半導体ウェーハの面取り面にエッ
チングを施すCCR工程と、 このCCR工程の後、半導体ウェーハの表裏両面を同時
に研磨する両面研磨工程と、 この後、半導体ウェーハの表面を仕上げ研磨する仕上げ
研磨工程とを備え、半導体ウェーハの表裏両面をエッチ
ング液にさらすことがない 半導体ウェーハの製造方法。 - 【請求項2】 上記面取り工程の後に半導体ウェーハの
表裏両面を同時に研削する両面同時研削工程を含む請求
項1に記載の半導体ウェーハの製造方法。 - 【請求項3】 上記面取り工程の後に半導体ウェーハの
表面および裏面を順次研削する片面毎の研削工程を含む
請求項1に記載の半導体ウェーハの製造方法。
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JP07951096A JP3336191B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 半導体ウェ−ハの製造方法 |
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JP07951096A JP3336191B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 半導体ウェ−ハの製造方法 |
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JPH09246216A JPH09246216A (ja) | 1997-09-19 |
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Family
ID=13691963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07951096A Expired - Lifetime JP3336191B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 半導体ウェ−ハの製造方法 |
Country Status (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023003724A1 (en) * | 2021-07-20 | 2023-01-26 | Applied Materials, Inc. | Face-up wafer edge polishing apparatus |
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CN117020937B (zh) * | 2023-08-30 | 2024-01-30 | 通威微电子有限公司 | 碳化硅晶片处理系统和方法 |
-
1996
- 1996-03-06 JP JP07951096A patent/JP3336191B2/ja not_active Expired - Lifetime
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