(57)【要約】  【課題】  ラッピング液を使用するラッピング工程に代えてラッピング液を使用することのない代替工程を行う半導体ウェーハの製造方法を提供する。  【解決手段】  半導体ウェーハの製造方法のうち、面取りしたウェーハを平坦化する工程すなわちラッピング工程に代えて、ウェーハの両面を研削して平坦化する研削工程を行い、さらにこの研削工程後にウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地にする梨地加工工程（例えば、サンドブラスト）を行う。  【選択図】  図１
2007194556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面取りしたウェーハの両面を平坦化する工程を行う半導体ウェーハの製造方法において、
前記工程では、ウェーハの両面を平面研削して平坦化する研削工程を行い、
さらに前記研削工程後にウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地にする梨地加工工程を行うこと
を特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
【請求項２】
インゴットをスライスしてウェーハを得るスライス工程と、
スライスしたウェーハのエッジを削る面取り工程と、
面取りしたウェーハの両面を平面研削して平坦化する研削工程と、
平面研削したウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地にする梨地加工工程と、
梨地加工したウェーハをエッチングするエッチング工程と、
エッチングしたウェーハの表面を鏡面研磨する研磨工程と、
を有する半導体ウェーハの製造方法。
【請求項３】
面取りしたウェーハの両面を平坦化する工程を行う半導体ウェーハの製造方法において、
前記工程では、ウェーハの両面を鏡面研磨して平坦化する研磨工程を行い、
さらに前記研磨工程後にウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地にする梨地加工工程を行うこと
を特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
【請求項４】
インゴットをスライスしてウェーハを得るスライス工程と、
スライスしたウェーハのエッジを削る面取り工程と、
面取りしたウェーハの両面を鏡面研磨する研磨工程と、
鏡面研磨したウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地にする梨地加工工程と、
梨地加工したウェーハの表面を保護しつつ裏面をエッチングするエッチング工程と、
を有する半導体ウェーハの製造方法。
【請求項５】
前記梨地加工工程では、ウェーハの裏面に研削材を吹き付けるサンドブラストを行うようにする請求項１乃至３記載の半導体ウェーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片面が鏡面加工された半導体ウェーハ、所謂シングル・サイド・ポリッシュウェーハの製造方法に関し、特に、従来のラッピングに代えて平面研削又は鏡面研磨を行い、その後にウェーハ裏面の梨地加工を行うものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハは、片面が鏡面研磨されたシングル・サイド・ポリッシュ（ＳＳＰ）ウェーハと、両面が鏡面研磨されたダブル・サイド・ポリッシュ（ＤＳＰ）ウェーハとに分けられる。現在、小径（２００ｍｍ以下）のウェーハの多くはＳＳＰであり、大径（３００ｍｍ程度）のウェーハの多くはＤＳＰであるが、小径のＤＳＰウェーハもある。以下ではＳＳＰウェーハを対象にして説明する。
【０００３】
図２に従来のＳＳＰウェーハの製造工程を示す。同図２に示すように、従来のＳＳＰウェーハの製造工程は、インゴットをスライスしてウェーハを得るスライス工程と（ステップＳ２１）、ウェーハのエッジを削る面取り工程と（ステップＳ２２）、ウェーハの両面をラッピングして平坦化するラッピング工程と（ステップＳ２３）、ウェーハをエッチングするエッチング工程と（ステップＳ２４）、ウェーハの表面を鏡面研磨する研磨工程と（ステップＳ２５）を有する。
【０００４】
図２で示す工程のうちのラッピング工程では、キャリアに設けられた孔にウェーハを装填し、そのキャリアをラッピング装置の上・下定盤の間にはさむ。そしてラッピング装置を動作させると、上・下定盤の間でキャリアが自転しウェーハの両面が平坦化される。キャリアの自転と共に、ウェーハの表・裏面には砥粒を含むラッピング液が供給される。ラッピング液には液中の砥粒（例えばアルミナ）を均一に分散させるためにオイルが使用されている。
【０００５】
ラッピングが終了したウェーハにはオイルが残留する。ウェーハからオイルを除去するためには、アルカリ溶液を用いたアルカリ洗浄を行う。
【０００６】
ラッピングによってウェーハの両面は平坦化されるが、同時に面内には不均一な傷が入る。ウェーハ表面はエッチングを経た後に仕上げ研磨される。するとウェーハ表面は面内の不均一な傷が除去され鏡面になる。ウェーハ裏面はエッチングを経た後に特に処理はされない。するとウェーハ裏面は梨地になる。ウェーハ裏面が梨地であると次の利点１〜３が得られる。
【０００７】
利点１）ウェーハ表面にデバイスを形成する際には、ウェーハの表・裏面を区別する必要がある。ウェーハの表・裏面を区別するには、ウェーハ表・裏面における反射率を計測し、その違いをもって判断する。ウェーハ表面が鏡面で裏面が梨地であると、反射率がそれぞれ異なるため、ウェーハの表・裏面を区別することが容易になる。
【０００８】
利点２）ウェーハの製造現場ではウェーハを搬送帯に載せて搬送する場合がある。ウェーハ裏面が梨地であると、ウェーハ裏面の摩擦係数が大きくなり、搬送帯上でのウェーハの滑りが防止される。
【０００９】
利点３）ウェーハを試料台に吸着させる際には、試料台とウェーハとの間に電圧を印可して誘電層を作り、両者の間に発生したクーロン力によってウェーハの裏面を吸着させる所謂静電チャックが行われている。試料台からウェーハを剥がす場合は、試料台とウェーハとの間に逆電圧を印加するが、この際にウェーハ裏面が鏡面であると、試料台からウェーハを剥がし難い。一方、ウェーハ裏面が梨地であると、試料台からウェーハを剥がし易い。
【００１０】
特許文献１には、エッチング工程でエッチング液として混酸を用いた場合の特有の問題として研磨工程を終了したウェーハの裏面に大きな凹凸が残るということが開示されており、この問題を解決するために研磨工程後のウェーハの裏面にサンドブラスト加工を施してウェーハの裏面を梨地にすることが開示されている。
【特許文献１】特許第２８５３５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ウェーハ製造工程においてはウェーハには種々の不純物が付着する。不純物のうちニッケルや銅はウェーハの電気特性に大きな影響を与えるため極力排除することが望まれる。このニッケルや銅は常温でウェーハ内部に拡散する性質を有し、アルカリ液によって拡散がさらに促進されるといった性質を有する。そうであるにもかかわらず、上述したようにラッピング工程後にはアルカリ洗浄が必要とされている。このアルカリ洗浄の際にウェーハの汚染が促進されるおそれがある。
【００１２】
また、近年は環境ホルモンなどの環境汚染が話題となっており、ラッピング液に含まれるオイルはこうした環境汚染を誘発する一因となっている。
【００１３】
また、ラッピング工程では上・下定盤やラッピング液などの消耗品が多く使用されており、ウェーハの製造コストを上昇させる要因となっている。
【００１４】
以上のように、ラッピング工程を行うことによって様々な弊害が生じている。
【００１５】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、ラッピング液を使用するラッピング工程に代えてラッピング液を使用することのない代替工程を行う半導体ウェーハの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１発明は、
面取りしたウェーハの両面を平坦化する工程を行う半導体ウェーハの製造方法において、
前記工程では、ウェーハの両面を平面研削して平坦化する研削工程を行い、
さらに前記研削工程後にウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地にする梨地加工工程を行うこと
を特徴とする。
【００１７】
第２発明の半導体ウェーハの製造方法は、
インゴットをスライスしてウェーハを得るスライス工程と、
スライスしたウェーハのエッジを削る面取り工程と、
面取りしたウェーハの両面を平面研削して平坦化する研削工程と、
平面研削したウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地にする梨地加工工程と、
梨地加工したウェーハをエッチングするエッチング工程と、
エッチングしたウェーハの表面を鏡面研磨する研磨工程と、
を有する。
【００１８】
第３発明は、
面取りしたウェーハの両面を平坦化する工程を行う半導体ウェーハの製造方法において、
前記工程では、ウェーハの両面を鏡面研磨して平坦化する研磨工程を行い、
さらに前記研磨工程後にウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地にする梨地加工工程を行うこと
を特徴とする。
【００１９】
第４発明の半導体ウェーハの製造方法は、
インゴットをスライスしてウェーハを得るスライス工程と、
スライスしたウェーハのエッジを削る面取り工程と、
面取りしたウェーハの両面を鏡面研磨する研磨工程と、
鏡面研磨したウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地にする梨地加工工程と、
梨地加工したウェーハの表面を保護しつつ裏面をエッチングするエッチング工程と、
を有する。
【００２０】
第５発明は第１発明乃至第４発明において、
前記梨地加工工程では、ウェーハの裏面に研削材を吹き付けるサンドブラストを行うようにする。
【００２１】
本発明は、半導体ウェーハの製造方法のうち、面取りしたウェーハを平坦化する工程すなわちラッピング工程に代えて、ウェーハの両面を平面研削して平坦化する研削工程を行い、さらにこの研削工程後にウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地にする梨地加工工程を行うものである（第１発明）。
【００２２】
研削工程ではウェーハ裏面が平坦化されるが、同時にウェーハにはツールマークが形成される。梨地加工工程ではウェーハ裏面のツールマークが除去されると共に面内で不均一な傷が入る。こうして表・裏面が平坦であり且つ裏面が梨地であるウェーハが作成される。
【００２３】
さらにいえば、本発明に係る半導体ウェーハの製造方法は大きくは、インゴットをスライスし、スライスしたウェーハを面取りし、面取りしたウェーハの両面を平面研削し、平面研削したウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地加工し、梨地加工したウェーハをエッチングし、エッチングしたウェーハの表面を鏡面研磨する、といった工程を順次行うものである（第２発明）。
【００２４】
また、本発明は、半導体ウェーハの製造方法のうち、面取りしたウェーハを平坦化する工程すなわちラッピング工程に代えて、ウェーハの両面を鏡面研磨して平坦化する研磨工程を行い、さらにこの研磨工程後にウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地にする梨地加工工程を行うものである（第３発明）。
【００２５】
さらにいえば、本発明に係る半導体ウェーハの製造方法は大きくは、インゴットをスライスし、スライスしたウェーハのエッジを面取りし、面取りしたウェーハの両面を鏡面研磨し、鏡面研磨したウェーハの裏面に不均一な傷を入れて梨地加工し、梨地加工したウェーハの表面を保護しつつ裏面をエッチングする、といった工程を順次行うものである（第４発明）。
【００２６】
第１発明〜第４発明でウェーハの裏面を梨地加工する際には、微細な粒状の研削材をウェーハの裏面に吹き付けるサンドブラストが行われる（第５発明）。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、面取り工程の後に行われていたラッピング工程に代わり研削工程又は研磨工程を行い、さらにその後に梨地加工工程を行う。このように半導体ウェーハの製造工程でラッピング工程を行うことがなくなるため、ラッピング液に含まれるオイルを除去するアルカリ洗浄も行う必要がなくなる。したがって、アルカリ洗浄に起因したウェーハの汚染促進を防止することができる。また、オイルの廃棄による環境汚染を防止することができる。また、ラッピング装置を使用しないため、消耗部品が少なくなり、半導体ウェーハの製造コストが低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１は本発明に係るＳＳＰウェーハの製造工程を示す。同図１に示すように、本発明に係るＳＳＰウェーハの製造工程は、インゴットをスライスしてウェーハを得るスライス工程と（ステップＳ１１）、ウェーハのエッジを削る面取り工程と（ステップＳ１２）、ウェーハの両面を平面研削して平坦化する研削工程と（ステップＳ１３）、ウェーハの裏面を梨地加工する梨地加工工程と（ステップＳ１４）、ウェーハをエッチングするエッチング工程と（ステップＳ１５）、ウェーハの表面を鏡面研磨する研磨工程と（ステップＳ１６）を有する。
【００２９】
図１に示した本発明に係るＳＳＰウェーハの製造工程と図２に示した従来のＳＳＰウェーハの製造工程との相違点は、従来のＳＳＰウェーハの製造工程においては面取り工程（ステップＳ２２）とエッチング工程（ステップＳ２４）との間にラッピング工程（ステップＳ２３）が行われるのに対して、本発明に係るＳＳＰウェーハの製造工程においては面取り工程（ステップＳ１２）とエッチング工程（ステップＳ１５）との間に研削工程（ステップＳ１３）と梨地加工工程（ステップＳ１４）とが行われるところにある。
【００３０】
研削工程はウェーハの両面を砥石で平面研削して平坦化する工程である。この際、ウェーハ両面を同時に平面研削するようにしてもよいし、ウェーハの表面と裏面を別々に平面研削するようにしてもよい。
【００３１】
ウェーハの平坦化という点に関しては、ラッピング工程と研削工程の結果は同等と考えてもよい。しかし、砥石を用いて平面研削を行うとウェーハの表・裏面にはツールマークと呼ばれる研削痕が残る。従来の半導体ウェーハの製造方法の場合、ウェーハ表面は平坦化後にエッチングおよび鏡面研磨されるが、ウェーハ裏面は平坦化後にエッチングされるのみである。本発明者らによると、ツールマークは鏡面研磨によって除去されるが、エッチングのような化学的研磨では除去されないことが判明している。つまり、従来のラッピング工程を研削工程に置換するのみでは、ウェーハ裏面にツールマークが残ることになる。
【００３２】
ツールマークは僅かな段差に過ぎないものの、最終的には不良ウェーハの要因となる。このため、ウェーハ裏面のツールマークを除去する必要がある。ウェーハ表面のように機械的な研磨を行えばツールマークは除去されるが、そのようにするとウェーハ裏面が梨地ではなくなり、「ウェーハの表・裏面の判別」、「搬送帯上でのウェーハの滑り防止」、「ウェーハと試料台との吸着防止」といった利点が得られなくなる。そこで、本発明者らは平面研削の後にウェーハ裏面を梨地加工することによってツールマークを除去することとした。
【００３３】
梨地加工工程はウェーハ裏面に微細で不均一な傷を入れ梨地にする工程である。ウェーハ裏面が梨地になるのであればどのような方法を適用してもよい。本実施形態では梨地加工としてサンドブラストを行うことにしている。
【００３４】
サンドブラストにおいては、コンプレッサで圧縮した空気を用いて又は遠心力を利用して、微細な粒状の研削材をウェーハ裏面に吹き付ける。研削材としてはシリコンウェーハと同原料であるシリカパウダー（ＳｉＯ2）を用いることが望ましい。研削材を吹き付けることによってウェーハ裏面には不均一な傷がつき、ツールマークが除去される。
【００３５】
サンドブラストの後にはウェーハ裏面に残留するシリカパウダーを除去するために酸洗浄を行う。仮にウェーハにニッケルや銅が付着していたとしても、酸洗浄はアルカリ洗浄と異なりニッケルや銅の拡散を促進することがないため、安全な洗浄といえる。
【００３６】
なお、本実施形態では梨地加工としてサンドブラストを行うようにしているが、他のブラスト、例えばアイスブラストなどを行うようにしてもよく、また他の梨地工程を行うようにしてもよい。要は、結果としてウェーハ裏面のツールマークが除去されかつ梨地になるのであればよいのであって、そのような結果が得られるのであればどのような処理を行うようにしてもよい。
【００３７】
本願発明ではラッピング工程に代えて両面の研削工程を行い、さらに梨地加工工程を行うようにしているが、ラッピング工程に代えて両面の研磨工程を行い、さらに梨地加工工程を行うようにすることも可能である。この場合にラッピング工程の代わりに行う研磨工程で鏡面研磨まで行い、エッチングの際にウェーハ表面をレジストで保護するのであれば、その後の研磨工程すなわち図１のステップＳ１６に示す研磨工程を省略することも可能である。またエッチング自体を省略することも考えられる。
【００３８】
本発明によれば、面取り工程の後に行われていたラッピング工程に代わり研削工程又は研磨工程を行い、さらにその後に梨地加工工程を行う。このように半導体ウェーハの製造工程でラッピング工程を行うことがなくなるため、ラッピング液に含まれるオイルを除去するアルカリ洗浄も行う必要がなくなる。したがって、アルカリ洗浄に起因したウェーハの汚染促進を防止することができる。また、オイルの廃棄による環境汚染を防止することができる。また、ラッピング装置を使用しないため、消耗部品が少なくなり、半導体ウェーハの製造コストが低減する。
【００３９】
また、研削によってウェーハに与えられる傷はラッピングによってウェーハに与えられる傷よりも小さい。このため本発明ではエッチングの取代が小さくなり、エッチング工程が短縮するという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は本発明に係るＳＳＰウェーハの製造工程を示す図である。
【図２】図１は従来のＳＳＰウェーハの製造工程を示す図である。
【図１】
2007194556.tif 000003
【図２】
2007194556.tif 000004