JPH04226031A - Manufacture of semiconductor wafer and semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor wafer and semiconductor device

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JPH04226031A
JPH04226031A JP3107853A JP10785391A JPH04226031A JP H04226031 A JPH04226031 A JP H04226031A JP 3107853 A JP3107853 A JP 3107853A JP 10785391 A JP10785391 A JP 10785391A JP H04226031 A JPH04226031 A JP H04226031A
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JP
Japan
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semiconductor wafer
manufacturing
ingot
wafer according
disk
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Application number
JP3107853A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sadahiro Kishii
貞浩 岸井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04226031A publication Critical patent/JPH04226031A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a method of manufacture of a semiconductor wafer or SOI substrate having a TTV of less than 1 micron that is required for manufacture of a highly packed IC in the future. CONSTITUTION:A crystalline semiconductor ingot is sliced into crystalline semiconductor wafers. These wafers are flattened by chemical or mechanical abrasion before they are given asymmetry by orientation flats. This avoids effects of the orientation flat on the flatness of wafers. Since grinding is used instead of conventional lapping, wafer flatness is improved, and etching can be eliminated which is needed after lapping. As a result, 6-inch wafers with a TTV of less than 1 micron is obtained at a yield of 90%. When this method is applied to an SOI substrate having two wafers joined with an insulating layer between, one wafer can be several microns thick, thereby promoting the realization of an integrated circuit of SOI structure.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は,いわゆるオリエンテー
ションフラット(oriantation flat:
OF)やノッチ(notch) のような位置決め手段
が設けられた半導体ウエハおよびこのウエハを用いて製
造される半導体装置に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a so-called orientation flat.
The present invention relates to a semiconductor wafer provided with positioning means such as an OF or a notch, and a semiconductor device manufactured using this wafer.

【0002】半導体装置の高集積化,高速度化,小型化
の傾向は益々急速になりつつある。これに伴って半導体
装置の構成要素のパターンが縮小しているが,半導体ウ
エハ上にサブミクロン規模の微細パターンを形成するた
めに,ウエハ表面の平坦性および厚さの均一性に対して
1μm ないしそれ以下の値が要求されるようになって
いる。また,いわゆるSOI(Silicon−on−
Insulator)構造による高性能半導体装置の実
用化において, 二枚のシリコンウエハを絶縁層を挟ん
で結合(bonding) した基板(substra
te) を用いるアプローチが, 現在のところ最も有
望視されているが, この基板は, 一方のシリコンウ
エハを数μm の厚さに薄くすることが必要とされてい
る。
The trend toward higher integration, higher speed, and smaller size of semiconductor devices is becoming more and more rapid. Along with this, the patterns of semiconductor device components are shrinking, but in order to form submicron-scale fine patterns on semiconductor wafers, it is necessary to improve the flatness and thickness uniformity of the wafer surface by 1 μm or more. A value lower than that is now required. In addition, so-called SOI (Silicon-on-
In the practical application of high-performance semiconductor devices using an insulator structure, a substrate is created by bonding two silicon wafers with an insulating layer in between.
The approach using te) currently seems the most promising, but this requires thinning one silicon wafer to a thickness of several micrometers.

【0003】0003

【従来の技術】上記のような半導体ウエハは, 通常,
 図2に示すような工程に従って作製される。すなわち
,(a)例えばCzochralski(CZ: チョ
コラルスキー)法によって所望の組成を有する半導体単
結晶のインゴットを引き上げ,(b)このインゴットを
適当な長さに粗切りする。そして,(c)インゴットの
側面を円筒状に加工し, さらに, 円筒の軸に平行な
平面を側面に形成する。この平面が, 後述するOFを
構成する。次いで,(d)回転刃式のスライサにより前
記インゴットを多数の円板にスライスし,(e)円板の
周囲の面取り(chamfer, または, beve
ling) を行ったのち,(f)少なくとも将来半導
体装置が形成される面をラッピングし, さらに,(g
)薬液によるエッチング, および,(h)いわゆる化
学的・機械的研磨による鏡面仕上げを行い, 最後に,
(i)洗浄して完了する。この鏡面仕上げされた表面は
, 半導体装置を形成するのに適した平滑さと結晶性を
有している。上記工程によって作製された半導体ウエハ
は, 円周上の一部に例えば直線状の切り欠き部, す
なわち,OFが設けられた円板である。
[Prior Art] Semiconductor wafers as described above are usually
It is manufactured according to the steps shown in FIG. That is, (a) a semiconductor single crystal ingot having a desired composition is pulled up by, for example, the Czochralski (CZ) method, and (b) this ingot is roughly cut into appropriate lengths. (c) The side surface of the ingot is processed into a cylindrical shape, and a flat surface parallel to the axis of the cylinder is formed on the side surface. This plane constitutes the OF described later. Next, (d) the ingot is sliced into a number of disks using a rotary blade slicer, and (e) the circumference of the disks is chamfered or beveled.
(f) lapping at least the surface on which semiconductor devices will be formed in the future;
) Etching using a chemical solution, and (h) mirror finishing using so-called chemical/mechanical polishing. Finally,
(i) Clean and complete. This mirror-finished surface has smoothness and crystallinity suitable for forming semiconductor devices. The semiconductor wafer manufactured by the above process is a disk in which, for example, a linear notch, that is, an OF, is provided in a part of the circumference.

【0004】上記(g) におけるエッチングは,(f
)のラッピングにおいてウエハ表面に生じた結晶欠陥を
除去するために行われるのであるが, このときにエッ
チング液の循環や温度の不均一による表面におけるエッ
チング速度の相違によってむしろ平坦性が劣化する。し
かし,(h)の研磨により平坦性が回復される。
[0004] The etching in (g) above is performed using (f
) This is done to remove crystal defects that occur on the wafer surface during lapping, but at this time, the flatness actually deteriorates due to differences in the etching rate on the surface due to the circulation of the etching solution and uneven temperature. However, the flatness is restored by polishing in (h).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし, 上記従来の
工程によって作製された半導体ウエハの平坦性は, ウ
エハ表面の高さの最大値と最小値の差で表したTTV(
total thickness variation
)の値で2μm 程度が限界であり, このため, 前
述のような1μm ないしそれ以下の平坦性の要求に応
じられるウエハの収率が極めて低かった。このことは,
 前述のようなSOI構造の基板を作製する工程におい
て,接合された一方のウエハを厚さ数μm 以下に均一
に薄くすることが困難であることをも意味する。
[Problem to be Solved by the Invention] However, the flatness of a semiconductor wafer manufactured by the above conventional process is determined by the TTV (TTV), which is expressed as the difference between the maximum and minimum heights of the wafer surface.
total thickness variation
) is about 2 μm, and for this reason, the yield of wafers that can meet the above-mentioned flatness requirements of 1 μm or less has been extremely low. This means that
This also means that in the process of manufacturing a substrate with an SOI structure as described above, it is difficult to uniformly thin one of the bonded wafers to a thickness of several μm or less.

【0006】したがって, 本発明は,高い平坦性, 
具体的には1μm 以下のTTV 値を有する半導体ウ
エハを収率よく作製可能とする実用的な方法を提供する
ことを目的とする。また, 本発明は,絶縁層を介して
二つの半導体基板を接合して成るSOI構造の基板にお
ける一方のウエハを数μm 以下の均一な厚さに形成可
能とする方法を提供することを目的とする。
[0006] Therefore, the present invention provides high flatness,
Specifically, it is an object of the present invention to provide a practical method that enables semiconductor wafers having a TTV value of 1 μm or less to be manufactured with good yield. Another object of the present invention is to provide a method that enables one wafer of an SOI structure substrate formed by bonding two semiconductor substrates via an insulating layer to have a uniform thickness of several μm or less. do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的は, 半導体
結晶から成る円筒状の側面を有するインゴットを形成し
,該インゴットをスライスして半導体結晶円板を形成し
, 該円板の少なくとも一つの円形表面に機械的力を加
える処理を施して該表面を平坦化し, 該円形表面が平
坦化された円板の円周上の一部に切り欠き部を設けて外
形を非回転対称形状にする諸工程を含むことを特徴とす
る本発明に係る半導体ウエハの製造方法, または, 
半導体結晶から成る円筒状の側面を有するインゴットを
形成し,該インゴットをスライスして半導体結晶円板を
形成し,二つの該円板の各々における少なくとも一円形
表面を平坦化し, 該二つの円板の各々における前記平
坦化された円形表面に鏡面仕上げを施し, 該二つの円
板の少なくとも一方における前記鏡面仕上げされた表面
に絶縁層を形成し, 前記鏡面仕上げされた表面を前記
絶縁層を介して対向させた状態で該二つの円板を接合す
る諸工程を含むことを特徴とする本発明に係る半導体ウ
エハの製造方法によって達成される。
[Means for Solving the Problems] The above object is to form an ingot made of a semiconductor crystal and having a cylindrical side surface, to slice the ingot to form a semiconductor crystal disk, and to slice at least one of the disks. The circular surface is subjected to a process of applying mechanical force to flatten the surface, and a notch is provided in a part of the circumference of the disk where the circular surface has been flattened, so that the outer shape is made into a non-rotationally symmetrical shape. A method for manufacturing a semiconductor wafer according to the present invention, characterized by including various steps, or
forming an ingot with cylindrical sides of semiconductor crystal; slicing the ingot to form semiconductor crystal disks; planarizing at least one circular surface in each of the two disks; applying a mirror finish to the flattened circular surface of each of the two discs, forming an insulating layer on the mirror finished surface of at least one of the two discs, and applying the mirror finished surface to the mirror finish surface through the insulating layer. This is achieved by the semiconductor wafer manufacturing method according to the present invention, which is characterized by including the steps of joining the two disks while facing each other.

【0008】[0008]

【作用】本発明においては, 半導体ウエハの結晶方位
を示すために設けられるOFやノッチのような非対称性
形状加工を,前記平坦化加工の後に行う。したがって,
 上記SOI構造の基板における二つのウエハについて
も,半導体装置が形成される側のウエハ表面に対して平
坦化加工または鏡面仕上げを行ったのちに,OF等の非
対称性外形加工を行う。また, 半導体結晶インゴット
をスライスして成る円板を平坦化するための従来のラッ
ピングおよびこれに引き続いて行われるエッチングを平
面研削に置き換える。その結果, 鏡面仕上げ後の平坦
性がすぐれたウエハまたは数μm 厚さに均一に薄層化
された半導体層を有するSOI基板を収率よく得ること
が可能となる。
[Operation] In the present invention, asymmetrical shape processing such as an OF or a notch provided to indicate the crystal orientation of the semiconductor wafer is performed after the planarization processing. therefore,
For the two wafers in the SOI structure substrate, the surface of the wafer on which the semiconductor device is to be formed is flattened or mirror-finished, and then asymmetrical contour processing such as OF is performed. In addition, surface grinding replaces the conventional lapping and subsequent etching for flattening a disk formed by slicing a semiconductor crystal ingot. As a result, it is possible to obtain with high yield a wafer with excellent flatness after mirror finishing or an SOI substrate having a semiconductor layer uniformly thinned to a thickness of several μm.

【0009】[0009]

【実施例】本発明者らは, 半導体ウエハの平坦性向上
の予備的研究において次の知見を得た。すなわち,イ)
 上記従来の工程における(f) のラッピングの代わ
りに平面砥石を用いるいわゆる平面研削を行うことによ
り, より良い平坦性が得られ, かつ, 粒度の小さ
い砥石を用いると,ラッピングによる場合に比べて,残
留結晶歪みが少ない表面が得られる。
[Example] The present inventors obtained the following findings in preliminary research on improving the flatness of semiconductor wafers. In other words, a)
By performing so-called surface grinding using a flat grindstone instead of lapping (f) in the conventional process above, better flatness can be obtained, and if a grindstone with a small grain size is used, compared to lapping, A surface with little residual crystal distortion can be obtained.

【0010】ロ) 半導体ウエハの中心とOFの辺とを
結んだ三角形の領域における厚さが相対的に小さい傾向
がある。上記の知見は, 平面研削を用いることにより
, 上記従来の工程における(f) のラッピングおよ
び(g) のエッチングの時間の短縮ないしは省略, 
さらには, 上記(h) における研磨による厚さの減
少量の低減が可能であることを示唆している。さらに,
 上記知見は, 半導体ウエハの平坦化工程あるいは鏡
面仕上げ工程において, OFのような非対称性の形状
がウエハ表面の平坦性を劣化するように作用している可
能性があることを示唆している。
(b) The thickness in a triangular region connecting the center of the semiconductor wafer and the side of the OF tends to be relatively small. The above findings indicate that by using surface grinding, the time for lapping (f) and etching (g) in the above conventional process can be shortened or omitted;
Furthermore, this suggests that it is possible to reduce the amount of thickness reduction due to polishing in (h) above. moreover,
The above findings suggest that in the planarization or mirror finishing process of semiconductor wafers, asymmetric shapes such as OF may act to degrade the flatness of the wafer surface.

【0011】したがって, 本発明者は, 半導体ウエ
ハの作製工程を図1のチャートに示すように変更した。 図1において, (a) の結晶成長から(c) のイ
ンゴットの側面研削までは, 図2と同じである。ただ
し, (c) のインゴット側面研削において, 従来
のように,将来OFとなる面を形成しない。(d) に
おいてインゴットを半導体結晶の円板にスライスしたの
ち, (e) この円板の側面の面取りを行う。そして
,(f)この円板を平面砥石により平面研削し, (g
) 平面研削された表面面に対して化学的・機械的研磨
による鏡面仕上げを施す。そののち, (h) 円板に
OFのような非対称性形状加工, および,(i) O
F部分の面取り加工を行い, 最後に(j) の洗浄を
行う。
[0011] Therefore, the inventor of the present invention modified the semiconductor wafer manufacturing process as shown in the chart of FIG. In Fig. 1, the steps from crystal growth in (a) to side grinding of the ingot in (c) are the same as in Fig. 2. However, in (c) side grinding of the ingot, a surface that will become the OF in the future is not formed as in the conventional method. (d) After slicing the ingot into disks of semiconductor crystal, (e) chamfering the sides of the disks. Then, (f) this disk is surface ground with a surface grindstone, and (g
) A mirror finish is applied to the plane-ground surface by chemical and mechanical polishing. After that, (h) machining the disc into an asymmetrical shape such as OF, and (i) machining the O
Chamfer the F part, and finally clean (j).

【0012】上記のように, 上記従来の工程と本発明
の工程との主な相違点は, 図2における(f) のラ
ッピングと(g) のエッチングの代わりに, 図1に
おいては(e) の平面研削を行うこと, 図1におい
てはOFの形成が,(d) のスライス, (f) の
平面研削および(g) の研磨ののちに行われることで
ある。
As mentioned above, the main difference between the conventional process and the process of the present invention is that instead of lapping (f) and etching (g) in FIG. 2, (e) In FIG. 1, the formation of the OF is performed after slicing in (d), surface grinding in (f), and polishing in (g).

【0013】上記のように,本発明においては, スラ
イスされた半導体結晶の円板の表面を, 平面砥石を用
いる平面研削によってほぼ所定の厚さまで削るとともに
平坦化する。図3はこの平面研削を説明するための模式
的平面図(A) および側面図(B) であって, 例
えば時計方向に回転するステージ3上に真空吸着により
固定された半導体結晶円板(ウエハ)2を, 反時計方
向に回転する平面砥石4により研削する。
As described above, in the present invention, the surface of a sliced disk of semiconductor crystal is ground to approximately a predetermined thickness by surface grinding using a flat grindstone and is flattened. Figure 3 is a schematic plan view (A) and side view (B) for explaining this surface grinding. ) 2 is ground with a flat grindstone 4 rotating counterclockwise.

【0014】図4は,上記平面研削による平坦性の向上
を,従来のラッピングおよびエッチングを行った半導体
ウエハと比較して示すグラフである。横軸は, TTV
 で表した平坦性を, 縦軸は, 半導体ウエハ数の割
合(%)を, それぞれ示す。上記平面研削には, 芝
山機械社(大阪)の製造による高精度の平面研削装置を
使用した。平面砥石は, 直径が約150cm,粗さが
#2000 である。図4は, スライス直後の厚さが
約800 μm である直径6インチのシリコンウエハ
の両面を, 厚さにしてそれぞれ約40μm 平面研削
したのちの結果である。ただし, 従来の工程による試
料は, 同じ寸法のシリコンウエハの両面を約40μm
 ずつラッピングされたものである。双方の群の試料と
もOFが形成されている。OFの長さは55.5mmで
ある。
FIG. 4 is a graph showing the improvement in flatness due to the surface grinding in comparison with a semiconductor wafer subjected to conventional lapping and etching. The horizontal axis is TTV
The vertical axis shows the flatness expressed as , and the vertical axis shows the proportion (%) of the number of semiconductor wafers. For the surface grinding described above, a high-precision surface grinding device manufactured by Shibayama Kikai Co., Ltd. (Osaka) was used. The flat grindstone has a diameter of approximately 150 cm and a roughness of #2000. Figure 4 shows the results after plane-grinding both sides of a 6-inch diameter silicon wafer, which has a thickness of about 800 μm immediately after slicing, to a thickness of about 40 μm on each side. However, for samples made using the conventional process, both sides of a silicon wafer of the same size are separated by approximately 40 μm.
It is individually wrapped. OFs are formed in both groups of samples. The length of OF is 55.5 mm.

【0015】図示のように, ラッピングによるウエハ
表面の平坦性は1.5 〜2.2 μm に分布してい
るのに対して, 平面研削による平坦性は0.5 〜0
.8.μm に分布している。すなわち,平面研削によ
る方が, 平坦性がよく, かつ, ウエハごとのバラ
ツキが小さいことが分かる。
As shown in the figure, the flatness of the wafer surface due to lapping ranges from 1.5 to 2.2 μm, while the flatness due to surface grinding ranges from 0.5 to 0.
.. 8. It is distributed in μm. In other words, it can be seen that surface grinding provides better flatness and less variation from wafer to wafer.

【0016】しかしながら, 上記平面研削を行ったウ
エハに対して図1(f) の化学的・機械的研磨を施す
と,図5に示すように,平坦性が劣化する。図5A は
,平面研削直後の半導体ウエハの平坦性の分布, 図5
B は, 平面研削のちに研磨を行った半導体ウエハの
平坦性の分布, をそれぞれ示すグラフであって, 横
軸はTTV で表した平坦性を, 縦軸は半導体ウエハ
数の割合(%)を, それぞれ示す。なお, 両図のそ
れぞれは, 直径6インチのシリコンウエハを192 
枚用い, 各々のウエハを, 厚さにして40〜50μ
m 研磨した結果である。
However, when the chemical/mechanical polishing shown in FIG. 1(f) is applied to the wafer that has undergone the surface grinding described above, the flatness deteriorates as shown in FIG. 5. Figure 5A shows the flatness distribution of the semiconductor wafer immediately after surface grinding.
B is a graph showing the flatness distribution of semiconductor wafers polished after surface grinding, where the horizontal axis represents the flatness expressed in TTV, and the vertical axis represents the proportion (%) of the number of semiconductor wafers. , respectively. In addition, each of both figures shows 192 silicon wafers with a diameter of 6 inches.
Each wafer has a thickness of 40 to 50 μm.
m This is the result of polishing.

【0017】両図に示されるように, 平面研削直後の
ウエハのTTV は0.4 〜0.8 μm の範囲に
あり, 平均値が0.58μm である。これに対して
, 研磨を行ったウエハのTTV は0.6 〜2.3
 μm に分布り, 平均値が1.21μm である。 後者では,TTVが1μm 以下のウエハ数は, 全体
の42%にすぎない。しかし, 通常の完成品ウエハの
TTV 分布が2.0 〜3.0 μm であるのに比
べれば, 平面研削による改善の効果が明瞭である。
As shown in both figures, the TTV of the wafer immediately after surface grinding is in the range of 0.4 to 0.8 μm, with an average value of 0.58 μm. On the other hand, the TTV of polished wafers is 0.6 to 2.3.
It is distributed in μm, and the average value is 1.21 μm. In the latter case, only 42% of the total wafers have a TTV of 1 μm or less. However, compared to the TTV distribution of a typical finished wafer, which is 2.0 to 3.0 μm, the improvement effect of surface grinding is clear.

【0018】本発明者は, 半導体ウエハの平坦化ある
いは研磨において, OFのような非対称性が平坦性を
劣化するように作用している可能性があると言う上記知
見から, OFを構成する平面を側面に形成しないイン
ゴットをスライスして成る直径6インチ, 厚さ約80
0 μm のシリコン円板を上記のように平面研削し,
そののちこれら円板に対して上記化学的・機械的研磨を
施した。これらシリコン円板の平坦性を図6に示す。図
6A は, 平面研削された192 枚のシリコンウエ
ハのTTV 分布, 図6B は, これらのシリコン
ウエハを厚さにして40〜50μm 研磨したのちのT
TV 分布を示す。
[0018] Based on the above knowledge that in flattening or polishing a semiconductor wafer, asymmetry such as the OF may act to deteriorate the flatness, the inventor has determined that the flat surface constituting the OF 6 inches in diameter, approximately 80mm thick, made by slicing an ingot without forming sides.
A 0 μm silicon disk was surface ground as described above,
Thereafter, these disks were subjected to the chemical and mechanical polishing described above. The flatness of these silicon disks is shown in FIG. Figure 6A shows the TTV distribution of 192 silicon wafers that were surface ground, and Figure 6B shows the TTV distribution of these silicon wafers after polishing them to a thickness of 40 to 50 μm.
TV distribution is shown.

【0019】図示のように, 研磨前のウエハのTTV
 分布は,0.4〜0.9 μm,平均値0.61μm
 である。研磨後のTTV 分布は,0.5〜1.3 
μm,平均値が0.80μm であり, 92%のウエ
ハが1μm 以下のTTV を有する。この結果から,
 OFを形成せずに平面研削したウエハについても, 
研磨による平坦性の劣化が認められる。しかし, 図6
B と図5B との比較から, OFを形成しないで平
面研削した場合の方が, 研磨による平坦性の劣化が著
しく小さいことが分かる。
As shown in the figure, the TTV of the wafer before polishing
Distribution is 0.4-0.9 μm, average value 0.61 μm
It is. TTV distribution after polishing is 0.5-1.3
μm, the average value is 0.80 μm, and 92% of the wafers have a TTV of 1 μm or less. from this result,
Regarding wafers that were surface ground without forming an OF,
Deterioration of flatness due to polishing is observed. However, Figure 6
A comparison between Figure 5B and Figure 5B shows that the deterioration in flatness due to polishing is significantly smaller when surface grinding is performed without forming an OF.

【0020】図7は平面研削直後のウエハ表面の高さ分
布の測定例を示す模式的鳥瞰図であって, 図7A は
OFが設けられていないウエハ(実際には存在しないO
Fが測定装置の都合で表示されている), 図7B は
OFが設けられたウエハである。それぞれのTTV は
0.54μm およびTTV は0.58μm で差は
ない。しかし, OFが設けられていない図7A にお
いては, 表面に特定の非平坦性が認められないのに対
して, OFが設けられた場合の図7B においては,
 ウエハの中心からOFに向かって拡がる凹部の存在が
明らかに認められる。このように,TTVには顕著に現
れないが, 平坦性に対してOFが影響していることが
分かる。
FIG. 7 is a schematic bird's-eye view showing an example of measuring the height distribution of the wafer surface immediately after surface grinding, and FIG. 7A is a wafer without an OF (actually no OF
Figure 7B shows a wafer provided with OF. Each TTV is 0.54 μm and TTV is 0.58 μm, so there is no difference. However, in Figure 7A, where no OF is provided, no specific non-flatness is observed on the surface, whereas in Figure 7B, where OF is provided,
The presence of a recess extending from the center of the wafer toward the OF is clearly recognized. In this way, it can be seen that OF influences flatness, although it does not appear noticeably in TTV.

【0021】上記のような, ウエハの平坦性とOFと
の関係は,次のように解釈される。すなわち,図8A 
〜8C に示すようにOF12aが平面砥石4と重なっ
ている期間と図8D に示すようにOF12a が平面
砥石4と重ならない期間とでは, ウエハ12表面と平
面砥石4との接触面積が異なるために圧力が不均一とな
る結果, ウエハ12の中心とOF12a の両端とを
結ぶ三角形の領域が薄くなりやすいものと推測される。 同様のことは, ウエハ表面に研磨布と砥粒を押圧する
前記化学的・機械的研磨においても生じる。
The above relationship between wafer flatness and OF can be interpreted as follows. That is, FIG. 8A
The contact area between the surface of the wafer 12 and the flat grinding wheel 4 is different between the period when the OF 12a overlaps with the flat grinding wheel 4 as shown in ~8C and the period when the OF 12a does not overlap with the flat grinding wheel 4 as shown in FIG. 8D. It is presumed that as a result of the non-uniform pressure, the triangular region connecting the center of the wafer 12 and both ends of the OF 12a tends to become thinner. A similar problem occurs in the chemical/mechanical polishing described above in which a polishing cloth and abrasive grains are pressed against the wafer surface.

【0022】図6に示されているように, OFが設け
られていない場合には, 常にウエハと平面砥石または
研磨用の定盤との接触面積が一定であるため, 厚さの
均一性が向上し, その結果としてTTV が小さくな
る。なお, OFの存在の影響が平面研削において小さ
く, 研磨したウエハにおいて顕著に現れる理由につい
ては現在のところ明らかではない。
As shown in FIG. 6, when the OF is not provided, the contact area between the wafer and the flat grindstone or polishing surface plate is always constant, so the thickness is not uniform. As a result, TTV becomes smaller. It is currently not clear why the effect of the presence of OF is small in surface grinding and becomes noticeable in polished wafers.

【0023】上記の結果から, 平面研削によれば, 
大多数の半導体ウエハの表面の平坦性をTTV で1μ
m 以下にすることができる。また, 粗さの小さい平
面砥石を用いることによって, ウエハ表面に生じる結
晶歪みを少なくすることができる。したがって, その
のちの化学的・機械的研磨は, ウエハ表面の結晶歪み
を除去するのに必要充分な最低限の量を施せばよいこと
になる。また, 従来のようなラッピングおよび薬液を
用いるエッチングを実質的に省略することができる。
From the above results, according to surface grinding,
The surface flatness of the majority of semiconductor wafers is measured at 1μ by TTV.
m or less. Furthermore, by using a flat grindstone with low roughness, crystal distortion occurring on the wafer surface can be reduced. Therefore, the chemical and mechanical polishing that follows only needs to be applied to the minimum amount necessary and sufficient to remove crystal distortion on the wafer surface. Furthermore, conventional wrapping and chemical etching can be substantially omitted.

【0024】図1においては, 上記平面研削, およ
び, これに引き続いて研磨が行われたのちのウエハに
OFを形成する流れが示されているが, 平面研削によ
り平坦性のよい表面が形成されているために, そのの
ちの鏡面仕上げにおける必要な研磨量が少なくてよい。 このことは, 平面研削に引き続いてOFの形成を行い
, そののちに研磨を行っても平坦性の劣化を充分小さ
く抑えることができることを意味している。あるいは,
厚さにして約10μm μm 粗研磨をOF形成前に行
い, OF形成後に厚さにして0.5 μm 程度の仕
上げ研磨を施す方法を採ってもよい。
FIG. 1 shows the flow of forming an OF on a wafer after the above-mentioned surface grinding and subsequent polishing. Therefore, the amount of polishing required for subsequent mirror finishing is small. This means that even if surface grinding is followed by OF formation and subsequent polishing, the deterioration in flatness can be kept to a sufficiently small level. or,
A method may be adopted in which rough polishing to a thickness of approximately 10 μm μm is performed before the OF formation, and final polishing to a thickness of approximately 0.5 μm is performed after the OF formation.

【0025】上記平面研削または研磨を行った半導体ウ
エハに対するOFの形成は次のようにして行えばよい。 すなわち,通常, ウエハをチップに切断するダイシン
グ工程と同様に, ウエハの裏面に粘着テープを張り付
け, このウエハを粘着テープを介してダイサーのステ
ージに真空吸着して固定したのち, ダイサーのカッタ
ーを用いて円板状のウエハの端部を約50mm/分の速
度でフルカットする。ウエハ当たりの切断時間は約1分
である。
The OF may be formed on the semiconductor wafer subjected to the surface grinding or polishing as described below. In other words, similar to the dicing process in which a wafer is normally cut into chips, adhesive tape is attached to the back of the wafer, the wafer is vacuum-adsorbed and fixed to the stage of a dicer via the adhesive tape, and then the wafer is diced using the cutter of the dicer. The end of the disc-shaped wafer is fully cut at a speed of about 50 mm/min. Cutting time per wafer is about 1 minute.

【0026】上記OFの形成のための切断加工を容易に
するために,円板にスライスする前の半導体結晶インゴ
ットの側面に,切断位置を表示するためのマークを形成
しておいてもよい。このようなマークとしては,図9に
示すように, インゴット1の円筒状に加工された側面
に, 例えば円筒の軸に平行な直線状の浅い溝(罫書き
)から成るマーク11を形成する。マーク11は, イ
ンゴット1の結晶方位に関係付けて形成することは言う
までもない。また, 溝状のマーク11の場合には, 
のちに半導体ウエハの側面が面取り加工を施された際に
消失せず, かつ, 面取り後におけるウエハの有効円
形表面に達しない程度に, できるだけ浅く形成してお
く。これにより, 前記平面研削や研磨において表面の
平坦性に対する影響をなくすことができる。このような
マークとして, レーザビームを用いて溝を形成しても
よく, また, 耐水性のインクを用いて罫線を描いて
もよい。さらに, 上記のような溝11等のマークを,
 インゴット1側面に二本形成しておけば, 平面研削
または研磨された半導体ウエハの側面に残っているこれ
ら二つのマークを結ぶ線上を切断することによってOF
を容易に形成できる。
In order to facilitate the cutting process for forming the OF, marks for indicating the cutting position may be formed on the side surface of the semiconductor crystal ingot before it is sliced into disks. As such a mark, as shown in FIG. 9, a mark 11 consisting of, for example, a linear shallow groove (mark) parallel to the axis of the cylinder is formed on the cylindrical side surface of the ingot 1. It goes without saying that the mark 11 is formed in relation to the crystal orientation of the ingot 1. In addition, in the case of groove-shaped mark 11,
It is formed as shallowly as possible so that it does not disappear when the side surface of the semiconductor wafer is chamfered later, and does not reach the effective circular surface of the wafer after chamfering. This makes it possible to eliminate the influence on the surface flatness during the surface grinding and polishing. As such marks, grooves may be formed using a laser beam, or ruled lines may be drawn using water-resistant ink. Furthermore, mark such as groove 11 as above,
If two marks are formed on the side of an ingot, the OF can be formed by cutting on the line connecting these two marks remaining on the side of the surface-ground or polished semiconductor wafer.
can be easily formed.

【0027】二枚の半導体ウエハを接合して成るSOI
基板を本発明により作製する工程について,図10を参
照して説明する。図1における(a)〜(g) の工程
に従って少なくとも片面が化学的・機械的研磨された二
枚のシリコンウエハを用意する。なお, これらのウエ
ハの側面に,結晶方位を表示するマークを前述のように
して形成しておく。
SOI made by bonding two semiconductor wafers
The process of manufacturing a substrate according to the present invention will be explained with reference to FIG. Two silicon wafers having at least one side chemically and mechanically polished are prepared according to the steps (a) to (g) in FIG. Note that marks indicating the crystal orientation are formed on the side surfaces of these wafers as described above.

【0028】次いで, 図10A に示すように, 上
記二枚のシリコンウエハ20または21の少なくとも一
方のウエハの表面に, 例えば周知の熱酸化法により,
 図10A に示すように厚さ約1μm の酸化膜22
を形成する。そして, これらシリコンウエハ20およ
び21を, 前記研磨面が対向するように重ね合わせ,
 窒素ガス雰囲気中1100℃で熱処理を施す。熱処理
の前に,シリコンウエハ20と21間にパルス電圧を印
加して接合力を高める方法も知られている。これにより
, シリコンウエハ20および21は,酸化膜22を介
して互いに強固に結合される。なお, シリコンウエハ
20と21を重ね合わせるときに, それぞれの側面に
残っている前記マーク11を基準にして, 相互の結晶
方位を関係付けておく。図10B は重ね合わされたシ
リコンウエハ20と21の平面図であり, 円形の平坦
面と, その周囲の面取り領域が示されている。
Next, as shown in FIG. 10A, the surface of at least one of the two silicon wafers 20 or 21 is coated by, for example, a well-known thermal oxidation method.
As shown in FIG. 10A, an oxide film 22 with a thickness of about 1 μm
form. Then, these silicon wafers 20 and 21 are stacked so that the polished surfaces face each other, and
Heat treatment is performed at 1100° C. in a nitrogen gas atmosphere. It is also known to apply a pulse voltage between the silicon wafers 20 and 21 before heat treatment to increase the bonding strength. As a result, the silicon wafers 20 and 21 are firmly bonded to each other via the oxide film 22. Note that when the silicon wafers 20 and 21 are stacked on top of each other, their mutual crystal orientations are related based on the mark 11 remaining on each side surface. FIG. 10B is a plan view of the stacked silicon wafers 20 and 21, showing the circular flat surface and the chamfered area around it.

【0029】次いで, 例えばシリコンウエハ21を3
〜4μmの厚さまで平面研削して, さらに, 化学的
・機械的研磨を施す。これにより, 図11C に示す
ように, シリコンウエハ21の厚さを均一に2μm 
まで薄くする。そののち, シリコンウエハ20の側面
に残っている前記マーク11を基準にして,図11D 
の断面図に示すように, シリコンウエハ20および2
1を切断してOF21a を形成する。図11E は,
 対応する平面図である。シリコンウエハ21の側面に
おけるマーク11は, 酸化膜22の形成や前記平面研
削あるいは研磨により薄くする工程において消失してし
まう可能性がある。したがって, シリコンウエハ20
と21を重ね合わせるときに, 上記のように前記マー
ク11を基準にして相互の結晶方位を関係付けておけば
, OF21a からシリコンウエハ21の結晶方位を
知ることができる。このようにして, 絶縁層を介して
厚さ数100 μm のシリコンウエハにより支持され
た厚さ2μmのシリコン単結晶層から成るSOI基板が
完成する。
Next, for example, the silicon wafer 21 is
The surface is ground to a thickness of ~4 μm, and then chemically and mechanically polished. As a result, the thickness of the silicon wafer 21 is uniformly reduced to 2 μm, as shown in FIG. 11C.
Thin until After that, with reference to the mark 11 remaining on the side surface of the silicon wafer 20,
As shown in the cross-sectional view, silicon wafers 20 and 2
1 to form OF21a. Figure 11E is
FIG. 3 is a corresponding plan view. The mark 11 on the side surface of the silicon wafer 21 may disappear during the process of forming the oxide film 22 or thinning it by surface grinding or polishing. Therefore, silicon wafer 20
When overlapping and 21, if the mutual crystal orientations are related based on the mark 11 as described above, the crystal orientation of the silicon wafer 21 can be known from the OF 21a. In this way, an SOI substrate consisting of a 2 μm thick silicon single crystal layer supported by a silicon wafer several 100 μm thick through an insulating layer is completed.

【0030】図1の工程に従って作製された半導体ウエ
ハ, または, 図10および図11の工程にしたがっ
て作製されたSOI基板に,通常の工程に従って半導体
装置を形成する。その一実施例を, 上記SOI基板を
用いた場合について説明する。図12A は, 図11
D に示すSOI基板の部分拡大図である。この基板に
おける約2μm に薄くされたシリコンウエハ21に画
定された素子形成領域の周囲に分離領域25を形成する
。分離領域25は, 周知のLOCOS(Local 
Oxidation of Silicon) 法によ
るフィールド酸化膜, あるいは,酸化膜22に達する
トレンチのような任意の構造であってよい。
A semiconductor device is formed on the semiconductor wafer manufactured according to the process shown in FIG. 1 or on the SOI substrate manufactured according to the process shown in FIGS. 10 and 11 according to the usual process. An example of this will be described using the above SOI substrate. Figure 12A is
FIG. 4 is a partially enlarged view of the SOI substrate shown in FIG. A separation region 25 is formed around the element formation region defined in the silicon wafer 21, which is thinned to about 2 μm on this substrate. The isolation region 25 is a well-known LOCOS (Local
It may be any structure such as a field oxide film formed by the Oxidation of Silicon method or a trench reaching the oxide film 22.

【0031】次いで, 素子形成領域ごとに分離された
シリコンウエハ21の表面を熱酸化して, 図12B 
に示すように, 厚さ約 200Åのゲート絶縁膜26
を形成する。そして, 周知のCVD(chemica
l vapor deposition)技術およびリ
ソグラフ技術を用いて, 例えばポリシリコン層から成
るゲート電極27を形成する。さらに, SOI基板表
面に, 所定の素子形成領域を表出するレジストマスク
28を形成し,レジストマスク28およびゲート電極2
7から表出するシリコンウエハ21に, 例えば砒素(
As)等の不純物をイオン注入してソース・ドレイン領
域29を形成する。
Next, the surface of the silicon wafer 21 separated into each element forming region is thermally oxidized, as shown in FIG. 12B.
As shown in the figure, a gate insulating film 26 with a thickness of about 200 Å
form. Then, the well-known CVD (chemical
A gate electrode 27 made of, for example, a polysilicon layer is formed using a vapor deposition technique and a lithography technique. Furthermore, a resist mask 28 is formed on the surface of the SOI substrate to expose a predetermined element formation region, and the resist mask 28 and the gate electrode 2
For example, arsenic (
Source/drain regions 29 are formed by ion-implanting impurities such as As).

【0032】次いで, 図12C に示すように, S
OI基板表面に, 例えば, PSG(phospho
sili−cate glass) から成る絶縁層3
0を形成し, 絶縁層30の所定位置にコンタクトホー
ルを形成する。そののち, 絶縁層30上にアルミニウ
ム層を堆積し, これを周知のリソグラフ技術を用いて
パターニングして, 図示のように, ゲート配線31
およびソース・ドレイン電極32を形成して, SOI
構造のMISFET(metal−insulator
−se−mincoductor field−eff
ect transistor)が完成する。
Next, as shown in FIG. 12C, S
For example, on the surface of the OI substrate, PSG (phospho
Insulating layer 3 consisting of sili-cate glass)
0 is formed, and contact holes are formed at predetermined positions in the insulating layer 30. After that, an aluminum layer is deposited on the insulating layer 30, and this is patterned using well-known lithography technology to form a gate wiring 31 as shown in the figure.
and source/drain electrodes 32 are formed, SOI
MISFET (metal-insulator) structure
-se-mincoductor field-eff
ect transistor) is completed.

【0033】上記SOI基板に形成された前記OF21
a は, 上記リソグラフ工程におけるマスクとSOI
基板との位置合わせに必須であることは言うまでもない
。上記説明のような本発明に係る半導体ウエハの作製方
法によれば, 被加工物体の周囲に同じ厚さのダミー部
材を配置して研磨を行う従来から周知の方法に比べて容
易に大面積の表面を平坦化することができる。すなわち
,上記従来の方法においては, ダミー部材は, 被加
工物体と同一の厚さと材質であることを要し, かつ,
 このようなダミー部材を被加工物体の周囲に敷き詰め
るために多大の工数を必要とする。また,これらダミー
部材は再使用できない。したがって, 本発明は, コ
ストおよび量産性の点において優れている。
[0033] The OF 21 formed on the SOI substrate
a is the mask and SOI in the above lithography process
Needless to say, this is essential for alignment with the substrate. According to the method for manufacturing a semiconductor wafer according to the present invention as explained above, it is easier to polish a large area compared to the conventional method in which dummy members of the same thickness are placed around the object to be processed. The surface can be flattened. In other words, in the conventional method described above, the dummy member must have the same thickness and material as the workpiece, and
A large number of man-hours are required to spread such dummy members around the workpiece. Furthermore, these dummy members cannot be reused. Therefore, the present invention is excellent in terms of cost and mass productivity.

【0034】上記説明から明らかなように, 本発明の
半導体ウエハの作製方法は, ウエハの寸法や材質に関
係なく有効である。また, 本発明に係るSOI基板は
,上記実施例のようにMISFETの製造のみならず,
 バイポーラトランジスタ, または,MISFETと
バイポーラとが混在するいわゆるBi−MOS構造の半
導体装置, あるいは,これらから成る集積回路の製造
に適用可能であることは言うまでもない。
As is clear from the above description, the method for manufacturing a semiconductor wafer of the present invention is effective regardless of the size or material of the wafer. In addition, the SOI substrate according to the present invention can be used not only for manufacturing MISFETs as in the above embodiments, but also for manufacturing MISFETs.
Needless to say, the present invention is applicable to the manufacture of bipolar transistors, so-called Bi-MOS structure semiconductor devices in which MISFET and bipolar are mixed, or integrated circuits made of these.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば,サブミクロンルールの
微細パターンの形成に応えることのできる平坦性のすぐ
れた半導体ウエハを収率よく作製でき, 高密度集積回
路の開発および実用化を促進する効果がある。また, 
貼り合わせ構造のSOI基板におけるウエハを均一に数
μm 以下に薄層化でき,SOI構造の集積回路の開発
および実用化を促進する効果がある。
[Effects of the Invention] According to the present invention, semiconductor wafers with excellent flatness that can respond to the formation of fine patterns of submicron rule can be manufactured with high yield, and this promotes the development and practical application of high-density integrated circuits. effective. Also,
The wafer in a bonded SOI substrate can be uniformly thinned to several micrometers or less, which has the effect of promoting the development and practical application of integrated circuits with an SOI structure.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】  本発明による半導体ウエハ作製工程の一実
施例を説明するためのチャート
[Fig. 1] Chart for explaining one embodiment of the semiconductor wafer manufacturing process according to the present invention

【図2】  半導体ウエハを作製する従来の工程を説明
するためのチャート
[Figure 2] Chart for explaining the conventional process of manufacturing semiconductor wafers

【図3】  平面研削を説明するための模式図[Figure 3] Schematic diagram to explain surface grinding

【図4】
  平面研削による平坦性の向上を説明するためのグラ
[Figure 4]
Graph to explain improvement in flatness due to surface grinding

【図5】  化学的・機械的研磨による平坦性の劣化を
示すグラフ
[Figure 5] Graph showing the deterioration of flatness due to chemical/mechanical polishing

【図6】  OFが設けられていないウエハの化学的・
機械的研磨による平坦性の変化を示すグラフ
[Figure 6] Chemical analysis of wafers without OF
Graph showing changes in flatness due to mechanical polishing

【図7】 
 OFの存在によるウエハ表面の平坦性の劣化の一例を
示す模式的鳥瞰図
[Figure 7]
Schematic bird's eye view showing an example of deterioration of wafer surface flatness due to the presence of OF

【図8】  OFの存在によるウエハ表面の平坦性の劣
化機構を説明するための模式的平面図
[Figure 8] Schematic plan view for explaining the mechanism of deterioration of wafer surface flatness due to the presence of OF

【図9】  半導体結晶インゴットの側面に設けられる
マークの一例を示す模式的斜視図
[Fig. 9] A schematic perspective view showing an example of a mark provided on the side surface of a semiconductor crystal ingot.

【図10】  本発明によるSOI基板の作製工程を説
明するための模式的断面図(その1)
FIG. 10 A schematic cross-sectional view (part 1) for explaining the manufacturing process of an SOI substrate according to the present invention

【図11】  本発明によるSOI基板の作製工程を説
明するための模式的断面図(その2)
FIG. 11 A schematic cross-sectional view (part 2) for explaining the manufacturing process of an SOI substrate according to the present invention.

【図12】  本発明に係る半導体ウエハを用いて成る
半導体装置の製造工程の一例を説明するための模式的断
面図
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of the manufacturing process of a semiconductor device using the semiconductor wafer according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

  1  インゴット               
               25  分離領域   2, 12   ウエハ            
                26  ゲート絶縁
膜   3  ステージ                
                27  ゲート電極   4  平面砥石                
                28  レジストマ
スク   11  マーク                
                  29  ソース
・ドレイン領域   12a, 21a  オリエンテーションフラット
        30  絶縁層   20, 21  シリコンウエハ        
              31  ゲート配線   22  酸化膜                
                  32  ソース
・ドレイン電極
1 ingot
25 Separation area 2, 12 Wafer
26 Gate insulating film 3 stage
27 Gate electrode 4 Flat grindstone
28 Resist Mask 11 Mark
29 Source/drain region 12a, 21a Orientation flat 30 Insulating layer 20, 21 Silicon wafer
31 Gate wiring 22 Oxide film
32 Source/drain electrode

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  半導体結晶から成る円筒状の側面を有
するインゴットを形成する工程と,該インゴットをスラ
イスして半導体結晶円板を形成する工程と, 該円板の
少なくとも一つの円形表面に機械的力を加える処理を施
して該表面を平坦化する工程と, 該円形表面が平坦化
された円板の円周上の一部に切り欠き部を設けて外形を
非回転対称形状にする工程とを含むことを特徴とする半
導体ウエハの製造方法。
1. Forming an ingot with cylindrical sides made of a semiconductor crystal; slicing the ingot to form a semiconductor crystal disk; and mechanically cutting at least one circular surface of the disk. a step of flattening the surface by applying force; and a step of creating a notch in a part of the circumference of the disk with the flattened circular surface to give the outer shape a non-rotationally symmetrical shape. A method for manufacturing a semiconductor wafer, comprising:
【請求項2】  回転研削手段を用いて前記円板の円形
表面を平坦化することを特徴とする請求項1記載の半導
体ウエハの製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the circular surface of the disk is flattened using rotary grinding means.
【請求項3】  前記切り欠き部は前記円周上の二点を
結ぶ直線に沿って該円板を切断して成ることを特徴とす
る請求項1記載の半導体ウエハの製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the notch is formed by cutting the disk along a straight line connecting two points on the circumference.
【請求項4】  前記インゴットをスライスする工程に
先立って,前記インゴットの側面に該インゴットの回転
対称軸に平行な直線状のマークを設ける工程と,前記円
形表面が平坦化された円板の側面に残っている該マーク
を基準として前記切り欠き部を形成する工程とを更に含
むことを特徴とする請求項1記載の半導体ウエハの製造
方法。
4. Prior to the step of slicing the ingot, a step of providing a linear mark parallel to the axis of rotational symmetry of the ingot on the side surface of the ingot, and a step of slicing the ingot on the side surface of the disk with the circular surface flattened. 2. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 1, further comprising the step of forming the notch based on the mark remaining on the wafer.
【請求項5】  前記インゴットをスライスする工程に
先立って,前記インゴットの側面に該インゴットの回転
対称軸に平行な二本の直線状のマークを形成する工程と
,前記円形表面が平坦化された円板の側面に残っている
該二本のマークを基準として該円板を切断して前記切り
欠き部を形成する工程とを更に含むことを特徴とする請
求項1記載の半導体ウエハの製造方法。
5. Prior to the step of slicing the ingot, the step of forming two linear marks parallel to the rotational symmetry axis of the ingot on the side surface of the ingot, and flattening the circular surface. 2. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 1, further comprising the step of cutting the disk based on the two marks remaining on the side surface of the disk to form the notch. .
【請求項6】  前記平坦化工程に先立って前記円板の
側面に前記マークを残し且つ平坦化すべき前記円形表面
には該マークが表出しないように該円板の側面に面取り
加工を施す工程を更に含むことを特徴とする請求項4ま
たは5記載の半導体ウエハの製造方法。
6. Prior to the flattening step, chamfering the side surface of the disk so that the mark remains on the side surface of the disk and the mark does not appear on the circular surface to be flattened. 6. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 4, further comprising:
【請求項7】  前記インゴットの側面にレーザビーム
を走査して前記マークを形成することを特徴とする請求
項4または5記載の半導体ウエハの製造方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 4, wherein the mark is formed by scanning a side surface of the ingot with a laser beam.
【請求項8】  前記平坦化された表面に鏡面仕上げを
施す工程を含むことを特徴とする請求項1記載の半導体
ウエハの製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 1, further comprising the step of mirror-finishing the flattened surface.
【請求項9】  前記鏡面仕上げを化学的・機械的研磨
により行うことを特徴とする請求項8記載の半導体ウエ
ハの製造方法。
9. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 8, wherein the mirror finishing is performed by chemical/mechanical polishing.
【請求項10】  請求項8記載の製造方法により製造
されて成る半導体ウエハの鏡面仕上げされた表面に不純
物を導入する工程を含む半導体装置の製造方法。
10. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of introducing impurities into the mirror-finished surface of a semiconductor wafer manufactured by the manufacturing method according to claim 8.
【請求項11】  半導体結晶から成る円筒状の側面を
有するインゴットを形成する工程と, 該インゴットをスライスして半導体結晶円板を形成する
工程と,  二つの該円板の各々における少なくとも一円形表面を平
坦化する工程と,  該二つの円板の各々における前記平坦化された円形表面
に鏡面仕上げを施す工程と, 該二つの円板の少なくとも一方における前記鏡面仕上げ
された表面に絶縁層を形成する工程と, 前記鏡面仕上
げされた表面を前記絶縁層を介して対向させた状態で該
二つの円板を接合する工程とを含むことを特徴とする半
導体ウエハの製造方法。
11. Forming an ingot of semiconductor crystal with cylindrical sides; slicing the ingot to form semiconductor crystal disks; and at least one circular surface in each of the two disks. a step of flattening the flattened circular surface of each of the two disks, and forming an insulating layer on the mirror-finished surface of at least one of the two disks. A method for manufacturing a semiconductor wafer, comprising: a step of bonding the two disks with the mirror-finished surfaces facing each other with the insulating layer interposed therebetween.
【請求項12】  前記二つの円板を各々の結晶方位が
所定の関係になるように対向させて接合することを特徴
とする請求項11記載の半導体ウエハの製造方法。
12. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 11, wherein the two disks are bonded so that they face each other so that their crystal orientations are in a predetermined relationship.
【請求項13】  前記インゴットをスライスする工程
に先立って前記インゴットの側面に該インゴットの回転
対称軸に平行な直線状のマークを設ける工程と, 前記
少なくとも一方の表面に絶縁層が形成された二つの円板
の各々の側面に残っている該マークを基準にして該二つ
の円板を前記対向状態にする工程とを更に含むことを特
徴とする請求項11記載の半導体ウエハの製造方法。
13. A step of providing a linear mark parallel to a rotational symmetry axis of the ingot on a side surface of the ingot prior to the step of slicing the ingot, and an insulating layer is formed on at least one surface of the ingot. 12. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 11, further comprising the step of bringing the two disks into the opposed state based on the mark remaining on each side surface of the two disks.
【請求項14】  前記二つの円板の各々のにおける一
円形表面を平坦化する工程に先立って各々の該円板の側
面に前記マークを残し且つ平坦化すべき前記円形表面に
は該マークが表出しないように該円板の側面に面取り加
工を施す工程を更に含むことを特徴とする請求項13記
載の半導体ウエハの製造方法。
14. Prior to the step of flattening a circular surface of each of the two discs, the mark is left on the side surface of each of the discs, and the mark is exposed on the circular surface to be flattened. 14. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 13, further comprising the step of chamfering the side surface of the disk so that the side surface does not come out.
【請求項15】  回転研削手段を用いて前記二つの円
板の各々における前記円形表面を平坦化することを特徴
とする請求項11記載の半導体ウエハの製造方法。
15. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 11, wherein the circular surface of each of the two disks is flattened using rotary grinding means.
【請求項16】  前記鏡面仕上げを化学的・機械的研
磨により行うことを特徴とする請求項11記載の半導体
ウエハの製造方法。
16. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 11, wherein the mirror finishing is performed by chemical/mechanical polishing.
【請求項17】  前記接合された二つの円板の一方を
略一様な厚さに薄くする工程を更に含むことを特徴とす
る請求項11記載の半導体ウエハの製造方法。
17. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 11, further comprising the step of thinning one of the two joined disks to a substantially uniform thickness.
【請求項18】  回転研削手段を用いて前記一方の円
板を薄くすることを特徴とする請求項17記載の半導体
ウエハの製造方法。
18. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 17, wherein said one disk is made thinner by using rotary grinding means.
【請求項19】  前記薄くされた円板の表面に鏡面仕
上げを施すことを特徴とする請求項17記載の半導体ウ
エハの製造方法。
19. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 17, wherein the surface of the thinned disk is mirror-finished.
【請求項20】  前記鏡面仕上げを化学的・機械的研
磨により行うことを特徴とする請求項19記載の半導体
ウエハの製造方法。
20. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 19, wherein the mirror finishing is performed by chemical/mechanical polishing.
【請求項21】  前記一方が薄くされた二つの円板の
少なくとも他方の前記円板における円周上の一部に切り
欠き部を設けて外形を非回転対称形状にする工程を更に
含むことを特徴とする請求項18記載の半導体ウエハの
製造方法。
21. The method further includes the step of providing a notch in a part of the circumference of at least the other of the two discs, one of which is thinned, to make the outer shape a rotationally non-symmetrical shape. The method for manufacturing a semiconductor wafer according to claim 18.
【請求項22】  前記切り欠き部は前記円周上の二点
を結ぶ直線に沿って前記二つの円板を切断して成ること
を特徴とする請求項21記載の半導体ウエハの製造方法
22. The method of manufacturing a semiconductor wafer according to claim 21, wherein the notch is formed by cutting the two disks along a straight line connecting two points on the circumference.
【請求項23】  請求項19記載の半導体ウエハにお
ける前記鏡面仕上げを施された表面に不純物を導入する
工程を更に含むことを特徴とする半導体装置の製造方法
23. A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising the step of introducing impurities into the mirror-finished surface of the semiconductor wafer according to claim 19.
【請求項24】  請求項17による半導体ウエハにお
ける前記薄くされた円板の前記円形表面に鏡面研磨を施
す工程と,  一方に前記鏡面研磨が施された前記二つの円板の各々に
おける円周上の一部に共通の切り欠き部を設けて外形を
非回転対称形状にする工程と,  該切り欠き部を基準にして該半導体ウエハの位置合わせ
を行う工程と,  該位置合わせが行われた該半導体ウエハにおける該鏡面
研磨を施された表面に不純物を導入する工程とを含むこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
24. A step of mirror-polishing the circular surface of the thinned disk in the semiconductor wafer according to claim 17; a step of providing a common notch in a part of the semiconductor wafer to make the outer shape a non-rotationally symmetrical shape; a step of aligning the semiconductor wafer with reference to the notch; and a step of aligning the semiconductor wafer with reference to the notch; A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of introducing impurities into the mirror-polished surface of a semiconductor wafer.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998044549A1 (en) * 1997-04-03 1998-10-08 Memc Electronic Materials, Inc. Flattening process for epitaxial semiconductor wafers
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