シリコン基板及びその製造方法、並びに、半導体デバイスの製造方法
【課題】デバイス後工程で薄型化され、且つ、裏面研削あるいは研磨される半導体デバイス用として好適なシリコンウェーハを提供する。
【解決手段】 デバイス作製されたシリコン基板に対し、デバイス後工程で薄型化させたシリコン基板の裏面側を溶融させると同時に重金属汚染に対して捕獲能力の高い元素を取り込ませ、溶融領域をシリコン単結晶化に維持させることによりことにより裏面側の残留応力を低減させることによりチップ強度の低下を抑制し、かつデバイス活性層側への重金属の拡散を防止しデバイス特性を維持させることが可能なシリコン基板の製造方法である。
【解決手段】 デバイス作製されたシリコン基板に対し、デバイス後工程で薄型化させたシリコン基板の裏面側を溶融させると同時に重金属汚染に対して捕獲能力の高い元素を取り込ませ、溶融領域をシリコン単結晶化に維持させることによりことにより裏面側の残留応力を低減させることによりチップ強度の低下を抑制し、かつデバイス活性層側への重金属の拡散を防止しデバイス特性を維持させることが可能なシリコン基板の製造方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシリコン基板及びその製造方法に関し、特にマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）やシステムインパッケージ（ＳｉＰ）などに搭載される半導体デバイス用として好適なシリコン基板及びその製造方法に関する。また、本発明は、ＭＣＰやＳｉＰなどのデバイスチップを積層する構造に好適な半導体デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体プロセスにおける問題点の一つとして、シリコン基板中への重金属の混入が挙げられる。シリコン基板の表面側に形成されるデバイス領域へ重金属が拡散した場合、ポーズタイム不良、リテンション不良、接合リーク不良及び酸化膜の絶縁破壊といったデバイス特性に著しい悪影響をもたらす。このため、シリコン基板に混入した重金属がデバイス領域に拡散するのを抑制するため、ゲッタリング法を採用するのが一般的である。
【０００３】
前工程でデバイス作製されたシリコン基板は、次にシリコン基板の薄型化、ダイシング、ワイヤーボンディング、樹脂封止など行う後工程へと移る。後工程でも重金属の混入は存在するが、これまで特に重視されていなかった。これは、デバイス後工程の初期段階においてシリコン基板の裏面を研削除去する際に生じたスクラッチ、クラック、非晶質などを含む研削痕が強力なゲッタリング作用をしていたからである。
【０００４】
しかしながら、最終チップ厚みは年々薄型化しており、特にＭＣＰ搭載されるチップは５０μｍ以下に薄型化されることが多く、製品によっては２５μｍ以下まで薄型化され、将来的には１０μｍ以下とも予測されている。チップの抗折強度は、チップ厚の二乗に反比例するために薄型化の進展はワレやカケ問題を顕在化させることになる。更に裏面研削でのスクラッチ、クラックや非晶質層は裏面近傍に非常に大きな残留応力を生じさせるために薄型化されたシリコン基板の反りを増大させるばかりでなくワレやカケを助長することになる。従って、研削痕を除去させるために研磨工程を新たに追加して残留応力を低減（ストレスリリーフ）させる方法が採用されるようになった。
【０００５】
ところが、研削痕の除去はゲッタリング源を失う事になり、更に薄型化されたシリコン基板はイントリンシック・ゲッタリング（ＩＧ）層の厚みも薄いことから十分なゲッタリング効果が期待できなくなる。すなわち、チップ抗折強度とゲッタリング効率はトレードオフの関係になっている。
【０００６】
従って、薄型半導体デバイスにおいては、裏面研削の後に研削痕を完全に除去しないような研磨を施して僅かにスクラッチやクラックなどを残す方法や完全研磨後にサイズの小さな砥石にて新たに弱い研削痕を付与させる方法が取られている。しかし、いずれの手法を適用してもゲッタリング効果および残留応力の低減は十分ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、デバイス後工程で薄型化されたシリコン基板に対して裏面研削で生じた残留応力を大幅に低下させる事を可能とし、同時に強力なゲッタリング効果を付与させることも可能なシリコン基板及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、シリコン基板の裏面研削工程または研磨工程後にレーザー光を照射させシリコン裏面および近傍を溶融させた後に再結晶化させることで残留応力を飛躍的に低下させ、更にシリコン裏面の溶融中に重金属を捕獲できる物質をドープさせることで強力なゲッタリング効果を発揮できることを見出し、本発明を完成させるに到った。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、デバイス後工程にて薄型化のために裏面研削もしくは裏面研磨されたシリコン基板に対して少なくとも上記加工起因によるキズや歪を含む領域を溶融させた後に再結晶化させる事を特徴とするシリコン基板の製造方法である。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、薄型化されたシリコン基板の研削または研磨で導入された裏面の研削痕を溶融させる事で研削起因により発生している残留応力を低減させる事が可能であり、加工による物理的なダメージをシリコン裏面に与えないために残留応力を極めて小さく出来る事が特徴である。
【００１１】
レーザー光としては、単一波長に限定するものでなく複数の波長光を使用しても良く、連続照射法でもパルス照射法でも可能である。レーザー光の照射は、研削後あるいは研磨後のシリコン基板でもチップ化された後でも良い。特に、レーザー光照射時の熱伝導によるデバイス作製面側の温度値は管理する必要がある。すなわち、素子領域の温度上昇はデバイス特性の劣化を引き起こすためにレーザー光の波長に関してはシリコン材料に対する吸収係数が大きな短波長光を照射させることで表面側の温度上昇を抑制できる。更に、レーザー光パルス幅は、数十ナノ秒からフェムト秒オーダーでの短時間照射が好ましい。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、薄型化されたシリコン基板の裏面側を少なくとも０．０１μｍ以上１μｍ以下の範囲で溶融させる事を特徴としている請求項１記載の製造方法である。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、残留応力を生じさせている領域は表層であるためにドライポリッシュのような研磨では約０．０１μｍ、＃２０００のような砥石による研削では０．５μｍ深さの領域まで研削痕が観察されるために溶融深さは０．０１μｍ以上１μｍ以下としている。好ましい溶融深さは、殆どの非晶質領域やクラックを除去できる０．２μｍから０．４μｍの範囲である。この溶融深さであればレーザー光の照射エネルギーを小さくできるためレーザー発振装置価格を下げる事が可能であり生産性も大幅に向上できる。
【００１４】
上記レーザー照射条件にて研削あるいは研磨後のシリコン基板裏面を溶融・再結晶化させることにより裏面および近傍領域に生じている残留応力を大幅に低減できるためチップの抗折強度の低下を抑制できる。現状、薄型チップの積載デバイスは残留応力起因によるワレ問題が生じていると言われているが、本手法により各チップの残留応力を大幅に低減出来るためにワレ問題を低減させる事が可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、薄型工程後のスクラブ洗浄されたシリコン基板裏面にレーザー光を照射させることを特徴とする請求項１記載の製造方法である。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、研削または研磨されたシリコン基板の裏面は、スラリーやシリコン屑などが付着しているために簡易的なスクラブ洗浄などにより除去させる。しかし、この洗浄後のシリコン基板裏面を分析すると構造特定はできていないが炭素含有不純物が高濃度に付着していることがわかった。一般的にシリコン基板にレーザー光を照射溶融させる場合、表面清浄度を高めるために複数の洗浄を施して出来るだけパーティクルや不純物付着量を低減させるが、本発明では炭素不純物が高濃度に付着した状態のシリコン基板裏面を用いる。これによりレーザー光照射により溶融された領域に高濃度の炭素を取り込ませる事が可能となり強力なゲッタリングサイトとして作用する。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、薄型工程または洗浄工程で使用するスラリーや洗浄液に炭素含有物質を混入させることを特徴とする請求項１記載の製造方法である。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、レーザー照射前のシリコン基板裏面の付着炭素不純物量が少ない場合に研削工程で使用する純水やスラリーあるいは裏面洗浄に使用する純水などに炭素化合物を混入させる事によりシリコン裏面の炭素量を増加させることが出来る。
【００１９】
ゲッタリングに必要な炭素濃度は、１×１０１７／ｃｍ３以上である。炭素濃度が１×１０１７／ｃｍ３以下であれば重金属の捕獲能力が弱く、５×１０２０／ｃｍ３超であると逆に残留応力が増加するためにシリコンチップ強度の低下を招くことになる。尚、本発明の不純物導入は炭素に限定するものでなくホウ素など重金属を捕獲できる物質であれば良い。
【００２０】
本発明をより具体的に説明すると、先ずデバイス作製面にバックグラインド用保護テープが貼り付けられシリコン基板の裏面研削が行われる。その後、シリコン裏面側の洗浄を行い研削面にレーザー光を照射させてシリコン裏面を溶融・再結晶化させる。または、裏面研削後に裏面を研磨した後に裏面洗浄を施してからシリコン基板裏面側にレーザー光を照射させても良い。好ましくは、バックグラインド用保護テープが貼り付けられた状態で裏面溶融を行い該保護テープの劣化を起こさない条件でレーザー光を照射できると以降のプロセスは変更なしで対応が出来る。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によるシリコン基板及びその製造方法によれば、最終チップ厚みが１００μｍ以下となるデバイス作製されたシリコン基板に対して裏面残留応力を大幅に低減できるので反りの低減は勿論、チップのワレやカケの抑制ができる。更にシリコン裏面表層部には強力なゲッタリング源を有しているためにデバイス後工程での重金属汚染に対するデバイス特性の劣化も抑制できるため大幅に歩留を改善できる。
【実施例】
【００２２】
［比較例１］
直径２００ｍｍ、厚み６７５μｍ、初期酸素濃度が１．０×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、比抵抗が１０Ω・ｃｍから２０Ω・ｃｍに調整されたボロンドープのＣＺ基板を準備した。全てのサンプルに対して表面にバックグラインドテープを貼り付け裏面側から＃２０００の砥石にて研削を行い、最後に純水によるスクラブ洗浄を行った。（サンプル１）
更に裏面側からドライポリッシング法にて深さ３μｍ研磨を行い、最後に純水によるスクラブ洗浄を行った。（サンプル２）
【００２３】
［比較例２］
比較例１のＣＺ基板を用いて＃２０００の砥石にて研削を行った後に超微粒子ダイアモンドの固定砥粒からなるホイールにて深さ３μｍ研削を行い、最後に純水によるスクラブ洗浄を行った。このホイールは、抗折強度とゲッタリングの対策用として市販されているものを使用した。（サンプル３）
【実施例１】
【００２４】
比較例１のＣＺ基板を用いて＃２０００の砥石にて研削を行った後に純水によるスクラブ洗浄を行った。得られたサンプルはエキシマーレーザー装置を用いて波長３０８ｎｍ、パルス幅２０ナノ秒、エネルギー密度３Ｊ／ｃｍ２の条件にて裏面全面にレーザー光を照射させ表面から約０．３μｍの深さを溶融させた。（サンプル４）
【実施例２】
【００２５】
比較例１のＣＺ基板を用いて＃２０００の砥石にて研削を行った後に、超微粒子ダイアモンドの固定砥粒からなるホイールにて深さ３μｍ研削した後に純水による裏面スクラブ洗浄を行った。更に実施例１と同条件で裏面全面にレーザー光を照射させ表面から約０．３μｍの深さを溶融させた。（サンプル５）
【実施例３】
【００２６】
比較例１のＣＺ基板を用いてシリコン基板の裏面側を＃２０００の砥石にて研削した。その後、アルコールを含有させた純粋にて裏面洗浄を行った後に実施例１のレーザー光照射条件で裏面側を溶融させた。（サンプル６）
【００２７】
［評価１］
サンプル１、サンプル２およびサンプル４を各１枚抜き出して電子顕微鏡にて裏面側の断面観察を行った。図１に示すようにサンプル１は、研削面の近傍には非晶質層やクラックなどのキズが観察された。サンプル２に関しては、図２に示すように極表層部に弱い研削痕（コントラストの黒い領域）が観察された。サンプル４に関しては、図３に示すように研削痕が全て消失しており完全に再結晶化されていた。同様にサンプル５とサンプル６も断面観察を行ったが、いずれも研削痕は消失して再結晶化していることを確認した。
【００２８】
［評価２］
サンプル１からサンプル４を用いて裏面側から表面側に向かってラマン分光による残留応力評価を行った。全てのサンプル評価の結果、最大残留応力は表面近傍であり、その値は、サンプル１で約１００ＭＰａ、サンプル２で約１０ＭＰａ、サンプル３で約５０Ｍａ、本発明のサンプル４では残留応力は殆ど観察されなかった。
【００２９】
［評価３］
各サンプルから１枚抜き取り、銅汚染濃度が５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ２になるようにシリコン基板裏面側にスピンコートさせた。得られたサンプルは、ホットプレートにて３００℃となるようにサンプル裏面側から３０分間加熱してシリコン基板表面まで拡散した銅を全反射蛍光Ｘ線にて評価した。サンプル１と本実施例のサンプルでは１．０×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下の銅濃度でありゲッタリング効果を確認できた、サンプル２では初期汚染濃度の大半の銅濃度を検出、サンプル３に関しては６×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の銅濃度を検出した。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】比較例１に係るシリコン基板の製造方法により得られた研削後のシリコン裏面断面の図面である。
【図２】比較例１に係るシリコン基板の製造方法により得られた研磨後のシリコン裏面断面の図面である。
【図３】実施例１に係るシリコン基板の製造方法により得られたレーザー光照射後のシリコン裏面断面の図面である。
【技術分野】
【０００１】
本発明はシリコン基板及びその製造方法に関し、特にマルチチップパッケージ（ＭＣＰ）やシステムインパッケージ（ＳｉＰ）などに搭載される半導体デバイス用として好適なシリコン基板及びその製造方法に関する。また、本発明は、ＭＣＰやＳｉＰなどのデバイスチップを積層する構造に好適な半導体デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体プロセスにおける問題点の一つとして、シリコン基板中への重金属の混入が挙げられる。シリコン基板の表面側に形成されるデバイス領域へ重金属が拡散した場合、ポーズタイム不良、リテンション不良、接合リーク不良及び酸化膜の絶縁破壊といったデバイス特性に著しい悪影響をもたらす。このため、シリコン基板に混入した重金属がデバイス領域に拡散するのを抑制するため、ゲッタリング法を採用するのが一般的である。
【０００３】
前工程でデバイス作製されたシリコン基板は、次にシリコン基板の薄型化、ダイシング、ワイヤーボンディング、樹脂封止など行う後工程へと移る。後工程でも重金属の混入は存在するが、これまで特に重視されていなかった。これは、デバイス後工程の初期段階においてシリコン基板の裏面を研削除去する際に生じたスクラッチ、クラック、非晶質などを含む研削痕が強力なゲッタリング作用をしていたからである。
【０００４】
しかしながら、最終チップ厚みは年々薄型化しており、特にＭＣＰ搭載されるチップは５０μｍ以下に薄型化されることが多く、製品によっては２５μｍ以下まで薄型化され、将来的には１０μｍ以下とも予測されている。チップの抗折強度は、チップ厚の二乗に反比例するために薄型化の進展はワレやカケ問題を顕在化させることになる。更に裏面研削でのスクラッチ、クラックや非晶質層は裏面近傍に非常に大きな残留応力を生じさせるために薄型化されたシリコン基板の反りを増大させるばかりでなくワレやカケを助長することになる。従って、研削痕を除去させるために研磨工程を新たに追加して残留応力を低減（ストレスリリーフ）させる方法が採用されるようになった。
【０００５】
ところが、研削痕の除去はゲッタリング源を失う事になり、更に薄型化されたシリコン基板はイントリンシック・ゲッタリング（ＩＧ）層の厚みも薄いことから十分なゲッタリング効果が期待できなくなる。すなわち、チップ抗折強度とゲッタリング効率はトレードオフの関係になっている。
【０００６】
従って、薄型半導体デバイスにおいては、裏面研削の後に研削痕を完全に除去しないような研磨を施して僅かにスクラッチやクラックなどを残す方法や完全研磨後にサイズの小さな砥石にて新たに弱い研削痕を付与させる方法が取られている。しかし、いずれの手法を適用してもゲッタリング効果および残留応力の低減は十分ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、デバイス後工程で薄型化されたシリコン基板に対して裏面研削で生じた残留応力を大幅に低下させる事を可能とし、同時に強力なゲッタリング効果を付与させることも可能なシリコン基板及びその製造方法を提供することにある。
【０００８】
発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、シリコン基板の裏面研削工程または研磨工程後にレーザー光を照射させシリコン裏面および近傍を溶融させた後に再結晶化させることで残留応力を飛躍的に低下させ、更にシリコン裏面の溶融中に重金属を捕獲できる物質をドープさせることで強力なゲッタリング効果を発揮できることを見出し、本発明を完成させるに到った。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、デバイス後工程にて薄型化のために裏面研削もしくは裏面研磨されたシリコン基板に対して少なくとも上記加工起因によるキズや歪を含む領域を溶融させた後に再結晶化させる事を特徴とするシリコン基板の製造方法である。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、薄型化されたシリコン基板の研削または研磨で導入された裏面の研削痕を溶融させる事で研削起因により発生している残留応力を低減させる事が可能であり、加工による物理的なダメージをシリコン裏面に与えないために残留応力を極めて小さく出来る事が特徴である。
【００１１】
レーザー光としては、単一波長に限定するものでなく複数の波長光を使用しても良く、連続照射法でもパルス照射法でも可能である。レーザー光の照射は、研削後あるいは研磨後のシリコン基板でもチップ化された後でも良い。特に、レーザー光照射時の熱伝導によるデバイス作製面側の温度値は管理する必要がある。すなわち、素子領域の温度上昇はデバイス特性の劣化を引き起こすためにレーザー光の波長に関してはシリコン材料に対する吸収係数が大きな短波長光を照射させることで表面側の温度上昇を抑制できる。更に、レーザー光パルス幅は、数十ナノ秒からフェムト秒オーダーでの短時間照射が好ましい。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、薄型化されたシリコン基板の裏面側を少なくとも０．０１μｍ以上１μｍ以下の範囲で溶融させる事を特徴としている請求項１記載の製造方法である。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、残留応力を生じさせている領域は表層であるためにドライポリッシュのような研磨では約０．０１μｍ、＃２０００のような砥石による研削では０．５μｍ深さの領域まで研削痕が観察されるために溶融深さは０．０１μｍ以上１μｍ以下としている。好ましい溶融深さは、殆どの非晶質領域やクラックを除去できる０．２μｍから０．４μｍの範囲である。この溶融深さであればレーザー光の照射エネルギーを小さくできるためレーザー発振装置価格を下げる事が可能であり生産性も大幅に向上できる。
【００１４】
上記レーザー照射条件にて研削あるいは研磨後のシリコン基板裏面を溶融・再結晶化させることにより裏面および近傍領域に生じている残留応力を大幅に低減できるためチップの抗折強度の低下を抑制できる。現状、薄型チップの積載デバイスは残留応力起因によるワレ問題が生じていると言われているが、本手法により各チップの残留応力を大幅に低減出来るためにワレ問題を低減させる事が可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、薄型工程後のスクラブ洗浄されたシリコン基板裏面にレーザー光を照射させることを特徴とする請求項１記載の製造方法である。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、研削または研磨されたシリコン基板の裏面は、スラリーやシリコン屑などが付着しているために簡易的なスクラブ洗浄などにより除去させる。しかし、この洗浄後のシリコン基板裏面を分析すると構造特定はできていないが炭素含有不純物が高濃度に付着していることがわかった。一般的にシリコン基板にレーザー光を照射溶融させる場合、表面清浄度を高めるために複数の洗浄を施して出来るだけパーティクルや不純物付着量を低減させるが、本発明では炭素不純物が高濃度に付着した状態のシリコン基板裏面を用いる。これによりレーザー光照射により溶融された領域に高濃度の炭素を取り込ませる事が可能となり強力なゲッタリングサイトとして作用する。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、薄型工程または洗浄工程で使用するスラリーや洗浄液に炭素含有物質を混入させることを特徴とする請求項１記載の製造方法である。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、レーザー照射前のシリコン基板裏面の付着炭素不純物量が少ない場合に研削工程で使用する純水やスラリーあるいは裏面洗浄に使用する純水などに炭素化合物を混入させる事によりシリコン裏面の炭素量を増加させることが出来る。
【００１９】
ゲッタリングに必要な炭素濃度は、１×１０１７／ｃｍ３以上である。炭素濃度が１×１０１７／ｃｍ３以下であれば重金属の捕獲能力が弱く、５×１０２０／ｃｍ３超であると逆に残留応力が増加するためにシリコンチップ強度の低下を招くことになる。尚、本発明の不純物導入は炭素に限定するものでなくホウ素など重金属を捕獲できる物質であれば良い。
【００２０】
本発明をより具体的に説明すると、先ずデバイス作製面にバックグラインド用保護テープが貼り付けられシリコン基板の裏面研削が行われる。その後、シリコン裏面側の洗浄を行い研削面にレーザー光を照射させてシリコン裏面を溶融・再結晶化させる。または、裏面研削後に裏面を研磨した後に裏面洗浄を施してからシリコン基板裏面側にレーザー光を照射させても良い。好ましくは、バックグラインド用保護テープが貼り付けられた状態で裏面溶融を行い該保護テープの劣化を起こさない条件でレーザー光を照射できると以降のプロセスは変更なしで対応が出来る。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によるシリコン基板及びその製造方法によれば、最終チップ厚みが１００μｍ以下となるデバイス作製されたシリコン基板に対して裏面残留応力を大幅に低減できるので反りの低減は勿論、チップのワレやカケの抑制ができる。更にシリコン裏面表層部には強力なゲッタリング源を有しているためにデバイス後工程での重金属汚染に対するデバイス特性の劣化も抑制できるため大幅に歩留を改善できる。
【実施例】
【００２２】
［比較例１］
直径２００ｍｍ、厚み６７５μｍ、初期酸素濃度が１．０×１０１８ａｔｏｍｓ／ｃｍ３、比抵抗が１０Ω・ｃｍから２０Ω・ｃｍに調整されたボロンドープのＣＺ基板を準備した。全てのサンプルに対して表面にバックグラインドテープを貼り付け裏面側から＃２０００の砥石にて研削を行い、最後に純水によるスクラブ洗浄を行った。（サンプル１）
更に裏面側からドライポリッシング法にて深さ３μｍ研磨を行い、最後に純水によるスクラブ洗浄を行った。（サンプル２）
【００２３】
［比較例２］
比較例１のＣＺ基板を用いて＃２０００の砥石にて研削を行った後に超微粒子ダイアモンドの固定砥粒からなるホイールにて深さ３μｍ研削を行い、最後に純水によるスクラブ洗浄を行った。このホイールは、抗折強度とゲッタリングの対策用として市販されているものを使用した。（サンプル３）
【実施例１】
【００２４】
比較例１のＣＺ基板を用いて＃２０００の砥石にて研削を行った後に純水によるスクラブ洗浄を行った。得られたサンプルはエキシマーレーザー装置を用いて波長３０８ｎｍ、パルス幅２０ナノ秒、エネルギー密度３Ｊ／ｃｍ２の条件にて裏面全面にレーザー光を照射させ表面から約０．３μｍの深さを溶融させた。（サンプル４）
【実施例２】
【００２５】
比較例１のＣＺ基板を用いて＃２０００の砥石にて研削を行った後に、超微粒子ダイアモンドの固定砥粒からなるホイールにて深さ３μｍ研削した後に純水による裏面スクラブ洗浄を行った。更に実施例１と同条件で裏面全面にレーザー光を照射させ表面から約０．３μｍの深さを溶融させた。（サンプル５）
【実施例３】
【００２６】
比較例１のＣＺ基板を用いてシリコン基板の裏面側を＃２０００の砥石にて研削した。その後、アルコールを含有させた純粋にて裏面洗浄を行った後に実施例１のレーザー光照射条件で裏面側を溶融させた。（サンプル６）
【００２７】
［評価１］
サンプル１、サンプル２およびサンプル４を各１枚抜き出して電子顕微鏡にて裏面側の断面観察を行った。図１に示すようにサンプル１は、研削面の近傍には非晶質層やクラックなどのキズが観察された。サンプル２に関しては、図２に示すように極表層部に弱い研削痕（コントラストの黒い領域）が観察された。サンプル４に関しては、図３に示すように研削痕が全て消失しており完全に再結晶化されていた。同様にサンプル５とサンプル６も断面観察を行ったが、いずれも研削痕は消失して再結晶化していることを確認した。
【００２８】
［評価２］
サンプル１からサンプル４を用いて裏面側から表面側に向かってラマン分光による残留応力評価を行った。全てのサンプル評価の結果、最大残留応力は表面近傍であり、その値は、サンプル１で約１００ＭＰａ、サンプル２で約１０ＭＰａ、サンプル３で約５０Ｍａ、本発明のサンプル４では残留応力は殆ど観察されなかった。
【００２９】
［評価３］
各サンプルから１枚抜き取り、銅汚染濃度が５×１０１１ａｔｏｍｓ／ｃｍ２になるようにシリコン基板裏面側にスピンコートさせた。得られたサンプルは、ホットプレートにて３００℃となるようにサンプル裏面側から３０分間加熱してシリコン基板表面まで拡散した銅を全反射蛍光Ｘ線にて評価した。サンプル１と本実施例のサンプルでは１．０×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下の銅濃度でありゲッタリング効果を確認できた、サンプル２では初期汚染濃度の大半の銅濃度を検出、サンプル３に関しては６×１０１０ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の銅濃度を検出した。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】比較例１に係るシリコン基板の製造方法により得られた研削後のシリコン裏面断面の図面である。
【図２】比較例１に係るシリコン基板の製造方法により得られた研磨後のシリコン裏面断面の図面である。
【図３】実施例１に係るシリコン基板の製造方法により得られたレーザー光照射後のシリコン裏面断面の図面である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイス後工程にて薄型化のために裏面研削もしくは裏面研磨されたシリコン基板に対して少なくとも上記加工起因により生じたキズや歪を含む領域を溶融させた後に再結晶化させる事を特徴とするシリコン基板の製造方法である。
【請求項２】
シリコン基板裏面から少なくとも０．０１μｍ以上１．０μｍ以下の範囲を溶融させる事を特徴とする請求項１記載のシリコン基板の製造方法である。
【請求項３】
薄型化工程で付着するスラリーやシリコン屑除去のための裏面洗浄を施した後にシリコン基板裏面を溶融させる事を特徴とする請求項１記載のシリコン基板の製造方法である。
【請求項４】
重金属を捕獲できる物質を混入させたスラリーあるいは純水にて研削あるいは研磨を施したシリコン基板、または、薄型工程後に重金属を捕獲できる物質を混入させた純水にて裏面洗浄を施したシリコン基板に対して、裏面を溶融させることを特徴とする請求項１のシリコン基板の製造方法である。
【請求項１】
デバイス後工程にて薄型化のために裏面研削もしくは裏面研磨されたシリコン基板に対して少なくとも上記加工起因により生じたキズや歪を含む領域を溶融させた後に再結晶化させる事を特徴とするシリコン基板の製造方法である。
【請求項２】
シリコン基板裏面から少なくとも０．０１μｍ以上１．０μｍ以下の範囲を溶融させる事を特徴とする請求項１記載のシリコン基板の製造方法である。
【請求項３】
薄型化工程で付着するスラリーやシリコン屑除去のための裏面洗浄を施した後にシリコン基板裏面を溶融させる事を特徴とする請求項１記載のシリコン基板の製造方法である。
【請求項４】
重金属を捕獲できる物質を混入させたスラリーあるいは純水にて研削あるいは研磨を施したシリコン基板、または、薄型工程後に重金属を捕獲できる物質を混入させた純水にて裏面洗浄を施したシリコン基板に対して、裏面を溶融させることを特徴とする請求項１のシリコン基板の製造方法である。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−２６６１３（Ｐ２０１３−２６６１３Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７４３５６（Ｐ２０１１−１７４３５６）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（５１１１０５１４８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（５１１１０５１４８）
【Ｆターム（参考）】
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