KR100864347B1 - Method for producing silicon wafer - Google Patents
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Abstract
이 실리콘 웨이퍼의 제조방법은, 웨이퍼의 표리면을 연삭 또는 래핑하는 평면화 공정과, 상기 웨이퍼를 스핀하면서 표면에 산에칭액을 공급하여, 웨이퍼 표면 전체를 에칭하여 표면 거칠기(Ra)를 O.20㎛ 이하로 제어하는 매엽식 산애칭 공정과, 상기 산에칭한 웨이퍼의 표리면을 동시에 연마하는 양면 동시 연마공정을 이 차례로 포함한다. 상기 양면 동시 연마공정 대신, 상기 산에칭한 웨이퍼의 표리면을 편면씩 연마하는 편면 연마공정을 포함해도 된다.The silicon wafer manufacturing method includes a planarization step of grinding or lapping the front and back surfaces of the wafer, supplying an acid etching solution to the surface while spinning the wafer, and etching the entire surface of the wafer to obtain a surface roughness (Ra) of 20.mu.m. The sheet-type acid etching process to control below and the double-sided simultaneous grinding | polishing process of grind | polishing the front and back surfaces of the said acid-etched wafer simultaneously are included in this order. Instead of the double-sided simultaneous polishing step, a single-side polishing step of polishing the front and back surfaces of the acid-etched wafer by one surface may be included.
Description
본 발명은, 양면 동시 연마공정의 부하를 경감함과 동시에, 고평탄도 및 표면 거칠기의 저감의 쌍방을 달성할 수 있는 실리콘 웨이퍼의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a silicon wafer, which can reduce both the load of the double-sided simultaneous polishing step and achieve both high flatness and reduced surface roughness.
본원은, 2004년 9월6일에 출원된 일본국 특허출원 제2004-257886호, 2005년 8월18일에 출원된 일본국 특허출원 제2005-237520호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority with respect to Japanese Patent Application No. 2004-257886 for which it applied on September 6, 2004, and Japanese Patent Application No. 2005-237520 for which it applied on August 18, 2005. Here it is.
일반적으로 반도체 실리콘 웨이퍼의 제조공정은, 끌어올린 실리콘 단결정 잉곳으로부터 절출하고 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼를, 모떼기, 기계연마(래핑), 에칭, 경면 연마(폴리싱) 및 세정하는 공정으로 구성되고, 고정밀도의 평탄도를 갖는 웨이퍼로서 생산된다. Generally, the manufacturing process of a semiconductor silicon wafer consists of the process of chamfering, mechanical polishing (lapping), etching, mirror polishing (polishing), and washing | cleaning the wafer obtained by cutting out and slice | stacking from the pulled-up silicon single-crystal ingot, and high precision. It is produced as a wafer having a flatness of.
블록 절단, 외경 연삭, 슬라이싱, 래핑 등의 기계가공 프로세스를 거친 실리콘 웨이퍼는 표면에 대미지층 즉 가공 변질층을 갖고 있다. 가공 변질층은 디바이스 제조 프로세스에서 슬립 전위(slip dislocation) 등의 결정 결함을 유발하거나, 웨이퍼의 기계적 강도를 저하시키고, 또한 전기적 특성에 악영향을 미치기 때문에 완전히 제거하지 않으면 안 된다. Silicon wafers that have undergone machining processes such as block cutting, outer diameter grinding, slicing, and lapping have a damage layer on the surface, that is, a processing altered layer. The processing deterioration layer must be removed completely because it causes crystal defects such as slip dislocations in the device fabrication process, lowers the mechanical strength of the wafer, and adversely affects electrical properties.
이 가공 변질층을 제거하기 위해 에칭처리가 실시된다. 에칭처리로는, 혼산 등의 산에칭액을 저류한 에칭조에 복수매의 웨이퍼를 침지시킴으로써 가공 변질층을 화학적으로 제거하는 배치식 산에칭(batch-type acid etching)이나, NaOH 등의 알카리 에칭액을 저류한 에칭조에 웨이퍼를 침지시킴으로써 가공 변질층을 화학적으로 제거하는 배치식 알카리 에칭(batch-type alkaline etching)이 행해지고 있다. An etching process is performed in order to remove this process deterioration layer. In the etching treatment, a batch-type acid etching for chemically removing a processed altered layer by immersing a plurality of wafers in an etching tank in which an acid etching solution such as mixed acid is stored, or an alkaline etching solution such as NaOH is stored. Batch-type alkaline etching which chemically removes a process deterioration layer by immersing a wafer in one etching tank is performed.
산에칭을 이용한 배치식 에칭은 구체적으로는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 우선, 홀더(1)에 복수매의 웨이퍼(1a)를 수직으로 유지하고, 이 홀더(1)를 도 10의 실선 화살표로 나타내는 바와 같이 하강하여, 에칭조(2)에 저류된 혼산 등의 산에칭 수용액(2a)에 침지시켜 웨이퍼 표면의 가공 변질층을 에칭 수용액에 의해 제거한다. 이어 소정시간 에칭 수용액(2a)에 침지시킨 웨이퍼(1a)가 유지된 홀더(1)를 도 10의 파선 화살표로 나타내는 바와 같이 끌어올린다. 다음으로, 산에칭을 끝낸 웨이퍼(1a)가 유지된 홀더(1)를 도 10의 실선 화살표로 나타내는 바와 같이 하강하고, 린스조(3)에 저류된 순수 등의 린스액(3a) 중에 침지시켜 웨이퍼 표면에 부착하고 있는 에칭 수용액을 제거한다. 이어 소정 시간 린스액(3a)에 침지시킨 웨이퍼(1a)가 유지된 홀더(1)를 도 10의 파선 화살표로 나타내는 바와 같이 끌어올리고, 실리콘 웨이퍼를 건조시킨다. Specifically, in the batch etching using acid etching, as shown in FIG. 10, first, a plurality of wafers 1a are held vertically in the
그러나, 배치식 산에칭에서는, 웨이퍼 표면 거칠기를 개선하면서 가공 변질층을 에칭할 수는 있지만, 래핑으로 얻어진 평탄도가 손상되게 되어, 에칭 표면에 ㎜ 오더의 기복(waviness)이나 필링(peeling)이라 불리는 요철이 발생하는 문제를 갖고 있었다. 또한, 배치식 알카리 에칭에서는, 웨이퍼 평탄도를 유지하면서 가공 변질층을 에칭할 수는 있지만, 국소적인 깊이가 수 ㎛에서, 크기가 수∼수십 ㎛ 정도의 피트(이하, 이를 패싯(facet)이라 한다.)가 발생하게 되어 웨이퍼 표면 거칠기가 악화하는 문제점이 있었다. However, in batch acid etching, although the process deterioration layer can be etched while improving the wafer surface roughness, the flatness obtained by lapping is impaired, so that the etching surface has the undulation and peeling of mm order. There was a problem that the irregularities called. In addition, in batch alkaline etching, although the process deterioration layer can be etched while maintaining wafer flatness, pits having a local depth of several micrometers and sizes of several to several tens of micrometers (hereinafter referred to as facets) are referred to as facet. Has a problem that the surface roughness of the wafer deteriorates.
상기 문제점을 해결하는 방법으로서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 단결정 잉곳을 슬라이스(4)하여 얻은 반도체 웨이퍼를, 적어도 모떼기(5), 래핑(6), 에칭(7, 8), 경면 연마(9) 및 세정하는 공정으로 이루어지는 반도체 웨이퍼의 가공방법에서, 에칭 공정을 알카리 에칭(7) 후, 산에칭(8)을 행하는 것으로 하고, 그때, 알카리 에칭(7)의 에칭값을, 산에칭(8)의 에칭값보다 크게 하는 웨이퍼의 가공방법 및 이 방법에 의해 가공된 웨이퍼가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조. ). As a method for solving the above problems, as shown in Fig. 9, at least the semiconductor wafer obtained by slicing the
상기 특허문헌 1에 나타나는 방법에 의해, 래핑후의 평탄도를 유지할 수 있고, 에칭후의 웨이퍼 표면의 기복을 감소시켜, 국소적인 깊은 피트의 발생이나 표면 거칠기의 악화를 억제함과 동시에, 파티클이나 스테인 등의 오염이 발생하기 어려운 에칭 표면을 가지는 화학 에칭 웨이퍼를 제작하는 것이 가능해진다. 이러한 웨이퍼는 경면 연마에서의 연마값을 감소할 수 있고, 그 평탄도도 향상한다. By the method shown in the said
그러나, 상기 특허문헌 1에 나타나는 방법을 비롯하여 종래 방법에서는, 에칭을 끝낸 웨이퍼는 양면 동시 연마공정이나 편면 연마공정이 실시되어 그 표면이 경면에 가공되지만, 에칭 공정을 끝낸 실리콘 웨이퍼의 표리면에서는, 평탄화 공정을 끝냈을 때의 웨이퍼 평탄도를 유지할 수 없고, 또한 원하는 웨이퍼 표면 거칠기도 얻어지고 있지 않기 때문에, 이들의 웨이퍼 평탄도 및 웨이퍼 표면 거칠기를 개 선하기 위해, 양면 동시 연마공정이나 편면 연마공정에서 많은 연마값을 취할 필요가 있기 때문에 양면 동시 연마공정이나 편면 연마공정에 큰 부하가 걸리고 있었다. However, in the conventional method, including the method described in
특허문헌 1: 일본국 특허 공개공보 평11-233485호(청구항 1, 단락 [0042])Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-233485 (
본 발명의 목적은, 양면 동시 연마공정이나 편면 연마공정의 부하를 경감함과 동시에, 평탄화 공정을 끝내었을 때의 웨이퍼 평탄도의 유지 및 웨이퍼 표면 거칠기의 저감의 쌍방을 달성할 수 있는 실리콘 웨이퍼의 제조방법을 제공하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the load of a double-sided simultaneous polishing process and a one-side polishing process, and to achieve both of maintaining wafer flatness and reducing wafer surface roughness when the planarization process is completed. It is to provide a manufacturing method.
본 발명의 제1 형태에 관한 실리콘 웨이퍼의 제조방법은, 실리콘 단결정 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 얇은 원판형상의 실리콘 웨이퍼의 표리면을 연삭 또는 래핑하는 평면화 공정과, 평탄화한 단일의 실리콘 웨이퍼를 스핀하면서 웨이퍼의 표면에 산에칭액을 공급하여, 공급한 산에칭액을 스핀에 의한 원심력에 의해 웨이퍼 표면 전체로 넓혀 웨이퍼 표면 전체를 에칭하여 웨이퍼 표면의 표면 거칠기(Ra)를 0.20㎛ 이하로 제어하는 매엽식 산에칭 공정과, 매엽식 산에칭한 실리콘 웨이퍼의 표리면을 동시에 연마하는 양면 동시 연마공정을 이 차례로 포함한다. A silicon wafer manufacturing method according to the first aspect of the present invention is a planarization step of grinding or lapping the front and back surfaces of a thin disk-shaped silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal ingot, and a wafer while spinning a single planarized silicon wafer. The acid etching liquid is supplied to the surface of the wafer, the acid etching liquid is spread over the entire wafer surface by centrifugal force by spin, and the entire wafer surface is etched to control the surface roughness Ra of the wafer surface to 0.20 µm or less. This step includes a step and a double-sided simultaneous polishing step of simultaneously polishing the front and back surfaces of the single wafer acid-etched silicon wafer.
이 제1 형태에 관한 실리콘 웨이퍼의 제조방법에서는, 산에칭액을 이용한 매엽식 산에칭 공정에 의해, 연마전 웨이퍼의 표면 거칠기와 텍스쳐 사이즈의 제어를 함으로써, 양면 동시 연마공정에서 웨이퍼 표리면에서의 연마값을 각각 저감하면서, 평탄화 공정을 끝내었을 때의 웨이퍼 평탄도의 유지 및 웨이퍼 표면 거칠기의 저감의 쌍방을 달성할 수 있다. In the method for manufacturing a silicon wafer according to the first aspect, polishing is performed on the front and back surfaces of the wafer in a double-sided simultaneous polishing process by controlling the surface roughness and texture size of the wafer before polishing by a single wafer type etching process using an acid etching solution. It is possible to achieve both the maintenance of the wafer flatness and the reduction of the wafer surface roughness when the flattening step is completed while reducing the values, respectively.
제1 형태에 관한 실리콘 웨이퍼의 제조방법에서는, 산에칭액이 불산, 질산 및 인산을 각각 함유한 수용액이고, 수용액 중에 포함되는 불산, 질산, 인산 및 물의 혼합 비율이 중량%에서 불산:질산:인산=4.5%∼10.5%:25.5%∼40.0%:30.0%∼45.5%이어도 된다. In the method for producing a silicon wafer according to the first aspect, the acid etching solution is an aqueous solution containing hydrofluoric acid, nitric acid, and phosphoric acid, respectively, and the mixing ratio of hydrofluoric acid, nitric acid, phosphoric acid, and water contained in the aqueous solution is in weight%, hydrofluoric acid: nitric acid: phosphoric acid = 4.5%-10.5%: 25.5%-40.0%: 30.0%-45.5% may be sufficient.
이 경우, 산에칭액에 소정의 혼합 비율의 불산, 질산 및 인산을 각각 함유한 수용액을 사용함으로써, 에칭 공정을 끝낸 웨이퍼 표면 거칠기와 웨이퍼 평탄도를 보다 저감할 수 있다. In this case, by using an aqueous solution containing hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid in a predetermined mixing ratio in the acid etching solution, the wafer surface roughness and wafer flatness after the etching process can be further reduced.
또한, 매엽식 산에칭 공정에서 웨이퍼를 스핀시키는 스핀 회전수가 500∼2000rpm이어도 된다. Moreover, the spin rotation speed which spins a wafer in a single wafer type etching process may be 500-2000 rpm.
산에칭액의 점성도가 10∼35mPa·sec이어도 된다. The viscosity of the acid etching solution may be 10 to 35 mPa · sec.
산에칭액의 표면 장력은 55∼60dyne/㎝이어도 된다. The surface tension of the acid etching solution may be 55 to 60 dyne / cm.
본 발명의 제2 형태에 관한 실리콘 웨이퍼의 제조방법은, 실리콘 단결정 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 얇은 원판형상의 실리콘 웨이퍼의 표리면을 연삭 또는 래핑하는 평면화 공정과, 평탄화한 단일의 실리콘 웨이퍼를 스핀하면서 웨이퍼의 표면에 산에칭액을 공급하여, 공급한 산에칭액을 스핀에 의한 원심력에 의해 웨이퍼 표면 전체로 넓혀 웨이퍼 표면 전체를 에칭하여 웨이퍼 표면의 표면 거칠기(Ra)를 0.20㎛ 이하로 제어하는 매엽식 산에칭 공정와, 매엽식 산에칭한 실리콘 웨이퍼의 표리면을 편면씩 연마하는 편면 연마공정을 이 차례로 포함한다. The silicon wafer manufacturing method according to the second aspect of the present invention is a planarization step of grinding or lapping the front and back surfaces of a thin disk-shaped silicon wafer obtained by slicing a silicon single crystal ingot, and a wafer while spinning a single planarized silicon wafer. The acid etching liquid is supplied to the surface of the wafer, the acid etching liquid is spread over the entire wafer surface by centrifugal force by spin, and the entire wafer surface is etched to control the surface roughness Ra of the wafer surface to 0.20 µm or less. This step includes a step and a single side polishing step of polishing the front and back surfaces of the single wafer type acid-etched silicon wafer one by one.
이 제2 형태에 관한 실리콘 웨이퍼의 제조방법에서는, 산에칭액을 이용한 매엽식 산에칭 공정에 의해, 연마전 웨이퍼의 표면 거칠기와 텍스처 사이즈의 제어를 함으로써, 편면 연마공정에서 웨이퍼 표리면에서의 연마값을 각각 저감하면서, 평탄화 공정을 끝내었을 때의 웨이퍼 평탄도의 유지 및 웨이퍼 표면 거칠기의 저감의 쌍방을 달성할 수 있다. In the method for manufacturing a silicon wafer according to the second aspect, the polishing value at the front and back surfaces of the wafer in one-side polishing step is controlled by controlling the surface roughness and texture size of the wafer before polishing by a single wafer type etching step using an acid etching solution. While reducing the respective thicknesses, it is possible to achieve both the maintenance of the wafer flatness and the reduction of the wafer surface roughness when the planarization step is completed.
제2 형태에 관한 실리콘 웨이퍼의 제조방법에서는, 산에칭액이 불산, 질산 및 인산을 각각 함유한 수용액이고, 수용액 중에 포함되는 불산, 질산, 인산 및 물의 혼합 비율이 중량%에서 불산:질산:인산=4.5%∼10.5%:25.5%∼40.0%:30.0%∼45.5%이어도 된다. In the method for producing a silicon wafer according to the second aspect, the acid etching solution is an aqueous solution containing hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid, respectively, and the mixing ratio of hydrofluoric acid, nitric acid, phosphoric acid and water in the aqueous solution is in weight%, hydrofluoric acid: nitric acid: phosphoric acid = 4.5%-10.5%: 25.5%-40.0%: 30.0%-45.5% may be sufficient.
이 경우, 산에칭액에 소정의 혼합 비율의 불산, 질산 및 인산을 각각 함유한 수용액을 사용함으로써, 에칭 공정을 끝낸 웨이퍼 표면 거칠기와 웨이퍼 평탄도를 보다 저감할 수 있다. In this case, by using an aqueous solution containing hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid in a predetermined mixing ratio in the acid etching solution, the wafer surface roughness and wafer flatness after the etching process can be further reduced.
또한, 매엽식 산에칭 공정에서 웨이퍼를 스핀시키는 스핀 회전수가 50∼2000rpm이어도 된다. Moreover, the spin rotation speed which spins a wafer in a single wafer type etching process may be 50-2000 rpm.
산에칭액의 점성도가 10∼35mPa·sec이어도 된다. The viscosity of the acid etching solution may be 10 to 35 mPa · sec.
산에칭액의 표면 장력이 55∼60dyne/㎝이어도 된다. The surface tension of the acid etching solution may be 55 to 60 dyne / cm.
(발명의 효과)(Effects of the Invention)
본 발명의 실리콘 웨이퍼의 제조방법에서는, 산에칭액을 이용한 매엽식 산에칭 공정에 의해, 연마전 웨이퍼의 표면 거칠기와 텍스처 사이즈의 제어를 한다. 이에 의해, 양면 동시 연마공정 또는 편면 연마공정에서 웨이퍼 표리면에서의 연마값을 각각 저감하면서, 평탄화 공정을 끝내었을 때의 웨이퍼 평탄도의 유지 및 웨이퍼 표면 거칠기의 저감의 쌍방을 달성할 수 있다. 이 방법을 행함으로써 웨이퍼 제조에서의 생산성이 대폭 개선된다. In the method for producing a silicon wafer of the present invention, the surface roughness and texture size of the wafer before polishing are controlled by a single wafer type etching process using an acid etching solution. Thereby, both the maintenance of the wafer flatness and the reduction of the wafer surface roughness at the end of the planarization step can be achieved while reducing the polishing value at the front and back surfaces of the wafer in the double-side simultaneous polishing step or the single-side polishing step, respectively. By performing this method, productivity in wafer fabrication is greatly improved.
도 1은 본 발명의 실리콘 웨이퍼의 제조방법을 나타내는 공정도이다. 1 is a process chart showing a method of manufacturing a silicon wafer of the present invention.
도 2는 연삭장치의 평면도이다. 2 is a plan view of the grinding apparatus.
도 3은 연삭장치의 종단면도이다. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the grinding apparatus.
도 4는 래핑 장치의 구성도이다. 4 is a configuration diagram of the wrapping apparatus.
도 5는 매엽식 스피너의 구성도이다. 5 is a block diagram of a sheet type spinner.
도 6은 양면 동시 연마장치의 구성도이다. 6 is a block diagram of a double-sided simultaneous polishing apparatus.
도 7은 실시예 1, 2 및 비교예 1∼5에서 얻어진 실리콘 웨이퍼에서의 웨이퍼 표면 거칠기와 TTV의 관계를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a graph showing the relationship between wafer surface roughness and TTV in silicon wafers obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5; FIG.
도 8은 실시예 1, 2 및 비교예 1∼5에서 얻어진 실리콘 웨이퍼에서의 웨이퍼 표면 거칠기와 LPD의 관계를 나타내는 도면이다.8 is a graph showing the relationship between the wafer surface roughness and LPD in the silicon wafers obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5;
9는 종래의 실리콘 웨이퍼의 제조방법을 나타내는 공정도이다. 9 is a process chart showing a conventional method for manufacturing a silicon wafer.
도 10은 배치식의 에칭처리 공정을 나타내는 도면이다. It is a figure which shows a batch etching process process.
*부호의 설명** Description of the sign *
13 평면화 공정13 flattening process
14 매엽식 산에칭 공정14 Single Sheet Acid Etching Process
16 양면 동시 연마공정16 double-sided simultaneous polishing process
다음으로 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 도면에 의거하여 설명한다. Next, the best mode for implementing this invention is demonstrated based on drawing.
우선, 육성된 실리콘 단결정 잉곳은, 선단부 및 종단부를 절단하여 블록형상으로 하고, 잉곳의 직경을 균일하게 하기 위해 잉곳의 외경을 연삭하여 블록체로 한다. 특정 결정 방위를 나타내기 위해, 이 블록체에 오리엔테이션 플랫(orientation planarization)이나 오리엔테이션 노치(orientation notching)를 실시한다. 이 프로세스 후, 도 1에 나타내는 바와 같이, 블록체는 막대축 방향에 대해 소정 각도로 슬라이스 된다(공정 11). 공정 11에서 슬라이스된 웨이퍼는, 웨이퍼의 주변부의 이지러짐이나 칩을 방지하기 위해 웨이퍼 주변에 모떼기 가공한다(공정 12). 이 모떼기를 실시함으로써, 예를 들면 모떼기되어 있지 않은 실리콘 웨이퍼 표면상에 에피택셜 성장할 때에 주변부에 이상 성장이 일어나 환상으로 솟아오르는 크라운 현상(crowning phenomenon)을 억제할 수 있다. First, the grown silicon single crystal ingot is cut into a block shape by cutting the tip and end portions, and the outer diameter of the ingot is ground to make a block body in order to make the diameter of the ingot uniform. Orientation planarization or orientation notching is performed on this block body to indicate a specific crystal orientation. After this process, as shown in FIG. 1, a block body is sliced at a predetermined angle with respect to the rod axis direction (step 11). The wafer sliced in
이어, 슬라이스 등의 공정에서 생긴 얇은 원판형상의 실리콘 웨이퍼 표리면의 요철층을 평탄화하여 웨이퍼 표리면의 평탄도와 웨이퍼의 평행도를 높인다(공정 13). 이 평탄화 공정 13에서는, 연삭 또는 래핑에 의해 웨이퍼 표리면을 평탄화한다. Subsequently, the uneven layer of the thin disk-shaped silicon wafer front and back surfaces generated in the step of slice and the like is flattened to increase the flatness of the front and back surfaces of the wafer and the parallelism of the wafer (Step 13). In this
연삭에 의해 웨이퍼를 평탄화하는 방법으로는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같은 연삭장치(20)에 의해 행해진다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 실리콘 웨이퍼(21)를 재치하기 위한 피처리체 지지부인 턴테이블(22)이 도시하지 않은 구동기구에 의해 연직축 주위에 회전 가능하게 구성된다. 또한 턴테이블(22)의 상방측에 는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 턴테이블(22)에 척(22a)을 통해 흡착 재치된 실리콘 웨이퍼(21)에 대해, 그 연삭면을 누르도록 하여 연삭용 숫돌(23)을 지지하기 위한 숫돌 지지수단(24)이 설치된다. 이 숫돌 지지수단(24)은 도시하지 않은 구동기구에 의해 연삭용 숫돌(23)을 연직축 주위에 회전 가능하게 구성된다. 또한 실리콘 웨이퍼 상방에는 연삭시에 실리콘 웨이퍼(21)의 표면에 연삭수를 공급하기 위한 급수 노즐(26)이 설치된다. 이러한 연삭장치(20)에서는, 각 구동기구에 의해 연삭용 숫돌(23)과 실리콘 웨이퍼(21)를 상대적으로 회전시키고, 또 실리콘 웨이퍼(21)의 표면에서 연삭용 숫돌(23)과의 접촉부위보다 벗어난 부위에 급수 노즐(26)로부터 연삭수를 공급하고, 실리콘 웨이퍼(21)의 표면을 세정하면서 연삭용 숫돌(23)을 실리콘 웨이퍼(21)의 표면에 눌러 연삭한다. As a method of planarizing a wafer by grinding, it is performed by the grinding
또한 래핑에 의해 웨이퍼를 평탄화하는 방법으로는, 도 4에 나타내는 것과 같은 래핑장치(30)에 의해 행해진다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 우선, 캐리어 플레이트(31)를 래핑장치(30)의 썬 기어(37)와 인터널 기어(38)에 맞물리게 하고, 캐리어 플레이트(31)의 홀더 내에 실리콘 웨이퍼(21)를 셋한다. 그 후, 이 실리콘 웨이퍼(21)의 양면을 상정반(32)과 하정반(33)으로 끼우도록 유지하고, 노즐(34)로부터 연마제(36)를 공급함과 동시에, 썬 기어(37)와 인터널 기어(38)에 의해 캐리어 플레이트(31)를 유성 운동시키고, 동시에 상정반(32)과 하정반(33)을 상대방향으로 회전시킴으로써, 실리콘 웨이퍼(21)의 양면을 동시에 래핑한다. Moreover, as a method of planarizing a wafer by lapping, it is performed by the lapping
이렇게 하여 평면화 공정(13)을 실시한 실리콘 웨이퍼는, 웨이퍼 표리면의 평탄도와 웨이퍼의 평행도가 높여지고, 세정공정에서 세정되어 다음 공정으로 보내 진다. In this manner, the silicon wafer subjected to the
다음으로, 도 1로 되돌아가, 평탄화한 단일의 실리콘 웨이퍼를 스핀하면서 웨이퍼의 표면에 산에칭액을 공급하여, 공급한 산에칭액을 스핀에 의한 원심력에 의해 웨이퍼 표면 전체로 넓혀 웨이퍼 표면 전체를 에칭하여 웨이퍼 표면의 표면 거칠기(Ra)를 0.20㎛ 이하로 제어한다(공정 14). 이 매엽식 산에칭 공정(14)에서는, 모떼기 공정(12)이나 평탄화 공정(13)과 같은 기계가공 프로세스에 의해 도입된 가공 변질층을 에칭에 의해 완전히 제거한다. 산에칭액을 이용한 매엽식 산에칭을 실시함으로써, 웨이퍼의 표면 거칠기와 텍스처 사이즈의 제어를 한다. 이에 의해, 후에 계속되는 양면 동시 연마공정(16)이나 편면 연마공정에서 웨이퍼 표리면에서의 연마값을 각각 저감하면서, 평탄화 공정을 끝내었을 때의 웨이퍼 평탄도의 유지 및 웨이퍼 표면 거칠기의 저감의 쌍방을 달성할 수 있다. 이 매엽식 산에칭 공정(14)에서의 에칭 여유는, 편면 14∼16㎛, 웨이퍼 표리면의 합계 여유에서 28∼32㎛가 바람직하다. 에칭 여유를 상기 범위로 함으로써, 후에 계속되는 양면 동시 연마공정이나 편면 연마공정에서의 연마값을 크게 저감할 수 있다. 에칭 여유가 하한값 미만에서는 웨이퍼 표면 거칠기가 충분히 저감되어 있지 않기 때문에, 양면 동시 연마나 편면 연마의 부하가 크고, 상한값을 넘으면, 웨이퍼 평탄도가 손상되어 웨이퍼 제조에서의 생산성이 악화한다. 이 매엽식 산에칭 공정에서는 웨이퍼 표면의 표면 거칠기(Ra)를 0.20㎛ 이하, 바람직하게는 O.05㎛ 이하로 제어한다. 웨이퍼 표면의 표면 거칠기(Ra)를 상기 범위로 제어함으로써 후에 계속되는 양면 동시 연마공정이나 편면 연마공정에서의 연마값을 저감할 수 있고, 웨이퍼 제조의 생산 성이 향상하고, 비용을 저감할 수 있다. 웨이퍼 표면의 표면 거칠기(Ra)가 0.20㎛을 넘으면 후에 계속되는 양면 동시 연마공정이나 편면 연마공정에서의 연마값이 증가하는 문제가 생긴다.Next, returning to FIG. 1, the acid etching solution is supplied to the surface of the wafer while spinning a single flattened silicon wafer, the supplied acid etching solution is spread over the entire wafer surface by centrifugal force by spin, and the entire wafer surface is etched. The surface roughness Ra of the wafer surface is controlled to 0.20 µm or less (step 14). In this single sheet type
이 매엽식 산에칭 공정에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 매엽식 스피너(40)에 실리콘 웨이퍼(21)를 장전한다. 즉, 컵(41) 내에 배치된 진공 흡인식의 웨이퍼 척(42)에 의해 웨이퍼(21) 표면이 상면이 되도록 평면적으로 유지한다. 이어 웨이퍼(21) 상방에 설치된 에칭액 공급 노즐(43)을 도 5의 실선 화살표로 나타내는 바와 같이, 수평으로 이동시키면서, 에칭액 공급 노즐(43)로부터 산에칭액(44)을 웨이퍼(21)의 상면에 공급하면서 웨이퍼 척(42)에 의해 웨이퍼(21)를 스핀 회전시킴으로써, 웨이퍼 표면을 산에칭 처리하여 웨이퍼 표면의 가공 변질층을 제거한다. 웨이퍼(21)의 상면에 공급된 산에칭액(44)은, 스핀 회전의 원심력에 의해 웨이퍼 중심측으로부터 웨이퍼 외주 가장자리측으로 웨이퍼 표면의 가공 변질층을 에칭하면서 서서히 이동하고, 웨이퍼의 외주 가장자리로부터 물방울(44)이 되어 비산한다. In this single wafer type acid etching step, as shown in FIG. 5, the
본 발명의 매엽식 산에칭에 사용하는 산에칭액으로는, 불산, 질산 및 아세트산을 각각 함유한 수용액이나, 불산, 질산 및 인산을 각각 함유한 수용액, 불산, 질산 및 인산에 황산을 더 함유한 수용액 등을 예들 수 있다. 이 중, 불산, 질산 및 인산을 각각 함유한 수용액과, 불산, 질산 및 인산에 황산을 더 함유한 수용액이 각각 고평탄화를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 불산, 질산 및 인산을 각각 함유한 수용액은, 고평탄화와 낮은 표면 거칠기를 양립할 수 있고, 또한 에칭액의 점성도를 소정의 범위로 조정할 수 있기 때문에, 특히 바람직하다. 불산, 질산 및 인산을 각각 함유한 수용액의 경우, 이 수용액 중에 포함되는 불산, 질산 및 인산의 혼합 비율은, 중량%에서 4.5%∼10.5%:25.5%∼40.0%:30.0%∼45.5%가 바람직하다. 또한 불산, 질산 및 인산에 황산을 더 함유한 수용액의 경우, 이 수용액 중에 포함되는 불산, 질산, 인산 및 황산의 혼합 비율은, 중량%에서 4.5%∼10.5%:25.5%∼40.0%:30.0%∼45.5%:12.5%∼27.5%가 바람직하다. Examples of the acid etching liquid used for the single-leaf acid etching of the present invention include aqueous solutions containing hydrofluoric acid, nitric acid and acetic acid, aqueous solutions containing hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid, and further aqueous solutions containing hydrofluoric acid in hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid. Etc. can be mentioned. Among them, aqueous solutions containing hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid, and aqueous solutions containing sulfuric acid in hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid, respectively, are preferable because high flattening can be obtained. Aqueous solutions containing hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid are particularly preferable because they can achieve both high flattening and low surface roughness, and can adjust the viscosity of the etching solution within a predetermined range. In the case of the aqueous solution containing hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid, the mixing ratio of hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid contained in the aqueous solution is preferably 4.5% to 10.5%: 25.5% to 40.0%: 30.0% to 45.5% by weight. Do. In the case of the aqueous solution further containing sulfuric acid in hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid, the mixing ratio of hydrofluoric acid, nitric acid, phosphoric acid and sulfuric acid contained in the aqueous solution is 4.5% to 10.5%: 25.5% to 40.0%: 30.0% by weight. 45.5%: 12.5%-27.5% are preferable.
또한 산에칭액의 점성도는 10∼35mPa·sec이 알맞다. 더 바람직하게는 15∼25mPa·sec이다. 점성도가 10mPa·sec 미만이면, 액의 점성이 너무 낮아 웨이퍼 상면에 적하한 산에칭액이 원심력에 의해 웨이퍼 표면으로부터 바로 날아가 버려, 웨이퍼 표면에 균일히 또 충분히 접촉할 수 없다. 이 때문에 충분한 에칭 여유를 확보하는데 시간이 걸려, 생산성이 저하한다. 점성도가 35mPa·sec를 넘으면, 웨이퍼 표면에 적하한 산에칭액이 웨이퍼 상면에 필요 이상으로 긴 시간 머물게 된다. 이 때문에, 웨이퍼의 면내 및 외주형상을 컨트롤할 수 없어 웨이퍼 평탄도가 악화하는 불량이 생긴다. Moreover, the viscosity of an acid etching liquid is 10-35 mPa * sec suitably. More preferably, it is 15-25 mPa * sec. If the viscosity is less than 10 mPa · sec, the viscosity of the liquid is so low that the acid etching liquid dropped onto the upper surface of the wafer is blown off directly from the wafer surface by centrifugal force, and the wafer surface cannot be brought into uniform and sufficient contact. For this reason, it takes time to ensure sufficient etching margin, and productivity falls. When the viscosity exceeds 35 mPa · sec, the acid etching liquid dropped onto the wafer surface will stay on the upper surface of the wafer for longer than necessary. For this reason, it becomes impossible to control the in-plane and outer-circumferential shape of a wafer, and the defect which worsens wafer flatness arises.
또한 산에칭액의 표면 장력은 55∼60dyne/㎝가 알맞다. 표면 장력이 55dyne/㎝ 미만이면, 웨이퍼 상면에 적하한 산에칭액이 원심력에 의해 웨이퍼 표면으로부터 바로 날아가 버려, 웨이퍼 표면에 균일히 또 충분히 접촉할 수 없다. 이 때문에 충분한 에칭 여유를 확보하는데 시간이 걸려, 생산성이 저하한다. 표면 장력이 60dyne/㎝을 넘으면 웨이퍼 표면에 적하한 산에칭액이 웨이퍼 상면에 필요 이상으로 긴 시간 머물게 된다. 이 때문에, 웨이퍼의 면내 및 외주형상을 컨트롤할 수 없 어 웨이퍼 평탄도가 악화하는 불량이 생긴다. Moreover, the surface tension of acid etching liquid is suitable for 55-60 dyne / cm. If the surface tension is less than 55 dyne / cm, the acid etching liquid dropped onto the wafer upper surface immediately blows away from the wafer surface by centrifugal force, so that the surface cannot be uniformly and sufficiently contacted with the wafer surface. For this reason, it takes time to ensure sufficient etching margin, and productivity falls. When the surface tension exceeds 60 dyne / cm, the acid etching liquid dropped on the wafer surface stays longer than necessary on the upper surface of the wafer. For this reason, the in-plane and outer-circumferential shape of a wafer cannot be controlled, and the defect which deteriorates wafer flatness arises.
매엽식 산에칭에서 실리콘 웨이퍼(21)를 스핀시키는 스핀 회전수는, 실리콘 웨이퍼의 직경이나 산에칭액의 점성도, 적하하는 산에칭액의 공급 유량에 따라서도 다소 전후하지만, 500∼2000rpm 범위가 알맞다. 스핀 회전수 500rpm 미만이면 웨이퍼의 면내 및 외주형상을 컨트롤할 수 없어 웨이퍼 평탄도가 악화하는 불량이 생긴다. 스핀 회전수 2000rpm을 넘으면 웨이퍼 표면에 적하한 산에칭액이 원심력에 의해 웨이퍼 표면으로부터 바로 날아가 버려, 웨이퍼 표면에 균일히 또 충분히 접촉할 수 없다. 이 때문에 충분한 에칭 여유를 확보하는데 시간이 걸려, 생산성이 저하한다. The number of spin rotations for spinning the
웨이퍼(21) 표면을 산에칭 처리한 후는, 도시하지 않은 린스액 공급 노즐에 의해 순수 등의 린스액을 웨이퍼(21)의 상면에 공급하면서 웨이퍼(21)를 스핀 회전시킴으로써 웨이퍼(21) 표면에 잔류하는 산에칭액(44)을 세정한다. 세정후는 린스액의 공급을 정지한 상태에서 웨이퍼(21)를 스핀 회전시켜 웨이퍼(21)를 건조시킨다. 이어, 웨이퍼(21)를 뒤집어 웨이퍼(21) 이면이 상면이 되도록 웨이퍼 척(42)에 웨이퍼(21)를 유지하고, 마찬가지로 하여 산에칭 처리, 린스액 세정처리 및 건조처리를 행한다.After acid etching the surface of the
다음으로, 도 1로 되돌아가, 매엽식 산에칭 공정(14)를 끝낸 웨이퍼의 표리면을 동시에 연마하는 양면 동시 연마를 실시한다(공정 16). Next, returning to FIG. 1, double-sided simultaneous polishing for simultaneously polishing the front and back surfaces of the wafer which has completed the sheet type
양면 동시 연마하는 방법으로는, 도 6에 나타내는 것과 같은 양면 동시 연마장치(50)에 의해 행해진다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 우선, 캐리어 플레이 트(51)를 양면 동시 연마장치(50)의 썬 기어(57)와 인터널 기어(58)에 맞물리게 하고, 캐리어 플레이트(51)의 홀더 내에 실리콘 웨이퍼(21)를 셋한다. 그 후, 이 실리콘 웨이퍼(21)의 양면을 연마면측에 제1 연마포(52a)가 부착된 상정반(52)과 연마면측에 제2 연마포(53a)가 부착된 하정반(53)으로 끼우도록 유지하고, 노즐(54)로부터 연마제(56)를 공급함과 동시에, 썬 기어(57)와 인터널 기어(58)에 의해 캐리어 플레이트(51)를 유성 운동시키고, 동시에 상정반(52)과 하정반(53)을 상대방향으로 회전시킴으로써, 실리콘 웨이퍼(21)의 양면을 동시에 경면 연마한다. 전술한 매엽식 산에칭 공정(14)을 실시한 실리콘 웨이퍼는, 평탄화 공정을 끝내었을 때의 웨이퍼 평탄도를 유지함과 동시에, 원하는 웨이퍼 표면 거칠기를 갖고 있기 때문에, 이 양면 동시 연마공정(16)에서는 웨이퍼 표리면에서의 연마값을 저감할 수 있음과 동시에, 평탄화 공정을 끝내었을 때의 웨이퍼 평탄도의 유지 및 웨이퍼 표면 거칠기의 저감의 쌍방을 달성할 수 있다. 또한, 이 양면 동시 연마공정(16)에서는, 상정반(52)과 하정반(53)의 회전수를 각각 제어하면서 실리콘 웨이퍼의 표리면을 동시에 연마함으로써, 웨이퍼의 표리면을 눈으로 식별 가능한 편면경면 웨이퍼를 얻을 수 있다. 이렇게 본 발명의 실리콘 웨이퍼의 제조방법을 행함으로써 웨이퍼 제조에서의 생산성이 대폭 개선된다. As a method of simultaneously double-sided polishing, it is performed by the double-sided
또 본 실시형태에서는, 양면 동시 연마에 의해 웨이퍼의 표리면을 동시에 연마하였지만, 이 양면 동시 연마 대신, 웨이퍼의 표리면을 편면씩 연마하는 편면연마에 의해 웨이퍼를 연마해도 동일한 효과가 얻어지는 것은 말할 필요도 없다. Moreover, in this embodiment, although the front and back surfaces of the wafer were polished simultaneously by double-sided simultaneous polishing, it is necessary to say that the same effect can be obtained even by polishing the wafer by one-side polishing in which the front and back surfaces of the wafer are polished one by one instead of the double-sided simultaneous polishing. There is no.
실시예 Example
다음으로 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 상세히 설명한다. Next, the Example of this invention is described in detail with a comparative example.
(실시예 1) (Example 1)
우선, φ200㎜ 실리콘 웨이퍼를 준비하고, 평탄화 공정으로서, 도 4에 나타내는 래핑장치를 이용하여 실리콘 웨이퍼 표리면을 래핑을 실시했다. 래핑 공정에서의 연마제는, 번수가 #1000의 Al2O3을 포함하는 연마제를 사용하고, 공급하는 연마제 유량을 2.0L/min, 상정반의 하중을 100g/㎠, 상정반 회전수를 10rpm 및 하정반 회전수를 40rpm으로 각각 제어하면서 실리콘 웨이퍼의 평탄화를 행했다. First, a φ200 mm silicon wafer was prepared, and a silicon wafer front and back surface was wrapped using the lapping apparatus shown in FIG. 4 as a planarization step. Abrasive in the lapping process, the number of times of the Al 2 O # 1000 using the abrasive containing a 3, a slurry flow rate of supplying 2.0L / min, 100g / ㎠ the assumed half load, assumes a half revolutions the 10rpm and hajeong The silicon wafer was planarized while controlling the half rotation speed at 40 rpm, respectively.
다음으로, 도 5에 나타내는 매엽식 스피너를 이용하여 평탄화를 끝낸 실리콘 웨이퍼에 매엽식 산에칭을 실시했다. 에칭액에는, 불산, 질산 및 인산의 혼합 비율이 중량%에서 불산:질산:인산=4.9%:33.4%:36.4%로 한 산에칭액을 이용하였다. 또한 에칭에서의 스핀 회전수를 600rpm, 공급하는 에칭액의 유량을 10리터/분으로 각각 제어하고, 150초간 에칭을 행했다. 매엽식 산에칭에서의 에칭 여유는, 편면 15㎛이었다. Next, single wafer type etching was performed on the silicon wafer which had been planarized using the single wafer type | mold spinner shown in FIG. As the etching solution, an acid etching solution in which the mixing ratio of hydrofluoric acid, nitric acid and phosphoric acid was set at weight% to hydrofluoric acid: nitric acid: phosphoric acid = 4.9%: 33.4%: 36.4%. Moreover, the spin speed in etching was controlled at 600 rpm and the flow rate of the etching liquid to be supplied at 10 liters / minute, respectively, and etching was performed for 150 seconds. The etching allowance in sheet type acid etching was 15 micrometers on one side.
(실시예 2) (Example 2)
에칭 공정에서, 에칭액으로서 불산, 질산 및 아세트산을 각각 함유하고, 그 혼합 비율이 중량%에서 불산:질산:아세트산=8.95%:46.35%:14.72%인 수용액을 이용한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 평탄화 공정 및 에칭 공정을 실시했다. In the etching step, planarization was carried out in the same manner as in Example 1 except that an aqueous solution containing hydrofluoric acid, nitric acid, and acetic acid as an etching solution, each having a mixing ratio of hydrofluoric acid: nitric acid: acetic acid = 8.95%: 46.35%: 14.72% by weight%, was used. Process and the etching process were implemented.
(비교예 1) (Comparative Example 1)
매엽식 에칭 대신, 도 9에 나타내는 것과 같은 배치식 에칭을 행한 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 평탄화 공정 및 에칭 공정을 실시했다. A flattening step and an etching step were performed in the same manner as in Example 1 except that batch etching was performed as shown in FIG. 9 instead of the single wafer etching.
(비교예 2) (Comparative Example 2)
에칭 공정에서, 에칭액으로서 불산, 질산 및 아세트산을 각각 함유하고, 그 혼합 비율이 중량%에서 불산:질산:아세트산=8.95%:46.35%:14.72%인 수용액을 이용한 이외는 비교예 1과 마찬가지로 하여 평탄화 공정 및 에칭 공정을 실시했다. In the etching step, planarization was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 except that an aqueous solution containing hydrofluoric acid, nitric acid and acetic acid as an etching solution, each having a mixing ratio of hydrofluoric acid: nitric acid: acetic acid = 8.95%: 46.35%: 14.72% by weight%, was used. Process and the etching process were implemented.
(비교예 3) (Comparative Example 3)
에칭 공정에서, 에칭액으로서 48중량% NaOH 수용액을 이용한 이외는 비교예 1과 마찬가지로 하여 평탄화 공정 및 에칭 공정을 실시했다. In the etching step, the planarization step and the etching step were performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that 48 wt% NaOH aqueous solution was used as the etching solution.
(비교예 4) (Comparative Example 4)
에칭 공정에서, 에칭액으로서 48중량% KOH 수용액을 이용한 이외는 비교예 1과 마찬가지로 하여 평탄화 공정 및 에칭 공정을 실시했다. In the etching step, the planarization step and the etching step were performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that 48 wt% KOH aqueous solution was used as the etching solution.
(비교예 5) (Comparative Example 5)
래핑 공정에서 번수가 #1500의 Al2O3을 포함하는 연마제를 사용하고, 에칭 공정에서, 에칭액으로서 48중량% KOH 수용액을 이용한 이외는 비교예 1과 마찬가지로 하여 평탄화 공정 및 에칭 공정을 실시했다. In the lapping step, a flattening step and an etching step were performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that an abrasive containing Al 2 O 3 of # 1500 was used, and an 48% by weight aqueous KOH solution was used as the etching solution in the etching step.
(비교시험 1) (Comparative Test 1)
실시예 1, 2 및 비교예 1∼5에서 각각 얻어진 실리콘 웨이퍼에 대해, 비접촉 표면 거칠기계(채프먼사제)를 이용하여 그 웨이퍼 표면 거칠기와 TTV(Total Thickness Variation)로 표현되는 웨이퍼 평탄도를 구했다. 실시예 1, 2 및 비교예 1∼5에서 각각 얻어진 실리콘 웨이퍼에서의 웨이퍼 표면 거칠기와 TTV의 결과를 도 7에 나타낸다. About the silicon wafers obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5, the wafer surface roughness and wafer flatness expressed by TTV (Total Thickness Variation) were obtained using a non-contact surface roughness machine (manufactured by Chapman). The wafer surface roughness and TTV results in the silicon wafers obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5, respectively, are shown in FIG.
도 7로부터 명백하듯이, 비교예 1 및 2에서는, 웨이퍼 표면 거칠기는 개선되어 있지만, 웨이퍼 평탄도는 악화하고 있고, 비교예 3∼5에서는, 웨이퍼 평탄도는 양호하지만, 웨이퍼 표면 거칠기가 악화하고 있기 때문에, 각각 후에 계속되는 양면 동시 연마공정에서의 연마값을 크게 취할 필요가 있다. 이에 대해, 실시예 1 및 2에서는, 비교예 1 및 2에 비해 웨이퍼 표면 거칠기 및 웨이퍼 평탄도가 각각 개선되어 있고, 후에 계속되는 양면 동시 연마공정에서의 연마값을 대폭 저감할 수 있는 결과가 얻어졌다.As is apparent from FIG. 7, in Comparative Examples 1 and 2, the wafer surface roughness is improved, but wafer flatness is deteriorated. In Comparative Examples 3 to 5, wafer flatness is good, but wafer surface roughness is deteriorated. Therefore, it is necessary to make large the polishing value in the double-sided simultaneous polishing process which is continued after each. On the other hand, in Examples 1 and 2, compared with Comparative Examples 1 and 2, the wafer surface roughness and wafer flatness were respectively improved, and the result which can greatly reduce the polishing value in the subsequent double-side simultaneous polishing process was obtained. .
(비교시험 2) (Comparative Test 2)
실시예 1, 2 및 비교예 1∼5에서 각각 얻어진 실리콘 웨이퍼에 양면 동시 연마를 실시했다. 양면 동시 연마에서의 연마 여유는 편면 5㎛였다. 얻어진 웨이퍼에 대해 광산란식 파티클 카운터를 이용하여 웨이퍼 표면에 존재하는 크기가 65㎚ 이상의 LPD(Light Point Defect)의 수를 구했다. 상기 비교시험 1에서 구한 웨이퍼 표면 거칠기(Ra)와 LPD 수의 관계를 도 8에 나타낸다. Double-sided simultaneous polishing was performed on the silicon wafers obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5, respectively. The polishing allowance in double-sided simultaneous polishing was 5 micrometers on one side. The number of LPDs (Light Point Defects) having a size of 65 nm or more present on the wafer surface was determined using the light scattering particle counter for the obtained wafer. The relationship between the wafer surface roughness Ra and LPD number calculated | required by the said
도 8로부터 명백하듯이, 에칭후의 표면 거칠기(Ra)와 연마후의 표면 면질은 매우 상관하고 있고, 웨이퍼 표면의 표면 거칠기(Ra)가 0.20㎛ 이하, 바람직하게는 O.05㎛ 이하로, 연마후에 양호한 표면 면질이 얻어진 것을 알 수 있었다. As apparent from Fig. 8, the surface roughness Ra after etching and the surface quality after polishing are highly correlated, and the surface roughness Ra of the wafer surface is 0.20 µm or less, preferably 0.15 µm or less, and after polishing It was found that good surface quality was obtained.
본 발명의 실리콘 웨이퍼의 제조방법에 의하면, 양면 동시 연마공정이나 편 면 연마공정의 부하를 경감함과 동시에, 평탄화 공정을 끝내었을 때의 웨이퍼 평탄도의 유지 및 웨이퍼 표면 거칠기의 저감의 쌍방을 달성할 수 있다. 이 때문에, 반도체 실리콘 웨이퍼의 제조공정에 적용할 수 있다.According to the method of manufacturing the silicon wafer of the present invention, the load of the double-sided simultaneous polishing process and the one-side polishing process is reduced, and both the maintenance of the wafer flatness and the reduction of the surface roughness of the wafer at the end of the planarization process are achieved. can do. For this reason, it can apply to the manufacturing process of a semiconductor silicon wafer.
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KR1020077000812A KR100864347B1 (en) | 2004-09-06 | 2005-09-02 | Method for producing silicon wafer |
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Patent Citations (2)
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