JP2015090945A - 再生半導体ウエハの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 使用済みの半導体基板の基盤上構造層の一部または全部をウエット・エッチング処理または研削加工処理により除去した後、pH9.0以上の研磨剤スラリー組成物を用いて第1のCMP研磨加工処理を実行し、ついで、pH12.0以上のアルカリ水素水を用いて第2の仕上げCMP研磨加工処理および洗浄処理を実行する。
【選択図】 図1
Description
(a)表面に機能層を有する使用済みの半導体ウエハ又は基板を粗削りし、前記機能層を除去する工程と、
(b)粗削りした半導体ウエハ又は基板の表面に、ドライエッチングにより除去可能な保護層を形成する工程と、
(c)前記保護層を形成した粗削りした表面を有する半導体ウエハ又は基板を、前記保護層とともにドライエッチングする工程と、
(d)ドライエッチングした半導体ウエハ又は基板における前記粗削りを行った表面の平坦度を計測する工程と、を含み、
前記(d)工程において所望の平坦度が得られない場合、前記(b)から(d)までの工程を繰り返すことを特徴とする使用済み半導体ウエハ(基板)の再生方法を提案する。
(a)使用済みの半導体ウエハの第1の主面に対して、ウエット・エッチングを実行す
ることにより、基板上構造層を実質的に除去する工程;
(b)前記工程(a)の後、前記半導体ウエハの前記第1の主面に対して、研磨スラリ
ー(研磨スラリーは、pHが9以上、12以下であって、(i)コロイダルシリカ砥粒;(ii)塩基性化合物;(iii)1,2,4-トリアゾール0.03〜0.175重量
%;および、(iv)水溶性高分子0.05〜0.15重量%を含む)用いた化学機械研磨による第1の主研磨処理を実行する工程、
(c)第2の仕上げ研磨加工をする工程、
(d)純水による洗浄工程。
(CMP)を加えることを提案するものである。
1).使用済みの半導体基板の基盤上構造層表面に対して、ウエット・エッチングを実行することにより、基板上構造層を除去する工程;
2).前記ウエット・エッチング処理加工された半導体基板の前記基盤上構造層表面に対して、コロイダル砥粒、塩基性化合物および純水を含むpH9.0以上の研磨剤スラリー組成物を用い、研磨パフを半導体基板表面に摺擦する化学機械研磨加工による第1のCMP研磨加工処理を実行する工程、
3).前記第1のCMP研磨加工処理された半導体基板の表面に対して、カセイカリ(KOH)および水素ガスを純水に溶解させたpH12.0以上のアルカリ水素水を用い、
研磨パフを半導体基板表面に摺擦する第2の仕上げCMP研磨加工処理および洗浄処理を実行する工程。
1).使用済みの半導体基板の基盤上構造層表面に対して、カップホイール型研削砥石をインフィード送りするとともに、研削加工中に研削に供されていない前記カップホイール型研削砥石の刃先に向けて洗浄液噴射装置のノズルより圧力3〜20Mpaの高圧洗浄液を噴射角度5〜18度で扇形状に噴射する砥石洗浄を行う前記基盤上構造層の全層を除去して基盤面を露呈させる研削加工処理工程。
2).前記研削加工処理された半導体基板の前記基盤表面に対して、コロイダル砥粒、塩基性化合物および純水を含むpH9.0以上の研磨剤スラリー組成物を用い、研磨パフを半導体基盤表面に摺擦する化学機械研磨加工による第1のCMP研磨加工処理を実行する工程、
3).前記第1のCMP研磨加工処理された半導体基板の基盤表面に対して、カセイカリ(KOH)および水素ガスを純水に溶解させたpH12.0以上のアルカリ水素水を用い、研磨パフを半導体基板の基盤表面に摺擦する第2の仕上げCMP研磨加工処理および洗浄処理を実行する工程。
1).使用済みの半導体基板の基盤上構造層(プリント配線、電極、絶縁層など)表面に対して、ウエット・エッチングを実行することにより、基盤上構造層の一部または全部を除去する工程;
2).前記ウエット・エッチング処理加工された半導体基板の表面に対して、コロイダル砥粒、塩基性化合物および純水を含むpH9.0以上の研磨剤スラリー組成物を用い、研磨パフを半導体基板表面に摺擦する化学機械研磨加工による基板表面の第1のCMP研磨加工処理を実行する工程、
3).前記CMP研磨加工処理された半導体基板の表面に対して、カセイカリ(KOH)および水素ガスを純水に溶解させたpH12.0以上のアルカリ水素水を用い、研磨パフを半導体基板表面に摺擦する第2の仕上げCMP研磨加工処理を実行する工程。
m)を除去する方法としては好ましいが、半導体基板の基盤上構造層全部を除去する場合
は、エッチング処理時間が長く要することとなるので、上記1)工程のウエット・エッチング処理工程を、次の研削加工処理工程1)に変更するのが好ましい。
2〜6x1013atoms/cm2のレベルであるので、前記3)工程の仕上げCMP処理時間
を短い時間で終わらせることができると推量される。
塩基性化合物の含有量は、0.1〜5質量%であることが好ましい。後記する実施例では、研磨剤スラリー組成物として、6.4重量%(固形分)のコロイダルシリカ砥粒、カセイカリ(KOH)、水素水、純水を含有するpH12.6の研磨剤水分散液(スラリー)を用いた。
使用済みの300mm径の半導体基板の基盤上構造層(プリント配線、電極、絶縁層など)表面に対して、特許文献2記載のウエット・エッチング剤(フッ化水素、過硫酸アンモニウム、純水を含有)を用い、基盤上構造層の一部の2μmを除去する1)工程を実施した。
使用済みの300mm径の半導体基板の基盤上構造層(プリント配線、電極、絶縁層など)表面に対して、研削装置1のカップホイール型研削砥石3gを用いて、シリコン基盤上の構造層全層(厚み4μm)除去加工作業を行った。回転軸2bを100〜150min−1回転させることにより半導体基板wを回転させ、高粒度カップホイール型研削砥石3aの砥石軸3bを1,800min−1回転させながら30μm/分の下降速度で下降(インフィード)させて、そのカップホイール型研削砥石の砥石刃先3agを前記半導体基板の構造層表面上で摺擦させて厚みを所望量(5μm)減少させる研削加工を開始すると
ともに、この研削加工中に前記カップホイール型研削砥石の半導体基板の表面研削加工に供されていないポーラスセラミックテーブル2a外領域部分に存在する砥石刃先3agにこの砥石刃までの距離15mm位置にあるノズル噴出口4aより圧力10MPaの洗浄水を噴射させて砥石刃に付着した銅電極研削屑、絶縁層研削屑、樹脂研削屑等を洗い流す砥石刃洗浄工程(加圧水ドレッシング)を行った。上記研削加工中、半導体基板の表面には研削液供給ノズル5より研削液が16リットル/分の割合で供給された。
w 半導体基板
2 基板チャック機構
3 カップホイール型研削砥石
4 洗浄液噴射装置
4a 高圧ジェット洗浄するノズル
5 研削液供給ノズル
Claims (3)
- 半導体基板の表面をエッチング処理後にCMP処理加工、洗浄処理する半導体基板の再生方法において、次の工程を経ることを特徴とする再生半導体ウエハの製造方法。
1).使用済みの半導体基板の基盤上構造層表面に対して、ウエット・エッチングを実行することにより、基板上構造層を除去する工程;
2).前記ウエット・エッチング処理加工された半導体基板の前記基盤上構造層表面に対して、コロイダル砥粒、塩基性化合物および純水を含むpH9.0以上の研磨剤スラリー組成物を用い、研磨パフを半導体基板表面に摺擦する化学機械研磨加工による第1のCMP研磨加工処理を実行する工程、
3).前記第1のCMP研磨加工処理された半導体基板の表面に対して、カセイカリおよび水素ガスを純水に溶解させたpH12.0以上のアルカリ水素水を用い、研磨パフを半導体基板表面に摺擦する第2の仕上げCMP研磨加工処理および洗浄処理を実行する工程。 - 半導体基板の基盤上構造層面をカップホイール型研削砥石により研削加工して前記基盤上構造層全層を除去して基盤面を露呈させる研削加工処理後にCMP処理加工、洗浄処理する半導体基板の再生方法において、次の工程を経ることを特徴とする再生半導体ウエハの製造方法。
1).使用済みの半導体基板の基盤上構造層表面に対して、カップホイール型研削砥石をインフィード送りするとともに、研削加工中に研削に供されていない前記カップホイール型研削砥石の刃先に向けて洗浄液噴射装置のノズルより圧力3〜20Mpaの高圧洗浄液を噴射角度5〜18度で扇形状に噴射する砥石洗浄を行う前記基盤上構造層の全層を除去して基盤面を露呈させる研削加工処理工程。
2).前記研削加工処理された半導体基板の前記基盤表面に対して、コロイダル砥粒、塩基性化合物および純水を含むpH9.0以上の研磨剤スラリー組成物を用い、研磨パフを半導体基盤表面に摺擦する化学機械研磨加工による第1のCMP研磨加工処理を実行する工程、
3).前記第1のCMP研磨加工処理された半導体基板の基盤表面に対して、カセイカリおよび水素ガスを純水に溶解させたpH12.0以上のアルカリ水素水を用い、研磨パフを半導体基板の基盤表面に摺擦する第2の仕上げCMP研磨加工処理および洗浄処理を実行する工程。 - 再生半導体ウエハの製造方法の2)工程において、pH9.0以上の研磨剤スラリー組成物が、コロイダル砥粒、塩基性化合物、水素ガスおよび純水を含むpH9.0以上の研磨剤スラリー組成物であることを特徴とする、請求項1または請求項2記載の再生半導体ウエハの製造方法。
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