JPS6381934A - ウエハおよびその製造方法 - Google Patents

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〕 本発明は、半導体ウェハの歩留り向上、特にゲッタリン
グ効果の向上に適用して有効な技術に関するものである
。

〔従来の技術〕

シリコンなどの半導体ウェハ（以下、車にウェハという
。）は、その表面に形成されるデバイスの回路特性を向
上させるため、デバイス製作工程の前、あるいはその途
中において、ウェハ内の結晶欠陥や不純物を不活性化さ
せるための処理（いわゆるゲッタリング）が施される。

上記ゲッタリングについては、従来より種々の方法が提
起されているが、その−例として、インゴットからスラ
イスされたウェハを面取り研削した後、ラッピング加工
を行う工程において、ウェハ裏面に加工歪を形成する方
法がある。

上記ゲッタリング技術については、株式会社工業調査会
、昭和６０年５月２５日発行の「最新ＬＳＸプロセス技
術ｊ　（Ｐ３−７３〜Ｐ３８３）に、またラッピング加
工については、同昭和５９年１１月２０日発行の「電子
材料・１９８５年別冊」（Ｐ４３〜Ｐ４５）にそれぞれ
記載があるが、その概要は以下の通りである。

すなわち、インゴットからスライスされ、アニール処理
および面取り研削の施されたウエノ＼の表裏両面を、界
面活性剤中に遊離砥粒を分散してなる研磨剤によってラ
ッピング加工する。このとき、上記ウェハの裏面をカッ
プ砥石などで研削して機械的な加工歪を形成すると、そ
こがダメージ層となって、ウェハ内の有害な結晶欠陥や
不純物が吸収・不活性化される。

また、上記のようにして裏面にダメージ層が形成された
ウェハは、エツチング工程およびポリッシング工程を経
た後、表面（回路形成面）にミラー面が形成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上記ラッピング加工を行った場合には、研磨剤によって
ウェハ表面が荒れたり、あるいは研磨剤中に含有される
アルミナその他の不純物によってウェハが汚染されるた
め、ポリッシング工程前にウェハ全面を約１５〜２０μ
工程度エツチングして、上記荒れや不純物を除去する工
程が不可欠となっている。

ところがエツチングを行うと、荒れや不純物のみならず
、ウェハ裏面に形成された研削加工歪からなるダメージ
層までもが除去されてしまうため、ゲッタリング効果が
失なわれてしまうという問題のあることが本発明者らに
よって見出された。

さらに、ラッピング加工は自動化やウェハの大［コ径化
への対応が困難であり、しかもこのラッピング加工の際
にウェハ表面に付着した汚染物質は、エツチングを行っ
ても除去され難いため、ウェハの品質向上や製作コスト
低減の妨げとなっている、という問題のあることも本発
明者らによって見出された。

本第１発明の目的は、ゲッタリング効果の高いウェハを
提供することにある。

また本第２発明の目的は、上記ゲッタリング効果の高い
ウェハを有効に製造する技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、インゴットからスライスされたウェハを研削
加工した後、ライトエツチングすることにより、その裏
面および面取り部に研削加工による歪が形成されたウェ
ハとするものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、ウェハの裏面のみならず、面取
り部にも研削加工による歪が形成されるため、ダメージ
層の有効面積が広くなり、従ってゲッタリング効果の高
いウェハが得られる。

また、インゴットからスライスされたウェハを研削加工
して裏面および面取り部に研削加工歪を形成した後、ラ
イトエツチングすることにより、ウェハの汚染が防止さ
れるとともに面加工精度が向上し、しかもエツチングに
よってダメージ層が除去される虞れもなし・ため、ゲッ
タリング効果の高いウェハを高品質で製造することがで
きる。

〔実施例〕

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例であるウェハ
の製造方法を工程順に示すウェハの側面図、第２図は上
記実施例において使用するウェハ研削装置の概略平面図
である。

まず、第２図のウェハ研削装置について説明すると、こ
のウェハ研削装置において、インデックステーブルを兼
ねたロークリテーブル１の複数個所には、図示しない真
空吸着機構によりウェハ３を吸着保持するウェハチャッ
ク台２が配設されている。ロークリテーブル１は水平面
内で回転可能であり、ローダ４から受は渡されたウェハ
３をウェハチャック台２上に吸着保持しながら本実施例
では反時計方向に回転し、研削処理を終了したウェハ３
をアンローダ５に受は渡すものであるが、ウェハ３の受
は渡し機構は図示省略する。

本実施例のウェハ研削装置においては、ウェハ３の表面
すなわち回路形成面と、裏面とを研削加工するため、粗
研削機構６と仕上げ研削機構７との二つの研削機構が併
設されている。

粗研削機構６は、モータ８により水平面内で回転可能な
カップ砥石９よりなる。カップ砥石９は例えばダイヤモ
ンド砥粒を固定した粒度６００〜８００の砥石からなり
、第２図に示すように水平回転に加えて上下移動も可能
である。

一方、仕上げ研削機構７はカップ砥石９で粗研削された
ウェハ３の表面を精仕上げするもので、モータ１０によ
り垂直面内で回転可能な円形のストレート砥石１１より
なる。ストレート砥石１１は、例えばダイヤモンド砥粒
を固定した粒度１２００〜１５００の砥石からなる。こ
の仕上げ研削機構７は前記モータ１０を内蔵し、ガイド
レール１２に沿ってロータリテーブル１の半径方向に水
平移動可能であるとともに、上下移動も可能である。

次に、本実施例によるウェハの製造方法について説明す
る。

まず、被加工物であるウェハ３は、第１図（ａ）に示す
ように、シリコン単結晶のインゴットからスライスされ
た後、倣い面取り装置などによって研削し、その外周縁
に面取り部３ａが形成される。

このとき、面取りｍ３ａには研削加工による加工歪が形
成されるが、この加工歪の深さは例えば約２〜５μｍと
するのが好ましい。

次に、このウェハ３の表裏両面に対して第１図ら）に３
ｂで示す如く研削加工を施すため、ウェハ３を第２図に
示すウェハ研削装置に供給する。その場合、たとえばカ
セット（図示せず）に入れたウェハ３をローダ４から受
は渡し機構（図示せず）でロータリテーブル１の所定位
萱のウェハチャック台２上に順次受は渡し、真空吸着に
よりこのウェハチャック台２上に表面（回路形成面）を
上に向けて固定保持する。このウェハ３の受は渡しはロ
ータリテーブル１の所定回転角度毎に順次行われる。

上記ウェハチャック台２上に保持されたウェハ３はロー
タリテーブル１を回転しながら、粗研削機構６のカップ
砥石９を所定高さに設定し、モータ８で水平回転させる
ことにより、ウェハ３の表面を正面研削する。

上記カップ砥石９による粗研削を終了したウェハ３はさ
らにロータリテーブル１を回転しながら、ストレート砥
石１１をモータ１０により垂直面内で回転させることに
よって精密に平面研削され、精仕上げが行われる。

次に、ウェハ３の裏面に対する研削加工が行われる。こ
れについては前記した表面の研削加工と同様に行えばよ
いが、この研削加工によりウェハ３裏面に形成される加
工歪の深さは、前記面取り部３ａの場合と同様、例えば
約２〜５μｍとするのが好ましい。

以上のようにして、表裏両面の粗研削と仕上げ研削とを
終了したウェハ３は、アンローダ５に受は渡され、例え
ばカセットに収納して次の工程であるライトエツチング
工程に送られる。

ライトエツチング工程では、ウェハ３は図示しないエツ
チング槽中において、第１図（Ｃ）に破線３Ｃで示すよ
うに、全面にわたってライトエツチング処理される。こ
の場合のライトエツチング条件としては、ウェハ３の面
取り部３ａおよび裏面に形成された深さ約２〜５μｍの
研削加工歪が消失しない範囲で行う必要があり、片面あ
たり約１μｍのライトエツチングが好ましい。

その後、ライトエツチング済みのウェハ３は、第１図（
ｄ）に破線３ｄで示す如く、その回路形成面側を図示し
ないミラー加工装置によってミラー加工される。

以上により、所望の研削加工およびエツチング処理を終
了した高品質のウェハ３が得られる。

このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。

（１）、ウェハ３の裏面のみならず、面取り部３ａにも
研削加工による歪が形成されているため、ダメージ層の
を効面積が広くなり、ゲッタリング効果の高いウェハ３
が得られる。

（２）、粗研削と仕上げ研削とを併用した研削加工を行
うことにより、ラッピング加工に比較して汚染や荒れの
ないウェハ３が得られる。従って、ライトエツチングを
行うだけで清浄、かつ高精度に面加工されたウェハ３を
得ることができ、しかもダメージ層が除去される虞れも
ない。

（３）、上記（２）により、ゲッタリング効果の高いウ
ェハ３が高品質で得られるため、デバイスの回路特性が
向上し、その歩留りを向上させることができる。従って
、１メガピツ）　ＤＲＡＭなどの高密皮紐ＬＳＩはもと
より、さらに高密度の超々ＬＳＩ用ウェハを製造するこ
とができる。

（４）、研削加工を行うことにより、ラッピング加工で
は困難な工程の自動化を容易に実現できる。

（５）、ラッピング加工のように高価な研磨剤を使用し
ないので、加工材料費を大巾に低減できる。

（６）、ウェハ３表面の荒れがないことから、ミラー面
の形成に際し、その取り代を少なくすることができる。

（７）、上記（４）〜（６）により、ウェハ３の製造コ
ストを大巾に低減することができる。

以上、本発明者らによってなされた発明を実施例に基づ
き具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。

例えば、研削加工は一種類の砥石で行ってもよく、また
粗研削機構および仕上げ研削機構として、粗粒度と楕粒
度の複数の砥石を併用した構造のものを用いることなど
も可能である。

また、面取り研削加工は表裏両面研削加工の後に行って
もよく、またライトエツチングはウェットエツチングの
他にドライエツチングで行ってもよい。

以上の説明では主として本発明者らによってなされた発
明をその背景となった利用分野であるシリコンウェハに
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、例えばガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）などの
化合物半導体からなるウェハに適用することもできる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、裏面および面取り部に研削加工歪が形成され
たウェハとすることにより、ダメージ層の有効面積を広
くとることができるため、ゲッタリング効果の高いウェ
ハを得ることができる。

また、ウェハを研削加工して面取り部および表裏両面に
研削加工歪を形成した後、ライトエツチングすることに
より、ウェハの汚染が防止されるとともに面加工精度が
向上し、しかもダメージ層がエツチングによって除去さ
れる虞れがないことから、ゲッタリング効果の高いウェ
ハを高品質で製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（６）は本発明の一実施例であるウェハ
の製造方法を工程順に示すウェハの側面図、第２図は上
記実施例に用いられるウェハ研削装置の概略平面図であ
る。 ■・・・ロータリテーブル、２・・・ウェハチャック台
、３・・・ウェハ、３ａ・・・面取り部、３ｂ・・・研
削加工面、３Ｃ・・・ライトエツチング面、３ｄ・・・
ミラー加工面、４・・・ローダ、５・・・アンローダ、
６・・・粗研削機構、７・・・仕上げ研削機構、８・・
・モータ、９・・・カップ砥石、１０・・・モータ、１
１・・・ストレート砥石、１２・・・ガイドレール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、裏面および面取り部に研削加工歪が形成されてなる
   ウェハ。 ２、前記ウェハがシリコン単結晶からなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のウェハ。 ３、前記研削加工歪の深さが約２〜５μｍであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のウェハ。 ４、インゴットからスライスされたウェハを研削加工し
   て裏面および面取り部に研削加工歪を形成した後、ライ
   トエッチングすることを特徴とするウェハ製造方法。 ５、前記研削加工が粒度６００〜８００の砥石による粗
   研削と、粒度１２００〜１５００の砥石による仕上げ研
   削とからなることを特徴とする特許請求の範囲第４項記
   載のウェハ製造方法。 ６、前記ライトエッチングをウェハの片面あたり約１μ
   ｍとすることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   ウェハ製造方法。