KR20080078724A - 웨이퍼의 표면 평활 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼의 적어도 편측 표면을 평활화하는 방법으로서, 웨이퍼 표면의 볼록부에 따라 유체를 적용함으로써, 볼록부를 저감한다. 또는, 웨이퍼 표면에 유체를 적용함으로써, 웨이퍼 표면 전체를 평활화함과 아울러 웨이퍼 표면의 볼록부를 저감한다.
Figure P1020087017467
반도체 잉곳, 슬라이스, 웨이퍼, 평활화

Description

웨이퍼의 표면 평활 방법 및 그 장치 {METHOD FOR SMOOTHING WAFER SURFACE AND APPARATUS USED THEREFOR}
본 발명은, 웨이퍼의 표면 평활 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본원은, 2006년 1월 20일에 일본에서 출원된 일본 특허 출원 2006-012188호 및 2007년 1월 10일에 일본에서 출원된 일본 특허 출원 2007-002661호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
종래의 반도체 웨이퍼의 제조 방법은, 반도체 잉곳을 슬라이스하여 웨이퍼를 얻는 슬라이스 공정과, 슬라이스된 웨이퍼 표면에 랩핑(lapping)을 행하여, 슬라이스에 의해 생긴 표면 손상이나 요철(凹凸) 등을 제거하는 랩핑 공정, 또는, 평탄도를 향상시키기 위한 양면 연삭 또는 편면 연삭을 행하는 연삭 공정과, 이와 같은 공정으로 평탄화된 웨이퍼 표면의 가공 변형층(가공 대미지(damage)층) 제거를 위해, 웨이퍼를 산(酸) 또는 알칼리에 침지하여 에칭하는 에칭 공정과, 에칭된 웨이퍼를 연마하는 경면 연마 공정을 갖고 있었다.
그러나, 상기한 종래의 제조 방법의 각 공정에는 다음의 문제점이 있다.
연삭 공정 또는 랩핑 공정에 이용되는 평면 연삭은, 평탄도 향상에는 좋지만, 가공 변형층의 증대를 야기시키는 점으로부터, 이에 이어지는 공정에서는 이 공정 변형을 삭제하는 것이 필요하며, 그러기 위한 에칭 처리량을 많게 할 필요가 있기 때문에, 처리 시간이 걸리고, 생산성이 나쁘다.
또한, 이들과 유사한 기술로서는 일본공개특허공보 평11-135464호(특허 문헌 1)가 있다.
(발명이 해결하고자 하는 과제)
그러나, 웨이퍼의 랩핑, 양면 연삭, 편면 연삭을 이용하지 않고, 웨이퍼의 표면 형상을 제어하는 것은 용이하지 않았다. 또한, 상기의 스핀 에칭을 이용해도, 웨이퍼의 표면 형상을 제어하는 것은 곤란했다.
즉, 슬라이스 직후의 웨이퍼에 있어서, 평면도·평탄도·두께 균일성·표면 상태를 후공정인 디바이스 공정에 있어서 지장이 없는 레벨로 하기 위해서는, 웨이퍼면 내에 있어서의 두께 분포·요철 분포·가공 변형층 분포를 제어 가능한 가공 방법이 필요했지만, 이와 같은 가공 방법은 알려져 있지 않았다.
일 예로서, 랩핑·연삭에 있어서는 기계적 가공이기 때문에 가공 변형층이 생기지만, 이와 같은 가공 변형층을 생기게 하지 않고 웨이퍼 표면을 처리하는 것은 할 수 없었다.
랩핑·연삭에 있어서는 예를 들면 부분적인 볼록 형상의 부분만을 가공할 수 없고, 효율이 나쁜 데다가, 웨이퍼 전면에 가공 변형층이 생길 가능성이 있다.
침지식의 에칭에서는, 웨이퍼면 내에 있어서, 볼록부만을 처리한다는 바와 같이 면 내에서 기계가공 여유부(machining allowance)의 제어를 행하여 형상 제어를 행할 수 없어, 평탄도 등의 표면 상태는 전(前)공정의 랩핑·연삭보다도 악화되는 일은 있어도 향상시키는 일은 매우 곤란하다.
또한, 상기의 스핀 에칭에 있어서도, 상기 특허 문헌 1 공보의 명세서 0009단에 기재된 바와 같이, 「분사 노즐을 웨이퍼의 직경 전체에 걸쳐 수평 이동시켜, 한번에 웨이퍼의 편면 전체를 에칭하는 경우, 에칭액의 공급량과 분사 노즐의 이동 속도를 조정함으로써, 그 면 전체에 걸쳐 에칭 레이트를 균일하게 하는 것은 곤란하다.」라고 기재되어 있고, 실질적으로 0010단에 기재된 바와 같이「외주 부분(31)」「중심 부분(32)」으로부터 에칭액을 공급하여, 웨이퍼의 전면(全面)을 균일하게 에칭할 뿐이며, 웨이퍼면 내에서의 기계가공 여유부의 분포를 제어한다는 발상은 기재도 시사도 되어 있지 않다. 또한, 0015단에 「침지식 산(酸) 에칭에 비하여 가공 변형층 제거가 평탄성을 무너뜨리는 일 없이, 게다가 매우 고(高)정밀도하게 행해진다」와 같이, 이 스핀 에칭에 의해, 평면도·평탄도·두께 균일성·표면 상태를 적극적으로 향상하려고 하는 기재는 없다.
본 발명은, 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 이하의 목적을 달성하려고 하는 것이다.
1. 가공 변형층의 발생을 저감하거나, 또는, 가공 변형층을 발생시키지 않고 웨이퍼를 처리하여 기계가공 여유부를 저감하여, 반도체 잉곳으로부터 슬라이스하는 웨이퍼 수를 증대시켜 웨이퍼 제조 코스트(cost)의 삭감을 도모하는 것.
2. 웨이퍼면 내에 있어서의 볼록의 표면 상태에 대응하여, 유체의 적용에 의한 기계가공 여유부가 웨이퍼면 내에서 제어 가능하여, 웨이퍼에 있어서의 평면도·평탄도·두께 균일성·표면 상태의 향상을 도모하는 것.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명의 제1 형태의 웨이퍼의 표면 평활 방법은, 반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼의 적어도 편측 표면을 평활화하는 방법으로서,
상기 웨이퍼 표면의 볼록부에 따라 유체를 적용함으로써, 동(同) 볼록부를 저감하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 제2 형태의 웨이퍼의 표면 평활 방법은, 반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼의 적어도 편측 표면을 평활화하는 방법으로서,
상기 웨이퍼 표면에 유체를 적용함으로써, 동 웨이퍼 표면 전체를 평활화함과 아울러 동 웨이퍼 표면의 볼록부를 저감하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 제3 형태의 웨이퍼의 표면 평활 방법은, 반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼의 적어도 편측 표면을 평활화하는 방법으로서,
상기 웨이퍼 표면의 요철에 따라 유체를 적용함으로써, 동 웨이퍼 표면을 평활화하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 제4 형태의 웨이퍼의 표면 평활 장치는, 반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼의 적어도 편측 표면을 평활화하는 장치로서,
상기 웨이퍼 표면의 볼록부를 검출하는 검출 수단, 그 검출에 따라 유체를 웨이퍼 표면에 공급함으로써, 동 볼록부를 저감하는 공급 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 상기 웨이퍼 표면으로의 유체의 적용을 상기 표면의 볼록부에 따라 제어함으로써, 웨이퍼 표면을 평활화하는 것이 가능해진다는 효과를 가져올 수 있다.
도1 은 본 발명에 따른 매엽(枚葉) 에칭 장치의 일 실시 형태를 나타내는 개략 정면도이다.
도2 는 웨이퍼 회전수가 600rpm 일 때, 노즐 위치를 바꾼 기계가공 여유부의 결과를 나타내는 그래프이다.
도3 은 웨이퍼 회전수가 100rpm 일 때, 노즐 위치를 바꾼 기계가공 여유부의 결과를 나타내는 그래프이다.
도4 는 웨이퍼 회전수가 1500rpm 일 때, 노즐 위치를 바꾼 기계가공 여유부의 결과를 나타내는 그래프이다.
도5A 는 노즐의 이동 궤적을 나타내는 평면도로서, 중심으로부터 135mm의 위치에서 30mm로의 위치로의 궤적을 나타낸다.
도5B 는 노즐의 이동 궤적을 나타내는 평면도로서, 중심으로부터 30mm의 위치에서 0mm(중심)로 향하는 궤적을 나타낸다.
도6A 는 도5A 의 노즐 이동의 경우에 있어서의 웨이퍼 에칭 기계가공 여유부의 분포를 나타내는 그래프이다.
도6B 는 도5B 의 노즐 이동의 경우에 있어서의 웨이퍼 에칭 기계가공 여유부의 분포를 나타내는 그래프이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 : 매엽 에칭 장치
10 :웨이퍼 회전 수단
20 : 에칭액 공급 수단
30 : 노즐 위치 제어 수단
W : 웨이퍼
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하, 본 발명에 따른 평활화 방법 및 그 장치의 제1 실시 형태를, 도면에 기초하여 설명한다.
도1 은, 본 실시 형태에 있어서의 평활화 장치를 나타내는 개략 정면도로서, 도면에 있어서, 부호(1)는, 평활화 장치를 이루는 매엽(枚葉) 에칭 장치이다.
본 실시 형태의 매엽 에칭 장치(1)는, 웨이퍼(W)를 지지하는 스테이지(11)와, 이 스테이지(11)에 회전축(12)에 의해 접속되고, 스테이지(11)를 회전축(12)을 통하여 회전 구동하는 모터 등의 회전 구동원(13)을 갖고 있고, 이들은 웨이퍼 회전 수단을 구성하고 있다.
또한, 매엽 에칭 장치(1)는, 에칭액을 공급하는 에칭액 공급 수단(20)과, 이 에칭액 공급 수단(20)으로부터 에칭액을 공급받아 웨이퍼(W)로 에칭액을 분출하는 노즐(31)과, 이 노즐(31)을 이동 가능하게 지지하기 위한 노즐 기부(基部;32) 및, 노즐 기부(32)의 위치·이동을 규제하기 위한 가이드부(33)를 갖고 있고, 이들은, 노즐 위치 제어 수단(30)을 구성하는 것이다. 노즐 기부(32)에는, 노즐 기부(32)에 대하여 노즐(31)의 각도를 조절하는 기구, 노즐(31) 선단부의 웨이퍼(W)로부터의 높이 위치를 조절하는 기구 및, 노즐(31)로부터의 에칭액 분출·비(非)분출 전환 기구가 형성되어 있고, 이들은 분사 상태 제어 수단(40)을 구성하는 것이다.
또한, 매엽 에칭 장치(1)는, 회전 구동원(13)의 회전수를 제어하여 웨이퍼 회전수를 설정하고, 에칭액 공급 수단(20)을 제어하여 에칭액의 공급 상태를 규정함과 아울러, 노즐 위치 제어 수단(30), 분사 상태 제어 수단(40)을 제어하여 노즐(31)의 상태·위치를 설정하는 제어 수단(50)을 갖는다. 이 제어 수단(50)은 CPU 등의 연산부(51)와 복수의 메모리(52, 53··)를 갖는 것으로 된다. 부호(70)는 웨이퍼 표면의 검출 수단으로서, 레이저 반사 방식을 이용하고 웨이퍼 표면의 레이저 반사를 이용하여 웨이퍼 표면의 요철을 측정하는 것이다. 검출 수단(70)은 매엽 에칭 장치(1) 내에 설치하지 않고, 독립 장치로서 웨이퍼 표면의 요철을 측정하도록 해도 좋다.
에칭액 공급 수단(20)은, 산(酸) 에칭액을 노즐(31)에 공급하는 것으로 되고, 구체적으로 실리콘 웨이퍼(W)를 처리하는 경우에는, HF, HNO3, H3PO4 등을 공급하는 것이 바람직하다. 여기서, HF, HNO3은 실리콘 표면 산화 및 산화 실리콘의 용해에 의해 표면을 에칭하고, H3PO4은 주로 에칭액에 있어서의 점도를 컨트롤하기 위해 이용되고 있는 것이다. 에칭액 공급 수단(20)은, 이들의 산을 미리 소정의 혼합비로 혼합하여 노즐(31)에 공급해도 좋고, 따로따로 노즐(31)에 공급하여 노 즐(31) 부근에서 각각이 혼합하도록 해도 좋다.
노즐 위치 제어 수단(30)에 있어서는, 노즐 기부(32)의 이동을 규제하는 가이드부(33)가, 웨이퍼(W)의 회전 중심을 지나 웨이퍼(W) 반경 방향으로 노즐(31)을 이동 가능하도록 노즐 기부(32)를 지지하고 있다. 가이드부(33)는, 노즐 기부(32)가 그 길이 방향으로 이동 가능한 구성으로 할 수도 있다. 노즐(31)의 웨이퍼(W) 회전 중심에 대한 위치는 노즐 기부(32)의 가이드부(33)의 길이 방향의 이동 위치에 의해 설정 가능하게 되어 있다. 노즐 기부(32)는 가이드부(33)에 대하여 그 길이 방향으로 이동하는 기구를 갖는 것으로 되어 있다.
가이드부(33)가, 웨이퍼(W) 회전 중심을 지나도록 일단이 형성되고 타단이 수평 방향으로 회전 가능하게 지지되어 있고, 가이드 부재를 수평 방향으로 회동함으로써 이동하고 있는 노즐(31)이 웨이퍼(W)면 내 방향으로 이동 가능하게 하는 구성으로 할 수도 있다.
분사 상태 제어 수단(40)은, 노즐 기부(32)에 형성되고, 노즐 기부(32)에 대하여 노즐(31)의 각도를 조절하는 각도 조절 수단과, 노즐(31) 선단부의 웨이퍼(W)로부터의 높이 위치를 조절하는 높이 조절 수단 및, 노즐(31)로부터의 에칭액 분출·비분출을 전환하는 밸브체를 갖는 것으로 된다. 또한, 밸브체를 형성하지 않고 에칭액 공급 수단(20)으로부터의 공급을 전환하도록 하는 것도 가능하다.
제어 수단(50)은, 메모리(52, 53··)로서, 처리 전의 웨이퍼(W)의 표면 요철 형상을 기억하는 것, 노즐(31) 위치와 에칭 상태를 기억하는 것, 에칭액의 분출량과 에칭 상태를 기억하는 것, 처리 후에 기준이 되는 웨이퍼(W)의 형상을 기억하 는 것을 적어도 가짐과 아울러, 이들을 연산하여, 노즐(31)의 이동 및 에칭액의 분사 상태를 연산하는 연산부(51)를 갖는 것으로 된다. 또한, 메모리(52)는 처리 전의 웨이퍼(W)의 표면 상황을 검출 수단(70)을 이용해 검출하여, 그 데이터를 보관하고 있다. 또한, 이 메모리 데이터는 처리하는 웨이퍼마다 검출 수단에 의해 그 표면 상황을 검출하여, 그 데이터를 보관해도, 또한 일정 수의 웨이퍼마다 대표하여 검출 수단에 의해 검출되어 보관되어도 좋고, 또한 잉곳마다 일정 웨이퍼의 볼록부를 검출해도, 또한 웨이퍼의 품질마다 정해진 데이터를 사용해도 좋다.
본 실시 형태의 매엽 에칭 장치(1)에 있어서 웨이퍼의 평활화 처리를 행하려면, 우선, 웨이퍼(W)를 검출 수단(70)을 이용하여, 동 웨이퍼(W)의 표면을 복수의 영역으로 나누어 표면상의 요철을 측정하고, 그 검출 데이터를 웨이퍼(W) 형상의 제어 수단(50)에 입력하여, 메모리(52)에 이 검출 데이터를 기억한다.
이어서, 웨이퍼(W)를 스테이지(11)에 의해 지지하고, 제어 수단(50)에 의해 제어된 상태에서 회전 구동원(13)에 의해 이 스테이지(11)를 회전 구동한다.
제어 수단(50)에 의해, 에칭액 공급 수단(20)으로부터 소정의 조성(組成)을 갖는 에칭액을 노즐(31)에 공급함과 아울러, 노즐 위치 제어 수단(30), 분사 상태 제어 수단(40)을 제어하여 노즐(31)의 상태·위치·분출 시간을 제어한 상태에서 웨이퍼(W)에 에칭액을 분출한다.
소정의 상태에서 에칭을 행하면, 에칭액 공급 수단(20)으로부터의 에칭액 공급을 정지함과 아울러, 순수(純水) 등의 린스액을 공급하여 웨이퍼(W) 표면의 에칭액을 세정하고, 그 후, 필요하다면, 웨이퍼(W)를 뒤집어 이면(裏面)에 대하여 동일 하게 에칭을 행한다.
여기서, 본 실시 형태에 있어서, 웨이퍼(W)에 있어서의 기계가공 여유부의 제어를 행하는 방법을 상세하게 설명한다.
미리, 노즐(31)로부터 일정 유량의 에칭액을 유출했을 때의 단위 시간마다의 에칭량을 측정하고, 웨이퍼(W) 온도 또는 상기 에칭액 온도, 상기 에칭액 조성의 변화에 의한 에칭량의 데이터도 미리 측정하여, 제어 수단(50)이 보관하고 있다. 다음으로, 메모리(52)의 데이터와 미리 측정해 둔 웨이퍼의 에칭량으로부터 웨이퍼(W)의 각 영역에서의 에칭액의 유속·유량을 설정한다. 이에 따라 제어 수단(50)은 웨이퍼(W)면 내에 있어서의 기계가공 여유부의 설정치에 기초하여, 노즐(31) 이동 등의 분사 상태, 상기 에칭액 점도 및, 에칭 반응 조건을 제어한다.
본 실시 형태에 있어서의 매엽 에칭에 의하면, 반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼(W)를 회전시키고, 이 회전 상태의 웨이퍼(W) 표면에 에칭액 온도·점도·조성 등의 기본 조건을 제어한 상태에서 노즐(31)로부터 에칭액을 분사함과 아울러, 노즐(31) 위치 및 웨이퍼 회전수로 대표되는 처리의 파라미터를 제어함으로써, 웨이퍼(W) 표면의 면 내에 있어서의 에칭액의 유속·유량을 제어하는 것이 가능해진다. 이와 같이 웨이퍼(W) 표면에 있어서의 볼록부에 대하여 기계가공 여유부를 정확히 제어함으로써, 상기 웨이퍼(W) 표면의 평활화를 얻을 수 있다.
또한, 랩핑·연삭(편면 또는 양면) 등의 기계적 연삭을 행하는 일 없이 웨이퍼의 표면을 평활화하는 것이 가능해지기 때문에, 이들의 랩핑·연삭 공정에 의해 생기는 문제, 구체적으로는, 가공 변형층의 발생이나, 그에 수반하는 웨이퍼 처리 에 있어서의 기계가공 여유부의 증대를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 에칭을 액체로 행하고 있지만, 기체라도 좋다. 또한, 웨이퍼의 표면 형상을 각 웨이퍼에서 측정하여 에칭량을 결정하고 있지만, 동일 잉곳마다, 동일 슬라이스 공정마다라도 좋고, 또한 슬라이스기(機), 잉곳의 특징으로부터 표면 형상의 특징이 결정된다면, 사전에 정해진 에칭량을 데이터화해 두고, 그것을 각 웨이퍼에 이용해도 좋다. 그 외에, 여러 가지의 조건마다 데이터를 작성해 두어, 적절히 그것을 직접 이용하거나, 또는 상기 웨이퍼의 특징을 가미하여 그것을 보정하여 이용해도 좋다.
이하, 실제의 웨이퍼에 대한 에칭 상태에 대하여 설명한다.
도2 는, 300mm 실리콘 웨이퍼에 대하여, 웨이퍼 회전수 600rpm, 노즐 위치를 웨이퍼 중심으로부터 0mm, 15mm, 30mm, 60mm, 90mm, 120mm, 135mm, 150mm와 같이 바꾸고, 이들 각 점에 있어서, 1초간만 에칭액을 분출했을 때에 있어서의, 웨이퍼 전체의 기계가공 여유부를 나타내는 것이다.
이때, 에칭액은 HF:HNO3:H3PO4의 혼합액을 사용했다.
도3 은, 도2 와 동일하게 노즐 위치를 변화시킨 것이지만, 웨이퍼 회전수가 100rpm으로 한 것이다.
도4 는, 도2 와 동일하게 노즐 위치를 변화시킨 것이지만, 웨이퍼 회전수가 1500rpm으로 한 것이다.
이들의 결과로부터, 노즐(31)이 웨이퍼(W)의 중심 위치에 있을 때는 중심에 있어서의 기계가공 여유부가 커지고, 그 이외는 그다지 기계가공 여유부는 크지 않다. 노즐이 웨이퍼 외측으로 이동함에 따라, 에칭액의 분사 위치에 있어서의 기계가공 여유부가 커지는 경향이 있는 것을 알 수 있다.
웨이퍼 회전수의 변동에서는, 회전수를 크게 하면 기계가공 여유부의 불균일이 다소 증대한다는 경향이 있는 것을 알 수 있다.
이들 결과로부터, 노즐(31)이 웨이퍼(W)의 중심 위치 부근에 있을 때에는 그 영역에 있어서의 기계가공 여유부가 다른 영역과 비교하여 커진다. 노즐이 웨이퍼 외측으로 이동함에 따라, 에칭액의 분사 위치보다 내측의 기계가공 여유부가 상대적으로 작아져 가지만, 이 경향은 웨이퍼 회전수가 커질수록 현저해진다. 이는, 회전수가 커질수록, 에칭액을 외측으로 흘리려고 하는 원심력이 증대하고, 역으로 웨이퍼 내측에는 에칭액이 충분히 흘러들어가지 않게 되는 것과 관계된다고 생각된다.
이와 같이, 웨이퍼 지름 방향에 있어서의 노즐 위치를 변화시킴으로써, 웨이퍼의 지름 방향으로 분할된 원환(圓環) 형상(도넛 형상)의 영역에 있어서 기계가공 여유부를 설정하는 것이 가능해진다.
또한, 도5A, 도5B, 도6A, 도6B 에 있어서, 도2 에 있어서의 노즐 위치가 각 점에 있는 경우에 대하여, 노즐을 이동시킨 경우의 웨이퍼 전면에 있어서의 에칭 기계가공 여유부를 나타낸다. 여기서, 도6A 에 나타내는 기계가공 여유부의 상태는, 도5A 에 나타내는 바와 같이, 노즐을 웨이퍼 중심으로부터 135mm의 위치에서 중심으로부터 30mm의 위치까지 이동시킨 것을 나타내고, 도6B 에 나타내는 기계가 공 여유부의 상태는, 도5B 에 나타내는 바와 같이, 노즐을 웨이퍼 중심으로부터 30mm의 위치에서 중심으로부터 0mm(중심)의 위치까지 이동시킨 것을 나타내고 있다. 이때, 웨이퍼 중심에 대한 노즐의 이동 속도는 1mm/sec이다.
이와 같이, 도2 에 나타내는 바와 같이 각 노즐 위치의 데이터로부터, 웨이퍼 전체의 기계가공 여유부의 상태를 설정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 웨이퍼 표면으로의 유체의 적용을 상기 표면의 볼록부에 따라 제어함으로써, 웨이퍼 표면을 평활화하는 것이 가능해진다는 효과를 가져올 수 있다.

Claims (13)

  1. 반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼의 적어도 편측 표면을 평활화하는 방법으로서,
    상기 웨이퍼 표면의 볼록부에 따라 유체를 적용함으로써, 동(同) 볼록부를 저감하는 웨이퍼의 표면 평활 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼의 적어도 편측 표면을 평활화하는 방법으로서,
    상기 웨이퍼 표면의 볼록부를 검출하여, 그 검출에 따라 유체를 적용함으로써, 동 볼록부를 저감하는 웨이퍼의 표면 평활 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 볼록부의 검출은 웨이퍼마다 행해지는 웨이퍼의 표면 평활 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 볼록부의 검출은 소정수량의 웨이퍼마다 행해지는 웨이퍼의 표면 평활 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 볼록부의 검출은 미리 설정된 볼록부 데이터를 이용하는 웨이퍼의 표면 평활 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼는 1매마다 평활 처리되는 웨이퍼의 표면 평활 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 회전 상태, 상기 유체의 조성, 상기 유체의 점도, 상기 유체의 분사 상태, 상기 유체의 분사 위치 및 분사 위치의 이동 상태, 상기 유체의 분사 시간 중 어느 1개 이상을 제어함으로써 상기 웨이퍼 표면으로의 유체의 적용을 제어하는 웨이퍼의 표면 평활 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유체가 산성인 웨이퍼의 표면 평활 방법.
  9. 반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼의 적어도 편측 표면을 평활화하는 방법으로서,
    상기 웨이퍼 표면에 유체를 적용함으로써, 동 웨이퍼 표면 전체를 평활화함과 아울러 동 표면의 볼록부를 저감하는 웨이퍼의 표면 평활 방법.
  10. 반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼의 적어도 편측 표면을 평활화하는 방법으로서,
    상기 웨이퍼 표면의 요철에 따라 유체를 적용함으로써, 동 웨이퍼 표면을 평활화하는 웨이퍼의 표면 평활 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼의 적어도 편측 표면을 평활화하는 방법으로서,
    상기 웨이퍼 표면의 요철을 검출하여, 동 검출에 따라 유체를 적용함으로써, 동 웨이퍼 표면을 평활화하는 웨이퍼의 표면 평활 방법.
  12. 반도체 잉곳을 슬라이스하여 얻어진 웨이퍼의 적어도 편측 표면을 평활화하는 장치로서,
    상기 웨이퍼 표면의 볼록부를 검출하는 검출 수단, 그 검출에 따라 유체를 웨이퍼 표면에 공급함으로써, 동 볼록부를 저감하는 공급 수단을 갖는 웨이퍼의 표면 평활 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 공급 수단은, 웨이퍼 회전 수단과, 에칭액을 공급하는 에칭액 공급 수 단과, 상기 에칭액을 상기 웨이퍼에 분사하는 노즐과, 상기 노즐로부터 상기 에칭액의 분사 상태를 제어하는 분사 제어 수단의 적어도 하나를 갖는 웨이퍼의 표면 평활 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009267159A (ja) * 2008-04-25 2009-11-12 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 半導体ウェーハの製造装置及び方法
CN106170848A (zh) * 2014-09-16 2016-11-30 Mt系统公司 采用高温湿法进行的蓝宝石减薄和平滑化
JP2018147908A (ja) * 2015-07-27 2018-09-20 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法および基板処理装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5291415A (en) * 1991-12-13 1994-03-01 Hughes Aircraft Company Method to determine tool paths for thinning and correcting errors in thickness profiles of films
US5433650A (en) * 1993-05-03 1995-07-18 Motorola, Inc. Method for polishing a substrate
JPH0750234A (ja) * 1993-08-04 1995-02-21 Komatsu Electron Metals Co Ltd 半導体ウェーハ製造装置および製造方法
US5700180A (en) * 1993-08-25 1997-12-23 Micron Technology, Inc. System for real-time control of semiconductor wafer polishing
JP3194037B2 (ja) 1996-09-24 2001-07-30 東京エレクトロン株式会社 枚葉回転処理方法及びその装置
TW346649B (en) * 1996-09-24 1998-12-01 Tokyo Electron Co Ltd Method for wet etching a film
US5968239A (en) * 1996-11-12 1999-10-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Polishing slurry
JPH11135464A (ja) 1997-10-30 1999-05-21 Komatsu Electron Metals Co Ltd 半導体ウェハの製造方法
US6294469B1 (en) 1999-05-21 2001-09-25 Plasmasil, Llc Silicon wafering process flow
US6376395B2 (en) * 2000-01-11 2002-04-23 Memc Electronic Materials, Inc. Semiconductor wafer manufacturing process
JP2002134466A (ja) * 2000-10-25 2002-05-10 Sony Corp 半導体装置の製造方法
US7086933B2 (en) * 2002-04-22 2006-08-08 Applied Materials, Inc. Flexible polishing fluid delivery system
US6939210B2 (en) * 2003-05-02 2005-09-06 Applied Materials, Inc. Slurry delivery arm
KR100582837B1 (ko) * 2003-12-23 2006-05-23 동부일렉트로닉스 주식회사 웨이퍼 평탄화 장치 및 방법
JP4974904B2 (ja) * 2006-01-31 2012-07-11 株式会社Ｓｕｍｃｏ ウェーハの枚葉式エッチング方法
JP2008198906A (ja) * 2007-02-15 2008-08-28 Sumco Corp シリコンウェーハの製造方法

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