(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハの表面を鏡面研磨した後、その表面の平坦度を評価し、平坦度が不良とされた半導体ウェーハを再研磨し、良品の半導体ウェーハに再生する高平坦度ウェーハの再加工方法において、
上記平坦度が不良とされた半導体ウェーハの表面をレジノイドボンド研削砥石を用いて研削し、その後、上記再研磨を施す高平坦度ウェーハの再加工方法。
【請求項２】
上記研削での研削量が２〜５μｍで、上記再研磨での研磨量が２〜８μｍである請求項１に記載の高平坦度ウェーハの再加工方法。
【請求項３】
上記レジノイドボンド研削砥石は、＃１５００〜＃３０００のレジノイドボンド研削砥石を使用する請求項１または請求項２に記載の高平坦度ウェーハの再加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は高平坦度ウェーハの再加工方法、詳しくは平坦度が不良と評価された半導体ウェーハを再研磨し、良品の高平坦度ウェーハに再生する高平坦度ウェーハの再加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高平坦度ウェーハの製造工程において、エッチングが施されたシリコンウェーハは、その表面が研磨（例えば１４μｍ程度）されて鏡面ウェーハＰＷとなる。
このポリッシュドウェーハＰＷについては、その後、その表面についてＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）やＳＢＩＲ（Ｓｉｔｅ  Ｂａｃｋ−ｓｉｄｅ  Ｉｄｅａｌ  Ｒａｎｇｅ）が、静電容量式の非接触式測定器などを利用して測定される。
【０００３】
このとき、少なくとも一方の検査で不良と評価されたポリッシュドウェーハＰＷは、再度研磨工程に送られ、ここで所定の再研磨条件で再研磨される。不良と評価されるのは、例えばＴＴＶ値が１μｍを超えた場合や、例えば１の測定点でもＳＢＩＲ値が規定値を越えた場合（例えば２０ｍｍ×２０ｍｍの面積をもつサイトで裏面基準の高さの差において、０．４μｍを超えた場合）などである。
この場合、再研磨時の研磨量は、その前工程であるウェーハ通常製造工程での研磨量（１４μｍ程度）の半分、７μｍくらいである。７μｍ研磨すれば、ウェーハ表面に発生した傷，ごみ，ディンプルなど（通常１〜２μｍ程度）は、十分に除去される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の高平坦度ウェーハの再加工方法では、このような再研磨を行うことで、ウェーハ表面に生じた傷，ごみ，ディンプルなどのを取り除くことはできる。
しかしながら、上記ウェーハ外周部表面の研磨ダレは、その発生原因がウェーハ表面の研磨に因ることから、再研磨時に、反対にこの研磨ダレが増大してしまうおそれがある。この結果、再研磨後、不良品と評価されて、再々研磨に回されるシリコンウェーハの枚数が増えるという問題があった。
【０００５】
【発明の目的】
この発明は、ウェーハ再加工時に、ウェーハ表面の傷などと一緒に、ウェーハ外周部の研磨ダレも除去することができ、これにより平坦度不良ウェーハの良品化率を高めることができる半導体ウェーハの再加工方法を提供することを、その目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、半導体ウェーハの表面を鏡面研磨した後、その表面の平坦度を評価し、平坦度が不良とされた半導体ウェーハを再研磨し、良品の半導体ウェーハに再生する高平坦度ウェーハの再加工方法において、上記平坦度が不良とされた半導体ウェーハの表面をレジノイドボンド研削砥石を用いて研削し、その後、上記再研磨を施す高平坦度ウェーハの再加工方法である。
平坦度が評価される半導体ウェーハは、エッチング液に浸漬された後のエッチドウェーハの表面を鏡面研磨したものでもよいし、または、エッチング後の半導体ウェーハの表面を、レジノイドボンド研削砥石により研削したものでもよい。
半導体ウェーハの表面が高平坦度であるということは、ＴＴＶによるウェーハ平坦度が１μｍ以下であり、しかも測定したサイト平坦度（ＳＢＩＲ）が、例えば２０ｍｍ×２０ｍｍの面積をもつ測定サイトでの測定値が０．４μｍ以下であることを意味する。
【０００７】
上記レジノイドボンド研削砥石は、良質の合成樹脂を結合剤としてダイヤモンド砥粒を結合したものである。
レジノイドボンド研削砥石による研削は、ウェーハ表面があれにくく、非ダメージ面であるシリコン表面を研削することが可能な高番手の研削砥石によることが好ましい。例えば、＃１５００（粒径４〜８μｍ）〜＃３０００（粒径２〜６μｍ）のレジノイドボンド研削砥石が好ましい。この研削量は限定されない。
このように、再研磨前に表面の研削を行うため、研削後のウェーハでは高平坦度を得ることができる。しかも、研削することで、再研磨時間が短くなる。これにより、再加工全体にかかる時間が短縮される。
この研削での研削ダメージは、例えば２μｍ以下とする。ダメージが大きいと、後の再研磨工程での研磨量が増大し、ウェーハ外周部の研磨ダレが増大するおそれがある。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、上記研削での研削量が２〜５で、上記再研磨での再研磨量が２〜８μｍである請求項１に記載の高平坦度ウェーハの再加工方法である。
好ましい研削量は２〜３μｍである。２μｍ未満ではウェーハ表面に発生した傷など、および、ウェーハ外周部の研磨ダレを除去することができない。また、８μｍを超えると、不要な取り代が大きくなり、加工時間が長くなったり、取り代によるコストが高くなったりするという不都合が生じる。
また、好ましい研磨量（再研磨量）は４〜５μｍである。２μｍ未満では研削時に生じた研削ダメージを除去することができない。また、８μｍを超えると、ウェーハ外周部の研磨ダレが再生されるおそれがある。なお、研削量と再研磨量とを合わせたウェーハ再加工での全体の加工量は、通常、７μｍ前後が好ましい。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、上記レジノイドボンド研削砥石は、＃１５００〜＃３０００のレジノイドボンド研削砥石を使用する請求項１または請求項２に記載の高平坦度ウェーハの再加工方法である。
ディスコ株式会社製のレジノイドボンド研削砥石として、例えば製品名「ＩＦ−０１−１−４／６−Ｂ−Ｍ０１」のレジンボンドの＃２０００の高番手の研削砥石を用いることができる。
【００１０】
【作用】
この発明の高平坦度ウェーハの再加工方法によれば、平坦度が不良と評価された半導体ウェーハには、再研磨する前に、レジノイドボンド研削砥石を用いて、ウェーハ表面に研削を施す。これにより、ウェーハ表面の傷，ごみ，ディンプルなどが取り除かれる。しかもこれとともに、ウェーハ外周部の研磨ダレも除去される。
その後、この研削されたウェーハ表面の再研磨を行う。この結果、研削によりウェーハ表面に残った少量の研削ダメージが除去される。このように再加工するので、平坦度不良ウェーハの良品化率を高めることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、研削時には、その研削量を２〜５μｍとして研削するので、ウェーハ表面の傷などとともにウェーハ外周部の研磨ダレも除去することができる。
そして、その後の再研磨時には、この研削面を２〜８μｍだけ研磨する。その結果、研削ダメージが除去される。しかも、ウェーハ外周部の研磨ダレは、この研磨量が小さいために再生されない。
【００１２】
そして、請求項３に記載の発明によれば、半導体ウェーハの表面の研削は、例えばディスコ株式会社製の＃１５００〜＃３０００のレジノイドボンド研削砥石を用いて行う。
この研削砥石は、非ダメージ面であるシリコン表面の研削が可能な高番手のレジノイドボンド研削砥石である。したがって、ダメージの無い平坦度不良ウェーハの表面を、この高番手の研削砥石により、ダメージを少なく（例えばダメージ深さ２μｍ程度）かつ表面をあらさずに研削することができる。また、電解ドレス研削に比較して高いスループットで研削することができる。
【００１３】
半導体ウェーハの表面研削は、ＴＴＶ（ＧＢＩＲ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｂａｃｋ−ｓｉｄｅ  Ｉｄｅａｌ  Ｒａｎｇｅ）が１μｍ以下となるように行う。後工程である再研磨時の研磨量が２〜８μｍになるまで研削する。以下、このような範囲に研削量を調整する理由を述べる。
図２に示す、この発明の一実施例に係る高平坦度ウェーハの再研磨量とＴＴＶとの関係を示すグラフ、および、図３に示す、この発明の一実施例に係る高平坦度ウェーハの再研磨量とＳＢＩＲとの関係を示すグラフから分かるように、最初から高平坦度である半導体ウェーハは、研磨量が１０μｍを超えたあたりから徐々にＴＴＶが悪化し始め、一定値に達するまで平坦度は低下する。ＳＢＩＲは、研磨量が８μｍを超えたあたりから悪化する。これは、ウェーハ外周部に研磨ダレが生じてきたことを意味する。したがって、前処理の研削で研磨ダレが解消された平坦度不良ウェーハでも、再研磨時の研磨量が増えることで、ダレが再生するおそれがある。
【００１４】
よって、この発明では、前述したように研削時の研削量を、再研磨時に研磨ダレができ始めない２〜８μｍに抑えている（請求項２）。その結果、ダレの発生に起因したＳＢＩＲ（サイト平坦度）の悪化が解消される。
なお、このウェーハ表面に残った傷，ごみなどは、前述したように、通常、再加工時に２μｍ程度、ウェーハ表面を研削することで、略完全に除去することができる。そして、この再研磨はワックス貼着方式で行っても、ワックスレス方式で行ってもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施例に係る高平坦度ウェーハの再加工方法を示すフローチャートである。
図１に示すように、この一実施例にあっては、大略、平坦度評価，研削，再研磨，平坦度再評価の各工程を経て、高平坦度ウェーハに再加工される。以下、各工程を詳細に説明する。
【００１６】
あらかじめＣＺ法により引き上げられたシリコンインゴットは、例えば厚さ８６０μｍ程度の８インチのシリコンウェーハにスライス後、外周部の面取り、表裏面のラッピングが行われる。次いで、このラップドウェーハは、エッチング液に浸漬されて、表裏面のダメージが除去される（Ｓ１０１）。続いて、このエッチドウェーハは、ＲＣＡ系の洗浄液により洗浄され、次にウェーハ表面が鏡面研磨される（Ｓ１０２）。
この鏡面化されたシリコンウェーハは、その後、同じくＲＣＡ系の洗浄液により洗浄され、その後、ウェーハの平坦度（ＴＴＶ，ＳＢＩＲ）が評価される（Ｓ１０３）。
この評価時には、静電容量式の非接触式測定器が用いられる。すなわち、まず真空チャックでシリコンウェーハを保持し、チャッキングされたシリコンウェーハの上下に２本の静電容量センサを配置する。それからスキャンニングによりウェーハ厚さを測定する。次いで、この厚さデータに基づき、ウェーハ裏面が完全吸着された状態を平面として、ウェーハ表面の凹凸を算出する。
【００１７】
評価で良品とされたシリコンウェーハは後工程へ送られる。そして、最終的にウェーハケースに所定の枚数収納されて、デバイス工場などに出荷されていく。
一方、不良品と評価されたウェーハは再加工工程に送られる。ここで、ウェーハ表面の再加工が行われる。
すなわち、まず最初に、平坦度不良ウェーハの表面を、ディスコ株式会社製のレジノイドボンド研削砥石、製品名「ＩＦ−０１−１−４／６−Ｂ−Ｍ０１」を用いて研削する。これにより、ウェーハ表面に生じた傷，ごみなどと一緒に、ウェーハ外周部表面に形成された研磨ダレが取り除かれる（Ｓ１０４）。
この研削砥石は、＃２０００という高番手の砥粒を有し、かつ非ダメージ面を加工するために開発された特別な砥石である。この研削装置の製品名は「ＤＦＧ８４０」である。この低ダメージでの研削量は２μｍ程度である。なお、再加工時のウェーハ加工厚さは合計７μｍである。よって、後工程のウェーハ再研磨時の研磨量は５μｍとなる。このように、番手の高いレジノイドボンド研削砥石により研削するようにしたので、ウェーハのダメージが少なく（２μｍ以下）、かつこのウェーハ表面をあらすことなく、研削することができる。
【００１８】
次に、この研削されたウェーハ表面を再研磨する（Ｓ１０５）。このときの研磨量は、Ｓ１０４の研削工程でのダメージを取り除ければよいので、前述したように５μｍで足りる。５μｍと少量であるため、表面が高平坦度のシリコンウェーハをさらに研磨することにより、ウェーハ外周部に研磨ダレが再生されることを防ぐことができる。しかも、その再研磨量が約１０μｍを超えたところで平坦度が低下する、という不具合も避けることができる（図２のグラフ参照）。
その後、ＲＣＡ系の洗浄液により洗浄されて、平坦度の再評価が行われる（Ｓ１０６）。
このように、この平坦度不良ウェーハに対しては、ウェーハ表面の研削を含む再加工を施すようにしたので、従来のように再研磨後の再評価時に不良品と評価されて、再々研磨工程（再々加工）に送られるウェーハの枚数を低減することができる。その結果、平坦度不良ウェーハの良品化率を高めることができる。
なお、この実施例では、平坦度の再評価時に、再度、不良ウェーハと評価されたときには、再加工と同じ工程の再々加工が施される。
【００１９】
ここで、このような一実施例に係る再加工方法と、従来の再研磨だけによる再加工方法とを用いて、実際に平坦度不良ウェーハを再加工した場合の、各高平坦度ウェーハの平坦度（ＳＢＩＲ）の測定結果を記載する。
ここでは、実施例および比較例とも、平坦度不良ウェーハ５０枚について、各ウェーハ１枚あたりのＳＢＩＲ不良箇所の平均個数で評価した。なお、比較例の再研磨量は７μｍである。各ウェーハの表面を１００個のサイトに区分した。それぞれのサイト寸法は２０ｍｍ×２０ｍｍである。そして、各サイトのＳＢＩＲ値が、０．４μｍを超えた場合を不良とした。結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
0003550644.tif 000002
【００２１】
この表１から明らかなように、比較例の再研磨のみによる再加工では、イニシャル時の不良箇所の平均値が５．１個だったのが、再加工（再研磨）を行うことで５．３個まで増えた。これは、ウェーハ外周部に研磨ダレが発生したのが原因であると推測される。
これに対して、実施例では、再研磨の前に２μｍの研削を行ったので、再研磨量は５μｍと減少した。これにより、再加工後のＳＢＩＲの不良箇所の平均値が０．２個まで低下した。
【００２２】
【発明の効果】
この発明によれば、平坦度不良ウェーハの再研磨前に、レジノイドボンド研削砥石により研削を施すようにしたので、ウェーハ表面の傷，ごみ，ディンプルなどとともに、ウェーハ外周部のダレも除去することができる。その結果、平坦度不良ウェーハの良品化率を高めることができる。
【００２３】
特に、請求項３に記載の発明によれば、例えばディスコ株式会社製の＃１５００〜＃３０００のレジノイドボンド研削砥石を用い、平坦な半導体ウェーハの表面を研削したので、請求項１または請求項２の発明の効果に加えて、ウェーハ表面をあらさずに、高いスループットで研削することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る高平坦度ウェーハの再加工方法の手順を示すフローチャートである。
【図２】この発明の一実施例に係る高平坦度ウェーハの再研磨量とＴＴＶとの関係を示すグラフである。
【図３】この発明の一実施例に係る高平坦度ウェーハの再研磨量とＳＢＩＲとの関係を示すグラフである。
【図１】
0003550644.tif 000003
【図２】
0003550644.tif 000004
【図３】
0003550644.tif 000005