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JP2000260670A - シリコンウェーハ及びその製造方法 - Google Patents

シリコンウェーハ及びその製造方法

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Publication number
JP2000260670A
JP2000260670A JP11058145A JP5814599A JP2000260670A JP 2000260670 A JP2000260670 A JP 2000260670A JP 11058145 A JP11058145 A JP 11058145A JP 5814599 A JP5814599 A JP 5814599A JP 2000260670 A JP2000260670 A JP 2000260670A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
silicon wafer
main surfaces
silicon
peripheral portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11058145A
Other languages
English (en)
Inventor
Masafumi Norimoto
雅史 則本
Yoshio Murakami
義男 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP11058145A priority Critical patent/JP2000260670A/ja
Publication of JP2000260670A publication Critical patent/JP2000260670A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H10P90/18

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  • Micromachines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械的強度をそれ程低下させることなく、か
つ厚さを小さくしたシリコンウェーハを製造する。 【解決手段】 少なくともウェーハ周辺部10aを除く
シリコンウェーハ10の片面又は両主面の全領域にわた
って凹部11,12が形成されるか、又はウェーハ周辺
部10aに加えてウェーハ中央部を除くシリコンウェー
ハ10の片面又は両主面の全領域にわたって凹部11,
12が形成されたシリコンウェーハである。この凹部1
1,12の深さd1,d2が互いに同一である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は薄型で機械的強度が
大きく、サイリスタ、パワートランジスタのような縦方
向導電型の半導体装置、圧力センサ、各種マイクロマシ
ンの材料に適するシリコンウェーハ及びその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】技術の進歩に従って大口径化している半
導体装置用のシリコンウェーハは、機械的強度を高めて
ウェーハとしての加工を容易にし、かつ半導体装置への
加工時の取扱いを容易にするために、その厚さが大口径
化とともに厚くなっている。一方、半導体装置、例えば
シリコンウェーハの一方の主面上の電極と他方の主面上
の電極との間に電流を流す縦型サージ防護素子では、出
発材料であるn型若しくはp型のシリコンウェーハ自体
からなる高抵抗率層の厚さがサージ防護素子の性能に大
きく影響することが知られている。即ち、サージ防護用
の半導体装置では、ウェーハ自体からなる高抵抗率層の
厚さによって、半導体装置の応答速度及びサージ耐量が
決められ、薄いほど良好な特性が得られる。また圧力セ
ンサではダイヤフラムとなる部分をより薄くすると、圧
力の検出精度を高めることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、シリコンウェ
ーハの厚さを小さくすると機械的強度が低下する不都合
が生じるため、シリコンウェーハを機械的強度を低下さ
せないで薄くすることが求められている。本発明の目的
は、機械的強度をそれ程低下させることなく、かつ厚さ
を小さくしたシリコンウェーハ及びその製造方法を提供
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
図1〜図4に示すように少なくともウェーハ周辺部10
aを除くシリコンウェーハ10の片面又は両主面の全領
域にわたって凹部11,12が形成されたシリコンウェ
ーハである。請求項2に係る発明は、請求項1に係る発
明であって、ウェーハ周辺部10aに加えてウェーハ中
央部を除くシリコンウェーハ10の片面又は両主面の全
領域にわたって凹部11,12が形成されたシリコンウ
ェーハである。請求項3に係る発明は、請求項1又は2
に係る発明であって、片面又は両主面に形成された凹部
11,12の深さd1,d2が互いに同一であるシリコン
ウェーハである。請求項4に係る発明は、請求項1ない
し3いずれかに係る発明であって、凹部におけるシリコ
ンウェーハの厚さが30〜160μmであるシリコンウ
ェーハである。請求項5に係る発明は、請求項1ないし
4いずれかに係る発明であって、ウェーハ中央部が互い
に直交する2本のリブ13,14であるシリコンウェー
ハである。
【0005】請求項6に係る発明は、図1〜図4に示す
ように少なくともウェーハ周辺部を除くシリコンウェー
ハの片面又は両主面の全領域にわたって凹部11,12
を形成する工程を有するシリコンウェーハの製造方法で
ある。請求項7に係る発明は、請求項6に係る発明であ
って、片面又は両主面に形成される凹部11,12の深
さd1,d2を互いに同一にするシリコンウェーハの製造
方法である。
【0006】請求項1及び請求項6に係る発明によれ
ば、シリコンウェーハ10の周辺部10aを残して凹部
11,12を形成するため、ウェーハの強度を保持した
状態で凹部11,12の深さd1,d2を大きくすること
ができ、これにより凹部11,12におけるシリコンウ
ェーハ10の厚さを小さくできる。請求項2及び請求項
5に係る発明によれば、ウェーハ周辺部10aに加えて
ウェーハ中央部がウェーハに残留するため、ウェーハは
補強され、これにより凹部11,12におけるシリコン
ウェーハ10の厚さを更に小さくできる。またウェーハ
が大型化したときもその強度をそれ程低下させない。請
求項3及び請求項7に係る発明によれば、凹部11,1
2の深さd1,d2を同一にすることにより、シリコンウ
ェーハ10の反りを減少することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】図1〜図4に示すように本発明の
シリコンウェーハ10は少なくともウェーハ周辺部10
aを除くシリコンウェーハ10の片面又は両主面の全領
域にわたって凹部11,12が形成される。請求項4に
係る発明では、凹部11,12におけるシリコンウェー
ハ10の厚さは30〜160μmである。凹部を除くウ
ェーハ10の厚さは少なくとも250μmである。25
0μm未満では図1に示す凹部11,12を少なくとも
ウェーハ周辺部10aを除くウェーハ全領域に形成した
ときに、ウェーハ周辺部10aだけでは所望の機械的強
度を保持できない。これらの凹部11,12はシリコン
ウェーハ10の中央部分をエッチングすることにより形
成される。このエッチングにはトレンチ加工に用いる反
応性イオンエッチング、マイクロマシンで使われるKO
HやTMAH(テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド)を用いた異方性エッチング、フッ硝酸を用いた等方
性エッチングなどの方法が挙げられる。
【0008】図3に示すシリコンウェーハでは、ウェー
ハ中央部が互いに直交する2本の補強用リブ13,14
から構成される。ウェーハ周辺部10aに加えてウェー
ハ中央部に互いに直交する2本のリブ13,14がウェ
ーハに残留するため、ウェーハの強度はさらに増大し、
従って凹部11,12におけるシリコンウェーハ10の
厚さをさらに薄くできる。図4に示すシリコンウェーハ
では、ウェーハ周辺部10aの3箇所に切欠部16,1
7,18が形成される。これらの切欠部はシリコンウェ
ーハ10にエッチングにより凹部11,12を形成する
際に使用されたエッチング液がこれらの切欠部を通って
外部に排出される排出路として作用する。なお、ウェー
ハの片面に凹部を形成するときは、凹部を形成しない面
にシリコン酸化膜を形成した後、前述したエッチング液
でウェーハをエッチングする。エッチングした後に酸化
膜はフッ酸等により除去される。
【0009】
【実施例】次に本発明の一実施例について説明する。出
発材料として、この例では厚さ250μmで直径4イン
チのn型のシリコンウェーハを用いた。このシリコンウ
ェーハの周辺部を5mm残して中央部をほぼ円形で表面
が平面になるようにウェーハの片面からエッチング液の
テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを用いた異方性
エッチングを行って、深さが150μmの凹部(凹部に
おけるウェーハの厚さは100μm)を形成した。この
ように片面に凹部が形成された後のシリコンウェーハの
機械的強度と、凹部を形成しない前のシリコンウェーハ
の機械的強度とを測定した。即ち、これらのシリコンウ
ェーハの中心を支点として、ウェーハ中心線上の両端の
ウェーハ周辺部に荷重を加えてウェーハの曲げ強度を調
べた。この結果、凹部を形成したウェーハの曲げ強度は
凹部を形成する前のウェーハの曲げ強度より約30%低
下していたに過ぎなかった。
【0010】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、少
なくともウェーハ周辺部を除くシリコンウェーハの片面
又は両主面の全領域にわたって凹部を形成するようにし
たので厚さが小さいにも拘らず機械的強度がそれ程低下
しないシリコンウェーハを製造できる。その結果、従来
は機械的強度が不足するために使用が困難であった大口
径ウェーハについても本発明を適用することにより使用
が可能になる。また本発明のシリコンウェーハではその
周辺部で強度を維持できるので、薄型領域のウェーハの
厚みを要求に応じて自在に変更することも可能である。
従って、本発明のシリコンウェーハは、圧力センサ、各
種マイクロマシン、サイリスタやパワートランジスタ等
の縦方向導電型の半導体装置において厚さが小さいこと
を要求される材料として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】凹部を形成した一実施例のシリコンウェーハの
図2のA−A線断面図。
【図2】その凹部を形成したシリコンウェーハの平面
図。
【図3】ウェーハ中央部が互いに直交する2本のリブか
ら構成されるシリコンウェーハの平面図。
【図4】ウェーハ周辺部に複数の切欠部を形成したシリ
コンウェーハの平面図。
【符号の説明】
10 シリコンウェーハ 10a ウェーハの周辺部 11,12 凹部 13,14 互いに直交する2本のリブ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともウェーハ周辺部(10a)を除く
    シリコンウェーハ(10)の片面又は両主面の全領域にわた
    って凹部(11,12)が形成されたシリコンウェーハ。
  2. 【請求項2】 ウェーハ周辺部(10a)に加えてウェーハ
    中央部を除くシリコンウェーハ(10)の片面又は両主面の
    全領域にわたって凹部(11,12)が形成された請求項1記
    載のシリコンウェーハ。
  3. 【請求項3】 片面又は両主面に形成された凹部(11,1
    2)の深さ(d1,d2)が互いに同一である請求項1又は2記
    載のシリコンウェーハ。
  4. 【請求項4】 凹部(11,12)におけるシリコンウェーハ
    (10)の厚さが30〜160μmの範囲で均一である請求
    項1ないし3いずれか記載のシリコンウェーハ。
  5. 【請求項5】 ウェーハ中央部が互いに直交する2本の
    補強用リブ(13,14)である請求項1ないし4いずれか記
    載のシリコンウェーハ。
  6. 【請求項6】 少なくともウェーハ周辺部(10a)を除く
    シリコンウェーハ(10)の片面又は両主面の全領域にわた
    って凹部(11,12)を形成する工程を有するシリコンウェ
    ーハの製造方法。
  7. 【請求項7】 片面又は両主面に形成される凹部(11,1
    2)の深さ(d1,d2)を互いに同一にする請求項6記載のシ
    リコンウェーハの製造方法。
JP11058145A 1999-03-05 1999-03-05 シリコンウェーハ及びその製造方法 Withdrawn JP2000260670A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8716067B2 (en) 2012-02-20 2014-05-06 Ixys Corporation Power device manufacture on the recessed side of a thinned wafer

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Effective date: 20060509