(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗値がその軸方向に少しずつ変化している単結晶シリコンのインゴットから複数のシリコンウェーハをスライスするスライス工程と、
スライスされた前記シリコンウェーハの周縁に面取り加工を施して面取り面を形成する面取り工程と、
前記面取り工程後に、前記面取りされたシリコンウェーハをラップ加工するラップ工程と、
前記ラッピングされたシリコンウェーハをエッチング処理し加工ダメージを除去するエッチング工程と、
前記面取り工程後に前記シリコンェーハの表裏両面を鏡面化する研磨工程と、
前記研磨工程後のドナーキラーやゲッタリングをおこなう熱処理工程と、
前記各シリコンウェーハの抵抗値を測定する抵抗値測定工程と、
前記シリコンウェーハの表面または裏面の少なくとも一方に識別マークを形成するマーキング工程と、を備え、
該マーキング工程は、前記複数のシリコンウェーハを前記抵抗値の順に並べたときの順位を示した記号または番号を前記識別マークに含ませて、該抵抗値の順位により、半導体素子形成後に明確にされる前記シリコンウェーハの素子特性および歩留まりとインゴット内位置との関係に基く単結晶引上成長へのフィードバックを容易にするスライス順位を、前記インゴット内の位置情報としてマークすることを特徴とするシリコンウェーハの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のシリコンウェーハの製造方法により製造され、前記識別マークが形成されたことを特徴とするシリコンウェーハ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単結晶シリコン等のインゴットからスライスされたシリコンウェーハ等の半導体ウェーハおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体ウェーハを製造する工程を、シリコンウェーハにおいて説明すると、単結晶シリコンのインゴットからシリコンウェーハをスライスするスライス工程と、スライスされたシリコンウェーハの周縁に面取り面を形成する面取り工程と、面取りされたシリコンウェーハをラップ加工で粗研磨するラップ工程と、ラッピングされたシリコンウェーハをエッチング液によりエッチング処理するエッチング工程と、エッチング処理されたシリコンウェーハを鏡面研磨する研磨工程と、研磨されたシリコンウェーハを洗浄する洗浄工程等とから主に構成されている。
【０００３】
従来、このように作製されたシリコンウェーハには、通常、その表面等の一部にレーザマーキングによりロットナンバー等がマーキングされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
半導体ウェーハから複数の工程によって作製されるＩＣ等の半導体素子は、結晶性によって歩留まりが異なり、歩留まりと結晶性との関連を調べるために半導体ウェーハが切り出されたインゴット内の位置を特定したいという要望があった。しかしながら、従来、インゴットからスライスされた複数のシリコンウェーハは、スライス工程直後においてはスライスされた順番通りに並べられているが、その後の工程では、カセット単位で処理されるため、その順番は最終的にばらばらになって本来のインゴットにおける位置を認識することは困難であった。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、インゴットから切り出されて順番がばらばらになった後でも切り出された位置を特定することができる半導体ウェーハおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため以下の構成を採用した。
すなわち、本発明のシリコンウェーハの製造方法においては、抵抗値がその軸方向に少しずつ変化している単結晶シリコンのインゴットから複数のシリコンウェーハをスライスするスライス工程と、
スライスされた前記シリコンウェーハの周縁に面取り加工を施して面取り面を形成する面取り工程と、
前記面取り工程後に、前記面取りされたシリコンウェーハをラップ加工するラップ工程と、
前記ラッピングされたシリコンウェーハをエッチング処理し加工ダメージを除去するエッチング工程と、
前記面取り工程後に前記シリコンェーハの表裏両面を鏡面化する研磨工程と、
前記研磨工程後のドナーキラーやゲッタリングをおこなう熱処理工程と、
前記各シリコンウェーハの抵抗値を測定する抵抗値測定工程と、
前記シリコンウェーハの表面または裏面の少なくとも一方に識別マークを形成するマーキング工程と、を備え、
該マーキング工程は、前記複数のシリコンウェーハを前記抵抗値の順に並べたときの順位を示した記号または番号を前記識別マークに含ませて、該抵抗値の順位により、半導体素子形成後に明確にされる前記シリコンウェーハの素子特性および歩留まりとインゴット内位置との関係に基く単結晶引上成長へのフィードバックを容易にするスライス順位を、前記インゴット内の位置情報としてマークすることを特徴とする。
本発明のシリコンウェーハは、上記のシリコンウェーハの製造方法により製造され、前記識別マークが形成されたことを特徴とする。
また、本発明の半導体ウェーハでは、半導体のインゴットからスライスされた半導体ウェーハであって、表面または裏面の少なくとも一方に識別マークが設けられ、該識別マークは、前記インゴット内でスライスされた位置の情報を含んでいる技術が採用される。
【０００７】
また、本発明の半導体ウェーハの製造方法では、半導体のインゴットから複数の半導体ウェーハをスライスするスライス工程と、該スライス工程後に前記半導体ウェーハの表面または裏面の少なくとも一方に識別マークを形成するマーキング工程とを備え、該マーキング工程は、前記スライス工程で前記半導体ウェーハがスライスされた前記インゴット内の位置情報を前記識別マークに含ませる技術が採用される。
【０００８】
これらの半導体ウェーハおよび半導体ウェーハの製造方法では、識別マークにインゴット内でスライスされた位置の情報が含まれるので、識別マークによってインゴット内における本来の位置がわかり、半導体ウェーハの特性とインゴット内位置との関係が明確になる。
【０００９】
本発明の半導体ウェーハの製造方法では、上記の半導体ウェーハの製造方法において、前記スライス工程後に前記複数の半導体ウェーハの抵抗値をそれぞれ測定する抵抗測定工程を備え、前記マーキング工程は、前記複数の半導体ウェーハを前記抵抗値の順に並べたときの順位を示した記号または番号を前記識別マークに含ませる技術が採用される。
【００１０】
この半導体ウェーハの製造方法では、マーキング工程において、複数の半導体ウェーハを抵抗値の順に並べたときの順位を示した記号または番号を識別マークに含ませるので、インゴットの抵抗値がその軸方向に少しずつ変化しているため、スライス工程後に順番がばらばらになってしまっても、抵抗値順に並べることによりインゴット時の位置を再現することができ、この順位を示した識別マークにより、切り出された際のインゴット内の位置を容易に確認することができる。
【００１１】
本発明の半導体ウェーハの製造方法では、上記の半導体ウェーハの製造方法において、前記マーキング工程は、前記半導体ウェーハの周縁に面取り加工を施す面取り工程より少なくとも後に行う技術が採用される。
【００１２】
この半導体ウェーハの製造方法では、マーキング工程を、半導体ウェーハの周縁に面取り加工を施す面取り工程より少なくとも後に行うので、面取り工程後は半導体ウェーハの外径が変わらないため芯ずれが生じず、識別マークの位置精度を高くすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半導体ウェーハおよびその製造方法の一実施形態を、図１から図３を参照しながら説明する。
【００１４】
本実施形態の半導体ウェーハは、図１に示すように、例えば、単結晶シリコンのインゴットＩからスライスされ最終的に鏡面研磨された１２インチ用のシリコンウェーハＷであり、ノッチ部Ｎの近傍に識別マークＭＫがレーザマーキングにより形成されている。
前記識別マークＭＫは、インゴットＩ内でスライスされた位置の情報を含んでおり、図２に示すように、インゴットＩの一端側から順に番号を付した数字がマークとして刻印されている。なお、この識別マークＭは、半導体素子形成にできるだけ支障が生じないように位置および大きさが設定される。
【００１５】
このシリコンウェーハＷの製造方法は、まず、図３に示すように、最初にスライス工程Ｓ１によってインゴットＩから複数枚のシリコンウェーハＷを所定厚さにそれぞれスライスする。なお、このスライス工程Ｓ１以降は、各シリコンウェーハＷは、カセット単位で各工程が施される。
さらに、面取り工程Ｓ２によってスライスされたシリコンウェーハＷの周縁に面取り加工を施して面取り面Ｍを形成する。なお、面取り工程Ｓ２時にシリコンウェーハＷは、スライス工程Ｓ１直後よりもその外径が１ｍｍ程度小さく加工される。
【００１６】
次に、ラップ工程Ｓ３によって、面取りされたシリコンウェーハＷをラップ加工して粗研磨する。このラップ工程Ｓ３は、例えば、シリコンウェーハＷを上下ラップ定盤の間に遊星キャリアで保持し、砥粒を含んだラップ液を供給しながらシリコンウェーハＷを上下ラップ定盤で加圧し、回転させながら摺り合わせて、シリコンウェーハＷの表裏両面を機械研磨するラッピング装置が用いられる。
【００１７】
次に、エッチング工程Ｓ４によって、ラッピングされたシリコンウェーハＷ全体をエッチング液に浸漬することによりエッチング処理し、機械研磨（ラップ加工および面取り加工）による加工ダメージを除去する。
【００１８】
次に、研磨工程Ｓ６によって、シリコンウェーハＷの表裏両面に機械的化学的研磨を施し、鏡面化する。この研磨工程Ｓ６は、例えば、表面に研磨布を貼った上定盤と下定盤とをそれぞれ上下から回転させてシリコンウェーハＷの表裏両面に当接させると共に、アルカリ性研磨液を供給しながらメカノケミカル研磨を行う両面研磨装置（ポリッシング装置）が用いられる。
【００１９】
さらに、研磨工程Ｓ６後に、洗浄工程Ｓ７によってワックス等をシリコンウェーハＷから除去する。
この後、抵抗値測定工程Ｓ７によって、鏡面研磨された各シリコンウェーハＷの抵抗値を測定する。そして、得られた抵抗値をその大きさ順に並べた場合に各シリコンウェーハＷがどの順位になるかをそれぞれ調べる。このとき、各シリコンウェーハＷを抵抗値順に並べたとすると、図２に示すように、スライス直後のインゴットＩの状態をほぼ再現することができる。
【００２０】
次に、レーザマーキング工程Ｓ８によって、各シリコンウェーハＷの表面または裏面の所定位置に前記順位を示す番号を識別マークＭＫとして、図１に示すように、レーザマーカーで刻印し、シリコンウェーハＷをナンバリングする。
【００２１】
したがって、本実施形態では、識別マークＭＫにインゴットＩ内でスライスされた位置の情報が含まれるので、スライス工程Ｓ１後に各シリコンウェーハＷがばらばらにプロセスを流れたとしても、抵抗値から順位を見い出した識別マークＭＫによってインゴットＩ内における本来の位置がわかり、ＩＣ形成後等にシリコンウェーハＷの特性（歩留まり等）とインゴットＩ内位置との関係が明確になる。
また、レーザマーキング工程Ｓ８を、シリコンウェーハＷの外径が変わらない面取り工程Ｓ２後に行うため、識別マークＭＫの位置精度が高くなり、マークの読み取り認識が確実になる。
【００２２】
なお、本発明は、次のような実施形態をも含むものである。
上記実施形態では、実測した抵抗値に基づいたインゴット内の位置情報を識別マークＭＫとしてシリコンウェーハＷにマーキングしたが、スライス工程直後の各シリコンウェーハＷに、実際のスライス位置を示す情報を識別マークとして直接マーキングしても構わない。なお、この場合、面取り工程前であるため、前述したように、識別マークの位置精度が低くなることから、面取り工程後にマーキングを行う方が好ましい。さらには、鏡面研磨加工が施される研磨工程後にレーザマーキング工程を行うことが望ましい。
【００２３】
上記実施形態では、識別マークＭＫに抵抗値から見出したインゴットＩ内の位置情報を含めたが、他の情報も含めても構わない。例えば、ロットナンバー等も含んだ識別マークを採用してもよい。
【００２４】
また、識別マークは、抵抗値順に並べた場合の順位を示すものであれば、数字だけでなく、アルファベット、記号およびバーコード等でもよく、これらを組み合わせたものでも構わない。なお、上記実施形態では、抵抗値順に並べた場合の順位を識別マークとして表示したが、測定された抵抗値自体を示す数字等を識別マークに含めてもよい。この場合でも、識別マークはインゴット内の位置情報として機能し、識別マークの抵抗値から順位を確認することができるからである。
【００２５】
上記実施形態では、ラップ工程およびエッチング工程を用いたプロセスに適用したが、エッチングレスプロセス等に採用しても構わない。例えば、特開平９−２４６２１６号公報に記載されている技術、すなわち面取り面のみを選択的にエッチング液でエッチング処理するＣＣＲ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｎｅｒ  Ｒｏｕｎｄｉｎｇ）工程およびラップ工程の変わりに研削工程を用いたエッチングレスプロセス等に適用してもよい。なお、この場合でも、抵抗値測定工程およびレーザマーキング工程は、面取り工程後、望ましくは研磨工程後に施される。
【００２６】
上記実施形態では、半導体ウェーハとしてシリコンウェーハに適用したが、他の半導体ウェーハ、例えば、化合物半導体のウェーハ（ガリウム・ヒ素のウェーハ等）およびその製造方法に適用してもよい。
また、上記実施形態において、面取り面に機械的化学的研磨を施して鏡面化するＰＣＲ（Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ｃｏｒｎｏｒ  ｒｏｕｎｄｉｎｇ）工程、研磨工程後にドナーキラー熱処理工程やゲッタリング工程等を導入してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
本発明の半導体ウェーハおよび本発明の半導体ウェーハの製造方法によれば、識別マークにインゴット内でスライスされた位置の情報が含まれるので、識別マークによって半導体ウェーハの特性とインゴット内位置との関係が明確になり、単結晶引上成長へのフィードバックが容易になって、素子特性および歩留まりの向上を図ることができる。
【００２８】
本発明の半導体ウェーハの製造方法によれば、マーキング工程において、複数の半導体ウェーハを抵抗値の順に並べたときの順位を示した記号または番号を識別マークに含ませるので、スライス工程後に順番がばらばらになってしまっても、順位からインゴット時の位置を再現できるとともに、スライス工程後のいつでも抵抗値を測定するだけで、インゴット内の位置情報を容易に半導体ウェーハに付加することができる。
【００２９】
本発明の半導体ウェーハの製造方法によれば、マーキング工程を、半導体ウェーハの周縁に面取り加工を施す面取り工程より少なくとも後に行うので、マーキング後に半導体ウェーハの外径が変わらないため、位置精度の高い識別マークが得られ、マークの読み取り認識が確実になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る半導体ウェーハおよびその製造方法の一実施形態におけるシリコンウェーハを示す平面図である。
【図２】  本発明に係る半導体ウェーハおよびその製造方法の一実施形態におけるシリコンウェーハを抵抗値順に並べてスライス直後のインゴットを再現した状態を示す側面図である。
【図３】  本発明に係る半導体ウェーハおよびその製造方法の一実施形態におけるシリコンウェーハの製造工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ｓ１  スライス工程
Ｓ２  面取り工程
Ｓ７  抵抗値測定工程
Ｓ８  レーザマーキング工程
Ｉ  インゴット
Ｍ  面取り面
ＭＫ  識別マーク
Ｗ  シリコンウェーハ（半導体ウェーハ）
【図１】
0004244459.tif 000002
【図２】
0004244459.tif 000003
【図３】
0004244459.tif 000004