特許 7100864 半導体結晶ウェハの製造方法および製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-06

(45)【発行日】2022-07-14

(54)【発明の名称】半導体結晶ウェハの製造方法および製造装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20220707BHJP

   B24B 19/02 20060101ALI20220707BHJP

   B24B 27/06 20060101ALI20220707BHJP

   B28D 5/04 20060101ALI20220707BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 611W

H01L21/304 631

B24B19/02

B24B27/06 Q

B28D5/04 C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021209574

(22)【出願日】2021-12-23

【審査請求日】2021-12-23

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】502330849

【氏名又は名称】有限会社サクセス

(73)【特許権者】

【識別番号】521081850

【氏名又は名称】有限会社ドライケミカルズ

(74)【代理人】

【識別番号】240000693

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人滝田三良法律事務所

(72)【発明者】

【氏名】酒井 愼介

(72)【発明者】

【氏名】千葉 哲也

【審査官】鈴木 孝章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０９９８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５５－０４８９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７４０６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２４Ｂ １９／０２

Ｂ２４Ｂ ２７／０６

Ｂ２８Ｄ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造方法であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成する溝加工工程と、
前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断して半導体結晶ウェハを得る切断工程と、
を備え、
前記切断工程は、前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断する際に、該ワイヤーと該半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部により支持され、
前記ワイヤー支持部は、前記半導体結晶インゴットの軸線方向と平行に配置された、円筒形状の一対の棒体であって、該一対の棒体は、前記複数の凹溝を形成する溝加工ドラム砥石の複数の凸部に対応した支持溝が側面全体に形成されていることを特徴とする半導体結晶ウェハの製造方法。

【請求項2】

円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造方法であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成する溝加工工程と、
前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断して半導体結晶ウェハを得る切断工程と、
を備え、
前記切断工程は、前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断する際に、該ワイヤーと該半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部により支持され、
前記ワイヤー支持部は、前記半導体結晶インゴットの側面外形に沿って進行することを特徴とする半導体結晶ウェハの製造方法。

【請求項3】

円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造方法であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成する溝加工工程と、
前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断して半導体結晶ウェハを得る切断工程と、
を備え、
前記切断工程は、前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断する際に、該ワイヤーと該半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部により支持され、
前記ワイヤー支持部は、前記ワイヤーの進行方向の変位と連動して進行することを特徴とする半導体結晶ウェハの製造方法。

【請求項4】

円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造装置であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成するためのドラム砥石であって、該複数の凹溝に対応した複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石と、
前記ドラム砥石により側面全体に周回する複数の凹溝が形成された前記半導体結晶インゴットに対して、複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させて切断するワイヤーソー部と、
前記ワイヤーソー部の前記ワイヤーと前記半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部と
を備え、
前記ワイヤー支持部は、前記半導体結晶インゴットの軸線方向と平行に配置された、円筒形状の一対の棒体であって、該一対の棒体は、側面全体に前記溝加工ドラム砥石の複数の凸部に対応した支持溝が形成されていることを特徴とする半導体結晶ウェハの製造装置。

【請求項5】

請求項４記載の半導体結晶ウェハの製造装置において、
前記ワイヤー支持部は、軸受けを介して、前記棒体が無負荷状態で回転自在に構成されることを特徴とする半導体結晶ウェハの製造装置。

【請求項6】

円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造装置であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成するためのドラム砥石であって、該複数の凹溝に対応した複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石と、
前記ドラム砥石により側面全体に周回する複数の凹溝が形成された前記半導体結晶インゴットに対して、複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させて切断するワイヤーソー部と、
前記ワイヤーソー部の前記ワイヤーと前記半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部と
を備え、
前記ワイヤー支持部は、前記半導体結晶インゴットの側面外形に沿って進行することを特徴とする半導体結晶ウェハの製造装置。

【請求項7】

円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造装置であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成するためのドラム砥石であって、該複数の凹溝に対応した複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石と、
前記ドラム砥石により側面全体に周回する複数の凹溝が形成された前記半導体結晶インゴットに対して、複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させて切断するワイヤーソー部と、
前記ワイヤーソー部の前記ワイヤーと前記半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部と
を備え、
前記ワイヤー支持部は、前記ワイヤーソー部の前記ワイヤーの進行方向の変位と連動して進行することを特徴とする半導体結晶ウェハの製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状に切り出したウェハの表面に高精度研削加工を施した半導体結晶ウェハの製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の半導体結晶ウェハであるＳｉＣウェハの製造方法としては、下記特許文献１に示すように、ウェハ形状形成工程として、結晶成長させた単結晶ＳｉＣの塊を円柱状のインゴットに加工するインゴット成形工程と、インゴットの結晶方位を示す目印となるよう、外周の一部に切欠きを形成する結晶方位成形工程と、単結晶ＳｉＣのインゴットをスライスして薄円板状のＳｉＣウェハに加工するスライス工程と、修正モース硬度未満の砥粒を用いてＳｉＣウェハを平坦化する平坦化工程と、刻印を形成する刻印形成工程と、外周部を面取りする面取り工程とを含み、次に、加工変質層除去工程として、先行の工程でＳｉＣウェハに導入された加工変質層を除去する加工変質層除去工程を含み、最後に、鏡面研磨工程として、研磨パッドの機械的な作用とスラリーの化学的な作用を併用して研磨を行う化学機械研磨（ＣＭＰ）工程を含むＳｉＣウェハの製造方法が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１５６４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、かかる従来のＳｉＣウェハの製造方法では、製造工程が多く複雑であり、装置構成が複雑となり製造コストが嵩むという問題ある。

【0005】

一方で、製造工程を簡略化した場合には、ＳｉＣウェハに要求される品質を安定して得ることが困難となる。

【0006】

そこで、本発明は、高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実に製造することができる半導体結晶ウェハの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１発明の半導体結晶ウェハの製造方法は、円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造方法であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成する溝加工工程と、
前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断して半導体結晶ウェハを得る切断工程と、
を備え、
前記切断工程は、前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断する際に、該ワイヤーと該半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部により支持され、
前記ワイヤー支持部は、前記半導体結晶インゴットの軸線方向と平行に配置された、円筒形状の一対の棒体であって、該一対の棒体は、前記複数の凹溝を形成する溝加工ドラム砥石の複数の凸部に対応した支持溝が側面全体に形成されていることを特徴とする。

【0008】

第１発明の半導体結晶ウェハの製造方法によれば、溝加工工程において、予め半導体結晶インゴットの側面全体に周回する凹溝を形成しておくことで、凹溝をガイドとしてワイヤーにより半導体結晶インゴットを精度よくスライス状に切断することができる。

【0009】

このとき、凹溝に配置されたワイヤーは、そのインゴットとの接触部の両端がワイヤー支持部により支持されることから、ワイヤーが接触部において弓なりになるのを防止して、水平に近い状態を維持することができる。

【0010】

そのため、切断時にワイヤーが弓なりになって両端部側に切断応力が偏ることを防止して、うねりや筋のない切断面を実現することができ、平坦化工程において一般的に行われている遊離砥石加工、すなわち１次～４次の複数回のラップなど複雑な製造工程を大幅に簡略化することができる。

【0011】

このように、第１発明の半導体結晶ウェハの製造方法によれば、高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実に製造することができる。
また、第２発明の半導体結晶ウェハの製造方法は、円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造方法であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成する溝加工工程と、
前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断して半導体結晶ウェハを得る切断工程と、
を備え、
前記切断工程は、前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断する際に、該ワイヤーと該半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部により支持され、
前記ワイヤー支持部は、前記半導体結晶インゴットの側面外形に沿って進行することを特徴とする。
さらに、第３発明の半導体結晶ウェハの製造方法は、円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造方法であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成する溝加工工程と、
前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断して半導体結晶ウェハを得る切断工程と、
を備え、
前記切断工程は、前記溝加工工程において形成された複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させることにより前記半導体結晶インゴットをスライス状に切断する際に、該ワイヤーと該半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部により支持され、
前記ワイヤー支持部は、前記ワイヤーの進行方向の変位と連動して進行することを特徴とする。

【0012】

第４発明の半導体結晶ウェハの製造装置は、円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造装置であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成するためのドラム砥石であって、該複数の凹溝に対応した複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石と、
前記ドラム砥石により側面全体に周回する複数の凹溝が形成された前記半導体結晶インゴットに対して、複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させて切断するワイヤーソー部と、
前記ワイヤーソー部の前記ワイヤーと前記半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部と
を備え、
前記ワイヤー支持部は、前記半導体結晶インゴットの軸線方向と平行に配置された、円筒形状の一対の棒体であって、該一対の棒体は、側面全体に前記溝加工ドラム砥石の複数の凸部に対応した支持溝が形成されていることを特徴とする。

【0013】

第４発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、第１発明の半導体結晶ウェハの製造方法を実現する装置であって、具体的に、複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石により、半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝が形成される。

【0014】

そして、ワイヤーソー部により、複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら前進させることで、凹溝をガイドとしてワイヤーにより半導体結晶インゴットを精度よくスライス状に切断することができる。

【0015】

ここで、ワイヤー支持部により、凹溝に配置されたワイヤーは、そのインゴットとの接触部の両端がワイヤー支持部により支持されることから、ワイヤーが接触部において弓なりになるのを防止して、水平に近い状態を維持することができる。

【0016】

そのため、切断時にワイヤーが弓なりになって両端部側に切断応力が偏ることを防止して、うねりや筋のない切断面を実現することができ、平坦化工程において一般的に行われている遊離砥石加工、すなわち１次～４次の複数回のラップなど複雑な製造工程を大幅に簡略化することができる。

【0017】

このように、第４発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実に製造することができる。

【0019】

また、第４発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、ワイヤー支持部を一対の棒体とすることで、複数のワイヤーを同時に同一位置で支持することができる。

【0020】

このように、第４発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、実際に高品質な半導体結晶ウェハを効率よく簡易かつ確実に製造することができる。
さらに、第４発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、棒体の側面全体に溝加工ドラム砥石の複数の凸部に対応した支持溝を形成することで、周回するワイヤーが切断の際に横ずれすることがなく確実に支持することができる。
このように、第４発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、実際に高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実により安定して製造することができる。

【0021】

第５発明の半導体結晶ウェハの製造装置は、第４発明において、
前記ワイヤー支持部は、軸受けを介して、棒体が無負荷状態で回転自在に構成されることを特徴とする。

【0022】

第５発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、棒体が軸受けを介して無負荷の状態で回転可能に構成することで、ワイヤーの周回速度を維持させながらワイヤーを確実に支持することができる。加えて、ワイヤーによる棒体への削り込みも防止することができる。

【0023】

このように、第５発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、実際に高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実に安定して製造することができる。

【0027】

第６発明の半導体結晶ウェハの製造装置は、円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造装置であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成するためのドラム砥石であって、該複数の凹溝に対応した複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石と、
前記ドラム砥石により側面全体に周回する複数の凹溝が形成された前記半導体結晶インゴットに対して、複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させて切断するワイヤーソー部と、
前記ワイヤーソー部の前記ワイヤーと前記半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部と
を備え、
前記ワイヤー支持部は、前記半導体結晶インゴットの側面外形に沿って進行することを特徴とする。

【0028】

第６発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、ワイヤー支持部を半導体結晶インゴットの側面外形に沿って進行させることで、ワイヤーと半導体結晶インゴットとの接触部の両端にワイヤー支持部を常に位置させることができる。

【0029】

このように、第６発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、実際に高品質な半導体結晶ウェハを効率よく簡易かつ確実に製造することができることが実現できる。

【0030】

第７発明の導体結晶ウェハの製造装置は、円筒形状に研削加工された半導体結晶インゴットからスライス状にウェハを切り出す半導体結晶ウェハの製造装置であって、
前記半導体結晶インゴットの側面全体に周回する複数の凹溝を形成するためのドラム砥石であって、該複数の凹溝に対応した複数の凸部が側面に形成された溝加工ドラム砥石と、
前記ドラム砥石により側面全体に周回する複数の凹溝が形成された前記半導体結晶インゴットに対して、複数の凹溝に配置された複数のワイヤーを周回させながら進行させて切断するワイヤーソー部と、
前記ワイヤーソー部の前記ワイヤーと前記半導体結晶インゴットとの接触部の両端において該ワイヤーを進行方向に支持するワイヤー支持部と
を備え、
前記ワイヤー支持部は、前記ワイヤーソー部の前記ワイヤーの進行方向の変位と連動して進行することを特徴とする。

【0031】

第７発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、ワイヤーの進行方向変位量とワイヤー支持部の進行方向変位量とを連動させることで、進行方向の位置関係を維持することができ、常にワイヤーを一定の支持力で安定して支持させることができる。

【0032】

このように、第７発明の半導体結晶ウェハの製造装置によれば、高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実に安定して製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本実施形態のＳｉＣウェハ（半導体結晶ウェハ）の製造方法の工程全体を示すフローチャート。

【図2】図１のＳｉＣウェハの製造方法における溝加工工程の内容を示す説明図。

【図3】図１のＳｉＣウェハの製造方法における切断工程の内容を示す説明図。

【図4】図３の切断工程の内容を示す説明図。

【図5】図１のＳｉＣウェハの製造方法における第１面加工工程および第２面加工工程の内容を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0034】

図１に示すように、本実施形態において、半導体結晶ウェハであるＳｉＣウェハの製造方法は、円筒形状に研削加工されたＳｉＣインゴットからスライス状に切り出したウェハの一面のうねり除去を施したＳｉＣウェハを得る方法であって、溝加工工程（ＳＴＥＰ１１０／図１）と、切断工程（ＳＴＥＰ１２０／図１）と、第１面加工工程（ＳＴＥＰ１３０／図１）と、第２面加工工程（ＳＴＥＰ１５０／図１）とを備える。

【0035】

図２～図５を参照して各工程の詳細および各工程で用いられる装置について説明する。

【0036】

まず、図２に示すＳＴＥＰ１００の溝加工工程では、予め結晶させたＳｉＣ結晶に対して、インゴット加工工程において、結晶方位を定めて円筒研削加工を施して得られる円筒形状のＳｉＣインゴット１０を準備する。

【0037】

そして、ＳＴＥＰ１００の溝加工工程では、かかるＳｉＣインゴット１０に対して、側面全体に周回する複数の凹溝１１を形成する。

【0038】

具体的に、ＳＴＥＰ１００の溝加工工程では、凹溝１１に対応した凸部２１が側面に形成された溝加工ドラム砥石２０を互いに平行な回転軸上でそれぞれ回転させながらＳｉＣインゴット１０に圧接することにより凹溝１１を形成する。

【0039】

なお、溝加工工程により得られたＳｉＣインゴット１０（特に凹溝１１）に対して化学処理的手法によりノンダメージの鏡面加工を施すことが望ましい。

【0040】

次に、図３に示す、ＳＴＥＰ１１０の切断工程では、溝加工工程において形成された複数の凹溝１１に配置された複数のワイヤー３１によりＳｉＣインゴット１０をスライス状に切断してＳｉＣウェハ１００を得る。

【0041】

具体的に切断工程では、切断加工装置であるワイヤーソー装置は、ワイヤーソー部３０が、複数のワイヤー３１を溝加工工程で形成した複数の凹溝１１にそれぞれ合せて、ワイヤー３１を周回させながら前進させることによりＳｉＣインゴット１０をスライス状に切断する。

【0042】

なお、ワイヤー３１を周回させるワイヤーソーボビン３２の側面全体に複数の凸部２１に対応した複数の凹型のボビン溝が形成されている。また、ＳｉＣインゴット１０は、ＳｉＣインゴット１０が嵌まり込むスライス用ベース３５に接着剤などを介して嵌まり込んで固定されている。

【0043】

このとき、ワイヤーソー装置が備えるワイヤー支持部４０が、ワイヤー３１とＳｉＣインゴット１０との接触部の両端においてワイヤー３１を進行方向に支持する。

【0044】

より具体的にワイヤー支持部４０は、ＳｉＣインゴット１０の軸線方向と平行に配置された、円筒形状の一対の棒体４１，４１であって、棒体４１の両端には、棒体４１の軸受け４２，４２（例えばボールベアリングなど）が設けられている。軸受け４２，４２により棒体４１は、無負荷状態で回転自在に構成される。

【0045】

また、棒体４１の側面全体に溝加工ドラム砥石２０の複数の凸部２１に対応した凹型の支持溝が形成されている。

【0046】

ここで、ワイヤーソー部３０のワイヤーソーボビン３２と、ワイヤー支持部４０の棒体４１は、それぞれ図示しないフレームおよびフレーム動作手段により支持されて、以下のように、ワイヤー３１（ワイヤーソーボビン３２）とワイヤー支持部４０とが動作進行する。

【0047】

まず、ワイヤー３１の進行方向変位量とワイヤー支持部４０の進行方向変位量とが連動するように、ワイヤー支持部４０（棒体４１）が進行する。これにより、進行方向におけるワイヤー３１とワイヤー支持部４０（棒体４１）との位置関係が維持される。

【0048】

さらに、図４に示すように、ワイヤー支持部４０は、ＳｉＣインゴット１０の側面外形に沿って進行する。

【0049】

なお、ワイヤーソーボビン３２およびワイヤー支持部４０の進行動作は、予めＳｉＣインゴット１０に応じて、フレーム動作手段にティーチングにより記憶保持させてもよく、ＳｉＣインゴット１０の規格寸法に応じた動作データテーブルから動作進行を選択して動作データを読み出すように構成してもよい。

【0050】

以上のようにワイヤーソー部３０に加えてワイヤー支持部４０を構成されたワイヤーソー装置によれば、棒体４１により複数のワイヤー３１を同時に同一位置で支持することができる。

【0051】

また、棒体４１が軸受け４２を介して無負荷の状態で回転可能に構成されることで、ワイヤー３１の周回速度を維持させながらワイヤー３１を確実に支持することができる。加えて、ワイヤー３１による棒体４１への削り込みも防止することができる。

【0052】

さらに、棒体４１は、側面全体にＳｉＣインゴット１０の凹溝１１と同一の支持溝が形成され、ワイヤーソーボビン３２にも凹溝１１と同じボビン溝が形成されている。このため、周回するワイヤー３１をボビン溝により確実に凹溝１１に位置させることに加えて、支持溝によりワイヤー３１が切断の際に横ずれすることがなく確実に支持させることができる。

【0053】

加えて、ワイヤー支持部４０を、ワイヤーソー部３０のワイヤー３１の進行方向の変位と連動させつつ、ＳｉＣインゴット１０の側面外形に沿って進行させることで、ワイヤーとＳｉＣインゴット１０との接触部の両端にワイヤー支持部を常に位置させることができる。

【0054】

なお、ワイヤー３１およびワイヤー支持部４０は、最後にスライス用ベース３５に沿って進行して、ＳｉＣインゴット１０を切断し切っても、ワイヤー３１がスライス用ベースに残ることで、ＳｉＣインゴット１０の切断終了部位の剥がれなどを防止することができる。

【0055】

これにより、ワイヤー３１は、ＳｉＣインゴット１０との接触部の両端がワイヤー支持部４０により常に支持されることから、ワイヤー３１が接触部において弓なりになるのを防止して、水平に近い状態を維持することができる。

【0056】

ひいては、切断時にワイヤーが弓なりになって両端部側に切断応力が偏ることを防止して、うねりや筋のない切断面を実現することができる。

【0057】

このように、複数の凹溝１１に正確に配置された複数のワイヤー３１で精度よくＳｉＣインゴット１０を１回でスライス状に精度よく切断することができ、改めて面取り工程を行う必要もない。

【0058】

次に、図５に示すように、ＳＴＥＰ１２０の第１面加工工程では、切断面のいずれか一方の一面１１０を支持面として、残る他面１２０にメカニカルポリッシュ（高精度研削加工）を施す。

【0059】

具体的には、第１面加工工程では、メカニカルポリッシュを施すメカニカルポリッシュ装置５０（超高合成高精度研削加工装置）により、研削加工を行う。

【0060】

メカニカルポリッシュ装置５０は、スピンドル５１と、定盤であるプラテン５２上のダイアモンド砥石５３とを備える。

【0061】

まず、ここで一面１１０を上面として、スピンドル５１の吸着プレートである真空ポーラスチャック５４に吸着させて支持させ、他面１２０を下面として、ダイアモンド砥石５３により他面１２０を研削加工する。

【0062】

このとき、スピンドル５１およびダイアモンド砥石５３は、図示しない駆動装置により回転駆動されると共に、図示しないコンプレッサーなどによりスピンドル５１がダイアモンド砥石５３に押圧されることにより残る他面１２０に研削加工が施される。

【0063】

なお、研削加工後には、ドレッサーなどによりダイアモンド砥石５３へのドレッシングが施されてもよい。

【0064】

また、メカニカルポリッシュ装置５０は、必要に応じて、加工時に複数の機能水を使用可能なように機能水供給配管を有してもよい。

【0065】

次に、ＳＴＥＰ１３０の第２面加工工程では、第１面加工工程により、高精度研削加工が施された他面１２０を上面として、一面１１０に対して、第１面加工工程と同様の高精度研削加工を施す。

【0066】

すなわち、他面１２０を上面として、スピンドル５１の吸着プレートである真空ポーラスチャック５４に吸着させ、一面１１０を下面として、ダイアモンド砥石５３により一面１１０を研削加工する。

【0067】

この場合にも、必要に応じて、ドレッサーなどをダイアモンド砥石５３に押圧することによりドレッシングが施されてもよい。

【0068】

かかるＳＴＥＰ１２０の第１面加工工程およびＳＴＥＰ１３０の第２面加工工程のメカニカルポリッシュ（高精度研削加工）処理によれば、切断工程により得られた高い平坦性を有する切断面のいずれか一方を支持面（吸着面）として、残りの面に順次、メカニカルポリッシュ（高精度研削加工）を施していくことで、いわゆる転写を防止して高品質なＳｉＣウェハを得ることができると共に、従来の遊離砥石加工、すなわち１次～４次の複数回のラップなど複雑な製造工程を大幅に簡略化することができる。

【0069】

より具体的には、砥石を替えて粗研削や複数回の仕上げ研削を行う必要がなく、例えば、♯３００００以上の砥石により直接１回の研削加工により仕上げまで行うことができるため、簡易であるばかりでなく、ＳｉＣウェハ１００から利用できる真性半導体層を大きく確保するすることができるという優位性がある。

【0070】

なお、ＳＴＥＰ１２０の第１面加工工程およびＳＴＥＰ１３０の第２面加工工程の高精度研削加工処理において、ＳｉＣウェハ１００のサイズは、現在８インチまでであり、それぞれの口径のウェハはヘッドの面積に応じて、セットされ、（１２インチまでが可能）高精度研削加工処理が行われる。

【0071】

以上が本実施形態のＳｉＣウェハの製造方法の詳細である。以上、詳しく説明したように、かかる本実施形態のＳｉＣウェハの製造方法によれば、高品質なＳｉＣウェハを簡易かつ確実に製造することができる。

【0072】

なお、本実施形態のＳｉＣウェハの製造方法において、上述の一連の処理の後、必要に応じて、化学機械研磨（ＣＭＰ）工程やウェハ洗浄工程が行われてもよい。

【0073】

また、本実施形態は、半導体結晶ウェハの製造方法として、ＳｉＣインゴットからＳｉＣウェハを製造する場合について説明したが、半導体結晶は、ＳｉＣに限定されるものはなく、ガリヒソ、インジュウムリン、シリコン、その他の化合物半導体であってもよい。

【符号の説明】

【0074】

１…ＳｉＣ結晶（半導体結晶）、１０…ＳｉＣインゴット（半導体結晶インゴット）、１１…凹溝、２０…溝加工ドラム砥石、２１…凸部、３０…ワイヤーソー部（ワイヤーソー装置）、３１…ワイヤー、３２…ワイヤーソーボビン、３５…スライス用ベース、４０…ワイヤー支持部（ワイヤーソー装置）、４１…棒体、４２…軸受け、５０…メカニカルポリッシュ装置（超高合成高精度研削加工装置）、５１…スピンドル、５２…プラテン、５３…ダイアモンド砥石、５４…真空ポーラスチャック（吸着プレート）、１００…ＳｉＣウェハ（半導体結晶ウェハ）、１１０…一面、１２０…他面。

【要約】

【課題】本発明は、高品質な半導体結晶ウェハを簡易かつ確実に製造することができる半導体結晶ウェハの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】半導体結晶ウェハであるＳｉＣウェハの製造方法は、円筒形状に研削加工されたＳｉＣインゴットからスライス状に切り出したウェハの表面に高精度研削加工を施したＳｉＣウェハを得る方法であって、溝加工工程（ＳＴＥＰ１００／図１）と、切断工程（ＳＴＥＰ１２０／図１）と、第１面加工工程（ＳＴＥＰ１２０／図１）と、第２面加工工程（ＳＴＥＰ１３０／図１）とを備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】