JPH02219606A - 半導体ウエハの製造方法 - Google Patents
半導体ウエハの製造方法Info
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- JPH02219606A JPH02219606A JP4017689A JP4017689A JPH02219606A JP H02219606 A JPH02219606 A JP H02219606A JP 4017689 A JP4017689 A JP 4017689A JP 4017689 A JP4017689 A JP 4017689A JP H02219606 A JPH02219606 A JP H02219606A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
半導体ウェハの製造方法、特に大口径のウェハの製造方
法に関し、 低結晶欠陥で酸素濃度を制御した高品質大口径シリコン
ウェハを、比較的小規模の装置を用いて製造できる半導
体ウェハの製造方法を提供することを目的とし、 長さ方向に平滑な平面を形成した半導体インゴットを複
数本該平面で互いに貼り合わせて該インゴットの結合体
を形成し、該結合体を該平面に垂直な方向にスライスす
ることによりウェハを得ることを特徴とする半導体ウェ
ハの製造方法を含み構成する。
法に関し、 低結晶欠陥で酸素濃度を制御した高品質大口径シリコン
ウェハを、比較的小規模の装置を用いて製造できる半導
体ウェハの製造方法を提供することを目的とし、 長さ方向に平滑な平面を形成した半導体インゴットを複
数本該平面で互いに貼り合わせて該インゴットの結合体
を形成し、該結合体を該平面に垂直な方向にスライスす
ることによりウェハを得ることを特徴とする半導体ウェ
ハの製造方法を含み構成する。
本発明は、半導体ウェハの製造方法、特に大口径のウェ
ハの製造方法に関する。
ハの製造方法に関する。
近年、超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）技術の発展ととも
に高度の技術を駆使した半導体製品があらゆる分野に普
及しており、コスト低減を図るために一層の生産性向上
が要求されている。
に高度の技術を駆使した半導体製品があらゆる分野に普
及しており、コスト低減を図るために一層の生産性向上
が要求されている。
このため、−ウニへ当たりのチップ収量を上げる努力が
なされており、その一つの手段としてウェハを大口径化
する必要が認識されている。
なされており、その一つの手段としてウェハを大口径化
する必要が認識されている。
従来の大口径シリコンウェハ製造方法においては、従来
、技術思想の延長として、単に結晶成長装置を大型化す
るということで対処してきた。
、技術思想の延長として、単に結晶成長装置を大型化す
るということで対処してきた。
第６図は従来のチゴクラルスキー法による結晶成長装置
を示す概略図である。同図において、２１は結晶成長を
行うチャンバー、２２はサセプタ、２３は石英ルツボ、
２４はシリコンの融液、２５は種結晶、２６は加熱ヒー
タ、２７は熱遮蔽筒、２８は温度センサー、２９は覗き
窓、３０は結晶の外径を制御するためのセンサー、３１
は上部ハウジング、３２は分離パルプ、３３は引き上げ
軸、３４は回転軸、３５は各部を制御する制御部及び電
力供給部である。この装置において、種結晶２５を融液
２４につけて回転しながら単結晶を成長させる。ところ
が、インゴット径を例えば倍にするには、装置全体の系
を体積比で８倍にする必要がある。
を示す概略図である。同図において、２１は結晶成長を
行うチャンバー、２２はサセプタ、２３は石英ルツボ、
２４はシリコンの融液、２５は種結晶、２６は加熱ヒー
タ、２７は熱遮蔽筒、２８は温度センサー、２９は覗き
窓、３０は結晶の外径を制御するためのセンサー、３１
は上部ハウジング、３２は分離パルプ、３３は引き上げ
軸、３４は回転軸、３５は各部を制御する制御部及び電
力供給部である。この装置において、種結晶２５を融液
２４につけて回転しながら単結晶を成長させる。ところ
が、インゴット径を例えば倍にするには、装置全体の系
を体積比で８倍にする必要がある。
従って、従来技術の延長で大口径化を図っても単位面積
当たりのシリコンウェハ単価がかさみ、製品のコスト低
減につながらないといった問題を生じていた。また、大
口径化したとき種結晶からネッキングする際、インゴッ
ト重量がかなりあることを考えて、ネッキングを細くす
ることができない。そのため結晶に転移などの結晶欠陥
が入り易くなる。さらに、大口径化を図ると石英ルツボ
の側壁が融液と接している面積と融液の容量の比が小さ
くなり、高酸素濃度の結晶を得ることが困難になる。こ
のことは、酸素の析出を利用して内部に発生させた欠陥
にゲッタリング作用をさせるいわゆるイントリンシック
・ゲッタリング（ＩＧ）の効果を期待することができな
いということを意味し、歩留りの低下をもたらすといっ
た問題を生じていた。
当たりのシリコンウェハ単価がかさみ、製品のコスト低
減につながらないといった問題を生じていた。また、大
口径化したとき種結晶からネッキングする際、インゴッ
ト重量がかなりあることを考えて、ネッキングを細くす
ることができない。そのため結晶に転移などの結晶欠陥
が入り易くなる。さらに、大口径化を図ると石英ルツボ
の側壁が融液と接している面積と融液の容量の比が小さ
くなり、高酸素濃度の結晶を得ることが困難になる。こ
のことは、酸素の析出を利用して内部に発生させた欠陥
にゲッタリング作用をさせるいわゆるイントリンシック
・ゲッタリング（ＩＧ）の効果を期待することができな
いということを意味し、歩留りの低下をもたらすといっ
た問題を生じていた。
そこで本発明は、低結晶欠陥で酸素濃度を制御した高品
質大口径シリコンウェハを、比較的小規模の装置を用い
て製造することができる半導体ウェハの製造方法を提供
することを目的とする。
質大口径シリコンウェハを、比較的小規模の装置を用い
て製造することができる半導体ウェハの製造方法を提供
することを目的とする。
上記課題は、長さ方向に平滑な平面を形成した半導体イ
ンゴットを複数本該平面で互いに貼り合わせて該インゴ
ットの結合体を形成し、該結合体を該平面に垂直な方向
にスライスすることによりウェハを得ることを特徴とす
る半導体ウェハの製造方法によって解決される。
ンゴットを複数本該平面で互いに貼り合わせて該インゴ
ットの結合体を形成し、該結合体を該平面に垂直な方向
にスライスすることによりウェハを得ることを特徴とす
る半導体ウェハの製造方法によって解決される。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の原理説明図である。
まず、同図（ａ）に示すように、通常の方法により製造
した円筒状の半導体インゴット１１の側面の点線部分を
除去し、正六角柱状の半導体インゴット１１’に形成す
る。
した円筒状の半導体インゴット１１の側面の点線部分を
除去し、正六角柱状の半導体インゴット１１’に形成す
る。
次に、同図（ロ）に示すように、正六角柱状の半導体イ
ンゴット１１’ の長さ方向の側面が平坦となるように
研磨し、清浄な表面を形成する。
ンゴット１１’ の長さ方向の側面が平坦となるように
研磨し、清浄な表面を形成する。
次に、同図（Ｃ）に示すように、上記のように形成した
長さ方向に平滑な平面をもつ複数本（例えば、７本）の
正六角柱状の半導体インゴット１１゛ の側面を互いに
隙間なく貼り合わせ、熱処理をすることにより正六角柱
状の半導体インゴット１１゛が複数本合わさったインゴ
ットの結合体１２が得られる。
長さ方向に平滑な平面をもつ複数本（例えば、７本）の
正六角柱状の半導体インゴット１１゛ の側面を互いに
隙間なく貼り合わせ、熱処理をすることにより正六角柱
状の半導体インゴット１１゛が複数本合わさったインゴ
ットの結合体１２が得られる。
このインゴット結合体１２を横方向にスライスすること
でウェハを得る。
でウェハを得る。
すなわち本発明によれば、例えば、正六角柱状の半導体
インゴット１１″を７本使用したときには、第２図（ａ
）に示すような断面形状のウェハが得られ、元の円形ウ
ェハの場合の２１Ｊ″３／２π（約５．７１）倍の面積
を持つウェハが得られる。また周辺部の円弧領域を残し
た場合には、第２図Ｇ）に示すような断面形状のウェハ
が得られ、元の円形ウェハの場合の（６１３＋３π）／
π（約６．３１）倍の面積を持つウェハが得られる。従
って、この場合には、小口径インゴットを貼り合わせた
ため、比較的小規模の装置を用いて製造でき、かつ元の
結晶の品質を保持した大口径ウェハを得ることが可能と
なる。
インゴット１１″を７本使用したときには、第２図（ａ
）に示すような断面形状のウェハが得られ、元の円形ウ
ェハの場合の２１Ｊ″３／２π（約５．７１）倍の面積
を持つウェハが得られる。また周辺部の円弧領域を残し
た場合には、第２図Ｇ）に示すような断面形状のウェハ
が得られ、元の円形ウェハの場合の（６１３＋３π）／
π（約６．３１）倍の面積を持つウェハが得られる。従
って、この場合には、小口径インゴットを貼り合わせた
ため、比較的小規模の装置を用いて製造でき、かつ元の
結晶の品質を保持した大口径ウェハを得ることが可能と
なる。
以下、本発明を図示の一実施例により具体的に説明する
。
。
第３図は本発明実施例のウェハの製造工程フローチャー
トである。
トである。
同図に示すように、まず、通常の方法で製造した例えば
４インチ程度のシリコンインゴットを円筒研削した後、
外形を砥石を回転しながら断面形状が正六角形になるよ
う平面研削する（ステップＳＴ１〜３）。砥石の目の粗
さを＃５００ 、＃１０００、＃２０００と変えた３段
階研削を行うことにより鏡面仕上げとする。次に、以上
の加工を経たインゴット７木を薬品洗浄する（ステップ
５Ｔ４）、この洗浄は、例えば、ＮＨ，０旧Ｈ！０を用
い、７０°Ｃで１０分間洗浄した後、水洗いし、ＨＦ：
ＨｔＯに３０秒間ひたす。
４インチ程度のシリコンインゴットを円筒研削した後、
外形を砥石を回転しながら断面形状が正六角形になるよ
う平面研削する（ステップＳＴ１〜３）。砥石の目の粗
さを＃５００ 、＃１０００、＃２０００と変えた３段
階研削を行うことにより鏡面仕上げとする。次に、以上
の加工を経たインゴット７木を薬品洗浄する（ステップ
５Ｔ４）、この洗浄は、例えば、ＮＨ，０旧Ｈ！０を用
い、７０°Ｃで１０分間洗浄した後、水洗いし、ＨＦ：
ＨｔＯに３０秒間ひたす。
次に、乾燥後７本のインゴットの側面を密着し、窒素雰
囲気中１０００°Ｃで１時間熱処理する（ステップＳ７
５〜６）。次に、完全に接合したら７００μｍ厚でウェ
ハにスライスし、以降は通常のウェハ製造工程と同様に
ラップ、エッチ、ポリッシュを施しくステップＳＴ７〜
１０）大口径鏡面ウェハを得る。
囲気中１０００°Ｃで１時間熱処理する（ステップＳ７
５〜６）。次に、完全に接合したら７００μｍ厚でウェ
ハにスライスし、以降は通常のウェハ製造工程と同様に
ラップ、エッチ、ポリッシュを施しくステップＳＴ７〜
１０）大口径鏡面ウェハを得る。
上記方法により製造した大口径ウェハの接合部分におけ
る結晶を電子顕微鏡で観察すると、第４図の平面図に示
すように、接合界面での格子像の乱れはなかった。また
、上記方法で形成した大口径ウェハを７００℃と１１０
０℃の２段階ＩＧ処理を行った場合、第５図に示すよう
に、ウェハの表面側に無欠陥層（ＤＺ：デヌーデットゾ
ーン）が形成され、また内部には欠陥層が形成され、Ｉ
Ｇ効果があることが確認された。
る結晶を電子顕微鏡で観察すると、第４図の平面図に示
すように、接合界面での格子像の乱れはなかった。また
、上記方法で形成した大口径ウェハを７００℃と１１０
０℃の２段階ＩＧ処理を行った場合、第５図に示すよう
に、ウェハの表面側に無欠陥層（ＤＺ：デヌーデットゾ
ーン）が形成され、また内部には欠陥層が形成され、Ｉ
Ｇ効果があることが確認された。
なお、上記実施例では、正六角柱のインゴット７本の貼
り合わせによって大口径ウェハを形成したが、本発明の
適用範囲はこれに限られず、貼り合わせるインゴットを
８本以上としてもよく、最外周に貼り合わせるインゴッ
トの他のインゴットと接触しない外周部分は平面研削す
る必要はなく、円周部をそのまま残しておいてもよく、
このようにすればさらに大口径のウェハを工程数を増や
すことなく製造することができる。
り合わせによって大口径ウェハを形成したが、本発明の
適用範囲はこれに限られず、貼り合わせるインゴットを
８本以上としてもよく、最外周に貼り合わせるインゴッ
トの他のインゴットと接触しない外周部分は平面研削す
る必要はなく、円周部をそのまま残しておいてもよく、
このようにすればさらに大口径のウェハを工程数を増や
すことなく製造することができる。
（発明の効果〕
以上説明した様に本発明によれば、通常の方法で製造し
たウェハを複数本貼り合わせることで、所望の口径のウ
ェハを得ることができ、それと同時に酸素濃度を制御し
た結晶を使用することもできるためＩＧ効果が得られる
。
たウェハを複数本貼り合わせることで、所望の口径のウ
ェハを得ることができ、それと同時に酸素濃度を制御し
た結晶を使用することもできるためＩＧ効果が得られる
。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の原理説明図、第２図（
ａ）及び（ｂ）は本発明方法によるウェハ形状を示す図
、 第３図は本発明実施例のウェハの製造工程フローチャー
ト、 第４図は本発明実施例のウェハ接合部の透過電子顕微鏡
像の模式図、 第５図は本発明実施例のウェハのＩＧ熱処理をした透過
電子顕微鏡像の模式図、 第６図は従来のチョクラルスキー法による結晶成長装置
を示す概略図である。 １２は半導体インゴットの結合体を示す。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 久木元 彰 同 大菅義之 図中、 １１．１１”は半導体インゴット、 本桔絹実施イク１１のウーハの投造工霜フロー毛１ト第
３図 本発鳩方；ム１するウェハ形状を示す図第 図 特合韻 ↓ 第 図
ａ）及び（ｂ）は本発明方法によるウェハ形状を示す図
、 第３図は本発明実施例のウェハの製造工程フローチャー
ト、 第４図は本発明実施例のウェハ接合部の透過電子顕微鏡
像の模式図、 第５図は本発明実施例のウェハのＩＧ熱処理をした透過
電子顕微鏡像の模式図、 第６図は従来のチョクラルスキー法による結晶成長装置
を示す概略図である。 １２は半導体インゴットの結合体を示す。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 久木元 彰 同 大菅義之 図中、 １１．１１”は半導体インゴット、 本桔絹実施イク１１のウーハの投造工霜フロー毛１ト第
３図 本発鳩方；ム１するウェハ形状を示す図第 図 特合韻 ↓ 第 図
Claims (1)
- 長さ方向に平滑な平面を形成した半導体インゴット（１
１′）を複数本該平面で互いに貼り合わせて該インゴッ
トの結合体（１２）を形成し、該結合体（１２）を該平
面に垂直な方向にスライスすることによりウェハを得る
ことを特徴とする半導体ウェハの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017689A JPH02219606A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 半導体ウエハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017689A JPH02219606A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 半導体ウエハの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02219606A true JPH02219606A (ja) | 1990-09-03 |
Family
ID=12573465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4017689A Pending JPH02219606A (ja) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | 半導体ウエハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02219606A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2939151A1 (fr) * | 2008-12-01 | 2010-06-04 | Soitec Silicon On Insulator | Lingots formes d'au moins deux lingots elementaires, un procede de fabrication et une plaquette qui en est issue |
| CN110039672A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-23 | 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 | 一种六边形单晶硅棒的加工工艺 |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP4017689A patent/JPH02219606A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2939151A1 (fr) * | 2008-12-01 | 2010-06-04 | Soitec Silicon On Insulator | Lingots formes d'au moins deux lingots elementaires, un procede de fabrication et une plaquette qui en est issue |
| WO2010063636A1 (fr) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | S.O.I.Tec Silicon On Insulator Technologies | Lingot formé de lingots élementaires, plaquette issue de ce lingot et procédé associé |
| US20110214806A1 (en) * | 2008-12-01 | 2011-09-08 | Bruno Ghyselen | Ingot formed from basic ingots, wafer made from said ingot and associated method |
| CN110039672A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-23 | 内蒙古中环协鑫光伏材料有限公司 | 一种六边形单晶硅棒的加工工艺 |
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