JP5505334B2 - Semiconductor wafer and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、エッジ近傍の平坦度が高い半導体ウェーハ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor wafer having high flatness near an edge and a method for manufacturing the same.

DRAMやフラッシュメモリ等のデバイスの集積度が上がるとともに、材料基板である半導体ウェーハに求められる平坦度規格はますます厳しくなっている。特に、半導体ウェーハ外周部の平坦度が半導体素子の歩留まりに大きく影響している。   As the degree of integration of devices such as DRAMs and flash memories increases, the flatness standards required for semiconductor wafers as material substrates are becoming stricter. In particular, the flatness of the outer periphery of the semiconductor wafer greatly affects the yield of semiconductor elements.

近年、微細化が進むにつれ、半導体ウェーハの外周まで平らな形状が求められるようになり、エッジ近傍の平坦度を評価するため、ROA(Roll Off Amount、ロールオフ量、エッジロールオフ量ともいう)やESFQR(Edge Site Flont least sQuare Range)といった指標が使用されている。ROAやESFQRは、いずれも半導体ウェーハの外周ダレ量(エッジロールオフ)を示すパラメータである。   In recent years, as miniaturization progresses, a flat shape is required to the outer periphery of a semiconductor wafer, and ROA (also called Roll Off Amount, roll-off amount, edge roll-off amount) is used to evaluate the flatness near the edge. And ESFQR (Edge Site Front square Range). ROA and ESFQR are parameters indicating the amount of sag (edge roll-off) of the semiconductor wafer.

一般的なROAの定義を図16を参照して説明する。図16中の横軸は半導体ウェーハの外周端からの距離を示し、縦軸はウェーハ表面の形状の変位量を示す。一般的に、ROAとは、半導体ウェーハ裏面を平面に矯正した状態で半導体ウェーハ表面の傾きを補正した上で、半導体ウェーハ外周から3〜6mmの平坦な領域(図16中rからrの間)を基準とし、外周端から0.5mmや1mm(図16中、半導体ウェーハ外周端からの距離をrで示している)の箇所の、上記基準からの形状変位量の変化dをダレ量として示すものである。rよりも外周端側を外周除外領域(周辺部除外領域ともいい、平坦度規格の適用範囲外とする部位のウェーハ外周端からの距離をいう)ともいう。 A general ROA definition will be described with reference to FIG. The horizontal axis in FIG. 16 indicates the distance from the outer peripheral edge of the semiconductor wafer, and the vertical axis indicates the amount of displacement of the shape of the wafer surface. In general, ROA is a flat region of 3 to 6 mm from the outer periphery of a semiconductor wafer (from r 1 to r 2 in FIG. 16) after correcting the inclination of the surface of the semiconductor wafer with the back surface of the semiconductor wafer corrected to a flat surface. The change d in the amount of displacement of the shape from the reference at the position 0.5 mm or 1 mm from the outer peripheral edge (the distance from the outer peripheral edge of the semiconductor wafer is indicated by r 0 in FIG. 16). It is shown as a quantity. The outer peripheral end side from r 0 is also referred to as an outer peripheral exclusion region (also referred to as a peripheral exclusion region, which is a distance from a wafer outer peripheral portion that is outside the applicable range of the flatness standard).

また、一般的なESFQRの定義を図17を参照して説明する。図17(a)は半導体ウェーハの上面図を示し、その外周部が72個の矩形領域に分割されているところが示されている。図17(b)はその矩形領域の一個を拡大した図であり、図17(b)中に示されるように、矩形領域は外周端から直径方向に伸びる35mmの直線Lと、半導体ウェーハ外周部の周方向5°に相当する弧Lにより囲まれており、外周端から直径方向に1mmLの領域は含まれない。ここでESFQRとは、この矩形領域のSFQR値(領域内最小二乗面からの最大変位量)である。ROA及びESFQRの両者とも数値絶対値が小さい方がダレ量の少ないことを示す。Lに示される外周端側を外周除外領域(周辺部除外領域ともいい、平坦度規格の適用範囲外とする部位のウェーハ外周端からの距離をいう)ともいう。 A general ESFQR definition will be described with reference to FIG. FIG. 17A shows a top view of the semiconductor wafer, and shows that the outer periphery is divided into 72 rectangular regions. FIG. 17 (b) is an enlarged view of the one of the rectangular regions, as shown in FIG. 17 (b), the rectangular area and the straight line L 2 of 35mm which extend from an outer peripheral end in the radial direction, the semiconductor wafer periphery The region is surrounded by an arc L 1 corresponding to 5 ° in the circumferential direction of the portion, and does not include a region of 1 mm L 3 in the diameter direction from the outer peripheral end. Here, ESFQR is the SFQR value (maximum displacement from the least square surface in the region) of this rectangular region. In both ROA and ESFQR, the smaller the absolute value, the smaller the amount of sagging. The outer peripheral end side shown in L 3 (also called edge exclusion, refers to the distance from the wafer outer peripheral end of the site outside the scope of flatness standard) outer peripheral excluded region as referred to.

半導体基板材料として用いられるシリコンウェーハの製造方法は、一般にチョクラルスキー(Czochralski;CZ)法等を使用して単結晶インゴットを製造する結晶成長工程と、この単結晶インゴットをスライスし、ウェーハを加工するウェーハ加工工程とを経る。このウェーハ加工工程は、より細分化すると、単結晶インゴットをスライスして薄円板状の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ウェーハの割れ、欠けを防止するためにその外周部を面取りする面取り工程と、このウェーハを平坦化するラッピング工程又は研削工程と(平坦化工程)、そのウェーハ表面及び裏面のうち少なくとも一方を鏡面化する研磨工程と、研磨されたウェーハを洗浄して、これに付着した研磨剤や異物を除去する洗浄工程とからなるのが通常である。また、上記表裏面の研磨工程に前後して、面取り部研磨工程が付加されることもある。   A method for manufacturing a silicon wafer used as a semiconductor substrate material is generally a crystal growth process for manufacturing a single crystal ingot using the Czochralski (CZ) method or the like, and slicing the single crystal ingot to process the wafer. Through the wafer processing process. In this wafer processing process, when further subdivided, a slicing process for slicing a single crystal ingot to obtain a thin disk-shaped wafer, and its outer peripheral portion to prevent cracking and chipping of the wafer obtained by the slicing process. A chamfering process for chamfering, a lapping process or a grinding process for flattening the wafer (planarization process), a polishing process for mirroring at least one of the front and back surfaces of the wafer, and cleaning the polished wafer. In general, it comprises a cleaning step for removing abrasives and foreign matters adhering to the surface. Further, a chamfered portion polishing step may be added before and after the front and back surface polishing steps.

これらの工程のうち、研磨工程ではいろいろな形態の研磨方式があるが、直径300mm以上のような大直径のシリコンウェーハの鏡面研磨方法は、ラッピング加工のように両面を同時に鏡面化する両面研磨方式と片面を研磨するCMP(化学的機械研磨)方式とが採用されている。これらの研磨においては、ウェーハ外周部に加わる仕事量が中心部と比較して大きくなるため、外周ダレが生じ、さらにウェーハの直径が大きくなると外周ダレが発生しやすくなる。外周ダレはウェーハ表面と面取り部の境界付近の変化が特に大きく、具体的にはエッジから0.5〜1mmの間で大きく変化しており、外周から1mmの点を測定エリアとして含むROAやESFQRの値を悪くしている。このような外周ダレは、研磨布の変形による研磨圧力の増加が原因であり、クロス変形による影響を低減する為、リテーナー機構を持つ研磨ヘッドを使用したり(特許文献1)、クロス物性を変化させたり等の改善が行われている。   Among these processes, there are various types of polishing systems in the polishing process, but the mirror polishing method for large diameter silicon wafers with a diameter of 300 mm or more is a double-side polishing system in which both sides are mirrored simultaneously like lapping. And a chemical mechanical polishing (CMP) method for polishing one side. In these polishings, the amount of work applied to the outer peripheral portion of the wafer is larger than that of the central portion, so that outer peripheral sagging occurs, and further, when the diameter of the wafer increases, outer peripheral sagging tends to occur. The outer periphery sag is particularly large near the boundary between the wafer surface and the chamfer, and specifically changes greatly between 0.5 to 1 mm from the edge. ROA or ESFQR includes a point 1 mm from the outer periphery as a measurement area. The value of is bad. Such peripheral sagging is caused by an increase in polishing pressure due to deformation of the polishing cloth. In order to reduce the influence of cloth deformation, a polishing head having a retainer mechanism is used (Patent Document 1), or the cloth physical properties are changed. Improvements have been made.

特開平8−257893号公報JP-A-8-257893

従来のように、リテーナー機構を持つ研磨ヘッドを使用した場合、ウェーハの外周ダレを抑制する効果が期待できるが、研磨布にリテーナーリングを押し当て、クロスを圧縮変形させながら研磨を行うため、スラリー供給不足やクロス表面のダメージにより、研磨後のウェーハに表面欠陥が発生したり、クロスライフが短くなったりという問題があった。また、表面欠陥が発生しないようなやわらかい研磨布を使用した場合は、リテーナー機構を持つ研磨ヘッドでも、原理上改善には限界があった。更に、リテーナー機構を持つ研磨ヘッドは、機構が複雑なため、コスト上昇の要因となっていた。また、クロス変形が少ない硬質の研磨布を用いて外周ダレを改善する場合、スラリーの保持力低下によるクロス目詰まりや表面スクラッチ,微小欠陥の発生など、外周ダレ以外のウェーハ品質との両立が難しく、製品歩留まり低下の要因となっていた。   When a polishing head with a retainer mechanism is used as in the past, the effect of suppressing the peripheral sag of the wafer can be expected, but since the retainer ring is pressed against the polishing cloth and the cloth is compressed and deformed, the slurry is polished. Due to insufficient supply or damage to the cloth surface, surface defects may occur on the polished wafer, or the cross life may be shortened. Further, when a soft polishing cloth that does not cause surface defects is used, even a polishing head having a retainer mechanism has a limit in terms of improvement in principle. Further, the polishing head having the retainer mechanism is a cause of cost increase because the mechanism is complicated. In addition, when using a hard polishing cloth with little cross deformation to improve peripheral sag, it is difficult to achieve compatibility with wafer quality other than peripheral sag, such as cross clogging, surface scratches, and micro defects due to reduced slurry retention. The product yield was a factor.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、半導体ウェーハ外周部の面取り幅及びウェーハの直径を調節することで、半導体ウェーハの主面と面取り部の境界位置を外周端側へ移動させる事ができ、これにより生産上のコスト増加要因をともなわず、チップやカケなどの不良の発生を抑制して、半導体ウェーハの外周ダレ(ROA及びESFQR)が所望値内に改善された半導体ウェーハ及びそのような半導体ウェーハを製造する方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and by adjusting the chamfering width and the wafer diameter of the outer peripheral portion of the semiconductor wafer, the boundary position between the main surface and the chamfered portion of the semiconductor wafer is adjusted to the outer peripheral end side. As a result, the occurrence of defects such as chips and chips has been suppressed without causing production cost increase factors, and the peripheral sag (ROA and ESFQR) of the semiconductor wafer has been improved within the desired value. It is an object to provide a semiconductor wafer and a method for manufacturing such a semiconductor wafer.

また、今後、半導体ウェーハのエッジの除外領域を現状の1mmよりも更に小さくする要求があったとしても、研磨条件、研磨装置等を変更することなく現状の面品質を維持したまま外周ダレのみを改善可能とする半導体ウェーハ及びそのような半導体ウェーハを製造する方法を提供することを目的とする。   In addition, even if there is a request to make the excluded area of the edge of the semiconductor wafer smaller than the current 1 mm in the future, only the outer circumference sag is maintained while maintaining the current surface quality without changing the polishing conditions and the polishing apparatus. It is an object of the present invention to provide a semiconductor wafer that can be improved and a method for manufacturing such a semiconductor wafer.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、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し、面取り部を形成する面取り工程と、
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、
前記研磨工程では、ROA及びESFQRの規格に応じて、所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲、前記面取り部の面取り幅が50μm以上250μm以下の範囲で調節した前記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ことを特徴とする半導体ウェーハの製造方法を提供する。
The present invention was made in order to solve the above problems, and a slicing step of slicing a single crystal ingot to obtain a semiconductor wafer;
Chamfering the outer periphery of the semiconductor wafer obtained by the slicing step, and forming a chamfered portion; and
A planarization step of planarizing the chamfered semiconductor wafer;
A method of manufacturing a semiconductor wafer, comprising a polishing step of polishing at least one of the main surfaces of the planarized semiconductor wafer,
In the polishing step, the flattened semiconductor wafer adjusted in a range of a diameter 0.3 mm or less larger than a desired diameter and a chamfer width of the chamfered portion in a range of 50 μm or more and 250 μm or less according to the ROA and ESFQR standards. A method of manufacturing a semiconductor wafer is provided, wherein at least one of the main surfaces of the semiconductor wafer is polished.

このように、求められるROA及びESFQRの規格に応じて、研磨工程前の半導体ウェーハを所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲、前記面取り部の面取り幅が50μm以上250μm以下の範囲で調節することにより、半導体ウェーハの主面と面取り部の境界位置を外周端側へ移動させる事ができ、これにより、従来の半導体ウェーハ製造工程を大きく変えることなく、生産コストの増加を伴わずに、かつチップやカケ等の不良の発生を抑制して、面取り形状の変更のみにより、外周部の平坦性が優れた半導体ウェーハを製造することができる。   As described above, according to the required ROA and ESFQR standards, the semiconductor wafer before the polishing step is in a range of a diameter that is 0.3 mm or less larger than a desired diameter, and the chamfer width of the chamfered portion is in a range of 50 μm or more and 250 μm or less. By adjusting, it is possible to move the boundary position between the main surface and chamfered portion of the semiconductor wafer to the outer peripheral end side, so that the production cost is not increased without greatly changing the conventional semiconductor wafer manufacturing process. In addition, it is possible to manufacture a semiconductor wafer with excellent flatness of the outer peripheral portion only by changing the chamfered shape while suppressing the occurrence of defects such as chips and chips.

すなわち、本発明ではスライス工程、面取り工程、平坦化工程を経て、上記範囲で半導体ウェーハの直径を増大させ、かつ面取り幅を短くすることで、半導体ウェーハの主面と面取り部の境界位置を外側に移動させることが可能となり、境界位置が外側に移動した分に応じてROA及びESFQRを改善させることが可能となる。   That is, in the present invention, through the slicing step, the chamfering step, and the flattening step, the diameter of the semiconductor wafer is increased within the above range and the chamfer width is shortened, so that the boundary position between the main surface and the chamfered portion of the semiconductor wafer is outside. ROA and ESFQR can be improved according to the amount of movement of the boundary position to the outside.

また、前記研磨工程では、ROA及びESFQRの規格に応じて、所望の直径よりも0.05mm以上0.2mm以下大きい直径の範囲で調節した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ことが好ましい。   Further, in the polishing step, at least one of the main surfaces of the flattened semiconductor wafer adjusted in the range of 0.05 mm or more and 0.2 mm or less larger than the desired diameter is polished according to the ROA and ESFQR standards. It is preferable to do.

このように、より小さい範囲で直径を大きくすることで厳しいROA及びESFQRの規格を満たしながら、エッジハンドリング装置の調整など、製造装置調整に伴うコストの上昇を抑えることができる半導体ウェーハの製造方法となり好ましい。   As described above, by increasing the diameter in a smaller range, the semiconductor wafer manufacturing method can suppress the increase in cost associated with the adjustment of the manufacturing apparatus such as the adjustment of the edge handling apparatus while satisfying the strict ROA and ESFQR standards. preferable.

さらに、前記研磨工程では、ROA及びESFQRの規格に応じて、面取り部の面取り幅が50μm以上200μm以下の範囲で調節した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ことが好ましい。   Further, in the polishing step, it is preferable to polish at least one of the main surfaces of the flattened semiconductor wafer whose chamfered width of the chamfered portion is adjusted in the range of 50 μm or more and 200 μm or less according to the ROA and ESFQR standards.

このように、半導体ウェーハの外周端から主面と面取り部の傾斜面との境界までの幅(本明細書中では、この幅を単に「面取り幅」とも呼ぶ。また、一般に「面幅」と呼ばれることがある。)を50μm以上200μm以下の範囲で調節するだけで、より厳しいROA及びESFQRの規格を満たすこともでき好ましい。   As described above, the width from the outer peripheral edge of the semiconductor wafer to the boundary between the main surface and the inclined surface of the chamfered portion (in this specification, this width is also simply referred to as “chamfer width”. It is also preferable that more stringent ROA and ESFQR standards can be satisfied by simply adjusting in the range of 50 μm or more and 200 μm or less.

この方法によれば、前記ROAの規格は、外周除外領域が0.5mmの場合で200nm以下、又は、外周除外領域が1.0mmの場合で50nm以下の規格に対応することができる。   According to this method, the ROA standard can correspond to a standard of 200 nm or less when the outer periphery exclusion region is 0.5 mm, or a standard of 50 nm or less when the outer periphery exclusion region is 1.0 mm.

このように、より厳しいROAの規格に対しても、半導体ウェーハの直径の範囲及び面取り幅の範囲を調節するだけで、従来の半導体ウェーハ製造工程を大きく変えることなく、かつチップやカケ等の不良の発生を抑制して、面取り形状の変更のみにより、外周部の平坦性が優れた半導体ウェーハを製造することができる。   In this way, even with the stricter ROA standards, only the adjustment of the diameter range and chamfering width range of the semiconductor wafer does not significantly change the conventional semiconductor wafer manufacturing process, and defects such as chips and chips It is possible to manufacture a semiconductor wafer excellent in flatness of the outer peripheral portion only by changing the chamfered shape while suppressing the occurrence of the above.

さらに、前記ESFQRの規格は、研磨後の半導体ウェーハの外周1mmから35mm、角度は5°の矩形領域のESFQRaveが65nm以下の規格に対応することができる。   Further, the ESFQR standard can correspond to a standard of ESFQRave of a rectangular region having an outer periphery of 1 to 35 mm and an angle of 5 ° of the polished semiconductor wafer of 65 nm or less.

このように、より厳しいESFQRの規格に対しても、半導体ウェーハの直径の範囲及び面取り幅の範囲を調節するだけで、従来の半導体ウェーハ製造工程を大きく変えることなく、かつチップやカケ等の不良の発生を抑制して、面取り形状の変更のみにより、外周部の平坦性が優れた半導体ウェーハを製造することができる。   In this way, even with the stricter ESFQR standard, only the adjustment of the diameter range and chamfering width range of the semiconductor wafer does not significantly change the conventional semiconductor wafer manufacturing process, and defects such as chips and chips It is possible to manufacture a semiconductor wafer excellent in flatness of the outer peripheral portion only by changing the chamfered shape while suppressing the occurrence of the above.

また、本発明では、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直径は所望の直径よりも0.3mm以下大きく、前記半導体ウェーハの外周端から前記面取り部と前記主面の境界位置までの面取り幅が50μm以上250μm以下であり、前記半導体ウェーハの外周部のROAは、外周除外領域を0.5mmとして測定した場合に200nm以下であり、又は、外周除外領域を1.0mmとして測定した場合に50nm以下であり、前記半導体ウェーハの外周1mmから35mm、角度は5°の矩形領域のESFQRaveは65nm以下であることを特徴とする半導体ウェーハを提供する。
Further, in the present invention, a chamfered portion is formed on the outer peripheral portion, and at least one main surface is polished, a semiconductor wafer,
A diameter of the semiconductor wafer is 0.3 mm or less larger than a desired diameter, and a chamfer width from an outer peripheral end of the semiconductor wafer to a boundary position between the chamfered portion and the main surface is 50 μm or more and 250 μm or less. The ROA of the outer peripheral portion is 200 nm or less when measured with an outer peripheral exclusion region of 0.5 mm, or 50 nm or less when measured with an outer peripheral exclusion region of 1.0 mm, and the outer periphery of the semiconductor wafer is 1 mm to 35 mm. The semiconductor wafer is characterized in that the ESFQRave of a rectangular region having an angle of 5 ° is 65 nm or less.

このような半導体ウェーハであれば、外周部の平坦性が優れた所望値内に調節されているとともに、低コストで、チップやカケ等の不良の発生が抑制された半導体ウェーハとすることができる。   If it is such a semiconductor wafer, it can be set as the semiconductor wafer by which the flatness of the outer peripheral part was adjusted in the desired value excellent, and generation | occurrence | production of defects, such as a chip | tip and a chip, was suppressed at low cost. .

また、前記半導体ウェーハの直径は所望の直径よりも0.05mm以上0.2mm以下大きいことが好ましい。   The diameter of the semiconductor wafer is preferably 0.05 mm or more and 0.2 mm or less larger than a desired diameter.

このように、より小さい範囲で直径を大きくすることで厳しいROA及びESFQRの規格を満たしながらも、より低コストな半導体ウェーハとなり好ましい。   Thus, by increasing the diameter in a smaller range, it is preferable to achieve a lower cost semiconductor wafer while satisfying strict ROA and ESFQR standards.

さらに、前記面取り幅が50μm以上200μm以下であることが好ましい。   Further, the chamfer width is preferably 50 μm or more and 200 μm or less.

このような面取り幅の範囲であれば、より厳しいROA、ESFQRの規格を満たすことができる半導体ウェーハとなり好ましい。   Such a chamfering width range is preferable because it becomes a semiconductor wafer that can satisfy stricter ROA and ESFQR standards.

本発明による半導体ウェーハの製造方法であれば、半導体ウェーハ外周部の面取り幅及びウェーハの直径を調節することで、半導体ウェーハの主面と面取り部の境界位置を外周端側へ移動させることができ、これにより生産上のコスト増加要因をともなわず、チップやカケなどの不良の発生を抑制して、半導体ウェーハの外周ダレ(ROA及びESFQR)が所望値内に改善された半導体ウェーハを製造することができる。また、本発明によれば、外周部のROAは、外周除外領域を0.5mmとして測定した場合に200nm以下であり、又は、外周除外領域を1.0mmとして測定した場合に50nm以下であり、半導体ウェーハの外周1mmから35mm、角度は5°の矩形領域のESFQRaveは65nm以下である優れた平坦性を有する半導体ウェーハを提供することができる。   In the semiconductor wafer manufacturing method according to the present invention, the boundary position between the main surface and the chamfered portion of the semiconductor wafer can be moved to the outer peripheral end side by adjusting the chamfer width and the wafer diameter of the outer peripheral portion of the semiconductor wafer. In this way, a semiconductor wafer in which the peripheral sag (ROA and ESFQR) of the semiconductor wafer is improved within a desired value by suppressing the occurrence of defects such as chips and chips, without causing a cost increase in production. Can do. Further, according to the present invention, the ROA of the outer peripheral portion is 200 nm or less when measured with the outer periphery exclusion region being 0.5 mm, or 50 nm or less when measured with the outer periphery exclusion region being 1.0 mm, It is possible to provide a semiconductor wafer having excellent flatness with an ESFQRave of 65 nm or less in a rectangular region having an outer periphery of 1 mm to 35 mm and an angle of 5 °.

また、今後、半導体ウェーハのエッジの除外領域を現状の1mmよりも更に小さくする要求があったとしても、本発明による半導体ウェーハの製造方法であれば、デバイス加工装置の直径許容値(0.3mm以下)まで直径を拡大し、デバイス製造に影響がない面取り幅(50μm以上250μm以下)まで短面取り化することにより、研磨条件、研磨装置等を変更することなく現状の面品質を維持したまま外周ダレのみを改善することが可能となる。さらに、本方法によれば、研磨条件、研磨装置等の変更をせずに改善が出来るため、現状の面品質を維持したまま外周ダレのみを改善することが可能であり、歩留まり低下やコスト上昇も発生しない。また、面取り幅及び直径を狙った値の範囲で調節するのみであるため、工程の変更に伴う条件設定の時間やコストを抑えることが可能である。   In addition, even if there is a demand to make the excluded area of the edge of the semiconductor wafer smaller than the current 1 mm in the future, if the semiconductor wafer manufacturing method according to the present invention is used, the allowable diameter of the device processing apparatus (0.3 mm) The diameter of the chamfer is reduced to a chamfering width (50 μm or more and 250 μm or less) that does not affect device manufacturing, and the outer circumference is maintained while maintaining the current surface quality without changing polishing conditions and polishing equipment. It is possible to improve only the sagging. Furthermore, according to this method, since it is possible to improve without changing the polishing conditions, polishing apparatus, etc., it is possible to improve only the outer sag while maintaining the current surface quality, resulting in a decrease in yield and an increase in cost. Does not occur. In addition, since the chamfer width and diameter are only adjusted within the range of the targeted values, it is possible to reduce the time and cost for setting conditions associated with the process change.

本発明に係る半導体ウェーハの面取り形状を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the chamfering shape of the semiconductor wafer which concerns on this invention. 面取り幅を350μmとしたの場合の半導体ウェーハの研磨面にかかる応力分布を示すグラフである。It is a graph which shows the stress distribution concerning the grinding | polishing surface of a semiconductor wafer in case a chamfering width is 350 micrometers. 半導体ウェーハの中心から148mm(外周端から2mmの位置)と149mm(外周端から1mmの位置)の応力の差圧をそれぞれ計算し、面取り幅別にプロットしたグラフである。It is the graph which calculated the differential pressure | voltage of the stress of 148mm (position 2mm from an outer periphery end) and 149mm (position 1mm from an outer periphery end) from the center of a semiconductor wafer, respectively, and plotted according to the chamfering width. 50μm、150μm、250μm、350μm、及び450μmの面取り幅を有する半導体ウェーハを研磨し、研磨後のESFQRを測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having grind | polished the semiconductor wafer which has a chamfering width of 50 micrometers, 150 micrometers, 250 micrometers, 350 micrometers, and 450 micrometers, and measuring ESFQR after grinding | polishing. 50μm、150μm、250μm、350μm、及び450μmの面取り幅を有する半導体ウェーハを研磨し、レビュー走査電子顕微鏡JWS−3000を用いて、面取り部の微小欠陥を調査した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having grind | polished the semiconductor wafer which has a chamfering width of 50 micrometers, 150 micrometers, 250 micrometers, 350 micrometers, and 450 micrometers, and investigated the micro defect of the chamfering part using the review scanning electron microscope JWS-3000. 250μm、350μmの面取り幅を有する半導体ウェーハを研磨し、研磨後のROAを測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having grind | polished the semiconductor wafer which has a chamfering width of 250 micrometers and 350 micrometers, and measuring ROA after grinding | polishing. 図6の350μmの面取り幅を有する半導体ウェーハのグラフを、外周端側へ100μm平行移動させて、250μmの面取り幅を有する半導体ウェーハのグラフと比較した図である。FIG. 7 is a diagram comparing the graph of the semiconductor wafer having a chamfer width of 350 μm in FIG. 6 with the graph of the semiconductor wafer having a chamfer width of 250 μm by translating 100 μm to the outer peripheral end side. 面取り、平坦化、及び研磨をした後の、250μm、350μmの面取り幅を有する半導体ウェーハ外周部の形状の変位量を示すグラフである。It is a graph which shows the displacement amount of the shape of the semiconductor wafer outer peripheral part which has a chamfering width of 250 micrometers and 350 micrometers after chamfering, planarization, and grinding | polishing. 図8の350μmの面取り幅を有する半導体ウェーハのグラフを、外周端側へ100μm平行移動させて、250μmの面取り幅を有する半導体ウェーハのグラフと比較した図である。FIG. 9 is a diagram comparing the graph of the semiconductor wafer having a chamfer width of 350 μm in FIG. 8 with the graph of the semiconductor wafer having a chamfer width of 250 μm by translating 100 μm to the outer peripheral end side. 所望の直径より大きい半導体ウェーハを面取り、平坦化、及び研磨をした場合の半導体ウェーハ外周部の変位量を示すグラフである。It is a graph which shows the displacement amount of the semiconductor wafer outer peripheral part at the time of chamfering, planarizing, and grinding | polishing the semiconductor wafer larger than a desired diameter. 半導体ウェーハの直径の変化とESFQRの変化の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the change of the diameter of a semiconductor wafer, and the change of ESFQR. 半導体ウェーハの直径の変化とESFQR改善率の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the change of the diameter of a semiconductor wafer, and an ESFQR improvement rate. 実施例1と比較例の半導体ウェーハのESFQRを比較したグラフである。It is the graph which compared ESFQR of the semiconductor wafer of Example 1 and a comparative example. 実施例2と比較例の半導体ウェーハのESFQRを比較したグラフである。It is the graph which compared ESFQR of the semiconductor wafer of Example 2 and a comparative example. 実施例3と比較例の半導体ウェーハのESFQRを比較したグラフである。It is the graph which compared ESFQR of the semiconductor wafer of Example 3 and a comparative example. 半導体ウェーハにおけるROAを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating ROA in a semiconductor wafer. 半導体ウェーハにおけるESFQRを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating ESFQR in a semiconductor wafer.

以下、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、半導体ウェーハがシリコンウェーハである場合に好適であり、また、直径300mm以上のシリコンウェーハについて特に好適であり、以下では半導体ウェーハがシリコンウェーハである場合について中心に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されず、シリコンウェーハ以外の半導体ウェーハについても適用することができる。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited thereto. The present invention is suitable when the semiconductor wafer is a silicon wafer, and is particularly suitable for a silicon wafer having a diameter of 300 mm or more. Hereinafter, the case where the semiconductor wafer is a silicon wafer will be mainly described. However, this invention is not limited to these, It can apply also to semiconductor wafers other than a silicon wafer.

(半導体ウェーハ研磨面の応力分布のシミュレーション)
半導体ウェーハ研磨面の応力分布を調べるために、直径300mmの半導体ウェーハを想定し、面取り幅を0μm、100μm、200μm、250μm、350μm、及び500μmに設定して、研磨工程において半導体ウェーハの研磨面、特に外周部にかかる応力分布のシミュレーションをANSYSの構造解析を用いて行った。図2に面取り幅を350μmとした場合の半導体ウェーハの研磨面にかかる応力分布を示す。このプロファイルから、半導体ウェーハの中心から148mmの位置(外周端から2mmの位置)の応力より、149mmの位置(外周端から1mmの位置)の応力が大きく、半導体ウェーハの同一研磨面上で応力分布が不均一であることが分かる。
(Simulation of stress distribution on polished surface of semiconductor wafer)
In order to investigate the stress distribution on the polished surface of the semiconductor wafer, a semiconductor wafer having a diameter of 300 mm is assumed, and the chamfer width is set to 0 μm, 100 μm, 200 μm, 250 μm, 350 μm, and 500 μm. In particular, a stress distribution simulation on the outer periphery was performed using ANSYS structural analysis. FIG. 2 shows the stress distribution on the polished surface of the semiconductor wafer when the chamfer width is 350 μm. From this profile, the stress at the position of 149 mm (position of 1 mm from the outer edge) is larger than the stress at the position of 148 mm from the center of the semiconductor wafer (position of 2 mm from the outer edge), and the stress distribution on the same polished surface of the semiconductor wafer. It can be seen that is non-uniform.

次に、面取り幅を0μm、100μm、200μm、250μm、350μm、及び500μmの場合の応力分布のプロファイルから、半導体ウェーハの中心から148mm(外周端から2mmの位置)と149mm(外周端から1mmの位置)の応力の差圧をそれぞれ計算し、面取り幅別にプロットした結果を図3に示す。図3より、面取り幅が短くなるに従って、半導体ウェーハの中心から148mmの位置と149mmの位置の応力差が小さくなっていることが分かる。   Next, from the profile of stress distribution when the chamfer width is 0 μm, 100 μm, 200 μm, 250 μm, 350 μm, and 500 μm, 148 mm from the center of the semiconductor wafer (position 2 mm from the outer edge) and 149 mm (position 1 mm from the outer edge) FIG. 3 shows the results of the calculation of the differential pressures of the stress) and plotting by the chamfer width. FIG. 3 shows that the stress difference between the position of 148 mm and the position of 149 mm from the center of the semiconductor wafer decreases as the chamfer width decreases.

(半導体ウェーハの研磨速度)
半導体ウェーハの研磨速度は、下記式(1)のPrestonの式に示されるように、半導体ウェーハの研磨面にかかる圧力と、研磨面と研磨布の相対速度に依存することが知られている。前述した応力分布が半導体ウェーハの外周部には存在するため、外周部の研磨速度は場所によって異なる。前述の通り、面取り幅が短いほど半導体ウェーハの研磨面の外周部に対して均一な応力分布が得られるため、研磨速度も均一になり、外周ダレが改善すると考えられる。
[式(1):Prestonの式]
RR=Q/t=k・p・v
RR:研磨速度
Q :研磨量
t :研磨時間
k :比例定数
p :半導体ウェーハの研磨面にかかる圧力
v :半導体ウェーハの研磨面と研磨布の相対速度
(Semiconductor wafer polishing rate)
It is known that the polishing speed of the semiconductor wafer depends on the pressure applied to the polishing surface of the semiconductor wafer and the relative speed of the polishing surface and the polishing cloth, as indicated by the Preston equation of the following equation (1). Since the stress distribution described above exists in the outer peripheral portion of the semiconductor wafer, the polishing rate of the outer peripheral portion varies depending on the location. As described above, the shorter the chamfering width, the more uniform the stress distribution is obtained with respect to the outer peripheral portion of the polished surface of the semiconductor wafer, so that the polishing rate becomes uniform and the outer peripheral sag is improved.
[Formula (1): Preston's formula]
RR = Q / t = k · p · v
RR: Polishing speed
Q: Polishing amount
t: Polishing time
k: proportionality constant
p: Pressure applied to the polished surface of the semiconductor wafer
v: Relative speed of polishing surface of semiconductor wafer and polishing cloth

(半導体ウェーハの面取り幅とESFQRの関係)
実際に、50μm、150μm、250μm、350μm、450μmの面取り幅を有する半導体ウェーハをそれぞれ10枚ずつ研磨し、研磨後のESFQRを測定した結果を図4に示す。図4中◆は平均値を示し、面取り幅350μmの半導体ウェーハを標準として、このESFQRの平均値(ESFQRave)を100%とし、相対比(%)を示した。なお、ESFQRはKLA Tencor社のWafersightを用いて評価を行った。具体的には、前記半導体ウェーハの外周1mmから35mm、角度は5°の矩形領域のESFQRaveを評価した(図17参照)。
(Relationship between chamfer width of semiconductor wafer and ESFQR)
Actually, 10 semiconductor wafers each having a chamfer width of 50 μm, 150 μm, 250 μm, 350 μm, and 450 μm were polished, and the ESFQR after polishing was measured. FIG. In FIG. 4, ♦ indicates an average value, and a semiconductor wafer having a chamfer width of 350 μm is used as a standard, and the ESFQR average value (ESFQRave) is set to 100%, and the relative ratio (%) is indicated. In addition, ESFQR was evaluated using Wafersight of KLA Tencor. Specifically, ESFQRave of a rectangular region having an outer periphery of 1 mm to 35 mm and an angle of 5 ° was evaluated (see FIG. 17).

(研磨後の半導体ウェーハの面取り部の品質確認)
図4の結果から、面取り幅を短くする事で、ESFQRaveの値が小さくなり、外周ダレが改善していることがわかる。ESFQRは面取り幅が短いほど良くなるが、面取り幅が短くなることで外周部にカケ・クラックが発生することが懸念される。そこで、同じウェーハを用いて面取り部の品質確認を行った。全てのウェーハにカケ・クラックの発生が見られなかった。
(Quality check of chamfered part of polished semiconductor wafer)
From the result of FIG. 4, it can be seen that by reducing the chamfer width, the value of ESFQRave is reduced, and the sagging of the outer periphery is improved. The ESFQR improves as the chamfer width decreases, but there is a concern that cracks and cracks may occur in the outer peripheral portion due to the shorter chamfer width. Therefore, the quality of the chamfered part was checked using the same wafer. No cracks or cracks were observed on all the wafers.

さらに詳細に調べるために、50μm、150μm、250μm、350μm、450μmの面取り幅を有する同じ半導体ウェーハをそれぞれ10枚ずつ、日本電子株式会社の欠陥レビュー走査電子顕微鏡JWS−3000を用いて、面取り部の微小欠陥(微小エッジ欠陥数)の調査を行った。その結果を図5に示す。図5中●は平均値を示し、面取り幅350μmの半導体ウェーハを標準として、電子顕微鏡で観察できるエッジ部の欠陥数の平均値を100%とし、相対比を示した。面取り幅50μmに比べ、面取り幅250μmは微小欠陥数が少ないため、面取り部の微小欠陥の品質が求められる場合には、面取り幅は50μm以上250μm以下の範囲で広く調節されることが好ましい。   In order to investigate in more detail, 10 pieces of the same semiconductor wafer each having a chamfering width of 50 μm, 150 μm, 250 μm, 350 μm, and 450 μm, each using a defect review scanning electron microscope JWS-3000 manufactured by JEOL Ltd. We investigated minute defects (number of minute edge defects). The result is shown in FIG. In FIG. 5, ● represents an average value, and the relative value is shown with an average value of the number of defects at the edge portion that can be observed with an electron microscope as 100% with a semiconductor wafer having a chamfer width of 350 μm as a standard. Since the chamfer width of 250 μm has a smaller number of micro defects than the chamfer width of 50 μm, the chamfer width is preferably adjusted in a range of 50 μm or more and 250 μm or less when the quality of the micro defects in the chamfered portion is required.

(半導体ウェーハの面取り幅とROAの関係)
また、研磨後の半導体ウェーハのROAを評価するため、(株)コベルコ科研製LER−310Mを用いて、250μmと350μmの面取り部を有する半導体ウェーハの研磨後のROAの測定を行った。表1に外周端から0.5mm、0.7mm、1.0mmの距離にあるROAをそれぞれ示す。また、図6に250μm、350μmの面取り幅を有する半導体ウェーハを研磨し、研磨後のROAを測定した結果を示す。350μmの面取り部を有する半導体ウェーハと250μmを比べると、ROAは外周から1mmの地点では11nmの違い(改善率20%)であるが、外周から0.7mmの位置では47nm(改善率34%)、外周から0.5mmの位置では229nm(改善率54%)と、外周に近いほど差が大きくなり、ROAの改善率も大きくなった。また、図7には図6の350μmの面取り幅を有する半導体ウェーハのグラフを、外周端側へ100μm平行移動させて、250μmの面取り幅を有する半導体ウェーハのグラフと比較したものを示す。250μmのROAの値を100μmシフトさせて350μmのデータと合わせてプロットすると、ほぼ同じ線上になっていることが分かる。なお、図6、7中の◆印と■印は、それぞれ面取り幅が350μmの半導体ウェーハと250μmのときの半導体ウェーハを示す。
(Relationship between chamfer width of semiconductor wafer and ROA)
Moreover, in order to evaluate ROA of the semiconductor wafer after polishing, ROA after polishing of the semiconductor wafer having chamfered portions of 250 μm and 350 μm was measured using LER-310M manufactured by Kobelco Research Institute. Table 1 shows each ROA at a distance of 0.5 mm, 0.7 mm, and 1.0 mm from the outer peripheral edge. FIG. 6 shows the result of polishing a semiconductor wafer having a chamfer width of 250 μm and 350 μm and measuring the ROA after polishing. When comparing a semiconductor wafer with a chamfered portion of 350 μm and 250 μm, ROA is 11 nm different at a point 1 mm from the outer periphery (improvement rate 20%), but 47 nm (an improvement rate 34%) at a position 0.7 mm from the outer periphery. In the position of 0.5 mm from the outer periphery, the difference was larger as the distance from the outer periphery was 229 nm (54% improvement rate), and the ROA improvement rate was also increased. FIG. 7 shows a graph of the semiconductor wafer having a chamfering width of 350 μm in FIG. 6 compared with the graph of the semiconductor wafer having a chamfering width of 250 μm by translating 100 μm to the outer peripheral end side. When the ROA value of 250 μm is shifted by 100 μm and plotted together with the data of 350 μm, it can be seen that they are almost on the same line. 6 and 7 indicate the semiconductor wafer having a chamfer width of 350 μm and the semiconductor wafer having a chamfer width of 250 μm, respectively.

Figure 0005505334
Figure 0005505334

面取り、平坦化、及び研磨をした後の、250μm、350μmの面取り幅を有する半導体ウェーハ外周部の形状を図8に示す。縦軸は面取り、平坦化、及び研磨後の変位量を示す。また、図9には図8の350μmの面取り幅を有する半導体ウェーハのグラフを、外周端側へ100μm平行移動させて、250μmの面取り幅を有する半導体ウェーハのグラフと比較したものを示す。図6と図7の関係と同様に、図8中の250μmと350μmのプロファイルは類似する形状となっており、面取り幅350μmのときのグラフを100μmシフトさせると、面取り幅250μmのときのグラフと同じ線上になることが分かる。なお、図8、9中の◆印と■印は、それぞれ面取り幅が350μmの半導体ウェーハと250μmのときの半導体ウェーハを示す。   FIG. 8 shows the shape of the outer peripheral portion of the semiconductor wafer having chamfer widths of 250 μm and 350 μm after chamfering, planarization, and polishing. The vertical axis represents the amount of displacement after chamfering, flattening, and polishing. FIG. 9 shows a graph of the semiconductor wafer having a chamfer width of 350 μm in FIG. 8 compared with the graph of the semiconductor wafer having a chamfer width of 250 μm after being translated by 100 μm to the outer peripheral end side. Similar to the relationship between FIGS. 6 and 7, the 250 μm and 350 μm profiles in FIG. 8 have similar shapes. If the graph when the chamfer width is 350 μm is shifted by 100 μm, the graph when the chamfer width is 250 μm You can see that they are on the same line. 8 and 9, the ♦ and ■ marks indicate a semiconductor wafer having a chamfer width of 350 μm and a semiconductor wafer having a chamfer width of 250 μm, respectively.

以上の結果から、単純に半導体ウェーハの主面と面取り部の境界位置に依存して、ウェーハのダレ量が決まっていると言える。このように、半導体ウェーハの主面と面取り部の境界位置を移動させることで周辺ダレを改善することができるため、どのような研磨条件との組み合わせであっても、半導体ウェーハの面取り幅を短くする事でROA、ESFQRを改善することが可能であることが分かる。   From the above results, it can be said that the sagging amount of the wafer is determined simply depending on the boundary position between the main surface and the chamfered portion of the semiconductor wafer. As described above, since the peripheral sag can be improved by moving the boundary position between the main surface and the chamfered portion of the semiconductor wafer, the chamfer width of the semiconductor wafer can be shortened regardless of the combination of polishing conditions. By doing so, it can be seen that ROA and ESFQR can be improved.

(半導体ウェーハの直径とESFQRの関係)
次に、半導体ウェーハの直径がESFQRの改善にどのような効果を示すかを調べるために、直径を大きくした場合のシミュレーションを行った。結果を図10に示す。図10中の◆印は直径300mm、■印は300+0.2mm、△印は300+0.4mm、○印は300+0.6mmの半導体ウェーハをそれぞれ示す。半導体ウェーハの中心から140mmの平坦な地点を基準として、140mmから外周端までの変位量を直径を変化させて計算した結果、直径を大きくすると中心から149mm(外周から1mm)の点の変位量が改善することが分かった。ここで、本発明において「所望の直径」とは、半導体ウェーハの規格で、決定される直径のことで、例えば、4インチ(100mm)、5インチ(125mm)、6インチ(150mm)、8インチ(200mm)、12インチ(300mm)のことである。
(Relationship between semiconductor wafer diameter and ESFQR)
Next, in order to investigate what effect the diameter of the semiconductor wafer has on improving the ESFQR, a simulation was performed when the diameter was increased. The results are shown in FIG. In FIG. 10, ♦ marks indicate semiconductor wafers having a diameter of 300 mm, ■ marks indicate 300 + 0.2 mm, Δ marks indicate 300 + 0.4 mm, and ◯ marks indicate 300 + 0.6 mm. As a result of calculating the displacement amount from 140 mm to the outer peripheral edge by changing the diameter on the basis of a flat point 140 mm from the center of the semiconductor wafer, the displacement amount at a point of 149 mm from the center (1 mm from the outer periphery) is increased as the diameter is increased. It turns out that it improves. Here, in the present invention, the “desired diameter” is a diameter determined by the standard of the semiconductor wafer, for example, 4 inches (100 mm), 5 inches (125 mm), 6 inches (150 mm), 8 inches. (200 mm) and 12 inches (300 mm).

そこで、ESFQRが68nm、78nm、99nm、136nm、162nm、314nmの半導体ウェーハを想定し、これらの直径をそれぞれ0.01〜0.6mm増加させた場合のESFQRの改善率のシミュレーションを行った。半導体ウェーハの直径とESFQRの変化の関係を図11に示し、半導体ウェーハの直径とESFQRの改善率の関係を図12に示す。図11、12中の◆印はESFQRが68nm、◇印は78nm、▲印は99nm、△印は136nm、●印は162nm、○印は314nmの半導体ウェーハをそれぞれ示す。図12に示されるようにESFQRは、半導体ウェーハの直径を0.2mm大きくすると、23〜39%改善する(平均で約30%)。この改善率は、面取り幅を350μmから250μmとした場合のシミュレーション結果(図4)とほぼ一致している。したがって、直径変更の効果は、面取り幅変更の効果と同じく、主面と面取り部の境界位置が半導体ウェーハの外側へ移動することによる効果であり、面取り幅の変更と組み合わせることによりROA、ESFQRの改善が可能である。   Therefore, assuming ESFQR of 68 nm, 78 nm, 99 nm, 136 nm, 162 nm, and 314 nm semiconductor wafers, simulation of the improvement rate of ESFQR was performed when these diameters were increased by 0.01 to 0.6 mm, respectively. FIG. 11 shows the relationship between the diameter of the semiconductor wafer and the change in ESFQR, and FIG. 12 shows the relationship between the diameter of the semiconductor wafer and the improvement rate of ESFQR. In FIGS. 11 and 12, the asterisk indicates a semiconductor wafer having an ESFQR of 68 nm, the ◯ mark is 78 nm, the ▲ mark is 99 nm, the △ mark is 136 nm, the ● mark is 162 nm, and the ◯ mark is 314 nm. As shown in FIG. 12, ESFQR is improved by 23 to 39% (average of about 30%) when the diameter of the semiconductor wafer is increased by 0.2 mm. This improvement rate almost coincides with the simulation result (FIG. 4) when the chamfer width is 350 μm to 250 μm. Therefore, the effect of changing the diameter is the effect of moving the boundary position between the main surface and the chamfered portion to the outside of the semiconductor wafer, as with the effect of changing the chamfering width. By combining with the change of the chamfering width, the ROA and ESFQR Improvement is possible.

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、以上の結果から、ROA及びESFQRの規格に応じて、面取り幅を小さく(50μm以上250μm以下の範囲)、直径を大きく(所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲)調節するのみで、境界位置を外側に移動させることが可能となり、境界位置が外側に移動した分に応じて、研磨後に外周ダレ(ROA、ESFQR)が小さい半導体ウェーハを製造できることを見出し、従来の半導体ウェーハ製造工程を大きく変えることなく、低コストで、かつチップやカケ等の不良の発生を抑制して半導体ウェーハを製造できることを見出して、本発明に想到した。以下、本発明について更に詳細に説明する。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the chamfer width is reduced (in the range of 50 μm or more and 250 μm or less) and the diameter is increased (0 from the desired diameter) according to the ROA and ESFQR standards. .3mm or less diameter range) The boundary position can be moved to the outside only by adjusting the semiconductor wafer, and the outer peripheral sag (ROA, ESFQR) is small after polishing according to the amount of the boundary position moved to the outside. As a result, the present inventors have found that a semiconductor wafer can be manufactured at a low cost and without the occurrence of defects such as chips and chips without significantly changing the conventional semiconductor wafer manufacturing process. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

[半導体ウェーハ]
本発明では、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直径は所望の直径よりも0.3mm以下大きく、前記半導体ウェーハの外周端から前記面取り部と前記主面の境界位置までの面取り幅が50μm以上250μm以下であり、前記半導体ウェーハの外周部のROAは、外周除外領域を0.5mmとして測定した場合に200nm以下であり、又は、外周除外領域を1.0mmとして測定した場合に50nm以下であり、前記半導体ウェーハの外周1mmから35mm、角度は5°の矩形領域のESFQRaveは65nm以下であることを特徴とする半導体ウェーハを提供する。
[Semiconductor wafer]
In the present invention, a chamfered portion is formed on the outer peripheral portion, and at least one main surface is a polished semiconductor wafer,
A diameter of the semiconductor wafer is 0.3 mm or less larger than a desired diameter, and a chamfer width from an outer peripheral end of the semiconductor wafer to a boundary position between the chamfered portion and the main surface is 50 μm or more and 250 μm or less. The ROA of the outer peripheral portion is 200 nm or less when measured with an outer peripheral exclusion region of 0.5 mm, or 50 nm or less when measured with an outer peripheral exclusion region of 1.0 mm, and the outer periphery of the semiconductor wafer is 1 mm to 35 mm. The semiconductor wafer is characterized in that the ESFQRave of a rectangular region having an angle of 5 ° is 65 nm or less.

まず、半導体ウェーハの外周部の面取り形状を、図1を参照して説明する。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、及びウェーハ外周端となる先端直線部15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A1、A2を面取り幅と定義する。   First, the chamfered shape of the outer peripheral portion of the semiconductor wafer will be described with reference to FIG. The outer peripheral cross section of the semiconductor wafer 11 is composed of a straight line and a curve having a substantially constant curvature. Specifically, the semiconductor wafer 11 includes main surfaces 12a and 12b, inclined surfaces (chamfered inclined surfaces) 13a and 13b of the chamfered portion, and a tip linear portion 15 serving as the outer peripheral edge of the wafer. Further, the widths A1 and A2 from the outer peripheral edge of the semiconductor wafer 11, that is, the straight end portion 15 to the boundaries 14a and 14b between the main surfaces 12a and 12b and the chamfered slopes 13a and 13b are defined as chamfered widths.

本発明の半導体ウェーハは、所望の直径よりも0.3mm以下大きい。例えば直径300mmの半導体ウェーハを製造する場合には300mmより大きく300.3mm以下の直径となる。特に、所望の直径よりも0.05mm以上0.2mm以下大きいことが好ましい。0.05mm以上0.2mm以下大きいものであれば、より小さい範囲で直径を大きくすることで厳しいROA及びESFQRの規格を満たしながらも、コストの上昇を一層抑えることができる半導体ウェーハとなり好ましい。特に、所望の直径よりも0.2mm以下大きい場合には、SEMI規格を満たすため好ましい。尚、所望の直径よりも0.3mmより大きい場合には、ハンドリング装置に対応させることが困難となるため本発明の目的を達成できない。   The semiconductor wafer of the present invention is 0.3 mm or less larger than the desired diameter. For example, when a semiconductor wafer having a diameter of 300 mm is manufactured, the diameter is greater than 300 mm and not greater than 300.3 mm. In particular, it is preferably 0.05 mm or more and 0.2 mm or less larger than the desired diameter. If it is larger by 0.05 mm or more and 0.2 mm or less, it is preferable to increase the diameter in a smaller range to achieve a semiconductor wafer that can further suppress cost increase while satisfying strict ROA and ESFQR standards. In particular, when the diameter is 0.2 mm or less larger than the desired diameter, it is preferable because the SEMI standard is satisfied. If the diameter is larger than 0.3 mm than the desired diameter, it is difficult to cope with the handling device, and the object of the present invention cannot be achieved.

また、本発明の半導体ウェーハは、半導体ウェーハの外周端から面取り部と主面の境界位置までの面取り幅が50μm以上250μm以下である。特に、面取り幅は50μm以上200μm以下であることが好ましい。面取り幅が50μm以上200μm以下であればより厳しいROA、ESFQRの規格を満たすことができるため好ましい。尚、面取り幅が50μm未満である場合には、ウエーハエッジ部の欠陥が増大するため本発明の目的を達成できない。   In the semiconductor wafer of the present invention, the chamfer width from the outer peripheral edge of the semiconductor wafer to the boundary position between the chamfered portion and the main surface is 50 μm or more and 250 μm or less. In particular, the chamfer width is preferably 50 μm or more and 200 μm or less. A chamfer width of 50 μm or more and 200 μm or less is preferable because it can satisfy stricter ROA and ESFQR standards. When the chamfering width is less than 50 μm, defects at the wafer edge portion increase, and the object of the present invention cannot be achieved.

さらに、本発明の半導体ウェーハでは、外周部のROAが、外周除外領域を0.5mmとして測定した場合に200nm以下であり、外周除外領域を1.0mmとして測定した場合に50nm以下である。このように本発明の半導体ウェーハはより厳しいROAの規格を満たすものである。   Further, in the semiconductor wafer of the present invention, the ROA of the outer peripheral portion is 200 nm or less when measured with the outer periphery excluded region being 0.5 mm, and is 50 nm or less when measured with the outer periphery excluded region being 1.0 mm. Thus, the semiconductor wafer of the present invention satisfies the stricter ROA standard.

また、本発明の半導体ウェーハでは、半導体ウェーハの外周1mmから35mm、角度は5°の矩形領域のESFQRaveは65nm以下である。このように本発明の半導体ウェーハはより厳しいESFQRの規格を満たすものである。これらROA、ESFQRの値は、所望の直径よりも0.3mm以下大きい範囲で調節し、面取り幅を50μm以上250μm以下の範囲で調節することにより、調節することができる。すなわち、直径を範囲内で大きくし、面取り幅を範囲内で小さくすることで、ROA、ESFQRが小さい半導体ウェーハとなる。   Further, in the semiconductor wafer of the present invention, the ESFQRave of the rectangular region having the outer periphery of 1 mm to 35 mm and the angle of 5 ° is 65 nm or less. As described above, the semiconductor wafer of the present invention satisfies the stricter ESFQR standard. These ROA and ESFQR values can be adjusted by adjusting them within a range that is 0.3 mm or less larger than the desired diameter, and adjusting the chamfer width within a range of 50 μm or more and 250 μm or less. That is, by increasing the diameter within the range and reducing the chamfer width within the range, a semiconductor wafer having a small ROA and ESFQR is obtained.

なお、本発明の半導体ウェーハは上記面取り幅、直径、ROA、ESFQRを満たすものであれば特に限定されず、シリコン半導体ウェーハでも、化合物半導体ウェーハであってもよい。   The semiconductor wafer of the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the chamfer width, diameter, ROA, and ESFQR, and may be a silicon semiconductor wafer or a compound semiconductor wafer.

[半導体ウェーハの製造方法]
上記のような半導体ウェーハを製造するために本発明では、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し、面取り部を形成する面取り工程と、
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、
前記研磨工程では、ROA及びESFQRの規格に応じて、所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲、前記面取り部の面取り幅が50μm以上250μm以下の範囲で調節した前記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ことを特徴とする半導体ウェーハの製造方法を提供する。
[Semiconductor wafer manufacturing method]
In order to produce the semiconductor wafer as described above, in the present invention, a slicing step of slicing a single crystal ingot to obtain a semiconductor wafer,
Chamfering the outer periphery of the semiconductor wafer obtained by the slicing step, and forming a chamfered portion; and
A planarization step of planarizing the chamfered semiconductor wafer;
A method of manufacturing a semiconductor wafer, comprising a polishing step of polishing at least one of the main surfaces of the planarized semiconductor wafer,
In the polishing step, the flattened semiconductor wafer adjusted in a range of a diameter 0.3 mm or less larger than a desired diameter and a chamfer width of the chamfered portion in a range of 50 μm or more and 250 μm or less according to the ROA and ESFQR standards. A method of manufacturing a semiconductor wafer is provided, wherein at least one of the main surfaces of the semiconductor wafer is polished.

[スライス工程]
まず、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を行う。半導体インゴットの製造方法は特に限定されず、チョクラルスキー法(CZ法)や浮遊帯域溶融法(FZ法)等、公知の方法を用いることができる。スライス方法も特に限定されず、内周刃やマルチワイヤーソー等を用いてスライスすることができる。このとき、少なくとも、後述する面取り工程、平坦化工程を経て、研磨工程において研磨される半導体ウェーハの直径が所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲で調節されるように考慮する。
[Slicing process]
First, a slicing step for slicing a single crystal ingot to obtain a semiconductor wafer is performed. The manufacturing method of a semiconductor ingot is not specifically limited, Well-known methods, such as a Czochralski method (CZ method) and a floating zone melting method (FZ method), can be used. The slicing method is not particularly limited, and the slicing can be performed using an inner peripheral blade or a multi-wire saw. At this time, it is considered that the diameter of the semiconductor wafer polished in the polishing process is adjusted within a range of 0.3 mm or less larger than the desired diameter through at least a chamfering process and a planarization process described later.

[面取り工程]
次に、この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し、面取り部を形成する面取り工程を行う。このとき、少なくとも、後述する平坦化工程を経て、研磨工程において研磨される半導体ウェーハの直径が所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲で調節されるように考慮し、また、後述する平坦化工程を経て、研磨工程において研磨される半導体ウェーハの面取り幅が50μm以上250μm以下の範囲で調節されるように考慮する。
[Chamfering process]
Next, the outer periphery of the semiconductor wafer obtained by this slicing step is chamfered to perform a chamfering step for forming a chamfered portion. At this time, it is considered that the diameter of the semiconductor wafer polished in the polishing process is adjusted within a range of 0.3 mm or less larger than the desired diameter through at least a planarization process described later. It is considered that the chamfer width of the semiconductor wafer polished in the polishing process is adjusted in the range of 50 μm or more and 250 μm or less through the planarization process.

[平坦化工程]
次に、面取り工程により面取りした半導体ウェーハを平坦化する平坦化工程を行う。平坦化工程には、ラッピング工程、研削工程及びエッチング工程等を含むことができる。本発明では、平坦化工程においても、後述する研磨工程において研磨される半導体ウェーハの直径、面取り幅を、ROA及びESFQRの規格に応じて、所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲、面取り幅が50μm以上250μm以下の範囲で調節されるように考慮して平坦化を行う。
[Planarization process]
Next, a flattening step for flattening the semiconductor wafer chamfered by the chamfering step is performed. The planarization process can include a lapping process, a grinding process, an etching process, and the like. In the present invention, also in the planarization step, the diameter and chamfering width of the semiconductor wafer to be polished in the polishing step to be described later are in a range of a diameter that is 0.3 mm or less larger than the desired diameter according to the ROA and ESFQR standards. Flattening is performed in consideration of the chamfering width being adjusted in the range of 50 μm to 250 μm.

[研磨工程]
次に、ROA及びESFQRの規格に応じて、所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲、前記面取り部の面取り幅が50μm以上250μm以下の範囲で調節した前記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を行う。上記のように、研磨工程前において、ROA及びESFQRの規格に応じて、所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲、前記面取り部の面取り幅が50μm以上250μm以下の範囲に調節した半導体ウェーハは、境界位置が外周端側へ移動しており、境界位置が移動した分に応じて所望のROA及びESFQRを有する半導体ウェーハを製造することができる。
[Polishing process]
Next, in accordance with ROA and ESFQR standards, the main surface of the flattened semiconductor wafer is adjusted in a range of a diameter that is 0.3 mm or less larger than a desired diameter and a chamfer width of the chamfered portion is in a range of 50 μm or more and 250 μm or less. A polishing step of polishing at least one of the surfaces is performed. As described above, according to the ROA and ESFQR standards before the polishing step, the semiconductor is adjusted to a diameter range of 0.3 mm or less larger than a desired diameter, and the chamfer width of the chamfered portion is adjusted to a range of 50 μm to 250 μm. The wafer has a boundary position moved toward the outer peripheral end, and a semiconductor wafer having a desired ROA and ESFQR can be manufactured according to the amount of movement of the boundary position.

本発明の半導体ウェーハの製造方法では、半導体ウェーハのROA及びESFQRの規格に応じて、このように研磨工程において研磨される半導体ウェーハの直径を所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲内で調節し、また、面取り幅を50μm以上250μm以下の範囲内で調節する。すなわち、ROA及びESFQRの規格がより厳しいものに対しては、上述したスライス工程から平坦化工程にかけて作製される半導体ウェーハの所望の直径よりも0.3mm以下の範囲内でより大きく調節し、面取り幅を50μm以上250μm以下の範囲内でより小さく調節して面取り部を形成することができる。これにより、チップやカケを発生させることなく、よりエッジロールオフの改善されたウェーハを製造することができる。そして、上記範囲内で、直径及び面取り幅を調整することで、要求される規格を満たすROA、ESFQR値を有するウェーハに仕上げることができる。   In the method for manufacturing a semiconductor wafer according to the present invention, the diameter of the semiconductor wafer polished in the polishing step is within a range of a diameter that is 0.3 mm or less larger than a desired diameter in accordance with the ROA and ESFQR standards of the semiconductor wafer. In addition, the chamfer width is adjusted within a range of 50 μm to 250 μm. In other words, for those with stricter ROA and ESFQR standards, the chamfering is adjusted to be larger within the range of 0.3 mm or less than the desired diameter of the semiconductor wafer manufactured from the above-described slicing process to flattening process. The chamfered portion can be formed by adjusting the width smaller within the range of 50 μm or more and 250 μm or less. As a result, a wafer with improved edge roll-off can be manufactured without generating chips or chips. Then, by adjusting the diameter and the chamfering width within the above range, a wafer having ROA and ESFQR values satisfying the required standards can be finished.

また、前記研磨工程では、ROA及びESFQRの規格に応じて、所望の直径よりも0.05mm以上0.2mm以下大きい直径の範囲で調節した半導体ウェーハの主面の内少なくとも一方を研磨することが好ましい。このように、より小さい範囲で直径を大きくすることで厳しいROA及びESFQRの規格を満たしながら、エッジハンドリング装置の調整など、製造装置調整に伴うコストの上昇を抑えることができる半導体ウェーハの製造方法となり好ましい。   Further, in the polishing step, at least one of the main surfaces of the semiconductor wafer adjusted in a range of a diameter larger by 0.05 mm or more and 0.2 mm or less than a desired diameter may be polished according to the ROA and ESFQR standards. preferable. As described above, by increasing the diameter in a smaller range, the semiconductor wafer manufacturing method can suppress the increase in cost associated with the adjustment of the manufacturing apparatus such as the adjustment of the edge handling apparatus while satisfying the strict ROA and ESFQR standards. preferable.

また、前記研磨工程では、ROA及びESFQRの規格に応じて、前記面取り部の面取り幅が50μm以上200μm以下の範囲で調節した半導体ウェーハの主面の内少なくとも一方を研磨することが好ましい。このような範囲で面取り幅を調節するだけで、より厳しいROA及びESFQRの規格を満たすこともできるため好ましい。   Further, in the polishing step, it is preferable to polish at least one of the main surfaces of the semiconductor wafer whose chamfered width of the chamfered portion is adjusted in the range of 50 μm or more and 200 μm or less according to the ROA and ESFQR standards. It is preferable because the stricter ROA and ESFQR standards can be satisfied only by adjusting the chamfer width in such a range.

前記ROAの規格は、研磨後の半導体ウェーハのROAが、外周除外領域を0.5mmとして測定した場合に200nm以下であり、又は、外周除外領域を1.0mmとして測定した場合に50nm以下であることが好ましい。このような、より厳しいROAの規格に対しても、半導体ウェーハの直径の範囲及び面取り幅の範囲を前述したように調節するだけで、従来の半導体ウェーハ製造工程を大きく変えることなく、低コストでかつチップやカケ等の不良の発生を抑制して、直径及び面取り形状の変更のみにより、外周部の平坦性が優れた半導体ウェーハを製造することができるため好ましい。   The standard of the ROA is 200 nm or less when the ROA of the semiconductor wafer after polishing is measured with the outer periphery exclusion region being 0.5 mm, or 50 nm or less when the outer periphery exclusion region is 1.0 mm. It is preferable. Even for these stricter ROA standards, the semiconductor wafer diameter range and the chamfer width range can be adjusted as described above, and the conventional semiconductor wafer manufacturing process can be reduced at a low cost. In addition, it is preferable because it is possible to manufacture a semiconductor wafer excellent in flatness of the outer peripheral portion only by changing the diameter and chamfering shape while suppressing the occurrence of defects such as chips and chips.

前記ESFQRの規格は、研磨後の半導体ウェーハの外周1mmから35mm、角度は5°の矩形領域のESFQRaveが65nm以下であることが好ましい。このような、より厳しいESFQRの規格に対しても、半導体ウェーハの直径の範囲及び面取り幅の範囲を前述したように調節するだけで、従来の半導体ウェーハ製造工程を大きく変えることなく、低コストでかつチップやカケ等の不良の発生を抑制して、面取り形状の変更のみにより、外周部の平坦性が優れた半導体ウェーハを製造することができるため好ましい。   The ESFQR standard is preferably such that the ESFQRave of a rectangular region having a circumference of 1 mm to 35 mm and an angle of 5 ° of the polished semiconductor wafer is 65 nm or less. Even for these stricter ESFQR standards, the semiconductor wafer diameter range and the chamfer width range can be adjusted as described above, and the conventional semiconductor wafer manufacturing process can be reduced at a low cost. In addition, it is preferable because it is possible to manufacture a semiconductor wafer with excellent flatness of the outer peripheral portion only by changing the chamfered shape while suppressing the occurrence of defects such as chips and chips.

以下、実施例、比較例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to the following Example.

(実施例1)
シリコン単結晶インゴットをスライスして直径約300mmのシリコンウェーハを得て、得られたシリコンウェーハの外周部を面取りし、面取り部を形成し、該面取りしたシリコンウェーハを平坦化した。この際に、研磨後にROAの規格が、研磨後のシリコンウェーハのROAが、外周除外領域を0.5mmとして測定した場合に200nm以下であり、及び、外周除外領域を1.0mmとして測定した場合に50nm以下であり、ESFQRの規格が、研磨後のシリコンウェーハの外周1mmから35mm、角度は5°の矩形領域のESFQRaveが65nm以下であるように調節して、面取り幅250μmであって、所望の直径(300mm)よりも0.05mm大きいシリコンウェーハを作製した。その後、該シリコンウェーハを研磨して本発明のシリコンウェーハとし、ROAとESFQRを測定、計算した。ESFQRの結果を図13に示す。図13中、○のプロットと斜線の棒グラフが実施例1である。尚、ROAは外周除外領域を0.5mmの場合と、1.0mmの場合で計算し、ESFQRmaxは、ノッチやレーザーマークの影響を受けやすいため、条件変更の効果を確認する目的でESFQRaveで比較を行った。ESFQRは外周1mmから35mm、角度は5°の測定条件で行った。
Example 1
A silicon single crystal ingot was sliced to obtain a silicon wafer having a diameter of about 300 mm, the outer periphery of the obtained silicon wafer was chamfered to form a chamfer, and the chamfered silicon wafer was flattened. In this case, the ROA standard after polishing is that the ROA of the polished silicon wafer is 200 nm or less when the outer periphery exclusion region is measured as 0.5 mm, and the outer periphery exclusion region is measured as 1.0 mm. And the ESFQR standard is adjusted so that the ESFQRave of the rectangular area of the polished silicon wafer is 1 to 35 mm and the angle is 5 °, and the chamfering width is 250 μm. A silicon wafer larger by 0.05 mm than the diameter (300 mm) was prepared. Thereafter, the silicon wafer was polished to obtain a silicon wafer of the present invention, and ROA and ESFQR were measured and calculated. The results of ESFQR are shown in FIG. In FIG. 13, a circled plot and a shaded bar graph are Example 1. ROA is calculated when the outer peripheral exclusion area is 0.5 mm and 1.0 mm, and ESFQRmax is easily affected by notches and laser marks. Compared with ESFQRave for the purpose of confirming the effect of changing conditions. Went. ESFQR was performed under the measurement conditions of an outer periphery of 1 mm to 35 mm and an angle of 5 °.

(実施例2)
次に、実施例1と同様にして、面取り幅250μmであって、所望の直径よりも0.2mm大きいシリコンウェーハを作製した。その後、該シリコンウェーハを研磨して本発明のシリコンウェーハとし、ROAとESFQRを実施例1と同様に測定、計算した。ESFQRの結果を図14に示す。図14中、○のプロットと斜線の棒グラフが実施例2である。
(Example 2)
Next, in the same manner as in Example 1, a silicon wafer having a chamfer width of 250 μm and 0.2 mm larger than a desired diameter was produced. Thereafter, the silicon wafer was polished to obtain a silicon wafer of the present invention, and ROA and ESFQR were measured and calculated in the same manner as in Example 1. The results of ESFQR are shown in FIG. In FIG. 14, a circled plot and a shaded bar graph are Example 2.

(実施例3)
実施例1と同様にして、面取り幅50μmであって、所望の直径よりも0.3mm大きいシリコンウェーハを作製した。その後、該シリコンウェーハを研磨して本発明のシリコンウェーハとし、ROAとESFQRを実施例1と同様に測定、計算した。ESFQRの結果を図15に示す。図15中、○のプロットと斜線の棒グラフが実施例3である。
(Example 3)
In the same manner as in Example 1, a silicon wafer having a chamfer width of 50 μm and 0.3 mm larger than a desired diameter was produced. Thereafter, the silicon wafer was polished to obtain a silicon wafer of the present invention, and ROA and ESFQR were measured and calculated in the same manner as in Example 1. The results of ESFQR are shown in FIG. In FIG. 15, the circled plot and the shaded bar graph are Example 3.

(比較例)
ROA及びESFQRの規格を考慮せずに従来の製造方法によって、シリコン単結晶インゴットをスライスして直径約300mmのシリコンウェーハを得て、得られたシリコンウェーハの外周部を面取りし、面取り部を形成し、該面取りしたシリコンウェーハを平坦化し、面取り幅350μmであって、所望の直径と同じ大きさのシリコンウェーハを作製した。その後、該シリコンウェーハを研磨して比較例のシリコンウェーハとし、ROAとESFQRを実施例1と同様に測定、計算した。ESFQRの結果を図13、14、15に示す。図13、14、15中、●のプロットと塗りつぶしのない棒グラフが比較例である。
(Comparative example)
A silicon single crystal ingot is sliced by a conventional manufacturing method without considering ROA and ESFQR standards to obtain a silicon wafer having a diameter of about 300 mm, and the outer periphery of the obtained silicon wafer is chamfered to form a chamfered portion. Then, the chamfered silicon wafer was flattened to produce a silicon wafer having a chamfer width of 350 μm and the same size as the desired diameter. Thereafter, the silicon wafer was polished to obtain a comparative silicon wafer, and ROA and ESFQR were measured and calculated in the same manner as in Example 1. The results of ESFQR are shown in FIGS. In FIGS. 13, 14, and 15, the ● plots and the unfilled bar graphs are comparative examples.

以上、従来の製造方法に従って製造した比較例と本発明の実施例1〜3のESFQR及びROAの改善結果について表2にまとめる。これにより、ROA及びESFQRの規格に応じて、所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲、前記面取り部の面取り幅が50μm以上250μm以下の範囲で調節していないシリコンウェーハを研磨した比較例よりも、本発明の実施例1〜3はESFQR及びROAにおいて顕著な改善結果があることが示された。   The results of improvement of ESFQR and ROA in Comparative Examples manufactured according to the conventional manufacturing method and Examples 1 to 3 of the present invention are summarized in Table 2. Thus, according to ROA and ESFQR standards, a comparison was made by polishing a silicon wafer that was not adjusted within a range of a diameter 0.3 mm or less larger than a desired diameter and a chamfer width of the chamfered portion of 50 μm to 250 μm. It was shown that Examples 1-3 of this invention have a remarkable improvement result in ESFQR and ROA rather than an example.

Figure 0005505334
Figure 0005505334

以上説明したように、本発明によれば、生産上のコスト増加要因をともなわずに、半導体ウェーハの外周ダレ(ROA及びESFQR)が所望値内に改善された半導体ウェーハを製造する方法を提供することができる。また、本発明によれば、研磨後のROAは外周除外領域0.5mmの場合に200nm以下であり、又は外周除外領域1mmの場合に50nm以下であり、前記半導体ウェーハの外周1mmから35mm、角度は5°の矩形領域のESFQRaveは65nm以下である優れた平坦性を有する半導体ウェーハを提供することができる。   As described above, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor wafer in which the peripheral sag (ROA and ESFQR) of the semiconductor wafer is improved within a desired value without causing an increase in production cost. be able to. Further, according to the present invention, the polished ROA is 200 nm or less in the case of the outer periphery exclusion region of 0.5 mm, or 50 nm or less in the case of the outer periphery exclusion region of 1 mm, and the outer periphery of the semiconductor wafer is from 1 mm to 35 mm. Can provide a semiconductor wafer having excellent flatness in which ESFQRave of a rectangular region of 5 ° is 65 nm or less.

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、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。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

11…半導体ウェーハ、 12a、12b…主面、 13a、13b…傾斜面、
14a、14b…主面と傾斜面との境界、 15…先端直線部、 A1、A2…面取り幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Semiconductor wafer, 12a, 12b ... Main surface, 13a, 13b ... Inclined surface,
14a, 14b ... boundary between main surface and inclined surface, 15 ... straight end portion, A1, A2 ... chamfer width

Claims (8)

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し、面取り部を形成する面取り工程と、
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、
前記研磨工程では、ROA及びESFQRの規格に応じて、所望の直径よりも0.3mm以下大きい直径の範囲、前記面取り部の面取り幅が50μm以上250μm以下の範囲で調節した前記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ことを特徴とする半導体ウェーハの製造方法。
Slicing a single crystal ingot to obtain a semiconductor wafer; and
Chamfering the outer periphery of the semiconductor wafer obtained by the slicing step, and forming a chamfered portion; and
A planarization step of planarizing the chamfered semiconductor wafer;
A method of manufacturing a semiconductor wafer, comprising a polishing step of polishing at least one of the main surfaces of the planarized semiconductor wafer,
In the polishing step, the flattened semiconductor wafer adjusted in a range of a diameter 0.3 mm or less larger than a desired diameter and a chamfer width of the chamfered portion in a range of 50 μm or more and 250 μm or less according to the ROA and ESFQR standards. A method for producing a semiconductor wafer, comprising polishing at least one of the main surfaces of the semiconductor wafer.
前記研磨工程では、ROA及びESFQRの規格に応じて、所望の直径よりも0.05mm以上0.2mm以下大きい直径の範囲で調節した前記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。   In the polishing step, at least one of the main surfaces of the flattened semiconductor wafer adjusted in a range of 0.05 mm to 0.2 mm larger than a desired diameter is polished according to the ROA and ESFQR standards. The method for producing a semiconductor wafer according to claim 1. 前記研磨工程では、ROA及びESFQRの規格に応じて、前記面取り部の面取り幅が50μm以上200μm以下の範囲で調節した前記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ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体ウェーハの製造方法。   In the polishing step, at least one of the main surfaces of the flattened semiconductor wafer, in which the chamfer width of the chamfered portion is adjusted in a range of 50 μm or more and 200 μm or less, is polished according to ROA and ESFQR standards. The manufacturing method of the semiconductor wafer of Claim 1 or Claim 2 to do. 前記ROAの規格は、研磨後の半導体ウェーハのROAが、外周除外領域を0.5mmとして測定した場合に200nm以下であり、又は、外周除外領域を1.0mmとして測定した場合に50nm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3いずれか1項に記載の半導体ウェーハの製造方法。   The standard of the ROA is 200 nm or less when the ROA of the semiconductor wafer after polishing is measured with the outer periphery exclusion region being 0.5 mm, or 50 nm or less when the outer periphery exclusion region is 1.0 mm. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 3, wherein: 前記ESFQRの規格は、研磨後の半導体ウェーハの外周1mmから35mm、角度は5°の矩形領域のESFQRaveが65nm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項4いずれか1項に記載の半導体ウェーハの製造方法。   5. The ESFQR standard according to claim 1, wherein an ESFQRave of a rectangular region having a periphery of 1 mm to 35 mm and an angle of 5 ° is 65 nm or less. Semiconductor wafer manufacturing method. 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直径は所望の直径よりも0.3mm以下大きく、前記半導体ウェーハの外周端から前記面取り部と前記主面の境界位置までの面取り幅が50μm以上250μm以下であり、前記半導体ウェーハの外周部のROAは、外周除外領域を0.5mmとして測定した場合に200nm以下であり、又は、外周除外領域を1.0mmとして測定した場合に50nm以下であり、前記半導体ウェーハの外周1mmから35mm、角度は5°の矩形領域のESFQRaveは65nm以下であることを特徴とする半導体ウェーハ。
A chamfered portion is formed on the outer periphery, and at least one main surface is polished semiconductor wafer,
A diameter of the semiconductor wafer is 0.3 mm or less larger than a desired diameter, and a chamfer width from an outer peripheral end of the semiconductor wafer to a boundary position between the chamfered portion and the main surface is 50 μm or more and 250 μm or less. The ROA of the outer peripheral portion is 200 nm or less when measured with an outer peripheral exclusion region of 0.5 mm, or 50 nm or less when measured with an outer peripheral exclusion region of 1.0 mm, and the outer periphery of the semiconductor wafer is 1 mm to 35 mm. A semiconductor wafer characterized in that ESFQRave of a rectangular region having an angle of 5 ° is 65 nm or less.
前記半導体ウェーハの直径は所望の直径よりも0.05mm以上0.2mm以下大きいことを特徴とする請求項6に記載の半導体ウェーハ。   The diameter of the said semiconductor wafer is 0.05 mm or more and 0.2 mm or less larger than a desired diameter, The semiconductor wafer of Claim 6 characterized by the above-mentioned. 前記面取り幅が50μm以上200μm以下であることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の半導体ウェーハ。   The semiconductor wafer according to claim 6 or 7, wherein the chamfering width is 50 µm or more and 200 µm or less.
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