JP4915146B2 - ウェーハの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ウェーハの製造方法に関し、より詳しくは、ウェーハの周縁部の面取り形状を管理して面取りを行うウェーハの製造方法に関する。
半導体デバイスの製造に使用する半導体ウェーハは、例えばチョクラルスキー法により育成されたシリコン単結晶インゴットをスライスしてウェーハ形状に加工した後、面取り、平坦化処理、エッチング、鏡面面取り、研磨等の各工程を経て製造される。このようにして製造される半導体ウェーハは、その形状が厳しく管理されているが、近年、面取り形状について、その寸法精度の向上がさらに要求されるようになってきた。
このような理由として、例えば以下のような背景が挙げられる。直径３００ｍｍ以上のような大口径単結晶シリコンウェーハを採用する先端デバイスでは、対物レンズとシリコンウェーハの間に液体（通常は純水）を挟み込む事によって解像度を高める技術（液浸露光技術）を採用した液浸ステッパーが採用されつつあるが、当該技術を使った露光では、ウェーハ面取り部形状にばらつきがあるとウェーハ最外周部のスキャンの際に液体がウェーハ面取り部から漏洩しやすくなる。このため、ウェーハ面取り形状寸法について、面取り幅を短くする等の見直しや寸法精度の向上が要求されるようになってきた。
また、デバイス工程中の拡散や膜形成を行う熱処理工程の生産性向上のために、ヒートサイクル中の昇降温時間を短縮する傾向にある。この場合、従来より大きな熱衝撃がシリコンウェーハに働き、ウェーハが割れるという問題が懸念される。同時に搬送関係の速度向上も実施され、ウェーハ面取り部と搬送部やウェーハキャリアとの接触によるウェーハ割れも懸念される。これらの熱応力や機械応力への耐性を持たせるために、シリコンウェーハの面取り形状の寸法を厳密に規定する必要性が生じてきた。
シリコンウェーハの面取り形状の規格については、顧客であるデバイスメーカより、要求する製品シリコンウェーハの面取り形状が提示されることが多い。基板メーカでは、図５に示すように、工程ごとのウェーハ厚さの工程設計値に基づき、図面上で面取り工程、即ちインゴットからスライスされたウェーハ（アズスライスウェーハ）や平坦化処理を施したウェーハ、エッチングウェーハ、研磨ウェーハ等に対する面取り狙い値（工程管理値）を設計し、これに基づき工程管理を行っていた。加工幅は、平坦化処理工程では５０〜１００μｍ、エッチング工程では１０〜４０μｍ、研磨工程では１０〜２０μｍとするのが一般的である。なお、以下、「平坦化処理」と言う場合にはラッピングや平面研削等の種々の平坦化処理方法を含むこととする。
図６に示すように、面取り形状の規格についてはその寸法が定義されている。大まかには、ウェーハ表面側の面取り幅Ｘ１、ウェーハ裏面側の面取り幅Ｘ２、ウェーハ表面と表面側傾斜面のなす角度θ１、ウェーハ裏面と裏面側傾斜面のなす角度θ２、ウェーハ表面側傾斜面の延長線とウェーハ裏面側傾斜面の延長線と、端面鉛直線との交点間距離をＸ３、ウェーハ表裏面の略円弧部であるＲ部の半径をそれぞれＲ１、Ｒ２と定義されている。
前述のように予め定められた面取り形状の規格に基づいて、面取り用砥石を作製し、この面取り用砥石を用いて面取り工程を行うわけであるが、実際に面取りを行った後、平坦化処理、エッチング、研磨等を施した製品ウェーハの面取り部の寸法を測定すると、目標とした面取り部の寸法から大きく外れていることがあった。そして、この現象は、最近の顧客要求に多いＸ１、Ｘ２の長さが短いウェーハの場合に特に顕著となる傾向があった。
上記の問題に対応するために、従来以下の方法が取られてきた。
図３に示すように、従来手法では、まず、目標とする面取り形状が記載されている図面が顧客から提供され（ａ）、この面取り形状となるように面取り用砥石を設計、作製する（ｂ）。次に、ダミーウェーハとなるアズスライスウェーハを準備して（ｃ）、これを面取り処理した後（ｄ）、このダミーウェーハについて面取り形状を測定した（ｅ）。次に、このダミーウェーハを面取り処理後の工程に投入し（ｆ）、最終工程まで行ったウェーハの面取り形状を測定し（ｇ）、目標とした面取り形状との差を把握し（ｈ）、大幅にずれている場合は再度溝形状を設計し、面取り用砥石を作製していた（ｉ）。そして、再度ダミーウェーハとなるアズスライスウェーハを準備して、工程（ｃ）〜（ｈ）を行い、工程（ｇ）で測定された面取り形状と目標とした面取り形状の差が十分に小さければ、工程（ｅ）で測定された寸法値を製造するウェーハの面取り狙い値、すなわち製品ウェーハの面取り工程での管理狙い値として設定し、実際に製品ウェーハを製造するための製品処理へと移行した（ｊ）。
このような工程を経る場合、面取り用砥石を再度作製するために例えば１ヶ月以上かかるなど、非常に非効率的であった。
図３に示すように、従来手法では、まず、目標とする面取り形状が記載されている図面が顧客から提供され（ａ）、この面取り形状となるように面取り用砥石を設計、作製する（ｂ）。次に、ダミーウェーハとなるアズスライスウェーハを準備して（ｃ）、これを面取り処理した後（ｄ）、このダミーウェーハについて面取り形状を測定した（ｅ）。次に、このダミーウェーハを面取り処理後の工程に投入し（ｆ）、最終工程まで行ったウェーハの面取り形状を測定し（ｇ）、目標とした面取り形状との差を把握し（ｈ）、大幅にずれている場合は再度溝形状を設計し、面取り用砥石を作製していた（ｉ）。そして、再度ダミーウェーハとなるアズスライスウェーハを準備して、工程（ｃ）〜（ｈ）を行い、工程（ｇ）で測定された面取り形状と目標とした面取り形状の差が十分に小さければ、工程（ｅ）で測定された寸法値を製造するウェーハの面取り狙い値、すなわち製品ウェーハの面取り工程での管理狙い値として設定し、実際に製品ウェーハを製造するための製品処理へと移行した（ｊ）。
このような工程を経る場合、面取り用砥石を再度作製するために例えば１ヶ月以上かかるなど、非常に非効率的であった。
また最近では、図４に示したように、工程（ａ）〜（ｈ）を図３に示した従来法と同様に行い、ダミーウェーハを最終工程まで処理を行った後、ダミーウェーハの面取り形状と目標とした面取り形状との差を把握し、面取り装置のもつ面取り形状補正機能によって、面取り用砥石の溝形状を機上で修正する（ｉ）という方法も行われている（特許文献１）。
しかし、このような工程を経る場合であっても、依然としてシリコンウェーハの加工工程を最終工程まで行う必要があることに変わりはなく、所望の面取り形状が得られるまで通常３〜７日程度の期間を要するという欠点があった。
しかし、このような工程を経る場合であっても、依然としてシリコンウェーハの加工工程を最終工程まで行う必要があることに変わりはなく、所望の面取り形状が得られるまで通常３〜７日程度の期間を要するという欠点があった。
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みなされたもので、製品ウェーハの面取り形状を短期間で所望の面取り形状にすることができるウェーハの製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、少なくとも、インゴットをスライスしてウェーハとするスライス工程と、該インゴットからスライスされたウェーハを、面取り用砥石を用いて面取りする面取り工程と、該面取りしたウェーハに平坦化処理、エッチング、研磨のうち少なくとも１つ以上の処理をすることによって前記面取りしたウェーハよりも薄い厚さの製品ウェーハとする工程とを備えるウェーハの製造方法において、少なくとも前記面取り工程より前に、少なくとも、前記製品ウェーハと同等の厚さのダミーウェーハを前記面取り用砥石を用いて面取りし、該面取りされたダミーウェーハの面取り形状を測定し、該測定されたダミーウェーハの面取り形状に基づいて前記面取り用砥石の形状を補正する補正工程を備え、該形状を補正した面取り用砥石を用いて前記インゴットからスライスされたウェーハを面取りすることを特徴とするウェーハの製造方法を提供する（請求項１）。
このように、少なくとも面取り工程より前に、製品ウェーハと同等の厚さのダミーウェーハを面取りし、面取りされたダミーウェーハの面取り形状を測定し、測定されたダミーウェーハの面取り形状に基づいて前記面取り用砥石の形状を補正する補正工程を備え、形状を補正した面取り用砥石を用いてインゴットからスライスされたウェーハを面取りするウェーハの製造方法であれば、より短期間で正確に面取り用砥石の形状を補正することができるので、製造するウェーハの面取り形状を、短期間で所望の面取り形状にすることができる。この結果、高効率で所望の面取り形状を有するウェーハを製造することができる。
なお、本明細書中の「面取り用砥石の形状を補正する」ということには、面取り形状の測定の結果、補正を行う必要がない場合は、補正を行わないことも含む。
なお、本明細書中の「面取り用砥石の形状を補正する」ということには、面取り形状の測定の結果、補正を行う必要がない場合は、補正を行わないことも含む。
この場合、前記面取り用砥石の補正は、機上において行うものであることが好ましい（請求項２）。
このように、面取り用砥石の補正を機上において行えば、より短期間で面取り用砥石の補正ができるので、より短期間で、製造するウェーハの面取り形状を所望の面取り形状にすることができる。
また、前記面取り用砥石は総型溝を有するものであり、該総型溝を前記ウェーハの周縁部に当接させて面取りすることができる（請求項３）。また、前記面取り用砥石が円筒状の外周刃回転砥石であり、該外周刃回転砥石が前記ウェーハの厚さ方向及び直径方向に相対的に可動して前記ウェーハを面取りすることもできる（請求項４）。
このように、総型溝を有する面取り用砥石を用いて、総型溝をウェーハの周縁部に当接させて面取りする場合であっても、面取り用砥石が円筒状の外周刃回転砥石であり、外周刃回転砥石がウェーハの厚さ方向及び直径方向に相対的に可動してウェーハを面取りする場合であっても、短期間で面取り用砥石の形状を補正して適正形状の面取り用砥石とすることができる。また、このような面取り方法であれば、簡単な装置で、製造するウェーハの面取り形状を所望の面取り形状にすることができる。
さらに、少なくとも前記補正工程の後に、前記形状を補正した面取り用砥石を用いて、前記インゴットからスライスされたウェーハと同等の厚さのダミーウェーハを面取りし、該面取りされたダミーウェーハの面取り形状を測定し、該測定されたダミーウェーハの面取り形状の寸法を、前記インゴットからスライスされたウェーハの面取り狙い値として設定することが好ましい（請求項５）。
このように、少なくとも補正工程の後に、アズスライスウェーハと同等の厚さのダミーウェーハを面取りし、その面取り形状を面取り狙い値として設定してウェーハを製造すれば、実際に製品処理を行うアズスライスウェーハを面取りした場合の狙い値を確認してウェーハを製造することができる。その結果、より正確に、所望の面取り形状を有するウェーハを効率よく製造することができる。
以上説明したように、本発明に従うウェーハの製造方法であれば、製品ウェーハの面取り形状を、短期間で所望の面取り形状にすることができる。
以下、本発明についてより具体的に説明する。
前述のように、予め面取り形状規格に基づいて面取り用砥石を作製し、実際に面取りを行った後、平坦化処理、エッチング、研磨等を施した製品ウェーハの面取り部の寸法を測定すると、目標とした面取り部の寸法から大きく外れることがあるという問題があった。そして、この現象は、Ｘ１、Ｘ２の長さが短いウェーハの場合に顕著となる傾向があった。
前述のように、予め面取り形状規格に基づいて面取り用砥石を作製し、実際に面取りを行った後、平坦化処理、エッチング、研磨等を施した製品ウェーハの面取り部の寸法を測定すると、目標とした面取り部の寸法から大きく外れることがあるという問題があった。そして、この現象は、Ｘ１、Ｘ２の長さが短いウェーハの場合に顕著となる傾向があった。
本発明者らは、このように目標とするウェーハの面取り形状と、製品として得られたウェーハの面取り形状とが大きく異なることがある理由について以下のように検討を行った。
以下、具体例を挙げて図７を参照しながら説明する。
具体例として、厚さが０．９１ｍｍであるアズスライスウェーハを面取りして、厚さ７７５μｍ（０．７７５ｍｍ）、面取り幅Ｘ１およびＸ２が０．３４２ｍｍ、面取り部の傾斜面のそれぞれの延長線と、端面鉛直線との交点間距離Ｘ３が０．５３３ｍｍ、傾斜面角度θ１およびθ２が１８．０°、Ｒ部の半径Ｒが０．３ｍｍの製品ウェーハを製造しようとする場合について説明する。
具体例として、厚さが０．９１ｍｍであるアズスライスウェーハを面取りして、厚さ７７５μｍ（０．７７５ｍｍ）、面取り幅Ｘ１およびＸ２が０．３４２ｍｍ、面取り部の傾斜面のそれぞれの延長線と、端面鉛直線との交点間距離Ｘ３が０．５３３ｍｍ、傾斜面角度θ１およびθ２が１８．０°、Ｒ部の半径Ｒが０．３ｍｍの製品ウェーハを製造しようとする場合について説明する。
通常、面取り形状を測定している工程管理や出荷検査のための測定機は一般的な透過光方式を採用しており、取り込まれた画像に２値化画像処理を施している。
面取り形状の測定アルゴリズム、特にθ値を設定する条件は、面取り傾斜面と表面または裏面との境界Ａからの距離が、Ｘ１長さまたはＸ２長さの１０％（点Ｂ）と３０％（点Ｃ）の２点間を結ぶ直線、もしくは２点間のベストフィットで決定される直線を元にする。
図７に示すように製品ウェーハで要求されるＸ１（Ｘ２）長さが０．３４２ｍｍの場合、面取り工程でのアズスライスウェーハにおいて規定されるＸ１（Ｘ２）長さは、下記の式（１）に示す簡単な幾何学的根拠から、０．５５ｍｍ程度となる。
面取り形状の測定アルゴリズム、特にθ値を設定する条件は、面取り傾斜面と表面または裏面との境界Ａからの距離が、Ｘ１長さまたはＸ２長さの１０％（点Ｂ）と３０％（点Ｃ）の２点間を結ぶ直線、もしくは２点間のベストフィットで決定される直線を元にする。
図７に示すように製品ウェーハで要求されるＸ１（Ｘ２）長さが０．３４２ｍｍの場合、面取り工程でのアズスライスウェーハにおいて規定されるＸ１（Ｘ２）長さは、下記の式（１）に示す簡単な幾何学的根拠から、０．５５ｍｍ程度となる。
Ｒ部において、半径Ｒが０．３ｍｍの場合、Ｒ部と斜面部の境界点Ｄは、Ｂ−Ｃ間の外側に位置するため、原理的にはアズスライス段階と最終段階のウェーハ面取り形状のうち、θ１、θ２とＸ３は変化しない。
ところが、前述のように、液浸ステッパーを採用するような場合、より短いＸ１、Ｘ２長さの形状が要求される。具体例としてＸ１、Ｘ２長さで０．２５ｍｍ程度と、比較的短い場合について、同様の検討を行った。
目標となる製品ウェーハのＸ１長さおよびＸ２長さを０．２４２ｍｍとすると、厚さ０．９１ｍｍのアズスライスウェーハでは、式（１）に示した幾何学的根拠からＸ１（Ｘ２）長さが０．４５ｍｍとなり、厚さ７７５μｍ（０．７７５ｍｍ）となる製品ウェーハで予測されるＸ１長さおよびＸ２長さは、０．２４ｍｍ程度となる。Ｒが０．３ｍｍの場合、Ｒ部と斜面部の境界点Ｄは、Ｂ−Ｃ間の内側に位置するため、θ１およびθ２を決定する直線は、設計時の直線から約３°ずれる。さらに、θ１およびθ２を元に算出するＸ３値も設計値に比べ、０．０２６ｍｍ小さくなる（図８参照）。通常、要求される面取り形状寸法ばらつきは±０．０３〜０．０４ｍｍ程度であるため、通常は上記のような寸法のズレは面取り用砥石の再設計と再作製が必要となるほど大きなズレとなる。
すなわち、前述のように、面取り形状を測定する測定機は透過光方式を採用しているため、Ｘ１およびＸ２が比較的短い場合、そのアルゴリズムに起因する測定ズレが起きやすい。具体的には、本来傾斜直線部の傾きをθ１（θ２）として計測されるべきものが、Ｒ部を含んで計測されるため、得られるθ１およびθ２の値は大きい方向へずれる場合があり、さらに、この場合には、θ１やθ２を元に算出するＸ３の値も連動して短くなるということが分かった。
（実験例）
これらの現象を確認するために、Ｘ１長さおよびＸ２長さが０．２４ｍｍ程度の場合について実際にウェーハを製造し、アズスライスウェーハの面取り形状を測定したデータと、製造された製品ウェーハの面取り形状を測定したデ―タを表１に示す。
これらの現象を確認するために、Ｘ１長さおよびＸ２長さが０．２４ｍｍ程度の場合について実際にウェーハを製造し、アズスライスウェーハの面取り形状を測定したデータと、製造された製品ウェーハの面取り形状を測定したデ―タを表１に示す。
表１の結果より、上記の現象、すなわち、アズスライスウェーハの面取りの時点では、面取り形状は目標とした面取り形状の範囲に入っているが、製品ウェーハの面取り形状の寸法が目標とした面取り形状の寸法から大きくずれる現象が確認された。
なお、面取り形状測定条件において、点Ｂと点Ｃの距離を縮めれば（例えば、点ＣをＸ１長さまたはＸ２長さの２０％の点とする）、Ｒ部分によるエラー分は少なく出来るが、その一方で、傾斜面の角度等の測定精度が低下してしまう。その結果、面取り形状の合わせ込みは却って困難になる。
そこで、本発明者らは、これらの知見に基づき鋭意実験及び検討を行ったところ、予め、製品ウェーハと同じ厚さのダミーウェーハを用いて面取り処理した後にこのダミーウェーハの面取り形状を測定して目標となる面取り形状との差を評価して面取り用砥石の形状を補正すれば、従来と比べて短期間で目標となる面取り形状を有する製品ウェーハを製造できることを見出し、本発明を完成させた。
以下、本発明について図面を参照してさらに具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明にかかるウェーハの製造方法の第一の実施形態の一例を示すフロー図である。本発明の第一の実施形態の概略は以下に示す通りである。
図１は、本発明にかかるウェーハの製造方法の第一の実施形態の一例を示すフロー図である。本発明の第一の実施形態の概略は以下に示す通りである。
まず、工程（ａ）において、目標とする製品規格の面取り形状が記されている図面を用意する。
この図面には例えば寸法として、前述の図６のように、ウェーハ表面側の面取り幅Ｘ１、ウェーハ裏面側の面取り幅Ｘ２、ウェーハ表面と表面側傾斜面のなす角度θ１、ウェーハ裏面と裏面側傾斜面のなす角度θ２、ウェーハ表面側傾斜面の延長線とウェーハ裏面側傾斜面の延長線と、端面鉛直線との交点間距離をＸ３、ウェーハ表裏面の略円弧部であるＲ部分、それぞれＲ１、Ｒ２が定義されている。
このような目標となる製品の面取り形状は、ウェーハの使用目的等に応じて予め規格によって決められる。
この図面には例えば寸法として、前述の図６のように、ウェーハ表面側の面取り幅Ｘ１、ウェーハ裏面側の面取り幅Ｘ２、ウェーハ表面と表面側傾斜面のなす角度θ１、ウェーハ裏面と裏面側傾斜面のなす角度θ２、ウェーハ表面側傾斜面の延長線とウェーハ裏面側傾斜面の延長線と、端面鉛直線との交点間距離をＸ３、ウェーハ表裏面の略円弧部であるＲ部分、それぞれＲ１、Ｒ２が定義されている。
このような目標となる製品の面取り形状は、ウェーハの使用目的等に応じて予め規格によって決められる。
次に、工程（ｂ）において、工程（ａ）で用意した図面に基づいて面取り用砥石を設計、作製する。ここで設計、作製される面取り用砥石は、ウェーハを所定の形状に面取りできるものであればどのような形状であり、どのような動作によって面取りするものであってもよいが、例えば、以下のようなものとすれば、比較的簡単な形状で単純な動作によりウェーハを面取りすることができるので好ましい。
一つは、図９に示すような総型溝１２を有する面取り用砥石１１である（図９（ａ））。
このような面取り用砥石１１を回転させながら、水平方向に保持され、回転するウェーハＷに対して、横方向から押しつける（図９（ｂ））ことによってその形状を転写してウェーハＷの面取りを行う（図９（ｃ））。
このような面取り用砥石１１を回転させながら、水平方向に保持され、回転するウェーハＷに対して、横方向から押しつける（図９（ｂ））ことによってその形状を転写してウェーハＷの面取りを行う（図９（ｃ））。
もう一つは、図１０に示すような円筒状の外周刃回転砥石１６である。
自転可能な吸着ステージＳに保持されるウェーハＷと該ウェーハ端面を面取りする円筒状の外周刃回転砥石１６が、機上でウェーハＷの厚さ方向及び直径方向に相対的に独立に可動制御可能とし、かつ各々の可動距離を制御することにより、所望の面取り形状とすることができる。
このような円筒状の外周刃回転砥石を、回転させながら、例えば、図１１の点線のように外周刃回転砥石１６の中心を動かすことによってウェーハＷを面取りすることができる。
自転可能な吸着ステージＳに保持されるウェーハＷと該ウェーハ端面を面取りする円筒状の外周刃回転砥石１６が、機上でウェーハＷの厚さ方向及び直径方向に相対的に独立に可動制御可能とし、かつ各々の可動距離を制御することにより、所望の面取り形状とすることができる。
このような円筒状の外周刃回転砥石を、回転させながら、例えば、図１１の点線のように外周刃回転砥石１６の中心を動かすことによってウェーハＷを面取りすることができる。
なお、面取り用砥石としては、メタル砥石、レジン砥石等、種々の材料を用いることができるが、後述するように、機上で面取り用砥石の形状補正を行う場合等には、該形状補正を行いやすい材料からなる砥石、例えばレジン砥石とすることが好ましい。
次に、工程（ｃ）において、最終的に製造される製品ウェーハと同等の厚さのダミーウェーハを準備する。製品ウェーハの厚さは、前述のように予め規格によって決まっている。
また、アズスライスウェーハから製品ウェーハとなるには、平坦化処理、エッチング、研磨等の工程を経る必要があり、これらの工程によって徐々に薄くなる。したがって、工程（ｃ）において用意されるダミーウェーハは、アズスライスウェーハよりも薄い製品ウェーハの厚さと同じものである。ここで平坦化処理は、ラッピングや平面研削等、従来より行われるいずれのものをも含み、これらは、択一的に行われてもよいし、２種以上の処理が行われてもよく、都合により決定すればよい。
また、アズスライスウェーハから製品ウェーハとなるには、平坦化処理、エッチング、研磨等の工程を経る必要があり、これらの工程によって徐々に薄くなる。したがって、工程（ｃ）において用意されるダミーウェーハは、アズスライスウェーハよりも薄い製品ウェーハの厚さと同じものである。ここで平坦化処理は、ラッピングや平面研削等、従来より行われるいずれのものをも含み、これらは、択一的に行われてもよいし、２種以上の処理が行われてもよく、都合により決定すればよい。
次に、工程（ｄ）において、工程（ｂ）で設計、作製した面取り用砥石を用いて、工程（ｃ）で準備した製品ウェーハと同等の厚さのダミーウェーハについて、面取り処理を行う。ここで行う面取り処理は、ウェーハの厚さが、最終的な製品ウェーハと同等である以外は通常の方法と同様に行われる。
次に、工程（ｅ）において、面取りしたダミーウェーハについて面取り形状の測定を行う。この面取り形状の測定には、前述の、透過光方式を採用し、取り込まれた画像に２値化画像処理を施した上で面取り形状の各寸法を導出する測定法を用いることが簡便であり好ましいが、他の種々の測定法で測定されたものであってもウェーハの面取り部の形状が測定できれば本発明は問題無く適用できる。
次に、工程（ｆ）において、面取り形状の評価を行う。目標とした面取り形状とのズレとして許容できる範囲としては、例えば、θ１およびθ２については±２°、Ｘ３については±０．０３ｍｍとすることができるが、これに限定されるものではない。
工程（ｆ）において、θ１およびθ２、Ｘ３等の寸法が目標とした面取り形状と比べて許容される範囲内であれば、工程（ｈ）の製品処理工程へと移行する。
一方、θ１およびθ２、Ｘ３等の寸法が規格から外れているようであれば、工程（ｇ）の面取り用砥石の補正を行う。
一方、θ１およびθ２、Ｘ３等の寸法が規格から外れているようであれば、工程（ｇ）の面取り用砥石の補正を行う。
工程（ｇ）の面取り用砥石の補正工程では、θ値とＸ３値等のズレ分を勘案して再度面取り用砥石の形状設計し、作製しても構わないが、機上において面取り用砥石の形状を補正すれば、さらに短期間で所望の面取り形状とすることができる。そして、このような機上における面取り用砥石の形状の補正は、例えば、以下のような機上に形状補正機能を備えた面取り装置を用いることによって実現できる。
東精エンジニアリング社製面取り装置Ｗ−ＧＭ−５２００は、機上で面取り用砥石の形状を作り込むツルーイング機能を有している（図１２、図１３）。この装置のツルーイング機能とは、メタル＃３００〜６００で成るマスター砥石２２によりツルーイングされたＧＣ＃３００程度の砥粒を含む樹脂製ツルアー２１を用いて、レジン材とダイヤモンド＃１５００〜３０００から成る面取り用砥石１１の総型溝の形状を補正することができるものである。
このとき、図１２に示すように、ツルアー２１と面取り用砥石１１を当接させている間に両者を相対的に上下揺動させることによって、面取り用砥石１１の溝の幅を調節することができる。
また、図１３に示すように、マスター砥石２２とツルアー２１を当接させている間に両者を相対的に上下揺動することによって、ツルアー２１の形状を調節して、このツルアー２１を用いて面取り用砥石１１をツルーイングすることもできる。
また、図１３に示すように、マスター砥石２２とツルアー２１を当接させている間に両者を相対的に上下揺動することによって、ツルアー２１の形状を調節して、このツルアー２１を用いて面取り用砥石１１をツルーイングすることもできる。
なお、工程（ｂ）で円筒状の外周刃回転砥石を用意した場合は、面取り用砥石の形状補正を行うとともに、円筒状の外周刃回転砥石の中心の移動軌跡を規定する数値制御のプログラムの補正を行うことによっても機上で面取り形状の合わせ込みを行うことができる。
このようにして面取り用砥石の補正を行った後、工程（ｄ）〜（ｆ）を再度行って、製品ウェーハと同等の厚さのダミーウェーハを面取りし、面取り形状を評価する。
そして、工程（ｆ）で面取り形状評価を行った結果、規格に十分に合っていれば工程（ｈ）の、実際に製品ウェーハを製造する製品処理へと移行する。
この製品処理工程では、まず、上記の工程で作製及び補正された面取り用砥石を用いて、アズスライスウェーハを面取りする。次に、通常の方法に従って平坦化処理、エッチング、研磨等の処理が行われ、製品ウェーハとなる。
この製品処理工程では、まず、上記の工程で作製及び補正された面取り用砥石を用いて、アズスライスウェーハを面取りする。次に、通常の方法に従って平坦化処理、エッチング、研磨等の処理が行われ、製品ウェーハとなる。
以上のような工程を経て製造されたウェーハは、その面取り形状が、目標とした面取り形状の規格寸法に十分に合致したものとなる。
そして、本発明のウェーハの製造方法によれば、ダミーウェーハとして製品ウェーハと同等の厚さのダミーウェーハを用いるので、直接的に面取り形状の合わせ込みができる。その結果、より短期間で正確に面取り用砥石の補正をすることができる。
そして、本発明のウェーハの製造方法によれば、ダミーウェーハとして製品ウェーハと同等の厚さのダミーウェーハを用いるので、直接的に面取り形状の合わせ込みができる。その結果、より短期間で正確に面取り用砥石の補正をすることができる。
本発明の第二の実施形態では、第一の実施形態における図１の工程（ｈ）の製品処理に移行する前に、製造する製品ウェーハの製造管理値として、面取り狙い値を設定する。第二の実施形態について、図２にその概略の一例を示した。本発明の第二の実施形態の概略は以下に示す通りである。
図２の工程（ａ´）から（ｇ´）までは、図１の工程（ａ）から（ｇ）までと同一である。
工程（ｆ´）で面取り形状評価を行い、規格に十分に合う面取り形状が得られたならば、工程（ｈ´）へと進む。
工程（ｆ´）で面取り形状評価を行い、規格に十分に合う面取り形状が得られたならば、工程（ｈ´）へと進む。
工程（ｈ´）において、実際に製品処理において投入されるアズスライスウェーハと同等の厚さのダミーウェーハ（アズスライスダミーウェーハ）を準備する。このダミーウェーハとしては、アズスライスウェーハそのものであってもよいが、これに限定されるものではなく、アズスライスウェーハと同一の材料であり、同等の厚さであればどのような処理を受けたウェーハでもよい。
次に、工程（ｉ´）において、工程（ｈ´）準備したダミーウェーハを、工程（ｆ´）の評価で合格した面取り用砥石を用いて工程（ｄ´）（あるいは図１の工程（ｄ））と同様に面取り処理を行う。
次に、工程（ｊ´）において、ダミーウェーハに平坦化処理等をする前に工程（ｉ´）で面取りされたダミーウェーハの面取り形状を測定し、測定された値の製造する製品ウェーハの製造管理値としての面取り狙い値とする。面取り狙い値の有効数字は、例えば、製品ウェーハの厚さが０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であるような場合には、θ１、θ２では１°単位、Ｘ３では０．０１ｍｍ単位とすることが好ましい。公差は顧客要求や面取り装置の状態等によって設定するが、例えば、製品ウェーハの厚さが０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であるような場合には、θ１、θ２では±３°程度、Ｘ３では±０．０５ｍｍ程度とすることができる。
次の工程（ｋ´）の製品処理においては、この面取り狙い値が基準となり、面取り形状が適切に形成されたかどうかが判断される。
次に、工程（ｊ´）において、ダミーウェーハに平坦化処理等をする前に工程（ｉ´）で面取りされたダミーウェーハの面取り形状を測定し、測定された値の製造する製品ウェーハの製造管理値としての面取り狙い値とする。面取り狙い値の有効数字は、例えば、製品ウェーハの厚さが０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であるような場合には、θ１、θ２では１°単位、Ｘ３では０．０１ｍｍ単位とすることが好ましい。公差は顧客要求や面取り装置の状態等によって設定するが、例えば、製品ウェーハの厚さが０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であるような場合には、θ１、θ２では±３°程度、Ｘ３では±０．０５ｍｍ程度とすることができる。
次の工程（ｋ´）の製品処理においては、この面取り狙い値が基準となり、面取り形状が適切に形成されたかどうかが判断される。
以下、本発明の実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
製品ウェーハと同じ７７５μｍ厚さの単結晶シリコンウェーハをダミーウェーハとして準備し、総型溝を有する面取り用砥石１１を用いて、図１の工程（ａ）から（ｅ）までを行った。
その結果、表２中に示したように、ダミーウェーハの面取り後の形状は設計形状、すなわち目標形状に対し、θ１およびθ２値については約３°大きく、Ｘ３値については約３５μｍ小さくずれていた（図１（ｆ））。
製品ウェーハと同じ７７５μｍ厚さの単結晶シリコンウェーハをダミーウェーハとして準備し、総型溝を有する面取り用砥石１１を用いて、図１の工程（ａ）から（ｅ）までを行った。
その結果、表２中に示したように、ダミーウェーハの面取り後の形状は設計形状、すなわち目標形状に対し、θ１およびθ２値については約３°大きく、Ｘ３値については約３５μｍ小さくずれていた（図１（ｆ））。
上記のダミーウェーハ結果より、目標としたＸ３長さ６２０μｍに対し、面取り後のダミーウェーハのＸ３長さは５８５μｍと約３５μｍ短いことがわかる。そこで面取り用砥石のツルーイング時に±１７μｍの上下揺動（振幅で３４μｍ）を行う設定とし、面取り用砥石の総型溝を広げるツルーイングを行った（図１（ｇ））。このようにして補正を行った面取り用砥石を用いて再びダミーウェーハを面取りしたところ規格内の面取り形状であったので（図１（ｄ）〜（ｆ））、この補正した面取り用砥石を用いて製品処理を行った（図１（ｈ））。
その結果、表２中に示したように、製品ウェーハの面取り形状は、設計形状の範囲に収まっていた。
その結果、表２中に示したように、製品ウェーハの面取り形状は、設計形状の範囲に収まっていた。
（実施例２）
実施例１で形状が適正化された面取り用砥石で実際に製品処理を行う前に、面取り狙い値の設定を、図２に示した工程に従って以下のように行った。実施例１で補正された面取り用砥石で、９１０μｍ厚さのアズスライスウェーハをダミーウェーハとして準備し（ｈ´）、これを面取り処理した後（ｉ´）、面取り形状を測定して面取り狙い値を設定した（ｊ´）。
面取りされたアズスライスダミーウェーハの面取り形状の測定結果と、該結果より設定した面取り狙い値の例を表３に示す。
実施例１で形状が適正化された面取り用砥石で実際に製品処理を行う前に、面取り狙い値の設定を、図２に示した工程に従って以下のように行った。実施例１で補正された面取り用砥石で、９１０μｍ厚さのアズスライスウェーハをダミーウェーハとして準備し（ｈ´）、これを面取り処理した後（ｉ´）、面取り形状を測定して面取り狙い値を設定した（ｊ´）。
面取りされたアズスライスダミーウェーハの面取り形状の測定結果と、該結果より設定した面取り狙い値の例を表３に示す。
表３から明らかなように、最終的に製品ウェーハで面取り形状が規格に合致する面取り用砥石でアズスライスの厚さを有するウェーハを面取りすると、θ１、θ２が規格よりむしろシフトしていることがわかる。従来は、アズスライスの厚さを有するダミーウェーハを用い、これを面取りしたときのθ１、θ２が製品ウェーハの規格を満たすように面取り用砥石を作製していたことと大きく異なる結果となっている。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
１１…面取り用砥石、 １２…総型溝、
１６…面取り用砥石（円筒状の外周刃回転砥石）、
２１…ツルアー、 ２２…マスター砥石、
Ｗ…ウェーハ、 Ｓ…吸着ステージ。
１６…面取り用砥石（円筒状の外周刃回転砥石）、
２１…ツルアー、 ２２…マスター砥石、
Ｗ…ウェーハ、 Ｓ…吸着ステージ。
Claims (5)
- 少なくとも、インゴットをスライスしてウェーハとするスライス工程と、該インゴットからスライスされたウェーハを、面取り用砥石を用いて面取りする面取り工程と、該面取りしたウェーハに平坦化処理、エッチング、研磨のうち少なくとも１つ以上の処理をすることによって前記面取りしたウェーハよりも薄い厚さの製品ウェーハとする工程とを備えるウェーハの製造方法において、少なくとも前記面取り工程より前に、少なくとも、前記製品ウェーハと同等の厚さのダミーウェーハを前記面取り用砥石を用いて面取りし、該面取りされたダミーウェーハの面取り形状を測定し、該測定されたダミーウェーハの面取り形状に基づいて前記面取り用砥石の形状を補正する補正工程を備え、該形状を補正した面取り用砥石を用いて前記インゴットからスライスされたウェーハを面取りすることを特徴とするウェーハの製造方法。
- 前記面取り用砥石の補正は、機上において行うものであることを特徴とする請求項１に記載のウェーハの製造方法。
- 前記面取り用砥石は総型溝を有するものであり、該総型溝を前記ウェーハの周縁部に当接させて面取りすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウェーハの製造方法。
- 前記面取り用砥石が円筒状の外周刃回転砥石であり、該外周刃回転砥石が前記ウェーハの厚さ方向及び直径方向に相対的に可動して前記ウェーハを面取りすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウェーハの製造方法。
- 請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のウェーハの製造方法において、少なくとも前記補正工程の後に、前記形状を補正した面取り用砥石を用いて、前記インゴットからスライスされたウェーハと同等の厚さのダミーウェーハを面取りし、該面取りされたダミーウェーハの面取り形状を測定し、該測定されたダミーウェーハの面取り形状の寸法を、前記インゴットからスライスされたウェーハの面取り狙い値として設定することを特徴とするウェーハの製造方法。
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