JPH0761647B2 - 半導体結晶インゴットのスライス方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体結晶インゴットを回転ブレードでスラ
イスしてウエハを得る半導体結晶インゴットのスライス
方法に係り、特に回転ブレードの切込方向を結晶面の方
向と関連づけてスライス時に生じるウエハのそりに基因
するウエハの傷を発生を解消するようにしたものに関す
る。

［従来の技術］ 従来、半導体結晶、例えば化合物半導体単結晶のインゴ
ットからウエハを得るために、回転内周ブレードスライ
サ等でインゴットを径方向にスライスする際、インゴッ
ト周側面の方位は任意とし、ブレードの切込方向に対し
て径方向の結晶方向を無視してスライスしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、ブレードの切込方向に対してインゴット径方
向の結晶方向を無視してスライスすると、スライス中の
ウエハがブレードに吸着して傷が発するという問題があ
った。

この吸着による傷は、ウエハに深く入るため、後工程で
割れ等の不良となり、加工歩留を著しく低下させてい
た。

この傷発生原因は、ブレードと共に回転するクーラント
が、ウエハとブレード間を流れる際に吸引力となってウ
エハがブレードに吸着することにあるが、常に発生する
わけでなく、またインゴットにより差があるなど、その
発生メカニズムは不明であり、有効な対策を採ることは
できなかった。

尚、予備試験によりスライスが容易に進行する複数の切
込位置とその各切込位置におけるブレードの回転方向を
設定しておき、切込位置とブレードの回転方向を切替え
ながら半導体結晶インゴットをスライスする方法が提案
されている（特開昭56−129114号公報）。この方法であ
れば、ウエハに曲りやそりが発生しにくく、ウエハがブ
レードに吸着される危険性は小さいかもしれないが、切
込位置及びブレードの回転方向を切替えると、スライス
面に傷が発生し、ウエハが割れる危険性が非常に高い。
差に、インゴットの切込位置を設定する予備試験に多く
の時間を必要とするなど作業性が悪く、また装置も高価
となり、工業的実用化には非常に多くの問題がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、回転ブレードの切込方向をスライスさ
れたウエハのそりの方向と関連づけることによって、上
記問題点を解消して、ウエハに傷の発生しない加工歩留
の高いGaAs単結晶またはシリコン単結晶からなる半導体
結晶インゴットのスライス方法を提供することである。

［発明の概要］ GaAsまたはシリコンからなる半導体単結晶をスライスし
た場合、結晶自身の歪によりそりが発生し、このそりの
方向はスライスの方向によらず、結晶面の方向により一
定であること、及びブレードへのウエハの吸着はウエハ
自身のそりによって大きく影響を受けること等を本発明
者は見出した。

即ち、実施例に対応する第３図に示すブレード３の切込
方向に垂直な断面６において、第２図に示す如く、ウエ
ハ４のそりが切込端両側ないし断面６に沿う両側でイン
ゴット１側に接近し、中央で離反する形になるときウエ
ハの吸着による傷が発生し、ウエハ４のそりが逆の形に
なるとき、即ち第１図に示すような形のときには、吸着
による傷が発生しないことの知見を得た。

この知見にもとづいて、本発明は、回転ブレード３でス
ライスされるウエハ４の両側がインゴットスライス面５
から離反するようなインゴット１の結晶面の方向を予め
調べておき、この方向と回転ブレード３の切込方向ｖを
合わせてインゴット１をスライスするようにしたもので
ある。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図〜第５図にもとづいて述べれ
ば、以下の通りである。

第３図に示す如く、［001］方向に成長させた円柱状の
半導体結晶（ここでは化合物半導体単結晶であるGaAsに
ついて述べる）インゴット１が、その軸方向を水平に向
けてインゴット固定治具２にセットされ、切込方向であ
る垂直方向ｖから降下しつつ矢印方向ｒに回転する回転
ブレード３により、径方向にスライスされてウエハ４を
得るようになっている。

図示例では回転ブレード３は内周ブレードであるが外周
ブレードであってもよい。また、スライス対象はGaAs単
結晶の他にシリコン単結晶でも可能である。

さて、GaAsでもスライスすると結晶の歪によってウエハ
４にそりが発生するが、このそりは第４図に示すような
形になる。図に現われている面がスライス面となり、
［011］方向では第５図（ａ）のようにインゴットスラ
イス面５に対して凹に、これと直交する［01］方向で
は第５図（ｂ）のように凸にそる。

したがって、スライス時、ブレード３の切込方向ｖに垂
直な断面６において、インゴット周側面７を形成する結
晶面のうち（011）面の方向［011］をブレード３の切込
方向に一致させ、（01）面の方向［01］を上記断面
６と平行となるようにインゴット固定治具２上にインゴ
ット１をセットすると、スライス中のウエハ４のそり
は、第２図ではなく、第１図に示すようにウエハ４の両
側がインゴットスライス面５から離反するような形にな
る。なお、この場合ウエハ４の上下がインゴットスライ
ス面に接近するようになるが、この上下のそりは、スラ
イス半ばを過ぎると生じる左右のそりと異なりスライス
完了後最大となるため、ブレード３への吸着要因となら
ない。その結果、ブレード３に吸着することなくウエハ
４がスライスされ、ウエハ４に傷が発生することがなく
なり、特に高価なGaAs単結晶の加工歩留を著しく向上で
きる。

尚、上述した結晶面の方向は、本実施例の場合には、KO
Hによるエッチングで現われたエッチピットの形で容易
に判別できる。また、引上結晶では成長縞の形によって
も判別可能である。したがって、インゴットの結晶面の
方向を予め調べておき、その方位にマーキング等を施す
ことによって、インゴット固定治具２に方位を定めて容
易にセットできる。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、スライス後のウエハ中心
を通り且つ回転ブレードの切込方向に垂直な面における
ウエハの断面が、インゴットスライス面に向かって凸状
になるようなインゴットの結晶軸方向を定めてスライス
するようにしたことにより、ウエハに全く傷を発生させ
ることなくスライスすることができ、もって、高価なGa
As単結晶またはシリコン単結晶からなる半導体結晶イン
ゴットの加工歩留を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法によるスライス中のインゴットを示
す平断面図、第２図はウエハに傷が発生する場合におけ
るスライス中のインゴットを示す平断面図、第３図は切
断中のインゴットを示す斜視図、第４図はGaAs単結晶イ
ンゴットからスライスして得られるウエハのそりを示す
斜視図、第５図は第４図の断面図を示し、（ａ）は［01
1］方向、（ｂ）は［01］方向の断面である。 図中、１はインゴット、３は回転ブレード、４はウエ
ハ、５はインゴットスライス面、６は回転ブレードの切
込方向に垂直な面、ｖは回転ブレードの切込方向であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インゴットの軸方向を［100］方向の一致
   させたGaAs単結晶またはシリコン単結晶からなる半導体
   結晶インゴットを回転ブレードで所定の切込方向にスラ
   イスして上記［100］方向と垂直な面を有するウエハを
   得るに際して、上記回転ブレードの所定の切込方向を上
   記［100］方向と垂直な［011］方向と一致させ、スライ
   ス後のウエハ中心を通り且つ上記回転ブレードの切込方
   向及び上記［100］方向に平行な面における上記ウエハ
   の断面が、インゴットスライス面に向かって凸状に湾曲
   するように上記ウエハのスライス開始端をインゴットス
   ライス面から離反させながら上記インゴットをスライス
   することを特徴とする半導体結晶インゴットのスライス
   方法。