JP6855125B2 - ゲッタリング層形成方法 - Google Patents

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Description

本発明は、不純物を捕集する機能のあるゲッタリング層をウェーハに形成するゲッタリング層形成方法に関する。
電子機器等に組み込まれるデバイスチップを薄型化、軽量化するために、デバイスチップへと分割される前のウェーハを研削等の方法により薄く加工する機会が増えている。例えば、砥粒が結合材に分散されてなる工具（研削砥石）を回転させながら、ウェーハの被加工面に押し当てることで、このウェーハを研削して薄くできる。
ところで、上述のような研削によりウェーハを加工すると、被加工面に微細な傷や歪等が生じる。この傷や歪等には、デバイスチップに悪影響を与える銅（Ｃｕ）等の不純物を捕集するゲッタリング機能がある。そのため、ウェーハに傷や歪等を残しておくことで、不純物に起因するデバイスチップの不良率を低く抑えられる。
一方で、ウェーハに傷や歪等を残したままでは、デバイスチップの抗折強度が低くなり易い。そのため、ウェーハを研削した後に、研磨やエッチング等の方法で傷や歪等を除去することも多い。なお、この場合には、必要最小限の傷や歪等をウェーハに再び形成することで、必要なゲッタリング機能を得ている（例えば、特許文献１、２、３等参照）。
特開２０１４−６３７８６号公報 特開２０１５−４６５５０号公報 特開２０１６−１８２６６９号公報
しかしながら、研磨やエッチング等の方法で傷や歪等を除去した後に必要最小限の傷や歪等をウェーハに再び形成する上述のような方法であっても、デバイスチップの抗折強度は幾らか低下してしまう。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、抗折強度を低下させることのないゲッタリング層を形成できるゲッタリング層形成方法を提供することである。
本発明の一態様によれば、表面にデバイスが形成されたウェーハの裏面にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成方法であって、該ウェーハの該裏面を研削する研削ステップと、該研削ステップを実施した後、該ウェーハの該裏面を研磨して、該研削ステップで該裏面に形成されゲッタリング機能を持つ傷及び歪を除去する研磨ステップと、該研磨ステップを実施した後、該ゲッタリング機能を持つ傷及び歪が除去された該ウェーハの該裏面に金属塩の溶液を塗布する塗布ステップと、該塗布ステップを実施した後、該ウェーハを加熱し、塗布された該溶液中の該金属塩を該裏面側に拡散させてゲッタリング層を形成する拡散ステップと、を備えるゲッタリング層形成方法が提供される。本発明の一態様において、該金属塩は、銅と共に合金を形成する金属を含むことがある。
本発明の一態様において、該拡散ステップでは、該ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射することによって該ウェーハを加熱し、該金属塩を拡散させても良い。また、本発明の一態様において、該金属塩は２価の金属を含み、該ゲッタリング層は１ｃｍ２当たり１×１０１３個以上の該金属の原子を含有することがある。また、本発明の一態様において、該金属塩は３価の金属を含み、該ゲッタリング層は１ｃｍ２当たり１×１０１２個以上の該金属の原子を含有することがある。
本発明の一態様に係るゲッタリング層形成方法では、ウェーハの裏面に金属塩の溶液を塗布し、その後、加熱によってウェーハの裏面側に金属塩を拡散させてゲッタリング層を形成している。よって、この金属塩の作用で、デバイスに悪影響を与える不純物はゲッタリング層に捕集される。
また、このゲッタリング層形成方法では、従来のように、ゲッタリング機能を持つ傷や歪等をウェーハに形成する必要がない。つまり、傷や歪等によってウェーハの抗折強度が低下することもない。このように、本発明の一態様に係るゲッタリング層形成方法によれば、抗折強度を低下させることのないゲッタリング層を形成できる。
図１（Ａ）は、本実施形態に係るゲッタリング層形成方法に用いられるウェーハの構成例を模式的に示す斜視図であり、図１（Ｂ）は、保護部材貼付ステップについて説明するための斜視図である。 図２（Ａ）は、研削ステップについて説明するための側面図であり、図２（Ｂ）は、研磨ステップについて説明するための側面図である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、塗布ステップについて説明するための側面図である。 図４（Ａ）は、拡散ステップについて説明するための側面図であり、図４（Ｂ）は、拡散ステップについて説明するための平面図である。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係るゲッタリング層形成方法は、保護部材貼付ステップ（図１（Ｂ）参照）、研削ステップ（図２（Ａ）参照）、研磨ステップ（図２（Ｂ）参照）、塗布ステップ（図３（Ａ）及び図３（Ｂ）参照）、及び拡散ステップ（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）を含む。
保護部材貼付ステップでは、複数のデバイスが設けられているウェーハの表面側に保護部材を貼付する。研削ステップでは、このウェーハの裏面を研削する。研磨ステップでは、ウェーハの裏面を研磨する。塗布ステップでは、ウェーハの裏面に金属塩の溶液を塗布する。拡散ステップでは、加熱によってウェーハの裏面側に金属塩を拡散させてゲッタリング層を形成する。以下、本実施形態に係るゲッタリング層形成方法について詳述する。
図１（Ａ）は、本実施形態のゲッタリング層形成方法に用いられるウェーハ１１の構成例を模式的に示す斜視図である。図１（Ａ）に示すように、ウェーハ１１は、例えば、シリコン（Ｓｉ）等の材料を用いて円盤状に形成されている。このウェーハ１１の表面１１ａ側は、格子状に設定された分割予定ライン（ストリート）１３で複数の領域に区画されており、各領域には、ＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス１５が形成されている。
なお、本実施形態では、シリコン等の材料でなる円盤状のウェーハ１１を用いるが、ウェーハ１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料でなるウェーハ１１を用いることもできる。同様に、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。
本実施形態に係るゲッタリング層形成方法では、まず、上述したウェーハ１１の表面１１ａ側に保護部材を貼付する保護部材貼付ステップを行う。図１（Ｂ）は、保護部材貼付ステップについて説明するための斜視図である。保護部材２１は、例えば、ウェーハ１１と同等の径を持つ円形のフィルム（テープ）であり、その表面２１ａ側には、粘着力のある糊層（粘着材層）が設けられている。
そのため、この表面２１ａ側をウェーハ１１の表面１１ａ側に密着させることで、保護部材２１をウェーハ１１の表面２１ａ側に貼付できる。このような保護部材２１を貼付することで、後の研削ステップや研磨ステップの際にウェーハ１１に加わる衝撃を緩和して、表面１１ａ側に設けられているデバイス１５等を保護できる。
保護部材貼付ステップの後には、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する研削ステップを行う。図２（Ａ）は、研削ステップについて説明するための側面図である。研削ステップは、例えば、図２（Ａ）に示す研削装置２を用いて行われる。
研削装置２は、ウェーハ１１を吸引、保持するためのチャックテーブル４を備えている。チャックテーブル４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル４の下方には、移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル４は、この移動機構によって水平方向に移動する。
チャックテーブル４の上面の一部は、ウェーハ１１の表面１１ａ側（保護部材２１側）を吸引、保持する保持面４ａになっている。保持面４ａは、チャックテーブル４の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。そのため、例えば、ウェーハ１１の表面１１ａ側を保持面４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させることで、ウェーハ１１は、チャックテーブル４に吸引、保持される。
チャックテーブル４の上方には、研削ユニット６が配置されている。研削ユニット６は、昇降機構（不図示）に支持されたスピンドルハウジング（不図示）を備えている。スピンドルハウジングには、スピンドル８が収容されており、スピンドル８の下端部には、円盤状のマウント１０が固定されている。
マウント１０の下面には、マウント１０と概ね同径の研削ホイール１２が装着されている。研削ホイール１２は、ステンレス、アルミニウム等の材料で形成されたホイール基台１４を備えている。ホイール基台１４の下面には、砥粒を結合材に分散させてなる複数の研削砥石１６が環状に配列されている。
スピンドル８の上端側（基端側）には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、研削ホイール１２は、この回転駆動源で発生する力によって、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。研削ユニット６の内部又は近傍には、純水等の研削液をウェーハ１１等に対して供給するためのノズル（不図示）が設けられている。
研削ステップでは、まず、ウェーハ１１の表面１１ａ側に貼付されている保護部材２１をチャックテーブル４の保持面４ａに接触させ、次に、吸引源の負圧を作用させる。これにより、ウェーハ１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブル４に吸引、保持される。
続いて、チャックテーブル４を研削ユニット６の下方に移動させる。そして、図２（Ａ）に示すように、チャックテーブル４と研削ホイール１２とをそれぞれ回転させて、研削液をウェーハ１１の裏面１１ｂ等に供給しながらスピンドルハウジング（スピンドル８、研削ホイール１２）を下降させる。
スピンドルハウジングの下降速度（下降量）は、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に研削砥石１６の下面が押し当てられる範囲内で調整される。これにより、裏面１１ｂ側を研削して、ウェーハ１１を薄くできる。例えば、ウェーハ１１が所定の厚み（仕上がり厚み）まで薄くなると、研削ステップは終了する。
なお、本実施形態では、１組の研削ユニット６（研削砥石１６）を用いてウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削しているが、２組以上の研削ユニット（研削砥石）を用いてウェーハ１１を研削することもできる。例えば、径の大きい砥粒が分散された研削砥石を用いて粗い研削を行い、径の小さい砥粒が分散された研削砥石を用いて仕上げの研削を行うことで、研削に要する時間を大幅に長くすることなく裏面１１ｂの平坦性を高められる。
研削ステップの後には、ウェーハ１１の裏面１１ｂを研磨する研磨ステップを行う。図２（Ｂ）は、研磨ステップについて説明するための側面図である。研磨ステップは、例えば、図２（Ｂ）に示す研磨装置２２を用いて行われる。
研磨装置２２は、ウェーハ１１を吸引、保持するためのチャックテーブル２４を備えている。チャックテーブル２４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル２４の下方には、移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル２４は、この移動機構によって水平方向に移動する。
チャックテーブル２４の上面の一部は、ウェーハ１１の表面１１ａ側（保護部材２１側）を吸引、保持する保持面２４ａになっている。保持面２４ａは、チャックテーブル２４の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。そのため、例えば、ウェーハ１１の表面１１ａ側を保持面２４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させることで、ウェーハ１１は、チャックテーブル２４に吸引、保持される。
チャックテーブル２４の上方には、研磨ユニット２６が配置されている。研磨ユニット２６は、昇降機構（不図示）に支持されたスピンドルハウジング（不図示）を備えている。スピンドルハウジングには、スピンドル２８が収容されており、スピンドル２８の下端部には、円盤状のマウント３０が固定されている。マウント３０の下面には、マウント３０と概ね同径の研磨パッド３２が装着されている。この研磨パッド３２は、例えば、不織布や発泡ウレタン等によって形成される。
スピンドル２８の上端側（基端側）には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されており、研磨パッド３２は、この回転駆動源で発生する力によって、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。研磨ユニット２６の内部又は近傍には、例えば、砥粒が分散された研磨液（スラリー）をウェーハ１１等に対して供給するためのノズル（不図示）が設けられている。
研磨ステップでは、まず、ウェーハ１１の表面１１ａ側に貼付されている保護部材２１をチャックテーブル２４の保持面２４ａに接触させ、次に、吸引源の負圧を作用させる。これにより、ウェーハ１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブル２４に吸引、保持される。
続いて、チャックテーブル２４を研磨ユニット２６の下方に移動させる。そして、図２（Ｂ）に示すように、チャックテーブル２４と研磨パッド３２とをそれぞれ回転させて、研磨液をウェーハ１１の裏面１１ｂ等に供給しながらスピンドルハウジング（スピンドル２８、研磨パッド３２）を下降させる。スピンドルハウジングの下降速度（下降量）は、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に研磨パッド３２の下面が押し当てられる範囲内で調整される。
これにより、例えば、研削ステップで裏面１１ｂに形成された微細な傷や歪等を除去して、ウェーハ１１の抗折強度を高められる。なお、この研磨ステップでは、砥粒を含まない研磨パッド３２と、砥粒を含む研磨液とを用いているが、砥粒が分散、固定された研磨パッドと、砥粒を含まない研磨液とを用いても良い。また、この研磨ステップでは、研磨液を用いない乾式研磨が採用されても良い。研削ステップに代えて、裏面１１ｂの微細な傷や歪等をエッチングにより除去するエッチングステップを行うこともできる。
研磨ステップの後には、ウェーハ１１の裏面１１ｂに金属塩の溶液を塗布する塗布ステップを行う。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、塗布ステップについて説明するための側面図である。本実施形態の塗布ステップは、例えば、図３（Ａ）等に示すスピンコーター４２を用いて行われる。
スピンコーター４２は、例えば、ウェーハ１１を吸引、保持するためのスピンナテーブル４４を備えている。スピンナテーブル４４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。スピンナテーブル４４の上面の一部は、ウェーハ１１の表面１１ａ側（保護部材２１側）を吸引、保持する保持面４４ａになっている。
保持面４４ａは、スピンナテーブル４４の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。そのため、例えば、ウェーハ１１の表面１１ａ側を保持面４４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させることで、ウェーハ１１は、スピンナテーブル４４に吸引、保持される。スピンナテーブル４４の上方には、ゲッタリング層の原料となる金属塩を含む溶液３１を滴下するためのノズル４６が配置されている。
塗布ステップでは、まず、ウェーハ１１の表面１１ａ側に貼付されている保護部材２１をスピンナテーブル４４の保持面４４ａに接触させ、次に、吸引源の負圧を作用させる。これにより、ウェーハ１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でスピンナテーブル４４に吸引、保持される。
続いて、図３（Ａ）に示すように、ノズル６から溶液３１を滴下すると共に、スピンナテーブル４４を回転させる。これにより、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の全体に溶液３１を塗布して、図３（Ｂ）に示すように、溶液３１による被膜３３を形成できる。
溶液３１（被膜３３）中の金属塩としては、デバイス１５に悪影響を与える銅（Ｃｕ）等の不純物を適切に捕集できるものが用いられる。具体的には、例えば、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、スズ（Ｓｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ベリリウム（Ｂｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、マンガン（Ｍｎ）、鉛（Ｐｂ）等の、銅との間で金属間結合を形成する金属（銅と共に合金を形成する金属）を含む金属塩を用いると良い。
一方で、溶媒の種類に特段の制限はないが、少なくとも、上述した金属塩を溶解できる必要がある。具体的には、例えば、金属塩の種類等に応じて、硝酸の水溶液、塩酸（塩化水素の水溶液）、硫酸（水溶液）、酢酸の水溶液、水酸化ナトリウムの水溶液、アンモニア水（アンモニアの水溶液）等が用いられる。
なお、２価のチタン、スズ、ニッケル等の金属を含む金属塩を用いる場合には、例えば、塗布後の被膜３３の状態で１×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２（すなわち、１ｃｍ２当たり１×１０１３個）以上の金属原子を含むように溶液３１の濃度等を調整することが望ましい。これにより、銅（Ｃｕ）等の不純物を適切に捕集して、デバイス１５への悪影響を防止できるようになる。なお、塗布される金属の量は、例えば、ＴＸＲＦ（全反射蛍光Ｘ線分析）の分析結果や計算等に基づいて管理される。
一方で、３価のアルミニウム等の金属を含む金属塩を用いる場合には、例えば、塗布後の被膜３３の状態で１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２（すなわち、１ｃｍ２当たり１×１０１２個）以上の金属原子を含むように溶液３１の濃度等を調整することが望ましい。この場合にも、銅（Ｃｕ）等の不純物を適切に捕集して、デバイス１５への悪影響を防止できる。
塗布ステップの後には、加熱によってウェーハ１１の裏面１１ｂ側に金属塩を拡散させてゲッタリング層を形成する拡散ステップを行う。図４（Ａ）は、拡散ステップについて説明するための側面図であり、図４（Ｂ）は、拡散ステップについて説明するための平面図である。本実施形態の拡散ステップは、例えば、図４（Ａ）に示すレーザ照射装置５２を用いて行われる。
レーザ照射装置５２は、例えば、ウェーハ１１を吸引、保持するためのチャックテーブル５４を備えている。チャックテーブル５４は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、チャックテーブル５４の下方には、移動機構（不図示）が設けられており、チャックテーブル５４は、この移動機構によって水平方向に移動する。
チャックテーブル５４の上面の一部は、ウェーハ１１の表面１１ａ側（保護部材２１側）を吸引、保持する保持面５４ａになっている。保持面５４ａは、チャックテーブル５４の内部に形成された吸引路（不図示）等を介して吸引源（不図示）に接続されている。そのため、例えば、ウェーハ１１の表面１１ａ側を保持面５４ａに接触させて、吸引源の負圧を作用させることで、ウェーハ１１は、チャックテーブル５４に吸引、保持される。
チャックテーブル５４の上方には、レーザ照射ユニット５６が配置されている。レーザ照射ユニット５６は、レーザ発振器（不図示）でパルス発振されたレーザビーム４１を所定の位置に照射、集光する。レーザ発振器は、例えば、ウェーハ１１に吸収される波長（ウェーハ１１に対して吸収性を有する波長、吸収され易い波長）のレーザビーム４１をパルス発振できるように構成されている。
拡散ステップでは、まず、ウェーハ１１の表面１１ａ側に貼付されている保護部材２１をチャックテーブル５４の保持面５４ａに接触させ、次に、吸引源の負圧を作用させる。これにより、ウェーハ１１は、裏面１１ｂ側が上方に露出した状態でチャックテーブル５４に吸引、保持される。
続いて、チャックテーブル５４をレーザ照射ユニット５６の下方に移動させる。そして、図４（Ａ）に示すように、レーザ照射ユニット５６から下方のウェーハ１１の裏面１１ｂに向けてレーザビーム４１を照射しながら、チャックテーブル５４とレーザ照射ユニット５６とを相対的に移動させる。なお、本実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、レーザビーム４１の軌跡４３が螺旋を描くように、チャックテーブル５４を回転させながら水平方向に移動（往復）させる。
レーザビーム４１の照射条件は、例えば、次の通りである。
レーザビームの波長：２５７ｎｍ
レーザビームの出力：１Ｗ
繰り返し周波数：２００ｋＨｚ
照射スポットの直径：５０μｍ
照射間隔（照射スポットの中心間の距離）：２０μｍ
これにより、レーザビーム４１によってウェーハ１１の裏面１１ｂを加熱して、被膜３３中の金属塩をウェーハ１１の裏面１１ｂ側に拡散させることができる。図４（Ｂ）に示すように、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側の全体にレーザビーム４１が照射され、金属塩が拡散したゲッタリング層３５が裏面１１ｂ側に形成されると、拡散ステップは終了する。
以上のように、本実施形態のゲッタリング層形成方法では、ウェーハ１１の裏面１１ｂに金属塩の溶液３１を塗布し、その後、加熱によってウェーハ１１の裏面１１ｂ側に金属塩を拡散させてゲッタリング層３５を形成している。よって、この金属塩の作用で、デバイス１５に悪影響を与える不純物はゲッタリング層３５に捕集される。
また、このゲッタリング層形成方法では、従来のように、ゲッタリング機能を持つ傷や歪等をウェーハ１１に形成する必要がない。つまり、傷や歪等によってウェーハ１１の抗折強度が低下することもない。このように、本実施形態のゲッタリング層形成方法によれば、抗折強度を低下させることのないゲッタリング層３５を形成できる。
また、本実施形態のゲッタリング層形成方法では、金属塩の溶液３１を塗布し、加熱するだけで良いので、ゲッタリング層３５を形成するために特別な装置を用意する必要がない。よって、ゲッタリング層３５を低コストに形成できる。また、本実施形態では、加熱によって金属塩を拡散させることでゲッタリング層３５を形成しているので、例えば、金属塩の溶液３１を塗布し、乾燥させてゲッタリング層を形成する場合等に比べて、ゲッタリング層の機械的な強度も向上する。
次に、上述したゲッタリング層３５の効果を確認するために行った実験について説明する。本実験では、まず、直径が８インチのシリコンウェーハの一方の面に金属塩の溶液を塗布し、乾燥させて、ゲッタリング層を形成した。
金属塩の溶液としては、アルミニウム標準液（和光純薬社製）、ニッケル標準液（Ｎｉ１００）（和光純薬社製）、チタン標準液（和光純薬社製）、スズ標準液（関東化学社製）のいずれかを用いた。また、ゲッタリング層中の金属原子の量は、１×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ２、１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２、１×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２のいずれかに調整した。ここで、ゲッタリング層中の金属原子の量は、ＴＸＲＦ（全反射蛍光Ｘ線分析）の分析結果及び計算に基づいて管理した。分析には、テクノス株式会社製の全反射蛍光Ｘ線分析装置を用いた。
その後、シリコンウェーハのゲッタリング層側（一方の面側）に、硫酸銅の水溶液を塗布して強制的に汚染させた。なお、ここでは、シリコンウェーハの一方の面側で銅が１×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２（すなわち、１ｃｍ２当たり１×１０１３個）となるように硫酸銅の水溶液を塗布している。
また、シリコンウェーハ内で銅が拡散し易いように、硫酸銅の水溶液を乾燥させてから、３５０℃、３時間の条件でシリコンウェーハを熱処理した。そして、冷却後のシリコンウェーハの他方の面に到達した銅の量をＴＸＲＦ（全反射蛍光Ｘ線分析）によって測定した。なお、この測定でも、テクノス株式会社製の全反射蛍光Ｘ線分析装置を用いた。
測定は、ウェーハの他方の面を１５ｍｍ×１５ｍｍの複数の領域に区画した各領域で行った。また、各領域を測定した後には、各領域の測定値から、シリコンウェーハの全体での平均値を算出した。実験の結果を表１に示す。
Figure 0006855125
なお、表１では、アルミニウム標準液を用いた場合の結果をＡｌの欄に表し、ニッケル標準液を用いた場合の結果をＮｉの欄に表し、チタン標準液を用いた場合の結果をＴｉの欄に表し、スズ標準液を用いた場合の結果をＳｎの欄に表している。また、表１では、シリコンウェーハの全体での平均値と、上述した装置の検出限界である０．５×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とを比較し、検出限界を超える銅が検出された場合を×で、検出限界を超える銅が検出されない場合を〇で表している。
表１に示すように、３価のアルミニウムが溶解されたアルミニウム標準液を用いる場合には、ゲッタリング層中のアルミニウムの量を１×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とすると銅が検出され、ゲッタリング層中のアルミニウムの量を１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とすると銅は検出されない。つまり、ゲッタリング層中のアルミニウムの量を１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上にすることで、一方の面側で銅による汚染を防止できるのが分かる。
また、２価のニッケルが溶解されたニッケル標準液、２価のスズが溶解されたスズ標準液、２価のチタンが溶解されたチタン標準液のいずれかを用いる場合には、ゲッタリング層中の各金属の量を１×１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とすると銅が検出され、ゲッタリング層中の各金属の量を１×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とすると銅は検出されない。つまり、ゲッタリング層中の各金属の量を１×１０１３ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上にすることで、一方の面側で銅による汚染を防止できるのが分かる。
なお、本実験では、金属塩の溶液を塗布し、乾燥させる方法でゲッタリング層を形成しているが、金属塩の溶液を塗布し、加熱する方法でゲッタリング層を形成する場合にも、同様のゲッタリング機能が得られると推察される。加えて、加熱する方法では、乾燥させる方法に比べてゲッタリング層の機械的な強度を向上させることができる。
本発明は、上記実施形態等の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、スピンコーターを用いるスピンコートによって金属塩の溶液を塗布しているが、塗布の方法に特段の制限はない。例えば、ポッティング、インクジェット等の方法で金属塩の溶液を塗布しても良い。
また、上記実施形態では、軌跡４３が螺旋を描くようにレーザビーム４１を照射しているが、直線状の軌跡を描くようにレーザビームを照射しても良い。ウェーハ１１の加熱方法にも特段の制限はない。例えば、レーザビーム４１の照射に代えて、オーブン、ヒーター、ランプ、ホットプレート等を用いてウェーハ１１を加熱することもできる。これらの場合には、ウェーハ１１を３００℃〜９００℃の条件で加熱することが望ましい。
また、上記実施形態では、保護部材貼付ステップ、研削ステップ、及び研磨ステップの後に、塗布ステップ、及び拡散ステップを行っているが、保護部材貼付ステップ、研削ステップ、及び研磨ステップを省略することもできる。
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
１１ ウェーハ
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１５ デバイス
２１ 保護部材
２１ａ 表面
２１ｂ 裏面
３１ 溶液
３３ 被膜
３５ ゲッタリング層
４１ レーザビーム
２ 研削装置
４ チャックテーブル
４ａ 保持面
６ 研削ユニット
８ スピンドル
１０ マウント
１２ 研削ホイール
１４ ホイール基台
１６ 研削砥石
２２ 研磨装置
２４ チャックテーブル
２４ａ 保持面
２６ 研磨ユニット
２８ スピンドル
３０ マウント
３２ 研磨パッド
４２ スピンコーター
４４ スピンナテーブル
４４ａ 保持面
４６ ノズル
５２ レーザ照射装置
５４ チャックテーブル
５４ａ 保持面
５６ レーザ照射ユニット

Claims (5)

  1. 表面にデバイスが形成されたウェーハの裏面にゲッタリング層を形成するゲッタリング層形成方法であって、
    該ウェーハの該裏面を研削する研削ステップと、
    該研削ステップを実施した後、該ウェーハの該裏面を研磨して、該研削ステップで該裏面に形成されゲッタリング機能を持つ傷及び歪を除去する研磨ステップと、
    該研磨ステップを実施した後、該ゲッタリング機能を持つ傷及び歪が除去された該ウェーハの該裏面に金属塩の溶液を塗布する塗布ステップと、
    該塗布ステップを実施した後、該ウェーハを加熱し、塗布された該溶液中の該金属塩を該裏面側に拡散させてゲッタリング層を形成する拡散ステップと、を備えることを特徴とするゲッタリング層形成方法。
  2. 該金属塩は、銅と共に合金を形成する金属を含むことを特徴とする請求項１に記載のゲッタリング層形成方法。
  3. 該拡散ステップでは、該ウェーハに対して吸収性を有する波長のレーザビームを照射することによって該ウェーハを加熱し、該金属塩を拡散させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のゲッタリング層形成方法。
  4. 該金属塩は２価の金属を含み、該ゲッタリング層は１ｃｍ２当たり１×１０１３個以上の該金属の原子を含有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のゲッタリング層形成方法。
  5. 該金属塩は３価の金属を含み、該ゲッタリング層は１ｃｍ２当たり１×１０１２個以上の該金属の原子を含有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のゲッタリング層形成方法。
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