WO2012073317A1 - Method of manufacturing recycled semiconductor wafer - Google Patents

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Abstract

With respect to the manufacture of semiconductor integrated circuit devices, the percentage of the total loaded wafer as raw material thereof which is discharged from the line externally thereto from the loading of the wafer through the stages prior to the wafer chip making step, i.e., of used wafer, is very large, and hence, the recycling of the used wafer is considered to be crucial. The present invention provides a method of recycling used wafer, wherein: a structural layer on a substrate on a device face (obverse-side main face) is removed by wafer etching; thereafter, a comparatively rigid polishing pad and a slurry comprising free abrasive grains are used in executing a wet chemical mechanical polish, thus removing a pattern of unevenness on the face which is intended to serve as the device face; and thereafter, a comparatively flexible regular polishing pad and the slurry comprising free abrasive grains are used in removing particles on the same face.

Description

再生半導体ウエハの製造方法Manufacturing method of recycled semiconductor wafer
 本発明は、トランジスタや配線等からなる回路、パターン等の層(機能層)が形成された使用済みの半導体ウエハ等から、半導体集積回路装置等の製造又は製造工程におけるテストに適する再生半導体ウエハ等を製造する方法に関する。 The present invention relates to a recycled semiconductor wafer suitable for manufacturing a semiconductor integrated circuit device or the like or testing in a manufacturing process from a used semiconductor wafer or the like on which a layer (functional layer) such as a circuit or a pattern including transistors and wirings is formed. It relates to a method of manufacturing.
 日本特開2001-358107号公報(特許文献1)または、その対応米国特許公開2001-0039101号公報(特許文献2)には、使用済みの半導体ウエハを、半導体集積回路製造に適する半導体ウエハに再生する方法として、ウエットエッチングで半導体ウエハ上の異性物質を除去し、その後、研磨を施す技術が開示されている。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-358107 (Patent Document 1) or corresponding US Patent Publication No. 2001-0039101 (Patent Document 2) recycles a used semiconductor wafer into a semiconductor wafer suitable for manufacturing a semiconductor integrated circuit. As a method for this, a technique is disclosed in which isomeric substances on a semiconductor wafer are removed by wet etching, and then polishing is performed.
 日本特開2004-260137号公報(特許文献3)または、その対応米国特許第7022586号公報(特許文献4)にも、使用済みの半導体ウエハを、半導体集積回路製造に適する半導体ウエハに再生する方法として、同様の技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-260137 (Patent Document 3) or corresponding US Pat. No. 7,022,586 (Patent Document 4) also discloses a method for reclaiming a used semiconductor wafer into a semiconductor wafer suitable for manufacturing a semiconductor integrated circuit. A similar technique is disclosed.
 日本特開2002-057129号公報(特許文献5)または、その対応米国特許第6406923号公報(特許文献6)には、使用済みの半導体ウエハを、半導体集積回路製造に適する半導体ウエハに再生する方法として、機械的研磨の代わりに、金属汚染を低減するために、ブラスト加工、または、硬質粒子圧接法を用いる技術が開示されている。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-057129 (Patent Document 5) or corresponding US Pat. No. 6,406,923 (Patent Document 6) discloses a method of reclaiming a used semiconductor wafer into a semiconductor wafer suitable for manufacturing a semiconductor integrated circuit. In order to reduce metal contamination instead of mechanical polishing, a technique using blasting or hard particle pressure welding is disclosed.
 日本特開2007-243159号広報(特許文献7)には、金属膜などの被膜が形成されている半導体ウエハ、所謂ダミーウエハを、ドライエッチングすることによって、再び使用できるように再生する手法が公開されている。 In Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2007-243159 (Patent Document 7), a technique for reclaiming a semiconductor wafer on which a film such as a metal film is formed, a so-called dummy wafer, so that it can be used again by dry etching is disclosed. ing.
 日本特開2004-356231号広報(特許文献8)または、その対応米国特許公開2007-0023395号公報(特許文献9)には、遊離砥粒を含むスラリと多孔質ポリウレタン研磨パッドを用いた研磨により、原材料としての半導体ウエハを製造する方法が開示されている。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-356231 (Patent Document 8) or corresponding US Patent Publication No. 2007-0023395 (Patent Document 9) discloses that polishing using a slurry containing loose abrasive grains and a porous polyurethane polishing pad is used. A method of manufacturing a semiconductor wafer as a raw material is disclosed.
 日本特開2004-337992号広報(特許文献10)には、固定砥粒研磨パッドを用いて、半導体製造工程のCMP(Chemical Mechanical Polishing)処理を行う方法が開示されている。 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-337992 (Patent Document 10) discloses a method of performing a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process of a semiconductor manufacturing process using a fixed abrasive polishing pad.
 Electronic Journal 2007年10月号、47頁(非特許文献1)には、使用済みの半導体ウエハを、半導体集積回路製造に適する半導体ウエハに再生する方法として、研磨を用いず、ウエットエッチングおよびドライエッチングを併用することにより、半導体ウエハの損失量を9マイクロメートルに抑えて半導体ウエハの再生が可能な技術が開示されている。 Electronic Journal October 2007, page 47 (Non-Patent Document 1) describes a method for reclaiming a used semiconductor wafer into a semiconductor wafer suitable for manufacturing a semiconductor integrated circuit, without using polishing, wet etching and dry etching. A technique is disclosed in which the semiconductor wafer can be regenerated while the loss of the semiconductor wafer is suppressed to 9 micrometers by using together.
特開2001-358107号公報JP 2001-358107 A 米国特許公開2001-0039101号公報US Patent Publication 2001-0039101 特開2004-260137号公報JP 2004-260137 A 米国特許第7022586号公報US Pat. No. 7,022,586 特開2002-057129号公報JP 2002-057129 A 米国特許第6406923号公報US Pat. No. 6,406,923 特開2007-243159号広報JP 2007-243159 PR 特開2004-356231号広報JP 2004-356231-A 米国特許公開2007-0023395号公報US Patent Publication No. 2007-0023395 特開2004-337992号広報Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-337992
 半導体装置または半導体集積回路装置の製造(ウエハ工程)においては、主に単結晶シリコンウエハのデバイス面上に、素子を形成し、その上に配線層を必要に応じて堆積することで、ウエハ上の多数の単位チップ領域を完成させる。その後、ウエハを通常、所定の厚さまで裏面研削を実施した後、単位チップ領域に分割している(裏面研削と分割等の工程を総称して「ウエハチップ化工程」という)。ところが、原材料としてのウエハ投入からウエハチップ化工程前の段階で、ラインから外部に排出されるウエハ、すなわち「途中排出ウエハ(使用済みウエハ)」の全投入ウエハに占める比率が極めて高いことから、使用済みウエハの再生が重要視されている。 In the manufacture of a semiconductor device or a semiconductor integrated circuit device (wafer process), an element is formed mainly on the device surface of a single crystal silicon wafer, and a wiring layer is deposited on the device surface as necessary. A large number of unit chip areas are completed. Thereafter, the wafer is usually subjected to back surface grinding to a predetermined thickness, and then divided into unit chip regions (steps such as back surface grinding and division are collectively referred to as “wafer chip forming step”). However, since the ratio of the wafers that are discharged from the line to the outside, that is, the “halfway discharged wafers (used wafers)” in the stage before the wafer chip formation process from the wafer input as a raw material, is extremely high, The recycling of used wafers is regarded as important.
 一般に、ウエハの厚さは800マイクロメートル前後であり、半導体製造装置との関係で100マイクロメートル前後の厚さの減少まで許容できると判断されている。ところが、これまでの主要なウエハ再生技術では、機械的研削を多用するため、1回の再生で数十マイクロメートル前後の厚さの目減りが不可避であった。また、ウエットエッチングとドライエッチングを併用する方法も開発されているが、それでも、9マイクロメートル程度の厚さ減少に抑えるのがやっとというところである。このような大きな厚さ減少を伴うウエハ再生技術では、十分な再生回数を確保することができず、ウエハ再生利用の拡大を図ることができない。 Generally, the thickness of a wafer is around 800 micrometers, and it is judged that a reduction in thickness of around 100 micrometers is acceptable in relation to a semiconductor manufacturing apparatus. However, since the main wafer recycling techniques so far use a lot of mechanical grinding, it has been unavoidable to reduce the thickness of several tens of micrometers by one recycling. In addition, a method using both wet etching and dry etching has been developed. However, it is still only possible to suppress the thickness reduction to about 9 micrometers. With such a wafer recycling technique that involves a large thickness reduction, it is not possible to ensure a sufficient number of times of recycling, and it is not possible to expand the reuse of wafers.
 以下、本願発明者らがウエハ再生利用について、検討したところを説明する。通常、半導体ウエハに集積回路を形成する場合、素子分離のための酸化膜層をシャロートレンチアイソレーション(STI)法などにより形成する。その深さは、通常0.2~0.4マイクロメートル程度であるが、デバイスの種類によっては、0.5~1.0マイクロメートルになるものもある。さらに、nおよびpの両チャネルを使ったCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)またはCMIS(Complementary Metal Insulator Semiconductor)構成のデバイスをつくるためには、n型とp型の深いウエル領域を形成する必要がある。ウエル構造としては、低不純物濃度のシリコンウエハ(主にp型、一部でn型)にpとnの二つのウエルを形成する二重ウエル、高エネルギーイオン注入を用いてシリコン基板深部に、もう一つ別のウエルを形成した三重ウエル等がある。後者の方が、より深くイオンが注入されるが、その深さは2~3マイクロメートル程度であることが知られている。 Hereinafter, the place where the inventors of the present application have examined the recycling of wafers will be described. Normally, when forming an integrated circuit on a semiconductor wafer, an oxide film layer for element isolation is formed by a shallow trench isolation (STI) method or the like. The depth is usually about 0.2 to 0.4 micrometers, but some devices may be 0.5 to 1.0 micrometers. Furthermore, it is necessary to form n-type and p-type deep well regions in order to create a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) or CMIS (Complementary Metal Insulator Semiconductor) device using both n and p channels. . As a well structure, a double well in which two wells of p and n are formed in a low impurity concentration silicon wafer (mainly p-type, partly n-type), deep silicon substrate using high energy ion implantation, There is a triple well in which another well is formed. In the latter case, ions are implanted deeper, but the depth is known to be about 2 to 3 micrometers.
 よって、このような半導体集積回路の製造用として再生する場合、理論的には、最適な損失量は3マイクロメートル程度であり、安全マージンを大きめにとったとしても3~4マイクロメートル程度であり、工程中のテストウエハとして再生する場合は、更に小さい損失量で十分なはずである。しかし、一般的なウエハ再生方法では、これらの理論値をはるかに超えている。 Therefore, when reproducing for the production of such a semiconductor integrated circuit, theoretically, the optimum loss amount is about 3 micrometers, and even if a large safety margin is taken, it is about 3 to 4 micrometers. When remanufacturing as a test wafer in process, a smaller amount of loss should be sufficient. However, a general wafer reclamation method far exceeds these theoretical values.
 そこで、使用済みの半導体ウエハを、より少ない損失量で半導体集積回路装置(または半導体装置)の製造用ウエハ、または、同工程で使用するテストウエハに再生する技術が期待されている。 Therefore, a technique for recycling a used semiconductor wafer into a semiconductor integrated circuit device (or semiconductor device) manufacturing wafer or a test wafer used in the same process with a smaller amount of loss is expected.
 本願発明は、これらの課題を解決するためになされたものである。 The present invention has been made to solve these problems.
 本発明の目的は、半導体装置または半導体集積回路装置の製造プロセスに適合した半導体ウエハの再生技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semiconductor wafer recycling technique suitable for a manufacturing process of a semiconductor device or a semiconductor integrated circuit device.
 本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
 本願において開示される発明のうち代表的なものについて簡単に説明すれば下記のとおりである。 A typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
 すなわち、本願の一つの発明は、使用済みウエハの再生方法において、デバイス面(表側主面)上の基板上構造層をウエットエッチングにより除去した後、比較的硬い固定砥粒を有しない研磨パッドと遊離砥粒を有するスラリを用いて、湿式化学機械研磨を実行することにより、デバイス面となるべき面の凹凸パターンを除去した後、比較的軟らかい固定砥粒を有しない研磨パッドと遊離砥粒を有するスラリを用いて、同面上のパーティクルを除去するものである。 That is, according to one aspect of the present invention, there is provided a polishing pad that does not have a relatively hard fixed abrasive grain after removing a structural layer on a substrate on a device surface (front side main surface) by wet etching in a method for reclaiming a used wafer. After removing the concavo-convex pattern on the surface to be the device surface by performing wet chemical mechanical polishing using a slurry having free abrasive grains, a polishing pad and free abrasive grains having relatively soft fixed abrasive grains are removed. Using this slurry, particles on the same surface are removed.
 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。 The following is a brief description of the effects obtained by the representative inventions disclosed in the present application.
 すなわち、使用済みウエハの再生方法において、デバイス面(表側主面)上の基板上構造層をウエットエッチングにより除去した後、遊離砥粒を含有するスラリおよび比較的硬い固定砥粒を有しない研磨パッドを用いて、湿式化学機械研磨を実行することにより、デバイス面となるべき面の凹凸パターンを除去した後、遊離砥粒を含有するスラリおよび比較的軟らかい固定砥粒を有しない研磨パッドを用いて、同面上のパーティクルを除去するので、ウエハ再生における損失量を大幅に低減することができる。 That is, in the method for reclaiming used wafers, after removing the structural layer on the substrate on the device surface (front side main surface) by wet etching, the polishing pad does not contain slurry containing loose abrasive grains and relatively hard fixed abrasive grains After removing the uneven pattern on the surface to be the device surface by performing wet chemical mechanical polishing, using a slurry containing free abrasive grains and a polishing pad that does not have relatively soft fixed abrasive grains Since the particles on the same surface are removed, the amount of loss in wafer regeneration can be greatly reduced.
本願発明の一実施の形態の再生半導体又は基板の製造方法における主要工程ブロックフロー図である。It is a main process block flowchart in the manufacturing method of the reproduction | regeneration semiconductor or board | substrate of one embodiment of this invention. 本願発明の一実施の形態の再生半導体又は基板の製造方法の対象である使用済みウエハの断面図である。It is sectional drawing of the used wafer which is the object of the manufacturing method of the reproduction | regeneration semiconductor or board | substrate of one Embodiment of this invention. 図2のウエハ一部拡大部分Gに対応するウエハの断面拡大図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a wafer corresponding to a wafer partial enlarged portion G of FIG. 図3のウエハにウエットエッチングを実行した後の典型的な断面構造を示すウエハの断面拡大図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a wafer showing a typical cross-sectional structure after performing wet etching on the wafer of FIG. 3. ウエットエッチングを実行した後の典型的な表面形状をキヤノン社の非接触表面形状測定器Zygoを用いて観察した表面形状鳥瞰図である。It is the surface shape bird's-eye view which observed the typical surface shape after performing wet etching using the non-contact surface shape measuring device Zygo of Canon. 図5のX方向(横方向)のプロファイルを示すデータプロット図である。FIG. 6 is a data plot diagram showing a profile in the X direction (lateral direction) of FIG. 5. 遊離砥粒を含有するスラリおよび固定砥粒を有しない研磨パッドによる研磨に使用する枚葉式CMP(Chemical Mechanical Polishing)装置の断面模式図である。1 is a schematic cross-sectional view of a single-wafer CMP (Chemical Mechanical Polishing) apparatus used for polishing with a polishing pad that contains slurry containing loose abrasive grains and no fixed abrasive grains. 遊離砥粒を含有するスラリおよび固定砥粒を有しない研磨パッドによる研磨の状況を説明するための研磨パッド周辺拡大断面模式図である。It is a polishing pad periphery expanded cross-sectional schematic diagram for demonstrating the condition of grinding | polishing by the polishing pad which does not have the slurry and loose abrasive containing a free abrasive grain. 図8の研磨パッド拡大部分Hに対応する研磨パッド拡大断面模式図である。FIG. 9 is a schematic enlarged cross-sectional view of a polishing pad corresponding to an enlarged portion H of the polishing pad in FIG. 8. 主研磨終了後のウエハの様子を説明するための断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the mode of the wafer after completion | finish of main grinding | polishing. 主研摩、仕上げ研磨および最終研摩に使用するバッチ式CMP装置の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of a batch type CMP apparatus used for main polishing, finish polishing, and final polishing. 図1の洗浄工程の詳細ステップの一例を示す工程ブロックフロー図である。FIG. 2 is a process block flow diagram illustrating an example of detailed steps of the cleaning process of FIG. 1. 主研摩後の凹凸パターン残りと最終的な研摩特性の関係の説明図である。It is explanatory drawing of the relationship between the uneven | corrugated pattern remainder after main polishing, and the final polishing characteristic. 主研摩後にパターン残りがある場合の仕上研摩によるパターン消失可能性の有無を表す実験データを示す柱状グラフである。It is a columnar graph which shows the experimental data showing the presence or absence of the pattern loss | disappearance by finishing polishing in case there exists a pattern residue after main polishing. シリコンロス(基板損失量)の主研摩時間及び仕上げ研摩時間依存性を表す実験データを示す柱状グラフである。It is a columnar graph which shows the experimental data showing the main polishing time and finishing polishing time dependence of silicon loss (substrate loss amount). シリコンロス(基板損失量)の仕上げ研摩時間依存性を表す実験データを示す柱状グラフである。It is a columnar graph which shows the experimental data showing the finishing polishing time dependence of silicon loss (substrate loss amount). TTV(Total Thickness Variation)の主研摩時間及び仕上げ研摩時間依存性を表す実験データを示す柱状グラフである。It is a columnar graph which shows the experimental data showing the main polishing time and finish polishing time dependence of TTV (Total Thickness Variation). TTVの仕上げ研摩時間依存性を表す実験データを示す柱状グラフである。It is a columnar graph which shows the experimental data showing the finish polishing time dependence of TTV. 残留パーティクル数の仕上げ研摩時間依存性を表す実験データを示す柱状グラフである。It is a columnar graph which shows the experimental data showing the finishing polishing time dependence of the number of residual particles. 主研摩および仕上研摩に使用できる各種の研摩パッド硬さのプロット図である。FIG. 6 is a plot of various polishing pad hardnesses that can be used for main polishing and finish polishing.
  〔実施の形態の概要〕
 先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
[Outline of Embodiment]
First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described.
 1.以下の工程を含む再生半導体ウエハの製造方法:
(a)使用済みの半導体ウエハの第1の主面であって、前記再生半導体ウエハのデバイス面となるべき主面に対して、ウエットエッチングを実行することにより、基板上構造層を除去する工程;
(b)前記工程(a)の後、前記半導体ウエハの前記第1の主面に対して、第1の硬度を有する第1の研磨パッドおよび遊離砥粒を含有する研摩スラリを用いた湿式化学機械研磨による第1の研磨処理を実行することにより、前記第1の主面側の半導体表面の凹凸パターンを除去する工程;
(c)前記工程(b)の後、前記半導体ウエハの前記第1の主面に対して、前記第1の硬度よりも軟らかい第2の硬度を有する第2の研磨パッドおよび遊離砥粒を含有する研摩スラリを用いた湿式化学機械研磨による第2の研磨処理を実行することにより、前記第1の主面側の前記半導体表面のパーティクルを除去する工程。
1. A method for producing a recycled semiconductor wafer including the following steps:
(A) A step of removing the structural layer on the substrate by performing wet etching on the first main surface of the used semiconductor wafer which is the device surface of the recycled semiconductor wafer ;
(B) After the step (a), wet chemistry using a polishing slurry containing a first polishing pad having a first hardness and free abrasive grains on the first main surface of the semiconductor wafer. Removing the concavo-convex pattern on the semiconductor surface on the first main surface side by executing a first polishing process by mechanical polishing;
(C) After the step (b), containing a second polishing pad and loose abrasive grains having a second hardness softer than the first hardness with respect to the first main surface of the semiconductor wafer Removing the particles on the semiconductor surface on the first main surface side by executing a second polishing process by wet chemical mechanical polishing using a polishing slurry.
 2.前記第1項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の研磨処理は、研摩ヘッドが前記第1の研磨パッドの上側にある状態で実行される。 2. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the first item, the first polishing process is performed in a state where a polishing head is on the upper side of the first polishing pad.
 3.前記第1または2項の再生半導体ウエハの製造方法において、少なくとも前記工程(a)および(b)の間には、グラインディング工程がない。 3. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the first or second aspect, there is no grinding step at least between the steps (a) and (b).
 4.前記第1から3項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記2の研磨処理は、研摩ヘッドが前記第2の研磨パッドの上側にある状態であって、研摩ヘッドに付加荷重を加えた状態で実行される。 4. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of Items 1 to 3, the polishing process of 2 is a state in which the polishing head is on the upper side of the second polishing pad, and an additional load is applied to the polishing head. It is executed in the added state.
 5.前記第1から4項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、少なくとも前記工程(a)および(c)の間には、グラインディング工程がない。 5. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of Items 1 to 4, there is no grinding step at least between the steps (a) and (c).
 6.前記第1から5項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、更に、以下の工程を含む:
(d)前記工程(c)の後、前記第1の研磨パッドよりも硬度が低い第3の硬度を有する第3の研摩パッド、および遊離砥粒を含有する研摩スラリを用いた湿式化学機械研磨による第3の研磨処理を、研摩ヘッドが前記第3の研磨パッドの上側にある状態であって、研摩ヘッドに付加荷重を加えることなく、この研摩ヘッドの自重による研摩荷重によって実行する工程。
6). The method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of items 1 to 5 further includes the following steps:
(D) After the step (c), wet chemical mechanical polishing using a third polishing pad having a third hardness lower than that of the first polishing pad and a polishing slurry containing loose abrasive grains The third polishing process is performed by the polishing load due to the weight of the polishing head without applying an additional load to the polishing head in a state where the polishing head is on the upper side of the third polishing pad.
 7.前記第1から6項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の研磨パッドは、ポリウレタン系樹脂部材を主要な構成要素とする。 7. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of Items 1 to 6, the first polishing pad includes a polyurethane resin member as a main component.
 8.前記第1から7項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の硬度(デュロメータD)は、40以上で且つ55以下ある。 8. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of Items 1 to 7, the first hardness (durometer D) is 40 or more and 55 or less.
 9.前記第1から8項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記第2の硬度(デュロメータD)は、15以上で且つ35以下である。 9. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of Items 1 to 8, the second hardness (durometer D) is 15 or more and 35 or less.
 10.前記第1から9項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の研磨処理の研摩時間は、2分程度である。 10. 10. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of Items 1 to 9, the polishing time for the first polishing process is about 2 minutes.
 11.前記第1から10項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記第2の研磨処理の研摩時間は、1分程度である。 11. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of Items 1 to 10, the polishing time for the second polishing treatment is about 1 minute.
 12.前記第1から10項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記第2の研磨処理の研摩時間は、5分程度である。 12. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of Items 1 to 10, the polishing time for the second polishing treatment is about 5 minutes.
 13.前記第1から12項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の研磨処理は、固定砥粒を含有しない研磨パッドを用いた湿式化学機械研磨により実行される。 13. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of Items 1 to 12, the first polishing process is performed by wet chemical mechanical polishing using a polishing pad that does not contain fixed abrasive grains.
 14.前記第1から13項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記第2の研磨処理は、固定砥粒を含有しない研磨パッドを用いた湿式化学機械研磨により実行される。 14. 14. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of Items 1 to 13, the second polishing process is performed by wet chemical mechanical polishing using a polishing pad that does not contain fixed abrasive grains.
 15.前記第1から14項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、少なくとも前記工程(a)および(d)の間には、グラインディング工程がない。 15. 15. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of items 1 to 14, there is no grinding step at least between the steps (a) and (d).
 16.前記第1から15項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の研磨処理は、バッチ式で行われる。 16. 16. The method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of items 1 to 15, wherein the first polishing process is performed in a batch manner.
 17.前記第1から16項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記第2の研磨処理は、バッチ式で行われる。 17. 17. The method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of items 1 to 16, wherein the second polishing process is performed in a batch manner.
 18.前記第1から17項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記第3の研磨処理は、バッチ式で行われる。 18. 18. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of items 1 to 17, the third polishing process is performed in a batch manner.
 19.前記第1から18項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記使用済みの半導体ウエハは、単結晶シリコン系ウエハである。 19. 19. In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of items 1 to 18, the used semiconductor wafer is a single crystal silicon-based wafer.
 20.前記第1から18項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記再生半導体ウエハは、テストウエハである。 20. 19. The method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of items 1 to 18, wherein the recycled semiconductor wafer is a test wafer.
 21.前記第1から18項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記再生半導体ウエハは、製品用ウエハである。 21. 19. The method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of items 1 to 18, wherein the recycled semiconductor wafer is a product wafer.
 22.前記第1から18項のいずれか一つの再生半導体ウエハの製造方法において、前記再生半導体ウエハは、ダミーウエハである。 22. 19. The method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to any one of items 1 to 18, wherein the recycled semiconductor wafer is a dummy wafer.
  〔本願における記載形式・基本的用語・用法の説明〕
 1.本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
[Description format, basic terms, usage in this application]
1. In the present application, the description of the embodiment may be divided into a plurality of sections for convenience, if necessary, but these are not independent from each other unless otherwise specified. Each part of a single example, one part is the other part of the details, or part or all of the modifications. Moreover, as a general rule, the same part is not repeated. In addition, each component in the embodiment is not indispensable unless specifically stated otherwise, unless it is theoretically limited to the number, and obviously not in context.
 2.同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「AからなるX」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、A以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。たとえば、成分についていえば、「Aを主要な成分として含むX」等の意味である。たとえば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。同様に、「酸化シリコン膜」と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、FSG(Fluorosilicate Glass)、TEOSベース酸化シリコン(TEOS-based silicon oxide)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon-doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate glass)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の熱酸化膜、CVD酸化膜、SOG(Spin ON Glass)、ナノクラスタリングシリカ(Nano-Clustering Silica:NSC)等の塗布系酸化シリコン、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low-k絶縁膜(ポーラス系絶縁膜)、およびこれらを主要な構成要素とする他のシリコン系絶縁膜との複合膜等を含むことは言うまでもない。 2. Similarly, in the description of the embodiment, etc., regarding the material, composition, etc., “X consisting of A” etc. is an element other than A unless specifically stated otherwise and clearly not in context. It is not excluded that one of the main components. For example, as for the component, it means “X containing A as a main component”. For example, “silicon member” is not limited to pure silicon, but also includes SiGe alloys, other multi-component alloys containing silicon as a main component, and members containing other additives. Needless to say. Similarly, “silicon oxide film” is not only relatively pure undoped silicon oxide (Undoped ili Silicon dioxide Dioxide), but also FSG (Fluorosilicate Glass), TEOS-based silicon oxide (TEOS-based silicon oxide), SiOC ( Silicon Oxicarbide) or Carbon-doped Silicon Oxide (Carbon-doped Silicon Oxide) or OSG (Organosilicate Glass), PSG (Phosphorus Silicate Glass), BPSG (Borophosphosilicate Glass), etc. , Coated silicon oxide such as nano-clustering silica (NSC), silica-based low-k insulating film (porous insulating film) with pores in the same material, and the main components Needless to say, it includes a composite film with other silicon-based insulating films as elements.
 3.同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。 3. Similarly, suitable examples of graphics, positions, attributes, and the like are given, but it is needless to say that the present invention is not strictly limited to those cases unless explicitly stated otherwise, and unless otherwise apparent from the context.
 4.さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。 4. In addition, when a specific number or quantity is mentioned, a numerical value exceeding that specific number will be used unless specifically stated otherwise, unless theoretically limited to that number, or unless otherwise clearly indicated by the context. There may be a numerical value less than the specific numerical value.
 5.「ウエハ」というときは、通常は半導体集積回路装置(半導体装置、電子装置も同じ)をその上に形成する単結晶シリコンウエハ(シリコン系)を指すが、エピタキシャルウエハ、SOI基板、LCDガラス基板等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。なお、GaAs系等のシリコン系以外のウエハであってもよいことは、言うまでもない。 5. “Wafer” usually refers to a single crystal silicon wafer (silicon-based) on which a semiconductor integrated circuit device (same as a semiconductor device or an electronic device) is formed, but an epitaxial wafer, an SOI substrate, an LCD glass substrate, etc. Needless to say, a composite wafer such as an insulating substrate and a semiconductor layer is also included. Needless to say, a non-silicon wafer such as GaAs may be used.
 6.「ウエハ」には、製品をその上に形成する製品ウエハまたは製品用ウエハ、工程のモニタやテストのために製品ウエハと同時に又は前後して処理されるモニタウエハ等のテストウエハ、および装置のメンテナンス、テストラン等に使用されるダミーウエハ等に分類される。テストウエハおよびダミーウエハを総称して、「非製品ウエハ」という。再生の対象となるのは、製品ウエハの内、ウエハ工程の最終工程まで到達しなかったウエハ(たとえばグラインディング前)であり、いわゆる「使用済み製品ウエハ」(落ちこぼれウエハ)である。その他で再生の対象となるのは、「使用済み非製品ウエハ」である。これらを総称して、「使用済みウエハ」という。 6. “Wafer” includes a product wafer or product wafer on which a product is formed, a test wafer such as a monitor wafer that is processed simultaneously with or before or after the product wafer for process monitoring or testing, and maintenance of the apparatus. And a dummy wafer used for a test run or the like. Test wafers and dummy wafers are collectively referred to as “non-product wafers”. What is to be reclaimed is a wafer that has not reached the final process of the wafer process (for example, before grinding), and is a so-called “used product wafer” (slipped wafer). The other target for regeneration is “used non-product wafer”. These are collectively referred to as “used wafers”.
 ここで、ウエハの再生とは、主に使用済みウエハを、非製品ウエハとして、再利用できるようにすることである。しかし、使用済み製品ウエハ(または使用済み非製品ウエハ)を製品ウエハとして再生可能な場合もある。 Here, reclaiming a wafer mainly means that a used wafer can be reused as a non-product wafer. However, in some cases, a used product wafer (or a used non-product wafer) can be recycled as a product wafer.
 7.本願で「CMP(Chemical Mechanical Polishing)または化学機械研磨」というときは、特に明示した場合を除き、遊離砥粒を用いるもののみでなく、固定砥粒を用いるものや、いわゆるドライポリッシング等も含むものとする。 7. In the present application, “CMP (Chemical Mechanical Polishing) or chemical mechanical polishing” includes not only those using free abrasive grains but also those using fixed abrasive grains, so-called dry polishing, etc., unless otherwise specified. .
 なお、ドライポリッシングは、バックグラインディング(通常、ダイヤモンド砥粒等の高質砥粒をビトリファイドボンド等で砥石状に固めたホイールを使用する切削処理)後のストレスリリーフ等の目的で開発されたもので、研磨液を使用しないドライ状態で鏡面研磨ができることを特徴としている。分類的には、研磨ホイールを用いるので、固定砥粒研磨に属する。 Dry polishing was developed for the purpose of stress relief after back grinding (usually cutting using a wheel in which high-quality abrasive grains such as diamond abrasive grains are hardened with vitrified bonds). Thus, mirror polishing can be performed in a dry state without using a polishing liquid. Classifying, because a polishing wheel is used, it belongs to fixed abrasive polishing.
 また、「湿式化学機械研磨」というときは、特に明示した場合を除き、研磨液を使用する「化学機械研磨」を指す。湿式化学機械研磨には、遊離砥粒による化学機械研磨(狭義の化学機械研磨)と遊離砥粒による化学機械研磨とがある。本願においては、主に遊離砥粒による湿式化学機械研磨を説明する。 Also, “wet chemical mechanical polishing” refers to “chemical mechanical polishing” using a polishing liquid, unless otherwise specified. Wet chemical mechanical polishing includes chemical mechanical polishing with loose abrasive grains (chemical mechanical polishing in a narrow sense) and chemical mechanical polishing with loose abrasive grains. In the present application, wet chemical mechanical polishing mainly using loose abrasive grains will be described.
 また、「固定砥粒を含有しない研磨パッド」は、研磨パッド中または表面(又は、その両方)に砥粒が分散して保持されているものを指す。一方、「固定砥粒を含有しない研磨パッド」は、原則として、砥粒を含んだスラリを研磨液として使用する遊離砥粒化学機械研磨に使用するもので、使用前には基本的に研摩パッド表面及び内部には、砥粒は分散保持されていいない。もっとも、研摩の実行により、その表面及びその近傍に遊離砥粒が付着等されることがある。 Also, the “polishing pad containing no fixed abrasive” refers to a polishing pad that is dispersed and held in the polishing pad or on the surface (or both). On the other hand, “a polishing pad that does not contain fixed abrasive grains” is, in principle, used for free abrasive chemical mechanical polishing that uses a slurry containing abrasive grains as a polishing liquid. Abrasive grains are not dispersed and held on the surface and inside. However, free abrasive grains may adhere to the surface and the vicinity thereof by performing polishing.
 本願で、「スラリ」というときは、研磨パッド上に供給する前から研磨液に実質的に砥粒を含んだ研磨液を指す。 In this application, the term “slurry” refers to a polishing liquid that substantially contains abrasive grains before being supplied onto the polishing pad.
 8.「基板損失量」(シリコンロス)とは、ウエハの半導体基板領域1s(図3および図4)の上端面から研磨等の後のウエハのデバイス面1aまでに厚さ(切削量又は研磨量)を示す。 8. “Substrate loss” (silicon loss) is the thickness (cutting amount or polishing amount) from the upper end surface of the semiconductor substrate region 1s (FIGS. 3 and 4) of the wafer to the device surface 1a of the wafer after polishing or the like. Indicates.
 「付加荷重(研摩圧力)」とは、研摩ヘッドの自重(自重による荷重)の外に、付加される機械的荷重のことである。一方、「研摩荷重」とは、付加荷重と自重による荷重との総和である。 “Additional load (polishing pressure)” refers to a mechanical load applied in addition to the weight of the polishing head (load due to its own weight). On the other hand, the “abrasive load” is the sum of an additional load and a load due to its own weight.
  〔実施の形態の詳細〕
 実施の形態について更に詳述する。なお、発明を実施するための形態を説明するための全図において、同一の機能を有する要素には同一の符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。
[Details of the embodiment]
The embodiment will be further described in detail. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments for carrying out the invention, and the repetitive description thereof will be omitted.
 使用済み半導体ウエハの再生方法については、本願発明者らによる以下の先行出願がある。すなわち、日本特願第2007-322809号(出願日2007年11月26日)、日本特願第2008-218723号(出願日2008年7月17日)および、これらの後願である国際出願PCT/JP2009/001081号(国際出願日2009年3月11日)である。 Regarding the recycling method of used semiconductor wafers, there are the following prior applications by the present inventors. Specifically, Japanese Patent Application No. 2007-322809 (filing date: November 26, 2007), Japanese Patent Application No. 2008-218723 (filing date: July 17, 2008), and international application PCT, which is a subsequent application of these, / JP2009 / 001081 (International filing date March 11, 2009).
  1.本願発明の実施の形態の再生半導体ウエハの製造方法における使用済みウエハの受け入れからウエットエッチングまでの説明(主に図1および、図2から図6)
 図1は本願発明の一実施の形態の再生半導体又は基板の製造方法における主要工程ブロックフロー図である。図2は本願発明の一実施の形態の再生半導体又は基板の製造方法の対象である使用済みウエハの断面図である。図3は図2のウエハ一部拡大部分Gに対応するウエハの断面拡大図である。図4は図3のウエハにウエットエッチングを実行した後の典型的な断面構造を示すウエハの断面拡大図である。図5はウエットエッチングを実行した後の典型的な表面形状をキヤノン社の非接触表面形状測定器Zygoを用いて観察した表面形状鳥瞰図である。図6は図5のX方向(横方向)のプロファイルを示すデータプロット図である。これらに基づいて、本願発明の実施の形態の再生半導体ウエハの製造方法における使用済みウエハの受け入れからウエットエッチングまでプロセスを説明する。
1. Description from reception of used wafer to wet etching in the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the embodiment of the present invention (mainly FIG. 1 and FIGS. 2 to 6)
FIG. 1 is a main process block flow diagram in a method for manufacturing a recycled semiconductor or substrate according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a used wafer which is an object of a method for manufacturing a recycled semiconductor or substrate according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the wafer corresponding to the wafer partial enlarged portion G of FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the wafer showing a typical cross-sectional structure after wet etching is performed on the wafer of FIG. FIG. 5 is a bird's eye view of a surface shape observed by using a non-contact surface shape measuring instrument Zygo manufactured by Canon Inc. after performing a wet etching. FIG. 6 is a data plot diagram showing a profile in the X direction (lateral direction) of FIG. Based on these, the process from receiving a used wafer to wet etching in the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the embodiment of the present invention will be described.
 先ず、図1に示すように、使用済みウエハの受け入れ101時には、簡単な検査を実施し、再生可能か否かを判断することが望ましい(ただし、必須ではない)。これは、傷や欠けのある使用済みウエハが、再生処理自体が無駄であるだけでなく、汚染や塵埃等の元になるからである。また、以下の処理の前に、セクション3と同様な、または、より簡易な洗浄処理を実施することが望ましい(ただし、必須ではない)。これらを「再生準備処理」という。 First, as shown in FIG. 1, when a used wafer is received 101, it is desirable to perform a simple inspection to determine whether or not it can be regenerated (but not essential). This is because a used wafer having scratches or chips is not only wasteful of the recycling process itself but also becomes a source of contamination and dust. In addition, it is desirable (but not essential) to perform the same or simpler cleaning process as in section 3 before the following process. These are called “reproduction preparation processing”.
 図2および図3に示すように、受け入れ時のウエハ1の表側面1a(デバイス面または第1の主面、すなわち、裏面1bの反対の面)側には、半導体基板内構造層2(主に製品ウエハおよびテストウエハ)および半導体基板上構造層3(主に製品ウエハ、テストウエハ、およびダミーウエハ)が設けられている。半導体基板内構造層2の例は、ウエハのウエル領域1w、STI絶縁膜(素子分離領域)4、その他の不純物ドープ領域等である。すなわち、ウエハ1の半導体基板領域1sのうち、非加工領域1n以外の部分である。 As shown in FIGS. 2 and 3, on the front surface 1a (device surface or first main surface, that is, the surface opposite to the back surface 1b) of the wafer 1 at the time of reception, the semiconductor substrate internal structural layer 2 (main surface) is provided. And a structural layer 3 on the semiconductor substrate (mainly a product wafer, a test wafer, and a dummy wafer). Examples of the structure layer 2 in the semiconductor substrate are a well region 1w of the wafer, an STI insulating film (element isolation region) 4, and other impurity doped regions. That is, it is a portion other than the non-processed region 1n in the semiconductor substrate region 1s of the wafer 1.
 一方、半導体基板上構造層3の例は、ゲート絶縁膜、ゲート電極、サイドウォール等のゲート構造5、多層配線層等を構成するメタル配線7、層間絶縁膜6、ボンディングパッド8、ファイナルパッシベーション膜9等である。 On the other hand, examples of the structural layer 3 on the semiconductor substrate include a gate structure 5 such as a gate insulating film, a gate electrode, and a sidewall, a metal wiring 7 constituting a multilayer wiring layer, an interlayer insulating film 6, a bonding pad 8, and a final passivation film. 9 mag.
 図1に示すように、この再生準備処理が完了した使用済みウエハ1に対して、ウエットエッチング処理102が実行される。このウエットエッチング処理102は、通常、バッチ処理で行われる。たとえば、ウエハ25枚程度(ここではシリコン単結晶の300φウエハを例にとって説明するが、200φでも、450φでもよい)をテフロン(登録商標、以下同じ)製の洗浄治具に収容して、エッチング液(薬液)に浸漬する。エッチング液としては、たとえば、0.3重量%程度(好適な濃度範囲としては、0.2から0.5重量%程度、それ以外の濃度範囲を排除するものではない。また、適切な添加物を許容する。)の弗化水素酸(HF)等を例示することができる。薬液の温度は、常温すなわち、摂氏25度程度(量産上、摂氏15から30度を好適な範囲として例示することができる)である。エッチング時間(処理時間)は、たとえば15分程度である。1分から30分を好適な範囲として例示することができる。なお、必要なエッチング時間は、被処理ウエハ中で最大の半導体基板上構造層3の厚さを酸化シリコン膜のエッチングレート(0.6マイクロメートル/分程度)で割り、必要エッチング時間を算出し、それにオーバエッチング時間(たとえば、必要エッチング時間の20%程度)を加算すればよい。 As shown in FIG. 1, a wet etching process 102 is performed on the used wafer 1 for which the regeneration preparation process has been completed. The wet etching process 102 is usually performed by a batch process. For example, about 25 wafers (here, a silicon single crystal 300φ wafer will be described as an example, but 200φ or 450φ may be used) are accommodated in a cleaning jig made of Teflon (registered trademark, the same applies hereinafter), and an etching solution Immerse in (chemical). As an etching solution, for example, about 0.3% by weight (the preferred concentration range is about 0.2 to 0.5% by weight, and other concentration ranges are not excluded. Appropriate additives For example, hydrofluoric acid (HF). The temperature of the chemical solution is normal temperature, that is, about 25 degrees Celsius (15 to 30 degrees Celsius can be exemplified as a suitable range in mass production). The etching time (processing time) is, for example, about 15 minutes. One minute to 30 minutes can be exemplified as a suitable range. The required etching time is calculated by dividing the maximum thickness of the structure layer 3 on the semiconductor substrate in the wafer to be processed by the etching rate of the silicon oxide film (about 0.6 μm / min). Then, an over-etching time (for example, about 20% of the required etching time) may be added thereto.
 なお、通常、窒化シリコン膜等の酸化シリコンエッチング液に難溶性の膜があっても、ウエットエッチングの等方性により、除去される。しかし、困難な場合は、途中に、熱燐酸処理(窒化シリコン膜の場合)等を挿入すればよい。なお、難溶性の膜が有機物である場合は、当該有機物の溶剤を、難溶性の膜が金属膜である場合は、その膜を溶解する酸等による処理を挿入すればよい。なお、このように、2以上の薬液処理をする場合には、セクション3と同様に、間に、純水リンス処理を導入することが望ましい(必須ではない)。 Normally, even if there is a film that is hardly soluble in a silicon oxide etching solution such as a silicon nitride film, it is removed by the isotropic property of wet etching. However, if it is difficult, hot phosphoric acid treatment (in the case of a silicon nitride film) or the like may be inserted along the way. When the poorly soluble film is an organic substance, a treatment with an organic solvent may be inserted, and when the hardly soluble film is a metal film, a treatment with an acid or the like that dissolves the film may be inserted. As described above, when two or more chemical liquid treatments are performed, it is desirable to introduce a pure water rinsing treatment in the same manner as in the section 3 (not essential).
 図4にウエットエッチング処理102が完了したウエハ1の断面の様子を示す。半導体基板上構造層3の内、ゲート構造5以外はほとんど除去される。なお、ゲート構造5を除去してもよい(通常、長時間浸漬すれば除去可能である)。また、STI絶縁膜4やLOCOS絶縁膜のようなフィールド絶縁膜は、半導体基板内構造層2であるが、通常の条件では、一緒に除去され、素子分離溝4tが露出する。なお、フィールド絶縁膜を除去しないという選択もある(たとえば、オーバエッチ時間を短縮する)。 FIG. 4 shows a cross section of the wafer 1 after the wet etching process 102 is completed. Of the structural layer 3 on the semiconductor substrate, almost all but the gate structure 5 is removed. The gate structure 5 may be removed (usually, it can be removed if immersed for a long time). In addition, the field insulating film such as the STI insulating film 4 and the LOCOS insulating film is the semiconductor substrate internal structural layer 2, but is removed together under normal conditions, and the element isolation trench 4t is exposed. There is also a choice not to remove the field insulating film (for example, to shorten the overetch time).
 図4の状態のウエハの表側面1aの非接触表面測定器による3次元画像を図5に示す。また、このX(横)方向の表面プロファイルをそれぞれ図6に示す。これらから、この例では298nm程度の段差(一般に0.2から1マイクロメートル程度)があることがわかる。 FIG. 5 shows a three-dimensional image obtained by the non-contact surface measuring device on the front side surface 1a of the wafer in the state of FIG. Further, the surface profiles in the X (lateral) direction are shown in FIG. From these, it can be seen that in this example, there is a step of about 298 nm (generally about 0.2 to 1 micrometer).
 次に、図1の遊離砥粒による研磨工程103に移る(セクション2)。 Next, the process proceeds to the polishing step 103 with loose abrasive grains in FIG. 1 (section 2).
  2.本願発明の実施の形態の再生半導体ウエハの製造方法における使用済みウエハの主研磨から仕上げ研磨、最終研摩までの説明(主に図1、図4および、図7から図10)
 図7は遊離砥粒を含有するスラリおよび固定砥粒を有しない研磨パッドによる研磨に使用する枚葉式CMP(Chemical Mechanical Polishing)装置の断面模式図である。図8は遊離砥粒を含有するスラリおよび固定砥粒を有しない研磨パッドによる研磨の状況を説明するための研磨パッド周辺拡大断面模式図である。図9は図8の固定砥粒研磨パッド拡大部分Hに対応する研磨パッド拡大断面模式図である。図10は主研磨終了後のウエハの様子を説明するための断面模式図である。図1、図4および、図7から図11に基づいて、本願発明の実施の形態の再生半導体ウエハの製造方法における使用済みウエハの主研磨から仕上げ研磨までのプロセスを説明する。
2. Description from used wafer final polishing to final polishing and final polishing in the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the embodiment of the present invention (mainly FIG. 1, FIG. 4 and FIG. 7 to FIG. 10)
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a single-wafer CMP (Chemical Mechanical Polishing) apparatus used for polishing with a slurry containing loose abrasive grains and a polishing pad having no fixed abrasive grains. FIG. 8 is an enlarged schematic cross-sectional view of the periphery of the polishing pad for explaining the state of polishing with a slurry containing loose abrasive grains and a polishing pad having no fixed abrasive grains. FIG. 9 is a schematic enlarged sectional view of the polishing pad corresponding to the enlarged portion H of the fixed abrasive polishing pad in FIG. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the state of the wafer after the main polishing is completed. A process from main polishing to final polishing of a used wafer in the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 4, and 7 to 11.
 図1に示すように、ウエットエッチング処理102が完了したウエハ1のデバイス面1a(デバイス面となるべき面)に対して、固定砥粒を含有しない研磨パッドを用いた湿式化学機械研磨による第1の研磨処理を実行する。この研磨は、図4に示すように、第1の研磨領域(主研磨領域)11を研磨により除去するもので、下端12は、製品ウエハ等の場合はウエハのウエル領域1wの下端よりも若干深い位置までとなる。不純物ドープ領域や素子分離領域4のないテストウエハ、ダミーウエハ等の場合は、下端12は、ウエハの半導体基板領域1sの上端より、若干下方までとしてもよい。 As shown in FIG. 1, the first chemical etching by wet chemical mechanical polishing using a polishing pad containing no fixed abrasive is performed on the device surface 1 a (surface to be the device surface) of the wafer 1 on which the wet etching process 102 has been completed. The polishing process is executed. In this polishing, as shown in FIG. 4, the first polishing region (main polishing region) 11 is removed by polishing. The lower end 12 is slightly lower than the lower end of the well region 1w of the wafer in the case of a product wafer or the like. It goes to a deep position. In the case of a test wafer, a dummy wafer or the like without the impurity doped region or the element isolation region 4, the lower end 12 may be slightly below the upper end of the semiconductor substrate region 1s of the wafer.
 次に、図1に示す遊離砥粒による研磨工程103に使用する遊離砥粒CMP装置60a(遊離砥粒による湿式化学機械研磨装置)を図7により説明する。図7に示すように、研磨装置基体部51上に研磨プラテン回転駆動部52がり、その上に研磨プラテン53が設けられ、自転するようになっている。この研磨プラテン53の上面には固定砥粒を含有しない研磨パッド54が貼り付けられている。この研磨パッド54上には、研磨液ノズル55がり、ここから研磨パッド54上に、砥粒を含む研磨液(すなわち、スラリ)66が供給されている。研磨パッド54の上方には、研磨ヘッド保持部58があり、それによって研磨ヘッド回転駆動部59が保持されている。この研磨ヘッド回転駆動部59の下端の研磨ヘッド57の下面に被処理ウエハ1がデバイス面1aを下に向けて保持されて、自転するようになっている。 Next, the free abrasive CMP apparatus 60a (wet chemical mechanical polishing apparatus using free abrasive grains) used in the polishing step 103 with free abrasive grains shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, a polishing platen rotation drive unit 52 is provided on a polishing apparatus base unit 51, and a polishing platen 53 is provided on the polishing platen rotation drive unit 52 so as to rotate. A polishing pad 54 that does not contain fixed abrasive grains is affixed to the upper surface of the polishing platen 53. A polishing liquid nozzle 55 is provided on the polishing pad 54, and a polishing liquid (ie, slurry) 66 containing abrasive grains is supplied onto the polishing pad 54. Above the polishing pad 54, there is a polishing head holding portion 58, thereby holding the polishing head rotation driving portion 59. The wafer 1 to be processed is held on the lower surface of the polishing head 57 at the lower end of the polishing head rotation drive unit 59 with the device surface 1a facing downward and rotates.
 なお、この工程に適用するCMP装置(仕上げ研磨、最終研摩についても同じ)は、半導体集積回路装置の製造プロセス中の平坦化に使用されるものならいずれの装置(「集積回路平坦化用CMP装置」という)でもよい。特に、集積回路平坦化用CMP装置ほど、厳しい精度を要求されないので、比較的簡易な装置でも適用できる。たとえば、不二越機械工業株式会社のSPM-19、SPM-33、MCP-302、スピードファム(SPEEDFAM)社のFAM59SPAW、FAM50SPAWなどを例示することができる。なお、通常、集積回路平坦化用CMP装置として多用されているアプライドマテリアルズ(Applied Materials)社のReflexion LK CMP等を使用してもよいことは言うまでもない。 The CMP apparatus applied to this step (the same applies to final polishing and final polishing) can be any apparatus ("CMP apparatus for integrated circuit planarization" used for planarization during the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device. ”). In particular, a strict accuracy is not required as in the case of a CMP device for planarizing an integrated circuit, so that even a relatively simple device can be applied. For example, SPM-19, SPM-33, MCP-302 manufactured by Fujikoshi Machinery Co., Ltd., FAM59 SPAW, FAM50 SPAW manufactured by SPEED FAM, and the like can be exemplified. Needless to say, Reflexion LK CMP manufactured by Applied Materials, which is commonly used as a CMP apparatus for planarizing integrated circuits, may be used.
 図8は、図7の断面を拡大したものである。図8に示すように、固定砥粒を含有しない研磨パッド54は、0.5から2ミリメートル程度の厚さの研磨パッド基体部54b、固定砥粒を含有しない研磨パッド主要部54a(たとえばポリウレタン系の不織研磨布)等からなる。この研磨パッド主要部54a内には、非ダイヤモンド系砥粒67(たとえば、シリカ系砥粒、アルミナ系砥粒等)が分散固定されている。研磨パッド(第1の研摩パッド)の硬度としては、たとえばデュロメータD(すなわちShore D)による硬度で50程度(好適な範囲としては、たとえば40以上で且つ、55以下程度)を例示することができる。ここで使用するのに好適な研摩パッドとしては、たとえば、ニッタハース株式会社製の研摩パッドIC1000等を例示することができる。 FIG. 8 is an enlarged view of the cross section of FIG. As shown in FIG. 8, the polishing pad 54 that does not contain fixed abrasive grains includes a polishing pad base 54b having a thickness of about 0.5 to 2 millimeters, and a polishing pad main part 54a that does not contain fixed abrasive grains (for example, polyurethane-based). Non-woven polishing cloth). Non-diamond abrasive grains 67 (for example, silica abrasive grains, alumina abrasive grains, etc.) are dispersed and fixed in the main portion 54a of the polishing pad. As the hardness of the polishing pad (first polishing pad), for example, a hardness by durometer D (that is, Shore D) is about 50 (preferable range is, for example, about 40 or more and about 55 or less). . As a polishing pad suitable for use here, for example, a polishing pad IC1000 manufactured by Nitta Haas Co., Ltd. can be exemplified.
 図8の固定砥粒を含有しない研磨パッドの周辺の拡大部分Hに対応する拡大断面を図9に示す。図9に示すように、研磨パッド主要54a内には砥粒は分散されておらず、その表面のスラリ66には多数の非ダイヤモンド系砥粒67(たとえば、シリカ系砥粒など)が浮遊している。 FIG. 9 shows an enlarged cross section corresponding to the enlarged portion H around the polishing pad not containing the fixed abrasive grains in FIG. As shown in FIG. 9, the abrasive grains are not dispersed in the main polishing pad 54a, and a large number of non-diamond abrasive grains 67 (for example, silica abrasive grains) float on the slurry 66 on the surface. ing.
 研磨条件の一例は、以下のとおりである。研磨荷重は、たとえば、30kPa程度(この場合、研摩ヘッドの自重による荷重が、たとえば30kPa程度とすると、付加荷重は、0または比較的小さなものとなる)、研磨ヘッド57の回転速度は、たとえば40rpm程度である。一方、研磨プラテン53の回転方向は、研磨ヘッド57と同方向で、その回転速度は、たとえば、40rpm程度である。また、研磨液は、砥粒を実質的に含まないアルカリ研磨液56を使用することが望ましい。アルカリ研磨液56としては、たとえば、KOH等を主要な添加物の一つとして含むpHが、たとえば、11.5程度(好適な範囲としては、10から12程度)の水溶液を例示することができる。アルカリ研磨液56の供給速度は、たとえば、200ml/分程度である。研摩温度は、たとえば摂氏36度程度であり、研磨時間は、研磨量によるが、研磨量が1.5マイクロメータ程度であれば、2分程度である。 An example of polishing conditions is as follows. The polishing load is, for example, about 30 kPa (in this case, if the load due to the weight of the polishing head is, for example, about 30 kPa, the additional load is 0 or relatively small), and the rotational speed of the polishing head 57 is, for example, 40 rpm. Degree. On the other hand, the rotation direction of the polishing platen 53 is the same as that of the polishing head 57, and the rotation speed is, for example, about 40 rpm. Further, it is desirable to use an alkaline polishing liquid 56 that does not substantially contain abrasive grains. As the alkaline polishing liquid 56, for example, an aqueous solution having a pH of about 11.5 (preferably about 10 to 12) including KOH or the like as one of main additives can be exemplified. . The supply rate of the alkaline polishing liquid 56 is, for example, about 200 ml / min. The polishing temperature is, for example, about 36 degrees Celsius, and the polishing time depends on the polishing amount, but if the polishing amount is about 1.5 micrometers, it is about 2 minutes.
 仕上げ研磨と最終研摩の総研磨量がせいぜい1マイクロメータ未満程度であるから、基板損失量は2から2.5マイクロメータ程度となる。 Since the total polishing amount of final polishing and final polishing is at most about 1 micrometer, the substrate loss amount is about 2 to 2.5 micrometers.
 図1の遊離砥粒による研磨103が完了すると、ウエハ1は図10に示すような状態となる。すなわち、ウエハ1のデバイス面1aとなるべき面の凹凸パターンは、実質的に消失している。しかし、この状態では、マクロ的パターンが消失しただけで、ミクロな凹凸やその間に付着したパーティクルが多数残存している。従って、以下のような仕上研摩(第2の研摩処理)を実行する必要がある。 1 is completed, the wafer 1 is in a state as shown in FIG. That is, the uneven pattern on the surface to be the device surface 1a of the wafer 1 has substantially disappeared. However, in this state, only the macro pattern disappears, and a large number of micro irregularities and particles adhering therebetween remain. Therefore, it is necessary to perform the following finishing polishing (second polishing process).
 以下、仕上げ研磨104を説明する。まず、仕上げ研磨104に使用するCMP装置60(固定砥粒を含有しない研磨パッドを用いた湿式化学機械研磨装置)を説明する。構造的には図7から図9において、説明したものと同じである。従って、異なる部分のみ説明する。図7に説明したのと同様に、研磨プラテン53の上面には固定砥粒を含有しない研磨パッド54(これに適用できる市販のパッドとしては、たとえばニッタハース社のSUBA400等がある)が貼り付けられている。この研磨パッド54上には、研磨液ノズル55がり、ここから研磨パッド54上に、砥粒(たとえば、シリカ系、アルミナ系等の非ダイヤモンド系砥粒)を含む研磨液66(スラリ)が供給されている。研磨パッド54の上方には、研磨ヘッド保持部58があり、それによって研磨ヘッド回転駆動部59が保持されている。この研磨ヘッド回転駆動部59の下端の研磨ヘッド57の下面に被処理ウエハ1がデバイス面1aを下に向けて保持されて、自転するようになっている。研磨条件の一例は、以下のとおりである。研磨荷重は、たとえば、230kPa程度(この場合、研摩ヘッドの自重による荷重が、たとえば30kPa程度とすると、付加荷重は、200kPa程度となる)、研磨ヘッド57の回転速度は、たとえば45rpm程度である。一方、研磨プラテン53の回転方向は、研磨ヘッド57と同一方向で、その回転速度は、たとえば、45rpm程度である。また、研磨液は、遊離砥粒を含むアルカリ研磨液66(スラリ)を使用することが望ましい。アルカリ研磨液66としては、たとえば、KOH等を主要な添加物の一つとして含むpHが、たとえば、11.5程度(好適な範囲としては、10から12程度)の研摩スラリを例示することができる。アルカリ研磨液66の供給速度は、たとえば、200ml/分程度である。研摩温度は、たとえば摂氏35度程度であり、研磨時間は、1分程度である。研磨パッド(第2の研摩パッド)の硬度としては、たとえばデュロメータD(すなわちShore D)による硬度で22程度(好適な範囲としては、たとえば15以上で且つ、35以下程度)を例示することができる。なお、この仕上げ研磨(第2の研磨処理)に使用できる遊離砥粒を含有する研摩スラリとしては、たとえば、フジミコーポレーションのGLANZOX1304等を例示することができる。 Hereinafter, the finish polishing 104 will be described. First, a CMP apparatus 60 (wet chemical mechanical polishing apparatus using a polishing pad that does not contain fixed abrasive grains) used for finish polishing 104 will be described. The structure is the same as that described in FIGS. Therefore, only different parts will be described. As described with reference to FIG. 7, a polishing pad 54 that does not contain fixed abrasive grains (a commercially available pad applicable to this, such as SUBA400 manufactured by Nita Haas Co., Ltd.) is attached to the upper surface of the polishing platen 53. ing. A polishing liquid nozzle 55 is provided on the polishing pad 54, and a polishing liquid 66 (slurry) containing abrasive grains (for example, non-diamond-based abrasive grains such as silica-based and alumina-based) is supplied onto the polishing pad 54. Has been. Above the polishing pad 54, there is a polishing head holding portion 58, thereby holding the polishing head rotation driving portion 59. The wafer 1 to be processed is held on the lower surface of the polishing head 57 at the lower end of the polishing head rotation drive unit 59 with the device surface 1a facing downward and rotates. An example of polishing conditions is as follows. The polishing load is, for example, about 230 kPa (in this case, if the load due to the weight of the polishing head is about 30 kPa, for example, the additional load is about 200 kPa), and the rotational speed of the polishing head 57 is, for example, about 45 rpm. On the other hand, the rotation direction of the polishing platen 53 is the same as that of the polishing head 57, and the rotation speed is, for example, about 45 rpm. The polishing liquid is preferably an alkaline polishing liquid 66 (slurry) containing loose abrasive grains. As the alkaline polishing liquid 66, for example, a polishing slurry having a pH of about 11.5 (preferably about 10 to 12 as a preferable range) containing KOH or the like as one of main additives can be exemplified. it can. The supply rate of the alkaline polishing liquid 66 is, for example, about 200 ml / min. The polishing temperature is, for example, about 35 degrees Celsius, and the polishing time is about 1 minute. As the hardness of the polishing pad (second polishing pad), for example, a hardness by durometer D (that is, Shore D) is about 22 (preferable range is, for example, about 15 or more and about 35 or less). . An example of the polishing slurry containing loose abrasive grains that can be used for this final polishing (second polishing process) is GLANZOX 1304 of Fujimi Corporation.
 図1の仕上げ研磨104(第2の研磨処理)を実行すると、ウエハ表面の凹凸は、通常、0.1から数nm程度となる。このときの研磨量は、100nm程度である。第2の研磨処理における好適な研磨量の範囲は、10nmから1マイクロメートル程度である。 When the finish polishing 104 (second polishing process) in FIG. 1 is executed, the unevenness of the wafer surface is usually about 0.1 to several nm. The polishing amount at this time is about 100 nm. A preferable polishing amount range in the second polishing process is about 10 nm to 1 micrometer.
 この後、更に、図7と同様な研摩装置により、比較的低荷重(たとえば、通常、研摩の最終段階で行われる「水研磨」のように、研摩ヘッドの自重のみで研摩してもよい)で最終研摩を実施することが、表面の曇り等を除去する上で有効である。もちろん、必要なければ省略しても良い。この最終研摩条件の一例としては、以下のようなものを例示することができる、すなわち、研磨ヘッド57の回転速度は、たとえば25rpm程度である。一方、研磨プラテン53の回転方向は、研磨ヘッド57と同一方向で、その回転速度は、たとえば、25rpm程度である。また、研磨液は、遊離砥粒を含むアルカリ研磨液56を使用することが望ましい。アルカリ研磨液56としては、たとえば、KOH等を主要な添加物の一つとして含むpHが、たとえば、11.5程度(好適な範囲としては、10から12程度)の水溶液を例示することができる。アルカリ研磨液56の供給速度は、たとえば、200ml/分程度である。研摩温度は、たとえば摂氏35度程度であり、研磨時間は、5分程度である(研摩量としては、数nm程度)。最終研摩パッド(第3の研摩パッド)の固定砥粒を含有しないもので、前記仕上研摩パッドとほぼ同様の範囲の硬度(第3の硬度)を有するものが好適である(これに適用できる市販のパッドとしては、たとえばフジミコーポレーションのSURFIN等がある)。なお、この最終研磨(第3の研磨処理)に使用できる遊離砥粒を含有する研摩スラリとしては、たとえば、フジミコーポレーションのGLANZOX3900等を例示することができる。 Thereafter, a relatively low load is applied by a polishing apparatus similar to that shown in FIG. 7 (for example, polishing may be performed only by the weight of the polishing head as in “water polishing” usually performed at the final stage of polishing). The final polishing is effective in removing haze and the like on the surface. Of course, it may be omitted if not necessary. As an example of this final polishing condition, the following can be exemplified, that is, the rotational speed of the polishing head 57 is, for example, about 25 rpm. On the other hand, the rotation direction of the polishing platen 53 is the same as that of the polishing head 57, and the rotation speed is, for example, about 25 rpm. Further, it is desirable to use an alkaline polishing liquid 56 containing free abrasive grains as the polishing liquid. As the alkaline polishing liquid 56, for example, an aqueous solution having a pH of about 11.5 (preferably about 10 to 12) including KOH or the like as one of main additives can be exemplified. . The supply rate of the alkaline polishing liquid 56 is, for example, about 200 ml / min. The polishing temperature is, for example, about 35 degrees Celsius, and the polishing time is about 5 minutes (the polishing amount is about several nm). A final polishing pad (third polishing pad) that does not contain fixed abrasive grains and that has a hardness (third hardness) in a range substantially similar to that of the finishing polishing pad is suitable (commercially applicable to this). (For example, Fujimi Corporation's SURFIN). An example of the polishing slurry containing loose abrasive grains that can be used for this final polishing (third polishing treatment) is Fujimi Corporation's GLANZOX 3900.
 図1の仕上げ研磨104または最終研摩106が完了したウエハ1は、図1の洗浄工程105に移送される。 1 is transferred to the cleaning step 105 in FIG. 1 after finishing polishing 104 or final polishing 106 in FIG.
  3.本願発明の実施の形態の再生半導体ウエハの製造方法における使用済みウエハの洗浄工程の説明(主に図1および図12)
 図12は図1の洗浄工程の詳細ステップの一例を示す工程ブロックフロー図である。図1および図12に基づいて、本願発明の実施の形態の再生半導体ウエハの製造方法における使用済みウエハの洗浄工程を説明する。
3. Description of the used wafer cleaning process in the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the embodiment of the present invention (mainly FIGS. 1 and 12)
FIG. 12 is a process block flow diagram showing an example of detailed steps of the cleaning process of FIG. Based on FIG. 1 and FIG. 12, a used wafer cleaning process in the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the embodiment of the present invention will be described.
 図1の仕上げ研磨104が完了したウエハ1に対して、図1の洗浄処理105を実行する。この洗浄も、技術的には、受け入れ側の洗浄を考慮すると、必須ではないが、実施すれば、出荷又は搬送時の欠陥や汚染(特にスラリ等による汚染)の拡散を防止する効果がある。また、通常、現在のCMP装置は、ドライインドライアウト形式のものが多い。従って、CMP装置のポストCMP洗浄部でスラリ成分を除去するためのウエハ両面洗浄等が実施される場合には、以下の洗浄をポストCMP洗浄で代替することができる。 1 The cleaning process 105 in FIG. 1 is performed on the wafer 1 on which the finish polishing 104 in FIG. 1 has been completed. This cleaning is technically not essential in consideration of the cleaning on the receiving side, but if performed, it has the effect of preventing the diffusion of defects or contamination (especially contamination due to slurry or the like) during shipment or transportation. Also, usually, the current CMP apparatus is often of a dry-in / dry-out type. Therefore, when the wafer double-side cleaning for removing the slurry component is performed in the post-CMP cleaning unit of the CMP apparatus, the following cleaning can be replaced by the post-CMP cleaning.
 通常、乾燥115までの以下の洗浄工程はバッチ処理で行われる。たとえば、ウエハ25枚程度をテフロン製の洗浄治具に収容して、洗浄液(薬液)に浸漬する。まず、図12に示すように、パーティクルや有機物を除去するための第1薬液洗浄111を実行する。薬液としては、たとえば、SC1(Standard Clean 1)等を例示することができる。すなわち、体積比でアンモニア:過酸化水素:水=1:1:5程度(原液濃度は、アンモニア29%、過酸化水素30%)である。液温は摂氏70から80度程度、処理時間は、たとえば10分程度である。 Usually, the following cleaning steps up to drying 115 are performed by batch processing. For example, about 25 wafers are accommodated in a Teflon cleaning jig and immersed in a cleaning solution (chemical solution). First, as shown in FIG. 12, the first chemical cleaning 111 for removing particles and organic substances is performed. As a chemical | medical solution, SC1 (Standard Clean 1) etc. can be illustrated, for example. That is, ammonia: hydrogen peroxide: water is about 1: 1: 5 by volume ratio (the concentration of the stock solution is 29% ammonia and 30% hydrogen peroxide). The liquid temperature is about 70 to 80 degrees Celsius, and the processing time is about 10 minutes, for example.
 次に、図12に示すように、第1純水リンス112を実行する。水温は常温すなわち、摂氏25度程度である。量産上、好適な範囲としては、摂氏15度から30度程度を例示することができる。時間は、たとえば、10分程度(第1薬液洗浄111と同程度)がタイミングを合わせるためには好適である。 Next, as shown in FIG. 12, the first pure water rinse 112 is executed. The water temperature is room temperature, that is, about 25 degrees Celsius. An example of a suitable range for mass production is about 15 to 30 degrees Celsius. For example, the time is about 10 minutes (same as the first chemical cleaning 111) in order to adjust the timing.
 次に、金属汚染を除去するための第2薬液洗浄113を実行する。薬液としては、たとえば、SC2(Standard Clean 2)等を例示することができる。すなわち、体積比で塩酸:過酸化水素:水=1:1:5程度(原液濃度は、塩酸36%、過酸化水素30%)である。液温は摂氏70から80度程度、処理時間は、たとえば10分程度(第1薬液洗浄111と同程度)である。 Next, the second chemical cleaning 113 for removing metal contamination is executed. As a chemical | medical solution, SC2 (Standard Clean 2) etc. can be illustrated, for example. That is, the volume ratio of hydrochloric acid: hydrogen peroxide: water is about 1: 1: 5 (the concentration of the stock solution is 36% hydrochloric acid and 30% hydrogen peroxide). The liquid temperature is about 70 to 80 degrees Celsius, and the processing time is, for example, about 10 minutes (same as the first chemical cleaning 111).
 次に、図12に示すように、第2純水リンス114を実行する。水温は常温すなわち、摂氏25度程度である。量産上、好適な範囲としては、摂氏15度から30度程度を例示することができる。時間は、たとえば、10分程度(第1薬液洗浄111と同程度)がタイミングを合わせるためには好適である。 Next, as shown in FIG. 12, the second pure water rinse 114 is executed. The water temperature is room temperature, that is, about 25 degrees Celsius. An example of a suitable range for mass production is about 15 to 30 degrees Celsius. For example, the time is about 10 minutes (same as the first chemical cleaning 111) in order to adjust the timing.
 次に、図12に示すように、ウエハ1の乾燥処理115を実行する。 Next, as shown in FIG. 12, the wafer 1 drying process 115 is executed.
  4.本願発明の実施の形態の再生半導体ウエハの製造方法における使用済みウエハの主研磨処理についての考察
 セクション2に説明したように、使用済みウエハの主研磨処理として、比較的硬く固定砥粒を含まない研磨パッドと砥粒を含む研磨液(研摩スラリ)を用いた湿式研磨が有効なのは、以下の理由による。
4). Consideration about main polishing process of used wafer in manufacturing method of reclaimed semiconductor wafer according to embodiment of present invention As described in section 2, the main polishing process of used wafer is relatively hard and does not include fixed abrasive grains. The reason why wet polishing using a polishing liquid (polishing slurry) containing a polishing pad and abrasive grains is effective is as follows.
(1)研摩パッドの硬度が高いので、平坦化が早い。すなわち、基板損失量が小さい。
(2)グラインディングホイールを使用していない(図1のウエットエッチング工程102から最終研摩106まで)ので、ダメージ層が発生しない。従って、基板損失量を大幅に小さくできる。
 また、ダイヤモンド砥粒を用いないので、研削痕等もできない。
(3)サイズの大きいものを製作することが比較的困難な研摩砥粒を含有した研摩パッド(固定砥粒研摩パッド)を使用しなくてよいので、バッチ処理の適用が容易である(仕上研摩及び最終研磨についても同じ)。
(1) Since the polishing pad has a high hardness, flattening is fast. That is, the substrate loss amount is small.
(2) Since no grinding wheel is used (from the wet etching step 102 to the final polishing 106 in FIG. 1), no damage layer is generated. Therefore, the substrate loss amount can be greatly reduced.
Further, since no diamond abrasive grains are used, grinding marks and the like cannot be made.
(3) Since it is not necessary to use a polishing pad (fixed abrasive polishing pad) containing abrasive grains that is relatively difficult to produce a large size, it is easy to apply batch processing (finish polishing) And the same for the final polishing).
 すなわち、一般に行われているように、初期研磨として、グラインディング等の機械的切削又は研削を用いると、一定の平坦化はされるものの、相当に厚い変質層又はダメージ層が残存する。そして、この変質層を除去するために、2次的な研磨が必要になり、その結果、研磨量、すなわち、基板損失量が大幅に増加する。従って、基板損失量を減少させるには、本願実施の形態のように、グラインディング等の機械的切削又は研削をまったく用いないか、用いたとしても、最小限にする(すなわち、実質的にグラインディング等の機械的切削又は研削処理を用いない)ことにより、変質層等を発生させないか、または、その厚さを非常に薄くすることが重要である。すなわち、基本的に、少なくともウエットエッチングおよび第1の研磨処理の間に、グラインディング処理等の相当厚さの変質層を伴う機械的加工を適用しないことが望ましい。再生ウエハ製造工程の全期間を通じて、グラインディング処理等の相当厚さの変質層を伴う機械的加工を適用しないことが更に好適である。 That is, as is generally done, when mechanical cutting or grinding such as grinding is used as the initial polishing, although a certain level of flattening is performed, a considerably thick altered layer or damaged layer remains. Then, in order to remove the deteriorated layer, secondary polishing is required, and as a result, the polishing amount, that is, the substrate loss amount is greatly increased. Therefore, in order to reduce the amount of substrate loss, mechanical cutting or grinding such as grinding is not used at all, or even if it is used, as in the present embodiment, it is minimized (that is, the grinding is substantially reduced. It is important not to generate a deteriorated layer or the like by using a mechanical cutting or grinding process such as a padding) or to make the thickness very thin. That is, basically, it is desirable not to apply mechanical processing with an altered layer having a considerable thickness, such as a grinding process, at least between the wet etching and the first polishing process. It is more preferable not to apply mechanical processing with an altered layer having a considerable thickness, such as a grinding process, throughout the entire recycle wafer manufacturing process.
  5.本願発明の実施の形態の再生半導体ウエハの製造方法における使用済みウエハの主研磨処理の変形例であるバッチ処理の説明(主に図11)
 図11は主研摩、仕上げ研磨および最終研摩に使用するバッチ式CMP装置の断面模式図である。
5. Explanation of batch processing as a modified example of main polishing processing of used wafers in the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the embodiment of the present invention (mainly FIG. 11)
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a batch type CMP apparatus used for main polishing, finish polishing, and final polishing.
 先のセクションでも説明したように、主研摩、仕上げ研磨および最終研摩には、図11で説明するようなバッチ式CMP装置を使用することも可能である。この種のバッチ式CMP装置は、研摩ヘッド57を複数個(2から10程度)有しているので、プロセスの効率を飛躍的に上げることが可能となる。この場合、比較的大面積の研摩パッドが必要となるが、砥粒を含まない研磨パッドであれば、比較的大きなものを準備することは容易である。ここで使用できる装置の例としては、たとえば、不二越機械工業株式会社のSPM-19、SPM-33、スピードファム(SPEEDFAM)社のFAM59SPAW、FAM50SPAWなどを例示することができる。 As described in the previous section, it is also possible to use a batch-type CMP apparatus as illustrated in FIG. 11 for main polishing, finish polishing, and final polishing. Since this type of batch type CMP apparatus has a plurality of polishing heads 57 (about 2 to 10), the efficiency of the process can be dramatically increased. In this case, a polishing pad having a relatively large area is required, but it is easy to prepare a relatively large polishing pad as long as the polishing pad does not contain abrasive grains. Examples of apparatuses that can be used here include SPM-19 and SPM-33 manufactured by Fujikoshi Machine Industry Co., Ltd., FAM59 SPAW and FAM50 SPAW manufactured by SPEEDFAM, and the like.
  6.本願発明の実施の形態の再生半導体ウエハの製造方法におけるプロセス全般に対する補足的説明(主に図13から図20)
 図13は主研摩後の凹凸パターン残りと最終的な研摩特性の関係の説明図である。図14は主研摩後にパターン残りがある場合の仕上研摩によるパターン消失可能性の有無を表す実験データを示す柱状グラフである。図15はシリコンロス(基板損失量)の主研摩時間及び仕上げ研摩時間依存性を表す実験データを示す柱状グラフである。図16はシリコンロス(基板損失量)の仕上げ研摩時間依存性を表す実験データを示す柱状グラフである。図17はTTV(Total Thickness Variation)の主研摩時間及び仕上げ研摩時間依存性を表す実験データを示す柱状グラフである。図18はTTVの仕上げ研摩時間依存性を表す実験データを示す柱状グラフである。図19は残留パーティクル数の仕上げ研摩時間依存性を表す実験データを示す柱状グラフである。図20は主研摩および仕上研摩に使用できる各種の研摩パッド硬さのプロット図である。これらに基づいて、本願発明の実施の形態の再生半導体ウエハの製造方法におけるプロセス全般に対する補足的説明を行う。
6). Supplementary explanation for the whole process in the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the embodiment of the present invention (mainly FIGS. 13 to 20)
FIG. 13 is an explanatory diagram of the relationship between the uneven pattern remaining after the main polishing and the final polishing characteristics. FIG. 14 is a columnar graph showing experimental data indicating the possibility of pattern disappearance due to finish polishing when there is a pattern remaining after main polishing. FIG. 15 is a columnar graph showing experimental data representing the main polishing time and finish polishing time dependence of silicon loss (substrate loss amount). FIG. 16 is a columnar graph showing experimental data representing the dependency of silicon loss (substrate loss amount) on the polishing time. FIG. 17 is a columnar graph showing experimental data indicating the dependency of the main polishing time and the final polishing time of TTV (Total Thickness Variation). FIG. 18 is a columnar graph showing experimental data representing the finish polishing time dependence of TTV. FIG. 19 is a columnar graph showing experimental data indicating the dependency of the number of residual particles on the finishing polishing time. FIG. 20 is a plot of various polishing pad hardnesses that can be used for main polishing and finish polishing. Based on these, a supplementary explanation will be given for the overall process in the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the embodiment of the present invention.
 まず、主研摩と最終的な凹凸パターン残りとの関係を説明する。図13の上段に示すように、主研摩後に凹凸パターン残りがある場合は、後の仕上研摩時間を通常の範囲で長くしても、凹凸パターンを消失させるのは困難である。これは、仕上研摩(第2の研磨処理)では、主研摩(第1の研磨処理)時に使用する研摩パッド(第1の研摩パッド)と比較して軟らかい研摩パッド(第2の研摩パッド)を使用するため、残存する凹凸にパッドが十分に倣うためと考えられる。 First, the relationship between the main polishing and the final uneven pattern residue will be explained. As shown in the upper part of FIG. 13, when there is a concavo-convex pattern remaining after main polishing, it is difficult to eliminate the concavo-convex pattern even if the subsequent finishing polishing time is extended in a normal range. This is because the polishing pad (second polishing pad) is softer than the polishing pad (first polishing pad) used in the final polishing (second polishing process) in the main polishing (first polishing process). This is considered to be because the pad sufficiently follows the remaining unevenness.
 このことを示したのが図14である。すなわち、主研摩により、凹凸パターンが残存しているウエハについて、通常よりも長い研摩時間にすることによって、仕上げ研摩により、残存凹凸パターンを除去することができるか否かを検討する。図14に示すように、通常の研摩量よりも多くしても、仕上げ研摩の延長では、残存凹凸パターンを除去することは困難に見える。 This is shown in FIG. That is, it is examined whether or not the remaining uneven pattern can be removed by the final polishing by setting the polishing time longer than usual for the wafer in which the uneven pattern remains by the main polishing. As shown in FIG. 14, even if the polishing amount is larger than the normal polishing amount, it seems difficult to remove the remaining uneven pattern by extending the finishing polishing.
 次に、主研摩によって残存凹凸パターンが消滅する条件で、主研摩時間および仕上げ研摩時間を種々変更して、シリコンロス(基板損失量)の変化を見たのが、図15である。図15に示すように、主研摩時間を2分以上に増やしても、単にシリコンロスが単調に増加するのみである。同様に、仕上げ研摩時間を1分以上に増やしても、単にシリコンロスが単調に増加するのみである。これは、すでに、マクロ的に(凹凸パターンの寸法に関して)平坦になった後(凹凸パターンが消滅した後)の研摩は、マクロ的には全体の厚さを薄くするだけであるということを示すものと考えられる。 Next, FIG. 15 shows changes in silicon loss (amount of substrate loss) by changing the main polishing time and the final polishing time under various conditions under which the residual unevenness pattern disappears due to the main polishing. As shown in FIG. 15, even if the main polishing time is increased to 2 minutes or more, the silicon loss simply increases monotonously. Similarly, increasing the finishing polishing time to 1 minute or more simply increases the silicon loss monotonically. This already indicates that polishing after flattening (after the concavo-convex pattern disappears) macroscopically (with respect to the size of the concavo-convex pattern) only reduces the overall thickness macroscopically. It is considered a thing.
 次に、主研摩によって残存凹凸パターンが消滅する条件で、主研摩時間を4分に固定した場合のシリコンロス(基板損失量)の仕上研摩時間依存性を図16に示す。図16に示すように、仕上げ研摩時間を増やすと、それに比例してシリコンロスが増加するのがわかる。これは、先と同様に、仕上研摩はマクロ的な平坦性には寄与しないことを表しているものと考えられる。 Next, FIG. 16 shows the finish polishing time dependence of silicon loss (amount of substrate loss) when the main polishing time is fixed at 4 minutes under the condition that the residual unevenness pattern disappears by main polishing. As shown in FIG. 16, it can be seen that when the finishing polishing time is increased, the silicon loss is proportionally increased. This is considered to indicate that the finishing polishing does not contribute to the macro flatness as in the previous case.
 次に、ウエハの平坦度(TTV)の主研摩時間および仕上げ研摩時間への依存性を図17に示す。図17に示すように、主研摩時間は2分程度がベストであり、それ以上増やしても、平坦度は低下するだけである。また、仕上研摩時間は、1分前後の方が、5分程度の比較的長い時間よりも、ウエハの平坦度に関しては有利であることがわかる。これは、グローバルな平坦度は、2分程度の主研摩で決まってしまい、それ以上の主研摩は逆効果であることがわかる。また、2分前後を超える程度の長時間の仕上研摩は、同様に、グローバルな平坦度に関しては、逆効果である。 Next, the dependency of wafer flatness (TTV) on the main polishing time and the finishing polishing time is shown in FIG. As shown in FIG. 17, the main polishing time is best about 2 minutes, and even if it is further increased, the flatness only decreases. In addition, it can be seen that the finishing polishing time is more advantageous in terms of wafer flatness than the relatively long time of about 1 minute in about 1 minute. This shows that the global flatness is determined by main polishing of about 2 minutes, and further main polishing is counterproductive. Further, finishing polishing for a long time exceeding about 2 minutes similarly has an adverse effect on global flatness.
 次に、主研摩によって残存凹凸パターンが消滅する条件でのウエハの平坦度(TTV)の仕上げ研摩時間依存性を図18に示す。ここでも、グローバルな平坦度に関しては、仕上研摩なしでは、適切な条件ではなく、2分前後を超える程度の長時間の仕上研摩は、同様に、グローバルな平坦度に関しては、逆効果であることを確認する結果となっている。 Next, FIG. 18 shows the dependency of the flatness (TTV) of the wafer on the final polishing time under the condition that the residual unevenness pattern disappears by the main polishing. Again, with regard to global flatness, it is not an appropriate condition without finishing polishing, and finishing polishing over a period of more than about 2 minutes is likewise counterproductive with respect to global flatness. It is the result to confirm.
 次に、主研摩によって残存凹凸パターンが消滅する条件下(主研摩時間を4分に固定)において、仕上研摩時間を種々変化させたときの仕上研摩後の洗浄完了時点でのパーティクル数(径が0.16マイクロメートル以上、0.2マイクロメートル未満のもの、および、0.2マイクロメートル以上のもの)を図19に示す。図19に示すように、パーティクル数に関して言えば、仕上研摩時間が長くなるほど、パーティクル数は減少するということが言えそうである。ただし、1分前後の研摩時間(仕上研摩時間)で、パーティクル数の減少は、ほぼ終了すると見ることもできる。これらの結果は、比較的硬いパッドによる主研摩による研摩により、表面のミクロな構造に捉えられたパーティクルが、比較的軟らかく、表面に倣う性質の仕上げ研摩パッドにより、拭い去られるように研摩除去されるためと考えられる。 Next, the number of particles at the time of completion of cleaning after finishing polishing when the final polishing time is variously changed under the condition that the residual unevenness pattern disappears by main polishing (main polishing time is fixed at 4 minutes). FIG. 19 shows a configuration of 0.16 micrometer or more, less than 0.2 micrometer, and 0.2 micrometer or more. As shown in FIG. 19, regarding the number of particles, it can be said that the number of particles decreases as the finishing polishing time becomes longer. However, it can be seen that the reduction in the number of particles is almost completed in a polishing time of about 1 minute (finish polishing time). These results show that the particles captured by the surface micro structure are polished and removed by the polishing pad with a relatively hard pad so that the particles captured in the surface micro structure can be wiped off by the finished polishing pad with the characteristics of following the surface. It is thought to be for this purpose.
 図20に前記実施の形態で使用してほぼ同様の結果を得られる主研摩パッド及び仕上研摩パッドの硬度(デュロメータD,すなわち、Shore D)をプロットする。これより、主研摩パッドの硬度としては、50程度(範囲としては、40から65程度、更に好ましくは、40から55程度)が好適であり、仕上研摩パッドの硬度としては、22程度(範囲としては、15から35程度)が好適である。なお、主研摩パッドの役割は、表面領域の残存凹凸パターンを除去することにあるので、個々に例示したものより、硬度の高いパッド(デュロメータD,すなわち、Shore D硬度70程度)を使用することも可能である。 FIG. 20 plots the hardness (durometer D, that is, Shore D) of the main polishing pad and the finishing polishing pad that can be used in the above-described embodiment to obtain substantially the same results. Accordingly, the hardness of the main polishing pad is preferably about 50 (the range is about 40 to 65, more preferably about 40 to 55), and the hardness of the finishing polishing pad is about 22 (as the range). Is about 15 to 35). In addition, since the role of the main polishing pad is to remove the remaining uneven pattern in the surface region, use a pad with higher hardness (durometer D, that is, Shore D hardness of about 70) than those individually exemplified. Is also possible.
  7.サマリ
 以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
7. Summary The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited thereto, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the invention.
 例えば、本願実施の形態では、シリコンベースのCMOSFET(Complementary Metal oxide semiconductor Field Effect Transistor)またはCMISFET(Complementary Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)を有する半導体装置を例にとり具体的に説明したが、本願発明はそれに限定されるものではなく、その他の半導体集積回路装置または単体デバイス等の製造、それに用いる再生ウエハの製造等にも適用できることは言うまでもない。 For example, in the embodiment of the present invention, a semiconductor device having a silicon-based CMOSFET (Complementary Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) or CMISFET (Complementary Metal Insulator Semiconductor Semiconductor Field Effect Transistor) has been described as an example. Needless to say, the present invention can be applied to the manufacture of other semiconductor integrated circuit devices or single devices, the manufacture of reclaimed wafers used therefor, and the like.
 1 ウエハ
 1a ウエハの表側面(デバイス面または第1の主面)
 1b ウエハの裏面
 1n ウエハの非加工領域
 1s ウエハの半導体基板領域
 1w ウエハのウエル領域
 2 半導体基板内構造層
 3 半導体基板上構造層
 4 STI絶縁膜(素子分離領域)
 4t 素子分離溝
 5 ゲート構造
 6 層間絶縁膜
 7 メタル配線
 8 ボンディング・パッド
 9 ファイナル・パッシベーション膜
 11 第1の研磨領域(主研磨領域)
 12 第1の研磨領域の下端
 51 研磨装置基体部
 52 研磨プラテン回転駆動部
 53 研磨プラテン
 54 固定砥粒を含有しない研磨パッド
 54a 固定砥粒を含有しない研磨パッド主要部
 54b 固定砥粒を含有しない研磨パッド基体部
 55 スラリ供給ノズルまたは研磨液ノズル
 57 研磨ヘッド
 58 研磨ヘッド保持部
 59 研磨ヘッド回転駆動部
 60a 固定砥粒を含有しない研磨パッドを用いた枚葉式湿式化学機械研磨装置
 60b 固定砥粒を含有しない研磨パッドを用いたバッチ式湿式化学機械研磨装置
 66 スラリ
 67 遊離砥粒
 101 使用半導体ウエハ準備
 102 ウエット・エッチング
 103 遊離砥粒による研磨(第1の研磨処理)
 104 仕上げ研磨(第2の研磨処理)
 105 洗浄工程
 106 最終研摩(第3の研磨処理)
 111 第1薬液洗浄
 112 第1純水リンス
 113 第2薬液洗浄
 114 第2純水リンス
 115 乾燥
 G ウエハ一部拡大部分
 H 固定砥粒研磨パッド拡大部分
1 Wafer 1a Wafer front side (device side or first main side)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1b Back surface of a wafer 1n Non-working area | region of a wafer 1s Semiconductor substrate area | region of a wafer 1w Well area | region of a wafer 2 Structure layer in a semiconductor substrate 3 Structure layer on a semiconductor substrate 4 STI insulating film (element isolation region)
4t element isolation trench 5 gate structure 6 interlayer insulating film 7 metal wiring 8 bonding pad 9 final passivation film 11 first polishing region (main polishing region)
12 Polishing device base part 52 Polishing platen rotation drive part 53 Polishing platen 54 Polishing pad not containing fixed abrasive grains 54a Polishing pad main part not containing fixed abrasive grains 54b Polishing not containing fixed abrasive grains Pad base part 55 Slurry supply nozzle or polishing liquid nozzle 57 Polishing head 58 Polishing head holding part 59 Polishing head rotation drive part 60a Single wafer wet chemical mechanical polishing apparatus 60b using a polishing pad not containing fixed abrasive grains Fixed abrasive grains Batch type wet chemical mechanical polishing equipment using a polishing pad that does not contain 66 Slurry 67 Free abrasive grains 101 Semiconductor wafer preparation 102 Wet etching 103 Polishing with free abrasive grains (first polishing process)
104 Final polishing (second polishing process)
105 Cleaning process 106 Final polishing (third polishing process)
111 First chemical cleaning 112 First pure water rinse 113 Second chemical cleaning 114 Second pure water rinse 115 Drying G Wafer partial enlarged portion H Fixed abrasive polishing pad enlarged portion

Claims (19)

  1.  以下の工程を含む再生半導体ウエハの製造方法:
    (a)使用済みの半導体ウエハの第1の主面であって、前記再生半導体ウエハのデバイス面となるべき主面に対して、ウエットエッチングを実行することにより、基板上構造層を除去する工程;
    (b)前記工程(a)の後、前記半導体ウエハの前記第1の主面に対して、第1の硬度を有する第1の研磨パッドおよび遊離砥粒を含有する研摩スラリを用いた湿式化学機械研磨による第1の研磨処理を実行することにより、前記第1の主面側の半導体表面の凹凸パターンを除去する工程;
    (c)前記工程(b)の後、前記半導体ウエハの前記第1の主面に対して、前記第1の硬度よりも軟らかい第2の硬度を有する第2の研磨パッドおよび遊離砥粒を含有する研摩スラリを用いた湿式化学機械研磨による第2の研磨処理を実行することにより、前記第1の主面側の前記半導体表面のパーティクルを除去する工程。
    A method for producing a recycled semiconductor wafer including the following steps:
    (A) A step of removing the structural layer on the substrate by performing wet etching on the first main surface of the used semiconductor wafer which is the device surface of the recycled semiconductor wafer ;
    (B) After the step (a), wet chemistry using a polishing slurry containing a first polishing pad having a first hardness and free abrasive grains on the first main surface of the semiconductor wafer. Removing the concavo-convex pattern on the semiconductor surface on the first main surface side by executing a first polishing process by mechanical polishing;
    (C) After the step (b), containing a second polishing pad and loose abrasive grains having a second hardness softer than the first hardness with respect to the first main surface of the semiconductor wafer Removing the particles on the semiconductor surface on the first main surface side by executing a second polishing process by wet chemical mechanical polishing using a polishing slurry.
  2.  前記第1項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の研磨処理は、研摩ヘッドが前記第1の研磨パッドの上側にある状態で実行される。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to item 1, the first polishing process is performed in a state where a polishing head is on the upper side of the first polishing pad.
  3.  前記第2項の再生半導体ウエハの製造方法において、少なくとも前記工程(a)および(b)の間には、グラインディング工程がない。 In the method for producing a recycled semiconductor wafer according to the second item, there is no grinding step at least between the steps (a) and (b).
  4.  前記第3項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記2の研磨処理は、研摩ヘッドが前記第2の研磨パッドの上側にある状態であって、研摩ヘッドに付加荷重を加えた状態で実行される。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to item 3, the polishing process of 2 is performed in a state where the polishing head is above the second polishing pad and an additional load is applied to the polishing head. The
  5.  前記第4項の再生半導体ウエハの製造方法において、少なくとも前記工程(a)および(c)の間には、グラインディング工程がない。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the fourth item, there is no grinding step at least between the steps (a) and (c).
  6.  前記第5項の再生半導体ウエハの製造方法において、更に、以下の工程を含む:
    (d)前記工程(c)の後、前記第1の研磨パッドよりも硬度が低い第3の硬度を有する第3の研摩パッド、および遊離砥粒を含有する研摩スラリを用いた湿式化学機械研磨による第3の研磨処理を、研摩ヘッドが前記第3の研磨パッドの上側にある状態であって、研摩ヘッドに付加荷重を加えることなく、この研摩ヘッドの自重による研摩荷重によって実行する工程。
    The method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the fifth aspect further includes the following steps:
    (D) After the step (c), wet chemical mechanical polishing using a third polishing pad having a third hardness lower than that of the first polishing pad and a polishing slurry containing loose abrasive grains The third polishing process is performed by the polishing load due to the weight of the polishing head without applying an additional load to the polishing head in a state where the polishing head is on the upper side of the third polishing pad.
  7.  前記第6項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の研磨パッドは、ポリウレタン系樹脂部材を主要な構成要素とする。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to item 6, the first polishing pad is mainly composed of a polyurethane resin member.
  8.  前記第7項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の硬度(デュロメータD)は、40以上で且つ55以下ある。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to item 7, the first hardness (durometer D) is 40 or more and 55 or less.
  9.  前記第8項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第2の硬度(デュロメータD)は、15以上で且つ35以下である。 In the method for producing a recycled semiconductor wafer according to item 8, the second hardness (durometer D) is 15 or more and 35 or less.
  10.  前記第9項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の研磨処理の研摩時間は、2分程度である。 In the method for producing a recycled semiconductor wafer according to item 9, the polishing time for the first polishing process is about 2 minutes.
  11.  前記第10項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第2の研磨処理の研摩時間は、1分程度である。 In the method for producing a recycled semiconductor wafer according to item 10, the polishing time for the second polishing treatment is about 1 minute.
  12.  前記第10項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第2の研磨処理の研摩時間は、5分程度である。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to item 10, the polishing time for the second polishing treatment is about 5 minutes.
  13.  前記第9項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の研磨処理は、固定砥粒を含有しない研磨パッドを用いた湿式化学機械研磨により実行される。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to item 9, the first polishing process is performed by wet chemical mechanical polishing using a polishing pad that does not contain fixed abrasive grains.
  14.  前記第13項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第2の研磨処理は、固定砥粒を含有しない研磨パッドを用いた湿式化学機械研磨により実行される。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to item 13, the second polishing process is performed by wet chemical mechanical polishing using a polishing pad that does not contain fixed abrasive grains.
  15.  前記第14項の再生半導体ウエハの製造方法において、少なくとも前記工程(a)および(d)の間には、グラインディング工程がない。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to item 14, there is no grinding step at least between the steps (a) and (d).
  16.  前記第15項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記使用済みの半導体ウエハは、単結晶シリコン系ウエハである。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to the item 15, the used semiconductor wafer is a single crystal silicon wafer.
  17.  前記第16項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第1の研磨処理は、バッチ式で行われる。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to item 16, the first polishing process is performed in a batch manner.
  18.  前記第17項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第2の研磨処理は、バッチ式で行われる。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to Item 17, the second polishing process is performed in a batch manner.
  19.  前記第18項の再生半導体ウエハの製造方法において、前記第3の研磨処理は、バッチ式で行われる。 In the method for manufacturing a recycled semiconductor wafer according to Item 18, the third polishing process is performed in a batch manner.
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