多結晶シリコン(ナゲット)
単結晶引き上げ(CZ法)
石英ルツボに多結晶シリコンを充填し、不活性雰囲気の減圧下において、黒鉛ヒーターで加熱溶融します。
その後、種結晶を融液表面に浸け、結晶の引上速度と炉内温度を制御しながらシリコン単結晶を育成します。
CZ法:Czochralski法(チョクラルスキー法)
単結晶シリコンインゴット
単結晶シリコンインゴットは、図のような円柱状の形状をしています。
直径300mmウェーハ用の結晶では、長さ2m、重さ300kgを超える非常に大きなものになります。
外周研削加工
単結晶シリコンインゴットを規定の直径になるよう外周を研削加工します。
外周の一部には結晶方位を示す溝(ノッチ)あるいは平面(オリエンテーションフラット：オリフラ)加工を行います。
図は溝(ノッチ)加工されたものになります。
その後、スライス加工前に、規定の長さに切断します。
スライス加工
ワイヤーソー方式もしくは内周刃方式でインゴットを切断し、ウェーハ形状にします。
図はワイヤーソー方式になります。
ベベル加工(外周面取り)
ウェーハ製造工程での欠けやクラックを防ぐため、ダイヤモンド砥石にてウェーハ端面を円弧状に研削・面取りします。
ラップ加工(両面機械研磨)
回転する上下のラップ盤の間で、ウェーハをセットしたキャリアが回転し、
砥粒を供給して両面を研磨します。
エッチング(両面化学研磨)
機械加工による破砕層を完全に除去するため、酸やアルカリの薬液でエッチングします。
ポリッシング(鏡面研磨)
研磨布を貼った定盤にウェーハを押し当て、
研磨剤を供給しながら機械・化学複合作用によりウェーハ表面を鏡面に仕上げます。
アニール処理
縦型炉で高温熱処理を行い、結晶育成中に生成したボイド欠陥を消滅させます。
それと同時に、ウェーハ内部に酸素析出物を形成させます。
洗浄
化学薬品と超純水でウェーハを洗浄し、化学的、物理的に清浄化します。
検査
高輝度スポットライトをウェーハ表面にあてる外観検査と、
装置による平坦度、比抵抗、表面に付着した極微小粒子の数などの検査を行います。
梱包
ウェーハは、清浄な出荷用ケースに納め、さらに湿気などを通さない特殊な袋に封入します。
