(57)【要約】【課題】裏面を研削して２００μｍ以下の厚さにしてもチッピング（欠け）や破損を防止することができる、半導体ウエハおよびその面取り加工方法を提供する。【解決手段】外周面に円弧状断面の溝を備えた回転砥石１００を回転させるとともに、半導体ウエハ１０２を回転させながら、半導体ウエハ１０２の厚さ方向の中心線が回転砥石１００の溝の厚さ方向の中心線から厚さ方向に所定の距離Ｄだけずれるように、半導体ウエハ１０２の周縁を回転砥石の溝に当接させることにより、半導体ウエハ１０２の周縁を面取り加工する。所定の距離Ｄ（ｍｍ）は、半導体ウエハ１０２の厚さ方向の断面形状において、半導体ウエハ１０２の一方の表面から厚さ方向に所定の距離Ｔ（Ｔは０．２ｍｍ以下）の位置における半導体ウエハ１０２の端面上の接線と半導体ウエハ１０２の一方の表面に平行な方向との間の角度が６０°よりも大きくなるような距離である。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向の断面形状において、外周面に対応する端面が円弧状に形成され、且つ一方の表面から厚さ方向に所定の距離Ｔ（Ｔは０．２ｍｍ以下）の位置における端面上の接線とその一方の表面に平行な方向との間の角度が６０°よりも大きいことを特徴とする、半導体ウエハ。
【請求項２】
前記所定の距離Ｔが０．１ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の半導体ウエハ。
【請求項３】
前記端面の半径が０．２〜０．４ｍｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体ウエハ。
【請求項４】
前記端面の半径が０．２５〜０．３２ｍｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体ウエハ。
【請求項５】
外周面に円弧状断面の溝を備えた回転砥石を回転させるとともに、半導体ウエハを回転させながら、半導体ウエハの厚さ方向の中心線が回転砥石の溝の厚さ方向の中心線から厚さ方向に所定の距離Ｄだけずれるように、半導体ウエハの周縁を回転砥石の溝に当接させることにより、半導体ウエハの周縁を面取り加工することを特徴とする、半導体ウエハの面取り加工方法。
【請求項６】
前記所定の距離Ｄ（ｍｍ）が、面取り加工後の前記半導体ウエハの厚さ方向の断面形状において、前記半導体ウエハの一方の表面から厚さ方向に所定の距離Ｔ（Ｔは０．２ｍｍ以下）の位置における前記半導体ウエハの端面上の接線と前記半導体ウエハの一方の表面に平行な方向との間の角度が６０°よりも大きくなるような距離であることを特徴とする、請求項５に記載の半導体ウエハの面取り加工方法。
【請求項７】
前記所定の距離Ｔが０．１ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項６に記載の半導体ウエハの面取り加工方法。
【請求項８】
前記円弧状断面の半径が０．２〜０．４ｍｍであることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれかに記載の半導体ウエハの面取り加工方法。
【請求項９】
前記円弧状断面の半径が０．２５〜０．３２ｍｍであることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれかに記載の半導体ウエハの面取り加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハおよびその面取り加工方法に関し、特に、裏面を研削することにより厚さを薄くして半導体基板として使用される半導体ウエハおよびその面取り加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）の周縁部は、ハンドリングや自動搬送の際のチッピング（欠け）を防止するために、面取り加工が施されている。このような面取り加工の方法として、周縁の中央部に平坦面が形成されるとともにこの平坦面の上端および下端に傾斜面が形成された溝付き砥石を回転させ、この溝付き砥石にウエハの周縁を当接させて面取り加工する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法により面取り加工されたウエハの周縁部の形状は、図１（ａ）に示すように、ウエハ１０の周縁部にウエハ１０の表面および裏面から所定の角度θ（一般にθ＝２０°程度）傾斜した斜面が形成された形状である。
【０００３】
また、半導体レーザなどを作製する際の半導体基板としてウエハを使用する場合には、エピタキシャル成長後にウエハの裏面を研削することによりウエハの厚さを１００μｍ程度まで薄くして使用している。
【０００４】
しかし、上記の特許文献１に開示された方法により面取り加工されたウエハ１０では、裏面を研削して厚さ１００μｍ程度まで薄くすると、図１（ｂ）に示すように、ウエハ１０の周縁部が非常に鋭角になり、チッピング（欠け）が生じたり、破損し易くなるという問題がある。
【０００５】
このようにウエハの裏面を研削して厚さを薄くした場合の問題を解消するために、研削後のウエハの平坦な表面の端から端面までの水平距離が研削後の厚さより小さくなるようにウエハの端面を加工する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、ウエハの周縁に位置する端面における厚さ方向の断面形状が曲線状に突出した凸形状であり且つこの凸形状の頂部が裏面から見て研削すべき厚さ分よりも表面寄りに位置するようにウエハの端面を加工する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−５８０６５号公報（段落番号０００６）
【特許文献２】
特許第２８２１４０８号公報（段落番号０００８）
【特許文献３】
特開２００１−１５３９５号公報（段落番号０００９）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の特許文献２および特許文献３に開示された方法は、ウエハの裏面を研削してウエハを厚さ２５０〜３００μｍ程度に薄肉化した場合にウエハの端部にクラックや欠けが生じるのを防止する方法であり、半導体レーザなどを作製する際の半導体基板としてウエハを使用するためにウエハの裏面を研削して２００μｍ以下、特に１００μｍ程度の厚さにする場合には、チッピング（欠け）や破損の防止が十分ではない。
【０００８】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、裏面を研削して２００μｍ以下の厚さにしてもチッピング（欠け）や破損を防止することができる、半導体ウエハおよびその面取り加工方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、半導体ウエハの厚さ方向の断面形状において、外周面に対応する端面を円弧状に形成し、且つ一方の表面から厚さ方向に所定の距離Ｔ（Ｔは０．２ｍｍ以下）の位置における端面上の接線とその一方の表面に平行な方向との間の角度が６０°よりも大きくなるようにすることにより、裏面を研削して２００μｍ以下の厚さにしてもチッピング（欠け）や破損を防止することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明による半導体ウエハは、厚さ方向の断面形状において、外周面に対応する端面が円弧状に形成され、且つ一方の表面から厚さ方向に所定の距離Ｔ（Ｔは０．２ｍｍ以下）の位置における端面上の接線とその一方の表面に平行な方向との間の角度が６０°よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
この半導体ウエハにおいて、所定の距離Ｔが０．１ｍｍ以下であるのが好ましい。また、端面の半径は、好ましくは０．２〜０．４ｍｍ、さらに好ましくは０．２５〜０．３２ｍｍである。
【００１２】
また、本発明による半導体ウエハの面取り加工方法は、外周面に円弧状断面の溝を備えた回転砥石を回転させるとともに、半導体ウエハを回転させながら、半導体ウエハの厚さ方向の中心線が回転砥石の溝の厚さ方向の中心線から厚さ方向に所定の距離Ｄだけずれるように、半導体ウエハの周縁を回転砥石の溝に当接させることにより、半導体ウエハの周縁を面取り加工することを特徴とする。
【００１３】
この半導体ウエハの面取り加工方法において、所定の距離Ｄ（ｍｍ）は、面取り加工後の半導体ウエハの厚さ方向の断面形状において、半導体ウエハの一方の表面から厚さ方向に所定の距離Ｔ（Ｔは０．２ｍｍ以下）の位置における半導体ウエハの端面上の接線と半導体ウエハの一方の表面に平行な方向との間の角度が６０°よりも大きくなるような距離であるのが好ましい。所定の距離Ｔは、０．１ｍｍ以下であるのがさらに好ましい。また、円弧状断面の半径は、好ましくは０．２〜０．４ｍｍ、さらに好ましくは０．２５〜０．３２ｍｍである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明による半導体ウエハおよびその面取り加工方法の実施の形態について説明する。
【００１５】
図２に示すように、外周面に所定の半径の円弧状断面の溝１００ａを備えた回転砥石１００を回転させるとともに、ウエハ１０２を回転させながら、ウエハ１０２の周縁を回転砥石１００の溝１００ａに当接させることにより、ウエハ１０２の周縁を面取り加工する。このとき、ウエハ１０２の厚さ方向の中心線を回転砥石１００の溝１００ａの厚さ方向の中心線から所定の高さＤだけずらすことにより、図３（ａ）に示すように、面取り加工されたウエハ１０２の端面の円弧の中心が、ウエハ１０２の厚さ方向の中心線から厚さ方向に所定の距離Ｄ（図２参照）だけずれ、ウエハ１０２の表面側から所定の距離、例えば１００μｍの位置におけるウエハ１０２の端面上の接線とウエハ１０２の表面と平行な方向との間の角度がθ＞６０°（図３（ｃ）参照）の面取り形状になるようにする。このように面取り加工することにより、図３（ｂ）に示すように、ウエハ１０２の裏面を研削して所定の厚さ、例えば１００μｍ程度まで薄くしても、ウエハ１０２の端面の形状が鋭角にならないようにすることができる。
【００１６】
【実施例】
以下、添付図面を参照して本発明による半導体ウエハおよびその面取り加工方法の実施例について詳細に説明する。
【００１７】
まず、厚さ４５０μｍのウエハを面取り加工して、ウエハの端部の断面形状を図４（ａ）に示すような断面形状にした。すなわち、図４（ａ）に示すように、ウエハの端面が半径０．３２ｍｍの円弧状断面を有し、ウエハの表面に対して垂直方向に延びる端面上の接線とウエハの表面側の平坦部の先端との間隔が７０μｍ、その接線とウエハの裏面側の平坦部の先端との間隔が１２０μｍ、ウエハの表面と平行な線上で端面の円弧の中心を含む線とウエハの表面との間隔が２００μｍ、その端面の円弧の中心を含む線とウエハの裏面との間隔が２５０μｍになるようにウエハを面取り加工した。
【００１８】
次に、このように面取り加工したウエハの裏面を研削して、図４（ｂ）に示すように厚さ１００μｍにした。このようにして得られたウエハを（図示しない）縦置きウエハキャリアに収容して揺動式超音波洗浄装置によって洗浄したところ、ウエハの端面に鋭角部分がないため、チッピングや破損による不良発生率は２％（１００枚中２枚）であった。
【００１９】
［比較例］
厚さ４５０μｍのウエハを従来の面取り加工方法により面取り加工して、ウエハの端部の断面形状を図５（ａ）に示すような断面形状にした。すなわち、図５（ａ）に示すように、ウエハの表面側の平坦部の先端とウエハの端面との間隔が３００μｍ、裏面側の平坦部の先端と端面との間隔が２７０μｍ、表面側の斜面の高さの差が１２０μｍ、裏面側の斜面の高さの差が１１０μｍ、端面の厚さ方向の長さが２２０μｍになるようにウエハを面取り加工した。
【００２０】
次に、このように面取り加工したウエハの裏面を研削して、図５（ｂ）に示すように厚さ１００μｍにした。このようにして得られたウエハを（図示しない）縦置きウエハキャリアに収容して揺動式超音波洗浄装置によって洗浄したところ、ウエハの端面の鋭角部分からチッピングや破損を生じ、不良発生率は１０％（１００枚中１０枚）であった。
【００２１】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、ウエハの裏面を研削して２００μｍ以下の厚さにしてもチッピング（欠け）や破損を防止することができ、得られたウエハを半導体レーザなどを作製する際の半導体基板として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の半導体ウエハの面取り加工方法によって面取り加工された半導体ウエハを概略的に示す断面図であり、（ａ）は面取り加工後の断面形状を示し、（ｂ）は１００μｍの厚さまで裏面を研削した後の断面形状を示す。
【図２】本発明による半導体ウエハの面取り加工方法を説明する概略図。
【図３】本発明による半導体ウエハの面取り加工方法によって面取り加工された半導体ウエハを概略的に示す断面図であり、（ａ）は面取り加工後の断面形状を示し、（ｂ）は１００μｍの厚さまで裏面を研削した後の断面形状を示す。
【図４】実施例において面取り加工された半導体ウエハの端部を概略的に示す断面図であり、（ａ）は面取り加工後の断面形状を示し、（ｂ）は１００μｍの厚さまで裏面を研削した後の断面形状を示す。
【図５】比較例において面取り加工された半導体ウエハの端部を概略的に示す断面図であり、（ａ）は面取り加工後の断面形状を示し、（ｂ）は１００μｍの厚さまで裏面を研削した後の断面形状を示す。
【符号の説明】
１００  回転砥石
１００ａ  溝
１０２  半導体ウエハ
【図１】
2004281550.tif 000003
【図２】
2004281550.tif 000004
【図３】
2004281550.tif 000005
【図４】
2004281550.tif 000006
【図５】
2004281550.tif 000007