(57)【要約】【課題】ウェーハの再生回数の増加を図れる半導体ウェーハを提供する。【解決手段】シリコンウェーハ１０の表側面取り面１０ｄと裏側面取り面１０ｅとを、外縁面１０ｃの高さの２分の１の高さ位置で、ウェーハ１０の直径方向に延びる仮想直線ａを中心として非対称に形成するとともに、ウェーハ１０の表側面取り面１０ｄの高さを裏側面取り面１０ｅの高さより高くしたので、ウェーハ１０の面取り部は、表面側の面取り部分の方が裏面側の面取り部分より厚くなる。そのため、この厚くなった分だけ、従来ウェーハに比べて、ウェーハの再生回数を増やすことができる。【選択図】図１
2009277947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面および裏面に直交し、最外周縁を構成する外縁面と、
該外縁面と前記表面とを連結する表側面取り面と、
前記外縁面と前記裏面とを連結する裏側面取り面とを備えた半導体ウェーハにおいて、
前記表面および前記裏面に直交する平面で前記半導体ウェーハを劈開した場合、
前記外縁面の高さの２分の１の高さ位置で、前記半導体ウェーハの直径方向に延びる仮想直線を中心として、前記表側面取り面と前記裏側面取り面とが非対称に形成されるとともに、前記表側面取り面の高さが前記裏側面取り面の高さより高い半導体ウェーハ。
【請求項２】
前記表側面取り面の半導体ウェーハの直径方向の長さが、前記裏側面取り面の半導体ウェーハの直径方向の長さより長い請求項１に記載の半導体ウェーハ。
【請求項３】
前記表面を基準とした前記表側面取り面の傾斜角度が、前記裏面を基準とした前記裏側面取り面の傾斜角度より大きい請求項１または請求項２に記載の半導体ウェーハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は半導体ウェーハ、詳しくは再生回数の増加が可能な半導体ウェーハに関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイス形成プロセスでは、各種の重要工程において、ウェーハ製造工場から出荷された製品シリコンウェーハと同一のインゴットから得られた評価用ウェーハを使用し、各種の検査が行われている。また、デバイス形成プロセスの各処理工程からは、処理される全ウェーハの３０％前後の不良ウェーハが発生している。これらの使用済みの評価用ウェーハや不良ウェーハは、一般に廃棄処分されることなく再生ラインへ搬送され、再生処理が行われて新品ウェーハと同等レベルの再生ウェーハ（Ｒｅｃｌａｉｍ Ｐｏｌｉｓｈｅｄ Ｗａｆｅｒ）として蘇っている。このようなウェーハ再生は、例えば直径４５０ｍｍのシリコンウェーハなど、ウェーハの口径が大きくなるほど、その再生頻度が高まるものと考えられている。
【０００３】
再生用材料となるシリコンウェーハの種類は様々で、例えばベアウェーハ、酸化膜付ウェーハ、窒素膜付きウェーハ、ポリシリコン膜付ウェーハ、拡散済みウェーハ、エピタキシャルウェーハ、レジスト付ウェーハ、メタル付ウェーハ、パターン付ウェーハ、多層膜付ウェーハなどが挙げられる。
再生プロセスでは、受入した再生用材料のシリコンウェーハに対して、膜種選別、外観検査などの受入検査を施した後、順次、ウェーハ表面（デバイス形成面）の研削、ウェーハ面取り面の鏡面研磨、ウェーハ表面の鏡面研磨が行われる。
【０００４】
従来、再生用材料となるシリコンウェーハの面取り部（外周部）は、表面および裏面に直交する平面でシリコンウェーハを劈開した場合、ウェーハの表側面取り面の形状とウェーハの裏側面取り面の形状とが対称で、表側面取り面の高さと裏側面取り面の高さとが同じであった（例えば、特許文献１）。すなわち、シリコンウェーハの面取り部のうち、表側面取り部分と裏側面取り部分との厚さが同じであった。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２０７５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来の再生用材料となるシリコンウェーハは、面取り部のうち、表側面取り部分と裏側面取り部分との厚さが同じであった。そのため、シリコンウェーハの再生回数が増えれば、その分、各再生回の研削時に表側面取り部分が薄くなることから、従来、再生処理は１，２回程度しか行えなかった。このようなウェーハ表面側の面取りは、研磨工程でのウェーハ外周部のカケを防止したり、デバイス形成プロセスでのウェーハ割れを防止するために有効である。そのため、面取りはウェーハ製造プロセス中でも重要な工程の一つとされていた。
【０００７】
そこで、発明者は、鋭意研究の結果、表面および裏面に直交する外縁面と、表側面取り面と、裏側面取り面とを備えた半導体ウェーハにおいて、表面および裏面に直交する平面でシリコンウェーハを劈開した場合、外縁面の高さの２分の１の高さで、シリコンウェーハの直径方向に延びる仮想直線を中心として、表側面取り面と裏側面取り面とが非対称に形成されるとともに、表側面取り面の高さを裏側面取り面の高さより高くすれば、従来のシリコンウェーハに比べて再生の回数を増やせることを知見し、この発明を完成させた。
【０００８】
この発明は、ウェーハの再生回数の増加を図ることができる半導体ウェーハを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、表面および裏面に直交し、最外周縁を構成する外縁面と、該外縁面と前記表面とを連結する表側面取り面と、前記外縁面と前記裏面とを連結する裏側面取り面とを備えた半導体ウェーハにおいて、前記表面および前記裏面に直交する平面で前記半導体ウェーハを劈開した場合、前記外縁面の高さの２分の１の高さ位置で、前記半導体ウェーハの直径方向に延びる仮想直線を中心として、前記表側面取り面と前記裏側面取り面とが非対称に形成されるとともに、前記表側面取り面の高さが前記裏側面取り面の高さより高い半導体ウェーハである。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、半導体ウェーハの表側面取り面と裏側面取り面とは、表面および裏面に直交する平面（断面）で半導体ウェーハを劈開した場合、外縁面の高さの２分の１の高さ位置で、半導体ウェーハの直径方向に延びる仮想直線を中心として非対称に形成されている。しかも、半導体ウェーハの表側面取り面の高さは、裏側面取り面の高さより高い。すなわち、半導体ウェーハの面取り部（外周部）は、表面側の面取り部分の方が、裏面側の面取り部分より厚く形成されている。したがって、この表面側の面取り部分が厚く形成された分だけ、従来ウェーハに比べて、ウェーハの再生回数を増やすことができる。
【００１１】
半導体ウェーハとしては、単結晶シリコンウェーハ、多結晶シリコンウェーハなどを採用することができる。半導体ウェーハの表面は鏡面仕上げされている。
半導体ウェーハは、例えばベアウェーハの他、酸化膜付ウェーハ、窒素膜付きウェーハ、ポリシリコン膜付ウェーハ、拡散済みウェーハ、エピタキシャルウェーハ、レジスト付ウェーハ、メタル付ウェーハ、パターン付ウェーハ、多層膜付ウェーハなどの基材ウェーハとして使用される。また、ウェーハ製造プロセスの各種工程やデバイス形成プロセスの各種工程において、各種処理の評価用ウェーハとしても利用可能である。
【００１２】
半導体ウェーハの直径は、例えば２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍなどである。ウェーハが大口径になるほど、ウェーハ単価が高くなり、半導体ウェーハが再生される頻度も高まる。
「表面および裏面に直交し、最外周縁を構成する外縁面」とは、半導体ウェーハの表面と半導体ウェーハの裏面との両方に直交し、かつ半導体ウェーハの中心軸を含む断面において、半導体ウェーハの最も外側となる周面（最外周縁面）をいう。
【００１３】
「表面および前記裏面に直交する平面で前記半導体ウェーハを劈開した場合、前記外縁面の高さの２分の１の高さ位置」とは、この半導体ウェーハの中心軸を含む断面において、外縁面に該当する直線のうち、その長さの中間の位置をいう。
「半導体ウェーハの直径方向に延びる仮想直線を中心として、前記表側面取り面と前記裏側面取り面とが非対称」とは、この半導体ウェーハの中心軸を含む断面において、外縁面の長さの中間の高さ位置で、この外縁面に直交する仮想直線を中心として半導体ウェーハの表面側の部分と裏側の部分を仮に折り返した際、表側面取り面と裏側面取り面とが重なり合わない（一致しない）状態をいう。
【００１４】
「表側面取り面の高さが前記裏側面取り面の高さより高い」とは、半導体ウェーハの面取り部のうち、表面側の面取り部分の方が、裏面側の面取り部分より厚い状態をいう。
表側面取り面および裏側面取り面は、表面および裏面に直交する平面で半導体ウェーハを劈開したとき、直線となる面でも円弧となる面でもよい。
「半導体ウェーハの面取り部」とは、半導体ウェーハの端面に面取り加工を加えた領域である。
【００１５】
このような半導体ウェーハの製造方法としては、例えばチョクラルスキー法により引き上げられた半導体単結晶に対して、外周研削、ブロック切断、スライスを順次行って半導体ウェーハとする。その後、半導体ウェーハに面取り、ラッピング、エッチング、研磨の各工程を順に施す。
【００１６】
このとき、面取り工程では、外周面に環状溝を有して回転軸を中心に回転する面取り砥石が使用される。環状溝の形成面は、回転軸を含む断面において、直線で示される奥面と、外方へ向かって除々に上方へ傾斜する上傾斜面と、外方へ向かって除々に下方へ傾斜する下傾斜面との３面からなる。面取り時には、半導体ウェーハの外縁面を面取り砥石の奥面に押し当てて研削し、半導体ウェーハの表面側の面取り部を上傾斜面に押し当て研削するとともに、半導体ウェーハの裏面側の面取り部を下傾斜面に押し当てて研削する。
半導体ウェーハを再生する場合の再生方法としては、受入した再生用材料の半導体ウェーハに対して、例えば、膜種選別、外観検査などの受入検査、デバイス形成面であるウェーハ表面の研削、ウェーハ外周面の鏡面研磨、ウェーハ表面の鏡面研磨の各工程を順次施す方法などを採用することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、前記表側面取り面の半導体ウェーハの直径方向の長さが、前記裏側面取り面の半導体ウェーハの直径方向の長さより長い請求項１に記載の半導体ウェーハである。
【００１８】
「表側面取り面の半導体ウェーハの直径方向の長さ」とは、ウェーハ表面に正対したとき、表側面取り面の外周縁から表側面取り面の内周縁までの最短距離（幅）をいう。
「裏側面取り面の半導体ウェーハの直径方向の長さ」とは、ウェーハ裏面に正対したとき、裏側面取り面の外周縁から裏側面取り面の内周縁までの最短距離（幅）をいう。
この場合、表面を基準とした表側面取り面の傾斜角度と、裏面を基準とした裏側面取り面の傾斜角度は、互いに均一な角度でも不均一な角度でもよい。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、前記表面を基準とした前記表側面取り面の傾斜角度が、前記裏面を基準とした前記裏側面取り面の傾斜角度より大きい請求項１または請求項２に記載の半導体ウェーハである。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、表側面取り面の傾斜角度を裏側面取り面の傾斜角度より大きくしたので、再生回数に拘わらず、従来ウェーハに比べて、ウェーハ表面の平坦度適用領域の拡大を図ることができる。
【００２１】
表側面取り面の半導体ウェーハの直径方向の長さと、裏側面取り面の半導体ウェーハの直径方向の長さとは、互いに均一な長さでも不均一な長さでもよい。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に記載の発明によれば、半導体ウェーハの表側面取り面と裏側面取り面とを、外縁面の高さの２分の１の高さ位置で、ウェーハの直径方向に延びる仮想直線を中心として非対称に形成するとともに、ウェーハの表側面取り面の高さを裏側面取り面の高さより高くしたので、ウェーハの面取り部は、表面側の面取り部分の方が裏面側の面取り部分より厚くなる。そのため、この厚くなった分だけ、従来ウェーハに比べて、ウェーハの再生回数を増やすことができる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、表側面取り面の傾斜角度を裏側面取り面の傾斜角度より大きくしたので、再生回数に拘わらず、従来ウェーハに比べて、ウェーハ表面の平坦度適用領域の拡大を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明の実施例を具体的に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１において、１０はこの発明の実施例１に係るシリコンウェーハ（半導体ウェーハ）で、このシリコンウェーハ１０は、表面１０ａおよび裏面１０ｂに直交し、最外周縁を構成する外縁面１０ｃと、外縁面１０ｃと表面１０ａとを連結する表側面取り面１０ｄと、外縁面１０ｃと裏面１０ｂとを連結する裏側面取り面１０ｅとを備えている。
また、表面１０ａおよび裏面１０ｂに直交する平面でシリコンウェーハ１０を劈開した場合、外縁面１０ｃの高さの２分の１の高さ位置で、シリコンウェーハ１０の直径方向に延びる仮想直線ａを中心として、表側面取り面１０ｄと裏側面取り面１０ｅとが非対称に形成されるとともに、表側面取り面１０ｄの高さが裏側面取り面１０ｅの高さより高く形成されている。
シリコンウェーハ１０は、その表面（デバイス形成面）１０ａが鏡面仕上げされた直径４５０ｍｍのシリコン単結晶ウェーハである。
【００２６】
シリコンウェーハ１０の面取り部の形成領域は、その外縁面１０ｃからウェーハ直径方向のウェーハ中心側へ１ｍｍまでの領域である。このうち、表側面取り面１０ｄのシリコンウェーハ１０の直径方向の長さＬ１が６００ｕｍ、ウェーハ表面１０ａを基準とした表側面取り面１０ｄの傾斜角度θ１が２２°である。また、シリコンウェーハ１０は、その裏側面取り面１０ｅのシリコンウェーハ１０の直径方向の長さＬ２が５００ｕｍ、ウェーハ裏面１０ｂを基準とした裏側面取り面１０ｅの傾斜角度θ２が２２°である。
すなわち、この表側面取り面１０ｄの長さＬ１と、裏側面取り面１０ｅの長さＬ２との差は１００ｕｍである。すなわち、表側面取り面１０ｄの長さＬ１の方が、裏側面取り面１０ｅの長さＬ２より２０％長く形成されている。また、表側面取り面１０ｄの傾斜角度θ１と裏側面取り面１０ｅの傾斜角度θ２とは同一である。
【００２７】
このようなシリコンウェーハ１０を、例えば評価用ウェーハとして利用した後、このシリコンウェーハ１０を再生する際には、受入した再生用材料のシリコンウェーハ１０に対して、膜種選別、外観検査などの受入検査、デバイス形成面となるウェーハ表面１０ａの研削、ウェーハ面取り面１０ｃ〜１０ｅの鏡面研磨を行うＰＣＲ、ウェーハ表面１０ａの鏡面研磨といった各工程を順次施す。
このように、実施例１では、表面１０ａおよび裏面１０ｂに直交する平面でシリコンウェーハ１０を劈開した場合、仮想直線ａを中心として、表側面取り面１０ｄと裏側面取り面１０ｅとを非対称に形成している。しかも、シリコンウェーハ１０の表側面取り面１０ｄの高さを、裏側面取り面１０ｅの高さより高くしている。すなわち、シリコンウェーハ１０の面取り部は、表面側の面取り部分の方が、裏面側の面取り部分より厚く形成されている。したがって、このように表面側の面取り部分が厚く形成された分だけ、従来ウェーハに比べて、シリコンウェーハ１０の再生回数を増やすことができる。
【００２８】
なお、図２に示すように、シリコンウェーハ１０Ａの表側面取り面１０ｄの傾斜角度θ１を、裏側面取り面１０ｅの傾斜角度θ２より大きくしてもよい。このとき、表側面取り面１０ｄの長さＬ１と、裏側面取り面１０ｅの長さＬ２とは同一である。また、図３に示すシリコンウェーハ１０Ｂのように、表側面取り面１０ｄの傾斜角度θ１を裏側面取り面１０ｅの傾斜角度θ２より大きくするとともに、シリコンウェーハ１０Ｂの表側面取り面１０ｄの長さＬ１を、裏側面取り面１０ｅの長さＬ２より大きくしてもよい。
【００２９】
さらに、図４に示すシリコンウェーハ１０Ｃのように、表側面取り面１０ｄの傾斜角度θ１を裏側面取り面１０ｅの傾斜角度θ２より大きくするとともに、シリコンウェーハ１０Ｃの表側面取り面１０ｄの長さＬ１を、裏側面取り面１０ｅの長さＬ２より小さくしてもよい。このように、表側面取り面１０ｄの傾斜角度θ１を裏側面取り面１０ｅの傾斜角度θ２より大きくしたので、シリコンウェーハ１０Ｃの表側面取り面１０ｄの長さＬ１を、従来ウェーハより短くしても前述した実施例１の効果が得られる。
【００３０】
また、図５に示すシリコンウェーハ１０Ｄのように、表側面取り面１０ｄの傾斜角度を裏側面取り面１０ｅの傾斜角度θ２より小さくするとともに、シリコンウェーハ１０Ｄの表側面取り面１０ｄの長さＬ１を、裏側面取り面１０ｅの長さＬ２より大きくしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の実施例１に係る半導体ウェーハの要部拡大縦断面図である。
【図２】この発明の実施例１に係る他の半導体ウェーハの要部拡大縦断面図である。
【図３】この発明の実施例１に係る別の半導体ウェーハの要部拡大縦断面図である。
【図４】この発明の実施例１に係るまた別の半導体ウェーハの要部拡大縦断面図である。
【図５】この発明の実施例１に係るさらに別の半導体ウェーハの要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  シリコンウェーハ（半導体ウェーハ）、
１０ａ  表面、
１０ｂ  裏面、
１０ｃ  外縁面、
１０ｄ  表側面取り面、
１０ｅ  裏側面取り面、
Ｌ１  表側面取り面の長さ、
Ｌ２  裏側面取り面の長さ、
θ１  表側面取り面の傾斜角度、
θ２  裏側面取り面の傾斜角度、
ａ  仮想直線。
【図１】
2009277947.tif 000003
【図２】
2009277947.tif 000004
【図３】
2009277947.tif 000005
【図４】
2009277947.tif 000006
【図５】
2009277947.tif 000007