JP3525836B2 - Method for manufacturing high flatness semiconductor wafer and high flatness semiconductor wafer - Google Patents

Method for manufacturing high flatness semiconductor wafer and high flatness semiconductor wafer

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JP3525836B2
JP3525836B2 JP36343199A JP36343199A JP3525836B2 JP 3525836 B2 JP3525836 B2 JP 3525836B2 JP 36343199 A JP36343199 A JP 36343199A JP 36343199 A JP36343199 A JP 36343199A JP 3525836 B2 JP3525836 B2 JP 3525836B2
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semiconductor wafer
processed
unevenness
high flatness
flatness
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徹 谷口
悦郎 森田
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三菱住友シリコン株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高集積度に対応可
能な超高平坦度を得ることができる高平坦度半導体ウェ
ーハの製造方法及び高平坦度半導体ウェーハに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a high flatness semiconductor wafer and a high flatness semiconductor wafer capable of obtaining ultra-high flatness capable of coping with a high degree of integration.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコンウェーハ等の半導体ウェーハを
平坦化する技術として、ラッピングやポリッシング等の
機械的または機械的化学的に表面または裏面の被加工面
を研磨する方法が用いられている。しかしながら、LS
I等の配線の高密度化や多層化に伴って更なる配線幅の
微細化が必須となっており、シリコンウェーハのさらに
高い平坦度(超高平坦度)が要求されているが、上記の
研磨方法による平坦化技術では、得られる平坦度に限界
があった。
2. Description of the Related Art As a technique for flattening a semiconductor wafer such as a silicon wafer, a method of mechanically or mechanically chemically polishing a front or back surface to be processed is used such as lapping or polishing. However, LS
Further miniaturization of the wiring width is indispensable with the increase in the density and the number of layers of the wiring such as I, and the higher flatness (ultra-high flatness) of the silicon wafer is required. In the flattening technique using the polishing method, the flatness obtained is limited.

【0003】そこで、近年、例えば、特開平11−31
677号公報や特開平11−67736号公報に記載さ
れている技術、すなわち被加工面に局部的なプラズマエ
ッチングを施して平坦化を図る技術が提案されている。
この種のプラズマエッチング技術では、予めシリコンウ
ェーハの平坦度(面内の厚さばらつき)を求めた後、そ
のデータに基づいて各部のエッチング量を算出し、厚さ
ばらつきに応じたエッチング量でプラズマエッチングを
行うことで高い平坦度を得ることが可能となる。
Therefore, in recent years, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-31 has been proposed.
A technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 677 and Japanese Patent Laid-Open No. 11-67736, that is, a technique for flattening a surface to be processed by performing local plasma etching has been proposed.
In this type of plasma etching technology, the flatness (in-plane thickness variation) of a silicon wafer is obtained in advance, and then the etching amount of each part is calculated based on that data, and the plasma is etched with the etching amount according to the thickness variation. High flatness can be obtained by etching.

【0004】このウェーハの厚さ分布を測定する平坦度
測定器としては、一対のプローブの先端を互いに一定間
隔で対向させるとともに、これらプローブ間にシリコン
ウェーハを配し、プローブ間に生じる静電容量を計測す
ることによって、シリコンウェーハの厚さを測定する静
電容量センサが用いられていた。
As a flatness measuring device for measuring the thickness distribution of the wafer, the tips of a pair of probes are opposed to each other at a constant interval, a silicon wafer is arranged between the probes, and the capacitance generated between the probes is measured. A capacitance sensor has been used to measure the thickness of a silicon wafer by measuring.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の平坦化技術には、以下のような課題が残されてい
る。すなわち、従来はウェーハの厚さ分布を測定し、裏
面側が平坦であると仮定した裏面基準での平坦度(TT
V又はGBIR:裏面基準面からの距離の最大値と最小
値の差)が得られるように表面側をプラズマ加工で平坦
化していたが、デバイスによってはウェーハ表面のサイ
ト毎に基準面を設定した表面基準の平坦度(SFQR:
サイトベストフィット基準面での各サイト表面高さの最
大値と最小値との差)が要求される場合も多く、厚さ分
布に基づいて表面を加工する方法では、SFQR等の表
面基準で高平坦度を得ることが難しかった。
However, the above-mentioned conventional flattening technique has the following problems. That is, conventionally, the thickness distribution of the wafer is measured, and the flatness (TT
V or GBIR: the front surface was flattened by plasma processing so as to obtain the difference between the maximum value and the minimum value of the distance from the back surface reference surface, but depending on the device, the reference surface was set for each site on the wafer surface. Surface-referenced flatness (SFQR:
In many cases, the difference between the maximum and minimum height of each site surface on the site best-fit reference surface is required. In the method of processing the surface based on the thickness distribution, the surface standard such as SFQR It was difficult to obtain flatness.

【0006】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
ので、プラズマエッチング法によって、サイト毎等の表
面基準で高平坦度を得ることができる高平坦度半導体ウ
ェーハの製造方法及び高平坦度半導体ウェーハを提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a method of manufacturing a high flatness semiconductor wafer and a high flatness by which a high flatness can be obtained on the basis of the surface of each site by the plasma etching method. An object is to provide a semiconductor wafer.

【0007】[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、本発明
第1の高平坦度半導体ウェーハの製造方法では、半導体
ウェーハの表面を被加工面としてプラズマエッチングに
より加工する高平坦度半導体ウェーハの製造方法であっ
て、前記被加工面の凹凸を測定する被加工面測定工程
と、プラズマエッチングにより前記被加工面を前記被加
工面測定工程で測定された凹凸に応じてエッチング量を
変えながら局部的に加工し平坦化するプラズマ加工工程
とを備え、前記プラズマ加工工程は、前記凹凸の周期を
予め設定した境界周波数に基づいて高周波成分と低周波
成分とに分解し、高周波成分の凹凸のみに応じて加工す
る技術が採用される。
The present invention has the following features to attain the object mentioned above. That is, the present invention
The first method for manufacturing a high flatness semiconductor wafer is a method for manufacturing a high flatness semiconductor wafer in which a surface of a semiconductor wafer is processed by plasma etching as a surface to be processed. And a plasma processing step for locally processing and flattening the surface to be processed by plasma etching while changing an etching amount according to the unevenness measured in the surface to be processed measurement step by plasma etching. In the step, a technique is adopted in which the period of the unevenness is decomposed into a high frequency component and a low frequency component based on a preset boundary frequency, and processing is performed according to only the unevenness of the high frequency component.

【0008】この高平坦度半導体ウェーハの製造方法で
は、プラズマ加工工程において、前記凹凸の周期を予め
設定した境界周波数に基づいて高周波成分と低周波成分
とに分解し、高周波成分の凹凸のみに応じて加工するの
で、大きなうねり成分である低周波成分の凹凸はそのま
まに、例えば一つのサイト内の平坦度に影響する高周波
成分の凹凸のみを平坦化することができる。また、高周
波数成分の凹凸だけを加工するので、加工による取り代
が小さくて済み、スループットが高くなる。
In this high flatness semiconductor wafer manufacturing method, in the plasma processing step, the period of the unevenness is decomposed into a high frequency component and a low frequency component based on a preset boundary frequency, and only the unevenness of the high frequency component is dealt with. Since the unevenness of the low frequency component, which is a large swell component, remains unchanged, only the unevenness of the high frequency component that affects the flatness within one site can be flattened. Further, since only the irregularities of the high frequency component are processed, the machining allowance is small and the throughput is high.

【0009】本発明第2の高平坦度半導体ウェーハの製
造方法では、第1の高平坦度半導体ウェーハの製造方法
において、前記被加工面測定工程は、前記被加工面にレ
ーザ光をスポット状に照射して反射した反射光によって
前記凹凸を測定する技術が採用される。
According to a second method of manufacturing a high flatness semiconductor wafer of the present invention , in the first method of manufacturing a high flatness semiconductor wafer, the step of measuring a surface to be processed includes forming a spot of laser light on the surface to be processed. A technique of measuring the unevenness by the reflected light that is emitted and reflected is adopted.

【0010】この高平坦度半導体ウェーハの製造方法で
は、被加工面測定工程において、被加工面にレーザ光を
スポット状に照射して反射した反射光によって凹凸を測
定するので、表面自体の凹凸を微小なスポット状のレー
ザ光で直接測定することにより、従来の静電容量方式に
比べて非常に高精度に凹凸を測定することができる。
In this method of manufacturing a semiconductor wafer with high flatness, in the surface-to-be-processed measuring step, since the surface to be processed is irradiated with a laser beam in a spot shape and the unevenness is measured by reflected light, the unevenness of the surface itself is measured. By directly measuring with a laser beam in the form of minute spots, it is possible to measure irregularities with a much higher accuracy than in the conventional electrostatic capacitance method.

【0011】本発明第3の高平坦度半導体ウェーハの製
造方法では、第1または2の高平坦度半導体ウェーハ
の製造方法において、前記プラズマ加工工程は、プラズ
マにより生成された反応性ラジカルを選択的に分離して
メインエッチャントとしてプラズマエッチングを行う技
術が採用される。
[0011] In the present invention the third high flatness semiconductor wafer manufacturing method is the manufacturing method of the first or second high-flatness semiconductor wafer, the plasma processing step, select the reactive radicals generated by the plasma The technique of performing plasma etching as a main etchant is employed.

【0012】この高平坦度半導体ウェーハの製造方法で
は、プラズマ加工工程において、プラズマにより生成さ
れた反応性ラジカルをメインエッチャントとしてプラズ
マエッチングを行うので、プラズマ化により生じたイオ
ン及びラジカルのうち、主にラジカルによる化学的反応
のエッチングであり、イオンをメインエッチャントとし
たプラズマエッチングのように物理的なダメージがな
く、ダメージレスな平坦化加工が可能になる。
In this method of manufacturing a semiconductor wafer with high flatness, in the plasma processing step, plasma etching is performed using reactive radicals generated by plasma as a main etchant. Therefore, among the ions and radicals generated by plasmaization, This is a chemical reaction etching due to radicals, and unlike plasma etching using ions as the main etchant, there is no physical damage, and damageless planarization processing is possible.

【0013】本発明第4の高平坦度半導体ウェーハの製
造方法では、1から3のいずれかに記載の高平坦度
半導体ウェーハの製造方法において、前記プラズマ加工
工程は、前記境界周波数を前記被加工面のサイトサイズ
に応じて決定する技術が採用される。
[0013] In the present invention the fourth high flatness semiconductor wafer manufacturing method is a method of manufacturing a high flatness semiconductor wafer according to the first to third one of said plasma processing step, the said boundary frequency A technique of determining according to the site size of the work surface is adopted.

【0014】この高平坦度半導体ウェーハの製造方法で
は、プラズマ加工工程において、境界周波数を被加工面
のサイトサイズに応じて決定するので、サイトサイズに
対応した適切な平坦化が可能になり、SFQR等の表面
基準において高平坦度を容易に得ることができる。
In this method of manufacturing a semiconductor wafer with high flatness, the boundary frequency is determined according to the site size of the surface to be processed in the plasma processing step, so that it is possible to perform appropriate flattening corresponding to the site size. It is possible to easily obtain high flatness based on the surface reference such as.

【0015】本発明の高平坦度半導体ウェーハでは、
1から4のいずれかに記載の高平坦度半導体ウェーハ
の製造方法によって表面が加工されている技術が採用さ
れる。
[0015] In high flatness semiconductor Kwai Ha of the present invention, a technique surface is machined is employed by the manufacturing method of high flatness semiconductor wafer according to any one of first to fourth.

【0016】この高平坦度半導体ウェーハでは、上記高
平坦度半導体ウェーハの製造方法によって表面が加工さ
れているので、SFQR等の表面基準において高い平坦
度を有しており、高集積度対応鏡面ウェーハとして好適
である。
Since the surface of this high-flatness semiconductor wafer is processed by the method for producing a high-flatness semiconductor wafer described above, it has a high flatness according to the surface standard such as SFQR and the like, and it is a mirror surface wafer corresponding to high integration. Is suitable as

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る高平坦度半導
体ウェーハの製造方法及び高平坦度半導体ウェーハの一
実施形態を、図1から図4を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of a method for manufacturing a high flatness semiconductor wafer and a high flatness semiconductor wafer according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.

【0018】本実施形態の高平坦度半導体ウェーハの製
造方法は、例えば、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して、高平坦度ウェーハにま
で加工する方法である。まず、図1に示すように、最初
にスライス工程S1によってシリコンインゴットから複
数枚のシリコンウェーハを所定厚さにそれぞれスライス
する。
The high flatness semiconductor wafer manufacturing method of this embodiment is, for example, a method of slicing a silicon wafer from an ingot of single crystal silicon and processing it into a high flatness wafer. First, as shown in FIG. 1, first, a plurality of silicon wafers are each sliced into a predetermined thickness from a silicon ingot by a slicing step S1.

【0019】さらに、面取り工程S2によってスライス
されたシリコンウェーハWの周縁に面取り加工を施して
面取り面を形成する。次に、ラッピング工程S3によっ
てシリコンウェーハWをラップ加工し、スライシングに
より生じた凹凸層が削除される。このラッピング工程S
3は、既知のラッピング装置を用いて行われるもので、
砥粒と加工液とを混ぜたスラリーをラップ定盤とシリコ
ンウェーハWとの間に入れて両方に圧力を加えながら相
対運動させて機械的な研磨を行うものである。
Further, the peripheral edge of the silicon wafer W sliced in the chamfering step S2 is chamfered to form a chamfered surface. Next, the silicon wafer W is lapped by the lapping step S3, and the uneven layer generated by the slicing is removed. This wrapping process S
3 is performed using a known lapping device,
A slurry in which abrasive particles and a working liquid are mixed is put between a lapping plate and a silicon wafer W, and relative movement is performed while applying pressure to both, to perform mechanical polishing.

【0020】次に、エッチング工程S4によって、ラッ
ピングされたシリコンウェーハWをエッチング液により
エッチング処理して機械研磨(ラッピング加工および面
取り加工)による加工ダメージを除去する。さらに、研
磨工程S5によって、エッチング処理されたシリコンウ
ェーハWの表面に予め決めた厚さだけ機械的化学的研磨
を施して鏡面研磨する。
Next, in the etching step S4, the lapping silicon wafer W is subjected to an etching treatment with an etching solution to remove processing damage due to mechanical polishing (lapping and chamfering). Further, in the polishing step S5, the surface of the etched silicon wafer W is mechanically and chemically polished by a predetermined thickness to be mirror-polished.

【0021】この研磨工程S5は、既知の研磨装置を用
いて行われる。該研磨装置は、シリコンウェーハWの表
面に研磨布を当接させアルカリ性研磨液を供給しながら
メカノケミカル研磨を行うものである。
This polishing step S5 is performed using a known polishing apparatus. The polishing apparatus performs a mechanochemical polishing while bringing a polishing cloth into contact with the surface of the silicon wafer W and supplying an alkaline polishing liquid.

【0022】次に、凹凸測定工程(被加工面測定工程)
S6によって、研磨されたシリコンウェーハWの表面
(被加工面)Sの凹凸形状を、図2に示すように、平坦
度測定器1によって測定する。この平坦度測定器1は、
シリコンウェーハWの表面Sに対向状態に配されレーザ
光Lを用いて凹凸を測定する非接触型の変位センサ2
と、これらの変位センサ2を表面Sに沿って移動させる
制御を行うと共に測定された凹凸データを記憶する制御
部Cとを備えている。
Next, the unevenness measuring step (processed surface measuring step)
As shown in FIG. 2, the unevenness shape of the surface (processed surface) S of the silicon wafer W polished in S6 is measured by the flatness measuring device 1. This flatness measuring device 1
A non-contact type displacement sensor 2 which is arranged opposite to the surface S of the silicon wafer W and measures unevenness using the laser light L.
And a control unit C for controlling the displacement sensor 2 to move along the surface S and storing the measured unevenness data.

【0023】変位センサ2は、内蔵された半導体レーザ
から出射されたレーザ光Lを可動対物レンズを介してス
ポット状にして表面Sに照射し、さらにレーザ光Lが表
面Sで反射した反射光を内部のフォーカスディテクタに
よって受光すると共にその受光状態に基づいて可動対物
レンズを移動させ、その移動を作動トランスによって信
号化し、その信号の変化分をデジタル解析することによ
り表面Sの凹凸を測定するようになっている。なお、レ
ーザ光Lのスポット径は、数μm〜100μm程度まで
設定可能である。
The displacement sensor 2 irradiates the surface S with the laser light L emitted from the built-in semiconductor laser through the movable objective lens in a spot shape, and further reflects the laser light L reflected by the surface S. The concave and convex of the surface S are measured by receiving light by an internal focus detector and moving the movable objective lens based on the received light state, converting the movement into a signal by an operating transformer, and digitally analyzing the change in the signal. Has become. The spot diameter of the laser light L can be set to about several μm to 100 μm.

【0024】シリコンウェーハWの表面Sの凹凸を測定
した後、得られた凹凸データに基づいて、プラズマ加工
工程S7によって、表面Sにプラズマ加工を施して平坦
化を行う。このときの各部のエッチング量は、図3に示
すように、制御部Cに記録された表面Sの凹凸データD
0から凹凸の周期を予め設定した境界周波数に基づいて
高周波成分の凹凸データDHと低周波成分の凹凸データ
DLとに分け、高周波成分の凹凸データDHのみに応じ
て予め設定される。
After measuring the unevenness of the surface S of the silicon wafer W, based on the obtained unevenness data, the surface S is subjected to the plasma processing in the plasma processing step S7 to be flattened. The etching amount of each part at this time is, as shown in FIG. 3, the unevenness data D of the surface S recorded in the control part C.
The unevenness cycle from 0 is divided into high-frequency component unevenness data DH and low-frequency component unevenness data DL based on a preset boundary frequency, and is set in advance only for the high-frequency component unevenness data DH.

【0025】この凹凸データD0の分解は、制御部Cま
たは別のコンピュータ等におけるバンドパスフィルタ等
の電算処理によって行われ、高周波成分の凹凸データD
Hが抽出される。また、上記の境界周波数は、表面Sに
おけるサイトサイズやウェーハサイズ等に応じて決定さ
れる。
The decomposition of the unevenness data D0 is performed by a computer process such as a bandpass filter in the control unit C or another computer, and the unevenness data D of the high frequency component is obtained.
H is extracted. The boundary frequency is determined according to the site size on the surface S, the wafer size, and the like.

【0026】上記プラズマ加工は、エッチングガスをマ
イクロ波によりプラズマ化して、イオン及び反応性ラジ
カルを生成し、これらのうちラジカルをメインエッチャ
ント(すなわち、反応性ラジカルがイオンより多い状態
のエッチャント)として局部的なプラズマエッチングを
行うDCP(Dry Chemical Planarization)方法であっ
て、イオンをメインエッチャントとしたエッチングを行
う従来のプラズマ加工が物理的なダメージを伴うのに対
し、ラジカルによる化学的反応でエッチングを行うた
め、ダメージレスな加工が可能な方法である。
In the above plasma processing, the etching gas is converted into plasma by microwaves to generate ions and reactive radicals, and among these, the radicals are locally used as a main etchant (that is, an etchant having more reactive radicals than ions). Is a DCP (Dry Chemical Planarization) method for performing general plasma etching, and the conventional plasma processing for etching using ions as the main etchant is accompanied by physical damage, whereas etching is performed by a chemical reaction by radicals. Therefore, it is a method that enables damageless processing.

【0027】本実施形態では、シリコンウェーハWをプ
ラズマエッチングするために、例えばエッチングガスと
してSF6を用い、下記の反応式(1)に示すように、
このSF6をマイクロ波によって分解・活性化してイオ
ン(SFx)およびラジカル(中性ラジカルF*)と
し、これらのうち主にラジカルをシリコンウェーハWの
裏面の所定の部分に局部的に噴射させて、下記の反応式
(2)に示すように、化学的反応だけでエッチングを行
う。 SF6→F*+SFx+・・・ (1) F*+4Si→SiF4 (2)
In this embodiment, in order to plasma-etch the silicon wafer W, for example, SF6 is used as an etching gas, and as shown in the following reaction formula (1),
This SF6 is decomposed and activated by microwaves to become ions (SFx) and radicals (neutral radicals F * ), of which mainly radicals are locally ejected to a predetermined portion on the back surface of the silicon wafer W, As shown in the following reaction formula (2), etching is performed only by a chemical reaction. SF6 → F * + SFx + ... (1) F * + 4Si → SiF4 (2)

【0028】なお、イオンSFxとラジカルF*とを分
離してラジカルを噴射ノズル1から噴射させるには、図
4に示すように、ラジカルF*に対してイオンSFxが
長い距離存在することができない特性を利用して、マイ
クロ波によるプラズマ発生領域Mを噴射ノズル1先端か
ら上流側に離間させることにより、主にラジカルF*
噴射させることができる。すなわち、上記DCP方法
は、シリコンウェーハとエッチングガスとの間に高周波
電力によって高周波プラズマを発生させる方法に対し、
シリコンウェーハWから離れた位置でマイクロ波により
エッチングガスをプラズマ化でき、ラジカルを選択的に
用いることができるという利点がある。
In order to separate the ions SFx and the radicals F * and jet the radicals from the jet nozzle 1, as shown in FIG. 4, the ions SFx cannot exist for a long distance with respect to the radicals F * . By utilizing the characteristics and separating the plasma generation region M by microwaves from the tip of the injection nozzle 1 to the upstream side, the radical F * can be mainly injected. That is, the above DCP method is different from the method of generating high frequency plasma by high frequency power between a silicon wafer and an etching gas.
There is an advantage that the etching gas can be turned into plasma by microwaves at a position apart from the silicon wafer W, and radicals can be selectively used.

【0029】このようにプラズマ加工された後の平坦度
はSFQR、SFLR、SFQD、GFLR等、すなわ
ち表面Sにおけるサイト(チップサイズ等で複数に分割
したときの一区画)毎に若しくは全面で、凹凸データか
ら最小二乗法等によって基準面を設定し、この基準面に
対するサイト表面高さで示される表面基準での平坦度等
で評価される。
The flatness after the plasma processing as described above is uneven at each site (one section when divided into a plurality of chips, etc.) on the surface S such as SFQR, SFLR, SFQD, GFLR, or the like. A reference plane is set from the data by the method of least squares, etc., and the flatness or the like based on the surface reference indicated by the site surface height with respect to this reference plane is evaluated.

【0030】このように本実施形態では、凹凸測定工程
S6において、表面Sにレーザ光Lをスポット状に照射
して反射した反射光によって、表面S自体の凹凸を直接
測定するので、表面基準の平坦度を改善することが容易
となる。さらに、プラズマ加工工程S7において、凹凸
の周期をサイトサイズ若しくはウェーハサイズに応じて
決定された境界周波数に基づいて高周波成分の凹凸デー
タDHと低周波成分の凹凸データDLとに分解し、高周
波成分の凹凸データDHのみに応じて加工するので、大
きなうねり成分である低周波成分の凹凸はそのままに、
一つのサイト内で影響のある高周波成分の凹凸のみをサ
イトサイズに応じて適切に平坦化し、SFQR等での高
平坦度を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, in the unevenness measuring step S6, the unevenness of the surface S itself is directly measured by the reflected light which is obtained by irradiating the surface S with the laser light L in a spot shape and reflected. It becomes easy to improve the flatness. Further, in the plasma processing step S7, the cycle of the unevenness is decomposed into the unevenness data DH of the high frequency component and the unevenness data DL of the low frequency component based on the boundary frequency determined according to the site size or the wafer size, and the high frequency component Since the unevenness data DH is processed according to only the unevenness data DH, the unevenness of the low frequency component, which is a large swell component, remains unchanged.
It is possible to appropriately flatten only the unevenness of the high-frequency component that has an influence within one site according to the site size, and obtain a high flatness in SFQR or the like.

【0031】また、高周波数成分の凹凸だけを加工する
ので、加工による取り代が小さくて済み、スループット
が高くなる。したがって、SFQRなどの表面基準にお
いて高平坦度なウェーハを低コストで製造することが可
能になる。そして、プラズマ加工工程S7において、レ
ーザ光測定方式の凹凸測定工程S6で得られたデータに
基づいてラジカルによるプラズマエッチングを行うの
で、非常に高平坦度なウェーハをダメージレスで加工・
製造することができる。このように本実施形態により製
造されたシリコンウェーハWは、SFQR等での平坦度
が高く高集積度にも対応可能な超高平坦度ウェーハとな
る。
Further, since only the concavities and convexities of the high frequency component are processed, the machining allowance due to the processing is small and the throughput is high. Therefore, it becomes possible to manufacture a wafer with high flatness based on a surface standard such as SFQR at low cost. In the plasma processing step S7, plasma etching by radicals is performed on the basis of the data obtained in the unevenness measuring step S6 of the laser light measuring method, so that a wafer having a very high flatness is processed without damage.
It can be manufactured. As described above, the silicon wafer W manufactured according to the present embodiment is an ultra-high flatness wafer having a high flatness in SFQR and the like and capable of handling a high degree of integration.

【0032】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、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)の製造方法に適用してもよい。
The present invention also includes the following embodiments. In the above embodiment, the semiconductor wafer is applied to a silicon wafer, but it may be applied to a method for manufacturing another semiconductor wafer, for example, a compound semiconductor wafer (gallium / arsenic wafer, etc.).

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明の高平坦度半導体ウェーハの製造
方法および高平坦度半導体ウェーハによれば、プラズマ
加工工程において、前記凹凸の周期を予め設定した境界
周波数に基づいて高周波成分と低周波成分とに分解し、
高周波成分の凹凸のみに応じて加工するので、サイト毎
の平坦度に影響する高周波成分の凹凸のみを平坦化する
ことができ、SFQR等の表面基準での平坦度において
高集積度にも対応可能な超高平坦度のウェーハが得られ
る。また、高周波数成分の凹凸だけを加工するので、加
工による取り代が小さくて済み、スループットが向上
し、低コストで製造することが可能になる。
According to the method of manufacturing a high flatness semiconductor wafer and the high flatness semiconductor wafer of the present invention, in the plasma processing step, a high frequency component and a low frequency component are generated based on a boundary frequency in which the cycle of the irregularities is preset. Decomposed into
Since it is processed according to only the unevenness of the high frequency component, only the unevenness of the high frequency component that affects the flatness of each site can be flattened, and it is possible to support high integration in flatness based on the surface standard such as SFQR. A wafer with a very high flatness can be obtained. Also, since only the high frequency component irregularities are processed, the machining allowance is small, the throughput is improved, and it is possible to manufacture at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係る高平坦度半導体ウェーハの製造
方法及び高平坦度半導体ウェーハの一実施形態における
製造工程を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a method of manufacturing a high flatness semiconductor wafer and a manufacturing process in one embodiment of the high flatness semiconductor wafer according to the present invention.

【図2】 本発明に係る高平坦度半導体ウェーハの製造
方法及び高平坦度半導体ウェーハの一実施形態における
凹凸測定工程の平坦度測定器を示す概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a flatness measuring device in an unevenness measuring step in one embodiment of the method for manufacturing a high flatness semiconductor wafer and the high flatness semiconductor wafer according to the present invention.

【図3】 本発明に係る高平坦度半導体ウェーハの製造
方法及び高平坦度半導体ウェーハの一実施形態における
凹凸データの周波数成分の分解を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing decomposition of frequency components of unevenness data in one embodiment of the method for manufacturing a high flatness semiconductor wafer and the high flatness semiconductor wafer according to the present invention.

【図4】 本発明に係る高平坦度半導体ウェーハの製造
方法及び高平坦度半導体ウェーハの一実施形態における
DCPによるプラズマ加工を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing plasma processing by DCP in one embodiment of the method for manufacturing a high flatness semiconductor wafer and the high flatness semiconductor wafer according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

D0 凹凸データ DL 低周波成分の凹凸データ DH 高周波成分の凹凸データ L レーザ光 S5 研磨工程 S6 凹凸測定工程(被加工面測定工程) S7 プラズマ加工工程 S シリコンウェーハの表面 W シリコンウェーハ(半導体ウェーハ) D0 unevenness data DL Low frequency component unevenness data DH High-frequency component unevenness data L laser light S5 polishing process S6 Concavo-convex measurement process (processed surface measurement process) S7 plasma processing process S Silicon wafer surface W Silicon wafer (semiconductor wafer)

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/3065

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体ウェーハの表面を被加工面として
プラズマエッチングにより加工する高平坦度半導体ウェ
ーハの製造方法であって、 前記被加工面の凹凸を測定する被加工面測定工程と、 プラズマエッチングにより前記被加工面を前記被加工面
測定工程で測定された凹凸に応じてエッチング量を変え
ながら局部的に加工し平坦化するプラズマ加工工程とを
備え、 前記プラズマ加工工程は、前記凹凸の周期を予め設定し
た境界周波数に基づいて高周波成分と低周波成分とに分
解し、高周波成分の凹凸のみに応じて加工するととも
に、 前記プラズマ加工工程は、前記境界周波数を前記被加工
面のサイトサイズに応じて決定するとともに、 前記プラズマ加工工程は、プラズマにより生成された反
応性ラジカルを選択的に分離してメインエッチャントと
して前記プラズマエッチングを行う ことを特徴とする高
平坦度半導体ウェーハの製造方法。
1. A method of manufacturing a high-flatness semiconductor wafer, wherein a surface of a semiconductor wafer is processed as a surface to be processed by plasma etching, comprising: a surface-to-be-processed step of measuring irregularities of the surface to be processed; And a plasma processing step of locally processing and flattening the surface to be processed while varying the etching amount according to the unevenness measured in the surface to be processed measuring step, wherein the plasma processing step has a cycle of the unevenness. decomposed into high and low frequency components based on the boundary frequency set in advance, when processed in accordance with only the unevenness of the high frequency components together
In the plasma processing step, the boundary frequency is set to the processed object.
It is determined according to the site size of the surface, and the plasma processing step is performed by the plasma generated.
Selectively dissociate reactive radicals and use them as the main etchant
And performing the plasma etching as described above .
【請求項2】 請求項1記載の高平坦度半導体ウェーハ
の製造方法において、 前記被加工面測定工程は、前記被加工面にレーザ光をス
ポット状に照射して反射した反射光によって前記凹凸を
測定することを特徴とする高平坦度半導体ウェーハの製
造方法。
2. The method for manufacturing a high-flatness semiconductor wafer according to claim 1, wherein in the step of measuring a surface to be processed, the unevenness is formed by reflected light reflected by irradiating the surface to be processed with laser light in a spot shape. A method of manufacturing a high flatness semiconductor wafer, which comprises measuring.
【請求項3】 請求項1または2に記載の高平坦度半導
体ウェーハの製造方法によって表面が加工されているこ
とを特徴とする高平坦度半導体ウェーハ。
3. A high flatness semiconductor wafer, the surface of which is processed by the method for producing a high flatness semiconductor wafer according to claim 1.
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