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公開番号2025109906
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2025083918,2021036480
出願日2025-05-20,2021-03-08
発明の名称シリコンウエハのエッジ品質向上方法
出願人株式会社東京精密
代理人スプリング弁理士法人
主分類H01L 21/304 20060101AFI20250717BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】レーザを用いた熱処理によるシリコンウエハの表面欠陥の修復に対して、粗さの除去とうねりの除去を両立する。
【解決手段】レーザ熱処理を用いたシリコンウエハ1のエッジ品質向上方法であって、シリコンウエハ1の面取り工程(S1)後、その研削面にナノ秒パルスレーザを照射(S2)し、その後、シリコンウエハ1をエッチング処理(S3)し、エッチング処理(S3)後、再び研削面にナノ秒パルスレーザを照射(S4)する。なお、ナノ秒パルスレーザは、波長が355、532、785nmのいずれか一つを選択して照射することが望ましい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外周の端面、外周の斜面、ノッチ部、及び、オリフラ部からなる群より選択される少なくとも１つのエッジが研削加工されたシリコンウエハの前記研削加工された前記エッジにレーザ照射して表面改質することと、
前記表面改質後の前記シリコンウエハをエッチングすることと、
前記エッチングされた前記シリコンウエハの前記エッジにレーザ照射して表面改質することと、を含む、シリコンウエハのエッジの加工方法。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記研削加工された前記エッジにレーザ照射して表面改質することは、前記研削加工による前記エッジに対するダメージを修復すること、及び／又は、前記エッジを平坦化することを含む、請求項１に記載のシリコンウエハのエッジの加工方法。
【請求項３】
前記エッチングされた前記シリコンウエハの前記エッジにレーザを照射して表面改質することは、前記エッジの表面を溶融させて、結晶のエピタキシャル成長を促すことを含む、請求項１又は２に記載のシリコンウエハのエッジの加工方法。
【請求項４】
前記エッチングされた前記シリコンウエハの前記エッジにレーザを照射して表面改質することは、前記エッチングされた前記シリコンウエハの前記エッジの表面形状に応じて、３５５、５３２、又は、７８５ｎｍの波長を選択して前記エッジにレーザ照射して表面改質することを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシリコンウエハのエッジの加工方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウエハの表面の加工変質層である表面欠陥の修復に係り、特に、レーザ熱処理を用いてエッジ（外周部、ノッチ部、オリフラ部）の品質向上を行うシリコンウエハの品質向上方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の作製に使用されるシリコンウエハ等の半導体ウエハは、切削・研削・ラッピング・ポッリシングなどの機械加工プロセスによって表面加工が行われている。この表面加工により、その表面及び内部は、加工変質層が形成され、一部の加工変質層には、マイクロクラック（微小亀裂）が含まれる。この内部クラック等の除去は、主にエッチングや化学機械研磨（ＣＭＰ）等の化学的・機械的方法により行われている。
【０００３】
そして、レーザ照射を使用することで、シリコンウエハの酸素排除処理及び結晶性の向上が可能であることが知られ、例えば、特許文献１は、単結晶ウエハの表面の加工変質層である表面欠陥の修復方法において、単結晶表面にパルスレーザを照射することを記載している。
【０００４】
また、特許文献２は、面取り等の研削加工を行った後、シリコンウエハ表面の加工変質層の修復と粗さの平坦化を行うため、研削後の表面状態をレーザ照射前に調べ、それに応じた条件でレーザ照射を行うことを記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００８－１４７６３９号公報
特開２０２０－１３１２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術において、特許文献１に記載のものは、レーザ照射による表面改質として単純な平面に対するものであり、複雑な形状や、研削後のさまざまな表面状態に応じた条件で照射するものではない。そのため、特許文献１に記載のものでは、シリコンウエハのエッジ（外周部、ノッチ部、オリフラ部）の品質向上、例えば、面取り工程のダメージで発生する大きい凹凸の除去を効果的に行うことは困難であった。
【０００７】
また、特許文献２に記載のものでは、研削加工による研削痕等のダメージの修復、平坦化処理を行うことが可能となる。しかし、特許文献２に記載のものは、研削後の表面状態に応じた条件でレーザ照射することに限界があり、照射条件や装置構成が複雑化するばかりでなく、内部クラック、表面粗度（特に、異方性により生じる粗さ）等に対する表面改質の品質向上に限界がある。
また、エッチング工程後にレーザ照射しただけでは、粗さは除去できても面取工程のダメージで発生した大きい凹凸、うねりを両立して除去することが困難である。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、レーザを用いた熱処理によるシリコンウエハの表面欠陥の修復に対して、照射する面の状態に係らず、粗さの除去とうねりの除去を両立することにある。そして、デバイスの高性能化と共に、後工程における歩留まりの改善、エッチング工程後に行われるエッジポリッシュ工程加工時間の低減、形状崩れを抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、レーザ熱処理を用いたシリコンウエハのエッジ品質向上方法であって、前記シリコンウエハの面取り工程後、その研削面にナノ秒パルスレーザを照射し、その後、前記シリコンウエハをエッチング処理し、前記エッチング処理後、再び前記研削面に前記ナノ秒パルスレーザを照射する。
【００１０】
また、上記において、前記ナノ秒パルスレーザは、波長が３５５、５３２、７８５ｎｍのいずれか一つを選択して照射することが望ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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