JP2019016749A - シリコンウェーハ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
T≧62.4×D×[1.6(n-1)+1.0]1/2
を満足する厚さを満足するシリコン基板を用いて半導体装置を製造する。
膜の積層によってお椀型に反る場合におけるシリコンウェーハの初期形状依存性を求めるために有限要素法を用いた応力シミュレーションを行った。膜の積層によって生じる上凸形状のお椀型の反りに対して、図4のようにこれとは反対の下凸形状(凹形状)のお椀型のシリコンウェーハの初期反り量を0、200、400、600、800μmの5通りとした。
最初に直径が300mmで厚みが775μmの平らな(110)シリコンウェーハの主面に、厚みが1.5μmのシリコン酸化膜をCVD工程で成膜したところ、反り量x=440μmの凸形状のお椀型の反りをもたらした。
膜の積層によって鞍型に反る場合におけるシリコンウェーハの初期形状依存性を求めるために有限要素法を用いた応力シミュレーションを行った。膜の積層によって生じる鞍型の反りに対して、図6のようにこれとは反対向きの鞍型のシリコンウェーハの初期反り量を0、200、400、600、800μmの5通りとした。
最初に直径が300mmで厚みが775μmの平らな(100)シリコンウェーハの主面に、厚みが1μmのシリコン酸化膜をCVD工程で成膜した後にマスクを利用してシリコン酸化膜の一部をエッチングし、次に厚みが0.7μmのシリコン窒化膜をCVD工程で成膜した後にマスクを利用して一部をエッチングして、図12のような形状の膜を成膜した。その結果、反り量x=605μmの鞍型の反りをもたらした。
S2 第2ステップ(反り改善量設定ステップ)
S3 第3ステップ(初期反り量算出ステップ)
S4 第4ステップ(シリコンウェーハ製造ステップ)
Claims (10)
- シリコンウェーハの一方の主面に半導体デバイス層を構成する多層膜を成膜するデバイス工程において前記シリコンウェーハがお椀型又は鞍型に反る場合に、前記デバイス工程中に反るシリコンウェーハの反り改善量yを確保するために必要な前記シリコンウェーハの初期反り量xiを求め、
シリコン単結晶インゴットを加工して前記デバイス工程中に生じる反りと同一形状で逆向きに反った前記初期反り量xiを有するシリコンウェーハを製造することを特徴とするシリコンウェーハの製造方法。 - 前記シリコンウェーハの初期反り量xi、前記シリコンウェーハの反り改善量y、係数aとするとき、y=axiの計算式に基づいて前記初期反り量xiを求める、請求項1に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- 前記係数aは、前記デバイス工程中に生じる前記シリコンウェーハの反りの種類及び反り量xに基づいて定められる1以下の値である、請求項2に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- 前記デバイス工程において前記シリコンウェーハがお椀型に反る場合に、前記シリコンウェーハの初期形状は、前記デバイス工程中の反りの方向とは逆向きのお椀型である、請求項3に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- 前記反り量xと前記係数aとの第1の関係式:a=−3.0×107x2+0.0001x+1に基づいて、前記反り量xに応じて変化する前記係数aを計算し、当該係数aを用いてお椀型に反るシリコンウェーハの反り改善量yを算出する、請求項4に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- 前記デバイス工程において前記シリコンウェーハが鞍型に反る場合に、前記シリコンウェーハの初期形状は、前記デバイス工程中の反りの方向とは逆向きの鞍型である、請求項3に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- 前記反り量xと前記係数aとの第2の関係式:a=−4.0×107x2−0.0002x+1に基づいて、前記反り量xに応じて変化する前記係数aを計算し、当該係数aを用いて鞍型に反るシリコンウェーハの反り改善量yを算出する、請求項6に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- 前記半導体デバイス層は3DNANDフラッシュメモリを含む、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- デバイス工程で一方の主面に半導体デバイス層を構成する多層膜が形成され、前記多層膜の膜応力によってお椀型又は鞍型に反るシリコンウェーハであって、前記膜応力によって生じる反りとは逆向きに反った初期形状を有することを特徴とするシリコンウェーハ。
- 初期反り量が200μm以下である、請求項9に記載のシリコンウェーハ。
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