JP2009283720A - 半導体ウェーハ - Google Patents
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Abstract
【課題】製造時の材料資源の削減が可能となる半導体ウェーハを提供すること。
【解決手段】本発明の半導体ウェーハ1は、直径φが450mmで、厚みtが300μm以上775μm以下であることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の半導体ウェーハ1は、直径φが450mmで、厚みtが300μm以上775μm以下であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体ウェーハに関する。
近年、半導体装置の高集積化、高機能化などに伴うチップサイズの増加により、半導体装置の製造に使用される半導体ウェーハ(以下単に「ウェーハ」ともいう)には、より大口径化が求められている。
しかしながら、大口径のウェーハにおいては、製造時に様々な問題が生じるおそれがある。例えば、特許文献1では、装填するウェーハの直径と厚みからたわみ量を計算し、これによりバッチ搬送でのウェーハカセットの溝巾を決定する技術が提案されている。
特開2004−95942号公報
上述した特許文献1には、ウェーハの裏面研削後の厚みが薄くなったウェーハについて開示されているが、大口径の半導体ウェーハにおいても、ウェーハの自重によるたわみ量の増加により、収納容器へのウェーハの装填及びウェーハの収納容器からの取り出しや、製造装置などにおけるウェーハの搬送の可否が問題となる。また、ウェーハの大口径化に伴い、製造時の材料資源の使用量が増加し、ウェーハのコストアップにつながるおそれがある。
したがって、本発明は、製造時の材料資源の削減が可能となる半導体ウェーハを提供することを目的とする。
(1)本発明の半導体ウェーハは、直径が450mmで厚みが300μm以上775μm以下であることを特徴とする。
本発明によれば、製造時の材料資源の削減が可能となる半導体ウェーハを提供することができる。
以下、本発明の半導体ウェーハの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の半導体ウェーハ1の一実施形態を示す図であり、(a)は斜視図であり、(b)は、半導体ウェーハ1の厚み方向から視た図であり、(c)は、半導体ウェーハ1の径方向から視た図である。
本実施形態の半導体ウェーハ1(以下単に「ウェーハ」ともいう)は、直径が450mmで、厚みが300μm以上775μm以下であることを特徴とする。
また、本実施形態のウェーハ1は、例えばシリコンウェーハ、ガリウム砒素ウェーハからなる。
図1(a)及び(b)に示すように、本実施形態のウェーハ1は、直径φが450mmである。ここで、ウェーハ1の直径φは、製造時の目標値としての数値であり、製造時の許容誤差等を含むものである。例えば、ウェーハ1の直径φは、±0.2mmの許容誤差を含むものとする。
図1(a)及び(b)に示すように、本実施形態のウェーハ1は、直径φが450mmである。ここで、ウェーハ1の直径φは、製造時の目標値としての数値であり、製造時の許容誤差等を含むものである。例えば、ウェーハ1の直径φは、±0.2mmの許容誤差を含むものとする。
本実施形態のウェーハ1は、図1(c)に示す厚みtが300μm以上である。その意義は、ウェーハ1の素材使用量、すなわちウェーハ1の体積に着目すると、現在、主に使用されている直径300mmのウェーハは、厚みが775μmであるから、ウェーハの体積(素材使用量)は、π×150mm×150mm×775μmとなる。これと同様の素材使用量を直径450mmのウェーハで実現するためには、ウェーハの厚みをXμmとすると、π×150mm×150mm×775μm=π×225mm×225mm×X すなわち、X≒344μmとなる。そこで、ウェーハ1の厚みtを300μm以上とした。
本実施形態のウェーハ1は、厚みtが300μm以上であるため、ウェーハの素材使用量の観点からは、直径300mmの半導体ウェーハと同程度の素材使用量で製造することができる。したがって、直径450mmの半導体ウェーハを製造時の材料資源を削減し、コストダウンを図ることができる。なお、ウェーハ1の厚みtが300μm未満になると、半導体ウェーハのエッジ部の形状が鋭角になり、このエッジ部が収納容器や製造装置などに接触した際にパーティクルの発生原因になるおそれがある。
また、本実施形態のウェーハ1は、厚みtが775μm以下である。その意義は、以下の点にある。直径450mmの半導体ウェーハは、直径300mmのウェーハに対して直径比が1.5倍であるため、体積比に換算すると、2.25倍となる。直径300mmで厚みが775μmのウェーハに対する体積比を考慮して、これと同様の素材使用量を直径450mmのウェーハで実現するためには、ウェーハの厚みをYμmとすると、π×150mm×150mm×775μm×2.25=π×225mm×225mm×Y すなわち、Y=775μmとなる。そこで、ウェーハ1の厚みtを775μm以下とした。
次に、本実施形態の半導体ウェーハ1の製造方法について説明する。図2は、本発明の半導体ウェーハ1の一製造方法を示すフローチャートである。図2に示すように、本実施形態の半導体ウェーハ1の製造方法は、下記工程S1〜S11を備える。
(S1)単結晶インゴット成長工程
まず、チョクラルスキー法(CZ法)やフローティングゾーン法(FZ法)等により単結晶の半導体インゴットを成長させる。
(S1)単結晶インゴット成長工程
まず、チョクラルスキー法(CZ法)やフローティングゾーン法(FZ法)等により単結晶の半導体インゴットを成長させる。
(S2)外形研削工程
単結晶インゴット成長工程S1を経て成長した半導体インゴットは、先端部及び終端部が切断される。そして、外形研削工程において、直径を均一にするために半導体インゴットの外周を円筒研削盤等により研削してブロック体とし、外周形状が整えられる。
単結晶インゴット成長工程S1を経て成長した半導体インゴットは、先端部及び終端部が切断される。そして、外形研削工程において、直径を均一にするために半導体インゴットの外周を円筒研削盤等により研削してブロック体とし、外周形状が整えられる。
(S3)スライス加工工程
外形研削工程S2を経たブロック体は、特定の結晶方位を示すために、このブロック体にオリエンテーションフラットやオリエンテーションノッチが施される。このプロセスの後、ブロック体は棒軸方向に対して所定角度をもってワイヤソー等によりスライスされ、ウェーハとなる。
外形研削工程S2を経たブロック体は、特定の結晶方位を示すために、このブロック体にオリエンテーションフラットやオリエンテーションノッチが施される。このプロセスの後、ブロック体は棒軸方向に対して所定角度をもってワイヤソー等によりスライスされ、ウェーハとなる。
(S4)面取り工程
スライス加工工程S3を経てスライスされたウェーハは、ウェーハの周辺部の欠けやチッピングを防止するためにウェーハ周辺に面取り加工が行われる。すなわち、ウェーハの外周部が面取り用砥石により、所定の形状に面取りされる。これにより、ウェーハの外周部は、所定の丸みを帯びた形状に成形される。
スライス加工工程S3を経てスライスされたウェーハは、ウェーハの周辺部の欠けやチッピングを防止するためにウェーハ周辺に面取り加工が行われる。すなわち、ウェーハの外周部が面取り用砥石により、所定の形状に面取りされる。これにより、ウェーハの外周部は、所定の丸みを帯びた形状に成形される。
(S5)ラッピング工程
面取り工程S4を経たウェーハは、スライス等の工程で生じた薄円板状のウェーハ表裏面の凹凸層がラッピングにより平坦化される。ラッピング工程では、ウェーハを、互いに平行なラッピング定盤の間に配置し、ラッピング定盤とウェーハとの間に、アルミナ砥粒、分散剤、水の混合物であるラッピング液を流し込む。そして、加圧下で回転・すり合わせを行ない、ウェーハ表裏両面がラッピングされる。これにより、ウェーハ表裏面の平坦度とウェーハの平行度が高まる。
面取り工程S4を経たウェーハは、スライス等の工程で生じた薄円板状のウェーハ表裏面の凹凸層がラッピングにより平坦化される。ラッピング工程では、ウェーハを、互いに平行なラッピング定盤の間に配置し、ラッピング定盤とウェーハとの間に、アルミナ砥粒、分散剤、水の混合物であるラッピング液を流し込む。そして、加圧下で回転・すり合わせを行ない、ウェーハ表裏両面がラッピングされる。これにより、ウェーハ表裏面の平坦度とウェーハの平行度が高まる。
(S6)エッチング工程
ラッピング工程S5を経たウェーハは、エッチング液にディップされてエッチングされる。エッチング工程では、ウェーハをスピンしながらウェーハの表面にエッチング液を供給して、供給したエッチング液をスピンによる遠心力によりウェーハ表面全体に拡げてウェーハ表面全体をエッチングし、ウェーハ表面の表面粗さRaを所定の表面粗さに制御する。このエッチング工程では、面取り工程S4やラッピング工程S5のような機械加工プロセスによって導入された加工変質層をエッチングによって完全に除去する。
ラッピング工程S5を経たウェーハは、エッチング液にディップされてエッチングされる。エッチング工程では、ウェーハをスピンしながらウェーハの表面にエッチング液を供給して、供給したエッチング液をスピンによる遠心力によりウェーハ表面全体に拡げてウェーハ表面全体をエッチングし、ウェーハ表面の表面粗さRaを所定の表面粗さに制御する。このエッチング工程では、面取り工程S4やラッピング工程S5のような機械加工プロセスによって導入された加工変質層をエッチングによって完全に除去する。
(S7)外周研磨工程
エッチング工程S6を経たウェーハは、外周部が外周研磨される。これにより、ウェーハの面取り面が鏡面仕上げされる。外周研磨工程では、ウェーハの面取り面を、研磨液を供給しながら、軸線回りに回転している研磨布の外周面に押し付けて、鏡面に研磨する。
エッチング工程S6を経たウェーハは、外周部が外周研磨される。これにより、ウェーハの面取り面が鏡面仕上げされる。外周研磨工程では、ウェーハの面取り面を、研磨液を供給しながら、軸線回りに回転している研磨布の外周面に押し付けて、鏡面に研磨する。
(S8)一次研磨工程
外周研磨工程S7を経たウェーハは、表裏面を同時に研磨する両面同時研磨装置を用いて、表面の粗研磨としての一次研磨を行う。
外周研磨工程S7を経たウェーハは、表裏面を同時に研磨する両面同時研磨装置を用いて、表面の粗研磨としての一次研磨を行う。
(S9)二次研磨(鏡面研磨)工程
一次研磨工程S8を経たウェーハは、表裏面を同時に研磨する両面同時研磨装置を用いて、鏡面研磨としての二次研磨を行う。なお、本実施形態の一次研磨工程S8及び二次研磨工程S9では、両面同時研磨によってウェーハの表裏面を同時に研磨したが、この両面同時研磨の代わりに、ウェーハの表裏面を片面ずつ研磨する片面研磨によってウェーハを研磨してもよい。
一次研磨工程S8を経たウェーハは、表裏面を同時に研磨する両面同時研磨装置を用いて、鏡面研磨としての二次研磨を行う。なお、本実施形態の一次研磨工程S8及び二次研磨工程S9では、両面同時研磨によってウェーハの表裏面を同時に研磨したが、この両面同時研磨の代わりに、ウェーハの表裏面を片面ずつ研磨する片面研磨によってウェーハを研磨してもよい。
(S10)仕上げ洗浄工程
二次研磨(鏡面研磨)工程S9を経たウェーハは、仕上げ洗浄される。具体的には、RCA洗浄液により洗浄される。
二次研磨(鏡面研磨)工程S9を経たウェーハは、仕上げ洗浄される。具体的には、RCA洗浄液により洗浄される。
(S11)平坦度測定
仕上げ洗浄工程S10を経たウェーハは、研磨の仕上がり具合を平坦度として測定される。
仕上げ洗浄工程S10を経たウェーハは、研磨の仕上がり具合を平坦度として測定される。
以上S1〜S11において説明した製造工程により、直径φが450mmで厚みtが300μm以上775μm以下の半導体ウェーハ1を得ることができる。
このように、本実施形態の半導体ウェーハ1においては、厚みtが300μm以上であるため、ウェーハの素材使用量の観点からは、直径300mmの半導体ウェーハと同程度の素材使用量で製造することができる。したがって、製造時の材料資源を削減し、コストダウンを図ることができる。また、本実施形態の半導体ウェーハ1においては、厚みtが300μm以上であるため、半導体ウェーハ1のエッジ部の形状が鋭角になり、このエッジ部が収納容器や製造装置などに接触した際にパーティクルの発生原因になるおそれもない。
また、本実施形態の半導体ウェーハ1においては、厚みtが775μm以下であるため、ウェーハの素材使用量の観点からは、直径比に基づく体積比を考慮した場合においても、直径300mmの半導体ウェーハと同程度の素材使用量で製造することができる。したがって、製造時の材料資源を削減し、コストダウンを図ることができる。
1 半導体ウェーハ
φ 直径
t 厚み
φ 直径
t 厚み
Claims (1)
- 直径が450mmで厚みが300μm以上775μm以下であることを特徴とする半導体ウェーハ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008134717A JP2009283720A (ja) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | 半導体ウェーハ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008134717A JP2009283720A (ja) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | 半導体ウェーハ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009283720A true JP2009283720A (ja) | 2009-12-03 |
Family
ID=41453858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008134717A Pending JP2009283720A (ja) | 2008-05-22 | 2008-05-22 | 半導体ウェーハ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009283720A (ja) |
-
2008
- 2008-05-22 JP JP2008134717A patent/JP2009283720A/ja active Pending
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