JPH09110589A - シリコンウェハ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶方位を容易に示すことができるシリコン
ウェハ及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 本発明のシリコンウェハは、真円形状を
有するシリコンウェハにおいて、それぞれ態様の異なる
ベベルを備え、各ベベルの境界方向が結晶方位を示して
いる。本発明のシリコンウェハの製造方法は、シリコン
ウェハ結晶を引上げる時に形成される結晶方位を示す晶
癖線を残して外周加工するステップと、晶癖線を境界に
して、それぞれ態様の異なるベベルを加工するステップ
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、結晶方位を容易に
認識することができるシリコンウェハ及びその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコンウェハの結晶方位は、例えばデ
バイスプロセスにおいてマスク合わせの時の位置合わせ
に使用されるなど、製品を作るうえで重要な役割を持っ
ている。そのため、結晶方位を示すために様々な手段が
用いられている。

【０００３】シリコン単結晶の結晶方位は、単結晶棒の
外形を外周研削によって整えた後、いくつかのブロック
に切断し、棒軸を定め適当な治具を用いてＸ栓回析法あ
るいは光像法により測定を行い決定される。そしてその
結晶方位を、この工程後も確認することができるように
シリコンウェハに目印が付けられる。

【０００４】その目印を付ける方法としては、シリコン
ウェハの一部分を面取りし、その位置を目印として結晶
方位を示す方法が一般的である。代表的な例としては、
オリエンテーションフラット加工が挙げられるが、最近
ではノッチ（溝）加工も実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これはシリコ
ンウェハの一部分を削り取る方法であるため、シリコン
ウェハ径が大きくなるにつれて、削り取る面積も増大す
ることになる。このことは、今後予想されるシリコンウ
ェハの大口径化に伴い、削り取る面積がさらに増えるこ
とを意味する。すなわち、今後のシリコンウェハの大口
径化に伴い、製品を作る面積が減少することになる。

【０００６】それに対し、ノッチ加工はオリエンテーシ
ョンフラット加工より削り取る面積（面取り部分の面
積）は小さいため、製品を作る面積がそれほどの減少し
ない点で問題が少ないが、高温でのアニール時のスリッ
プ発生による影響が懸念される。また、削り取る面積が
小さいため、ノッチ部分のベベル加工に時間がかかる欠
点を持っている。

【０００７】以上をふまえると、シリコンウェハの形状
は表面積が最大である真円であることが望ましい。よっ
て、真円形状を有するシリコンウェハで方位を示す目印
をどのように付けるかが課題となる。

【０００８】この真円形状を有するシリコンウェハの結
晶方位を示す方法の中で最も一般的なものとしては、シ
リコンウェハ表面上にレーザーマーキングを行い、その
位置を目印として結晶方位を示す方法がある。

【０００９】しかし、この方法では、マーキング部分か
ら発塵を起こすことが危惧され、また、デバイスプロセ
スで種々の処理、例えば酸化、エッチング、及び膜形成
などを行うことによりレーザーマーク部の形状が変わ
り、検出器による読みとりエラーが生じるおそれがあ
る。

【００１０】そこで本発明の目的は、レーザーマーク等
を行うことなく結晶方位を容易に示すことができるシリ
コンウェハ及びその製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のシリコンウェハ
は、真円形状を有するものであって、それぞれ態様の異
なるベベルを備え、各ベベルの境界方向が結晶方位を示
している。

【００１２】本発明のシリコンウェハは、請求項１に記
載の態様が形状であることを特徴とする。

【００１３】本発明のシリコンウェハは、請求項１に記
載の態様が表面の性質であることを特徴とする。

【００１４】本発明のシリコンウェハは、真円形状を有
するものであって、それぞれ表面からの異なる研磨角を
有するベベルを備え、各ベベルの境界方向が結晶方位を
示していることを特徴とする。

【００１５】本発明のシリコンウェハは、真円形状を有
するものであって、それぞれ表面の粗さの異なるベベル
を備え、各ベベルの境界方向が結晶方位を示しているこ
とを特徴とする。

【００１６】本発明のシリコンウェハの製造方法は、シ
リコンウェハ結晶を引上げる時に形成される結晶方位を
示す晶癖線を残して外周加工するステップと、晶癖線を
境界にして、それぞれ態様の異なるベベルを加工するス
テップとを有する。

【００１７】本発明のシリコンウェハの製造方法は、請
求項６に記載の態様が形状であることを特徴とする。

【００１８】本発明のシリコンウェハの製造方法は、請
求項６に記載の態様が表面の性質であることを特徴とす
る。

【００１９】本発明のシリコンウェハの製造方法は、シ
リコンウェハ結晶を引上げる時に形成される結晶方位を
示す晶癖線を残して外周加工するステップと、晶癖線を
境界にして、それぞれ表面からの異なる研磨角を有する
ベベルを加工するステップとを有する。

【００２０】本発明のシリコンウェハの製造方法は、シ
リコンウェハ結晶を引上げる時に形成される結晶方位を
示す晶癖線を残して外周加工するステップと、晶癖線を
境界にして、それぞれ表面の粗さの異なるベベルを加工
するステップとを有する。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明によるシリコンウェハの製
造方法の１つの実施の形態を説明する。

【００２２】まず、単結晶シリコンウェハをＣＺ法にて
引き上げた後、いくつかのブロックに切断し、図１の平
面図に示すように、例えば単結晶シリコンウェハ１の周
囲に形成された４つの晶癖線Ｓ１〜Ｓ４の中で結晶方位
を示す晶癖線Ｓ１（方位は（０１１））を目印として残
し、１５０ｍｍφの近傍まで外周研削を行う。この外周
研削を行なった単結晶シリコンウェハ１の平面図を図２
（ａ）に、斜視図を図２（ｂ）に示す。

【００２３】従来は、この外周研削を行う際にＸ線によ
る結晶方位測定を行うことが一般的であり、現在の装置
性能では１ブロックに付き約２．０ｓｅｃの測定時間を
要するため時間がかかる。これに対して、本実施の形態
では図２（ｂ）に示すような晶癖線Ｓ１を利用して結晶
方向を決定するため、Ｘ線による結晶方位検索を行う必
要がなく、工程数が減り最良である。

【００２４】続いて、単結晶インゴットをスライシング
後、図３に示すように、方向（０１１）の結晶方位を示
す晶癖線Ｓ１を起点としてシリコンウェハ１の周辺１／
４（図３の部分α）と残り３／４部分（図３の部分β）
を以下に示す二種類の加工方法を用いてベベル加工を行
う。

【００２５】まず、研削角の異なる二種類のベベルを持
つシリコンウェハの作成を行う。シリコンウェハ１の円
周の１／４に相当する部分αをテーパー付きベベルとな
るように（図４（ａ）の断面図参照）、またシリコンウ
ェハ１の残りの円周３／４に相当する部分βがラウンド
ベベルとなるように（図４（ｂ）の断面図参照）、それ
ぞれエッジ研削装置によりベベル加工を行う。

【００２６】ベベル加工は、例えばテーパー付きベベル
及びラウンドベベル加工の使用が可能なエッジ研削装置
を用意して、まずテーパー付きベベル加工として、少な
くともシリコンウェハ１を１／４回転させ、円周の１／
４に相当する部分αを加工し（図４（ａ）の断面図参
照）、次に、ラウンドベベル加工として、少なくともシ
リコンウェハ１の残りを３／４回転させ、円周の３／４
に相当する部分βを加工する（図４（ｂ）の断面図参
照）。また、加工の順序は逆としてもよい。

【００２７】このように、テーパー付きベベルとラウン
ドベベルの２つの異なる傾きを有するベベルにより、結
晶方位を認識することが可能になる。

【００２８】次に本発明による別の実施の形態を説明す
る。

【００２９】まず、単結晶シリコンウェハをＣＺ法にて
引き上げた後、いくつかのブロックに切断し、図１の平
面図に示すように、単結晶シリコンウェハ１の周囲に形
成された４つの晶癖線Ｓ１〜Ｓ４の中で、結晶方位を示
す晶癖線Ｓ１（方位は（０１１））を目印として残し、
１５０ｍｍφの近傍まで外周研削を行う。この外周研削
を行なった単結晶シリコンウェハ１の平面図を図２
（ａ）に、、斜視図を図２（ｂ）に示す。

【００３０】続いて、単結晶インゴットをスライシング
後、結晶方位を示す晶癖線Ｓ１を境にして、表面粗さの
異なる二種類のベベルを持つシリコンウェハの作成を行
う。すなわち、シリコンウェハ１の円周の１／４に相当
する部分αを、例えば砥石の粒度＃１０００（平均粒径
１０〜２０μ）で加工研磨し、残りのシリコンウェハ１
の円周の３／４に相当する部分βを、例えばバフ研磨に
より鏡面加工する（図３参照）。その後、作成した各シ
リコンウェハに洗浄、ラッピング、エッチング、及びポ
リッシング等を行い、１５０ｍｍφ，６２５μｍ厚の片
面ミラーシリコンウェハを作成する。

【００３１】このように、２つの異なる表面の粗さを有
するベベルにより、結晶方位を認識することが可能にな
る。

【００３２】このシリコンウェハの結晶方位を測定する
ために、上記２つの実施の形態それぞれに対してシリコ
ンウェハの結晶方位を検出する装置を作成した。すなわ
ち、前者の実施の形態に対しては、シリコンウェハ表面
に対するベベルの傾き量の違いからシリコンウェハの結
晶方位を検出を行う装置を、後者の実施の形態に対して
は、ベベル部の光沢度の違いからシリコンウェハの結晶
方位を検出を行う装置を作成した。

【００３３】これらの装置により、全てのシリコンウェ
ハの結晶方位を検出することができた。このように、研
磨角あるいは光沢度がそれぞれある程度異なるベベルを
有するシリコンウェハであれば、認識することが可能で
ある。

【００３４】ここで、これらの実施の形態と比較するた
めに、真円形状に切り出されたシリコンウェハに従来の
ベベル加工を行った後、シリコンウェハ表面に結晶方位
を示すレーザーマークを施し、結晶方位を検出してみ
た。その結果、レーザーマークを画像認識により容易に
認識でき、結晶方位を検出することができた。しかし、
この方法では、シリコンウェハ表面上のパーティクルを
パーティクルカウンターによって測定した時にレーザー
マーク周辺に発塵が見られた。

【００３５】このように、真円状のシリコンウェハの結
晶方位を検出するために最も一般的であると考えられて
いるレーザーマークによる方法は発塵するおそれがある
ため、この点で本実施の形態の方法が、工程数がかから
ず最良であることがわかる。

【００３６】以上述べたように、本発明によるシリコン
ウェハは、真円形状のシリコンウェハをレーザーマーク
等を行うことなく結晶方位を示すことができるため、発
塵による素子歩留りの低下が防げ、ひいては素子歩留り
の向上が可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、結晶方位を容易に示す
ことができるシリコンウェハ及びその製造方法を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】単結晶シリコンウェハをＣＺ法にて引き上げた
後のシリコンウェハを示す平面図。

【図２】外周研削後のシリコンウェハを示す平面図及び
斜視図。

【図３】本発明の実施の形態におけるベベルの加工範囲
及び結晶方位を説明するための図。

【図４】テーパー付きベベル及びラウンドベベルを示す
部分断面図。

【符号の説明】

１ 単結晶シリコンウェハ Ｓ１〜Ｓ４ 晶癖線 α，β 加工範囲

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真円形状を有するシリコンウェハの周辺
   に、それぞれ態様の異なるベベルを備え、各ベベルの境
   界方向が結晶方位を示していることを特徴とするシリコ
   ンウェハ。
2. 【請求項２】前記態様は形状であることを特徴とする請
   求項１に記載のシリコンウェハ。
3. 【請求項３】前記態様は表面の性質であることを特徴と
   する請求項１に記載のシリコンウェハ。
4. 【請求項４】真円形状を有するシリコンウェハにおい
   て、それぞれ表面からの異なる研磨角を有するベベルを
   備え、各ベベルの境界方向が結晶方位を示していること
   を特徴とするシリコンウェハ。
5. 【請求項５】真円形状を有するシリコンウェハの周辺
   に、それぞれ表面の粗さの異なるベベルを備え、各ベベ
   ルの境界方向が結晶方位を示していることを特徴とする
   シリコンウェハ。
6. 【請求項６】シリコンウェハ結晶を引上げる時に形成さ
   れる結晶方位を示す晶癖線を残して外周加工するステッ
   プと、 前記晶癖線を境界にして、それぞれ態様の異なるベベル
   を加工するステップとを有するシリコンウェハの製造方
   法。
7. 【請求項７】前記態様は形状であることを特徴とする請
   求項６に記載のシリコンウェハの製造方法。
8. 【請求項８】前記態様は表面の性質であることを特徴と
   する請求項６に記載のシリコンウェハの製造方法。
9. 【請求項９】シリコンウェハ結晶を引上げる時に形成さ
   れる結晶方位を示す晶癖線を残して外周加工するステッ
   プと、 前記晶癖線を境界にして、それぞれ表面からの異なる研
   磨角を有するベベルを加工するステップとを有するシリ
   コンウェハの製造方法。
10. 【請求項１０】シリコンウェハ結晶を引上げる時に形成
    される結晶方位を示す晶癖線を残して外周加工するステ
    ップと、 前記晶癖線を境界にして、それぞれ表面の粗さの異なる
    ベベルを加工するステップとを有するシリコンウェハの
    製造方法。