JP2010225695A - Method of manufacturing diffusion wafer - Google Patents

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JP2010225695A JP2009069052A JP2009069052A JP2010225695A JP 2010225695 A JP2010225695 A JP 2010225695A JP 2009069052 A JP2009069052 A JP 2009069052A JP 2009069052 A JP2009069052 A JP 2009069052A JP 2010225695 A JP2010225695 A JP 2010225695A
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Takahiro Morishita
隆博 森下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a diffusion wafer group having a narrow range of variance in resistivity in addition to a high-precision thickness of a non-diffusion layer. <P>SOLUTION: In conventional arts, a range of variance in resistivity in one ingot cannot be grasped, variance in resistivity can be predefined for each ingot and only a thickness of a non-diffusion layer can be predefined. The method of manufacturing the diffusion wafer is provided wherein the thickness of the non-diffusion layer corresponding to resistivity is obtained even in the same ingot. Further, a diffusion wafer group which has more preferable resistivity and thickness of the non-diffusion layer can be provided by combining diffusion wafers obtained from different ingots. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、拡散ウェーハの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a diffusion wafer.

従来より、大出力トランジスタ、ダイオード、整流素子などのディスクリート用途のパワーデバイスのために、高濃度のドーパントが拡散された低抵抗率の拡散層と高抵抗率の非拡散層の2層からなる拡散ウェーハが用いられてきた(例えば、特許文献1及び2)。これを図10及び図11を用いて説明する。図10に示すように、ここでは、拡散ウェーハ20の非拡散層21の表面21aを、拡散ウェーハ20の「表面」と呼び、拡散ウェーハ20の拡散層22の表面22aを、拡散ウェーハ20の「裏面」と呼ぶ。   Conventionally, for power devices for discrete applications such as high-power transistors, diodes, and rectifiers, diffusion consisting of two layers: a low-resistivity diffusion layer with a high-concentration dopant diffused and a high-resistivity non-diffusion layer Wafers have been used (eg, Patent Documents 1 and 2). This will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 10, here, the surface 21 a of the non-diffusion layer 21 of the diffusion wafer 20 is referred to as “surface” of the diffusion wafer 20, and the surface 22 a of the diffusion layer 22 of the diffusion wafer 20 is referred to as “ Called “back side”.

図11に示すように、インゴットからシリコンウェーハがスライスされる(S10)。そして、ウェーハの割れ防止、ダスト発生防止のために、側端面のエッジに回転砥石を当ててエッジに丸みをつけて面取り部を形成する面取り(ベベリング)加工が施される(S12)。スライスにより生じた表面傷や凹凸などのダメージを除去するとともにウェーハを平坦化するために、シリコンウェーハがラッピング装置にセットされて、シリコンウェーハの面がラッピングされる(S14)。平坦化されたウェーハ面の加工歪層を除去するために、シリコンウェーハがアルカリ性のエッチング液に浸漬されて、エッチングされる(S16)。炉内のボートに装填したシリコンウェーハを、高温かつドーパントが存在する雰囲気に所定時間晒して、ウェーハの両面に拡散層を形成する(S18)。図10(a)に示すように、シリコンウェーハの厚さ中心に沿って、たとえばワイヤソーによって切断して、シリコンウェーハを2分割して、1枚のシリコンウェーハから2枚の拡散ウェーハ20を取得する(S20)。拡散ウェーハ20の非拡散層21の表面を平坦化するために、拡散ウェーハ20に片面研削機にセットして、拡散ウェーハ20の非拡散層21の表面21aに研削用砥石を押し当てて研削加工する(S22)。図10(b)に示すように、拡散ウェーハ20の割れ防止、ダスト発生防止のために、スライスされた拡散ウェーハ20の側端面のエッジに回転砥石を当ててエッジに丸みをつけて面取り加工(ベベリング)が施される(S24)。複数枚の拡散ウェーハ20の拡散層22の表面22aをプレート上にワックス等によって貼付する(S28)。拡散ウェーハ20の非拡散層21の厚さを所望の厚さにし、研削工程で与えられた機械的ダメージ(脆性、延性の両ダメージ)を除去するために、プレートを反転させて非拡散層21の表面が、研磨装置の定盤の研磨クロスに押し当てられるようにセットされ、プレートおよび定盤を回転させることにより、複数枚の拡散ウェーハ20が同時にバッチ研磨される(S30)。   As shown in FIG. 11, the silicon wafer is sliced from the ingot (S10). Then, in order to prevent cracking of the wafer and dust generation, a chamfering (beveling) process is performed in which a rotating grindstone is applied to the edge of the side end surface to round the edge to form a chamfered portion (S12). In order to remove damage such as surface scratches and unevenness caused by slicing and to flatten the wafer, the silicon wafer is set in a wrapping apparatus, and the surface of the silicon wafer is lapped (S14). In order to remove the processing strain layer on the planarized wafer surface, the silicon wafer is immersed in an alkaline etching solution and etched (S16). The silicon wafer loaded in the boat in the furnace is exposed to an atmosphere containing high temperature and dopant for a predetermined time to form diffusion layers on both surfaces of the wafer (S18). As shown in FIG. 10A, the silicon wafer is cut into two along the thickness center of the silicon wafer, for example, with a wire saw, and two diffusion wafers 20 are obtained from one silicon wafer. (S20). In order to flatten the surface of the non-diffusion layer 21 of the diffusion wafer 20, it is set in a single-side grinding machine on the diffusion wafer 20, and a grinding wheel is pressed against the surface 21a of the non-diffusion layer 21 of the diffusion wafer 20. (S22). As shown in FIG. 10B, in order to prevent cracking of the diffusion wafer 20 and dust generation, a chamfering process is performed by applying a rotating grindstone to the edge of the side end surface of the sliced diffusion wafer 20 and rounding the edge. (Beveling) is performed (S24). The surface 22a of the diffusion layer 22 of the plurality of diffusion wafers 20 is pasted on the plate with wax or the like (S28). In order to make the thickness of the non-diffusion layer 21 of the diffusion wafer 20 a desired thickness and to remove mechanical damage (both brittleness and ductility damage) given in the grinding process, the plate is inverted and the non-diffusion layer 21 is reversed. Are set so as to be pressed against the polishing cloth on the surface plate of the polishing apparatus, and by rotating the plate and the surface plate, a plurality of diffusion wafers 20 are simultaneously subjected to batch polishing (S30).

上述のようにして、一般に拡散ウェーハが製造されてきたが、拡散ウェーハの非拡散層の厚さは、デバイスの特性に影響を及ぼすため、非拡散層の厚みの高精度な制御が望まれている。従来より、この非拡散層の所望の厚みを得るために、研磨加工精度を向上させる試みがなされている。一方、スピンエッチング(図4参照)による所定の取り代を除去することが提案されている(例えば、特許文献3)。   In general, diffusion wafers have been manufactured as described above. However, since the thickness of the non-diffusion layer of the diffusion wafer affects the characteristics of the device, high-precision control of the thickness of the non-diffusion layer is desired. Yes. Conventionally, in order to obtain a desired thickness of the non-diffusion layer, attempts have been made to improve polishing accuracy. On the other hand, it has been proposed to remove a predetermined machining allowance by spin etching (see FIG. 4) (for example, Patent Document 3).

以上のような技術によれば、非拡散層の厚みを予め決められた所望のものとすることができるが、デバイスの高性能化のため、要求される水準としては、それだけでは十分とは言えなくなってきた。   According to the above techniques, the thickness of the non-diffusion layer can be set to a predetermined desired value. However, it is not sufficient as a required level for improving the performance of the device. It ’s gone.

特開平1−293613号公報JP-A-1-293613 特許第2915893号公報Japanese Patent No. 2915893 特開2007−103857号公報JP 2007-103857 A

即ち、精度の高い非拡散層の厚みに加えて、抵抗率のバラツキの範囲も狭いものが望ましいことが判明した。しかしながら、従来の方法では、1つのインゴット内での抵抗率のバラツキの範囲を把握することが出来ず、インゴット毎に抵抗率バラツキを規定し、非拡散層の厚みのみが規定可能であった。   That is, it has been found that it is desirable to have a narrow range of resistivity variation in addition to the highly accurate thickness of the non-diffusion layer. However, in the conventional method, the range of resistivity variation within one ingot cannot be grasped, and the resistivity variation can be defined for each ingot, and only the thickness of the non-diffusion layer can be defined.

上述のような課題に鑑みて、本発明では、同一インゴット内であったとしても、抵抗率に対応した非拡散層の厚みを自在に製造可能な方法を提供する。また、異なるインゴットから得られる拡散ウェーハを組合せて、より好ましい抵抗率及び非拡散層の厚みを備える拡散ウェーハ群を提供することができる。   In view of the problems as described above, the present invention provides a method capable of freely manufacturing the thickness of the non-diffusion layer corresponding to the resistivity even in the same ingot. Moreover, the diffusion wafer group provided with the more preferable resistivity and the thickness of a non-diffusion layer can be provided combining the diffusion wafer obtained from a different ingot.

より具体的には、以下のようなものを提供することができる。
(1)拡散ウェーハの製造方法において、インゴットからシリコンウェーハをスライスする工程と、スライスされたシリコンウェーハの両面に拡散用の不純物を付けて拡散させる工程と、拡散されたシリコンウェーハを二分割して、分割面を研削する工程と、該研削した分割面の抵抗率を測定する工程と、得られた抵抗率から、対応する取り代を算出する工程と、算出された取り代を除去して拡散ウェーハを得る工程と、を含む拡散ウェーハの製造方法を提供することができる。
More specifically, the following can be provided.
(1) In the method of manufacturing a diffusion wafer, a step of slicing a silicon wafer from an ingot, a step of diffusing by diffusing impurities on both sides of the sliced silicon wafer, and dividing the diffused silicon wafer into two The step of grinding the divided surface, the step of measuring the resistivity of the ground divided surface, the step of calculating the corresponding machining allowance from the obtained resistivity, and removing the calculated machining allowance and diffusing And a step of obtaining a wafer.

ここで、抵抗率は、拡散ウェーハを加工して得られるデバイスの性能に影響を及ぼし得る。一方、拡散層の取り代もまた、デバイス加工における品質を維持するために、適正範囲内に管理することが好ましい。そして、最終製品としてのデバイスの性能は、後述するように、これらの相互関係に依存する。   Here, the resistivity can affect the performance of a device obtained by processing a diffusion wafer. On the other hand, the allowance for the diffusion layer is also preferably managed within an appropriate range in order to maintain the quality in device processing. The performance of the device as the final product depends on these mutual relationships as will be described later.

(2)前記取り代を除去して拡散ウェーハを得る工程は、スピンエッチングによる工程を含むことを特徴とする上記(1)に記載の拡散ウェーハの製造方法を提供することができる。ここで、取り代は各拡散ウェーハ毎に異なる可能性があり、枚葉で除去するのが好ましい。一方、通常の研磨では、研磨装置への設定に手間がかかり、生産性を悪化させる。スピンエッチングは、装置への設置が容易で、生産性が高い。 (2) The step of obtaining the diffusion wafer by removing the machining allowance includes a step by spin etching, and can provide the method for manufacturing a diffusion wafer as described in (1) above. Here, the machining allowance may be different for each diffusion wafer, and it is preferable to remove it by a single wafer. On the other hand, in normal polishing, setting to a polishing apparatus takes time and productivity is deteriorated. Spin etching is easy to install in the apparatus and has high productivity.

(3)前記分割面を研削する工程と、前記取り代を除去して拡散ウェーハを得る工程との間に、非拡散層の厚みを非破壊で測定する工程を含むことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の拡散ウェーハの製造方法を提供することができる。非破壊で非拡散層の厚みが測定できると、その厚みに応じた後工程を行うことができ、最終製品の品質の向上を図ることができる。 (3) The above-mentioned process comprising the step of nondestructively measuring the thickness of the non-diffusion layer between the step of grinding the dividing surface and the step of obtaining the diffusion wafer by removing the machining allowance. The manufacturing method of the diffusion wafer as described in 1) or (2) can be provided. If the thickness of the non-diffusion layer can be measured nondestructively, a post-process corresponding to the thickness can be performed, and the quality of the final product can be improved.

(4)更に、算出された取り代を除去して拡散ウェーハを得る工程の後に、得られた拡散ウェーハを特定する特定情報を、抵抗率及び非拡散層の厚みに関連付けてデータベースに記憶させる工程と、好ましい抵抗率及び非拡散層の厚みの関係から、記憶させた特定情報を選択する工程とを含む上記(1)から(3)のいずれかに記載の拡散ウェーハの製造方法を提供することができる。このように、各拡散ウェーハ毎に特性が把握され、データベース化されると、後工程で必要とされる拡散ウェーハを好ましい順に提供することもできる。 (4) Further, after the step of obtaining the diffusion wafer by removing the calculated allowance, the step of storing specific information for specifying the obtained diffusion wafer in the database in association with the resistivity and the thickness of the non-diffusion layer And a method of manufacturing a diffusion wafer according to any one of (1) to (3), further including a step of selecting stored specific information from a relationship between a preferable resistivity and a thickness of the non-diffusion layer. Can do. As described above, when the characteristics are grasped for each diffusion wafer and converted into a database, diffusion wafers required in the subsequent process can be provided in a preferable order.

(5)前記データベースに記憶させる工程の後、予め決められた回数だけ、前記スライスする工程から記憶する工程までを繰返し、前記インゴットは、複数の種類のインゴットを含み、前記スライスする工程において、前記シリコンウェーハは、少なくとも2種類のインゴットからスライスされることを特徴とする上記(4)に記載の拡散ウェーハの製造方法を提供することができる。各インゴットから切り出される拡散ウェーハは、インゴット毎に、分布がオーバーラップしてよい、特性のバラツキが生じ得る。そして、このバラツキをうまく利用できれば、各インゴットからその特性が均質な拡散ウェーハを特に選出して、拡散ウェーハ群とすることができる。この群においては、特性のバラツキが、同一インゴット内でのバラツキより小さくすることも可能である。 (5) After the step of storing in the database, the step of slicing to the step of storing is repeated a predetermined number of times, and the ingot includes a plurality of types of ingots. The silicon wafer is sliced from at least two types of ingots, and the method for producing a diffusion wafer according to (4) above can be provided. Diffusion wafers cut out from each ingot may have characteristic variations that may overlap in distribution from one ingot to another. If this variation can be used successfully, a diffusion wafer having uniform characteristics can be selected from each ingot to form a diffusion wafer group. In this group, the variation in characteristics can be made smaller than the variation in the same ingot.

以上のように、本願の発明によれば、同一インゴット内であったとしても、抵抗率に対応した非拡散層の厚みを自在に製造することができる。また、異なるインゴットから得られる拡散ウェーハを組合せると、同一のインゴット内で組み合わせるより好ましい抵抗率及び非拡散層の厚みの関係を備える拡散ウェーハ群を提供することができる。   As described above, according to the present invention, the thickness of the non-diffusion layer corresponding to the resistivity can be freely manufactured even in the same ingot. Further, when diffusion wafers obtained from different ingots are combined, it is possible to provide a diffusion wafer group having a more preferable relationship between resistivity and non-diffusion layer thickness in the same ingot.

本発明の実施例のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the Example of this invention. 非拡散層の厚みと抵抗率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the thickness of a non-diffusion layer, and a resistivity. 本発明の第2の実施例のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the 2nd Example of this invention. スピンエッチング装置の模式図を示す図である。It is a figure which shows the schematic diagram of a spin etching apparatus. 本発明の第3の実施例のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the 3rd Example of this invention. 非拡散層の厚みを測定する方法に関するフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart regarding the method of measuring the thickness of a non-diffusion layer. 抵抗率測定方法に関するフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart regarding the resistivity measuring method. スピンエッチング方法に関するフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart regarding a spin etching method. 計算・指示方法に関するフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart regarding a calculation / instruction | indication method. 拡散ウェーハの概要を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the outline | summary of a diffusion wafer. 従来の拡散ウェーハの製造方法に関するフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart regarding the manufacturing method of the conventional diffusion wafer.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の構成又は機能を有する構成要素及び相当部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。また、以下の説明では、本発明に係る実施の態様の例を示したに過ぎず、当業者の技術常識に基づき、本発明の範囲を超えることなく、適宜変更可能である。従って、本発明の範囲はこれらの具体例に限定されるものではない。また、これらの図面は、説明のために強調されて表されており、実際の寸法とは異なる場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, components having the same configuration or function and corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Moreover, in the following description, the example of the embodiment which concerns on this invention is shown, and it can change suitably based on the technical common sense of those skilled in the art, without exceeding the range of this invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to these specific examples. Also, these drawings are emphasized for the purpose of explanation, and may differ from actual dimensions.

図1は、本発明の第1の実施例の拡散ウェーハの製造方法を表すフローを示す。スライス工程(S10)から面取り工程(S24)まで、及び、貼付工程(S28)から研磨工程(S30)は、上述と同一であるので、ここでは説明を割愛する。面取り(S24)を行った後、非拡散層の抵抗率測定を行う。これは、例えば、QCSolutions社製のサーフィスチャージプロファイラー(具体的には、Model QCS−7200/7300)を用いて行うことができる。この基本原理としてサーフェスフォトボルテージ(SPV)法を用いており、波長450nmのパルス光照射(40KHz)により起こる、ウェーハ表面電位変化(AC−SPV信号)を検出する事により、空乏層幅を測定することができる。また、強反転状態の空乏層幅が不純物濃度に比例する事により不純物濃度測定を行い、抵抗率に換算(ASTM)する。非破壊・非接触にてウェーハの測定が可能である為、図7に示すようなフローチャートに従い、製造ラインの中に組み込んで、全数を測定することができる。   FIG. 1 shows a flow representing a method for manufacturing a diffusion wafer according to a first embodiment of the present invention. Since the slicing step (S10) to the chamfering step (S24) and the pasting step (S28) to the polishing step (S30) are the same as described above, description thereof is omitted here. After chamfering (S24), the resistivity of the non-diffusion layer is measured. This can be performed, for example, using a surface charge profiler (specifically, Model QCS-7200 / 7300) manufactured by QCSolutions. The surface photovoltage (SPV) method is used as the basic principle, and the depletion layer width is measured by detecting the wafer surface potential change (AC-SPV signal) caused by pulsed light irradiation (40 KHz) with a wavelength of 450 nm. be able to. Further, the impurity concentration is measured when the depletion layer width in the strong inversion state is proportional to the impurity concentration, and converted into resistivity (ASTM). Since wafers can be measured in a non-destructive and non-contact manner, the total number can be measured by incorporating them into a production line according to the flowchart shown in FIG.

この結果、予め決められた取り代と、抵抗率が決定されたウェーハが得られ、かかる取り代に従って、研磨され(S30)、最終的に、予め決められた取り代が除去された、抵抗率が決定された拡散ウェーハが製造され、そのデータをその拡散ウェーハを特定可能な特定情報(例えば、サンプル番号)と関連付けて記憶手段であるメモリ等に記憶させる。このS10からS30までの工程を所定回数繰返すことにより(或いは、S10からS24までをまとめて行い、S26からS30までを繰返してもよい)、あるインゴットにおける、拡散ウェーハの取り代及び抵抗率がまとめられる。また、複数種類のインゴットに対して、同様にS10からS30までの工程を所定回数繰返すことにより(括弧内同上)、種々のインゴットから得られた拡散ウェーハの特性に関するデータベースを各拡散ウェーハの特定情報と関連付けて構築することができる。そしてこのデータベースに基づいて、所望の抵抗率及び非拡散層の厚みの拡散ウェーハを選択することができる。   As a result, a wafer having a predetermined machining allowance and a resistivity determined is obtained, polished according to the machining allowance (S30), and finally the resistivity obtained by removing the predetermined machining allowance. Is manufactured, and the data is stored in a memory or the like which is a storage means in association with specific information (for example, a sample number) that can specify the diffusion wafer. By repeating the steps from S10 to S30 a predetermined number of times (or S10 to S24 may be performed together and S26 to S30 may be repeated), the removal allowance and resistivity of the diffusion wafer in a certain ingot can be summarized. It is done. Similarly, by repeating the processes from S10 to S30 for a plurality of types of ingots a predetermined number of times (same as in parentheses), a database relating to the characteristics of the diffusion wafers obtained from various ingots is obtained. Can be built in association with Based on this database, a diffusion wafer having a desired resistivity and a non-diffusion layer thickness can be selected.

図2は、A、B、Cの3種類のインゴットから、切り出す拡散ウェーハの特性をグラフで示したものである。インゴットAからは、比較的大きい非拡散層の厚みを備える拡散ウェーハを得ることができ、その取り代もそれに合わせて設定が可能である。一方、インゴットCからは、比較的小さい非拡散層の厚みを備える拡散ウェーハを得ることができ、その取り代もそれに合わせて設定することになる。更に、インゴットBでは、これらの中間の非拡散層の厚みを備えている。一方、抵抗率は、インゴットAで比較的小さく、インゴットCで比較的大きい。インゴットBでは、これらの中間に位置する。   FIG. 2 is a graph showing the characteristics of a diffusion wafer cut out from three types of ingots A, B, and C. From the ingot A, a diffusion wafer having a relatively large non-diffusion layer thickness can be obtained, and the machining allowance can be set accordingly. On the other hand, a diffusion wafer having a relatively small thickness of the non-diffusion layer can be obtained from the ingot C, and the machining allowance is set accordingly. Further, the ingot B has a thickness of the intermediate non-diffusion layer. On the other hand, the resistivity is relatively small in the ingot A and relatively large in the ingot C. In the ingot B, it is located between these.

図7に抵抗率の測定方法を図解するフローチャートを示す。面取りされて(S24)得られた拡散ウェーハを抵抗率測定装置にセットし(S213)、表面となる非拡散層の抵抗率を所定の位置で、所定の数だけ測定する(S214)。この測定結果から、平均の抵抗率を求め、また、その他の統計値(例えば、測定点数、標準偏差、分散、最大値、最小値等)を計算する(S215)。そしてこれらのデータを当該拡散ウェーハを特定するID情報と関連付けて、データベースに記録し(S216)、処理をメインフローに戻す。   FIG. 7 shows a flowchart illustrating a method for measuring resistivity. The diffusion wafer obtained by chamfering (S24) is set in a resistivity measuring device (S213), and the resistivity of the non-diffusion layer on the surface is measured at a predetermined position by a predetermined number (S214). From this measurement result, an average resistivity is obtained, and other statistical values (for example, the number of measurement points, standard deviation, variance, maximum value, minimum value, etc.) are calculated (S215). These data are recorded in the database in association with ID information for specifying the diffusion wafer (S216), and the process returns to the main flow.

図2に戻り、インゴットAから得られる拡散ウェーハの取り代を一定とした場合、取り代分を除去した拡散ウェーハは、この分布が取り代分だけ下に平行移動した分布(厚み及び抵抗率)を備えることになる。一方、S26の抵抗率の測定に基づき、抵抗率が点Pを通る垂直線(等抵抗率線)よりも左側、又は、点Qを通る垂直線(等抵抗率線)よりも右側の拡散ウェーハを廃棄すれば、より狭い抵抗率の範囲の拡散ウェーハ群を得ることができる。同様に、インゴットB及びインゴットCの拡散ウェーハについても、より狭い抵抗率の範囲の拡散ウェーハ群を得ることができる。このようにより望ましいとされる抵抗率と非拡散層の厚みの関係を備える拡散ウェーハ群を、1つのインゴットから、又は、複数のインゴットから得ることができる。例えば、範囲D内の拡散ウェーハ群であれば、抵抗率を決めると、比較的狭い範囲の非拡散層の厚みが得られる。   Returning to FIG. 2, when the removal allowance of the diffusion wafer obtained from the ingot A is constant, the diffusion wafer from which the allowance is removed is a distribution (thickness and resistivity) in which this distribution is translated downward by the allowance. Will be provided. On the other hand, based on the resistivity measurement in S26, the diffusion wafer has a resistivity on the left side of the vertical line (equal resistivity line) passing through the point P or on the right side of the vertical line (equal resistivity line) passing through the point Q. Can be obtained, a diffusion wafer group having a narrower resistivity range can be obtained. Similarly, for the diffusion wafers of ingot B and ingot C, a diffusion wafer group having a narrower resistivity range can be obtained. Thus, a diffusion wafer group having a more desirable relationship between the resistivity and the thickness of the non-diffusion layer can be obtained from one ingot or from a plurality of ingots. For example, in the case of a diffusion wafer group in the range D, when the resistivity is determined, the thickness of the non-diffusion layer in a relatively narrow range can be obtained.

図1において研磨(S28−S30)で取り代を除去したが、図3は、これを枚葉片側エッチング(S42)で行った第2の実施例のフローを示すものである。ここでは、S26までの工程は図1と同一であるので説明は省略する。このように抵抗率を測定後、研磨等で除去すべき取り代が計算で求められる(S40)。この計算内容の一例は、図2に示すような抵抗率が増加するとほぼ直線的な相関関係で非拡散層の厚みが減少するものである。このように抵抗率と非拡散層の厚みに相関関係を持たせることにより、後工程で得られるデバイスの品質を向上させることができる。このようにして求めた取り代に関する情報を、以下の研磨若しくはエッチング工程(S42)に適用する。S42の枚葉片面エッチング(例えば、スピンエッチング)は、除去速度が速く、また、表面に与えるダメージも小さいものが好ましい。この例としてのスピンエッチング装置の模式図を図4に示す。スピンエッチング装置30は、拡散ウェーハ20の裏面22a側に向けて、ガス(具体的には、エア)31が吐出され、拡散ウェーハ20の表面21aに向けてエッチング液32が裏面22aの面取り部23に浸透するように、エアが制御されるように構成されている。ディスペンサ33を介して、拡散ウェーハ20の表面21aのほぼ中心に向けて、エッチング液32が滴下される。拡散ウェーハ20は、回転軸36を中心に回転される。このため破線で示すようにエッチング液32は、遠心力によって拡散ウェーハ20の中心から周縁に向かって拡散し、拡散ウェーハ20の表面21aの各部に均一に供給される。エッチング液32は、エッジ端面20aを通り、拡散ウェーハ20の裏面22a側に回り込む。こうして拡散ウェーハ20の表面21aがスピンエッチングされる。ベルヌイチャック34は、エア供給経路35を介して、エア31が拡散ウェーハ20の裏面22a側の面取り部23に向けて吐出されるように、配置されている。ベルヌイチャック34から吐出されるエア31の流量、エア31の吐出圧、拡散ウェーハ20の回転数、エッチング液32の吐出量、エッチング液32の粘度等を調整することで、拡散ウェーハ20の裏面22a側へのエッチング液32の回り込みが調節され、拡散ウェーハ20の裏面22aの面取り部23のエッチング幅δを制御することができる。エッチング幅δが、拡散ウェーハ20の裏面22aの面取り部23と一致するように制御される。このように、拡散ウェーハ20の表面21aのみならず、面取り部23についても表側、裏側共にエッチングされる。   In FIG. 1, the machining allowance is removed by polishing (S28-S30). FIG. 3 shows the flow of the second embodiment in which this is performed by single-wafer one-side etching (S42). Here, the steps up to S26 are the same as those in FIG. Thus, after measuring the resistivity, the machining allowance to be removed by polishing or the like is obtained by calculation (S40). An example of the calculation content is that the thickness of the non-diffusion layer decreases with a substantially linear correlation as the resistivity increases as shown in FIG. Thus, by providing a correlation between the resistivity and the thickness of the non-diffusion layer, it is possible to improve the quality of the device obtained in the subsequent process. Information on the machining allowance thus obtained is applied to the following polishing or etching step (S42). It is preferable that the single-sided etching (for example, spin etching) of S42 has a high removal rate and small damage to the surface. A schematic diagram of a spin etching apparatus as an example is shown in FIG. In the spin etching apparatus 30, a gas (specifically, air) 31 is discharged toward the back surface 22 a side of the diffusion wafer 20, and the etching solution 32 is chamfered 23 on the back surface 22 a toward the surface 21 a of the diffusion wafer 20. The air is controlled so as to penetrate into the air. The etchant 32 is dropped through the dispenser 33 toward substantially the center of the surface 21 a of the diffusion wafer 20. The diffusion wafer 20 is rotated around the rotation shaft 36. For this reason, as indicated by a broken line, the etching liquid 32 is diffused from the center of the diffusion wafer 20 toward the peripheral edge by centrifugal force, and is uniformly supplied to each part of the surface 21 a of the diffusion wafer 20. The etching solution 32 passes through the edge end surface 20 a and wraps around the back surface 22 a side of the diffusion wafer 20. Thus, the surface 21a of the diffusion wafer 20 is spin-etched. The Bernoulli chuck 34 is disposed so that the air 31 is discharged toward the chamfered portion 23 on the back surface 22a side of the diffusion wafer 20 via the air supply path 35. The back surface 22a of the diffusion wafer 20 is adjusted by adjusting the flow rate of the air 31 discharged from the Bernoulli chuck 34, the discharge pressure of the air 31, the rotational speed of the diffusion wafer 20, the discharge amount of the etching liquid 32, the viscosity of the etching liquid 32, and the like. The wraparound of the etching solution 32 to the side is adjusted, and the etching width δ of the chamfered portion 23 of the back surface 22a of the diffusion wafer 20 can be controlled. The etching width δ is controlled so as to coincide with the chamfered portion 23 of the back surface 22 a of the diffusion wafer 20. Thus, not only the surface 21a of the diffusion wafer 20, but also the chamfered portion 23 is etched on both the front side and the back side.

具体的にはスピンエッチング方法となる枚葉片面エッチング方法を図8のフローにおいて示す。上述のように拡散ウェーハをベルヌイチャック等の基台上にセットし、その拡散ウェーハに関するエッチング量に関する情報(例えば、抵抗率のデータ、厚みデータ、要求される仕様データ等)をデータベースから取得する(S313)。そして、その情報に基づくエッチング条件を設定する(S314)。エッチング条件には、エッチング時間、エッチング液の種類、量等、回転速度等が含まれてよい。そして、その条件により枚葉片面エッチングが行われる(S315)。さらに枚葉片面研磨が行われて(S316)、出荷される。   Specifically, a single wafer single side etching method as a spin etching method is shown in the flow of FIG. As described above, the diffusion wafer is set on a base such as Bernoulli chuck, and information on the etching amount relating to the diffusion wafer (for example, resistivity data, thickness data, required specification data, etc.) is acquired from the database ( S313). Then, etching conditions based on the information are set (S314). Etching conditions may include etching time, type and amount of etchant, rotational speed, and the like. Then, single-wafer single-side etching is performed according to the conditions (S315). Further, single wafer single-side polishing is performed (S316), and the product is shipped.

図3のフローチャートにある枚葉片面エッチング工程(S42)を用い、更に、抵抗率測定工程(S26)の前に、非拡散層の厚み測定工程(S25)を備える拡散ウェーハの製造方法(3)を図5に示す。非拡散層の厚み測定工程(S25)を加えた以外は、図3の拡散ウェーハの製造方法(2)と同一であるので、重複する説明は省略する。ここでは、非拡散層の厚みを測定できるので、図2において、取り代除去後の非拡散層の厚みも自在に変化させることができる。例えば、インゴットAにおいて、点Pを通る垂直線(等抵抗率線)よりも右側で、点Qを通る垂直線(等抵抗率線)よりも左側の拡散ウェーハは、測定した非拡散層の厚みに応じて取り代を適正に設定すれば、範囲D内に全て入れることが可能である。同様に、インゴットB及びインゴットCの拡散ウェーハについても、抵抗率が所定の範囲内にある限りは、測定した非拡散層の厚みに応じた取り代の調整により、率同様に範囲D内に拡散ウェーハを入れることが可能になる。このようにして、望ましいとされる抵抗率と非拡散層の厚みの関係を備える拡散ウェーハ群を、1つのインゴットから、又は、複数のインゴットから得ることができる。   A diffusion wafer manufacturing method (3) using the single wafer single-sided etching step (S42) in the flowchart of FIG. 3 and further comprising a non-diffusion layer thickness measurement step (S25) before the resistivity measurement step (S26). Is shown in FIG. Except for the addition of the non-diffusion layer thickness measurement step (S25), the method is the same as the diffusion wafer manufacturing method (2) in FIG. Here, since the thickness of the non-diffusion layer can be measured, the thickness of the non-diffusion layer after removing the removal allowance can be freely changed in FIG. For example, in the ingot A, the diffusion wafer on the right side of the vertical line (equal resistivity line) passing through the point P and on the left side of the vertical line (equal resistivity line) passing through the point Q is the measured thickness of the non-diffusion layer. If the machining allowance is set appropriately according to the above, it is possible to put all within the range D. Similarly, as for the diffusion wafers of ingot B and ingot C, as long as the resistivity is within a predetermined range, it is diffused within the range D similarly to the rate by adjusting the machining allowance according to the measured thickness of the non-diffusion layer. It becomes possible to insert a wafer. In this manner, a diffusion wafer group having a desirable relationship between the resistivity and the thickness of the non-diffusion layer can be obtained from one ingot or a plurality of ingots.

具体的な非拡散層の厚み測定方法は、FTIRを用いたもので、図6及び以下の説明にあるような手順で行われる。まず、拡散ウェーハをキャリアと呼ばれる所定の載置治具にセットする(S113)。次に、測定位置及び測定点数等の所定の条件を用いて、それに適する条件で測定を行う(S114)。具体的には、予め記憶させた測定プログラムを選択し、それに従って、拡散ウェーハの特定情報(ID情報)をこの測定プログラムに従って入力し、実際の測定を行い、得られたデータをメモリに保存する。保存された測定データは、所定の処理がなされる。例えば、平均層厚、標準偏差、最大値、最小値等の値を算出する(S115)。そしてこのようなデータをその拡散ウェーハの特定情報と関連付けて、データベースに記録させる(S116)。   A specific method for measuring the thickness of the non-diffusion layer uses FTIR, and is performed according to the procedure shown in FIG. 6 and the following description. First, the diffusion wafer is set on a predetermined mounting jig called a carrier (S113). Next, using predetermined conditions such as the measurement position and the number of measurement points, measurement is performed under conditions suitable for the measurement conditions (S114). Specifically, a measurement program stored in advance is selected, and according to this, specific information (ID information) of the diffusion wafer is input according to this measurement program, actual measurement is performed, and the obtained data is stored in the memory. . The stored measurement data is subjected to a predetermined process. For example, the average layer thickness, standard deviation, maximum value, minimum value, and the like are calculated (S115). Then, such data is recorded in the database in association with the specific information of the diffusion wafer (S116).

図9は、得られたデータベースから、好ましい抵抗率及び非拡散層の厚みの関係を備える拡散ウェーハ群の計算・指示方法を図解する。例えば、まず、この拡散ウェーハ群の非拡散層厚みに関する各ウェーハ毎のデータを参照する(S410)。次に、抵抗率に関する各ウェーハ毎のデータを参照する(S412)。そして、非拡散層厚み及び抵抗率に関して、理想的な相互関係を求める(S414)。この理想的な相互関係において、所定の抵抗率範囲において、最も理想的な関係からの乖離が少なくなるように、各拡散ウェーハに対して好ましい取り代を指示する(S416)。例えば、このような抵抗率Rと非拡散層の厚みTの理想的な関係が、定数C1及びC2として、T=−C1*R+C2 (式X)であれば、Rが決まれば、対応するTを決定することができ、望ましい非拡散層の厚みから取り代を計算で求めることができる。また、このような関係に近い拡散ウェーハ群を得ることができれば、理想的な関係式Xからの距離L(L=絶対値(T+C1*R−C2)/(C1^2+C2^2)^0.5)を基準に、更に精度の高い拡散ウェーハ群を構成することができる。   FIG. 9 illustrates a method for calculating and indicating a diffusion wafer group having a preferable relationship between the resistivity and the thickness of the non-diffusion layer from the obtained database. For example, first, data for each wafer related to the non-diffusion layer thickness of this diffusion wafer group is referred to (S410). Next, the data for each wafer regarding the resistivity is referred to (S412). And an ideal correlation is calculated | required regarding a non-diffusion layer thickness and a resistivity (S414). In this ideal mutual relationship, a preferred machining allowance is instructed to each diffusion wafer so that the deviation from the most ideal relationship is reduced within a predetermined resistivity range (S416). For example, if the ideal relationship between the resistivity R and the thickness T of the non-diffusion layer is T = −C1 * R + C2 (formula X) as constants C1 and C2, if R is determined, the corresponding T And the machining allowance can be obtained by calculation from the desired thickness of the non-diffusion layer. If a diffusion wafer group having such a relationship can be obtained, the distance L from the ideal relational expression X (L = absolute value (T + C1 * R−C2) / (C1 ^ 2 + C2 ^ 2) ^ 0. With reference to 5), a more accurate diffusion wafer group can be configured.

以上より、好ましいとされる抵抗率及び非拡散層の厚みを備える拡散ウェーハ群を容易に選出することができる。   From the above, it is possible to easily select a diffusion wafer group having a preferable resistivity and a non-diffusion layer thickness.

20 拡散ウェーハ、 21 非拡散層、 22 拡散層、
21a 表面、 22a 裏面、 30 スピンエッチング装置
20 diffusion wafers, 21 non-diffusion layers, 22 diffusion layers,
21a front surface, 22a back surface, 30 spin etching device

Claims (5)

拡散ウェーハの製造方法において、
インゴットからシリコンウェーハをスライスする工程と、
スライスされたシリコンウェーハの両面に拡散用の不純物を付けて拡散させる工程と、
拡散されたシリコンウェーハを二分割して、分割面を研削する工程と、
該研削した分割面の抵抗率を測定する工程と、
得られた抵抗率から、対応する取り代を算出する工程と、
算出された取り代を除去して拡散ウェーハを得る工程と、
を含む拡散ウェーハの製造方法。
In the method for manufacturing a diffusion wafer,
Slicing a silicon wafer from an ingot;
A process of attaching and diffusing impurities for diffusion on both sides of the sliced silicon wafer;
Dividing the diffused silicon wafer into two parts and grinding the divided surface;
Measuring the resistivity of the ground split surface;
A step of calculating a corresponding machining allowance from the obtained resistivity;
Removing the calculated machining allowance to obtain a diffusion wafer;
A method for manufacturing a diffusion wafer including:
前記取り代を除去して拡散ウェーハを得る工程は、スピンエッチングによる工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の拡散ウェーハの製造方法。   The method for producing a diffusion wafer according to claim 1, wherein the step of removing the machining allowance to obtain a diffusion wafer includes a step of spin etching. 前記分割面を研削する工程と、前記取り代を除去して拡散ウェーハを得る工程との間に、非拡散層の厚みを非破壊で測定する工程を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の拡散ウェーハの製造方法。   The method of measuring the thickness of a non-diffusion layer nondestructively between the process of grinding the said division | segmentation surface, and the process of removing the said machining allowance and obtaining a diffusion wafer is characterized by the above-mentioned. A method for producing a diffusion wafer as described in 1. 更に、算出された取り代を除去して拡散ウェーハを得る工程の後に、得られた拡散ウェーハを特定する特定情報を、抵抗率及び非拡散層の厚みに関連付けてデータベースに記憶させる工程と、
好ましい抵抗率及び非拡散層の厚みの関係から、記憶させた特定情報を選択する工程とを含む請求項1から3のいずれかに記載の拡散ウェーハの製造方法。
Further, after the step of removing the calculated machining allowance and obtaining a diffusion wafer, specific information for identifying the obtained diffusion wafer is stored in the database in association with the resistivity and the thickness of the non-diffusion layer;
The method for producing a diffusion wafer according to claim 1, further comprising a step of selecting the stored specific information from a relationship between a preferable resistivity and a thickness of the non-diffusion layer.
前記データベースに記憶させる工程の後、予め決められた回数だけ、前記スライスする工程から記憶する工程までを繰返し、
前記インゴットは、複数の種類のインゴットを含み、
前記スライスする工程において、前記シリコンウェーハは、少なくとも2種類のインゴットからスライスされることを特徴とする請求項4に記載の拡散ウェーハの製造方法。
After the step of storing in the database, repeating from the slicing step to the storing step a predetermined number of times,
The ingot includes a plurality of types of ingots,
5. The method for manufacturing a diffusion wafer according to claim 4, wherein, in the slicing step, the silicon wafer is sliced from at least two types of ingots.
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