JP3252702B2 - 気相エッチング工程を含む半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法およびこの方法で製造される半導体単結晶鏡面ウエーハ - Google Patents
気相エッチング工程を含む半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法およびこの方法で製造される半導体単結晶鏡面ウエーハInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気相エッチング工
程を含む高平坦度の半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方
法、特に半導体シリコン鏡面ウエーハの製造方法および
この方法で製造される高平坦度の半導体単結晶鏡面ウエ
ーハに関するものである。
程を含む高平坦度の半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方
法、特に半導体シリコン鏡面ウエーハの製造方法および
この方法で製造される高平坦度の半導体単結晶鏡面ウエ
ーハに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に半導体シリコン鏡面ウエー
ハの製造方法は、図６に工程の流れ図を示したように、
単結晶製造装置によって製造された単結晶棒をスライス
して薄円板状のウエーハを得るスライス工程Ａと、該ス
ライス工程Ａで得られたウエーハの割れや欠けを防ぐた
めにその外周エッジ部を面取りする面取り工程Ｂと、面
取りされたウエーハをラッピングしてこれを平坦化する
ラッピング工程Ｃと、面取りおよびラッピングされたウ
エーハ表面に残留する加工歪を除去するエッチング工程
Ｄと、エッチングされたウエーハの表面を粗研磨する一
次鏡面研磨工程Ｅと、一次鏡面研磨されたウエーハの該
表面を仕上げ鏡面研磨する仕上げ鏡面研磨工程Ｆと、仕
上鏡面研磨されたウエーハを洗浄してこれに付着した研
磨材や異物を除去する最終洗浄工程Ｇ、から成る。
ハの製造方法は、図６に工程の流れ図を示したように、
単結晶製造装置によって製造された単結晶棒をスライス
して薄円板状のウエーハを得るスライス工程Ａと、該ス
ライス工程Ａで得られたウエーハの割れや欠けを防ぐた
めにその外周エッジ部を面取りする面取り工程Ｂと、面
取りされたウエーハをラッピングしてこれを平坦化する
ラッピング工程Ｃと、面取りおよびラッピングされたウ
エーハ表面に残留する加工歪を除去するエッチング工程
Ｄと、エッチングされたウエーハの表面を粗研磨する一
次鏡面研磨工程Ｅと、一次鏡面研磨されたウエーハの該
表面を仕上げ鏡面研磨する仕上げ鏡面研磨工程Ｆと、仕
上鏡面研磨されたウエーハを洗浄してこれに付着した研
磨材や異物を除去する最終洗浄工程Ｇ、から成る。
【０００３】この場合、上記鏡面研磨工程は、さらに平
坦度、表面粗さを良好なものとすべく、一次研磨、二次
研磨、仕上げ研磨の３段階、あるいはそれ以上に分けて
研磨することもある。また、製造するウエーハが、チョ
クラルスキー法による半導体シリコン単結晶ウエーハで
ある場合は、含有する酸素ドナーの影響を排除するため
のドナーキラー熱処理が、鏡面研磨工程以前の工程、例
えばエッチング工程Ｄの直後で行われるのが通常であ
る。
坦度、表面粗さを良好なものとすべく、一次研磨、二次
研磨、仕上げ研磨の３段階、あるいはそれ以上に分けて
研磨することもある。また、製造するウエーハが、チョ
クラルスキー法による半導体シリコン単結晶ウエーハで
ある場合は、含有する酸素ドナーの影響を排除するため
のドナーキラー熱処理が、鏡面研磨工程以前の工程、例
えばエッチング工程Ｄの直後で行われるのが通常であ
る。
【０００４】ところで、上記した従来の半導体鏡面ウエ
ーハの製造方法は、工程数が多く、複雑で製造コストも
それだけ高いにもかかわらず、近年の最先端の半導体デ
バイスの高集積化に基づく、高度な平坦度の要求を満足
することができなくなりつつある。そこで、今後の半導
体デバイスのさらなる高集積化、ウエーハの大口径化、
高平坦度化に対応するために、種々の技術の研究開発が
続けられている。
ーハの製造方法は、工程数が多く、複雑で製造コストも
それだけ高いにもかかわらず、近年の最先端の半導体デ
バイスの高集積化に基づく、高度な平坦度の要求を満足
することができなくなりつつある。そこで、今後の半導
体デバイスのさらなる高集積化、ウエーハの大口径化、
高平坦度化に対応するために、種々の技術の研究開発が
続けられている。
【０００５】その中でも、最近特に注目される技術とし
て、いわゆるＰＡＣＥ（Ｐｌａｓｍａ Ａｓｓｉｓｔｅ
ｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｔｃｈｉｎｇ：プラズマ補助
化学エッチング）と呼ばれる技術が開発されている（例
えば、特開平５−１６００７４号公報、特開平６−５５
７１号公報、特開平７−２８８２４９号公報参照）。こ
れは気相エッチングによるウエーハの厚さを均一化する
方法であり、ウエーハの厚さ分布を測定した後、その分
布に従って、ウエーハ上を厚さに応じてノズル走行速度
を制御することにより、プラズマでエッチング除去量を
制御することによって、ウエーハ厚さを均一化すること
によって、高平坦度化する技術である。
て、いわゆるＰＡＣＥ（Ｐｌａｓｍａ Ａｓｓｉｓｔｅ
ｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｔｃｈｉｎｇ：プラズマ補助
化学エッチング）と呼ばれる技術が開発されている（例
えば、特開平５−１６００７４号公報、特開平６−５５
７１号公報、特開平７−２８８２４９号公報参照）。こ
れは気相エッチングによるウエーハの厚さを均一化する
方法であり、ウエーハの厚さ分布を測定した後、その分
布に従って、ウエーハ上を厚さに応じてノズル走行速度
を制御することにより、プラズマでエッチング除去量を
制御することによって、ウエーハ厚さを均一化すること
によって、高平坦度化する技術である。
【０００６】このＰＡＣＥ工程を、前記図６に示した従
来の半導体単結晶シリコン鏡面ウエーハを製造する方法
の仕上げ鏡面研磨工程Ｆの後に追加すれば、図５に示す
ように、従来の方法（図５（Ａ）参照）に対し、著しく
ウエーハの平坦度（ＴＴＶ：TOTAL THICKNESS VARIATIO
N 、すなわちウエーハ全面における最大厚と最小厚の
差）を向上させることが可能である（図５（Ｂ）参
照）。したがって、この方法によれば今後の半導体鏡面
ウエーハに要求される高度の平坦度にも、十分に対応し
得るものとなり得る。
来の半導体単結晶シリコン鏡面ウエーハを製造する方法
の仕上げ鏡面研磨工程Ｆの後に追加すれば、図５に示す
ように、従来の方法（図５（Ａ）参照）に対し、著しく
ウエーハの平坦度（ＴＴＶ：TOTAL THICKNESS VARIATIO
N 、すなわちウエーハ全面における最大厚と最小厚の
差）を向上させることが可能である（図５（Ｂ）参
照）。したがって、この方法によれば今後の半導体鏡面
ウエーハに要求される高度の平坦度にも、十分に対応し
得るものとなり得る。
【０００７】しかし、前記ＰＡＣＥ技術は、ウエーハ平
坦度は大きく向上するけれども、高エネルギーのプラズ
マにウエーハを暴露するため、その表面に新たにヘイズ
と呼ばれる、周期が０．０１〜５μｍ程度の表面粗さが
生じてしまい、仕上げ鏡面研磨で向上した表面粗さが悪
化してしまう。そこでＰＡＣＥを行った後のウエーハに
は、このヘイズを除去するため「タッチポリッシュ」と
称される取り代１０ｎｍ程度の特別な研磨が要求され
る。
坦度は大きく向上するけれども、高エネルギーのプラズ
マにウエーハを暴露するため、その表面に新たにヘイズ
と呼ばれる、周期が０．０１〜５μｍ程度の表面粗さが
生じてしまい、仕上げ鏡面研磨で向上した表面粗さが悪
化してしまう。そこでＰＡＣＥを行った後のウエーハに
は、このヘイズを除去するため「タッチポリッシュ」と
称される取り代１０ｎｍ程度の特別な研磨が要求され
る。
【０００８】また、ＰＡＣＥによってウエーハ表面に歪
みや欠陥が入り易く、ＰＡＣＥ処理後やはり、この歪
み、欠陥を除去するために、研磨、エッチング、熱処理
等の何らかの工程が必要となる。
みや欠陥が入り易く、ＰＡＣＥ処理後やはり、この歪
み、欠陥を除去するために、研磨、エッチング、熱処理
等の何らかの工程が必要となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記ＰＡＣ
Ｅ等の気相エッチング工程を含む半導体単結晶鏡面ウエ
ーハの製造方法における問題点を解決しようとするもの
で、前記ＰＡＣＥ法等の気相エッチングで問題となる、
ウエーハ表面に新たに生じるヘイズ、あるいは表面に歪
みや欠陥が入るうえ、高コスト、低生産性であるといっ
た問題を解消する、高度な平坦度を有する半導体単結晶
鏡面ウエーハの製造方法を提供することにある。
Ｅ等の気相エッチング工程を含む半導体単結晶鏡面ウエ
ーハの製造方法における問題点を解決しようとするもの
で、前記ＰＡＣＥ法等の気相エッチングで問題となる、
ウエーハ表面に新たに生じるヘイズ、あるいは表面に歪
みや欠陥が入るうえ、高コスト、低生産性であるといっ
た問題を解消する、高度な平坦度を有する半導体単結晶
鏡面ウエーハの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の請求項１に記載した発明は、少なくとも、
半導体単結晶棒をスライスして薄円板状のウエーハを得
るスライス工程と、該スライス工程で得られたウエーハ
の外周エッジ部を面取りする面取り工程と、面取りされ
たウエーハをラッピングしてこれを平坦化するラッピン
グ工程と、面取りおよびラッピングされたウエーハ表面
に残留する加工歪を除去するエッチング工程と、エッチ
ングされたウエーハの表面を鏡面研磨する鏡面研磨工程
と、鏡面研磨されたウエーハの表面を高度に平坦化する
気相エッチング工程と、鏡面研磨され高度に平坦化され
たウエーハを洗浄する最終洗浄工程と、から成る半導体
単結晶鏡面ウエーハの製造方法において、前記気相エッ
チング工程前の鏡面研磨工程では粗研磨にとどめ、仕上
げ研磨は気相エッチング工程後に行う、ことを特徴とす
る。
め、本発明の請求項１に記載した発明は、少なくとも、
半導体単結晶棒をスライスして薄円板状のウエーハを得
るスライス工程と、該スライス工程で得られたウエーハ
の外周エッジ部を面取りする面取り工程と、面取りされ
たウエーハをラッピングしてこれを平坦化するラッピン
グ工程と、面取りおよびラッピングされたウエーハ表面
に残留する加工歪を除去するエッチング工程と、エッチ
ングされたウエーハの表面を鏡面研磨する鏡面研磨工程
と、鏡面研磨されたウエーハの表面を高度に平坦化する
気相エッチング工程と、鏡面研磨され高度に平坦化され
たウエーハを洗浄する最終洗浄工程と、から成る半導体
単結晶鏡面ウエーハの製造方法において、前記気相エッ
チング工程前の鏡面研磨工程では粗研磨にとどめ、仕上
げ研磨は気相エッチング工程後に行う、ことを特徴とす
る。
【００１１】このように、気相エッチング工程前の鏡面
研磨工程では粗研磨にとどめるのは、従来のように仕上
げ鏡面研磨後のウエーハを使用して気相エッチングを行
うと、気相エッチング工程において前記ヘイズが入って
しまい、せっかく仕上げ鏡面研磨によって向上した面粗
さが悪化してしまうからである。そこで、気相エッチン
グ工程前の鏡面研磨工程では粗研磨にとどめ、仕上げ鏡
面研磨は気相エッチング工程後に行うことによって工程
の無駄を防止できるとともに、気相エッチング特にＰＡ
ＣＥによる平坦度、仕上げ鏡面研磨による面粗さの両方
が良好なウエーハを得ることができる。
研磨工程では粗研磨にとどめるのは、従来のように仕上
げ鏡面研磨後のウエーハを使用して気相エッチングを行
うと、気相エッチング工程において前記ヘイズが入って
しまい、せっかく仕上げ鏡面研磨によって向上した面粗
さが悪化してしまうからである。そこで、気相エッチン
グ工程前の鏡面研磨工程では粗研磨にとどめ、仕上げ鏡
面研磨は気相エッチング工程後に行うことによって工程
の無駄を防止できるとともに、気相エッチング特にＰＡ
ＣＥによる平坦度、仕上げ鏡面研磨による面粗さの両方
が良好なウエーハを得ることができる。
【００１２】また、本発明の請求項２に記載した発明
は、請求項１の半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法で
あって、前記気相エッチング工程前の鏡面研磨工程にお
ける粗研磨は、リップルのＲＭＳ表面粗さが、０．５ｎ
ｍ以下を満足するものであることを特徴とする。このよ
うに、前記気相エッチング工程前の鏡面研磨工程におけ
る粗研磨を、リップルと呼ばれる、周期が５〜１００μ
ｍ程度の表面粗さの値以下に規定したのは、気相エッチ
ング工程後に行われる仕上げ研磨工程での取り代をでき
るだけ減少させ、気相エッチング特にＰＡＣＥで形成さ
れた高い平坦度を悪化させないためである。
は、請求項１の半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法で
あって、前記気相エッチング工程前の鏡面研磨工程にお
ける粗研磨は、リップルのＲＭＳ表面粗さが、０．５ｎ
ｍ以下を満足するものであることを特徴とする。このよ
うに、前記気相エッチング工程前の鏡面研磨工程におけ
る粗研磨を、リップルと呼ばれる、周期が５〜１００μ
ｍ程度の表面粗さの値以下に規定したのは、気相エッチ
ング工程後に行われる仕上げ研磨工程での取り代をでき
るだけ減少させ、気相エッチング特にＰＡＣＥで形成さ
れた高い平坦度を悪化させないためである。
【００１３】次に、本発明の請求項３に記載した発明
は、請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の半
導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法であって、前記気相
エッチング工程後であって、前記最終洗浄工程前におい
て、熱処理工程を行うことを特徴とする。このように、
気相エッチング工程後にさらに熱処理をすることによっ
て、気相エッチング特にＰＡＣＥによって入る表面の歪
み、欠陥を除去することができる。
は、請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の半
導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法であって、前記気相
エッチング工程後であって、前記最終洗浄工程前におい
て、熱処理工程を行うことを特徴とする。このように、
気相エッチング工程後にさらに熱処理をすることによっ
て、気相エッチング特にＰＡＣＥによって入る表面の歪
み、欠陥を除去することができる。
【００１４】本発明の請求項４に記載した発明は、請求
項３に記載の半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法であ
って、前記熱処理工程は、仕上げ鏡面研磨工程前に行う
ことを特徴とする。このように、気相エッチング工程後
であって、仕上げ鏡面研磨工程前に熱処理をすることに
よって、該熱処理によってウエーハ表面に生じる可能性
がある、酸化膜、汚染等を除去することができる。
項３に記載の半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法であ
って、前記熱処理工程は、仕上げ鏡面研磨工程前に行う
ことを特徴とする。このように、気相エッチング工程後
であって、仕上げ鏡面研磨工程前に熱処理をすることに
よって、該熱処理によってウエーハ表面に生じる可能性
がある、酸化膜、汚染等を除去することができる。
【００１５】また、本発明の請求項５に記載した発明
は、請求項３または請求項４のいずれか一項に記載の半
導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法であって、前記熱処
理工程は、４００℃〜８００℃で２０分〜２時間行うこ
とを特徴とする。このような条件で気相エッチング後の
ウエーハに熱処理を行えば、気相エッチング特にＰＡＣ
Ｅ工程で入ったウエーハ表面の歪み、欠陥を完全に除去
することができるとともに、必要以上の処理温度、処理
時間による無駄を省くことができる。
は、請求項３または請求項４のいずれか一項に記載の半
導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法であって、前記熱処
理工程は、４００℃〜８００℃で２０分〜２時間行うこ
とを特徴とする。このような条件で気相エッチング後の
ウエーハに熱処理を行えば、気相エッチング特にＰＡＣ
Ｅ工程で入ったウエーハ表面の歪み、欠陥を完全に除去
することができるとともに、必要以上の処理温度、処理
時間による無駄を省くことができる。
【００１６】また、本発明の請求項６に記載した発明
は、請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の半
導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法であって、前記熱処
理は、ドナーキラー熱処理であることを特徴とする。こ
のように、従来、鏡面研磨工程以前の工程、例えばエッ
チング工程後に行われていたドナーキラー熱処理を、気
相エッチング工程後に行い、これを気相エッチング工程
で生じた表面の歪み、欠陥を除去するための熱処理と兼
用することによって、何らコストアップを生じることな
く、気相エッチング特にＰＡＣＥの問題点を解決するこ
とができる。
は、請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の半
導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法であって、前記熱処
理は、ドナーキラー熱処理であることを特徴とする。こ
のように、従来、鏡面研磨工程以前の工程、例えばエッ
チング工程後に行われていたドナーキラー熱処理を、気
相エッチング工程後に行い、これを気相エッチング工程
で生じた表面の歪み、欠陥を除去するための熱処理と兼
用することによって、何らコストアップを生じることな
く、気相エッチング特にＰＡＣＥの問題点を解決するこ
とができる。
【００１７】本発明の請求項７に記載した発明は、請求
項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の半導体単結
晶鏡面ウエーハの製造方法であって、前記半導体単結晶
はシリコンであることを特徴とする。このように、本発
明の方法では、高度な平坦度を有する半導体単結晶鏡面
ウエーハが得られるので、今後ますます集積度が上り、
高平坦度が要求されるシリコン半導体単結晶鏡面ウエー
ハの製造において特に有益である。そして、本発明では
気相エッチングとして、特にプラズマ補助化学エッチン
グとした時に有効である（請求項８）。
項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の半導体単結
晶鏡面ウエーハの製造方法であって、前記半導体単結晶
はシリコンであることを特徴とする。このように、本発
明の方法では、高度な平坦度を有する半導体単結晶鏡面
ウエーハが得られるので、今後ますます集積度が上り、
高平坦度が要求されるシリコン半導体単結晶鏡面ウエー
ハの製造において特に有益である。そして、本発明では
気相エッチングとして、特にプラズマ補助化学エッチン
グとした時に有効である（請求項８）。
【００１８】そして、このような請求項１ないし請求項
８の方法で製造されるウエーハは、高平坦度の半導体単
結晶鏡面ウエーハであるから、今後の更に要求される最
先端用ウエーハの高度な平坦度を十分に満足するものと
なる（請求項９）。
８の方法で製造されるウエーハは、高平坦度の半導体単
結晶鏡面ウエーハであるから、今後の更に要求される最
先端用ウエーハの高度な平坦度を十分に満足するものと
なる（請求項９）。
【００１９】以下、本発明につき更に詳細に説明する。
気相エッチング特にＰＡＣＥ技術を用いて極めて平坦な
半導体単結晶鏡面ウエーハを製造する工程においては、
全体としてできるだけ低コストとすること、ＰＡＣＥが
もつ高い平坦性を損なうことなく、ＰＡＣＥによって生
じるヘイズ、歪み等の問題を解決することが必要であ
る。以下、気相エッチング法としてＰＡＣＥ法を例とし
て説明する。
気相エッチング特にＰＡＣＥ技術を用いて極めて平坦な
半導体単結晶鏡面ウエーハを製造する工程においては、
全体としてできるだけ低コストとすること、ＰＡＣＥが
もつ高い平坦性を損なうことなく、ＰＡＣＥによって生
じるヘイズ、歪み等の問題を解決することが必要であ
る。以下、気相エッチング法としてＰＡＣＥ法を例とし
て説明する。
【００２０】この点、前述した通り、ＰＡＣＥ加工によ
って、新たにヘイズと呼ばれる、周期０．０１〜５μｍ
程度の表面粗さを生じる。このため、ＰＡＣＥ加工後に
は、これを除去するための何らかの再仕上げ鏡面研磨が
必要となる。とするならば、ＰＡＣＥ加工に用いられる
ウエーハは、従来の仕上げ鏡面研磨がなされた面粗さが
良好なものを用いる必要は必ずしもなく、粗研磨で十分
とも言える。
って、新たにヘイズと呼ばれる、周期０．０１〜５μｍ
程度の表面粗さを生じる。このため、ＰＡＣＥ加工後に
は、これを除去するための何らかの再仕上げ鏡面研磨が
必要となる。とするならば、ＰＡＣＥ加工に用いられる
ウエーハは、従来の仕上げ鏡面研磨がなされた面粗さが
良好なものを用いる必要は必ずしもなく、粗研磨で十分
とも言える。
【００２１】一方、ＰＡＣＥの生産性は、その取り代に
反比例して悪化することになる。従って、ウエーハの加
工コストを考慮すると、ＰＡＣＥによる取り代は数μｍ
程度以下に抑えることが望ましい。そこで、ＰＡＣＥ加
工が施されるウエーハは、ある程度平坦で、面粗さがな
いものを用いる方が良いことになる。
反比例して悪化することになる。従って、ウエーハの加
工コストを考慮すると、ＰＡＣＥによる取り代は数μｍ
程度以下に抑えることが望ましい。そこで、ＰＡＣＥ加
工が施されるウエーハは、ある程度平坦で、面粗さがな
いものを用いる方が良いことになる。
【００２２】また、従来のＰＡＣＥ加工による数μｍか
ら数１０μｍのエッチング取り代の範囲内では、使用ウ
エーハのもつ表面粗さは、ＰＡＣＥの前後でほとんど変
化しない。すなわち、例えば鏡面研磨を施していない従
来のエッチングウエーハ（図６のエッチング工程Ｄ後の
ウエーハ）にＰＡＣＥ加工すると、ウエーハの平坦度は
著しく改善されるが、表面粗さは、ＰＡＣＥ加工前のエ
ッチングした表面のままである。
ら数１０μｍのエッチング取り代の範囲内では、使用ウ
エーハのもつ表面粗さは、ＰＡＣＥの前後でほとんど変
化しない。すなわち、例えば鏡面研磨を施していない従
来のエッチングウエーハ（図６のエッチング工程Ｄ後の
ウエーハ）にＰＡＣＥ加工すると、ウエーハの平坦度は
著しく改善されるが、表面粗さは、ＰＡＣＥ加工前のエ
ッチングした表面のままである。
【００２３】また、例え鏡面研磨を施したウエーハにＰ
ＡＣＥ加工をしても、前記リップルと呼ばれる、周期５
〜１００μｍ程度の表面粗さ成分は、除去されずに残存
する。したがって、これらの表面粗さは、ＰＡＣＥ加工
後に再度何らかの鏡面研磨を行って除去する必要が有
る。
ＡＣＥ加工をしても、前記リップルと呼ばれる、周期５
〜１００μｍ程度の表面粗さ成分は、除去されずに残存
する。したがって、これらの表面粗さは、ＰＡＣＥ加工
後に再度何らかの鏡面研磨を行って除去する必要が有
る。
【００２４】しかし、この際にせっかくＰＡＣＥ加工で
形成した極めて高い平坦度を、悪化させてしまう可能性
が大きい。したがって、ＰＡＣＥ加工後に行う再研磨
は、出来るだけ実質取り代を伴わないものとする必要が
有る。
形成した極めて高い平坦度を、悪化させてしまう可能性
が大きい。したがって、ＰＡＣＥ加工後に行う再研磨
は、出来るだけ実質取り代を伴わないものとする必要が
有る。
【００２５】以上の点から、本発明ではＰＡＣＥ工程前
の鏡面研磨工程では粗研磨にとどめ、仕上げ研磨はＰＡ
ＣＥ工程後に行うことにした。
の鏡面研磨工程では粗研磨にとどめ、仕上げ研磨はＰＡ
ＣＥ工程後に行うことにした。
【００２６】このように、ＰＡＣＥ工程前の鏡面研磨工
程では粗研磨（ここでは、１次研磨、２次研磨等、仕上
げ研磨前の研磨を指している。）にとどめるのは、従来
のように仕上げ研磨後のウエーハを使用してＰＡＣＥを
行うと、ＰＡＣＥ工程において前記ヘイズが入ってしま
い、せっかく仕上げ鏡面研磨によって向上した面粗さが
悪化してしまうからである。そこで、ＰＡＣＥ工程前の
鏡面研磨工程では粗研磨にとどめ、仕上げ鏡面研磨はＰ
ＡＣＥ工程後に行うことによって、工程の無駄を防止で
き、工程コストの低減に資することができる。
程では粗研磨（ここでは、１次研磨、２次研磨等、仕上
げ研磨前の研磨を指している。）にとどめるのは、従来
のように仕上げ研磨後のウエーハを使用してＰＡＣＥを
行うと、ＰＡＣＥ工程において前記ヘイズが入ってしま
い、せっかく仕上げ鏡面研磨によって向上した面粗さが
悪化してしまうからである。そこで、ＰＡＣＥ工程前の
鏡面研磨工程では粗研磨にとどめ、仕上げ鏡面研磨はＰ
ＡＣＥ工程後に行うことによって、工程の無駄を防止で
き、工程コストの低減に資することができる。
【００２７】この場合、ＰＡＣＥ工程前の鏡面研磨工程
における粗研磨は、リップルのＲＭＳ表面粗さ（自乗平
均平方根粗さ）が、０．５ｎｍ以下を満足するものとす
ることが望ましい。
における粗研磨は、リップルのＲＭＳ表面粗さ（自乗平
均平方根粗さ）が、０．５ｎｍ以下を満足するものとす
ることが望ましい。
【００２８】これは前述のように、リップルはＰＡＣＥ
工程前の粗さがそのままＰＡＣＥ後に残留するため、Ｐ
ＡＣＥ工程後に行われる仕上げ研磨工程での取り代をで
きるだけ減少させ、ＰＡＣＥで形成された高い平坦度を
悪化させないためには、ＰＡＣＥ前の鏡面研磨工程にお
いて、出来るだけリップル成分の除去を行っておく必要
が有るからである。
工程前の粗さがそのままＰＡＣＥ後に残留するため、Ｐ
ＡＣＥ工程後に行われる仕上げ研磨工程での取り代をで
きるだけ減少させ、ＰＡＣＥで形成された高い平坦度を
悪化させないためには、ＰＡＣＥ前の鏡面研磨工程にお
いて、出来るだけリップル成分の除去を行っておく必要
が有るからである。
【００２９】こうして、本発明ではＰＡＣＥ工程前の鏡
面研磨工程では、リップル成分の低減にだけ考慮した粗
研磨にとどめ、仕上げ研磨はＰＡＣＥ後に行うこととし
た。このような粗研磨工程としては、従来工程で言う、
いわゆる仕上げ研磨を省略した鏡面研磨工程とすれば良
く、あるいは従来工程が、一次研磨、二次研磨、仕上げ
研磨の３段階、あるいはそれ以上に分けて研磨する場合
で有れば、仕上げ研磨のほか、それ以前の研磨工程を一
部省略した鏡面研磨工程とすればよい。
面研磨工程では、リップル成分の低減にだけ考慮した粗
研磨にとどめ、仕上げ研磨はＰＡＣＥ後に行うこととし
た。このような粗研磨工程としては、従来工程で言う、
いわゆる仕上げ研磨を省略した鏡面研磨工程とすれば良
く、あるいは従来工程が、一次研磨、二次研磨、仕上げ
研磨の３段階、あるいはそれ以上に分けて研磨する場合
で有れば、仕上げ研磨のほか、それ以前の研磨工程を一
部省略した鏡面研磨工程とすればよい。
【００３０】こうしてＰＡＣＥ後に行われる仕上げ研磨
によって、余分なリップル成分とＰＡＣＥ工程で生じた
ヘイズ成分を取り代を多くせずに除去することができ、
ＰＡＣＥによって形成された高い平坦度を悪化させるこ
ともない。また、この工程は従来行われていた仕上げ研
磨工程を行う順序を変更しただけで、前述のごとき、タ
ッチポリッシュ等の特別な工程の追加を必要とするもの
ではない。よって、ＰＡＣＥによる平坦度、仕上げ鏡面
研磨による面粗さ、の両方が良好な半導体単結晶鏡面ウ
エーハを、従来のＰＡＣＥを含む半導体単結晶鏡面ウエ
ーハ製造工程より低コストで製造することができる。
によって、余分なリップル成分とＰＡＣＥ工程で生じた
ヘイズ成分を取り代を多くせずに除去することができ、
ＰＡＣＥによって形成された高い平坦度を悪化させるこ
ともない。また、この工程は従来行われていた仕上げ研
磨工程を行う順序を変更しただけで、前述のごとき、タ
ッチポリッシュ等の特別な工程の追加を必要とするもの
ではない。よって、ＰＡＣＥによる平坦度、仕上げ鏡面
研磨による面粗さ、の両方が良好な半導体単結晶鏡面ウ
エーハを、従来のＰＡＣＥを含む半導体単結晶鏡面ウエ
ーハ製造工程より低コストで製造することができる。
【００３１】次に、本発明にあっては、上記ＰＡＣＥ工
程を含む半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法におい
て、ＰＡＣＥ工程後であって、最終洗浄工程前におい
て、熱処理を行うのが好ましい。
程を含む半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法におい
て、ＰＡＣＥ工程後であって、最終洗浄工程前におい
て、熱処理を行うのが好ましい。
【００３２】これは、ＰＡＣＥによってウエーハ表面に
歪みや欠陥が入り易く、ＰＡＣＥ処理後、この歪みや欠
陥を除去するために、研磨、エッチング、熱処理等の何
らかの工程が必要であり、上述のＰＡＣＥ後の仕上げ鏡
面研磨工程で、これを除去することも可能ではあるが、
ＰＡＣＥによる高い平坦度を確保するためには、仕上げ
研磨の取り代を出来るだけ少なくする都合上、仕上げ研
磨だけでは、表面の歪み、欠陥の除去には不十分となる
ことがあるからである。
歪みや欠陥が入り易く、ＰＡＣＥ処理後、この歪みや欠
陥を除去するために、研磨、エッチング、熱処理等の何
らかの工程が必要であり、上述のＰＡＣＥ後の仕上げ鏡
面研磨工程で、これを除去することも可能ではあるが、
ＰＡＣＥによる高い平坦度を確保するためには、仕上げ
研磨の取り代を出来るだけ少なくする都合上、仕上げ研
磨だけでは、表面の歪み、欠陥の除去には不十分となる
ことがあるからである。
【００３３】このように、ＰＡＣＥ工程後にさらに熱処
理をすることによって、ＰＡＣＥによって入る表面の歪
み、欠陥を完全に、かつ平坦度を悪化させることもなく
除去することができる。
理をすることによって、ＰＡＣＥによって入る表面の歪
み、欠陥を完全に、かつ平坦度を悪化させることもなく
除去することができる。
【００３４】そして、この熱処理は、ＰＡＣＥ工程後で
あって、仕上げ鏡面研磨前に行われるのが好ましい。こ
れは該熱処理によってウエーハ表面に、酸化膜、汚染等
を生じる可能性があるが、例えそのようなことが有って
も、その後の仕上げ鏡面研磨工程で除去することができ
るからである。
あって、仕上げ鏡面研磨前に行われるのが好ましい。こ
れは該熱処理によってウエーハ表面に、酸化膜、汚染等
を生じる可能性があるが、例えそのようなことが有って
も、その後の仕上げ鏡面研磨工程で除去することができ
るからである。
【００３５】このようなＰＡＣＥ後のウエーハ表面の歪
み、欠陥除去のための熱処理の条件としては、４００℃
〜８００℃で２０分〜２時間行うのが好ましい。
み、欠陥除去のための熱処理の条件としては、４００℃
〜８００℃で２０分〜２時間行うのが好ましい。
【００３６】この熱処理温度は、４００℃未満では歪
み、欠陥を取るのには不十分であるし、８００℃を越え
ると、酸化が進む等でウエーハに種々の悪影響を及ぼし
てしまう可能性がある上、歪み除去効果も８００℃以下
で十分である。そこで特には、５００℃で１時間行えば
上記のような問題なく、完全に歪み等を除去することが
出来る。さらに、熱処理時間としては２０分〜２時間行
うのが好ましい。２０分未満だと歪み除去には不十分で
あるし、２時間熱処理すれば、歪み除去には十分である
からである。
み、欠陥を取るのには不十分であるし、８００℃を越え
ると、酸化が進む等でウエーハに種々の悪影響を及ぼし
てしまう可能性がある上、歪み除去効果も８００℃以下
で十分である。そこで特には、５００℃で１時間行えば
上記のような問題なく、完全に歪み等を除去することが
出来る。さらに、熱処理時間としては２０分〜２時間行
うのが好ましい。２０分未満だと歪み除去には不十分で
あるし、２時間熱処理すれば、歪み除去には十分である
からである。
【００３７】ここで、製造する半導体単結晶鏡面ウエー
ハが、チョクラルスキー法による半導体シリコン単結晶
ウエーハである場合は、含有する酸素ドナーの影響を排
除するためのドナーキラー熱処理を行わなければならな
いが、これは通常鏡面研磨工程以前の工程、例えばエッ
チング工程直後に、およそ６５０℃前後で３０分程度行
われる。
ハが、チョクラルスキー法による半導体シリコン単結晶
ウエーハである場合は、含有する酸素ドナーの影響を排
除するためのドナーキラー熱処理を行わなければならな
いが、これは通常鏡面研磨工程以前の工程、例えばエッ
チング工程直後に、およそ６５０℃前後で３０分程度行
われる。
【００３８】そこで本発明では、このドナーキラー熱処
理を、ＰＡＣＥ工程後に行い、これを上記ＰＡＣＥ工程
で生じた表面の歪み、欠陥を除去する熱処理と兼用させ
ることが可能で有る。これによって、従来工程に対しド
ナーキラー熱処理の順序を変えただけで、何らコストア
ップを生じることなく、ＰＡＣＥで問題となる表面歪
み、欠陥を除去することができることとなる。
理を、ＰＡＣＥ工程後に行い、これを上記ＰＡＣＥ工程
で生じた表面の歪み、欠陥を除去する熱処理と兼用させ
ることが可能で有る。これによって、従来工程に対しド
ナーキラー熱処理の順序を変えただけで、何らコストア
ップを生じることなく、ＰＡＣＥで問題となる表面歪
み、欠陥を除去することができることとなる。
【００３９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。ここで、図１は、本発
明に係る半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法の概略の
工程流れ図を示したものである。
て、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。ここで、図１は、本発
明に係る半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法の概略の
工程流れ図を示したものである。
【００４０】上記で詳述したように、従来の仕上げ鏡面
研磨まで行った鏡面研磨工程後に、単純にＰＡＣＥ工
程、残留歪み除去のための熱処理工程、ヘイズ除去のた
めの再鏡面研磨工程を付加することとなると、その製造
コストは著しく上昇してしまう。その上、ＰＡＣＥで形
成した高い平坦度を悪化させてしまう恐れもある。
研磨まで行った鏡面研磨工程後に、単純にＰＡＣＥ工
程、残留歪み除去のための熱処理工程、ヘイズ除去のた
めの再鏡面研磨工程を付加することとなると、その製造
コストは著しく上昇してしまう。その上、ＰＡＣＥで形
成した高い平坦度を悪化させてしまう恐れもある。
【００４１】そこで、本発明による半導体単結晶鏡面ウ
エーハの製造方法の最適な工程の一例を、例えばチョク
ラルスキー法によって製造されたシリコン半導体単結晶
鏡面ウエーハを製造する場合につき、図１に基づき説明
する。
エーハの製造方法の最適な工程の一例を、例えばチョク
ラルスキー法によって製造されたシリコン半導体単結晶
鏡面ウエーハを製造する場合につき、図１に基づき説明
する。
【００４２】この工程は、まず従来と同様、単結晶引き
上げ装置によって引き上げられた単結晶棒をスライスし
て薄円板状のウエーハを得るスライス工程（１）と、該
スライス工程（１）で得られたウエーハの割れや欠けを
防ぐためにその外周エッジ部を面取りする面取り工程
（２）と、面取りされたウエーハをラッピングしてこれ
を平坦化するラッピング工程（３）と、面取りおよびラ
ッピングされたウエーハ表面に残留する加工歪を除去す
るエッチング工程（４）と、が行われ、ここまでの工程
は通常の半導体シリコン単結晶鏡面ウエーハの製造工程
と原則として変わりがない。
上げ装置によって引き上げられた単結晶棒をスライスし
て薄円板状のウエーハを得るスライス工程（１）と、該
スライス工程（１）で得られたウエーハの割れや欠けを
防ぐためにその外周エッジ部を面取りする面取り工程
（２）と、面取りされたウエーハをラッピングしてこれ
を平坦化するラッピング工程（３）と、面取りおよびラ
ッピングされたウエーハ表面に残留する加工歪を除去す
るエッチング工程（４）と、が行われ、ここまでの工程
は通常の半導体シリコン単結晶鏡面ウエーハの製造工程
と原則として変わりがない。
【００４３】本発明の特徴はその後の工程にあり、従来
工程では次に行われるか、既に行われているはずのドナ
ーキラー熱処理を、ここでは省略する。したがって、エ
ッチング工程（４）の次には、エッチングされたウエー
ハの表面を粗研磨する一次鏡面研磨工程および必要に応
じて追加される二次鏡面研磨工程（５）を行う。次に、
従来工程では次工程となるはずの、前記粗鏡面研磨され
たウエーハの該表面を仕上げ鏡面研磨する仕上げ鏡面研
磨工程をここでは省略し、粗鏡面研磨されたウエーハを
洗浄してこれに付着した研磨材や異物を除去する洗浄工
程（６）の後、ウエーハを高い平坦度とするＰＡＣＥ工
程（７）を行う。そしてその次に、ＰＡＣＥ工程で生じ
たウエーハ表面の歪み、欠陥を除去するとともに、ドナ
ーキラー熱処理を兼ねる熱処理工程（８）を行う。熱処
理工程後には、ウエーハ表面のリップル、ヘイズ、特に
ＰＡＣＥ工程で生じたヘイズを除去するとともに、熱処
理で生じた表面酸化膜をも除去する仕上げ鏡面研磨工程
（９）を行い、最後にウエーハの最終洗浄（１０）を行
う。
工程では次に行われるか、既に行われているはずのドナ
ーキラー熱処理を、ここでは省略する。したがって、エ
ッチング工程（４）の次には、エッチングされたウエー
ハの表面を粗研磨する一次鏡面研磨工程および必要に応
じて追加される二次鏡面研磨工程（５）を行う。次に、
従来工程では次工程となるはずの、前記粗鏡面研磨され
たウエーハの該表面を仕上げ鏡面研磨する仕上げ鏡面研
磨工程をここでは省略し、粗鏡面研磨されたウエーハを
洗浄してこれに付着した研磨材や異物を除去する洗浄工
程（６）の後、ウエーハを高い平坦度とするＰＡＣＥ工
程（７）を行う。そしてその次に、ＰＡＣＥ工程で生じ
たウエーハ表面の歪み、欠陥を除去するとともに、ドナ
ーキラー熱処理を兼ねる熱処理工程（８）を行う。熱処
理工程後には、ウエーハ表面のリップル、ヘイズ、特に
ＰＡＣＥ工程で生じたヘイズを除去するとともに、熱処
理で生じた表面酸化膜をも除去する仕上げ鏡面研磨工程
（９）を行い、最後にウエーハの最終洗浄（１０）を行
う。
【００４４】
【実施例】以下、本発明により、ウエーハの品質がいか
に改善されるか、直径２００ｍｍのチョクラルスキー法
によるシリコン半導体単結晶鏡面ウエーハを製造した場
合につき、その結果を従来工程との比較として図２〜図
４に示した。ここで、図２はリップル成分の比較を、図
３はヘイズ成分の比較を、図４は熱処理の有無および処
理温度の影響を、それぞれ示している。また、これらの
図で、（ａ）は図６に示した従来の半導体単結晶鏡面ウ
エーハ製造工程によるものを示しており：従来ウエー
ハ、（ｂ）は図１に示した本発明の半導体単結晶鏡面ウ
エーハ製造工程におけるＰＡＣＥ工程の直後のウエーハ
を示しており：ＰＡＣＥ直後のウエーハ、（ｃ）は図１
に示した本発明にかかる工程すべてを行って製造した場
合を示している：本案ウエーハ。
に改善されるか、直径２００ｍｍのチョクラルスキー法
によるシリコン半導体単結晶鏡面ウエーハを製造した場
合につき、その結果を従来工程との比較として図２〜図
４に示した。ここで、図２はリップル成分の比較を、図
３はヘイズ成分の比較を、図４は熱処理の有無および処
理温度の影響を、それぞれ示している。また、これらの
図で、（ａ）は図６に示した従来の半導体単結晶鏡面ウ
エーハ製造工程によるものを示しており：従来ウエー
ハ、（ｂ）は図１に示した本発明の半導体単結晶鏡面ウ
エーハ製造工程におけるＰＡＣＥ工程の直後のウエーハ
を示しており：ＰＡＣＥ直後のウエーハ、（ｃ）は図１
に示した本発明にかかる工程すべてを行って製造した場
合を示している：本案ウエーハ。
【００４５】まず、図２を見ると、表面粗さのリップル
成分は、ＰＡＣＥ直後のウエーハのリップルは仕上げ研
磨で除去され、従来ウエーハと同様、本案ウエーハにお
いても良好な値が得られていることがわかる。
成分は、ＰＡＣＥ直後のウエーハのリップルは仕上げ研
磨で除去され、従来ウエーハと同様、本案ウエーハにお
いても良好な値が得られていることがわかる。
【００４６】次に、図３を見ると、表面粗さのヘイズ成
分も、ＰＡＣＥ直後のウエーハのヘイズは仕上げ研磨で
除去され、従来ウエーハと同様、本案ウエーハにおいて
も良好な値が得られていることがわかる。
分も、ＰＡＣＥ直後のウエーハのヘイズは仕上げ研磨で
除去され、従来ウエーハと同様、本案ウエーハにおいて
も良好な値が得られていることがわかる。
【００４７】また、図４を見ると、ウエーハライフタイ
ムは、従来ウエーハに対してＰＡＣＥ直後のウエーハ
は、表面に歪みがあるため、大幅に劣化しているが、本
案ウエーハのように、熱処理を施すことによって回復
し、処理温度としては４００℃以上、特には５００℃以
上が望ましいこと、８００℃以下で十分で、これを越え
てもそれ以上の効果は望めないことがわかる。
ムは、従来ウエーハに対してＰＡＣＥ直後のウエーハ
は、表面に歪みがあるため、大幅に劣化しているが、本
案ウエーハのように、熱処理を施すことによって回復
し、処理温度としては４００℃以上、特には５００℃以
上が望ましいこと、８００℃以下で十分で、これを越え
てもそれ以上の効果は望めないことがわかる。
【００４８】一方、このようにリップル、ヘイズ、表面
歪み（ライフタイム）の改善された本案ウエーハの平坦
度は、前記図５に示したものと全く同様な値を示し、Ｐ
ＡＣＥによる高い平坦度が維持させていた。
歪み（ライフタイム）の改善された本案ウエーハの平坦
度は、前記図５に示したものと全く同様な値を示し、Ｐ
ＡＣＥによる高い平坦度が維持させていた。
【００４９】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００５０】例えば、上記実施形態においては、平坦化
するウエーハにつき半導体シリコンの場合を例に挙げて
説明したが、本発明はこれには限定されず、他の半導体
材料、例えはゲルマニウム、あるいはＧａＡｓ，Ｇａ
Ｐ，ＩｎＰ等の化合物半導体単結晶であっても、本発明
は同様に適用することができる。
するウエーハにつき半導体シリコンの場合を例に挙げて
説明したが、本発明はこれには限定されず、他の半導体
材料、例えはゲルマニウム、あるいはＧａＡｓ，Ｇａ
Ｐ，ＩｎＰ等の化合物半導体単結晶であっても、本発明
は同様に適用することができる。
【００５１】また、上記実施形態においては、直径２０
０ｍｍのシリコン半導体単結晶鏡面ウエーハを製造する
場合につき例を挙げて説明したが、本発明はこれには限
定されず、同様の作用効果は、直径３００ｍｍ以上ある
いは４００ｍｍ以上といった大直径のシリコンウエーハ
にＰＡＣＥ加工を施し、高い平坦度のウエーハを製造す
る場合にも当然に適用できるし、逆に１５０ｍｍ以下と
いったウエーハに適用しても効果があることは言うまで
もない。
０ｍｍのシリコン半導体単結晶鏡面ウエーハを製造する
場合につき例を挙げて説明したが、本発明はこれには限
定されず、同様の作用効果は、直径３００ｍｍ以上ある
いは４００ｍｍ以上といった大直径のシリコンウエーハ
にＰＡＣＥ加工を施し、高い平坦度のウエーハを製造す
る場合にも当然に適用できるし、逆に１５０ｍｍ以下と
いったウエーハに適用しても効果があることは言うまで
もない。
【００５２】また、上記実施形態においては、気相エッ
チング法として、ＰＡＣＥ法による場合につき例を挙げ
て説明したが、本発明はこれには限定されず、例えば励
起源として高強度の光、紫外レーザ等を用いた気相エッ
チングによってウエーハを平坦化する場合にも、同様に
適用でき、同様の作用効果を奏することができる。
チング法として、ＰＡＣＥ法による場合につき例を挙げ
て説明したが、本発明はこれには限定されず、例えば励
起源として高強度の光、紫外レーザ等を用いた気相エッ
チングによってウエーハを平坦化する場合にも、同様に
適用でき、同様の作用効果を奏することができる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
気相エッチング工程を含む半導体単結晶鏡面ウエーハの
製造方法における問題点である、ウエーハ表面に新たに
生じるヘイズ、あるいは表面に歪みや欠陥が入るうえ、
高コスト、低生産性であるといった問題を解消する、高
度な平坦度を有する半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方
法が提供される。すなわち、本発明では、気相エッチン
グ技術を用いて極めて平坦な半導体単結晶鏡面ウエーハ
を製造する工程における工程順序を一部変更するだけ
で、工程全体としてのコストを低減させ、しかも気相エ
ッチング特にＰＡＣＥがもつ高い平坦性を損なうことな
く、気相エッチング特にＰＡＣＥによって生じるヘイ
ズ、歪み、あるいは低生産性等の問題を解決することが
できる。
気相エッチング工程を含む半導体単結晶鏡面ウエーハの
製造方法における問題点である、ウエーハ表面に新たに
生じるヘイズ、あるいは表面に歪みや欠陥が入るうえ、
高コスト、低生産性であるといった問題を解消する、高
度な平坦度を有する半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方
法が提供される。すなわち、本発明では、気相エッチン
グ技術を用いて極めて平坦な半導体単結晶鏡面ウエーハ
を製造する工程における工程順序を一部変更するだけ
で、工程全体としてのコストを低減させ、しかも気相エ
ッチング特にＰＡＣＥがもつ高い平坦性を損なうことな
く、気相エッチング特にＰＡＣＥによって生じるヘイ
ズ、歪み、あるいは低生産性等の問題を解決することが
できる。
【図１】（１）〜（１０）は、本発明に係る半導体単結
晶鏡面ウエーハの製造方法の概略の工程流れ図を示した
ものである。
晶鏡面ウエーハの製造方法の概略の工程流れ図を示した
ものである。
【図２】本発明と従来工程とのリップル成分の比較を示
した図である。
した図である。
【図３】本発明と従来工程とのヘイズ成分の比較を示し
た図である。
た図である。
【図４】本発明と従来工程とでの、熱処理の有無および
処理温度の影響を示した図である。
処理温度の影響を示した図である。
【図５】ＰＡＣＥ工程による直径２００ｍｍのシリコン
単結晶鏡面ウエーハの平坦度化効果を示した図である。 （Ａ）従来工程のみ、（Ｂ）ＰＡＣＥ工程有り。
単結晶鏡面ウエーハの平坦度化効果を示した図である。 （Ａ）従来工程のみ、（Ｂ）ＰＡＣＥ工程有り。
【図６】従来のシリコン鏡面ウエーハ製造工程を示した
流れ図である。
流れ図である。
（ａ）…従来ウエーハ、 （ｂ）…ＰＡＣＥ直後のウ
エーハ、（ｃ）…本案ウエーハ、Ａ …スライス工程、
Ｂ …面取り工程、Ｃ …ラッピング工程、
Ｄ …エッチング工程、Ｅ …一次鏡面研磨工程、
Ｆ …仕上げ鏡面研磨工程、Ｇ …最終洗浄工程。
エーハ、（ｃ）…本案ウエーハ、Ａ …スライス工程、
Ｂ …面取り工程、Ｃ …ラッピング工程、
Ｄ …エッチング工程、Ｅ …一次鏡面研磨工程、
Ｆ …仕上げ鏡面研磨工程、Ｇ …最終洗浄工程。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304
Claims (9)
- 【請求項１】 少なくとも、半導体単結晶棒をスライス
して薄円板状のウエーハを得るスライス工程と、該スラ
イス工程で得られたウエーハの外周エッジ部を面取りす
る面取り工程と、面取りされたウエーハをラッピングし
てこれを平坦化するラッピング工程と、面取りおよびラ
ッピングされたウエーハ表面に残留する加工歪を除去す
るエッチング工程と、エッチングされたウエーハの表面
を鏡面研磨する鏡面研磨工程と、鏡面研磨されたウエー
ハの表面を高度に平坦化する気相エッチング工程と、鏡
面研磨され高度に平坦化されたウエーハを洗浄する最終
洗浄工程と、から成る半導体単結晶鏡面ウエーハの製造
方法において、 前記気相エッチング工程前の鏡面研磨工程では粗研磨に
とどめ、仕上げ研磨は気相エッチング工程後に行う、 ことを特徴とする半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方
法。 - 【請求項２】 前記気相エッチング工程前の鏡面研磨工
程における粗研磨は、リップルのＲＭＳ表面粗さが、
０．５ｎｍ以下を満足するものである、 ことを特徴とする請求項１の半導体単結晶鏡面ウエーハ
の製造方法。 - 【請求項３】 前記気相エッチング工程後であって、前
記最終洗浄工程前において、熱処理工程を行う、 ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一
項に記載の半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法。 - 【請求項４】 前記熱処理工程は、仕上げ研磨工程前に
行う、 ことを特徴とする請求項３に記載の半導体単結晶鏡面ウ
エーハの製造方法。 - 【請求項５】 前記熱処理工程は、４００℃〜８００℃
で２０分〜２時間行う、 ことを特徴とする請求項３または請求項４のいずれか一
項に記載の半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法。 - 【請求項６】 前記熱処理は、ドナーキラー熱処理であ
る、 ことを特徴とする請求項３ないし請求項５のいずれか一
項に記載の半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法。 - 【請求項７】 前記半導体単結晶はシリコンである、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一
項に記載の半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法。 - 【請求項８】 前記気相エッチングは、プラズマ補助化
学エッチングである、 ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一
項に記載の半導体単結晶鏡面ウエーハの製造方法。 - 【請求項９】 請求項１ないし請求項８の方法で製造さ
れた高平坦度の半導体単結晶鏡面ウエーハ。
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