JP4748968B2 - 半導体ウエーハの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエーハの製造方法に関し、例えば直径が３００ｍｍ以上となる大直径のシリコンウエーハを両面研磨工程等を経て製造する場合に、ウエーハ外周部でも高い平坦度を達成することができる半導体ウエーハの製造方法及び半導体ウエーハに関する。

半導体デバイスの製造に使用する半導体ウエーハは、例えばチョクラルスキー法により育成されたシリコン単結晶インゴットをスライスしてウエーハ形状に加工した後、面取り（研削）、ラッピング、エッチング、片面研磨、面取り部研磨（鏡面面取り）等の各工程を経て製造される。

近年、半導体デバイスの製造工程の合理化、コストの低減に伴い、ウエーハ１枚当たりのデバイスチップの収率の向上が求められている。シリコンウエーハの場合、デバイスチップの収率を向上させる方策として、大直径ウエーハの使用とともに、デバイスチップが取れない、いわゆるウエーハの外周除外領域の縮小化が進んでいる。
円形のウエーハから四角いチップを取るためには、大直径のウエーハが有利となり、従来主流であったＤＲＡＭに加え、最近のデジタル家電向けフラッシュメモリーの製造においても直径３００ｍｍウエーハが用いられ、生産量が飛躍的に伸びている。
また、ウエーハの外周除外領域は、より広い範囲からチップが取れるように従来の３ｍｍから２ｍｍへと縮小され、さらには１ｍｍの外周除外領域の要求も出始めている。

３００ｍｍの大直径シリコンウエーハの製造工程は、従来の直径２００ｍｍ以下の製造工程と異なり、より高精度なウエ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、表裏面を同時に研磨する両面研磨工程が一般的に採用されている。この場合、例えば図１５に示されるように、スライス、面取り、ラッピング（両頭研削、平面研削）、エッチング、両面研磨、鏡面面取り、最終研磨の各工程を経て鏡面状のシリコンウエーハを得ることができる。

両面研磨工程は、例えば図４に示すような装置７０を用いて行われる。この装置７０では、図５に示されるようなキャリア７５の円形孔７８内にウエーハＷを収容し、研磨布７３，７４を貼り付けた上下一対の定盤７１，７２の間に挟み込み、研磨スラリーを供給するとともに、上下の定盤７１，７２とキャリア７５を回転させることでウエーハＷの両面を同時に研磨する。

このようにして両面研磨を行う場合、ウエーハＷの外縁部（面取り部Ｃ）と、キャリア７５の円形孔７８の内側面が接触し、ウエーハＷの面取り部Ｃにキズや圧痕が発生することになる。これらのキズ等を除去するため、両面研磨後、ウエーハＷの面取り部Ｃの研磨を行うのが一般的である。
また、デバイス製造における成膜処理工程やレジスト樹脂膜塗布工程において、面取り部に酸化膜や窒化膜が形成されたり、レジスト膜が付着する場合があるが、面取り部に面粗れがあると、これらの膜成分はその後の洗浄工程等では除去されずに残留し、発塵源となるおそれがある。しかし、面取り部を鏡面化しておけば、その後付着したレジスト膜等の除去が容易となる。

面取り部の研磨を行うため、各種の研磨方法、研磨装置が提案されている。例えば、図８（Ａ）に示されるように、吸着盤１３でウエーハＷを保持し、外周に研磨布１２を貼付した回転ドラム１１に対し、傾斜させたウエーハＷの面取り部を一定圧力で押し付けて面取り部を研磨する方法が知られている（特許文献１参照）
また、図９に示されるように、回転するウエーハＷの面取り部に対し、傾斜した研磨面２１ａ，２２ａを有する研磨布２１，２２と、垂直な面を有する研磨布２４をそれぞれ押し付けて面取り部全体を研磨する方法や、図１０（Ａ）（Ｂ）に示されるように、逆カップ型の研磨布３１をウエーハＷの面取り部に押し付けて、面取り部の主面側の面取り面を研磨し、次いで、端面（最外周面）に垂直な研磨布３４を押し付けて面取り部の端面の研磨を行う方法がある。

しかし、両面研磨後、例えば図８（Ａ）に示したように研磨布１２に対してウエーハＷを傾斜させて面取り部の研磨を行うと、ウエーハ面内（主面）への研磨布の入り込みが生じ、面取り部付近における主面の一部の領域が研磨され（本発明では「過研磨」と言う）、両面研磨により作られたウエーハの外周領域の平坦度が悪化してしまう場合がある。特に研磨布としてウレタン等の軟質の樹脂からなるものを使用すると過研磨領域が生じやすく、また、図９及び図１０に示したように面取り部を研磨した場合でも、同様の過研磨領域が生じやすい。

このように両面研磨後、面取り部の研磨を行うと、従来のいずれの方式においても、主面との境界を越えた過研磨が生じやすく、過研磨はウエーハ主面の外周形状に悪影響を与えるという問題がある。特に、デバイス製造で要求されるウエーハ面内の使用領域の拡張化（外周除外領域の縮小化）に伴い、過研磨によるウエーハのフラットネスへの影響は大きくなっている。

国際公開ＷＯ２００２／００５３３７号公報

本発明は、半導体ウエーハを製造する際、両面研磨工程で生じる面取り部のキズ等を除去するとともに、面取り部の研磨による主面外周部の過研磨の発生を抑制し、面取り部付近でも高い平坦度を有する半導体ウエーハの製造方法及び半導体ウエーハを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明によれば、半導体ウエーハを製造する方法であって、少なくとも、両面研磨工程と面取り部研磨工程とを含み、第１の面取り部研磨工程として、少なくとも研磨布に対して前記ウエーハの面取り部における各主面側の面取り面を接触させて面取り部の研磨を行い、その後両面研磨を行った後、第２の面取り部研磨工程として、少なくとも研磨布に対して前記ウエーハの面取り部の端面を接触させ、かつ、該ウエーハの両主面を研磨布に接触させないようにして面取り部の研磨を行うことを特徴とする半導体ウエーハの製造方法が提供される。

このように半導体ウエーハの面取り部における各主面側の面取り面を研磨した後、両面研磨を行い、その後面取り部の端面の研磨を行えば、両面研磨工程において発生した面取り部のキズ等を確実に除去することができる上、面取り部付近における両主面の過研磨が効果的に抑制されるため、両面研磨により作られた主面の平坦な形状が維持された半導体ウエーハを製造することができる。

この場合、前記半導体ウエーハは、シリコンウエーハが好ましい。
シリコンウエーハは半導体デバイスの材料として最も需要が高く、特に近年量産されている直径３００ｍｍ以上に及ぶ大直径のシリコンウエーハの製造では一般的に両面研磨が行われるので、本発明が特に有効となる。

また、前記第１の面取り部研磨工程において、前記面取り部の各主面側の面取り面のみ研磨することが好ましく、前記第２の面取り部研磨工程において、前記面取り部の端面のみ研磨することが好ましい。
このように第１の面取り部研磨工程では、面取り部の各主面側の面取り面のみ研磨し、第２の面取り部研磨工程では、面取り部の端面のみ研磨するようにすれば、効率的に面取り部を研磨することができ、また、面取り部と主面との境を越えた過研磨をより確実に防ぐことができる。

また、面取り部の具体的な研磨方法としては、前記第１の面取り部研磨工程において、前記研磨布の研磨面に対して前記ウエーハを４０〜５０°の範囲内の角度で傾斜させて前記面取り部の研磨を行い、前記第２の面取り部研磨工程において、前記研磨布の研磨面に対して前記ウエーハを垂直にして前記面取り部の研磨を行うことができる。
各面取り部研磨工程において、上記のように研磨布の研磨面に対してウエーハを所定の角度で接触させて面取り部の研磨を行えば、面取り部における所定の面を容易にかつ確実に研磨することができる。

前記第１の面取り部研磨工程で用いる研磨布と、前記第２の面取り部研磨工程で用いる研磨布として、それぞれ異なるものを用いることが好ましい。
本発明では面取り部の研磨を２段階に分けて別々の面を研磨するので、各工程において専用のものを用いれば、面取り部における所定の面を効率的に研磨することができる。

さらに、本発明では、半導体ウエーハであって、両面及び面取り部が研磨されており、かつ、ロールオフ量が０．５μｍ以下であることを特徴とする半導体ウエーハが提供される。
前記のように、両面研磨の前後で面取り部研磨を分けて行う本発明の方法によれば、過研磨を効果的に防ぐことができ、例えば、直径３００ｍｍ以上であり、ロールオフ量が０．５μｍ以下に抑えられた両面研磨シリコンウエーハを提供することもできる。

本発明によれば、半導体ウエーハを製造する際、両面研磨の前後に分けて面取り部の所定の面を研磨するため、面取り部のキズ等を確実に除去できるとともに、ウエーハの面取り部付近における両主面の過研磨を効果的に抑制することができ、両面研磨で作られた平坦な形状を維持することができる。従って、現在要求されている２ｍｍの外周除外領域だけでなく、今後要求される１ｍｍの外周除外領域も満たすことも可能な外周形状の優れた半導体ウエーハを製造することができる。

以下、添付の図面に基づいて本発明について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。
本発明者らはシリコンウエーハの両面研磨を行った後、面取り部の研磨を行った場合のウエーハの外周形状について調査を行った。

ウエーハのフラットネスを評価する場合、従来行われているＳＦＱＲやＳＢＩＲで定義されるサイトフラットネスでは、図１７に示されるような所定の大きさのセル１００に分けて評価を行うため、面取り部付近の外周形状を正確に把握することができない。
そこで、最近ではウエーハの外周形状を高精度に評価するため、ロールオフと呼ばれる評価基準が採用されつつある。ロールオフというパラメータは、ウエーハの外周部の形状を直接測定し、高精度に評価することができる。なお、ロールオフの定義については標準化団体で標準化が進められつつあるが、例えば図１９に示されるように、ウエーハ表面に対し、プリズム９０を介してレーザ光を照射し、反射光をＣＣＤ９１で受けることにより測定する方法がある。そして表面プロファイルから基準線を算出し、基準線との差としてロールオフ量を求めることができる。

本発明者らは、シリコンウエーハを両面研磨し、さらに面取り部の研磨を行った後のロールオフ量を測定したところ、図１８に示すような結果が得られた。ここで面取り部Ｃの幅は０．３ｍｍ程度以下であるが、主面の面取り部付近でのロールオフ量が大きいことが分かった。
さらに、面取り部研磨後の面取り部と主面との境界付近を顕微鏡で観察したところ、図１６に見られるように面取り部との境を越えたウエーハ面内での過研磨領域が観察された。
これらの調査結果から、面取り部の研磨の際、過研磨に起因したフラットネス（ロールオフ）の悪化が極めて大きいことが分かった。

そこで、本発明者らは、上記のような過研磨を効果的に防ぐ方法について鋭意研究を行ったところ、両面研磨工程の前に、ウエーハの面取り部における各主面側の面取り面を研磨布に対して接触させて面取り部の研磨を行い、その後両面研磨を行った後、少なくとも研磨布に対してウエーハの面取り部の端面を接触させ、かつ、ウエーハの両主面を研磨布に接触させないようにして面取り部の研磨を行えば、過研磨を防ぎ、ロールオフの悪化を効果的に抑制して両面研磨で生じるキズを除去することができることを見出し、本発明を完成させた。

図１は、本発明による半導体ウエーハの製造方法の工程の一例を示している。
まず、チョクラルスキー法（ＣＺ法）、浮遊帯域溶融法（ＦＺ法）等により育成したシリコン単結晶インゴットをワイヤソー等を用いてスライスしてウエーハ状とする（図１（Ａ））。

次いで、ウエーハの外縁部のワレやカケを防止するため、ウエーハの外縁の角部を研削により除去する面取り加工を行う（図１（Ｂ））。
面取り加工は、例えば図２（Ａ）に示すように、所望のウエーハ面取り形状と同じ形状を有する砥石１ａの溝２ａにウエーハ外縁部を押しつけ、保持盤３ａに保持されたウエーハＷの上面側と下面側の角と最外周部（端面）を一度に面取りして面取り部Ｃを形成することができる。
また、図２（Ｂ）に示すように、ウエーハＷと砥石の相対位置を数値制御し、逆台形形状の溝２ｂを有する砥石１ｂを用いて、溝２ｂの底面でウエーハの最外周部（端面）を研削し、溝２ｂの上側のテーパ面でウエーハＷの上面側の角を、溝２ｂの下側のテーパ面でウエーハＷの下面側の角を面取り加工することもできる。

面取り加工後、ウエーハの厚さを均一にするとともに平坦度を高めるため、ラッピングを行う（図１（Ｃ））。
なお、面取り加工の前にラッピングを行っても良い。また、ラッピングの代わりに、一対の研削砥石を用いてウエーハの両面を同時に研削する両頭研削、あるいは保持盤に固定したウエーハに対し、砥石により片面ずつ研削を行う平面研削を行うこともできる。両頭研削と平面研削の両方を行っても良い。

ラッピング等によりウエーハの表面に生じた加工歪みを除去するため、ウエーハをエッチング液に浸漬してエッチングを行う（図１（Ｄ））。
例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの水溶液を用いたアルカリエッチング、あるいはフッ酸と硝酸の混合液を用いた酸エッチングを行うことができる。

次いで、本発明では、第１の面取り研磨工程として、少なくとも研磨布に対してウエーハの面取り部における各主面側の面取り面を接触させて面取り部の研磨を行う（図１（Ｅ））。
ここで面取り部における各主面側の面取り面とは、例えば図３（Ａ）に示されるように断面が台形の面取り部Ｃでは、主面から連続し、外側に傾斜している部分Ｘ１，Ｘ２に相当する。一方、ウエーハの最外周に位置し、ウエーハＷの主面と略垂直となる部分Ｘ３は、本発明では面取り部の端面と呼ぶ。
従って、ウエーハＷが図３（Ａ）に示されるような形状の面取り部Ｃを有する場合には、第１の面取り研磨工程では、少なくとも面取り部Ｃにおける各主面側の面取り面Ｘ１，Ｘ２の研磨を行う。

このような第１の面取り研磨工程では、例えば図８（Ａ）に示したような回転ドラム１１の外周に貼り付けた外筒式の研磨布１２を使用することができる。この場合、ドラム１１とウエーハＷを所定の方向に回転させるとともに、コロイダルシリカ等を含有する研磨スラリーを供給しながら、研磨布１２の研磨面１２ａに対し、ウエーハＷを所定の角度（傾斜角度）θで傾斜させて押し付けることにより面取り部の研磨を行う。

ここで、研磨布１２の研磨面１２ａに対するウエーハＷの傾斜角度θは、面取り部の面取り面Ｘ１，Ｘ２の角度や形状にもよるが、傾斜角度θを４０°より小さくすると、研磨布１２が面取り部だけでなく、ウエーハＷの主面と接し易くなり、主面が研磨されるおそれがある。
一方、上記傾斜角度θを５０°より大きくすると、面取り面Ｘ１，Ｘ２のうち、主面に近い部分が十分研磨されず、研磨されなかった部分が、デバイス工程におけるパーティクルの発生原因となるおそれがある。従って、通常は、研磨布１２の研磨面１２ａに対してウエーハを４０〜５０°の範囲内の角度で傾斜させて面取り部の研磨を行うことが好ましい。

このとき研磨布が面取り部と主面との境界を越えて面取り部に隣接する主面の部分が研磨されてしまうが、次の両面研磨工程により平坦度を回復させることができるので、第１の面取り研磨工程において、ウエーハの主面が多少過研磨されることは許容される。
第１の面取り研磨工程では、面取り部における各主面側の面取り面Ｘ１，Ｘ２のみ研磨することが好ましいが、面取り部の端面Ｘ３を研磨しても主面の過研磨は生じないので、面取り部全体を研磨しても構わない。

なお、研磨布（研磨装置）は図８（Ａ）のような外筒式のものに限定されず、図９に示したように所定の角度で傾斜した研磨面２１ａ，２２ａを有する上下の研磨布２１，２２を用い、ウエーハＷの面取り部における両主面側の面取り面Ｘ１，Ｘ２を同時に研磨しても良い。また、図１０（Ａ）に示したような逆カップ型の研磨布３１を用いても良い。
さらに、図１１に示したような内筒式の研磨布４０を用いることもできる。このような内筒式の研磨布４０では内側に面取り部の形状に応じた溝４２が形成されており、研磨スラリーを供給するとともに、研磨布４０とウエーハＷをそれぞれ回転させて接触させることにより、面取り部における各主面側の面取り面Ｘ１，Ｘ２、あるいは面取り部全体を研磨することができる。

第１の面取り部研磨を行った後、両面研磨を行う（図１（Ｆ））。
例えば図４及び図５に示したような両面研磨装置７０を用いることができる。前記したように、この装置７０ではキャリア７５の保持孔７８内にウエーハＷを収容し、上下の定盤７１，７２に貼り付けた研磨布７３，７４の間に挟み込む。そして、研磨スラリーを供給しながらインターナルギア７６とサンギア７７とによりキャリア７５を回転させることでウエーハＷの両面を同時に研磨することができる。
このような両面研磨を行うことにより、ウエーハＷの表面粗さが改善され、平坦度を向上することができる。

また、例えば図６及び図７に示されるような両面研磨装置８０を用いることもできる。この装置８０では、研磨の際、全ての偏心アーム８２をタイミングチェーン８５を介して回転軸９０を中心に同期して回転させることにより、キャリアホルダ８８に保持されたキャリア８１が、自転せずに水平面内で小さな円を描くようにして円運動を行う。このような揺動式の両面研磨装置８０であれば小型化することができるため、比較的狭いスペースで大直径ウエーハの研磨作業を行うことができる。近年のウエーハの大直径化に伴い、このような揺動式の両面研磨装置８０も多く用いられている。

両面研磨を行った後、本発明では第２の面取り部研磨工程を行う（図１（Ｇ））。この第２の面取り部研磨工程では、少なくとも研磨布に対してウエーハの面取り部の端面Ｘ３を接触させ、かつ、ウエーハの両主面を研磨布に接触させないようにして面取り部の研磨を行う。
前記した第１の両面研磨工程により、面取り部における各主面側の面取り面Ｘ１，Ｘ２は既に研磨されているので、第２の面取り部研磨工程において、研磨布に対してウエーハの面取り部の端面Ｘ３を接触させて研磨を行えば、両面研磨工程におけるキャリアとの接触により生じた面取り部のキズ等が除去され、面取り部全体が研磨されたものとなる。

このとき、第２の面取り部研磨工程では、研磨布がウエーハＷの主面に接触した状態で研磨が行われると、面取り部との境界付近で過研磨が生じ、ウエーハＷの外周形状の悪化の原因となる。従って、ウエーハＷの両主面を研磨布に接触させないようにして面取り部の研磨を行う。
例えば、図１２に示されるように端面用の研磨布５１の研磨面５１ａに対してウエーハＷを垂直にして面取り部を研磨する。これにより、ウエーハＷの両主面が研磨布５１と接触することを避けるとともに、ウエーハＷの面取り部の端面Ｘ３は研磨布５１と確実に接触して少なくとも面取り部の端面Ｘ３を研磨することができる。従って、主面の両面研磨工程で生じる端面のキズを確実に除去することができる。
また、図１３に示したような研磨布６１を用いて面取り部の研磨を行ってもよい。ウエーハＷの周囲に配置した複数の研磨布６１を同期して回転させ、各研磨布６１をウエーハＷの面取り部の端面Ｘ３と接触させることで効率的に研磨を行うことができる。

なお、第２の面取り部研磨工程を行う場合、面取り部の端面Ｘ３のみ研磨することが好ましいが、研磨布の沈み込み等により、面取り部の面取り面Ｘ１，Ｘ２も研磨布と接触することがありうる。面取り面Ｘ１，Ｘ２は第１の面取り部研磨工程で研磨されているので、必ずしもここで研磨される必要はないが、ウエーハＷの主面さえ研磨布と接触しなければ、過研磨は生じず、特に問題は無いし、両面研磨で生じるキズもより確実に除去することができる。

ところで、面取り加工により形成されたウエーハの面取り部の断面形状は、図３（Ａ）に示したような直線部分からなる台形に限定されず、例えば図３（Ｂ）に示したように最外周部が曲面となる場合もある。このような形状の面取り部の場合、本発明で言う面取り部における各主面側の面取り面とは、各主面に続いてそれぞれ傾斜する部分Ｘ１，Ｘ２が相当し、それより外側の曲面部分を端面とすることができる。

また、面取り部の断面形状が例えば半円形あるいは半楕円形等、面取り部における各主面側の面取り面と端面との境界がはっきりしない場合もあり得る。この場合、両面研磨工程においてキャリアとの接触により面取り部のキズ等が生じ得る領域を面取り部の端面と定めれば良い。具体的には、面取り部の幅は通常０．３ｍｍ程度であるので、面取り部において、例えば外側０．１ｍｍの領域を端面とし、それよりも内側の領域を主面側の面取り面とすることができる。
そして、面取り部の未研磨部が最終的に残らないように、第１の面取り部研磨工程では各主面から続く面取り部の主面側の面取り面を研磨し、両面研磨後、第２の面取り部研磨工程において面取り部の端面を研磨することにより、前工程の両面研磨でキャリアとの接触により生じた面取り部のキズ等を除去することができる。

第２の面取り部研磨工程で用いる研磨布としては、面取り部において研磨する面が第１の面取り部研磨工程とは異なるので、専用のものを用いることが好ましい。ただし、例えば、図８（Ａ）（Ｂ）に示したような外筒式の研磨布１２を兼用し、各工程において研磨布１２に対するウエーハＷの角度を調整してそれぞれ面取り部の研磨を行うこともできる。

第２の面取り部研磨工程を行った後、最終研磨を行う（図１（Ｈ））。このような最終研磨は、例えばウエーハの片面を吸着保持し、研磨スラリーを供給しながらデバイスを形成する側のみを片面研磨することができる。ウエーハをワックス等の接着剤を介してプレートに貼り付けて片面研磨を行っても良い。なお、この最終研磨で研磨代が多くなると、ウエーハの外周領域の平坦度の悪化を招くおそれがあるので、研磨代は２μｍ以下、特に１μｍ程度とするのが好ましい。

以上のような工程を経てシリコンウエーハを製造すれば、両面研磨工程で生じた面取り部のキズ等は除去され、また、面取り部付近の主面の過研磨は防止される。従って、面取り部付近においても、両面研磨により作り込まれたフラットネスが維持された高平坦度の鏡面シリコンウエーハを製造することができる。

以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
（実施例）
スライス、面取り、ラッピング、エッチングの各処理を順次行って得た直径３００ｍｍのシリコンウエーハに対し、第１の面取り部研磨工程として、研磨布に対してウエーハの面取り部における各主面側の面取り面を接触させて面取り部の研磨を行った。この第１の面取り部研磨では、スピードファム社製ＩＶ型鏡面面取り機を使用し、図８（Ａ）に示すように研磨布の研磨面に対してウエーハを４５°傾斜させて面取り部の研磨を行った。

第１の面取り部研磨工程後、図６に示したような両面研磨装置を用いて両面研磨を行いった。
両面研磨後、さらに第２の面取り部研磨工程を行った。第２の面取り部研磨工程では、図８（Ｂ）に示すように研磨布の研磨面に対してウエーハを垂直にすることにより、研磨布に対してウエーハの面取り部の端面を接触させ、かつ、ウエーハの両主面を研磨布に接触させないようにして面取り部の研磨を行った。

なお、第１及び第２の面取り部研磨工程では、研磨パッドとしてはロデール社製ＳＵＢＡ４００を使用し、研磨剤として日産化学社製のＡＪ１３２５をベースとしてｐＨ１１．０に調整した研磨スラリーを２リットル／分の流量で供給し、研磨荷重を２．０ｋｇｆとして面取り部の研磨を行った。
さらに、第２の面取り部研磨後、片面研磨装置を用い、ウエーハの片面に対して最終研磨を施した。この最終研磨では、面取り部研磨工程で用いたスラリーと同じものを供給し、研磨代が１μｍ程度となるように行った。

両面研磨後、第２の面取り部研磨工程後、さらに最終研磨後のそれぞれにおいてロールオフ測定を行った。ロールオフ測定には、図１９に示したようなロールオフ測定機（コベルコ科研社製、ＬＥＲ−３１０Ｍ）を使用した。測定条件は、ウエーハ端面から３ｍｍから６ｍｍの領域を最小自乗法により算出した基準外挿線を基準に、ウエーハ端面から１ｍｍの位置のロールオフ量を計測した。

（比較例）
スライス、面取り、ラップ、エッチング、両面研磨の各処理を順次行って得たウエーハに対し、面取り部研磨を行った。面取り部研磨は、図８（Ａ）に示すような回転ドラムの周囲に研磨布を貼り付けた鏡面面取り機（スピードファム社製ＩＶ型）を用いて行った。面取り部研磨後、さらに実施例と同様に、ウエーハの片面に対して最終研磨を施した。
両面研磨後、面取り部処理後、及び最終研磨後において、ウエーハのロールオフをそれぞれ測定した。

実施例及び比較例で測定したロールオフ量をそれぞれ図１４（Ａ）（Ｂ）に示した。
比較例（図１４（Ｂ））では、両面研磨後のロールオフ量（平均値）は０．３５μｍ程度であったが、面取り部研磨後では１．７５μｍに悪化し、さらに片面最終研磨後では２．３１μｍまで悪化した。
一方、実施例（図１４（Ａ））では、両面研磨後のロールオフ量（平均値）は０．３５μｍ程度で比較例と同等であったが、第２の面取り部研磨後では約０．４μｍ、さらに片面最終研磨後でも０．４５μｍ程度に抑えられ、両面研磨後の高精度な形状をほぼ維持していることが分かった。
なお、実施例及び比較例で得た各鏡面ウエーハに対して目視検査により面取り部のキズの有無を調べたところ同等のレベルであった。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、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。
例えば、上記実施形態では、シリコンウエーハを製造する場合について説明したが、本発明は他の半導体ウエーハの製造にも適用することができる。

また、製造工程に関しては実施形態で説明したものに限定されず、例えば洗浄工程や熱処理工程を加えても良いし、あるいは、面取り加工等を既に行ったウエーハを用意し、これに本発明に係る第１の面取り研磨工程、両面研磨工程、第２の面取り研磨工程を順次行って鏡面ウエーハを製造する場合も本願発明に含まれる。

本発明に係る半導体ウエーハの製造工程の一例を示すフロー図である。 面取り加工装置の例を示す概略図である。 ウエーハの面取り部の断面形状の例を示す概略図である。 両面研磨装置の一例を示す概略断面図である。 図４の両面研磨装置におけるキャリアの配置を示す概略平面図である。 両面研磨装置の他の一例を示す概略断面図である。 図６の両面研磨装置におけるキャリアの配置を示す概略平面図である。 面取り部の研磨方法の一例を示す概略図である。 面取り部の研磨方法の他の一例を示す概略図である。 面取り部の研磨方法の他の一例を示す概略図である。 面取り部の研磨方法の他の一例を示す概略図である。 面取り部の端面の研磨方法の一例を示す概略図である。 面取り部の端面の研磨方法の他の一例を示す概略図である。 実施例及び比較例のロールオフ量を示すグラフである。（Ａ）実施例、（Ｂ）比較例 従来のシリコンウエーハの製造工程の一例を示すフロー図である。 顕微鏡で観察した過研磨領域を示す図である。 サイトフラットネスの評価におけるセルの一例を示す概略図である。 ロールオフ量を示すグラフである。 ロールオフの測定原理を示す説明図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ…面取り加工用砥石、
１２，２１，２２，３１，３４，４１，５１，６１…面取り部用研磨布、
７０，８０…両面研磨装置、 Ｗ…ウエーハ、 Ｃ…面取り部、
Ｘ１，Ｘ２…面取り部の主面側の面取り面、 Ｘ３…面取り部の端面。

Claims (5)

1. 半導体ウエーハを製造する方法であって、少なくとも、研削による面取り加工によって面取り部が形成された前記半導体ウエーハに対して行う両面研磨工程と面取り部研磨工程とを含み、第１の面取り部研磨工程として、少なくとも研磨布に対して前記ウエーハの面取り部における各主面側の面取り面を接触させて前記面取り部の各主面側の面取り面のみの研磨を行い、その後両面研磨を行った後、第２の面取り部研磨工程として、少なくとも研磨布に対して前記ウエーハの面取り部の端面を接触させ、かつ、該ウエーハの両主面を研磨布に接触させないようにして面取り部の研磨を行い、前記面取り部の端面のみ研磨することを特徴とする半導体ウエーハの製造方法。
2. 前記半導体ウエーハは、シリコンウエーハであることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウエーハの製造方法。
3. 前記第１の面取り部研磨工程において、前記研磨布の研磨面に対して前記ウエーハを４０〜５０°の範囲内の角度で傾斜させて前記面取り部の研磨を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体ウエーハの製造方法。
4. 前記第２の面取り部研磨工程において、前記研磨布の研磨面に対して前記ウエーハを垂直にして前記面取り部の研磨を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の半導体ウエーハの製造方法。
5. 前記第１の面取り部研磨工程で用いる研磨布と、前記第２の面取り部研磨工程で用いる研磨布として、それぞれ異なるものを用いることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の半導体ウエーハの製造方法。

Images