JP2024511275A - 半導体材料で作られた円筒状ロッドからディスクを製造する方法 - Google Patents

半導体材料で作られた円筒状ロッドからディスクを製造する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2024511275A
JP2024511275A JP2023549851A JP2023549851A JP2024511275A JP 2024511275 A JP2024511275 A JP 2024511275A JP 2023549851 A JP2023549851 A JP 2023549851A JP 2023549851 A JP2023549851 A JP 2023549851A JP 2024511275 A JP2024511275 A JP 2024511275A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
wafer
grinding
slicing
etching
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.)
Pending
Application number
JP2023549851A
Other languages
English (en)
Inventor
ピーチ，ゲオルク
ユンゲ，ヨアヒム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siltronic AG
Original Assignee
Siltronic AG
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 Siltronic AG filed Critical Siltronic AG
Publication of JP2024511275A publication Critical patent/JP2024511275A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02019—Chemical etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/18—Sawing tools of special type, e.g. wire saw strands, saw blades or saw wire equipped with diamonds or other abrasive particles in selected individual positions
    • B23D61/185—Saw wires; Saw cables; Twisted saw strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/10—Single-purpose machines or devices
    • B24B7/16—Single-purpose machines or devices for grinding end-faces, e.g. of gauges, rollers, nuts, piston rings
    • B24B7/17—Single-purpose machines or devices for grinding end-faces, e.g. of gauges, rollers, nuts, piston rings for simultaneously grinding opposite and parallel end faces, e.g. double disc grinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/20—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • B24B7/22—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B7/228—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground for grinding inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain for grinding thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/12—Saw-blades or saw-discs specially adapted for working stone
    • B28D1/124—Saw chains; rod-like saw blades; saw cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • B28D5/045—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02013—Grinding, lapping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D7/00—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
    • B28D7/02—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups for removing or laying dust, e.g. by spraying liquids; for cooling work

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

本発明は、軸と、ロッドの側面にあり、軸に平行な識別溝とを備える半導体材料で作られた円筒状ロッドから、ディスクを製造する方法に関する。この方法は、所定の順序で（ａ）切断手段の存在下で、ワイヤソーイングプロセスによって、円筒状ロッドから複数のディスクを同時に切断するステップと、（ｂ）滞留期間中、２０℃～５０℃の温度のエッチング槽中でアルカリ性エッチング剤を使用してディスクをエッチングするステップとを有し、初期ディスク厚さの５／１０００未満が除去材料としてディスクの各々から除去され、（ｃ）工具として環状研削ディスクを使用して、同時両面研削プロセスによって、ディスクを研削するステップとを順に有する。

Description

本発明は、ワイヤスライスおよびウェハの両面研削によってインゴットからウェハを除去することを含む、半導体材料の円筒状インゴットからウェハを製造する方法に関する。
多数の用途で、結晶欠陥および構造欠陥の数が少ない、表側および裏側の良好な平面平行性を有する均一なウェハが必要とされている。一例は、マイクロ電子部品のパターニングのための単結晶半導体材料のウェハである。半導体材料の一例は、シリコンである。そのようなウェハは、単結晶シリコンの円筒状ワークピース（インゴット）から除去することによって得られ、機械的加工に供される。除去は、マルチワイヤスライス（ＭＷＳ）および同時両面研削（ＤＤＧ）による機械的加工によって頻繁に達成される。
マルチワイヤスライスのための方法および装置は、例えば、独国特許出願公開第１０２０１６２１１８８３号明細書または独国特許出願公開第１０２０１３２１９４６８号明細書から知られている。マルチワイヤスライスでは、ワイヤは、２つのワイヤ案内ローラが、互いに平行に延在するワイヤ部分の、ワークピースに面する張力がかかったウェブを収容するように、少なくとも２つのワイヤ案内ローラの周りに螺旋状に案内される。ワイヤ案内ローラは、互いに平行に向けられてその周りを回転することができる軸を有する、直線円柱の形状を有する。ワイヤ案内ローラの側面は、軸に垂直な平面内に延在する多数の円形に閉じた溝を有し、これらの溝がワイヤを案内する。ワイヤ案内ローラの同方向の回転は、ワイヤ部分とワークピースとの間の相対運動を生成する。ワイヤソーは、その上にワークピースがソーイングバーを介して固定され、ワークピースをワイヤウェブに垂直に送る、送り装置をさらに有する。相対運動および研磨切削剤の存在は、ワークピースおよびワイヤウェブが接触するときにワークピースからの材料の除去をもたらす。送りが続くと、ワイヤ部分はワークピースに切削切り込みを形成し、ワイヤウェブは、ワイヤウェブがソーイングバー内に完全に位置するまで、ワークピース全体にわたってゆっくりと動作し、これにより、ワークピースはボンドラインによって接続される。次いで、ワークピースは完全に切断されてウェハになり、ソーイングバーから吊り下げられ櫛の歯があり、ボンドラインによってのみ保持される。
マルチワイヤスライスは、スラリーワイヤスライスまたはダイヤモンドワイヤスライスのいずれかとして区別され得る。スラリーワイヤスライスでは、ワイヤは最初に研磨材を含まず、切削剤は、キャリア流体中で自由に移動可能なグリットとしてスラリーの形態で供給される。したがって、スラリーワイヤスライスは、ワイヤと、スラリー中の切削剤と、ワークピースとの間の３体相互作用を特徴とする。ダイヤモンドワイヤスライスでは、ワイヤの表面に研磨切削剤が固定され、冷却潤滑剤として作用する切削液が供給される。ダイヤモンドワイヤスライスは、ワイヤ表面の切削剤とワークピースとの間の２体相互作用を特徴とする。
ワイヤは、通常、過共晶真珠光沢鋼（ピアノ線）から構成され、通常、黄銅または亜鉛の薄層でコーティングされ、その延性は、金型を通した引き出しによるワイヤ製造中の固体潤滑を保証し、マルチワイヤスライス中の腐食から保護するように作用する。スラリーワイヤスライスの場合、切削剤は通常、炭化ケイ素（ＳｉＣ）および通常は油またはグリコールのキャリア流体から構成される。ダイヤモンドワイヤスライスの場合、切削剤は通常、例えば合成樹脂によって、またはニッケルの床に電気めっきすることによって、または表面の形状に合わせてプレスすることによってワイヤの表面に固定されたダイヤモンドから構成される。冷却潤滑剤は、通常は水であり、場合により添加剤（湿潤剤、防食剤、消泡剤）を含む。ワイヤは、典型的には、新しいワイヤコイルから巻き出され、ワイヤ案内ローラに供給され、マルチワイヤスライス後は出ていくワイヤコイルに巻き取られる。
ダイヤモンドワイヤスライスには滑らかなワイヤを使用し、スラリーワイヤスライスには滑らかなワイヤまたは構造化ワイヤを使用する。滑らかなワイヤは、非常に高い円柱の形態を有し、これはワイヤの長さであり、ワイヤの直径は円柱の直径に対応する。構造化ワイヤは、長手方向ワイヤ方向に垂直な方向に、その全長に沿って多数の突起およびくぼみが設けられた滑らかなワイヤを含む。構造化ワイヤの表面は、ワイヤがスライシングカーフに入るときに剥がされることなく、またはワイヤが移動しているときにスライシングカーフによって剥がされることなく、スラリーがワイヤ上に蓄積することができるポケットのように作用する凹部および隆起部を有する。構造化ワイヤは、特に迅速かつ低力のマルチワイヤスライスを可能にする。構造化ワイヤの一例は、国際公開第２００６／０６７０６２号パンフレットに記載されている。
マルチワイヤスライスは、一方向または往復ワイヤ移動を伴って行われてもよい。一方向マルチワイヤスライスの場合、ソーイングワイヤは、スライス加工プロセスの全期間にわたって、新しいワイヤコイルから出ていくワイヤコイルへと長手方向ワイヤ方向に移動される。往復（双方向）ワイヤ移動を伴うマルチワイヤスライスの場合、ソーイングワイヤは、少なくとも一対の方向反転によって除去プロセス中に移動され、一対の方向反転は、最初に第１の長さだけ第１の長手方向ワイヤ方向にワイヤを移動させることと、次に第２の長さだけ第１の方向とは正反対の第２の方向にワイヤを移動させることとを含む。より詳細には、往復ワイヤ移動を伴うマルチワイヤスライスは、多数のそのような方向性ワイヤ反転の対を含むことができ、第１の長さは第２の長さよりも長くなるように選択され、その結果、スライス加工プロセス中にワイヤストックは新しいワイヤコイルから出ていくワイヤコイルに変位される。後者の方法は、ピルグリムモード（ワイヤ往復スライス）におけるマルチワイヤスライスと呼ばれる。
マルチワイヤスライスによって生成されたウェハは、ウェハの厚さである低い高さを有する円筒の形状を有する。円筒の基部領域は、ウェハの裏側を形成し、上部領域はウェハの表側を形成する。表側と裏側との間には、２次面としてウェハの縁部が位置している。ウェハの周囲は、一般に、ウェハの中心を指すノッチの形態の機械的配向装置を有する。このノッチを形成するために、円筒状インゴットの側面は、マルチワイヤスライスの前に、インゴット軸に平行に向けられたインデックスノッチを備えて設けられる。
マルチワイヤスライスの後には、典型的には、マルチワイヤスライスの結果として結晶性損傷を受けた表面層をウェハから除去することを目的とする機械的加工のステップが続き、材料を除去することによって、ウェハの所望の極めて平面平行な形態からの逸脱をさらに低減し、低い粗さおよび比較的低い程度の残留結晶損傷を有するウェハ表面を生成する。企図される特定の加工ステップは、同時両面研削（ＤＤＧ）のものである。
独国特許第１０１４２４００号明細書には、例えば、半導体ウェハの機械加工のための動作シーケンスが記載されており、これは、ワークピースのウェハへの分離（ステップ１）、ウェハの縁部の丸み付け（ステップ２）、同時両面研削（ステップ３）、ウェハの研磨（ステップ４）、および任意選択的にさらに、ステップ３とステップ４との間で、ウェハの２つの主表面のうちの少なくとも１つのエッチングを含む。
両面研削およびそれに適した装置は、例えば欧州特許第１１９３０２９号明細書に記載されている。ＤＤＧでは、２つのカップ砥石車は、互いに共線の軸であり、ウェハの軸に平行な軸を有して配置される。カップ砥石車は、その端面に、ダイヤモンド研磨材を組み込んだ研削歯のリングを有する。一方のカップ砥石車はウェハの表側を向き、他方はウェハの裏側を向く。カップ砥石車は、互いに反対方向に回転する。それらの直径は各場合においてウェハの半径よりも幾分大きい。砥石車の軸は、円環状の研削砥石カバーの半径分だけウェハ軸と平行にずらされているので、各場合において、砥石車の歯の外周がウェハの中心を覆う。ウェハは、ウェハ軸を中心に回転するガイドリング（キャリアリング）によって半径方向に案内される。ガイドリングは、ウェハのインデックスノッチに係合し、したがってガイドリングの回転をウェハに伝達する、ノッチフィンガを含む。
軸方向において、ウェハは、２つのハイドロパッドの間で静水圧的に案内される。２つのハイドロパッドの軸力は、２つのハイドロパッド間の中心面内で正確に互いに補完する。表側および裏側が２つのハイドロパッド間のこの中心面から実質的に突出していない平面ウェハは、軸方向に力なしで、いわば「フリーフローティング」で案内される。ハイドロパッド間の中心面からその領域の一部にわたって突出する不均一な、波形の、または湾曲したウェハは、ＤＤＧ機械加工中にウェハの弾性変形を引き起こす軸力を局所的に受ける。
カップ砥石車がハイドロパッド間の中心面上に対称的に送られることにより、カップ砥石車はウェハと接触する（砥石車のタッチダウン）。連続した対称的な送りによって、および相対的な移動によって、カップ砥石車の研削歯の研磨は、次にウェハの表側および裏側から材料の同時のほぼ対称的な除去を実行する。任意の時点で、砥石車はウェハ表面の一部のみを覆い、ウェハの主表面全体はウェハの回転によって徐々にのみ捕捉されるため、砥石車の連続的な送りは、最初に螺旋形状のウェハ厚さのほぼ対称的な減少をもたらす。ハイドロパッド間のウェハのセンタリング、および達成されるウェハ厚さは、距離測定センサを使用して、研削損失中に継続的に検証される。予め選択された目標ウェハ厚さに達すると、カップ研削ディスクのさらなる送りが終了し、ウェハはカップ研削ディスクの下でいくつかのさらなる回転によって回転し、これは回転し続ける。この手順の間に、カップ研削ディスクの送り力が消散され、カップ研削ディスクが材料除去係合から除去される（スパークアウト）。ウェハに平面平行形状を与えるのは、このスパークアウトのみである。
ＤＤＧによって機械加工されたウェハは、特徴的な交差研削を有する。砥石車の軸の共線性およびウェハの平面平行度は、この交差研削の均一性に基づいて評価することができ、数角度秒の領域で軸方向の傾斜を互いに適合させることによって調整することができる。
ウェハの幾何学的形状、言い換えれば空間におけるその外観は、常にその厚さおよび形状によって完全に説明することができる。距離がウェハの裏側と表側との間の点で測定される場合、距離は厚さを表す領域の高さを形成する。厚さから、厚さ関連の特性変数を導出することが可能であり、例としてはＴＴＶ（総厚さ変動）またはＧＢＩＲ（グローバル後方参照指示読み取り値）である。ウェハの形状は、中央面によって記述される。中央面は、力のないウェハのすべてのニュートラルファイバを含む領域である。ニュートラルファイバは、棒が屈曲またはねじれたときに長さが変化しない棒断面の繊維または層である。より詳細には、ニュートラルファイバは、屈曲またはねじれの下で、引張応力と圧縮応力とが正確にバランスする位置である。形状から、形状に関連する特性変数を導出することが可能であり、その例は、中央面の回帰平面からの最大偏差と最小偏差との間の差としての反りであり、または中央面の補償回転放物面の頂点の回帰平面からの偏差（符号付き）としての弓状であり、または中央面の空間的にハイパスフィルタ処理された再現としてのうねりである。したがって、明確なうねりプロファイルは、空間ローパスフィルタリングが実行される空間制限周波数、品質、およびフィルタ次元の記述を常に必要とする。回帰平面は、最小二乗法に従って形成される。
スラリーワイヤスライスおよびダイヤモンドワイヤスライスの両方で、材料のそれぞれの除去は、除去速度、生成された粗さ、および表面損傷に従って局所的な統計分布を受ける。したがって、スライス加工プロセスによって形成されたウェハの主表面は、ウェハの表側および裏側の互いに対応する位置に、周波数、深さおよび性質によって統計的に異なる分布の表面欠陥を有する。各欠陥は歪みの起点である。この課題は、例えば、特開平０８２７４０５０号公報にも記載されている。ウェハの表側および裏側の対応する領域の異なる応力は、ウェハの弾性湾曲を引き起こす、結果として生じるウェハ表面の残留横方向せん断応力をもたらす。このウェハの弾性変形を歪み起因性反りという。
加工終了時、ＤＤＧ加工開始時に弾性的に湾曲しているウェハの表側と裏側は、実際には加工終了時に互いに平面平行である。しかしながら、ウェハは弾性的に応力を受けたままである。ウェハは、ハイドロパッドから取り外された後に弛緩し、その時点で均一な厚さを有するが、非平面形状も有する。そのようなウェハは、要求の厳しい用途には適していない。
ウェハの平坦性は、表側と裏側との間の構造的性質（粗さ）および／または結晶的性質（亀裂、モザイク、転位）の差の結果としても問題となる。この違いは、ＤＤＧ加工中の材料の除去の違いをもたらし、その結果、研削中に、ウェハは片側のハイドロパッド間の中央面から軸方向に押し出され、したがってもはや軸方向に拘束力のない方法で加工されない。
極めて平坦な形態を有するウェハを提供することを目的とした様々な動作シーケンスが知られている。米国特許出願公開第２００２／００１６０７２号明細書および米国特許第６，３７６，３９５号明細書には、同時両面ラッピングも含むシーケンスが記載されている。追加のラッピングは、これらのシーケンスを非経済的にする。
米国特許第６，４９１，８３６号明細書、米国特許第６，３７６，３３５号明細書および米国特許第６，０６６，５６５号明細書は、同様に非経済的なシーケンスを記載している。
米国特許出願公開第２００６／０２５２２７２号明細書は、（ａ）ソーイング、（ｂ）エッジ丸め、および（ｃ）ラッピングを含む動作シーケンスを記載しており、エッジ丸め後にウェハはアルカリで洗浄される。
洗浄とエッチングとの間には一般的な区別があり、洗浄は、それ自体がワークピース表面を損傷または修正することなく、ワークピース表面から異物を除去する。したがって、洗浄の場合、ワークピース自体から材料を除去することはなく、特に、ワークピースの厚さおよび形状は変更されない。エッチングの場合、逆に、ワークピースから材料が除去される。
米国特許出願公開第２００９／０２０３２１２号明細書は、ソーイングおよび研削から構成される動作シーケンスを記載しており、ソーイングウェハの表面から重金属を除去することを意図して、研削の前に洗浄が行われる。この目的のために、高温（６０℃～９０℃）でアンモニア（ＮＨ４ＯＨ）および過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を用いたＲＣＡ ＳＣ１洗浄も提案されている。
目的
本発明の目的は、表側および裏側の平面平行度が特に高く、表面に低レベルの結晶欠陥および構造欠陥を有するウェハを生成する経済的な方法を提供することである。
成果
この目的は、軸と、インゴットの側面にあり、軸に平行なインデックスノッチとを有する半導体材料の円筒状インゴットから、ウェハを製造する方法であって、方法が指定順で、
（ａ）切削剤の存在下で、マルチワイヤスライスによって、円筒状インゴットから多数のウェハを同時除去することと、
（ｂ）２０℃～５０℃の温度のエッチング槽中で、滞留時間の間、アルカリ性エッチング液を用いてウェハをエッチングすることであって、ウェハの各々から除去される材料が初期ウェハ厚さの５／１０００未満である、エッチングすることと、
（ｃ）工具として環状研磨カバーを用いた同時両面研削によってウェハを研削することと
を含む、方法によって達成される。
ＤＤＧによるウェハの研削は、円筒状インゴットからのウェハの同時除去後のウェハの表側および裏側の最初の機械的加工である。
マルチワイヤスライスでは、ワイヤは、互いに平行に配置された軸を有する少なくとも２つの円筒状ワイヤ案内ローラの周りに螺旋状に案内され、２つの隣接するワイヤ案内ローラ間で、互いに平行に、ワイヤ案内ローラの軸に垂直に延在するワイヤ部分の平面ウェブが形成され、このワイヤのウェブはインゴットに面する。送り装置によって、インゴットは、ワイヤウェブと接触するようにワイヤウェブ上に垂直に送られ、連続して送られると、ワイヤ部分は、ワイヤ案内ローラの軸を中心とした同方向の回転によって、研磨切削剤の存在下で、インゴットに対する相対運動でインゴットを通って動作し、そのようにして材料を除去する。
同時両面研削の場合、ウェハは、ウェハのインデックスノッチに係合するノッチフィンガを有する回転保持リング内で半径方向に案内され、回転され、また、２つのハイドロパッド間で軸方向に案内される。同時に、互いに同一直線上に配置され、ウェハの軸に平行な軸を有し、各々が環状研磨カバーを有する逆回転カップ研削ディスクが、２つのハイドロパッド間の中心面上に送られ、ウェハの表側および裏側からの材料の同時除去をもたらす。
エッチングは、以下の化合物、すなわち水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）および／または水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ、Ｎ（ＣＨ３）４ＯＨ）の１つまたは複数が溶解しているエッチング槽中で行われ得る。過酸化水素などの酸化剤は、ウェハ表面からの材料の除去を妨げるため、アルカリ性エッチング液の構成要素ではない。アルカリ性エッチング液の濃度は、０．５～１０重量％、好ましくは１～５重量％であり得る。温度は、２０℃～５０℃、好ましくは２５～４０℃であり得る。エッチング槽中のウェハの滞留時間は、０．５分～１５分、好ましくは１分～６分であり得る。
マルチワイヤスライスはスラリーワイヤスライスであってもよく、この場合、ワイヤは、０．８重量％～１重量％の炭素含有量を有する過共晶鋼（ピアノ線）から構成されてもよく、５０μｍ～１７５μｍの直径を有してもよい。研磨切削剤は、好ましくは、グリコールまたは油中の７μｍ～１３μｍの粒径を有する炭化ケイ素（ＳｉＣ）のスラリーである。ワイヤは、平滑ワイヤまたは構造化ワイヤであり得る。マルチワイヤスライスは、代替的に、ダイヤモンドワイヤスライスとして実施されてもよく、この場合、使用されるワイヤは、０．８重量％～１重量％の炭素含有量を有し、５０μｍ～１２０μｍの直径を有する過共析鋼ワイヤである。切削剤は、好ましくは、４μｍ～２０μｍの粒径を有するダイヤモンドを含み、これらは、例えばニッケルとの電気めっき結合によって、合成樹脂結合によって、または機械的に、例えばワイヤの表面に圧入／圧延することによってワイヤの表面に固定される。
マルチワイヤスライスは、一方向ワイヤ移動を伴ってまたはワイヤ移動方向の反転を伴って行われてもよい。ピルグリムモードスライス方法（ワイヤ往復スライス）によるマルチワイヤスライスが好ましく、ワイヤは、ワイヤ案内ローラの周りで方向反転の多数の対で移動され、方向反転の対は、各場合において、第１の長手方向ワイヤ方向に第１の長さだけ移動し、その後、第１の長手方向ワイヤ方向とは正反対の第２の方向に第２の長さだけ移動することを含み、第１の長さは第２の長さよりも長くなるように選択される。
同時両面研削（ＤＤＧ）の場合のカップ研削ディスク内の研磨材は、セラミック、合成樹脂、または金属で結合されてもよい。セラミック結合が好ましい。ＤＤＧの場合の研磨材の平均粒径は、０．５μｍ～１２μｍ、好ましくは１．５μｍ～６μｍであり得る。
本発明の方法によって、特に、空間における形状に関して、および位置に応じた形状の変化（うねり）に関して特に困難な要件を満たす半導体材料のウェハを製造することも可能である。このようなウェハとしては、例えば、ほぼニュートラルな形状のウェハが挙げられる。
発明の包括的な説明
本発明は、図面、本発明の例および比較例を参照して包括的に以下に記載される。
ワイヤソーの要素を示す図である。 同時両面研削のための装置の要素を示す図である。 ウェハの厚さおよび形状ならびにうねりプロファイルを示す図であり、（Ａ）は比較例でマルチワイヤスライス後（エッチングなし）、（Ｂ）は本発明の例でマルチワイヤスライスおよびその後のエッチング後を示す。 ウェハのＤＤＧ加工中の最大スピンドル電流の図である。
図１は、本発明の方法を理解する上で重要なワイヤソーの要素を示す。ワイヤ１は、２つのワイヤ案内ローラ３と４との間で互いに平行に延在するワイヤの部分２から張られたウェブ１１に、移動方向９でストック（図示しない新しいワイヤコイル）から供給される。ワイヤウェブ１１は、耐摩耗性コーティング２７の溝１８内で、ワイヤがワイヤ案内ローラの周りを螺旋状に案内されることによって形成される。溝１８は各々閉じられており、ワイヤ案内ローラ３および４の軸５および６に垂直な平面内で、互いに平行に、かつ、対で実質的に一定である互いからの距離で延在する。ワイヤウェブ１１を通過した後、ワイヤはワイヤウェブを移動方向１０に離れ、ストック（図示しない使用済みワイヤコイル）に供給される。
ワイヤ案内ローラ３および４のそれらの軸５および６を中心とする同方向回転７および８は、ワークピース１２に対して方向１３に互いに平行に延在するワイヤウェブ１１のワイヤ部分２を移動させる。ワークピース１２は、軸１４を有する半導体材料の円筒状インゴットであり、ボンドライン１６によってソーイングバー１５に接続され、送り装置（図示せず）によって方向１７にワイヤウェブ上に送られる。軸１４ならびに左側ワイヤ案内ローラ３および右側ワイヤ案内ローラ４の軸５および６は、互いに平行に向けられている。いわゆる誤った向きのウェハが必要とされる場合、軸１４はまた、ワイヤ案内ローラの軸に対して傾斜してもよい。ワークピース１２の側面には、軸１４を半径方向に指し、軸１４に平行に延びるインデックスノッチ２６が設けられている。
ワイヤウェブ１１は、ウェブがワークピース上へ方向１３に移動するワークピース１２の側で、ノズル１９によって出口開口部２１を通して切削剤の噴射２２を受ける。スラリーワイヤスライス法によるマルチワイヤスライスの場合、ワイヤ１は、表面自体が最初は研磨材を含まない滑らかなまたは構造化されたピアノ線であり、切削剤は遊離研磨材のスラリーである。ダイヤモンドワイヤスライス法によるマルチワイヤスライスの場合、ワイヤ１は、表面が切削剤として固定砥粒を含む滑らかなピアノ線であり、噴射２２は、それ自体研磨材を含まない切削液で構成される。双方向ワイヤ移動を伴うマルチワイヤスライスの場合、例えば、ピルグリムモードのスライス方法におけるように、ワイヤは、ワークピース上へ方向１３で往復移動される。この場合、ノズル１９と同様に、ノズル１９に対向して位置するノズル２０も存在し、ノズル２０は、ワイヤウェブを切削剤／切削液の噴射２３にさらす。ピルグリムモードのスライス方法の場合、ノズル１９および２０は、ワイヤウェブ１１の移動方向１３に応じて、交互にまたは連続的に動作することができる。連続動作が好ましい。
ワークピース１２をワイヤウェブ１１へ垂直に方向１７で送ることによって、ワークピースは最初にワイヤウェブと接触する。ワークピースの送りを継続し、切削剤の存在下で、かつワークピースに対するワイヤウェブのワイヤ部分２の相対移動により、ワイヤ部分はワークピース１２から材料を除去する。具体的には、送りは、最初に送り方向１７にワイヤ部分のわずかなたるみを生成し（図１には示されていない）、したがって、ワイヤの弾性から生じる弾性力が、主切削領域２４上で送り方向とは反対にワイヤ部分の力を及ぼす。この力により、ワイヤとワークピースとの間に位置する研磨固体がワークピース材料を貫通し、ワイヤとワークピースとの間の相対移動により、切削された材料がワークピース材料から分離され、したがって材料が除去される。このようにして、各ワイヤ部分はスライシングカーフ２５を形成する。スライス手順は、ワイヤウェブ１１がワークピース１２を完全に通過し、ソーイングバー１５内に完全に位置するようになった時点で終了する。ワイヤウェブとワークピースとの最初の接触点（切り込み）と主切削領域２４との間の距離は、切り込み深さと呼ばれる。
マルチワイヤスライスの後、結果として生じるウェハは、ソーイングバー１５およびボンドライン１６の残部から分離される。
図２は、本発明の方法を理解するために重要である、同時両面研削（ＤＤＧ）のための装置の要素を分解図で示す。加工用のウェハ４３は、受け部としてのキャリアリング３８内に位置する。キャリアリング３８にはガイドリング３９がクランプされており、その厚さはＤＤＧ加工後のウェハの目標厚さよりも薄い。ガイドリングは、ウェハ４３のインデックスノッチに係合するノッチフィンガ４２を有する。キャリアリング３８は、方向４０に回転してキャリアリング３８をその中心軸の周りで回転４１させるローラ５９によって半径方向に案内される。ノッチフィンガ４２は、インデックスノッチを介してこの回転４１をウェハに伝達する。ウェハ４３は、半径方向の遊びを伴ってキャリアリング３８のガイドリング３９内に緩く挿入され、それにより、ウェハの弾性変形を引き起こす可能性がある半径方向の強制力がウェハに及ぼされない。その軸４４および４５が互いに同一直線上にあり、ウェハの中心軸に平行に向けられている左側２８および右側２９の研削スピンドルは、左側３２および右側３３のカップ研削ディスクを支え、その各々は研削歯３４のリングを有し、その一方はウェハ４３の表側に面し、他方は裏側に面する。スピンドルの軸４４および４５は、研削歯リングの外縁がウェハの中心軸を通過するように、ウェハ４３の中心軸に対して研削歯４３のリングの外径の分だけ変位する。
軸方向において、ウェハ４３は、一方がウェハの表側に面し、他方がウェハの裏側に面するように、２つのハイドロパッド３５と３６との間に静水圧的に取り付けられる。ウェハの中央面がその回帰平面とほぼ同一である場合、すなわち、ウェハが深刻な曲率またはうねりを有さない場合、中央面は、ハイドロパッド間の中心平面と同一平面に延在する。その場合、ハイドロパッドはウェハに軸方向の強制力を加えず、ウェハは軸方向に弾性変形しない。ＤＤＧ加工のために、回転研削スピンドル２８および２９は対称的に送られ、駆動されたキャリアリング３９によるウェハの継続的な回転により、ハイドロパッド３５と３６との間の中心面上に、したがってウェハ４３の中央面上に対称的に送られ、したがって研削歯３４は、カップ砥石車がウェハと接触すると、いずれかの側で同時にウェハ４３から材料を除去する。水は、ハイドロパッドのそれぞれの裏面３７からハイドロパッドに供給される。
カップ砥石車がウェハと最初に接触するとき、カップ砥石車は、まず、ウェハから材料の環状除去を生成し、この環状除去は、ウェハ中心からウェハ縁部まで延びる。カップ砥石車の直径は、ウェハの半径よりも幾分大きいため、カップ砥石車は、ウェハの縁部を越えてある程度延び、除去される材料を材料除去ゾーンから取り出すことを可能にする。研削スピンドルは、中空スピンドルとして構成される。２つの回転液体通路（図示せず）によって、カップ砥石車には、中空スピンドル内のボア６０を通して水が供給され、この水は、冷却潤滑剤として材料除去研削歯３４を冷却し、ウェハから除去された材料を搬送する。ＤＤＧは、各時点において工具がウェハ表面の一部のみを覆うため、いわゆる部分開口法である。カップ研削ディスク間のキャリアリングによるウェハの回転によってのみ、連続して、ウェハ表面全体が覆われ、加工される。ウェハ表面は加工中にアクセス可能であるため、ウェハ４３の瞬時厚さは、例えば、ウェハの外周に係合する両面ゲージ（キャリパゲージ（図示せず））によってその場で連続的に測定することができる。
目標厚さに達すると、両面ゲージが旋回され、研削スピンドルのさらなる送りが終了し、カップ研削ディスクが回転し続けながらウェハが回転する。これは、ウェハの周りを螺旋状に延びてウェハ内に軸方向に延びる材料の除去を、ウェハの表面全体に対して平坦な材料の除去に変換する。ワークピースへの材料除去係合に必要なスピンドル送りから生じるせん断力は、ゆっくりと散逸され、ダイヤモンドから構成されるカップ研削ディスクの砥粒は、ワークピースから離脱する。この手順は、スパークアウトと呼ばれる。この手順では、両面ゲージによって残された跡も除去される。スパークアウトの終わりに、カップ砥石車は、それらの研削歯リングの全周にわたって、ウェハの平坦な表面上に平坦に置かれるので、交差研削パターンがウェハの両側に形成される。
本発明の基礎は、以下に記載される一連の観察および試行にある。
まず、元素分析により、単結晶シリコンで作られたウェハの表面は、スラリーワイヤスライス後に、ソーイングワイヤ上の真鍮コーティングの摩耗から生じる銅の濃度を示し、この濃度は室温での単結晶シリコン中の銅の最大体積溶解度を大幅に超えることが観察された。深さプロファイル分析は、銅が数マイクロメートルの厚さの層にのみ存在することを示した。マルチワイヤスライス後、ウェハの損傷した表面の下にある体積中の銅濃度の増加を検出することができなかったという事実から、本発明者らは、ワイヤソーウェハの損傷した表面がゲッタとして作用し、銅の移動度を低下させ、損傷していない結晶性でウェハ体積への浸透を防止すると結論付けた。
第２に、マルチワイヤスライス直後の反りは、この材料除去加工の結果として、さらなる材料除去作業後の反りと、経験から知られている反り低減の程度との合計よりも実質的に大きいことが観察された。このことから、マルチワイヤスライス直後のウェハは、不均一な切削プロファイルの結果としての塑性変形に加えて、非対称な表側／裏側粗さまたは結晶損傷によって引き起こされる弾性変形の割合が大きいと結論付けられた。すべての表面近傍結晶破壊の全体を表面下損傷と呼ぶ。表面下損傷による弾性歪みによって誘発される反りは、歪み起因性反りとも呼ばれる。
さらなる材料除去作業のために、４０℃の４重量％水酸化カリウム溶液中での２分間のエッチングを選択した。材料の除去は、エッチング除去前後のウェハの重量の差から精密なバランスで決定され、エッチング処理の結果として妥当な厚さの減少をもたらした。
第３に、エッチングされたウェハの体積中の銅濃度の増加は、体積中への銅の浸透を防止し、かつゲッタとして作用する損傷表面層が、大幅に除去された場合に観察された。
第４に、非常に低いレベルのエッチング除去であっても、弾性歪みによって誘発される反りを実質的に低減できることが観察された。残りを完全に除去することなく、マルチワイヤスライスによる弾性歪み起因性反りを効果的に除去することができ、半導体ウェハの体積への銅の浸透を防止する、材料の除去条件が決定された。
第５に、これらの条件下でのエッチングによる反りが低減されたウェハは、その後のＤＤＧ加工後に、エッチングされていないウェハよりも実質的に低い反りを有することが観察された。この目的のために、スライスされたのと実質的に同じ反りレベルを有する同じマルチワイヤスライスランからのウェハをエッチングまたは未処理のままにし、続いてＤＤＧ研削および反りの測定を更新した。
図３は、（Ａ）エッチング前および（Ｂ）エッチング後（同一のウェハ）の、切り込み深さにわたるスラリーワイヤスライス後の３００ｍｍウェハの厚さプロファイル４６および４９（上の図、ＴＨＫ＝厚さ）ならびに形状プロファイル４７および５０（下の図、ＳＨＰ＝形状）を示す。エッチングの前に、ウェハは、切削方向の直線走査に沿って著しく反った形状プロファイル４７を有する。直線形状範囲（ＬＳＲ、変形の最小から最大）は、約２２μｍである。エッチング後、ＬＳＲは、形状プロファイル５０に従って約４μｍに低下した。厚さプロファイル４６と４９との間の差は、１－２μｍの材料の除去に対応する。ウェハの総厚さは平均８９５μｍであった。したがって、厚さの相対的減少は、わずか１．５／８９５≒１．７‰であった。エッチングは、４０℃の４重量％水酸化カリウム溶液にウェハを４分間浸漬することによって行った。最初は自然酸化物が比較的低いエッチング速度で除去されるため、最初の３０秒間に材料の著しい除去は観察されなかった（Ｈ２気泡の形成は観察されなかった）。エッチング液の濃度、エッチング槽の温度、およびエッチング槽内のウェハの滞留時間によって、材料の所望の除去が正確に確立され得る。
図３はまた、スラリーワイヤスライス直後（Ａ）および追加のエッチング処理後（Ｂ）のウェハのうねりプロファイル４８および５１（下図、ＷＡＶ＝うねり）を示す。うねりＷＡＶは、各切り込み深さ（ＤＯＣ）について、切り込み深さに沿って長さ１０ｍｍの測定窓内のそれぞれの形状プロファイルの最大と最小との差を決定し、切り込み深さ軸上の測定窓の開始点に対してうねりＷＡＶ＝｜ｆ（ＳＨＰ）｜として結果をプロットすることによって確認した。最大と最小との差が決定される（１０ｍｍの代わりに）ゼロに向かう領域の幅の場合、うねりＷＡＶは、位置に応じた形状プロファイルの最初の導出に対応する。うねりＷＡＶの指定測定プロトコルは、空間コーナー周波数ｆ０＝１／１０ｍｍを有する形状プロファイルの空間ハイパスフィルタリングに対応する。「ボックスカー平均」（外部値のハードカットオフ）を使用して位置空間のＷＡＶが確認されるため、（位置）周波数空間では、非常に高品質で高次のコムフィルタに対応する。（さらに、重みを減少させることによってボックスカー限界外の値が考慮される場合、フィルタ次元およびフィルタ品質は、帯域外値のこの減少する重みが実行される関数に応じて減少する。）
ＤＤＧによって加工される前の本発明によるウェハのエッチングに関係なく、依然として存在するゲッタ効果がウェハの体積への銅の拡散を効果的に防止する限り、マルチワイヤスライス後の結晶損傷を有する表面層は保持されるべきである。これは、除去が元の厚さの５／１０００以下である場合に適用されると考えることができ、８９５μｍの厚さでは、４．５μｍの材料除去に対応する。他方、エッチング除去はまた、粗さの局所的な表側／裏側非対称性、ならびに結晶損傷の程度および深さの結果としてのウェハの弾性反りを補償するのに十分に高くなければならない。
自然酸化物の厚さおよび性質（化学量論的、密度）、したがって初期エッチング段階の正確な持続時間は、スライス、すなわちウェハの表面の生成とエッチングとの間の正確な待機時間、これらの動作で優勢な周囲条件（温度、大気湿度）、損傷の程度（シリコン結晶格子の反り）、およびドーピング（シリコン結合の電荷分布の遮蔽）に依存し、最大で約２ｎｍまでの量である。ウェハは、好ましくは、その表面全体にわたって均一にエッチングされるべきであり、言い換えれば、エッチングへの浸漬およびエッチングからの除去の時間は、エッチング中の全体的な滞留時間に対して極めて短くあるべきである。アルカリ性エッチング液によるウェハのエッチングによって達成される材料の除去は、好ましくはウェハ当たり少なくとも０．３μｍ、好ましくはウェハ当たり少なくとも０．５μｍである。弾性反りによって誘発される変形を有する特定のウェハについて、実質的な弾性緩和を達成するには、０．５μｍの材料を除去するだけで十分であった。
固体シリコン体内の温度と共に増加する不純物、特に銅の拡散速度のために、エッチング槽の温度は５０℃を超えるべきではない。
第６に、アルカリ性エッチング液、例えば水酸化カリウムによるエッチングが、酸性エッチング液、例えば硝酸によるエッチングよりも適していることが観察された。アルカリ性エッチング液によるエッチングは異方性である。酸性エッチング液によるエッチングは等方性である、アルカリ性エッチング液によるエッチングは、（１００）向きを有するシリコン表面上に小さな４辺ピラミッドを生成し、これらのピラミッドはウェハの表面を粗面化し、それを係合のための再現可能な表面としてＤＤＧ砥石車に提供する。
第７に、ＤＤＧによるウェハの研削中、アルカリ性エッチング液によるエッチングが事前に行われない場合、カップ砥石車は、一般に、ウェハの表側および裏側からの材料の非対称除去をもたらすことが観察された。非対称性は、１つの砥石車のみが除去をもたらし、反対側の砥石車は実質的に除去なしでウェハの表面上を滑るほど顕著であり得る。材料の除去における非対称性の程度は、例えば、表側に１回および裏側に１回レーザマーキングを有するウェハを研削することによって、ウェハをその間で反転させることによって、ＤＤＧによって観察することができる。レーザマーキングが深いマークとして作成されている場合、レーザマーキングの点の深さは約１００μｍであり、したがって、ＤＤＧ研削中に両側の合計で生じる例えば７０μｍの材料の除去よりも深い。これにより、レーザマーキング点の深さ測定は、材料の除去の側方分解測定に非常に適したものになる。選択された研削ディスクおよびＤＤＧ研削の運動学的パラメータの場合、アルカリ性エッチング液による事前のエッチングなしで、材料の全除去の割合に関して、材料の表側から裏側への除去の２０％～１００％に非対称性が見られた（片側のみが除去の対象である）。
材料の非対称除去の一部を、ＤＤＧに関連する運動学に割り当てることもできる。研削手順中の連続的な摩耗の結果としての砥石車の鮮鋭化は、運動学的理由からわずかに非対称である。カップ研削ディスクは反対方向に回転し（図２の回転方向３０および３１）、ウェハの縁部を介して中心に向かって内側に研削する砥石車（回転方向３０を有する図２の左側砥石車３２）は、研磨グリットが砥石車の結合から離脱しながら鋭利なウェハ縁部に衝突するため、より高い摩耗によってより大きな鮮鋭化を受け、ウェハからの材料の除去量は、ウェハの縁部に向かって外側に研削する砥石車（回転方向３１を有する図２の右側砥石車３３）よりも多くなる。しかしながら、この現象は、スピンドルをハイドロパッドの中心平面上に完全に対称的に送るのではなく、代わりに、軸方向に２つのカップ研削ディスクの摩耗の所定の差の量だけ中心平面に平行にシフトした平面上に外向き研削砥石車の方向に送ることによって補償することができる。
また、研削ディスクの予め選択された回転速度を維持するために必要なインバータの電力消費から材料の非対称除去を読み取ることができる。ここで、より低い消費電力（より低いスピンドル電流）は、より積極的に研削する砥石車に対応し、より高い消費電力（より高いスピンドル電流）は、より容易に研削することができない鈍い砥石車に対応する。
図４は、一連のウェハのＤＤＧ研削中の最大電流消費（アンペア単位）の曲線５２および５３を示す。曲線５２（ＬＭＣ、左最大電流）は、外側研削砥石車を有する左側スピンドルに割り当てられ、曲線５３（ＲＭＣ、右最大電流）は、内側研削砥石車を有する右側スピンドルに割り当てられる。横軸は、研削されたウェハの通し番号を示す。領域５４において、第１の比較例では、まずスラリーワイヤスライス後にエッチングされていないウェハを研削した。次いで、領域５５内の第１の例では、スラリーワイヤスライス後に本発明に従ってエッチングされたウェハを研削した。最後に、再び領域５６において、第２の比較例では、エッチングされていないウェハを研削した。領域５４および５６では、スピンドル電流が大きく異なり、研削ディスクは、切削のための鋭さおよび読取り度が異なり、結果として表裏のウェハから材料が除去される速度が大きく異なり、ＤＤＧ加工後のウェハの形状が不均一になる。
本発明による手順を表す領域５５では、スピンドル電流はほぼ補償され、両方の砥石車は、ほぼ同じ切れ味および切削準備性を有し、結果として生じるウェハの両側の材料の除去は、ほぼ対称的である。スピンドル電流の残りのわずかな差６１は、ＤＤＧ研削の運動学に基づいて予想される量に対応する。回転スピンドル速度は６０００／分、回転ウェハ速度は３５／分であった。このわずかな差は、他のスピンドルの回転速度に対して外向き研削砥石車を用いたスピンドルの回転速度のわずかな増加によって依然として補償することができる。
エッチングされていないウェハからエッチングされたウェハへの切り替え、およびエッチングされたウェハからエッチングされていないウェハへ再び戻る際のスピンドル電流の点５７および５８は、研削ディスクのウェハ表面への最初の係合の初期鮮鋭化の効果を示す。各「タッチダウン」（カップ研削ディスクとウェハ表面との間の第１の接触）のカップ研削ディスクの初期鮮鋭化は、ウェハの表側および裏側の性質が異なる場合、カップ研削ディスクについて異なり、初期鮮鋭化が少ないカップ研削ディスクは、より迅速に目詰まりし、より迅速に鈍くなる。マルチワイヤスライス後のウェハの表面のエッチングは、ウェハの以前に非対称に損傷した表側および裏側を均質化し、それらに均一な形態を提供し、これにより、両方のカップ研削ディスクによる対称的でバランスのとれた研削が可能になる。ここでの切り替えは、各場合においてただ１つのウェハ上でＤＤＧ研削内で行われる。
符号および略語のリスト
１ ワイヤ
２ ワイヤ部分
３ 左側ワイヤ案内ローラ
４ 右側ワイヤ案内ローラ
５ 左側ワイヤ案内ローラの軸
６ 右側ワイヤ案内ローラの軸
７ 左側ワイヤ案内ローラの回転方向
８ 右側ワイヤ案内ローラの回転方向
９ ワイヤ送り
１０ ワイヤ引き出し
１１ ワイヤウェブ
１２ ワークピース
１３ ワイヤウェブの移動
１４ ワークピースの軸
１５ ソーイングバー
１６ ボンドライン
１７ ワイヤウェブへのワークピースの送り方向
１８ 溝
１９ 左側切削液ノズル
２０ 右側切削液ノズル
２１ 切削液用出口開口部
２２ 左側噴射
２３ 右側噴射
２４ 主切削領域
２５ スライシングカーフ
２６ インデックスノッチ
２７ 耐摩耗性コーティング
２８ 左側研削スピンドル
２９ 右側研削スピンドル
３０ 左側スピンドルの回転方向
３１ 右側スピンドルの回転方向
３２ 左側カップ砥石車
３３ 右側カップ砥石車
３４ 研削歯
３５ 左側ハイドロパッド
３６ 右側ハイドロパッド
３７ 裏面
３８ キャリアリング
３９ ガイドリング
４０ キャリアリング駆動の回転方向
４１ キャリアリングの回転方向
４２ ノッチフィンガ
４３ ウェハ
４４ 左側スピンドル軸
４５ 右側スピンドル軸
４６ 厚さプロファイル
４７ 形状プロファイル
４８ マルチワイヤスライス後の切削深さにわたるウェハうねりのプロファイル
４９ 厚さプロファイル
５０ 形状プロファイル
５１ うねりプロファイル
５２ 曲線
５３ 曲線
５４ 領域
５５ 領域
５６ 領域
５７ 点
５８ 点
５９ キャリアリングの駆動ローラ
６０ 中空スピンドルのボア
６１ 差
ＤＤＧ 同時２ディスク研削
ＤＭＷＳ ダイヤモンドワイヤＭＷＳ
ＤＯＣ 切り込み深さ
ＥＴＣＨ エッチング（アルカリ性または酸性）
ＬＭＣ 左側研削スピンドルの最大消費電流（左最大電流）
ＭＷＳ マルチワイヤスライス
ＲＭＣ 右側研削スピンドルの最大消費電流（右最大電流）
ＳＨＰ ウェハの形状（ＳＨａＰｅ）
ＳＭＷＳ スラリーＭＷＳ
ＴＨＫ ウェハの厚さ（ＴＨｉｃＫｎｅｓｓ）
ＷＡＶ ウェハのうねり（ＷＡＶｉｎｅｓｓ）

Claims (12)

  1. 軸と、インゴットの外面にあり、前記軸に平行なインデックスノッチとを有する半導体材料の円筒状インゴットから、ウェハを製造する方法であって、
    （ａ）切削剤の存在下で、マルチワイヤスライスによって、前記円筒状インゴットから多数のウェハを同時除去することと、
    （ｂ）２０℃～５０℃の温度のエッチング槽中で、滞留時間の間、アルカリ性エッチング液を用いて前記ウェハをエッチングし、前記ウェハの各々から除去される材料が初期ウェハ厚さの５／１０００未満であり、
    （ｃ）工具として環状研磨カバーを用いた同時両面研削によって前記ウェハを研削することと、
    を順に含む、方法。
  2. 前記アルカリ性エッチング液が、前記エッチング槽に溶解されるアルカリ金属または非金属カチオンの水酸化物である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記アルカリ性エッチング液が、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）もしくは水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ、Ｎ（ＣＨ３）４ＯＨ）、またはこれらの化合物の少なくとも２つの混合物を含む、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記ウェハの前記滞留時間が０．５分～１５分である、請求項１～３のいずれかに記載の方法。
  5. 前記エッチング槽中の前記アルカリ性エッチング液の濃度が０．５～１０重量％であり、ウェハ当たりの除去される前記材料が４．５μｍ以下である、請求項１～４のいずれかに記載の方法。
  6. 前記温度が２５℃～４０℃であり、前記滞留時間が１分～６分であり、前記エッチング槽中の前記アルカリ性エッチング液の前記濃度が２重量％～６重量％である、請求項４または請求項５に記載の方法。
  7. 前記ワイヤスライスがスラリーワイヤスライスとして実施され、ワイヤが、０．８重量％～１重量％の炭素含有量および５０μｍ～１７５μｍの直径を有する過共析鋼ワイヤであり、前記切削剤が、グリコール中で７μｍ～１３μｍの粒径を有する炭化ケイ素（ＳｉＣ）のスラリーである、請求項１～６のいずれかに記載の方法。
  8. 前記ワイヤが構造化され、ワイヤ軸に垂直な方向に多数のくぼみおよび突起を有する、請求項７に記載の方法。
  9. 前記ワイヤスライスが、ダイヤモンドワイヤスライスとして実施され、前記ワイヤが、０．８重量％～１重量％の炭素含有量を有し、かつ５０μｍ～１２０μｍの直径を有する過共析鋼ワイヤであり、前記切削剤が、４μｍから２０μｍの粒径を有するダイヤモンドを含み、前記ダイヤモンドが、ニッケルとの電気めっき結合によって、合成樹脂結合によって、または機械的に、前記ワイヤの表面に固定される、請求項１～６のいずれかに記載の方法。
  10. 前記ワイヤが、ワイヤ案内ローラの周りで方向反転する多数の対で移動され、方向反転の対が、各場合において、第１のワイヤ長手方向に第１の長さだけ移動し、その後、前記第１のワイヤ長手方向とは反対の第２の方向に第２の長さだけ移動することを含み、前記第１の長さが前記第２の長さよりも長くなるように選択される、請求項１～９のいずれかに記載の方法。
  11. 前記環状研磨カバーが、セラミック結合され、かつ０．５μｍ～１２μｍの粒径を有するダイヤモンドを含む、請求項１～１０のいずれかに記載の方法。
  12. 前記粒径が１．５μｍ～６μｍである、請求項１１に記載の方法。
JP2023549851A 2021-02-18 2022-02-04 半導体材料で作られた円筒状ロッドからディスクを製造する方法 Pending JP2024511275A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21157857.0 2021-02-18
EP21157857.0A EP4047635A1 (de) 2021-02-18 2021-02-18 Verfahren zur herstellung von scheiben aus einem zylindrischen stab aus halbleitermaterial
PCT/EP2022/052731 WO2022175114A1 (de) 2021-02-18 2022-02-04 Verfahren zur herstellung von scheiben aus einem zylindrischen stab aus halbleitermaterial

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024511275A true JP2024511275A (ja) 2024-03-13

Family

ID=74668694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023549851A Pending JP2024511275A (ja) 2021-02-18 2022-02-04 半導体材料で作られた円筒状ロッドからディスクを製造する方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240136173A1 (ja)
EP (1) EP4047635A1 (ja)
JP (1) JP2024511275A (ja)
KR (1) KR20230134603A (ja)
CN (1) CN117256040A (ja)
TW (1) TW202245944A (ja)
WO (1) WO2022175114A1 (ja)

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08274050A (ja) 1995-03-29 1996-10-18 Komatsu Electron Metals Co Ltd 半導体ウェハの製造方法
JPH11135474A (ja) * 1997-10-30 1999-05-21 Komatsu Electron Metals Co Ltd 半導体鏡面ウェハおよびその製造方法
JPH11154655A (ja) 1997-11-21 1999-06-08 Komatsu Electron Metals Co Ltd 半導体ウェハの製造方法
JP3664593B2 (ja) 1998-11-06 2005-06-29 信越半導体株式会社 半導体ウエーハおよびその製造方法
EP1193029B1 (en) 1999-09-24 2005-08-31 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd Double side grinding process for thin disklike work
US6376395B2 (en) 2000-01-11 2002-04-23 Memc Electronic Materials, Inc. Semiconductor wafer manufacturing process
US6376335B1 (en) 2000-02-17 2002-04-23 Memc Electronic Materials, Inc. Semiconductor wafer manufacturing process
JP2002124490A (ja) 2000-08-03 2002-04-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 半導体ウェーハの製造方法
DE10142400B4 (de) 2001-08-30 2009-09-03 Siltronic Ag Halbleiterscheibe mit verbesserter lokaler Ebenheit und Verfahren zu deren Herstellung
JP2004356252A (ja) 2003-05-28 2004-12-16 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp シリコンウェーハの加工方法
LU91126B1 (en) * 2004-12-23 2006-06-26 Trefilarbed Bettembourg S A Monofilament metal saw wire
JP2007150167A (ja) 2005-11-30 2007-06-14 Shin Etsu Handotai Co Ltd 半導体ウエーハの平面研削方法および製造方法
JP5578409B2 (ja) * 2009-12-15 2014-08-27 株式会社Ｓｕｍｃｏ 半導体ウェーハ製造方法
DE102010005904B4 (de) * 2010-01-27 2012-11-22 Siltronic Ag Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterscheibe
JP6119495B2 (ja) * 2013-08-05 2017-04-26 新日鐵住金株式会社 ソーワイヤ及びコアワイヤ
DE102013219468B4 (de) 2013-09-26 2015-04-23 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Trennen einer Vielzahl von Scheiben von einem Werkstück
DE102016211883B4 (de) 2016-06-30 2018-02-08 Siltronic Ag Verfahren und Vorrichtung zur Wiederaufnahme des Drahtsägeprozesses eines Werkstückes nach einer unplanmäßigen Unterbrechung

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230134603A (ko) 2023-09-21
US20240136173A1 (en) 2024-04-25
CN117256040A (zh) 2023-12-19
TW202245944A (zh) 2022-12-01
WO2022175114A1 (de) 2022-08-25
EP4047635A1 (de) 2022-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4369378B2 (ja) 半導体ウェーハ、該半導体ウェーハを製造するための装置および方法
KR100955962B1 (ko) 반도체 웨이퍼 제조방법 및 이에 사용되는 와이어 소
JP5538253B2 (ja) 半導体ウェハの製造方法
JP5458176B2 (ja) 半導体ウェハを製造するための方法
JP4667263B2 (ja) シリコンウエハの製造方法
JP2008018528A (ja) 複数の半導体ウェハを同時に両面研磨する方法および半導体ウェハ
JP6079554B2 (ja) 半導体ウェーハの製造方法
JP2007096323A (ja) 研磨されない半導体ディスクおよび研磨されない半導体ディスクを製造する方法
WO2019146336A1 (ja) 単結晶４Ｈ－ＳｉＣ成長用種結晶及びその加工方法
JP2010167509A (ja) 固定砥粒ソーワイヤ及び切断方法
JP2011031386A (ja) 電着式固定砥粒ワイヤーおよびこれを用いた結晶スライス方法
TW202249109A (zh) 用於從工件同時切割多個盤的方法
JP2006261680A (ja) 半導体基板を材料除去処理するための方法
JP4406878B2 (ja) 単結晶インゴットの当て板
JP2009184023A (ja) ワイヤソーによるワーク切断方法及びワイヤソー切断装置
KR101303552B1 (ko) 반도체 웨이퍼의 양면을 화학적으로 그라인딩하는 방법
JP2013094872A (ja) 被加工物の切断方法
KR102098260B1 (ko) 워크의 양두연삭방법
JP2024511275A (ja) 半導体材料で作られた円筒状ロッドからディスクを製造する方法
JP2006278701A (ja) 半導体ウェハの製造方法
EP3053704A1 (en) Polishing device, processing method of polishing member, modification method of polishing member, shape processing cutting tool, and surface modification tool
JP2010017779A (ja) ウェーハ加工方法
CN113226640A (zh) 工件的切断方法及线锯
JP5355249B2 (ja) ワイヤーソー装置
JP5578409B2 (ja) 半導体ウェーハ製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A529 Written submission of copy of amendment under article 34 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A529

Effective date: 20231012

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231012