JPS6286709A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS6286709A
JPS6286709A JP60227191A JP22719185A JPS6286709A JP S6286709 A JPS6286709 A JP S6286709A JP 60227191 A JP60227191 A JP 60227191A JP 22719185 A JP22719185 A JP 22719185A JP S6286709 A JPS6286709 A JP S6286709A
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semiconductor
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Takeshi Noguchi
武志 野口
Katsuhiro Hirata
勝弘 平田
Junichi Arima
純一 有馬
Eisuke Tanaka
英祐 田中
Reiji Tamaki
礼二 玉城
Masanori Obata
正則 小畑
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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】 ［産業上の利用分野コ この発明は半導体装置の製造方法、特に裏表面研削工程
において、素子形成領域を有する主表面にダメージを与
えることなく半導体ウェハの裏表面をほぼ鏡面化するこ
とが可能な半導体装置の製造方法に関吏る。
［従来の技術］ 半導体装置の製造工程においては、崖２９体ウェハの裏
表面を研削・研磨する裏面研削工程が設けられている。
この裏面研削工程は、半導体ウェハを予め定められた厚
さにするとともに、裏表面を鏡面化して、そこにたとえ
ばＡＱｌｍｌを寿１６するために必要とされる。
第３八図ないし第３Ｃ図は従来の裏面研削工程を慨絡的
に示１断面図である。以下、第３八図ないし第３Ｃ図を
参照して従来の裏面研削工程について説明する。
第３Ａ図は、裏面研削が行なわれる前の半導体ウェハの
状態を概略的に示す図である。この段階に３３いては、
半導体ウェハ１１は、半導体素子が形成される半導体格
子形成領域（主表面）１２と、半導体素子形成（Ａ域１
２と反対側の実表面１３ａとを備えている。このときの
半導体ウェハ１１と素子形成領域１２とからなる厚さは
Ｔａである。
次に、第３Ｂ図において、半導体ウェハ１１を所望の厚
さ近くまで裏表面を研削して厚さＴｂを得る粗研削１程
が行なわれる。このときの裏表面の研削には、瓜石また
は砥粒が用いられ、裏表面の粗さく実表面の凹凸）を無
視した研削が行なわれる。得られた裏表面１３ｂの粗さ
は研削前の裏表面１３ａの粗さよりも粗くなっている。
第３Ｃ図において、裏表面１３ｂをさらに研削・研磨し
て、表面状態の良い〈裏表面の凹凸の少ない〉、はぼ鏡
面状態の裏表面１３ｃを得るとともに所望の厚さＴｃを
得る仕上げ工程が行なわれる。この仕上げ工程における
研削・研磨には、粒子の細かい砥粒、番手の大きい（粒
子の細かい）砥石または化学的エツチング法が用いられ
る。これにより、鏡面または準鏡面の裏表面１３Ｇを得
ている。
［ｐ、明が解決しＪ：うとげる問題点］従来の裏面研削
・研磨方法によれば、素子形成領域１２にダメージを与
えてしまうという問題点があった。すなわら、砥石また
は砥粒を用いた研削・研磨では、半導体ウェハを固定し
て裏表面を１械的に砥石または砥粒に対し押圧して研削
研磨するために、半導体素子形成領域に形成された１歇
細な素子または半導体ウェハ自体をＢｌ　１４的に破壊
してしまうという問題点がある。また、１ヒ学的エツチ
ング法を用いた場合においては、半４　［４１１子形成
領域の一部がエツチングされてしまうという問題点があ
った。
それゆえ、この発明の目的は、上述のような問題点を除
去し、半導体素子形成領域に与える影響を格段に少なく
し、品質の良い半導体装置を得ることができる半導体装
置の製造方法を提供づ″ることである。
［問題点を解決するための手段］ この発明にかかる半導体装置の製造方法は、裏面研削工
程において、粗研削工程完了後、半導体ウェハの裏表面
に、高エネルギー線、好ましくはその半導体が有するバ
ンドギャップ以上のエネルギーを与える波長のレーザ光
を集光して走査しながら半導体ウェハの裏表面に照射す
るようにしたらのである。
［作用］ この発明にａ３ける果束高エネルギービームは、極めて
微小領域の半導体ウェハの裏表面を加熱し、半導体ウェ
ハの３表面はこの加熱により１度溶融した後再結晶し、
この再結晶した裏表面はほぼ鏡面状態に近いレベルにま
で平坦化される。
［発明の実施例］ 以下、このｊテ明の一実施例である半導体装置の’ｊ；
Ｊ　ｉ′１１方法を図面を参照して説明する。
第１図はこの発明の一実施例である半導体装置のｌｉＪ
造方法を説明づ゛るための図であり、集束レーザビーム
による裏面研削工程を示す図である。第１図において、
半導体ウェハ１１は、その素子形成領域１２がＸＹステ
ージ４１に接するようにＸＹステージ４１上に載置され
る。このＸＹステージ４１はＸＹステージコントロール
回路により、その移動方向および移動速度が制御されて
ステージ動作を行ない、半導体ウェハ１１をＸＹ方向に
移動ざぜ、集束レーザビーム２１の照射面の走査を可能
にする。以下、第１図を参照してこの発明の一実施例で
ある半導体装置の製造方法について説明する。集束レー
ザビーム２１が、祖研削慢の半導体ウェハの裏表面１３
ｂ上へ照射される。この集束レーザビーム２１により、
半導体ウェハ１１の裏表面１３ｂのレーザビーム２１の
照射面が溶融し、ｙ！ｔ！１ａな溶融ｗ４域２２が形成
される。このとき、ＸＹステージ４１を適当な速度で走
査さる（図面矢印方向）と、ｒＥＪ融領域２２は再結晶
し、より平坦性の優れたほぼ鏡面状態の裏表面１３Ｇを
形成する。ここで、用いられるレーザビーム２１には、
半導体ウェハ１１を形成する半導体の有するバンドギャ
ップ以上のエネルギーを有するし−ザビームが用いられ
ている。これにより、半導体ウェハ１１の裏表面におけ
るレーザご−ム２１の吸収効率が上昇し、局所的す溶融
壜域２２を効率的に形成することができる。
このレーザビームを用いた加熱処理による平坦化におい
ては、使用する各種パラメータの値によりその結果得ら
れる裏表面の平坦性か、大ぎく異なってくる。しかし、
以下のことが実験的に確められている。
レーザビーム出力的２０Ｗ、レーザビーム径約５０μ割
、走査スピード約１　ｃｍ／ｓａｃ、の条件Ｆで約１μ
踊の凹凸を有する裏表面の加熱処理を行なうとほぼ鏡面
状態に近い準＆Ａ面が得られる。ざらに、レーザじ一ム
による加熱処理を不活性雰囲気中で行なうことおよび半
導体ウェハを２００〜４００℃に加熱という条件を付加
することにより、より鏡面性の優れた裏表面が得られる
。
第２図はこの発明の一実施例ひある、裏面研削工程を実
現するための平坦化装置の概略構成を示す図である。第
２図においＣル−１アニール平坦化装置は、半導体ウェ
ハ１１を加熱するためのレーザビーム２１−夕発生する
レーザ発１辰器２３と、レーザビーム２１−を集束して
半導体ウニｌＸ１１の裏表面の微小領域に集束レーザビ
ーム２１を照副フろための東京レンズ３１と、半導体ウ
ェハ１１を４′ｉ、′ｌｆｉシ、かつＸＹ方向へ移動さ
せるためのＸＹステージ４１と、ＸＹスデージ４１の移
動速度および移動方向を制ｔＩＩづるための×Ｙステー
ジコントロール回路５０とから構成される。レーザ光振
器２３は、半導体ウェハ１１を構成する半導体の有する
バンドギャップエネルギー以上のエネルギーを何する波
長のビームを発生する。次に、第２図を参照してこのレ
ーザアニール平坦化装置の動作について説明する。集束
レンズ３１を介１ノで与えられる集束レーザビーム２１
は半導体ウェハ１１　Ｑ）　、！：ａ表面の敞小埴域を
加熱しｔ？ｌｉ融する。このとき、半導体ウェハ１１は
ＸＹステージ４１上に載置されているだけであり、ＸＹ
スデージコンｉ−ロール回路５０からの信号に応答して
、適当な速度で半導体ウェハ１１はＸＹステージ４１の
ステージ動作に従ってＸＹ方向へ移動する。この結果、
集束レーザビーム２１により形成された微小領域の溶融
領域は、半導体ウェハ１１の移動方向と反対の方向へ移
動していく。レーザビーム２１が照射されなくなった溶
融領域は再結晶し、はぼ鏡面状態の平坦な表面を形成す
る。
なお、上記実施例においては、半導体ウェハをＸＹステ
ージを用いて移動させる構成としているが、半導体ウェ
ハ１１を固定してレーザビームを走査するようにしても
同様の効果が得られる。また、レーザビームとして半導
体のバンドギャップ以上のエネルギを与える波長のレー
ザビームを使用しているが、バンドギャップエネルギー
以下のエネルギーを与える波長のレーザビームを用いて
もほぼ同様の効果を得ることができる。
［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、半導体ウェハ裏面研
削工程において、半導体ウェハ裏表面が１μｍ程度の凹
凸をほぼ鏡面状態にする工程において、局所的にレーザ
ビームを照射して、その領域を加熱、溶融、再結晶化し
て平坦化するようにしたため、半導体ウェハを機械的に
押圧して研削する必要もなくまた化学的エツチング法に
おけるエツチング液の影響をも除去することができるの
で、素子形成領域に与えるダメージを格段に少なくする
ことができ、高品質の特性の安定した半導体装置を製造
することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例である半導体装置の製造方
法における半導体ウェハの裏表面状態を示す図である。 第２図はこの発明の一実施例であ半導体製造工程におけ
る裏面研削工程の段階を示す断面図である。 図において、］１は半導体ウェハ、１２は素子形成領域
、１３ａ、１３ｂ、１３Ｃは半導体ウェハ１１の裏表面
、２１は集束レーザビーム、２２は溶融領域、４１はＸ
Ｙステージを示す。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　　　大　　岩　　増　　雄 第１図 充３Ａｌｌｆｆｌ 第３Ｂ図 第３Ｃ［！１ １１：　　半４グエハ １２：　　寺号形に領域 ＋３ａ−Ｖ＋３ｃ　：　　ＥＷ　１ｋ Ｔ、ヤＴｃ；　　グ輝＼厚さ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）そこに半導体素子が形成される主表面と、前記主
    表面と反対側の裏表面とを有する半導体ウェハを予め定
    められた厚さにするための裏面研削・研磨工程を含む半
    導体装置の製造方法であって、 前記裏面研削・研磨工程は、 高エネルギー線集束ビームを前記裏表面に照射して局所
    的加熱処理を行ない、それにより前記裏表面をほぼ鏡面
    状態とする工程を含む、半導体装置の製造方法。
  2. （２）前記高エネルギー線はレーザ光である、特許請求
    の範囲第１項記載の半導体装置の製造方法。
  3. （３）前記レーザ光の波長は、前記半導体ウェハの裏表
    面を構成する半導体が有するバンドギャップエネルギー
    以上のエネルギーに相当する波長である、特許請求の範
    囲第２項記載の半導体装置の製造方法。
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