JP2019016748A - シリコンウェーハの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明によるシリコンウェーハの製造方法は、互いに厚みが異なる複数のシリコンウェーハに同一の膜応力を付与することにより生じる前記シリコンウェーハの反り量と厚みとの関係から、デバイス工程中に反るシリコンウェーハの反り改善量を確保するために必要な前記シリコンウェーハの目標厚みを求め(ステップS3)、シリコン単結晶インゴットを加工して前記目標厚みを有するシリコンウェーハを製造する(ステップS4)。
【選択図】図1
Description
T≧62.4×D×[1.6(n-1)+1.0]1/2
を満足する厚さを満足するシリコン基板を用いて半導体装置を製造する。
直径が300mmで厚みが775μmのシリコンウェーハ上に、厚みが2μmのシリコン酸化膜をCVD(Chemical Vapor Deposition)工程で成膜したところ、ウェーハの成膜面に向かって凸状のお椀型の反りが発生した。ウェーハの反り量(Warp)をウェーハ平坦度・形状測定装置で測定したところ、反り量(基準反り量)は610μmであった。
次に、実施例1で行った実験に追加して、直径が300mmで厚みが775μmのシリコンウェーハを2枚用意し、一方のシリコンウェーハ上に厚みが0.8μmのシリコン酸化膜をCVD工程で成膜したところ、凸状のお椀型の反りが発生し、その反り量は233μmであった。また他方のシリコンウェーハ上に厚みが3.5μmのシリコン酸化膜を同様に成膜したところ、凸状のお椀型の反りが発生し、その反り量は1042μmであった。
直径が300mmで厚みが775μmの(100)シリコンウェーハの上に、厚みが1μmのシリコン酸化膜をCVD工程で成膜した後にマスクを利用して一部をエッチングし、次いで厚みが0.7μmのシリコン窒化膜を同様に成膜した後にマスクを利用して一部をエッチングして、図8のような成膜パターンを形成した。その結果、ウェーハに鞍型の反りが発生した。ウェーハの反り量(Warp)を測定したところ、反り量(基準反り量)は608μmあった。
次に、実施例3で行った実験に追加して、直径が300mmで厚みが775μmのウェーハ状の(100)シリコンウェーハ2枚を用意し、その上に、厚みが0.5μmと2.0μmのシリコン酸化膜をCVD工程でそれぞれ成膜した後にマスクを利用して一部をエッチングし、次いで厚みが0.24μmと1.4μmのシリコン窒化膜をCVD工程でそれぞれ成膜した後にマスクを利用して一部をエッチングして、図8のような成膜パターンを形成した。その結果、ウェーハに鞍型の反りが発生し、反り量はそれぞれ213μmと1217μmであった。
S2 シリコンウェーハの反り改善量と目標厚み(x)との関係式を求めるステップ(第2ステップ)
S3 関係式に所望の反り改善量を代入してシリコンウェーハの目標厚みを求めるステップ(第3ステップ)
S4 目標厚みを有するシリコンウェーハを製造するステップ(第4ステップ)
Claims (8)
- 互いに厚みが異なる複数のシリコンウェーハに同一の膜応力を付与することにより生じる前記シリコンウェーハの反り量と厚みとの関係から、デバイス工程中に反るシリコンウェーハの反り改善量を確保するために必要な前記シリコンウェーハの目標厚みを求め、
シリコン単結晶インゴットを加工して前記目標厚みを有するシリコンウェーハを製造することを特徴とするシリコンウェーハの製造方法。 - 前記シリコンウェーハの反り量と厚みとの関係から、デバイス工程中に反るシリコンウェーハの反り改善量と前記シリコンウェーハの目標厚みとの関係式を求め、前記関係式に前記反り改善量を代入することにより前記シリコンウェーハの目標厚みを求める、請求項1に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- 前記シリコンウェーハの反り改善量y、前記シリコンウェーハの目標厚みx、前記シリコンウェーハの標準厚みt、定数Aとするとき、前記関係式はy=A(x/t-1)を満たす、請求項2に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- 前記シリコンウェーハの反り量と厚みとの関係は、前記標準厚みtを有するシリコンウェーハの反り量と前記標準厚みtとの関係を含む、請求項3に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- 前記定数Aは、デバイス工程により生じる前記シリコンウェーハの反り量に応じた値である、請求項3又は4に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- デバイス形成時に積層される膜の応力成分の違いにより生じる前記シリコンウェーハの反り形状がお椀型である場合に、前記定数Aは900以下である、請求項3乃至5のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- デバイス形成時に積層される膜の応力成分の違いにより生じる前記シリコンウェーハの反り形状が鞍型である場合に、前記定数Aは1500以下である、請求項3乃至5のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの製造方法。
- 前記デバイスは3DNANDフラッシュメモリである、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のシリコンウェーハの製造方法。
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