JP2011098406A - Manufacturing method of wafer and manufacturing device of wafer - Google Patents

Manufacturing method of wafer and manufacturing device of wafer Download PDF

Info

Publication number
JP2011098406A
JP2011098406A JP2009254183A JP2009254183A JP2011098406A JP 2011098406 A JP2011098406 A JP 2011098406A JP 2009254183 A JP2009254183 A JP 2009254183A JP 2009254183 A JP2009254183 A JP 2009254183A JP 2011098406 A JP2011098406 A JP 2011098406A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
ingot
diameter
cone
grinding
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.)
Granted
Application number
JP2009254183A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5586922B2 (en
Inventor
Yusaku Suzuki
優作 鈴木
Original Assignee
Sumco Techxiv株式会社
Sumco Techxiv Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumco Techxiv株式会社, Sumco Techxiv Corp filed Critical Sumco Techxiv株式会社
Priority to JP2009254183A priority Critical patent/JP5586922B2/en
Publication of JP2011098406A publication Critical patent/JP2011098406A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5586922B2 publication Critical patent/JP5586922B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To use a cone part of a single crystal ingot manufactured by an FZ method as an ingot for a new wafer and obtain a wafer of high quality. <P>SOLUTION: The cone part 11 is cut from the single crystal ingot 10, which has the cone part 11 and a straight body part 12 and is manufactured by the FZ method, in a direction orthogonal to a central axis X of the single crystal ingot 10. The cone part 11 is used as the ingot 14 for a small diameter wafer to obtain a small diameter wafer 30 having a diameter W1 smaller than a diameter W of a wafer obtained from the straight body part 12. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウェーハの製造方法及び製造装置、特に、FZ法によって製造された、コーン部及び直胴部を有する単結晶インゴットから、前記コーン部を単結晶インゴットの中心軸線に対し直交する方向に切り出し、新たなウェーハ用インゴットとして用いる製造方法及び製造装置に関するものである。   The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a wafer, in particular, from a single crystal ingot having a cone portion and a straight body portion manufactured by an FZ method, in which the cone portion is perpendicular to the central axis of the single crystal ingot. The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus used as a new wafer ingot for cutting out.
現在、シリコン等の単結晶成長方法としては、主に、CZ法(チョクラルスキー法)及びFZ法(フローティングゾーン法)が挙げられる。そして、前記FZ法とは、シリコン等の結晶原料を部分的に加熱溶融して溶融帯を形成し、該溶融帯から単結晶を成長させるという方法であり、石英ルツボを使用しないことから、酸素や重金属などの不純物汚染が少ないことや、高抵抗率の単結晶が成長できるなどの利点がある。   Currently, single crystal growth methods such as silicon mainly include CZ method (Czochralski method) and FZ method (floating zone method). The FZ method is a method in which a crystal raw material such as silicon is partially heated and melted to form a melting zone, and a single crystal is grown from the melting zone, and a quartz crucible is not used. There are advantages such as low contamination of impurities such as heavy metals, and growth of high resistivity single crystals.
上述のFZ法によって得られた単結晶インゴットは、コーン部、直胴部及びテール部を有するが、一定の直径を有することができる点及び大口径のウェーハを得ることができる点から、前記インゴットのうちの直胴部が製品として用いられる。そのため、前記コーン部及びテール部については、通常、切断除去される。   The single crystal ingot obtained by the above-described FZ method has a cone part, a straight body part, and a tail part. However, the ingot can have a constant diameter and a large-diameter wafer. The straight body part is used as a product. Therefore, the cone part and the tail part are usually cut and removed.
その後、前記直胴部は、円筒状に研削された後、スライスや研削・研磨等の加工を施すことにより、ウェーハが得られる。円筒研削の方法としては、例えば特許文献1に開示されているように、研削可能な最大直径値を示す上限設定値と、円筒研削の目標とする最終直径値を示す下限設定値と、上限設定値と下限設定値の間に設定され部分研削の研削条件を決める直径値を示す1又は複数の中間設定値とを設定し、これらの設定値に基づいて直胴部を有するインゴットに対して部分研削及び直胴部研削を組み合わせて円筒研削を行う方法が挙げられる。   Thereafter, the straight body portion is ground into a cylindrical shape, and then subjected to processing such as slicing, grinding / polishing, etc., to obtain a wafer. As a method of cylindrical grinding, for example, as disclosed in Patent Document 1, an upper limit setting value indicating a maximum diameter value that can be ground, a lower limit setting value indicating a final diameter value targeted for cylindrical grinding, and an upper limit setting. One or a plurality of intermediate setting values that are set between the value and the lower limit setting value and indicate the diameter value that determines the grinding conditions for partial grinding are set, and a portion for the ingot having the straight body portion is set based on these setting values. There is a method of performing cylindrical grinding by combining grinding and straight body grinding.
特開2004−58185号公報JP 2004-58185 A
しかしながら、本発明者は、前記単結晶インゴットの直胴部だけでなく、従来切断除去していた前記コーン部についても有効に利用することができれば、資源の活用や、高品質のウェーハを得ることができる点で有効であると考えた。   However, if the present inventor can effectively use not only the straight body portion of the single crystal ingot but also the cone portion that has been cut and removed in the past, it can utilize resources and obtain a high-quality wafer. I thought it was effective in that
本発明の目的は、FZ法によって製造された単結晶インゴットのコーン部を、新たなウェーハ用インゴットとして用いることを可能とし、さらに、高品質なウェーハを得ることができるウェーハの製造方法及び製造装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to use a cone portion of a single crystal ingot manufactured by the FZ method as a new wafer ingot, and further to provide a wafer manufacturing method and apparatus capable of obtaining a high-quality wafer. Is to provide.
本発明者は、上記の課題を解決するため検討を重ねた結果、FZ法によって製造された、コーン部及び直胴部を有する単結晶インゴットから、前記コーン部を単結晶インゴットの中心軸線に対し直交する方向に切り出し、前記コーン部を、直胴部から得られるウェーハの直径よりも小さい直径をもつ小径化ウェーハを得るための小径化ウェーハ用インゴットとすることで、前記コーン部を新たなウェーハ用インゴットとして利用することができることを見出した。
さらに、前記コーン部から得られる小径化ウェーハ用インゴットから得られたウェーハは、そのウェーハ面内の抵抗率分布において、面内均一性の劣る外周部分を研削するため、通常の直胴部を加工して得られるウェーハと比べても、遜色のない高い品質を有するウェーハであることも見出した。
As a result of repeated studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor, from a single crystal ingot having a cone portion and a straight body portion, manufactured by the FZ method, the cone portion with respect to the central axis of the single crystal ingot. Cutting out in a direction perpendicular to each other, the cone portion is used as a small-diameter wafer ingot for obtaining a small-diameter wafer having a diameter smaller than the diameter of the wafer obtained from the straight body portion. It was found that it can be used as an ingot.
Furthermore, the wafer obtained from the ingot for a reduced-diameter wafer obtained from the cone part is processed into a normal straight body part in order to grind the outer peripheral part having poor in-plane uniformity in the resistivity distribution within the wafer surface. It was also found that the wafer has a high quality that is inferior to the wafer obtained in this way.
上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下の通りである。
(1)FZ法によって製造された、コーン部及び直胴部を有する単結晶インゴットから、前記コーン部を単結晶インゴットの中心軸線に対し直交する方向に切り出し、前記コーン部を、直胴部から得られるウェーハの直径よりも小さい直径をもつ小径化ウェーハを得るための小径化ウェーハ用インゴットとすることを特徴とするウェーハの製造方法。
In order to achieve the above object, the gist of the present invention is as follows.
(1) From the single crystal ingot having a cone part and a straight body part manufactured by the FZ method, the cone part is cut in a direction orthogonal to the central axis of the single crystal ingot, and the cone part is separated from the straight body part. A method for producing a wafer, characterized in that it is an ingot for a reduced diameter wafer for obtaining a reduced diameter wafer having a diameter smaller than the diameter of the obtained wafer.
(2)前記小径化ウェーハ用インゴットに対して、所定の直径になるように円筒状に研削する工程をさらに具える上記(1)に記載のウェーハの製造方法。 (2) The method for manufacturing a wafer according to (1), further comprising a step of grinding the ingot for a reduced diameter wafer into a cylindrical shape so as to have a predetermined diameter.
(3)前記小径化ウェーハ用インゴットの円筒研削は、該インゴットの中心軸線が水平になるように、両端を固定保持した状態で行われる上記(2)に記載のウェーハの製造方法。 (3) The method for manufacturing a wafer according to (2), wherein the cylindrical grinding of the ingot for a reduced-diameter wafer is performed in a state where both ends are fixed and held so that a central axis of the ingot is horizontal.
(4)前記研削工程に先立ち、前記小径化ウェーハ用インゴットを、該インゴットの中心軸線が水平になるように保持した状態で搬送する搬送工程を有する上記(2)又は(3)に記載のウェーハの製造方法。 (4) Prior to the grinding step, the wafer according to (2) or (3), further including a transfer step of transferring the small-diameter wafer ingot in a state where the central axis of the ingot is held horizontal. Manufacturing method.
(5)前記搬送工程での、前記インゴットの保持は、前記コーン部の形状に応じた水平保持具によって行われる上記(4)に記載のウェーハの製造方法。 (5) The method for manufacturing a wafer according to (4), wherein the holding of the ingot in the transfer step is performed by a horizontal holding tool corresponding to a shape of the cone portion.
(6)前記水平保持具は、少なくとも前記コーン部と接触する部分が、ゴム製、樹脂製又は布製である上記(5)のいずれか1項記載のウェーハの製造方法。 (6) The method for manufacturing a wafer according to any one of (5), wherein at least a portion of the horizontal holder that contacts the cone portion is made of rubber, resin, or cloth.
(7)FZ法によって製造された、コーン部及び直胴部を有する単結晶インゴットから前記コーン部を、小径化ウェーハ用インゴットとして切り離す切断手段と、切り離した前記小径化ウェーハ用インゴットを搬送する搬送手段と、搬送された前記小径化ウェーハ用インゴットを固定保持した後、所定の直径となるように円筒状に研削を行う外周研削機を具え、前記搬送手段は、前記コーン部の中心軸を水平に保持するための前記小径化ウェーハ用インゴットの形状に応じた水平保持具を有することを特徴とするウェーハの製造装置。 (7) Cutting means for separating the cone portion as a small diameter wafer ingot from a single crystal ingot having a cone portion and a straight body portion manufactured by the FZ method, and conveyance for conveying the separated small diameter wafer ingot. And a peripheral grinder that grinds cylindrically so as to have a predetermined diameter after the transported ingot for a reduced diameter wafer is fixed and held, and the transport means is configured to level the central axis of the cone portion. An apparatus for manufacturing a wafer, comprising: a horizontal holder corresponding to the shape of the ingot for a reduced-diameter wafer to be held on the wafer.
(8)前記水平保持具は、少なくとも前記コーン部と接触する部分が、ゴム製、樹脂製又は布製である上記(7)に記載のウェーハの製造装置。 (8) The wafer manufacturing apparatus according to (7), wherein the horizontal holder has at least a portion in contact with the cone portion made of rubber, resin, or cloth.
この発明によれば、FZ法によって製造された単結晶インゴットのコーン部を、新たなウェーハ用インゴットとして用いることを可能とし、さらに、高品質なウェーハを得ることができるウェーハの製造方法及び製造装置の提供が可能となった。   According to the present invention, it is possible to use the cone portion of a single crystal ingot manufactured by the FZ method as a new wafer ingot, and further, a wafer manufacturing method and apparatus capable of obtaining a high-quality wafer. Is now available.
本発明に従うウェーハの製造方法を説明するためのフロー図である。It is a flowchart for demonstrating the manufacturing method of the wafer according to this invention. FZ法によって製造されたシリコン単結晶インゴットを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the silicon single crystal ingot manufactured by FZ method. 本発明による製造装置の外周研削機について、模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically about the outer periphery grinding machine of the manufacturing apparatus by this invention. 本発明による製造装置の搬送手段について、模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically about the conveyance means of the manufacturing apparatus by this invention.
本発明によるウェーハの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
本発明のウェーハの製造方法は、図1に示すように、FZ法によって製造された、コーン部11及び直胴部12を有する単結晶インゴット10から(図1(a))、前記コーン部11を単結晶インゴット12の中心軸線Xに対し直交する方向に切り出し、前記コーン部11を、直胴部12から得られるウェーハの直径Wよりも小さい直径W1をもつ小径化ウェーハ30を得るための小径化ウェーハ用インゴット14とする(図1(b))ことを特徴とするウェーハの製造方法である。
A method for producing a wafer according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the wafer manufacturing method of the present invention is based on a single crystal ingot 10 having a cone part 11 and a straight body part 12 manufactured by the FZ method (FIG. 1 (a)). Is cut out in a direction perpendicular to the central axis X of the single crystal ingot 12, and the cone portion 11 has a small diameter for obtaining a reduced diameter wafer 30 having a diameter W 1 smaller than the diameter W of the wafer obtained from the straight body portion 12. This is a wafer manufacturing method characterized in that the wafer ingot 14 is made into a generalized wafer ingot 14 (FIG. 1B).
上記構成を採用することで、コーン部11を新たなウェーハ用インゴット14として利用することができる。
また、前記コーン部11から得られる小径化ウェーハ用インゴット14から得られたウェーハ30は、その外周部分を研削することでウェーハの面内不純物濃度を均一にすることができるため、従来の直胴部12を加工して得られるウェーハと比べても、遜色がなく、ウェーハ面内の抵抗率の分布が均一であり、高い品質を有するウェーハを得ることができる。さらに、必要に応じて中性子の照射を行うことでより均一なウェーハ面内の抵抗率分布を得ることができる。
By adopting the above configuration, the cone portion 11 can be used as a new wafer ingot 14.
Further, since the wafer 30 obtained from the small-diameter wafer ingot 14 obtained from the cone portion 11 can grind the outer peripheral portion thereof, the in-plane impurity concentration of the wafer can be made uniform. Even when compared with a wafer obtained by processing the portion 12, a wafer having no high quality and uniform distribution of resistivity within the wafer surface can be obtained. Furthermore, a more uniform resistivity distribution within the wafer surface can be obtained by performing neutron irradiation as necessary.
ここで、前記単結晶インゴット10とは、図2に示すように、FZ法によって製造され、コーン部11、直胴部12及びテール部13を有する単結晶インゴット10のことをいう。また、FZ法とは、シリコン結晶原料を加熱溶融して溶融帯を形成し、該溶融帯からシリコン単結晶を成長させる方法のことをいう。前記単結晶の種類については、特に限定はせず、シリコン以外の単結晶インゴット10を製造することもできる。なお、図1(a)及び図2に示す単結晶インゴット10は、FZ法によって製造された単結晶の両端部を切断した後、直胴部12の外周研削を行って得られるインゴットのことをいう。   Here, the single crystal ingot 10 is a single crystal ingot 10 manufactured by the FZ method and having a cone portion 11, a straight body portion 12, and a tail portion 13, as shown in FIG. The FZ method is a method in which a silicon crystal raw material is heated and melted to form a molten zone, and a silicon single crystal is grown from the molten zone. The type of the single crystal is not particularly limited, and a single crystal ingot 10 other than silicon can be manufactured. In addition, the single crystal ingot 10 shown in FIG. 1A and FIG. 2 is an ingot obtained by cutting the both ends of the single crystal manufactured by the FZ method and then grinding the outer periphery of the straight body portion 12. Say.
また、前記単結晶インゴット10から、前記コーン部11を切り出す方法については、特に限定はせず、従来用いられている方法を用いればよい。例えば、バンドソーを用いて、前記コーン部11を切り出すことができる。   The method for cutting out the cone portion 11 from the single crystal ingot 10 is not particularly limited, and a conventionally used method may be used. For example, the cone part 11 can be cut out using a band saw.
本発明によるウェーハの製造方法は、前記小径化ウェーハ30を得るため、前記小径化ウェーハ用インゴット14に対して、所定の直径W1になるように円筒状に研削する工程(図1(c))をさらに具えることが好ましい。前記小径化ウェーハ用インゴット14を円筒研削して得られたインゴット20を、スライスし、研削・研磨等の加工を施すことによって、所望の小径化ウェーハ30を得ることができるからである(図1(d))。   In the wafer manufacturing method according to the present invention, in order to obtain the diameter-reduced wafer 30, the diameter-reduced wafer ingot 14 is ground into a cylindrical shape so as to have a predetermined diameter W1 (FIG. 1 (c)). It is preferable to further comprise. This is because the desired diameter-reduced wafer 30 can be obtained by slicing the ingot 20 obtained by cylindrical grinding of the diameter-reduced wafer ingot 14 and performing processing such as grinding and polishing (FIG. 1). (d)).
さらに、前記小径化ウェーハ用インゴット14の円筒研削(図1(c))は、該インゴット14の中心軸線Xが水平になるように、両端を固定保持した状態で行われることがより好ましい。前記小径化ウェーハ用インゴット14を確実に円筒状に研削するためであり、前記中心軸線Xが水平でなければ、前記小径化ウェーハ用インゴット14を確実に円筒状に研削できなかったり、前記円筒状のインゴット20を加工して得られるの直径W1が所望の直径よりも小さくなる恐れがあるからである。また、研削ができた場合であっても、製品の面方位の規格に対して規格外れとなる恐れもある。   Further, it is more preferable that the cylindrical grinding (FIG. 1C) of the ingot 14 for a reduced diameter wafer is performed in a state where both ends are fixed and held so that the central axis X of the ingot 14 is horizontal. This is for reliably grinding the small-diameter wafer ingot 14 into a cylindrical shape. If the central axis X is not horizontal, the small-diameter wafer ingot 14 cannot be reliably ground into a cylindrical shape, or the cylindrical shape This is because the diameter W1 obtained by processing the ingot 20 may be smaller than the desired diameter. Further, even if grinding is possible, there is a risk that the product will be out of specification with respect to the surface orientation standard.
ここで、上記の円筒研削は、図3(b)に示すように、研削手段51及び一対の固定保持手段52を有する外周研削機50を用いて行うことができる。このような外周研削機50を用いれば、図3(a)に示すように、前記固定保持手段52によって、前記小径化ウェーハ用インゴット14の中心軸線Xが水平になるように、その両端14a、14bを固定保持し、研削手段51によって、前記インゴット14を円筒状に研削することができる。
また、仮に前記両端14a、14bを、前記小径化ウェーハ用インゴット14の中心軸線Xが水平になるように固定できなかった場合(予め定めた水平の規格を外れた場合)であっても、研削前にダイヤルゲージ等でブレの量を測定し、微調整することによって、水平となるように調整することも可能である。
Here, the cylindrical grinding can be performed by using an outer peripheral grinding machine 50 having a grinding means 51 and a pair of fixed holding means 52 as shown in FIG. If such an outer peripheral grinding machine 50 is used, as shown in FIG. 3A, the both ends 14a, so that the center axis X of the reduced-diameter wafer ingot 14 becomes horizontal by the fixed holding means 52. 14b can be fixed and held, and the ingot 14 can be ground into a cylindrical shape by the grinding means 51.
Further, even if the both ends 14a and 14b cannot be fixed so that the central axis X of the small-diameter wafer ingot 14 is horizontal (when it deviates from a predetermined horizontal standard), grinding is performed. It is also possible to adjust the level to be horizontal by measuring the amount of blurring with a dial gauge or the like and fine-tuning it.
なお、前記円筒研削工程及びその後の加工処理を経て得られた小径化ウェーハ30の直径W1は、その用途に応じて、種々のサイズを選択することができる。また、直径W1の調整は、例えば、前記円筒研削工程(図1(c))での研削量等を変えること等によって行うことができる。
また、前記小径化ウェーハ30は、直径W1が異なる複数のウェーハ30を得ることも可能である。例えば、直胴部に近い位置では、直径W1が比較的大きな小径化ウェーハ30を作製し、先端に近い位置では、直径W1が比較的小さい小径化ウェーハ30を作製することができる。
In addition, various sizes can be selected for the diameter W1 of the reduced diameter wafer 30 obtained through the cylindrical grinding step and the subsequent processing. The diameter W1 can be adjusted, for example, by changing the amount of grinding in the cylindrical grinding step (FIG. 1 (c)).
In addition, it is possible to obtain a plurality of wafers 30 having different diameters W1 as the diameter-reduced wafer 30. For example, a small wafer 30 having a relatively large diameter W1 can be produced at a position close to the straight body, and a small wafer 30 having a relatively small diameter W1 can be produced at a position close to the tip.
また、本発明によるウェーハの製造方法は、前記研削工程(図1(c))に先立ち、前記小径化ウェーハ用インゴット14を、該インゴット14の中心軸線Xが水平になるように保持した状態で搬送する搬送工程(図示せず)を有することが好ましい。
前記研削機50による円筒研削(図4(a))は、3(a)に示すように、中心軸線Xが水平になるように小径化ウェーハ用インゴット14を保持した状態で行うことが好ましいが、前記小径化ウェーハ用インゴット14(コーン部11)は非常に質量が大きく、従来の搬送方法によって、前記研削機50まで前記インゴット14を搬送した後、中心軸線Xが水平になるように調整することは非常に困難であり、円筒研削を確実に行うことができなかった。そのため、本発明では、前記インゴット14の中心軸線Xが水平になるように保持した状態で搬送し、そのまま、前記外周研削機50の固定保持手段52により固定保持することができるため、確実に円筒研削を行うことができる。
Further, in the wafer manufacturing method according to the present invention, prior to the grinding step (FIG. 1 (c)), the diameter-decreasing wafer ingot 14 is held in a state where the central axis X of the ingot 14 is horizontal. It is preferable to have a carrying step (not shown) for carrying.
Cylindrical grinding by the grinder 50 (FIG. 4 (a)), as shown in FIG. 3 (a), is preferably carried out in a state where the center axis X holds the diameter of wafer ingots 14 so that the horizontal However, the small-diameter wafer ingot 14 (cone portion 11) has a very large mass, and is adjusted so that the central axis X becomes horizontal after the ingot 14 is transported to the grinding machine 50 by a conventional transport method. It was very difficult to do so and cylindrical grinding could not be performed reliably. Therefore, in the present invention, since the center axis X of the ingot 14 is held so as to be horizontal, it can be transported as it is and fixed and held by the fixing and holding means 52 of the outer peripheral grinding machine 50. Grinding can be performed.
ここで、上記の小径化ウェーハ用インゴット14の搬送は、図4(b)に示すような、搬送手段40を用いて行うことができる。このような搬送手段40を用いれば、図4(a)に示すように、中心軸線Xが水平になるように小径化ウェーハ用インゴット14を保持した状態で、搬送を行える。なお、図4(a)及び(b)では、前記搬送手段40は、その形状が、前記インゴット14を保持しやすいようにV字型の溝を有しているが、形状は特に限定されることはなく、U字状の溝を有してもよいし、溝以外の方法(例えば、固定用のピン等を用いる方法)で前記インゴット14を保持できれば、それでも構わない。   Here, the conveyance of the small-diameter wafer ingot 14 can be performed using a conveyance means 40 as shown in FIG. By using such a transfer means 40, as shown in FIG. 4A, transfer can be performed while holding the ingot 14 for a reduced diameter wafer so that the central axis X is horizontal. 4 (a) and 4 (b), the conveying means 40 has a V-shaped groove so that the shape thereof can easily hold the ingot 14, but the shape is particularly limited. However, it may have a U-shaped groove, or any other method may be used as long as the ingot 14 can be held by a method other than the groove (for example, a method using a fixing pin or the like).
さらに、前記搬送工程での、前記インゴット14の保持は、図4(a)に示すように、前記コーン部11の形状に応じた水平保持具41によって行われることがより好ましい。比較的簡便な構成で、中心軸線Xが水平になるように小径化ウェーハ用インゴット14を保持できるからである。   Furthermore, it is more preferable that the holding of the ingot 14 in the transporting process is performed by a horizontal holding tool 41 corresponding to the shape of the cone portion 11 as shown in FIG. This is because the diameter-reduced wafer ingot 14 can be held with a relatively simple configuration so that the central axis X is horizontal.
さらにまた、前記水平保持具41は、少なくとも前記コーン部と接触する部分41aが、ゴム製、樹脂製又は布製であることが好ましい。接触部分41aが、これら以外の材料からなる場合、前記インゴット14と前記水平保持具41とが接触する際、前記インゴット14の接触箇所に欠けやクラック等が発生する恐れがあるからである。   Furthermore, in the horizontal holder 41, it is preferable that at least a portion 41a in contact with the cone portion is made of rubber, resin, or cloth. This is because, when the contact portion 41a is made of a material other than these, when the ingot 14 and the horizontal holder 41 are in contact with each other, there is a possibility that a chipped portion, a crack, or the like may occur at the contact portion of the ingot 14.
次に、本発明によるウェーハの製造装置について説明する。
本発明によるウェーハの製造装置は、FZ法によって製造された、コーン部11及び直胴部12を有する単結晶インゴット10から前記コーン部11を、小径化ウェーハ用インゴット14として切り離す切断手段(図示せず)と、切り離した前記小径化ウェーハ用インゴット14を搬送する搬送手段40(図4(b))と、搬送された前記小径化ウェーハ用インゴット14を固定保持した後、所定の直径W1となるように円筒状に研削する外周研削機50を具え、前記搬送手段40は、前記前記小径化ウェーハ用インゴット14の中心軸Xを水平に保持するための前記コーン部11の形状に応じた水平保持具41を有する。
Next, a wafer manufacturing apparatus according to the present invention will be described.
The wafer manufacturing apparatus according to the present invention includes a cutting means (not shown) for cutting the cone portion 11 as a small-diameter wafer ingot 14 from a single crystal ingot 10 having a cone portion 11 and a straight body portion 12 manufactured by the FZ method. And the transfer means 40 (FIG. 4 (b)) for transferring the separated small-diameter wafer ingot 14 and the conveyed small-diameter wafer ingot 14 are fixedly held, and then the predetermined diameter W1 is obtained. In this way, the outer peripheral grinding machine 50 for grinding into a cylindrical shape is provided, and the transfer means 40 is horizontally held in accordance with the shape of the cone portion 11 for holding the central axis X of the small-diameter wafer ingot 14 horizontally. It has a tool 41.
上記構成を採用することで、コーン部11を新たなウェーハ用インゴット14として利用することができる。
また、前記コーン部11から得られる小径化ウェーハ用インゴット14から得られたウェーハ30は、その外周部分を研削することでウェーハの面内不純物濃度を均一にすることができるため、従来の直胴部12を加工して得られるウェーハと比べても、遜色がなく、ウェーハ面内の抵抗率の分布が均一であり、高い品質を有するウェーハを得ることができる。さらに、必要に応じて中性子の照射を行うことでより均一なウェーハ面内の抵抗率の分布を得ることができる。
By adopting the above configuration, the cone portion 11 can be used as a new wafer ingot 14.
Further, since the wafer 30 obtained from the small-diameter wafer ingot 14 obtained from the cone portion 11 can grind the outer peripheral portion thereof, the in-plane impurity concentration of the wafer can be made uniform. Even when compared with a wafer obtained by processing the portion 12, a wafer having no high quality and uniform distribution of resistivity within the wafer surface can be obtained. Furthermore, a more uniform distribution of resistivity within the wafer surface can be obtained by performing neutron irradiation as necessary.
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。   The above description is merely an example of the embodiment of the present invention, and various modifications can be made within the scope of the claims.
(実施例)
実施例1として、図1に示すように、FZ法によって製造された、コーン部11、直胴部12及びテール部13を有するシリコン単結晶インゴット10から(図1(a))、前記コーン部11を単結晶インゴット12の中心軸線Xに対し直交する方向に切り出し、前記コーン部11を、直胴部12から得られるウェーハの直径Wよりも小さい直径W1をもつ小径化ウェーハ30を得るための小径化ウェーハ用インゴット14として(図1(b))、図4(a)に示すように、水平保持具41(前記インゴット14と接する面41aは樹脂からなる)を有する搬送手段40を用いて、中心軸線Xが水平に位置する状態で外周研削機50まで搬送し、図3(a)に示すように、固定保持手段52によって前記インゴット14の中心軸線Xが水平になるように、前記インゴット14の両端14a、bを固定保持した状態で円筒研削を行った(図1(c))。
その後、円筒研削したインゴット20を、スライスし、各種研削・研磨を施すことで、直径が76mmである小径化シリコンウェーハ30をサンプルとして得た(図1(d))。
(Example)
As Example 1, as shown in FIG. 1, from a silicon single crystal ingot 10 having a cone part 11, a straight body part 12 and a tail part 13 manufactured by the FZ method (FIG. 1 (a)), the cone part 11 is cut out in a direction perpendicular to the central axis X of the single crystal ingot 12, and the cone portion 11 is obtained to obtain a reduced diameter wafer 30 having a diameter W1 smaller than the diameter W of the wafer obtained from the straight body portion 12. As the small-diameter wafer ingot 14 (FIG. 1 (b)), as shown in FIG. 4 (a), a conveying means 40 having a horizontal holder 41 (the surface 41a in contact with the ingot 14 is made of resin) is used. Then, it is conveyed to the outer peripheral grinding machine 50 in a state where the central axis X is positioned horizontally, and the central axis X of the ingot 14 is made horizontal by the fixed holding means 52 as shown in FIG. Both ends 14a of the ingot 14, the cylindrical grinding was carried out while fixedly holding the b (FIG. 1 (c)).
Thereafter, the cylindrically ground ingot 20 was sliced and subjected to various grinding and polishing, thereby obtaining a small-diameter silicon wafer 30 having a diameter of 76 mm as a sample (FIG. 1 (d)).
(比較例)
比較例として、従来の方法により、前記シリコン単結晶インゴット(125mm用)10の直胴部12を円筒研削し、その後、円筒研削した直胴部をスライスして、各種研削・研磨を施すことで、直径が76mmのシリコンウェーハをサンプルとして得た。
(Comparative example)
As a comparative example, the straight body 12 of the silicon single crystal ingot (for 125 mm) 10 is cylindrically ground by a conventional method, and then the cylindrically ground straight body is sliced and subjected to various grinding and polishing. A silicon wafer having a diameter of 76 mm was obtained as a sample.
(評価方法)
(1)評価項目1として、実施例及び比較例のそれぞれで得られたシリコンウェーハについて、ウェーハ面内での任意の箇所の抵抗率を測定し、そのバラツキを算出することよって、シリコンウェーハの品質についての評価を行った。なお、前記抵抗率のバラツキについては、
Δρ(%)=((ρmax−ρmin)×100)/ρmin
ρmax:ウェーハ面内の最大抵抗率
ρmin:ウェーハ面内の最小抵抗率
によって算出した。ここで、指標となるΔρは、その値が小さいほど抵抗率のバラツキが小さく高品質を示す。
(2)評価項目2として、実施例及び比較例のそれぞれについて、1本のシリコン単結晶インゴットから、得られるシリコンウェーハの量(実施例はコーン部及び直胴部から得られるシリコンウェーハの量、比較例は直胴部から得られるシリコンウェーハの量)を算出し、歩留まりについての評価を行った。
(Evaluation methods)
(1) As the evaluation item 1, the silicon wafer quality obtained by measuring the resistivity at any location within the wafer surface and calculating the variation of the silicon wafer obtained in each of the examples and comparative examples. Was evaluated. Regarding the variation in resistivity,
Δρ (%) = ((ρmax−ρmin) × 100) / ρmin
ρmax: Maximum resistivity in the wafer surface ρmin: Calculated by the minimum resistivity in the wafer surface. Here, Δρ serving as an index indicates that the smaller the value, the smaller the variation in resistivity and the higher the quality.
(2) As evaluation item 2, for each of the examples and comparative examples, the amount of silicon wafer obtained from one silicon single crystal ingot (the example is the amount of silicon wafer obtained from the cone portion and the straight body portion, In the comparative example, the amount of silicon wafer obtained from the straight body portion was calculated, and the yield was evaluated.
得られたサンプルについて、中性子照射後のウェーハ面内の抵抗率のバラツキを算出した結果、実施例のサンプルは△ρ:2.5%、比較例のサンプルは△ρ:3.0%であり、それぞれ同等の品質を有していることがわかった。
また、実施例において、前記コーン部11から小径化ウェーハ30が作製できていることがわかり、前記コーン部の有効利用が可能となり、歩留まりについても比較例に比べて2.6%程度向上していることがわかった。
As a result of calculating the variation in resistivity within the wafer surface after neutron irradiation for the obtained sample, the sample of the example is Δρ: 2.5%, the sample of the comparative example is Δρ: 3.0%, and each is equivalent. It turns out that it has quality.
Further, in the embodiment, it can be seen that the diameter-reduced wafer 30 can be manufactured from the cone portion 11, the cone portion can be effectively used, and the yield is improved by about 2.6% compared to the comparative example. I understood.
この発明によれば、FZ法によって製造された単結晶インゴットのコーン部を、新たなウェーハ用インゴットとして用いることを可能とし、さらに、高品質なウェーハを得ることができる。   According to this invention, the cone part of the single crystal ingot manufactured by the FZ method can be used as a new wafer ingot, and a high-quality wafer can be obtained.
10 単結晶インゴット
11 コーン部
12 直胴部
13 テール部
14 小径化ウェーハ用インゴット
20 円筒研削されたインゴット
30 小径化ウェーハ
40 搬送手段
41 水平保持具
50 外周研削機
51 研削手段
52 固定保持手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Single-crystal ingot 11 Cone part 12 Straight body part 13 Tail part 14 Ingot 20 for diameter-reduced wafers Ingot 30 cylindrically ground 30 Diameter-reduced wafer 40 Conveying means 41 Horizontal holding tool 50 Peripheral grinding machine 51 Grinding means 52 Fixed holding means

Claims (8)

  1. FZ法によって製造された、コーン部及び直胴部を有する単結晶インゴットから、前記コーン部を単結晶インゴットの中心軸線に対し直交する方向に切り出し、前記コーン部を、直胴部から得られるウェーハの直径よりも小さい直径をもつ小径化ウェーハを得るための小径化ウェーハ用インゴットとすることを特徴とするウェーハの製造方法。   A wafer obtained by cutting the cone part in a direction perpendicular to the central axis of the single crystal ingot from a single crystal ingot having a cone part and a straight body part manufactured by the FZ method, and obtaining the cone part from the straight body part A method for producing a wafer, characterized in that an ingot for a reduced-diameter wafer for obtaining a reduced-diameter wafer having a diameter smaller than the diameter of the wafer is obtained.
  2. 前記小径化ウェーハ用インゴットに対して、所定の直径になるように円筒状に研削する工程をさらに具える請求項1に記載のウェーハの製造方法。   The method for manufacturing a wafer according to claim 1, further comprising a step of grinding the cylindrical ingot for a reduced diameter wafer so as to have a predetermined diameter.
  3. 前記小径化ウェーハ用インゴットの円筒研削は、該インゴットの中心軸線が水平になるように、両端を固定保持した状態で行われる請求項2に記載のウェーハの製造方法。   The method for manufacturing a wafer according to claim 2, wherein the cylindrical grinding of the ingot for a reduced diameter wafer is performed in a state where both ends are fixed and held so that a central axis of the ingot is horizontal.
  4. 前記研削工程に先立ち、前記小径化ウェーハ用インゴットを、該インゴットの中心軸線が水平になるように保持した状態で搬送する搬送工程を有する請求項2又は3に記載のウェーハの製造方法。   4. The wafer manufacturing method according to claim 2, further comprising a transporting step of transporting the small-diameter wafer ingot in a state where the center axis of the ingot is held horizontal before the grinding step. 5.
  5. 前記搬送工程での、前記インゴットの保持は、前記コーン部の形状に応じた水平保持具によって行われる請求項4記載のウェーハの製造方法。   The wafer manufacturing method according to claim 4, wherein the holding of the ingot in the transfer step is performed by a horizontal holding tool corresponding to the shape of the cone portion.
  6. 前記水平保持具は、少なくとも前記コーン部と接触する部分が、ゴム製、樹脂製又は布製である請求項5記載のウェーハの製造方法。   The method for manufacturing a wafer according to claim 5, wherein at least a portion of the horizontal holder that contacts the cone portion is made of rubber, resin, or cloth.
  7. FZ法によって製造された、コーン部及び直胴部を有する単結晶インゴットから前記コーン部を、小径化ウェーハ用インゴットとして切り離す切断手段と、切り離した前記小径化ウェーハ用インゴットを搬送する搬送手段と、搬送された前記小径化ウェーハ用インゴットを固定保持した後、所定の直径となるように円筒状に研削する外周研削機を具え、
    前記搬送手段は、前記コーン部の中心軸を水平に保持するための前記小径化ウェーハ用インゴットの形状に応じた水平保持具を有することを特徴とするウェーハの製造装置。
    Cutting means for separating the cone part from the single crystal ingot having a cone part and a straight body part manufactured by the FZ method as an ingot for a reduced diameter wafer, a conveying means for conveying the separated ingot for a reduced diameter wafer, After fixing and holding the transported ingot for small diameter wafer, comprising an outer peripheral grinding machine that grinds into a cylindrical shape so as to have a predetermined diameter,
    The apparatus for manufacturing a wafer according to claim 1, wherein the transport means includes a horizontal holder according to the shape of the ingot for a reduced diameter wafer for horizontally holding the central axis of the cone portion.
  8. 前記水平保持具は、少なくとも前記コーン部と接触する部分が、ゴム製、樹脂製又は布製である請求項7に記載のウェーハの製造装置。   The wafer manufacturing apparatus according to claim 7, wherein at least a portion of the horizontal holder that contacts the cone portion is made of rubber, resin, or cloth.
JP2009254183A 2009-11-05 2009-11-05 Wafer manufacturing method and wafer manufacturing apparatus Active JP5586922B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009254183A JP5586922B2 (en) 2009-11-05 2009-11-05 Wafer manufacturing method and wafer manufacturing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009254183A JP5586922B2 (en) 2009-11-05 2009-11-05 Wafer manufacturing method and wafer manufacturing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011098406A true JP2011098406A (en) 2011-05-19
JP5586922B2 JP5586922B2 (en) 2014-09-10

Family

ID=44190016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009254183A Active JP5586922B2 (en) 2009-11-05 2009-11-05 Wafer manufacturing method and wafer manufacturing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5586922B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0269390A (en) * 1988-09-01 1990-03-08 Hitachi Cable Ltd Production of single crystal of iii-v compound semiconductor
JPH03287371A (en) * 1990-03-31 1991-12-18 Shin Etsu Handotai Co Ltd Monocrystal ingot transfer/peripheral face grinding device
JP2000061767A (en) * 1998-08-17 2000-02-29 Tokyo Seimitsu Co Ltd Pallet for ingot carriage and wafer manufacturing system using pallet for ingot carriage
JP2011049195A (en) * 2009-08-25 2011-03-10 Shin Etsu Handotai Co Ltd Device and method for processing workpiece

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0269390A (en) * 1988-09-01 1990-03-08 Hitachi Cable Ltd Production of single crystal of iii-v compound semiconductor
JPH03287371A (en) * 1990-03-31 1991-12-18 Shin Etsu Handotai Co Ltd Monocrystal ingot transfer/peripheral face grinding device
JP2000061767A (en) * 1998-08-17 2000-02-29 Tokyo Seimitsu Co Ltd Pallet for ingot carriage and wafer manufacturing system using pallet for ingot carriage
JP2011049195A (en) * 2009-08-25 2011-03-10 Shin Etsu Handotai Co Ltd Device and method for processing workpiece

Also Published As

Publication number Publication date
JP5586922B2 (en) 2014-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3551867B2 (en) Silicon focus ring and manufacturing method thereof
US9469917B2 (en) Dopant feeder of ignot growing apparatus
CN105575765A (en) Wafer production technology
TWI532891B (en) Polycrystalline silicon wafers
US20120085333A1 (en) Apparatus and method for sawing single crystal ingot
JP2011003773A (en) Method of manufacturing silicon wafer
CN104960100B (en) A kind of processing method improving silicon single crystal rod utilization rate
US7361219B2 (en) Method for producing silicon wafer and silicon wafer
WO2012176370A1 (en) Silicon wafer and method for manufacturing same
EP2143833A1 (en) Silicon crystal material and method for manufacturing fz silicon single crystal by using the same
JP5586922B2 (en) Wafer manufacturing method and wafer manufacturing apparatus
JP4912729B2 (en) Outline processing method of silicon carbide single crystal ingot
DK2679706T3 (en) Procedure for manufacturing n-type silicon mono crystal
CN101626876A (en) Be used to make the method for the silicon matter that is used for apparatus for processing plasma
JP2009249233A (en) Method for growing silicon single crystal
KR20200100647A (en) How to process a single crystal silicon ingot to improve the LLS ring/core pattern
JP2003332183A (en) Semiconductor wafer and its manufacturing method
JP6589807B2 (en) Silicon wafer polishing method, silicon wafer manufacturing method, and silicon wafer
JP6020311B2 (en) Semiconductor wafer manufacturing method and semiconductor ingot cutting position determination system
US10196756B2 (en) β-Ga2O3 single-crystal substrate
JP2011098847A (en) Silicon wafer and method for manufacturing the same
JP5826915B2 (en) Polycrystalline silicon wafer
JP2021005626A (en) Resistivity measuring method of single crystal silicon
JP2020121363A (en) Method for fixing crystalline ingot, method for cutting crystalline ingot and base stand for wire saw device
RU2186887C2 (en) Method of treatment of grown ingots of silicon single- crystals

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121011

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131024

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131029

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140401

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140526

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140708

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140723

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5586922

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250