JPH07122532A - 再生ウェーハの製造方法 - Google Patents
再生ウェーハの製造方法Info
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- JPH07122532A JPH07122532A JP29001993A JP29001993A JPH07122532A JP H07122532 A JPH07122532 A JP H07122532A JP 29001993 A JP29001993 A JP 29001993A JP 29001993 A JP29001993 A JP 29001993A JP H07122532 A JPH07122532 A JP H07122532A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エッチングムラのない再生シリコンウェーハ
を得ることができる製法を提供する。 【構成】 ポリシリコン膜が被着されたシリコンウェー
ハを９０℃の水酸化カリウム溶液にディップする。該ポ
リシリコン膜をムラなく除去し、ＳｉＯ2膜を露出す
る。このウェーハを、次に、フッ酸と塩酸との混合液に
漬け、ＳｉＯ2膜を除去する。この除去面をメカノケミ
カルポリッシングし、鏡面とする。鏡面はＳＣ１液で洗
浄する。
を得ることができる製法を提供する。 【構成】 ポリシリコン膜が被着されたシリコンウェー
ハを９０℃の水酸化カリウム溶液にディップする。該ポ
リシリコン膜をムラなく除去し、ＳｉＯ2膜を露出す
る。このウェーハを、次に、フッ酸と塩酸との混合液に
漬け、ＳｉＯ2膜を除去する。この除去面をメカノケミ
カルポリッシングし、鏡面とする。鏡面はＳＣ１液で洗
浄する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの製造
プロセスにおいて少なくとも表裏面のいずれか一方にポ
リシリコン膜が被着されて使用されたシリコンウェーハ
の再生方法、特に再生シリコンウェーハの裏面にエッチ
ングムラの無い製造方法に関する。
プロセスにおいて少なくとも表裏面のいずれか一方にポ
リシリコン膜が被着されて使用されたシリコンウェーハ
の再生方法、特に再生シリコンウェーハの裏面にエッチ
ングムラの無い製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】再生ウェーハ（Ｒｅｃｌａｉｍ Ｐｏｌ
ｉｓｈｅｄ Ｗａｆｅｒ）とは、半導体デバイス製造プ
ロセスにおいて既に使用された半導体ウェーハ（主とし
てシリコンウェーハ）を、再度、デバイス製造プロセス
に使用するために再生されたウェーハである。該プロセ
スにあっては、各種のコントロールウェーハが使用され
次に示す様なウェーハとなる。膜付ウェーハ、ベアウェ
ーハ、拡散ウェーハ、パターン付ウェーハ、メタル付ウ
ェーハ等である。これらのコントロールウェーハは所定
の処理を行うことにより、再生ウェーハとして再使用に
供される。
ｉｓｈｅｄ Ｗａｆｅｒ）とは、半導体デバイス製造プ
ロセスにおいて既に使用された半導体ウェーハ（主とし
てシリコンウェーハ）を、再度、デバイス製造プロセス
に使用するために再生されたウェーハである。該プロセ
スにあっては、各種のコントロールウェーハが使用され
次に示す様なウェーハとなる。膜付ウェーハ、ベアウェ
ーハ、拡散ウェーハ、パターン付ウェーハ、メタル付ウ
ェーハ等である。これらのコントロールウェーハは所定
の処理を行うことにより、再生ウェーハとして再使用に
供される。
【０００３】この再生ウェーハの製造方法、特にポリシ
リコン膜付ウェーハからの再生は、従来、ポリシリコン
膜のエッチング、二酸化シリコン膜のエッチング、鏡面
研磨、洗浄の各工程を経ていた。詳しくは、ＣＶＤによ
り被着したシリコンウェーハ表面のポリシリコン膜及び
二酸化シリコン膜は、フッ酸・硝酸を用いたウエットエ
ッチング、または、ＣＦ4を用いたガスプラズマエッチ
ング等により除去していた。さらに、このシリコンウェ
ーハの片面についてメカノケミカルポリッシング（ＭＣ
Ｐ）を行い、鏡面とし、この鏡面を洗浄して再生シリコ
ンウェーハを製造していた。
リコン膜付ウェーハからの再生は、従来、ポリシリコン
膜のエッチング、二酸化シリコン膜のエッチング、鏡面
研磨、洗浄の各工程を経ていた。詳しくは、ＣＶＤによ
り被着したシリコンウェーハ表面のポリシリコン膜及び
二酸化シリコン膜は、フッ酸・硝酸を用いたウエットエ
ッチング、または、ＣＦ4を用いたガスプラズマエッチ
ング等により除去していた。さらに、このシリコンウェ
ーハの片面についてメカノケミカルポリッシング（ＭＣ
Ｐ）を行い、鏡面とし、この鏡面を洗浄して再生シリコ
ンウェーハを製造していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の再生ウェーハの製造方法にあっては、シリコ
ンウェーハ表面のポリシリコン膜等を除去した場合、シ
リコンウェーハの表裏面にエッチングムラが発生し易
い。そして、その表面のエッチングムラはＭＣＰにより
除去することができるが、裏面のそれは除去することが
できず残ってしまうという課題があった。すなわち、上
記ＨＦ／ＨＮＯ3によるウエットエッチングでは、厚さ
１０μｍ程度のポリシリコン膜の除去に際して、ウェー
ハ面内でのエッチング取代の分布が不均一となっていた
ものである。これは、酸エッチングの場合はアルカリエ
ッチングに比較してウェーハ面内でのエッチングレート
が不均一であり、ポリシリコン・ＳｉＯ2に対するエッ
チングレートが極端に異ならないため単結晶シリコン面
をエッチングするからである。また、ガスプラズマエッ
チングの場合も、ウェーハ面内でのエッチングレート等
のバラツキにより、例えば表面の一部では単結晶シリコ
ン表面が露出し、ＣＦ4により荒されてしまうことによ
り、エッチングムラが発生することがあった。
うな従来の再生ウェーハの製造方法にあっては、シリコ
ンウェーハ表面のポリシリコン膜等を除去した場合、シ
リコンウェーハの表裏面にエッチングムラが発生し易
い。そして、その表面のエッチングムラはＭＣＰにより
除去することができるが、裏面のそれは除去することが
できず残ってしまうという課題があった。すなわち、上
記ＨＦ／ＨＮＯ3によるウエットエッチングでは、厚さ
１０μｍ程度のポリシリコン膜の除去に際して、ウェー
ハ面内でのエッチング取代の分布が不均一となっていた
ものである。これは、酸エッチングの場合はアルカリエ
ッチングに比較してウェーハ面内でのエッチングレート
が不均一であり、ポリシリコン・ＳｉＯ2に対するエッ
チングレートが極端に異ならないため単結晶シリコン面
をエッチングするからである。また、ガスプラズマエッ
チングの場合も、ウェーハ面内でのエッチングレート等
のバラツキにより、例えば表面の一部では単結晶シリコ
ン表面が露出し、ＣＦ4により荒されてしまうことによ
り、エッチングムラが発生することがあった。
【０００５】そこで、本発明はエッチングムラの生じな
い再生ウェーハの製造方法を提供することを、その目的
としている。
い再生ウェーハの製造方法を提供することを、その目的
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、少なくとも表裏面のいずれか一方にポリシ
リコン膜が被着された半導体ウェーハをアルカリエッチ
ング液に接触させることにより、このポリシリコン膜を
除去する工程と、ポリシリコン膜を除去した後、この半
導体ウェーハの少なくとも表裏面のいずれか一方を鏡面
研磨する工程とを含む再生ウェーハの製造方法である。
の本発明は、少なくとも表裏面のいずれか一方にポリシ
リコン膜が被着された半導体ウェーハをアルカリエッチ
ング液に接触させることにより、このポリシリコン膜を
除去する工程と、ポリシリコン膜を除去した後、この半
導体ウェーハの少なくとも表裏面のいずれか一方を鏡面
研磨する工程とを含む再生ウェーハの製造方法である。
【０００７】また、本発明は、少なくとも表裏面のいず
れか一方にポリシリコン膜が被着された半導体ウェーハ
をエッチングしてこのポリシリコン膜を除去し、その
後、この半導体ウェーハの表裏面のいずれか一方にメカ
ノケミカルポリッシングを施す再生ウェーハの製造方法
において、上記エッチングにアルカリエッチング液を用
いたものである。
れか一方にポリシリコン膜が被着された半導体ウェーハ
をエッチングしてこのポリシリコン膜を除去し、その
後、この半導体ウェーハの表裏面のいずれか一方にメカ
ノケミカルポリッシングを施す再生ウェーハの製造方法
において、上記エッチングにアルカリエッチング液を用
いたものである。
【０００８】さらに、上記アルカリエッチング液として
水酸化カリウム溶液または水酸化ナトリウム溶液を用い
るものである。また、上記アルカリエッチング液は、温
度が４０〜９５℃の範囲である。さらにまた、上記ポリ
シリコン膜は酸化膜を介して半導体ウェーハに被着され
ており、このポリシリコン膜をエッチングするものであ
る。最後に、上記半導体ウェーハとしてシリコンウェー
ハを用い、このシリコンウェーハからポリシリコン膜を
除去し、メカノケミカルポリッシングを施すものであ
る。
水酸化カリウム溶液または水酸化ナトリウム溶液を用い
るものである。また、上記アルカリエッチング液は、温
度が４０〜９５℃の範囲である。さらにまた、上記ポリ
シリコン膜は酸化膜を介して半導体ウェーハに被着され
ており、このポリシリコン膜をエッチングするものであ
る。最後に、上記半導体ウェーハとしてシリコンウェー
ハを用い、このシリコンウェーハからポリシリコン膜を
除去し、メカノケミカルポリッシングを施すものであ
る。
【０００９】
【作用】本発明に係る再生ウェーハの製造方法では、所
定温度の水酸化カリウム溶液または水酸化ナトリウム溶
液を用いてポリシリコン膜を除去する。ポリシリコン膜
の厚さは≦１０μｍ程度である。このエッチングの結
果、ポリシリコン膜はウェーハの面内全域においてムラ
なく均一に除去され、例えば二酸化シリコン膜が露出す
る。そして、この二酸化シリコン膜は通常のフッ酸／塩
酸で除去する。さらに、表裏両面が露出したシリコンウ
ェーハの片面（表面または裏面）をメカノケミカルポリ
ッシングにより鏡面研磨する。そして、この鏡面をＳＣ
１洗浄することにより、再生ウェーハを得る。上記アル
カリエッチング液はポリシリコン膜に対するエッチング
レートが、二酸化シリコン膜に対するそれに比較して大
幅に異なり大きいので、ポリシリコン膜を面内全域にわ
たってムラなく除去することができるものである。ＳＣ
１洗浄とはＳＣ１液（Ｈ2Ｏ，Ｈ2Ｏ2，ＮＨ4ＯＨの混合
液）による洗浄である。
定温度の水酸化カリウム溶液または水酸化ナトリウム溶
液を用いてポリシリコン膜を除去する。ポリシリコン膜
の厚さは≦１０μｍ程度である。このエッチングの結
果、ポリシリコン膜はウェーハの面内全域においてムラ
なく均一に除去され、例えば二酸化シリコン膜が露出す
る。そして、この二酸化シリコン膜は通常のフッ酸／塩
酸で除去する。さらに、表裏両面が露出したシリコンウ
ェーハの片面（表面または裏面）をメカノケミカルポリ
ッシングにより鏡面研磨する。そして、この鏡面をＳＣ
１洗浄することにより、再生ウェーハを得る。上記アル
カリエッチング液はポリシリコン膜に対するエッチング
レートが、二酸化シリコン膜に対するそれに比較して大
幅に異なり大きいので、ポリシリコン膜を面内全域にわ
たってムラなく除去することができるものである。ＳＣ
１洗浄とはＳＣ１液（Ｈ2Ｏ，Ｈ2Ｏ2，ＮＨ4ＯＨの混合
液）による洗浄である。
【００１０】以下、本発明方法の具体例を説明する。図
１は本発明に係る再生ウェーハの製造方法の一例を示す
フローチャートである。
１は本発明に係る再生ウェーハの製造方法の一例を示す
フローチャートである。
【００１１】この図に示すように、まず、例えば既に使
用された膜付ウェーハ、ポリシリコン膜付のシリコンウ
ェーハを準備する。（Ａ）は、表裏面に二酸化シリコン
膜を介してポリシリコン膜が被着されたシリコンウェー
ハを示している。例えばシリコンウェーハは６００〜７
００μｍの厚さであるのに対して、ＣＶＤによりポリシ
リコン膜は２μｍ程度に被着されている。
用された膜付ウェーハ、ポリシリコン膜付のシリコンウ
ェーハを準備する。（Ａ）は、表裏面に二酸化シリコン
膜を介してポリシリコン膜が被着されたシリコンウェー
ハを示している。例えばシリコンウェーハは６００〜７
００μｍの厚さであるのに対して、ＣＶＤによりポリシ
リコン膜は２μｍ程度に被着されている。
【００１２】この膜付ウェーハをアルカリエッチング
液、例えばＫＯＨ、ＮａＯＨ液を用いてウエットエッチ
ングする。例えば膜付ウェーハを、４８重量％、９０℃
のＫＯＨ溶液の槽に浸漬する（同図（Ｂ）参照）。この
結果、ウェーハの表裏両面の全域についてポリシリコン
膜が完全に除去され、二酸化シリコン膜が露出する（同
図（Ｃ）参照）。これはこのエッチング液のポリシリコ
ンに対するエッチングレートが例えば１５００ｎｍ／分
であるのに対して、二酸化シリコンに対するそれが０．
２７ｎｍ／分であるように、極端に異なるからである。
液、例えばＫＯＨ、ＮａＯＨ液を用いてウエットエッチ
ングする。例えば膜付ウェーハを、４８重量％、９０℃
のＫＯＨ溶液の槽に浸漬する（同図（Ｂ）参照）。この
結果、ウェーハの表裏両面の全域についてポリシリコン
膜が完全に除去され、二酸化シリコン膜が露出する（同
図（Ｃ）参照）。これはこのエッチング液のポリシリコ
ンに対するエッチングレートが例えば１５００ｎｍ／分
であるのに対して、二酸化シリコンに対するそれが０．
２７ｎｍ／分であるように、極端に異なるからである。
【００１３】次に、フッ酸／塩酸の混合液によるディッ
プエッチングを行い（同図（Ｄ）参照）、シリコンウェ
ーハの表裏両面を完全に露出させる（同図（Ｅ）参
照）。なお、ＨＦ／ＨＣｌ混合溶液に代えてＨＦ、フッ
化アンモニウム等を用いてもよい。そして、このシリコ
ンウェーハの表面にメカノケミカルポリッシングを施
し、鏡面とする（同図（Ｆ）参照）。これはデバイスプ
ロセス中のフォトリソグラフ工程での超微細パターンを
形成する場合にステッパ調整等において高度の表面平坦
度が要求されるからである。さらに、純水洗浄（同図
（Ｇ））（水素ターミネーション）を経て、鏡面ウェー
ハが得られる（同図（Ｈ））。そして、この再生ウェー
ハはデバイスプロセスにて例えば酸化膜、ポリシリコン
膜を被着、積層して使用される。
プエッチングを行い（同図（Ｄ）参照）、シリコンウェ
ーハの表裏両面を完全に露出させる（同図（Ｅ）参
照）。なお、ＨＦ／ＨＣｌ混合溶液に代えてＨＦ、フッ
化アンモニウム等を用いてもよい。そして、このシリコ
ンウェーハの表面にメカノケミカルポリッシングを施
し、鏡面とする（同図（Ｆ）参照）。これはデバイスプ
ロセス中のフォトリソグラフ工程での超微細パターンを
形成する場合にステッパ調整等において高度の表面平坦
度が要求されるからである。さらに、純水洗浄（同図
（Ｇ））（水素ターミネーション）を経て、鏡面ウェー
ハが得られる（同図（Ｈ））。そして、この再生ウェー
ハはデバイスプロセスにて例えば酸化膜、ポリシリコン
膜を被着、積層して使用される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例により、本発明の効果
を実証する。以下、厚さ６００μｍのポリッシュドウェ
ーハ（表面は鏡面研磨・洗浄済み、裏面はエッチング
面）を使用する。このウェーハ表裏両面に、熱酸化膜
を成長、形成し、さらにこの酸化膜上にＣＶＤによりポ
リシリコン膜を積層する。または、単にＣＶＤポリシ
リコン膜を成層する。
を実証する。以下、厚さ６００μｍのポリッシュドウェ
ーハ（表面は鏡面研磨・洗浄済み、裏面はエッチング
面）を使用する。このウェーハ表裏両面に、熱酸化膜
を成長、形成し、さらにこの酸化膜上にＣＶＤによりポ
リシリコン膜を積層する。または、単にＣＶＤポリシ
リコン膜を成層する。
【００１５】これらの、の２種のシリコンウェーハ
について再生処理を行った。再生処理は、第１に、実施
例として、濃度４８重量％、温度９０℃の水酸化カリウ
ム溶液でアルカリエッチング後、フッ酸・塩酸混合液に
浸漬し、片面をメカノケミカルポリッシングした。第２
に、比較例として、フッ酸・硝酸混合液で浸漬エッチン
グをし、片面をＭＣＰした。さらに、第３に別の比較例
として、気圧０．５０〜０．８０ｈＰａ・Ｏ2５０〜１
００ｃｃ／分ＣＦ4２５〜５０ｃｃ／分雰囲気中に高周
波によりプラズマを発生させ、ドライエッチングし、片
面をＭＣＰした。
について再生処理を行った。再生処理は、第１に、実施
例として、濃度４８重量％、温度９０℃の水酸化カリウ
ム溶液でアルカリエッチング後、フッ酸・塩酸混合液に
浸漬し、片面をメカノケミカルポリッシングした。第２
に、比較例として、フッ酸・硝酸混合液で浸漬エッチン
グをし、片面をＭＣＰした。さらに、第３に別の比較例
として、気圧０．５０〜０．８０ｈＰａ・Ｏ2５０〜１
００ｃｃ／分ＣＦ4２５〜５０ｃｃ／分雰囲気中に高周
波によりプラズマを発生させ、ドライエッチングし、片
面をＭＣＰした。
【００１６】そして、これらの処理を施した再生ウェー
ハの表裏両面を集光灯下、および、蛍光灯下で目視検査
した。結果は図２に示すように、第２の方法による場合
のウェーハ裏面にはエッチングムラが生じている。ま
た、第３の方法によるものも同様に裏面にエッチングム
ラが生じていることが確認された。これらに比較して本
実施例に係る第１の方法によるウェーハの裏面にはエッ
チングムラは全く生じておらず、均一で良好な面であ
る。
ハの表裏両面を集光灯下、および、蛍光灯下で目視検査
した。結果は図２に示すように、第２の方法による場合
のウェーハ裏面にはエッチングムラが生じている。ま
た、第３の方法によるものも同様に裏面にエッチングム
ラが生じていることが確認された。これらに比較して本
実施例に係る第１の方法によるウェーハの裏面にはエッ
チングムラは全く生じておらず、均一で良好な面であ
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明に係る製法によれば、エッチング
ムラのない再生シリコンウェーハを得ることができる。
また、エッチングはポリシリコン層、二酸化シリコン層
に対してのみなされ、ウェーハの厚さにロスがない。し
たがって、低コストで、高品質の再生シリコンウェーハ
を作製することができる。
ムラのない再生シリコンウェーハを得ることができる。
また、エッチングはポリシリコン層、二酸化シリコン層
に対してのみなされ、ウェーハの厚さにロスがない。し
たがって、低コストで、高品質の再生シリコンウェーハ
を作製することができる。
【図１】本発明に係る再生処理を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例に係る再生シリコンウェーハの
表裏面の状態（金属組織）を示す図面代用写真である。
表裏面の状態（金属組織）を示す図面代用写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猪垣 誠 東京都千代田区岩本町３丁目８番16号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者 安東 省二 東京都千代田区岩本町３丁目８番16号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも表裏面のいずれか一方にポリ
シリコン膜が被着された半導体ウェーハをアルカリエッ
チング液に接触させることにより、このポリシリコン膜
を除去する工程と、ポリシリコン膜を除去した後、この
半導体ウェーハの少なくとも表裏面のいずれか一方を鏡
面研磨する工程とを含むことを特徴とする再生ウェーハ
の製造方法。 - 【請求項２】 少なくとも表裏面のいずれか一方にポリ
シリコン膜が被着された半導体ウェーハをエッチングし
てこのポリシリコン膜を除去し、その後、この半導体ウ
ェーハの表裏面のいずれか一方にメカノケミカルポリッ
シングを施す再生ウェーハの製造方法において、 上記エッチングにアルカリエッチング液を用いたことを
特徴とする再生ウェーハの製造方法。 - 【請求項３】 上記アルカリエッチング液として水酸化
カリウム溶液または水酸化ナトリウム溶液を用いる請求
項１または請求項２に記載の再生ウェーハの製造方法。 - 【請求項４】 上記アルカリエッチング液は、その温度
が４０〜９５℃の範囲である請求項１、請求項２または
請求項３のいずれかに記載の再生ウェーハの製造方法。 - 【請求項５】 上記ポリシリコン膜は酸化膜を介して半
導体ウェーハに被着された請求項１、請求項２、請求項
３または請求項４のいずれかに記載の再生ウェーハの製
造方法。 - 【請求項６】 上記半導体ウェーハとしてシリコンウェ
ーハを用いた請求項１、請求項２、請求項３、請求項４
または請求項５のいずれかに記載の再生ウェーハの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29001993A JPH07122532A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 再生ウェーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29001993A JPH07122532A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 再生ウェーハの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07122532A true JPH07122532A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17750741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29001993A Pending JPH07122532A (ja) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | 再生ウェーハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07122532A (ja) |
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