(57)【要約】【課題】砥粒を含む研磨液を使用することなく表裏面を研磨できる新たなウェーハの製造方法を提供する。【解決手段】ウェーハの製造方法であって、インゴットをスライスして表面（１１ｂ）及び裏面（１１ａ）を有する所定の厚さのウェーハ（１１）を形成するスライス工程と、スライス工程の後にウェーハの表面及び裏面を研磨するラッピング工程と、ラッピング工程の後にウェーハの表面及び裏面を薬液で処理するエッチング工程と、エッチング工程の後にウェーハの表面及び裏面を同時に研磨して、ウェーハの表面を鏡面に加工するとともに、裏面に凹凸を残存させる研磨工程と、を備え、研磨工程では、砥粒を含まない研磨液を用い、砥粒を含有する研磨パッド（１６）でウェーハの表面を研磨するとともに、砥粒を含有しない研磨パッド（１４）でウェーハの裏面を研磨する。【選択図】図２
2017098350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハの製造方法であって、
インゴットをスライスして表面及び裏面を有する所定の厚さのウェーハを形成するスライス工程と、
該スライス工程の後にウェーハの該表面及び該裏面を研磨するラッピング工程と、
該ラッピング工程の後にウェーハの該表面及び該裏面を薬液で処理するエッチング工程と、
該エッチング工程の後にウェーハの該表面及び該裏面を同時に研磨して、ウェーハの該表面を鏡面に加工するとともに、該表面と該裏面との識別を可能にする凹凸をウェーハの該裏面に残存させる研磨工程と、を備え、
該研磨工程では、砥粒を含まない研磨液を用い、砥粒を含有する研磨パッドでウェーハの該表面を研磨するとともに、砥粒を含有しない研磨パッドでウェーハの該裏面を研磨することを特徴とするウェーハの製造方法。
【請求項２】
前記研磨工程では、前記研磨液としてアルカリ溶液を用いることを特徴とする請求項１記載の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、半導体デバイスの生産等に使用されるウェーハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ、ＬＳＩ等に代表される半導体デバイスの生産には、シリコン等の半導体材料でなるウェーハが使用されている。ウェーハは、円柱状のインゴットをワイヤーソー等でスライスしてアズスライスウェーハに加工した後、その表裏面を研磨して平坦度を高めるラッピング処理や、表裏面を薬液で処理するエッチング処理を経て製造される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述したウェーハの製造工程では、エッチング処理の後に、表裏面を更に研磨する研磨処理が行われる。研磨処理では、例えば、半導体デバイスが形成される表面を鏡面に加工する表面研磨と、表裏面を識別できる程度の僅かな凹凸を裏面に残存させる裏面研磨と、を同時に行う。具体的には、研磨液を供給しながら、表面研磨用の研磨パッドと、裏面研磨用の研磨パッドとを異なる回転数で回転させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１３５１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、研磨処理に使用される研磨液には、コロイダルシリカ等の砥粒（研磨材）が分散されているので、その管理や廃液処理が煩雑である。また、研磨液が乾燥すると、砥粒が残留してウェーハの被研磨面にシミやムラが発生し易くなるという問題もあった。
【０００６】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、砥粒を含む研磨液を使用することなく表裏面を研磨できる新たなウェーハの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、ウェーハの製造方法であって、インゴットをスライスして表面及び裏面を有する所定の厚さのウェーハを形成するスライス工程と、該スライス工程の後にウェーハの該表面及び該裏面を研磨するラッピング工程と、該ラッピング工程の後にウェーハの該表面及び該裏面を薬液で処理するエッチング工程と、該エッチング工程の後にウェーハの該表面及び該裏面を同時に研磨して、ウェーハの該表面を鏡面に加工するとともに、該表面と該裏面との識別を可能にする凹凸をウェーハの該裏面に残存させる研磨工程と、を備え、該研磨工程では、砥粒を含まない研磨液を用い、砥粒を含有する研磨パッドでウェーハの該表面を研磨するとともに、砥粒を含有しない研磨パッドでウェーハの該裏面を研磨することを特徴とするウェーハの製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の一態様において、前記研磨工程では、前記研磨液としてアルカリ溶液を用いることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様に係るウェーハの製造方法では、砥粒を含まない研磨液を用い、砥粒を含有する研磨パッドでウェーハの表面を研磨するとともに、砥粒を含有しない研磨パッドでウェーハの裏面を研磨するので、砥粒が分散された研磨液を使用することなく表裏面を適切に研磨できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ウェーハの製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図２】図２（Ａ）は、研磨工程を模式的に示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、研磨工程を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係るウェーハの製造方法は、少なくとも、スライス工程、ラッピング工程、エッチング工程、及び研磨工程を含む（図１参照）。
【００１２】
スライス工程では、インゴットをスライスして所定の厚さのウェーハを形成する。ラッピング工程では、ウェーハの表面及び裏面を粗く研磨して平坦度を高める。エッチング工程では、ウェーハの表面及び裏面を薬液で処理して平滑化する。
【００１３】
研磨工程では、ウェーハの表面及び裏面を同時に研磨して、表面を鏡面に加工するとともに、表面と裏面との識別を可能にする凹凸を裏面に残存させる。以下、本実施形態に係るウェーハの製造方法について詳述する。
【００１４】
図１は、ウェーハの製造方法の流れを示すフローチャートである。本実施形態に係るウェーハの製造方法では、まず、インゴットをスライスして所定の厚さのウェーハ１１（図２（Ａ）等参照）を形成するスライス工程を実施する。
【００１５】
スライス工程では、例えば、シリコン、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド等の半導体材料で円柱状に形成されたインゴットを、ワイヤーソー等で所定の厚みにスライスする。これにより、裏面１１ａ及び表面１１ｂを有する複数のウェーハ１１が形成される。本実施形態では、７２５μｍの厚みのウェーハ１１を製造するために、インゴットを８５０μｍ程度の厚みにスライスするが、これらの厚みは任意に変更できる。
【００１６】
スライス工程の後には、ウェーハ１１の裏面１１ａ及び表面１１ｂを研磨して平坦度を高めるラッピング工程を実施する。具体的には、例えば、アルミナ、シリコンカーバイド等の砥粒を含むラップ液を供給しながら、鋳鉄製の２枚の定盤の間にウェーハ１１を挟み込んで裏面１１ａ及び表面１１ｂを同時に研磨する。
【００１７】
このラッピング工程におけるウェーハ１１の研磨量は、例えば、７０μｍ程度とする。これにより、ウェーハ１１の裏面１１ａ及び表面１１ｂを粗く研磨して平坦度を高めることができる。ただし、ラッピング工程の研磨方法や研磨量等に特段の制限はない。
【００１８】
なお、上述したスライス工程又はラッピング工程の後には、ウェーハ１１の周縁部分を面取り加工するベベリング工程を実施することが望ましい。このベベリング工程でウェーハ１１の周縁部分を面取り加工することによって、搬送等の際にウェーハ１１が破損し難くなる。
【００１９】
ラッピング工程の後には、ウェーハ１１の裏面１１ａ及び表面１１ｂを薬液で処理して平滑化するエッチング工程を実施する。このエッチング工程では、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）や水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を純水で薄めたアルカリ性の薬液（エッチング液）が使用される。
【００２０】
ウェーハ１１を上述のような薬液に１分〜１５分程度晒すことで、裏面１１ａ及び表面１１ｂに残存する凹凸を化学的に除去して平滑化できる。ただし、このエッチング工程で使用される薬液の種類や処理の時間等に制限はない。例えば、フッ酸（ＨＦ）や硝酸（ＨＮＯ３）を純水や酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）で薄めた酸性の薬液（エッチング液）等を使用することもできる。
【００２１】
エッチング工程の後には、ウェーハ１１の裏面１１ａ及び表面１１ｂを同時に研磨して、表面１１ｂを鏡面に加工するとともに、裏面１１ａと表面１１ｂとの識別を可能にする凹凸を裏面１１ａに残存させる研磨工程を実施する。図２（Ａ）は、研磨工程を模式的に示す斜視図であり、図２（Ｂ）は、研磨工程を模式的に示す断面図である。
【００２２】
研磨工程は、例えば、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す両面研磨装置２で実施される。両面研磨装置２は、互いに平行に配置された円盤状の上定盤４及び下定盤６を備えている。上定盤４と下定盤６との間には、太陽ギヤ（サンギヤ）８が配置されている。太陽ギヤ８は、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、鉛直方向に概ね平行な軸線（回転軸）の周りに回転する。
【００２３】
太陽ギヤ８の外側には、太陽ギヤ８と同じ軸線（回転軸）の周りに回転する大径のインターナルギヤ１０が配置されている。太陽ギヤ８とインターナルギヤ１０との間には、ウェーハ１１を保持する複数（本実施形態では、４個）のキャリアプレート１２が配置されている。
【００２４】
各キャリアプレート１２には、それぞれ１枚のウェーハ１１を保持できる複数（本実施形態では、４個）のウェーハ保持孔１２ａが形成されている。また、各キャリアプレート１２の外周縁部には、複数の歯１２ｂが設けられており、この歯１２ｂは、太陽ギヤ８及びインターナルギヤ１０と噛み合っている。そのため、中央の太陽ギヤ８を回転させることで、各キャリアプレート１２を太陽ギヤ８の周りで自転及び公転させることができる。
【００２５】
上定盤４の下面には、ウェーハ１１の裏面１１ａを研磨するための研磨パッド１４が取り付けられている。一方、下定盤６の上面には、ウェーハ１１の表面１１ｂを研磨するための研磨パッド１６が取り付けられている。上定盤４及び下定盤６は、それぞれ、モータ等の回転駆動源（不図示）に連結されており、太陽ギヤ８から独立して回転できる。
【００２６】
ウェーハ１１の表面１１ｂを研磨するための研磨パッド１６は、例えば、不織布や高分子発泡体に砥粒を分散させたものである。砥粒としては、例えば、粒径が０．１μｍ〜１０μｍ程度のシリカ（ＳｉＯ２）を用いることができる。ただし、砥粒の粒径や種類等は、ウェーハ１１の材質や仕様等に応じて変更できる。
【００２７】
一方で、ウェーハ１１の裏面１１ａを研磨するための研磨パッド１４には、砥粒が分散されていない。このように、砥粒を含有しない研磨パッド１４と砥粒を含有する研磨パッド１６とを用いることで、裏面１１ａの研磨量と表面１１ｂの研磨量とを異ならせて、表面１１ｂを鏡面に加工するとともに裏面１１ａに凹凸を残存させることができる。
【００２８】
研磨工程では、まず、各キャリアプレート１２のウェーハ保持孔１２ａにウェーハ１１を配置して、太陽ギヤ８を回転させる。これにより、各キャリアプレート１２は、太陽ギヤ８の周りで自転及び公転する。また、上定盤４（研磨パッド１４）及び下定盤６（研磨パッド１６）をそれぞれ反対の方向に回転させながら、研磨パッド１４及び研磨パッド１６をウェーハ１１の裏面１１ａ及び表面１１ｂに接触させる。
【００２９】
上定盤４の回転数は、例えば、５ｒｐｍ〜１５ｒｐｍ、代表的には、１０ｒｐｍであり、下定盤６の回転数は、例えば、２０ｒｐｍ〜４０ｒｐｍ、代表的には、３０ｒｐｍである。また、各キャリアプレート１２の自転の回転数は、例えば、５ｒｐｍ〜１５ｒｐｍ、代表的には、１０ｒｐｍとする。上定盤４及び下定盤６からウェーハ１１への圧力（加圧の圧力）は、例えば、１５０ｇ／ｃｍ３〜２００ｇ／ｃｍ３の範囲で調整される。
【００３０】
さらに、研磨パッド１４とウェーハ１１との接触部分、及び研磨パッド１６とウェーハ１１との接触部分には、砥粒を含まない研磨液を供給する。研磨液としては、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）や水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を純水で薄めたアルカリ性の薬液（アルカリ溶液）を用いることができる。
【００３１】
このように、本実施形態では、研磨パッド１６に砥粒を含ませることで、砥粒を含まない研磨液を用いることができるので、研磨液の管理や廃液処理が簡単になる。また、砥粒を含まない研磨液を用いるので、研磨液が乾燥しても、ウェーハ１１の裏面１１ａ及び表面１１ｂにシミやムラが発生し難い。
【００３２】
研磨工程の後には、ウェーハ１１を洗浄する洗浄工程を実施することが望ましい。以上により、鏡面に加工された表面１１ｂと、僅かに凹凸が残存した裏面１１ａとを有するウェーハ１１が完成する。
【００３３】
このように、本実施形態に係るウェーハの製造方法では、砥粒を含まない研磨液を用い、砥粒を含有する研磨パッド１６でウェーハ１１の表面１１ｂを研磨するとともに、砥粒を含有しない研磨パッド１４でウェーハ１１の裏面１１ａを研磨するので、砥粒が分散された研磨液を使用することなく表裏面を適切に研磨できる。
【００３４】
なお、本発明は、上記実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態の各工程に加えて、ウェーハ１１を熱処理するアニーリング工程や、ウェーハ１１の周縁部分を研磨するエッジポリッシュ工程等を実施しても良い。
【００３５】
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００３６】
２  両面研磨装置
４  上定盤
６  下定盤
８  太陽ギヤ（サンギヤ）
１０  インターナルギヤ
１２  キャリアプレート
１２ａ  ウェーハ保持孔
１２ｂ  歯
１４  研磨パッド
１６  研磨パッド
１１  ウェーハ
１１ａ  裏面
１１ｂ  表面
【図１】
2017098350.tif 000003
【図２】
2017098350.tif 000004