(57)【要約】【課題】研磨工程を省略して生産性に優れ且つ環境に優しい安価な半導体ウエハを製造する。【解決手段】ラップドウエハＬＷの片面Ｗ１を平面研削することにより、スライス工程で生じたウネリａが除去され、その後のエッチング量を制御することにより、平面研削工程で生じた加工変質層ｂが除去され、その結果、表面粗さが向上して準鏡面状態になると共に、反対面Ｗ２にラッピング工程で生じた加工変質層ｃも除去される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インゴットからスライスされたウエハ（Ｗ）を少なくともエッチングして該ウエハの表面（Ｗ１）を鏡面化する半導体ウエハ製造方法において、前記スライスされたウエハ（Ｗ）をラッピングし、このラップドウエハ（ＬＷ）の片面（Ｗ１）を平面研削してスライス工程で生じたウネリ（ａ）を除去し、その後、エッチングして平面研削工程で生じた加工変質層（ｂ）を除去して準鏡面状態にすると共にラッピング工程で反対面（Ｗ２）に生じた加工変質層（ｃ）を除去したことを特徴とする半導体ウエハ製造方法。
【請求項２】
インゴットからスライスされたウエハ（Ｗ）を少なくともエッチングして該ウエハの表面（Ｗ１）を鏡面化する半導体ウエハ製造方法において、前記スライスされたウエハ（Ｗ）の両面を両面同時研削法で平面研削してスライス工程で生じた両面のウネリを除去し、その後、エッチングすることにより平面研削工程で生じた加工変質層を除去して準鏡面状態にしたことを特徴とする半導体ウエハ製造方法。
【請求項３】
前記平面研削工程で使用する研削砥石（３ａ）の粒度を＃２０００以上にした請求項１または２記載の半導体ウエハ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単結晶シリコンウエハの製造工程においてウエハの片面又は両面を研磨せずに鏡面化するための半導体ウエハ製造方法に関する。
詳しくは、インゴットからスライスされたウエハを少なくともエッチングして該ウエハの表面を鏡面化する半導体ウエハ製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の半導体ウエハ製造方法は、シリコン単結晶のインゴットをスライスして得られたウエハの外周面を面取り加工した後、高精度な平坦化するためにラッピングを行い、このラッピングで生じた加工歪層を化学的エッチングで除去するが、エッチングしたウエハの面状態は表面粗さ（Ｒａ）が  ０．１〜０．２  μｍ程度であり、その面にリソグラフィによるレジストパターン形成すると、粗さが粗すぎて不具合が生じるため、このエッチング後に研磨装置で研磨加工して鏡面化することにより、表面粗さ（Ｒａ）を０．０１μｍ以下の面状態にしている（例えば、特許文献１参照。）。
また、上記ラッピング工程を省略して平面研削工程をエッチング工程や研磨工程の前に追加することも行われている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２３３４８５号公報（第２−５頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし乍ら、このような従来の半導体ウエハ製造方法では、研磨工程を必要とするが、この研磨工程では、先ず前処理としてウエハの裏面に仮止め用接着剤（ＷＡＸ）を塗布して貼り付ける必要があると共に、研磨加工には研磨剤や研磨布が使用され、研磨終了後の処理としては薬液により洗浄しなければならず、その工程数が多くて生産性が劣るだけでなく、研磨加工の使用材料には産業廃棄物も多くて環境に悪影響を与えるという問題がある。
更に、ラッピング工程、エッチング工程及び研磨工程は、バッチ処理で行われるため、完成品がバッチ処理毎にウエハの厚さにバラツキが発生するという問題もある。
また、ラッピング工程を省略して表面研削すると、スライス工程で生じたウネリがそのまま残留して、後工程で不具合が生じる。
即ち、平面研削の加工方法は、片面を真空吸着法で吸着することから、スライスで生じたウネリを強制的に平面化された状態で吸着して研削されるが、その後、吸着を解除すると、強制的に平面化されたウネリは元に戻るため、平面研削で平坦化されるものの、スライスで生じたウネリは残留したままとなるという問題がある。
【０００５】
本発明のうち請求項１、２記載の発明は、研磨工程を省略して生産性に優れ且つ環境に優しい安価な半導体ウエハを製造することを目的としたものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の目的に加えて、研磨面と近い面状態にすることを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は、以下の通りである。
請求項１では、スライスされたウエハをラッピングし、このラップドウエハの片面を平面研削してスライス工程で生じたウネリを除去し、その後、エッチングして平面研削工程で生じた加工変質層を除去して準鏡面状態にすると共にラッピング工程で反対面に生じた加工変質層を除去したことを特徴とする半導体ウエハ製造方法を採用する。
請求項２では、スライスされたウエハの両面を両面同時研削法で平面研削してスライス工程で生じた両面のウネリを除去し、その後、エッチングすることにより平面研削工程で生じた加工変質層を除去して準鏡面状態にしたことを特徴とする半導体ウエハ製造方法を採用する。
請求項３では、請求項１または２記載の構成に加えて、前記平面研削工程で使用する研削砥石の粒度を＃２０００以上にした半導体ウエハ製造方法を採用する。
【０００７】
【作用】
上記方法を採用することにより以下の作用を生じる。
請求項１では、ラップドウエハの片面を平面研削することにより、スライス工程で生じたウネリが除去され、その後のエッチング量を制御することにより、平面研削工程で生じた加工変質層が除去され、その結果、表面粗さが向上して準鏡面状態になると共に、反対面にラッピング工程で生じた加工変質層も除去される。
請求項２では、スライスされたウエハＷの両面を両面同時研削法で平面研削することにより、スライス工程で生じた両面のウネリが除去され、その後のエッチング量を制御することにより、平面研削工程で生じた加工変質層が除去されて、ラッピング工程を省略しても表面粗さが向上して準鏡面状態になる。
請求項３では、請求項１または２記載の発明の作用に加えて、平面研削工程で使用する研削砥石の粒度を＃２０００以上にすることによって、平面研削後の表面粗さＲａが０．０２μｍ以下の面状態とになり、エッチング後は更に小さくなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
この実施例は、図１（ａ）に示す如くシリコン単結晶のインゴットをスライスして得られたウエハＷの外周面を、図１（ｂ）に示す如く面取り装置１により面取り研削加工し、その次に、このウエハＷの両面Ｗ１，Ｗ２を、図１（ｃ）に示す如くラッピンク装置２により従来の製造方法と同様なラッピング加工を行い、このラップドウエハＬＷの片面Ｗ１のみを、図１（ｄ）に示す如く片面平面研削盤３により平面研削加工した場合を示すものである。
【０００９】
上記片面平面研削盤３は、研削砥石３ａを回転自在に備え、これと対向して真空吸着チャック３ｂにより回転自在に保持されたラップドウエハＬＷの片面Ｗ１を圧接させ、水を供給しながら研削砥石３ａ及びラップドウエハＬＷを互いに定速度で回転して所定寸法まで連続研削させるものである。
【００１０】
図示せぬが上記真空吸着チャック３ｂへのウエハ供給と排出を自動的に行えば、枚葉処理ではあるものの、一枚当たり約１分程度で平面研削を行える。
更に、上記片面平面研削盤３の研削砥石３ａは、その粒度が＃２０００以上のものを使用することが好ましい。
【００１１】
その結果、上述したようにラッピング後に平面研削が行われることにより、上記ラップドウエハＬＷの片面Ｗ１からスライス工程で生じたウネリａが除去される。
【００１２】
しかし、ラップドウエハＬＷの平面研削された片面Ｗ１には、ラッピング工程で生じた加工変質層よりも浅い加工変質層ｂが生じると共に、反対面Ｗ２には、ラッピング工程で生じた加工変質層ｃが残っている。
【００１３】
これら加工変質層ｂ，ｃを除去するために、その後工程で平面研削されたラップドウエハＬＷを、図１（ｅ）に示す如くエッチング装置４によりエッチング加工を行う。
【００１４】
この場合には、加工変質層ｂ，ｃの深さよりの大きい面を除去可能なエッチング代が必要になり、本実施例の場合には、バッチ処理により２０〜１００  μｍの化学的エッチングを施している。
【００１５】
その結果、上記加工変質層ｂ，ｃを除去可能なエッチング代以上のエッチング量を制御することにより、平面研削工程で生じた片面Ｗ１の加工変質層ｂが除去され、表面粗さが向上して準鏡面状態になると共に、反対面Ｗ２にラッピング工程で生じた加工変質層ｃも除去される。
【００１６】
実験によれば、平面研削で使用する研削砥石の粒度３ａを＃２０００以上にすることで、平面研削後におけるラップドウエハＬＷの片面Ｗ１の表面粗さＲａは、０．０２μｍ以下と小さくなり、エッチング後は更に小さくなって、鏡面に近い光沢度が９５％以上の準鏡面状態になると共に、反対面Ｗ２は、表面粗さＲａが０．０２〜０．３  μｍ、光沢度が３０〜９８％の製品を製造できた。
【００１７】
この準鏡面状態は、研磨加工された鏡面と比べて多少のキズが残って光沢度が若干劣るものの、使用に際しては支障がなとことを確認できた。
それにより、研磨工程を省略可能なウエハが製造することができる。
【００１８】
なお、前示実施例では、ラップドウエハＬＷの片面Ｗ１のみを平面研削した後にエッチングしたが、これに限定されず、片面Ｗ１の平面研削後に反対面Ｗ２を同様に平面研削することも可能である。
【００１９】
また、図示せぬが、スライスされたウエハＷの両面を両面同時研削法で、真空吸着せずに加工の基準面を持たずに両面を同時に平面研削することにより、スライス工程で生じた両面のウネリを除去し、その後、エッチングすることにより、平面研削工程で生じた加工変質層を除去して準鏡面状態にしても良い。
【００２０】
この場合には、ラッピング工程を省略しても表面粗さが向上して準鏡面状態になる。
それにより、このものも研磨工程を省略可能なウエハが製造することができるという利点がある。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１記載の発明は、ラップドウエハの片面を平面研削することにより、スライス工程で生じたウネリが除去され、その後のエッチング量を制御することにより、平面研削工程で生じた加工変質層が除去され、その結果、表面粗さが向上して準鏡面状態になると共に、反対面にラッピング工程で生じた加工変質層も除去されるので、研磨工程を省略して生産性に優れ且つ環境に優しい安価な半導体ウエハを製造できる。
従って、研磨工程が必要な従来のものに比べ、枚葉処理であるが工程数が多い研磨の前後処理を省略できると共に研磨代を削減できるため、工程が短縮されて生産性を向上でき、しかも製造コストを低減できる。
また平面研削は枚葉処理で行われるため、その前工程のラッピングがバッチ処理であってもウエハ厚さのバラツキを小さくできる。
【００２２】
請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、スライスされたウエハＷの両面を両面同時研削法で平面研削することにより、スライス工程で生じた両面のウネリが除去され、その後のエッチング量を制御することにより、平面研削工程で生じた加工変質層が除去されて、ラッピング工程を省略しても表面粗さが向上して準鏡面状態になるので、研磨工程を省略して生産性に優れ且つ環境に優しい安価な半導体ウエハを製造できる。
従って、研磨工程が必要な従来のものに比べ、枚葉処理であるが工程数が多い研磨の前後処理を省略できると共に研磨代を削減できるため、工程が短縮されて生産性を向上でき、しかも製造コストを低減できる。
【００２３】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明の効果に加えて、平面研削工程で使用する研削砥石の粒度を＃２０００以上にすることによって、平面研削後の表面粗さＲａが０．０２μｍ以下の面状態とになり、エッチング後は更に小さくなるので、研磨面と近い面状態にできる。
従って、従来のエッチドウエハよりも表面粗さを向上させたウエハを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す半導体ウエハ製造方法の概略図である。
【符号の説明】
Ｗ  スライスされたウエハ            ＬＷ  ラップドウエハ
Ｗ１  表面                          Ｗ２  反対面
ａ  ウネリ                          ｂ  平面研削工程で生じた加工変質層
ｃ  ラッピング工程で生じた加工変質層
３ａ  研削砥石
【図１】
2004255541.tif 000003