JP2002175961A - 製品の分級方法及び半導体ウェハの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鏡面研磨工程に適した半導体ウェハの分級を
行う。 【解決手段】 ウェハを鏡面研磨工程で処理される枚数
毎にグループ化する。各グループにおけるウェハの厚さ
の差は、鏡面研磨工程で同時に研磨するための許容範囲
以内とする。具体的には、エッチング工程終了後、同一
のインゴットから得られた全ウェハを厚さ測定後に一時
的に保持する（21）。ウェハが保持されている場所のア
ドレスとウェハの厚さとを対応付けて記憶する。ウェハ
を例えば薄い順にソートし、先頭から所定枚数のウェハ
の厚さが許容範囲内に収まれば、そのグループを確定
し、収まらなければ、最も薄いウェハを除外して次のウ
ェハを加えたグループについて同様の判断を繰り返す。
以上のようにして、ウェハの厚さの違いが許容範囲内の
グループを作成し、グループ毎に鏡面研磨を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工業的生産方法を
経て製造される製品の製造技術に関し、なかでも、半導
体ウェハの製造技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、集積回路の微細化、高集積化に伴
い、基板となる半導体ウェハへの品質要求も一段と高ま
っている。なかでも、半導体ウェハの平坦度はデバイス
工程における歩留まりに影響することから、平坦度の高
い半導体ウェハの提供は、製造業者にとって大きな課題
の１つである。

【０００３】シリコンウェハの製造工程を例に取れば、
ウェハの表面を研磨する最終工程である鏡面研磨処理
は、研磨材を塗布した定盤と回転板との間に数枚のウェ
ハを狭持することにより行う。あまりにも厚さの異なる
ウェハ同士を同時に研磨しようとすると、定盤と回転板
との平行を保てず、ウェハが斜めに研磨されてしまう。
従って、同じ回転板に貼り付けられるウェハは、厚さが
同一であることが好ましい。

【０００４】ところが、インゴットからスライスされた
ウェハは、全て均一な厚さではなく、８インチのウェハ
であれば810〜840μm程度の厚さのばらつきがある。そ
こで、厚さが近いウェハ同士を研磨処理するために、一
定の厚さの範囲ごとにウェハをグループ分け、すなわち
分級する処理が行われている。そして、同一のグループ
に属するウェハ同士を同時に鏡面研磨する。８インチの
ウェハであれば、１つのグループ内での厚さの違いが例
えば３μm以下の範囲となるように、ウェハを分級す
る。

【０００５】図１１は、ウェハを分級するための分級装
置の従来の構成例である。このウェハをエッチング工程
後、鏡面研磨工程に先立って用いる場合を例に取る。エ
ッチング工程を終了したウェハを収納したカセットは、
ロード部１０１ａ，ｂに配置される。測定部１０３は、
ロード部１０１から１枚づつウェハを取り出して厚さを
測定し、厚さに応じてアンロード部１０２ａ〜ｈのいず
れかのカセットに収納する。アンロード部１０２の各カ
セットに収納されるウェハは、厚さの差が３μｍ以下と
なるように制御される。

【０００６】例えば、ウェハの厚さをＤ（μｍ）とすれ
ば、710≦Ｄ＜713のウェハ（以下、グループＡのウェハ
という）は１０２ａ、713≦Ｄ＜716のウェハ（以下、グ
ループＢのウェハという）は１０３ｂ、…、734≦Ｄの
ウェハ（以下、グループＨのウェハという）は１０２ｈ
に、それぞれ収納される。アンロード部１０２ａ〜ｇに
収納されたウェハは鏡面研磨工程へ移行される。アンロ
ード部１０２ｈに収納されたウェハは、再度ロード部１
０１に戻され、再度厚さを測定され、734μｍから３μm
づつの刻みで形成される各グループに分類される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の分級装置では、
分級後のウェハを所定枚数づつ鏡面研磨処理する場合、
異なるグループに属するウェハを同時に鏡面研磨処理せ
ざるを得ない場合がある。例えば、鏡面研磨処理を４枚
づつグループＡから行う場合、グループＡのウェハの枚
数が４の倍数でなければグループＡのウェハに余りが生
じる。そこで、従来は余ったグループＡのウェハを次の
グループＢのウェハと共に鏡面研磨している。同様にし
て、厚さごとに分類したグループから所定枚数づつウェ
ハを鏡面研磨工程に移行させ、そのグループにあまりの
ウェハが生じた場合、次のグループのウェハと共に鏡面
研磨処理を行う。しかし、これでは厚さの差が３μｍを
超えるウェハ同士を同時に鏡面研磨することになり、ウ
ェハの平坦度が低下する。

【０００８】また例えば、８インチのウェハの場合、１
つのインゴットから得られるウェハの厚さは810〜840μ
ｍの範囲にスライスされている。これらのウェハを３μ
m刻みでグループ化する場合、アンロード部１０２が１
０個必要となるが、通常装置の大きさに限界があるため
アンロード部１０２の数を少なくせざるを得ない。その
結果、前述したように一度の測定で全てのウェハを分級
することができず、測定と分級とを繰り返すことにな
り、全ての分級処理を終えるのに時間がかかる。例え
ば、前記グループＨのウェハについては、再度測定と分
級とを繰り返さなければならない。

【０００９】さらに、前述の分級装置では、ロード部１
０１に配置されたウェハ全ての測定が終わるまで、アン
ロード部１０２のカセットを次工程に移すことができな
い。また、アンロード部１０２の各カセットに振り分け
られたウェハ数が結果として少ない場合でも、作業員は
そのカセットを次工程に運ばなければならず、結果とし
て運ばなければいけないカセットの数が増え、作業効率
が低い。

【００１０】本発明は、次工程を行うために好ましい分
級を行い、製品の品質及び製造効率を高めることを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本願第１発明は、製品の製造工程に用いられる製品
の分級方法であって、 Ａ：前記製品の所定の値を、所定の前工程の終了後に測
定し、 Ｂ：所定のユニットに含まれる全製品を、前記値の測定
後に一時的に保持し、 Ｃ：各製品が保持されている場所のアドレスと前記測定
値とを対応付けて記憶し、 Ｄ：前記製品を所定数づつ同時に処理する次工程のため
に、前記記憶した測定値に基づいて、前記所定数の製品
からなるグループに前記全製品を分け、 Ｅ：前記グループ毎に次工程の処理を行うために、前記
グループと各グループを構成する製品の前記アドレスと
を対応付けて記憶する、 製品の分級方法を提供する。

【００１２】この方法では、前工程を終えた製品を、複
数の製品を所定数づつまとめて処理する次工程のため
に、分級、すなわちグループ分けする。例えば、半導体
ウェハの製造工程にこの方法を用いる場合、鏡面研磨工
程やラッピング工程などの研磨工程に先立って、同一イ
ンゴットから切り出されたウェハを厚さに基づいて分級
する。「厚さに基づいて」とは、例えばグループ内のウ
ェハの厚さの差が、同時に鏡面研磨するための許容範囲
内になるようにすることが挙げられる。同一インゴット
から切り出された全てのウェハのグループ分けを短時間
で完了することができ、しかも次工程での研磨処理に適
したグループにウェハが分級される。生成したウェハの
グループを記憶しておき、グループ順に製品を次工程に
移行させることにより、異なるグループに属するウェハ
同士が同時に研磨されることを防止することができる。
本発明に係る分級方法は、半導体ウェハ以外の他の製
品、なかでも精度を要求される製品の製造工程に適用す
ることができる。

【００１３】本願第２発明は、製品の製造工程に用いら
れる製品の分級装置であって、測定手段と、保持手段
と、第１記憶手段と、分級手段と、第２記憶手段と、を
備える製品の分級装置を提供する。測定手段は、前記製
品の所定の値を、所定の前工程の終了後に測定する。保
持手段は、所定のユニットに含まれる全製品を、前記値
の測定後に一時的に保持する。第１記憶手段は、各製品
が保持されている場所のアドレスと前記測定値とを対応
付けて記憶する。分級手段は、前記製品を所定数づつ同
時に処理する次工程のために、前記記憶した測定値に基
づいて、前記所定数の製品からなるグループに前記全製
品を分ける。第２記憶手段は、前記グループと各グルー
プを構成する製品の前記アドレスとを対応付けて記憶す
ることにより、前記グループ毎に次工程の処理を行うこ
とを可能とする。

【００１４】前述の半導体ウェハの製造工程を再び例に
取れば、この分級装置は、鏡面研磨処理やラッピング処
理を行う装置の前段に設けられる。また、鏡面研磨装置
やラッピング装置に、本装置の機能を付加することも可
能である。

【００１５】前述の分級方法を適用した半導体ウェハの
製造方法として、下記Ａ〜Ｅの処理を含む半導体ウェハ
の製造方法が挙げられる。 Ａ：前記ウェハの厚さを、所定の前工程の終了後に測定
し、 Ｂ：所望の数からなるウェハ群を、厚さの測定後に一時
的に保持し、 Ｃ：前記ウェハが保持されている場所のアドレスと測定
された厚さとを対応付けて記憶し、 Ｄ：前記ウェハを所定の枚数づつ同時に処理する次工程
のために、前記記憶した厚さに基づいて、前記所定枚数
のウェハからなるグループに前記ウェハ群を分け、 Ｅ：前記グループ毎に次工程の処理を行うために、前記
グループと各グループを構成するウェハの前記アドレス
とを対応付けて記憶する。

【００１６】例えば、ウェハの面取り工程の後、ラッピ
ング工程に先立って前記Ａ〜Ｅの処理を行ったり、ラッ
ピングされたウェハに対するエッチング工程後、鏡面研
磨工程に先立って前記Ａ〜Ｅの処理を行う。このように
することで、厚さが同程度のウェハグループに対してラ
ッピング処理や鏡面研磨処理を行うことができ、ウェハ
の平坦度を向上させ、ひいてはデバイス工程での歩留ま
りを向上させることができる。

【００１７】前記の半導体ウェハの製造方法には下記Ｆ
〜Ｌの処理をさらに含めてもよい。 Ｆ：前記記憶した厚さに基づいて前記ウェハをソートし
てソート結果を書き込んだソートリストを作成し、 Ｇ：ソートリスト順に所定枚数のウェハを読み出して仮
グループとし、 Ｈ：仮グループ内のウェハの最大厚さと最小厚さとの差
が、次工程での処理における許容範囲内か否かを判断
し、 Ｉ：前記判断の結果が許容範囲内である場合、前記仮グ
ループを確定し、 Ｊ：前記判断の結果が許容範囲外である場合、前記仮グ
ループの先頭ウェハを除外してソートリストの次のウェ
ハを加えることにより新たな仮グループを形成し、 Ｋ：新たな仮グループについて前記Ｈ〜Ｊの処理を行
い、 Ｌ：前記Ｇ〜Ｋの処理を繰り返すことにより、前記ウェ
ハ群を所定枚数のウェハからなるグループに分ける。

【００１８】例えば、鏡面研磨工程で同時に研磨できる
４枚のウェハの厚さの違いが最大で３μｍの場合を考え
る。この方法を用いれば、同一インゴットから得られる
全てのウェハは、４枚づつのグループに分けられ、各グ
ループ内での厚さの差は３μｍ以内となる。従って、グ
ループごとに鏡面研磨工程を施すことにより、ウェハの
厚さが３μｍを超えるウェハ同士を共に研磨することを
防止でき、ウェハの平坦度を高めることができる。

【００１９】また、前記の分級装置を適用した半導体ウ
ェハの製造システムとして、測定手段と、保持手段と、
第１記憶手段と、分級手段と、第２記憶手段と、を備え
る半導体ウェハの製造システムが考えられる。測定手段
は、前記ウェハの厚さを、所定の前工程の終了後に測定
する。保持手段は、所望の数からなるウェハ群を、厚さ
の測定後に一時的に保持する。第１記憶手段は、前記ウ
ェハが保持されている場所のアドレスと測定された厚さ
とを対応付けて記憶する。分級手段は、前記ウェハを所
定の枚数づつ同時に処理する次工程のために、前記記憶
した厚さに基づいて、前記所定枚数のウェハからなるグ
ループに前記ウェハ群を分ける。第２記憶手段は、前記
グループ毎に次工程の処理を行うために、前記グループ
と各グループを構成するウェハの前記アドレスとを対応
付けて記憶する。

【００２０】例えば、ラッピング装置や鏡面研磨装置に
これらの手段をもたせる。ラッピング工程や鏡面研磨工
程への移行を第２記憶手段に記憶されたグループ順に行
うことにより、分級されたウェハに各グループ単位で次
工程の処理を施すことができる。

【００２１】さらに、半導体ウェハの製造装置であっ
て、測定手段と、第１保持手段と、制御手段と、第２保
持手段と、を備える半導体ウェハの製造装置も好ましく
用いられる。測定手段は、前記ウェハの厚さを測定す
る。第１保持手段は、所望の数からなるウェハ群を、厚
さの測定後に一時的に保持する。制御手段は、前記ウェ
ハが保持されている場所のアドレスと測定された厚さと
を対応付けて記憶し、前記記憶した厚さに基づいて、所
定枚数のウェハからなるグループに前記ウェハ群を分
け、前記グループを記憶し、記憶したグループ毎に前記
ウェハを並べ替える。第２保持手段は、並べ替えられた
ウェハを保持する。

【００２２】この製造装置は、前工程を終了した半導体
ウェハを、鏡面研磨工程やラッピング工程などのために
厚さ別にグループ分けする。例えば、作業員は、１つの
インゴットから得られた全ウェハについてエッチング工
程を終了後、ウェハのカセット群（第１保持手段）及び
空のカセット群（第２保持手段）をセットし、予め設け
ておいた開始ボタンを押す。すると、ウェハの厚みが測
定され、厚みに従って全ウェハがグループ分けされる。
さらに、空のカセットに、ウェハがグループ順に並び替
えられて収納される。

【００２３】前記分級方法を適用したより具体的な半導
体ウェハの製造方法として、下記ａ〜ｈの工程を含む半
導体ウェハの製造方法が挙げられる。 ａ：半導体単結晶からなるインゴットを製造する単結晶
引き上げ工程、 ｂ：前記インゴットの外形を整形する整形工程、 ｃ：前記インゴットをスライスしてウェハを得るスライ
ス工程、 ｄ：スライスされたウェハの外周部を面取りする面取り
工程、 ｅ：面取りされたウェハの両面を平面化するラッピング
工程、 ｆ：ラッピングされたウェハの表面をエッチングするエ
ッチング工程、 ｇ：エッチング工程終了後のウェハの厚さを測定し、所
望の数からなるウェハ群を前記測定後に一時的に保持
し、前記ウェハが一時的に保持されている場所のアドレ
スとウェハの厚さとを対応付けて記憶し、記憶した厚さ
に基づいて、所定の枚数のウェハからなるグループに前
記ウェハ群を分けて前記グループを記憶する分級工程、 ｈ：記憶したグループ毎に、ウェハの少なくとも一方の
面を鏡面研磨する鏡面研磨工程。

【００２４】この方法は、前記分級方法を、鏡面研磨工
程（ｈ）に先立って実行する場合に相当する。

【００２５】

【発明の実施の形態】＜第１実施形態例＞次に、本発明
に係る分級方法を半導体ウェハの製造工程に適用した場
合を例に取り、説明する。本実施形態例では、分級工程
を、鏡面研磨工程に先立って行う。

【００２６】［全工程の概要］図１は、半導体ウェハの
製造工程を示す説明図である。シリコンウェハを製造す
る場合を例に取れば、まずＣＺ法などで円柱状のシリコ
ン単結晶のインゴットを作成する（単結晶インゴット製
造工程：ステップＳ１）。次いで、シリコンインゴット
をスライスしてシリコンウェハを作成する（スライス工
程：ステップＳ２）。その後、個々のシリコンウェハの
外周を所定の角度に面取りし（面取り工程：ステップＳ
３）、ラッピングによりシリコンウェハの表面の平坦度
を高めるとともにスライス工程でウェハに生じた加工歪
みを取り除く（ラッピング工程：ステップＳ４）。さら
に、ラッピングにより生じる歪みなどをより完全に取り
除くためにエッチングを行う（エッチング工程：ステッ
プＳ５）。エッチング後、同一のインゴットから作成さ
れた全ウェハを分級し、厚さの差が許容範囲内のウェハ
同士をグループ化する（分級工程：ステップＳ６）。前
記グループ化されたウェハの主面側を、各グループ単位
で鏡面研磨する（鏡面研磨工程：ステップＳ７）。研磨
されたウェハを洗浄することにより（洗浄工程：ステッ
プＳ８）、シリコンウェハが製造される。なお、ステッ
プＳ８を除いて図示していないが、各工程終了ごとに、
ウェハの洗浄処理が行われる。

【００２７】［構成］ （１）システム構成 図２は、前記半導体ウェハの製造工程に用いられる半導
体ウェハの製造システム１０の一部分の構成を示す。こ
のシステム１０は、鏡面研磨工程（Ｓ７）に用いられる
研磨装置４０の前段に分級装置２０及び洗浄装置３０を
配して構成される。分級装置２０は分級処理（Ｓ６）を
行い、次の鏡面研磨工程において同時に研磨されるウェ
ハグループを形成する。洗浄装置２０は、グループ化さ
れた状態でカセットに収納されているウェハ１を、その
ままの状態で洗浄する。研磨装置４０は前述した鏡面研
磨処理（Ｓ７）を行う。本例では、研磨装置４０で同時
に研磨可能なウェハは４枚である。従って、分級装置２
０は、４枚のウェハからなるウェハグループを生成す
る。

【００２８】（２）分級装置の構成 図３は、前記分級装置２０の構成例を示す。この分級装
置２０は、ロード部２１ａ，ｂ，ｃ、アンロード部２２
ａ，ｂ，ｃ、測定部２３及び搬送ロボット２４を有して
いる。

【００２９】ロード部２１ａ，ｂ，ｃには、エッチング
工程（Ｓ５）終了後のウェハ１を収納したカセットが配
置される。ロード部２１ａ，ｂ，ｃにカセットが配置さ
れることにより、同一のインゴットから切り出された全
てのウェハを分級装置２０に保持可能である。アンロー
ド部２２ａ，ｂには、グループ化されたウェハ１を収納
するためのカセットが配置される。１つのカセットには
複数のウェハグループを収納可能である。アンロード部
２２ｃは、いずれのウェハグループにも属さないウェハ
を収納するためのカセットが配置される。図４（ａ）〜
（ｄ）は、ロード部２１やアンロード部２２に配置され
るカセットの構成を示す。同図（ａ）はカセット全体の
斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はウェハを収納した状
態の正面図、（ｄ）はウェハを収納した状態の平面図で
ある。カセットは、Ｕ字型の内面を有し、この内面に沿
って溝２１１が形成されている。、この溝２１１にウェ
ハを挿入することにより、各ウェハが独立に出し入れ可
能に収納される。通常、カセット上面には、カセットを
作業員が持ち運ぶための握り部（図示せず）が形成され
る。

【００３０】測定部２３は、図示しない制御部からの指
示により、ウェハ１の厚さを測定する。図５は、測定部
２３の構成例を示す。測定部２３は、上部電極２３１と
下部電極２３２とを有している。測定部２３は、両電極
２３１，２３２の間にウェハ１を挟んだ場合と、挟まな
かった場合とでの、電極間の静電容量の変化に基づい
て、ウェハの厚さを決定する。測定部２３としては、こ
の他に、レーザの反射を用いたり、ダイヤルゲージによ
る接触式測定するなど、半導体ウェハの膜厚を測定する
ために通常用いられる測定手段を使用することができ
る。

【００３１】搬送ロボット２４は、図示しない制御部か
らの指示に応じて、ロード部２１と測定部２３との間
や、ロード部２１とアンロード部２２との間で、ウェハ
１を搬送する。図６は、搬送ロボット２４の構成例を示
す。搬送ロボット２４は、複数の長板状アーム６１と、
アームを支持する支持部６２とを有している。アーム６
１は、端部を面方向に回転可能に接続されて構成され、
アームの先端部分６１ａに載置されるウェハを水平方向
に移動可能である。アームの先端部分６１ａは、セラミ
ックなどの素材を用いてＵ字形状に形成され、ウェハを
水平に支持可能である。また、支持部６２は、モータや
ラック及びピニオンなどを組み合わせた駆動手段により
上下動可能であり、アームの先端部分６１ａに載置され
るウェハを垂直方向に移動可能である。

【００３２】（３）研磨装置の構成 図２に示すように、研磨装置４０は、ロード部４１、搬
送ロボット４３及び４５、ワックス塗布部４４、及び研
磨部４６を有している。ロード部４１には、グループ化
されたウェハを収納したカセットが配置される。ロード
部４１にセットされたウェハは、搬送ロボット４３によ
り一枚づつ、かつグループ順に取り出され、ワックス塗
布部４４に配置される。搬送ロボット４３及び４５は、
分級装置２０の搬送ロボット２４と同様に構成される。
ウェハは、ワックス塗布部４４により、研磨部４６にウ
ェハを貼り付けるためのワックスを１枚づつ塗布された
後、搬送ロボット４５により研磨部４６にセットされ、
鏡面研磨処理を施される。

【００３３】図７は、研磨部４６の構成例を示す。研磨
部４６は、ワックスを塗布したウェハ１を貼り付けるセ
ラミックプレート４６１、セラミックプレート４６１が
固定された回転板４６２、回転板４６２を回転可能及び
上下動可能に支持する駆動軸４６３、ウェハ１を研磨す
る定盤４６４、定盤４６４を回転可能に支持する回転軸
４６５、及びスラリー供給部４６７を有している。定盤
４６４には、研磨材を保持するクロス４６６が貼られて
いる。１つのセラミックプレート４６１上には４枚のウ
ェハ１が固定可能である。回転板４６２と定盤４６４と
を共に回転させながら駆動軸４６３により回転板４６２
を下降させ、ウェハ１の主面をクロス４６６に接しめる
ことにより、スラリー供給部４６７より研磨材スラリー
が供給される４枚のウェハ１が同時に鏡面研磨される。

【００３４】［処理の流れ］図８は、分級装置２０の制
御部が行う処理の流れの一例を示すフローチャートであ
る。１つのインゴットから切り出された全ウェハが、エ
ッチング工程終了後にロード部２１にセットされると、
例えばオペレータが予め分級装置２０に設けられたボタ
ン（図示せず）を押す。これにより以下の処理が開始さ
れる。

【００３５】ステップＳ８０１：分級装置２０は、搬送
ロボット２４により、分級されていないウェハをロード
部２１から一枚取り出す。取り出す順番は、ロード部２
１ａから２１ｂ，２１ｃの順に、またカセットの一番下
から上に向かって取り出すなど、予め設定されている。

【００３６】ステップＳ８０２：分級装置２０は、搬送
ロボット２４により取り出したウェハを測定部２３にセ
ットし、厚さを測定する。 ステップＳ８０３：分級装置２０は、搬送ロボット２４
により、厚さの測定が終了したウェハを、元の位置に収
納する。

【００３７】ステップＳ８０４：分級装置２０は、ウェ
ハのアドレス及び厚さを対応付けて記憶する。ウェハの
アドレスには、ロード部２１の位置及び上下の位置が含
まれる。

【００３８】ステップＳ８０５：分級装置２０は、ロー
ド部２１に配置されている全てのウェハについて、厚さ
の測定が終了したか否かを判断する。“Ｙｅｓ”と判断
すると、ステップＳ８０６に移行する。“Ｎｏ”と判断
すると、次のウェハの厚さを測定するために、ステップ
Ｓ８０１に戻る。

【００３９】ステップＳ８０６：分級装置２０は、記憶
している厚さに基づいて全ウェハをソートする。例え
ば、厚さの小さい順にウェハを並べ替え、ソートした結
果を記憶したソートリストを一時的に作成する。このソ
ートリストには、ウェハのアドレスと厚さとが対応付け
られて書き込まれる。

【００４０】ステップＳ８０７：分級装置２０は、ソー
トリストの先頭からｎ枚のウェハのアドレス及び厚さを
読み出し、仮グループＧｍ（ｍ＝１，２，３…）とす
る。この例では、鏡面研磨処理を同時に施すことができ
る枚数は４枚なので、４枚のウェハからなる仮グループ
を形成する。“Ｇｍ”は、グループを特定する識別情報
であり、通し番号でもかまわない。

【００４１】ステップＳ８０８：分級装置２０は、最も
厚いウェハと最も薄いウェハとの厚さの差が、鏡面研磨
処理を同時に行う上で許容範囲以内か否かを判断する。
例えば、８インチのウェハであれば、この差は３μm以
下が好ましい。ウェハの厚さの差が許容範囲を超えてい
る場合、ステップＳ８０９に移行する。許容範囲内であ
れば、後述するステップＳ８１１に移行する。

【００４２】ステップＳ８０９：分級装置２０は、４つ
読み出したウェハのうち、先頭のウェハ、すなわち最も
薄いウェハを仮グループから除外し、グループ化できな
いウェハとして記憶する。

【００４３】ステップＳ８１０：分級装置２０は、ステ
ップＳ８０７で読み出した４つのウェハの次に位置する
ウェハを前記ソートリストから読み出し、仮グループに
加え、新たな仮グループとする。次いで、再びステップ
Ｓ８０８に戻る。分級装置２０は、新たな仮グループ内
の４枚のウェハの厚さの差が許容範囲に入るまで前記ス
テップＳ８０８〜Ｓ８１０の処理を繰り返す。

【００４４】ステップＳ８１１：分級装置２０は、厚さ
の差が許容範囲以内の４枚のウェハからなるウェハグル
ープを決定し、決定したグループを記憶する。具体的に
は、分級装置２０は、グループ識別情報Gmと、グループ
に属するウェハのアドレスとが書き込まれたグループリ
ストを作成し、新たに決定したグループをここに書き加
える。

【００４５】ステップＳ８１２：分級装置２０は、グル
ープを識別するための値“ｍ”をインクリメントする。 ステップＳ８１３：分級装置２０は、全てのウェハにつ
いてステップＳ８０７〜Ｓ８１２の処理を行ったか否か
を判断する。この判断は、前記ソートリストの最後のウ
ェハがいずれかのグループに所属しているか、またはグ
ループ化できないと判断されているかにより行う。“Ｙ
ｅｓ”と判断すると、ステップＳ８１４に移行する。
“Ｎｏ”と判断すると、残りのウェハをグループ化する
ために、ステップＳ８０７に戻る。

【００４６】ステップＳ８１４：分級装置２０は、グル
ープリストに基づいて、各グループ順にウェハをロード
部２１からアンロード部２２ａ，ｂまたは２２ｃに移し
替える。１つのグループを構成するウェハは、４枚１組
で同一のカセットに収納され、複数のカセットにまたが
って収納されることがない。移し替えは、まずアンロー
ド部２２ａのカセットにウェハをグループ順に収納して
いき、このカセットにそれ以上ウェハグループを収納で
きなくなった段階で、アンロード部２２ｂのカセットへ
の収納を開始すると良い。このようにすれば、作業員
は、アンロード部２２ａのカセットへのウェハの収納が
終了した段階で、そのカセットを洗浄装置３０にセット
することができる。すなわち、作業員は、１つのインゴ
ットから切り出されたウェハが全てアンロード部２２に
配置されるのを待たずにウェハを次工程に移行させるこ
とができ、製造効率を高めることができる。

【００４７】なお、ステップＳ８０９において、仮グル
ープから除外されたウェハはいずれのグループにも属さ
ないウェハとして、アンロード部２２ｃのカセットに収
納される。これらのウェハを有効に活用するために、異
なるインゴットから生じたこれらのウェハを厚さに基づ
いて再度分級し、鏡面研磨処理してデバイス工程に移行
させることも考えられる。

【００４８】以上の処理により、同一のインゴットから
得られる全てのウェハを、同時に鏡面研磨可能な枚数づ
つ、かつ厚さの差が同時に鏡面研磨可能な範囲でグルー
プ化することができる。このようにして得られたウェハ
グループは、１つのグループが同一のカセットに収納さ
れた状態で研磨装置４０のロード部４１に配置される。
研磨装置４０は、通常と同様にウェハをカセットから順
次抜き取って４枚づつ研磨すれば、各グループ単位での
鏡面研磨処理が行われる。従って、厚さの差が３μｍを
超えるウェハ同士が同時に鏡面研磨されることを防止で
き、ウェハの平坦度を高め、デバイス工程での歩留まり
を向上させることができる。

【００４９】＜第２実施形態例＞前記第１実施形態例で
は、半導体ウェハの製造工程において、鏡面研磨工程の
前段に分級工程を行う例を示したが、分級工程をラッピ
ング工程（Ｓ４）の前段に行っても良い。その場合、半
導体製造システムの一部分の構成を、前記図２の研磨部
４６に代えてラッピング部９０とすればよい。図９に、
ラッピング部９０の構成例を示す。

【００５０】ラッピング部９０は、ウェハ１の下面を削
る下盤９１、ウェハ１の上面を削る上盤９２、ウェハ１
の外周部を支持するキャリアプレート９３、下盤９１を
回転可能に支持する回転軸９４、上盤９２を回転可能及
び上下動可能に支持する工藤軸９５を有している。自転
可能なキャリアプレート９３に支持されたウェハ１は、
上下面が露出しており、それぞれ逆方向に回転する上盤
９１及び下盤９２により両面を研磨される。

【００５１】ラッピング装置の前段に設けられる分級装
置が行う処理の流れは、前記第１実施形態例と同様であ
る。ただし、１つのウェハグループに含めるウェハの枚
数は、同時にラッピング処理を施されるウェハの枚数と
同一とする。例えば、６枚のウェハを同時にラッピング
処理する場合には、６枚のウェハからなるウェハグルー
プを生成する。また、ウェハグループ内での厚さの差
は、ラッピング処理における許容範囲内とする。

【００５２】＜第３実施形態例＞前記第１実施形態例に
おいて、分級装置２０と研磨装置４０とを一体化するこ
とも可能である。図１０は、分級装置と研磨装置とを一
体化した半導体ウェハ製造システム５０である。このシ
ステム５０は、ロード部２１ａ，ｂ，ｃ、測定部２３、
搬送ロボット２４及び４５、洗浄部３２、ワックス塗布
部４４及び研磨部４６を有している。図中、図２及び図
３と同一の符号を付した構成要素は、第１実施形態例と
同様の構成及び機能を有している。洗浄部３２は、研磨
部４６に載置されるウェハを一枚づつスピン洗浄する。

【００５３】このシステム構成では、ウェハをグループ
ごとに並べ替えて保持するアンロード部２２及び洗浄装
置３０を省略することができる。搬送ロボット２４は、
分級処理が終了後、ウェハを一枚づつ洗浄部３２にセッ
トする。ウェハが洗浄部３２にセットされる順番は、記
憶しているグループリストに基づいて、１グループづつ
研磨されるように制御される。

【００５４】＜その他の実施形態例＞本発明に係る分級
方法は、半導体ウェハの製造工程だけでなく、広く一般
の製品製造工程に用いることができる。なかでも、高精
度を要求される製品の製造工程に好ましく適用される。

【００５５】

【発明の効果】本発明の分級方法を用いれば、製造工程
で同時に処理される製品群を、処理に適したグループに
分け、製品の品質を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体ウェハの製造工程

【図２】半導体ウェハの製造システムの一部分を示す説
明図。

【図３】第１実施形態例に係る分級装置の構成。

【図４】ウェハを収納するカセットの構成の一例。

【図５】図３に示す分級装置の測定部の構成の一例。

【図６】図３に示す分級装置の搬送ロボットの構成の一
例。

【図７】図２に示す研磨装置の研磨部の構成の一例。

【図８】図３の分級装置が行う処理の一例を示すフロー
チャート。

【図９】ラッピング部の構成の一例。

【図１０】第３実施形態例に係る半導体ウェハ製造シス
テムの構成。

【図１１】従来の分級装置。

【符号の説明】

１：ウェハ ２０：分級装置 ２１ａ，ｂ，ｃ：ロード部 ２２ａ，ｂ，ｃ：アンロード部 ２３：測定部 ２４：搬送ロボット ３０：洗浄装置 ４０：研磨装置 ５０：半導体ウェハの製造システム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】製品の製造工程に用いられる製品の分級方
   法であって、 Ａ：前記製品の所定の値を、所定の前工程の終了後に測
   定し、 Ｂ：所定のユニットに含まれる全製品を、前記値の測定
   後に一時的に保持し、 Ｃ：各製品が保持されている場所のアドレスと前記測定
   値とを対応付けて記憶し、 Ｄ：前記製品を所定数づつ同時に処理する次工程のため
   に、前記記憶した測定値に基づいて、前記所定数の製品
   からなるグループに前記全製品を分け、 Ｅ：前記グループ毎に次工程の処理を行うために、前記
   グループと各グループを構成する製品の前記アドレスと
   を対応付けて記憶する、 製品の分級方法。
2. 【請求項２】製品の製造工程に用いられる製品の分級装
   置であって、 前記製品の所定の値を、所定の前工程の終了後に測定す
   る測定手段と、 所定のユニットに含まれる全製品を、前記値の測定後に
   一時的に保持する保持手段と、 各製品が保持されている場所のアドレスと前記測定値と
   を対応付けて記憶する第１記憶手段と、 前記製品を所定数づつ同時に処理する次工程のために、
   前記記憶した測定値に基づいて、前記所定数の製品から
   なるグループに前記全製品を分ける分級手段と、 前記グループと各グループを構成する製品の前記アドレ
   スとを対応付けて記憶することにより、前記グループ毎
   に次工程の処理を行うことを可能とする第２記憶手段
   と、 を備える製品の分級装置。