(57)【要約】【課題】半導体ウエハにＣＶＤ膜を成膜する場合に、ボート痕に起因するＣＶＤ膜の膜厚差の発生を防止する。【解決手段】本実施形態の半導体ウエハは、円板状のウエハ本体と、前記ウエハ本体の外周部に設けられたラウンド形状のベベル部と、前記ウエハ本体の裏面の外周部における前記ベベル部に連なる部位に形成された環状の第１の段部とを備えた。そして、前記第１の段部には水平部分を形成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状のウエハ本体と、
前記ウエハ本体の外周部に設けられたラウンド形状のベベル部と、
前記ウエハ本体の裏面の外周部における前記ベベル部に連なる部位に形成された環状の第１の段部とを備え、
前記第１の段部には水平部分が形成されていることを特徴とする半導体ウエハ。
【請求項２】
前記ウエハ本体の表面の外周部における前記ベベル部に連なる部位に形成された環状の第２の段部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の半導体ウエハ。
【請求項３】
結晶軸合わせした円柱状の半導体単結晶をワイヤーソーによりスライスして円板状の半導体ウエハを形成し、
前記円板状の半導体ウエハの外周部をラウンディングホイールによりラウンド加工してベベル部を形成する半導体ウエハの製造方法であって、
前記ベベル部を形成する際、ラウンディングホイールにより前記ウエハ本体の裏面の外周部における前記ベベル部に連なる部位に環状の第１の段部を形成することを特徴とする半導体ウエハの製造方法。
【請求項４】
前記ベベル部を形成する際、ラウンディングホイールにより前記ウエハ本体の表面の外周部における前記ベベル部に連なる部位に環状の第２の段部を形成することを特徴とする請求項３記載の半導体ウエハの製造方法。
【請求項５】
円柱状の半導体単結晶を円筒研削して結晶軸合わせした円柱状の半導体単結晶を形成し、
結晶軸合わせした前記円柱状の半導体単結晶の外周面に、前記ウエハ本体の裏面の外周部における前記ベベル部に連なる部位に形成された環状の第１の段部となる溝を形成し、
結晶軸合わせした前記円柱状の半導体単結晶をワイヤーソーによりスライスして円板状の半導体ウエハを形成し、
前記円板状の半導体ウエハの外周部をラウンディングホイールによりラウンド加工してベベル部を形成することを特徴とする半導体ウエハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体ウエハおよび半導体ウエハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハに対して、例えばＬＰ−ＣＶＤ（low pressure chemical vapor deposition）工程を実行する場合、ボートの複数の爪の上に半導体ウエハを載置して支持した状態でＣＶＤ膜を成膜する処理を行う。この場合、ウエハ裏面のうちの爪が接触している部分には、ＣＶＤ膜が堆積しないことから、爪が接触する部分と接触しない部分とでＣＶＤ膜の膜厚差が生じる（即ち、いわゆるボート痕が発生する）。ウエハ裏面のＣＶＤ膜に膜厚差が生じると、後工程のリソグラフィ工程において上記膜厚差に起因したDefocusが発生するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６３１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、半導体ウエハにＣＶＤ膜を成膜する場合に、ボート痕に起因するＣＶＤ膜の膜厚差の発生を防止することができる半導体ウエハおよび半導体ウエハの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態の半導体ウエハは、円板状のウエハ本体と、前記ウエハ本体の外周部に設けられたラウンド形状のベベル部と、前記ウエハ本体の裏面の外周部における前記ベベル部に連なる部位に形成された環状の第１の段部とを備えた。そして、前記第１の段部には水平部分を形成した。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態を示す半導体ウエハの断面図
【図２】ボートに半導体ウエハを載置した状態を示す部分断面図
【図３】第２実施形態を示す図１相当図
【図４】裏面エッチング工程を示す半導体ウエハの断面図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、複数の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、各実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の半導体ウエハ１の断面図である。半導体ウエハ１は、円板状のウエハ本体２と、ウエハ本体２の外周部に設けられたラウンド形状のベベル部３とを備えている。半導体ウエハ１の直径寸法は例えば３００ｍｍ程度、厚み寸法は例えば０．６〜０．８ｍｍ程度である。
【０００９】
ウエハ本体２の裏面（図１中の下面）２ａの外周部におけるベベル部３に連なる部位には、環状の第１の段部４が全周にわたって形成されている。この第１の段部４の深さ寸法ｄ１は、例えば２０〜３０μｍ程度である。尚、第１の段部４の深さ寸法ｄ１は、上記範囲の寸法に限られるものではなく、５０μｍ程度であっても良いし、１００μｍ程度であっても良い。また、ウエハ本体２の表面（図１中の上面）２ｂ、即ち、デバイス面には、周知の半導体プロセスにより半導体装置（デバイス）が形成される。
【００１０】
次に、半導体ウエハ１の上記第１の段部４の利用態様について、図２を参照して説明する。半導体ウエハ１に対して例えばＬＰ−ＣＶＤ工程を実行する場合、複数（例えば１００枚）の半導体ウエハ１を収容可能なボート５に半導体ウエハ１を収容する。この場合、ボート５は、周知の熱処理用縦型ボートであり、例えば石英で構成されている。ボート５は、図２に示すように、複数（例えば３）本の支持柱６と、これら支持柱６の上下端部を連結する連結部材（図示しない）とを備えている。ボート５の各支持柱６の内面部には、ウエハ載置用の爪７が複数（例えば１００枚の半導体ウエハ１を載置可能なように１００個）内方へ向けて突設されている。
【００１１】
上記爪７の上に半導体ウエハ１を載置支持するに際しては、半導体ウエハ１の前記第１の段部４を上記爪７に嵌合させると共に、半導体ウエハ１の第１の段部４の水平部分４ａを上記爪７の上に載置する。
【００１２】
そして、上記したように半導体ウエハ１をボート５の爪７上に載置支持した状態で、ボート５をＣＶＤ装置の反応室の中に収容し、ＣＶＤ膜を成膜する処理を行う。この場合、ウエハ本体２の裏面２ａには、ボート５の爪７が接触していないため、ウエハ本体２の裏面２ａに均一な膜厚のＣＶＤ膜が成膜される。このため、従来構成とは異なり、ウエハ本体２の裏面２ａにいわゆるボート痕が発生せず、この後のリソグラフィ工程において上記ボート痕に帰因するDefocusの発生を防止することができる。
【００１３】
次に、半導体ウエハ１に上記第１の段部４を形成する製造方法について説明する。まず、半導体ウエハ１を製造する方法について簡単に説明する。半導体ウエハ１を製造する場合、まず、例えばＣｚ法で製造された円柱状の半導体単結晶（例えばシリコン単結晶のインゴッド）を円筒研削して結晶軸合わせした円柱状の半導体単結晶を形成する工程を行う。続いて、上記円柱状の半導体単結晶を適当な長さに切断して円柱状のブロックを形成し、Ｘ線方位測定によって結晶方位を測定し、オリエンテーションフラットやノッチを刻み込む。
【００１４】
この後、上記結晶軸合わせした円柱状の半導体単結晶（ブロック）をワイヤーソーによりスライスして円板状の半導体ウエハを形成する工程を行う。次いで、円板状の半導体ウエハの外周部をラウンディングホイールによりラウンド加工してベベル部を形成する工程を行うことで、半導体ウエハ１が製造される。
【００１５】
上述した半導体ウエハ１を製造する方法において、前記第１の段部４を形成する方法（工程）としては、まず、ベベル部３を形成する工程が好ましい。このベベル部３を形成する工程において、ラウンディングホイールに、ベベル部３を形成するための加工部に加えて、第１の段部４を形成するための段部加工部を予め形成しておき、この段部加工部を形成しておいたラウンディングホイールによって円板状の半導体ウエハの外周部をラウンド加工する。これにより、ウエハ本体２の裏面２ａの外周部における前記ベベル部３に連なる部位に環状の第１の段部４を形成することができる。
【００１６】
また、第１の段部４を形成する他の方法としては、円筒研削して結晶軸合わせした円柱状の半導体単結晶を形成する工程を実行した後、旋盤加工により円柱状の半導体単結晶の外周面に第１の段部４形成用の溝を形成する。この第１の段部４形成用の溝としては、ワイヤーソーでスライスし、さらに、半導体ウエハの外周部をラウンディングホイールによりラウンド加工してベベル部３を形成した後においても、第１の段部４が残るような深さ寸法及び幅寸法を有する形状の溝を形成する。
【００１７】
上述した２つの第１の段部４を形成する方法によれば、従来構成のウエハ製造工程と比較してわずかな製造コストの増加を伴うだけで、第１の段部４を有する半導体ウエハ１を製造することができる。
【００１８】
（第２実施形態）
図３および図４は、第２実施形態を示すものである。尚、第１実施形態と同一構成には、同一符号を付している。この第２実施形態では、図３に示すように、半導体ウエハ１のウエハ本体２の表面（図３中の上面、即ち、デバイス面）２ｂの外周部における前記ベベル部３に連なる部位に環状の第２の段部８を形成した。この第２の段部８の深さ寸法ｄ２は、例えば１００μｍ程度である。第２の段部８を形成する方法としては、前記第１の段部４の形成方法（前記下２つの方法）と同じ方法を適宜用いれば良く、第１の段部４の形成工程と同じ工程で形成すれば良い。
【００１９】
尚、上述した以外の第２実施形態の構成は、第１実施形態の構成と同じ構成となっている。従って、第２実施形態においても、第１実施形態とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
【００２０】
ところで、ウエハ本体２の表面の外周部におけるベベル部３に連なる部位に環状の第２の段部８が形成されていない半導体ウエハの場合、半導体ウエハの裏面をウエットエッチングする工程において、次のような問題点が発生した。即ち、裏面ウエットエッチング工程を実行する場合、半導体ウエハを上下逆にして裏面を上にし、その状態で半導体ウエハを回転させると共に、裏面上にエッチング用の薬液を吐出（噴射、塗布）させながらエッチングを行う。このとき、半導体ウエハのベベル部の形状がラウンド形状であるため、薬液が上記ベベル部を伝って表面（デバイス面）側に回り込むおそれがある。これを防ぐために、ウエハの表面に吹き付けるエアーの流量や、薬液の吐出量や、ウエハの回転数などを制御することができる。しかし、これらエアー流量等の制御は制御性がかなり悪いことから、ウエハの表面側に薬液が回り込む量が多くなり、配線形成不良が発生するという問題があった。
【００２１】
これに対して、上記第２実施形態においては、半導体ウエハ１のウエハ本体２の表面２ｂの外周部における前記ベベル部３に連なる部位に環状の第２の段部８を形成したので、半導体ウエハ１の裏面２ａエッチングを実行する場合、図４に示すように、ノズル９から噴射された薬液が実線矢印で示すように半導体ウエハ１のベベル部３を伝って表面２ｂ側に回り込もうとしたときに、上記第２の段部８が薬液回り込みを防止する堰として機能する。この場合、ベベル部３を伝り第２の段部８で堰き止められた薬液は、エアが白抜き線太矢印で示すように吹き付けられると共に、遠心力が作用していることから、下方へ落下する。従って、上記第２の段部８によって、薬液が半導体ウエハ１の表面２ｂ側に回り込むことを抑制することができる。
【００２２】
（その他の実施形態）
以上説明した複数の実施形態に加えて以下のような構成を採用しても良い。
上記した第２実施形態では、第２の段部８を１つの段部で構成したが、これに限られるものではなく、複数の段部で構成しても良い。例えば２つの段部で構成する場合、１段目の段部の深さ寸法を５０μｍ程度とし、２段目の段部の深さ寸法を１００μｍ程度としても良い。尚、エアの流量、薬液塗布量、ウエハ回転数などは、複数の段部で薬液の回り込みを防止できるように適宜調整すれば良い。
【００２３】
以上のように、本実施形態の半導体ウエハ１によると、ウエハ本体２の裏面の外周部におけるベベル部３に連なる部位に環状の第１の段部４を形成したので、半導体ウエハ１にＣＶＤ膜を成膜する場合に、ボート痕に起因するＣＶＤ膜の膜厚差の発生を防止することができる。
【００２４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２５】
図面中、１は半導体ウエハ、２はウエハ本体、３はベベル部、４は第１の段部、５はボート、７は爪、８は第２の段部である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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