JP7047924B2 - ウェーハの鏡面面取り方法、ウェーハの製造方法、及びウェーハ - Google Patents
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Description
(1)ウェーハの面取り面を研磨パッドで鏡面研磨するウェーハの鏡面面取り方法において、
前記研磨パッドの主面と前記ウェーハの主面とのなす角度αを、前記ウェーハの前記主面と前記面取り面とのなす角度θの、前記ウェーハの面取り時における狙い値以下とすることを特徴とするウェーハの鏡面面取り方法。
前記研磨パッド取付治具の前記傾斜面と前記ウェーハの前記主面とのなす角度を前記角度αと一致させ、かつ前記ステージによって回転された前記ウェーハの前記面取り面に前記研磨パッドを常に接触させた状態で、前記研磨パッド取付治具を前記傾斜面に沿って揺動させる、上記(1)~(3)のいずれか一つに記載のウェーハの鏡面面取り方法。
前記研磨パッド取付治具の前記傾斜面と前記ウェーハの前記主面とのなす角度を前記角度αと一致させ、かつ前記ステージに保持された前記ウェーハの前記面取り面に前記研磨パッドを常に接触させた状態で、前記研磨パッド取付治具を前記傾斜面に沿って揺動させつつ、前記ウェーハの周方向に沿って移動させる、上記(1)~(3)のいずれか一つに記載のウェーハの鏡面面取り方法。
単結晶シリコンインゴットから切り出した直径:300mmのシリコンウェーハに、面取り、ラッピング、エッチング、両面研磨をこの順で施して、図1に示す形状を有するシリコンウェーハを5枚得た。ここで、ウェーハの面取りでは、#2000レジン砥石を用いた面取り加工装置にてθ1およびθ2の狙い値を22°に設定した。また、t=776μm、A1=240μm、A2=240μm、B1=213μm、B2=213μm、BC=350μm、R1=230μm、R2=230μmであった。
α1,α2:22°
β:20°
第1,2の研磨パッドの種類:ポリウレタン製の不織布
第1,2の研磨パッドの圧縮率:5%
第1,2の研磨パッドの厚み:1.5mm
第1,2の研磨パッド取付治具の揺動速度:4mm/sec
荷重:37~40N
ウェーハの回転数:1300rpm
スラリーの種類:コロイダルシリカ
発明例1と同様の方法で、鏡面面取りに供するシリコンウェーハを5枚得た。α1=α2=21°として、各シリコンウェーハの鏡面面取りを行った以外、発明例1と同様である。
発明例1と同様の方法で、鏡面面取りに供するシリコンウェーハを5枚得た。α1=α2=20°として、各シリコンウェーハの鏡面面取りを行った以外、発明例1と同様である。
発明例1と同様の方法で、鏡面面取りに供するシリコンウェーハを5枚得た。α1=α2=19°として、各シリコンウェーハの鏡面面取りを行った以外、発明例1と同様である。
発明例1と同様の方法で、鏡面面取りに供するシリコンウェーハを5枚得た。α1=α2=30°として、各シリコンウェーハの鏡面面取りを行った以外、発明例1と同様である。
発明例1と同様の方法で、鏡面面取りに供するシリコンウェーハを5枚得た。α1=α2=25°として、各シリコンウェーハの鏡面面取りを行った以外、発明例1と同様である。
発明例1と同様の方法で、鏡面面取りに供するシリコンウェーハを5枚得た。α1=α2=23°として、各シリコンウェーハの鏡面面取りを行った以外、発明例1と同様である。
各発明例および比較例で得られた各シリコンウェーハに対して、以下の評価方法を用いて、角バリ、オーバーポリッシュ、及びLPD(Light Point Defect)を評価した。
記述の方法にて、おもて面と面取境界部の角バリ量(以下、「角バリ量」と略す。)を算出することによって角バリを評価した。図4に評価結果を示す。なお、レーザー顕微鏡には、キーエンス社製VK-X200を用いて、ウェーハのおもて面の外周端から中心側に400μmの位置をスキャンの始点とし、ウェーハの外周端から中心側に100μmの位置をスキャンの終点とした。また、フィッティングには最小二乗法を用いた。
平坦度測定装置(KLAテンコール社製:Wafersight 2)を用いて、各シリコンウェーハのESFQRを測定し、上述した方法でESFQRmaxを算出した。図5に測定結果を示す。
各発明例および比較例で得られた各シリコンウェーハをウェーハ搬送用ロボットハンドのウェーハチャックにて1000回チャック(強調評価)させた後、レーザーパーティクルカウンタ(KLA-Tencor社製、SP-3)を用いてDCOモードで測定し、35nm以上のサイズのLPDの数を求めた。
図4,5を参照して、比較例1~3では、角度α1を角度θ1の狙い値よりも大きく設定したので、ESFQRmaxは45nm以下に低減されており、オーバーポリッシュを抑制することができた。ところが、角バリ量は180μm未満となっており、角バリを抑制することはできなかった。一方で、発明例1~3では、角度α1を角度θ1の狙い値以下に設定したにもかかわらず、ESFQRmaxを45nm以下に低減することができており、オーバーポリッシュを許容レベルに抑制することができた。さらに、発明例1では、角バリ量は180μm以上であり、角バリを抑制することができ、発明例2,3では、角バリ量は200μm以上であり、角バリをより抑制することができた。なお、発明例4は、角バリ量は良好ではあるものの、角度α1を小さくしすぎたので、ESFQRmaxが45nmを超えており、オーバーポリッシュを許容レベルに抑制することができなかった。なお、裏面についても同様に角バリを抑制することができた。図6を参照して、角バリ量が230μmよりも大きいと、ESFQRmaxが45nmよりも大きくなり望ましくない。このため、角バリ量は230μm以下であることが好ましい。
M2 裏面側の主面
C1 上面取り面
C2 下面取り面
E 端面
θ1 上面取り角
θ2 下面取り角
100 鏡面面取り装置
2 ステージ
4 第1の研磨パッド
6 第2の研磨パッド
8 スラリー供給機構
10 第1の研磨パッド取付治具
10A 傾斜面
12 第2の研磨パッド取付治具
12A 傾斜面
α1 第1の研磨パッドの主面とウェーハのおもて面側の主面とのなす角度
α2 第2の研磨パッドの主面とウェーハの裏面側の主面とのなす角度
β ステージの側面とステージのウェーハに吸着する側の面とのなす角度
W ウェーハ
Claims (7)
- ウェーハの面取り面を研磨パッドで鏡面研磨するウェーハの鏡面面取り方法において、
前記研磨パッドの主面と前記ウェーハの主面とのなす角度αを、前記ウェーハの前記主面と前記面取り面とのなす角度θの、前記ウェーハの面取り時における狙い値よりも1°以上小さくし、
前記角度θの狙い値を22°以上26°以下とし、
前記角度αを20°以上とすることを特徴とする、ウェーハの鏡面面取り方法。 - 前記ウェーハを吸着して保持しつつ回転可能なステージと、前記ウェーハの前記主面に対して傾斜した傾斜面に前記研磨パッドが貼付されており、かつ該傾斜面に沿って揺動可能な研磨パッド取付治具と、を備えるウェーハの鏡面面取り装置を用いて、
前記研磨パッド取付治具の前記傾斜面と前記ウェーハの前記主面とのなす角度を前記角度αと一致させ、かつ前記ステージによって回転された前記ウェーハの前記面取り面に前記研磨パッドを常に接触させた状態で、前記研磨パッド取付治具を前記傾斜面に沿って揺動させる、請求項1に記載のウェーハの鏡面面取り方法。 - 前記ウェーハを吸着して保持可能なステージと、前記ウェーハの前記主面に対して傾斜した傾斜面に前記研磨パッドが貼付されており、かつ該傾斜面に沿って揺動可能な研磨パッド取付治具と、を備えるウェーハの鏡面面取り装置を用いて、
前記研磨パッド取付治具の前記傾斜面と前記ウェーハの前記主面とのなす角度を前記角度αと一致させ、かつ前記ステージに保持された前記ウェーハの前記面取り面に前記研磨パッドを常に接触させた状態で、前記研磨パッド取付治具を前記傾斜面に沿って揺動させつつ、前記ウェーハの周方向に沿って移動させる、請求項1又は2に記載のウェーハの鏡面面取り方法。 - 前記ステージの直径は、前記ウェーハに吸着する側の面から該面と反対側の面に向かって縮径する、請求項2又は3に記載のウェーハの鏡面面取り方法。
- 前記ステージの側面と前記ステージの前記ウェーハに吸着する側の面とのなす角度が20°以下である、請求項4に記載のウェーハの鏡面面取り方法。
- 請求項1~5のいずれか一項に記載のウェーハの鏡面面取り方法を用いて、前記ウェーハを鏡面面取りすることを含むウェーハの製造方法。
- おもて面と面取境界部の角バリ量及び/又は裏面と面取境界部の角バリ量が200μm以上であり、
ESFQRmaxが45nm以下であるウェーハであって、
前記ウェーハの上面取り幅A1及び下面取り幅A2は、ともに200μm~450μmであることを特徴とするウェーハ。
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