(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の切断部（１０）を備えたワイヤーソー（１２）を用いてワイヤーピッチ記録媒体（１４）に複数の切り込み（１６）を形成したワイヤーピッチ位置決め治具（２２）を用意する工程と、
半導体ウェハ（１８）を複数積層して積層体（２０）を形成する工程と、
前記位置決め治具を前記積層体に近接し、前記位置決め治具の切り込みのピッチと前記半導体ウェハの積層ピッチとのずれを検査する工程と、
前記ずれが許容範囲に収まるまで前記積層体の形成と前記検査を行う工程と、
前記ずれが許容範囲に収まる場合に前記積層体を前記ワイヤーソーに設置し、該ワイヤーソーを駆動して該積層体を構成する前記半導体ウェハを分断する工程と
を具備する半導体ウェハの製造方法。
【請求項２】
複数の切断部（１０）を備えたワイヤーソー（１２）を用いてワイヤーピッチ記録媒体（１４）に複数の切り込み（１６）を形成したワイヤーピッチ位置決め治具（２２）を用意する工程と、
半導体ウェハ（１８）を複数積層して積層体（２０）を形成する工程と、
前記積層体をクランプ台（２４）で保持する工程と、
前記位置決め治具を前記積層体に近接し、前記位置決め治具の切り込みのピッチと前記半導体ウェハの積層ピッチとのずれを検査する工程と、
前記ずれが許容範囲に収まるまで前記積層体の形成と前記検査を行う工程と、
前記ずれが許容範囲に収まる場合に前記積層体を前記クランプ台ごと前記ワイヤーソーに設置し、該ワイヤーソーを駆動して該積層体を構成する前記半導体ウェハを分断する工程と
を具備する半導体ウェハの製造方法。
【請求項３】
複数の半導体ウェハ（１８）を積層状態で保持するクランプ台（２４）と、
複数の切断部（１０）を備えたワイヤーソー（１２）によって複数の切り込み（１６）が形成され、前記積層状態で保持された複数の半導体ウェハに近接して配置される位置決め治具（２２）と、
前記積層体の積層方向に移動自在に配設され、前記位置決め治具に形成された切り込みと前記各半導体ウェハの積層位置とを照合するカメラ（２６）と
を具備する半導体ウェハ積層装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハの製造方法および半導体ウェハ積層装置に関し、特に、半導体ウェハ積層時の位置決め効率の向上に有効な半導体ウェハの製造方法および半導体ウェハ積層装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワートランジスタやパワーＭＯＳＦＥＴ等のパワーデバイスの製造には、シリコンウェハの片面に高濃度のドーパントを拡散させた拡散ウェハが用いられる。この拡散ウェハの製造方法としては、ドーパントを両面に拡散したシリコンウェハを２分割して行う方法が知られている。この２分割する方法によれば、１枚のシリコンウェハから２枚の片面拡散ウェハが得られるため、生産性の面からも好ましく、現在この方法が主流となっている。
【０００３】
さらに、上記２分割法では、生産効率を向上させるために、複数のシリコンウェハを一度に分断する様々な方法が試みられている。このような複数ウェハの一括分断は、ワイヤーソーの利用によって既に実用化のレベルに達しており、数々の公知例が報告されている。特開平７−１６９７２２号公報や特開平１０−２２２４０号公報には、このワイヤーソーを利用した分割方法の一例が開示されている。
【０００４】
これらの公知例にも示されている通り、２分割法では、まず、複数のシリコンウェハを積層し、この積層された各ウェハの上方に複数のワイヤーが配置される。そして、該各ワイヤーが対応するウェハの厚さ中心付近に配置されていることを確認した後、ワイヤーソーを駆動して各ウェハの分断が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、個々のシリコンウェハには、厚さや反りにバラツキがあるため、積層状態によってはワイヤーが所望の位置に配置されない場合もあり得る。このような場合には、再び積層し直してワイヤーソーに再設置し、所望の配置が達成されているか否かを再確認する必要がある。
【０００６】
従って、上記のような位置決め作業を行っている間は、ワイヤーソーが占有されるため、その稼働率が低下し、拡散ウェハの生産性にも影響することになる。また、上記の確認作業は、ワイヤーソーの内部で行う必要があるため、作業性が悪く確認作業が煩雑であるという問題もある。
【０００７】
そこで、本発明は、半導体ウェハ積層時の位置決め効率の向上に有効な半導体ウェハの製造方法および半導体ウェハ積層装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、複数の切断部（１０）を備えたワイヤーソー（１２）を用いてワイヤーピッチ記録媒体（１４）に複数の切り込み（１６）を形成したワイヤーピッチ位置決め治具（２２）を用意する工程と、半導体ウェハ（１８）を複数積層して積層体（２０）を形成する工程と、前記位置決め治具を前記積層体に近接し、前記位置決め治具の切り込みのピッチと前記半導体ウェハの積層ピッチとのずれを検査する工程と、前記ずれが許容範囲に収まるまで前記積層体の形成と前記検査を行う工程と、前記ずれが許容範囲に収まる場合に前記積層体を前記ワイヤーソーに設置し、該ワイヤーソーを駆動して該積層体を構成する前記半導体ウェハを分断する工程とを具備する。
請求項２記載の発明は、複数の切断部（１０）を備えたワイヤーソー（１２）を用いてワイヤーピッチ記録媒体（１４）に複数の切り込み（１６）を形成したワイヤーピッチ位置決め治具（２２）を用意する工程と、半導体ウェハ（１８）を複数積層して積層体（２０）を形成する工程と、前記積層体をクランプ台（２４）で保持する工程と、前記位置決め治具を前記積層体に近接し、前記位置決め治具の切り込みのピッチと前記半導体ウェハの積層ピッチとのずれを検査する工程と、前記ずれが許容範囲に収まるまで前記積層体の形成と前記検査を行う工程と、前記ずれが許容範囲に収まる場合に前記積層体を前記クランプ台ごと前記ワイヤーソーに設置し、該ワイヤーソーを駆動して該積層体を構成する前記半導体ウェハを分断する工程とを具備する。
請求項３記載の発明は、複数の半導体ウェハ（１８）を積層状態で保持するクランプ台（２４）と、複数の切断部（１０）を備えたワイヤーソー（１２）によって複数の切り込み（１６）が形成され、前記積層状態で保持された複数の半導体ウェハに近接して配置される位置決め治具（２２）と、前記積層体の積層方向に移動自在に配設され、前記位置決め治具に形成された切り込みと前記各半導体ウェハの積層位置とを照合するカメラ（２６）とを具備する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（発明の概要）
本発明の一の特徴は、半導体ウェハの分断に使用されるワイヤーソーを用いて、任意の媒体に切り込みを形成することにある。このようにして形成された切り込みは、ワイヤーソーのワイヤーピッチを反映したものとなる。従って、このような切り込みが形成された媒体を位置決め治具として用いれば、半導体ウェハをワイヤーソーに設置しなくても位置決め作業を行うことが可能になる。
【００１０】
（発明プロセス）
以下、本発明に至った過程を説明する。
まず、上記従来の課題であるワイヤーソーの占有を避けるためには、ワイヤーソーの外で位置決め作業が行える構成が必要である。この構成への一アプローチとしては、ワイヤーソーの実際のワイヤーピッチを知り、これを位置決め時に適用する方法が考えられる。
【００１１】
ここで、ワイヤーソーのワイヤーピッチは、所望の設計値に基づいて決定されるため、この設計値を基準として位置決め作業を行えば、ワイヤーソーを使用しなくても位置決め作業を行うことも可能である。
【００１２】
しかし、ワイヤーソーの実際のワイヤーピッチは、設計上のピッチとは異なるため、設計上のワイヤーピッチを基準として位置決め作業を行うことは精度的に好ましくない。実際のワイヤーピッチが設計値と異なる原因としては、ワークローラに形成されたＶ溝の形成精度に起因するものが考えられる。
【００１３】
即ち、ワイヤーソーのワイヤーは、ワークローラと称される樹脂製のローラに所定のピッチで螺旋状に巻かれて使用される。このワイヤーが巻かれる位置は、ワークローラに形成されたＶ溝によって決まり、このＶ溝は、一般にＮＣ工法によって形成される。
【００１４】
ＮＣ工法によって形成された溝には、若干の精度誤差が重畳されるため、ワークローラに形成されたＶ溝には、ＮＣ工法の精度に応じたずれが発生する。従って、このようなＶ溝に沿って巻かれたワイヤーのピッチは設計値からずれたものとなる。
【００１５】
さらに、実際にウェハが切断される位置は、ワイヤーソーのワイヤーピッチからずれた位置である可能性も否定し難い。このようなずれは、ワイヤーの張り具合に起因して発生するものと考えられる。
【００１６】
即ち、ワイヤーソーの稼働時には、ワイヤーの張り具合や動作温度その他各種の予測困難な要因によって、切断ピッチが設計値からずれる可能性がある。このような切断時のずれは、ワイヤーソー内で位置決めを行う従来法によっても検知できないものであるが、位置決めの正当性を左右する要因であると考えられる。
【００１７】
このように、ワイヤーソーのワイヤーピッチおよび実際の切断ピッチは、設計値からずれたものとなる可能性が十分にあるため、ワイヤーソーを占有せずに妥当な位置決めを行うためには、実際のワイヤーピッチや切断ピッチを把握する必要がある。
【００１８】
そこで、上記観点に基づいて創作行為を繰り返した結果、ワイヤーソーを用いて媒体に切り込みを形成するという発想を得、位置決め効率の向上に有効な構成を想到した。以下、この特徴ある新規な構成を詳細に説明する。
【００１９】
（発明の形態）
図１は、本発明に係る位置決め治具の製造方法の概念を示す模式斜視図である。以下、同図に基づいて本発明の構成を説明する。
【００２０】
本発明に係る位置決め治具を製造する場合には、まず、同図に示すようにワイヤーソー１２の下方にワイヤーピッチ記録媒体１４を設置する。このワイヤーソー１２は、半導体ウェハの分断を行うものと同一のものである。
【００２１】
ワイヤーソー１２は、複数のワークローラ２８にワイヤー３０を巻き付けて形成され、複数の切断部１０を有する。ワークローラ２８には、ワイヤー３０の巻き付け位置を決めるＶ溝が形成される。前述したようにＮＣ工法によって形成されたＶ溝はピッチ誤差が大きいため、このＶ溝は、チェザーバイト加工によって形成することが好ましい。チェザーバイト加工とは、櫛状の刃を用いて複数のＶ溝を同時に形成する加工法であり、この方法によれば、ＮＣ工法に比べてＶ溝のピッチ誤差およびロット間加工誤差が低減する。
【００２２】
尚、ワイヤーソーの構造は周知であるため、ここではその他の詳細な説明は省略する。
【００２３】
ワイヤーピッチ記録媒体１４は、ワイヤー３０のピッチを刻印記録するための媒体であり、各種金属、樹脂その他の材料で形成された媒体が使用可能である。好ましくは、バネ用ステンレス鋼帯を使用する。
【００２４】
そして、  ワイヤーソー１２を駆動して、ワイヤーピッチ記録媒体１４の一部を部分的に切断する。このときのワイヤーソー１２の駆動条件は、半導体ウェハの分断時と同一条件とすることが好ましい。
【００２５】
図２は、図１に示す方法によって形成された位置決め治具の構造を示す模式平面図である。同図に示すように、ワイヤーソー１２によって部分的に切断されたワイヤーピッチ記録媒体１４には、該ワイヤーソー１２の切断部に対応した複数の切り込み１６が形成される。これらの切り込み１６の位置は、実際のワイヤーピッチとワイヤーソー駆動時の状態を反映したものであり、位置決め用の目盛りとして有効に利用できる。即ち、このような切り込み１６の形成された媒体が本発明の位置決め治具２２となり、半導体ウェハの積層状態の確認に非常に有用である。
【００２６】
以上のようにして製造された本発明に係る位置決め治具には、ワイヤーソーの実際のワイヤーピッチを反映した切り込みが形成されるため、この位置決め治具を使用すれば、ワイヤーソーを使用しなくても半導体ウェハの積層状態を確認することができる。
【００２７】
【実施例】
（要約）
複数の半導体ウェハを積層してカーボンスライス板３６の上に載置し、クランプ台２４によってこの積層状態を保持する。そして、該積層された半導体ウェハの上部にワイヤーソーによって形成した位置決め治具２２を載置し、カメラ２６を用いて該積層状態を検査する（図４参照）。
【００２８】
（好適な実施例）
ワイヤーソーを用いて位置決め治具を製造するという前述した技術思想は、拡散ウェハの生産性向上に非常に有用な考え方である。ここでは、この特徴ある位置決め治具を使用して半導体ウェハを分断する方法を示し、これを本発明の好適な実施例とする。尚、前述した構成要素のうち、特に説明を加える必要がないと思われるものについては、同一名称および同一符号を付してその詳細な説明を省略する。また、以下に示す実施例は、本発明の一具現化例であり、本発明を限定するものではない。
【００２９】
図３は、半導体ウェハの積層工程を示す斜視図である。同図に示すように、２分割法によって拡散ウェハを製造する場合には、まず、予め両面にドーパントが拡散された複数の半導体ウェハ１８をカーボンスライス板３６に載置して、積層体２０を形成する。
【００３０】
カーボンスライス板３６は、カーボン製の比較的柔らかい支持板であり、半導体ウェハ１８とともにワイヤーソー１２によって切断される。このカーボンスライス板３６の上部、即ち、半導体ウェハ１８が載置される部分には、該半導体ウェハ１８の曲率に対応した湾曲面が形成され、各半導体ウェハ１８は、オリエンテーションフラットが上に向いた状態でこの湾曲面上に載置される。
【００３１】
次に、クランプシャフト３４を回転させて、クランピング板３２を積層体２０に押し当て、該クランピング板３２と基準面３８とで積層体２０を挟持する。このとき、積層体２０を挟持する力は、半導体ウェハ１８が破壊されない程度とする。
【００３２】
図４は、半導体ウェハの積層状態を確認する工程を示す斜視図である。同図に示すように、半導体ウェハの積層後、該積層によって形成された積層体２０の上方に本発明に係る位置決め治具２２を配置し、該位置決め治具２２の切り込みをカメラ２６で撮像する。
【００３３】
このカメラ２６は、図中の矢印で示す方向、即ち、半導体ウェハの積層方向および幅方向に移動可能に配設され、位置決め治具２２の切り込みと半導体ウェハのオリエンテーションフラットを上方から同時に撮像する。半導体ウェハの積層状態の検査は、このカメラ２６を少しずつ移動させながら、各半導体ウェハを一枚ずつ順次撮像することによって行う。カメラ２６が捉えた映像は、該カメラ２６に接続されたモニタ４０上に拡大表示される。
【００３４】
図５は、図４に示したモニタに表示された画像の一例を示す模式図である。同図に示すように、図４に示したモニタ４０上には、本発明に係る位置決め治具２２が半導体ウェハ１８のオリエンテーションフラット上に重なった画像が表示される。
【００３５】
このモニタ４０上に表示された画像に基づいて、位置決め治具２２の切り込み１６のピッチと各半導体ウェハ１８の積層ピッチとを比較すれば、ワイヤーソーの分断点が予測できる。例えば、同図に示すように、各切り込み１６が各半導体ウェハ１８の中心付近にあれば、該各半導体ウェハ１８は、中心で分断され、１枚の半導体ウェハ１８から厚さの揃った２枚の拡散ウェハが得られると予測できる。尚、位置決め治具２２の切り込み１６を各半導体ウェハ１８の境界に配置しても同様の判断が行えることはいうまでもない。
【００３６】
このとき、可能であれば、位置決め治具２２の温度を切断時の温度に設定して検査してもよい。これは、該位置決め治具２２に切り込みを形成する際に素材が膨張し、切り込みのピッチに誤差が出ることを考慮したものである。通常、このような温度制御は不要であるが、半導体ウェハの厚さが極めて薄い場合には、熱膨張による誤差を低減させることが歩留まりの向上につながる場合もある。
【００３７】
上記のようにして、位置決め治具２２の切り込みピッチと半導体ウェハ１８の積層ピッチとのずれを検査した結果、当該ずれが生産性に影響すると判断した場合には、クランプシャフト３４を逆回転させて、クランピング板３２をゆるめ、図３に示した積層工程をやり直す。
【００３８】
一方、好適な積層状態が得られた場合には、積層体２０の周縁に接着剤を塗布して、当該積層状態を固定し、積層体２０をクランプ台２４ごとワイヤーソーに投入する。
【００３９】
図６は、ワイヤーの位置決め工程を示す側面図である。同図に示すように、積層体２０をワイヤーソーに投入した後、クランプ台２４を移動させて、該ワイヤーソーの始端に位置するワイヤー３０の位置と、基準面３８に接した半導体ウェハ１８の中心位置とを一致させる。この一致は、図４に示したカメラ２６を用いて検査すればよい。ただし、ここで検査する半導体ウェハは、基準面３８に接した一枚のみでよい。
【００４０】
図７は、半導体ウェハの分断工程を示す斜視図である。同図に示すように、図６に示したワイヤーの位置決めを行った後、クランプ台を装填したワイヤーソーデーブルユニット４２を上昇させて、積層体２０を構成する各半導体ウェハを分断する。このときの分断点は、図４の位置決め治具２２に形成された切り込み位置と極めて良く一致し、好適に分断された拡散ウェハが得られる。
【００４１】
上記のような方法で拡散ウェハの製造を行ったところ、従来に比べてウェハの取得率が向上し、ワレやカケ等の不良が発生する率も低下した。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体ウェハ積層時の位置決め効率の向上に有効な半導体ウェハ位置決め治具の製造方法および半導体ウェハの製造方法および半導体ウェハ積層装置を提供することができる。
【００４３】
また、本発明に係る位置決め治具には、ワイヤーソーの実際のワイヤーピッチを反映した切り込みが形成されるため、この位置決め治具を使用すれば、ワイヤーソーを使用しなくても半導体ウェハの積層状態を確認することができる。従って、位置決め作業でワイヤーソーを占有することもなく、ワイヤーソーの稼働率を落とすことがない。ゆえに、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る位置決め治具の製造方法の概念を示す模式斜視図である。
【図２】図１に示す方法によって形成された位置決め治具の構造を示す模式平面図である。
【図３】半導体ウェハの積層工程を示す斜視図である。
【図４】半導体ウェハの積層状態を確認する工程を示す斜視図である。
【図５】図４に示したモニタに表示された画像の一例を示す模式図である。
【図６】ワイヤーの位置決め工程を示す側面図である。
【図７】半導体ウェハの分断工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…切断部、１２…ワイヤーソー、１４…ワイヤーピッチ記録媒体、１６…切り込み、１８…半導体ウェハ、２０…積層体、２２…位置決め治具、２４…クランプ台、２６…カメラ、２８…ワークローラ、３０…ワイヤー、３２…クランピング板、３４…クランプシャフト、３６…カーボンスライス板、３８…基準面、４０…モニタ、４２…ワイヤーソーテーブルユニット
【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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