JPS5923524A - ウエハおよびその加工方法 - Google Patents

ウエハおよびその加工方法

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JPS5923524A JP57131949A JP13194982A JPS5923524A JP S5923524 A JPS5923524 A JP S5923524A JP 57131949 A JP57131949 A JP 57131949A JP 13194982 A JP13194982 A JP 13194982A JP S5923524 A JPS5923524 A JP S5923524A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウェハおよびその加工方法、特に、ウェハの外
形線とオリエンテーションフラット等の位置決め用除去
部との接合領域のチッピング等の不良を防止することの
できるウェハおよびその加工方法に関するものである。
一般に、トランジスタ、集積回路(IC)および大規模
集積回路(LSI)の如き半導体装置の製造において、
シリコン(Si)等の半導体利料よシなるウェハに対し
、拡散、レジスト塗布、エツチング、蒸着等の処理を施
こす場合、ウェハの表面に微小なゴミやチッピング片等
の異物が付着すると、ウェハ表面にスクラッチ傷が付い
たυ、膜厚の不均一あるいは搬送不良等の不良発生原因
となってしまう。
このような異物の発生の原因は種々のものがあるが、そ
の1つとして、たとえばウェハの搬送時にウェハの外周
部が伺らかの搬送機4?iV (!:衝突したシあるい
はウェハどうしが接触することによシそのウェハ外局部
自体の一部が欠損を生じることが知られておシ、その欠
損によるチッピング片は異物としてウェハ表面に付着し
て各種不良をひき起こす。そこで、従来、この種のウェ
ハ外周部の欠損を防止するため、ウェハ外局部の両生表
面を機械的または化学的手段にょ9面取りすることが提
案されている。
しかしながら、このようにウェハ外周部の両生表面の面
取りを行なうだけではウェハのチッピングを未だ完全に
防止することができない。
そこで1本発明者等がそのようなチッピングの原因追求
のだめに鋭意研究を重ねた結果、次のような重大な事実
が判明した。すなわち、ウェハには一般にその結晶軸方
向を示しかつ位置決めを行なうために一部を直線状に切
シ取って、オリエンテーションフラット(主フラット)
と呼ばれるフラット部を形成することが行なわれる。と
ころが。
このようなフラット部の形成にょシ、該フラット部とウ
ェハの外形線との接合部に鋭角的屈曲部が形成されてし
まう。その結果、この接合部がチッピングを起こし易く
、ウェハの搬送時に該接合部がエアベアリングのガイド
に衝突したυ、他のウェハと接触したシすることにょシ
、該接合部が欠損してチッピング片を生じることになる
ものである。
したがって、本発明の目的は、ウェハの外形線とオリエ
ンテーションフラットの如きウェハ除去部との接合領域
のチッピングによる異物の発生およびその他の各種不良
の発生を防止することのできるウェハおよびその加工方
法を提供することにある。
以下、本発明を図面に示す実施例にしたがって詳細に説
明する。
第1図は本発明によるウェハの一実施例を示すもので、
同図(a)はその平面図、(b)は拡大断面図である。
本実施例のウェハ1はたとえばシリコン(St )の単
結晶をスライスすることにょシ作られた円形形状を有し
、その一部分は結晶軸の方向を示しかつ各種処理におけ
るウェハ1の位置決めを行なうための位置決め用除去部
として主フラットすなわちオリエンテーションフラット
(0,F、)2が直線状に切断形成されている。
また、ウェハ1の外周部3は第1図(b)かられかるよ
うにたとえば円弧状に面取シされている。
さらに、この実施例におけるウェハ1は前記オリエンテ
ーションフラット2の両端と該ウェハ1の外形線との接
合部4において二点鎖線で示す角部領域を実線で示す円
弧状に面取シされ、この接合部4の角部領域がウェハ1
の各種処理中にチッピングを起こし、欠損によるチッピ
ング片として異物を発生すること等の不良を防止するよ
う構成されている。すなわち、第1図の実施例における
接合部40面取り領域5は二点鎖線とで囲まれた領域で
あシ、との面取シ領域5の内縁はウェハ1の外形線とオ
リエンテーションフラット2とに内接する共通内接円の
円弧によp画定されている。
この接合部40円弧状の面取υを行なう場合、面取シ領
域5の好ましい面取り範囲は次のようにして決定され、
それについて第2図に関して詳細に説明する。
第2図において、ウェハ1の半径はRであυ。
その中心は01 とする。この中心O8からオリエンテ
ーションフラット2までの距離をyとし、01からオリ
エンテーションフラット2に垂線を下ろすと、その交点
Pはオリエンテーションフラット2の中間点であり、該
オリエンテーションフラット2の面取シ加工前の全長の
半分すなわち点)〕かう該オリエンテーションフラット
2とウニノ・1の外形線との接合部4までの距離はbと
する。
オリエンテーションフラット2の長さおよびウェハ1の
厚さとウニノー1の直径との関係はミラーウェハ(鏡面
ウニノ・)状態で表4に示すようになることがSEMI
規格において定められている。
一方、オリエンテーションフラット2を利用してウェハ
1の位置合せを行なう必要上、オリエンテーションフラ
ット2には正確な位置合せのために最低限有していなけ
ればならないフラット部の長さがアシ、その長さの半分
をaとすると、長さaは点Pから共通内接円とオリエン
テーションフラット2との内接点i、までの距離である
。符号6は位置合せ用のローラであるが、位置合せ手段
としてはそれ以外に光電変換素子等を用いてもよい。
また、共通内接円とウニノ・1の外形線との内接点はi
tとすると、共通内接円の中心O2はウェハ1の中心0
1と内接点i!とを結ぶ直線上にあυ、この直線と直線
0.Pとの角度はθで表わされる。
しだがりで、ウニノS1の外形線およびオリエンデーシ
ロンフラット20両方に内接する共通内接円の半径rは
次のようにして求められる。
まず、ローラ6による位置合せのために最低限有してい
なければならない長さ、すなわちオリエンテーションフ
ラット2のうち面取シ加工されないフラット部の長さa
 (a−P lt )はa= (R−r)8L116 
      、、、、、、・−(1,i次に、ウニノ・
1の中心0.からメーリエンテーション2への垂線o、
Pの長さyは y=(Rr)強θ+r    ・・・・・・・・・(2
)また、直角三角形0.P4  より y ! = l
ζ2−b″であるから、 y=J77F       (3) (2)式に(3)式を代入すると。
(1)式よυ sin’  θ±cos2  θ=1よシ、(4) 、
 (51弐力1ら(6)式を整理すると、 したがって、本実施例においては、ウニノ・1の外形線
とオリエンテーションフラット2との接合領域における
面取υ領域5は第2図に斜線で示すように、(方式の半
径rの共通内接円の円弧またはそれよシも外側の領域内
であれば、どのような半径の円弧に沿って面取り加工し
てもよい。
すなわち、ウェハ1の外形線およびオリエンテーション
フラット2の両方との共通内接円の半径rは次式に示す
範囲内であればよく、この半径rの範囲内で円弧状に面
取シ加工すればよい。
その結果、本実施例によれば、ウニノ・1の外形線とオ
リエンテーションフラット2との接合領域には、鋭角的
な角部または屈曲部が全く存在しないので、この接合領
域がウェハ1の搬送時にたとえばエアベアリングのガイ
ドに衝突したシ、他のウェハと接触したシすることによ
シ欠損してチッピング片を発生することを防止できる。
また、このようなチッピング片の発生による異物不良の
他に、搬送時に鋭角的角部がエアベアリングのガイド等
に引っ掛かることによる搬送不良、さらにレジスト塗布
時に鋭角的角部で気流が乱れることによυレジストの膜
厚が部分的にばらつくことによるレジスト膜厚不良等の
不良を著しく低減することができ、大径のウェハにとっ
て特に好適である。
第3図は本発明によるウェハの他の1つの実施例を示す
平面図である。
この実施例においては、ウェハ1の外形線とオリエンテ
ーションフラット2との接合領域を斜線で示す面取シ領
域5の範囲内で直線的に面取シ加工する。この場合、面
取り領域5の最大面取り範囲は、第2図に関して前記し
たように、ウェハ1の外形線およびオリエンテーション
フラット2の両方との共通内接円の内接点11とi、と
を結ぶ直線によシ画定される。この共通内接円の半径r
は前記(8)式に示すものと同じ範囲内で選択できる。
本実施例の場合にも、ウェハ1の外形線とオリエンテー
ションフラット2との接合部4にオケる鋭角的角部また
は屈曲部がなくなるので、チッピング片の発生による異
物不良、搬送不良、レジスト膜厚不良等を太1[」に低
減できる。
なお、本発明による面取υ加工は前記実施例の円弧状ま
たは直線状の他、様々な曲線形状または多角形状等、鋭
角的角部をなくすことのできるものであれば、どのよう
な面取シ形状にもすることができる。
また、本発明は前記した主フラットすなわちオリエンテ
ーションフラットの他に、副フラットすなわち第2フラ
ツトを設ける場合にも適用できる。
すなわち、この場合には、第4図に示すように、オリエ
ンテーションフラット2の両端とウェハ1の外形線との
接合領域の面取り領域5を面取如加工すると共に、第2
フラツト7の両端とウェハ1の外形線との接合領域も5
aで示す範囲の如く、第2フラツト7およびウェハ1の
外形線の両方と内接する共通内接円の円弧または内接点
どうしを結ぶ直線に沿っであるいはその外側の領域にお
いて面取り加工する。
さらに、オリエンテーションフラット2および第2フラ
ツト7の如きフラット部以外に、第4図に符号8で例示
するように曲線状の位置決め用切欠きをウェハ1に形成
する場合にも本発明を適用することができる。すなわち
、この場合1位置決め用切欠き8の両端とウェハ1の外
形線との接合領域を、5bで示す範囲の如く、該位置決
め用切欠き8およびウェハ1の外形線の両方に内接する
共通内接円の円弧または内接点どうしを結ぶ直線に沿っ
であるいはその外側の領域において面取り加工すればよ
い。
本発明の面取り加工はオリエンテーションフラット2の
形成と同時に行なってもよく、あるいは外周部3の厚さ
方向の面取シ加工と同時に行なってもよく、このような
同時的面取如加工は作業効率的に非常に良好であるが、
別々に面取シ加工してもよい。勿論、本発明はウェハ1
の外周部3の厚さ方向の面取り加工は必ずしも必要とす
るものではない。
なお、本発明によυ面取シ加工を行なう場合に用いるこ
とのできる装置としては様々なものが考えられるが、第
5図〜第7図にその一例を示す。
第5図の面取り装置はいわゆる形状倣い型のもので、直
線溝9を持つ砥石8を回転させながら水平方向および垂
直方向に移動させて面取υ加工を行ない、またウェハ1
の外周部3の厚さ方向の面取シ加工も行なうことができ
る。
第6図の面取シ装置はいわゆる形状転写型のもので、ウ
ェハ1の外周部3の厚さ方向の面取り形状に合せた湾曲
溝11を有する砥石10を回転させながら水平方向に移
動させることによυ、ウェハ1の外周部3を第1図(b
)に示す如く面取り加工する他、第2図〜第4図に示す
面取υ領域5.5a。
5bも面取シ加工することができる。
このように、第5図および第6図の面取シ装置は面取多
領域5.5a、5bの面取υ加工およびウェハ1の外周
部3の面取シ加工のいずれも行なうことができるので、
これらの機械的面取シ加工は別々に行なってもよいが、
同時に行なうのが効率的である。
また、第7図の面取り装置は化学的に面取υ加工を行な
うもので、多数のウェハlを回転支掲体12に挾んでエ
ツチング槽13内のエツチング液14中に沈め、回転支
持体12と共に回転させながらエツチング液14でウェ
ハ1の外周部のエツチングを行なう。この場合には、面
取り領域5゜5a+5bのみの面取シ加工を行なうため
にはウェハ1の他の外周部をエツチング液14に触れな
いようマスクする必要があるが、面取υ領域5゜5a、
5bを予め機械的研削で面取υ加工した後、エツチング
液で外周部全体の角部を厚さ方向に化学的に面取シ加工
してもよい。第7図の場合はウェハ1に対する機械的@
撃を軽減できる。
なお、本発明はシリコン(Si)よりなるウェハに限ら
ず、ゲルマニウム(Ge)、あるいはガリウム・砒素(
GaAs)+ガリウムーガーネットの如き各種化合物半
導体材料よシなるウェハにも適用できる。
以上説明したように、本発明によれば、ウェハの位置決
め用除去部とウェハの外形線との接合領域に鋭角的角部
または屈曲部が存在しないので、ウェハのチッピングに
よる異物不良、搬送不良。
レジスト膜厚不良の如き、鋭角的角部または屈曲部の存
在に起因する不良を著しく低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)と(b)は本発明によるウェハの一実施例
の平面図とその拡大断面図、 第2図は第1図のウェハにおける面取多領域の決定につ
いて説明するだめの平面図、 第3図は本発明によるウェハの他の1つの実施例の平面
図、 第4図は本発明のさらに他の実施例を示す平面図。 第5図〜第7図は本発明によるウェハの加工方法を実施
するために使用できる面取り装置の例を示す図である。 1・・・ウェハ、2・・・オリエンテーションフラット
、3・・・外周部、4・・・面取シ加工前のウェハの外
形線とオリエンテーションフラットとの接合部、5ν5
a、5b・・・面取多領域、6・・・位置決め用のロー
シ、7°゛°第2フラット、8・・・位置決め用切欠き
。 代理人 弁理士  薄 1)利 幸 第  1  図 第  2 図 第  3  図 r6′ 第  4  図 第  5  図 第  6 図 第  7 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ウェハの外形線と該ウェハの外形に対するオリエ
    ンテーションフラツl−4たはその他の位置決め用除去
    部との接合領域を面取り加工したことを特徴とするウェ
    ハ。 2、面取υ加工は、ウニノ・の外形線および前記位置決
    め用除去部の共通内接円に沿ってまたはそれよシも外側
    の領域において曲線状に行なわれていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載のウェハ。 3、面取り加工は、ウェハの外形線および前記位置決め
    用除去部の共通内接円の内接点間を結ぶ線に沿ってまた
    はそれよシも外側の領域において直線状に行なわれるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のウェハ。 4、前記内接円の半径は次式で表わされることを特徴と
    する特許請求の範囲第2項または第3項記載のウェハ。 r=内接円の半径 R=ウェハの半径 a=位置決め用除去部の面取シ加工しない部分(フラン
    ト部)の長さの半分 b=位置決め用除去部の面取シ加工前の全長の半分。 5、 ウェハの外形に対してオリエンテーションフラッ
    トまたはその他の位置決め用除去部を形成し、この位置
    決め用除去部とウェハの外形線との接合領域を面取シ加
    工することを特徴とするウェハの加工方法。 6、面取り加工は前記位置決め用除去部の形成またはウ
    ェハの外周部の厚さ方向の面取シ加工と同時に行なわれ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載のウェハ
    の加工方法。 7、面取り加工は、ウェハの外形線および前記位置決め
    用除去部の共通内接円に沿ってまたはそれよシも外側の
    領域において曲線状に行なうことを特徴とする特許請求
    の範囲第5項記載のウニノ・の加工方法。 8、面取り加工は、ウェハの外形線および前記位置決め
    用除去部の共通内接円の内接点を結ぶ線に沿ってまたは
    それよシも外側の領域において直線状に行なうことを特
    徴とする特許請求の範囲第5項記載のウェハの加工方法
    。 9、前記内接円の半径は次式で表わされることを特徴と
    する特許請求の範囲第7項まだは第8項記載のウェハ。 r;内接円の半径 R=ウェハの半径 a=位置決め用除去部の面取υ加工しない部分(フラッ
    ト部)の長さの半分 b=位置決め用除去部の面取シ加工前の全長の半分。
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