JPH11204493A - 半導体ウェハの製造方法 - Google Patents
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Abstract
されることなく面取り面の精密な鏡面加工ができ、しか
も従来に比し効率的に鏡面加工できる半導体ウェハの製
造方法を提供する。 【解決手段】 ベルヌーイ式のチャッキング装置2によ
り半導体ウェハ1の裏面12を保持する。エッチング液
30が吸いこまれるようにして、面取り面13の下部ま
で回り込むようにする。おもて面11がエッチングされ
て鏡面化すると同時に、面取り面13も鏡面加工され
る。
Description
法であって、特にその外周部を鏡面加工する加工方法に
関するものである。
う)面について、便宜上の名称を説明する。デバイス加
工の為に鏡面加工される面を『おもて面』と称し、おも
て面と反対側の面を『裏面』と称し、半導体ウェハの外
周部にあって、面取り加工された面を『面取り面』と称
する。尚、『おもて面』と『裏面』については、便宜
上、本出願の説明において片面ともう一方の面を区別す
るためのものであり、本出願の各工程における限定事項
ではない。
は、ラッピングなどの平坦化加工や研磨加工においてカ
ケやチッピングが発生するのを防止する目的で行われて
きた。近年になり、デバイス工程における歩留りの向上
を目的に、その面取り加工された外周部の平滑度の要求
が高くなり、鏡面加工する必要性が生じてきた。この外
周部を鏡面加工する方法としては、砥石を使用した面取
り装置により面取り加工された半導体ウェハの面取り面
を、表面に研磨クロスを固着した研磨ユニットを当接さ
せて、砥粒を供給しながら研磨することにより鏡面加工
している。
ニットにより面取り面を精密に研磨するためには、その
面取り面の角度といった状態を解析して、それによって
得られた値に基づき研磨ユニットを制御する必要があ
る。また、テーパー状に加工された面取り面について
は、上部、中央部、下部の3面にわたってそれぞれ研磨
する必要があり、個別の研磨ユニットによる研磨、およ
び半導体ウェハの反転といった工程を経るために加工時
間が長い。さらに、上記した各面取り面の境界部分、ま
たはおもて面と面取り面との境界部分は鏡面加工されに
くく、この部分に加工されない部分が発生する可能性が
ある。本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、半
導体ウェハの面取り面の形状に左右されることなく外周
部を全体にわたって精密な鏡面加工ができ、しかも従来
に比し効率的に鏡面加工できる半導体ウェハの製造方法
を提供することを目的とするものである。
導体ウェハの外周部を鏡面加工して鏡面面取り面とする
半導体ウェハの製造方法において、該外周部をスピンエ
ッチングにより鏡面加工するようにしたものである。
ハ表(ひょう)面を加工するにあたり、該半導体ウェハ
のおもて面をエッチングすると同時に、前記半導体ウェ
ハの外周部を鏡面加工するようにしたものである。
面を保持して、該半導体ウェハ表(ひょう)面をスピン
エッチングするにあたり、エッチング液を該半導体ウェ
ハのおもて面に供給すると共に、該エッチング液が前記
半導体ウェハの外周部と裏面との境界部分まで至るよう
にスピンエッチングの条件を調整して加工するようにし
たものである。
面加工するにあたり、従来主流であった研磨にかわり、
非接触加工であるエッチング、特にスピンエッチングに
より行うものである。このスピンエッチングはエッチン
グレートを制御することができるため、面取り面だけで
なく、外周部全体にわたって均一な取代にすることが可
能である。また、エッチング液が外周部に倣った状態で
流れて加工されるため、予め形成された面取り面の形状
により仕上がりに影響を受けることがない。また、断面
がテーパー状であっても、上中下部の三面が同時にエッ
チングされるため効率的である。
るが、その薬液としては、フッ酸、硝酸、硫酸、リン酸
のうち、少なくともいずれか2つを含む混酸、またはそ
の水溶液が好適である。
するためには、鏡面加工される外周部にエッチング液が
回り込むと共に、裏面には回り込まないように制御され
ることが望ましい。したがって、エッチング液の供給量
と、半導体ウェハの回転速度がその大きな要件となる。
これらの条件を満たすためには、裏面を保持するにあた
り、保持装置との接触面が、少なくともエッチング液の
外周部分への回り込みに影響を与えない状態で保持され
なくてはならない。また、エッチング液が外周部分へ回
り込むにあたって、外周部分から境界部分を越えて裏面
に至ることは望ましくない。したがって、境界部分で半
導体ウェハ表面から剥離するようにエッチング液の流れ
を制御する手段を設けて、裏面がエッチングされないよ
うにしている。これらのエッチング条件を満たしたスピ
ンエッチングの方法としては、例えば下記実施例に示す
ベルヌーイ方式のチャッキング装置により、スピンエッ
チングするものがある。
においては、半導体ウェハのおもて面にエッチング保護
膜としてレジスト膜や酸化膜のコーティングや耐酸性保
護シールの貼付を施した後に、このスピンエッチングを
行って外周部を鏡面加工した後に、このエッチング保護
膜を除去する。
明する。実施例1図1は実施例1における加工方法を示
す模式図、図2は外周部におけるエッチング液の状態を
示す模式図である。図1に示すように、本実施例の加工
方法においては、半導体ウェハ1にスピンエッチングを
施すにあたり、その裏面12をベルヌーイ式のチャッキ
ング装置2により保持して、その上方のノズル31から
エッチング液30を供給することにより行われる。
吸着口21から吸気することにより半導体ウェハ1の裏
面12を吸着保持するもので、その吸着面23は裏面1
2の裏面外周部分12aの僅かな(10〜20mm程度)
幅が非接触面となる大きさに形成され、その外側に位置
して斜め外側に排気する吹き出し口22がこの裏面外周
部分12a下方に位置するように設けられている。
の外周部分の状態を見ると、図2に示すように、チャッ
キング装置2に保持された半導体ウェハ1は、吹き出し
口22から吹き出すエアー20を斜め下方から受ける
が、このエアー20は半導体ウェハ1の裏面12の裏面
外周部分12aに衝突して外方向に曲がりながら外側に
吹き出す。
り、外周部の面取り面13から裏面12の裏面外周部分
12aにわたる位置の気圧は、その上部付近より低くな
るため、この負圧によりエッチング液30は吸いこまれ
るようにして、面取り面13の下部まで回り込む。しか
しながら、回り込んだエッチング液30は面取り面13
と裏面12との境界部分付近でエアー20に当たり、そ
の外側に吹き飛ばされるようにして裏面12までは至ら
ない。
ェハ1のおもて面11にエッチング液30を供給するこ
とにより、おもて面11がエッチングされて鏡面化する
と同時に、面取り面13も鏡面加工されるため、従来別
々に行われていた加工を同時に行うことができ、加工時
間を非常に短縮できる。
要がない半導体ウェハについて、その外周部のみを鏡面
加工するためのものである。図3は本実施例2の加工方
法の各工程における半導体ウェハを示す側面断面図であ
る。図3(a)に示すように、研磨して得られた半導体
鏡面ウェハ1aについて、スピンエッチングをする前
に、そのおもて面11aにエッチング保護膜4を形成す
る。このエッチング保護膜4はエッチング液により浸食
を受けない、例えばレジスト膜や酸化膜または耐酸性保
護シールなどが好適である。
面ウェハ1aのおもて面11aに、上記実施例1と同様
の方法によりエッチング液を供給する。図3(b)に示
すように、エッチング保護膜4はこのエッチング液の影
響を受けず、外周部13aがエッチングされて鏡面化す
る。
みがエッチングされた半導体鏡面ウェハ1aのおもて面
11aからエッチング保護膜4を除去する。
スピンエッチングによる鏡面加工を比較すると次のよう
になる。面取り装置(砥石番手:レジン#1500)に
より、その面粗さ(Ra)について700Å(光学式粗
さ測定器のrms値)程度に面取り加工された半導体ウ
ェハの面取り面を、従来の研磨ユニットにより面取り加
工すると、その面粗さ(Ra)を100Å程度とするこ
とができる。その鏡面加工時間はおよそ7分/枚であ
る。一方、本発明のスピンエッチングによる面取り面の
鏡面加工によると、その面粗さ(Ra)を100Å程度
またはそれ以下とすることが可能であり、さらに面粗さ
(Ra)を100Å程度とした際の加工時間については
2分/枚程度と非常に工程短縮される。
次に示す優れた効果がある。 (1)従来の研磨による外周部鏡面加工に比し加工時間
が短く、さらにおもて面の鏡面加工と外周部の鏡面加工
とを同時にできるため、非常に効率的である。 (2)エッチング処理であるため、予め形成された面取
り形状による影響を受けることなく、均一な鏡面加工が
可能である。さらに、研磨加工では不確実であった各境
界部分の加工についても確実に行うことができる。 (3)非接触加工であり、機械的な加工による加工歪層
の残存がない。
る。
式図である。
ウェハを示す側面断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 半導体ウェハの外周部を鏡面加工して鏡
面面取り面とする半導体ウェハの製造方法において、該
外周部をスピンエッチングにより鏡面加工することを特
徴とする半導体ウェハの製造方法。 - 【請求項2】 スピンエッチングにより半導体ウェハ表
(ひょう)面を加工するにあたり、該半導体ウェハのお
もて面をエッチングすると同時に、前記半導体ウェハの
外周部を鏡面加工することを特徴とする半導体ウェハの
製造方法。 - 【請求項3】 保持手段により半導体ウェハの裏面を保
持して、該半導体ウェハ表(ひょう)面をスピンエッチ
ングするにあたり、エッチング液を該半導体ウェハのお
もて面に供給すると共に、該エッチング液が前記半導体
ウェハの外周部と裏面との境界部分まで至るようにスピ
ンエッチングの条件を調整して加工することを特徴とす
る半導体ウェハの製造方法。 - 【請求項4】 スピンエッチングを施すおもて面にエッ
チング保護膜を設けた後にスピンエッチングし、前記ス
ピンエッチング終了後に該エッチング保護膜を除去する
ことを特徴とする請求項2または3記載の半導体ウェハ
の製造方法。
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