JPH03108332A - 半導体ウエハの鏡面加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体ウェハの鏡面加工方法に関する。

さらに詳しくは、トランジスタ、ダイオード等のディス
クリート素子（個別素子）として利用されるディスクリ
ート素子用基板を製造するための半導体ウェハにおける
鏡面加工方法の加工工作精度、加工工作効率等に係る改
良に関する。

［従来の技術］ 従来、半導体ウェハの鏡面加工方法としては、例えば、
第２図に示すものが知られている。

この従来の半導体ウェハの鏡面加工方法は、半導体ウェ
ハＷの片面をワックス等の接着剤Ｓを介してガラス、セ
ラミックス、ステンレス等の材質からなる研磨用プレー
トＰに接着し、複数の研磨用プレートＰをワークテーブ
ルＴ上のそれぞれの複数の真空チャクチ−プルＣに吸着
保持して。砥石Ｇで半導体ウェハＷの非接着面を研削し
た後、鏡面研磨するものである。

前述の従来の半導体ウェハの鏡面加工方法において、鏡
面研磨の前段階として行なわれる半導体ウェハＷを所要
厚みに形成する手段については、一般に、第２図の装置
構成を利用して鏡面研磨に先行して半導体ウェハＷの非
接着面を平面研削する手段、半導体ウェハＷを研磨用プ
レートＰに接着づる前に半導体ウェハＷの非接着面とな
る片面を別個の研削機等で平面研削する手段、の２手段
がある。

［発明が解決しようとする課題］ 前述の従来の半導体ウェハの鏡面加工方法によると、半
導体ウェハＷの所要厚み形成に係る前者の手段では、砥
石Ｇ、研磨用プレートＰ間や砥石Ｇ、複数の真空チャク
チ−プルＣ間の間隔検出位置調整等により平面研削の精
度を出しているが、砥石Ｇ稼動中の検出の困難性や精度
に直接影響する多数枚の研磨用プレートＰの厚さ精度管
理の困難性等から実施化について不利な点が多い。

また、後者の手段では、−殻内には前者の手段のような
実施化についての不利な点は殆どない。

黙しながら、片面に不純物が拡散された不純物拡散層を
有しその反対側面に不純物が拡散されていない不純物未
拡散層を有する構造性格のディスクリート素子用基板製
造用の半導体ウェハでは、第３図に示すように両面に不
純物拡散層Ｗａを有し中央に不純物未拡散層Ｗｂを有す
る半導体ウェハＷを例えば１枚毎に研削機Ｇ′等で片面
より一方の不純物拡散層Ｗａの全部および不純物未拡散
層ｗｂの一部まで研削する等により所要厚さに形成する
と、第４図に示すように半導体ウェハＷにそりが生じて
研磨用プレートＰに精密に接着することが困難になり、
鏡面加工の工作精度、工作効率が不良となるという問題
点を有している。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、鏡面加工の工作精度、工作効率
が良好な半導体ウェハの鏡面加工方法を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 前述の目的を達成するため、本発明に係る半導体ウェハ
の鏡面加工方法は、次のような手段を採用する。

即ち、請求項１では、両面に不純物が拡散された不純物
拡散層を有し中央に不純物が拡散されていない不純物未
拡散層を有する半導体ウェハを、片面より一方の不純物
拡散層の全部および不純物未拡散層の一部まで研削して
所要厚さに形成した後、または厚み巾の略中心部から２
分割して分割面より不純物未拡散層の一部を研削して所
要厚さに形成した後、半導体ウェハの不純物拡散層から
なる片面を低融点の接着剤を介して真空下で加熱。

均等加圧することにより研磨用プレートに接着してから
、半導体ウェハの非接着面を鏡面研磨する。

また、請求項２では、請求項１の半導体ウェハの鏡面加
工方法の前処理として半導体ウェハの不純物拡散層上面
に酸化膜を形成するか、または酸化膜形成を前処理とし
て行ない加えて請求項１における半導体ウェハの研磨用
プレート−の接着を常圧下で行なうことを特徴とする。

［作用］ 前述の手段によると、請求項１では、半導体ウェハを研
磨用プレートに接着する前に、半導体ウェハを所要厚み
に形成するため、実施上の不利は解消されている。さら
に、半導体ウェハの研磨用プレート−の接着では、真空
下で加熱、均等加圧して低融点の接着剤を介して行なう
ことから、真空減圧下で接着剤内の気泡等が脱気除去さ
れて接着剤の接着性が向上すると共に、真空を解除して
も接着剤内が真空減圧状態を継続するため、ディスクリ
ート素子用基板製造用の半導体ウェハ特有現象であるそ
りを有効に吸収して精密に研磨用プレートに接着するこ
とができる。なお、この真空下での加熱、均等加圧につ
いては、真空チャンバ内で伸縮性を有する台等を用いて
行なうことで、多数の半導体ウェハを簡単に研磨用プレ
ートに接着することができる。

このため、多数の半導体ウェハを研磨用プレートに精密
、簡単に接着することができることから、鏡面加工の工
作精度、工作効率が良好な半導体ウェハの鏡面加工方法
を提供するという目的が達成される。

また、請求項２では、半導体ウェハのそりの原因である
不純物の拡散による原子格子間距離の縮小によるそりの
力が酸化膜によって相殺されるため、半導体ウェハをよ
り精密に研磨用プレートに接着することができる。なお
、酸化膜による相殺効果は、半導体ウェハの研磨用プレ
ート−の接着の精密性を確保して常圧下でも可能にする
。

［実施例］ 以下、本発明に係る半導体ウェハの鏡面加工方法の実施
例を第１図に基いて説明する。

この実施例では、まず第１図の装置構成を使用する前段
階として、半導体ウェハＷの片面より一方の不純物拡散
層Ｗａの全部および不純物未拡散層Ｗｂの一部まで研削
して所要厚さに形成する（前述の第３図参照）か、半導
体ウェハＷの厚み巾の略中心部から２分割して分割面よ
り不純物未拡散層ｗｂの一部を研削して所要厚さに形成
する（例えば、本出願人の特願昭６３−１６２０４３号
等参照）。この所要厚さは、通常３００μ以下程度であ
る。

次に、所要厚さに形成された半導体ウェハＷの不純物拡
散層Ｗａからなる片面に、低融点の接着剤Ｓ（例えば、
ワックス）を均一に極めて薄く塗布する。

その後、第１図に示すような装置構成を使用して、半導
体ウェハＷの不純物拡散層Ｗａからなる片面を接着剤Ｓ
を介して研磨用プレートＰにプレート毎のバッチシステ
ムで接着する。

すなわち、真空チャンバー１内の台座２上に、別装置で
予熱されたプレートＰ及びウェハＷをセットし、チャン
バーＭ３が閉じられ比較的大容量の真空ポンプによりチ
ャンバー１内を高真空に保持した後、エアーシリンダ４
により動作する加圧プレート５によって一定時間均一に
加圧し、その後電磁弁６が開き冷却されて、ウェハＷを
接着したプレートＰが取出されて１サイクルを終了する
。

尚、上記プレートＰのセット、蓋３の閉動作を自動的に
行なわせることも可能である。

さらに、このように研磨用プレートＰに接着された半導
体ウェハＷを研磨用プレートＰと共に従来例で示した第
２図の装置構成にセットして、平面研削は行なわず鏡面
研磨のみを行なうことになる。このため、平面研削の精
度出しのための研磨用プレートＰの精度管理等は不要に
なる。

以上の実施例の外に、両面に不純物が拡散された不純物
拡散層Ｗａを拡散し未だ所要厚さに形成する前の半導体
ウェハＷに対して、例えばウェット酸化法で酸化膜を形
成することにより、ディスクリート素子用基板製造用の
半導体ウェハＷの特有現象であるそりを解消することが
できる。

前記そりの原因は、不純物拡散層Ｗａの拡散によって、
リン（Ｐ）、ボロン（８）等の不純物が半導体ウェハＷ
のシリコン（Ｓ　ｉ　）原子と置換されることにより、
３　ｉ　−３ｉの原子格子間距離よりもｓ＋−ｐ、ｓ＋
−ｓの原子格子間距離が減少するためと理解されている
。これに対して、前記酸化膜は原子格子間距離の減少に
よるそりの力を相殺することができる。

なお、この酸化膜を形成した場合には、そりの解消が顕
著であるため、前述の第１図の装置構成のような真空下
で半導体ウェハＷ、研磨用プレートＰの接着を行なわず
に、常圧下で加熱、均等加圧して接着することも可能で
ある。

また、本出願人は、径が４インチφの半導体ウェハＷに
ついて、６５００Ａの酸化膜を形成した場合（第２表）
と形成しない場合（第１表）との各工程中のそりの変化
について測定したところ、酸化膜を形成しない場合の前
記接着直前（所要厚さ形成のための平面研削後）の１４
９．１μのそりに比し、酸化膜を形成すると１３．１μ
のそりに低減されていることが解った。

なお、第１表、第２表において、工程ａは半導体ウェハ
Ｗが素材の段階、工程すは半導体ウェハＷの両面に不純
物拡散層Ｗａを拡散した段階、■程Ｃは半導体ウェハＷ
の所要厚さ形成のため平面研削をした段階、■程ｄは半
導体ウェハＷの片側の不純物拡ｎＨｊＷａに酸化膜を形
成したまま平面研削した段階である。

また、ｎは半導体ウェハＷの枚数、７はそりの平均値、
σはバラツキであり、そりの略平な状態を［−］、拡散
層側を下にして中央が盛上がる状態を［±］で表示しで
ある。

第１表 第２表 ［発明の効果］ 以上のように本発明に係る半導体ウェハの鏡面加工方法
は、請求項１．２共通として、ディスクリート素子用基
板製造用の半導体ウェハの特有現象であ□るそりを有効
に吸収し、多数の半導体ウェハを研磨用プレートに精密
、簡単に接着することができることから、鏡面加工の工
作精度、工作効率が良好となる効果がある。

さらに、請求項２のみとして、常圧下でも実施すること
ができるため、簡単な装置で実施することができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る半導体ウェハの鏡面加工方法の実
施例の１工程の装置例を断面図、第２図は従来例の１工
程の装置例を示す断面図、第３図は従来例の訳者さえる
他の１工程を示す断面図、第４図は第３図の工程による
不具合を示す側面図である。 Ｐ・・・研磨用プレート Ｓ・・・接着剤 Ｗ・・・半導体ウェハ Ｗａ・・・不純物拡散層 Ｗａ・・・不純物未拡散層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、両面に不純物が拡散された不純物拡散層を有し中央
   に不純物が拡散されていない不純物未拡散層を有する半
   導体ウェハを、片面より一方の不純物拡散層の全部およ
   び不純物未拡散層の一部まで研削して所要厚さに形成し
   た後、または厚み巾の略中心部から２分割して分割面よ
   り不純物未拡散層の一部を研削して所要厚さに形成した
   後、半導体ウェハの不純物拡散層からなる片面を低融点
   の接着剤を介して真空下で加熱、均等加圧することによ
   り研磨用プレートに接着してから、半導体ウェハの非接
   着面を鏡面研磨する半導体ウェハの鏡面加工方法。 ２、請求項１の半導体ウェハの鏡面加工方法の前処理と
   して半導体ウェハの不純物拡散層上面に酸化膜を形成す
   るか、または酸化膜形成を前処理として行ない加えて請
   求項１における半導体ウェハの研磨用プレート−の接着
   を常圧下で行なうことを特徴とする半導体ウェハの鏡面
   加工方法。