JP6663160B2 - ウェハー - Google Patents

Description

本発明は、ウェハーに関し、より詳しくは、工程不良を引き起こさないレーザーマークを含むウェハーに関する。

一般的に半導体素子を作製するための半導体ウェハーは、まず、チョクラルスキー法（Ｃｚｏｚｈｒａｌｓｋｉ）で形成した半導体単結晶インゴットをスライシング（ｓｌｉｃｉｎｇ）した後、エッジグラインディング（ｅｄｇｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ）と表面研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）といった工程を経て形成される。その後、半導体ウェハーに様々な工程を行い、半導体チップを製造する。そのとき、半導体製造工程が効果的に行われるためには、複数の半導体ウェハーが、固定した方向に予め配列、若しくは位置するようにすることが必要である。そのため、半導体ウェハーの結晶の格子方向及び半導体ウェハーの整列（ａｌｉｇｎ）のための基準点として半導体ウェハーにフラットゾーン（ｆｌａｔ ｚｏｎｅ）を設けたフラット型ウェハー、そして半導体ウェハーの外周の一部にノッチ（ｎｏｔｃｈ）を設けたノッチ型ウェハーがある。しかし、かかるフラットゾーンやノッチにより、半導体チップの形成される領域が減少し、薄膜蒸着工程においてディフェクト（ｄｅｆｅｃｔ）やパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）の問題が引き起こされ得る。

本発明が解決しようとする課題は、工程不良を引き起こさないレーザーマークを含むウェハーの製造方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする他の課題は、工程不良を引き起こさないレーザーマークを含むウェハーを提供することにある。

前記課題を達成するための本発明に係るウェハーの製造方法は、結晶方位が知られたウェハーを準備する段階と、前記ウェハーに第１深さの第１マークを少なくとも一つ形成する段階と、前記ウェハーの表面を研磨する段階と、前記ウェハーに前記第１深さより浅い第２深さの第２マークを少なくとも一つ形成する段階とを含む。

前記ウェハーの表面を研磨する段階は、前記第１マークが形成された表面を前記第１深さより小さい第１厚さで除去する段階を含むことができる。

前記第２マークは、前記第１マークより離隔するように形成することができる。

一例において、前記第２深さは、前記第１深さから前記第１厚さを引いた値より大きく、前記ウェハーの表面を２次研磨して前記第１マークを除去するが、前記第２マークを残す段階を更に含むことができる。

前記ウェハーは、前面、後面及び側面を含むが、前記第１マークと前記第２マークはそれぞれ前記前面、後面及び側面のうち、少なくとも一つに形成されることができる。

他の例において、前記第１マークは前記ウェハーの後面に形成され、前記第２マークは前記ウェハーの前面に形成され、前記ウェハーの表面を研磨する段階は、前記ウェハーの前面と後面を研磨する段階を含むことができる。

前記方法は、前記第２マークを形成した後、前記第１マークを除去する段階を更に含むことができる。

前記方法は、前記第２マークを形成する段階の後、前記ウェハーを洗浄する段階を更に含むことができる。

好ましくは、前記第１深さは５μｍより大きく、前記第２深さは５μｍ以下であることができる。

更に他の例において、前記第２マークは前記第１マークと平面的に重なるように形成することができる。

前記第１マークは第１レーザーマーキングによって形成され、前記第２マークは第２レーザーマーキングによって形成することができる。

前記第１マークは、前記ウェハーの結晶方位に対応する位置に形成することができる。

前記第２マークは、前記ウェハーの情報を示すために形成することができる。

前記第１マークは前記ウェハーの表面を研磨する前に形成され、前記第２マークは前記ウェハーの表面を研磨した後に形成することができる。

一例において、前記結晶方位が知られたウェハーを準備する段階は、半導体単結晶インゴットを形成する段階と、Ｘ線回折法で前記半導体単結晶インゴットの結晶方位を調べる段階と、前記結晶方位に対応する位置の前記半導体単結晶インゴットの外壁にフラットゾーンやノッチを設ける段階と、前記半導体単結晶インゴットをウェハー単位に切断する段階とを含むことができる。

他の例において、前記結晶方位が知られたウェハーを準備する段階は、半導体単結晶インゴットを形成する段階と、Ｘ線回折法で前記半導体単結晶インゴットの結晶方位を調べる段階と、前記結晶方位に対応する位置の前記半導体単結晶インゴットの外壁にサポートを取り付ける段階と、前記半導体単結晶インゴットと前記サポートをウェハー単位に切断する段階とを含むことができる。

更に他の例において、前記結晶方位が知られたウェハーを準備する段階は、半導体単結晶インゴットを形成する段階と、前記半導体単結晶インゴットをウェハー単位に切断する段階と、Ｘ線回折法で前記ウェハーの結晶方位を調べる段階とを含むことができる。

前記方法は、前記第１深さより浅い深さに、前記ウェハーに第３マークを形成する段階を更に含むことができる。

前記他の課題を達成するための本発明に係るウェハーは、互いに深さの異なる第１マークと第２マークを含む。

前記第１マークと前記第２マークの深さの差は、少なくとも５μｍ、好ましくは１０μｍ以上であることができる。

前記第１マークと前記第２マークは、それぞれ前記ウェハーの前面、下部面及び側面のうち、少なくとも一つに配置することができる。

一例において、前記ウェハーは前記第１マークと前記第２マークが配置されるマーク領域を含み、前記第１マークと前記第２マークは複数個配置され、平面的に文字、記号、一連番号、ＱＲ（Ｑｕｉｃｋ Ｒｅｓｐｏｓｅ）コード（登録商標）、またはバーコード（ｂａｒ ｃｏｄｅ）の形を構成することができる。そのとき、前記第１マークは前記第２マークより深く、隣り合う前記第１マーク間の間隔は、隣り合う前記第２マーク間の間隔より広くすることができる。

前記ウェハーは、ノッチやフラットゾーンを含まないことができる。

前記第１マークは前記第２マークより深く、前記第２マークは５μｍ以下の深さを有することができる。

他の例において、前記第２マークは複数個配置され、平面的に文字、記号、一連番号、ＱＲコード（登録商標）、またはバーコードの形を構成することができる。

本発明の一例に係るウェハーは、５μｍ以下の深さを有する少なくとも一つの第１マークを含む。前記ウェハーは、前記第１マークより深い第２マークを更に含むことができる。

本発明の一例に係るウェハーの製造方法においては、表面を研磨する前に結晶方位を示す深い第１マークを最小限に形成し、表面を研磨した後にウェハーの情報を示す前記第１マークより浅い第２マークを形成する。前記第２マークは、5μｍ以下の深さを有する。それにより、前記ウェハーには５μｍより大きい第１マークがなくなる、若しくは最小限に存在するため、後続の半導体製造工程において、深い第１マークによるウェハーの割れ、ディフェクト、またはパーティクルなどといった工程不良を防止することができる。

本発明の一例に係るウェハーの製造方法を示すフローチャートである。 本発明の一例に係るウェハーの製造過程の一部を示す斜視図である。 本発明の一例に係るウェハーの製造過程の一部を示す斜視図である。 エッジグラインディング工程後のウェハーの断面図である。 本発明の他の例に係るウェハーの製造過程の一部を示す斜視図である。 本発明の他の例に係るウェハーの製造過程の一部を示す斜視図である。 本発明の他の例に係るウェハーの製造過程の一部を示す斜視図である。 本発明の他の例に係るウェハーの製造過程の一部を示す斜視図である。 本発明の一実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の一実施例によって製造されたウェハーの平面図である。 本発明の一実施例によって製造されたウェハーの平面図である。 本発明の一実施例によって製造されたウェハーの平面図である。 本発明のレーザーマークで構成された文字の平面図である。 本発明のレーザーマークで構成された文字の平面図である。 本発明のレーザーマークで構成された文字の平面図である。 本発明の一実施例によって製造されたウェハーの平面図である。 本発明の一実施例によって製造されたウェハーの平面図である。 本発明の例に係る一連番号を示す。 本発明の例に係るＱＲコード（登録商標）を示す。 本発明の一例に係るバーコードを示す。 本発明の一例に係るバーコードを示す。 本発明の例に係る一連番号を示す。 本発明の例に係るＱＲコード（登録商標）を示す。 本発明の他実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の他実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の他実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の他実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の更に他実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の更に他実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の更に他実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の更に他実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の更に他実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。 本発明の更に他実施例に係るウェハーの部分断面図である。 本発明の更に他実施例に係るウェハーの断面図である。 本発明の更に他実施例に係るウェハーの断面図である。 本発明の更に他実施例に係るウェハーの断面図である。

本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述される実施例を参照すれば明確になるであろう。しかし、本発明は、以下に開示される実施例に限定されず、互いに異なる種々の形態に実施することができる。単に、本実施例は、本発明の開示を完全にし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によって定義される。明細書の全体に亘り、同一参照符号は同一構成要素を示す。

素子（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）、または層の異なる素子、または層の上（ｏｎ）と称されるものは、他の素子、または層の真上だけではなく、間に他層、または他の素子を介在した場合を全て含む。一方、素子が直上（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｏｎ）、または真上と称されるものは、間に他の素子、または層を介在していないことを示す。「及び／または」は言及したアイテムのそれぞれ及び一つ以上の全ての組合を含む。

空間的に相対的な用語である下（ｂｅｌｏｗ）、下（ｂｅｎｅａｔｈ）、下部（ｌｏｗｅｒ）、上（ａｂｏｖｅ）、上部（ｕｐｐｅｒ）などは、図面に示すように一つの素子、または構成要素と、他の素子、または構成要素との相関関係を容易に記述するために用いることができる。空間的に相対的な用語は、図面に示す方向に加え、使用時、または動作時に素子の互いに異なる方向を含む用語として理解すべきである。明細書の全体に亘り、同一参照符号は同一構成要素を示す。

たとえ第１、第２などが様々な素子、構成要素及び／またはセクションを叙述するために用いられても、これらの素子、構成要素及び／またはセクションはそれらの用語によって制限されないことは勿論である。それらの用語は、単に一つの素子、構成要素、またはセクションを、他の素子、構成要素、またはセクションと区別するために用いるものである。よって、以下に言及する第１素子、第１構成要素、または第１セクションは、本発明の技術的思想内において、第２素子、第２構成要素、または第２セクションであり得ることは勿論である。

本明細書において記述する実施例は、本発明の理想的な概略図の平面図及び断面図を用いて説明される。そのため、製造技術及び／または許容誤差などにより、例示図の形態が変形され得る。従って、本発明の実施例は、示された特定形態に制限されず、製造工程によって生成される形態の変化も含む。即ち、図面に例示した領域は概略的な属性を有し、図面に例示した領域の形は素子領域の特定形態を例示するためのものであって、発明の範疇を制限するためのものではない。

以下、本発明を更に具体的に説明するため、本発明に係る実施例について図面を用いて更に詳細に説明する。

図１は、本発明の一例に係るウェハーの製造方法を示すフローチャートである。図１を参照し、本発明に係るウェハーの製造方法を説明すると、まず、結晶方位が知られたウェハーを準備する（Ｓ１０）。前記ウェハーに第１深さの第１レーザーマークを少なくとも一つ形成する（Ｓ２０）。前記ウェハーの表面を研磨する（Ｓ３０）。そして、前記ウェハーに前記第１深さより浅い第２深さの第２レーザーマークを少なくとも一つ形成する（Ｓ４０）。前記第１レーザーマークは、第１マークとも命名できる。前記第２レーザーマークは、第２マークとも命名できる。

前記ウェハーの結晶方位を知り、示す方法によって、前記ウェハーの表面を研磨する段階（Ｓ３０）の前までの過程の細部は異なり得る。

まず、前記ウェハーにはフラットゾーンやノッチを利用し、結晶方位を示すことができる。

図２ａ及び図２ｂは、本発明の一例に係るウェハーの製造過程の一部を示す斜視図である。図２ｃは、エッジグラインディング（ｅｄｇｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ）工程後のウェハーの断面図である。

図２ａを参照し、チョクラルスキー（Ｃｚｏｚｈｒａｌｓｋｉ）法で半導体単結晶インゴット１を形成する。前記半導体単結晶インゴット１の円錐状の両端部を切り、円柱状にする。Ｘ線回折法などの方法で前記半導体単結晶インゴット１の結晶方位を調べることができる。このように調べた前記半導体単結晶インゴット１の結晶方位を示すため、前記半導体単結晶インゴット１の一部の外壁に沿って、フラットゾーンまたはノッチ５を設けることができる。前記ノッチ５は、例えば［０１１］結晶方位上に形成することができる。

図２ｂを参照し、前記半導体単結晶インゴット１をウェハー１０単位に切る（ｓｌｉｃｅ）。切断方法としては、薄板の外周部分にダイヤモンド粒子を固着させ、単結晶インゴットを切断するＯＤＳ（Ｏｕｔ Ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｓａｗ）方式、ドーナツ状の薄板の内周にダイヤモンド粒子を固着させ、単結晶インゴットを切断するＩＤＳ（Ｉｎｎｅｒ Ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｓａｗ）方式、及びピアノ線または高張力ワイヤーを速いスピードで走行させ、そのワイヤーにスラリー溶液を噴射しながらワイヤーに付いたスラリーと単結晶インゴットの摩擦によってインゴットを切断するＷＳ（Ｗｉｒｅ Ｓａｗ）方式などがある。前記ウェハー１０の上・下部面には、例えば［１００］結晶面が露出され得る。

図２ｃを参照し、エッジグラインディング工程を行い、前記フラットゾーンやノッチ５が設けられたウェハー１０の外周面を丸く研磨することができる。続いて前記ウェハー１０に前記第１レーザーマークを形成する（Ｓ２０）。

しかし、かかるフラットゾーンやノッチ５により、半導体チップの形成される領域が減少し、薄膜蒸着工程においてディフェクト（ｄｅｆｅｃｔ）やパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）の問題が引き起こされ得るので、フラットゾーンやノッチを設けないことができる。そのような方法のうち、一つについて説明する。

図３ａ及び図３ｂは、本発明の他の例に係るウェハーの製造過程の一部を示す斜視図である。

図３ａを参照し、前記半導体単結晶インゴット１の結晶方位を調べた後、それを示すため、前記半導体単結晶インゴット１の一部の外壁に沿ってサポート６を取り付ける。例えば、前記サポート６の中心が前記半導体単結晶インゴット１の［０１１］結晶方位上に位置するよう、取り付けることができる。前記サポート６は、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）からなることができる。

図３ｂを参照し、前記サポート６を取り付けた後、前記半導体単結晶インゴット１をウェハー１０単位に切断する。前記ウェハー１０の上・下部面には、例えば［１００］結晶面が露出され得る。そのとき、前記サポート６も一緒に切断され、サポートの欠片６ａになり得る。そして、前記サポートの欠片６ａが取り付けられた状態で前記ウェハー１０に前記第１レーザーマークを形成する（Ｓ２０）。そして、前記サポートの欠片６ａを除去し、エッジグラインディング工程を行って前記ウェハー１０の外周面を丸くする。

図４ａ及び図４ｂは、本発明の他の例に係るウェハーの製造過程の一部を示す斜視図である。

前記フラットソーンやノッチ５を設けない場合、他の方法で、図４ａ及び図４ｂを参照し、半導体単結晶インゴット１を形成した後、直ちにウェハー１０単位に切断する。そのとき、前記ウェハー１０の上・下部面には、例えば［１００］結晶面が露出 され得る。エッジグラインディング工程を行い、前記ウェハー１０の外周面を丸くする。そして、各一枚のウェハー１０に対し、Ｘ線回折法などで結晶方位を調べた直後、直ちに前記ウェハー１０の表面に第１レーザーマークを形成する（Ｓ２０）。例えば、前記第１レーザーマークＭ１は、前記ウェハー１０の中心から［０１１］結晶方位線上に位置するように形成することができる。かかる作業は、各一枚のウェハー１０に対し、一つ一つ行うことができる。

前記第１レーザーマークの窪みの第１深さは、５μｍより大きくすることができる。前記第１レーザーマークは、ハードレーザーマーキング（ｈａｒｄ ｌａｓｅｒ ｍａｒｋｉｎｇ）で形成することができる。前記第１レーザーマークの窪みは、前記ウェハー１０の前面、後面及び側面のうち、少なくとも一つに位置することができる。前記第１レーザーマークは、結晶方位を示す役割を担うことができる。

前記フラットゾーンやノッチが設けられた場合、前記フラットゾーンやノッチの問題点をなくすため、前記第１レーザーマークを形成した後に、エッジグラインディング工程を追加的に行い、前記フラットゾーンやノッチを除去することもできる。若しくは、エッジグラインディング工程は全て前記表面研磨工程の後に行うこともできる。

前記表面研磨（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程（Ｓ３０）は、前記ウェハー１０の前面と後面共に対して行うことができる。前記表面研磨工程は、研磨パッド上に研磨スラリーを供給しながら、ウェハーをキャリアーで固定させた状態でウェハーを前記研磨パッドの表面に摩擦させる。前記表面研磨工程により、前記ウェハー１０の厚さが薄くなり得る。前記表面研磨工程は、前記ウェハー単位に切る過程で発生したウェハーの厚さの偏差を最小化し、高平坦度のウェハーを製造するためである。

前記第２レーザーマークの窪みの第２深さは、５μｍ以下であることができる。前記第２レーザーマークの窪みは、ソフトレーザーマーキング（ｓｏｆｔ ｌａｓｅｒ ｍａｒｋｉｎｇ）で形成することができる。前記第２レーザーマークは、前記ウェハー１０の前面、後面及び側面のうち、少なくとも一つに位置することができる。前記第２レーザーマークは、前記第１レーザーマークと重なることもできる。前記第２レーザーマークは、ウェハーの情報を示す文字、記号、一連番号、ＱＲ（Ｑｕｉｃｋ Ｒｅｓｐｏｓｅ）コード（登録商標）、またはバーコード（ｂａｒ ｃｏｄｅ）の形を構成することができる。前記第２レーザーマークで結晶方位を示すこともできる。

前記第２レーザーマークを形成した（Ｓ４０）後、前記第１レーザーマークを除去することもできる。前記第２レーザーマークを形成した後、洗浄工程を行う。

次は、更に具体的な実施例について説明する。以下、実施例では図１の第２段階（Ｓ２０）から第４段階（Ｓ４０）までを更に具体的に説明する。

図５ａないし図５ｄは、本発明の一実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。

図５ａを参照すると、ウェハー１０は互いに対向する第１面１１ａと第２面１１ｂを含む。前記ウェハー１０は、第１領域Ａと第２領域Ｂを含む。前記第１面１１ａと前記第２面１１ｂのうち、一方は前面、他方は後面に当たり得る。前記ウェハー１０の結晶方位は、上記の説明で既に調べられている。

図５ｂを参照すると、前記ウェハー１０の結晶方位を示すよう、前記ウェハー１０に第１レーザーマークＭ１を形成する。例えば、前記レーザーマークＭ１は、前記ウェハー１０の中心から［０１１］結晶方位線上に位置するように形成することができる。若しくは、前記第１レーザーマークＭ１は、前記ノッチ５やサポートの欠片６ａの中心から所定角度回転された位置に形成することができる。前記第１レーザーマークＭ１の位置により、数学的な変換を行うことで、前記ウェハー１０の結晶方位が分かる。

前記第１レーザーマークＭ１は第１領域Ａに形成され、前記第１面１１ａに形成することができる。前記第１レーザーマークＭ１は、第１レーザー発生器１３を利用して形成することができる。前記第１レーザー発生器１３は、ハードレーザーマーキングに該当するエネルギーのレーザービームを発生照射することができる。前記第１レーザーマークＭ１は、レーザービームにより単結晶半導体材料が除去されて、第１深さＤ１に形成される。前記第１深さＤ１は、好ましくは５μｍより大きく、更に好ましくは４５μｍ以上である。前記第１レーザーマークＭ１は、前記ウェハー１０の一部を前記レーザーで溶かして形成されるものであり、それによって、前記第１レーザーマークＭ１の周辺の前記第１面１１ａには突出部Ｐ１が形成される。前記第１レーザーマークＭ１の数は、少なくとも一つであり、位置認識設備で認識できる最小限の数に該当し得る。

図５ｂ及び図５ｃを参照すると、表面研磨工程（Ｓ３０）を行い、前記ウェハー１０の前記第１面１１ａに隣接した部分を第１厚さＴ１だけ除去する。それにより、前記第１レーザーマークＭ１の深さＤ１は減少して、第１残余深さＤ１ｒに浅くなる。前記第１残余深さＤ１ｒは、好ましくは３５μｍ以上であることができる。

図５ｄを参照すると、前記ウェハー１０に第２レーザーマークＭ２を形成する。前記第２レーザーマークＭ２の位置は、前記第１レーザーマークＭ１の位置を基準にして決定される。前記第２レーザーマークＭ２は、前記第２領域Ｂで前記第１面１１ａに形成することができる。前記第２レーザーマークＭ２は、第２レーザー発生器１５を利用して形成することができる。前記第２レーザー発生器１５は、第１レーザー発生器１３よりも出力の低い、ソフトレーザーマーキングに該当するエネルギーのレーザービームを発生照射することができる。前記第２レーザーマークＭ２の窪みは、レーザービームにより単結晶半導体材料が除去されて第２深さＤ２に形成される。前記第２深さＤ２は、第１深さＤ１以下で、好ましくは５μｍ以下である。前記第２レーザー発生器１５は前記第１レーザー発生器１３と同一であっても良く、そのときにはレーザー発生条件をより低いエネルギーレベルに変えて使用するようにする。前記第２レーザーマークＭ２は前記第１レーザーマークＭ１より低いエネルギーのレーザーで形成されるため、前記突出部Ｐ１が殆ど形成されない。続いて洗浄工程を行う。

前記第１レーザーマークＭ１は、ドットパターンに形成することができる。前記第２レーザーマークＭ２は、主にドットパターンに形成されるが、連続したラインパターンに形成することもできる。

図６ａないし図６ｃは、本発明の一実施例によって製造されたウェハーの平面図である。

図６ａを参照すると、本例に係るウェハー１０において、第１レーザーマークＭ１と第２レーザーマークＭ２は、互いに隣接するように配置することができる。例えば、直角座標系（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ）のミラー指数表示法（ ｍｉｌｌｅｒ）により、前記ウェハー１０の上部面は［１００］結晶面を露出する。前記第１レーザーマークＭ１は、前記ウェハー１０の中心から［０１１］結晶方位線上に形成することができる。前記第２レーザーマークＭ２は、前記第１レーザーマークＭ１から第１角度αだけ移動した位置に形成することができる。

若しくは、図６ｂを参照すると、本例に係るウェハー１０において、第１レーザーマークＭ１は一端部に隣接し、第２レーザーマークＭ２は前記第１レーザーマークＭ１と反対する位置の端部に隣接するように配置することができる。例えば、前記第１レーザーマークＭ１は、前記ウェハー１０の中心から［０１１］結晶方位線上に形成され、前記第２レーザーマークＭ２は、前記第１レーザーマークＭ１から１８０度だけ回転移動した位置に形成することができる。即ち、第１レーザーマークＭから第２レーザーマークＭ２へと伸びる線で、結晶方位を示すことが出来る。

若しくは、図６ｃを参照すると、本例に係るウェハー１０において、二つの第１レーザーマークＭ１の間に三つの第２レーザーマークＭ２を並んで配置することができる。

図７ａないし図７ｃは、本発明のレーザーマークで構成された文字の平面図である。

前記第１レーザーマークＭ１と前記第２レーザーマークＭ２は、図７ａのようにアルファベットのＩ文字、図７ｂのようにアルファベットのＡ文字、そして図７ｃのように数字の１といった様々な文字を構成することができる。前記第１レーザーマークＭ１が二つ以上存在する場合、隣り合う二つの第１レーザーマークＭ１間の間隔は、隣り合う二つの第２レーザーマークＭ２間の間隔より広い。

図８ａ及び図８ｂは、本発明の一実施例によって製造されたウェハーの平面図である。図９ａ及び図１０ａは、本発明の例に係る一連番号を示す。図９ｂ及び図１０ｂは、本発明の例に係るＱＲコード（登録商標）を示す。図９ｃ及び図９ｄは、本発明の一例に係るバーコードを示す。

ウェハー１０には、図８ａのようにレーザーマーク領域Ａ１を所定の領域として配置することができる。前記レーザーマーク領域Ａ１には前記第１レーザーマークＭ１と前記第２レーザーマークＭ２が配置され、図９ａのように一連番号やロット（ｌｏｔ）番号を構成したり、図９ｂのようにＱＲコード（登録商標）、または図９ｃ及び図９ｄのようにバーコードなどの形を構成したりする印とすることができる。前記第２レーザーマークＭ２は、図９ｃのようにドット状、または図９ｄのようにライン状に形成することができる。

若しくは、図８ｂのように、ウェハー１０にレーザーマーク領域Ａ１と第１レーザーマークＭ１を互いに離隔して配置することもできる。前記レーザーマーク領域Ａ１には第２レーザーマークＭ２のみが配置され、図１０ａのように一連番号やロット番号を構成したり、図１０ｂのようにＱＲコード（登録商標）などを構成したりする印とすることができる。前記一連番号、ＱＲコード（登録商標）やバーコードにより、前記ウェハーの情報を認識することができる。ウェハーの情報とは、例えばウェハーの製造年度、日にち、製造社といった製造履歴、製造条件、ウェハーの特性、ウェハーの直径、厚さ、面抵抗、ドーピングタイプ、ロット番号などが該当する。

このように深さの深い第１レーザーマークＭ１を最小限に形成し、表面研磨後にウェハーの情報を示し、前記第１レーザーマークＭ１より浅い第２レーザーマークを形成する。前記第２レーザーマークは、５μｍ以下の深さを有する。５μｍより深い第１レーザーマークＭ１の数が多ければ多いほど、表面研磨工程（Ｓ３０）で前記キャリアーが前記ウェハーを押す圧力により、前記第１レーザーマークＭ１を始点に前記ウェハー１０が割れる可能性が高まる。また、前記ウェハー１０が蒸着、エッチング及び洗浄といった種々の半導体製造工程を通りながら、かかる深い第１レーザーマークＭ１の中にパーティクルが挟まったり膜が均一に形成できなかったりするなど、様々な工程不良が発生し得る。しかし、前記第１レーザーマークＭ１は、結晶方位を示すために必要である。第２レーザーマークＭ２は相対的に浅い深さを有するため、ウェハー１０の割れやパーティクルといった工程不良を引き起こさない。従って、本発明においては第１レーザーマークＭ１を最小限に形成し、第２レーザーマークＭ２でウェハーの情報を示すため、工程不良を防止することができる。

続いて、前記ウェハー１０に対し、半導体製造工程を行う。即ち、前記ウェハー１０上にフォトレジスト膜を形成し、露光工程を行ってフォトレジストパターンを形成する。最初の露光工程では、前記第２レーザーマークＭ２を認識することができる。最初の露光工程で整列マークが形成される。たとえ半導体製造工程を繰り返し行い、前記ウェハー１０上に多層の膜が積み重なって前記第２レーザーマークＭ２を認識し難くなっても、露光工程で整列マークが引き続き形成されるので、ウェハー１０の位置を認識するのには問題がない。

前記第２レーザーマークＭ２の位置により、前記ウェハーの結晶方位を追跡することもできる。若しくは、前記第２レーザーマークＭ２は、前記ウェハーの結晶方位とは関係なく、単にウェハーの情報のみを示すことができる。

図１１ａないし図１１ｄは、本発明の他実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。

図１１ａを参照すると、前記ウェハー１０の結晶方位を示すよう、前記ウェハー１０に第１レーザーマークＭ１を形成する。第１面１１ａと第２面１１ｂのうち、一方は前面、他方は後面に当たり得る。前記第１レーザーマークＭ１は第１領域Ａに形成され、前記第１面１１ａに形成することができる。前記第１レーザーマークＭ１は、ハードレーザーマーキングに該当するエネルギーのレーザービームによって形成することができる。前記第１レーザーマークＭ１は、第１深さＤ１に形成される。前記第１深さＤ１は、好ましくは５μｍより大きく、更に好ましくは４５μｍ以上である。前記第１レーザーマークＭ１は、前記ウェハー１０の一部を前記レーザーで溶かして形成されるものであり、それによって、前記第１レーザーマークＭ１の周辺の前記第１面１１ａには突出部Ｐ１が形成される。前記第１レーザーマークＭ１の数は、少なくとも一つであり、位置認識設備で認識できる最小限の数に該当し得る。

図１１ａ及び図１１ｂを参照すると、前記第１面１１ａに対し、１次表面研磨工程（Ｓ３０）を行い、前記ウェハー１０の前記第１面１１ａに隣接した部分を第１厚さＴ１だけ除去する。それにより、前記第１レーザーマークＭ１の深さは第１残余深さＤ１ｒに浅くなる。前記第１残余深さＤ１ｒは、５μｍより小さくすることができる。

図１１ｃを参照すると、前記ウェハー１０に第２レーザーマークＭ２を形成する。前記第２レーザーマークＭ２は、前記第２領域Ｂで前記第１面１１ａに形成することができる。前記第２レーザーマークＭ２は、ソフトレーザーマーキングに該当するエネルギーのレーザービームで形成することができる。前記第２レーザーマークＭ２は第２深さＤ２に形成される。第２深さＤ２は、前記第１残余深さＤ１ｒより大きくすることができる。前記第２レーザーマークＭ２は第１レーザーマークＭ１より低いエネルギーのレーザーで形成されるため、前記突出部Ｐ１が殆ど形成されない。

図１１ｃ及び図１１ｄを参照すると、前記第１面１１ａに対し、２次表面研磨工程（Ｓ３０）を行い、前記第１残余深さＤ１ｒよりは大きく、かつ、前記第２深さＤ２よりは小さい第２厚さＴ２のウェハー１０を除去する。それにより、前記第１レーザーマークＭ１は除去され、第２残余深さＤ２ｒに該当する第２レーザーマークＭ２のみが残るようになる。

そのとき、前記第２残余深さＤ２ｒは、５μｍ以下にすることができる。第２レーザーマークＭ２は、図１０ａ及び図１０ｂを参照して説明した通り、様々な形を有することができ、結晶方位を示す機能も果たすことができる。

図１２ａないし図１２ｅは、本発明の更に他の実施例に係るウェハーの製造方法を示す断面図である。

図１２ａを参照すると、前記ウェハー１０の結晶方位を示すよう、前記ウェハー１０に第１レーザーマークＭ１を形成する。第１面１１ａと第２面１１ｂのうち、一方は前面、他方は後面に当たり得る。前記第１レーザーマークＭ１は第１領域Ａに形成され、前記第２面１１ｂに形成することができる。前記第１レーザーマークＭ１は、ハードレーザーマーキングに該当するエネルギーのレーザービームによって形成することができる。前記第１レーザーマークＭ１は、第１深さＤ１に形成される。前記第１深さＤ１は、好ましくは５μｍより大きく、更に好ましくは４５μｍ以上である。前記第１レーザーマークＭ１は、前記ウェハー１０の一部を前記レーザーで溶かして形成されるものであり、それによって、前記第１レーザーマークＭ１の周辺の前記第２面１１ｂには突出部Ｐ１が形成される。前記第１レーザーマークＭ１の数は、少なくとも一つであり、位置認識設備で認識できる最小限の数に該当し得る。

図１２ａ及び図１２ｂを参照すると、前記第２面１１ｂに対し、１次表面研磨工程（Ｓ３０）を行い、前記ウェハー１０の前記第２面１１ｂに隣接した部分を第１厚さＴ１だけ除去する。それにより、前記第１レーザーマークＭ１の深さは第１残余深さＤ１ｒに浅くなる。

図１２ｃを参照すると、前記ウェハー１０に第２レーザーマークＭ２を形成する。前記第２レーザーマークＭ２は、前記第２領域Ｂで前記第１面１１ａに形成することができる。前記第２レーザーマークＭ２は、ソフトレーザーマーキングに該当するエネルギーのレーザービームで形成することができる。第２レーザーマークＭ２は第２深さＤ２に形成される。前記第２深さＤ２は、５μｍ以下であることができる。前記第２レーザーマークＭ２は前記第１レーザーマークＭ１より低いエネルギーのレーザーで形成されるため、前記突出部Ｐ１が殆ど形成されない。

図１２ｄ及び図１２ｅを参照すると、前記第２面１１ｂに対し、２次表面研磨工程（Ｓ３０）を行い、前記第１残余深さＤ１ｒよりは大きい第２厚さＴ２のウェハー１０を除去する。それにより、前記第２面１１ｂにおいて前記第１レーザーマークＭ１は除去され、前記第１面１１ａに第２レーザーマークＭ２のみが残るようになる。前記第２レーザーマークＭ２は、図１０ａ及び図１０ｂを参照して説明した通り、様々な形を有することができ、結晶方位を示す機能も果たすことができる。

図１１ａないし図１１ｄ及び図１２ａないし図１２ｅを用いて説明した方法で製造されたウェハーは、第１レーザーマークＭ１なしで、５μｍ以下の深さを有する第２レーザーマークＭ２のみを含む。従って、第１レーザーマークＭ１によるウェハーの割れやパーティクルなどの問題を解決することができる。

図１３は、本発明の更に他実施例に係るウェハーの部分断面図である。

図１３を参照すると、第２レーザーマークＭ２はドット状ではなく、ライングルーヴ状に形成されることができる。第１レーザーマークＭ１と第２レーザーマークＭ２は重ねることができる。図１３は、図９ｄの一部を切断したときの断面図であり得る。

図１４ａないし図１４ｃは、本発明の更に他実施例に係るウェハーの断面図である。

図１４ａを参照すると、第１レーザーマークＭ１はウェハー１０の周囲となる端部表面としての側面１１ｃ上に形成され、第２レーザーマークＭ２はウェハー１０の表側の表面である第１面１１ａ上に形成することができる。端部表面である側面１１ｃは、ウェハー１０の表側の表面である第１面１１ａから該ウェハー１０の裏側の表面である第２面１１ｂへと上下に伸延している。また、端部表面である側面１１ｃは、ウェハー１０の第１面１１ａ及びウェハー１０の第２面１１ｂに向けて、それぞれ傾斜、面取りされている。なお、前記第１レーザーマークＭ１を側面１１ｃ上に形成した場合、前記側面１１ｃ上にも突出部Ｐ１が形成され得る。前記突出部Ｐ１を除去するため、エッジグラインディング工程を追加的に行うこともできる。

若しくは、図１４ｂを参照すると、第１レーザーマークＭ１はウェハー１０の一側面１１ｃ上に形成され、第２レーザーマークＭ２はウェハー１０の他側面１１ｃ上に形成することができる。

若しくは、図１４ｂを参照すると、第１レーザーマークＭ１と第２レーザーマークＭ２は、ウェハー１０の同じ側面１１ｃ上に形成することができる。

前述の方法で製造された本発明のウェハー上に、追加的に第３レーザーマークを形成することができる。そのとき、前記第３レーザーマークは、前記第２レーザーマークＭ２の示すウェハーの情報とは異なる他のウェハーの情報を示すための追加的な一連番号、バーコード、ＱＲコード（登録商標）などを構成することができる。そのとき、前記第３レーザーマークも前記第１レーザーマークＭ１よりは浅い深さに形成され、好ましくは５μｍ以内に形成することができる。

１…半導体単結晶インゴット、５…ノッチ、１０…ウェハー、６…サポート、６ａ…サポートの欠片、１１ａ…第１面、１１ｂ…第２面、１１ｃ…側面、Ａ…第１領域、Ｂ…第２領域、Ｍ１…第１レーザーマーク、Ｍ２…第２レーザーマーク、１３、１５…レーザー発生器

Claims (16)

1. 所定の結晶方位を有する単結晶半導体材料を含むウェハーであって、
   前記ウェハーは、
   前記ウェハーの表面又は裏面の所定位置に３つ以下のドットパターンで形成された第１深さを有する第１レーザーマークと、
   前記ウェハーの表面又は裏面に形成された前記第１深さよりも浅い第２深さを有する第２レーザーマークと、を有し、
   前記第１レーザーマークが形成された前記所定位置は、前記単結晶半導体材料の前記所定の結晶方位を示すように構成され、
   前記第２レーザーマークは、前記ウェハー及び／又は前記ウェハーの属するウェハーのロットを特定する印に含まれ、
   前記第１レーザーマークは、少なくとも２つのドットパターンで形成され、
   前記第２レーザーマークは、前記第１レーザーマークの間に配置されることを特徴とするウェハー。
2. 前記第１レーザーマークは、前記第２レーザーマークよりも少なくとも５μｍ深いことを特徴とする請求項１に記載のウェハー。
3. 前記第２深さは、５μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のウェハー。
4. 前記第１深さは、３５μｍ以上であることを特徴とする請求項３に記載のウェハー。
5. 前記第１レーザーマークと前記第２レーザーマークとは、前記ウェハーの表面または裏面において所定の間隔で分離されていることを特徴とする請求項１に記載のウェハー。
6. 前記第１レーザーマークは、前記印に含まれることを特徴とする請求項１に記載のウェハー。
7. 前記ウェハーは、前記ウェハーの外周となる端部表面をさらに有し、
   前記端部表面は、前記ウェハーの表面から前記ウェハーの裏面に伸延することを特徴とする請求項１に記載のウェハー。
8. 前記第２レーザーマークの幅は、前記第１レーザーマークの幅よりも大きく、前記第１レーザーマークは前記第２レーザーマークと垂直に重なることを特徴とする請求項１に記載のウェハー。
9. 所定の結晶方位を有する単結晶半導体材料を含むウェハーであって、
   前記ウェハーは、
   前記ウェハーの第１表面上の第１所定位置に第１深さを有する第１窪みと、
   前記ウェハーの第２表面上の第２所定位置に第２深さを有する第２窪みと、を有し、
   前記第１所定位置は、前記単結晶半導体材料の所定の結晶方位を示すように構成され、
   前記第２窪みは、前記第１窪みの間に配置されたことを特徴とするウェハー。
10. 前記第１表面は、前記ウェハーの端部表面を含み、
    前記第２表面は、前記端部表面、前記ウェハーの表面、または前記ウェハーの前記表面の反対側にある裏面のいずれか１つを含むことを特徴とする請求項９に記載のウェハー。
11. 前記第１窪みの数は、３以下であることを特徴とする請求項９に記載のウェハー。
12. 前記第１窪みの幅は、前記第２窪みの幅よりも狭いことを特徴とする請求項１１に記載のウェハー。
13. 前記第２窪みは、前記ウェハー及び／又は前記ウェハーが属するウェハーのロットを特定する印に含まれることを特徴とする請求項１２に記載のウェハー。
14. 所定の結晶方位を有する単結晶半導体材料を含むウェハーであって、
    前記ウェハーは、
    前記ウェハーの表面又は裏面の所定位置に第１深さ及び第１幅を有する第１レーザーマークと、
    前記ウェハーの表面又は裏面に形成された前記第１深さよりも浅い第２深さ及び第２幅を有する第２レーザーマークと、を有し、
    前記第１レーザーマークが形成された前記所定位置は、前記単結晶半導体材料の前記所定の結晶方位を示すように構成され、
    前記第２幅は前記第１幅よりも広く、
    前記第２レーザーマークは、前記第１レーザーマークの間に配置されたことを特徴とするウェハー。
15. 前記第１レーザーマークは、３つ以下のドットパターンを有することを特徴とする請求項１４に記載のウェハー。
16. 前記第１レーザーマークは少なくとも２つの第１レーザーマークを含み、
    前記第２レーザーマークは複数の第２レーザーマークを含み、
    前記複数の第２レーザーマークの数は、前記少なくとも２つの第１レーザーマークの数よりも大きいことを特徴とする請求項１５に記載のウェハー。

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