(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状の結晶インゴットから、外周部の面取りと結晶方位を示す印を形成する加工とが施されたウェーハを作製するウェーハ生産方法であって、
端面が１．０インチ以下の直径の円である円柱状の結晶インゴットを形成するインゴット形成工程と、
該インゴット形成工程の後に、一枚のウェーハの厚みに応じた間隔ごとに該結晶インゴットの外周に面取り溝を形成する面取り溝形成工程と、
該インゴット形成工程及び面取り溝形成工程の後に、該結晶インゴットの外周に該結晶インゴットの外周の接線面に平行な面を、結晶方位を示す印として形成するマーキング工程と、
該面取り溝形成工程と該マーキング工程との後に、該面取り溝に沿ってワイヤーソーを該結晶インゴットに切り込ませて、該結晶インゴットをウェーハにスライスするスライス工程と、
を含み、該マーキング工程において形成される面は、該面取り溝の水平方向の深さよりも浅い位置に形成される、
ウェーハ生産方法。
【請求項２】
前記面取り溝形成工程では、先端がＶ字状に尖って形成されたブレードが用いられ、前記面取り溝の幅が前記ワイヤーソーの断面直径よりも大きく、該面取り溝の側面と前記インゴットの外周の接線面との角度が鈍角になるように該面取り溝を形成する、
請求項１に記載のウェーハ生産方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の生産方法により生産された前記ウェーハにデバイスを形成するデバイス形成工程と、
該デバイス形成工程の後に、複数の該ウェーハをそれぞれ外形基準で位置合わせして多重に貼り合わせる積層工程と、
を含む積層デバイスの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円柱状の結晶インゴットから、外周部の面取り加工と結晶方位を示す印を形成する加工とが施されたウェーハを作製するウェーハの生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体デバイスの一般的な製造プロセスでは、インゴットをスライスすることによってベースとなるウェーハを形成し、その後、ウェーハの外周部に面取り加工を施したり、オリエンテーションフラットやノッチといった結晶方位を示す印を形成する加工を行ったりする。そして、ウェーハ両面の鏡面加工、ウェーハ表面への回路の形成を経た後、ダイシングにより個々のデバイスチップが形成される。近年は、多品種少数生産の要望に応じるために、小径ウェーハによるデバイスチップの生産が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、インゴットからスライスされたウェーハ１枚１枚に対し、個別に面取り加工を行ったりオリエンテーションフラットやノッチといった結晶方位を示す印を形成する加工を行ったりすると、作業が煩雑となり、生産性が低いという問題があった。特に、小径ウェーハについてはかかる問題が顕著である。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その技術的課題は、ウェーハに対する外周部の面取りや結晶方位を示す印を形成する加工を、効率よく行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、円柱状の結晶インゴットから、外周部の面取りと結晶方位を示す印を形成する加工とが施されたウェーハを作製するウェーハ生産方法に関するもので、端面が１．０インチ以下の直径の円である円柱状の結晶インゴットを形成するインゴット形成工程と、インゴット形成工程の後に、一枚のウェーハの厚みに応じた間隔ごとに結晶インゴットの外周に面取り溝を形成する面取り溝形成工程と、インゴット形成工程及び面取り溝形成工程の後に、結晶インゴットの外周に結晶インゴットの外周の接線面に平行な面を、結晶方位を示す印として形成するマーキング工程と、面取り溝形成工程とマーキング工程との後に、面取り溝に沿ってワイヤーソーを該結晶インゴットに切り込ませて、結晶インゴットをウェーハにスライスするスライス工程とを含み、マーキング工程において形成される面は、面取り溝の水平方向の深さよりも浅い位置に形成される。
このウェーハ生産方法において、面取り溝形成工程では、先端がＶ字状に尖って形成されたブレードが用いられ、面取り溝の幅がワイヤーソーの断面直径よりも大きく、面取り溝の側面とインゴットの外周の接線面との角度が鈍角になるように面取り溝を形成することが好ましい。
【０００７】
また、本発明は、上記生産方法により生産されたウェーハにデバイスを形成するデバイス形成工程と、デバイス形成工程の後に複数のウェーハをそれぞれ外形基準で位置合わせして多重に貼り合わせる積層工程とを含む積層デバイスの形成方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、スライス工程の前に面取り溝形成工程及びマーキング工程を行うため、ウェーハにスライスする前の状態で面取り加工及びマーキング加工を行うことができる。したがって、１枚１枚のウェーハに個別に面取り加工及びマーキング加工を行う必要がないため、作業が煩雑とならず、生産性を向上させることができる。
【０００９】
また、例えば直径が１２インチのウェーハのような従来の大型ワークを複数積層させようとすると、外形のブレが大きく外形基準で位置合わせを行うことができなかったが、本発明が対象とする小径ウェーハであれば、外形のブレを許容内とすることができるため、外形基準で位置合わせを複数のウェーハに対して一括で行うことができ、複数ウェーハの積層の生産性を向上させることができる。
【００１０】
さらに、マーキング工程において形成される面である結晶方位を示す印がインゴットの外周の面取り溝内において形成されるようにすると、この印が従来のオリエンテーションフラットやノッチのようにウェーハの平坦面にまで及ぶことがないため、ウェーハの平坦面全てをデバイスの形成に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】結晶インゴットの一例を示す斜視図である。
【図２】結晶インゴットの外周面に面取り溝を形成する状態の一例を示す断面図である。
【図３】結晶インゴットの外周面に結晶方位を示す印を形成する状態の一例を示す図である。
【図４】結晶インゴットを複数のウェーハにスライスする状態を示す断面図である。
【図５】複数のウェーハを示す斜視図である。
【図６】表面にデバイスが形成されたウェーハを示す斜視図である。
【図７】複数のウェーハを外形基準で位置合わせして積層させる状態を示す斜視図である。
【図８】ウェーハが多重に貼り合わせられた状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（１）インゴット形成工程
図１に示す結晶インゴット１は、例えばチョクラルスキー法などにより結晶を成長させて製造されるものであり、円柱状に形成されている。結晶インゴット１の端面１０は、円形に形成され、その直径は１．０インチ以下である。結晶インゴット１は特に限定されないが、例えば、シリコンインゴット、ガリウム砒素インゴット、シリコンカーバイドインゴット、サファイアインゴットなどがある。
【００１３】
（２）面取り溝形成工程
インゴット形成工程の後に、結晶インゴット１の外周面１１に対し、図２に示すように、回転する切削ブレード２を接触させ、面取り加工を行う。切削ブレード２は、先端の断面がＶ字状に尖って形成されたベベルブレードである。
【００１４】
鉛直軸を中心として結晶インゴット１を回転させるとともに、鉛直軸を中心として切削ブレード２を回転させながら結晶インゴット１の径方向（矢印Ａ方向）に移動させて結晶インゴット１１に接近させていき、切削ブレード２の刃先を外周面１１に対して接触させて切削を行うと、外周面１１に断面が三角形状の面取り溝１２が形成される。
【００１５】
この面取り溝１２は、一枚のウェーハの厚みに応じた間隔ごとに形成する。例えば、後に厚みが１ｍｍのウェーハを切り出す場合は、切削ブレード２を鉛直方向に１ｍｍずつ送り出しながら切削を行うことにより、１ｍｍおきに面取り溝１２を順次形成していく。
【００１６】
（３）マーキング工程
インゴット形成工程の後に、結晶インゴット１の外周面１１に対し、結晶方位を示す印を形成する。例えば、図３に示すように、結晶方位を示す印として平面状のマーク１３を形成する場合は、円柱状に形成された研削砥石３を図３において左右方向に延びる水平軸を中心として回転させながら結晶インゴット１の径方向（矢印Ｂ方向）に接近させて外周面１１に接触させることにより、外周面１１の接線面に平行な面であるマーク１３を形成する。このマーク１３は、面取り溝１２の水平方向の深さよりも浅く形成することが望ましい。すなわち、マーク１３は、結晶インゴット１の外周面１１の面取り溝１２内において形成されることが望ましく、このようにしてマーク１３を形成することにより、後のスライス工程により切り出されるウェーハの端面１０のうち面取りされていない平坦面をマーク１３が侵食しないため、後のデバイス形成工程において当該平坦面をすべてデバイスの形成に使用することができる。
【００１７】
なお、面取り溝形成工程及びマーキング工程は、インゴット形成工程の後であれば、どちらを先に実行してもよい。
【００１８】
（４）スライス工程
面取り溝形成工程とマーキング工程との後に、図４に示すように、面取り溝１２に沿ってワイヤーソー４を水平方向（矢印Ｃ方向）に結晶インゴット１に切り込ませることにより、図５に示すように、結晶インゴット１を複数のウェーハＷにスライスする。図４に示すように、面取り溝１２の溝幅Ｙがワイヤーソー４の断面の直径Ｘよりも大きくなるように面取り溝１２を形成しておくと、図５に示すように、切り出された個々のウェーハＷの外周部には面取り部１２０が形成される。また、面取り溝１２は、ワイヤーソー４のガイドとしての役割も果たす。特に、図４のように面取り溝１２の溝幅Ｙがワイヤーソー４の断面の直径Ｘよりも大きくなるように面取り溝１２を形成しておくことにより、より一層ワイヤーソー４のガイドとしての機能が向上する。
【００１９】
このようにして、円柱状の結晶インゴット１から、外周部に面取り部１２０が形成されるとともに結晶方位を示す印であるマーク１３が形成されたウェーハＷが複数生産される。面取り溝形成工程では、Ｖ字状に尖って形成されたベベルブレードを使用したため、図４に示すように、面取り溝１２の側面である面取り部１２０と外周面１１の接線面とがなす角θは鈍角となる。したがって、切り出された個々のウェーハＷの強度が高い。
【００２０】
なお、ウェーハＷは特に限定はされないが、結晶インゴットの種類に応じて、例えばシリコンウェーハ、ガリウム砒素、シリコンカーバイド等の半導体ウェーハや、サファイア系の無機材料基板などが挙げられる。
【００２１】
（５）デバイス形成工程
スライス工程の後に、各ウェーハＷの表面Ｗ１を鏡面加工し、図６に示すように、複数のデバイスＤを形成する。デバイスＤは、例えばフォトリソグラフィなどの技術によって形成される。複数のデバイスＤは、ストリートＳによって区画された領域に形成される。
【００２２】
（６）積層工程
デバイス形成工程の後に、図７に示すように、複数のウェーハＷを積層して多重に貼り合わせることにより、図８に示す積層体５を形成することができる。積層にあたっては、ウェーハＷをそれぞれ外形基準で位置合わせすることにより、デバイスＤ及びストリートＳの鉛直方向の位置を合わせることができる。例えば、マーク１３が鉛直方向に一直線上に位置するようにすれば、自動的に、デバイスＤ及びストリートＳの鉛直方向の位置も一致する。ウェーハＷは、直径が１．０インチ以下の小径ウェーハであるため、積層時の外形のブレを許容範囲内とすることができ、外形基準で位置合わせを一括で行うことができるため、複数ウェーハの積層の生産性を向上させることができる。なお、各ウェーハに形成されているデバイスＤは、大きさが揃っていれば、種類は異なっていても良い。
【００２３】
以上のように、上記手順によれば、スライス工程の前に面取り溝形成工程及びマーキング工程を行うため、ウェーハＷにスライスする前の状態で面取り加工及びマーキング加工を行うことができる。したがって、１枚１枚のウェーハＷに個別に面取り加工及びマーキング加工を行う必要がないため、作業が煩雑とならず、生産性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１：結晶インゴット
１０：端面  １１：外周面
１２：面取り溝  １２０：面取り部
１３：マーク
２：切削ブレード
３：研削砥石
４：ワイヤーソー
５：積層体
Ｗ：ウェーハ  Ｗ１：表面  Ｄ：デバイス  Ｓ：ストリート
【図１】
0005886522.tif 000002
【図２】
0005886522.tif 000003
【図３】
0005886522.tif 000004
【図４】
0005886522.tif 000005
【図５】
0005886522.tif 000006
【図６】
0005886522.tif 000007
【図７】
0005886522.tif 000008
【図８】
0005886522.tif 000009