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ノッチレス・ウェーハ スタンダード成立

SEMI ケビン・ニューエン

ここ一年以上にわたり検討が続けられてきた、450㎜ノッチレス・ウェーハの標準化。G450Cコンソーシアムが推進する提案によりウェーハシンメトリ(ウェーハの対称性)は改善・向上されることになりますが、更に重要なことは、ウェーハ表面の利用面積が広くなることにあります。International Polished Wafer Task Force(鏡面ウェーハの仕様を検討する国際的な作業部会)およびInternational 450mm Wafer Task Force(450㎜のウェーハに関する仕様を検討する国際的な作業部会)は、ウェーハ仕様のドラフト(バロットドキュメント番号:5604Line Item Revision to SEMI M1-0114, Specification for Polished Single Crystal Silicon Wafer and SEMI M20-0110, Practice for Establishing a Wafer Coordinate System)の中で、450㎜ノッチレス・ウェーハ(ノッチ無しのウェーハ)の仕様をM1に追加する提案を行っています。そして、昨年後半にそのドキュメントは完成し、投票・出版の手続きを経て、M1の最新版、SEMI M1-0215 Specification for Polished Single Crystal Silicon Wafers/鏡面単結晶シリコンウェーハの仕様として出版されています。

注:日本語版はSEMI M1-1014日本語版鏡面単結晶シリコンウェーハの仕様が現在最新で、SEMI M1-0215には対応していません。

また、T7: Specification for Back Surface Marking of Double-Side Polished Wafers with a Two-Dimensional Matrix Code Symbol/二次元マトリクスコードシンボルの両面研磨ウェーハ裏面マーキングの仕様も重要なSEMIスタンダードで、ウェーハの平坦度適用領域(FQA)を侵すことなくマーキングシンボルを提供するための仕様です。この仕様は450㎜ノッチレス・ウェーハに限らず、様々なサイズのウェーハに適用されます。

M1と整合を取る必要があることから、Fiducial Mark Interoperability Task Force (基準マーク互換性を検討する作業部会)はInternational 450mm Wafer Task Forceと協力して、450㎜ウェーハをカバーするためのT7の改訂を検討、ドラフト(バロットドキュメント番号5752:Revision of SEMI T7-0303(Reapproved 0709), Specification for Back Surface Marking of Double-Side Polished Wafers with a Two-Dimensional Matrix Code Symbol)を投票にかけ、そのドラフトは技術委員会で無事承認されました。(鏡面ウェーハにおけるSEMI T7のマークのプライマリーロケーションについては図を参照ください。) SEMICONジャパン2014期間中に開催されたトレーサビリティ委員会で承認されたこのドキュメントは、最新のSEMI T7として、2015年春の出版に向けて現在準備中です。このSEMI T7改訂版が出版されると、450㎜ウェーハ製造に関する20のSEMIスタンダードが成立することになります。

450mmウェーハのオリエンテーションフィデューシャルマーク位置(出典 SEMI M1 図6)

450mm フィデューシャルマーク

International 450mm Wafer Task Forceは、ドラフト(バロットドキュメント番号5794:New Standard: Specification Of Developmental 450mm Diameter Polished Single Crystal Notchless Silicon Wafers With Back Surface Fiducial Marks)についても作業を進めています。このスタンダードはウェーハの裏面にレーザーで基準マークがあるノッチレス・ウェーハの位置合わせのためのシステム開発およびテストに必要な仕様です。この開発作業は2015年7月のSEMICON Westまでには完了する予定です。

International Advanced Wafer Geometry Task Force(ウェーハ上における凹凸などの形状の測定に関する検討を行う国際的な作業部会)は昨年M49「130 nmから16 nmへの技術世代のシリコンウェーハ用ジオメトリ測定システム規定のためのガイド」の改訂を完了させ、SEMI M49-1014: Guide for Specifying Geometry Measurement Systems for Silicon Wafers for the 130 nm to 16 nm Technology Generations/130 nmから16 nmへの技術世代のシリコンウェーハ用ジオメトリ測定システム規定のためのガイドとして出版されています。(日本語版はございません。)

SEMI M1 0215: Specification for Polished Single Crystal Silicon Wafers/鏡面単結晶シリコンウェーハの仕様における450㎜鏡面ウェーハについては、平坦度適用領域(FQA)を223㎜から223.5㎜に変更する提案がドラフト(バロットドキュメント番号5655:Line Item Revision of SEMI M1-1013, Specifications for Polished Single Crystal Silicon Wafers, to update 450 mm wafers edge exclusion)として検討が進められています。測定装置の限界から来るウェーハのエッジに近い部分のウェーハ品質確認にあたって生ずる課題を考えると、これらの変更提案はとても重要な意味があります。
具体的スケジュールは立っていませんが、北米地区春季スタンダード会議における検討の後、このドキュメントは2015年のCycle4に向けてバロット投入、SEMICON West2015の委員会にてバロット審議が行われる見込みです。

さらに、装置インターフェイスおよびキャリア分野での標準化の取組みも行われています。SEMIスタンダードにはM45のように、300㎜のウェーハシッピングシステムに関する仕様はありますが、450㎜ウェーハに関するシッピングシステムの仕様がないことから、5069B:New Standard: Specification for 450 mm Wafer Shipping Systemで450㎜ウェーハシッピングシステムに関する仕様を検討しています。現在このドキュメントはInternational 450mm shipping Box Task Force(450㎜ウェーハ用シッピングボックスの仕様について検討するグループ)において検討されています。2014年には2回の委員会審議を経ましたが、承認を得るに至らず、5069Bとして三回目の投票および審議にむけて、現在作業が進められており、北米地区春季スタンダード委員会期間中に開催される技術委員会で、その進捗が報告されることになっています。

なお、紹介したドキュメントの作業・進捗状況は以下のサイトからご確認いただけます。

URL: http://www.semi.org/node/42416

450㎜への移行のタイミングは図りにくい状況ではありますが、業界は大口径材料による大量生産に必要とされるスタンダードの開発に継続的な取り組みを行っています。

大口径化、すなわち450㎜ウェーハに関する最初のSEMIスタンダード提案は2007年に行われています。それ以降、すでに19におよぶ450㎜ウェーハに関するスタンダードがSEMIから出版されています。新たなスタンダードは、業界からの新たなニーズの高まりととも開発され、改訂は、改善が必要と判断すべき部分について、出版されたスタンダードにかけられます。

まだスタンダード開発の取り組みに関わっていらっしゃらないようでしたら、以下のURLからSEMIスタンダード活動についてご確認ください。

SEMIスタンダードプログラムへの参加に費用はかかりませんが、ご登録が必要となります。(ご登録はこちらから。www.semi.org/standardsmembership )

メンバー登録について、ご質問などがございましたら以下までお問い合わせください。

スタンダードメンバー登録に関する問い合わせ
jstandards@semi.org
03-3222-6018

450mmウェーハに関する情報は450 Central (www.semi.org/450)から詳しくご覧いただけます。

(初出 SEMI Global Update 2015年3月号)