(57)【要約】溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する傷の深さが１０μｍ以下であることを特徴とする多結晶シリコンウエハ。溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が４０μｍ以上１００μｍ以下、深さが１０μｍ超４０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの最大個数が１個以下であり、残余の傷の深さが１０μｍ以下であることを特徴とする多結晶シリコンウエハ。大型の多結晶シリコンウエハであって、特にウエハサイズが外径４５０ｍｍ以上のシリコンウエハにおいて、ウエハ面の傷の発生が少量でかつ小さく、単結晶シリコンウエハの機械的物性に類似した大型の多結晶シリコンウエハを提供することを課題とする。【選択図】図１
2013136922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する傷の深さが１０μｍ以下であることを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項２】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が４０μｍ以上１００μｍ以下、深さが１０μｍ超４０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの最大個数が１個以下であり、残余の傷の深さが１０μｍ以下であることを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項３】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が２０μｍ以上４０μｍ以下、深さが２０μｍ超４０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの最大個数が１個以下であり、残余の傷の深さが１０μｍ以下であることを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項４】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が２０μｍ以上４０μｍ以下、深さが１０μｍ超２０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの傷の最大個数が３個以下であり、残余の傷の深さが１０μｍ以下であることを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項５】
深さ２μｍ未満の傷については、ＣＭＰを実施しない傷として存在することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の多結晶シリコンウエハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多結晶シリコンウエハ、特にメカニカルテスト用の外径が４５０ｍｍ以上のシリコンウエハに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩプロセスに使用される単結晶シリコンウエハの形状は、時代とともに大口径化する方向にある。  これはウエハ口径が大きくなるとウエハ１枚からより多くの半導体デバイスを作製することが可能となり、チップ単価を減少させることできるためである。
一方、デバイスの微細化の進展にともないシリコンウエハに対する品質要求は益々厳しくなっている。そのためウエハサイズが大型品に移行する際は、スケールの課題とともに品質の課題も解決する必要があり、次世代サイズの単結晶ウエハの市場価格は非常に高価になるという問題があった。【０００３】
ＩＴＲＳ(International Technology Roadmap for Semiconductors)においては、直径３００ｍｍから直径４５０ｍｍへのウエハサイズの移行時期は２０１２年頃、直径４５０ｍｍから直径６７５ｍｍの移行時期は２０１９年頃になると予測されたこともあり、今後もウエハの大口径化と品質の追求は続くと考えられる。【０００４】
ウエハサイズが変更になると当然ながらウエハを輸送するケース（ＦＯＳＢ）や、各工程間を移動させるウエハケース（ＦＯＵＰ）が変更となる。またウエハを搬送させるロボットの形状や、デバイスを製造する装置そのものも次世代サイズのウエハに合う形状に新たに設計開発する必要がある。【０００５】
従ってウエハサイズが大型品へ移行する際には、次世代ウエハを用いて様々な目的で様々な試験や検証が行われる背景がある。この試験や検証においては、必ずしも高価な単結晶のシリコンウエハを用いる必要がない用途がある。
例えば、ウエハケースやウエハを搬送するロボットの開発においては、ウエハの重さや強度、ウエハの重力たわみ等の機械的な特性が単結晶ウエハと同等であれば、単結晶ウエハでなくとも目的に沿った試験が可能だと考えられる。【０００６】
そのようなウエハ（以下「メカニカルウエハ」と呼ぶ）は、実際にデバイスを製造できる単結晶ウエハではないため、低コストであることが非常に重要となる。従って、メカニカルウエハとしては不要な品質は省略してコスト削減を図るとともに、機械的な特性においては単結晶ウエハと同レベルになる条件を把握する必要がある。【０００７】
参考までに、過去の公知文献を挙げると、ＬＳＩ用焼結シリコン製ウエハでは、特許文献１に記載されているように、結晶粒径１００μｍ以下の焼結体であり、また特許文献２に示すように、平均粒径１〜１０μｍの焼結体が提案されている。
これらの焼結シリコン製ダミーウエハは、抗折力、引張強度、ビッカース硬度を調整し、ウエハの強度を高めることは出来ても、ウエハの重力たわみ量を単結晶シリコンウエハのそれに近付けることには自ずと限界があり、直径４５０ｍｍ以上のメカニカルウエハとして使用することが極めて限定される原因となっている。【０００８】
また、特許文献３には、外径が４８ｍｍ以上４５０ｍｍ以下であって、粗さＲａと面ダレを小さくすることが記載されている。しかし、４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンの割れの原因は、表面の粗さやダレの問題ではなく、むしろ微細な傷が原因なので、特許文献３では、４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンの問題の解決には至っていないと考えられる。【０００９】
多結晶シリコンをメカニカルウエハとして使用する場合には、単結晶シリコンとほぼ同様の挙動になることが期待され、単結晶シリコンウエハの曲げ強度と重力たわみ量の両方から逸脱しないようにすることが非常に重要である。この点、メカニカルウエハに要求される機械的強度は、多結晶シリコン表面の傷に大きく影響を受けることが分かったが、従来技術において、その解決方法は見出されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２８９０６５号公報
【特許文献２】国際公開番号ＷＯ２００９／０１１２３３
【特許文献３】特開２００９−３８２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、大型の多結晶シリコンウエハであって、特にウエハサイズが、外径４５０ｍｍ以上であるシリコンウエハにおいて、ウエハ面の傷の発生が少量でかつ小さく、単結晶シリコンウエハの機械的物性に類似した大型の多結晶シリコンウエハを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明者等は、多結晶シリコンの製造試験を繰り返し行って検証した結果、単結晶シリコンウエハの機械的物性に類似した大型の多結晶シリコンウエハを得ることができるとの知見を得た。
本発明は、上記知見に基づき、以下の発明を提供する。【００１３】
１）溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する傷の深さが１０μｍ以下であることを特徴とする多結晶シリコンウエハ。【００１４】
２）溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が４０μｍ以上１００μｍ以下、深さが１０μｍ超４０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの最大個数が１個以下であり、残余の傷の深さが１０μｍ以下であることを特徴とする多結晶シリコンウエハ。【００１５】
３）溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が２０μｍ以上４０μｍ以下、深さが２０μｍ超４０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの最大個数が１個以下であり、残余の傷の深さが１０μｍ以下であることを特徴とする多結晶シリコンウエハ。【００１６】
４）溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が２０μｍ以上４０μｍ以下、深さが１０μｍ超２０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの傷の最大個数が３個以下であり、残余の傷の深さが１０μｍ以下であることを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
５）深さ２μｍ未満の傷については、ＣＭＰを実施しない傷として存在することを特徴とする１）〜４）のいずれか一項に記載の多結晶シリコンウエハ。
【発明の効果】
【００１７】
大型の多結晶シリコンウエハであって、特にウエハサイズが外径４５０ｍｍ以上のシリコンウエハにおいて、ウエハ面の傷（強い影響を与える傷）の発生が少量でかつ小さく、単結晶シリコンウエハの機械的物性に類似した大型の多結晶シリコンウエハを提供することができる優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ハロゲンランプを用いて傷を観察した様子を示す図である。
【図２】シリコンウエハの４点曲げ試験の外観図（写真）である。
【図３】実施例２の１００ｍｍ×１００ｍｍ×９２５μｍｔのサンプルで、表面傷の深さを調べた様子を示す図である。
【図４】実施例３の１００ｍｍ×１００ｍｍ×９２５μｍｔのサンプルで、表面傷の深さを調べた様子を示す図である。
【図５】比較例２の、傷の幅が１２７μｍであり、傷の深さは５４μｍである場合の様子を示す図である。
【図６】４５０ｍｍウエハを１００ｍｍ角の格子で区分した例を示す図である。
【図７】単結晶の例、実施例１〜実施例３及び比較例１〜２の、１００ｍｍ角の格子で区分した場合に存在する傷の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の多結晶シリコンウエハは、溶解法により作製する多結晶シリコンウエハである。下記の実施例に説明するように、適切なアニール処理をした多結晶シリコンを用いると、単結晶シリコンウエハの製造では標準的に行われるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）を行わずに、単結晶シリコンウエハと同等の機械的強度を得ることができる。
【００２０】
これらの多結晶シリコンウエハはＣＭＰを行わないため、多結晶シリコンウエハ表面には薄い傷が常に存在している。また、スライス工程で入ったソーマークやラップ工程で入った傷が一次研磨だけでは十分に取りきれず、多結晶シリコンウエハの強度に影響する場合があることも分かった。
そこで、本発明者らは、多結晶シリコンウエハ表面の傷の大きさと、多結晶シリコンウエハの機械的特性の関係を調査・研究することにより、相関を見出し、多結晶シリコンウエハ表面の傷の大きさを制御（調整）することにより、単結晶ウエハの機械的特性とが類似する多結晶シリコンウエハの条件を見出すことができた。
【００２１】
本発明の多結晶シリコンウエハは、溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであり、該ウエハに存在する傷の深さが１０μｍ以下である多結晶シリコンウエハを提供する。この程度の傷の深さの場合は、傷の幅が大きくてもシリコンウエハの機械的特性を低下させることはないので、傷の幅は表示していない。以下、同様である。これにより、シリコンウエハの機械的特性を向上させることができ、単結晶ウエハの機械的特性と類似する多結晶シリコンウエハを得ることが可能となった。
【００２２】
本願発明においては、上記の通り、傷の深さが１０μｍ以下とするものであるが、傷の深さが０μｍ又は深さが１０μｍ以下の傷が０個を意味するものではない。これは、コスト高となるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）を行わずに、単結晶シリコンウエハと同等の機械的強度を得ることを目的とするものであるから、深さ２μｍ未満の傷は存在する。すなわち、深さ２μｍ未満の傷については、ＣＭＰを実施しない傷として存在する。
【００２３】
しかしながら、上記のレベルの傷は、多結晶シリコンウエハの機械的特性を低下させる要因とはならないので、無視できる。この傷を、高輝度ハロゲンランプを用いて観察した様子を図１に示す。また、傷の形状に制限はなく、長方形、四角形等の矩形、円形（真円、楕円形状）、その他の異形を含むものであり、いずれの場合も、多結晶シリコンウエハの表面から一筋に見える傷（小さな欠陥の集合体の場合もある）を基準に、傷の幅は、最長の幅であり、深さは最大深さである。
【００２４】
また、本願発明は、単結晶ウエハと同等の機械的強度が得られる条件として、溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであり、該ウエハに存在する幅が４０μｍ以上１００μｍ以下、深さが１０μｍ超４０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの最大個数が１個以下であり、残余の傷の深さが１０μｍ以下である多結晶シリコンウエハを提供する。
この場合も、ＣＭＰを実施しないので、深さ２μｍ未満の傷は存在する。すなわち、深さ２μｍ未満の傷については、ＣＭＰを実施しない傷として存在する。上記と同様に、このレベルの傷は、多結晶シリコンウエハの機械的特性を低下させる要因とはならないので、無視できる。
【００２５】
また、本願発明は、単結晶ウエハと同等の機械的強度が得られる条件として、溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであり、該ウエハに存在する幅が２０μｍ以上４０μｍ以下、深さが２０μｍ超４０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの最大個数が１個以下であり、残余の傷の深さが１０μｍ以下であることを特徴とする多結晶シリコンウエハを提供する。この場合も、ＣＭＰを実施しないので、深さ２μｍ未満の傷は存在する。すなわち、深さ２μｍ未満の傷については、ＣＭＰを実施しない傷として存在する。上記と同様に、このレベルの傷は、多結晶シリコンウエハの機械的特性を低下させる要因とはならないので、無視できる。
【００２６】
また、本願発明は、単結晶ウエハと同等の機械的強度が得られる条件として、溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであり、該ウエハに存在する幅が２０μｍ以上４０μｍ以下、深さが１０μｍ超２０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの傷の最大個数が３個以下であり、残余の傷の深さが１０μｍ以下である多結晶シリコンウエハを提供する。
この場合も、ＣＭＰを実施しないので、深さ２μｍ未満の傷は存在する。すなわち、深さ２μｍ未満の傷については、ＣＭＰを実施しない傷として存在する。上記と同様に、このレベルの傷は、多結晶シリコンウエハの機械的特性を低下させる要因とはならないので、無視できる。
【００２７】
上記により、単結晶ウエハの機械的特性と類似し、且つ低コストの多結晶シリコンウエハを得ることができる。外径が４５０ｍｍ以上のウエハを１００ｍｍ角の格子で区分した例を、図６に示す。傷が、２区分以上に跨る場合もあるが、１００ｍｍ角に区分した場合の各区分内での傷のサイズは、それぞれの区分内での最長の幅と最大深さを意味する。以下、同様である。
【００２８】
以上により、単結晶ウエハの機械的特性と類似し、且つ低コストの多結晶シリコンウエハを得ることができる。シリコンウエハのサイズが外径４５０ｍｍ以上である多結晶シリコンウエハに好適であり、メカニカルウエハとして使用することができる。また、シリコンの純度が３Ｎ〜７Ｎ、さらにそれ以上である多結晶シリコンウエハを提供することも可能である。本願発明はこれらを含むものである。
【００２９】
以上に説明した多結晶シリコンウエハは、高純度のシリコン素材の純度を用いて、ウエハ表面の清浄度を高くした場合には、メカニカルウエハとしてだけでなく、縦型炉等の半導体製造装置で必要となるダミーフィラーウエハとしても使用することができる。また以上の表面傷の分類はスパッタリングターゲットや半導体製造装置のホルダー等の各種部品として応用することもできる。
【００３０】
多結晶シリコンウエハを製造する際の、重力たわみ量を単結晶と近似させるアニール処理は、スライス前のブロック状の多結晶シリコンインゴットで行なう場合と、マルチワイヤーソーでスライスした後に行なう場合がある。いずれも昇温速度、保持温度、保持時間、降温速度、真空度、荷重を適度に調整する必要がある。
ブロック状でアニールする方が取り扱いは容易だが、単結晶ウエハの重力たわみと近似させるには、ウエハ形状に近いスライスした後に行なう方がどのウエハも安定して近似する特徴がある。
【００３１】
スライス後のアニールは、マルチワイヤーソー加工後に行なってもよいし、ラップ工程やポリッシュ工程後に行なっても良い。但し、各工程でウエハの厚みが異なるので、その分を考慮して単結晶ウエハの重力たわみ量に近似させる必要がある。また不要な不純物の熱拡散を避けるため、アニール前にウエハの表面洗浄が適宜必要となる。
【００３２】
これによって、単結晶シリコンウエハの機械的物性に類似した大型の外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハを得ることができ、メカニカルウエハとして使用される単結晶シリコンの機械的物性に類似した大型の多結晶シリコンウエハを提供することができる。また、ＣＭＰ工程を省略できるので、歩留まりを大きく向上させ、製造コストを大幅に低減できるという大きな特徴を有する。
【実施例】
【００３３】
次に、実施例に基づいて本発明を説明する。なお、以下の実施例は発明を容易に理解できるようにするためのものであり、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。すなわち、本発明の技術思想に基づく他の例又は変形は、当然本発明に含まれるものである。なお、特性の対比のために、比較例も示す。【００３４】
（実施例１）
シリカ製坩堝内でシリコンを溶融させ、一方向凝固で坩堝底部の方から固化させて、純度６Nの６９０ｘ６９０ｘ２５０ｍｍのシリコンインゴットを作製した。このインゴットは四つ角を切り落とし、円筒研削することにより外径がΦ４５１ｍｍ、長さが２００ｍｍになるように加工した。【００３５】
次に、この直径４５１ｍｍの多結晶シリコンインゴットをマルチワイヤーソー加工でスライスし、重力たわみ量を単結晶と近似させるアニール処理を行った後、ベベリングとノッチ加工を施し、ラップ加工と一次ポリッシュ加工を行い直径４５０ｍｍ、厚さ９２５μｍの両面鏡面仕上げのウエハを作製した。【００３６】
次に、ダイシングソーを用いて１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズに切断し、多数のサンプルを準備した。切断は切断面に亀裂が入ることを防止するために細かい目のブレードを用いて低速で行い、また切断面は念のため酸でエッチングしてダメージを除去した。【００３７】
この１００ｍｍ×１００ｍｍ×９２５μｍｔのサンプルは、マイクロスコープで表面に存在する傷の数及び傷の幅や深さを観察したところ、幅１００μｍ以下、深さ１０μｍ以下の表面傷であった。
そして４点曲げ試験機（図２）で１００ｍｍ角にしたウエハの曲げ強度を測定した。その結果、幅１００μｍ以下、深さ１０μｍ以下の表面傷では、幅や長さや数量に大きく依存することなく、１２０ＭＰａの曲げ強度があった。【００３８】
（実施例２）
実施例１で作製した１００ｍｍ×１００ｍｍ×９２５μｍｔのサンプルで、表面傷の深さを調べた様子を図３に示す。図３では、傷の幅が２８μｍであり、深さは１４μｍであった。傷の深さが１０〜２０μｍでその幅が２０〜４０μｍの場合は、１００ｍｍ角当たり３本までは、傷が皆無の市販の単結晶ウエハの曲げ強度とほとんど差がなかった。因みに、この範囲のサンプルの曲げ強度は、単結晶ウエハの平均曲げ強度である１００ＭＰａから±１０％以下であった。【００３９】
（実施例３）
実施例１で作製した１００ｍｍ×１００ｍｍ×９２５μｍｔのサンプルで、ウエハ表面の傷の幅が４０μｍ以上１００μｍ以下で深さが１０〜４０μｍ以下の傷、若しくは幅が２０μｍ以上４０μｍ以下で深さが２０μｍ以上４０μｍ以下の場合は、１００ｍｍ角当たり１本までは、傷が皆無の市販の単結晶ウエハの曲げ強度とほとんど差がなかった。この傷の例を図４に示す。図４では、傷の幅が６３μｍで、深さは２７μｍであった。【００４０】
上記実施例では、１００ｍｍ×１００ｍｍのサンプルサイズで評価したが、実際のウエハは直径４５０ｍｍや６７５ｍｍで使用される。しかし、１００ｍｍ×１００ｍｍのサンプルサイズで、市販の単結晶ウエハの強度より著しく低い場合は、ウエハ全体においても弱点部となり、当然強度が低下する。従って１００ｍｍ×１００ｍｍのサンプルサイズの評価はウエハ全面の評価と相関があると考えることができる。【００４１】
（比較例１）
実施例１で作製した１００ｍｍ×１００ｍｍ×９２５μｍｔのサンプルを利用して、傷の本数を変更し、傷の幅が６０μｍ程度、傷の深さが３０μｍ程度の傷を２本以上としたところ、曲げ強度が６０ＭＰａ以下に著しく低下した。
また、傷の幅が３０μｍ程度、傷の深さが１５μｍ程度の傷を４本以上としたところ、曲げ強度が６０ＭＰａ以下に著しく低下した。【００４２】
（比較例２）
実施例１で作製した１００ｍｍ×１００ｍｍ×９２５μｍｔのサンプルを利用して、傷のサイズを変更し、傷の幅が１２７μｍ、傷の深さが５４μｍである場合の様子を、図５に示す。表面傷の深さが４０μｍ超又は傷の幅が１００μｍ以上の場合は曲げ強度が６０ＭＰａ以下に著しく低下した。【００４３】
ウエハの重力たわみについては、表面傷の影響よりも基本的にアニール条件の影響が強いことが分かった。従って、上記のような非常に深く、幅が広い傷の場合を除いては、アニール条件で単結晶の重力たわみ量と近似させておけば、どのような表面傷でも単結晶の機械的特性と類似させることができる。【００４４】
上記の通り、多結晶シリコンウエハにおいて、傷の幅、傷の深さ、傷の個数、傷の分散形態は、機械的特性に大きな影響を与える。本願発明は、多くの実験の結果、上記の傷の形態を特定し、多結晶シリコンウエハの機械的強度を高め、単結晶シリコンウエハの機械的特性と類似させたものであるが、理解し難い面もあるので、従来の高コスト単結晶の例、実施例１〜実施例３及び比較例１〜２について、図７に示す例を参考に傷の例の概要を説明する。【００４５】
図７の、上段の左図は、単結晶のシリコンウエハの傷を点線で示す。傷の深さは２μｍ未満であるが、多数存在する。この傷を除去するためには、高コストのＣＭＰの処理が必要となる。なお、傷を点線で示しているが、これは傷の形態（形状）を示すものではなく、後に述べる他の傷との比較が可能とするために、点線表示したものである。以下の線種は、同様の意味で使用する。【００４６】
図７の、上段の左２番目の図は、本願実施例１の説明図であり、多結晶シリコンウエハの１０μｍ以下（２μｍ〜１０μｍ）の傷を一点鎖線で示す。上記に記載する通り、このレベルの傷は、多結晶シリコンウエハの機械的特性を低下させる要因とはならない。当然のことであるが、点線で表示した２μｍ未満の傷も無視できるものである。【００４７】
図７の、上段の左３番目の図は、本願実施例２の説明図であり、深さ１０μｍ（超）〜２０μｍ以下の傷を細線で示す。上記に記載する通り、このレベルの傷は、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの傷の最大個数が３個以下であれば、多結晶シリコンウエハの機械的特性を低下させる要因とはならない。
当然のことであるが、点線及び一点鎖線で表示した１０μｍ以下の傷は無視できる。なお、上記の説明では、傷の深さが大きな影響を与えるので、傷の深さのみの説明に留めた。しかし、上記の説明から明らかなように、傷の幅も制限を受けるものである。【００４８】
図７の、上段の右図は、本願実施例３の説明図であり、深さ２０μｍ（超）〜４０μｍ以下の傷を細線で示す。上記に記載する通り、このレベルの傷は、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの傷の最大個数が１個以下であれば、多結晶シリコンウエハの機械的特性を低下させる要因とはならない。
当然のことであるが、細線の傷は最大個数が３個以下、点線及び一点鎖線で表示した１０μｍ以下の傷は無視できる。なお、上記の説明では、傷の深さが大きな影響を与えるので、傷の深さのみの説明に留めた。しかし、上記の説明から明らかなように、傷の幅も制限を受けるものである。【００４９】
図７の、下段の左図は、比較例１の説明図であり、深さ２０μｍ（超）〜４０μｍ以下の傷を太線で示す。上記に記載する通り、このレベルの傷は、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの傷の最大個数が１個以上（図では２個の場合もある）であると、多結晶シリコンウエハの機械的特性を低下させる要因となり、不適である。これは、細線の傷は最大個数が３個以下、点線及び一点鎖線で表示した１０μｍ以下の傷が無視できるとしても、不適である。なお、上記の説明では、傷の深さが大きな影響を与えるので、傷の深さのみの説明に留めた。しかし、上記の説明から明らかなように、傷の幅も制限を受ける。【００５０】
図７の、下段の右図は、比較例２の説明図であり、深さ４０μｍ（超）の傷を太鎖線で示す。上記に記載する通り、このレベルの傷は、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの傷の最大個数が１個以上あると、多結晶シリコンウエハの機械的特性を低下させる要因となり、不適である。これは、他の傷が無視できるとしても、不適である。なお、上記の説明では、傷の深さが大きな影響を与えるので、傷の深さのみの説明に留めた。しかし、上記の説明から明らかなように、傷の幅も制限を受ける。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、大型の多結晶シリコンウエハであり、特にウエハサイズが外径４５０ｍｍ以上のシリコンウエハにおいて、ウエハ面の傷の発生が少量でかつ小さく、単結晶シリコンウエハの機械的物性に類似した大型の多結晶シリコンウエハを提供することができる優れた効果を有する。単結晶ウエハ、特にウエハが次世代サイズに移行する時期においては単結晶ウエハに比べ格段に低価格で試験が可能なウエハを供給することができ、曲げ強度や重力たわみ等の機械的特性は単結晶ウエハの特性と類似するために、ウエハケースの開発や搬送用ロボットの開発においては有効なウエハとなる。
このように、本発明の多結晶シリコンインゴット用いて製作した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハは、安価でかつ４５０ｍｍ以上の大型多結晶シリコンウエハとして、特にメカニカルシリコンウエハとして有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年6月5日(2013.6.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する傷の深さが１０μｍ以下であると共に、深さ２μｍ未満の傷については、傷として存在することを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項２】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が４０μｍ以上１００μｍ以下、深さが１０μｍ超４０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの最大個数が１個以下、残余の傷の深さが１０μｍ以下であると共に、深さ２μｍ未満の傷については、傷として存在することを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項３】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が２０μｍ以上４０μｍ以下、深さが２０μｍ超４０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの最大個数が１個以下、残余の傷の深さが１０μｍ以下であると共に、深さ２μｍ未満の傷については、傷として存在することを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項４】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が２０μｍ以上４０μｍ以下、深さが１０μｍ超２０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの傷の最大個数が３個以下、残余の傷の深さが１０μｍ以下であると共に、深さ２μｍ未満の傷については、傷として存在することを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項５】
深さ２μｍ未満の傷については、ＣＭＰを実施しない傷として存在することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の多結晶シリコンウエハ。
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月26日(2014.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する傷の深さが１０μｍ以下であると共に、深さ２μｍ未満の傷については、傷として存在することを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項２】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が４０μｍ以上１００μｍ以下、深さが１０μｍ超４０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの最大個数が１個以下、残余の傷の深さが１０μｍ以下であると共に、深さ２μｍ未満の傷については、傷として存在することを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項３】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が２０μｍ以上４０μｍ以下、深さが２０μｍ超４０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの最大個数が１個以下、残余の傷の深さが１０μｍ以下であると共に、深さ２μｍ未満の傷については、傷として存在することを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項４】
溶解法により作製した外径が４５０ｍｍ以上の多結晶シリコンウエハであって、該ウエハに存在する幅が２０μｍ以上４０μｍ以下、深さが１０μｍ超２０μｍ以下である傷が、ウエハ全体を１００ｍｍ角に区分した場合の一区分当たりの傷の最大個数が３個以下、残余の傷の深さが１０μｍ以下であると共に、深さ２μｍ未満の傷については、傷として存在することを特徴とする多結晶シリコンウエハ。
【請求項５】
深さ２μｍ未満の傷については、ＣＭＰを実施しない傷として存在することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の多結晶シリコンウエハ。
【国際調査報告】
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