JPH0661681B2 - 鏡面ウェ−ハの製造方法 - Google Patents
鏡面ウェ−ハの製造方法Info
- Publication number
- JPH0661681B2 JPH0661681B2 JP62168110A JP16811087A JPH0661681B2 JP H0661681 B2 JPH0661681 B2 JP H0661681B2 JP 62168110 A JP62168110 A JP 62168110A JP 16811087 A JP16811087 A JP 16811087A JP H0661681 B2 JPH0661681 B2 JP H0661681B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- mirror
- thickness unevenness
- polishing
- etching
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表面を鏡面研磨仕上げして得られる鏡面ウェ
ーハの製造方法に関する。
ーハの製造方法に関する。
従来、半導体素子用シリコンウェーハは、インゴット状
のシリコン単結晶を、内周刃砥石で切断して板状にし、
この切断両面をラッピングおよびエッチングし、さら
に、その一方の面または両方の面を鏡面研磨することに
よって得られている。
のシリコン単結晶を、内周刃砥石で切断して板状にし、
この切断両面をラッピングおよびエッチングし、さら
に、その一方の面または両方の面を鏡面研磨することに
よって得られている。
このうち、ラップ工程は、スライスされたウェーハを、
一度に数枚ないし数十枚、互いに逆回転する二枚の定盤
の間隙に、キャリアプレートを介して固定し、水などに
分散されたアルミナ等の硬質微粒子により機械的に研磨
することを特徴としている。しかしながら、この方法に
おいては、定盤の平坦度、回転軸の精度等に限界があ
り、得られるウェーハの一つの面内における厚さむらを
１μ以下に制御することは困難である。また、経済的な
研磨速度を得るために、硬質微粒子径は１０μ程度が必
要であり、その結果、得られるウェーハの面あらさを１
μ以下に制御することができない。
一度に数枚ないし数十枚、互いに逆回転する二枚の定盤
の間隙に、キャリアプレートを介して固定し、水などに
分散されたアルミナ等の硬質微粒子により機械的に研磨
することを特徴としている。しかしながら、この方法に
おいては、定盤の平坦度、回転軸の精度等に限界があ
り、得られるウェーハの一つの面内における厚さむらを
１μ以下に制御することは困難である。また、経済的な
研磨速度を得るために、硬質微粒子径は１０μ程度が必
要であり、その結果、得られるウェーハの面あらさを１
μ以下に制御することができない。
上記エッチング工程は、ラップ工程時生じた加工歪を有
する表面層を除去することを目的とするものであるが、
ラップ加工時に生じた歪の分布や、エッチング加工速度
の面内分布を均一に制御することが困難なために、得ら
れるウェーハの一つの面内における厚さむらは、ラップ
ドウェーハのそれに比して悪くなる傾向にある。標準的
な取代１０μ以上で得られるエッチングウェーハの一つ
の面内における厚さむらは、２μ、または面あらさは１
μ程度である。
する表面層を除去することを目的とするものであるが、
ラップ加工時に生じた歪の分布や、エッチング加工速度
の面内分布を均一に制御することが困難なために、得ら
れるウェーハの一つの面内における厚さむらは、ラップ
ドウェーハのそれに比して悪くなる傾向にある。標準的
な取代１０μ以上で得られるエッチングウェーハの一つ
の面内における厚さむらは、２μ、または面あらさは１
μ程度である。
上記鏡面研磨工程は、エッチドウェーハの表面を鏡面に
するために、ウェーハをキャリアプレートに固定し、
0.1μ以下のシリカ粒子が懸濁されたpH 9.0〜11.0のア
ルカリ溶液を滴下しつつ、定盤と摩擦せしめ、化学的に
研磨するもので、面あさら１μのエッチドウェーハの表
面を平滑な鏡面にするためには１０μを越える研磨代が
必要である。また、鏡面研磨速度の面内分布を均一にす
ることは困難で、その結果、鏡面ウェーハの一つの面内
における厚さむらを３μ以内に制御することは至難であ
る。
するために、ウェーハをキャリアプレートに固定し、
0.1μ以下のシリカ粒子が懸濁されたpH 9.0〜11.0のア
ルカリ溶液を滴下しつつ、定盤と摩擦せしめ、化学的に
研磨するもので、面あさら１μのエッチドウェーハの表
面を平滑な鏡面にするためには１０μを越える研磨代が
必要である。また、鏡面研磨速度の面内分布を均一にす
ることは困難で、その結果、鏡面ウェーハの一つの面内
における厚さむらを３μ以内に制御することは至難であ
る。
ところで、近年、半導体素子の集積度が高くなるのに従
って、鏡面ウェーハの一つの面内における厚さむらの改
善が不可欠になっており、本発明が解決しようとするの
は、この厚さむらの問題である。
って、鏡面ウェーハの一つの面内における厚さむらの改
善が不可欠になっており、本発明が解決しようとするの
は、この厚さむらの問題である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、一つの面内における厚さむらを大幅に
改善することができ、かつ面あらさを小さく抑制できる
上に、エッチングあるいは鏡面研磨の際の取代を低減す
ることができる鏡面ウェーハの製造方法を提出すること
にある。
とするところは、一つの面内における厚さむらを大幅に
改善することができ、かつ面あらさを小さく抑制できる
上に、エッチングあるいは鏡面研磨の際の取代を低減す
ることができる鏡面ウェーハの製造方法を提出すること
にある。
上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも最終
鏡面研磨工程より以前にウェーハの一面あるいは両面は
精密切削加工するものである。
鏡面研磨工程より以前にウェーハの一面あるいは両面は
精密切削加工するものである。
本発明の鏡面ウェーハの製造方法にあっては、ウェーハ
の一面あるいは両面を精密切削加工することによって、
加工面の厚さむら及び面あらさを小さく抑制し、後工程
における加工のための取代を低減して厚さむらの増加を
制御する。
の一面あるいは両面を精密切削加工することによって、
加工面の厚さむら及び面あらさを小さく抑制し、後工程
における加工のための取代を低減して厚さむらの増加を
制御する。
まず、本発明の鏡面ウェーハの製造方法の実施例につい
て、その概要を説明すると、エッチング加工されたウェ
ーハ（エッチドウェーハ）を、精密切削盤に真空チャッ
クを用いて取付け、このエッチドウェーハの一方の面を
ダイヤモンドバイトで精密切削加工し、厚さむらを 1.0
μ以下に、また面あらさを 0.002〜 1.0μに制御した後
に、エッチングをほどこし、あるいはほどこさず、さら
に鏡面研磨を行なうものである。これらのエッチング及
び鏡面研磨の取代は総計 0.1〜１０μに設定されてい
る。なお、鏡面研磨は科学的な無歪加工であるため、エ
ッチング工程を省略でき、この場合、取代 0.1〜１０μ
の鏡面研磨を行なう。
て、その概要を説明すると、エッチング加工されたウェ
ーハ（エッチドウェーハ）を、精密切削盤に真空チャッ
クを用いて取付け、このエッチドウェーハの一方の面を
ダイヤモンドバイトで精密切削加工し、厚さむらを 1.0
μ以下に、また面あらさを 0.002〜 1.0μに制御した後
に、エッチングをほどこし、あるいはほどこさず、さら
に鏡面研磨を行なうものである。これらのエッチング及
び鏡面研磨の取代は総計 0.1〜１０μに設定されてい
る。なお、鏡面研磨は科学的な無歪加工であるため、エ
ッチング工程を省略でき、この場合、取代 0.1〜１０μ
の鏡面研磨を行なう。
これにより、厚さむらが１μ以下の鏡面ウェーハを得る
ことが可能になった。即ち、切削加工されたウェーハの
一つの面内における厚さむらは、１μ以下に容易に制御
でき、また面あらさが従来のラップドウェーハまたはエ
ッチドウェーハに比べて極端に小さいため、加工歪を除
去し、かつ平滑な鏡面を得るのに必要なエッチングおよ
び鏡面研磨の取代を大幅に低減することができ、その結
果エッチングおよび鏡面研磨時に生じる厚さむらの増加
を大幅に抑制することができる。
ことが可能になった。即ち、切削加工されたウェーハの
一つの面内における厚さむらは、１μ以下に容易に制御
でき、また面あらさが従来のラップドウェーハまたはエ
ッチドウェーハに比べて極端に小さいため、加工歪を除
去し、かつ平滑な鏡面を得るのに必要なエッチングおよ
び鏡面研磨の取代を大幅に低減することができ、その結
果エッチングおよび鏡面研磨時に生じる厚さむらの増加
を大幅に抑制することができる。
また、ウェーハ裏面に対する要求品質を確保するために
ラップドウェーハに本方法を適用してもよい。
ラップドウェーハに本方法を適用してもよい。
さらに、ウェーハの両面に切削加工をほどこし、次い
で、この両面に対してエッチング及び鏡面研磨を本発明
に示す取代の範囲（ 0.1〜１０μ）で行なってもよい。
で、この両面に対してエッチング及び鏡面研磨を本発明
に示す取代の範囲（ 0.1〜１０μ）で行なってもよい。
さらにまた、鏡面研磨されたウェーハ（ポリッシュドウ
ェーハ）に本方法を適用してもよい。
ェーハ）に本方法を適用してもよい。
ここで、上記取代を 0.1〜１０μに設定した理由は、取
代が 0.1より少ないと、切削加工時に生じる加工歪を有
する層が完全には除去されず、ウェーハ加熱時に結晶欠
陥が発生する。また、取代が１０μを越えると、切削加
工によって得られたウェーハの平坦度が保持され難くな
るからである。さらに、上記精密切削加工時の面あらさ
を 0.002〜 0.1μに制御した理由は、エッチングおよび
鏡面研磨取代を１０μ以下にし、かつ鏡面を得るための
必要な条件であるためである。
代が 0.1より少ないと、切削加工時に生じる加工歪を有
する層が完全には除去されず、ウェーハ加熱時に結晶欠
陥が発生する。また、取代が１０μを越えると、切削加
工によって得られたウェーハの平坦度が保持され難くな
るからである。さらに、上記精密切削加工時の面あらさ
を 0.002〜 0.1μに制御した理由は、エッチングおよび
鏡面研磨取代を１０μ以下にし、かつ鏡面を得るための
必要な条件であるためである。
次に実際に上記方法を実施して得られたウェーハについ
て説明する。
て説明する。
実施例１ 直径 125mmのシリコン単結晶を内周刃切断機によって切
断し得られたスライドウェーハの画面を、各３０μラッ
プ加工し、さらにフッ酸、硝酸、酢酸からなる混酸によ
って各２０μエッチングし、厚さむら 2.5μ面あらさ
1.2μのエッチドウェーハを得た。
断し得られたスライドウェーハの画面を、各３０μラッ
プ加工し、さらにフッ酸、硝酸、酢酸からなる混酸によ
って各２０μエッチングし、厚さむら 2.5μ面あらさ
1.2μのエッチドウェーハを得た。
このエッチドウェーハの一方の面を、ダイヤモンドバイ
トにより切込み深さ１μ、送り１０μ／rev 、切削速度
200ｍ／min の条件で最大加工代 3.5μ切削加工した。
得られたウェーハの厚さむらは 0.2μ、面あらさは0.05
μであった。
トにより切込み深さ１μ、送り１０μ／rev 、切削速度
200ｍ／min の条件で最大加工代 3.5μ切削加工した。
得られたウェーハの厚さむらは 0.2μ、面あらさは0.05
μであった。
このウェーハを２μエッチングして加工歪層を除去した
後、さらに３μ鏡面研磨することによって、厚さむら
0.7μ鏡面ウェーハが得られた。
後、さらに３μ鏡面研磨することによって、厚さむら
0.7μ鏡面ウェーハが得られた。
実施例２ 直径 150mm、厚さむら３μ、面あらさ 1.5μのエッチド
ウェーハの一方の面を、ダイヤモンドバイトによって切
込み深さ 0.5μ、送り５μ／rev 、切削速度 250ｍ／mi
n で、最大加工代４μ切削加工し、厚さむら 0.2μ、面
あらさは 0.1μのウェーハを得た。これをさらに６μ鏡
面研磨し、厚さむら 0.8μの鏡面ウェーハが得られた。
ウェーハの一方の面を、ダイヤモンドバイトによって切
込み深さ 0.5μ、送り５μ／rev 、切削速度 250ｍ／mi
n で、最大加工代４μ切削加工し、厚さむら 0.2μ、面
あらさは 0.1μのウェーハを得た。これをさらに６μ鏡
面研磨し、厚さむら 0.8μの鏡面ウェーハが得られた。
以上説明したように、本発明は、少なくとも最終鏡面研
磨工程より以前にウェーハの一面あるいは両面を精密切
削加工するものであるから、加工面の厚さむらを大幅に
改善することができ、かつ面あらさを小さく抑制できる
上に、エッチングあるいは鏡面研磨等の後工程における
加工のための取代を低減することができるという優れた
効果を有する。
磨工程より以前にウェーハの一面あるいは両面を精密切
削加工するものであるから、加工面の厚さむらを大幅に
改善することができ、かつ面あらさを小さく抑制できる
上に、エッチングあるいは鏡面研磨等の後工程における
加工のための取代を低減することができるという優れた
効果を有する。
Claims (1)
- 【請求項１】ウェーハの一面あるいは両面を鏡面研磨し
て得られる鏡面ウェーハの製造方法において、少なくと
も最終鏡面研磨工程より以前にウェーハの一面あるいは
両面を精密切削加工することを特徴とする鏡面ウェーハ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62168110A JPH0661681B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | 鏡面ウェ−ハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62168110A JPH0661681B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | 鏡面ウェ−ハの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6411754A JPS6411754A (en) | 1989-01-17 |
| JPH0661681B2 true JPH0661681B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=15862037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62168110A Expired - Lifetime JPH0661681B2 (ja) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | 鏡面ウェ−ハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661681B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5230184A (en) * | 1991-07-05 | 1993-07-27 | Motorola, Inc. | Distributed polishing head |
| JP3120825B2 (ja) * | 1994-11-14 | 2000-12-25 | 信越半導体株式会社 | エピタキシャルウエーハ及びその製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55111136A (en) * | 1979-02-21 | 1980-08-27 | Toshiba Corp | Processing method of semiconductor material |
| JPS57132965A (en) * | 1981-02-03 | 1982-08-17 | Shibayama Kikai Kk | One pass type multi-head plane grinding, polishing, washing automatic machine |
| JPS57170538A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-20 | Sanyo Electric Co Ltd | Polishing method for one side of semiconductor wafer |
| JPS61106207A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-24 | 株式会社東京精密 | ウエハー製造方法並びに装置 |
| JPS61166133A (ja) * | 1985-01-18 | 1986-07-26 | Hitachi Ltd | ウエハおよびその製造方法 |
-
1987
- 1987-07-06 JP JP62168110A patent/JPH0661681B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55111136A (en) * | 1979-02-21 | 1980-08-27 | Toshiba Corp | Processing method of semiconductor material |
| JPS57132965A (en) * | 1981-02-03 | 1982-08-17 | Shibayama Kikai Kk | One pass type multi-head plane grinding, polishing, washing automatic machine |
| JPS57170538A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-20 | Sanyo Electric Co Ltd | Polishing method for one side of semiconductor wafer |
| JPS61106207A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-24 | 株式会社東京精密 | ウエハー製造方法並びに装置 |
| JPS61166133A (ja) * | 1985-01-18 | 1986-07-26 | Hitachi Ltd | ウエハおよびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6411754A (en) | 1989-01-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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