JPH0757980A - 半導体ウエハの使用方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体ウエハの使用方法及び半導体装置の製造方法

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JPH0757980A
JPH0757980A JP5223774A JP22377493A JPH0757980A JP H0757980 A JPH0757980 A JP H0757980A JP 5223774 A JP5223774 A JP 5223774A JP 22377493 A JP22377493 A JP 22377493A JP H0757980 A JPH0757980 A JP H0757980A
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JP
Japan
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wafer
mirror
semiconductor
finished
semiconductor element
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JP5223774A
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English (en)
Inventor
Takayuki Otsubo
隆之 大坪
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウエハを使用しての半導体装置の製造
の際に、半導体素子を形成しない保持面でのパーティク
ルの発生や付着を大幅に減少させる。 【構成】 両面が共に同様に鏡面仕上げされている両面
鏡面研磨ウエハ1を使用し、特に表面1aにのみ半導体
素子を形成し、裏面1bは半導体素子を形成せずに保持
面とする。例えばウエハ露光において、ウエハ1の裏面
1bをハンドリング装置21により保持し、ウエハキャ
リア31と露光装置41のウエハチャック48との間で
移送する。裏面1bが鏡面仕上げされているので、ハン
ドリング装置21及びウエハチャック48やウエハ1の
裏面1bに傷が付かず、これらが削られることによる微
細なパーティクルの発生や付着が大幅に減少する。 【効果】 半導体素子を形成する表面1aへのパーティ
クルの付着が極力防止され、製造される半導体装置の歩
留り及び信頼性が著しく向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンウエハ等の結
晶基板上に半導体素子を形成する際の半導体ウエハの使
用方法及び半導体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造に使用されるシ
リコンウエハ等の結晶基板、即ち半導体ウエハは、単結
晶インゴットを適当な厚さのウエハ状に切断するスライ
ス工程、スライスしたウエハの歪を除去して面を平滑に
するラッピング工程、ラッピングにより発生した加工変
質層を例えばアルカリ溶液によって除去するエッチング
工程等を経て、最終的に半導体素子を形成する表面のみ
を鏡面研磨(ポリッシング)工程によって鏡面に仕上
げ、その後、洗浄及び乾燥工程を経て製造されている。
【0003】そして、上記のように製造された片面鏡面
研磨ウエハを使用して、次の半導体素子の形成プロセス
において、鏡面仕上げされた表面に、各種の薄膜形成、
露光やエッチング等によるパターン形成、熱拡散やイオ
ン打込み等による不純物導入等が行われ、このような工
程を何回も繰り返して、最終的な半導体装置が完成す
る。
【0004】この半導体素子の形成プロセスにおいて
は、殆ど全ての工程でウエハを保持する必要があるが、
この場合、ステンレススチール、フッ素樹脂、セラミッ
クス、石英等の材料で形成されたハンドリング装置を使
用して、このハンドリング装置によりウエハの裏面を真
空吸着したり、ハンドリング装置上にウエハの裏面を載
置したりしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように従来は、半導体装置の製造に使用されるウエハ
が、半導体素子を形成する表面のみを鏡面研磨し、保持
面である裏面はラッピング後にエッチングしただけのミ
クロ的な凹凸を有する粗面の状態のままであった。この
ため、半導体素子の形成プロセスにおいて、上記ハンド
リング装置によりウエハの裏面を接触保持する際、その
粗い裏面に起因するパーティクルの発生や付着が多いと
いう問題があった。
【0006】即ち、従来の片面鏡面研磨ウエハの裏面は
凹凸があるため、このウエハを保持した際にハンドリン
グ装置やウエハ裏面に傷が付く。そのときにハンドリン
グ装置やウエハ裏面が削られて、微細なパーティクルが
発生する。さらに、傷が付いたハンドリング装置やウエ
ハ裏面には新たな凹凸ができるため、別のウエハや他の
ハンドリング装置に傷を付ける原因となったり、パーテ
ィクルが付着し易い状態となる。しかも、凹凸のあるウ
エハ裏面に付着したパーティクルの除去は極めて困難で
ある。
【0007】そして、上記のようにウエハ裏面の凹凸粗
面が原因で発生したパーティクルがウエハ表面に付着す
ると、その表面に形成される半導体集積回路に重大な欠
陥を発生させる原因となり、製造される半導体装置の歩
留り及び信頼性を著しく低下させることになる。
【0008】そこで本発明は、半導体ウエハを使用して
の半導体装置の製造の際に、半導体素子を形成しない保
持面でのパーティクルの発生や付着を大幅に減少させる
ことができる半導体ウエハの使用方法及び半導体装置の
製造方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による半導体ウエハの使用方法は、半導体素
子を形成する一方の面が鏡面仕上げされていると共に半
導体素子を形成しない他方の面も前記一方の面とほぼ同
様に鏡面仕上げされている両面鏡面研磨ウエハを使用す
るものである。
【0010】また、本発明による半導体装置の製造方法
は、両面が共にほぼ同様に鏡面仕上げされている両面鏡
面研磨ウエハを用い、前記鏡面仕上げされている両面の
うち一方の面にのみ半導体素子を形成し、他方の面には
半導体素子を形成しないものである。
【0011】さらに、本発明による半導体装置の製造方
法は、両面が共にほぼ同様に鏡面仕上げされている両面
鏡面研磨ウエハを用い、前記鏡面仕上げされている両面
のうち他方の面を保持して、一方の面にのみ半導体素子
を形成するものである。
【0012】
【作用】上記のように構成された本発明によれば、半導
体ウエハの両面において、半導体素子を形成する一方の
面はもちろん鏡面仕上げされているが、特に半導体素子
を形成せずに保持される他方の面も鏡面仕上げされてい
る。この両面鏡面研磨ウエハを使用し、他方の面を保持
して一方の面にのみ半導体素子を形成するので、保持さ
れた他方の面でのパーティクルの発生や付着を大幅に減
少させることができ、半導体素子を形成する一方の面へ
のパーティクルの付着を極力防止することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図3を参照
して説明する。
【0014】本実施例においては、両面が共に同様に鏡
面仕上げされている両面鏡面研磨ウエハを使用し、これ
ら鏡面仕上げされている両面のうち、特に一方の面にの
み半導体素子を形成し、他方の面は半導体素子を形成せ
ずに保持面とする。なお、以下の説明では便宜上、半導
体素子の形成面を表面といい半導体素子を形成しない保
持面を裏面というが、両面鏡面研磨ウエハが製造された
段階で表面と裏面とが区別されているものではない。
【0015】まず、この半導体ウエハは、前述の片面鏡
面研磨ウエハとほぼ同様に、スライス工程、ラッピング
工程、エッチング工程等を経て製造されていくが、最終
的に半導体素子を形成する表面と半導体素子を形成しな
い裏面との両面が鏡面研磨工程によって同様な鏡面に仕
上げられる。
【0016】ここで、ウエハの両面鏡面研磨の一例につ
いて図1を用いて説明する。この両面鏡面研磨は、上定
盤11と下定盤12とこれらの間に配設されたウエハ保
持用のキャリア13とを備える両面研磨機によって行わ
れる。上下定盤11及び12にはそれぞれ研磨布14及
び15が貼付されている。キャリア13内にウエハ1を
嵌合させ、上下定盤11及び12を互いに逆方向に回転
させると同時に、中央ギア16及び外周ギア17により
キャリア13を自転させつつ遊星運動させ、研磨液を供
給しながらウエハ1の両面を研磨する。
【0017】ところで、前述の片面鏡面研磨は、ウエハ
をワックス等の接着剤を用いて取付板に貼着し、研磨布
を貼付した定盤に取付板を押圧して定盤を回転させ、研
磨液を滴下しながらウエハの片面を研磨していた。
【0018】従って、両面鏡面研磨は、片面鏡面研磨の
ようにウエハを取付板に貼着することなくフリーの状態
で研磨するため、片面鏡面研磨と比較して、平行度や平
坦度等の加工精度が良好であり、また、ウエハの貼着や
ワックス等の後洗浄が不要となる等、多くの利点を有し
ている。
【0019】なお、両面鏡面研磨工程の前には、ウエハ
面内の結晶学的基準方向を示すオリエンテーションフラ
ットを形成する工程や、搬送時やプロセス処理中にウエ
ハの周辺部が欠けるのを防止するための面取り(エッジ
ベベリング)工程も付け加わる。
【0020】さらに、図2に示すように、本実施例のウ
エハ1においては、表面1a及び裏面1bが共に鏡面仕
上げされている他、上記エッジベベリング工程で丸みが
付けられた面取り部分1cも特に鏡面仕上げされてい
る。面取り部分1cは一般的に研削による加工面のまま
だが、このウエハ1では、表面1a及び裏面1bの両面
鏡面研磨の前または後に面取り部分1cが鏡面研磨され
る。
【0021】上記のように製造された両面鏡面研磨ウエ
ハを使用して、次の半導体素子の形成プロセスにおい
て、鏡面仕上げされた両面のうち特に表面のみに、各種
の薄膜形成、露光やエッチング等によるパターン形成、
熱拡散やイオン打込み等の不純物導入等が行われ、この
ような工程を何回も繰り返して、最終的な半導体装置が
完成する。
【0022】この半導体素子の形成プロセスにおいて、
従来と同様に各工程でハンドリング装置によってウエハ
の裏面が接触保持されるが、この裏面は表面と同様に鏡
面仕上げされているので、この裏面でのパーティクルの
発生や付着を大幅に減少させることができる。
【0023】即ち、図3は一例として露光装置によるウ
エハ露光を示すものであり、ウエハ1がハンドリング装
置21によって保持され、ウエハキャリア31と露光装
置41との間で移送される。ウエハキャリア31におい
て、ウエハ1は複数のガイド部32間に挿入される。ま
た露光装置41において、42は光源、43は楕円集光
鏡、44はコンデンサレンズ、45はマスクマウント4
6に保持されたマスク(レチクル)、47は縮小投影レ
ンズ、48はウエハ1を真空吸着等により保持するウエ
ハチャック、49はウエハチャック48を支持するXY
ステージである。
【0024】上記のウエハ露光の際、ウエハ1の裏面1
bが鏡面仕上げされているので、ハンドリング装置21
及びウエハチャック48やウエハ1の裏面1bに傷が付
くことは殆どなく、これらが削られることによる微細な
パーティクルの発生を大幅に減少させることができる。
さらに、ハンドリング装置21及びウエハチャック48
やウエハ1の裏面1bに傷が付かないので、別のウエハ
や他のハンドリング装置及びウエハチャック等に傷を付
けることもない。しかも、ウエハ1の表面1a及び裏面
1bが極めて平滑な鏡面仕上げの場合、パーティクルは
付着し難く、付着したパーティクルの除去も極めて容易
である。
【0025】従って、半導体素子を形成する表面1aへ
のパーティクルの付着を極力防止することができるの
で、これにより、半導体集積回路の欠陥の発生を防止す
ることができ、製造される半導体装置の歩留り及び信頼
性を著しく向上させることができる。
【0026】また、特に上述したウエハ露光において
は、露光装置41の解像度向上に伴って焦点深度が浅く
なるため、ウエハ1の平坦度や平行度の高精度化が要求
される。この平坦度や平行度とはマクロ的な度合いだけ
でなく、鏡面研磨した結果の光学的な平坦度や平行度も
含まれる。このような点においても、両面鏡面研磨され
たウエハ1は、前述したように片面鏡面研磨よりも平行
度や平坦度が高いので、上記露光をより高精度に行うこ
とができる。
【0027】なお、ウエハ1の面取り部分1cも鏡面仕
上げされているので、この面取り部分1cでのパーティ
クルの発生も大幅に減少させることができる。例えば、
前記ウエハキャリア31に対してウエハ1を挿脱する際
には、ウエハ1の面取り部分1cがウエハキャリア31
のガイド部32に接触するが、これらの接触部分におけ
るパーティクルの発生も極力防止することができる。
【0028】以上、本発明の一実施例に付き説明した
が、本発明は上記実施例に限定されることなく、本発明
の技術的思想に基づいて各種の有効な変更並びに応用が
可能である。なお、半導体ウエハ自体の両面鏡面研磨に
ついては各種の研磨方法及び研磨装置を用いることがで
きる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体素子を形成しない面が半導体素子を形成する面と
ほぼ同様に鏡面仕上げされている両面鏡面研磨ウエハを
使用することによって、半導体ウエハを使用しての半導
体装置の製造の際に、半導体素子を形成しない保持面で
のパーティクルの発生や付着を大幅に減少させることが
できる。これにより、半導体素子を形成する面へのパー
ティクルの付着を極力防止することができるので、半導
体集積回路の欠陥の発生を防止することができ、その結
果、製造される半導体装置の歩留り及び信頼性を著しく
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例において使用される両面鏡面研
磨ウエハを製造するための研磨機の概略断面図である。
【図2】実施例において使用される両面鏡面研磨ウエハ
の部分拡大断面図である。
【図3】実施例における半導体素子の形成プロセスのウ
エハ露光を説明するための露光装置とハンドリング装置
とウエハキャリアとの概略斜視図である。
【符号の説明】
1 ウエハ 1a 表面 1b 裏面 1c 面取り部分 11 上定盤 12 下定盤 13 キャリア 14、15 研磨布 16 中央ギア 17 外周ギア 21 ハンドリング装置 31 ウエハキャリア 32 ガイド部 41 露光装置 48 ウエハチャック

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体素子を形成する一方の面が鏡面仕
    上げされていると共に半導体素子を形成しない他方の面
    も前記一方の面とほぼ同様に鏡面仕上げされている両面
    鏡面研磨ウエハを使用することを特徴とする半導体ウエ
    ハの使用方法。
  2. 【請求項2】 前記両面鏡面研磨ウエハのさらに面取り
    部分も鏡面仕上げされていることを特徴とする請求項1
    記載の半導体ウエハの使用方法。
  3. 【請求項3】 両面が共にほぼ同様に鏡面仕上げされて
    いる両面鏡面研磨ウエハを用い、前記鏡面仕上げされて
    いる両面のうち一方の面にのみ半導体素子を形成し、他
    方の面には半導体素子を形成しないことを特徴とする半
    導体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 両面が共にほぼ同様に鏡面仕上げされて
    いる両面鏡面研磨ウエハを用い、前記鏡面仕上げされて
    いる両面のうち他方の面を保持して、一方の面にのみ半
    導体素子を形成することを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
  5. 【請求項5】 前記両面鏡面研磨ウエハのさらに面取り
    部分も鏡面仕上げされていることを特徴とする請求項3
    または4記載の半導体装置の製造方法。
JP5223774A 1993-08-17 1993-08-17 半導体ウエハの使用方法及び半導体装置の製造方法 Pending JPH0757980A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001085648A (ja) * 1999-07-15 2001-03-30 Shin Etsu Handotai Co Ltd 貼り合わせウエーハの製造方法および貼り合わせウエーハ
WO2007007723A1 (ja) * 2005-07-08 2007-01-18 Nikon Corporation 液浸露光用基板、露光方法及びデバイス製造方法
JP2007043145A (ja) * 2005-07-08 2007-02-15 Nikon Corp 液浸露光用基板、露光方法及びデバイス製造方法

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Effective date: 20040127