(57)【要約】【課題】良好な平面特性が得られる全厚変動の小さい再生ウェーハの生産を可能にすることを目的とする。【解決手段】表面上の残留物９と注入処理に起因する分離プロフィルとを有する基板１’を再生する方法であって、分離プロフィルのレベルに実質的に等しいレベルまで残留物９を基板１’から除去するステップと、欠陥を取り除くために基板１’の表面全体を研磨するステップとを含み、実質的に均一で平坦な表面を基板１’上に得るため、残留物９を基板１’から切断する。【選択図】図３
2008103736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上の残留物とイオン注入処理に起因する分離プロフィルとを持つ基板を再生する方法であって、
実質的に均一で平坦な表面を上記基板上に得るために上記分離プロフィルのレベルに実質的に等しいレベルまで上記残留物を上記基板から除去するステップと、
欠陥を取り除くために且つ別の基板との分子結合に向け表面を良好な状態に準備するために上記基板の上記表面全体を研磨するステップと、
を含み、
実質的に均一で平坦な表面を上記基板上に得るために上記残留物を上記基板から切断する方法。
【請求項２】
上記残留物を切断するためにレーザ光線を用いるステップを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記レーザ光線の焦点は少なくとも上記表面と上記残留物との境界面に合わせられる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
上記レーザ光線は上記基板の上記表面に平行に調節される請求項２に記載の方法。
【請求項５】
スリットを有するスクリーンにより上記レーザ光線の焦点を上記残留物へと合わせるステップを更に含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
水の噴流と、空気の噴流と、流体の噴流のうち、少なくとも一つを上記残留物に向けることにより上記残留物を切断する請求項１に記載の方法。
【請求項７】
上記噴流が上記表面に対し鋭角をなして上記残留物へと向けられる請求項６に記載の方法。
【請求項８】
上記噴流が少なくとも境界面に当たる請求項６に記載の方法。
【請求項９】
上記残留物を除去する又は切断するために上記基板を回転するステップを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
上記残留物を切断するために上記基板の裏面に衝撃波を加えるステップを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
上記残留物を切断するためにイオンとイオンクラスタのうち少なくとも一方を上記残留物に衝突させるステップを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
上記イオン又は上記イオンクラスタを、上記表面と上記残留物との境界面で上記残留物に衝突させるステップを更に含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
区分的な方法で上記残留物が除去される請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、２００３年４月３０日に提出された米国仮出願第６０／４６７，２４２号及び２００３年５月２２日に提出された米国仮出願第６０／４７２，４６９号の利益を請求し、上記各出願の全内容は明確に参考形式で本願に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は基板を再生する方法に関し、特に、表面上の残留物と注入処理に起因する分離プロフィル（分離形状：ｄｅｔａｃｈｍｅｎｔ  ｐｒｏｆｉｌｅ）とを有するウェーハを再生する方法に関する。本方法では、分離プロフィルのレベルと実質的に同一のレベルまで基板から残留物を除去するステップが含まれ、従って実質的に均一で平坦な表面が基板上に得られ、その後に、欠陥を取り除くよう基板の表面全体が研磨される。
【背景技術】
【０００３】
基板、特に半導体技術における半導体ウェーハの再生や再処理は、新たな材料コストを大幅に節約できる機会をもたらす。ウェーハ再生処理には本質的に３つの主なステップが伴い、それは、不要な材料を除去するステップと、研磨するステップと、洗浄するステップである。
【０００４】
ウェーハ再生は図１の（ａ）から（ｆ）に概略的に示されるＳＭＡＲＴ‐ＣＵＴ（登録商標）プロセスで特に重要な役目を果たす。本例では、酸化層３を形成するために第１のシリコンウェーハ１が酸化され、その後に水素イオンやガスイオン４（図１の（ｃ））のようなガス状の種が注入される。上記注入により、微小空洞（ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｙ）、小板（ｐｌａｔｅｌｅｔ）、及び／又は超微粒気泡（ｍｉｃｒｏｂｕｂｂｌｅ）を含有する弱められた埋込層が作られる。注入されたウェーハは、第２のシリコンウェーハ２に接着され（図１の（ｄ））、その後で分割により注入された種の侵入深さ５に応じた深さで取り外される（図１の（ｅ））。その結果、元の第２のウェーハ２とＳＯＩ（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  ｉｎｓｕｌａｏｒ：絶縁体上シリコン）層７とを含むＳＯＩウェーハと、第１のシリコンウェーハ１の残った小さい方の部分である層状に剥離されたウェーハ１′とが生産される。
【０００５】
層状に剥離されたウェーハ１′は、ウェーハ１′の周辺部分近くに配置された階段状のカラー９に囲まれている損傷を受けた粗い表面８を含むので、そのまま再利用することはできない。カラー９はＳＭＡＲＴ‐ＣＵＴ（登録商標）処理での接着中に形成され、この場合にウェーハ１及び２の両方の表面は、ウェーハが平らでない端の部分以外は接着される。特に、第１のウェーハが第２のウェーハから取り外される時、第２のウェーハ２に接着されている第１のウェーハ１の表面の一部が第２のウェーハ２へと移される。接着されていない除外された端の部分は移されず、層状に剥離されたウェーハ１′のカラー９を形成する。元のウェーハ２と第１のウェーハ１から分割されたＳＯＩ‐層７とを含む実際的なウェーハの端部で材料の損失も生じる。
【０００６】
取り外され層状に剥離されたウェーハ１′を再利用するためには、図１の（ｆ）に示される不均一な分離プロフィルが平坦にされなくてはならない。ウェーハを全体的に均一に平坦にするために残留する材料をウェーハ表面の平らでないトポグラフィ（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）から除去するには、化学的及び／又は機械的な研磨（ＣＭＰ）が従来から使われている。ウェーハ１′のカラー９を含む表面８全体には、ウェーハがパッド（図示せず）に乗っている間は力がかかる。パッド及びウェーハはその後、研磨剤と反応性の化学物質を含むスラリが下を通過する間は逆回転させられる。
【０００７】
また、米国特許第６，２８４，６２８号（特許文献１）には、上述したタイプの層状に剥離されたウェーハを再生する方法が記載されている。この方法では、約１μｍの材料を表面から除去するために、層状に剥離されたウェーハ表面が研磨され、その後に気圧の低い状態で１０００℃からウェーハ材料の融点までの温度で数時間に亘り熱処理される。
【特許文献１】米国特許第６２８４６２８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述したＣＭＰのみを利用した従来の再生方法ではかなりの材料がウェーハから除去されなくてはならない。そのため、再生され層状に剥離されたウェーハの全厚変動（ＴＴＶ）の妥当な許容値を得るのに必要な本再生方法の処理時間は長くなってしまう。これによりウェーハの復元可能性の総量が制限される。その上、特にウェーハが繰り返し再生される場合には平坦化中にウェーハが壊れるおそれもある。また、上述した熱処理を利用した従来の再生方法では、処理されるウェーハに強い負荷をかける上、相当なエネルギーと処理時間とを必要とする。
【０００９】
熱処理などを伴わない方法が利用可能であれば有利であり、これにより基板がより多くの場合に再利用可能になる。そこで、本発明は、上述した熱処理などを伴わずに、良好な平面特性が得られるよう、全厚変動の小さい再生基板を生産する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は基板を再生する方法に関する。基板は表面上の残留物と注入処理に起因する分離プロフィルとを有する。本方法は、実質的に均一で平坦な表面を上記基板上に得るために上記分離プロフィルのレベルに実質的に等しいレベルまで上記残留物を上記基板から除去するステップと、欠陥を取り除くために且つ別の基板との分子結合に向け表面を良好な状態に準備するために基板の表面全体を研磨するステップとを含む。そして、実質的に均一で平坦な表面を基板上に得るために残留物は基板から切断される。
【００１１】
残留物は様々な方法のうちどれによって切断されてもよい。例えば、残留物を切断するためにレーザ光線が用いられてもよい。上記レーザ光線の焦点は一般に、上記基板の表面に平行に調節されることなどにより、少なくとも上記表面と上記残留物との境界面に合わせられる。また、必要に応じて、スリットを有するスクリーンにより上記レーザ光線の焦点を上記残留物へと合わせられるようにしてもよい。
【００１２】
また、残留物は機械的な手段を用いて切断されてもよい。例えば、水の噴流と、空気の噴流と、流体の噴流のうち、少なくとも一つを残留物に向けることにより残留物が切断されてもよい。上記の手段が行われる際には、噴流が少なくとも境界面に当たるよう、噴流は表面に対し鋭角をなして残留物へと向けられることが望ましい。
【００１３】
また、残留物を除去する又は切断するステップを助けるために上記基板を回転させることが望ましい。さらに、残留物を除去する別の方法として、残留物を切断するために基板の裏面に衝撃波を加えることも望ましい。
【００１４】
また、残留物を切断するために、残留物はイオンとイオンクラスタのうち少なくとも一方によって衝突されてもよく、特に、イオン又はイオンクラスタを、境界面で残留物に衝突させることが望ましい。さらに、残留物は必要に応じて区分的な方法で除去されるか切断されてもよい。なお、基板は一般に熱処理なしで平坦化される。
【発明の効果】
【００１５】
従って、本発明は、ウェーハを再生する改善された方法を提供する。本方法によれば、再生されたウェーハがより多くの場合に再利用可能になり、良好な平面特性が得られる全厚変動の小さい再生ウェーハを生産する方法を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１７】
本技術は平坦な表面を得るべくカラー即ち残留物をウェーハから選択的に除去する。残留物は局部的な処理を用いて一つ一つ切断でき、これにより滑らかな表面が基板全体に亘りもたらされる。残留している材料のみが除去されるので、生ずる材料の損失が非常に小さい。従って、基板は従来の再生技術を用いたときよりも多くの場合に再利用も再生も可能である。もう１つの利点は、本方法が用いられると再生基板に生ずる全厚変動が非常に小さくなる。除去される材料の減少により、再生基板は更に多くの再生ステップに亘り利用可能になり、従って更に安定する。その結果、本方法は基板を破壊する危険を減らす。加えて、カラーの切断に使用される本方法は基板の処理ステップの短縮につながり、この短縮は再生の生産性を高める。
【００１８】
本方法は境界面材料が注入ステップにより予め弱められている場合の基板の再生に特に有利である。上記基板の予め弱められた材料は、カラーが除去された場所で、予め定められた分割点として働く。
【００１９】
ある実施の形態では、カラー即ち残留物を水及び／又は空気及び／又は流体の噴射がすすぎ及び／又は噴霧により効果的に除去する。噴射は残留物の断片が除去時に基板の表面に影響を及ぼさない方法により向けられていることが有効である。噴射のエネルギーは残留物を一瞬にして除去すべく境界面に集中させられてもよい。
【００２０】
別の実施の形態では、カラーの除去にレーザ光線が使用される場合がある。レーザ光線は少なくとも表面とカラーとの間の境界面に当たる。この境界面は分割点として使用できる。上記方法での除去により極めて滑らかな平面がもたらされる。レーザ光線は更に、材料を効果的に除去するようウェーハの表面に平行に且つ境界面に直接的に調節されてもよい。
【００２１】
衝撃波が基板の裏面に加えられる場合もある。上記衝撃波は、カラーの端部の間、特に境界面に摩擦力を引き起こす。
【００２２】
別の実施の形態では、本方法は、存在している材料を連続して薄くするステップにより、残留物のみ或いは基板の端部に近い表面の領域のみを平坦にするステップを含んでいる。本技術は滑らかな表面を実現し、上方から又は側方からの連続的な侵食と端部に近い領域の表面の不均質性や残留物の除去が必要な量の材料のみを除去するよう、正確に制御されるであろう。材料の除去が制限されているので、少量の材料のみが除去され、もたらされた再生基板は更に厚くなり従って更に安定になり、再生処理中の破壊の危険は少ない。従って、本方法により、基板がより多くの場合に再利用され再生されることが可能になる。その上、再生基板の全厚変動を小さくすることも実現する。
【００２３】
本発明の更なる実施の形態では、基板の端部に機械的圧力が加えられ、この場合には該圧力は基板の表面に対しある角度をなして向けられている。機械的圧力は基板の端部の表面からの材料除去を促進する。印加圧力の方向に所定の角度がつけられることで、除去された材料を押しのけることが容易になる。本発明の有利な変形では、表面からの材料の除去は機械的プロフィルメータにより制御される。本測定器により除去された材料の精密な測定がなされる。
【００２４】
本発明の別の有利な実施の形態は残留物の除去に選択的な化学的侵食を利用する。ある実施形態では、基板の端部のみが処理され、基板表面の他の部分は侵食されない。化学的侵食は材料の効率的な摩耗をもたらす。
【００２５】
本発明の更なる例では、端部領域に囲まれた表面の領域が保護層により覆われる。上記層は端部に近い材料の除去が引き起こす影響から端部に挟まれている領域を保護する。ある実施形態では、保護層はエッチング耐性のある材料である。エッチング耐性のある材料は特に、端部に挟まれている表面が物理的及び／又は化学的なエッチング液によりエッチングされないよう保護する。本発明の更なる有利な変形では、保護層はフォトリソグラフィにより形成され、これにより特に端部に挟まれている表面の領域では保護層を高い精度で堆積及び／又は硬化できる可能性がもたらされる。
【００２６】
カラーは更に、カラーをイオン及び／又はイオンクラスタで衝撃することにより除去されてもよい。ある実施の形態では、カラーは境界面で衝撃される。境界面は予め定められた分割点なので上記の衝撃に非常に適し、残留物が切断された後に良好な均質の表面をもたらす。
【００２７】
別の実施の形態では、イオン、望ましくはイオンクラスタを基板の端部に向けることにより、局部的なイオン侵食が用いられる。イオン侵食は材料を効果的に除去するよう基板の端部で正確に局部化されてもよい。本発明の更なる有利な実施の形態では、イオン侵食は、基板の表面にほぼ垂直に誘導されるイオンビームによりなされる。イオンビームがほぼ垂直な方向なので材料の選択的かつ効果的な除去が可能になる。本発明の更に有利な例では、イオン侵食は、基板の端部に近い領域へと向けられたアルゴンイオンビームによりなされる。アルゴンイオンは容易に加速され上記領域へと向けられるので、材料の除去を簡単にする。
【００２８】
本発明の更なる有利な実施の形態では、残留物を薄くしている間又は除去している間に基板は回転する。回転により、固定された除去剤の使用が可能になり、基板周囲の端部全体が基板を回転させることで処理される。
【００２９】
本発明の更なる有利な変形によれば、特にカラーの位置していた領域に挟まれていた過渡的な領域に極めて滑らかな表面をもたらすべく、カラーが除去された後で端部領域を含む表面全体が平坦化される。本方法は再生基板の全厚変動を更に改善可能である。
【００３０】
本発明の別の有利な実施の形態では、注入ステップにより引き起こされるあらゆる損傷を除去するために、端部を含む表面は平坦化するステップで約０．１μｍ〜約０．３μｍ毎に、通常０．２μｍ毎に薄くされる。本発明の更なる別の例では、基板は熱処理なしで平坦化される。従って、基板上の熱負荷が非常に小さいだけでなく、熱処理のための長い処理時間も大きいエネルギー消費も回避される。
【００３１】
図２〜図８は、図１に示されるウェーハ１′に相当するシリコンウェーハ１′を示し、上記シリコンウェーハ１′は図１の（ａ）〜図１の（ｅ）を参照して示されるようなＳＭＡＲＴ‐ＣＵＴ（登録商標）技術に従う処理からもたらされる。しかし、ＳＭＡＲＴ‐ＣＵＴ（登録商標）技術を用いてウェーハや基板が前もって処理される必要は無い。ウェーハや基板を前もって処理するにあたり異なる技術が用いられてもよい。一般に、少なくとも表面に不均一性のある基板全てが本方法を用いて再生される。代表的な材料はシリコンの変形例の全てであり、例えば、ＣＺ‐シリコンや、ＮＰＣ‐シリコンや、Ｅｐｉ‐シリコンや、ＦＺ‐シリコンや、ゲルマニウムや、サファイアや、炭化ケイ素（ＳｉＣ）や、ＡＩＩＩＢｖ‐化合物、例えばガリウムひ素（ＧａＡｓ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）やリン化インジウム（ＩｎＰ）及びこれらの合金や、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）及びこれらの酸化物などである。材料は、ドープされても脱ドープされてもよく、絶縁体でも半絶縁体材料でもＥｐｉ‐材料でもよい。更に、処理された基板はウェーハに制限されない。基板の形状や大きさは半導体技術の分野で使用され得る任意の形状や大きさでよい。
【００３２】
図２〜図８に示されるようなシリコンウェーハ１′が薄く円形の板状であることはまさしく周知である。図２〜図８は上記の軸対称の形状である基板の鉛直断面図を示す。ウェーハ１′にはウェーハの端部２７の近くに残留物ないしはカラー９があり、上記カラー９は図１の（ｃ）に示されるようなＳＭＡＲＴ‐ＣＵＴ（登録商標）技術の注入ステップにおいて水素イオンにより処理される。上方から見た場合、カラー９はウェーハの円形の板状に相似して端部２７に沿って環状に広がる。シリコンウェーハの場合は、残留物９はシリコン及び／又は二酸化ケイ素からなる。ウェーハ１′の上側には、平らな面８が設けられ、残留物９に囲まれている。表面８及び残留物９は、ＳＭＡＲＴ‐ＣＵＴ（登録商標）技術の前述の方法により製造された基板のプロフィルを形成する。表面８の最も外側の部分は表面８とカラー即ち残留物９との間に境界面２０を形成する。上記境界面２０は注入処理のために材料安定性を弱められている。
【００３３】
カラー９は約１ｍｍ〜約５ｍｍまでの幅と境界面２０から測定して約１０ナノメートルから約２マイクロメートルまでの厚さを有する。カラー９は内部部分２４に囲まれ、カラー９の外側の部分は外部領域２５である。境界面２０の仮想レベル２６はウェーハ１′を越えて延びた状態で示される。プロフィルは別として、基板は、図２〜図８に示されるような基板の下面である端部２７及び裏面２８までに制限されている。カラー９並びに表面８は、ウェーハ表面８を平らにする更なる処理の前に除去される薄い酸化膜により覆われていてもよい。
【００３４】
図２は、水の噴射１０及び／又は空気の噴射１１がカラー９に向けられている本発明の第１の実施の形態を示す。噴射は表面８の内部部分２５から外側へと鋭角で残留物９に向けられる。噴射１０及び１１は、単独に適用されたり、交互に適用されたり、互いに同時に適用されたりする。噴射は別々に上側から鋭角で外側にカラー９へと向けられてもよく、ここで上記噴射は少なくとも表面８とカラー９との間の境界面２０には当たる。流体の噴流の利用は、表面８を傷つけることが無いので有利である。水や空気の代わりに、任意の適切な流体を用いてもよい。例えば、超純水又は窒素やアルゴンのイオンのような不活性ガスが用いられてもよい。ある実施形態では、流体の源がカラー９の近くに配置され、噴流の大きさが直径約１ｍｍ以下である。境界面２０の弱められた部分でのカラーの切断
を助けるために、機械的圧力が加えられてもよい。
【００３５】
ウェーハの板状の表面に垂直な中心軸を中心としたウェーハ１′の回転を楕円の矢印１７が示す。ウェーハを回転させると、噴流が境界面２０の特定点に恒久的に向けられるよう、噴射源の位置が一定のままであること、望ましくは内部部分２４の上の位置に留まることが可能になる。ウェーハが回転する際、カラー９は区分的な態様でウェーハ１′の円周に沿って切断される。上記カラー除去操作の間、カラー９の底部の弱められたり前もって弱められていたりした部分は機械的圧力をかけられている。
【００３６】
カラーが除去された後、端部を含めた表面８全体に亘り表面８への短時間の最後の仕上げの研磨が従来のＣＭＰプロセスにより行われる。上記ステップでは最高でおよそ０．２μｍの材料が除去され、このおよそ０．２μｍというのは、分割ウェーハ１′を製造するためのＳＭＡＲＴ‐ＣＵＴ（登録商標）技術で用いられる注入ステップによる損傷部分の上限にほぼ対応する量である。上記最後の研磨は図１の（ａ）〜図１の（ｆ）に示す注入ステップに起因する欠点を取り除き、研磨面８に良好なＴＴＶを提供する。
【００３７】
図３は、カラー９の切断にレーザ光線（１２、１３）が用いられる本発明の第２の実施の形態を示す。図３は図２について上述したカラー９を有するウェーハを示す。矢印１２及び１３はレーザ光線を示し、レーザ光線１２はウェーハ１′の外側から加えられ、レーザ光線１３はウェーハ１′の内部部分２４から加えられる。レーザ光線は表面８に平行になるよう調節され境界面２０に当たる。レーザ源は、ＵＦ光子を介して除去エネルギーを放出するエキシマレーザであってもよい。ＹＡＧ（ネオジム又は二酸化炭素を含むイットリウム・アルミニウム・ガーネットレーザ）が用いられてもよく、この場合には周波数が高められる。用いられるレーザの種類は除去される材料のタイプに依存する。
【００３８】
境界面２０の局部的に弱められた部分に焦点を合わせるべくレーザ光線１２及び１３を向けるために、目標に向けるシステムが用いられてもよい。ウェーハ１′の端部２７の側面にスリット１６を備えたスクリーン１５が設けられていてもよい。レーザ光線１２はスリット１６により境界面２０へと直接焦点を合わされる。レーザ光線１２及び１３は光ファイバにより残留物ないしはカラー９へと焦点を合わされてもよい。代替の実施形態は鏡１４を利用する。鏡は表面８の中心にあり且つ表面８に垂直の場合がある。鏡はレーザ光線１３を表面８に平行な内側の位置から境界面２０へと反射する。楕円の矢印１７はこの場合も、切断操作中に利用され得るウェーハ１′の回転の方向を示す。
【００３９】
ウェーハ１′がＳＭＡＲＴ‐ＣＵＴ（登録商標）技術により生成された場合は、境界面２０は局部的に弱められているか前もって弱められている部分である。レーザ光線１２及び１３の一方又は両方が境界面２０に直接焦点を合わされる場合がある。レーザ光線は区分的な態様で表面からカラー９を切り取り、また、既に切り取られているカラー９の表面８からの取り外しを助けるために適切な手段で機械的圧力が更に加えられてもよい。表面はその後、第１の実施の形態の研磨と同様の最後の研磨により処理される。
【００４０】
図４は、シリコンウェーハ１′の裏面２８に衝撃波１９が加えられている本発明の第３の実施の形態を示す。カラー９を有するシリコンウェーハ１′の構造は図２及び図３に関して上述した構造と同一である。同一の参照数字は対応する前述内容に示された同一の要素を参照する。衝撃波１９は、エネルギーのインパルスが境界面２０でのウェーハ１′からのカラー９の取り外しに適した振幅を持つ衝撃波を生成することで、加えられてもよい。衝撃波１９は単一のインパルスでも幾つかの繰り返すインパルスでもよい。上記方法は、ＳＭＡＲＴ‐ＣＵＴ（登録商標）技術に用いられているような原子の種類の注入などにより境界面２０が前もって弱められている場合に特に有利である。
【００４１】
衝撃波１９はカラー９をウェーハ１′から望ましくは境界面２０で切り離して細分化するためにのみ加えられる。表面８が別のウェーハからの分離により製造された場合でも、国際公開第０１／８０３０８号に記載されているように、本方法はカラー９を除去するために適用できる。最後に、表面８全体は、第１の実施の形態を参照して上述されたプロセスと同様なＣＭＰプロセスにより研磨される。
【００４２】
図５は、残留物ないしはカラーの除去にウェーハの端部での局部的な研磨を用いる第４の実施の形態を示す。図５の矢印３０及び３１により示されるように、化学的及び／又は機械的な要素（３２、３３）がカラー９のみを研磨するために表面８に対し所定の角度をなして向けられる。上記化学的／機械的な研磨は本実施形態では、表面８に対し角度αをなして向けられる１つ以上の研磨パッド３２、例えばコロイダルシリカを含むポリウレタンパッドを用い、且つ、カラー９に加えられる機械的圧力も用いて行われる。研磨パッドは、ＫＯＨなどの化学成分を含有する研磨スラリ３３を注入され、機械的圧力の助けを借り残留物ないしはカラー９及び端部の材料と連続的に反応する。矢印３０及び３１により示される角度に加え、カラー９や境界面２０へと向けられる侵食の方向は全て、化学的／機械的な研磨のために選択されてよい。図示されていないが、化学的／機械的な研磨中にウェーハが回転可能なことが意図されている。
【００４３】
ウェーハ１′の端部２７でのウェーハ厚さとウェーハ１′の内側の点でのウェーハ厚さとの差が評価され、上記の差がゼロ近くの所定値に近いか等しい時に研磨処理は終了する。従って、カラーの材料除去は機械的プロフィルメータ（図示せず）により制御されてもよい。特に、除去処理が完了するのは、カラー９が表面８から除去されその結果端部２７に近い領域の表面レベルが残りの表面８の表面レベルと同一になったことを機械的プロフィルメータにより決定された上記値が示した時である。最後に、表面８全体は、第１の実施の形態を参照して上述されたプロセスと同様の従来の短時間のＣＭＰプロセスで研磨される。
【００４４】
図６は、ウェーハの表面８の端部の残留物ないしはカラー９がウェーハ１′の端部２７に近い表面領域の選択的な化学的侵食により除去される第５の実施の形態を示す。カラー９に挟まれている表面８の領域はフォトリソグラフィステップでは保護され、ここでは端部２７に近い領域を含む表面８にフォトレジスト層３４が堆積される。残留物ないしはカラーを覆うためにウェーハ１′端部２７に近い領域にマスク層３８が設けられ、カラー９に挟まれている表面領域のみが光やイオンビーム３５に晒されるように光や電子ビーム３５がマスク３８を介して表面８へと向けられる。マスク３８はその後に除去され、フォトレジスト３４は更なるステップで発達させられる。堅くなったフォトレジスト層３４によりカラー９の端部に挟まれている表面８のみが保護されるよう、フォトレジスト３４の晒されなかった領域はエッチングにより除去される。
【００４５】
図６を再度参照すると、カラー９はその後にウェーハ１′を化学物質に晒すことによりエッチングされ、上記化学物質は、例えば、ＫＯＨや、ＴＭＡＨや、ＮＨ４ＯＨや、ＮａＯＨなどであり、カラー９の矢印３６及び３７により示される少なくとも侵食の点で働く。化学物質はカラーの材料と反応してそれを除去する。化学的侵食中、ウェーハ１′は回転していてもよい。
【００４６】
残留物ないしはカラー９の除去は、エッチング処理の期間及び温度により制御され、エッチング後に図５に関して上述した機械的プロフィルメータで更に制御される。例えば、ウェーハ１′の端部２７に近い領域での厚さは一定のエッチング時間の後にウェーハ１′の内部２４でのウェーハ１′の厚さと比較され、差が所定値未満の場合、エッチング処理は中断可能で、またフォトレジスト層３４から取り除かれたウェーハ表面でもよい。表面は更に第１の実施の形態の研磨と同様の最後の研磨で処理されるので、保護層３４は別個のステップで表面８から除去されてもよいが、上記表面への最後の研磨ステップと同時に除去されてもよい。
【００４７】
図７は、カラー９がイオン及び／又はイオンクラスタ２３に衝撃される第６の実施の形態を示す。イオン及び／又はイオンクラスタ２３のビームはカラー９と表面８との間の境界面２０に向けられる。イオンビーム２３は、ウェーハ１′の表面８に平行に配置され、ウェーハ１′の端部２７の近くに設けられたスリット２２を備えたスクリーン２１により焦点を合わせられてもよい。イオン及び／又はイオンクラスタのビーム２３はカラー９をウェーハ１′から切断するために区分的な態様でカラー９を切る。ウェーハ１′は回転の方向１７で示されるように回転されてもよく、上記回転はウェーハ１′の表面８の中心にある縦軸を中心に行われる。従って、境界面２０に焦点を合わされている固定されたイオンビーム２３がカラー９を切る際に、ウェーハは回転してもよい。
【００４８】
図８は、ウェーハ１′の端部２７で局部的なイオン侵食を用いて連続的に薄くすることによりウェーハ１′の端部２７に近い表面８の領域が平坦化される本方法の第７の実施の形態を示す。本方法では、本実施の形態ではアルゴンイオンからなるイオンビームが、図８の矢印１８で示されるように、表面８にほぼ垂直に残留物ないしはカラー９へと向けられる。局部的なイオンのエッチングには、アルゴンイオンの代わりに、アルゴンイオンのクラスタが用いられてもよい。マサチューセッツ州ビルリカのエピオン社（ＥＰＩＯＮ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）により開発されたようなガスクラスタイオンビーム（ＧＣＩＢ）技術がイオンビーム１７をカラー９へと向けるために用いられてもよいし、従来のイオンビーム注入装置が用いられてもよい。
【００４９】
イオン侵食中、イオンビーム１８がウェーハ１′の端部全体に作用できるよう、ウェーハ１′は矢印１７で示されるように回転する。本方法では、イオンはカラー９を上方から衝撃し、引き続いてカラーを表面８のレベルまで薄くする。図５及び図６を参照して記載されたように、カラー９の摩耗は、端部２７に近いウェーハの領域とウェーハ１′の内部領域２４の厚さの差を測定する機械的プロフィルメータにより制御されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は従来のＳＭＡＲＴ‐ＣＵＴ（登録商標）プロセスを示す。
【図２】本発明の第１の実施の形態に従う、残留物ないしはカラーに適用された水の噴射又は空気の噴射を示す。
【図３】本発明の第２の実施の形態に従う、残留物ないしはカラーに適用されたレーザ光線を示す。
【図４】本発明の第３の実施の形態に従う、基板の裏面に加えられた衝撃波を示す。
【図５】本発明の第４の実施の形態に従う、ウェーハの端部での局部的な研磨を示す。
【図６】本発明の第５の実施の形態に従う、ウェーハの端部での選択的な化学的侵食を示す。
【図７】本発明の第６の実施の形態に従う、イオン及び／又はイオンクラスタにより衝撃されているカラーないしは残留物を示す。
【図８】本発明の第７の実施の形態に従う、ウェーハの端部での局部的なイオン侵食を示す。
【符号の説明】
【００５１】
１，１′…ウェーハ
８…表面
９…カラー（残留物）
２０…境界面
２７…端部
２８…裏面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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