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JP2009283720A - Semiconductor wafer - Google Patents

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JP2009283720A
JP2009283720A JP2008134717A JP2008134717A JP2009283720A JP 2009283720 A JP2009283720 A JP 2009283720A JP 2008134717 A JP2008134717 A JP 2008134717A JP 2008134717 A JP2008134717 A JP 2008134717A JP 2009283720 A JP2009283720 A JP 2009283720A
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JP
Japan
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wafer
semiconductor wafer
diameter
thickness
polishing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008134717A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Yukiwaki
智 柚木脇
Tomohiro Hashii
友裕 橋井
Sakae Koyada
栄 古屋田
Yasunari Yamada
康徳 山田
Masatsugu Sakamoto
真嗣 坂本
Tomoko Omachi
知子 大町
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.)
Sumco Techxiv Corp
Sumco Corp
Original Assignee
Sumco Techxiv Corp
Sumco Corp
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Publication date
Application filed by Sumco Techxiv Corp, Sumco Corp filed Critical Sumco Techxiv Corp
Priority to JP2008134717A priority Critical patent/JP2009283720A/en
Publication of JP2009283720A publication Critical patent/JP2009283720A/en
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor wafer capable of reducing material resources at the time of manufacturing. <P>SOLUTION: The semiconductor wafer 1 has features that it has a diameter ϕ of 450 mm, and a thickness t of no less than 300 μm and no more than 775 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウェーハに関する。   The present invention relates to a semiconductor wafer.

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。   In recent years, due to the increase in chip size accompanying higher integration and higher functionality of semiconductor devices, semiconductor wafers used for manufacturing semiconductor devices (hereinafter also simply referred to as “wafers”) are required to have larger diameters. ing.

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
However, a large diameter wafer may cause various problems during manufacturing. For example, Patent Document 1 proposes a technique for calculating the amount of deflection from the diameter and thickness of a wafer to be loaded, thereby determining the groove width of a wafer cassette in batch conveyance.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-95942

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。   The above-mentioned Patent Document 1 discloses a wafer whose thickness is reduced after grinding the back surface of the wafer. However, even in a large-diameter semiconductor wafer, due to an increase in the amount of deflection due to the weight of the wafer, the wafer into the storage container is disclosed. Whether the wafer is loaded and taken out from the storage container or the wafer is transferred in the manufacturing apparatus or the like becomes a problem. In addition, as the wafer diameter increases, the amount of material resources used during manufacturing increases, which may lead to an increase in wafer cost.

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。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor wafer capable of reducing material resources during manufacturing.

(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。   (1) The semiconductor wafer of the present invention has a diameter of 450 mm and a thickness of 300 μm to 775 μm.

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。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductor wafer which can reduce the material resource at the time of manufacture can be provided.

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。   Hereinafter, an embodiment of a semiconductor wafer of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing one embodiment of a semiconductor wafer 1 of the present invention, (a) is a perspective view, (b) is a view as seen from the thickness direction of the semiconductor wafer 1, and (c). These are the figures seen from the diameter direction of semiconductor wafer 1. FIG.

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。   The semiconductor wafer 1 of the present embodiment (hereinafter also simply referred to as “wafer”) has a diameter of 450 mm and a thickness of 300 μm or more and 775 μm or less.

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。
Moreover, the wafer 1 of this embodiment consists of a silicon wafer and a gallium arsenide wafer, for example.
As shown in FIGS. 1A and 1B, the wafer 1 of this embodiment has a diameter φ of 450 mm. Here, the diameter φ of the wafer 1 is a numerical value as a target value at the time of manufacture, and includes an allowable error at the time of manufacture. For example, the diameter φ of the wafer 1 includes a tolerance of ± 0.2 mm.

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。   The wafer 1 of the present embodiment has a thickness t shown in FIG. The significance of this is that the amount of material used for the wafer 1, that is, the volume of the wafer 1, is 300 mm in diameter. Currently, the wafer volume (material usage) is 775 μm. Π × 150 mm × 150 mm × 775 μm. In order to realize the same material usage amount with a wafer having a diameter of 450 mm, assuming that the thickness of the wafer is X μm, π × 150 mm × 150 mm × 775 μm = π × 225 mm × 225 mm × X, that is, X≈344 μm. Therefore, the thickness t of the wafer 1 is set to 300 μm or more.

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。   Since the wafer 1 of this embodiment has a thickness t of 300 μm or more, it can be manufactured with the same material usage as a semiconductor wafer with a diameter of 300 mm from the viewpoint of the material usage of the wafer. Therefore, the material resources at the time of manufacturing a semiconductor wafer having a diameter of 450 mm can be reduced, and the cost can be reduced. If the thickness t of the wafer 1 is less than 300 μm, the shape of the edge portion of the semiconductor wafer becomes an acute angle, which may cause generation of particles when the edge portion comes into contact with a storage container or a manufacturing apparatus.

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。   Further, the wafer 1 of the present embodiment has a thickness t of 775 μm or less. The significance lies in the following points. Since the diameter ratio of a semiconductor wafer having a diameter of 450 mm is 1.5 times that of a wafer having a diameter of 300 mm, the volume ratio is 2.25 times. Considering the volume ratio with respect to a wafer having a diameter of 300 mm and a thickness of 775 μm, in order to realize the same material usage with a wafer having a diameter of 450 mm, assuming that the thickness of the wafer is Y μm, π × 150 mm × 150 mm × 775 μm × 2.25 = π × 225 mm × 225 mm × Y That is, Y = 775 μm. Therefore, the thickness t of the wafer 1 is set to 775 μm or less.

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。
Next, the manufacturing method of the semiconductor wafer 1 of this embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing the semiconductor wafer 1 of the present invention. As shown in FIG. 2, the manufacturing method of the semiconductor wafer 1 of this embodiment includes the following steps S1 to S11.
(S1) Single Crystal Ingot Growth Step First, a single crystal semiconductor ingot is grown by the Czochralski method (CZ method), the floating zone method (FZ method), or the like.

(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。
(S2) Outline Grinding Step The semiconductor ingot grown through the single crystal ingot growth step S1 is cut at the front end and the terminal end. Then, in the external grinding process, in order to make the diameter uniform, the outer periphery of the semiconductor ingot is ground with a cylindrical grinder or the like to form a block body, and the outer peripheral shape is adjusted.

(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。
(S3) Slicing Step The block body that has undergone the external grinding step S2 is subjected to an orientation flat or an orientation notch to indicate a specific crystal orientation. After this process, the block body is sliced with a wire saw or the like at a predetermined angle with respect to the rod axis direction to form a wafer.

(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。
(S4) Chamfering process The wafer sliced through the slicing process S3 is chamfered around the wafer in order to prevent chipping and chipping of the peripheral part of the wafer. That is, the outer peripheral portion of the wafer is chamfered into a predetermined shape by the chamfering grindstone. Thereby, the outer peripheral portion of the wafer is formed into a predetermined rounded shape.

(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。
(S5) Lapping process In the wafer that has undergone the chamfering process S4, the concavo-convex layers on the front and back surfaces of the thin disk-shaped wafer generated in the process such as slicing are flattened by lapping. In the lapping step, the wafer is placed between lapping platens parallel to each other, and a lapping solution that is a mixture of alumina abrasive grains, a dispersant, and water is poured between the lapping platen and the wafer. Then, rotation and rubbing are performed under pressure, and both front and back surfaces of the wafer are lapped. This increases the flatness of the wafer front and back surfaces and the parallelism of the wafer.

(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。
(S6) Etching Step The wafer that has undergone the lapping step S5 is dipped in an etchant and etched. In the etching process, an etching solution is supplied to the surface of the wafer while spinning the wafer, the supplied etching solution is spread over the entire wafer surface by centrifugal force due to the spin, and the entire wafer surface is etched to obtain a surface roughness Ra of the wafer surface. Is controlled to a predetermined surface roughness. In this etching process, the work-affected layer introduced by the machining process such as the chamfering process S4 and the lapping process S5 is completely removed by etching.

(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。
(S7) Outer peripheral polishing step The outer peripheral portion of the wafer that has undergone the etching step S6 is subjected to outer peripheral polishing. Thereby, the chamfered surface of the wafer is mirror-finished. In the outer peripheral polishing step, the chamfered surface of the wafer is pressed against the outer peripheral surface of the polishing cloth rotating around the axis while supplying the polishing liquid, and polished to a mirror surface.

(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。
(S8) Primary polishing step The wafer that has undergone the outer periphery polishing step S7 is subjected to primary polishing as rough surface polishing using a double-sided simultaneous polishing apparatus that simultaneously polishes the front and back surfaces.

(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。
(S9) Secondary polishing (mirror polishing) step The wafer that has undergone the primary polishing step S8 is subjected to secondary polishing as mirror polishing using a double-sided simultaneous polishing apparatus that simultaneously polishes the front and back surfaces. In the primary polishing step S8 and the secondary polishing step S9 of the present embodiment, the front and back surfaces of the wafer are simultaneously polished by double-sided simultaneous polishing. The wafer may be polished by polishing.

(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。
(S10) Final cleaning step The wafer that has undergone the secondary polishing (mirror polishing) step S9 is subjected to final cleaning. Specifically, it is cleaned with an RCA cleaning solution.

(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。
(S11) Flatness measurement Wafers that have undergone the final cleaning step S10 are measured using the degree of polishing as flatness.

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。   The semiconductor wafer 1 having a diameter φ of 450 mm and a thickness t of 300 μm or more and 775 μm or less can be obtained by the manufacturing steps described in S1 to S11.

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。   Thus, in the semiconductor wafer 1 of this embodiment, since the thickness t is 300 μm or more, from the viewpoint of the amount of material used for the wafer, it can be manufactured with the same amount of material used as a semiconductor wafer having a diameter of 300 mm. it can. Therefore, it is possible to reduce the material resources at the time of manufacturing and reduce the cost. Further, in the semiconductor wafer 1 of the present embodiment, since the thickness t is 300 μm or more, the shape of the edge portion of the semiconductor wafer 1 becomes an acute angle, and when this edge portion comes into contact with a storage container or a manufacturing apparatus, particles are formed. There is also no risk of occurrence.

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。   Moreover, in the semiconductor wafer 1 of this embodiment, since the thickness t is 775 μm or less, from the viewpoint of the amount of material used for the wafer, even when considering the volume ratio based on the diameter ratio, It can be manufactured with the same amount of material used. Therefore, it is possible to reduce the material resources at the time of manufacturing and reduce the cost.

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。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows one Embodiment of the semiconductor wafer 1 of this invention, (a) is a perspective view, (b) is the figure seen from the thickness direction of the semiconductor wafer 1, (c) is a semiconductor wafer. It is the figure seen from the diameter direction of 1. 本実施形態の半導体ウェーハ1の製造工程について示すフローチャートである。It is a flowchart shown about the manufacturing process of the semiconductor wafer 1 of this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体ウェーハ
φ 直径
t 厚み
1 Semiconductor wafer φ Diameter t Thickness

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。   A semiconductor wafer having a diameter of 450 mm and a thickness of 300 μm to 775 μm.
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