JP2012129416A - 半導体ウェーハ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 単結晶インゴットをスライスして半導体ウェーハを得るスライス工程と、該スライス工程によって得られた半導体ウェーハの外周部を面取りする面取り工程と、該面取りした半導体ウェーハを平坦化する平坦化工程と、該平坦化した半導体ウェーハの主面のうち少なくとも一方を研磨する研磨工程とを含む、半導体ウェーハの製造方法であって、前記面取り工程によって、前記半導体ウェーハの主面のうち少なくとも前記研磨工程によって研磨する主面側の面取り部において、エッジロールオフ量の規格に応じて、前記主面と前記面取り部の傾斜面とのなす角度を30°以上40°以下の範囲で調整する半導体ウェーハの製造方法
【選択図】 図1
Description
特許文献5には、エピタキシャルウェーハの製造方法において、面取り斜面部の角度が16度より大きいシリコン基板の面取り斜面部に、該面取り斜面部の最大面粗さ(Rmax)を1μm以下とする鏡面加工を併せて行い、エピタキシャル成長におけるクラウンの発生を防止するようにすることが記載されている。
半導体ウェーハ11の外周断面は、直線と略一定の曲率を有する曲線で構成される。具体的には、半導体ウェーハ11は、主面12a、12b、面取り部の傾斜面(面取り斜面)13a、13b、ウェーハ外周端となる先端直線部15、及び、面取り斜面13a、13bと先端直線部15とをつなぎ、略一定の曲率を有する曲線部16a、16bからなる。また、半導体ウェーハ11の外周端すなわち先端直線部15から、主面12a、12bと面取り斜面13a、13bとの境界14a、14bまでの幅、すなわち面取り幅を、A1、A2と表記する。さらに、曲線部16a、16bの曲率をR1、R2と表記する。また、先端直線部15の長さをBCと、面取り角度、すなわちウェーハ主面12a、12bと面取り斜面13a、13bとのなす角度(鋭角側の角度)をθ1、θ2と、ウェーハの厚さをtと、それぞれ表記する。
上記面取り角度及び面取り幅等の数値について、以下に実験例を挙げて説明する。
総型溝をもつ砥石の溝形状を変え、異なる面取り角度を持つ5枚のシリコンウェーハを準備し、両面研磨20μm後のエッジロールオフ量(ROA)を計測した。具体的な手順は以下の通りである。
まず、シリコンインゴットからスライスして得られたシリコンウェーハを、5水準の面取り角度(11〜50°)で面取り加工した。その後ラッピング、エッチング、両面研磨を施した。ここで、面取り角度以外の面取り形状は、A1、A2≒0.35mm一定とし、R1、R2≒0.25mmと一定とした。外周直線部15の長さ、すなわちBC値を調整することで、面取り幅(A1、A2)や曲線部16a、16bの曲率(R1、R2)を変更せずに、面取り角度θ1、θ2をある程度任意に調整することができる。
ROAは、外周除外領域が0.5mm及び1mmである場合において、面取り角度の増大とともに単調減少することがわかった。特に従来の面取り角度約20°と比較し、33°で約20〜30%の改善が認められる。
SFQRもROAと同様に、面取り角度の増大とともに単調減少することがわかった。特に、従来の面取り角度約20°と比較し、33°で約20%の改善が認められる(図3参照)。また、ESFQRでも20%弱の改善が認められる(図4参照)。
さらに、実験例1で良好なエッジロールオフ量が得られた面取り角度33°で、面取り角度を一定として、面取り幅を面取り加工時の砥石溝形状を形成することにより、0.20mm、0.25mm、0.35mm、0.40mmと変えた場合の両面研磨後のエッジロールオフ量を比較した。
両面研磨後のエッジロールオフ量は面取り幅によって変化し、面取り幅に対し単調減少を示すことがわかる。特に、面取り幅0.25mm以下で顕著な改善ができた。これは、エッジロールオフ測定領域に対し、外周ダレの形状が相対的に外周側によるためである。
上記実験例1と同じ水準のウェーハを用いて、ウェーハ外周部の蛍光灯下目視の検査を行った。一部のウェーハにウェーハ主面と面取りとの境界にチップやカケの発生が認められた。図6には、実験例3における面取り角度とチップ・カケ発生率との関係を示すグラフを示した。面取り角度が40°を超える辺りから、チップ・カケの発生率が増大する。チップ・カケは、半導体素子製造工程で容易にウェーハワレを引き起こし、甚大な不良を生じる。チップ・カケは、原則発生してはならない。従って、面取り角度に上限をもうける必要があり、40°以下であることが必要である。
14a、14b…主面と傾斜面との境界、 15…先端直線部、
16a、16b…曲線部。
Claims (4)
- 単結晶インゴットをスライスして半導体ウェーハを得るスライス工程と、
該スライス工程によって得られた半導体ウェーハの外周部を面取りする面取り工程と、
該面取りした半導体ウェーハを平坦化する平坦化工程と、
該平坦化した半導体ウェーハの主面のうち少なくとも一方を研磨する研磨工程と
を含む、半導体ウェーハの製造方法であって、
前記面取り工程によって、前記半導体ウェーハの主面のうち少なくとも前記研磨工程によって研磨する主面側の面取り部において、エッジロールオフ量の規格に応じて、前記主面と前記面取り部の傾斜面とのなす角度を30°以上40°以下の範囲で調整することを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。 - 前記半導体ウェーハの外周端から前記主面と前記面取り部の傾斜面との境界までの幅を、0.25mm以下とすることを特徴とする請求項1に記載の半導体ウェーハの製造方法。
- 外周部に面取り部が形成され、少なくとも一方の主面が研磨された半導体ウェーハであって、
前記半導体ウェーハの主面のうち少なくとも前記研磨された主面側の面取り部において、前記半導体ウェーハの主面と前記面取り部の傾斜面とのなす角度が30°以上40°以下であり、外周部のエッジロールオフ量が、測定時の外周除外領域が0.5mmの場合に150nm以下であり、又は、測定時の外周除外領域が1mmの場合に50nm以下であることを特徴とする半導体ウェーハ。 - 前記半導体ウェーハの外周端から前記主面と前記面取り部の傾斜面との境界までの幅が、0.25mm以下であることを特徴とする請求項3に記載の半導体ウェーハ。
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