JPS641932B2 - - Google Patents
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- JPS641932B2 JPS641932B2 JP13113779A JP13113779A JPS641932B2 JP S641932 B2 JPS641932 B2 JP S641932B2 JP 13113779 A JP13113779 A JP 13113779A JP 13113779 A JP13113779 A JP 13113779A JP S641932 B2 JPS641932 B2 JP S641932B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02002—Preparing wafers
- H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H01L21/02008—Multistep processes
- H01L21/0201—Specific process step
- H01L21/02024—Mirror polishing
-
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- H01L21/02019—Chemical etching
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
本発明はSiウエハの片面加工の前工程であるSi
ウエハの接着プレートへの接着工程において、高
精度接着および加工中におけるウエハ接着面（裏
面）への加工剤の浸入による汚染・腐食を防止で
きる機械−化学的研摩方法に関するるものであ
る。 一般にSiウエハの最終加工には100〜200Å前後
の粒径のSiO2粒子をPH８〜12程度のアルカリ性
水溶液に懸濁させた加工剤を用いる機械−化学的
研摩（メカノケミカルポリシング）が適用されて
いる。 第１図のようにSiウエハ１を、例えば接着用プ
レートとしてのセラミツクプレート３に接着剤ワ
ツクス２などによつて加熱接着を行い、片面をミ
ラー面・無じよう乱面に機械−化学研摩する。 近年になつて超LSI用をはじめとするSiウエハ
には平行度・平面度をはじめ非常に厳しい精度が
要求され、くぼみ（Dimple）やうねり（WaVS）
のないこともその一つであり、さらにウエハ裏面
に傷がなく、汚れ（Dirt）がないことも必須条件
となつた。そのために接着層厚さ（２の厚み）を
より均一に薄くするようになつた（薄層高精度接
着）。それ故に接着層に細かい塵埃・粒子が混入
したままSiウエハが接着され加工されると加工後
のウエハはその塵埃などの部分にくぼみをはじめ
とする形状精度が悪くなつて致命的欠陥となる。 さらに接着層が薄くなつてくると、ウエハ裏面
に加工剤が浸透し、ウエハ裏面を腐食・汚染する
原因ともなる。通常Siウエハの接着の際にはウエ
ハを流水洗浄後乾燥してから行うが、Siウエハそ
のものは作業者・環境などからの塵埃を吸着しや
すいため、ある程度の塵埃の影響はまぬがれなか
つた。また、加工中ウエハ裏面、とくにその側周
辺に浸透したアルカリ性の加工剤のために、腐食
され加工を終了して洗浄しても汚れが不均一に残
り裏面の外観検査の段隔で不合格品となつて、加
工ウエハの歩留りが低くなり問題となつていた。
それを防ぐためウエハ側周辺にワツクスなどでシ
ールし、その工程が非常に煩雑かつ不安定な欠点
があつた。 ウエハのシールを施す方法をさらに一歩進めた
ものには、半導体素子を形成したエウハまたはチ
ツプの裏面研摩を行う際によく適用する保護膜形
成してから接着する手段を使用することもある。
即ち、半導体素子を形成した側のウエハ面（接着
側の面）に保護膜として酢酸ビニール、ポリビニ
ールアルコール等を塗付した後、炉でベーキング
処理を施して硬化させ、接着プレート治具に接着
するものである。ところが、この方法は均一かつ
薄く保護膜を形成しにくく、そのために本来高精
度化をねらうための方法には適さず。また硬化処
理を施すなど極めて煩雑な工程を必要とする。当
然、このような被膜を付けて研摩を行うと研摩終
了後、それなりの剥離・洗浄方法が必要となつて
くることは言うまでもない。この他に、ウエハの
熱酸化によつてSiO2膜を形成する方法が考えら
れているが、大がかりな炉の装置を必要とし、ま
た時間がかかる。 本発明は従来の欠点を除去するため、接着プレ
ートに接着剤によりSiウエハを装着し、もしくは
真空吸着あるいは無ワツクスでSiウエハを固定
し、加工剤を適下させた研摩皿（ポリシヤ）上で
前記接着したSiウエハの上面を片面研摩する機械
−化学的研摩方法において、接着プレートにSiウ
エハを接着もしくは固定する前処理として、Siウ
エハを酸性溶液中に浸漬し全表面にSiO2膜を形
成し、前記SiO2膜を形成したSiウエハを接着も
しくは固定して行い、その目的は加工されたウエ
ハにくぼみ、うねりのない高精度加工面を得、ウ
エハの裏面に腐食・汚染を生ぜず、加工ウエハの
歩留を向上するにある。 本発明を図面に基いて説明する。 第２図は本発明における接着プレートに接着直
前のウエハの構造、すなわち保護膜をつけた状態
のウエハを示す。１０は所謂、パルクのSiウエ
ハ、１１はSiウエハ表面全体に付した保護膜とし
てのSiO2膜を示す。 本発明では接着プレートに接着する前に前処理
として、Siウエハ表面に積極的にSiO2膜を保護
膜として付すものである。SiO2膜とする理由は、
簡単な化学液浸漬処理によつて、Siウエハ表面に
できるということ、加工終了後に容易に除去でき
るということなどである。。さらにSiO2膜を付け
ることによつてSi表面は安定（表面エネルギの低
下）し、帯電が防止されるので、塵埃が付着しに
くいなどの作用効果を生ずる。 本発明の機械−化学的研摩の前処理として、Si
ウエハをH2SO4＋H2O2の化学液に浸漬すること
によつてSiO2膜を形成させ、それを加工剤の中
に浸漬して表面にSiO2膜で覆われているSiウエ
ハが腐食されないことを確かめた。その結果を以
下に示す。
ウエハの接着プレートへの接着工程において、高
精度接着および加工中におけるウエハ接着面（裏
面）への加工剤の浸入による汚染・腐食を防止で
きる機械−化学的研摩方法に関するるものであ
る。 一般にSiウエハの最終加工には100〜200Å前後
の粒径のSiO2粒子をPH８〜12程度のアルカリ性
水溶液に懸濁させた加工剤を用いる機械−化学的
研摩（メカノケミカルポリシング）が適用されて
いる。 第１図のようにSiウエハ１を、例えば接着用プ
レートとしてのセラミツクプレート３に接着剤ワ
ツクス２などによつて加熱接着を行い、片面をミ
ラー面・無じよう乱面に機械−化学研摩する。 近年になつて超LSI用をはじめとするSiウエハ
には平行度・平面度をはじめ非常に厳しい精度が
要求され、くぼみ（Dimple）やうねり（WaVS）
のないこともその一つであり、さらにウエハ裏面
に傷がなく、汚れ（Dirt）がないことも必須条件
となつた。そのために接着層厚さ（２の厚み）を
より均一に薄くするようになつた（薄層高精度接
着）。それ故に接着層に細かい塵埃・粒子が混入
したままSiウエハが接着され加工されると加工後
のウエハはその塵埃などの部分にくぼみをはじめ
とする形状精度が悪くなつて致命的欠陥となる。 さらに接着層が薄くなつてくると、ウエハ裏面
に加工剤が浸透し、ウエハ裏面を腐食・汚染する
原因ともなる。通常Siウエハの接着の際にはウエ
ハを流水洗浄後乾燥してから行うが、Siウエハそ
のものは作業者・環境などからの塵埃を吸着しや
すいため、ある程度の塵埃の影響はまぬがれなか
つた。また、加工中ウエハ裏面、とくにその側周
辺に浸透したアルカリ性の加工剤のために、腐食
され加工を終了して洗浄しても汚れが不均一に残
り裏面の外観検査の段隔で不合格品となつて、加
工ウエハの歩留りが低くなり問題となつていた。
それを防ぐためウエハ側周辺にワツクスなどでシ
ールし、その工程が非常に煩雑かつ不安定な欠点
があつた。 ウエハのシールを施す方法をさらに一歩進めた
ものには、半導体素子を形成したエウハまたはチ
ツプの裏面研摩を行う際によく適用する保護膜形
成してから接着する手段を使用することもある。
即ち、半導体素子を形成した側のウエハ面（接着
側の面）に保護膜として酢酸ビニール、ポリビニ
ールアルコール等を塗付した後、炉でベーキング
処理を施して硬化させ、接着プレート治具に接着
するものである。ところが、この方法は均一かつ
薄く保護膜を形成しにくく、そのために本来高精
度化をねらうための方法には適さず。また硬化処
理を施すなど極めて煩雑な工程を必要とする。当
然、このような被膜を付けて研摩を行うと研摩終
了後、それなりの剥離・洗浄方法が必要となつて
くることは言うまでもない。この他に、ウエハの
熱酸化によつてSiO2膜を形成する方法が考えら
れているが、大がかりな炉の装置を必要とし、ま
た時間がかかる。 本発明は従来の欠点を除去するため、接着プレ
ートに接着剤によりSiウエハを装着し、もしくは
真空吸着あるいは無ワツクスでSiウエハを固定
し、加工剤を適下させた研摩皿（ポリシヤ）上で
前記接着したSiウエハの上面を片面研摩する機械
−化学的研摩方法において、接着プレートにSiウ
エハを接着もしくは固定する前処理として、Siウ
エハを酸性溶液中に浸漬し全表面にSiO2膜を形
成し、前記SiO2膜を形成したSiウエハを接着も
しくは固定して行い、その目的は加工されたウエ
ハにくぼみ、うねりのない高精度加工面を得、ウ
エハの裏面に腐食・汚染を生ぜず、加工ウエハの
歩留を向上するにある。 本発明を図面に基いて説明する。 第２図は本発明における接着プレートに接着直
前のウエハの構造、すなわち保護膜をつけた状態
のウエハを示す。１０は所謂、パルクのSiウエ
ハ、１１はSiウエハ表面全体に付した保護膜とし
てのSiO2膜を示す。 本発明では接着プレートに接着する前に前処理
として、Siウエハ表面に積極的にSiO2膜を保護
膜として付すものである。SiO2膜とする理由は、
簡単な化学液浸漬処理によつて、Siウエハ表面に
できるということ、加工終了後に容易に除去でき
るということなどである。。さらにSiO2膜を付け
ることによつてSi表面は安定（表面エネルギの低
下）し、帯電が防止されるので、塵埃が付着しに
くいなどの作用効果を生ずる。 本発明の機械−化学的研摩の前処理として、Si
ウエハをH2SO4＋H2O2の化学液に浸漬すること
によつてSiO2膜を形成させ、それを加工剤の中
に浸漬して表面にSiO2膜で覆われているSiウエ
ハが腐食されないことを確かめた。その結果を以
下に示す。
【表】
ここにおいて、
加工剤：コロイダルシリカ（100〜200ÅSiO2を
PH12のアルカリ性溶液に5Wt％懸濁したも
の） 加工剤中への浸漬時間：２時間（常温） そこで実際に本発明の研摩の接着・加工の工程
に適用してみた。エツチドウエハ（3″φSi）を
H2So4(4)＋H2O2(1)の中に10数分間浸漬し、10分
間純水洗浄後、リンサドライヤによつて乾燥させ
た。セラミツクプレート上に溶剤でうすめた接着
剤を噴霧によつて薄く分散せしめ、その上に前記
の方法でSiO2を形成させたSiウエハをのせて、
加熱圧着させた後、徐冷する（極薄接着層の高精
度接着法）。 従来ならばこの後、一枚一枚の各ウエハの周辺
側をシールしなければ（例えば低軟化点温度のワ
ツクスなどで）加工中に加工剤が裏面に侵入する
のでウエハ裏面が腐食・汚れてしまつたが、本発
明ではシールなしで前記接着ウエハを数時間加工
（100〜200ÅSiO2をPH11のアルカリ性溶液に懸濁
させたコロイダルシリカを加工剤とした）し、剥
離したところ裏面は腐食も汚れもみられなかつ
た。このウエハを、さらに裏面のSiO2膜を稀フ
ツ酸溶液により除去し洗浄し、集光ランプによつ
て暗室で目視を行つたところ、やはり裏面は腐食
された様子も汚れもなく、裏面の状態に関してす
べてのウエハが合格品であつた。また従来よくみ
られた塵埃に原因するDimPleもみられなかつた。
これはSiウエハに形成させたSiO2膜の帯電防止
効果によつて、接着する際の環境における塵埃が
混入しにくかつたものと考えられる。 SiO膜をSiウエハに形成させるのに、H2SO4：
H2O2＝２：１〜８：１の範囲内で処理し、同様
に実際の工程に適用してみたところ、前記の結果
と全く同様な良結果が得られた。 その他、SiO2膜をSiウエハに形成させる化学
液として、HNO3やHClなどによつて処理して本
発明の溶液の場合と同一効果が得られることを確
めた。 本発明においては以上のようにワツクス系の加
熱接着における例をとつて説明したが、無ワツク
スで接着用プレートに固定する場合、例えば真空
吸引法や高分子材料のホツトメルトタイプのもの
で固定する方法であつても、本発明のように
SiO2膜をSiウエハに形成してあれば本発明と同
一作用効果があることはいうまでもない。むし
ろ、無ワツクスでSiウエハを固定する場合は、と
くにウエハ裏面に加工剤が侵入しやすいので、本
発明の作用効果は一層向上するといえる。 なおウエハ裏面・側面のSiO2保護膜は、例え
ば希HF液や希NH4FHF液などで容易に除去でき
るので、加工後もしくは洗浄工程でその処理を施
しデバイスプロセスに問題なく移行できることは
いうまでもない。 以上のように本発明においては、ウエハを接着
プレートに接着する前処理として、ウエハを酸性
溶液に浸漬し、Siウエハの面にSiO2膜を形成す
るので、(1)SiO2膜は腐食されない、(2)SiO2膜は
保護膜となつてSi自身が変色されない、(3)特に薄
接着層の高精度接着や無ワツクス接着においてウ
エハの周側面にシールする必要がない、(4)SiO2
膜は帯電防止となる、結果として塵埃が付着しな
い、などにより、 (1) 加工されたウエハはくぼみ、うねりのない高
精度加工面が得られる、 (2) ウエハの裏面は腐食・汚染を生じない、 (3) 加工ウエハの歩留りが向上する、 (4) 作業性が向上する、 などの作用効果を生ずる。
PH12のアルカリ性溶液に5Wt％懸濁したも
の） 加工剤中への浸漬時間：２時間（常温） そこで実際に本発明の研摩の接着・加工の工程
に適用してみた。エツチドウエハ（3″φSi）を
H2So4(4)＋H2O2(1)の中に10数分間浸漬し、10分
間純水洗浄後、リンサドライヤによつて乾燥させ
た。セラミツクプレート上に溶剤でうすめた接着
剤を噴霧によつて薄く分散せしめ、その上に前記
の方法でSiO2を形成させたSiウエハをのせて、
加熱圧着させた後、徐冷する（極薄接着層の高精
度接着法）。 従来ならばこの後、一枚一枚の各ウエハの周辺
側をシールしなければ（例えば低軟化点温度のワ
ツクスなどで）加工中に加工剤が裏面に侵入する
のでウエハ裏面が腐食・汚れてしまつたが、本発
明ではシールなしで前記接着ウエハを数時間加工
（100〜200ÅSiO2をPH11のアルカリ性溶液に懸濁
させたコロイダルシリカを加工剤とした）し、剥
離したところ裏面は腐食も汚れもみられなかつ
た。このウエハを、さらに裏面のSiO2膜を稀フ
ツ酸溶液により除去し洗浄し、集光ランプによつ
て暗室で目視を行つたところ、やはり裏面は腐食
された様子も汚れもなく、裏面の状態に関してす
べてのウエハが合格品であつた。また従来よくみ
られた塵埃に原因するDimPleもみられなかつた。
これはSiウエハに形成させたSiO2膜の帯電防止
効果によつて、接着する際の環境における塵埃が
混入しにくかつたものと考えられる。 SiO膜をSiウエハに形成させるのに、H2SO4：
H2O2＝２：１〜８：１の範囲内で処理し、同様
に実際の工程に適用してみたところ、前記の結果
と全く同様な良結果が得られた。 その他、SiO2膜をSiウエハに形成させる化学
液として、HNO3やHClなどによつて処理して本
発明の溶液の場合と同一効果が得られることを確
めた。 本発明においては以上のようにワツクス系の加
熱接着における例をとつて説明したが、無ワツク
スで接着用プレートに固定する場合、例えば真空
吸引法や高分子材料のホツトメルトタイプのもの
で固定する方法であつても、本発明のように
SiO2膜をSiウエハに形成してあれば本発明と同
一作用効果があることはいうまでもない。むし
ろ、無ワツクスでSiウエハを固定する場合は、と
くにウエハ裏面に加工剤が侵入しやすいので、本
発明の作用効果は一層向上するといえる。 なおウエハ裏面・側面のSiO2保護膜は、例え
ば希HF液や希NH4FHF液などで容易に除去でき
るので、加工後もしくは洗浄工程でその処理を施
しデバイスプロセスに問題なく移行できることは
いうまでもない。 以上のように本発明においては、ウエハを接着
プレートに接着する前処理として、ウエハを酸性
溶液に浸漬し、Siウエハの面にSiO2膜を形成す
るので、(1)SiO2膜は腐食されない、(2)SiO2膜は
保護膜となつてSi自身が変色されない、(3)特に薄
接着層の高精度接着や無ワツクス接着においてウ
エハの周側面にシールする必要がない、(4)SiO2
膜は帯電防止となる、結果として塵埃が付着しな
い、などにより、 (1) 加工されたウエハはくぼみ、うねりのない高
精度加工面が得られる、 (2) ウエハの裏面は腐食・汚染を生じない、 (3) 加工ウエハの歩留りが向上する、 (4) 作業性が向上する、 などの作用効果を生ずる。
第１図は従来のそのままのSiウエハを接着用プ
レートに接着したときの断面図、第２図は本発明
における接着プレートに接着直前のウエハの構造
の一部断面斜視図、を示す。 １……Siウエハ、２……ワツクス系接着剤、３
……接着用プレート、１０……バルクのSiウエ
ハ、１１……保護SiO2膜。
レートに接着したときの断面図、第２図は本発明
における接着プレートに接着直前のウエハの構造
の一部断面斜視図、を示す。 １……Siウエハ、２……ワツクス系接着剤、３
……接着用プレート、１０……バルクのSiウエ
ハ、１１……保護SiO2膜。
Claims (1)
- １ 接着プレートに接着剤によりSiウエハを接着
し、もしくは真空吸着あるいは無ワツクスでSiウ
エハを固定し、加工剤を滴下させた研摩皿（ポリ
ツシヤ）上で前記接着したSiウエハの上面を片面
研摩する機械−化学的研摩方法において、接着プ
レートにSiウエハを接着もしくは固定する前処理
として、Siウエハを硫酸、硝酸、並びに塩酸の
内、少なくとも一種類以上の酸と、過酸化水素の
混合液中に浸漬し全表面にSiO2膜を形成し、前
記SiO2膜を形成したSiウエハを接着もしくは固
定して行う機械−化学的研摩方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13113779A JPS5655052A (en) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | Mechanical and chemical polishing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13113779A JPS5655052A (en) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | Mechanical and chemical polishing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5655052A JPS5655052A (en) | 1981-05-15 |
| JPS641932B2 true JPS641932B2 (ja) | 1989-01-13 |
Family
ID=15050849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13113779A Granted JPS5655052A (en) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | Mechanical and chemical polishing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5655052A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03101929A (ja) * | 1989-05-23 | 1991-04-26 | American Decal & Mfg Co | 模様金属化フィルム及びその製法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01125830A (ja) * | 1987-11-10 | 1989-05-18 | Naoetsu Denshi Kogyo Kk | 半導体ウェーハの研磨方法 |
| TW416104B (en) * | 1998-08-28 | 2000-12-21 | Kobe Steel Ltd | Method for reclaiming wafer substrate and polishing solution composition for reclaiming wafer substrate |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54110783A (en) * | 1978-02-20 | 1979-08-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor substrate and its manufacture |
-
1979
- 1979-10-11 JP JP13113779A patent/JPS5655052A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03101929A (ja) * | 1989-05-23 | 1991-04-26 | American Decal & Mfg Co | 模様金属化フィルム及びその製法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5655052A (en) | 1981-05-15 |
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