JP2010034303A - Method of manufacturing semiconductor wafer - Google Patents
Method of manufacturing semiconductor wafer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010034303A JP2010034303A JP2008195051A JP2008195051A JP2010034303A JP 2010034303 A JP2010034303 A JP 2010034303A JP 2008195051 A JP2008195051 A JP 2008195051A JP 2008195051 A JP2008195051 A JP 2008195051A JP 2010034303 A JP2010034303 A JP 2010034303A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- manufacturing
- semiconductor wafer
- processing
- crystal ingot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
本発明は、単結晶インゴットをスライスして得られた素材ウェーハを半導体ウェーハに加工する、半導体ウェーハの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor wafer, in which a material wafer obtained by slicing a single crystal ingot is processed into a semiconductor wafer.
シリコンウェーハ等の半導体デバイス製造用のウェーハ(半導体ウェーハ)は、シリコン等の単結晶インゴットを製造して、このインゴットをスライスして得られた素材ウェーハを、研削工程,エッチング工程及び研磨工程を経てその表面を高精度に平坦化することにより製造される。
さらに、こうして製造された半導体ウェーハをさらに熱処理(アニール処理)することにより、ウェーハ表面の欠陥密度を低減させたアニールウェーハを製造することができる。
A wafer (semiconductor wafer) for manufacturing a semiconductor device such as a silicon wafer is manufactured by manufacturing a single crystal ingot such as silicon and slicing the ingot to a material wafer through a grinding process, an etching process, and a polishing process. It is manufactured by flattening its surface with high accuracy.
Furthermore, an annealed wafer with reduced defect density on the wafer surface can be produced by further heat-treating (annealing) the semiconductor wafer thus produced.
また、製造された半導体ウェーハの鏡面加工された表面に、単結晶を気相成長させることにより、ウェーハ表面にエピタキシャル層を備えたエピタキシャルウェーハを製造することができる。
なお、アニールウェーハもエピタキシャルウェーハも、半導体デバイス製造用のウェーハであるので、アニール処理やエピタキシャル層形成をしない半導体ウェーハと共に、半導体ウェーハと称することにする。
Moreover, an epitaxial wafer having an epitaxial layer on the wafer surface can be manufactured by vapor-phase-growing a single crystal on the mirror-finished surface of the manufactured semiconductor wafer.
In addition, since an annealed wafer and an epitaxial wafer are wafers for manufacturing semiconductor devices, they are referred to as a semiconductor wafer together with a semiconductor wafer that is not subjected to an annealing process or an epitaxial layer formation.
このようなインゴットをスライスして得られた素材ウェーハを半導体ウェーハに加工する場合や、さらに半導体ウェーハにアニール処理やエピタキシャル層形成の処理をする場合、最も一般的には、多数のウェーハを一括して加工するバッチ処理で行なわれている(特許文献1,2参照)が、半導体ウェーハに加工するエッチング工程等には、ウェーハを一枚単位で加工する枚葉処理も開発されている(特許文献3参照)。
ところで、シリコン単結晶インゴットの製造には、チョクラルスキー法(CZ法)が広く用いられ、多結晶シリコンをるつぼ内に充填し、これを溶融加熱してシリコン融液として、この融液表面に種結晶を接触させて融液を固化させて成長させることによりシリコン単結晶インゴットが形成される。
ところが、例えば一本の単結晶インゴットから得られた素材ウェーハをバッチ処理で一括に同一条件で加工すると、各ウェーハで材料特性にバラツキが生じてしまうことが判明した。
By the way, the Czochralski method (CZ method) is widely used for the production of silicon single crystal ingots. Polycrystalline silicon is filled into a crucible and melted and heated to form a silicon melt on the surface of the melt. A silicon single crystal ingot is formed by bringing the seed crystal into contact and solidifying and growing the melt.
However, it has been found that, for example, when a raw material wafer obtained from a single single crystal ingot is batch-processed under the same conditions in batch processing, the material characteristics vary among the wafers.
ウェーハの材料特性の尺度として、例えば、LSTD(Laser Scattering Topography Defect)を用いて検出されるCOP(Crystal Originated Particles、所謂、ボイド欠陥)の密度や、酸素析出物であるBMD(Bulk Micro Defect)の密度や、DZ(Denuded Zone、無欠陥層)の巾を用いることができるが、素材ウェーハが単結晶インゴットの長手方向のどの位置からスライスされたかを無視してバッチ処理で一括に同一条件で加工すると、加工された半導体ウェーハのLSTD密度(COP密度)やBMD密度やDZ巾が、各ウェーハでバラついてしまうのである。 As a measure of the material properties of the wafer, for example, the density of COP (Crystal Originated Particles, so-called void defects) detected using LSTD (Laser Scattering Topography Defect) and the BMD (Bulk Micro Defect) which is oxygen precipitates Although the density and width of the DZ (Denuded Zone, defect-free layer) can be used, batch processing is performed under the same conditions in batch, ignoring from which position in the longitudinal direction of the single crystal ingot the material wafer is sliced. As a result, the LSTD density (COP density), BMD density, and DZ width of the processed semiconductor wafer vary from one wafer to another.
例えば、LSTD密度やDZ巾は、単結晶インゴットのトップ側の方がテール側(ボトム側)よりも大きく、BMD密度は、トップ側の方がテール側よりも小さくなる。なお、トップ側とは、単結晶インゴットの成長開始部を含む製造時の上方部分であり、テール側(ボトム側)とは、単結晶インゴットの成長最終部を含む製造時の下方部分である。なお、図6は、ウェーハのLSTD密度の検出結果を、単結晶インゴットの長手方向位置(結晶位置)に応じて示す図であり、トップ側(結晶位置0mmの側)がテール側(結晶位置2000mmの側)よりもLSTD密度が大きいことがわかる。 For example, the LSTD density and the DZ width are larger on the top side of the single crystal ingot than the tail side (bottom side), and the BMD density is smaller on the top side than on the tail side. The top side is an upper part at the time of manufacturing including the growth start part of the single crystal ingot, and the tail side (bottom side) is a lower part at the time of manufacturing including the final growth part of the single crystal ingot. FIG. 6 is a diagram showing the detection result of the LSTD density of the wafer according to the longitudinal position (crystal position) of the single crystal ingot, and the top side (crystal position 0 mm side) is the tail side (crystal position 2000 mm). It can be seen that the LSTD density is larger than the LSTD density.
このように、単結晶インゴットの材料特性が長手方向位置で微小に変化していくのは、単結晶インゴットが時間をかけて略円柱状に成長していく過程で、引き上げ装置内で高温に晒される時間がトップ側とテール側で異なることに起因するものと考えられる。
また、低抵抗率の単結晶インゴットを引き上げるために、るつぼ内の多結晶シリコン融液にボロンやリン等のドーパントを添加するが、この際、添加したドーパントが単結晶の引き上げ方向(長手方向)に沿って偏析する現象が発生し、単結晶インゴットの長手方向において抵抗率が変動する。このような原因であれば、このような単結晶インゴットの材料特性の長手方向における変化を解消することは困難である。
As described above, the material characteristics of the single crystal ingot slightly change in the longitudinal position because the single crystal ingot grows into a substantially cylindrical shape over time and is exposed to a high temperature in the pulling apparatus. This can be attributed to the difference in the time taken by the top and tail sides.
In order to pull up a single crystal ingot with a low resistivity, dopants such as boron and phosphorus are added to the polycrystalline silicon melt in the crucible. At this time, the added dopant is the pulling direction of the single crystal (longitudinal direction). As a result, segregation occurs along the axis, and the resistivity varies in the longitudinal direction of the single crystal ingot. If it is such a cause, it is difficult to eliminate such a change in the material direction of the single crystal ingot in the longitudinal direction.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、単結晶インゴットをスライスして得られた素材ウェーハから材料特性にバラツキの少ない半導体ウェーハに加工することができるようにした、半導体ウェーハの製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and is capable of processing from a material wafer obtained by slicing a single crystal ingot into a semiconductor wafer having little variation in material characteristics. It aims to provide a method.
上記目的を達成するために、本発明の半導体ウェーハの製造方法は、単結晶インゴットをスライスして得られた素材ウェーハから半導体デバイス製造用の半導体ウェーハを製造する方法であって、前記素材ウェーハの前記単結晶インゴットにおける長手方向位置を検出する検出工程と、前記製造時の少なくとも1つの加工工程であって、前記検出工程により検出した前記長手方向位置に応じた加工内容で前記素材ウェーハを加工する加工工程と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a semiconductor wafer manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor wafer for manufacturing semiconductor devices from a material wafer obtained by slicing a single crystal ingot. A detection step of detecting a longitudinal position in the single crystal ingot, and at least one processing step at the time of manufacturing, wherein the material wafer is processed with processing details corresponding to the longitudinal position detected by the detection step And a processing step.
なお、素材ウェーハとは、単結晶インゴットをスライスしただけの非加工のウェーハだけでなく、例えば、アニールウェーハを製造する場合の熱処理前のウェーハについても含むものとする。
前記検出工程では、前記素材ウェーハに付与されて製品管理に使用可能なレーザマークIDを利用して素材ウェーハの前記単結晶インゴットにおける長手方向位置を検出することが好ましい。
The material wafer includes not only a non-processed wafer obtained by slicing a single crystal ingot but also a wafer before heat treatment when an annealed wafer is manufactured, for example.
In the detection step, it is preferable to detect a longitudinal position of the material wafer in the single crystal ingot using a laser mark ID which is given to the material wafer and can be used for product management.
前記加工工程では、前記素材ウェーハをバッチ処理することが好ましい。
前記加工工程では、前記単結晶インゴットにおける長手方向位置に応じて前記素材ウェーハを複数のグループに分けて、各グループ単位で加工内容を変更することが好ましい。この場合の複数のグループとは、前記単結晶インゴットのトップ側のグループと、前記単結晶インゴットのテール側のグループと、これらの中間に位置する中間部のグループとの3つのグループとすることが好ましい。
In the processing step, it is preferable to batch process the material wafers.
In the processing step, it is preferable to divide the material wafer into a plurality of groups according to the position in the longitudinal direction of the single crystal ingot, and to change the processing content in units of each group. In this case, the plurality of groups may be three groups: a group on the top side of the single crystal ingot, a group on the tail side of the single crystal ingot, and a group in the middle portion located between these groups. preferable.
また、前記加工工程では、前記素材ウェーハを枚葉処理するようにしてもよい。
前記加工工程は、研削工程及び研磨工程を経てその表面を高精度に平坦化されたウェーハを素材ウェーハとして、前記素材ウェーハをアニール処理するアニール処理工程であることが好ましい。
または、前記加工工程は、研削工程を経たウェーハを素材ウェーハとして、前記素材ウェーハをアニール処理した後にその表面を高精度に平坦化する研磨工程としてもよい。
In the processing step, the material wafer may be subjected to single wafer processing.
The processing step is preferably an annealing step for annealing the material wafer using a wafer whose surface has been flattened with high accuracy through a grinding step and a polishing step as a material wafer.
Alternatively, the processing step may be a polishing step in which the wafer that has undergone the grinding step is used as a material wafer, and the surface of the material wafer is planarized with high accuracy after annealing.
上記のいずれの場合においても、前記アニール処理工程では、前記単結晶インゴットのトップ側に相当する前記素材ウェーハに加える熱量を、前記単結晶インゴットのテール側に相当する前記素材ウェーハに加える熱量よりも大きくすることが好ましい。 In any of the above cases, in the annealing step, the amount of heat applied to the material wafer corresponding to the top side of the single crystal ingot is larger than the amount of heat applied to the material wafer corresponding to the tail side of the single crystal ingot. It is preferable to enlarge it.
本発明の半導体ウェーハの製造方法によれば、素材ウェーハから半導体デバイス製造用の半導体ウェーハを製造する際に、素材ウェーハの単結晶インゴットにおける長手方向位置を検出し、検出した長手方向位置に応じた加工内容で素材ウェーハを加工するので、長手方向位置に応じて材料特性の異なる各素材ウェーハに対して、それぞれ適切に加工することが可能になる。 According to the method for manufacturing a semiconductor wafer of the present invention, when manufacturing a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device from a material wafer, the longitudinal position in the single crystal ingot of the material wafer is detected, and the detected longitudinal direction position is determined. Since the material wafer is processed according to the processing contents, it is possible to appropriately process each material wafer having different material characteristics according to the position in the longitudinal direction.
素材ウェーハの長手方向位置を検出するのに、素材ウェーハに付与されて製品管理に使用可能なレーザマークIDを利用すれば、確実にしかも容易に素材ウェーハの位置を検出することができる。
加工工程で素材ウェーハをバッチ処理する場合、素材ウェーハを単結晶インゴットにおける長手方向位置に応じて複数のグループに分けて、各グループ単位で加工内容を変更すれば、バッチ処理により効率的に処理しながら、各素材ウェーハに対してそれぞれ適切に加工することが可能になる。
If the laser mark ID given to the material wafer and used for product management is used to detect the longitudinal position of the material wafer, the position of the material wafer can be reliably and easily detected.
When batch processing of material wafers in the processing process, if the material wafers are divided into multiple groups according to the position in the longitudinal direction of the single crystal ingot and the processing content is changed for each group, batch processing will be performed efficiently. However, it becomes possible to process each material wafer appropriately.
また、加工工程で素材ウェーハを枚葉処理すれば、単結晶インゴットにおける長手方向位置に応じて異なる特性を有する各素材ウェーハに対してそれぞれより適切に加工することが可能になる。
加工工程がアニール処理工程である場合、単結晶インゴットのトップ側に相当する前記素材ウェーハに加える熱量を、テール側に相当する前記素材ウェーハに加える熱量よりも大きくするように処理すれば、アニール処理によって製造されるアニールウェーハの品質のバラつきを低減することができる。
Moreover, if the material wafer is processed into single wafers in the processing step, each material wafer having different characteristics depending on the position in the longitudinal direction of the single crystal ingot can be processed more appropriately.
When the processing step is an annealing step, the annealing process is performed if the amount of heat applied to the material wafer corresponding to the top side of the single crystal ingot is set larger than the amount of heat applied to the material wafer corresponding to the tail side. Thus, the variation in the quality of the annealed wafer manufactured can be reduced.
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
〔第1実施形態〕
図1〜図4は本発明の第1実施形態に係る半導体ウェーハの製造方法を説明するもので、図1はその製造方法を示すフローチャート、図2はその製造方法に用いる熱処理炉を示す構成図、図3,図4はバッチ処理時のグループ分けを説明する図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
1 to 4 illustrate a semiconductor wafer manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a flowchart showing the manufacturing method, and FIG. 2 is a block diagram showing a heat treatment furnace used in the manufacturing method. 3 and 4 are diagrams for explaining grouping during batch processing.
本実施形態に係る半導体ウェーハの製造方法は、図1に示すように構成され、スライス工程(ステップS10)と研削工程(ステップS20)と、レーザマーク加工工程(ステップS30)と、研磨工程(ステップS40)と、結晶位置検出工程(ステップS42)と、ロット構成工程(ステップS50)と、熱処理(アルゴンアニール処理、単にアニール処理ともいう)工程(ステップS60)と、検査工程(ステップS70)と、をこの順で実施して、出荷(ステップS80)される。 The semiconductor wafer manufacturing method according to the present embodiment is configured as shown in FIG. 1, and includes a slicing step (step S10), a grinding step (step S20), a laser mark processing step (step S30), and a polishing step (step). S40), a crystal position detection step (step S42), a lot configuration step (step S50), a heat treatment (argon annealing treatment, also simply referred to as annealing treatment) step (step S60), an inspection step (step S70), Are carried out in this order and shipped (step S80).
スライス工程S10では、シリコン等の単結晶インゴットをスライスして素材ウェーハを得る。この工程では、スライスしたウェーハに結晶位置(単結晶インゴットの長手方向位置)に応じて、例えば上(トップ側)から順番にウェーハIDが付与される。このウェーハIDはウェーハ自体に刻印するわけではないが、処理システム上で識別するために用いられる。 In the slicing step S10, a single crystal ingot such as silicon is sliced to obtain a material wafer. In this step, wafer IDs are given to the sliced wafers sequentially from the top (top side), for example, according to the crystal position (longitudinal position of the single crystal ingot). The wafer ID is not stamped on the wafer itself, but is used for identification on the processing system.
研削工程S20では、素材ウェーハの表面および裏面を研削する。
次のレーザマーク加工工程S30では、研削したウェーハに対してウェーハIDに対応したレーザマークIDを刻印する。したがって、このレーザマークIDからウェーハがどの結晶位置からスライスされたものかを特定することができる。
研磨工程S40では、ウェーハの表面を鏡面研磨する。
In the grinding step S20, the front and back surfaces of the material wafer are ground.
In the next laser mark processing step S30, a laser mark ID corresponding to the wafer ID is imprinted on the ground wafer. Therefore, it is possible to specify from which crystal position the wafer is sliced from this laser mark ID.
In the polishing step S40, the surface of the wafer is mirror-polished.
そして、結晶位置検出工程S42では、レーザマークIDからウェーハのスライス前の結晶位置を検出して、ロット構成工程S50では、ウェーハをその結晶位置に応じて、グループ分けしてアルゴンアニール処理のためのロット構成を行なう。ここでは、比較的シンプルに、単結晶インゴットのトップ側のグループと、テール側(ボトム側)のグループと、これらの中間に位置する中間部グループとの、3グループに分けてロット構成を行なう。例えば、単結晶インゴットの使用領域を長手方向にトップ側,中間部,テール側の3つに区分し(3等分でもよい)、ウェーハをその結晶位置に応じてこれらのいずれかのグループに割り振って、同一のグループ内の所定数を1ロットに構成する。 Then, in the crystal position detection step S42, the crystal position before slicing the wafer is detected from the laser mark ID, and in the lot configuration step S50, the wafers are grouped according to the crystal position for argon annealing. Perform lot configuration. Here, the lot structure is divided into three groups, that is, in a relatively simple manner, a group on the top side of the single crystal ingot, a group on the tail side (bottom side), and an intermediate group located between these groups. For example, the use area of the single crystal ingot is divided into three in the longitudinal direction: top side, middle part, and tail side (may be divided into three equal parts), and the wafer is allocated to one of these groups according to the crystal position. Thus, a predetermined number in the same group is configured as one lot.
熱処理工程S60では、こうしてロット構成された各ロットに対して、バッチ処理方式で熱処理(アルゴンアニール処理)を行なって、アニールウェーハを製造する。
この熱処理工程S60では、熱処理炉を用いるが、この熱処理炉1は、例えば、図2に示すように、上部に炉本体1Aが、下部に移載室1Bが、それぞれ配置され、移載室1Bには、エレベータ2を介して断熱テーブル3が装備され、この断熱テーブル3上に、多数のウェーハ10を移載したボート(熱処理治具)4が載置される。炉本体1Aには、中央部に炉心管5が配置され、炉心管5の周囲にヒータ6が配置されている。
In the heat treatment step S60, a heat treatment (argon annealing treatment) is performed on each lot configured in this manner by a batch processing method to manufacture an annealed wafer.
In this heat treatment step S60, a heat treatment furnace is used. For example, as shown in FIG. 2, the
熱処理時には、ボート4に所定の枚数(例えば、125枚)のウェーハ10を移載し、エレベータ2を上昇させることで、断熱テーブル3及びこれに載ったボート4を炉心管5内に配置する。そして、ヒータ6を作動させて加熱し熱処理を施す。熱処理が完了したら、 エレベータ2を下降させて、ボート4を炉心管5から取り出して、ボート4からウェーハ10を回収する。
At the time of heat treatment, a predetermined number (for example, 125) of
この熱処理工程では、各ロットの結晶位置単位で、熱処理条件を変える。つまり、ウェーハの結晶位置がトップ側ほどテール側よりもウェーハに加える熱量を増大する。
つまり、熱処理工程では、ウェーハを高温で加熱することにより、LSTD密度(COPの密度、LSTD値ともいう)を低減させるものであり、LSTD密度が高いほどウェーハに加える熱量を増大することが有効である。また、これにより、単結晶インゴットの長手方向全域に亘り、BMD密度およびDZ巾を均一にすることができる。
In this heat treatment step, the heat treatment conditions are changed in units of crystal positions in each lot. That is, the amount of heat applied to the wafer increases as the crystal position of the wafer increases toward the top.
In other words, in the heat treatment process, the wafer is heated at a high temperature to reduce the LSTD density (COP density, also referred to as the LSTD value). It is effective to increase the amount of heat applied to the wafer as the LSTD density increases. is there. Thereby, the BMD density and the DZ width can be made uniform over the entire length of the single crystal ingot in the longitudinal direction.
単結晶インゴットを長手方向に、トップ側(Top部位),中間部(Middle部位),テール側(Tail部位)の3部位に分けた場合の、LSTD密度,BMD密度,DZ巾の傾向を、以下の表1に示す。
表1に示すように、LSTD密度はトップ側ほど高くテール側ほど低い傾向があり、DZ巾もトップ側ほど大きくテール側ほど小さい傾向があり、逆に、BMD密度はトップ側ほど低くテール側ほど高い傾向がある。
The trend of LSTD density, BMD density, and DZ width when a single crystal ingot is divided into three parts, the top side (Top part), the middle part (Middle part), and the tail side (Tail part) in the longitudinal direction, is shown below. Table 1 shows.
As shown in Table 1, the LSTD density tends to be higher on the top side and lower on the tail side, and the DZ width tends to be larger on the top side and smaller on the tail side. Conversely, the BMD density is lower on the top side and lower on the tail side. There is a high tendency.
したがって、トップ側に相当する前記素材ウェーハに加える熱量を、テール側に相当する前記素材ウェーハに加える熱量よりも大きくなるように処理をすることが有効になる。 Therefore, it is effective to perform processing so that the amount of heat applied to the material wafer corresponding to the top side is larger than the amount of heat applied to the material wafer corresponding to the tail side.
上記の熱量を大きくするとは、トップ側,中間部,テール側のそれぞれに対して同一温度で熱処理するならば、トップ側は熱処理時間を長く、テール側は熱処理時間を短く、中間部は熱処理時間をこれらの中間的な長さにして、処理を行なう。あるいは、トップ側,中間部,テール側のそれぞれに対して同一処理時間で熱処理するならば、トップ側は熱処理温度を高く、テール側は熱処理温度を低く、中間部は熱処理温度をこれらの中間的な高さにして、処理を行なう(以上、表1参照)。もちろん、これらを折衷して、トップ側は熱処理時間を長く且つ熱処理温度を高くして、テール側は熱処理時間を短く且つ熱処理温度を低くして、中間部は熱処理時間及び熱処理温度を共にこれらの中間的なものにして、処理を行なってもよい。 To increase the amount of heat, if the top side, middle part, and tail side are heat-treated at the same temperature, the top side has a longer heat treatment time, the tail side has a shorter heat treatment time, and the middle part has a heat treatment time. Is processed to an intermediate length between them. Alternatively, if heat treatment is performed on the top side, the middle part, and the tail side in the same treatment time, the heat treatment temperature is increased on the top side, the heat treatment temperature is lowered on the tail side, and the heat treatment temperature is intermediate between these. The processing is performed at a high height (see Table 1 above). Of course, the top side has a long heat treatment time and a high heat treatment temperature, the tail side has a short heat treatment time and a low heat treatment temperature, and the intermediate portion has both the heat treatment time and the heat treatment temperature. An intermediate process may be performed.
具体的には、下記のように部位毎に応じて処理することで全品質を結晶位置に関わらず等しくすることが可能となる。
(a)時間一定なら
・Top部位:1250℃×1時間
・Middle部位:1225℃×1時間
・Tail部位:1200℃×1時間
(b)温度一定なら
・Top部位:1200℃×2時間
・Middle部位:1200℃×1.5時間
・Tail部位:1200℃×1時間
そして、こうして製造されたアニールウェーハは、その後、検査工程S70を経て、検査に合格すると出荷される。
Specifically, it becomes possible to make all the quality equal regardless of the crystal position by processing according to each part as follows.
(A) If the time is constant-Top site: 1250 ° C x 1 hour-Middle site: 1225 ° C x 1 hour-Tail site: 1200 ° C x 1 hour (b) If the temperature is constant-Top site: 1200 ° C x 2 hours-Middle Site: 1200 ° C. × 1.5 hours Tail site: 1200 ° C. × 1 hour Then, the annealed wafer thus manufactured is shipped after passing through the inspection step S70.
本発明の第1実施形態にかかる半導体ウェーハの製造方法は上述のように構成されているので、半導体デバイス製造用の半導体ウェーハであるアニールウェーハを製造する際に、素材のウェーハ(研磨工程S40まで処理されたウェーハ)の結晶位置(単結晶インゴットにおける長手方向位置)をレーザマークIDから検出して(結晶位置検出工程S42)、ウェーハをその結晶位置に応じてグループ分けして(ここでは、トップ側,中間部,テール側の3グループ)、トップ側グループほどテール側グループよりもウェーハに加える熱量を増大するように、熱処理条件を変えて、バッチ処理方式で熱処理(アルゴンアニール処理)を行なって、アニールウェーハを製造する。 Since the semiconductor wafer manufacturing method according to the first embodiment of the present invention is configured as described above, when manufacturing an annealed wafer that is a semiconductor wafer for manufacturing semiconductor devices, the material wafer (up to the polishing step S40). The crystal position (longitudinal position in the single crystal ingot) of the processed wafer) is detected from the laser mark ID (crystal position detection step S42), and the wafers are grouped according to the crystal position (here, the top 3) (side, middle, tail)), and heat treatment (argon annealing) by changing the heat treatment conditions so that the amount of heat applied to the wafer is larger in the top group than in the tail group. , Manufacture annealed wafers.
したがって、バッチ処理により効率的に処理しながら、結晶位置に応じて特性の異なるウェーハを、その特性に応じて熱処理することにより、製品となる多数のアニールウェーハを品質のバラつきが少ない均一な特性のウェーハにすることができる。
特に、素材ウェーハの長手方向位置を検出するのに、素材ウェーハに付与されて製品管理に使用可能なレーザマークIDを利用しているので、確実にしかも容易に素材ウェーハの位置を検出することができる。
Therefore, while processing efficiently by batch processing, wafers with different characteristics according to the crystal position are heat-treated according to the characteristics, so that many annealed wafers that are products have uniform characteristics with little variation in quality. Can be a wafer.
In particular, since the laser mark ID given to the material wafer and used for product management is used to detect the longitudinal position of the material wafer, the position of the material wafer can be detected reliably and easily. it can.
なお、本実施形態では、素材ウェーハをトップ側,中間部,テール側の3グループにグループ分けしてバッチ処理で熱処理を行なうが、このグループ分けは、より詳細に分けた方が適切な処理を行なえるものと考えられる。しかし、図6のサンプルに基づいて測定した図3のLSTD密度の分布を見ると、3グループに大グループ分けした場合[図3(a)]と、15グループに小グループ分けした場合[図3(b)]とで特性の差は少なく、また、図3に基づいて作成した図4のLSTD密度の範囲を見ても、3グループに大グループ分けした場合[図4(a)]と、15グループに小グループ分けした場合[図4(b)]とで特性の範囲の差は少ない。したがって、3グループといった大まかなグループ分けでも、各素材ウェーハに応じた適切な加工を行なうことができるものと考えられる。 In this embodiment, the material wafers are grouped into three groups, ie, the top side, the intermediate part, and the tail side, and heat treatment is performed by batch processing. It can be done. However, when the distribution of the LSTD density of FIG. 3 measured based on the sample of FIG. 6 is seen, the case where it is divided into three groups [FIG. 3A] and the case where it is divided into 15 groups [FIG. (B)] and the difference in characteristics is small, and the range of the LSTD density in FIG. 4 created based on FIG. 3 is also divided into three groups [FIG. 4 (a)], When the small group is divided into 15 groups, the difference in the characteristic range is small compared to that in FIG. 4B. Therefore, it is considered that appropriate processing according to each material wafer can be performed even in rough grouping such as three groups.
また、本実施形態では、レーザマーク加工工程(ステップS30)の後に、研磨工程(ステップS40)、結晶位置検出工程(ステップS42)、ロット構成工程(ステップS50)、熱処理工程(ステップS60)の順で加工を行ったが、レーザマーク加工工程(ステップS30)の後に、結晶位置検出工程(ステップS42)、ロット構成工程(ステップS50)、熱処理工程(ステップS60)、研磨工程(ステップS40)の順で加工してもよい。 In this embodiment, after the laser mark processing step (step S30), the polishing step (step S40), the crystal position detection step (step S42), the lot configuration step (step S50), and the heat treatment step (step S60) are performed in this order. After the laser mark processing step (step S30), the crystal position detection step (step S42), the lot configuration step (step S50), the heat treatment step (step S60), and the polishing step (step S40) are performed in this order. You may process with.
〔第2実施形態〕
図5は本発明の第2実施形態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。
本実施形態に係る半導体ウェーハの製造方法は、バッチ処理ではなく、1枚1枚のウェーハを個別に処理する枚葉処理方式を採用しており、図5に示すように、スライス工程(ステップS10)と研削工程(ステップS20)と、レーザマーク加工工程(ステップS30)と、研磨工程(ステップS40)と、結晶位置検出工程(ステップS42)と、枚葉処理方式での熱処理(アルゴンアニール処理、単にアニール処理ともいう)工程(ステップS62)と、検査工程(ステップS70)と、をこの順で実施して、出荷(ステップS80)される。つまり、1枚1枚のウェーハを個別に処理する本実施形態では、第1実施形態のロット構成工程S50は省略されている。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a flowchart showing a semiconductor wafer manufacturing method according to the second embodiment of the present invention.
The semiconductor wafer manufacturing method according to the present embodiment employs a single wafer processing method in which each wafer is individually processed instead of batch processing. As shown in FIG. ), Grinding step (step S20), laser mark processing step (step S30), polishing step (step S40), crystal position detection step (step S42), and heat treatment (argon annealing treatment, single wafer processing method). The process (also referred to simply as annealing) (step S62) and the inspection process (step S70) are performed in this order, and are shipped (step S80). That is, in this embodiment in which each wafer is individually processed, the lot configuration process S50 of the first embodiment is omitted.
本発明の第2実施形態にかかる半導体ウェーハの製造方法は上述のように構成されているので、半導体デバイス製造用の半導体ウェーハであるアニールウェーハを製造する際に、素材のウェーハ(研磨工程S40まで処理されたウェーハ)の結晶位置(単結晶インゴットにおける長手方向位置)をレーザマークIDから検出して(結晶位置検出工程S42)、各ウェーハをその結晶位置に応じて最適な熱処理条件に変えて、枚葉処理方式で熱処理(アルゴンアニール処理)を行なって、アニールウェーハを製造する。 Since the semiconductor wafer manufacturing method according to the second embodiment of the present invention is configured as described above, when manufacturing an annealed wafer, which is a semiconductor wafer for manufacturing semiconductor devices, the material wafer (until the polishing step S40). The crystal position (longitudinal position in the single crystal ingot) of the processed wafer) is detected from the laser mark ID (crystal position detection step S42), and each wafer is changed to the optimum heat treatment condition according to the crystal position, An annealing wafer is manufactured by performing a heat treatment (argon annealing process) by a single wafer processing method.
したがって、結晶位置に応じて特性の異なるウェーハを、その特性に応じて熱処理することにより、製品となる多数のアニールウェーハを品質のバラつきがより少なくより均一な特性のウェーハにすることができる。
また、本実施形態でも、素材ウェーハの長手方向位置を検出するのに、素材ウェーハに付与されて製品管理に使用可能なレーザマークIDを利用しているので、確実にしかも容易に素材ウェーハの位置を検出することができる。
Therefore, by heat-treating wafers having different characteristics according to crystal positions according to the characteristics, a large number of annealed wafers as products can be made into wafers with more uniform characteristics with less quality variation.
Also in this embodiment, since the laser mark ID given to the material wafer and used for product management is used to detect the longitudinal position of the material wafer, the position of the material wafer is surely and easily detected. Can be detected.
なお、本実施形態では、レーザマーク加工工程(ステップS30)の後に、研磨工程(ステップS40)、結晶位置検出工程(ステップS42)、熱処理工程(ステップS62)の順で加工を行ったが、レーザマーク加工工程(ステップS30)の後に、結晶位置検出工程(ステップS42)、熱処理工程(ステップS62)、研磨工程(ステップS40)の順で加工してもよい。 In this embodiment, the laser mark processing step (step S30) is followed by the polishing step (step S40), the crystal position detection step (step S42), and the heat treatment step (step S62). After the mark processing step (step S30), the crystal position detection step (step S42), the heat treatment step (step S62), and the polishing step (step S40) may be processed in this order.
〔その他〕
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
[Others]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
例えば、第1実施形態におけるロット構成は、最もシンプルには、結晶位置をトップ側とテール側との2つだけに区分してもよく、何れの数に区分してもよい。
また、上記の各実施形態では、アニールウェーハの製造を例に説明したが、本発明の素材ウェーハの結晶位置に応じた処理は、エピタキシャルウェーハの製造や、アニール処理やエピタキシャル層形成処理等の後処理を行なわない半導体ウェーハの加工(研削,エッチング,研磨等)に適用してもよい。
For example, in the lot configuration in the first embodiment, the simplest is that the crystal position may be divided into only two of the top side and the tail side, and may be divided into any number.
In each of the above embodiments, the manufacture of the annealed wafer has been described as an example. However, the processing according to the crystal position of the material wafer of the present invention is performed after the manufacture of the epitaxial wafer, the annealing process, the epitaxial layer forming process, and the like. You may apply to the process (grinding, etching, polishing, etc.) of the semiconductor wafer which does not process.
1 熱処理炉
1A 炉本体
1B 移載室
2 エレベータ
3 断熱テーブル
4 ボート(熱処理治具)
5 炉心管
6 ヒータ
10 ウェーハ
DESCRIPTION OF
5
Claims (8)
前記素材ウェーハの前記単結晶インゴットにおける長手方向位置を検出する検出工程と、
前記製造時の少なくとも1つの加工工程であって、前記検出工程により検出した前記長手方向位置に応じた加工内容で前記素材ウェーハを加工する加工工程と、を有する
ことを特徴とする、半導体ウェーハの製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor wafer for manufacturing semiconductor devices from a material wafer obtained by slicing a single crystal ingot,
A detection step of detecting a longitudinal position of the single wafer in the single crystal ingot;
A semiconductor wafer characterized by comprising at least one processing step at the time of manufacturing, and processing the raw wafer with a processing content corresponding to the longitudinal position detected by the detection step. Production method.
ことを特徴とする、請求項1記載の半導体ウェーハの製造方法。 The said detection process detects the longitudinal direction position in the said single-crystal ingot of the raw material wafer using laser mark ID provided to the said raw material wafer and can be used for product management of Claim 1 characterized by the above-mentioned. Semiconductor wafer manufacturing method.
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の半導体ウェーハの製造方法。 The semiconductor wafer manufacturing method according to claim 1, wherein in the processing step, the material wafer is batch-processed.
ことを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体ウェーハの製造方法。 4. The process according to claim 1, wherein in the processing step, the material wafer is divided into a plurality of groups according to the longitudinal position in the single crystal ingot, and the processing content is changed in units of each group. 2. A method for producing a semiconductor wafer according to item 1.
ことを特徴とする、請求項1又は2記載の半導体ウェーハの製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor wafer according to claim 1, wherein in the processing step, the material wafer is subjected to single wafer processing.
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の半導体ウェーハの製造方法。 The processing step is an annealing treatment step of annealing the material wafer using a wafer whose surface has been flattened with high precision through a grinding step and a polishing step as a material wafer. 6. The method for producing a semiconductor wafer according to any one of 5 above.
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の半導体ウェーハの製造方法。 The processing step is a polishing step in which a wafer subjected to a grinding step is used as a material wafer, and the surface of the material wafer is flattened with high accuracy after annealing. 2. A method for producing a semiconductor wafer according to item 1.
ことを特徴とする、請求項6又は7記載の半導体ウェーハの製造方法。 In the annealing step, the amount of heat applied to the material wafer corresponding to the top side of the single crystal ingot is made larger than the amount of heat applied to the material wafer corresponding to the tail side of the single crystal ingot, The manufacturing method of the semiconductor wafer of Claim 6 or 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008195051A JP2010034303A (en) | 2008-07-29 | 2008-07-29 | Method of manufacturing semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008195051A JP2010034303A (en) | 2008-07-29 | 2008-07-29 | Method of manufacturing semiconductor wafer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010034303A true JP2010034303A (en) | 2010-02-12 |
Family
ID=41738437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008195051A Withdrawn JP2010034303A (en) | 2008-07-29 | 2008-07-29 | Method of manufacturing semiconductor wafer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010034303A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106571320A (en) * | 2015-10-08 | 2017-04-19 | 英飞凌科技股份有限公司 | Method of manufacturing semiconductor wafers and method of manufacturing semiconductor device |
CN114750308A (en) * | 2022-01-05 | 2022-07-15 | 上海中欣晶圆半导体科技有限公司 | Method suitable for controlling resistivity two-mountain distribution process of 8-inch silicon wafer |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6143415A (en) * | 1984-08-08 | 1986-03-03 | Hitachi Ltd | Heat treatment device |
JPH04298042A (en) * | 1991-03-27 | 1992-10-21 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | Method of heat-treating semiconductor |
JPH06291125A (en) * | 1993-03-31 | 1994-10-18 | Mitsubishi Materials Corp | Heat treatment furnace for semiconductor wafer |
WO2000055397A1 (en) * | 1999-03-16 | 2000-09-21 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Production method for silicon wafer and silicon wafer |
JP2001076981A (en) * | 1999-09-03 | 2001-03-23 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | Semiconductor wafer and its manufacture |
-
2008
- 2008-07-29 JP JP2008195051A patent/JP2010034303A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6143415A (en) * | 1984-08-08 | 1986-03-03 | Hitachi Ltd | Heat treatment device |
JPH04298042A (en) * | 1991-03-27 | 1992-10-21 | Komatsu Electron Metals Co Ltd | Method of heat-treating semiconductor |
JPH06291125A (en) * | 1993-03-31 | 1994-10-18 | Mitsubishi Materials Corp | Heat treatment furnace for semiconductor wafer |
WO2000055397A1 (en) * | 1999-03-16 | 2000-09-21 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Production method for silicon wafer and silicon wafer |
JP2001076981A (en) * | 1999-09-03 | 2001-03-23 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | Semiconductor wafer and its manufacture |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106571320A (en) * | 2015-10-08 | 2017-04-19 | 英飞凌科技股份有限公司 | Method of manufacturing semiconductor wafers and method of manufacturing semiconductor device |
CN114750308A (en) * | 2022-01-05 | 2022-07-15 | 上海中欣晶圆半导体科技有限公司 | Method suitable for controlling resistivity two-mountain distribution process of 8-inch silicon wafer |
CN114750308B (en) * | 2022-01-05 | 2023-09-05 | 上海中欣晶圆半导体科技有限公司 | Control method suitable for distribution process of resistivity of 8-inch silicon wafer at two mountains |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101024895B (en) | Epitaxial wafer and method for production of epitaxial wafer | |
KR101155029B1 (en) | Silicon Wafer Manufacturing Method and Silicon Wafer | |
JP5537802B2 (en) | Silicon wafer manufacturing method | |
JP5160023B2 (en) | Silicon wafer and method for manufacturing silicon wafer | |
CN1697130A (en) | Silicon wafer and method for manufacturing the same | |
CN106715765B (en) | Method for producing single crystal and method for producing silicon wafer | |
CN107533959A (en) | The manufacture method of epitaxial silicon wafer | |
EP1926134A1 (en) | Method for manufacturing silicon epitaxial wafers | |
JP2004006615A (en) | High resistance silicon wafer and its manufacturing method | |
TW201527610A (en) | Silicon wafer and manufacturing method for the same | |
WO2012176370A1 (en) | Silicon wafer and method for manufacturing same | |
KR101313462B1 (en) | Method for heat treating silicon wafer | |
JP5207706B2 (en) | Silicon wafer and manufacturing method thereof | |
TWI732898B (en) | Single crystal silicon plate-shaped body and manufacturing method thereof | |
CN1463305A (en) | Silicon single crystal wafer having void denuded zone on surface and diameter of above 300mm and its production method | |
KR100847925B1 (en) | Anneal wafer manufacturing method and anneal wafer | |
EP1959486B1 (en) | Method of manufacturing a silicon wafer | |
JP2010034303A (en) | Method of manufacturing semiconductor wafer | |
KR100688628B1 (en) | Silicon wafer | |
KR101524913B1 (en) | Silicon wafer | |
JP2007242920A (en) | Nitrogen-doped and annealed wafer and method of manufacturing the same | |
JP2005206391A (en) | Method for guaranteeing resistivity of silicon single crystal substrate, method for manufacturing silicon single crystal substrate, and silicon single crystal substrate | |
JP2010003922A (en) | Production process of silicon wafer | |
JP4655861B2 (en) | Manufacturing method of substrate for electronic device | |
JP6493105B2 (en) | Epitaxial silicon wafer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110701 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130702 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130704 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20130809 |