JPH08172033A

JPH08172033A - 半導体基板

Info

Publication number: JPH08172033A
Application number: JP31322994A
Authority: JP
Inventors: Takashi Naganuma; 孝長沼
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体基板の表裏の識別が容易な半導体基板
の提供。【構成】結晶方位を識別する識別マークが設けられた
半導体基板であって、前記識別マークは主面側にのみ設
けられている。前記識別マークは一縁に設けられたノッ
チで形成されていて、ノッチは半導体基板の裏面側には
到達していない構造となっている。【効果】結晶方位を識別する識別マークは、半導体基
板の主面側にのみ設けられていることから、半導体基板
の表裏の識別が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置製造に用いる
半導体基板、たとえば、シリコンで形成された半導体ウ
エハの結晶方位の目印に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ（集積回路装置），ＬＳＩ（大規模
集積回路装置）等半導体装置の製造においては、シリコ
ンで形成されたウエハ（半導体基板）が使用されてい
る。また、ウエハの表面は特定な結晶面が選択される。
このため、ウエハ表面の結晶方位を識別するために、円
形のウエハの一部を直線的に切り欠いたオリエンテーシ
ョンフラットやウエハの一縁をＶ字状に切り欠いたノッ
チが設けられている。

【０００３】オリエンテーションフラットおよびノッチ
については、日刊工業新聞社発行「半導体製造装置用語
辞典」1991年９月28日発行、Ｐ96や「ＳＥＭＩＳＴＡ
ＮＤＡＲＤＳ１９９０ＶＯＬＵＭＥ３」のP168〜P1
71に記載されている。前者の文献には、オリエンテーシ
ョンフラットについては、「結晶方位や伝導型の判別お
よび位置合わせを容易にするためインゴットおよびウェ
ーハの外周に設けられたフラットな面。主オリフラと副
オリフラがある。」旨記載されている。また、ノッチに
ついては、「結晶方向の判別および整列を容易にするた
めインゴットおよびウェーハの外周に設けられた切りか
き。」である旨記載されている。

【０００４】また、オリエンテーションフラットは円柱
状のインゴットを外径研削した後に形成される。オリエ
ンテーションフラットの加工については、電子情報通信
学会発行「電子情報通信ハンドブック」、昭和63年３月
30日発行、P433に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】半導体基板（ウエハ）
における結晶方位の判別に利用される識別目印（識別マ
ーク）として、ウエハの一縁に切り欠き（ノッチ）を設
ける構造が知られている。ノッチを設けたウエハは、オ
リエンテーションフラットを設けたウエハに比較して、
チップ（素子）の取得率が高い利点がある。また、前記
取得率は、ウエハの直径が大きくなる程高く、ノッチ付
きウエハの採用傾向は高まると考えられる。

【０００６】従来のノッチ付きウエハにおけるノッチ
は、ウエハの主面（素子が形成されるデハイス面）から
裏面に亘って一様な断面を有する切り欠きとなってい
る。また、本出願人においては、結晶欠陥に起因する転
位による電流リーク関係の特性を向上させるため、たと
えば、主面を（１００）面とするウエハにおいては、
（１００）面に対して４度の傾きを有するようにウエハ
を製造して使用している。このようなウエハの使用にお
いては、ウエハの表裏の判別は重要なことである。しか
し、従来採用されているノッチやオリエンテーションフ
ラットの場合は、ノッチおよびオリエンテーションフラ
ットはウエハの表裏で同一パターンとして現れることか
ら、ウエハの表裏面の判別はできない。

【０００７】また、従来のノッチを設けたウエハの場
合、ノッチがウエハの厚さ方向に貫通していることか
ら、ノッチ部分で欠け易い。

【０００８】本発明の目的は、半導体基板の表裏の識別
ができる識別マークを有する半導体基板を提供すること
にある。

【０００９】本発明の他の目的は、結晶方位を識別する
識別マーク部分で割れ，欠けが発生し難い機械的強度が
高い半導体基板を提供することにある。

【００１０】本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は、本明細書の記述および添付図面からあきら
かになるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明の半導体基板は、
結晶方位を識別する識別マークが設けられた半導体基板
であって、前記識別マークは主面側にのみ設けられてい
る。前記識別マークは一縁に設けられたノッチで形成さ
れていて、ノッチは半導体基板の裏面側には到達してい
ない構造となっている。

【００１２】本発明の他の実施例による半導体基板にお
いては、前記識別マークは窪みとなり、半導体基板の縁
には到達しない構造となっている。

【００１３】本発明の他の実施例による半導体基板は、
周縁に結晶方位を識別するノッチが設けられた半導体基
板であって、前記ノッチは主面と裏面とでは異なる形状
となっている。

【００１４】

【作用】上記した手段によれば、本発明の半導体基板
は、結晶方位を識別する識別マークが裏面側には到達し
ないノッチとして形成されていることから、半導体基板
の表裏面の識別が確実かつ容易となる。

【００１５】また、本発明の半導体基板は、結晶方位を
識別する識別マークが裏面側には到達しないノッチとし
て形成されていることから、ノッチが設けられた半導体
基板周縁部分の機械的強度が高くなる。また、ノッチは
裏面に貫通していないことから、半導体基板の取り扱い
時、半導体基板の裏面側にノッチによる引っ掛かり部分
がないことから、引っ掛かりに起因する半導体基板の割
れ，欠けが発生しなくなる。

【００１６】本発明の他の実施例による半導体基板にお
いては、前記識別マークは窪みとなり、半導体基板の縁
には到達しない構造となっていることから、前記実施例
の半導体基板と同様に半導体基板の表裏面の識別が確実
かつ容易となるとともに、識別マークが設けられた半導
体基板部分の機械的強度が高くなり、かつ割れ, 欠けが
発生しなくなる。

【００１７】本発明の他の実施例による半導体基板は、
周縁に設けられたノッチは主面と裏面とでは異なる形状
となっていることから、半導体基板の表裏面の識別が確
実かつ容易となる。

【００１８】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例による半導体ウエ
ハを示す斜視図、図２は本実施例の半導体ウエハを製造
する素材となるインゴットの斜視図、図３は本実施例の
半導体ウエハの製造においてインゴットをスライスして
得られたスライスドウエハを示す斜視図、図４は本実施
例の半導体ウエハの製造において主面側にのみノッチが
入れられたスライスドウエハを示す斜視図、図５は同じ
く主面側にのみノッチが入れられたスライスドウエハを
示す断面図、図６は本実施例の半導体ウエハの周縁部分
を示す一部拡大断面図である。

【００１９】本実施例の半導体基板（ウエハ）１は、図
１に示すように、シリコン板で形成されている。ウエハ
１の主面（表面）は、各種の半導体回路素子（デバイ
ス）が形成されるデバイス面４となっている。このデバ
イス面４は、結晶の（１００）面に対して４度傾斜する
面となっている。また、このウエハ１の一周縁にはウエ
ハ１の主面側にのみ形成されるノッチ２が形成されてい
る。このノッチ２は、従来のノッチのように、ウエハ１
の表裏に亘って延在する貫通構造とはならず、ウエハ１
の厚さ分の上部側にのみ設けられている。前記ノッチ２
は、たとえば、研削によって形成される。このノッチ２
の深さは、前記ウエハ１の主面（デバイス面）にデバイ
スが形成され、かつウエハ１の裏面が所定厚さ研削され
た場合でも、ウエハ１の裏面に露出しない程度の深さと
なっている。デバイス形成後のウエハ裏面の研削後、ノ
ッチ２がウエハ１の裏面に露出しないことにより、ウエ
ハの機械的強度を高く維持できるとともに、ウエハ裏面
でノッチに引っ掛かることによるウエハの割れ，欠けが
防止できる。

【００２０】ウエハ１の厚さは、たとえば、６インチ直
径の場合、５５０μｍ程度となり、デバイス形成後は、
たとえば、１５０μｍ程度ウエハ裏面研削が行われ、ウ
エハ１は最終的には４００μｍ程度の厚さとなる。その
後、ウエハは縦横に分断されて、所定のパッケージ等に
組み込まれる。

【００２１】前記ノッチ２は、結晶方位識別マークとな
ることから、図１に示すように、ウエハ１の中心３に対
して常に一定の方位に設けられる。

【００２２】つぎに、本実施例のウエハ１の製造方法に
ついて説明する。ウエハ１は、図２に示されるインゴッ
ト５を薄く切断（スライス）することによって形成され
る。図２のインゴット５は、単結晶製造後、肩部分およ
び尻部が切断され、かつ外径研削がなされたものであっ
て、たとえば、直径１５１ｍｍとなっている。また、こ
のインゴット５は、スライスされたウエハ（スライスド
ウエハ）の周囲を研削するためのウエハ加工取り代６が
含まれている。ウエハ加工取り代６は深さ０．５ｍｍが
想定され、ウエハの周縁研削（面取り）後のウエハの直
径は１５０ｍｍとなる。インゴット５には、その母線に
沿ってＶ字溝からなるノッチ加工目印７が設けられてい
る。このノッチ加工目印７は、深さが０．５ｍｍに至ら
ない深さとなり、前記ウエハ加工取り代６部分に設けら
れている。

【００２３】前記ノッチ加工目印７は、インゴット５の
中心８から常に一定な結晶方位に設けられる。また、こ
のノッチ加工目印７は、ノッチを設ける目印とされる。

【００２４】つぎに、前記インゴット５はスライスされ
る。これによって図３に示すようなスライスドウエハ１
０が形成される。このスライスドウエハ１０は、厚さ５
５０μｍ、直径１５１ｍｍとなる。また、スライスドウ
エハ１０の外周には、二点鎖線円と実線円とで示す間の
部分を取り代とするウエハ加工取り代６が設けられてい
る。二点鎖線で示す円の直径は１５０ｍｍとなる。スラ
イスドウエハ１０の一縁には、ノッチ加工目印７が設け
られている。このノッチ加工目印７は、スライスドウエ
ハ１０の表裏面を貫通するように形成されている。

【００２５】つぎに、図４および図５に示すように、前
記ノッチ加工目印７に重なるように、かつ主面であるデ
バイス面４側にのみ現れ、裏面には現れないようにノッ
チ２が設けられる。このノッチ２の先端は、前記二点鎖
線で示される円の内側にまで延在するように設けられ
る。これは、前記ウエハ加工取り代６が研削除去された
後も、ノッチ２が残留するようにするためである。前記
ノッチ２の深さは、ウエハの主面（デバイス面）にデバ
イスが形成され、かつウエハの裏面が、図５に示すよう
に、所定厚さ（ｂ）研削された場合でも、ウエハの裏面
に露出しない程度の深さとなっている。この実施例で
は、スライスドウエハ１０の厚さは５５０μｍであり、
裏面研削は１５０μｍとなり、最終的なウエハの厚さ
（ａ）は４００μｍとなる。

【００２６】つぎに、スライスドウエハ１０の外周のウ
エハ加工取り代６を研削する。研削境界部分は、図５で
は一点鎖線で示す。また、図６では、実際に研削された
ウエハ１のノッチ２を有する周縁部分を示す。この研削
によって、図１に示されるようなウエハ１が製造され
る。このウエハ１は、一縁に結晶方位の識別目印（識別
マーク）となるノッチ２が設けられている。また、この
ノッチ２は、デバイス面４側にのみ現れ、ウエハ１の裏
面には現れない構造となっている。

【００２７】このようにして製造された本実施例のウエ
ハ１は、結晶方位を識別する識別マークが裏面側には到
達しないノッチ２として形成されていることから、ウエ
ハ１の表裏面の識別が確実かつ容易となる。

【００２８】また、本発明のウエハ１は、結晶方位を識
別する識別マークが裏面側には到達しないノッチ２とし
て形成されていることから、ノッチ２が設けられたウエ
ハ１の周縁部分の機械的強度が高くなる。また、ノッチ
２はウエハ１の裏面に貫通していないことから、ウエハ
１の取り扱い時、ウエハ１の裏面側にノッチ２による引
っ掛かり部分がないことから、引っ掛かりに起因するウ
エハ１の割れ，欠けが発生しなくなる。

【００２９】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない、たとえば、
結晶方位やウエハの主面（デバイス面）を識別する識別
マーク１５としては、図７に示すように、エッチング等
によって形成した窪みであってもよい。また、着色によ
る識別マークや堆積による識別マークでもよい。この場
合、図７のように、識別マーク１５をウエハ１の縁より
内側に設けることによって、特に窪みの場合は、ウエハ
周縁部分の機械的強度を低下させることはない。すなわ
ち、前記識別マーク１５は窪みとなり、ウエハ１の縁に
は到達しない構造となっていることから、前記実施例の
ウエハ１と同様にウエハ１の表裏面の識別が確実かつ容
易となるとともに、識別マークが設けられたウエハ１部
分の機械的強度が高くなり、かつ割れ, 欠けが発生しな
くなる。

【００３０】図８は本発明の他の実施例によるウエハ１
を示すものである。この実施例のウエハ１は、ウエハ１
の一周縁にノッチ２を設けた構造となっているが、ノッ
チ２の主面（デバイス面４）および裏面で現れる形状は
相互に異なるものとなっている。この例では、デバイス
面４側ではノッチ２の大きさが大きく、裏面側では小さ
くなっている。したがって、ノッチ２の現れる大きさに
よって、ウエハ１のデバイス面４および裏面が正確かつ
容易に確認できる。ウエハの表裏面に現れるノッチのパ
ターンを異なるものとする場合には、前記ノッチの断面
形状は他の形状でもよい。

【００３１】また、ウエハに設けるノッチの数を複数と
してもよい。この場合、ウエハの表裏面に現れるノッチ
の数を異にするものとしても、ウエハの表裏面の識別が
可能である。また、主ノッチの位置が結晶方位を示すも
のとしておけば、ノッチの数を複数にしたウエハであっ
ても、ウエハの表裏面の識別とともに、結晶方位の識別
は可能となる。

【００３２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明の半導体基板（ウ
エハ）は、半導体基板の裏面側には現れず、主面側に現
れるノッチを有していることから、半導体基板の主面と
裏面の識別を間違えることなく正確にかつ容易に確認で
きる。

【００３３】本発明の半導体基板は、ノッチが半導体基
板の裏面に現れない構造となっていることから、ノッチ
を設けた半導体基板周縁部分の機械的強度の低下は少な
く、半導体基板が割れたり欠けたりし難くなる。また、
ノッチが半導体基板裏面に現れないことから、半導体基
板裏面において、ノッチによる引っ掛かり部分がないこ
とから、引っ掛かりに起因する半導体基板の割れ，欠け
が発生しなくなる。したがって、本発明によれば、チッ
プ取得の歩留りが向上し、半導体装置製造コストの低減
が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による半導体ウエハを示す斜
視図である。

【図２】本実施例の半導体ウエハを製造する素材となる
インゴットの斜視図である。

【図３】本実施例の半導体ウエハの製造においてインゴ
ットをスライスして得られたスライスドウエハを示す斜
視図である。

【図４】本実施例の半導体ウエハの製造において主面側
にのみノッチが入れられたスライスドウエハを示す斜視
図である。

【図５】本実施例の半導体ウエハの製造において主面側
にのみノッチが入れられたスライスドウエハを示す断面
図である。

【図６】本実施例の半導体ウエハの周縁部分を示す一部
拡大断面図である。

【図７】本発明の他の実施例による半導体ウエハを示す
斜視図である。

【図８】本発明の他の実施例による半導体ウエハを示す
斜視図である。

【符号の説明】

１…半導体基板（ウエハ）、２…ノッチ、３…中心、４
…主面（デバイス面）、５…インゴット、６…ウエハ加
工取り代、７…ノッチ加工目印、８…中心、１０…スラ
イスドウエハ、１５…識別マーク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結晶方位を識別する識別マークが設けら
れた半導体基板であって、前記識別マークは主面側にの
み設けられていることを特徴とする半導体基板。
【請求項２】前記識別マークは一縁に設けられたノッ
チで形成されていることを特徴とする請求項１記載の半
導体基板。
【請求項３】前記識別マークは窪みとなっていること
を特徴とする請求項１記載の半導体基板。
【請求項４】周縁に結晶方位を識別するノッチが設け
られた半導体基板であって、前記ノッチは主面と裏面と
では異なる形状となっていることを特徴とする半導体基
板。