JP2010189745A - 半導体ウェーハの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体ウェーハの把持構造を工夫し、歩留まりを向上する製造方法を提供する。
【解決手段】エピタキシャル処理工程では、円環状の第１ウェーハホルダ２とリング板３を用いる。第１ウェーハホルダ２は、サセプタ１１と同軸に取り付け、ウェーハ１の主表面１ａの周縁の全周に亘り当接する第１縁部２１を設ける第１円形開口２ａを有する。リング板３は、ウェーハ１の裏面１ｂの周縁の全周に亘り当接する第２縁部３１を設ける第２円形開口３ａを有する。そして、リング板３は、第１ウェーハホルダ２に係合してウェーハ１を把持する。縮径工程では、ウェーハ１が所定の直径となるようにウェーハ１の周縁を除去する。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体ウェーハの製造方法に関する。特に、エピタキシャル成長装置を少なくとも用いる半導体ウェーハの製造方法に関する。

一般に、シリコンウェーハなどの半導体ウェーハ（以下単に「ウェーハ」ともいう）は、その主表面に材料ガスを供給してエピタキシャル層を成長させるエピタキシャル処理工程を含んでいる。

エピタキシャル処理工程の前段では、インゴット成長工程→外形研削工程→スライス工程の各工程を経て、ウェーハの形状が概ね規定される。インゴット成長工程では、チョクラルスキー法（ＣＺ法）により半導体単結晶を引き上げて、単結晶半導体インゴットを成長させる。なお、フローティングゾーン法（ＦＺ法）により半導体インゴットを成長させることもできる。

外形研削工程では、インゴット成長工程を経て成長した半導体インゴットの先端部及び終端部が切断される。そして、未研削の半導体インゴットについて、その周面を真円形状に研削する。これにより断面が真円形状の半導体インゴットが得られる。半導体インゴットの周縁部には、必要に応じて、オリエンテーションフラットやノッチが形成される。

スライス工程では、外形研削工程を経た半導体インゴットを、その中心軸に直交する方向にスライスする。スライスには、例えばワイヤソーが用いられる。これにより、半導体ウェーハが得られる。

スライス工程の次には、面取り工程でウェーハの外周の面取り加工を行う。その後、平面研削及び／又はラッピング（平面研削・ラッピング工程）により平坦化加工を行い、エッチング処理工程において化学研磨処理を施す。更に、ウェーハの表面を例えば一次研磨、二次研磨した後、ウェーハの主表面にエピタキシャル処理工程に至っている。

横型エピタキシャル成長装置は、チャンバの内部に配置する円板状のサセプタにウェーハを載置して、当該ウェーハの主表面に材料ガスを供給してエピタキシャル層を成長させている。

しかし、ウェーハが３００ｍｍ以上の口径になると、横型エピタキシャル成長装置では、ウェーハの自重や面積の増加による歪みの影響でスリップと呼ばれる結晶欠陥がウェーハに発生し易いという不具合がある。

このような不具合を解消するために、チャンバの内部に配置する開口したサセプタに保持したウェーハに材料ガスを供給して当該ウェーハの主表面にエピタキシャル層を成長させる縦型エピタキシャル成長装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

又、横型エピタキシャル成長装置では、エピタキシャル層の膜厚がウェーハの外周部近傍に至ると急激に薄くなり、この周辺部の膜厚は通常の膜厚に比べて抵抗率が低くなっている。したがって、この周辺部から得られる半導体チップは、作製段階で廃棄されている。そして、ウェーハが３００ｍｍ以上の口径になると、無駄に廃棄される部分も増加するという不具合がある。

このような不具合を解消するために、エピタキシャル処理工程までのウェーハの径を製品径よりも大きいものとし、エピタキシャル処理工程の後に、製品径までウェーハの周辺部分を除去するウェーハの製造方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−４９０９８号公報 特開２００３−３３２１８３号公報

特許文献１による縦型エピタキシャル成長装置は、ウェーハに中心軸が水平方向となるように、サセプタに保持しているので、ウェーハの自重による歪みが緩和されると、考えられる。円板状のウェーハは、面方向に働く力（自重）に対して、板厚方向に働く力（自重）には、構造的に歪みが小さいと考えられるからである。

しかし、特許文献１による縦型エピタキシャル成長装置は、サセプタの外周面に配置した４つの爪でウェーハの周縁を把持している。サセプタを回転することにより働く遠心力、又はサセプタを停止時のウェーハの傾倒を考慮すると、４つの爪は、比較的強い力で３００ｍｍ以上の口径のウェーハを把持する必要がある。したがって、４つの爪で把持されたウェーハの周縁領域は、ウェーハの外部では傷などの損傷が発生し易く、ウェーハの内部ではスリップなどによるダメージが発生し易いという問題がある。

又、特許文献１による縦型エピタキシャル成長装置は、オートドーピングの問題を発生し易いと考えられる。オートドーピングとは、ドーパントが高濃度に添加された抵抗率の小さなウェーハ上にエピタキシャル層を成長する場合、ウェーハのエッジ部分や裏側部分から蒸発したボロンなどのドーパントがウェーハの周縁部におけるエピタキシャル層に取り込まれてしまい、このエピタキシャル層のドーパント濃度が高くなって抵抗率が低下する現象である。

特許文献１による縦型エピタキシャル成長装置は、ウェーハの周縁を４つの爪で部分的に把持しているので、これらの爪が把持しないウェーハの裏面（エピタキシャル層を成長させる面と反対側の面）及び側面から不純物が気相中に発生し易いと考えられるからである。したがって、ウェーハの主表面の周縁部では、それ以外の領域に比べて抵抗率が低くなり、ウェーハの歩留まりが低下する。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。

したがって、本発明は、縦型エピタキシャル成長装置を少なくとも用いる半導体ウェーハの製造方法において、ウェーハの歩留まりを向上する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。

（１）本発明の半導体ウェーハの製造方法は、サセプタと同軸に取り付ける円環状の第１ウェーハホルダであって、半導体ウェーハの主表面の周縁の全周に亘り当接する第１縁部を設ける第１円形開口を有する第１ウェーハホルダ、及び前記半導体ウェーハの裏面の周縁の全周に亘り当接する第２縁部を設ける第２円形開口を有するリング板であって、前記第１ウェーハホルダに係合して当該半導体ウェーハを把持するリング板を用いるエピタキシャル処理工程と、前記エピタキシャル処理工程の後に実施され、前記半導体ウェーハが所定の直径となるように当該半導体ウェーハの周縁を除去する縮径工程と、を含むことを特徴とする。

（２）前記第１縁部は、前記半導体ウェーハの主表面と接触する面と反対側の面に第１傾斜面を有し、前記第２縁部は、前記半導体ウェーハの裏面と接触する面と反対側の面に第２傾斜面を有することが好ましい。

（３）前記第１縁部は、前記半導体ウェーハの主表面と接触する面と反対側の面に第１傾斜面を有し、前記第２縁部は、前記半導体ウェーハの裏面の外縁部に当接する第３傾斜面を有することも好ましい。

（４）前記第１縁部は、前記半導体ウェーハの主表面と接触する面と反対側の面に第１傾斜面を有し、前記第２縁部は、前記半導体ウェーハの裏面の外縁部に当接する第３傾斜面と、この第３傾斜面に連続して当該半導体ウェーハの厚さ未満の段差を有することも好ましい。

（５）前記エピタキシャル処理工程の前に実施され、前記半導体ウェーハの外周を面取りする第１面取り工程と、前記縮径工程の後に実施され、前記半導体ウェーハの外周を面取りする第２面取り工程と、を更に含むことが好ましい。

（６）本発明の半導体ウェーハの製造方法は、サセプタと同軸に取り付ける円環状の第２ウェーハホルダであって、半導体ウェーハの主表面の周縁の全周に亘り当接する第３縁部を設ける第３円形開口を有する第２ウェーハホルダ、前記半導体ウェーハの裏面の周縁に部分的に当接する第４縁部を先端部に設ける複数の爪体、及びこの爪体を前記半導体ウェーハの中心に対して進退させ、前記第２ウェーハホルダの外周面に所定間隔毎に配置した複数の進退機構を用いるエピタキシャル処理工程と、前記エピタキシャル処理工程の後に実施され、前記半導体ウェーハが所定の直径となるように当該半導体ウェーハの周縁を除去する縮径工程と、を含むことを特徴としてもよい。

（７）前記縮径工程では、ウォータージェット工法を用いて前記半導体ウェーハの周縁を除去することが好ましい。

（８）前記縮径工程では、前記半導体ウェーハの周縁を半径方向に１ｍｍから５ｍｍの範囲で除去することが好ましい。

（９）前記半導体ウェーハの製品径が４５０ｍｍ以上であることが好ましい。

本発明によれば、ウェーハの把持構造を工夫したエピタキシャル処理工程と、所定の直径までウェーハの周縁部分を除去する縮径工程と、を含むことによって、ウェーハの歩留まりを向上する半導体ウェーハの製造方法を提供できる。

本発明の第１実施形態による製造方法に用いられる縦型エピタキシャル成長装置の正面図である。 前記縦型エピタキシャル成長装置の縦断面図である。 図１のＸ−Ｘ矢視断面図であり、第１実施例によるウェーハの把持構造を示している。 図１のＸ−Ｘ矢視断面図であり、第２実施例によるウェーハの把持構造を示している。 図１のＸ−Ｘ矢視断面図であり、第３実施例によるウェーハの把持構造を示している。 本発明の第１又は第２実施形態によ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。 本発明の第１又は第２実施形態による半導体ウェーハの製造方法の前工程及び後工程を含むフローチャートである。 本発明の第２実施形態による製造方法に用いられる縦型エピタキシャル成長装置の背面図である。 図８のＸ−Ｘ矢視断面図であり、第４実施例によるウェーハの把持構造を示している。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。

［第１実施形態］
最初に、本発明の第１実施形態による製造方法に用いられる縦型エピタキシャル成長装置の構成を説明する。図１は、前記縦型エピタキシャル成長装置の正面図である。図２は、前記縦型エピタキシャル成長装置の縦断面図である。図３は、図１のＸ−Ｘ矢視断面図であり、第１実施例によるウェーハの把持構造を示している。図４は、図１のＸ−Ｘ矢視断面図であり、第２実施例によるウェーハの把持構造を示している。図５は、図１のＸ−Ｘ矢視断面図であり、第３実施例によるウェーハの把持構造を示している。

図１又は図２を参照すると、第１実施形態による縦型エピタキシャル成長装置１００は、透明な石英で構成された箱状のチャンバ１０を備えている。チャンバ１０の内部には、円板状のサセプタ１１を配置している。サセプタ１１は、外部から回転できるように、回転軸１１ｓがチャンバ１０から突出している。

図１又は図２を参照すると、縦型エピタキシャル成長装置１００は、サセプタ１１と同軸に取り付けられた円環状の第１ウェーハホルダ２を備えている。サセプタ１１の中心には、円形開口が開口されている。そして、この円形開口の内周縁を第１ウェーハホルダ２の外周縁が覆うように、第１ウェーハホルダ２がサセプタ１１に取り付けられている。

図１又は図２を参照すると、縦型エピタキシャル成長装置１００は、第１ウェーハホルダ２に係合して半導体ウェーハ１を把持するリング板３を備えている。半導体ウェーハ１は、その主表面１ａが垂直方向に立設して配置されている（図３から図５参照）。

図１又は図２を参照すると、サセプタ１１の外周面には、４つのロック機構１１ａを等間隔に配置している。ロック機構１１ａに備わる爪が中心に向かって進退することにより、リング板３が第１ウェーハホルダ２に着脱自在に係合して、半導体ウェーハ１を把持する構成となっている。

図１又は図２を参照すると、円環状の第１ウェーハホルダ２は、サセプタ１１と同軸に取り付けられている。第１ウェーハホルダ２は、第１円形開口２ａを有している。第１円形開口２ａは、半導体ウェーハ１の主表面１ａの周縁の全周に亘り当接する第１縁部２１を設けている（図３から図５参照）。

図１又は図２を参照すると、リング板３は、第２円形開口３ａを有している。第２円形開口３ａは、半導体ウェーハ１の裏面１ｂの周縁の全周に亘り当接する第２縁部３１を設けている（図３から図５参照）。

図２を参照すると、チャンバ１０には、上部から材料ガスＧが供給される。又、半導体ウェーハ１の主表面１ａと反応した材料ガスＧは、チャンバ１０の下部から排出される。

図２を参照すると、複数のランプ１５をチャンバ１０の外部に配置している。そして、材料ガスＧをチャンバ１０の内部に供給して、半導体ウェーハ１がエピタキシャル成長する過程において、複数のランプ１５は、チャンバ１０の透明な壁を介して、半導体ウェーハ１の主表面１ａ側に熱線を照射して加熱している。

このように、縦型エピタキシャル成長装置１００は、チャンバ１０の内部に配置するサセプタ１１に保持した半導体ウェーハ１に材料ガスＧを供給して、半導体ウェーハ１の主表面１ａにエピタキシャル層を成長させている。

次に、図３から図５を参照して、本発明による半導体ウェーハの把持構造の第１実施例から第３実施例を説明する。

［第１実施例］
図３を参照すると、第１ウェーハホルダ２の第１縁部２１は、半導体ウェーハ１の主表面１ａと接触する面と反対側の面に第１傾斜面２１ａを有している。一方、リング板３の第２縁部３１は、半導体ウェーハ１の裏面１ｂと接触する面と反対側の面に第２傾斜面３１ａを有している。

図３を参照すると、第１縁部２１及び第２縁部３１は、先端部に向かうにしたがって、半導体ウェーハ１への圧縮応力が小さくなり、基端部に向かうにしたがって、半導体ウェーハ１への圧縮応力が大きくなる。つまり、半導体ウェーハ１は、周縁端から中心に向かうにしたがって、傷やスリップなどによるダメージが小さくなる。

［第２実施例］
図４を参照すると、第１ウェーハホルダ２の第１縁部２１は、半導体ウェーハ１の主表面１ａと接触する面と反対側の面に第１傾斜面２１ａを有している。一方、リング板３の第２縁部３１は、半導体ウェーハ１の裏面１ｂの外縁部に当接する第３傾斜面３２ａを有している。

図４を参照すると、第１縁部２１は、先端部に向かうにしたがって、半導体ウェーハ１への圧縮応力が小さくなり、基端部に向かうにしたがって、半導体ウェーハ１への圧縮応力が大きくなる。つまり、半導体ウェーハ１の主表面１ａは、周縁端から中心に向かうにしたがって、傷やスリップなどによるダメージが小さくなる。一方、半導体ウェーハ１の裏面１ｂは、第３傾斜面３２ａが裏面１ｂの外縁部に点接触（線接触）しているので、ダメージは裏面１ｂの外縁部となる。

［第３実施例］
図５を参照すると、第１ウェーハホルダ２の第１縁部２１は、半導体ウェーハ１の主表面１ａと接触する面と反対側の面に第１傾斜面２１ａを有している。一方、リング板３の第２縁部３１は、半導体ウェーハ１の裏面１ｂの外縁部に当接する第３傾斜面３２ａを有している。又、第２縁部３１は、第３傾斜面３２ａに連続して半導体ウェーハ１の厚さ未満の段差３２ｂを有している。

図５を参照すると、第１縁部２１は、先端部に向かうにしたがって、半導体ウェーハ１への圧縮応力が小さくなり、基端部に向かうにしたがって、半導体ウェーハ１への圧縮応力が大きくなる。つまり、半導体ウェーハ１の主表面１ａは、周縁端から中心に向かうにしたがって、傷やスリップなどによるダメージが小さくなる。一方、半導体ウェーハ１の裏面１ｂは、第３傾斜面３２ａが裏面１ｂの外縁部に点接触（線接触）しているので、ダメージは裏面１ｂの外縁部となる。更に、第２縁部３１は、段差３２ｂを有しているので、半導体ウェーハ１の脱落が確実に防止される。

次に、図６を参照して、本発明の第１実施形態による半導体ウェーハの製造方法を説明する。図６は、本発明の第１実施形態又は後述する第２実施形態によ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。

（Ｓ１１）エピタキシャル処理工程
ステップ１１のエピタキシャル処理工程では、半導体ウェーハ１の主表面１ａにエピタキシャル層を成長させるに当たり、チャンバ１０の内部に配置するサセプタ１１に保持した半導体ウェーハ１に材料ガスＧを供給する縦型エピタキシャル成長装置１００を用いている（図１及び図２参照）。

そして、ステップ１１のエピタキシャル処理工程では、サセプタ１１と同軸に取り付ける円環状の第１ウェーハホルダ２であって、半導体ウェーハ１の主表面１ａの周縁の全周に亘り当接する第１縁部２１を設ける第１円形開口２ａを有する第１ウェーハホルダ２を用いている。又、半導体ウェーハ１の裏面１ｂの周縁の全周に亘り当接する第２縁部３１を設ける第２円形開口３ａを有するリング板３であって、第１ウェーハホルダ２に係合して半導体ウェーハ１を把持するリング板３を用いている（図３から図５参照）。

ステップ１１のエピタキシャル処理工程では、半導体ウェーハ１の主表面１ａの周縁の全周、及び半導体ウェーハ１の裏面１ｂの周縁の全周を第１縁部２１及び第２縁部３１が挟持するように保持しているので、半導体ウェーハ１の周縁領域のダメージが緩和されている。半導体ウェーハ１の周縁の全周に亘り、等分布荷重で保持できるからであり、従来技術のように、局部的に強い力で把持していないからである。

（Ｓ１２）縮径工程
ステップ１２の縮径工程は、ステップ１１のエピタキシャル処理工程の後に実施される。ステップ１２の縮径工程では、半導体ウェーハ１が所定の直径となるように、半導体ウェーハ１の周縁を除去する。

ステップ１１のエピタキシャル処理工程では、半導体ウェーハ１の周縁の把持構造を工夫して、半導体ウェーハ１の周縁のダメージを緩和しているが、相応の圧縮応力が作用すると考えられる。

したがって、本発明の第１実施形態による製造方法では、予め半導体ウェーハ１の直径をダメージの作用する周縁領域分だけ大きくしておき、エピタキシャル処理（ステップＳ１１）させた後、その周縁領域を除去する縮径工程（ステップＳ１２）を採用した。

つまり、この周縁領域から得られる半導体チップは、ステップＳ１２の縮径工程で廃棄されることになり、ウェーハの歩留まりを向上できる。

例えば、ステップＳ１２の縮径工程では、ウォータージェット工法を用いて半導体ウェーハ１の周縁を除去することができる。ウォータージェット工法に限定されることなく、研削により半導体ウェーハ１の周縁を除去することもできる。

ステップＳ１２の縮径工程では、半導体ウェーハ１の周縁を半径方向に１ｍｍから５ｍｍの範囲で除去することが好ましい。この本発明の製造方法で得られる半導体ウェーハの製品径は３００ｍｍ以上が好ましく、４５０ｍｍ以上がより好ましい。

次に、図７を参照して、本発明の第１実施形態による半導体ウェーハの製造方法の前工程及び後工程について説明する。図７は、本発明の第１実施形態又は後述する第２実施形態による半導体ウェーハの製造方法の前工程及び後工程を含むフローチャートである。

（Ｓ１０）第１面取り工程
ステップ１０の第１面取り工程は、ステップ１１のエピタキシャル処理工程の前に実施される。ステップ１０の第１面取り工程では、半導体ウェーハ１の外周を面取りする。

ステップ１０の第１面取り工程では、チッピング（エッジに生じた不定形破断状態）が発生しない程度に、半導体ウェーハ１の外周が粗面取りされてよく、半導体ウェーハ１の主表面１ａ及び裏面１ｂの周縁を第１縁部２１及び第２縁部３１で確実に押えることができる。

（Ｓ１３）第２面取り工程
ステップ１３の第２面取り工程は、ステップ１２の縮径工程の後に実施される。ステップ１３の第２面取り工程では、半導体ウェーハ１の外周を面取りする。

ステップ１３の第２面取り工程では、ステップ１２の縮径工程で除去された半導体ウェーハ１の切断面を端面処理（面取り）することのより所定のウェーハ形状に仕上げる。

図７に示された製造工程を更に細分化すると、以下のとおりとなる。ステップ１０の第１面取り工程では、粗面取りの後に実施される両面研磨（鏡面研磨）工程を含むことができる。又、ステップＳ１２の縮径工程からステップＳ１３の第２面取り工程に至る工程の間には、半導体ウェーハ１を洗浄する洗浄工程を含むことができる。

ステップＳ１３の第２面取り工程では、半導体ウェーハ１の外周を面取りした後に実施されるＥＭ（エッジミラー：ウェーハの端面を鏡面に仕上げること）処理工程を含むことができる。そして、ＥＭ処理工程の後には、必要に応じて、半導体ウェーハ１の主表面１ａが再研磨されてもよく、半導体ウェーハ１を最終製品とすることができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態による製造方法に用いられる縦型エピタキシャル成長装置の構成を説明する。図８は、縦型エピタキシャル成長装置２００の背面図であり、図８に示す第２実施形態は、第１実施形態によるウェーハの把持構造を変えたものである。図９は、図８のＸ−Ｘ矢視断面図であり、第４実施例によるウェーハの把持構造を示している。

なお、以下の説明で第１実施形態に使用した符号と同じ符号の構成品は、その作用を同一とするので、説明を割愛する場合がある。

図８又は図９を参照すると、第２実施形態による縦型エピタキシャル成長装置２００は、サセプタ１１と同軸に取り付けられた円環状の第２ウェーハホルダ４を備えている。サセプタ１１の中心には、円形開口が開口されている。そして、この円形開口の内周縁を第２ウェーハホルダ４の外周縁が覆うように、第２ウェーハホルダ４がサセプタ１１に取り付けられている（図１又は図２参照）。

図８又は図９を参照すると、第２ウェーハホルダ４は、第３円形開口４ａを有している。第３円形開口４ａは、半導体ウェーハ１の主表面１ａの周縁の全周に亘り当接する第３縁部４１を設けている。

図８又は図９を参照すると、縦型エピタキシャル成長装置２００は、８個の爪体５を備えている。爪体５は、半導体ウェーハ１の裏面１ｂの周縁に部分的に当接する第４縁部５１を先端部に設けている。又、縦型エピタキシャル成長装置２００は、第２ウェーハホルダ４の外周面に所定間隔毎に配置した８個の進退機構６を備えている。進退機構６は、爪体５を半導体ウェーハ１の中心に対して進退できる。

そして、半導体ウェーハ１は、その主表面１ａが垂直方向に立設して配置されている（図１又は図５参照）。

図８を参照すると、進退機構６は、爪体５を第３円形開口４ａの中心に向かって進出させる圧縮コイルばね６ａを備えており、圧縮コイルばね６ａの付勢力に抗して、８個の爪体５を一斉に後退させて、停止状態を維持する図示しないロック機構を備えて構成されている。

したがって、前記ロック機構を解除すると、８個の爪体５を一斉に進出させて、第３縁部４１及び第４縁部５１で半導体ウェーハ１を把持できる。８個の爪体５を一斉に後退させると、半導体ウェーハ１を解放できる。このように、進退機構６は、半導体ウェーハ１を着脱自在に把持できる。

図９を参照すると、第２ウェーハホルダ４の第３縁部４１は、半導体ウェーハ１の主表面１ａの外縁部に当接する第４傾斜面４１ａを有している。一方、爪体５の第４縁部５１は、半導体ウェーハ１の裏面１ｂの外縁部に当接する第５傾斜面５１ａを有している。

図８及び図９において、８個の爪体５を一斉に進出させると、半導体ウェーハ１の中心に向かう第５傾斜面５１ａによる分力が相殺され、かつ第５傾斜面５１ａによる分力が半導体ウェーハ１の面方向に付勢される。したがって、第４傾斜面４１ａと第５傾斜面５１ａとで半導体ウェーハ１の周縁を安定して保持できる。

次に、図６を参照して、本発明の第２実施形態による半導体ウェーハの製造方法を説明する。

（Ｓ１１）エピタキシャル処理工程
ステップ１１のエピタキシャル処理工程では、半導体ウェーハ１の主表面１ａにエピタキシャル層を成長させるに当たり、チャンバ１０の内部に配置するサセプタ１１に保持した半導体ウェーハ１に材料ガスＧを供給する縦型エピタキシャル成長装置２００を用いている（図１、図２及び図８参照）。

そして、ステップ１１のエピタキシャル処理工程では、サセプタ１１と同軸に取り付ける円環状の第２ウェーハホルダ４であって、半導体ウェーハ１の主表面１ａの周縁の全周に亘り当接する第３縁部４１を設ける第３円形開口４ａを有する第２ウェーハホルダ４を用いている（図８又は図９参照）。

又、ステップ１１のエピタキシャル処理工程では、半導体ウェーハ１の裏面１ｂの周縁に部分的に当接する第４縁部５１を先端部に設ける複数の爪体５を用いている。更に、ステップ１１のエピタキシャル処理工程では、爪体５を半導体ウェーハ１の中心に対して進退させ、第２ウェーハホルダ４の外周面に所定間隔毎に配置した複数の進退機構６を用いている（図８及び図９参照）。

ステップ１１のエピタキシャル処理工程では、半導体ウェーハ１の主表面１ａの周縁の全周、及び半導体ウェーハ１の裏面１ｂの周縁を等間隔に互いに近接して、第３縁部４１及び第４縁部５１が挟持するように保持しているので、半導体ウェーハ１の周縁領域のダメージが緩和されている。半導体ウェーハ１の周縁の全周に亘り、等間隔に互いに近接して、第４縁部５１が略等分布荷重で保持しているからであり、従来技術のように、局部的に強い力を更に分散しているからである。

（Ｓ１２）縮径工程
ステップ１２の縮径工程は、ステップ１１のエピタキシャル処理工程の後に実施される。ステップ１２の縮径工程では、半導体ウェーハ１が所定の直径となるように、半導体ウェーハ１の周縁を除去する。

ステップ１１のエピタキシャル処理工程では、半導体ウェーハ１の周縁の把持構造を工夫して、半導体ウェーハ１の周縁のダメージを緩和しているが、相応の圧縮応力が作用すると考えられる。

したがって、本発明の第２実施形態による製造方法では、予め半導体ウェーハ１の直径をダメージの作用する周縁領域分だけ大きくしておき、エピタキシャル処理（ステップＳ１１）させた後、その周縁領域を除去する縮径工程（ステップＳ１２）を採用した。

つまり、この周縁領域から得られる半導体チップは、ステップＳ１２の縮径工程で廃棄されることになり、ウェーハの歩留まりを向上できる。

次に、本発明の実施形態による半導体ウェーハの製造方法の効果を説明する。

本発明の実施形態による半導体ウェーハの製造方法のエピタキシャル処理工程では、縦型エピタキシャル成長装置を用いて、半導体ウェーハの主表面にエピタキシャル層を成長させている。そして、この縦型エピタキシャル成長装置では、半導体ウェーハの周縁に局部的に強い力を付勢しないように、保持力を分散してサセプタに保持している。

したがって、エピタキシャル処理工程では、半導体ウェーハの周縁の保持に伴う半導体ウェーハの周縁領域のダメージや内部歪みが従来と比較して緩和できる。更に、縮径工程では、この半導体ウェーハの周縁領域を除去するので、製品に至るまでの半導体ウェーハの歩留まりを向上できる。

又、本発明の実施形態による半導体ウェーハの製造方法は、エピタキシャル処理工程の後の縮径工程で半導体ウェーハの周縁領域を除去している。したがって、オートドーピング（ウェーハの裏面から発生したボロンなどのドーパントが表面のエッジ近傍に導入される現象）により、抵抗率が低くなるという問題も解決できる。つまり、最終製品としては、均一な抵抗率に仕上がる半導体ウェーハを得ることができる。

本発明の実施形態による半導体ウェーハの製造方法は、エピタキシャル処理工程の後の縮径工程で半導体ウェーハの周縁領域を除去するので、抵抗率の低い半導体ウェーハに抵抗率の高いエピタキシャル層を成長する場合において、半導体ウェーハの外周部の抵抗率が低くなるという問題を防止できる。半導体ウェーハにおける把持される面積が小さいほど、半導体ウェーハの外周部の抵抗率が低くなるという問題も防止できる。更には、半導体ウェーハを把持する位置を変更することで、半導体ウェーハの外周部の厚さを均一化でき、半導体ウェーハの厚さ方向の膜厚異常が発生することを防止できる。なお、前記膜厚異常とは、ノッチの位置により角度に違いはあるが、半導体ウェーハの結晶方位、ノッチの方位（位置）に依存した、所定の周縁部に発生する周期的な膜厚変動を含んでいる。

更には、半導体ウェーハの把持による温度の低下に起因する、エピタキシャル層のスリップを低減できる。

なお、本発明の半導体ウェーハの製造方法に用いられる縦型エピタキシャル成長装置は、図示された縦型エピタキシャル成長装置に限定されない。半導体ウェーハの主表面にエピタキシャル層を成長させるに当たり、チャンバの内部に配置するサセプタに保持した半導体ウェーハに材料ガスを供給する縦型エピタキシャル成長装置は、全て本発明の半導体ウェーハの製造方法に用いられる縦型エピタキシャル成長装置に含まれる。

１ 半導体ウェーハ（ウェーハ）
１ａ 主表面
１ｂ 裏面
２ 第１ウェーハホルダ
２ａ 第１円形開口
３ リング板
３ａ 第２円形開口
１１ サセプタ
２１ 第１縁部
３１ 第２縁部
Ｓ１１ エピタキシャル処理工程
Ｓ１３ 縮径工程

Claims (9)

1. サセプタと同軸に取り付ける円環状の第１ウェーハホルダであって、半導体ウェーハの主表面の周縁の全周に亘り当接する第１縁部を設ける第１円形開口を有する第１ウェーハホルダ、及び前記半導体ウェーハの裏面の周縁の全周に亘り当接する第２縁部を設ける第２円形開口を有するリング板であって、前記第１ウェーハホルダに係合して当該半導体ウェーハを把持するリング板を用いるエピタキシャル処理工程と、
   前記エピタキシャル処理工程の後に実施され、前記半導体ウェーハが所定の直径となるように当該半導体ウェーハの周縁を除去する縮径工程と、を含むことを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
2. 前記第１縁部は、前記半導体ウェーハの主表面と接触する面と反対側の面に第１傾斜面を有し、
   前記第２縁部は、前記半導体ウェーハの裏面と接触する面と反対側の面に第２傾斜面を有する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。
3. 前記第１縁部は、前記半導体ウェーハの主表面と接触する面と反対側の面に第１傾斜面を有し、
   前記第２縁部は、前記半導体ウェーハの裏面の外縁部に当接する第３傾斜面を有する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。
4. 前記第１縁部は、前記半導体ウェーハの主表面と接触する面と反対側の面に第１傾斜面を有し、
   前記第２縁部は、前記半導体ウェーハの裏面の外縁部に当接する第３傾斜面と、この第３傾斜面に連続して当該半導体ウェーハの厚さ未満の段差を有する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。
5. 前記エピタキシャル処理工程の前に実施され、前記半導体ウェーハの外周を面取りする第１面取り工程と、
   前記縮径工程の後に実施され、前記半導体ウェーハの外周を面取りする第２面取り工程と、を更に含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の半導体ウェーハの製造方法。
6. サセプタと同軸に取り付ける円環状の第２ウェーハホルダであって、半導体ウェーハの主表面の周縁の全周に亘り当接する第３縁部を設ける第３円形開口を有する第２ウェーハホルダ、前記半導体ウェーハの裏面の周縁に部分的に当接する第４縁部を先端部に設ける複数の爪体、及びこの爪体を前記半導体ウェーハの中心に対して進退させ、前記第２ウェーハホルダの外周面に所定間隔毎に配置した複数の進退機構を用いるエピタキシャル処理工程と、
   前記エピタキシャル処理工程の後に実施され、前記半導体ウェーハが所定の直径となるように当該半導体ウェーハの周縁を除去する縮径工程と、を含むことを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
7. 前記縮径工程では、ウォータージェット工法を用いて前記半導体ウェーハの周縁を除去することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の半導体ウェーハの製造方法。
8. 前記縮径工程では、前記半導体ウェーハの周縁を半径方向に１ｍｍから５ｍｍの範囲で除去することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の半導体ウェーハの製造方法。
9. 前記半導体ウェーハの製品径が４５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の半導体ウェーハの製造方法。

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