JP2000277469A - ウエハの裏面研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミラーウエハ、エピタキシャルウエハの裏面
を研磨する際、ウエハの表面にキズが入らないようにす
る加工方法を与える。 【解決手段】 エピタキシャル面またはミラー面に薄い
粘着テープを貼り、テープ面と研磨プレートを直接に、
或いはワックスを用いて貼り付けるようにし、エピタキ
シャル面又はミラー面が、直接に研磨プレートに接触し
ないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体エピタキシ
ャルウエハ又はミラーウエハの表面を無キズに保ち、し
かも従来と同程度の厚み精度でウエハ裏面を研磨する方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハは、次の工程で作られる。
まず単結晶のインゴットを薄く切り、アズカットウエハ
とする。これをベベリング（面取り）して、エッチング
し、両面ラッピングする。これは厚みをそろえるためで
ある。再びエッチングして加工歪みを取り、研磨プレー
トに貼り付けて片面をポリッシングする。こうして片面
のみミラー面になったウエハができる。次に裏面もミラ
ー面にする必要があれば、表面を研磨プレートに貼り付
け、裏面もポリッシュする。

【０００３】さらに、ミラーウエハの状態で、デバイス
メーカーへ出荷された後、デバイスメーカーは、ウエハ
の上にエピタキシャル層を成長させ、さまざまなデバイ
スを作ろうとする。これをエピタキシャルウエハと呼
ぶ。この場合、裏面もポリッシングする必要のある場合
がある。裏面をポリッシングする場合は、エピタキシャ
ル面を研磨プレートに貼り付ける。

【０００４】従来は、ステンレス、セラミックスなどの
研磨プレートに、直接、ワックスでエピタキシャル面又
はミラー面を貼り付ける、ということが行われてきた。
片面ミラーウエハとする場合は、裏面をワックスで研磨
プレートにつけ、この研磨プレートを、研磨盤の上に置
いて表面をポリッシングする。ワックスでついているの
は裏面であるから、ポリッシング後、剥離する時、少し
ぐらい貼り付け面が傷ついてもかまわない。

【０００５】ミラーウエハやエピタキシャルウエハの裏
面を研磨する際に、従来は同じ方法を用いていた。しか
し、この場合は、ワックスで貼り付けられる面が、裏面
ではなく、大事な表面であるので、着脱時に表面に傷が
入りやすかった。

【０００６】図２、図３によって従来技術を説明する。
まず貼り付け時について説明する。ワックスを溶かして
研磨プレートに貼り付けるが、ワックス厚を均一にして
精度良く貼り付けなければならない。このため、研磨プ
レート４の上にワックスを置いて、ヒータで加熱して溶
融し、この上にウエハ１を表面を下にして置く。さら
に、ウエハ１の上から力を加え、半径方向に何回か往復
運動させる。図２はこの様子を示す。１枚の研磨プレー
ト４に８枚のウエハを置いている。ウエハを内外へ繰り
返し滑らせ、ウエハの下からワックスを追い出し、ワッ
クス層をできるだけ薄くする。ワックス層の厚みをそろ
える必要があるが、できるだけ薄くすることによって、
ワックス厚みを均一にしようとしている。

【０００７】押さえながら研磨プレート４の上を滑らせ
るのであるから、接触面に傷が付く可能性がある。表面
が接触面であるから問題である。貼り付け、剥離の両工
程において、ウエハは研磨プレート上を何回も横すべり
する。このため、接触面、すなわち表面が研磨プレート
とこすれ、多くのキズが入ってしまう、という欠点があ
った。

【０００８】第４図はキズの入ったミラーウエハ、エピ
タキシャルウエハの表面の一例を示す平面図である。ウ
エハ１の周線などに無数の平行なキズ７が発生してい
る。このキズはミラー面、又はエピタキシャル層の上に
発生したキズである。このようなキズがあると、ミラー
ウエハとして使えないし、エピタキシャルウエハとして
も使えないという重大な問題があった。次にウエハを貼
り付けた状態でポリッシングするが、この工程はウエハ
表面に悪影響を及ぼさない。

【０００９】ポリッシングの後、ウエハを研磨プレート
から剥離させなければならない。このため研磨プレート
を加熱し、ワックスを溶融させる。しかしワックスが液
状になっても、ウエハを簡単に取ることができず、ウエ
ハを放射状に（外側に）ずらせて、研磨プレートの外縁
から水平に離脱するようにする。こうすることにより、
比較的抵抗が少なくウエハが研磨プレートから取り除か
れるが、ウエハをずらす場合に、キズが入るという問題
があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の事情に鑑み、ミラーウエハ、エピタキシャルウエハの
裏面を研磨する際、ウエハの表面にキズが入らないよう
にする加工方法を与えることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、エピタキシャル面またはミラー面に薄い粘着テー
プを貼り、テープ面と研磨プレートを直接に、或いはワ
ックスを用いて貼り付けるようにし、エピタキシャル面
又はミラー面が、直接に研磨プレートに接触しないよう
にしている。ウエハ表面を保護しながら、研磨工程を実
行することにより、品質の高い、ミラーウエハ、エピタ
キシャルウエハを製造する。キズが入らないために、ウ
エハの表面と研磨プレートの面とを接触させないことと
した。つまり、ウエハ表面と研磨プレートの間は粘着テ
ープによって隔てられている。このため、貼り付け、剥
離工程において、ウエハをテープごと横滑りさせるだけ
であるので、ウエハ表面にキズが入らない。粘着テープ
は薄くて、厚みが均一であればよく、金属製、布製、紙
製でも良いが、薄くて厚みが均一である樹脂製粘着テー
プが好ましい。

【００１２】以下、手順を説明する。 （１）薄くて、厚み均一性のよい粘着テープ２をエピタ
キシャルウエハ又はミラーウエハの表面に貼り付ける。
たとえばポリエステル製の粘着テープを用いる。厚みの
標準偏差は１μｍ以下とする。ポリエステルテープは一
般に厚みの均一性が良いから、このように厚さをそろえ
ることは容易である。

【００１３】（２）ウエハからはみ出した部分のテープ
は、少しの幅を残し（数ｍｍ）て切りとる。

【００１４】（３）研磨プレート４を、適用な箇所にワ
ックス３（固形）を置き、加熱する。適当なヒータの上
に研磨プレート４を置いて加熱する。ワックス３は融け
て液状となる。この温度は、粘着テープが変形せず、ワ
ックスが融ける温度でなければならない。ポリエステル
テープの場合、最適温度は８０〜９０℃である。

【００１５】（４）テープ２を貼り付けたエピタキシャ
ルウエハ、又はミラーウエハのテープのついた面を、研
磨プレート４のワックス３に押し当てる。そして、第２
図に示すように、半径方向に、プレートに対しウエハを
押しながらこすりつける。ウエハ１は研磨プレート４に
密着する。第１図はこのような状態を示す断面図であ
る。研磨プレート４の上に、ワックス３、粘着テープ２
を介し、エピタキシャルウエハ又はミラーウエハ１の表
面が貼り付けられている。第２図に示すように、こすり
つけても、ウエハ表面はテープで保護されているので、
キズがつかない。

【００１６】（５）研磨プレートを逆さまにして、研磨
盤の上に置いて、ウエハの裏面をポリッシングする。裏
面がミラー面になる。

【００１７】（６）ポリッシング後、粘着テープとウエ
ハとを一体として、研磨プレート４から取り出す。この
ため研磨プレート４を加熱し、ワックスを溶かすと、ウ
エハが動くようになる。図３に示すように、研磨プレー
ト上を、外側へすべらせて、テープ付きのウエハをプレ
ートから離脱させる。研磨プレートと擦れる面はテープ
が貼ってあるので、ウエハの面が保護される。ウエハ表
面にキズがつかない。

【００１８】（７）次に粘着テープ２をウエハ１から剥
がさなくてはならない。ウエハ１は割れやすいので、テ
ープ剥離の際は、特別な注意が必要である。

【００１９】ウエハを固定するには、普通真空チャック
が用いられる。ホトレジストを塗ったり、マスク合わせ
をする場合、真空チャックでウエハを十分固定できる。
これは、円板の中心に空気抜きの穴があり、円板上にウ
エハを置いた後、穴から空気を吸い出し、真空にするの
である。ウエハの上下に圧力差が生じ、このため、ウエ
ハは円板に固定される。このような真空チャック台は、
中心に空気抜き穴が１つ設けられているだけである。ウ
エハを横方向の力に対して動かないようにするのである
から、これで十分である。本発明においても、テープを
剥がすためウエハを固定しなければならない。真空チャ
ックを用いるのが便利である。しかし、従来の真空チャ
ックでは、ウエハの周辺が全く浮いているから、テープ
を剥離しようとすると、ウエハに力がかかり、割れてし
まう。そこで、ウエハの全面に均等な吸引力をおよぼし
うるような真空チャック台が望まれる。

【００２０】本発明においては、図５に示すような真空
チャック用治具１０を用いて、ウエハの裏面を均一圧力
で保持する。ウエハ吸着面１１には、中心だけでなく、
円周にも空気抜き穴部が設けられている。中心穴１２
と、第１円周穴部１３と、第２円周穴部１４が空気抜き
穴部として設けられている。これら空気抜き穴部１２，
１３，１４は、真空チャック用治具１０の中を縦に貫い
て、真空ホース１５によって図示していない排気装置に
つながっている。このような、空気抜き穴部１２，１
３，１４がウエハの全面に広く分布しているものを用い
るから、ウエハには均等に吸引力が加わる。ウエハの裏
面、つまり、ポリッシングされた面を、ウエハ吸着面１
１に当てて、真空チャックする。ウエハの表面が上向き
になっている。粘着テープ２を上に引っ張り、徐々にこ
れを剥がしていく。テープを剥がすと、ミラーウエハ、
又はエピタキシャルウエハの表面がでる。ウエハ全体が
吸引されていて、粘着テープを剥がすときの応力が分散
するので、ウエハの割れは起こらない。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施の形態につ
いては実施例で示す。

【００２２】

【実施例】（実施例１）厚み精度の良い樹脂製粘着テー
プとしてポリエステル製粘着テープ（日東電工（株）製
Ｖ８−Ｌ）を使用した。エピタキシャル面又はミラー面
に、このテープを貼り付けた。ウエハ外周に沿ってテー
プを丸く切り取った。切り残った側周縁は２ｍｍ幅以内
にした。研磨用の、ステンレスプレートを８０℃〜９０
℃に加熱し、貼り付け用のワックスを塗った。ウエハの
テープ面を、ステンレスプレートに貼り付けて、冷却す
ることにより、ウエハはステンレスプレートに固定され
たので、裏面研磨を行った。

【００２３】研磨後ステンレスプレートを８０〜９０℃
に加熱し、貼り付け用のワックスを溶かした。テープ付
きウエハをプレートの外側へ滑らせて、ステンレスプレ
ートから取り去った。ウエハの裏面を下にして、第５図
に示す真空チャック用治具１０によって吸引し、上面に
ついている粘着テープを剥がした。ウエハは全く割れ
ず、表面にキズがつかなかった。ポリッシング後の厚み
のばらつきは、標準偏差で３μｍ以下であった。

【００２４】（実施例２）ステンレスプレートにワック
スを使って貼り付けるのではなく、両面テープを使って
貼り付けた。両面テープであるが、ステンレスプレート
と貼り付ける側の面の接着力の方が、ウエハと貼り付け
る側の接着力より弱いようにした。

【００２５】（実施例３）予め研磨プレートにワックス
レスシートを貼り付けた。このワックスレスシートにウ
エハを貼り付けた。すぐに張り付くので、図２のように
摺らなくてもよかった。剥離する時は、ステンレスプレ
ートとワックスレスシートをまず剥がした。次に、真空
チャックでウエハを固定し、シートを剥がした。ワック
スレスシートも樹脂製粘着テープのカテゴリーに含まれ
る。実施例２と異なるのは、先にプレートに貼り付けて
おく点である。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、厚み精度の良い粘着テ
ープでウエハの表面を保護するから、ワックスによっ
て、研磨プレートに貼り付け、或いは研磨プレートから
取り外す際に、表面にキズがつかず、きれいなエピタキ
シャル面、又はミラー面を保つことができる。厚み精度
は、テープに厚み精度の良いもの、例えば厚みのばらつ
きが１μｍ以下のものを用いれば、従来通りの精度を達
成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法において、ミラーウエハ、エピタ
キシャルウエハを研磨プレートに貼り付けた状態の断面
図である。

【図２】研磨プレートへワックスによってウエハを貼り
付ける際の動作を示す平面図である。

【図３】研磨プレートからウエハを取り去る際の動作を
示す平面図である。

【図４】従来の裏面研磨において表面に生じるキズの状
態を示すウエハ平面図である。

【図５】本発明において用いられる真空チャック用治具
の斜視図である。

【符号の説明】

１：エピタキシャルウエハ又はミラーウエハ ２：粘着テープ ３：ワックス ４：研磨プレート ６：ウエハ裏面 ７：表面のキズ １１：ウエハ吸着面 １２，１３，１４：空気抜き穴部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エピタキシャルウエハ又はミラーウエハ
   の表面に粘着テープを貼り付けた後、粘着テープを直接
   に、或いはワックスによって研磨プレートに接着し、ウ
   エハ裏面を研磨し、研磨終了後は、粘着テープとウエハ
   とを一体として研磨プレートから剥離させる事を特徴と
   するウエハの裏面研磨方法。
2. 【請求項２】 粘着テープが、樹脂製粘着テープである
   ことを特徴とする請求項１記載の裏面研磨方法。