JPS59175729A - 半導体基板の研削装置 - Google Patents

半導体基板の研削装置

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JPS59175729A
JPS59175729A JP4993183A JP4993183A JPS59175729A JP S59175729 A JPS59175729 A JP S59175729A JP 4993183 A JP4993183 A JP 4993183A JP 4993183 A JP4993183 A JP 4993183A JP S59175729 A JPS59175729 A JP S59175729A
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JP
Japan
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substrate
semiconductor substrate
grinding tool
grinding
silicon substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP4993183A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanobu Ogino
荻野 正信
Hachiro Hiratsuka
平塚 八郎
Shinichiro Takasu
高須 新一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS59175729A publication Critical patent/JPS59175729A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002Preparing wafers
    • H01L21/02005Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008Multistep processes
    • H01L21/0201Specific process step
    • H01L21/02016Backside treatment

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明はICやLSI等の製造に用いる半導体基板の製
作に関し、就中、半導体基板表面を所定の曲率に研削す
るための装置に係る。
〔発明の技術的背景〕
LSI製造用の半導体基板、例えばシリコン基板は現在
のところ第1図(4)〜(F)に示す工程を経て製作さ
れている。まず、単結晶引上法で得られた第1図(A)
の円柱状シリコンインゴット1を、同図(B)に示すよ
うにスライスしてウェハー状のシリコン基板2とする。
次いで、切シ出されたシリコン基板2の表面をラッピン
グする。第1図(C)はラッピングされたシリコン基板
2の断面図で、その表面にはラッピング時の応力によシ
結晶欠陥密度の高い破砕層3が形成されている。
そこで、第1図(D>に示すようにシリコン基板2の端
面に必要なベベル面を形成した後、全表面をエツチング
して同図(E)に示すように破砕層3を除去する。続い
て、7リコン基板2の表面を鏡面研磨し、こうして得ら
れた第1図(F)のシリコン基板2を用いてLSI等の
半導体装置が製造される。
このように、シリコン基板2を製作する従来の工程には
その表面に所定の曲率を与えて一定の反りを生じさせる
工程は含まれておらず、そのための装置も従来存在しな
かった。
ところで、LSI等の半導体装置は、シリコン基板2の
表層に不純物を選択的に拡散した・す、表面に被着され
た絶縁膜や金属膜を選択的にエツチングしたりすること
により、所定の回路・やターンを焼き付けて製造される
。このために、シリコン基板2の表面には写真蝕刻法が
何回も繰り返して行なわれる。半導体装置の微細化およ
び製造歩留の向上には、この写真蝕刻法によるパターン
転写の精度が極めて重要である。この転写精度は轟然な
がらシリコン基板2表面の平坦性に依存するから、従来
のシリコン基板2はその表面ができる限り平坦になるよ
うにして製造されていた。従って、シリコン基板2に所
定の反りを与える工程が含まれていなかったのは当然で
あシ、シリコン基板2の表面に一定の曲率を与えるため
の装置が存在しなかったのもむしろ当然と言える。
〔背景技術の問題点〕
LSIにおける素子および回路パターンは年々微細化が
進み、写真蝕刻時に要求される。−eターン転写精度は
更に厳しくなって来ている。とれに伴って、シリコン基
板2の露光表面に要求される平坦度も当然により厳しく
なって来ている。
そこで、シリコン基板2に反シが発生して露光鋭部の平
坦贋が低下している場合にも、これを矯正して・ぐター
ンを転写できるように、第2図に示すようにシリコン基
板2を真空チャック4に吸着保持して露光する方法が採
用されている。
この方法によれば、シリコン基板2は真空チャック4の
表面に密着して保持されるため、反りが矯正されて諸元
表面の平坦性を確保できる。
このとき、第2図のようにシリコン基板2の露光表面が
凹面になるように反りを生じている場合には良好な矯正
効果が得られるが、これとは逆に露光表面が凸面になる
ような反りを生じている場合には満足な矯正効果を得ら
れないことが経験的に知られている(例えば、高須新一
部、応用物理第15巻、11号、1238頁、1982
年)。
他方、LSI製造工程が進むにつれて・ノリコン基板2
の素子形成面にはフィールド酸化膜や層間絶縁膜等の8
102膜が形成されるため、ノリコンとS iO2の膨
張係数差によって素子形成面が凸に反り易い。そのため
、投影形の露光装置を使う場合には真空チャックの吸着
によってもソリコン基板の平坦性が矯正されず、パター
ン転写の精度が低下して素子の製造歩留り低下をもたら
すという問題があった。
これに対してコンタクト露光装置にあっては、逆にシリ
コン基板2の露光表面が凸に反った場合に良好な矯正効
果を得られることが経験的に知られており、従って表面
が凹に反った場合に( は充分な矯正効果が得られないことになる。
このような、問題は、当然のことながら予め表面が凹あ
るいは凸面となるように反らせたノリコン基板2を用い
ることで改善することができる。しかしながら、既述し
た事情から従来のシリコン基板2の製作においては故意
に一定の反シを入れる工程は含まれておらず、従ってそ
のための装置も存在しない。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、半導体基板
の表面を所定の曲率に研削して一定の反りを有する半導
体基板を製作できる半導体基板の研削装置を提供し、も
ってLSI製造におけるパターン転写精度の向上および
素子の製造歩留り向上を図ることを目的とするものであ
る。
〔発明の概要〕
本発明による半導体基板の研削装置は、円板状の半導体
基板を吸着固定する回転ステージを備えた真空チャック
と、前記回転ステージf方に設置されて上下および左右
に制御移動可能な研削工具とからなり、該研削工具を制
御移動しながら前記回転ステージ上に固定されて回転す
る半導体基板の光面を研削し、その表面に所定の曲率を
与えることを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
第3図は本発明の一実施例になる半導体基板の研削装置
を示す説明図である。同図において、5は真空チャック
であり、該真空チャック5は回転ステージ6上にシリコ
ン基板2を吸着固定し、図中矢印で示すように回転する
ようになっている。この回転ステー・ゾロ上には研削工
具7が設置されておυ、該研削装置7は上下おiび左右
に制御移動できるように設けられている。
次に、上記の研削装置を用いてシリコン基板2に所定の
反りを形成する方法’!i:説明すれば次の通りである
まず、第3図に示すように、シリコン基板2を回転ステ
ージ6上に暖着固定して2回転させる。
その際、シリコン基板2の中心を回転ステージ6の回転
軸に一致させて固定する。他方、研削工具7の先端をシ
リコン基板2の表面から所望の反り量Wだけ下げた位置
に保持する。そして、シリコン基板2の表面から研削工
具7の先端までの距離lを下記0式の解で示される値に
制御しながら、研削工具7を回転しているシリコン基板
2の周縁から中心に向けて移動させるr2+w2 A”   ()X74x2=0   ・・・■たたし、 X:シリコン基板2の中心から研削工具7までの距離 r:シリコン基板2の半径 W:所望の反シ量 である。上記(り式に従って研削すれば、シリコン基板
2の表面に所定の曲率半径を翁する凸状球面が与えられ
る。
なお、■式の代りに、下記■式の近似式に従って研削工
具7の先端位置を制御してもよい。
こうしてシリコン基板2の表面に所望の曲率を不する凸
面を形成した後、シリコン基板2金晟返しにして回転テ
ーブル6上に吸着保持する。
このとき、凸状のノリコン基板表面が回転テーブル6の
表面上に密着するから、シリコン基板2は自然に変形し
、第4図に破線で示すようにその裏面側が凸状となる。
他方、研削工具7はその先端がシリコン基板2の凸状頂
面からWよりも少し大きめの量下った位置に保持する。
続イテ、ンIJコン基板2を回転させながら研削工具7
を水平に移動させ、シリコン基板2の裏面全平坦に研削
する。
こうして研削されたシリコン基板2を回転テーブル6の
吸着から解放すれは、回転テーブル6に密着されていた
表面は凸状に回復すると共に、平坦に研削された裏面は
凹状となって第2図のように反りを生じたシリコン基板
2が得られる。
〔発明の効果〕
上記実施例の研削装置を用い、上述した方帳で直径10
0 ’wn 、厚さ630μmのシリコン基板を実際に
研削した結果を下記第1表に示す。なお、シリコン基板
2の回転速度は1000回/分、研削工具7の水平方向
の移動速度は10tyn/分で行なった、ただし、 W:設定した反シ量 フ:実施ウェハー20枚について得られた実際の反り量
の平均値 σ:標準偏差 次に、こうして得られた素子形成面を凹面とした反#)
量20μmのシリコン基板(実施例基板)と、反りのな
い従来のシリコン基板との両者を用いて同じLSIの製
造を行ない、最終写真蝕刻工程後における不良発生率を
調べたところ、第2表に示す結果が得られた。
この結果から明らかなように、本発明の半導体基板研削
装置によれば、半導体装置の製造工程におけるパターン
転写精度が向上するように所望の反りをもった半導体基
板を製作でき、もって半導体装置の製造歩留シ向上に太
きく寄与できるといった顕著な効果が得られるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)〜(D>は従来の半導体基板の製作工程を
示す説明図、第2図は真空チャッキングにより半導体基
板の反シが修正される状況を示を説明図、第3図および
第4図は本発明の一実施例になる半導体基板の研削装置
と、これを用いた半導体基板の製作方法を示す説明図で
ある。 I・・・/リコンインゴット、2・・・シリコ7 M 
板、3・・・破砕層、4,5・・・真空チャック、6・
・回転ステーゾ、7・・研削工具。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第4図 特許庁長官  若 杉 和 夫   殿1.事件の表示 特願昭58−49931号 2、発明の名称 半導体基板の研削装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307)東京芝浦電気株式会社 4、代理人 5、補正命令の日付 7補正の内容 明細書中第12亘4行目において「第1図囚〜(D)」
 とあるを「第1図(A)〜(F)」 と訂正する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)円板状の半導体基板を吸着固定する回転ステージ
    を備えた真空チャックと、前記回転ステージ上方に設置
    されて上下および左右に制御移動可能な研削工具とから
    なり、該研削工具を制御移動しながら前記回転ステージ
    上に固定されて回転する半導体基板の表面を研削し、そ
    の表面に所定の曲率を与えることを特徴とする半導体基
    板の研削装置。
  2. (2)前記研削工具の制御移動が該研削工具の先端と前
    記半導体基板表面との距離lを次式の解で与えられる値
    罠制御して行なわれることを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項記載の半導体基板の研削装置。 r2+W2 12() XA!+x2= 0
  3. (3)前記研削工具の制御移動が、該研削工具の先端と
    前記半導体基板表面との距離lを次式の値に制御して行
    なわれることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    半導体基板の研削袋
JP4993183A 1983-03-25 1983-03-25 半導体基板の研削装置 Pending JPS59175729A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2007201518A (ja) * 2007-05-14 2007-08-09 Sumco Techxiv株式会社 半導体ウェハの製造方法

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