JPH0684856A - Semiconductor substrate and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor substrate and manufacturing method thereofInfo
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- JPH0684856A JPH0684856A JP23225492A JP23225492A JPH0684856A JP H0684856 A JPH0684856 A JP H0684856A JP 23225492 A JP23225492 A JP 23225492A JP 23225492 A JP23225492 A JP 23225492A JP H0684856 A JPH0684856 A JP H0684856A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超清浄度を必要とする半導体装置製造工程に
半導体基板からダスト汚染を持込まず、製品特性に悪影
響を及ぼすことのない半導体基板およびその製造方法を
提供する。
【構成】 半導体基板は側面を含む全面が鏡面化されて
いる。この半導体基板を製造するには、エッチング後の
半導体基板の端面に、この面に平行な面を有する可撓性
円板上に設けられた鏡面研摩部材を回転させながら接触
させることにより端面の鏡面研摩を行う工程と、前記可
撓性円板の回転軸を前記半導体基板に平行でかつオフセ
ットされた位置に置き、前記半導体基板の中心方向へ圧
力をかけることにより前記可撓性円板をたわませて前記
面取り加工を行った面の鏡面研摩を行う工程と、前記半
導体基板の表面の鏡面研摩を行う工程と、前記半導体基
板の裏面の鏡面研摩を行う工程とを備える。
(57) [Summary] [Object] To provide a semiconductor substrate and a manufacturing method thereof which do not bring dust contamination from the semiconductor substrate into a semiconductor device manufacturing process requiring ultra-cleanliness and do not adversely affect product characteristics. [Structure] The entire surface of the semiconductor substrate including the side surfaces is mirror-finished. To manufacture this semiconductor substrate, the end surface of the etched semiconductor substrate is rotated and brought into contact with a mirror polishing member provided on a flexible disk having a surface parallel to this surface, thereby forming a mirror surface of the end surface. The step of performing polishing and placing the rotation axis of the flexible disk parallel to and offset from the semiconductor substrate, and applying pressure toward the center of the semiconductor substrate, the flexible disk is bent. The method includes the steps of bending and performing mirror-polishing on the chamfered surface, mirror-polishing the front surface of the semiconductor substrate, and mirror-polishing the back surface of the semiconductor substrate.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は超LSI等に使用する、
シリコン、ガリウムヒ素等の半導体基板およびその製造
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is used in VLSIs,
The present invention relates to a semiconductor substrate made of silicon, gallium arsenide or the like and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】超LSI等の高集積半導体装置の製造に
あつてはダストの多少が歩留まりに大きな影響を与え
る。このため、半導体装置の製造に使用する半導体基板
(ウェーハ)は、ダストのない超清浄度を必要とする。
このような超清浄度を得るために、通常その表面仕上げ
は、片面が鏡面、他面はラップ加工後にエッチングを行
った面になっている。また、ウェーハの割れ防止、ダス
ト防止の為に、エッジ部に面取り(ベベル)加工を加え
ている。さらに、エッジ部を鏡面仕上げにすることも提
案されている(例えば特願昭59−58827号、特願
昭59−107520号)。2. Description of the Related Art In manufacturing highly integrated semiconductor devices such as VLSI, the amount of dust has a great influence on the yield. For this reason, a semiconductor substrate (wafer) used for manufacturing a semiconductor device requires dust-free super cleanliness.
In order to obtain such ultra-cleanliness, the surface finish is usually a mirror surface on one side and an etched surface on the other side. In addition, chamfering (beveling) is added to the edge to prevent cracking and dust on the wafer. Further, it has been proposed that the edge portion be mirror-finished (for example, Japanese Patent Application Nos. 59-58827 and 59-107520).
【0003】図8に通常の半導体基板の加工工程を示
す。FIG. 8 shows a normal semiconductor substrate processing step.
【0004】同図によれば、まず、シリコンインゴット
1の周囲面を砥石2を用いて外径研削を行い(図8
(1))、次に、結晶方位を確認の上、回転砥石3をト
ラバースさせて研削し、オリエンテーションフラット1
aを形成する(図8(2))。次に、全体を樹脂4で台
(図示せず)に接着固定し(図8(3))、中空円盤状
のダイヤモンドブレード5を用いてシリコンインゴット
1を薄くスライスしてウェーハ6を得る(図8
(4))。このとき、前述したようにシリコンインゴッ
トは接着によって台に固定されているため、スライスさ
れたウェーハ6がばらばらになることはない。As shown in FIG. 8, first, the outer peripheral surface of the silicon ingot 1 is ground using a grindstone 2 (see FIG. 8).
(1)) Next, after confirming the crystal orientation, the rotary grindstone 3 is traversed and ground to obtain an orientation flat 1
a is formed (FIG. 8 (2)). Next, the whole is adhered and fixed to a stand (not shown) with resin 4 (FIG. 8 (3)), and the silicon ingot 1 is thinly sliced using the hollow disk-shaped diamond blade 5 to obtain the wafer 6 (FIG. 8
(4)). At this time, as described above, since the silicon ingot is fixed to the table by adhesion, the sliced wafer 6 does not come apart.
【0005】このウェーハ6は回転チャック12に固定
し、側端面のエッジを回転砥石で除去して丸みをつける
べべリング加工が行われる(図8(5))。続いてウェ
ーハ6はラッピング装置10のキャリア11にセットさ
れ、遊星運動機構による複雑な回転動作により表面研磨
が行われる(図8(6))。This wafer 6 is fixed to the rotary chuck 12, and the edges of the side end faces are removed by a rotary grindstone to beveled for rounding (FIG. 8 (5)). Subsequently, the wafer 6 is set on the carrier 11 of the lapping apparatus 10, and the surface is polished by the complicated rotation operation by the planetary motion mechanism (FIG. 8 (6)).
【0006】次にエッチング液13中でエッチングを行
い(図8(7))、さらにウェーハ6を鏡面加工を行う
面を上にしてプレート14上にろう等で接着し(図8
(8))、プレート14を反転させて鏡面加工面がター
ンテーブル15の上面に接触するように置き、プレート
14およびターンテーブル15をそれぞれ回転させるこ
とによりウェーハ6の片面を鏡面加工する(図8
(9))。Next, etching is performed in the etching solution 13 (FIG. 8 (7)), and the wafer 6 is bonded on the plate 14 with a solder or the like with the surface to be mirror-finished facing up (FIG. 8).
(8)), the plate 14 is inverted and placed so that the mirror-finished surface comes into contact with the upper surface of the turntable 15, and the plate 14 and the turntable 15 are rotated to mirror-finish one surface of the wafer 6 (FIG. 8).
(9)).
【0007】ところで、超LSIデバイスに代表される
半導体素子は、高性能化、高密度化がさらに進行してお
り、このような半導体素子の製造プロセスは、クラス1
0など超清浄度化が必要である。このため、使用する薬
品、水、ガス等の全てについても同様な超清浄化が必要
である他、素子を作り込む半導体基板自体も同様の高い
清浄度が必要とされる。By the way, semiconductor elements typified by VLSI devices have been further improved in performance and density, and the manufacturing process of such semiconductor elements is classified into Class 1
Ultra cleanliness such as 0 is required. Therefore, the same ultra-cleaning is required for all chemicals, water, gas, etc. to be used, and the semiconductor substrate itself in which the element is built also needs the same high degree of cleanliness.
【0008】この半導体基板の表面清浄度を評価する方
法の主なものとしては、種々の機器分析による元素同定
法と、半導体基板表面に光を投射したときの反射光を用
いるダスト検出法があるが、簡便性と、高性能性から、
日常的には後者が多用される。Main methods for evaluating the surface cleanliness of the semiconductor substrate include an element identification method by various instrumental analysis and a dust detection method using reflected light when light is projected on the semiconductor substrate surface. However, because of its simplicity and high performance,
The latter is often used on a daily basis.
【0009】反射光によるダスト検出(以下斜光検査と
いう)は、その原理から表面が完全鏡面である事が必要
条件であり、この観点から基板の鏡面化が行われてい
る。この鏡面条件については、JIS H0614に
「シリコン鏡面ウェーハの外観検査」が制定され、「周
囲が10ルックスの暗室で、3000ルックス以上の平
行光線を試料面にあて、且つ、その場所の光束を1ルー
メンに調節して、試料表面を肉眼で観察する」ことが検
査基準として規定されている。From the principle, dust detection by reflected light (hereinafter referred to as oblique light inspection) requires that the surface be a perfect mirror surface, and from this viewpoint, the substrate is made a mirror surface. Regarding this mirror surface condition, "Appearance inspection of silicon mirror surface wafer" was established in JIS H0614, "In a dark room with a circumference of 10 lux, a parallel light beam of 3000 lux or more was applied to the sample surface, and the light flux at that location was set to 1". It is defined as the inspection standard that "the lumen is adjusted and the sample surface is observed with the naked eye."
【0010】この方法によって判別される鏡面上のダス
ト基準における最高のものは0.3μm以上のダストが
10個/基板以下というものである。The highest standard of dust on the mirror surface determined by this method is that the number of dust particles of 0.3 μm or more is 10 / substrate or less.
【0011】半導体装置の製造工程においては、基板メ
ーカーにおいて厳格に検査された基板を清浄度が維持さ
れるように設計された高品質容器に封入して納入された
ものが投入される。一般的には、25枚が1つのカセッ
トに配分される。In the manufacturing process of a semiconductor device, a substrate that has been rigorously inspected by a substrate manufacturer is enclosed in a high-quality container designed to maintain cleanliness, and delivered. Generally, 25 sheets are distributed to one cassette.
【0012】基板表面に付着していたダストは、製造工
程に於ける清浄薬液によって、液中に浮遊させられ、水
洗により棄て去られる。しかし、基板表面のダストが多
い場合は、浮遊したダストが再び基板表面に付着する逆
汚染が発生する。したがって、この逆汚染を防止するべ
く、半導体装置製造工程への投入基板のダスト基準は厳
しく抑えられている。Dust adhering to the surface of the substrate is suspended in the liquid by the cleaning chemical liquid used in the manufacturing process, and discarded by washing with water. However, when the amount of dust on the surface of the substrate is large, reverse contamination occurs in which the suspended dust adheres to the surface of the substrate again. Therefore, in order to prevent the reverse contamination, the dust standard of the substrate input to the semiconductor device manufacturing process is strictly controlled.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ダスト
基準を厳しく管理しようとした場合、前述した斜光法に
よるダスト検査は、背景が完全鏡面であることを必要と
するにもかかわらず、基板の裏面の検査は面がラップ加
工後のエッチ面であって鏡面とは程遠い粗さとなってい
るために測定不能である。However, when the dust standard is strictly controlled, the dust inspection by the oblique light method described above requires that the background be a perfect mirror surface, but the back surface of the substrate is The inspection cannot be performed because the surface is an etched surface after lapping and has a roughness far from a mirror surface.
【0014】また、基板の検査は、寸法検査、外観検査
など、10数項目にわたって行わなければならないが、
全ての検査は裏面を支持して表面について行われること
になっており、真空チャック、ステージ、テーブル、そ
の他が検査の都度基板裏面に接触することとなるため、
ダスト汚染が増えると共に、衝撃により裏面の凹凸にお
ける山が崩れてダスト発生を増強する結果となってい
る。In addition, the inspection of the board must be carried out over ten or more items such as dimension inspection and appearance inspection.
All inspections are supposed to be performed on the front surface while supporting the back surface, and the vacuum chuck, stage, table, etc. will contact the back surface of the substrate each time the inspection is performed.
As the dust pollution increases, the impact causes the bumps on the back surface to collapse, increasing the dust generation.
【0015】これらのダストは、付着しているか否か判
別する方法がないため、基板メーカーから半導体装置製
造メーカーに何の制限も受けずにそのまま移動し、半導
体装置製造メーカーの歩留りに影響を与えてしまうとい
う問題がある。Since there is no method for determining whether or not these dusts are attached, the dusts move from the substrate manufacturer to the semiconductor device manufacturer without any restrictions, which affects the yield of the semiconductor device manufacturer. There is a problem that it will end up.
【0016】また、半導体基板には図9に示すような、
一方の面に拡散層6bを有するいわゆる拡散基板がある
が、従来方法によって製造された拡散基板は、その拡散
面(裏面)6bで微小なヒビ割れ7が起っている為、密
閉ケースに封入して輸送を行う途中に粉として基板から
離れ、表面の鏡面に付着する。これは、通常、ダストと
してカウントされるが、封入前は100個/基板以下の
ダストが輸送後、500〜1000個/基板に著しく増
加することが知られている。On the semiconductor substrate, as shown in FIG.
Although there is a so-called diffusion substrate having a diffusion layer 6b on one surface, a diffusion substrate manufactured by a conventional method has a small crack 7 on its diffusion surface (rear surface) 6b, and thus is enclosed in a sealed case. During the transportation, the powder separates from the substrate and adheres to the mirror surface of the surface. This is usually counted as dust, but it is known that before encapsulation, 100 or less dusts are significantly increased to 500 to 1000 per substrate after transportation.
【0017】さらに、このような拡散基板が製造工程に
投入された場合、図10に示すように、最初の熱プロセ
スを通る時に裏面からはがれたカケラが表面の鏡面に付
着することがある。この場合、特にベースP+層やコレ
クタN−層上に付着した場合、不純物としてのリンが非
拡散層内に拡散されることになり、素子特性としてのI
CBO (コレクタ、ベース間のリーク電流)不良が多発す
るという問題がある。Further, when such a diffusion substrate is put into a manufacturing process, as shown in FIG. 10, when it passes through the first thermal process, a scraper peeled off from the back surface may adhere to the mirror surface of the front surface. In this case, phosphorus, which is an impurity, is diffused into the non-diffusion layer, especially when it adheres to the base P + layer or the collector N − layer, and I as an element characteristic is obtained.
There is a problem that many CBO (leakage current between collector and base) defects occur.
【0018】本発明は、上述した従来の半導体基板に伴
う問題を解決するためになされたもので、超清浄度を必
要とする半導体装置製造工程に半導体基板からダスト汚
染を持込まず、製品特性に悪影響を及ぼすことのない半
導体基板およびその製造方法を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in order to solve the problems associated with the conventional semiconductor substrate described above, and does not introduce dust contamination from the semiconductor substrate into the semiconductor device manufacturing process that requires ultra-cleanliness. An object of the present invention is to provide a semiconductor substrate that does not adversely affect and a method for manufacturing the same.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】本発明にかかる半導体基
板によれば、側面を含む全面が鏡面化された半導体基板
が提供される。According to the semiconductor substrate of the present invention, there is provided a semiconductor substrate in which the entire surface including side surfaces is mirror-finished.
【0020】また、本発明にかかる半導体基板の製造方
法によれば、半導体インゴットをブレードを用いてスラ
イスする工程と、スライスされた半導体基板の端面の角
を除去する面取り加工を行う工程と、前記半導体基板を
ラッピングする工程と、全体をエッチングする工程と、
エッチング後の半導体基板の端面に、この面に平行な面
を有する可撓性円板上に設けられた鏡面研摩部材を回転
させながら接触させることにより端面の鏡面研摩を行う
工程と、前記可撓性円板の回転軸を前記半導体基板に平
行でかつオフセットされた位置に置き、前記半導体基板
の中心方向へ圧力をかけることにより前記可撓性円板を
たわませて前記面取り加工を行った面の鏡面研摩を行う
工程と、前記半導体基板の表面の鏡面研摩を行う工程
と、前記半導体基板の裏面の鏡面研摩を行う工程とを備
えたことを特徴としている。Further, according to the method of manufacturing a semiconductor substrate of the present invention, a step of slicing the semiconductor ingot with a blade, a step of performing a chamfering process for removing a corner of an end face of the sliced semiconductor substrate, A step of lapping the semiconductor substrate, a step of etching the whole,
A step of performing mirror-polishing of the end surface by rotating the mirror-polishing member, which is provided on a flexible disk having a surface parallel to this surface, to the end surface of the semiconductor substrate after etching; The rotation axis of the flexible disk is placed at a position parallel to and offset from the semiconductor substrate, and pressure is applied toward the center of the semiconductor substrate to bend the flexible disk to perform the chamfering process. It is characterized by including a step of performing mirror-polishing of the surface, a step of performing mirror-polishing of the surface of the semiconductor substrate, and a step of performing mirror-polishing of the back surface of the semiconductor substrate.
【0021】[0021]
【作用】このような半導体基板では半導体基板の素子作
り込み面(表面)が完全な鏡面になっている他に、この
面より連なる側端面及び裏面にも表面と同等の鏡面が施
されている。In such a semiconductor substrate, in addition to the element-fabricated surface (front surface) of the semiconductor substrate being a perfect mirror surface, the side end surface and the back surface connected to this surface are also mirror surfaces equivalent to the surface. .
【0022】この様にすべての面が鏡面化された基板で
は、斜光検査法により、全表面のダストを目視検査する
事が可能であるので、素子形成工程にダストを持込まな
い。また、検査工程や半導体装置製造工程における取扱
い時にダスト発生が非常に少なく、歩留まりが向上す
る。In the substrate in which all the surfaces are mirror-finished in this manner, it is possible to visually inspect the dust on the entire surface by the oblique light inspection method, so that the dust is not introduced into the element forming process. In addition, the amount of dust generated during handling in the inspection process and the semiconductor device manufacturing process is very small, and the yield is improved.
【0023】[0023]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例のいく
つかを詳細に説明する。 (実施例1)図1は本発明にかかる半導体基板20の表
面状態を示す断面図であり、説明の都合上縦方向のスケ
ールを拡大してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing a surface state of a semiconductor substrate 20 according to the present invention, and a vertical scale is enlarged for convenience of explanation.
【0024】同図に示されるように、基板20の表面2
1、裏面22、側端面23、面取り(ベベル)面24の
いずれもが鏡面となっている。As shown in the figure, the surface 2 of the substrate 20 is
1, the back surface 22, the side end surface 23, and the chamfer (bevel) surface 24 are all mirror surfaces.
【0025】図2は本発明にかかる半導体基板の製造工
程の主要部分を示すフローチャートである。図2に示さ
れるように、本発明の半導体基板は、外径研削(ステッ
プS101)、オリエンテーションフラット研削(ステ
ップS102)、スライシング(ステップS103)、
ベベリング(ステップS104)、ラッピング(ステッ
プS105)、エッチング(ステップS106)までは
図8に示された従来と同じ工程に従うが、その後、側端
面鏡面研摩(ステップS107)およびベベリング部鏡
面研摩(ステップS108)を行い、さらに表面ポリッ
シング(ステップS109)および裏面ポリッシング
(ステップS110)を行うようにしている。FIG. 2 is a flow chart showing the main part of the semiconductor substrate manufacturing process according to the present invention. As shown in FIG. 2, the semiconductor substrate of the present invention has outer diameter grinding (step S101), orientation flat grinding (step S102), slicing (step S103),
Up to the beveling (step S104), the lapping (step S105), and the etching (step S106), the same process as the conventional process shown in FIG. 8 is performed. ) Is performed, and further front surface polishing (step S109) and back surface polishing (step S110) are performed.
【0026】図3は本発明にかかる半導体基板の製造方
法の特徴部分の一部を示す工程別断面図であり、図2に
おけるステップS107の側端面鏡面研摩およびステッ
プS108のベベリング部鏡面研摩について示してい
る。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of the characteristic part of the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention, showing the side surface mirror polishing at step S107 and the beveling mirror polishing at step S108 in FIG. ing.
【0027】ここで用いる半導体基板6は、結晶方位
(100)±1°を有し、直径125±0.5mm、厚さ
700±20μm、平行度5μm、反り5μmの諸元を
有している。また、リンをドープしたNタイプであり、
抵抗8.0〜12.0Ωμm、無転位、酸素濃度1.6
×1018/cm3 となっている。さらに、この半導体基板
には方位<110>±1°で長さ30−35mmのオリエ
ンテーションフラット6fが形成されている。The semiconductor substrate 6 used here has a crystal orientation of (100) ± 1 °, a diameter of 125 ± 0.5 mm, a thickness of 700 ± 20 μm, a parallelism of 5 μm, and a warp of 5 μm. . Also, it is an N type doped with phosphorus,
Resistance 8.0-12.0 Ωμm, dislocation free, oxygen concentration 1.6
It is × 10 18 / cm 3 . Further, an orientation flat 6f having a length of 30-35 mm and an orientation of <110> ± 1 ° is formed on this semiconductor substrate.
【0028】図4は図3の加工を行うための装置の斜視
図である。FIG. 4 is a perspective view of an apparatus for performing the processing shown in FIG.
【0029】半導体基板を支持して回転させるチャック
25の上面には半導体基板6が取り付けられるようにな
っており、このチャックの側方には回転軸28a、28
bが半導体基板面に平行でかつチャック25の回転中心
の直上を通るように対向して配設された一対の可撓性円
板26a、26bが設けられ、この可撓性円板26a、
26b上には研摩布である鏡面研摩用パッド27a、2
7bが取り付けられている。可撓性円板26a、26b
は例えばバネ性薄鋼円板である。また、一対の可撓性円
板26a、26bの回転軸28a、28bは、一方(2
4b)が半導体基板6より上に、他方(28a)が半導
体基板より下に位置するようにされる。さらに、可撓性
円板26a、26bはその回転軸28a、28bに沿っ
て前進、後退が可能となっている。The semiconductor substrate 6 is mounted on the upper surface of a chuck 25 for supporting and rotating the semiconductor substrate, and the rotating shafts 28a, 28 are provided on the sides of the chuck.
A pair of flexible discs 26a and 26b are provided so that b is parallel to the semiconductor substrate surface and passes directly above the center of rotation of the chuck 25, and the flexible discs 26a and 26b are provided.
Mirror polishing pads 27a, 2 which are polishing cloths are provided on 26b.
7b is attached. Flexible discs 26a, 26b
Is, for example, a thin spring steel disk. Further, the rotary shafts 28a and 28b of the pair of flexible discs 26a and 26b have one (2
4b) is located above the semiconductor substrate 6, and the other (28a) is located below the semiconductor substrate. Further, the flexible discs 26a and 26b can be moved forward and backward along the rotation shafts 28a and 28b.
【0030】この装置を用いた鏡面研摩を図3を用いて
説明すると、チャック25に保持された半導体基板6は
所定の回転数で回転され、半導体基板6の上方からは鏡
面用研摩剤、例えばアルミナ、炭化シリコン、酸化シリ
コン等が供給される(図示せず)(図3(a))。この
状態で可撓性円板26a、26bを回転させつつ半導体
基板6に近づけて接触させ、軽く圧力を加えて2分間端
面の研摩を行う(図3(b))。これにより、半導体基
板の側端面の研摩が行われる。なお、可撓性円板の可撓
性により、オリエンテーションフラット6f部分の端面
にも追随し、良好に研摩が可能である。Mirror polishing using this apparatus will be described with reference to FIG. 3. The semiconductor substrate 6 held by the chuck 25 is rotated at a predetermined number of revolutions, and a mirror surface polishing agent, for example, from above the semiconductor substrate 6. Alumina, silicon carbide, silicon oxide, etc. are supplied (not shown) (FIG. 3A). In this state, the flexible discs 26a and 26b are rotated and brought into contact with the semiconductor substrate 6 to bring them into contact with each other, and light pressure is applied to polish the end faces for 2 minutes (FIG. 3B). Thereby, the side end surface of the semiconductor substrate is polished. In addition, due to the flexibility of the flexible disk, the end face of the orientation flat 6f portion can be followed and excellent polishing can be performed.
【0031】続いてさらに可撓性円板26a、26bを
さらに強く半導体基板の内方へ押しつけると、可撓性円
板26a、26bは図2(c)に示すように大きくたわ
み、鏡面研摩用パッド27a、27bは半導体基板6に
対して角度をもって接触するようになり、ベベリング部
の鏡面研摩が行われることになる。このベベリング部分
の鏡面研摩を3分間行い、可撓性円板26a、26bを
半導体基板から引き離せば端面研摩は終了する。Subsequently, when the flexible discs 26a and 26b are further strongly pushed inward of the semiconductor substrate, the flexible discs 26a and 26b are largely deflected as shown in FIG. 2 (c) for mirror polishing. The pads 27a and 27b come into contact with the semiconductor substrate 6 at an angle, and the beveled portion is mirror-polished. The beveled portion is mirror-polished for 3 minutes, and the flexible discs 26a and 26b are separated from the semiconductor substrate to complete the end-face polishing.
【0032】続いて、ウェーハの表面および裏面のポリ
ッシング(鏡面研摩)を図2のステップS109および
ステップS110の工程に従って行うことにより、全面
が鏡面研摩されたウェーハが得られることになる。その
後、半導体基板表面に残っている汚れ、ダストを除く為
の薬品洗浄を行って、両面共ダストのない状態とする。Subsequently, polishing (mirror polishing) of the front surface and the back surface of the wafer is performed according to the steps S109 and S110 of FIG. 2 to obtain a wafer whose entire surface is mirror-polished. After that, chemical cleaning is performed to remove the dirt and dust remaining on the surface of the semiconductor substrate, so that both sides are free from dust.
【0033】最後に、端面で半導体基板を支える保持具
を用いて支持し、表面及び裏面のダスト検査を斜光検査
法により行い、ダスト量を確認する。ダスト量が10個
/基板以下であれば、合格である。Finally, the semiconductor substrate is supported by an end face using a holder, and the front surface and the back surface are inspected by the oblique light inspection method to confirm the amount of dust. If the amount of dust is 10 pieces / substrate or less, it is passed.
【0034】図5は、従来の半導体基板と本発明による
半導体基板を各25枚ずつキャリアに入れてダスト洗浄
液を用いて洗浄した時の液中ダスト数を比較したグラフ
である。FIG. 5 is a graph comparing the number of dust particles in a liquid when 25 conventional semiconductor substrates and 25 semiconductor substrates according to the present invention are placed in a carrier and washed with a dust cleaning liquid.
【0035】同図によれば、本発明にかかる半導体基板
の液中ダストが従来に比べて顕著に減少しており、基板
表面に付着しているダストが少なくなっていることを証
明している。According to the figure, it is proved that the in-liquid dust of the semiconductor substrate according to the present invention is remarkably reduced as compared with the conventional one, and the dust adhering to the substrate surface is reduced. .
【0036】また、この様な基板に付着したダストを洗
浄液を用いて洗浄する工程では、薬液を複数回使用する
ことがある。この時、液中に浮遊したダストが多量にな
ると、ダストが再び基板表面に付着した状態で洗浄終了
となって逆汚染が発生する。図6は、本発明にかかる半
導体基板と従来の半導体基板について逆汚染の状態を比
較したグラフである。明らかに、本発明にかかる半導体
基板の逆汚染が少ないことがわかる。Further, in the step of cleaning the dust adhering to the substrate with the cleaning liquid, the chemical liquid may be used plural times. At this time, if a large amount of dust floats in the liquid, the cleaning ends with the dust adhering to the surface of the substrate again, causing reverse contamination. FIG. 6 is a graph comparing the state of reverse contamination between the semiconductor substrate according to the present invention and the conventional semiconductor substrate. Obviously, the reverse contamination of the semiconductor substrate according to the present invention is small.
【0037】さらに、実施例1によって得られた半導体
基板を超LSI製造工程に投入してそのダスト低減によ
る効果を確認したところ、表面のダストに起因するパタ
ーン不良が減少してFCN(ファンクション)歩留りが
向上するという効果が確認できた。 (実施例2)図7は本発明にかかる半導体基板の製造方
法の第2の実施例を示す工程別断面図であって、いわゆ
る拡散ウェーハに応用したものである。Furthermore, when the semiconductor substrate obtained in Example 1 was put into a VLSI manufacturing process and the effect of dust reduction was confirmed, pattern defects due to dust on the surface were reduced and FCN (function) yield was reduced. It was confirmed that the effect was improved. (Embodiment 2) FIG. 7 is a sectional view showing the second embodiment of the method for manufacturing a semiconductor substrate according to the present invention, which is applied to a so-called diffusion wafer.
【0038】この実施例で使用する半導体基板30は直
径125±0.5mm、厚さ500mm、平行度1μm、反
り5μmのラッピング加工仕上面を有している。また、
リンをドープしたNタイプであり、抵抗50〜55Ωμ
mとなっている。さらに、この半導体基板には方位<1
11>±1°で長さ30−35mmのオリエンテーション
フラットが形成されている。The semiconductor substrate 30 used in this embodiment has a lapping finish with a diameter of 125 ± 0.5 mm, a thickness of 500 mm, a parallelism of 1 μm and a warp of 5 μm. Also,
N-type doped with phosphorus, resistance 50-55Ωμ
It has become m. Furthermore, this semiconductor substrate has an orientation <1.
11> ± 1 ° and an orientation flat with a length of 30-35 mm is formed.
【0039】まず、この基板をよく洗浄し、拡散源とし
てのPSGを用いて拡散用不純物としてリンを1200
℃の高温で拡散させ、半導体基板両面に厚さ150μm
の拡散層31を形成する(図7(b))。この拡散層の
表面濃度は1020cm-3程度となっている。なお、拡散用
不純物としてボロンを用いるときは拡散源はBSGを使
用する。First, this substrate was thoroughly washed, and PSG was used as a diffusion source, and 1200 g of phosphorus was used as a diffusion impurity.
Diffusion at a high temperature of ℃
The diffusion layer 31 is formed (FIG. 7B). The surface concentration of this diffusion layer is about 10 20 cm -3 . When boron is used as the diffusion impurity, BSG is used as the diffusion source.
【0040】次に、片面の拡散層31を砥石研削により
研削し、仕上り厚さが280μになるようにする(図7
(c))。Next, the diffusion layer 31 on one surface is ground by grinding with a grindstone so that the finished thickness becomes 280 μ (FIG. 7).
(C)).
【0041】続いて、図8(6)に示した様な砥石を用
いたベベリング加工を行い、さらに図3に示した側端面
の鏡面研摩を行う。Subsequently, a beveling process using a grindstone as shown in FIG. 8 (6) is carried out, and then the side end faces shown in FIG. 3 are mirror-polished.
【0042】次に、拡散層31のない面に図8(8)
(9)にしたがったポリッシングを行って、仕上り厚さ
255μ±5μm、平行度5μmの片面鏡面加工面を得
る。Next, as shown in FIG. 8 (8), on the surface without the diffusion layer 31.
Polishing according to (9) is performed to obtain a single-sided mirror-polished surface having a finished thickness of 255 μ ± 5 μm and a parallelism of 5 μm.
【0043】次に、基板面を反転させ、拡散層31面に
図8(8)(9)にしたがったポリッシングを行って、
平行度2〜5μmの鏡面加工面を得る。Next, the surface of the substrate is reversed, and the surface of the diffusion layer 31 is polished according to FIGS.
A mirror-finished surface having a parallelism of 2 to 5 μm is obtained.
【0044】以上の工程が終了した基板について、薬品
洗浄を行い、表面、裏面共にダストフリーにし、斜光検
査によりダストが10個/基板以下である事を確認す
る。The substrate on which the above steps have been completed is subjected to chemical cleaning to make both the front surface and the back surface dust-free, and it is confirmed by oblique light inspection that the number of dust particles is 10 pieces / substrate or less.
【0045】この様にして、片面に厚さ150μの拡散
層30、表面に素子作り込み用の厚さ100μmの非拡
散層を有し、全部の面が鏡面研摩された半導体基板が得
られることになる(図7(d))。Thus, a semiconductor substrate having a diffusion layer 30 having a thickness of 150 μ on one surface and a non-diffusion layer having a thickness of 100 μm for device fabrication on the surface and having all surfaces mirror-polished can be obtained. (FIG. 7 (d)).
【0046】実施例2で得られた基板をパワー素子製造
工程に投入し、その効果を確認したところ、輸送後のダ
スト増加はほとんど変化せず、また、拡散層のかけらに
よる不要な拡散によるリーク電流などの不良の発生は見
られなかった。When the substrate obtained in Example 2 was put into a power element manufacturing process and its effect was confirmed, the increase in dust after transportation hardly changed, and leakage due to unnecessary diffusion due to a fragment of the diffusion layer. No occurrence of defects such as current was observed.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明にかかる半導体基板によれば、全
表面を鏡面加工しているため、ダストの発生が極めて少
なく、製品の信頼性と歩留り向上を達成することができ
る。According to the semiconductor substrate of the present invention, since the entire surface is mirror-finished, the generation of dust is extremely small and the product reliability and the yield can be improved.
【0048】本発明にかかる半導体基板の製造方法によ
れば、全表面について鏡面加工を行う工程を備えている
ので、確実に全表面を鏡面にした半導体基板が得られ
る。Since the semiconductor substrate manufacturing method according to the present invention includes the step of performing mirror finishing on the entire surface, it is possible to reliably obtain a semiconductor substrate having a mirror surface.
【0049】以上の実施例ではシリコンウェーハについ
て説明したが、本発明はガリウムヒ素、ガリウムリン、
インジウムリンなどの各種半導体材料を用いた半導体基
板に適用することができる。Although the silicon wafer has been described in the above embodiments, the present invention is applicable to gallium arsenide, gallium phosphide,
It can be applied to a semiconductor substrate using various semiconductor materials such as indium phosphide.
【図1】本発明にかかる半導体基板の表面を示す断面
図。FIG. 1 is a sectional view showing a surface of a semiconductor substrate according to the present invention.
【図2】本発明にかかる半導体基板の製造工程を示すフ
ローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing manufacturing steps of a semiconductor substrate according to the present invention.
【図3】端面の鏡面研摩工程を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a mirror polishing step of an end surface.
【図4】端面の鏡面研摩を行うための装置の外観を示す
斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing the external appearance of an apparatus for performing mirror polishing of an end surface.
【図5】本発明を適用したことによる液中ダストの低減
効果を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing the effect of reducing dust in liquid by applying the present invention.
【図6】本発明を適用したことによる基板付着ダストの
低減効果を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing the effect of reducing dust adhering to a substrate by applying the present invention.
【図7】本発明の第2の実施例にかかる製造工程を示す
工程別断面図FIG. 7 is a sectional view for each step showing the manufacturing process according to the second embodiment of the present invention.
【図8】半導体基板の一般的な製造工程を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory view showing a general manufacturing process of a semiconductor substrate.
【図9】従来の拡散ウェーハの表面状態を示す拡大断面
図。FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a surface state of a conventional diffusion wafer.
【図10】従来の拡散ウェーハにおける問題点を示す説
明図。FIG. 10 is an explanatory view showing a problem in a conventional diffusion wafer.
20 半導体基板 21 表面 22 裏面 23 側端面 24 面取り面 25 チャック 26a、26b 可撓性円板 20 semiconductor substrate 21 front surface 22 back surface 23 side end surface 24 chamfered surface 25 chucks 26a, 26b flexible disc
Claims (3)
とする半導体基板。1. A semiconductor substrate characterized in that the entire surface including side surfaces is mirror-finished.
面が拡散層をそれぞれなしていることを特徴とする請求
項1に記載の半導体基板。2. The semiconductor substrate according to claim 1, wherein the front surface is a non-diffusion layer for forming an element and the back surface is a diffusion layer.
イスする工程と、 スライスされた半導体基板の端面の角を除去する面取り
加工を行う工程と、 前記半導体基板をラッピングする工程と、 全体をエッチングする工程と、 エッチング後の半導体基板の端面に、この面に平行な面
を有する可撓性円板上に設けられた鏡面研摩部材を回転
させながら接触させることにより端面の鏡面研摩を行う
工程と、 前記可撓性円板の回転軸を前記半導体基板に平行でかつ
オフセットされた位置に置き、前記半導体基板の中心方
向へ圧力をかけることにより前記可撓性円板をたわませ
て前記面取り加工を行った面の鏡面研摩を行う工程と、 前記半導体基板の表面の鏡面研摩を行う工程と、 前記半導体基板の裏面の鏡面研摩を行う工程とを備えた
半導体基板の製造方法。3. A step of slicing a semiconductor ingot with a blade, a step of removing a corner of an end face of a sliced semiconductor substrate, a step of lapping the semiconductor substrate, and a step of etching the whole. A step of mirror-polishing the end surface of the semiconductor substrate after etching by contacting the mirror-polishing member provided on a flexible disk having a surface parallel to this surface while rotating, The rotation axis of the flexible disk is placed at a position parallel to and offset from the semiconductor substrate, and pressure is applied toward the center of the semiconductor substrate to bend the flexible disk to perform the chamfering process. A semiconductor substrate comprising: a step of performing mirror-polishing of the surface that has been performed; a step of performing mirror-polishing of the surface of the semiconductor substrate; and a step of performing mirror-polishing of the back surface of the semiconductor substrate. Manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23225492A JPH0684856A (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Semiconductor substrate and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23225492A JPH0684856A (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Semiconductor substrate and manufacturing method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0684856A true JPH0684856A (en) | 1994-03-25 |
Family
ID=16936395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23225492A Pending JPH0684856A (en) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | Semiconductor substrate and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684856A (en) |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23225492A patent/JPH0684856A/en active Pending
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