JPH08195366A

JPH08195366A - 両面研磨ウェーハおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH08195366A
Application number: JP2103595A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Maeda; 智前田; Yukio Kuroda; 幸夫黒田; Takeshi Maeda; 剛前田; Jiro Tatsuta; 次郎龍田
Original assignee: Mitsubishi Materials Silicon Corp; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Silicon Corp; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】高平坦度等を維持しながら、表裏面の識別が
容易な両面研磨ウェーハを提供する。その両面研磨ウェ
ーハの製造方法を提供する。【構成】その表裏両面を鏡面研磨したシリコンウェー
ハの表面と裏面とを識別可能とした。例えば１％のＫＯ
Ｈ溶液または硫酸を含む混酸でエッチングして片面を曇
らせる。または、片面に酸化膜またはポリシリコン膜を
被着する。片面に識別手段をレーザ印字する。さらに、
ウェーハの面取り形状により表裏面を識別可能とする。
または、片面側の面取り部を研磨加工する。両面研磨ウ
ェーハの表面と裏面とが識別可能であって、デバイスプ
ロセス等で表面を裏面と間違えることがなくなる。な
お、この場合の裏面粗さ（Ｐeak−Ｖalley）は、０．５
μｍ以下であるものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は両面を鏡面研磨した両
面研磨ウェーハ、詳しくはその表裏面を識別可能とした
両面研磨ウェーハ、および、その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、シリコンウェーハの平行度、平坦
度に対する要求がいっそう厳しくなっている。これらの
問題を解決する一つの方策として、両面同時ポリッシン
グが提案された。これは、シリコンウェーハを仕上げ厚
さより若干薄いキャリアの中に装填し、両面ラッピング
と同様の機構でメカノケミカルポリッシング（ＭＣＰ）
する方法である。

【０００３】両面研磨ウェーハは、高平坦度で、かつ、
金属、パーティクル等からの汚染度が低いという利点が
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このウ
ェーハは両面が鏡面であるため、デバイスプロセスで以
下の２点が問題となる。第１に、両面とも同じ外観のた
め、裏面、表面の区別ができず、工程内で表裏面の混合
を起こす。第２に、ステッパなどセンサを使用する装置
で、ウェーハの裏面も鏡面であると、センサが誤作動す
ることがある。

【０００５】そこで、発明者は鋭意研究の結果、両面研
磨ウェーハの高平坦度を損なうことなく、表裏面の識別
を容易にする手段として、以下のことを知見した。すな
わち、両面研磨ウェーハの一方の面の少なくとも一部分
を曇らせること、および、鏡面を曇らせて、通常の片面
研磨ウェーハ（ＰＷ）の裏面であるエッチド面に似た面
に形成する方法を知見した。また、識別手段として、こ
の他にも、両面研磨ウェーハの片面を酸化すること、片
面にＣＶＤでポリシリコンを成膜すること、片面にレー
ザで印字すること、ウェーハの面取形状を工夫するこ
と、面取の片面側だけを研磨加工すること等を案出し
た。

【０００６】

【発明の目的】そこで、この発明は、低汚染、高平坦度
を維持しながら、表裏面の識別が容易な両面研磨ウェー
ハを提供することを、その目的としている。また、この
発明は、高平坦度を維持しながら、表裏面の識別が容易
な両面研磨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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、表面と裏面とを識別可能とした両面研磨ウェーハで
ある。なお、ウェーハとしては、半導体ウェーハ、特に
シリコンウェーハについてその表裏両面を鏡面研磨した
ものである。

【０００８】請求項２に記載の発明は、片面の少なくと
も一部に曇り部を有する両面研磨ウェーハである。

【０００９】請求項３に記載の発明は、片面に酸化膜を
被着した両面研磨ウェーハである。

【００１０】請求項４に記載の発明は、片面にポリシリ
コン膜を被着した両面研磨ウェーハである。

【００１１】請求項５に記載の発明は、片面に識別手段
をレーザ印字した両面研磨ウェーハである。

【００１２】請求項６に記載の発明は、ウェーハの面取
り形状により表裏面を識別可能とした両面研磨ウェーハ
である。

【００１３】請求項７に記載の発明は、両面研磨ウェー
ハの面取りにあって、片面側の面取り部を研磨加工して
表裏面を識別可能とした両面研磨ウェーハである。

【００１４】請求項８に記載した発明は、両面研磨ウェ
ーハの片面を希アルカリ水溶液でエッチングすることに
より、片面を曇らせる両面研磨ウェーハの製造方法であ
る。

【００１５】請求項９に記載の発明は、上記希アルカリ
溶液は０．０１〜３％のＫＯＨ溶液である請求項８に記
載の両面研磨ウェーハの製造方法である。

【００１６】請求項１０に記載の発明は、両面研磨ウェ
ーハの片面を硫酸を含む混酸でエッチングし、片面に曇
り部を形成する両面研磨ウェーハの製造方法である。

【００１７】請求項１１に記載の発明は、両面研磨ウェ
ーハの片面に酸化膜を被着する両面研磨ウェーハの製造
方法である。

【００１８】請求項１２に記載の発明は、両面研磨ウェ
ーハの片面にレーザ光を照射して識別マークを印字する
両面研磨ウェーハの製造方法である。

【００１９】請求項１３に記載の発明は、両面研磨ウェ
ーハの面取りにて片面側のみを研磨加工する両面研磨ウ
ェーハの製造方法である。

【００２０】

【作用】請求項１に記載の発明に係る両面研磨ウェーハ
は、その表面と裏面とを識別可能である。よって、デバ
イスプロセス等で表面を裏面と間違えることがなくな
る。なお、この場合の裏面粗さ（Ｐeak−Ｖalley）は、
０．５μｍ以下であるものとする。

【００２１】請求項２に記載の両面研磨ウェーハでは、
その片面の少なくとも一部に曇り部を有している。よっ
て、この曇り部を認識して表裏面の識別ができ、デバイ
スプロセス等で表面を裏面と間違えることはない。な
お、この場合の裏面粗さは、０．５μｍ（Ｐeak−Ｖall
ey）以下とする。

【００２２】請求項３に記載の両面研磨ウェーハでは、
その片面に酸化膜を被着してあるため、これにより表裏
面の識別が可能である。酸化膜を被着した面を裏面とす
るものである。なお、この場合の裏面粗さ（Ｐeak−Ｖa
lley）は、０．５μｍ以下であるものとする。

【００２３】請求項４に記載の両面研磨ウェーハでは、
その片面にポリシリコン膜を被着して裏面としている。
よって、裏面と表面との識別が容易である。例えばウェ
ーハの両面を鏡面研磨した後、ＣＶＤによりポリシリコ
ンを所定厚さに成膜している。この場合の裏面粗さ（Ｐ
eak−Ｖalley）は、０．５μｍ以下であるものとする。

【００２４】請求項５に記載の両面研磨ウェーハでは、
その片面に識別手段をレーザ印字してあり、この識別手
段によって表裏面の違いを識別することができる。識別
手段としては、バーコード等を印字する。なお、この場
合の裏面粗さ（Ｐeak−Ｖalley）は、０．５μｍ以下で
あるものとする。

【００２５】請求項６の両面研磨ウェーハは、ウェーハ
の面取り形状により表裏面を識別可能としている。ウェ
ーハの面取りに際して面取形状を表面側と裏面側とで異
ならせる。なお、この場合の裏面粗さ（Ｐeak−Ｖalle
y）は、０．５μｍ以下である。

【００２６】請求項７に記載の両面研磨ウェーハは、そ
の面取りに際して、片面側の面取り部のみを研磨加工し
ている。面取の片面側を研磨加工し、反対側はエッチン
グのままとする。この面取り部により表裏面を識別可能
としている。なお、この場合の裏面粗さ（Ｐeak−Ｖall
ey）は、０．５μｍ以下である。

【００２７】請求項８に記載の両面研磨ウェーハの製造
方法では、両面研磨ウェーハの片面を希アルカリ水溶液
でエッチングすることにより、片面を曇らせる。このエ
ッチングは、鏡面研磨後の平坦度が維持できる程度のも
のとする。例えば、従来のＨＦ／ＨＮＯ₃溶液では、鏡
面をエッチングしても、その効果がなく、鏡面は鏡面を
維持している。

【００２８】請求項９に記載の両面研磨ウェーハの製造
方法では、希アルカリ溶液として０．０１〜３％のＫＯ
Ｈ溶液を用いて、両面研磨ウェーハの片面のみをエッチ
ングする。この場合、ＫＯＨ溶液の代わりにＮＨ₄ＯＨ
溶液を用いてもよい。

【００２９】請求項１０に記載の発明では、両面研磨ウ
ェーハの片面を硫酸を含む混酸でエッチングし、片面に
曇り部を形成する。この結果、片面を曇らせて表裏面の
識別が可能となった両面研磨ウェーハを得ることができ
る。混酸は、例えば、ＨＦ／Ｈ₂ＳＯ₄／ＨＮＯ₃／ＣＨ₃
ＣＯ₂Ｈ＝１／２／１／２の組成のものを使用するとよ
い。

【００３０】請求項１１に記載した製造方法では、両面
研磨ウェーハの片面に酸化膜を被着する。例えばシリコ
ンウェーハの片面に熱酸化によって二酸化シリコン膜を
所定の厚さに形成する。この結果、高平坦度を維持しつ
つ、表裏面の識別が容易な両面研磨ウェーハを製造する
ことができる。

【００３１】請求項１２記載の発明では、両面研磨ウェ
ーハの片面にレーザ光を照射して識別マークを印字す
る。よって、表裏面を容易に識別可能な両面研磨ウェー
ハを製造することができる。

【００３２】請求項１３に記載の発明は、両面研磨ウェ
ーハの面取りにて片面側のみを研磨加工する。この結
果、その表裏面を容易に識別することができる両面研磨
ウェーハを得ることができる。

【００３３】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。第１実施例この実施例では、希アルカリ液のエッチングにより両面
研磨ウェーハの片面に曇り部を形成している。すなわ
ち、ＣＺ法による直径６インチ、比抵抗１０Ω・ｃｍ、
面方位（１００）、Ｐ型の両面研磨ウェーハＰＷについ
て、その片面（裏面）を、７０℃の１％ＫＯＨ溶液で４
分間エッチングしたものである。この結果、裏面の面粗
さをＲａ値で５１８Å（オングストローム）とすること
ができ、その光沢度は１８０％となる。一方、表面（鏡
面）のそれはＲａ値で１〜３Åである。なお、ＫＯＨ液
は０．０１〜３％のものを、室温〜８０℃の範囲で使用
する。また、希アルカリ溶液としてはＮＨ₄ＯＨ液を用
いることもできる。また、エッチング時間は液組成、温
度等によって適宜設定する。

【００３４】第２実施例この実施例では、混酸を用いて両面研磨ウェーハの片面
に曇り部を形成している。すなわち、ＣＺ法による直径
６インチ、比抵抗１０Ω・ｃｍ、面方位（１００）、Ｐ
型の両面研磨ウェーハＰＷについて、その片面（裏面）
を、液組成がＨＦ／Ｈ₂ＳＯ₄／ＨＮＯ₃／ＣＨ₃ＣＯＯＨ
＝１／２／１／２の混酸溶液でエッチングしたものであ
る。この液の温度は室温、エッチング時間は３０秒とす
る。また、使用するＨＦ溶液は５０％、Ｈ₂ＳＯ₄は９６
％、ＨＮＯ₃は７０％、ＣＨ₃ＣＯＯＨは９９％のものを
用いる。このエッチングの結果、裏面の面粗さはＲａ値
で０．３２μｍとなり、その光沢度は１２２％となる。
一方、表面（鏡面）のそれはＲａ値で１〜３Åである。
なお、この混酸を用いる場合、液組成としてはＨ₂ＳＯ₄
は全体積の１／３以下でかつ１／２４以上でなければな
らない。また、エッチング時間は液組成、温度等によっ
て適宜設定する。

【００３５】第３実施例この実施例は、鏡面研磨ウェーハＰＷの表面側の面取り
形状と裏面側のそれとを異ならせている。図１に示すよ
うに、ウェーハＰＷの表面側の鏡面面取り加工での面取
り幅Ｗ１と、その裏面側のそれＷ２とを異ならせたもの
である（Ｗ１＜Ｗ２）。なお、面取り角度は同じとして
いる。

【００３６】第４実施例この実施例では、鏡面研磨ウェーハＰＷの片面側にのみ
鏡面面取り加工を施したものである。すなわち、スライ
ス、面取り、ラップ、エッチングの後、片面側にのみ鏡
面研磨加工を施し、さらに両面のミラー研磨工程に移る
ものである。この結果、図２に示すように、両面ミラー
研磨ウェーハＰＷにおいて片面側の面取り部分Ａには鏡
面面取り加工が施され、もう一方の面側の面取り部分Ｂ
にはそれが施されていない。これらの面取り部分Ａ，Ｂ
により表面または裏面の識別を行うことができる。

【００３７】第５実施例この実施例は、両面鏡面研磨ウェーハの片面に酸化膜を
被着したものである。例えば６インチの両面研磨ウェー
ハＰＷ（Ｐ型、１０Ω・ｃｍ、（１００），ＣＺ）の片
面をウエットＯ₂方式（Ｏ₂／Ｈ₂＝１０／５ｌ／ｍｉ
ｎ）で、１０００℃、３０分間の酸化を行う。酸化膜の
厚さは２９４ｎｍである。この酸化膜によって表裏面の
区別を行うことができる。

【００３８】第６実施例この実施例では、両面鏡面ウェーハの片面にＣＶＤによ
ってポリシリコン膜を被着する。８インチの両面鏡面ウ
ェーハ（Ｐ型、１０Ω・ｃｍ、（１００），ＣＺ）を、
縦型ＬＰＣＶＤ炉に装入し、０．１５Ｔｏｒｒの真空度
で、ＳｉＨ₄の流量を４３０ｃｃ／分とし、６６０℃、
４５分間流す。このときのボートの回転数は３ｒｐｍと
する。両面鏡面ウェーハの片面にのみポリシリコン膜が
１．１μｍの厚さに堆積される。このポリシリコン膜に
よって両面ＰＷの表裏面の識別を可能とするものであ
る。

【００３９】第７実施例この実施例では、両面ＰＷの片面にレーザマークを形成
し、このマークによって表裏両面の判別を行うものであ
る。例えば、両面ＰＷの片面のオリエンテーションフラ
ットに近接した位置に８桁の数字または文字をマーキン
グする。数字または文字は例えばメーカコード、製品番
号等とする。また、文字または数字の大きさは適宜とす
る。両面鏡面研磨ウェーハＰＷの１枚毎にその識別が可
能となる。なお、レーザマーキング装置およびその読み
取り装置は公知のものを用いる。

【００４０】

【発明の効果】この発明によれば、両面研磨ウェーハの
表面と裏面とを確実に識別することができ、デバイスプ
ロセスで表裏面の混合を起こすことがない。よって、両
面を鏡面研磨したウェーハの取り扱いが簡単になる。ま
た、ステッパなどセンサを使用する装置で、センサが誤
作動するおそれは完全に排除することができる。この場
合、両面研磨ウェーハとしての高平坦度、高平行度、低
汚染度は維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第３実施例に係る両面鏡面研磨ウェ
ーハの一部分を示す断面図である。

【図２】この発明の第４実施例に係る両面鏡面研磨ウェ
ーハの一部分を示す断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前田剛東京都千代田区大手町１丁目５番１号三菱マテリアルシリコン株式会社内 (72)発明者龍田次郎埼玉県大宮市北袋町一丁目297番地三菱マテリアル株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面と裏面とを識別可能とした両面研磨
ウェーハ。
【請求項２】片面の少なくとも一部に曇り部を有する
両面研磨ウェーハ。
【請求項３】片面に酸化膜を被着した両面研磨ウェー
ハ。
【請求項４】片面にポリシリコン膜を被着した両面研
磨ウェーハ。
【請求項５】片面に識別手段をレーザ印字した両面研
磨ウェーハ。
【請求項６】ウェーハの面取り形状により表裏面を識
別可能とした両面研磨ウェーハ。
【請求項７】両面研磨ウェーハの面取りにあって、片
面側の面取り部を研磨加工して表裏面を識別可能とした
両面研磨ウェーハ。
【請求項８】両面研磨ウェーハの片面を希アルカリ水
溶液でエッチングすることにより、片面を曇らせる両面
研磨ウェーハの製造方法。
【請求項９】上記希アルカリ溶液は０．０１〜３％の
ＫＯＨ溶液である請求項８に記載の両面研磨ウェーハの
製造方法。
【請求項１０】両面研磨ウェーハの片面を硫酸を含む
混酸でエッチングし、片面に曇り部を形成する両面研磨
ウェーハの製造方法。
【請求項１１】両面研磨ウェーハの片面に酸化膜を被
着する両面研磨ウェーハの製造方法。
【請求項１２】両面研磨ウェーハの片面にレーザ光を
照射して識別マークを印字する両面研磨ウェーハの製造
方法。
【請求項１３】両面研磨ウェーハの面取りにて片面側
のみを研磨加工する両面研磨ウェーハの製造方法。