JP2000323443A - Manufacture of semiconductor wafer - Google Patents

Manufacture of semiconductor wafer

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JP2000323443A
JP2000323443A JP11134668A JP13466899A JP2000323443A JP 2000323443 A JP2000323443 A JP 2000323443A JP 11134668 A JP11134668 A JP 11134668A JP 13466899 A JP13466899 A JP 13466899A JP 2000323443 A JP2000323443 A JP 2000323443A
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JP
Japan
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ingot
crystal
single crystal
manufacturing
plane
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JP11134668A
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Japanese (ja)
Inventor
Seishi Harada
晴司 原田
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Mitsubishi Materials Silicon Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Silicon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a semiconductor wafer, where a processing load can be lessened in a chamfering process, and all the surfaces of all wafers are conformed to a prescribed crystal plane when ingot materials are collectively sliced into wafers. SOLUTION: In a cylinder grinding process, a silicon ingot block 10 is ground into a cylinder with a grinding wheel 11 around an axis (a) which extends in the same direction with a required crystal orientation, when a single crystal silicon ingot is grown in crystal. As a result, if the ground ingot cylinder is sliced at a right angle with the axis (a), all silicon wafers become all true circles each possessed of a front and a rear surface in parallel with a required crystal plane (100). Therefore, a silicon wafer is not required to be previously rounded in a chamfering process, so that a processing load can be lessened in a chamfering process. When ingot materials are collectively sliced, the surfaces of all wafers are conformed to a prescribed crystal plane.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は半導体ウェーハの
製造方法、詳しくは成長させたインゴットの円筒研削工
程などを改良した半導体ウェーハの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor wafer, and more particularly, to a method for manufacturing a semiconductor wafer in which a step of grinding a grown ingot is improved.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的なシリコンウェーハ(半導体ウェ
ーハ)の製造方法によれば、CZ法により引き上げられ
た単結晶シリコンインゴット(半導体単結晶インゴッ
ト)は、次工程のブロック切断工程で、バンドソー,イ
ンゴットスライサなどにより、インゴット両端部の終端
コーンの切除および複数本のインゴットブロックへの切
りわけが行われる。その後、各インゴットブロックには
研削用ホイールにより円筒研削が施され、おのおのの外
周部の一部にオリフラ(OF)加工またはノッチ加工が
施される。続くスライス工程では、ワイヤソーなどによ
り、各インゴットブロックが多数枚のシリコンウェーハ
に切断され、その後、それぞれのシリコンウェーハにつ
いて、面取り、ラッピング、エッチング、ゲッタリング
処理および酸素ドナー消去が行われる。そして、ウェー
ハ表面について研磨が施される。
2. Description of the Related Art According to a general method for manufacturing a silicon wafer (semiconductor wafer), a single crystal silicon ingot (semiconductor single crystal ingot) pulled up by a CZ method is used in a subsequent block cutting step to form a band saw and an ingot. The end cones at both ends of the ingot are cut off and sliced into a plurality of ingot blocks by a slicer or the like. Thereafter, each ingot block is subjected to cylindrical grinding by a grinding wheel, and a part of the outer peripheral portion is subjected to an orientation flat (OF) process or a notch process. In the subsequent slicing step, each ingot block is cut into a large number of silicon wafers by a wire saw or the like, and thereafter, each silicon wafer is subjected to chamfering, lapping, etching, gettering, and oxygen donor erasing. Then, the wafer surface is polished.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、CZ法によ
り引き上げられた単結晶シリコンインゴットは、引き上
げ軸とその結晶方位との間で若干のずれが生じることが
ある。そのため、ウェーハ表裏面を基準結晶面に沿わせ
たシリコンウェーハを得るには、スライス時にインゴッ
トブロックを、引き上げ軸に対して斜めにスライシング
する必要が生じる。このようにスライスしたシリコンウ
ェーハは、厳密に言えば、楕円ウェーハとなる。これに
より、ウェーハの外周部を加工する面取り時、あらかじ
めシリコンウェーハの外周面を、面取り砥石のフラット
加工面(砥石軸線と平行な砥石外周の部分)に押しあて
て、ウェーハの真円加工を行わなければならなかった。
よって、その分だけ工程数が増え、加工時間が長くな
り、結果として面取り工程における加工作業の負担が大
きくなっていた。
Incidentally, in a single crystal silicon ingot pulled up by the CZ method, a slight shift may occur between the pulling axis and its crystal orientation. Therefore, in order to obtain a silicon wafer in which the front and rear surfaces of the wafer are aligned with the reference crystal plane, it is necessary to slice the ingot block obliquely with respect to the pulling axis during slicing. Strictly speaking, the sliced silicon wafer is an elliptical wafer. Thereby, at the time of chamfering for processing the outer peripheral portion of the wafer, the outer peripheral surface of the silicon wafer is pressed against the flat processing surface of the chamfering grindstone (the portion of the outer periphery of the grindstone parallel to the grindstone axis) in advance, and the wafer is perfectly circularly processed. I had to.
Therefore, the number of steps is increased by that much, and the processing time is lengthened. As a result, the burden of the processing operation in the chamfering step is increased.

【0004】そこで、これを解消する従来手段として、
例えばインゴットブロックを上記ワイヤソーによりスラ
イスする際、具体的にはインゴットブロックをカーボン
ベッドに固着する際、その前後に、例えば後述するX線
回析装置により、このブロックの切断面の結晶方位と、
単結晶シリコンインゴットの引き上げ軸(回転中心軸)
との傾きを計測し、その計測データに基づき、ワイヤソ
ーのスライス角度を調整して、このインゴットブロック
の結晶方位の傾きを補正していた。なお、ここでいう引
き上げ軸方向とは、種結晶棒の先端面の結晶方位と等し
い方向である。スライシングは、この結晶方位の傾きを
補正した後に実施される。
Therefore, as a conventional means for solving this,
For example, when slicing an ingot block by the wire saw, specifically, when fixing the ingot block to the carbon bed, before and after that, for example, by an X-ray diffraction device described later, the crystal orientation of the cut surface of this block,
Single crystal silicon ingot lifting shaft (rotation center shaft)
Was measured, and the slice angle of the wire saw was adjusted based on the measurement data to correct the inclination of the crystal orientation of the ingot block. Here, the pulling axis direction is a direction equal to the crystal orientation of the tip end face of the seed crystal rod. Slicing is performed after correcting the inclination of the crystal orientation.

【0005】しかしながら、このようにスライス工程で
結晶方位の傾きを補正する方法では、以下の問題点があ
った。すなわち、単結晶シリコンインゴットをブロック
切断すると、切れ端であるインゴット端材が発生する。
そこで、異なる単結晶シリコンインゴットからそれぞれ
排出された複数個のインゴット端材を、接着剤を介し
て、1本のカーボンベッドにまとめて固着した後にスラ
イスした場合には、得られたシリコンウェーハの面があ
らかじめ設定された基準結晶面(例えば結晶面(10
0))とは異なる不良ウェーハが発生していた。これ
は、前述したように各インゴット端材の結晶方位の傾き
がそれぞれ異なるためである。なお、ここでいう基準結
晶面とは、半導体単結晶インゴットを成長させる際に、
あらかじめ種結晶棒により決定された所望の結晶方位と
直交する結晶面のことである。
However, the method of correcting the inclination of the crystal orientation in the slicing process has the following problems. That is, when the single crystal silicon ingot is cut into blocks, ingot scraps as cut pieces are generated.
Therefore, when a plurality of ingot scraps respectively discharged from different single crystal silicon ingots are collectively fixed to one carbon bed via an adhesive and then sliced, the surface of the obtained silicon wafer is Is a predetermined reference crystal plane (for example, crystal plane (10
A defective wafer different from 0)) occurred. This is because the inclination of the crystal orientation of each ingot scrap differs from each other as described above. The term “reference crystal plane” used herein means that when growing a semiconductor single crystal ingot,
A crystal plane orthogonal to a desired crystal orientation determined in advance by a seed crystal rod.

【0006】そこで、発明者は、鋭意研究の結果、円筒
研削(外径研削)に際して、半導体単結晶インゴットの
所望の結晶方位を測定し、この結晶方位と同一方向に延
びる軸を中心として円筒研削を行えば、円筒研削された
全てのインゴットは、そのロットなどに関係なく、常に
結晶方位が揃うことになる。そのため、ロットが異なる
インゴット端材同士をワイヤソーにより一括してスライ
スする場合でも、スライシング後の多数枚のウェーハ
は、全て基準結晶面(所望の結晶方位と直交する結晶
面)に倣った面を有するウェーハになることを知見し、
この発明を完成させた。
Accordingly, as a result of earnest research, the inventor measured a desired crystal orientation of a semiconductor single crystal ingot during cylindrical grinding (outer diameter grinding), and performed cylindrical grinding around an axis extending in the same direction as the crystal orientation. Is performed, all the ingots subjected to the cylindrical grinding have the same crystal orientation regardless of the lot or the like. Therefore, even when ingot scraps from different lots are sliced collectively by a wire saw, many wafers after slicing all have a surface following a reference crystal plane (a crystal plane orthogonal to a desired crystal orientation). Knowing that it will be a wafer,
The present invention has been completed.

【0007】[0007]

【発明の目的】この発明は、面取り工程での加工作業の
負担を軽減することができる半導体ウェーハの製造方法
を提供することを、その目的としている。また、この発
明は、ワイヤソー全体を使用してスライス効率を高めた
半導体ウェーハの製造方法を提供することを、その目的
としている。また、この発明は、複数個のインゴット端
材を一括してスライスした場合、全てのウェーハの主面
をあらかじめ設定された基準結晶面に揃えることができ
る半導体ウェーハの製造方法を提供することを、その目
的としている。また、この発明は、外径を小さくできる
結果、スライス時間を短縮化でき、ワイヤソーの溝ロー
ラのワイヤ溝の耐久性を高めることができる半導体ウェ
ーハの製造方法を提供することを、その目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor wafer, which can reduce a load of a processing operation in a chamfering process. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor wafer in which the slice efficiency is increased by using the entire wire saw. Further, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor wafer that can align the main surfaces of all wafers with a preset reference crystal plane when a plurality of ingot scraps are sliced at once. That is the purpose. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor wafer capable of reducing the outer diameter, shortening the slicing time, and increasing the durability of the wire groove of the groove roller of the wire saw. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、所望の結晶方位を回転中心軸として回転させること
により半導体単結晶インゴットを成長させる工程と、成
長した半導体単結晶インゴットに円筒研削を施す工程
と、円筒研削された半導体単結晶インゴットにスライス
加工を施す工程とを備えた半導体ウェーハの製造方法に
おいて、成長した半導体単結晶インゴットについて上記
結晶方位を測定し、この結晶方位と同一方向に延びる軸
を中心として上記円筒研削を行う半導体ウェーハの製造
方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of growing a semiconductor single crystal ingot by rotating the semiconductor single crystal ingot by rotating a desired crystal orientation around a rotation center axis, and cylindrically grinding the grown semiconductor single crystal ingot. And a step of slicing the cylindrically-ground semiconductor single crystal ingot, wherein the crystal orientation is measured for the grown semiconductor single crystal ingot, and the same direction as the crystal orientation is measured. This is a method for manufacturing a semiconductor wafer in which the above-mentioned cylindrical grinding is performed about an axis extending in the direction of the center.

【0009】半導体ウェーハの品種は限定されない。例
えばシリコンウェーハ,ガリウム砒素ウェーハなどが挙
げられる。したがって、半導体単結晶インゴットの原料
も限定されない。例えばシリコン,ガリウム砒素,磁性
材料,石英,セラミックスなどが挙げられる。半導体単
結晶インゴットを成長させる方法は限定されない。例え
ば、請求項3のチョクラルスキー法(CZ法)の他、フ
ローティングゾーン法(FZ法)などが挙げられる。半
導体単結晶インゴットの円筒研削の時期は限定されな
い。この半導体単結晶インゴットのブロック切断前でも
よいし、ブロック切断後でもよい。半導体単結晶インゴ
ットを円筒研削する装置は限定されない。例えば磁器,
合成樹脂などの結合材により各種の砥粒を固めた研削ホ
イールを有する汎用タイプを採用することができる。た
だし、円筒研削時には、研削ホイールなどの工具類を半
導体単結晶インゴットの軸方向に移動させるだけでな
く、ブロック半径方向にも移動させる必要がある。な
お、研削ホイールに代えて、バイトの使用も可能であ
る。
[0009] The type of semiconductor wafer is not limited. For example, a silicon wafer, a gallium arsenide wafer, or the like can be used. Therefore, the raw material of the semiconductor single crystal ingot is not limited. For example, silicon, gallium arsenide, magnetic materials, quartz, ceramics and the like can be mentioned. The method for growing the semiconductor single crystal ingot is not limited. For example, in addition to the Czochralski method (CZ method) of claim 3, a floating zone method (FZ method) and the like can be mentioned. The timing of cylindrical grinding of the semiconductor single crystal ingot is not limited. The semiconductor single crystal ingot may be before or after block cutting. An apparatus for cylindrically grinding a semiconductor single crystal ingot is not limited. For example, porcelain,
A general-purpose type having a grinding wheel in which various abrasive grains are hardened by a binder such as a synthetic resin can be employed. However, at the time of cylindrical grinding, it is necessary to move not only tools such as a grinding wheel in the axial direction of the semiconductor single crystal ingot but also in the block radial direction. It is to be noted that a cutting tool can be used instead of the grinding wheel.

【0010】引き上げにより得られた半導体単結晶イン
ゴットの結晶方位を測定する方法は限定されない。例え
ば、X線回析法、光像法などが挙げられる。ここでいう
結晶方位とは、半導体単結晶インゴットを成長させる際
に、あらかじめ種結晶棒により決定された所望の方位で
ある。所望の結晶方位に直交する結晶面が結晶基準面で
ある。例えば、結晶基準面は(100)面でも、(11
0)面でもよい。さらには(111)面などでもよい。
また、基準面に対して、所定角度だけずらしたオフ角を
とった面でもよい。例えば面(100)に対してX=0
度、Y=0.5度などのオフ角をとった面でもよい。
The method for measuring the crystal orientation of the semiconductor single crystal ingot obtained by pulling is not limited. For example, an X-ray diffraction method, a light image method and the like can be mentioned. The crystal orientation referred to here is a desired orientation determined in advance by a seed crystal rod when growing a semiconductor single crystal ingot. The crystal plane orthogonal to the desired crystal orientation is the crystal reference plane. For example, even if the crystal reference plane is (100) plane, (11)
0) plane. Further, the (111) plane may be used.
Further, a plane having an off angle shifted from the reference plane by a predetermined angle may be used. For example, X = 0 for the plane (100)
Degrees, and a plane having an off angle such as Y = 0.5 degrees may be used.

【0011】請求項2に記載の発明は、成長した半導体
単結晶インゴットを所定長さのインゴットブロックに切
断する工程を含む請求項1に記載の半導体ウェーハの製
造方法である。このブロック切断の時期は限定されな
い。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the method of manufacturing a semiconductor wafer according to the first aspect, further comprising the step of cutting the grown semiconductor single crystal ingot into ingot blocks of a predetermined length. The timing of the block cutting is not limited.

【0012】請求項3に記載の発明は、上記半導体単結
晶インゴットの成長はチョクラルスキー法で行う請求項
1または請求項2に記載の半導体ウェーハの製造方法で
ある。
A third aspect of the present invention is the method of manufacturing a semiconductor wafer according to the first or second aspect, wherein the growth of the semiconductor single crystal ingot is performed by a Czochralski method.

【0013】請求項4に記載の発明は、上記インゴット
ブロックはスライスベースに固着された状態でワイヤソ
ーによりスライス加工される請求項2または請求項3に
記載の半導体ウェーハの製造方法である。スライスベー
スの種類は限定されない。通常、カーボンベッドであ
る。ワイヤソーはどのような種類のものでもよい。例え
ば、半導体単結晶インゴットを動かしてワイヤ列に押
圧、接触させて切断するものでもよく、反対にワイヤ列
を動かして半導体単結晶インゴットに押圧、接触させて
切断するものでもよい。また、ワイヤ列の上部にインゴ
ット下面が当接するものでもよく、またワイヤ列の下部
にインゴット上面が押し当てられるものでもよい。
The invention according to claim 4 is the method for manufacturing a semiconductor wafer according to claim 2 or 3, wherein the ingot block is sliced by a wire saw while being fixed to a slice base. The type of slice base is not limited. Usually a carbon bed. The wire saw may be of any type. For example, a semiconductor single crystal ingot may be moved to press and contact a wire row to cut it, or conversely, a wire row may be moved to press and contact a semiconductor single crystal ingot to cut it. Further, the lower surface of the ingot may be in contact with the upper portion of the wire array, or the upper surface of the ingot may be pressed against the lower portion of the wire array.

【0014】[0014]

【作用】この発明によれば、半導体単結晶インゴットを
円筒研削する場合には、この半導体単結晶インゴットの
成長の結晶方位(回転中心軸)を測定し、この測定した
所望の結晶方位と同一方向に延びる軸を中心に円筒研削
する。よって、スライス時には、単にこの軸に対して直
交する面に沿ってスライスすれば、すべての半導体ウェ
ーハは、その表裏面があらかじめ設定された結晶面(基
準結晶面)に沿った真円のウェーハとなる。これによ
り、面取り工程での加工作業の負担を軽減することがで
きる。
According to the present invention, when a semiconductor single crystal ingot is cylindrically ground, the crystal orientation (rotation center axis) of the growth of the semiconductor single crystal ingot is measured and the same direction as the measured desired crystal orientation is measured. Cylindrical grinding around the axis extending to Therefore, at the time of slicing, simply slicing along a plane orthogonal to this axis, all the semiconductor wafers will have a perfect circular wafer whose front and back surfaces are along a preset crystal plane (reference crystal plane). Become. Thereby, the burden of the processing operation in the chamfering step can be reduced.

【0015】特に、請求項4の発明によれば、複数個の
インゴット端材をワイヤソー用のスライスベースに固着
した後、ワイヤソーによって一括して各インゴット端材
をスライスすると、全てのウェーハの面を、あらかじめ
設定された基準結晶面に揃えることができる。
In particular, according to the fourth aspect of the present invention, after a plurality of ingot scraps are fixed to a slice base for a wire saw, and the ingot scraps are sliced collectively by the wire saw, the surface of all wafers is reduced. Can be aligned with a preset reference crystal plane.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照して説明する。図1は、この発明の一実施例に係る
半導体ウェーハの製造方法における円筒研削工程を示す
説明図である。図2は、この発明の一実施例に係る半導
体ウェーハの製造方法を示すフローチャートである。図
3は、インゴットブロックの切断面と基準結晶面との結
晶方位の傾きを示す説明図である。図4は、この発明の
一実施例に係る半導体ウェーハの製造方法におけるスラ
イス工程を示す説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing a cylindrical grinding step in a method for manufacturing a semiconductor wafer according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing a semiconductor wafer according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the inclination of the crystal orientation between the cut plane of the ingot block and the reference crystal plane. FIG. 4 is an explanatory view showing a slicing step in the method for manufacturing a semiconductor wafer according to one embodiment of the present invention.

【0017】図2に示すように、この一実施例にあって
は、大略、インゴット引き上げ、ブロック切断、結晶方
位の測定、円筒研削、スライス、面取り、ラッピング、
エッチング、研磨の各工程を経て、シリコンウェーハが
作製される。以下、各工程を詳細に説明する。先端面が
基準結晶面(100)の種結晶棒を使用し、CZ法によ
り引き上げられた単結晶シリコンインゴット(S20
1)は、ブロック切断工程(S202)において、バン
ドソーにより複数個のインゴットブロック10(図1参
照)に切断される。このとき、イン ゴット端材が発生
する。次いで、切断されたインゴットブロック10の切
断面の結晶方位をX線回析法により測定する(S20
3)。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, generally, ingot pulling, block cutting, measurement of crystal orientation, cylindrical grinding, slicing, chamfering, lapping,
A silicon wafer is manufactured through the steps of etching and polishing. Hereinafter, each step will be described in detail. A single crystal silicon ingot (S20) pulled up by the CZ method using a seed crystal rod having a reference crystal face (100)
1) is cut into a plurality of ingot blocks 10 (see FIG. 1) by a band saw in a block cutting step (S202). At this time, ingot scraps are generated. Next, the crystal orientation of the cut surface of the cut ingot block 10 is measured by an X-ray diffraction method (S20).
3).

【0018】X線回析法とは、結晶格子面で回析した回
析X線パターンあるいは強度を記録する方法である。こ
の回析法による切断面の結晶方位の測定は、ディフラク
トメータと称される計数管を利用したX線回析装置で行
われる。ディフラクトメータは、主に、X線を発生させ
るX線発生装置、X線の反射角度を測定するゴニオメー
タ、X線強度を測定する係数装置、これらを制御して計
数値の演算を行う制御演算装置という4つの装置から構
成される。
The X-ray diffraction method is a method of recording a diffraction X-ray pattern or intensity diffracted on a crystal lattice plane. The measurement of the crystal orientation of the cut surface by this diffraction method is performed by an X-ray diffraction device using a counter tube called a diffractometer. The diffractometer is mainly composed of an X-ray generator for generating X-rays, a goniometer for measuring the reflection angle of X-rays, a coefficient device for measuring X-ray intensity, and a control operation for controlling these to calculate a count value. It is composed of four devices called devices.

【0019】X線発生装置から照射されたX線の入射ビ
ーム,反射ビームおよび反射面の法線がすべて同じ平面
上にあり、X線の反射強度が最大になるとき、Braggの
条件と称される2d sinθ=nλの式が成り立つ。ここ
で、λは照射された単色X線の波長、dは反射面(h,k,
l) の格子面間隔,θはBragg角,nは反射次数,h,k,l
はMiller指数である。この条件を用いて切断面と基準結
晶面(100)との結晶方位の傾きを測定する。まず、
資料台を切断面と入射ビームのなす角がBragg角になる
ように設定し、X線を照射する。次に、資料台を中心に
計数管を回転させ、X線強度がもっとも強くなる計数管
の回転角Ψ1を求める。同じように切断面の法線を軸と
して資料を90度,180度,270度と回転させたと
きのそれぞれの角度における計数管の回転角Ψ2,Ψ
3,Ψ4を求める。ここで、図3に示すように、XY軸
における切断面の結晶方位と、基準結晶面(100)の
結晶方位、言い換えればインゴットブロック10の引き
上げ軸(回転中心軸または種結晶棒の先端面の結晶方
位)との傾きをα,βとすると、それぞれ(1)式,
(2)式で表される。
When the incident beam, reflected beam, and normal of the reflecting surface of the X-ray emitted from the X-ray generator are all on the same plane, and the reflection intensity of the X-ray is maximized, it is called a Bragg condition. 2d sin θ = nλ holds. Here, λ is the wavelength of the irradiated monochromatic X-ray, and d is the reflecting surface (h, k,
l) lattice spacing, θ is the Bragg angle, n is the reflection order, h, k, l
Is the Miller index. Using these conditions, the inclination of the crystal orientation between the cut plane and the reference crystal plane (100) is measured. First,
The data base is set so that the angle between the cut surface and the incident beam becomes the Bragg angle, and X-rays are irradiated. Next, the counter tube is rotated around the data base, and the rotation angle Ψ1 of the counter tube at which the X-ray intensity becomes the highest is obtained. Similarly, the rotation angle of the counter tube at each angle when the material is rotated at 90, 180, and 270 degrees around the normal line of the cut surface as {2,}
Find 3 and $ 4. Here, as shown in FIG. 3, the crystal orientation of the cut plane in the XY axis and the crystal orientation of the reference crystal plane (100), in other words, the pulling axis of the ingot block 10 (the center axis of rotation or the tip face of the seed crystal rod). Assuming α and β as the inclinations with respect to the crystal orientation, respectively, Equation (1),
It is expressed by equation (2).

【0020】 α=(Ψ1−Ψ3)/2 (1) β=(Ψ2−Ψ4)/2 (2) 切断面と基準結晶面(100)との最大の結晶方位の傾
きΦは、次の(3)式によって求められる。 tanΦ=tanα+tanβ (3) なお、この(3)式は、測定値α,βのそれぞれの値が
5度以下のとき、次の(4)式のように簡略化すること
ができる。 Φ=α+β (4)
Α = (Ψ1-Ψ3) / 2 (1) β = (Ψ2-Ψ4) / 2 (2) The maximum inclination Φ of the crystal orientation between the cut plane and the reference crystal plane (100) is expressed by the following equation. 3) It is obtained by the equation. tan 2 Φ = tan 2 α + tan 2 β (3) It should be noted that this equation (3) should be simplified to the following equation (4) when the measured values α and β are 5 degrees or less. Can be. Φ 2 = α 2 + β 2 (4)

【0021】こうして、切断面の結晶方位の測定が終了
すると、次にこの測定値に基づき演算により計測された
基準結晶面(100)に直交する結晶方位を測定し、こ
の結晶方位と同一方向に延びる軸aを中心にして、円筒
研削用の研削ホイール11により円筒研削(S204)
を行う(図1参照)。この際、軸aは実際のインゴット
ブロック10の中心軸bに対して、前記XY方向にα,
βだけ傾斜している。円筒研削後のインゴットブロック
10の直径は約8インチである。その後、円筒研削され
たインゴットブロック10は、オリフラ加工が行われ
て、カーボンベッド(スライスベース)12に固着され
る(図4参照)。続くスライス工程(S205)では、
インゴットブロック10がカーボンベッド12に固着さ
れた状態でワイヤソーに装着される。ワイヤソーとは、
長尺なワイヤ13が複数本の溝ローラ間にコイル状に巻
き架けられた装置であり、図4に示すように、このワイ
ヤ13を往復走行させることで、円筒研削されたインゴ
ットブロックが、上記軸aに直交する方向に沿ってスラ
イスされる。これにより、得られたすべてのシリコンウ
ェーハは、その表裏面が図外の種結晶棒の切断面と同じ
基準結晶面(100)となった、厚さ860μm前後、
約8インチの真円ウェーハとなる。
When the measurement of the crystal orientation of the cut plane is completed, a crystal orientation orthogonal to the reference crystal plane (100) calculated by calculation based on the measured value is measured, and the crystal orientation is measured in the same direction as the crystal orientation. Cylindrical grinding with the grinding wheel 11 for cylindrical grinding around the extending axis a (S204)
(See FIG. 1). At this time, the axis a is α, with respect to the center axis b of the actual ingot block 10 in the XY directions.
It is inclined by β. The diameter of the ingot block 10 after the cylindrical grinding is about 8 inches. Thereafter, the cylindrically ground ingot block 10 is subjected to orientation flat processing, and is fixed to a carbon bed (slice base) 12 (see FIG. 4). In the subsequent slicing step (S205),
The ingot block 10 is attached to the wire saw while being fixed to the carbon bed 12. What is a wire saw?
This is a device in which a long wire 13 is wound in a coil shape between a plurality of groove rollers, and as shown in FIG. It is sliced along a direction perpendicular to the axis a. As a result, all the obtained silicon wafers had the same reference crystal plane (100) as the cut surface of the seed crystal rod (not shown) on the front and back surfaces, and had a thickness of about 860 μm.
The result is a round wafer of about 8 inches.

【0022】次に、図1に示すように、このスライスド
ウェーハの外周部を、#600〜#2000のレジノイ
ド研削砥石により面取りする(S206)。このとき、
上述したようにスライスされたシリコンウェーハはすべ
て真円化されているので、従来法のように、面取り工程
時、あらかじめ面取り砥石のフラット加工面にウェーハ
周縁面を押しあててウェーハを真円にするという作業負
担が小さい。よって、面取り工程での加工作業の負担を
軽減することができる。例えば従来は201.5mmに
円筒研削されたインゴットブロックは、この発明では2
00.5mmに仕上げることができ、面取り工程ではこ
れを200mmに研削することとなる。よって、面取り
作業を短時間とすることができる他、面取り用砥石の磨
耗を少なくすることもできる。次いで、この面取り後の
シリコンウェーハの表裏両面をラッピングする(S20
7)。このラップ工程は、シリコンウェーハを互いに平
行なラップ定盤間に配置し、その後、このラップ定盤間
に、アルミナ砥粒と分散剤と水の混合物であるラップ液
を流し込む。それから、加圧下で回転・すり合わせを行
うことにより、このウェーハ両面を機械的にラッピング
する。
Next, as shown in FIG. 1, the outer peripheral portion of the sliced wafer is chamfered with a resinoid grinding wheel # 600 to # 2000 (S206). At this time,
Since the sliced silicon wafers are all rounded as described above, as in the conventional method, during the chamfering process, the wafer peripheral surface is pressed against the flat processing surface of the chamfering grindstone in advance, and the wafer is rounded. Work load is small. Therefore, it is possible to reduce the burden of the processing operation in the chamfering step. For example, an ingot block conventionally cylindrically ground to 201.5 mm is 2 in the present invention.
It can be finished to 00.5 mm, and will be ground to 200 mm in the chamfering step. Therefore, the chamfering operation can be performed in a short time, and the wear of the chamfering grindstone can be reduced. Next, the front and back surfaces of the chamfered silicon wafer are wrapped (S20).
7). In the lapping step, a silicon wafer is placed between lapping plates parallel to each other, and then a lapping liquid, which is a mixture of alumina abrasive grains, a dispersant, and water, is poured between the lapping plates. Then, both sides of the wafer are mechanically wrapped by rotating and grinding under pressure.

【0023】続いて、このラップドウェーハをエッチン
グする(S208)。具体的には、フッ酸と硝酸とを混
合した混酸液(常温〜50℃)中にシリコンウェーハを
浸漬する。その後、シリコンウェーハをRCA系の洗浄
液により洗浄し、それからシリコンウェーハの表面を研
磨する(S209)。そして、最終洗浄後に各種のウェ
ーハ検査が行われ、良品とされたものだけが梱包され、
例えばデバイスメーカなどに出荷される。
Subsequently, the wrapped wafer is etched (S208). Specifically, the silicon wafer is immersed in a mixed acid solution (normal temperature to 50 ° C.) in which hydrofluoric acid and nitric acid are mixed. Thereafter, the silicon wafer is cleaned with an RCA-based cleaning solution, and then the surface of the silicon wafer is polished (S209). Then, after the final cleaning, various wafer inspections are performed, and only the non-defective products are packed,
For example, it is shipped to a device maker or the like.

【0024】なお、このように円筒研削時に、インゴッ
トブロック10を、単結晶シリコンインゴットの結晶成
長時の結晶方位と同一方向に延びる軸aを中心として円
筒研削するという技術思想は、図5に示すように、ロッ
トが異なる単結晶シリコンインゴットにおける、ブロッ
ク切断時の端切れである複数のインゴット端材10A,
10B同士を同じカーボンベッド12上でつなぎ合わ
せ、それを一括してスライスする際に好都合となる。す
なわち、得られたシリコンウェーハは、全て表裏面が同
一の基準結晶面(100)のウェーハとなるためであ
る。なお、図5はこの発明の他の実施例に係る半導体ウ
ェーハの製造方法におけるスライス工程を示す説明図で
ある。
FIG. 5 shows the technical idea of cylindrical grinding of the ingot block 10 about the axis a extending in the same direction as the crystal orientation at the time of crystal growth of the single crystal silicon ingot. As described above, in a single-crystal silicon ingot of a different lot, a plurality of ingot scraps 10A,
This is convenient when the 10Bs are joined together on the same carbon bed 12 and sliced at a time. That is, all of the obtained silicon wafers have the same reference crystal plane (100) on the front and back surfaces. FIG. 5 is an explanatory view showing a slicing step in a method of manufacturing a semiconductor wafer according to another embodiment of the present invention.

【0025】[0025]

【発明の効果】この発明によれば、このように円筒研削
時に、結晶方位と同一方向に延びる軸を中心にして、半
導体単結晶インゴットを円筒研削するようにしたので、
その後の面取り時には、半導体ウェーハの真円加工の負
担を省くことができる。その結果、この面取り工程での
加工作業の負担を軽減することができる。
According to the present invention, the semiconductor single crystal ingot is cylindrically ground around the axis extending in the same direction as the crystal orientation during the cylindrical grinding.
During the subsequent chamfering, the burden of round processing of the semiconductor wafer can be reduced. As a result, it is possible to reduce the burden of the processing operation in the chamfering step.

【0026】特に、請求項4の発明によれば、インゴッ
トブロックをスライスベースに固着し、その後、ワイヤ
ソーによりスライス加工するようにしたので、全てのウ
ェーハの面をあらかじめ設定された基準結晶面に揃える
ことができる。
In particular, according to the invention of claim 4, since the ingot block is fixed to the slice base and then sliced by a wire saw, all wafer surfaces are aligned with a preset reference crystal surface. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例に係る半導体ウェーハの製
造方法における円筒研削工程を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a cylindrical grinding step in a method for manufacturing a semiconductor wafer according to one embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例に係る半導体ウェーハの製
造方法を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing a semiconductor wafer according to one embodiment of the present invention.

【図3】インゴットブロックの切断面と基準結晶面との
結晶方位の傾きを示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a tilt of a crystal orientation between a cut plane of an ingot block and a reference crystal plane.

【図4】この発明の一実施例に係る半導体ウェーハの製
造方法におけるスライス工程を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a slicing step in the method for manufacturing a semiconductor wafer according to one embodiment of the present invention.

【図5】この発明の他の実施例に係る半導体ウェーハの
製造方法におけるスライス工程を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a slicing step in a method for manufacturing a semiconductor wafer according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 インゴットブロック、 10A,10B インゴット端材、 a 軸。 10 ingot block, 10A, 10B ingot scraps, a-axis.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所望の結晶方位を回転中心軸として回転
させることにより半導体単結晶インゴットを成長させる
工程と、 成長した半導体単結晶インゴットに円筒研削を施す工程
と、 円筒研削された半導体単結晶インゴットにスライス加工
を施す工程とを備えた半導体ウェーハの製造方法におい
て、 成長した半導体単結晶インゴットについて上記結晶方位
を測定し、この結晶方位と同一方向に延びる軸を中心と
して上記円筒研削を行う半導体ウェーハの製造方法。
1. A step of growing a semiconductor single crystal ingot by rotating a desired crystal orientation around a rotation center axis, a step of subjecting the grown semiconductor single crystal ingot to cylindrical grinding, and a step of cylindrically grinding the semiconductor single crystal ingot. Subjecting the grown semiconductor single crystal ingot to a crystal orientation, and performing the cylindrical grinding around an axis extending in the same direction as the crystal orientation. Manufacturing method.
【請求項2】 成長した半導体単結晶インゴットを所定
長さのインゴットブロックに切断する工程を含む請求項
1に記載の半導体ウェーハの製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 1, further comprising the step of cutting the grown semiconductor single crystal ingot into ingot blocks of a predetermined length.
【請求項3】 上記半導体単結晶インゴットの成長はチ
ョクラルスキー法で行う請求項1または請求項2に記載
の半導体ウェーハの製造方法。
3. The method for manufacturing a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the growing of the semiconductor single crystal ingot is performed by a Czochralski method.
【請求項4】 上記インゴットブロックはスライスベー
スに固着された状態でワイヤソーによりスライス加工さ
れる請求項2または請求項3に記載の半導体ウェーハの
製造方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor wafer according to claim 2, wherein the ingot block is sliced by a wire saw while being fixed to a slice base.
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