JP5622077B2 - 半導体基板の加工装置、及び半導体基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は半導体基板の加工装置、半導体基板の製造方法に関する。特に、炭化珪素単結晶基板のエッジ部分の面取りに関する。

炭化珪素半導体は、シリコン半導体よりも絶縁破壊電界、電子の飽和ドリフト速度および熱伝導率が大きい。このため、炭化珪素半導体を用いて、従来のシリコンデバイスよりも高温、高速で動作が可能なパワーデバイスを実現する研究・開発が活発になされている。なかでも、電動二輪車、電気自動車やハイブリッドカーなどのモータを駆動するための電源に使用する高効率なスイッチング素子の開発が注目されている。このようなパワーデバイスを実現するためには、高品質な炭化珪素半導体層をエピタキシャル成長させるための炭化珪素基板が必要である。

また、高密度で情報を記録するための光源として青色レーザダイオード、および、蛍光灯や電球に替わる光源としての白色ダイオードへのニーズが高まっている。このような発光素子は窒化ガリウム半導体を用いて作製され、高品質な窒化ガリウム半導体層を形成するための基板として炭化珪素単結晶基板が使用される。

こうした用途のための炭化珪素基板においては、わずかな基板表面の傷によりデバイス特性が大幅に低下することが知られているために、基板表面の高い平坦性が要求される。しかし、炭化珪素は一般に硬度が高く、かつ、耐腐食性に優れるため、こうした基板を作製する場合の加工性は悪い。

一般に、素子形成前のウェハー（ベアウェハー）は、次にあげた（１）〜（３）のプロセスを経て作製される。
（１）バルク体を外筒研削にて狙いの直径をもつ円筒状に加工した後、内周刃加工機、ワイヤーソーなどを用いて切断してウェハー状にする。
（２）ウェハーにべべリング加工やエッジポリッシュ加工を施し、エッジの面取りを行う。
（３）ウェハー表面を研磨し、平滑な面を形成する。

スライス後のウェハー外周部には、外筒研削加工により導入されたマイクロクラックが存在する上に、エッジ部分が鋭いために非常に欠け易い。このため、そのまま研磨加工を行うと、加工中に炭化珪素のエッジ部分が欠けて脱落し、基板表面に接触することにより、傷が発生する。これを防ぐために、研磨加工の前にべべリング加工により基板エッジ部分の面取りを行った上で、エッジポリッシングでエッジ部分を鏡面加工することによりマイクロクラックを除去する。

また、ウェハーに素子を形成した後には、素子形成面の反対面を研磨装置で研磨し、ウェハーの厚さを減少させる工程（バックグラインディング加工）が行われる。この際にエッジ面取りが不適切だと、エッジ部分の欠けに由来して傷が発生する。よって、素子形成前後の研磨工程において、欠けが生じないような適切なエッジの面取りが必要である。

ウェハーの表側と裏側に均等な面取りを行った場合の、ウェハー断面の模式図を図８に示す。素子形成前の研磨では研磨による除去量が少ないために、面取り部分が全て研磨されることはない。しかし、バックグラインディングにおいては除去量が多く、面取り部分が全て除去された上に、表面の面取り部分まで研磨面が到達し、残存部の裏面側エッジ部分が鋭くなる場合がある。これを防ぐには図９に示すように表側に比べて裏側の面取り幅を意図的に増大させて、バックグラインディング後にも面取りが残存させる必要がある。または図１０のように、ウェハーの厚み方向に面取りを備えた溝を１本以上作製することによっても、面取りを残存させることが可能である。

特許文献１（特開２００２−２７３６６２）には、物理的な加工によるべべリングに用いるべべリングホイールが開示されている。これは、台金の外周部に１条または複数条の溝を形成したダイヤモンド砥粒とメタルボンドからなる砥粒層が固着された外周部加工用べべリングホイールである。このホイールを用いてべべリングを行う際には、ホイールを高速で回転させた状態で、ウェハーエッジ部分をホイールに押し当て、ウェハーを低速で自転させることにより、溝の形状に応じてウェハーのエッジ部分が面取りされるものである。

また、特許文献２（特開２００１−１２５１）には、表面にポリッシング用パッドを貼付した回転ドラムと、ウェハーを回転させながらその端面を前記ドラムに一定の角度を持って押しつけるようにしたウェハー回転装置と、ウェハーとポリッシングパッドの接触部分にポリッシング用研磨液を供給するノズルを具備したウェハーエッジポリッシング装置が開示されている。パッドとウェハーの接触部分に研磨液を供給しながら、ドラムとウェハーを回転させることにより、面取り後のウェハーエッジ部分を鏡面加工するものである。

また、特許文献３（特開平６−３１５８２６）には、円板状のシリコンウェハーを電解液に浸漬させるとともに回転させながら、そのエッジ部に主電極を接近または接触させ、上記両電極間に所定電圧を印加させてエッジ部を電解研磨する方法が開示されている。

また、特許文献４（特開２００９−４３９６９）には、ＳｉＣやＧａＮ等の半導体ウェハーの外周部のべべリング加工を、半導体ウェハーの外周部に対して所定のギャップを設けてリング電極を配し、大気圧近傍のプロセスガスをギャップに供給しながらエッジ全周にプラズマを発生させることにより行う方法が開示されている。

また、特許文献５（特開２００４−７９６１２）には、Ｓｉなどの端面を鏡面加工するプラズマ加工装置が開示されている。

また、特許文献６（特開２００７−２９９８８１）には、電極と半導体基板との間に大気圧グロー放電を生じるベベルエッチング装置が開示されている。

また、特許文献７（特開２００１−４４１４７）には、シリコンウェーハの面取り部をプラズマエッチングする方法が開示されている。

特開２００２−２７３６６２号公報 特開２００１−１２５１号公報 特開平６−３１５８２６号公報 特開２００９−４３９６９号公報 特開２００４−７９６１２号公報 特開２００７−２９９８８１号公報 特開２００１−４４１４７号公報

特許文献１に記載されているような方法によれば、エッジ部分を均一に面取りすることにより、研磨中のチッピングを低減することができる。しかしながら、面取り後の面は非鏡面であり、マイクロクラックが多数残存しているものと考えられる。このため、研磨加工中にエッジ部分から脱落が生じる可能性は高く、研磨時の傷を防ぐには面取り後の面をさらに平滑にする必要がある。

また、図９のような非対称な幅を持つ面取り加工においては、面取り幅の大きな面（この場合は裏面）にのみ強い力がかかり、ウェハーの割れを引き起こす可能性がある。また、図１０のような複雑形状をもつ加工は難しく、溝加工を行う工程と、ウェハー上下面の面取りを行う加工を別々に実施しなければならない。この場合は工程数が増えるために、工業的にはコスト面から実用的ではない。

特許文献２に記載されているような方法によれば、エッジ面取り後の面を鏡面化することができ、マイクロクラックを大幅に低減できる。このため、エッジ部からの炭化珪素の脱落もほとんど生じないので、研磨加工時にも傷はほとんど生じないものと考えられる。しかし、炭化珪素は硬度が非常に高く、シリコンと違って特許文献２に記載されているような方法では表面を効率よく加工することができない。よって、炭化珪素基板の面取り部分をこの方法で平滑化するためには非常に長い時間がかかるために、実用的でない。また、加工能率が低いためにこの方法だけでは、面取りの形状加工を行うことができない。

特許文献３に記載されているような方法によれば、エッジ部分の形状加工と平滑化を同時に実施することができる。しかしながら、炭化珪素は化学的に安定なために、シリコンと違って特許文献３に記載されているような方法では表面を効率よく加工することができない。しかも、加工後の寸法を正確に制御することが難しく、望むような面取り形状を得ることは非常に困難である。

特許文献４に記載されているような方法によれば、エッジ部分の形状加工と平滑化を同時に実施することができる。また、該文献に記載されているように、電極の内周面をテーパ状にするなどの工夫を施すことにより、加工後の面取り部分の形状を制御することも容易である。しかしながら、リング電極の内周と基板外周部のギャップ距離に、基板の円周上の場所による不均一がわずかでも生じると、ギャップ距離が最短となる円周上の部分でのみプラズマが生じ、基板の一点のみが加工される。このため、基板外周部の全周にわたってリング電極と基板のギャップが同一となるような位置制御が必要となるが、これは非常に困難である。また、基板オリフラ部分のわずかな形状ばらつきによってもプラズマの不均一が生じるために、工業的に特許文献４に示されるようなリング電極を用いることは著しく困難である。

特許文献５に記載されているような方法によれば、シリコンウェハーの周縁エッジ部分を面取り加工することができる。倣い機構を用いて電極部をシリコンウェハー外形に追従させようと試みている。しかし、カム面とカムローラーは機械的な摺動であり、摩擦や振動によりがたつきを生じる。したがって、カム面の動きによる倣い機構では、ウェハーの回転中心にブレをもたらさずに正確な追従を行うことは難しい。
また、電極を固定した例では、プラズマエッチング加工中に、電極及びウェハー間のギャップ長を一定に制御することは出来ない。したがって、エッチングが進行し、電極及びウェハー間の最近接距離が離れるにつれて、面取り加工のエッチングレートが低下する方に変化してしまい、ギャップ長の変化がはなはだしい場合には加工中にプラズマが消失してしまう可能性はある。

特許文献６に記載されているような方法によれば、半導体基板に付いた付着物を除去することは出来る。しかし、基板の形状変化を生じることなくベベルエッチングを行う方法であり、基板の周縁自体を面取り加工する方法ではない。

特許文献７に記載されているような方法によれば、加工ダメージをプラズマエッチングで除去することが出来る。しかし、低圧のプラズマを用い、加工量が小さく、面取り面の形状維持性が高いとしている。従って、加工レートが低く、簡便な面取り加工方法とは言い難い。

本発明は、このような課題を解決し、基板周縁にわたって平滑な面取り面を、寸法精度よく簡便に製造する方法および、この方法で製造された基板、並びに加工装置を提供することを目的とする。

発明者らは、種々検討の結果、プロセスガス雰囲気のもとで、半導体基板の少なくとも１点に対向して電極を配し、基板と電極間の距離が所定の値となるように電極位置を制御しつつ基板を緩やかに回転させながら、プラズマを発生させてドライ加工を行う方法を確立した。

本発明の半導体基板の加工装置は、
半導体基板を支持して回転させるための支持体と、
前記半導体基板の周縁に対向して、加圧又は大気圧下でプラズマを生成させるための電極と、
前記電極及び前記半導体基板の円弧状の周縁間のギャップの距離を測定するための位置センサと、
前記ギャップが一定となるように、前記半導体基板に対する前記電極の位置を制御するための制御装置とを備えることを特徴とする。

前記電極は、半導体基板の裏面と対向する側にテーパーを有すること、或いは半導体基板の側面と対向する側の中央に突出部を有することが望ましい。

前記位置センサと前記電極は、ウェハーの回転方向で位相差がπ／２、π、或いは３π／２のいずれかとなるように、ずれた箇所に配置されることが望ましい。

本発明の半導体基板の製造方法は、
半導体基板の周縁に少なくとも１つの電極を対向して配置させる工程と、
前記電極及び前記半導体基板の間において、加圧又は大気圧下で、不活性ガス及び反応ガスの混合雰囲気をプラズマ化させる工程と
前記半導体基板を回転させる工程と、
前記電極及び前記半導体基板の円弧状の周縁間の距離を一定に制御する工程と、
前記プラズマによって前記半導体基板の周縁を面取り加工する工程を含むことを特徴とする。

前記の半導体基板の製造方法において、面取り加工後に裏面を研削又は研磨して、ウェハーの厚さを薄くする工程を設けることが望ましい（バックグラインディング工程）。

前記の半導体基板の製造方法において、前記電極として、半導体基板の裏面と対向する側にテーパーを有する電極を用いるか、或いは半導体基板の側面と対向する側の中央に突出部を有する電極を用いることが望ましい。

前記制御する工程において、ウェハーの回転方向で位相差がπ／２、π、或いは３π／２のいずれかとなるように前記電極からずれた位置で、前記半導体基板の円弧状の周縁にレーザを照射して距離を測定する工程を含むことが望ましい。

なお、前記半導体基板を回転させる工程（回転工程）と、前記電極及び前記半導体基板の円弧状の周縁間の距離を一定に制御する工程（ギャップ制御工程）と、前記プラズマ（プラズマ化した雰囲気）によって前記半導体基板の周縁を面取り加工する工程（面取り工程）とは、並行して行うことが望ましい。ギャップ制御を行いながら面取り加工することにより、円弧状の周面でギャップ長が変化してエッチングレートが変動するという問題を回避できる。

ウェハーの回転が極端に速くならなければ、ウェハー側面に設けられるオリエンテーションフラット或いはノッチ部分でも、ギャップ長が変化しないように電極位置を制御することができるので、円周状部分とオリエンテーションフラット或いはノッチ部分で、エッチングレートがほぼ変動しない。これに対して、ウェハー側面のプラズマエッチングが進んでいくと、回転数に関わらず、電極及びウェハー間の最近接距離自体が変化していったり、面取り形状に応じて電気力線の分布或いは電位傾度（電界）の分布も変化したりする。したがって、プラズマ生成条件が変化し、エッチングレートも変ってしまうという問題が生じる。この問題に対処するため、本発明では電極及び半導体基板間の距離を一定に制御する。

本発明の製造方法による半導体基板は、円弧状の周縁と、ノッチ或いはオリエンテーションフラットとを有する。前記円弧状の周縁は鏡面の面取り面を有し、前記ノッチ或いはオリエンテーションフラットは前記鏡面の面取り面と同じ面粗度の面を有することを特徴とする。鏡面の面取り面のＲａは５０ｎｍ以下であることが好ましい。鏡面の面取り面はウェハーの周縁の過半を占め、ノッチ或いはオリエンテーションフラットはウェハー周縁の残部となっている。ここで、表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４にて定義される算術平均粗さである。

たとえば、特許文献２のウェハーはポリッシングで接触加工（固体同士を接触させる加工方法）を施しており、加工の向きが周方向或いは厚さ方向であれば、それに沿った引っかきキズ或いはスクラッチが面取り面にわずかながらでも形成されてしまう。これに対して、本発明の製造方法による基板では、鏡面の面取り面は大気圧プラズマで加工されている為、周方向に延びるナノメートルオーダーの引っかきキズ或いはスクラッチが面取り面に無い。

本発明によると、ギャップ長制御なしで単にウェハーを回転させる場合に比べて、エッチングレートが大きく変化することは無く、大気圧プラズマが安定しており、再現性の高い加工を行うことができる。円弧状の周縁に対してギャップをほぼ一定にして面取り加工を行うため、エッチングが進んでギャップに変化があっても大気圧プラズマが落ちる（途中で消失する）ことはなく、加工効率が高い。

本発明によれば、半導体基板の外周部全周にわたって平滑な面取り面を、寸法精度よく作製でき、後の研磨加工において傷の原因となる脱落を防ぐことができるような半導体基板およびその製造方法、並びに半導体基板の加工装置を提供することができる。

本発明による装置の概略を示す断面図である。 図１の一部を拡大し、ついで加工を進めている状態を説明する断面図である。 他の電極形状の例を説明する断面図である。 他の電極形状の例を説明する断面図である。 他の電極形状の例を説明する断面図である。 本発明による他の装置の概略を示す断面図である。 本発明による他の電極配置の例を説明する上面図である。 ウェハー断面の模式図である。 ウェハー断面の模式図である。 ウェハー断面の模式図である。

反応性イオンエッチングなどのドライ加工は、炭化珪素の基板加工に従来から用いられており、物理加工と違い、マイクロクラックのない加工面を得ることができる。本発明は、ドライ加工を炭化珪素基板のエッジ面取りに適用したものである。以下、図面により本発明の具体例を説明するが、これにより特に限定を受けるものではない。

図１には、本発明による加工に用いる装置１０の一例を示す。加工部はプロセスガスを投入するための入側配管１１と、真空ポンプなどに至る出側配管１２がつながった、チャンバー１３内に配置される。電極１５には、電極１５とウェハー１６間に高周波電圧を印加してプラズマを発生させるための高周波電源１７と、インピーダンスを整合するためのマッチング回路１８がつなげられている。被加工物であるウェハーがウェハー台１９上に設置された後に、チャンバー内の雰囲気を置換し、ウェハー台１９を回転させ、高周波電圧を印加することによりプラズマが発生し、ギャップを制御しつつ、ウェハー１６の外周部を面取り加工するものである。この際、図２に示すように、プラズマはウェハーエッジ部分（点線で表示した部分）のなかでも、鋭くとがった部分に集中して発生する。このため、ドライ加工を用いることにより効率的にウェハーエッジ部分の面取り加工を行うことができる。図２において、曲線は電気力線２３を模式的に示すものである。図１のウェハー１６は面取り加工する直前の状態を示しており、同じウェハー１６を面取りしている状態を拡大して図２に示している。点線で表示した角はエッチングで除去された部位を示す。

電極１５は表面に誘電体膜を被覆した棒状の金属であり、その支持部１４と共に一次元的に移動が可能であり、位置センサ２１により測定されたウェハーと電極とのギャップ間距離をフィードバックしつつ電極位置を制御することにより、ギャップ間距離がある一定の値に保たれるような機構を備えている。棒状の電極の長手方向はウェハーの回転軸と平行に維持されている。電極位置制御装置２０によって支持部１４の位置を駆動することにより（駆動機構の図示は省略）、加工中に、ウェハーを回転しつつウェハーと電極とのギャップ距離を一定に保つことで、ウェハー全周にわたって均一な面取り面を作製することが可能である。位置センサ２１にはウェハー１６の端面の位置を非接触でレーザーで検出するタイプを用いる。なお、面取り後のウェハー１６の裏面を研削すると、図８に示すようにウェハー３６を得ることができる。バックグラインドを経ると裏面側でウェハー３６の周縁がエッジとなるので、図４或いは図５で後述するように、電極形状を変えることがより好ましい。

加工後のウェハー外周部形状は、電極形状を変化させることにより制御可能である。一例を図３に示す。電極形状に一対のテーパーをつけることにより、ウェハーエッジ部分にはさらにプラズマが集中するようになり、ウェハー１６ｂの面取りは大きくなる。プラズマは、図中で電気力線２３が収束している箇所に集中する。この形状の電極１５ｂを用いる以外は、図１と同様の装置で面取りを行っている。

また、電極形状の別の例を図４に示す。この電極形状は、片側にテーパーをつけることで、テーパーと対向するウェハーの裏側（ウェハー台に固着している側）における面取り量が大きくなる。ウェハーの表側と裏側で、対応する電極の部分の形状を変化させることにより、面取り幅を自由に変化させることが可能である。これにより、除去量の多いバックグラインディング加工においても、面取り部分が残存するようにウェハー形状を制御することができる。この形状の電極１５ｃを用いる以外は、図１と同様の装置で面取りを行っている。なお、面取り後のウェハー１６ｃの裏面を研削すると、図９に示すようにウェハー３６ｃを得ることができる。バックグラインドを経ると、表面側及び裏面側の双方で、ウェハー３６ｃの周縁が面取り面となる。

また、電極形状の別の例を図５に示す。ウェハー側面の中央部において電極とウェハーの距離が近くなるように、棒状電極の中央部を突出させることにより、ウェハー側面の中央部に溝を作製することが可能である。これにより、バックグラインディング加工においても面取り部分が残存するようにウェハー形状を制御することができる。この形状の電極１５ｄを用いる以外は、図１と同様の装置で面取りを行っている。なお、面取り後のウェハー１６ｄの裏面を研削すると、図１０に示すようにウェハー３６ｄを得ることができる。バックグラインドを経ると、表面側及び裏面側の双方で、ウェハー３６ｄの周縁が面取り面となる。

面取り加工に用いるプロセスガスとしては、四フッ化炭素、六フッ化硫黄などのフッ素系ガス、酸素、オゾンなどの酸素系ガス、塩化水素、塩素などの塩素系ガス、及びこれらと不活性ガスの混合物などが考えられるが、炭化珪素との反応性や安全面からフッ素系ガス、またはフッ素系ガスと不活性ガスとの混合物を用いることが望ましい。

ドライ加工は、大気圧近傍又はそれより加圧した雰囲気で行うプラズマエッチングを主の工程とし、他のドライエッチングを組合せてもよい。他のドライエッチングとしては、イオンエッチング、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング、及びイオンビームエッチングのいずれかの方法が望ましい。プラズマエッチングのプロセスガスは０．１〜１ＭＰａの圧力で流動させることができるが、好ましくは大気圧近傍とする。これは、プロセスガス圧力が０．１Ｐａ未満であると加工速度が非常に遅くなってしまい、プロセスガス圧力が１ＭＰａを超えるとプラズマエッチングを行うための装置が大掛かりになりすきてしまう為である。

図６には、本発明による加工に用いる装置の他の一例を示す。図１の装置とは、位置センサを設ける位置が異なっており、ウェハーの回転中心を挟んで電極１５とは反対側に設けられている。回転の周期でいうと、電極１５近傍の大気圧プラズマでウェハーがエッチングされた状態をπ遅れて検出することになる。位置センサー２２は、ウェハー１６の側面にレーザーを照射することで、ウェハーと電極とのギャップ間距離を測定し、電極位置制御装置２０ｂにフィードバックする。電極位置制御装置２０ｂは、距離の情報と周期遅れの情報とを踏まえ、対向するウェハー側面の位置を算出する。そして、ウェハー側面の位置（或いは切除量）に基づいて、ウェハと電極の間隔を一定に保つように、支持部１４を駆動する。

また、加工速度を向上するために、図７に示すように電極を２箇所に配置し、同時に加工を行ってもよい。この場合、電極１つに対して１つのギャップ距離を測定する為の位置センサを配置し、それぞれのギャップ間距離をフィードバックして電極の位置を制御することが望ましい。なお、電極とその位置制御に用いる位置センサは、ウェハーの回転方向で所定の位相差（π／２、π、或いは３π／２）ずれた箇所に配置することが、電極位置制御装置での計算精度を高めるうえで好ましい。また、位置センサがレーザーを照射する箇所がプラズマ生成領域に近いと、位置センサの受光部が、ウェハーで反射されたレーザー以外に、プラズマの発光をひろってしまうことがある。前記受光部が捉えたプラズマの発光は位置制御を行う上でノイズとなる。したがって、プラズマの影響を抑えるには、位置センサ配置箇所と電極配置箇所との間でウェハーの回転方向における位相差を小さくし過ぎない方がよい。

図６の加工装置において、図７に示す電極・位置センサー及び制御装置をもう１組設け、プラズマ生成用の２個の電極を図４に示す断面形状の電極に置き換えて、ウェハーの面取り加工を行い、ついでバックグラインドを行うことができる。また、同様に、図５に示す断面形状の電極を２個用いて面取り加工を行い、ついでバックグラインドを行うこともできる。

まず、炭化珪素単結晶基盤として、ｎ型不純物の窒素が添加された４Ｈ−ＳｉＣのウェハーを用意した。このウェハーの直径は３インチであり、厚さは３００μｍであった。ウェハーの表面はＣＭＰで鏡面加工されており、ウェハーの裏面は物理的加工で鏡面に加工したものを用いた。表面粗さＲａはそれぞれ０．１ｎｍおよび２ｎｍとした。ついで、このウェハーを図１に示す装置のウェハー台に固定し、チャンバー内雰囲気を置換した後、ウェハー台を回転させ、ウェハー及び電極の間に大気圧プラズマを発生させて、電極位置制御を行いつつ、ウェハーの周縁部で面取り加工を行った。

雰囲気（プロセスガス）：四フッ化炭素及びアルゴンガスの混合ガス
雰囲気の圧力：１．０１×１０^５Ｐａ
高周波電圧：周波数１３．５６ＭＨｚ，電力１０Ｗ
ウェハーの回転数：１０ｒｐｍ
電極及びウェハー間のギャップ：５００μｍ
処理時間：１ｍｉｎ

処理後に観察したところ、ウェハーの円弧状の周縁に鏡面の面取り面が形成されていた。同様の条件で面取り加工した複数の試料について、周方向に回してみても、精度良く且つ平滑な面取り面となった。触針式粗さ測定装置（東京精密社製：サーフコム）で測定すると、Ｒａ＝８ｎｍであった。このようにして、ウェハーの角の微小部分の脱落（チッピング）等がなく、短時間で簡便にウェハーに面取りを施すことができた。

なお、Ｒａを測定する際には、測定装置のセンシング部（針又はレーザ）の指向する向きが面取り面に対して、できる限り垂直（または垂直に近い状態）となるように、ウェハー周方向に沿って測定した。このセンシング部及びウェハーの位置関係を維持してＲａ測定する際に、必要に応じてウェハーを切断・分割したり、治具の側面にウェハー若しくはその切断部を貼り付けてもよい。

本発明は、高硬度半導体基板の製造に好適に用いられる。

１０ 加工装置
１１ 入側配管
１２ 出側配管
１３ チャンバー
１４ 支持部
１５ 電極
１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ 電極
１６ ウェハー
１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ ウェハー
１６ｎ ノッチ
１７ 高周波電源
１８ マッチング回路
１９ ウェハー台
２０ 電極位置制御装置
２０ｂ 電極位置制御装置
２１ 位置センサ
２２ 位置センサ
２３ 電気力線
３６，３６ｃ，３６ｄ ウェハー

Claims (8)

1. 半導体基板を支持して回転させるための支持体と、
   前記半導体基板の周縁に対向して、加圧又は大気圧下でプラズマを生成させるための電極と、
   前記電極と前記半導体基板の円弧状の周縁との間のギャップの距離を測定するための位置センサと、
   前記ギャップが一定となるように、面取り加工中に前記位置センサにより測定された前記ギャップの距離をフィードバックしつつ、前記半導体基板に対する前記電極の位置を制御するための制御装置とを備えることを特徴とする半導体基板の加工装置。
2. 前記電極は、半導体基板の裏面と対向する側にテーパーを有することを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の加工装置。
3. 前記電極は、半導体基板の側面と対向する側の中央に突出部を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の加工装置。
4. 前記位置センサと前記電極は、ウェハーの回転方向で位相差がπ／２、π、或いは３π／２のいずれかとなるように、ずれた箇所に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体基板の加工装置。
5. 半導体基板の周縁に少なくとも１つの電極を対向して配置させる工程と、
   前記電極及び前記半導体基板の間において、加圧又は大気圧下で、不活性ガス及び反応ガスの混合雰囲気をプラズマ化させる工程と
   前記半導体基板を回転させる工程と、
   前記電極と前記半導体基板の円弧状の周縁との間の距離を一定に制御する工程と、
   前記プラズマによって前記半導体基板の周縁を面取り加工する工程を含み、
   前記回転させる工程と、前記距離を一定に制御する工程と、前記面取り加工する工程とを並行して行うことを特徴とする半導体基板の製造方法。
6. 前記電極として、半導体基板の裏面と対向する側にテーパーを有する電極を用いることを特徴とする請求項５に記載の半導体基板の製造方法。
7. 前記電極として、半導体基板の側面と対向する側の中央に突出部を有する電極を用いることを特徴とする請求項５に記載の半導体基板の製造方法。
8. 前記制御する工程において、ウェハーの回転方向で位相差がπ／２、π、或いは３π／２のいずれかとなるように前記電極からずれた位置で、前記半導体基板の円弧状の周縁にレーザを照射して距離を測定する工程を含むことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の半導体基板の製造方法。
   

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