特許 7131724 半導体ウェーハの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-29

(45)【発行日】2022-09-06

(54)【発明の名称】半導体ウェーハの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20220830BHJP

   B24B 9/00 20060101ALI20220830BHJP

   B24B 37/08 20120101ALI20220830BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 621E

B24B9/00 601H

B24B37/08

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022015495

(22)【出願日】2022-02-03

【審査請求日】2022-05-13

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000190149

【氏名又は名称】信越半導体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102532

【弁理士】

【氏名又は名称】好宮 幹夫

(74)【代理人】

【識別番号】100194881

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 俊弘

(74)【代理人】

【識別番号】100215142

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 徹

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 涼

【審査官】鈴木 孝章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１０４２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第３８４６７０６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第６８２５７３３（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００１－３００８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－５８１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２３６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５７７９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２４Ｂ ９／００

Ｂ２４Ｂ ３７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体ウェーハを製造する方法であって、
少なくとも、ウェーハノッチ部を有するウェーハの周縁部を研削して、ウェーハエッジ部及び前記ウェーハノッチ部を含む面取り部を形成する面取り工程と、前記ウェーハの両方の主面を研磨する両面研磨工程と、前記面取り部を研磨して鏡面化する鏡面面取り工程と、前記両方の主面の少なくとも一方を鏡面研磨する鏡面研磨加工工程とを含み、
前記鏡面面取り工程が、
前記両面研磨工程前に前記面取り部の前記ウェーハノッチ部を研磨する第１の鏡面面取り加工と、
前記両面研磨工程後に前記ウェーハノッチ部及び前記ウェーハエッジ部を研磨する第２の鏡面面取り加工と
を含み、
前記ウェーハノッチ部の端面は、
前記ウェーハの一方の主面から連続すると共に該一方の主面から傾斜した第１の傾斜部と、
前記ウェーハのもう一方の主面から連続すると共に該もう一方の主面から傾斜した第２の傾斜部と、
前記ウェーハの最外周部を構成する端部と
を含み、
前記第２の鏡面面取り加工において、前記ウェーハノッチ部の前記端面の前記第１の傾斜部、前記第２の傾斜部及び前記端部の全てを研磨し、
前記第２の鏡面面取り加工の前記ウェーハノッチ部の研磨レートを、前記第１の鏡面面取り加工の前記ウェーハノッチ部の研磨レートより小さくすることを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。

【請求項2】

前記半導体ウェーハを、シリコンウェーハとすることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェーハの製造方法。

【請求項3】

前記第１及び第２の鏡面面取り加工での前記ウェーハノッチ部の研磨において、前記ウェーハノッチ部に円形研磨布をウェーハ面に対して垂直にして入り込ませて研磨を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体ウェーハの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウェーハの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウェーハの製造方法として、単結晶インゴットから薄板ウェーハを切り出すスライス工程、ウェーハの周縁部のカケや割れを防止するための面取り工程、ウェーハの厚さばらつきをなくし平坦化するためのラッピング工程もしくは両面研削工程、上記のラッピングや両面研削で導入されたウェーハの歪みや汚染物を除去するためのエッチング工程、高精度なウェーハの平坦度品質やナノトポグラフィー品質を得るために表裏両方の主面を同時に研磨する両面研磨工程、面取り部を鏡面にする鏡面面取り工程、ウェーハの主面を鏡面にする鏡面研磨工程等を上記の順に行うことが一般的である。

【0003】

ウェーハ周縁部の鏡面面取りは、半導体デバイスの集積度が向上するに従ってより微細な加工が求められており、面取り部を鏡面化し、粗さを改善させることによって後工程での面取り部からの発塵を抑えることにより半導体デバイスの歩留まりを向上させるのに必要な工程である。

【0004】

ウェーハノッチ部の研磨は上記の鏡面面取り工程で行われる。鏡面面取り工程はウェーハノッチ部、ウェーハエッジ部の鏡面化を目的としており、そのための加工条件の調整が行われるが、加工後の粗さは、研磨布の種類、研磨スラリーの種類、加工時間、研磨布の回転速度、研磨布の押付圧力に左右される。

【0005】

上記の鏡面面取り工程では鏡面面取り機の生産性維持の為、比較的研磨レートが大きい条件が使用されており、粗さが悪化する原因となっている。特許文献１によれば、加工時の負荷もしくは研磨レートが大きいほど加工後の粗さは悪化する。また、研磨を複数回行い、順次研磨レートを小さくすることで粗さが改善する。

【0006】

鏡面面取り工程では通常、生産性を考慮しウェーハノッチ部、ウェーハエッジ部の加工が順を問わず同一鏡面面取機内で行われる。そのためウェーハエッジ部の研磨における加工時間を大きく上回ったウェーハノッチ部の研磨時間を設定することは、鏡面面取り機内でのウェーハ滞留時間の増大に繋がり生産性が悪化してしまう。

【0007】

そのため、従来、ウェーハノッチ部の研磨時間は、ウェーハエッジ部の研磨時間程度となっており、十分な研磨取り代を得るためには研磨レートが大きすぎる加工条件を使用しなくてはならず、十分に改善されたノッチ粗さが得られていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特許第３８４６７０６号明細書

【文献】特許第６８２５７３３号明細書

【文献】特開２００１－３００８３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、半導体ウェーハ製造における鏡面面取り工程でのウェーハノッチ部の研磨レートに起因するウェーハノッチ部の表面粗さの悪化を抑制することができる半導体ウェーハの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明では、半導体ウェーハを製造する方法であって、
少なくとも、ウェーハノッチ部を有するウェーハの周縁部を研削して、ウェーハエッジ部及び前記ウェーハノッチ部を含む面取り部を形成する面取り工程と、前記ウェーハの両方の主面を研磨する両面研磨工程と、前記面取り部を研磨して鏡面化する鏡面面取り工程と、前記両方の主面の少なくとも一方を鏡面研磨する鏡面研磨加工工程とを含み、
前記鏡面面取り工程が、
前記両面研磨工程前に前記面取り部の前記ウェーハノッチ部を研磨する第１の鏡面面取り加工と、
前記両面研磨工程後に前記ウェーハノッチ部及び前記ウェーハエッジ部を研磨する第２の鏡面面取り加工と
を含み、
前記ウェーハノッチ部の端面は、
前記ウェーハの一方の主面から連続すると共に該一方の主面から傾斜した第１の傾斜部と、
前記ウェーハのもう一方の主面から連続すると共に該もう一方の主面から傾斜した第２の傾斜部と、
前記ウェーハの最外周部を構成する端部と
を含み、
前記第２の鏡面面取り加工において、前記ウェーハノッチ部の前記端面の前記第１の傾斜部、前記第２の傾斜部及び前記端部の全てを研磨し、
前記第２の鏡面面取り加工の前記ウェーハノッチ部の研磨レートを、前記第１の鏡面面取り加工の前記ウェーハノッチ部の研磨レートより小さくすることを特徴とする半導体ウェーハの製造方法を提供する。

【0011】

本発明の半導体ウェーハの製造方法によれば、生産性を維持しながら、半導体ウェーハ製造における鏡面面取り工程でのウェーハノッチ部の研磨レートに起因するウェーハノッチ部の表面粗さの悪化を抑制することができる。

【0012】

例えば、前記半導体ウェーハを、シリコンウェーハとすることができる。

【0013】

本発明の半導体ウェーハの製造方法によって製造できる半導体ウェーハは特に限定されないが、例えばシリコンウェーハを製造することができる。

【0014】

前記第１及び第２の鏡面面取り加工での前記ウェーハノッチ部の研磨において、前記ウェーハノッチ部に円形研磨布をウェーハ面に対して垂直にして入り込ませて研磨を行うことが好ましい。

【0015】

このようにすれば、鏡面面取り工程においてウェーハノッチ部を確実に研磨することができ、所望の形状、表面状態、及び粗さにすることができる。

【発明の効果】

【0016】

以上のように、本発明の半導体ウェーハの製造方法によれば、半導体ウェーハを製造する際、主面の両面研磨工程の前後で鏡面面取り加工を行い、両面研磨工程の後に行なう第２の鏡面研磨加工工程においてウェーハノッチ部の端面の第１の傾斜部、第２の傾斜部及び端部の全てを研磨し、両面研磨工程の後の第２の鏡面面取り時の研磨レートを小さくすることで、生産性を維持しつつ十分な研磨取り代を得ながら、大きい研磨レートに起因するウェーハノッチ部の表面粗さ悪化を抑制することができる。したがって、ウェーハノッチ部の表面粗さに優れた半導体ウェーハを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の半導体ウェーハの製造方法で製造できる半導体ウェーハの一例を示す概略平面図である。

【図2】面取り工程後のウェーハノッチ形状を説明する模式的な概略図である。

【図3】面取り工程後のウェーハノッチ部の一例を示す断面図である。

【図4】本発明の半導体ウェーハの製造方法の一例を示すフロー図である。

【図5】実施例及び比較例で得られた半導体ウェーハのウェーハノッチ部の表面粗さを示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

前記の通り、鏡面面取り工程ではウェーハノッチ部、ウェーハエッジ部の鏡面化を行っており、そのための加工条件の調整が行われるが、加工後の粗さは、研磨布の種類、研磨スラリーの種類、加工時間、研磨布の回転速度、研磨布の押付圧力に左右される。

【0019】

鏡面面取り工程の本来の目的は、面取り部のキズ等を除去し、粗さを改善することである。キズ等を除去するためには、一定以上の研磨取り代が求められ、取り代を増やす程加工後のキズも少なくなる。そのため研磨レートの大きい条件で鏡面面取り加工を行えば、短時間でキズ等を除去する効果が得られるが、前記の通り大きい研磨レートでの加工は粗さを悪化させることがあり、従来の半導体ウェーハの製造方法ではキズの除去と、十分な粗さの改善との両立が困難であった。

【0020】

つまり、鏡面面取り工程において、ウェーハノッチ部の研磨レートによってウェーハノッチ部表面粗さが悪化することがあるため、これらの問題を解決することができるウェーハの製造方法が求められている。

【0021】

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。その結果、両面研磨工程の前後で鏡面面取り加工を行う条件のもとで、両面研磨工程の後に行なう第２の鏡面研磨加工工程においてウェーハノッチ部の端面の第１の傾斜部、第２の傾斜部及び端部の全てを研磨し、両面研磨工程の前に行なう第１の鏡面面取り加工におけるウェーハノッチ部の研磨レートより、両面研磨工程の後に行なう第２の鏡面研磨加工工程におけるウェーハノッチ部の研磨レートを小さくすることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明のウェーハの製造方法を完成させた。

【0022】

即ち、本発明は、半導体ウェーハを製造する方法であって、
少なくとも、ウェーハノッチ部を有するウェーハの周縁部を研削して、ウェーハエッジ部及び前記ウェーハノッチ部を含む面取り部を形成する面取り工程と、前記ウェーハの両方の主面を研磨する両面研磨工程と、前記面取り部を研磨して鏡面化する鏡面面取り工程と、前記両方の主面の少なくとも一方を鏡面研磨する鏡面研磨加工工程とを含み、
前記鏡面面取り工程が、
前記両面研磨工程前に前記面取り部の前記ウェーハノッチ部を研磨する第１の鏡面面取り加工と、
前記両面研磨工程後に前記ウェーハノッチ部及び前記ウェーハエッジ部を研磨する第２の鏡面面取り加工と
を含み、
前記ウェーハノッチ部の端面は、
前記ウェーハの一方の主面から連続すると共に該一方の主面から傾斜した第１の傾斜部と、
前記ウェーハのもう一方の主面から連続すると共に該もう一方の主面から傾斜した第２の傾斜部と、
前記ウェーハの最外周部を構成する端部と
を含み、
前記第２の鏡面面取り加工において、前記ウェーハノッチ部の前記端面の前記第１の傾斜部、前記第２の傾斜部及び前記端部の全てを研磨し、
前記第２の鏡面面取り加工の前記ウェーハノッチ部の研磨レートを、前記第１の鏡面面取り加工の前記ウェーハノッチ部の研磨レートより小さくすることを特徴とする半導体ウェーハの製造方法である。

【0023】

なお、特許文献１及び２には、ウェーハの面取り部を研磨する技術が開示されている。また、特許文献３には、ウェーハのノッチ部の研磨方法及び装置に関する技術が開示されている。しかしながら、特許文献１～３の何れも、ウェーハの両方の主面に対する両面研磨工程の前後にウェーハの面取り部の鏡面加工を行い、且つ両面研磨工程の前に行なう鏡面面取り加工におけるウェーハノッチ部の研磨レートより、両面研磨工程の後に行なう鏡面面取り加工におけるウェーハノッチ部の研磨レートを小さくすることは、記載も示唆もしていない。

【0024】

以下、本発明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。

【0025】

［半導体ウェーハ］
まず、本発明の半導体ウェーハの製造方法で製造することができる半導体ウェーハの例を説明する。

【0026】

図１は、本発明の半導体ウェーハの製造方法で製造できる半導体ウェーハの一例を示す概略平面図である。

【0027】

図１に示す半導体ウェーハＷは、鏡面である第１の主面１１と、その裏側の第２の主面１２とを有する。半導体ウェーハＷの周縁部１３には、面取り部１が形成されている。面取り部１は、周縁部１３に沿って形成されたウェーハエッジ部３と、ウェーハエッジ部３の一部に形成されたウェーハノッチ部２とを含む。

【0028】

ここで、ウェーハノッチ部形状の詳細について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、ウェーハノッチ部２の周縁部をウェーハＷの主面１１方向から見たものを示している。ウェーハノッチ部２は大まかに底部２ａと直線部２ｂとに大別される。ここで、ノッチ底部２ａとはウェーハノッチ部２の最も深い位置で輪郭が曲線の部分、ノッチ直線部２ｂとは底部の両端に位置する輪郭が直線になっている部分である。また、ウェーハノッチ部２の端面のウェーハ厚さ方向の断面図を図３に示す。ここで、端面とは、ウェーハＷの最外周に位置し、ウェーハＷの主面１１及び１２とおよそ垂直となる部分に相当する。断面形状は、ウェーハの一方の主面である第１の主面１１から連続するとともに該第１の主面１１から傾斜した第１の傾斜部２１を有している。また、この面取り断面形状は、ウェーハＷのもう一方の主面である第２の主面１２から連続するとともに該第２の主面１２から傾斜した第２の傾斜部２２を有している。さらに、ウェーハＷの最外周端部を構成する端部２３を有している。端部２３部分は従来わずかながら傾斜を有している。これら断面形状はウェーハノッチ部２の底部２ａ及び直線部２ｂ、並びに図１に示すウェーハエッジ部３に共通する。

【0029】

［半導体ウェーハの製造方法］
次に、本発明の半導体ウェーハの製造方法を、図４を参照しながら例を挙げて説明する。なお、以下では、図１～図３に示した半導体ウェーハを再度参照しながら説明する。

【0030】

図４は、本発明の半導体ウェーハの製造方法の一例を示すフロー図である。

【0031】

この例の半導体ウェーハの製造方法は、ウェーハノッチ部２を有するウェーハ１の周縁部１３を研削して、ウェーハエッジ部３及びウェーハノッチ部２を含む面取り部１を形成する面取り工程と、面取り部１のウェーハノッチ部２を研磨する第１の鏡面面取り加工と、ウェーハ１の両方の主面１１及び１２を研磨する両面研磨工程と、ウェーハノッチ部２及びウェーハエッジ部３を研磨する第２の鏡面面取り加工と、両方の主面１１及び１２の少なくとも一方を鏡面研磨する鏡面研磨加工工程とを含む。すなわち、主面１１及び１２の両面研磨工程前に、面取り部１のウェーハノッチ部２を研磨する第１の鏡面面取り加工を行い、主面１１及び１２の両面研磨工程後に、面取り部１のウェーハノッチ部２及びウェーハエッジ部３の両方を研磨する第２の鏡面面取り加工を行う。また、第２の鏡面面取り加工において、ウェーハノッチ部２の端面の第１の傾斜部２１、第２の傾斜部２２及び端部２３の全てを研磨する。そして、面取り部の第２の鏡面面取り加工のウェーハノッチ部２の研磨レートを、第１の鏡面面取り加工のウェーハノッチ部２の研磨レートより小さくする。第１及び第２の鏡面面取り加工が、面取り部を研磨して鏡面化する鏡面面取り工程に含まれる。

【0032】

このような半導体ウェーハの製造方法であれば、両面研磨工程前の第１の鏡面面取り加工でウェーハノッチ部２の十分な研磨取り代が得られれば、第２の鏡面面取り加工時の研磨レートを小さくしてもウェーハノッチ部２に対し最終的に十分な研磨取り代を得ることができるため、第２の鏡面面取り加工におけるウェーハノッチ部２の研磨レートを小さくすることができる。

【0033】

さらに、第２の鏡面面取り加工時のウェーハノッチ部２の研磨レートを第１の鏡面面取りのウェーハノッチ部２の研磨レートより小さくし、且つウェーハノッチ部２の端面の第１の傾斜部２１、第２の傾斜部２２及び端部２３の全てを研磨することで、ウェーハノッチ部２の表面粗さを改善させることができる。

【0034】

第１の鏡面面取り加工において、加工時の加工時間、研磨布回転速度、押付圧力は任意に設定することができるが、これらが大きいほど研磨取り代は大きくなりキズ等を除去する効果は大きくなる。

【0035】

第２の鏡面面取り加工においても、加工時の加工時間、研磨布回転速度、押付圧力は任意に設定することができるが、これらが大きいほど加工後の表面粗さは悪化してしまう。従って、第２の鏡面面取り加工においてこれらを小さくすることが望ましい。第２の鏡面面取り加工におけるこれらの条件を第１の鏡面面取り加工の条件よりも小さくすることによって、第２の鏡面面取り加工のウェーハノッチ部２の研磨レートを第１の鏡面面取り加工の研磨レートよりも小さくすることができる。加工に時間がかかり生産性が悪化するのを防ぐことができる程度に、第２の鏡面面取り加工のウェーハノッチ部２の研磨レートを小さくすることが好ましい。

【0036】

前記第１の鏡面面取り加工と前記第２の鏡面面取り加工とで設定する加工条件は、第２の鏡面面取り加工の方が、ウェーハノッチ部２の研磨レートが小さくなるようにしなければならないが、それぞれで任意の条件を設定して良い。これは、前記第１の鏡面面取り加工の目的が表面のキズ等を除去する目的であるのに対して、前記第２の鏡面面取り加工の目的が前記第１の鏡面面取り加工直後より粗さを改善させることにあるからであり、それらの目的が果たされていれば加工条件はそれぞれで任意であってよい。

【0037】

第１の鏡面面取り加工及び第２の鏡面面取り加工は、それぞれ、１回行っても良いし、又は複数段行っても良い。

【0038】

また、ウェーハノッチ部２の具体的な研磨方法として、前記第１の鏡面面取り加工においては、円形研磨布の研磨面に対してウェーハＷを垂直にし、更にノッチ最深部まで研磨布を入り込ませウェーハＷの面方向にトラバースさせながら研磨を行い、前記第２の鏡面面取り加工においては、前記第１の鏡面面取り加工での研磨レートより小さい加工条件で同機構の研磨行うことで、ウェーハノッチ部２を確実に研磨することができ、所望の形状、表面状態、粗さにすることができる。

【0039】

また、本発明は、主面１１及び１２の両面研磨工程前後でウェーハエッジ部１３を鏡面面取りするウェーハ製造方法において特に好適に用いることができる。前記第１の鏡面面取り加工でウェーハノッチ部２、ウェーハエッジ部３の研磨を行うことで、付着している異物を除去でき、両面研磨工程におけるキズの発生を抑制することができる。また、両面研磨工程で発生するキャリアホール内壁との接触で発生するウェーハエッジ部１３のキズも前記第２の鏡面面取り加工で除去できる。このプロセスにおいて本発明は生産性において、特に効率的に用いることができ、歩留まり向上とウェーハノッチ部２の表面粗さ改善効果との双方が得られる。

【0040】

本発明のウェーハの製造方法は、単結晶シリコンインゴットから得られる単結晶シリコンウェーハの製造方法において特に好適に用いることができる。

【0041】

以下、図面を参照しながら具体例を示し、本発明をより詳細に説明する。なお、以下での説明では、図１～図４を再度参照する。

【0042】

この例では、まず、単結晶インゴットをスライスして、ウェーハノッチ部２を有するスライスウェーハＷを得る。このときの単結晶インゴットとして、後にウェーハノッチ部２となる溝が周縁部に形成された単結晶シリコンインゴットを用いることができる。本発明のウェーハの製造方法は、半導体ウェーハ、特に、単結晶シリコンインゴットから得られる単結晶シリコンウェーハの製造方法において特に好適に用いることができる。

【0043】

次に、前記工程で得られたウェーハの周縁部を研削して、ウェーハエッジ部３及びウェーハノッチ部２を含む面取り部１を形成する面取り加工（面取り工程）を行う。面取り工程は、一般に行われているいずれの工程をも適用することができ、特に限定されない。この面取り加工を行った後のウェーハノッチ部形状の例が、先に説明した図２及び図３に示す形状である。

【0044】

上記のように面取り工程を行った後、このウェーハＷの主面１１及び１２にラッピング又は両面研削加工を行うことができる。ラッピングや両面研削加工は、一般に行われているいずれの工程をも適用することができ、特に限定されない。

【0045】

次に、面取りやラッピング等の加工で入った加工歪みの除去のために、上記加工を施したウェーハＷにエッチング加工を行うことができる。エッチング加工は、一般に行われているいずれの工程をも適用することができ、特に限定されない。

【0046】

次に、本発明では、ウェーハノッチ部２の十分な研磨取り代確保のために、第１の鏡面面取り加工を行う。少なくともウェーハノッチ部２の底部２ａ及び直線部２ｂ対して、円形研磨布を接触させて面取り部の鏡面研磨を行うことが望ましい。

【0047】

このような第１の鏡面面取り加工では、例えば、ウェーハノッチ部２に円形研磨布をウェーハＷの主面１１及び１２に対して垂直な角度で入り込ませるような機構を使用する。ウェーハノッチ部２に対して、所定の回転数、回転方向を持つ円形研磨布を、研磨スラリーを供給しながらウェーハノッチ部２に入り込ませ、ウェーハノッチ部２の底部２ａに対して押し付けることにより研磨を行う。また加工中、円形研磨布がウェーハＷの主面１１及び１２の面内方向左右にトラバースすることによってウェーハノッチ部２の直線部２ｂの研磨も十分に行う。更に加工中、ウェーハＷを所定の角度に傾かせることで、図３に示す第１及び第２の傾斜部２１及び２２、並びに端部２３の全ての研磨を十分に行うことが可能である。第１の鏡面面取り加工でのウェーハノッチ部２の研磨レートは、例えば、０．２０μｍ／秒以上０．３０μｍ／秒以下とすることができる。

【0048】

第１の鏡面面取り加工では、ウェーハエッジ部３の鏡面研磨は任意であり、行っても良いし、行わなくてもよい。

【0049】

第１の鏡面面取り加工を行った後、ウェーハＷの両方の主面１１及び１２を研磨する両面研磨工程を行う。両面研磨工程は、一般に行われているいずれの工程をも適用することができ、特に限定されない。

【0050】

両面研磨工程を行った後、ウェーハノッチ部２の表面粗さ改善及びウェーハエッジ部３の鏡面化を目的とした第２の鏡面面取り加工を行う。第２の鏡面面取り加工は、第１の鏡面面取り加工と同様の機構を使用して加工を行うことができるが、第２の鏡面面取り加工では、ウェーハノッチ部２の端面の第１の傾斜部２１、第２の傾斜部２２及び端部２３の全てを研磨する。また、第２の鏡面面取り加工では、ウェーハノッチ部２の研磨レートを、第１の鏡面面取り加工のウェーハノッチ部２の研磨レートより小さくする。例えば、加工時間、研磨布の回転数、ウェーハへの押付圧力をいずれも第１の鏡面面取り加工の条件より小さくする。これにより加工時の負荷、研磨レートを小さくすることができる。第２の鏡面面取り加工でのウェーハノッチ部２の研磨レートは、例えば、０．１０μｍ／秒以上０．１８μｍ／秒以下とすることができる。ウェーハエッジ部３における鏡面面取り加工には従来と同様の条件を用いることができる。

【0051】

以上に説明した第１及び第２の鏡面面取り加工が、本発明の半導体ウェーハの製造方法における鏡面面取り工程に含まれる。

【0052】

最後に、ウェーハＷの主面１１及び１２の少なくとも一方を鏡面研磨する鏡面研磨加工工程を行う。この工程は一般の手法により行えばよい。

【0053】

以上のような工程を経て、製品となるウェーハＷを製造する。このようなウェーハＷの製造方法であれば、生産性を維持しながら、鏡面面取り工程における研磨取り代を十分に確保しつつ、小さい研磨レートによるノッチ部表面粗さの改善効果を得ることができ、より高品質なウェーハを作製することができる。

【0054】

また、本発明では、上記の面取り工程の段階で、鏡面面取り工程での形状変化量を織り込んだ加工を行えばよく、上記以外の各種工程を含んでいてもよい。例えば、必要に応じて、洗浄工程や熱処理工程等を上記各工程の前後に通常の方法で行ってもよい。

【実施例】

【0055】

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0056】

（実施例）
スライス、面取り工程、ラッピング及びエッチングの各処理を順次行って得たウェーハノッチ部を有するウェーハに対して、第１の鏡面面取り加工を行った。面取り工程では、ウェーハエッジ部及びウェーハノッチ部を含む面取り部を形成し、ウェーハノッチ部は、図２及び図３に概略的に示す形状を有していた。第１の鏡面面取り加工では、キズ等を十分に除去できる取り代を確保する条件下で、ステージ１及びステージ２の２段階で、ウェーハノッチ部のみの研磨を行った。具体的には、以下の表１に示す条件で、第１の鏡面面取り加工を行った。

【0057】

第１の鏡面面取り加工の後、ウェーハの両方の主面を研磨する両面研磨を行った。具体的には、以下の表２に示す条件で、両面研磨を行った。

【0058】

続いて、第２の鏡面面取り加工を行った。第２の鏡面面取り加工ではウェーハノッチ部の粗さを第１の鏡面面取り加工直後よりも改善させることを目的とし、ウェーハノッチ部に対する研磨レート及び負荷の小さい加工を、ステージ１及びステージ２の２段階で行った。具体的には、第１の鏡面面取り加工と同機構を用いて第１の鏡面面取り加工と同じように、図２に示すウェーハノッチ部２の底部２ａ及び直線２ｂにおける、図３に示す第１及び第２の傾斜部２１及び２２並びに端部２３の研磨を行うがその際の加工時間、研磨布回転数及び研磨布押付圧力はいずれも第１の鏡面面取り加工の条件より小さく設定した。具体的には、以下の表１に示す条件で、第２の鏡面面取り加工を行った。従来からの製造プロセスで必須であるウェーハエッジ部の鏡面面取り加工は、従来までと同機構、同条件にてこの第２の鏡面面取り加工で行った。

【0059】

【表1】

【0060】

【表2】

【0061】

最後に、ウェーハの主面に鏡面研磨加工工程を行った。

【0062】

鏡面研磨加工工程終了後に、ウェーハノッチ部の表面粗さの測定を行った。粗さ測定にはコベルコ科研社製ＬＳＭを使用した。粗さには巨視的な粗さと、その中にある微視的な粗さが存在する。本発明における粗さは微視的な粗さを想定しており、得られた測定データを解析する際は巨視的な粗さ成分を取り除き、微視的な粗さ成分のみを評価するようにした。粗さの評価基準も複数存在するが、本発明においては、任意に選択したエリア内の粗さ総和を選択エリア面積で除したものを使用した。ここで任意の選択エリアとは、研磨による影響が十分に及ぼされている範囲を示しており、ウェーハ間での評価では同位置、同面積のエリアで評価を行うようにした。評価エリアは、ウェーハノッチ部の底部における、図３に示す第１及び第２の傾斜部２１及び２２、並びに端部２３とし、それぞれで４枚のウェーハの平均粗さを算出した。

【0063】

粗さ測定の結果、ウェーハノッチ部の底部における表面粗さは、図５及び以下の表５で示すように、第１の傾斜部２１で６．８５ｎｍ、第２の傾斜部２２で９．４２ｎｍ、端部２３で４．２６ｎｍとなっていた。

【0064】

（比較例１）
従来の半導体ウェーハ製造と同様に、スライス、面取り工程、ラッピング、エッチング、主面の両面研磨、第２の鏡面面取り加工、主面の鏡面研磨加工工程の各処理を順次行って、４枚のウェーハを得た。すなわち、比較例では、両面研磨の前に鏡面面取り加工を行わなかった。そして、比較例の鏡面面取り工程では、キズ等を十分に除去できる取り代を確保するため、及び実施例と同程度の時間で半導体ウェーハを製造するために、ウェーハノッチ部に対し、加工時間、研磨布回転数及び研磨布押付圧力は、以下の表３に示すように、いずれも実施例の第１の鏡面面取り加工の条件と同じに設定して、鏡面面取り加工を行った。なお、スライス、面取り工程、ラッピング及びエッチングの各処理は、実施例と同様の条件で行った。また、主面の両面研磨も、実施例１と同様に、上記の表２に示す条件で行った。

【0065】

このようにして得られた４枚のウェーハに対して、実施例と同様にウェーハノッチ部粗さの測定を行い、平均粗さを算出した。得られた測定データからの粗さ算出方法についても実施例と同様であり、前記選択エリアも実施例と同位置、同面積で選択した。

【0066】

【表3】

【0067】

（比較例２）
比較例２では、以下の表４に示すように、第２の鏡面面取り加工の条件を第１の鏡面面取り加工の条件と同じとしたこと以外は実施例と同様にして、４枚のウェーハを得た。このようにして得られた４枚のウェーハに対して、実施例と同様にウェーハノッチ部粗さの測定を行い、平均粗さを算出した。得られた測定データからの粗さ算出方法についても実施例と同様であり、前記選択エリアも実施例と同位置、同面積で選択した。

【0068】

【表4】

【0069】

以下の表５に、実施例、並びに比較例１及び２で得られた各ウェーハのウェーハノッチ部の、図３に示す第１の傾斜部２１、第２の傾斜部２２、及び端部２３の表面粗さを示す。

【0070】

【表5】

【0071】

比較例１における製造プロセスでは、製造プロセス内で主面の両面研磨後に行なった鏡面面取り加工における研磨レート、負荷が実施例と比較して大きいため、加工後の粗さが大きい（図５及び表５）。その結果、比較例１における加工後のウェーハノッチ部の表面粗さは、図５及び表５に示すように、図３に示す第１の傾斜部２１で１３．０２ｎｍ、第２の傾斜部２２で１７．５８ｎｍ、端部２３で１２．５４ｎｍであり、いずれも実施例より大きくなっており、実施例の製造プロセスで加工した場合の方が、生産性を維持しながら、ノッチ部表面粗さが改善したウェーハを作製できた。

【0072】

また、比較例２における製造プロセスでは、主面の両面研磨工程の後に行なった第２の鏡面面取り加工の条件を両面研磨工程の前に行なった第１の鏡面面取り加工の条件と同じとした。その結果、比較例２における加工後のウェーハノッチ部の表面粗さは、図５及び表５に示すように、図３に示す第１の傾斜部２１で１０．７７ｎｍ、第２の傾斜部２２で１０．０７ｎｍ、端部２３で５．２５ｎｍであり、いずれも実施例より大きくなっており、実施例の製造プロセスで加工した場合の方が、ノッチ部表面粗さが改善したウェーハを作製できた。

【0073】

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。

【符号の説明】

【0074】

１…面取り部、 ２…ウェーハノッチ部、 ２ａ…ウェーハノッチ部の底部、 ２ｂ…ウェーハノッチ部の直線部、 ３…ウェーハエッジ部、 １１…第１の主面、１２…第２の主面、 １３…ウェーハの周縁部、２１…第１の傾斜部、２２…第２の傾斜部、２３…端部、 Ｗ…ウェーハ。

【要約】

【課題】半導体ウェーハ製造における鏡面面取り工程でのウェーハノッチ部の研磨レートに起因するウェーハノッチ部の表面粗さの悪化を抑制することができる半導体ウェーハの製造方法を提供すること。
【解決手段】ウェーハの周縁部を研削して、ウェーハエッジ部及びウェーハノッチ部を含む面取り部を形成する面取り工程と、両面研磨工程と、鏡面面取り工程と、鏡面研磨加工工程とを含み、鏡面面取り工程が、両面研磨工程前にウェーハノッチ部を研磨する第１の鏡面面取り加工と、両面研磨工程後にウェーハノッチ部及びウェーハエッジ部を研磨する第２の鏡面面取り加工とを含み、第２の鏡面面取り加工において、ウェーハノッチ部の端面の第１の傾斜部、第２の傾斜部及び端部の全てを研磨し、ウェーハノッチ部の研磨レートを、第１の鏡面面取り加工のウェーハノッチ部の研磨レートより小さくすることを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】