JP3839102B2

JP3839102B2 - 半導体ウェーハの製造方法

Info

Publication number: JP3839102B2
Application number: JP23717796A
Authority: JP
Inventors: 修一金澤; 兼治濱田; 一彦鈴木
Original assignee: コマツ電子金属株式会社
Priority date: 1996-08-20
Filing date: 1996-08-20
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2016-08-20
Also published as: JPH1058440A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェーハの製造方法に係り、特に詳しくは、両面に不純物拡散層を形成した半導体ウェーハを２分割する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワートランジスタ、パワーＭＯＳ・ＦＥＴなどいわゆるパワーデバイスの製造には、シリコンウェーハの片面に高濃度のドーパントを拡散させたウェーハが用いられている。前記拡散ウェーハ（以下ウェーハという）は、所定の厚さにスライスしたシリコンウェーハ（以下素材ウェーハという）に面取り、ラッピング、エッチングを施した後、不純物雰囲気によるプレ拡散を行い、更にドライブ拡散を施して素材ウェーハの両面に所定の厚さの高濃度拡散層を形成する。次いで、これらのウェーハの表面にワックスを塗布して互いに貼り合わせ、インゴット状にした後、内周刃、マルチワイヤソー等を用いてウェーハをそれぞれの面と平行にスライスして２分割する。マルチワイヤソーによる場合は、図６に示すように、ウェーハ２の外周の一部をスライス台３に貼着し、スライス台３をブロック５に固定してマルチワイヤソーに取り付ける。そして、インゴット状に貼着した多数のウェーハ２のうちほぼ中央に位置するウェーハ２ａの厚さの中心線をワイヤー６の中心線と一致させた上、スライスする。これにより、ウェーハ２はそれぞれ２枚ずつに分割される。マルチワイヤソーを用いた場合は、最大２７０枚程度の拡散ウェーハを同時に分割することができるため、内周刃を用いる場合よりも生産性に優れている。
【０００３】
上記方法でウェーハを２分割した後、ワックスを剥がすと、片面に高濃度拡散層を有するウェーハが得られる。これらのウェーハに、平面研削及び面取りを施した後、鏡面仕上げのための研磨を行って拡散ウェーハが完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、素材ウェーハの厚さには許容限度内とはいえバラツキがあるため、拡散済みのウェーハをマルチワイヤソーでスライスすると、インゴット状に貼着した多数のウェーハの長手方向中央から両端に向かうにつれて、分割位置がウェーハの板厚の中心からずれる。そして、一括スライスするウェーハの枚数が多ければ多い程２分割後のウェーハの厚さのバラツキが大きくなる。厚さが限度を超えて薄くなったウェーハは、平面研削及び鏡面仕上げ工程において仕上げ代が不足し、不良品になる。このような不良発生を防止するため、素材ウェーハの厚さを厚くしておく必要があり、素材コストの上昇を招いている。また、素材ウェーハを厚くすると、２分割後の仕上げ代不足による不良品は発生しないが、仕上げ代の異常に多いウェーハが発生するため、平面研削及び鏡面仕上げ工程における研削コストが上昇することになる。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点に着目してなされたもので、拡散処理したウェーハを一括してマルチワイヤソーで２分割する工程において、分割後のウェーハの厚さのバラツキを一定限度以下に抑え、素材コスト及び研削コストの低減を可能とする半導体ウェーハの製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る半導体ウェーハの製造方法は、両面に不純物の拡散層を形成した半導体ウェーハを表面に平行にスライスする拡散ウェーハの２分割工程において、ウェーハ相互の面を当接させて多数個並べ、ワイヤソーにより一括してスライスする構成とした。
【０００７】
上記構成による拡散ウェーハのスライスに当たり、多数個並べた拡散ウェーハの間に、前記ウェーハの厚さの誤差を調整するスペーサを配置することを特徴としている。
【０００８】
また、拡散ウェーハのスライスに当たり、所定個数の拡散ウェーハの相互の面を当接させて１組とし、各組を所定間隔離間して配置してもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態及び実施例】
上記構成によれば、両面に不純物拡散層を有する半導体ウェーハをワイヤソーで一括スライスする際に、前記ウェーハ相互の面を当接させて並べることにしたので、従来のようにウェーハ相互の面を貼り合わせる必要がない。
【００１０】
スライスすべきウェーハを多数個当接させて並べると、ウェーハの厚さの誤差が累積されて分割位置のずれが次第に大きくなる。そこで、任意の個数ごとにスペーサを配置し、前記個数におけるウェーハの厚さの累積誤差の影響を他のウェーハに及ぼさないようにスペーサの厚さを調整すれば、２分割後のウェーハの厚さのバラツキは全体的に小さくなる。ただし、この方法の場合、各種の厚さのスペーサを取り揃えておくか、そのつど製作する必要がある。
【００１１】
２分割後のウェーハの厚さのバラツキを低減させる他の手段として、スライスすべきウェーハを所定個数ごとに組分けし、各組を所定間隔だけ離間して配置する方法がある。各組の基準となる位置、たとえば各組の中央に位置するウェーハの厚さ中心がワイヤソーのワークローラに巻線されたワイヤー６中心線に一致するように各組の位置を調整すれば、２分割後のウェーハの厚さのバラツキは更に小さくなる。
【００１２】
次に、本発明に係る半導体ウェーハの製造方法の実施例について図面を参照して説明する。図１はウェーハ貼り付け治具の側面図、図２はスライス台に貼着されたウェーハの正面図、図３はマルチワイヤソーによるスライス方法を示す模式図で、いずれも第１実施例を示す。
【００１３】
マルチワイヤソーによるウェーハのスライス手順は下記の通りである。
（１）ウェーハを、たとえば２５枚を１組として複数の組に分ける。１バッチが２５０枚からなる場合は、１０組に分けられる。
（２）各組ごとにウェーハの合計厚さＴt を測定し、基準値Ｔ0 との差δを求める。ウェーハの基準厚さをｔ0 、各ウェーハの実際の厚さをｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 ，・・・，ｔ25とすると、
Ｔt ＝ｔ1 ＋ｔ2 ＋ｔ3 ＋・・・＋ｔ25
Ｔ0 ＝ｔ0 ×２５
δ ＝Ｔt −Ｔ0
（３）ウェーハをマルチワイヤソーでスライスする際に、各組の間に挟み込むスペーサの厚さを決定する。スペーサは、１組のウェーハの合計厚さの実測値Ｔt と基準値Ｔ0 との差δ、つまり１組のウェーハにおける厚さの誤差の影響を次の組以降に及ぼさないようにするために使用するもので、ウェーハと同径の円板である。また、スペーサの厚さは前記δ及びマルチワイヤソーのワイヤピッチに基づいて決定する。スペーサの厚さはδが正の値ならばその分だけ薄くし、δが負の値ならばその分だけ厚くする。このように、δの正負に対応する各種厚さのスペーサを前もって製作しておき、これらの中から適合する厚さのスペーサを選択して使用する。
（４）図１に示すウェーハ貼り付け治具１の基板１ａ上に、ウェーハ２の外周に密接する円弧状の凹部を備えたスライス台３を載置する。そして、各ウェーハ２及びスペーサ４の外周面をスライス台３の凹部にワックスで貼着する。このとき、ウェーハ２及びスペーサ４の各面を互いに当接させるため、ウェーハ貼り付け治具１のクランプ１ｂを締め付けて縦板１ｃと押さえ板１ｄとの間にウェーハ２及びスペーサ４を保持する。
（５）図２に示すように、ウェーハ２及びスペーサを貼着したスライス台３をブロック５に固定し、ブロック５をマルチワイヤソーに取り付ける。
（６）ワイヤソーのワークローラに巻線されたワイヤー６、１本が任意の組の中央の位置に組み込まれたウェーハを正確に２分割する位置に来るように、ブロックの位置を調整する。たとえば図３に示すように、第１組の１３枚目のウェーハ２ａの厚さの１／２の位置と１３本目のワイヤー６の中心線とが一致するように、ブロック５の位置を調整する。前記ウェーハ２とワイヤー６との位置調整は、顕微鏡を用いて行う。
（７）以上の手順を経た後、すべてのウェーハを同時にスライスする。
（８）スライス完了後、ブロック５からスライス台３を取り外し、ワックスを溶融してスライス台３からウェーハ２を分離する。これにより、片面に拡散層を有する５００枚のウェーハが得られる。これらのウェーハを従来方法と同様に平面研削と面取り及び鏡面加工する。
【００１４】
上記方法を用いて２分割したウェーハの中心部における厚さのバラツキは、６２μｍであった。従来の方法を用いた場合のウェーハ中心部の厚さのバラツキは１４０μｍであるから、厚さのバラツキが４４％に低減したことになる。
【００１５】
図４、図５は本発明の第２実施例を示し、図４はウェーハ貼り付け治具の側面図、図５はマルチワイヤソーによるスライス方法を示す模式図である。拡散ウェーハのスライス手順は下記の通りである。
（１）ウェーハを、たとえば２５枚を１組として複数の組に分ける。１バッチが２５０枚からなる場合は、１０組に分けられる。
（２）図４に示すウェーハ貼り付け治具１の基板１ａ上に、ウェーハ２の外周に密接する円弧状の凹部を備えたスライス台７を載置する。このスライス台７は、ウェーハを２５枚だけ貼着できる長さに製作されている。次に、１組２５枚のウェーハ２の外周面をスライス台７の凹部にワックスで貼着する。このとき、１組のウェーハ２の各面を互いに当接させるため、ウェーハ貼り付け治具１のクランプ１ｂを締め付けて縦板１ｃと押さえ板１ｄとの間に１組のウェーハ２を保持する。前記貼り付け作業をすべての組について行う。なお、ウェーハ表面の損傷を防止するため、各組のウェーハの両端にダミーウェーハを取り付けてもよい。
（３）１組２５枚のウェーハを貼着したスライス台をそれぞれ独立したブロックに固定した後、各ブロックをマルチワイヤソーに直列に取り付ける。このとき、各組のウェーハ相互の間に所定の間隔を設ける。
（４）図５に示すように、ワイヤー６の中心線が各組の中央の位置に組み込まれたウェーハ２ａを正確に２分割する位置に来るように、各ブロック８の位置を調整する。前記ウェーハ２とワイヤー６との位置調整は、顕微鏡を用いて行う。
（５）以上の手順を経た後、すべてのウェーハを同時にスライスする。
（６）スライス完了後、ブロック８からスライス台７を取り外し、ワックスを溶融してスライス台７からウェーハ２を分離する。これにより、片面に拡散層を有する５００枚のウェーハが得られる。これらのウェーハを従来方法と同様に平面研削と面取り及び鏡面加工する。
【００１６】
上記方法を用いて２分割したウェーハの中心部における厚さのバラツキは、５３μｍであった。従来の方法を用いた場合のウェーハ中心部の厚さのバラツキは１４０μｍであるから、厚さのバラツキが３８％に低減したことになる。
【００１７】
第２実施例の場合、スペーサの選択や挟み込みは不要となるが、ワイヤー６に対するウェーハの位置合わせ（ブロック固定位置の調整）を各組ごとに行う必要がある。２分割したウェーハの厚さのバラツキは第１実施例より小さくなる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、両面に拡散層を形成した半導体ウェーハを一括して２分割するに当たり、ウェーハを複数の組に分け、各組にスペーサを配置または間隔をあけることによって、ウェーハの厚さのバラツキによる分割位置のずれを最小限に抑えることにしたので、分割後の厚さのバラツキは著しく低減する。従って、素材ウェーハの厚さを従来より薄くしても、平面研削及び鏡面仕上げ代不足による不良品が発生せず、素材コスト及び研削コストが低減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例による貼り付け作業の説明図である。
【図２】スライス台に貼着されたウェーハの正面図である。
【図３】第１実施例によるスライス方法を示す模式図である。
【図４】第２実施例による貼り付け作業の説明図である。
【図５】第２実施例によるスライス方法を示す模式図である。
【図６】従来の技術によるスライス方法を示す模式図である。
【符号の説明】
１ウェーハ貼り付け治具
２，２ａウェーハ
３，７スライス台
４スペーサ
５，８ブロック
６ワイヤー

Claims

両面に不純物の拡散層を形成した拡散ウェーハを、表面に平行にスライスする拡散ウェーハの２分割工程を含む半導体ウェーハの製造方法において、
前記拡散ウェーハ相互の面を当接させて多数個並べ、多数個並べた前記拡散ウェーハの間に、前記拡散ウェーハの厚さの誤差を調整するスペーサを配置して、ワイヤソーにより一括してスライスすることを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
両面に不純物の拡散層を形成した拡散ウェーハを、表面に平行にスライスする拡散ウェーハの２分割工程を含む半導体ウェーハの製造方法において、
所定個数の拡散ウェーハの相互の面を当接させて１組とし、各組の間に前記拡散ウェーハの厚さの誤差を調整するスペーサを配置して、ワイヤソーにより一括してスライスすることを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
両面に不純物の拡散層を形成した拡散ウェーハを、表面に平行にスライスする拡散ウェーハの２分割工程を含む半導体ウェーハの製造方法において、
所定個数の拡散ウェーハの相互の面を当接させて１組とし、各組を前記拡散ウェーハの厚さの誤差を調整するための間隔を離間して配置し、ワイヤソーにより一括してスライスすることを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
両面に不純物の拡散層を形成した拡散ウェーハを、表面に平行にスライスする拡散ウェーハの２分割工程を含む半導体ウェーハの製造方法において、
所定個数の拡散ウェーハの相互の面を当接させて１組とし、各組の中央に位置する拡散ウェーハの厚さの中心が、ワイヤソーのワイヤーによって２分割されるように各組の間隔を離間して配置し、前記ワイヤソーにより一括してスライスすることを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。