JPH09246220A - Silicon wafer and processing method thereof - Google Patents

Silicon wafer and processing method thereof

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JPH09246220A
JPH09246220A JP5309396A JP5309396A JPH09246220A JP H09246220 A JPH09246220 A JP H09246220A JP 5309396 A JP5309396 A JP 5309396A JP 5309396 A JP5309396 A JP 5309396A JP H09246220 A JPH09246220 A JP H09246220A
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wafer
silicon wafer
mirror
flatness
polishing
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高橋  功
Masaaki Tominaga
正秋 富永
Kazunari Takaishi
和成 高石
Takayuki Shingyouchi
隆之 新行内
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a silicon wafer having an extremely high flatness and allowing easy distinction between front side and rear side by difference in luster by making a site flatness of the front side to be within of a specific range and a difference between the maximum value and the minimum value of a height of the wafer front side at the time of being adsorbed and fixed to be within a specific range. SOLUTION: In a single-sided mirror-processed silicon wafer with a mirrored front side and a non-mirrored rear side, a site flatness to be expressed by local site flatness of the front side is 0.01 to 0.1μm (not less than PUA 95%). Further, a difference (TTV) between the maximum value and the minimum value of a height of the wafer front side when the silicon wafer is adsorbed and fixed is made to be inside of 1.0μm. For instance, one side of the silicon wafer 10 with mirror-processed both surfaces is covered by a base plate 11 allowing intimate contact with the one side followed by chemical etching another side of the wafer 10 so as to fog only the rear side.

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】本発明は片面鏡面研磨された
平坦度が極めて高いシリコンウェーハ及びその加工方法
に関する。更に詳しくは256M DRAM以上の高い
記憶容量のメモリを有するデバイスに適するシリコンウ
ェーハ及びその加工方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single-sided mirror-polished silicon wafer having extremely high flatness and a processing method thereof. More specifically, the present invention relates to a silicon wafer suitable for a device having a memory having a high storage capacity of 256M DRAM or more and a processing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、シリコンウェーハに要求される
表面加工形状と精度は、デバイスの集積度に対応する回
路パターンの最小線幅(デザインルール)に律則され
る。要求される平坦度はデバイス製造時のリソグラフィ
ープロセスで使用される露光装置にも依存する。従って
露光面積に対応する領域でのデザインルール程度以下の
平坦度の達成が必要となる。この所望の平坦度を得るた
めに、従来よりシリコン単結晶インゴットから切断した
ウェーハを機械的に研磨し、研磨したウェーハを化学エ
ッチングした後で、ウェーハ片面のみを機械的かつ化学
的に研磨して鏡面加工する方法が採られている。この片
面研磨法は、研磨ブロックに数枚のシリコンウェーハを
ワックスなどにより貼付け、このブロックを回転テーブ
ル上に接着した人造皮革(研磨クロス)に適切なる圧力
を加えてSiO2を主成分としたpH9〜12程度のア
ルカリ性コロイダルシリカ研磨液を供給しながらウェー
ハの片面のみを研磨する方法である。
2. Description of the Related Art Generally, the surface processing shape and accuracy required for a silicon wafer are regulated by the minimum line width (design rule) of a circuit pattern corresponding to the degree of integration of a device. The required flatness also depends on the exposure apparatus used in the lithographic process during device manufacturing. Therefore, it is necessary to achieve flatness equal to or less than the design rule in the area corresponding to the exposed area. In order to obtain this desired flatness, conventionally, a wafer cut from a silicon single crystal ingot is mechanically polished, and after chemically polishing the polished wafer, only one side of the wafer is mechanically and chemically polished. The method of mirror finishing is adopted. In this single-sided polishing method, several silicon wafers are attached to a polishing block with wax or the like, and the artificial leather (polishing cloth) having the blocks adhered to a rotary table is applied with an appropriate pressure to obtain a pH of 9 based on SiO 2. It is a method of polishing only one side of a wafer while supplying an alkaline colloidal silica polishing liquid of about 12 to 12.

【0003】しかし、この方法では片面研磨する際に研
磨ブロックに貼付けたウェーハへの圧力により、研磨ブ
ロック表面の微細な凹凸がウェーハの裏面に転写し、研
磨後にウェーハを研磨ブロックから取り外すとウェーハ
裏面の形状がウェーハ表面の研磨面に転移する。或いは
化学エッチング処理により生じたウェーハの裏面粗さが
研磨後に研磨面である悪影響を及ぼす。このため、片面
鏡面加工されたウェーハでは、平坦度のうちのウェーハ
を吸着固定した際のウェーハ表面高さの最大値と最小値
の差を表すTTV(total thickness variation)は比
較的良好な値を示すけれども、表面基準のサイト平坦度
を表すローカルサイトフラットネス(local-site flatn
ess)はそれ程良好でない不具合があった。また片面研
磨ウェーハには不可避的に熱処理で比較的大きなそりを
生じる欠点や接着用ワックスで汚染されたウェーハ裏面
を洗浄しなければならない煩わしさがあった。鏡面加工
されたシリコンウェーハは、その平坦度が高いことから
主としてVLSIを初めとした各種ICなどの基板とし
て直接使用されたり、エピタキシャルウェーハの基板な
どに使用されている。近年、シリコンウェーハはデバイ
スの高集積化、高密度化などに呼応して品質、特に平坦
度に対する要求も厳しさを増してきている。この要求を
満たすために上記片面研磨法に代わって両面同時研磨法
が提案されている。この方法は、シリコンウェーハをそ
の仕上げ厚さより若干薄いキャリアプレートのウェーハ
収容孔に装填して維持しながら、このシリコンウェーハ
の表裏面を研磨クロスを介して互いに逆回転する上定盤
及び下定盤により機械的かつ化学的に研磨する方法であ
る。この方法ではウェーハをいずれの定盤にも接着させ
ず、研磨中、上下の定盤を絶えずウェーハに対してその
接触位置を変化させるため、上述した片面研磨法の問題
点を解消できる。
However, in this method, due to the pressure applied to the wafer attached to the polishing block during single-side polishing, fine irregularities on the surface of the polishing block are transferred to the back surface of the wafer, and when the wafer is removed from the polishing block after polishing, the wafer back surface is removed. The shape of is transferred to the polished surface of the wafer surface. Alternatively, the back surface roughness of the wafer caused by the chemical etching process adversely affects the polished surface after polishing. For this reason, in a wafer that has been mirror-finished on one side, TTV (total thickness variation), which represents the difference between the maximum value and the minimum value of the wafer surface height when the wafer is flattened by suction, has a relatively good value. As shown, the local-site flatness (local-site flatn)
ess) had a problem that was not so good. Further, the single-sided polished wafer has an inevitable defect that a relatively large warp is generated by the heat treatment, and the troublesomeness of cleaning the back surface of the wafer contaminated with the adhesive wax. Since a mirror-finished silicon wafer has a high flatness, it is mainly used directly as a substrate for various ICs such as VLSI or as a substrate for an epitaxial wafer. In recent years, the demand for quality, especially flatness, of silicon wafers has become more severe in response to higher integration and higher density of devices. In order to meet this requirement, a double-sided simultaneous polishing method has been proposed instead of the single-sided polishing method. This method uses a top plate and a bottom plate which rotate the front and back surfaces of the silicon wafer in opposite directions through a polishing cloth while loading and maintaining the silicon wafer in a wafer receiving hole of a carrier plate which is slightly thinner than its finished thickness. It is a method of mechanically and chemically polishing. In this method, the wafer is not adhered to any surface plate, and the contact positions of the upper and lower surface plates are constantly changed with respect to the wafer during polishing, so that the above-mentioned problems of the single-sided polishing method can be solved.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】言い換えれば、上述し
たように、サイト平坦度又はTTVに関して所望の平坦
度を有するシリコンウェーハを、上記両面同時研磨法に
よる両面鏡面加工品では安定して得られたが、従来の片
面鏡面加工品では安定して得ることが困難であった。一
方両面鏡面加工品はウェーハ両面が全く同一の鏡面で同
じ光沢を有するため、ウェーハの表裏の区別が困難であ
り、その上裏面に相当する面の光の反射率が高いため
に、ステッパに設けられたセンサが通常の設定ではエラ
ーを起こすなどしてウェーハを認知することが困難であ
った。本発明の目的は、極めて高い平坦度を有し、かつ
光沢度の差による表裏の区別を容易にすることができる
シリコンウェーハ及びその加工方法を提供することにあ
る。本発明の別の目的は、研磨時の接着剤を除去する煩
わしさがなく、そりの小さいシリコンウェーハ及びその
加工方法を提供することにある。
In other words, as described above, a silicon wafer having a site flatness or a desired flatness with respect to TTV can be stably obtained with a double-sided mirror-finished product by the double-sided simultaneous polishing method. However, it has been difficult to stably obtain the conventional single-sided mirror-finished product. On the other hand, a double-sided mirror-finished product has the same mirror surface on both sides of the wafer and has the same gloss, so it is difficult to distinguish between the front and back of the wafer. It was difficult to recognize the wafer because the sensor that was set up caused an error in the normal setting. An object of the present invention is to provide a silicon wafer having extremely high flatness and capable of easily distinguishing between front and back sides due to difference in glossiness, and a processing method thereof. Another object of the present invention is to provide a silicon wafer that does not have the trouble of removing the adhesive during polishing and has a small warp, and a method for processing the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
シリコンウェーハの表面が鏡面であってシリコンウェー
ハの裏面が非鏡面である片面鏡面加工されたシリコンウ
ェーハにおいて、このシリコンウェーハの表面のローカ
ルサイトフラットネスで表されるサイト平坦度が0.0
1〜0.1μm(PUA95%以上)であって、かつシ
リコンウェーハを吸着固定した際のウェーハ表面高さの
最大値と最小値との差(TTV)が1.0μm以内であ
ることを特徴とするシリコンウェーハである。
The invention according to claim 1 is
In a single-sided mirror-finished silicon wafer in which the front surface of the silicon wafer is a mirror surface and the back surface of the silicon wafer is a non-mirror surface, the site flatness represented by the local site flatness of the surface of the silicon wafer is 0.0.
1 to 0.1 μm (PUA 95% or more) and a difference (TTV) between the maximum value and the minimum value of the wafer surface height when the silicon wafer is adsorbed and fixed is within 1.0 μm. It is a silicon wafer.

【0006】ここでPUAはPercent Usable Areaの略
語であって規定水準を満たす領域のパーセントをいう。
具体的にはこのサイト平坦度は静電容量型のセンサを有
する厚さ測定装置で測定され、SFPD(Site Focal P
lane Deviation=焦点面偏差)と呼ばれるものである。
このSFPDはウェーハ裏面を基準面とし、更に各サイ
トにおいてサイト中心点を含む平面を焦点平面としたと
き、サイト内における焦点平面からの符合を含まない最
大変位量である。PUA95%以上とは分割域の95%
以上が0.01〜0.1μmのサイト平坦度を有するこ
とを意味する。シリコンウェーハの表面のサイト平坦度
を0.01〜0.1μm(PUA95%以上)にするこ
とにより、又はTTVを1.0μm以内にすることによ
り、鏡面加工したウェーハの平坦度を極めて高くでき
る。一方ウェーハの裏面は非鏡面であるため、表裏の光
沢度は顕著な差を有し容易にウェーハの表裏の区別を付
けることができる。
Here, PUA is an abbreviation for Percent Usable Area and means a percentage of an area satisfying a specified level.
Specifically, this site flatness is measured by a thickness measuring device having a capacitance type sensor, and is measured by SFPD (Site Focal P
This is called lane Deviation.
This SFPD is the maximum displacement amount that does not include the sign from the focal plane in the site when the back surface of the wafer is the reference surface and the plane including the site center point at each site is the focal plane. PUA 95% or more means 95% of the divided area
The above means that it has a site flatness of 0.01 to 0.1 μm. The flatness of the mirror-finished wafer can be made extremely high by setting the site flatness of the surface of the silicon wafer to 0.01 to 0.1 μm (PUA 95% or more) or by setting the TTV to 1.0 μm or less. On the other hand, since the back surface of the wafer is a non-mirror surface, the glossiness of the front surface and the back surface has a remarkable difference, and the front surface and the back surface of the wafer can be easily distinguished.

【0007】また請求項2に係る発明は、両面がそれぞ
れ0.01〜0.1μm(PUA95%以上)のサイト
平坦度及び1.0μm以内のTTVを有する鏡面加工さ
れたシリコンウェーハの片面を化学エッチングにより曇
化することを特徴とするシリコンウェーハの加工方法で
ある。ウェーハ両面を鏡面加工した後、裏面のみを曇化
させるため、ウェーハ表面が極めて高い平坦度を有する
一方、裏面との光沢度の差は顕著になり、ウェーハの表
裏を容易に区別できる。
According to a second aspect of the present invention, one surface of a mirror-finished silicon wafer having a surface flatness of 0.01 to 0.1 μm (PUA 95% or more) and a TTV of 1.0 μm or less on both surfaces is chemically treated. It is a method of processing a silicon wafer, which is characterized in that it becomes cloudy by etching. After mirror-finishing both surfaces of the wafer, only the back surface is fogged, so that the front surface of the wafer has extremely high flatness, while the difference in glossiness from the back surface is remarkable, and the front and back surfaces of the wafer can be easily distinguished.

【0008】更に請求項3に係る発明は、請求項2に係
る発明であって、化学エッチングが、両面が鏡面加工さ
れたシリコンウェーハの片面をこの片面に密着可能であ
って前記化学エッチングのエッチング液に対して疎水性
のある台板に密着してこの台板により被覆した後、この
ウェーハの別の片面をエッチングすることにより行う方
法である。ウェーハの片面を上記台板に真空吸着などの
方法により密着してこの台板により被覆することによ
り、密着面のエッチングが防止され、別の片面のみがエ
ッチングされるようになる。
Further, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the chemical etching is capable of closely adhering one surface of a silicon wafer whose both surfaces are mirror-finished to this one surface, and etching by the chemical etching. This is a method in which the wafer is brought into close contact with a base plate having a hydrophobic property with respect to the liquid so as to be covered with the base plate, and then another surface of the wafer is etched. By adhering one surface of the wafer to the base plate by a method such as vacuum adsorption and covering the base plate with the base plate, etching of the adhered surface is prevented and only the other surface is etched.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のシリコンウェーハは請求
項2又は3に係る加工方法により得られる。この方法を
例示すれば、次の加工方法がある。即ち、育成された単
結晶インゴットは一定の抵抗率範囲のブロックに切断さ
れた後、直径を均一にするために各ブロックは外径研削
される。その後特定の結晶方位を示すために外径研削さ
れたブロックにはオリエンテーションフラット又はノッ
チが施される。上記ブロックからシリコンウェーハに切
断(スライシング)し、面取り(ベベリング)を施した
後、図1(a)に示すようにシリコンウェーハは機械的
に研磨(ラッピング)される。このラッピング方法は、
アルミナ或いはシリコンカーバイド砥粒とグリセリンの
混合物であるラップ液をラップ定盤とウェーハの間に流
し込み加圧下で回転、摺合せによりウェーハ両面を機械
的に研磨する方法である。このラッピングにより主とし
てスライシングによって生じたウェーハ両面の凹凸層を
削り表面の平坦度とウェーハの平行度が高められる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The silicon wafer of the present invention is obtained by the processing method according to claim 2 or 3. As an example of this method, there are the following processing methods. That is, the grown single crystal ingot is cut into blocks having a constant resistivity range, and then each block is subjected to outer diameter grinding to have a uniform diameter. The outer diameter ground block is then oriented flat or notched to show a particular crystallographic orientation. After cutting (slicing) the above block into a silicon wafer and chamfering (beveling), the silicon wafer is mechanically polished (lapping) as shown in FIG. This wrapping method is
This is a method of mechanically polishing both surfaces of a wafer by pouring a lapping solution, which is a mixture of alumina or silicon carbide abrasive grains and glycerin, between a lapping plate and a wafer, and rotating and sliding under pressure. The lapping increases the flatness of the surface and the parallelism of the wafer by cutting the uneven layer on both surfaces of the wafer, which is mainly caused by the slicing.

【0010】ブロック切断、外径研削、スライシング、
ラッピングの機械加工プロセスを経たシリコンウェーハ
は両面にダメージ層、即ち加工変質層を有している。図
1(b)に示すようにラッピング後、シリコンウェーハ
にはこの加工変質層を除去するために第1化学エッチン
グがなされる。このエッチング液(エッチャント)に
は、酸エッチング液又はアルカリエッチング液がある。
前者はフッ酸(HF)と硝酸(HNO3)の混酸を水
(H2O)或いは酢酸(CH3COOH)で希釈した3成
分素によるエッチング液であり、Siは硝酸により酸化
されてSiO2を生成した後、このSiO2がフッ酸によ
り溶解除去される。後者はKOH又はNaOHなどを水
で希釈したエッチング液である。なお、この化学エッチ
ングの際には加工変質層をより低減させるために研削加
工を施すこともできる。第1化学エッチングしたシリコ
ンウェーハは、デバイス特性に悪影響を及ぼす金属を除
去する外部ゲッタリング処理及び酸素ドナー消去のため
の熱処理を行った後、図1(c)に示すようにその両面
が同時にポリッシングされる。この両面同時研磨法は、
従来の技術で記載した方法と同じであって、シリコンウ
ェーハをその仕上げ厚さより若干薄いキャリアプレート
のウェーハ収容孔に装填して維持しながら、このシリコ
ンウェーハの表裏面を研磨クロスを介して互いに逆回転
する上定盤及び下定盤により機械的かつ化学的に研磨す
る方法である。本発明のシリコンウェーハの両面鏡面加
工は、上記の方法に限らず、例えばスライシング後、又
はラッピング後にウェーハ両面を研削加工することによ
っても得られる。
Block cutting, outer diameter grinding, slicing,
The silicon wafer that has undergone the lapping machining process has a damage layer, that is, a work-affected layer on both sides. After lapping as shown in FIG. 1B, the silicon wafer is subjected to a first chemical etching to remove the work-affected layer. The etching solution (etchant) includes an acid etching solution or an alkali etching solution.
The former is an etching solution with a ternary element obtained by diluting a mixed acid of hydrofluoric acid (HF) and nitric acid (HNO 3 ) with water (H 2 O) or acetic acid (CH 3 COOH), and Si is oxidized by nitric acid to produce SiO 2 After the formation of SiO 2 , this SiO 2 is dissolved and removed by hydrofluoric acid. The latter is an etching solution prepared by diluting KOH or NaOH with water. In addition, during this chemical etching, a grinding process may be performed in order to further reduce the work-affected layer. The first chemically etched silicon wafer is subjected to an external gettering treatment for removing a metal that adversely affects device characteristics and a heat treatment for erasing oxygen donors, and then both surfaces thereof are simultaneously polished as shown in FIG. 1C. To be done. This double-sided simultaneous polishing method
Same as the method described in the prior art, the silicon wafer is loaded and maintained in the wafer receiving hole of the carrier plate slightly thinner than its finished thickness, and the front and back surfaces of this silicon wafer are reversed to each other through the polishing cloth. This is a method of mechanically and chemically polishing with a rotating upper platen and lower rotating platen. The double-sided mirror-finishing of the silicon wafer of the present invention is not limited to the above method, and can be obtained by grinding both sides of the wafer after slicing or lapping.

【0011】両面同時に研磨されたシリコンウェーハ
は、次いで図1(d)に示すようにウェーハ裏面が第2
化学エッチングにより曇化される。このエッチング方法
としては、図2に示すエッチャント固定式の方法、図示
しないがウェーハ裏面を上面にしてこの裏面をスピンコ
ーティングする方法、或いはウェーハ裏面を下面にして
この裏面に下からエッチャントシャワーを浴びせる方法
などが挙げられる。エッチャント固定式の方法では、両
面が鏡面加工されたシリコンウェーハより広い面積を有
しウェーハ片面に密着可能であってエッチャントに対し
て疎水性のある台板を用意し、この台板によりシリコン
ウェーハの片面を被覆した後、このウェーハの別の片面
のみをエッチングする方法である。この第2化学エッチ
ングのエッチャントとしては、エッチング速度が7〜1
00μm/分であって、表面張力が少なくとも60dy
ne/cmであって、粘性度が1.4〜4.5mPa・
秒である酸エッチャント又はアルカリエッチャントが挙
げられる。酸エッチャントを例示すれば、HF(50%):HNO3
(70%):H3PO4(85%):H2O=2:1:1:1又は2:1:1:1.5、或いはH
F(50%):HNO3(70%):H3PO4(85%)=2:1:1などがある。また
台板としては、例えばポリテトラフルオロエチレン製の
台板がある。上記台板にウェーハを真空吸着などの方法
により密着させれば、エッチャントは密着面に侵入しな
い。
The silicon wafer polished on both sides simultaneously has the second surface on the second side as shown in FIG. 1 (d).
It is clouded by chemical etching. As the etching method, a fixed etchant method shown in FIG. 2, a method (not shown) in which the back surface of the wafer is the upper surface and the back surface is spin-coated, or a method in which the back surface of the wafer is the lower surface and an etchant shower is applied to the back surface from below And so on. In the etchant-fixing method, a base plate that has a larger area than both sides of the mirror-processed silicon wafer and can adhere to one side of the wafer and that is hydrophobic to the etchant is prepared. After coating one side, the other side of the wafer is etched. The etch rate of this second chemical etching is 7-1.
00 μm / min and surface tension of at least 60 dy
ne / cm with a viscosity of 1.4-4.5 mPa.
Acid etchants or alkaline etchants that are seconds are included. An example of an acid etchant is HF (50%): HNO 3
(70%): H 3 PO 4 (85%): H 2 O = 2: 1: 1: 1 or 2: 1: 1: 1.5, or H
For example, F (50%): HNO 3 (70%): H 3 PO 4 (85%) = 2: 1: 1. The base plate may be, for example, a base plate made of polytetrafluoroethylene. If the wafer is brought into close contact with the base plate by a method such as vacuum suction, the etchant will not enter the close contact surface.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明の実施例を比較例とともに図面
に基づいて詳しく説明する。 <実施例1>図1(a)〜図1(c)に基づいた発明の
実施の形態で説明した工程を経て、CZ法で引上げられ
たシリコン単結晶インゴットから両面同時に研磨された
直径200mm、厚さ730μmのシリコンウェーハを
得た。ここで第1化学エッチングは酸エッチング液を用
いた。この両面研磨ウェーハの裏面を図1(d)及び図
2に示すように第2化学エッチングすることにより曇化
した。即ち、図2(a)に示すように、シリコンウェー
ハ10より広い面積を有する表面が極めて平滑でエッチ
ャントに対して疎水性のあるポリテトラフルオロエチレ
ン(商品名:テフロン)製の台板11を容器12の底部
に配置し、この台板11の中心にウェーハ裏面が密着す
るようにウェーハ10を置いた。次いでウェーハ10の
外径より大きな内径を有するポリテトラフルオロエチレ
ン(商品名:テフロン)製の筒13を台板11上のウェ
ーハ10を囲むように台板上に置いた。この筒13の中
にHF(50%):HNO3(70%):H3PO4(90%):H2O=2:1:1:1.5の比率
で混合した25℃の酸エッチング液14を静かに注入し
た。この酸エッチング液14を60秒間ウェーハ10上
に静置した後、図2(b)に示すように筒13を取外し
て容器12内に純水を大量に入れ、酸エッチング液を希
釈しエッチング反応を停止させるとともにウェーハ表面
を洗浄した。次にウェーハ10を台板11とともに容器
12から取り出し、ウェーハ10を台板11から剥離し
て乾燥することにより裏面が曇化したシリコンウェーハ
を得た。エッチング深さは約10μmであった。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings together with comparative examples. <Example 1> 200 mm in diameter double-sided simultaneously polished from a silicon single crystal ingot pulled by the CZ method through the steps described in the embodiment of the invention based on FIGS. 1 (a) to 1 (c), A 730 μm thick silicon wafer was obtained. Here, an acid etching solution was used for the first chemical etching. The back surface of this double-sided polished wafer was fogged by second chemical etching as shown in FIGS. 1 (d) and 2. That is, as shown in FIG. 2A, a base plate 11 made of polytetrafluoroethylene (trade name: Teflon) having a larger area than the silicon wafer 10 and having an extremely smooth surface and being hydrophobic to an etchant is used as a container. The wafer 10 was placed at the bottom of the wafer 12, and the wafer 10 was placed at the center of the base plate 11 so that the back surface of the wafer was in close contact. Next, a cylinder 13 made of polytetrafluoroethylene (trade name: Teflon) having an inner diameter larger than the outer diameter of the wafer 10 was placed on the base plate so as to surround the wafer 10 on the base plate 11. An acid etching solution at 25 ° C. mixed in the tube 13 at a ratio of HF (50%): HNO 3 (70%): H 3 PO 4 (90%): H 2 O = 2: 1: 1: 1.5. 14 was gently injected. After the acid etching solution 14 is left on the wafer 10 for 60 seconds, the cylinder 13 is removed and a large amount of pure water is put in the container 12 as shown in FIG. And the wafer surface was cleaned. Next, the wafer 10 was taken out from the container 12 together with the base plate 11, and the wafer 10 was peeled from the base plate 11 and dried to obtain a silicon wafer having a clouded back surface. The etching depth was about 10 μm.

【0013】<比較例1>ウェーハ裏面を曇化しない以
外は実施例1と同じ両面研磨シリコンウェーハを比較例
1とした。
Comparative Example 1 The same double-side polished silicon wafer as in Example 1 was used as Comparative Example 1 except that the back surface of the wafer was not clouded.

【0014】<比較例2>比較例2のシリコンウェーハ
は実施例1の両面同時研磨までは実施例1と同じ工程を
経たものを用いた。即ち、実施例1の両面同時研磨の代
わりに、研磨ブロックに16枚のシリコンウェーハをワ
ックスにより貼付け、このブロックを回転テーブル上に
接着した人造皮革(研磨クロス)に適切なる圧力を加え
てSiO2を主成分としたpH9〜12程度のアルカリ
性コロイダルシリカ研磨液を供給しながらウェーハの片
面のみを研磨した。
<Comparative Example 2> As the silicon wafer of Comparative Example 2, the same wafer as that of Example 1 was used up to the simultaneous double-sided polishing of Example 1. That is, instead of the double-sided simultaneous polishing of Example 1, 16 pieces of silicon wafers were attached to a polishing block with wax, and the block was coated with SiO 2 by applying an appropriate pressure to the artificial leather (polishing cloth) bonded to the rotary table. Only one surface of the wafer was polished while supplying an alkaline colloidal silica polishing liquid having a pH of about 9 to 12 as a main component.

【0015】<比較試験>実施例1の片面曇化ウェーハ
と、比較例1の両面研磨ウェーハと、比較例2の片面研
磨ウェーハについて、光沢度とTTVとサイト平坦度
(SFPD)について調べた。これらの結果を表1に示
す。 (a) 光沢度 各シリコンウェーハの両面を目視で観察した後、日本電
色社製の光沢度計によりグロス(Gross)60゜規
格で測定した。 (b) TTV 各シリコンウェーハをそれぞれ吸着固定した後、ウェー
ハ表面高さの最大値と最小値の差を求め、その値をTT
Vとした。 (c) SFPD 各ウェーハ裏面を真空吸着盤に真空吸着し、図3に示す
ようにこの状態でステッパにより25mm×25mmの
単位露光領域のローカルサイト平坦度を求めた。即ち、
各ウェーハ面内の全点を最小自乗法にて算出された平面
を基準とし、この基準平面(ベストフィット基準平面)
からの最大絶対変位量をSFPDとして求めた。
<Comparative Test> The glossiness, TTV and site flatness (SFPD) of the single-sided frosted wafer of Example 1, the double-sided polished wafer of Comparative Example 1 and the single-sided polished wafer of Comparative Example 2 were examined. Table 1 shows the results. (a) Glossiness Both sides of each silicon wafer were visually observed and then measured with a gloss meter manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd. under a gloss 60 ° standard. (b) TTV After each silicon wafer is adsorbed and fixed, the difference between the maximum and minimum values of the wafer surface height is calculated, and the difference is calculated as TT.
V. (c) SFPD The back surface of each wafer was vacuum-sucked on a vacuum suction disk, and the local site flatness of a unit exposure area of 25 mm × 25 mm was obtained by a stepper in this state as shown in FIG. That is,
All points on each wafer surface are used as a reference for the plane calculated by the method of least squares, and this reference plane (best fit reference plane)
The maximum absolute displacement amount was calculated as SFPD.

【0016】[0016]

【表1】 [Table 1]

【0017】表1から明らかなように、比較例1のシリ
コンウェーハは高い平坦度を示したが、両面が同じよう
に光沢度に優れたため表裏の区別が付かなかった。また
比較例2のシリコンウェーハは表裏の区別は容易に付い
たが、平坦度に劣っていた。これらに対して実施例1の
シリコンウェーハは比較例1(両面研磨)のシリコンウ
ェーハと同程度の高い光沢度と、比較例2(片面研磨)
のシリコンウェーハと同様に表裏の区別が容易に付い
た。
As is clear from Table 1, the silicon wafer of Comparative Example 1 showed a high flatness, but the two sides were equally excellent in glossiness, so that the front and back could not be distinguished. Further, the silicon wafer of Comparative Example 2 could be easily distinguished between the front and back, but was inferior in flatness. On the other hand, the silicon wafer of Example 1 has the same high glossiness as the silicon wafer of Comparative Example 1 (double-sided polishing) and Comparative Example 2 (single-sided polishing).
It was easy to distinguish between the front and back like the silicon wafer of.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、両
面同時研磨の後にウェーハ裏面を化学エッチングで曇化
することにより、極めて高い平坦度を有し、かつ光沢度
の差による表裏を容易に区別可能なシリコンウェーハが
得られる。この結果、256MDRAM以上の高い記憶
容量のメモリを有するデバイスに適するシリコンウェー
ハが得られる。また両面同時研磨法で加工するため、研
磨時の接着剤を除去する煩わしさがなく、そりが小さい
利点もある。
As described above, according to the present invention, the back surface of the wafer is fogged by chemical etching after simultaneous double-side polishing, so that it has a very high flatness and the front and back surfaces due to the difference in glossiness are removed. An easily distinguishable silicon wafer is obtained. As a result, a silicon wafer suitable for a device having a memory with a high storage capacity of 256 MDRAM or more can be obtained. Further, since the double-sided simultaneous polishing method is used, there is no need to remove the adhesive during polishing, and there is an advantage that the warpage is small.

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

【図1】本発明のシリコンウェーハの加工方法を示す工
程図。
FIG. 1 is a process diagram showing a method for processing a silicon wafer according to the present invention.

【図2】両面同時研磨した後にウェーハ裏面を曇化する
固定式エッチング法を示す図。 (a)第2化学エッチング液によりウェーハ裏面をエッ
チングしている状況を示す断面図。 (b)エッチングしたウェーハ裏面を純水で洗浄してい
る状況を示す断面図。
FIG. 2 is a view showing a fixed etching method in which the back surface of a wafer is fogged after polishing both surfaces simultaneously. (A) A sectional view showing a state where the back surface of the wafer is being etched by a second chemical etching solution. (B) A cross-sectional view showing a state in which the back surface of the etched wafer is washed with pure water.

【図3】ステッパによる露光領域における焦点面からの
ポジティブ最大偏差aとネガティブ最大偏差bとにより
ローカルサイト平坦度を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a local site flatness by a positive maximum deviation a and a negative maximum deviation b from a focal plane in an exposure area by a stepper.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シリコンウェーハ 11 台板 12 容器 13 筒 14 酸エッチング液 10 Silicon Wafer 11 Base Plate 12 Container 13 Tube 14 Acid Etching Solution

フロントページの続き (72)発明者 高石 和成 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内 (72)発明者 新行内 隆之 埼玉県大宮市北袋町1丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社総合研究所内Front page continued (72) Inventor Kazushige Takaishi 1-297 Kitabukuro-cho, Omiya-shi, Saitama Mitsubishi Materials Corp. Research Institute (72) Inventor Takayuki Shinyuki 1-297 Kitabukuro-cho, Omiya-shi, Saitama Mitsubishi Materials Stock Company Research Institute

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコンウェーハの表面が鏡面であって
前記シリコンウェーハの裏面が非鏡面である片面鏡面加
工されたシリコンウェーハにおいて、 前記シリコンウェーハの表面のローカルサイトフラット
ネスで表されるサイト平坦度が0.01〜0.1μm
(PUA95%以上)であって、かつ前記シリコンウェ
ーハを吸着固定した際のウェーハ表面高さの最大値と最
小値との差(TTV)が1.0μm以内であることを特
徴とするシリコンウェーハ。
1. A single-sided mirror-finished silicon wafer in which the front surface of the silicon wafer is a mirror surface and the back surface of the silicon wafer is a non-mirror surface, and the site flatness represented by the local site flatness of the surface of the silicon wafer. Is 0.01 to 0.1 μm
(PUA 95% or more), and the difference (TTV) between the maximum value and the minimum value of the wafer surface height when the silicon wafer is suction-fixed is 1.0 μm or less.
【請求項2】 両面がそれぞれ0.01〜0.1μm
(PUA95%以上)のサイト平坦度及び1.0μm以
内のTTVを有する鏡面加工されたシリコンウェーハの
片面を化学エッチングにより曇化することを特徴とする
シリコンウェーハの加工方法。
2. Both sides are 0.01 to 0.1 μm
A method for processing a silicon wafer, characterized in that one surface of a mirror-finished silicon wafer having a site flatness of (PUA 95% or more) and a TTV of 1.0 μm or less is clouded by chemical etching.
【請求項3】 化学エッチングは、両面が鏡面加工され
たシリコンウェーハの片面をこの片面全体に密着可能で
あって前記化学エッチングのエッチング液に対して疎水
性のある台板に密着してこの台板により被覆した後、前
記ウェーハの別の片面をエッチングすることにより行う
請求項2記載のシリコンウェーハの加工方法。
3. In the chemical etching, one side of a silicon wafer whose both surfaces are mirror-finished can be adhered to the entire one side, and the silicon wafer is adhered to a base plate that is hydrophobic with respect to the etching solution for the chemical etching. 3. The method of processing a silicon wafer according to claim 2, wherein the silicon wafer is covered with a plate and then etched on the other side of the wafer.
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