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公開番号2025010612
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-22
出願番号2024187092,2020034795
出願日2024-10-24,2020-03-02
発明の名称シリコンウエハの表面改質方法
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 20060101AFI20250115BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】シリコンウエハ表面にレーザを用いた熱処理において、特に、複雑な形状であるノッチ部の加工応力の影響をなくし均一な表面に改質する。
【解決手段】レーザ熱処理を用いたシリコンウエハ1の表面改質方法であって、シリコンウエハ1の研削後、その表面形状(特に、複雑な形状であるノッチ部10)に対応して、少なくとも入射角、s偏光とp偏光の成分、エネルギ密度、単位面積当たりの照射回数のいずれか一つを変化させてパルスレーザを照射する。特に、入射角が垂直となるようにパルスレーザを照射すること、入射角の変化に合わせてs偏光、p偏光の成分を調整することが望ましい。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
レーザ熱処理を用いたシリコンウエハのノッチ部の表面改質方法であって、
前記シリコンウエハの研削後、前記ノッチ部の円弧状の底部には、エネルギ密度を一定とし、前記ノッチ部の斜面には、入射角が大きくなるに従い、エネルギ密度を大きくして、パルスレーザを照射する、シリコンウエハのノッチ部の表面改質方法。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
前記ノッチ部は、平面視において、前記円弧状の底部と、
前記円弧上の底部の両端から外周部へと向かい、前記外周部と丸みをもって繋がる前記斜面とを備える、請求項１に記載のシリコンウエハのノッチ部の表面改質方法。
【請求項３】
前記パルスレーザは、前記シリコンウエハの側方から、照射方向を一定として照射される、請求項１又は２に記載のシリコンウエハのノッチ部の表面改質方法。
【請求項４】
更に、ｓ偏光とｐ偏光の成分、及び／又は、単位面積当たりの照射回数を変化させて前記パルスレーザを照射する、請求項１に記載のシリコンウエハのノッチ部の表面改質方法。

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たシリコンウエハの表面改質及び表面の平坦化を行うシリコンウエハの表面改質方法に関する。
続きを表示（約 1,400 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。しかし、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】
例えば、特許文献１は、半導体ウエハをワークとしてこれの外周部の研磨品質を向上させるため、研磨具の表面の各部位における端面に対する押し付け力が均一として、端面を高品質に研磨加工することを記載している。
【０００４】
また、特許文献２は、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、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００９－２９７８４２号公報
特開２００８－１４７６３９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及び２に記載のものでは、特にノッチ部（ウエハ上に設けられた切り欠き）から発生する亀裂を防ぐことは困難である。また、既存の外周エッジ研削、エッチング、化学機械研磨（ＣＭＰ）は、内部クラック等を完全に除去できない。そして、内部クラック等は、亀裂として進展して破損するので、シリコンウエハの表面加工の歩留りが低下する。特にノッチ部（ウエハ上に設けられた切り欠き）から発生する亀裂は、歩留りの低下へ大きく影響する。
【０００７】
さらに、研削－エッチング後の化学機械研磨（ＣＭＰ）は、元の形状（設計値）からの変化を伴い品質管理が困難であり、前工程でウエハ表面の平坦度を良くしても、低下させてしまう可能性がある。そして、化学機械研磨（ＣＭＰ）は、砥粒、研磨糸、洗浄液等の消耗材を使用するので、コストが掛かり環境負荷も大きい。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、研削後もしくは、エッチング処理後のシリコンウエハ表面にレーザを用いた好適な熱処理を行うことで、加工応力の影響をなくし均一な表面に改質する。そして、強度を向上させ、後工程における歩留りを向上させる。特に、複雑な形状であるノッチ部への好適なレーザ処理を行うことにある。
【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表面改質方法であって、前記シリコンウエハの研削後、その表面形状に対応して、少なくとも入射角、ｓ偏光とｐ偏光の成分、エネルギ密度、単位面積当たりの照射回数のいずれか一つを変化させてパルスレーザを照射するものである。
【００１０】
また、上記において、前記表面形状に対応して、前記入射角を変化させるものであり、前記入射角が垂直となるように前記パルスレーザを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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