JP2010056366A - Grinder of wafer, and manufacturing method of semiconductor light emitting element - Google Patents

Grinder of wafer, and manufacturing method of semiconductor light emitting element Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grinder or the like capable of grinding a substrate of a wafer in a uniform thickness. <P>SOLUTION: The grinder II of a wafer 10 is provided with a substrate 10a and a compound semiconductor layer formed on the substrate 10a. The grinder ll of the wafer 10 includes: a grinding surface plate 34 having a grinding plane 34 for grinding the substrate 10a of the wafer 10; a carrier plate (fixing plate) 31 arranged so as to face the grinding plane 34a of the grinding surface plate 34 and fixing the wafer 10 so that the substrate 10a of the wafer 10 faces the grinding plane 34a; and a pressing member 20 changing a shape of the carrier plate 31 so as to copy a shape of the grinding plane 34a of the grinding surface plate 34 and applying pressure to make the substrate 10a of the wafer 10 contact with the grinding plane 34a through the carrier plate 31. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウェーハの研削装置に関し、より詳しくは、化合物半導体層を有するウェーハの基板の研削装置に関する。また、本発明は、半導体発光素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a wafer grinding apparatus, and more particularly, to a wafer grinding apparatus for a wafer having a compound semiconductor layer. The present invention also relates to a method for manufacturing a semiconductor light emitting device.

一般に、III族化合物半導体層等の化合物半導体層を有する半導体発光素子は、サファイア単結晶等からなる基板上に化合物半導体層を成膜し、さらに正極や負極等を設けたウェーハを調製した後、基板の被研削面を研削及び研磨して調製される(特許文献1,2参照)。   In general, a semiconductor light emitting device having a compound semiconductor layer such as a group III compound semiconductor layer is prepared by forming a compound semiconductor layer on a substrate made of a sapphire single crystal or the like, and further preparing a wafer provided with a positive electrode, a negative electrode, etc. It is prepared by grinding and polishing the surface to be ground of the substrate (see Patent Documents 1 and 2).

特許第3026087号公報Japanese Patent No. 3026087 特開2003−347255号公報JP 2003-347255 A

ところで、半導体発光素子の基板を研削・研磨する場合、通常、研削機に取り付けたウェーハを所定の圧力で円盤状の研削定盤に圧接しつつ回転させ、基板の被研削面を研削する。
しかし、研削処理が進むと、研削定盤の中央部分の厚さが減少し、研削定盤がすり鉢型に変形する場合がある。
研削定盤がすり鉢型に変形したまま研削操作を続けると、基板の被研削面は、研削定盤の外周側に圧接された部分が内周側に圧接された部分より過剰に研削され易い。その結果、基板の被研削面はテーパ状に研削され、基板の厚さが均一にならないという問題がある。
By the way, when grinding / polishing the substrate of the semiconductor light emitting device, the wafer to be ground is usually ground by rotating the wafer attached to the grinding machine while being pressed against the disk-shaped grinding surface plate with a predetermined pressure.
However, as the grinding process proceeds, the thickness of the central portion of the grinding surface plate decreases, and the grinding surface plate may be deformed into a mortar shape.
If the grinding operation is continued while the grinding platen is deformed into a mortar shape, the surface to be ground of the substrate is more easily ground than the portion pressed against the outer peripheral side of the grinding platen than the portion pressed against the inner peripheral side. As a result, there is a problem that the surface to be ground of the substrate is ground in a tapered shape, and the thickness of the substrate is not uniform.

本発明の目的は、ウェーハの基板を均一な厚さに研削することが可能な研削装置等を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a grinding apparatus or the like capable of grinding a wafer substrate to a uniform thickness.

かくして本発明によれば、基板と基板上に成膜された化合物半導体層とを有するウェーハの研削装置であって、ウェーハの基板を研削するための研削面を有する研削定盤と、研削定盤の研削面に対向して配置されウェーハの基板が研削面と対向するようにウェーハを固定する固定板と、研削定盤の研削面の形状に倣うように固定板の形状を変形させ且つ圧力をかけて固定板を介してウェーハの基板を研削面に接触させる圧接部材と、を備えることを特徴とするウェーハの研削装置が提供される。   Thus, according to the present invention, there is provided a wafer grinding apparatus having a substrate and a compound semiconductor layer formed on the substrate, the grinding surface plate having a grinding surface for grinding the substrate of the wafer, and the grinding surface plate The fixing plate is arranged so as to face the grinding surface of the wafer and fixes the wafer so that the substrate of the wafer faces the grinding surface, and the shape of the fixing plate is deformed and the pressure is applied to follow the shape of the grinding surface of the grinding surface plate. And a pressure contact member for bringing the wafer substrate into contact with the grinding surface via a fixed plate.

ここで、本発明が適用されるウェーハの研削装置において、圧力をかけてウェーハの基板を研削面に接触させる圧接部材は、固定板に接するように設けられる弾性部材によって閉塞された空間を有する圧力室を備えることが好ましい。
この場合、圧力室に加圧流体を供給する加圧流体供給手段を有することが好ましい。
圧力室を形成する際に使用する弾性部材がシリコーンゴムから構成されることが好ましい。
Here, in the wafer grinding apparatus to which the present invention is applied, the pressure contact member that applies pressure to bring the wafer substrate into contact with the grinding surface is a pressure having a space closed by an elastic member provided to contact the fixed plate. It is preferable to provide a chamber.
In this case, it is preferable to have a pressurized fluid supply means for supplying pressurized fluid to the pressure chamber.
The elastic member used when forming the pressure chamber is preferably made of silicone rubber.

次に、本発明によれば、基板と基板上に成膜された化合物半導体層を有する半導体発光素子の製造方法であって、基板と基板上に成膜された化合物半導体層とを有するウェーハの化合物半導体層側を研削装置の固定板に貼着することによりウェーハを固定板に固定する貼着工程と、ウェーハを貼着した固定板をウェーハの基板が研削装置の研削定盤に対向するように研削定盤上に配置し、固定板の形状が研削定盤の研削面の形状に倣うように変形させ且つ圧力をかけてウェーハの基板を研削定盤に接触させる圧接工程と、研削定盤に接触させたウェーハの基板を研削する研削工程と、を有することを特徴とする半導体発光素子の製造方法が提供される。   Next, according to the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor light emitting device having a substrate and a compound semiconductor layer formed on the substrate, wherein the wafer includes the substrate and the compound semiconductor layer formed on the substrate. The bonding process of fixing the wafer to the fixed plate by bonding the compound semiconductor layer side to the fixed plate of the grinding device, and the substrate of the wafer so that the wafer substrate faces the grinding platen of the grinding device A pressure contact process in which the shape of the fixed plate is deformed to follow the shape of the grinding surface of the grinding surface plate and the wafer substrate is brought into contact with the grinding surface plate by applying pressure, and the grinding surface plate And a grinding step of grinding the substrate of the wafer brought into contact with the semiconductor light emitting device.

ここで、本発明が適用される半導体発光素子の製造方法においては、研削定盤の変形量に応じ、固定板を押圧する圧力を増大させることが好ましい。
研削装置に取り付けられ基板が研削されるウェーハは、和紙及び固定剤を介し固定板に貼着されることが好ましい。
Here, in the method for manufacturing a semiconductor light emitting device to which the present invention is applied, it is preferable to increase the pressure for pressing the fixing plate according to the deformation amount of the grinding platen.
It is preferable that a wafer attached to a grinding apparatus and whose substrate is ground is attached to a fixing plate via Japanese paper and a fixing agent.

本発明によれば、ウェーハの基板を均一の厚さに研削することが可能である。   According to the present invention, the wafer substrate can be ground to a uniform thickness.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。また、使用する図面は本実施の形態を説明するためのものであり、実際の大きさを表すものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary. Further, the drawings to be used are for explaining the present embodiment and do not represent the actual size.

(半導体発光素子)
本実施の形態において使用する半導体発光素子は、通常、所定の基板と基板上に成膜された化合物半導体層とを有している。化合物半導体層を構成する化合物半導体としては、例えば、III−V族化合物半導体、II−VI族化合物半導体、IV−IV族化合物半導体等が挙げられる。本実施の形態では、III−V族化合物半導体が好ましく、中でも、III族窒化物化合物半導体が好ましい。以下に、III族窒化物化合物半導体を有する半導体発光素子を例に挙げて説明する。
(Semiconductor light emitting device)
The semiconductor light emitting device used in this embodiment usually has a predetermined substrate and a compound semiconductor layer formed on the substrate. Examples of the compound semiconductor constituting the compound semiconductor layer include a III-V group compound semiconductor, a II-VI group compound semiconductor, a IV-IV group compound semiconductor, and the like. In the present embodiment, a III-V group compound semiconductor is preferable, and among these, a group III nitride compound semiconductor is preferable. Hereinafter, a semiconductor light emitting device having a group III nitride compound semiconductor will be described as an example.

図1は、本実施の形態で用いる半導体発光素子の一例である積層半導体を説明する図である。図1に示すように、積層半導体Iは、基板11の基板表面11a上に形成された中間層12の上に、n型半導体層14、発光層15、p型半導体層16が順次積層され、これらは化合物半導体層(III族化合物半導体層)17を構成している。
n型半導体層14は、III族化合物半導体からなる下地層13、n型コンタクト層14a及びn型クラッド層14bを有する。発光層15は、障壁層15a及び井戸層15bが交互に積層された構造を有する。p型半導体層16は、p型クラッド層16a及びp型コンタクト層16bが積層されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a stacked semiconductor which is an example of a semiconductor light emitting element used in this embodiment. As shown in FIG. 1, the laminated semiconductor I has an n-type semiconductor layer 14, a light emitting layer 15, and a p-type semiconductor layer 16 sequentially laminated on an intermediate layer 12 formed on a substrate surface 11 a of a substrate 11. These constitute a compound semiconductor layer (group III compound semiconductor layer) 17.
The n-type semiconductor layer 14 includes a base layer 13 made of a group III compound semiconductor, an n-type contact layer 14a, and an n-type cladding layer 14b. The light emitting layer 15 has a structure in which barrier layers 15a and well layers 15b are alternately stacked. In the p-type semiconductor layer 16, a p-type cladding layer 16a and a p-type contact layer 16b are stacked.

基板11を構成する材料としては、例えば、サファイア、炭化ケイ素(シリコンカーバイド:SiC)、シリコン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化ジルコニウム、酸化マンガン亜鉛鉄、酸化マグネシウムアルミニウム、ホウ化ジルコニウム、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化リチウムガリウム、酸化リチウムアルミニウム、酸化ネオジウムガリウム、酸化ランタンストロンチウムアルミニウムタンタル、酸化ストロンチウムチタン、酸化チタン、ハフニウム、タングステン、モリブデン等が挙げられる。
これらの中でも、サファイア、炭化ケイ素(シリコンカーバイド:SiC)が好ましい。
Examples of the material constituting the substrate 11 include sapphire, silicon carbide (silicon carbide: SiC), silicon, zinc oxide, magnesium oxide, manganese oxide, zirconium oxide, manganese zinc iron oxide, magnesium aluminum oxide, zirconium boride, and oxidation. Examples include gallium, indium oxide, lithium gallium oxide, lithium aluminum oxide, neodymium gallium oxide, lanthanum strontium aluminum tantalum, strontium titanium oxide, titanium oxide, hafnium, tungsten, and molybdenum.
Among these, sapphire and silicon carbide (silicon carbide: SiC) are preferable.

中間層12は、A1を含有することが好ましく、III族窒化物であるA1Nを含むことが特に好ましい。中間層12を構成する材料としては、一般式A1GaInNで表されるIII族窒化物半導体であれば特に限定されない。さらに、V族として、AsやPが含有されても良い。中間層12が、A1を含む組成の場合、GaA1Nとすることが好ましく、A1の組成が50%以上であることが好ましい。   The intermediate layer 12 preferably contains A1, and particularly preferably contains A1N which is a group III nitride. The material constituting the intermediate layer 12 is not particularly limited as long as it is a group III nitride semiconductor represented by the general formula A1GaInN. Furthermore, As and P may be contained as a group V. In the case where the intermediate layer 12 has a composition containing A1, GaA1N is preferable, and the composition of A1 is preferably 50% or more.

下地層13に用いる材料としては、Gaを含むIII族窒化物(GaN系化合物半導体)が用いられ、特に、A1GaN、又はGaNを好適に用いることができる。下地層13の膜厚は0.1μm以上、好ましくは0.5μm以上、さらに好ましくは1μm以上である。   As a material used for the underlayer 13, a group III nitride (GaN-based compound semiconductor) containing Ga is used, and in particular, A1GaN or GaN can be suitably used. The film thickness of the underlayer 13 is 0.1 μm or more, preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more.

(n型半導体層14)
n型半導体層14は、n型コンタクト層14a及びn型クラッド層14bから構成される。n型コンタクト層14aとしては、下地層13と同様にGaN系化合物半導体が好ましく用いられる。また、下地層13及びn型コンタクト層14aを構成する窒化ガリウム系化合物半導体は同一組成であることが好ましく、これらの合計の膜厚を0.1μm〜20μm、好ましくは0.5μm〜15μm、さらに好ましくは1μm〜12μmの範囲に設定することが好ましい。
(N-type semiconductor layer 14)
The n-type semiconductor layer 14 includes an n-type contact layer 14a and an n-type cladding layer 14b. As the n-type contact layer 14a, a GaN-based compound semiconductor is preferably used in the same manner as the base layer 13. Moreover, it is preferable that the gallium nitride compound semiconductor which comprises the base layer 13 and the n-type contact layer 14a is the same composition, The total film thickness of these is 0.1 micrometer-20 micrometers, Preferably it is 0.5 micrometer-15 micrometers, Preferably, it is set in the range of 1 μm to 12 μm.

n型クラッド層14bは、A1GaN、GaN、GaInN等によって形成することが可能である。また、これらの構造のヘテロ接合や複数回積層した超格子構造としてもよい。GaInNとする場合には、発光層15のGaInNのバンドギャップよりも大きくすることが望ましい。n型クラッド層14bの膜厚は、好ましくは5nm〜500nm、より好ましくは5nm〜100nmの範囲である。   The n-type cladding layer 14b can be formed of A1GaN, GaN, GaInN, or the like. Alternatively, a heterojunction of these structures or a superlattice structure in which a plurality of layers are stacked may be used. In the case of GaInN, it is desirable to make it larger than the GaInN band gap of the light emitting layer 15. The film thickness of the n-type cladding layer 14b is preferably in the range of 5 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 100 nm.

(発光層15)
発光層15は、窒化ガリウム系化合物半導体からなる障壁層15aと、インジウムを含有する窒化ガリウム系化合物半導体からなる井戸層15bとが交互に繰り返して積層され、且つ、n型半導体層14側及びp型半導体層16側に障壁層15aが配される順で積層して形成される。本実施の形態では、発光層15は、6層の障壁層15aと5層の井戸層15bとが交互に繰り返して積層され、発光層15の最上層及び最下層に障壁層15aが配され、各障壁層15a間に井戸層15bが配される構成とされている。
(Light emitting layer 15)
The light emitting layer 15 includes a barrier layer 15a made of a gallium nitride-based compound semiconductor and a well layer 15b made of a gallium nitride-based compound semiconductor containing indium, which are alternately stacked. The barrier layers 15a are stacked in the order in which the barrier layers 15a are arranged on the type semiconductor layer 16 side. In the present embodiment, the light emitting layer 15 includes six barrier layers 15a and five well layers 15b that are alternately and repeatedly stacked, and the barrier layer 15a is disposed on the uppermost layer and the lowermost layer of the light emitting layer 15, A well layer 15b is arranged between the barrier layers 15a.

障壁層15aとしては、例えば、インジウムを含有した窒化ガリウム系化合物半導体からなる井戸層15bよりもバンドギャップエネルギーが大きいA1Ga1−cN(0≦c≦0.3)等の窒化ガリウム系化合物半導体を好適に用いることができる。
また、井戸層15bには、インジウムを含有する窒化ガリウム系化合物半導体として、例えば、Ga1−sInN(0<s<0.4)等の窒化ガリウムインジウムを用いることができる。
発光層15全体の膜厚としては、特に限定されないが、量子効果の得られる程度の膜厚、即ち臨界膜厚領域であることが好ましい。例えば、発光層15の膜厚は、1nm〜500nmの範囲であることが好ましく、100nm前後の膜厚であればより好ましい。
The barrier layer 15a, for example, the well layer 15b larger bandgap energy A1 c Ga 1-c N ( 0 ≦ c ≦ 0.3) than that of a gallium nitride-based compound semiconductor containing indium gallium nitride, such as A compound semiconductor can be suitably used.
Furthermore, the well layer 15b can be formed using indium as the semiconductor gallium nitride-based compound containing, for example, can be used Ga 1-s In s N ( 0 <s <0.4) GaN such as indium.
The film thickness of the entire light emitting layer 15 is not particularly limited, but is preferably a film thickness that can obtain a quantum effect, that is, a critical film thickness region. For example, the thickness of the light emitting layer 15 is preferably in the range of 1 nm to 500 nm, and more preferably about 100 nm.

(p型半導体層16)
p型半導体層16は、p型クラッド層16a及びp型コンタクト層16bから構成される。p型クラッド層16aとしては、好ましくは、A1Ga1−dN(0<d≦0.4)のものが挙げられる。p型クラッド層16aの膜厚は、好ましくは1nm〜400nmであり、より好ましくは5nm〜100nmである。
p型コンタクト層16bとしては、少なくともA1Ga1−eN(0≦e<0.5)を含んでなる窒化ガリウム系化合物半導体層が挙げられる。p型コンタクト層16bの膜厚は、特に限定されないが、10nm〜500nmが好ましく、より好ましくは50nm〜200nmである。
(P-type semiconductor layer 16)
The p-type semiconductor layer 16 includes a p-type cladding layer 16a and a p-type contact layer 16b. As the p-type cladding layer 16a, preferably, one having A1 d Ga 1-d N (0 <d ≦ 0.4) is mentioned. The film thickness of the p-type cladding layer 16a is preferably 1 nm to 400 nm, more preferably 5 nm to 100 nm.
The a p-type contact layer 16b, at least A1 e Ga 1-e N ( 0 ≦ e <0.5) comprising gallium nitride-based compound semiconductor layer. The film thickness of the p-type contact layer 16b is not particularly limited, but is preferably 10 nm to 500 nm, and more preferably 50 nm to 200 nm.

(半導体発光素子の製造方法)
本実施の形態において化合物半導体発光素子は、通常、以下の手順により製造される。先ず、基板11上に、V族元素を含むガスと金属材料とをプラズマで瀞生化して反応させることによりIII族窒化物からなる中間層12を成膜し、成膜した中間層12上に、下地層13、n型半導体層14、発光層15及びp型半導体層16を順次積層する。
ここで、基板11上にIII族窒化物半導体結晶をエピタキシャル成長させる際、例えば、スパッタ法等を用いて、プラズマで活性化して反応した原料を基板11上に成膜して中間層12を形成する。
中間層12をスパッタ法によって形成した後、その上に、有機金属化学気相成長法(MOCVD)によって、n型半導体層14、発光層15及びp型半導体層16を順次成膜する。
尚、化合物半導体層17の内、n型半導体層14の下地層13をMOCVD法によって形成した後、n型コンタクト層14a及びn型クラッド層14bの各層をスパッタ法で形成し、その上の発光層15をMOCVD法で形成し、そして、p型半導体層16を構成するp型クラッド層16a及びp型コンタクト層16bの各層を反応性スパッタ法で形成してもよい。
(Manufacturing method of semiconductor light emitting device)
In the present embodiment, the compound semiconductor light emitting device is usually manufactured by the following procedure. First, an intermediate layer 12 made of a group III nitride is formed on a substrate 11 by causing a gas containing a group V element and a metal material to react with each other and reacting with plasma. The underlayer 13, the n-type semiconductor layer 14, the light emitting layer 15, and the p-type semiconductor layer 16 are sequentially stacked.
Here, when the group III nitride semiconductor crystal is epitaxially grown on the substrate 11, for example, a sputtering method or the like is used to form the intermediate layer 12 by depositing the material activated and reacted with plasma on the substrate 11. .
After the intermediate layer 12 is formed by sputtering, an n-type semiconductor layer 14, a light emitting layer 15, and a p-type semiconductor layer 16 are sequentially formed thereon by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD).
In addition, after forming the base layer 13 of the n-type semiconductor layer 14 among the compound semiconductor layers 17 by MOCVD, each layer of the n-type contact layer 14a and the n-type cladding layer 14b is formed by sputtering, and light emission thereon. The layer 15 may be formed by MOCVD, and the p-type cladding layer 16a and the p-type contact layer 16b constituting the p-type semiconductor layer 16 may be formed by reactive sputtering.

そして、基板11上に中間層12及び化合物半導体層17を成膜した後、化合物半導体層17のp型半導体層16上に透光性正極(図示せず)が積層され、その上に正極ボンディングパッド(図示せず)が形成される。さらに、n型半導体層14のn型コンタクト層14aに形成された露出領域(図示せず)に負極(図示せず)が設けられたウェーハが形成される。その後、基板11の被研削面を研削及び研磨した後、例えば、350μm角の正方形に切断することにより化合物半導体発光素子が形成される。   Then, after the intermediate layer 12 and the compound semiconductor layer 17 are formed on the substrate 11, a translucent positive electrode (not shown) is laminated on the p-type semiconductor layer 16 of the compound semiconductor layer 17, and positive electrode bonding is performed thereon. A pad (not shown) is formed. Further, a wafer is formed in which an exposed region (not shown) formed in the n-type contact layer 14a of the n-type semiconductor layer 14 is provided with a negative electrode (not shown). Thereafter, the ground surface of the substrate 11 is ground and polished, and then cut into, for example, a 350 μm square to form a compound semiconductor light emitting element.

(ウェーハの研削装置)
次に、ウェーハの研削装置について説明する。
図2は、本実施の形態が適用されるウェーハの研削装置を説明する図である。図2(a)に示すように、研削装置IIは、ウェーハ10の基板10aを研削するための研削面34aを有する研削定盤34と、研削定盤34の研削面34aに対向して配置されウェーハ10の基板10aが研削面34aと対向するようにウェーハ10を固定するキャリヤプレート(固定板)31と、研削定盤34の研削面34aの形状に倣うようにキャリヤプレート31の形状を変形させ且つ圧力をかけてキャリヤプレート31を介してウェーハ10の基板10aを研削面34aに接触させる圧接部材20と、から構成されている。
(Wafer grinding equipment)
Next, a wafer grinding apparatus will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating a wafer grinding apparatus to which the present embodiment is applied. As shown in FIG. 2A, the grinding apparatus II is disposed to face a grinding surface plate 34 having a grinding surface 34a for grinding the substrate 10a of the wafer 10 and the grinding surface 34a of the grinding surface plate 34. The carrier plate 31 is deformed so as to follow the shape of the carrier plate (fixing plate) 31 that fixes the wafer 10 so that the substrate 10a of the wafer 10 faces the grinding surface 34a and the grinding surface 34a of the grinding surface plate 34. The pressure contact member 20 applies pressure to bring the substrate 10a of the wafer 10 into contact with the grinding surface 34a via the carrier plate 31.

圧接部材20は、本体21と、本体21の下側にキャリヤプレート31に接して取り付けられる弾性部材22とから構成される。図2(a)に示すように、本体21には弾性部材22によって閉塞された空間を有する圧力室23が形成されている。圧接部材20は、圧接部材20の上面に載置された圧接手段40によってキャリヤプレート31を介してウェーハ10の基板10aを研削定盤34の研削面34aへ圧力をかけて接触させる(圧接)。   The pressure contact member 20 includes a main body 21 and an elastic member 22 attached to the lower side of the main body 21 in contact with the carrier plate 31. As shown in FIG. 2A, the main body 21 is formed with a pressure chamber 23 having a space closed by an elastic member 22. The pressure contact member 20 brings the substrate 10a of the wafer 10 into contact with the grinding surface 34a of the grinding surface plate 34 via the carrier plate 31 by the pressure contact means 40 placed on the upper surface of the pressure contact member 20 (pressure contact).

また、研削装置IIは、圧接部材20の圧力室23へ加圧空気等の加圧流体を供給する加圧流体供給手段50と、圧接部材20に形成された圧力室23から加圧流体を漏出させる加圧流体漏出手段60と、を備え、これらはウェーハ10を研削定盤34に圧接させる際の圧力を変動させる圧力可変手段として作用している。
尚、図示しないが、研削装置IIは、研削定盤34の下に配置され研削定盤34を回転させる研削定盤回転駆動手段と、圧接部材20の上に配置され圧接部材20を上下動させる上下動手段と、さらに、圧接部材20を回転させることによってキャリヤプレート31およびウェーハ10を回転させる回転駆動手段を備えている。
The grinding apparatus II also leaks pressurized fluid from the pressurized fluid supply means 50 for supplying pressurized fluid such as pressurized air to the pressure chamber 23 of the pressure contact member 20 and the pressure chamber 23 formed in the pressure contact member 20. And a pressurized fluid leakage means 60 that acts as pressure variable means for varying the pressure when the wafer 10 is brought into pressure contact with the grinding surface plate 34.
Although not shown, the grinding apparatus II is disposed below the grinding surface plate 34 and rotates the grinding surface plate 34 and the grinding surface plate rotation driving means, and is disposed above the pressure contact member 20 and moves the pressure contact member 20 up and down. A vertical movement means and a rotation driving means for rotating the carrier plate 31 and the wafer 10 by rotating the pressure contact member 20 are provided.

研削定盤34は、通常、円盤状の形状を有し、研削定盤34の上面が、ウェーハ10の基板10aを研削する研削面34aとなる。
キャリヤプレート31は、本実施の形態では、高剛性、高ヤング率材質であるセラミックスで一様な厚さの円盤状に形成され、プレート面(押圧面:下面)31aに複数のウェーハ10が、接着によって取り付けられ、保持される。
The grinding surface plate 34 usually has a disk shape, and the upper surface of the grinding surface plate 34 becomes a grinding surface 34 a for grinding the substrate 10 a of the wafer 10.
In the present embodiment, the carrier plate 31 is formed in a disk shape having a uniform thickness with ceramics having a high rigidity and a high Young's modulus, and a plurality of wafers 10 are formed on a plate surface (pressing surface: lower surface) 31a. Attached and held by gluing.

圧接部材20の本体21は、キャリヤプレート31と略同じ大きさの円盤状の形状を有し、下面に軸心を中心にした円柱状の凹部21cを設けることによって形成される平板部21aと環状縁部21bとで構成されている。この環状縁部21bの周回する下面には、下方へ開放する環状収容溝21dが設けられている。後述するように、環状収容溝21dには、弾性部材22が取り付けられ、圧力室23が形成される。
平板部21aには、軸心に圧力室23に連通する供給連通路21eと、この供給連通路21eを中心とした同心円上に等間隔で、圧力室23に連通する複数の漏出連通路21fとが設けられている。
The main body 21 of the pressure contact member 20 has a disk-like shape that is substantially the same size as the carrier plate 31, and is annular with a flat plate portion 21 a that is formed by providing a cylindrical recess 21 c centered on the axis on the lower surface. It is comprised with the edge part 21b. An annular receiving groove 21d that opens downward is provided on the lower surface of the annular edge portion 21b. As will be described later, the elastic member 22 is attached to the annular housing groove 21d, and the pressure chamber 23 is formed.
The flat plate portion 21a includes a supply communication passage 21e that communicates with the pressure chamber 23 in the axial center, and a plurality of leakage communication passages 21f that communicate with the pressure chamber 23 at equal intervals on a concentric circle centered on the supply communication passage 21e. Is provided.

弾性部材22は、通常、摩擦係数の高い材料で形成され、環状収容溝21dから一部を突出させて環状収容溝21dに装着される弾性リング部22aと、この弾性リング部22aの下端を閉塞する弾性膜22bとで構成されている。弾性部材22を構成する材料としては、例えば、合成ゴム等が挙げられ、具体的には、シリコーンゴム等が挙げられる。
弾性部材22の弾性リング部22aを圧接部材20の環状収容溝21dに装着すると、弾性部材22と本体21とで閉塞される空間、すなわち、圧力室23が形成される。
The elastic member 22 is usually formed of a material having a high coefficient of friction, and a part of the elastic member 22 protrudes from the annular housing groove 21d and is attached to the annular housing groove 21d, and the lower end of the elastic ring portion 22a is closed. And an elastic film 22b. Examples of the material constituting the elastic member 22 include synthetic rubber and the like, specifically, silicone rubber and the like.
When the elastic ring portion 22a of the elastic member 22 is attached to the annular accommodating groove 21d of the pressure contact member 20, a space closed by the elastic member 22 and the main body 21, that is, the pressure chamber 23 is formed.

圧接手段40は、圧接部材20の上面(載置面)に載置され、圧接部材20およびキャリヤプレート31を介してウェーハ10の基板10aを研削定盤34の研削面34aへ圧接させるものであり、例えば、錘(ウエイト)で構成されている。尚、圧接手段40は、錘の他、例えばシリンダによる流体圧を利用する構成であってよい。   The pressure contact means 40 is placed on the upper surface (mounting surface) of the pressure contact member 20, and presses the substrate 10 a of the wafer 10 to the grinding surface 34 a of the grinding surface plate 34 via the pressure contact member 20 and the carrier plate 31. For example, it is composed of a weight. Note that the pressure contact means 40 may be configured to utilize, for example, a fluid pressure by a cylinder in addition to the weight.

加圧流体供給手段50は、加圧流体としての加圧空気を供給する加圧機であるエアーコンプレッサ51と、エアーコンプレッサ51からの加圧空気の圧力を調整する圧力調整器52と、圧力調整器52からの加圧空気を濾過・浄化するエアーフィルタ53と、圧接部材20の圧力室23にエアーフィルタ53から加圧空気が供給される供給連通路21eとから構成されている。
尚、圧力調整器52に接続され、加圧流体供給手段50のエアーフィルタ53と圧接部材20の本体21に設けた供給連通路21eとの間は、所定の上下動手段(図示せず)の軸の中に配置された配管と、供給連通路21eに接続されたロータリジョイント(図示せず)とで接続されている。
加圧流体漏出手段60は、圧接部材20の本体21に設けた複数の漏出連通路21fと、漏出連通路21fから漏出させる加圧空気の流量を調整する流量調整器としての流量調整弁61とで構成されている。
The pressurized fluid supply means 50 includes an air compressor 51 that is a pressurizer that supplies pressurized air as a pressurized fluid, a pressure regulator 52 that adjusts the pressure of the pressurized air from the air compressor 51, and a pressure regulator. An air filter 53 that filters and purifies the pressurized air from 52 and a supply communication passage 21 e through which the pressurized air is supplied from the air filter 53 to the pressure chamber 23 of the pressure contact member 20.
A predetermined vertical movement means (not shown) is connected between the air filter 53 of the pressurized fluid supply means 50 and the supply communication path 21e provided in the main body 21 of the pressure contact member 20 and connected to the pressure regulator 52. It is connected by piping arranged in the shaft and a rotary joint (not shown) connected to the supply communication path 21e.
The pressurized fluid leakage means 60 includes a plurality of leakage communication passages 21f provided in the main body 21 of the pressure contact member 20, and a flow rate adjustment valve 61 as a flow rate regulator for adjusting the flow rate of pressurized air leaked from the leakage communication passage 21f. It consists of

次に、ウェーハの研削装置IIの動作について説明する。
まず、キャリヤプレート31のプレート面31aに、複数枚(本実施の形態では、後述するように4枚)のウェーハ10を、ウェーハ10の化合物半導体層17(図1参照)側を研削装置IIのキャリヤプレート31に固定剤であるワックスを塗布して同心円上に貼着することによりウェーハ10をキャリヤプレート31に固定(貼着工程)する。次に、キャリヤプレート31のプレート面31aを下側にし、ウェーハ10の基板10aを研削定盤34の研削面34aに対向させてキャリヤプレート31を研削定盤34上に載せる。そして、所定の上下動手段(図示せず)を作動させて圧接部材20を下降させるとともに、圧接部材20の軸心にキャリヤプレート31の軸心を一致させるように調整し、圧接部材20の下面に取り付けた弾性部材22をキャリヤプレート31に当接させる。
Next, the operation of the wafer grinding apparatus II will be described.
First, a plurality of wafers 10 (four in this embodiment, as will be described later) on the plate surface 31a of the carrier plate 31, and the compound semiconductor layer 17 (see FIG. 1) side of the wafer 10 is the side of the grinding apparatus II. The wafer 10 is fixed to the carrier plate 31 by applying wax as a fixing agent to the carrier plate 31 and sticking it on the concentric circles (sticking step). Next, the carrier plate 31 is placed on the grinding surface plate 34 with the plate surface 31 a of the carrier plate 31 facing down and the substrate 10 a of the wafer 10 facing the grinding surface 34 a of the grinding surface plate 34. Then, a predetermined vertical movement means (not shown) is operated to lower the pressure contact member 20, and the bottom surface of the pressure contact member 20 is adjusted so that the axis center of the carrier plate 31 is aligned with the axis center of the pressure contact member 20. The elastic member 22 attached to the carrier plate 31 is brought into contact with the carrier plate 31.

次に、圧接部材20の上面に圧接手段40としての錘(ウエイト)を載置し、弾性部材22をキャリヤプレート31に圧接させるとともに、弾性部材22の弾性リング部22aを圧接部材20の環状収容溝21dに圧接させて圧力室23の気密性を確保する。
さらに、エアーコンプレッサ51を作動させるとともに、圧力調整器52および流量調整弁61を調整して所定圧の加圧空気を圧力室23へ供給し、弾性部材22に均一な荷重をかける。同時に、所定の研削定盤回転駆動手段(図示せず)およびキャリヤプレート回転駆動手段(図示せず)を作動させ、研削定盤34を矢印A方向に回転させるとともに、圧接部材20およびキャリヤプレート31を回転させ、各ウェーハ10の基板10aを研削する。このとき、ウェーハ10の基板10aを研削する工程では、研削定盤34の研削面34aとウェーハ10の基板10aとの摺り合わされる部分に、スラリー状の所定の研削・研磨材を供給する。
Next, a weight as a pressure contact means 40 is placed on the upper surface of the pressure contact member 20, the elastic member 22 is pressed against the carrier plate 31, and the elastic ring portion 22 a of the elastic member 22 is annularly accommodated in the pressure contact member 20. Airtightness of the pressure chamber 23 is ensured by being brought into pressure contact with the groove 21d.
Further, the air compressor 51 is operated, and the pressure regulator 52 and the flow rate adjustment valve 61 are adjusted to supply pressurized air having a predetermined pressure to the pressure chamber 23, so that a uniform load is applied to the elastic member 22. At the same time, predetermined grinding surface plate rotation driving means (not shown) and carrier plate rotation driving means (not shown) are operated to rotate the grinding surface plate 34 in the direction of arrow A, and the pressure contact member 20 and the carrier plate 31. And the substrate 10a of each wafer 10 is ground. At this time, in the step of grinding the substrate 10a of the wafer 10, a slurry-like predetermined grinding / polishing material is supplied to a portion where the grinding surface 34a of the grinding surface plate 34 and the substrate 10a of the wafer 10 are slid together.

圧力室23内の圧力は、加圧流体としての加圧空気を漏出させる加圧流体漏出手段60により微細に調整する。本実施の形態では、複数の流量調整弁61を設けることにより、圧力室23から漏出させる加圧空気の流量を調整し圧力室23内の圧力を調整する。
本実施の形態では、このようにして圧力調整器52と流量調整弁61とにより、圧力室23内の圧力を調整し、ウェーハ10の基板10aを一様に研削することができる。
The pressure in the pressure chamber 23 is finely adjusted by the pressurized fluid leakage means 60 that leaks pressurized air as the pressurized fluid. In the present embodiment, by providing a plurality of flow rate adjustment valves 61, the flow rate of the pressurized air that leaks from the pressure chamber 23 is adjusted to adjust the pressure in the pressure chamber 23.
In the present embodiment, the pressure in the pressure chamber 23 can be adjusted by the pressure regulator 52 and the flow rate adjustment valve 61 in this way, and the substrate 10a of the wafer 10 can be uniformly ground.

次に、図2(b)は、研削処理が進むことにより研削定盤34の研削面34aがすり鉢型に変形した場合を説明する図である。
前述したように、サファイア等の硬い材料から構成されるウェーハ10の基板10aの研削処理を続けると研削定盤34も研削され、図2(b)に示すように、研削面34aがすり鉢型に変形する場合がある。ここですり鉢型とは、研削面34aの内周部分の厚さが外周部分の厚さよりも小さくなることをいう。
この場合、ウェーハ10を固定したキャリヤプレート31が図2(a)のように平坦な形状のまま研削定盤34に圧接され、研削定盤34を矢印A方向に回転させるとともに圧接部材20およびキャリヤプレート31を回転させ、ウェーハ10の研削操作が続行されると、ウェーハ10の基板10aは、研削定盤34の外周側に圧接された部分が内周側に圧接された部分より過剰に研削され易い。その結果、ウェーハ10の基板10aがテーパ状に研削される傾向がある。
Next, FIG.2 (b) is a figure explaining the case where the grinding surface 34a of the grinding surface plate 34 deform | transforms into a mortar type | mold by the grinding process progressing.
As described above, when the grinding process of the substrate 10a of the wafer 10 made of a hard material such as sapphire is continued, the grinding surface plate 34 is also ground, and the grinding surface 34a has a mortar shape as shown in FIG. It may be deformed. Here, the mortar type means that the thickness of the inner peripheral portion of the grinding surface 34a is smaller than the thickness of the outer peripheral portion.
In this case, the carrier plate 31 to which the wafer 10 is fixed is pressed against the grinding surface plate 34 in a flat shape as shown in FIG. 2A, and the grinding surface plate 34 is rotated in the direction of arrow A and the pressure contact member 20 and the carrier When the plate 31 is rotated and the grinding operation of the wafer 10 is continued, the substrate 10a of the wafer 10 is ground more excessively than the portion pressed against the outer peripheral side of the grinding surface plate 34 than the portion pressed against the inner peripheral side. easy. As a result, the substrate 10a of the wafer 10 tends to be ground in a tapered shape.

本実施の形態では、エアーコンプレッサ51を作動させるとともに、圧力調整器52および流量調整弁61を調整して圧力室23の圧力を増大させる。圧力室23の圧力が増大すると、圧接部材20の下側に取り付けられた弾性部材22には、気密性が保たれた圧力室23の内側から外側に向かうプラスの圧力がかかる。そのため、弾性部材22は、弾性リング部22aが環状収容溝21dに固定された状態で、弾性膜22bの中央部分が圧力室23の外側に突き出るように変形し、弾性部材22と当接するキャリヤプレート31を押圧する。   In the present embodiment, the air compressor 51 is operated, and the pressure regulator 52 and the flow rate adjustment valve 61 are adjusted to increase the pressure in the pressure chamber 23. When the pressure in the pressure chamber 23 increases, a positive pressure is applied to the elastic member 22 attached to the lower side of the pressure contact member 20 from the inside to the outside of the pressure chamber 23 in which airtightness is maintained. Therefore, the elastic member 22 is deformed so that the central portion of the elastic film 22b protrudes outside the pressure chamber 23 in a state where the elastic ring portion 22a is fixed to the annular housing groove 21d, and the carrier plate that contacts the elastic member 22 31 is pressed.

その結果、キャリヤプレート31の形状は、すり鉢型に変形した研削定盤34の研削面34aの形状に倣うように、キャリヤプレート31の中央部分が外周部分より凹み、全体として湾曲(図2(b)では、下方に凸形となる。)するように変形する。
これにより、キャリヤプレート31のプレート面31aに固定されたウェーハ10の基板10aは、変形した研削定盤34の研削面34aに略平行になるように圧接される。このため、ウェーハ10の基板10aがテーパ状に研削されることなく、均一な厚さに研削することが可能となる。
As a result, the shape of the carrier plate 31 is concave as compared with the shape of the grinding surface 34a of the grinding platen 34 deformed into a mortar shape, so that the center portion of the carrier plate 31 is curved from the outer peripheral portion (FIG. 2B). ) Is deformed to be convex downward.
As a result, the substrate 10a of the wafer 10 fixed to the plate surface 31a of the carrier plate 31 is pressed into contact with the deformed grinding surface 34a of the grinding surface plate 34 so as to be substantially parallel. For this reason, the substrate 10a of the wafer 10 can be ground to a uniform thickness without being ground in a tapered shape.

上述したように、本実施の形態では、キャリヤプレート31を押圧する圧力は、研削定盤34の変形量に応じ増大させている。キャリヤプレート31を押圧する圧力は、ウェーハ10の研削処理の回数、時間、個数等により適宜選択され、特に限定されない。例えば、一定の研削処理が行われた後に測定された研削定盤34の変形量に応じ圧力を増大せる方法、または、研削処理が所定回数行われた後に圧力を所定量増大させる等の経験的な操作でもよい。   As described above, in the present embodiment, the pressure for pressing the carrier plate 31 is increased according to the deformation amount of the grinding surface plate 34. The pressure for pressing the carrier plate 31 is appropriately selected depending on the number of times the grinding process is performed on the wafer 10, the time, the number, etc., and is not particularly limited. For example, a method of increasing the pressure according to the deformation amount of the grinding surface plate 34 measured after a certain grinding process is performed, or an empirical method such as increasing the pressure by a predetermined amount after the grinding process is performed a predetermined number of times. Simple operation.

次に、ウェーハ10のキャリヤプレート31に固定する方法について説明する。
図3は、本実施の形態で用いるウェーハ10を研削装置IIに取り付ける好ましい方法を説明する図である。図3(a)は、ウェーハ10をキャリヤプレート(固定板)31に貼着した状態を説明する図である。図3(b)は、ウェーハ10を貼着したキャリヤプレート31を研削定盤34の研削面34aの上に置いた状態を説明する図である。
図3(a)に示すように、基板10a上にIII族窒化物半導体からなる化合物半導体層17(図1参照)を積層して形成されたウェーハ10は、和紙シート(和紙)32及び固定用ワックス(固定材)33を介し、4個のウェーハ10が円盤状に形成されたキャリヤプレート31のプレート面31aに貼着されている。4個のウェーハ10は、基板10aが露出するように(図3(a)では、上向き)、プレート面31aの同心円上に貼着されている。
Next, a method for fixing the wafer 10 to the carrier plate 31 will be described.
FIG. 3 is a view for explaining a preferred method of attaching the wafer 10 used in the present embodiment to the grinding apparatus II. FIG. 3A is a diagram illustrating a state in which the wafer 10 is adhered to the carrier plate (fixed plate) 31. FIG. 3B is a diagram illustrating a state in which the carrier plate 31 with the wafer 10 attached is placed on the grinding surface 34 a of the grinding surface plate 34.
As shown in FIG. 3A, a wafer 10 formed by laminating a compound semiconductor layer 17 (see FIG. 1) made of a group III nitride semiconductor on a substrate 10a is composed of a Japanese paper sheet (Japanese paper) 32 and a fixing paper. Four wafers 10 are bonded to a plate surface 31a of a carrier plate 31 formed in a disk shape through a wax (fixing material) 33. The four wafers 10 are stuck on concentric circles of the plate surface 31a so that the substrate 10a is exposed (in FIG. 3A, upward).

ウェーハ10は、以下の手順によりキャリヤプレート31のプレート面31aに貼着される。先ず、固定用ワックス33を、例えば、スピンコーター等によりウェーハ10のIII族窒化物半導体からなる化合物半導体層17(図1参照)上に均一に塗布する。次に、塗布された固定用ワックス33上に和紙シート32を載置し、さらに和紙シート32上に固定用ワックス33を塗布する。   The wafer 10 is attached to the plate surface 31a of the carrier plate 31 by the following procedure. First, the fixing wax 33 is uniformly applied onto the compound semiconductor layer 17 (see FIG. 1) made of a group III nitride semiconductor of the wafer 10 by using, for example, a spin coater. Next, the Japanese paper sheet 32 is placed on the applied fixing wax 33, and the fixing wax 33 is applied onto the Japanese paper sheet 32.

続いて、所定の加熱装置(図示せず)により固定用ワックス33中に含まれる溶剤等の揮発分をベーキングにより揮散させる。次いで、所定の温度に加温されたキャリヤプレート31のプレート面31aに、基板10aが露出するようにウェーハ10を貼着する。このとき、キャリヤプレート31は、通常、固定用ワックス33の主成分の樹脂の軟化点より約20℃〜50℃程度高温に加熱する。その後、放冷等によりキャリヤプレート31を冷却することにより、固定用ワックス33に含まれる樹脂が固化してウェーハ10がプレート面31aに固定される。本実施の形態では、2層の固定用ワックス33と和紙シート32との厚さは、30μm〜50μmである。   Subsequently, volatile components such as a solvent contained in the fixing wax 33 are volatilized by baking with a predetermined heating device (not shown). Next, the wafer 10 is adhered to the plate surface 31a of the carrier plate 31 heated to a predetermined temperature so that the substrate 10a is exposed. At this time, the carrier plate 31 is usually heated to about 20 ° C. to 50 ° C. higher than the softening point of the resin as the main component of the fixing wax 33. Thereafter, the carrier plate 31 is cooled by cooling or the like, whereby the resin contained in the fixing wax 33 is solidified and the wafer 10 is fixed to the plate surface 31a. In the present embodiment, the thickness of the two-layer fixing wax 33 and the Japanese paper sheet 32 is 30 μm to 50 μm.

次に、図3(b)に示すように、ウェーハ10の基板10aと研削定盤34の研削面34aとを対向させ、ウェーハ10を貼着したキャリヤプレート31を研削定盤34の上に置く。
続いて、所定の上下動手段(図示せず)によりキャリヤプレート31を下降させ、ウェーハ10の基板10aを研削定盤34の研削面34aに当接させ、圧接部材20(図2(a)参照)により、ウェーハ10の基板10aを圧力Pで研削面34aに圧接する。
本実施の形態では、圧力Pは70kg/cm〜100kg/cmの範囲で調整してウェーハ10を加圧し、ウェーハ10の基板10aを研削面34aに圧接している。
そして、所定の回転駆動手段(図示せず)によりキャリヤプレート31及び研削定盤34を矢印A方向に回転させ、各ウェーハ10の基板10aを研削する。
Next, as shown in FIG. 3B, the substrate 10 a of the wafer 10 and the grinding surface 34 a of the grinding surface plate 34 are opposed to each other, and the carrier plate 31 to which the wafer 10 is adhered is placed on the grinding surface plate 34. .
Subsequently, the carrier plate 31 is lowered by a predetermined vertical movement means (not shown), the substrate 10a of the wafer 10 is brought into contact with the grinding surface 34a of the grinding surface plate 34, and the pressure contact member 20 (see FIG. 2A). ), The substrate 10a of the wafer 10 is pressed against the grinding surface 34a with the pressure P.
In this embodiment, the pressure P is pressed against the wafer 10 is pressurized by adjusting the range of 70kg / cm 2 ~100kg / cm 2 , the substrate 10a of the wafer 10 on the grinding surface 34a.
Then, the carrier plate 31 and the grinding surface plate 34 are rotated in the direction of arrow A by a predetermined rotation driving means (not shown), and the substrate 10a of each wafer 10 is ground.

本実施の形態では、約20分間程度の研削工程により、ウェーハ10の基板10aが研削され、ウェーハ10の基板10aの厚さは、約900μmから約120μm迄減少する。さらに、本実施の形態では、研削工程に続き、約15分間の研磨工程により、ウェーハ10の基板10aの厚さは、約120μmから約80μm迄に研磨される。   In the present embodiment, the substrate 10a of the wafer 10 is ground by a grinding process of about 20 minutes, and the thickness of the substrate 10a of the wafer 10 is reduced from about 900 μm to about 120 μm. Furthermore, in the present embodiment, following the grinding process, the thickness of the substrate 10a of the wafer 10 is polished from about 120 μm to about 80 μm by a polishing process for about 15 minutes.

このように、化合物半導体層17(図1参照)を有するウェーハ10の基板10aを研削する場合、ウェーハ10を所定の固定用ワックス33と共に和紙シート32を介し研削装置のキャリヤプレート31に貼着することにより、ウェーハ10の基板10aに反りが生じた場合であっても、また、化合物半導体層17(図1参照)の成膜操作により生じたフレークが残留したままの状態であっても、基板10aに割れが生じることなく、ウェーハ10の基板10aを所定の厚さに研削することができる。   As described above, when the substrate 10a of the wafer 10 having the compound semiconductor layer 17 (see FIG. 1) is ground, the wafer 10 is adhered to the carrier plate 31 of the grinding apparatus via the Japanese paper sheet 32 together with the predetermined fixing wax 33. Thus, even if the substrate 10a of the wafer 10 is warped, or even if the flakes generated by the film forming operation of the compound semiconductor layer 17 (see FIG. 1) remain, the substrate The substrate 10a of the wafer 10 can be ground to a predetermined thickness without causing cracks in 10a.

固定用ワックス33としては、研削工程中、ウェーハ10をキャリヤプレート31に動かないように仮止め、固定することが可能であり、さらに、研削処理後にウェーハ10をキャリヤプレート31から容易に剥がすことが可能なものであれば特に限定されない。
このような固定用ワックス33としては、例えば、ビニル系高分子化合物、石油系樹脂、ロジン等の天然樹脂およびそれらの誘導体、パラフィンワックス等の熱可塑性を有する樹脂、ポリグリセリンの脂肪酸エステル、ポリグリセリンのエチレンオキシド又はプロピレンオキシドの付加物が挙げられる。
また、特にロジンとしては、アビエチン酸(分子式C2030のモノカルボン酸)に代表される三員環化合物を主成分とするロジン、ロジンの部分エステル、部分または完全水添ロジン、重合ロジン、不均化ロジン、ロジンとマレイン酸に代表される二塩基酸との変性物である二塩基酸変性ロジン及びそのエステル等の誘導体が挙げられる。さらに、スチレン・アクリル酸共重合体樹脂等が挙げられる。
これらの樹脂は、単独または二種以上のものを組み合わせて用いることができる。
The fixing wax 33 can be temporarily fixed and fixed so that the wafer 10 does not move to the carrier plate 31 during the grinding process, and the wafer 10 can be easily peeled off from the carrier plate 31 after the grinding process. There is no particular limitation as long as it is possible.
Examples of the fixing wax 33 include, for example, vinyl polymer compounds, petroleum resins, natural resins such as rosin and derivatives thereof, thermoplastic resins such as paraffin wax, fatty acid esters of polyglycerol, and polyglycerol. And an adduct of ethylene oxide or propylene oxide.
In particular as rosin, rosin mainly three-membered ring compound represented by abietic acid (a monocarboxylic acid having a molecular formula C 20 H 30 O 2), partial esters of rosin, partially or completely hydrogenated rosin, polymerized Examples thereof include rosin, disproportionated rosin, dibasic acid-modified rosin which is a modified product of rosin and dibasic acid typified by maleic acid, and derivatives thereof. Furthermore, styrene / acrylic acid copolymer resin and the like can be mentioned.
These resins can be used alone or in combination of two or more.

和紙シート32の材料としては、薄葉紙又は不織布が挙げられる。ここで、薄葉紙とは、JIS P4500に準拠する機械すき和紙をいう。また、不織布とは、織ったり、編んだりすることなく繊維同士を結合させたシートをいう。この不織布としては、例えば、綿、麻、羊毛繊維、しゅろ繊維、ココヤシ繊維等の天然繊維;ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン等の合成繊維;ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維の無機繊維から構成されるもの等が挙げられる。   Examples of the material of the Japanese paper sheet 32 include thin paper or non-woven fabric. Here, the thin paper refers to mechanically-paste Japanese paper conforming to JIS P4500. Moreover, a nonwoven fabric means the sheet | seat which combined fibers, without weaving or knitting. Examples of the non-woven fabric include natural fibers such as cotton, hemp, wool fiber, palm fiber, and coco fiber; synthetic fibers such as polyamide, polyester, polypropylene, polyethylene, polyacrylonitrile, and polyurethane; glass fibers, carbon fibers, and metal fibers. And those composed of inorganic fibers.

本実施の形態では、和紙シート32として、JIS P8124による坪量が3g/m〜150g/mの範囲である薄葉紙から構成されることが好ましい。
さらに、和紙シート32は、JIS P8101による見掛けの比重が0.2g/cm〜1.3g/cmの範囲である薄葉紙から構成されることが好ましい。
In this embodiment, as Japanese paper sheet 32, the basis weight according to JIS P8124 is composed of tissue paper in the range of 3g / m 2 ~150g / m 2 is preferred.
Further, Japanese paper sheet 32, the specific gravity of the apparent by JIS P8101 is composed of tissue paper in the range of 0.2g / cm 3 ~1.3g / cm 3 are preferred.

本実施の形態で使用する薄葉紙としては、コウゾ、ミツマタ及びガンピから選択される一種以上の植物を原料とする繊維を含有する紙(以下、「和紙」と記す。)が好ましい。
和紙の具体例としては、前述した薄葉紙に加え、例えば、檀紙、奉書紙、京花紙、吉野紙、麻布紙、美濃紙、半紙、半切、内山紙、細川紙、蔵王紙、西の内、程村、土佐紙、泉貨紙、かさ紙、鳥の子、江州鳥の子、雲紙、墨流、画仙紙、麻紙、間似合紙、雲竜紙、わら半紙、仙花紙、小倉紙、金和紙、ムラうす楮、渋引うす楮等のうす楮、強性紙、ワンプ紙、柿渋紙、コンニャク紙等が挙げられる。また、障子用の和紙も挙げることができる。
尚、和紙は、上述した植物を原料とする繊維に加え、必要に応じ、他の繊維を含んでいてもよい。他の繊維としては、例えば、マニラ麻、木材パルプ、わらパルプ、古紙、化学パルプ、レーヨン等の合成繊維が挙げられる。
As the thin paper used in the present embodiment, paper containing fibers made from one or more plants selected from kouzo, mitsumata and ganpi (hereinafter referred to as “Japanese paper”) is preferable.
Specific examples of Japanese paper include, in addition to the above-mentioned thin paper, for example, sandpaper, honsho paper, Kyoto flower paper, Yoshino paper, Azabu paper, Mino paper, half paper, half-cut paper, Uchiyama paper, Hosokawa paper, Zao paper, Nishinouchi, Hodomura , Tosa paper, fountain paper, umbrella paper, Tonoko, Koshu tonoko, cloud paper, ink style, painting paper, hemp paper, fake paper, cloud dragon paper, straw paper, straw flower paper, Ogura paper, gold Japanese paper, Mura Usuzu, Examples include thin paper such as Shibuhiki Usu, strong paper, Wamp paper, straw shibu paper, and konjac paper. In addition, Japanese paper for shoji paper can also be mentioned.
In addition to the fiber which uses the plant as a raw material mentioned above, the Japanese paper may contain other fiber as needed. Examples of other fibers include synthetic fibers such as Manila hemp, wood pulp, straw pulp, waste paper, chemical pulp, and rayon.

一般に「和紙」は、最も狭義には、上述した植物から抽出した繊維およびそれらの古紙を原材料とし、トロロアオイの根や、ノリウツギの樹皮などから抽出した粘剤「ねり」を混ぜ、流し漉きという日本独特な技法を取り入れた手漉きの紙として定義される。
本実施の形態では、上記最も狭義の和紙も含め、抄紙機による機械すきの和紙(機械すき和紙)や、洋紙よりも繊維が長くて繊維どうしが緊密に絡み合い、ねばり強く薄くても強靭な紙(広義の和紙)も使用可能である。
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、基板と基板上に成膜された化合物半導体層とを有するウェーハの基板を均一の厚さに研削することが可能である。特に、サファイア等の基板上にIII族窒化物半導体が成膜されたIII族化合物半導体発光素子のように、基板と化合物半導体層との格子定数が異なることに起因する基板に反りが生じた場合であっても、基板を所定の厚さに均一に研削することが可能である。
In general, “Japanese paper”, in the narrowest sense, is made from the above-mentioned fibers extracted from plants and their old papers, and mixed with the sticky “Neri” extracted from the roots of troro-aoi and barley of Japanese radish, and is called Japan It is defined as handmade paper that incorporates unique techniques.
In the present embodiment, including the above-mentioned most narrowly-defined Japanese paper, paper made by machine paper using a paper machine (machine-made Japanese paper), paper that is longer than western paper and intertwined closely with each other, sticky and thin but tough paper ( Wide Japanese paper) can also be used.
As described above in detail, according to the present embodiment, it is possible to grind the substrate of the wafer having the substrate and the compound semiconductor layer formed on the substrate to a uniform thickness. In particular, when a substrate is warped due to a difference in lattice constant between the substrate and the compound semiconductor layer, such as a group III compound semiconductor light emitting device in which a group III nitride semiconductor is formed on a substrate such as sapphire. Even so, it is possible to uniformly grind the substrate to a predetermined thickness.

本実施の形態で用いる半導体発光素子である積層半導体の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the laminated semiconductor which is a semiconductor light emitting element used by this Embodiment. 本実施の形態が適用されるウェーハの研削装置を説明する図である。It is a figure explaining the grinding device of the wafer to which this embodiment is applied. 本実施の形態で用いるウェーハを研削装置に取り付ける好ましい方法を説明する図である。It is a figure explaining the preferable method of attaching the wafer used by this Embodiment to a grinding device.

符号の説明Explanation of symbols

10…ウェーハ、10a,11…基板、12…中間層、13…下地層、14…n型半導体層、15…発光層、16…p型半導体層、17…化合物半導体層(III族化合物半導体層)、20…圧接部材、22…弾性部材、23…圧力室、31…キャリヤプレート(固定板)、32…和紙シート、33…固定用ワックス、34…研削定盤、34a…研削面、50…加圧流体供給手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wafer, 10a, 11 ... Substrate, 12 ... Intermediate layer, 13 ... Underlayer, 14 ... N-type semiconductor layer, 15 ... Light emitting layer, 16 ... P-type semiconductor layer, 17 ... Compound semiconductor layer (Group III compound semiconductor layer) ), 20 ... pressure contact member, 22 ... elastic member, 23 ... pressure chamber, 31 ... carrier plate (fixing plate), 32 ... Japanese paper sheet, 33 ... wax for fixing, 34 ... grinding platen, 34a ... grinding surface, 50 ... Pressurized fluid supply means

Claims (7)

基板と当該基板上に成膜された化合物半導体層とを有するウェーハの研削装置であって、
ウェーハの基板を研削するための研削面を有する研削定盤と、
前記研削定盤の前記研削面に対向して配置され前記ウェーハの前記基板が当該研削面と対向するように当該ウェーハを固定する固定板と、
前記研削定盤の前記研削面の形状に倣うように前記固定板の形状を変形させ且つ圧力をかけて当該固定板を介して前記ウェーハの前記基板を当該研削面に接触させる圧接部材と、を備える
ことを特徴とするウェーハの研削装置。
A wafer grinding apparatus having a substrate and a compound semiconductor layer formed on the substrate,
A grinding surface plate having a grinding surface for grinding a wafer substrate;
A fixing plate that is disposed to face the grinding surface of the grinding surface plate and fixes the wafer so that the substrate of the wafer faces the grinding surface;
A pressure contact member that deforms the shape of the fixed plate so as to follow the shape of the grinding surface of the grinding surface plate and applies pressure to the substrate of the wafer in contact with the ground surface through the fixed plate; A wafer grinding apparatus comprising:
前記圧接部材は、前記固定板に接するように設けられる弾性部材によって閉塞された空間を有する圧力室を備えることを特徴とする請求項1に記載のウェーハの研削装置。   2. The wafer grinding apparatus according to claim 1, wherein the pressure contact member includes a pressure chamber having a space closed by an elastic member provided so as to be in contact with the fixed plate. 前記圧力室に加圧流体を供給する加圧流体供給手段を有することを特徴とする請求項2に記載のウェーハの研削装置。   3. The wafer grinding apparatus according to claim 2, further comprising pressurized fluid supply means for supplying pressurized fluid to the pressure chamber. 前記弾性部材がシリコーンゴムから構成されることを特徴とする請求項2又は3に記載のウェーハの研削装置。   4. The wafer grinding apparatus according to claim 2, wherein the elastic member is made of silicone rubber. 基板と当該基板上に成膜された化合物半導体層を有する半導体発光素子の製造方法であって、
基板と当該基板上に成膜された化合物半導体層とを有するウェーハの当該化合物半導体層側を研削装置の固定板に貼着することにより当該ウェーハを当該固定板に固定する貼着工程と、
前記ウェーハを貼着した前記固定板を当該ウェーハの前記基板が前記研削装置の研削定盤に対向するように当該研削定盤上に配置し、当該固定板の形状が当該研削定盤の研削面の形状に倣うように変形させ且つ圧力をかけて当該ウェーハの当該基板を当該研削定盤に接触させる圧接工程と、
前記研削定盤に接触させた前記ウェーハの前記基板を研削する研削工程と、を有する
ことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor light emitting device having a substrate and a compound semiconductor layer formed on the substrate,
A bonding step of fixing the wafer to the fixing plate by bonding the compound semiconductor layer side of the wafer having the substrate and the compound semiconductor layer formed on the substrate to the fixing plate of the grinding apparatus;
The fixed plate to which the wafer is attached is disposed on the grinding surface plate so that the substrate of the wafer faces the grinding surface plate of the grinding apparatus, and the shape of the fixed plate is a grinding surface of the grinding surface plate. And a pressure-contacting step in which the substrate of the wafer is brought into contact with the grinding surface plate by applying pressure and deforming so as to follow the shape of
And a grinding step of grinding the substrate of the wafer brought into contact with the grinding platen.
前記研削定盤の変形量に応じ、前記固定板を押圧する圧力を増大させることを特徴とする請求項5に記載の半導体発光素子の製造方法。   6. The method of manufacturing a semiconductor light-emitting element according to claim 5, wherein a pressure for pressing the fixed plate is increased in accordance with a deformation amount of the grinding surface plate. 前記ウェーハは、和紙及び固定剤を介し前記固定板に貼着されることを特徴とする請求項5又は6に記載の半導体発光素子の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor light emitting element according to claim 5, wherein the wafer is attached to the fixing plate via Japanese paper and a fixing agent.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109015115A (en) * 2017-06-12 2018-12-18 信越半导体株式会社 grinding method and grinding device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0970750A (en) * 1995-09-07 1997-03-18 Sony Corp Substrate polishing device
JPH09129928A (en) * 1995-08-31 1997-05-16 Toshiba Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2004148457A (en) * 2002-10-31 2004-05-27 Showa Denko Kk Wafer grinding method and wafer grinding device
JP2008080439A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Ishizuka Glass Co Ltd Apparatus for machining and holding polyhedron, and machining method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09129928A (en) * 1995-08-31 1997-05-16 Toshiba Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JPH0970750A (en) * 1995-09-07 1997-03-18 Sony Corp Substrate polishing device
JP2004148457A (en) * 2002-10-31 2004-05-27 Showa Denko Kk Wafer grinding method and wafer grinding device
JP2008080439A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Ishizuka Glass Co Ltd Apparatus for machining and holding polyhedron, and machining method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109015115A (en) * 2017-06-12 2018-12-18 信越半导体株式会社 grinding method and grinding device
CN109015115B (en) * 2017-06-12 2021-08-31 信越半导体株式会社 Polishing method and polishing apparatus

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