JP6307753B2

JP6307753B2 - 半導体基板の平坦化加工方法

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Publication number: JP6307753B2
Application number: JP2014099155A
Authority: JP
Inventors: 篤暢宇根; 山本　栄一; 栄一山本; 翼坂東; 久保　富美夫; 富美夫久保
Original assignee: 株式会社岡本工作機械製作所
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2018-04-11
Anticipated expiration: 2034-05-13
Also published as: JP2015216281A

Description

本発明は、表面が平滑なテンプレート基板と半導体基板とを水膜により接合して積層体を製造し、この積層体の半導体基板の裏面を研削加工（研磨加工も含む）して前記半導体基板の厚みを５〜５０μｍの厚みまで薄くした後、研削加工された半導体基板を積層体の水膜面より分離して研削加工面のＴＴＶ（Total Thickness Variation）が１．０μｍ以下、厚み５〜５０μｍの平坦化加工された半導体基板として回収する、半導体基板の平坦化加工方法に関する。

２枚の基板を貼り合わせ、貼り合わせ基板の裏面または表裏両面を研削（研磨も含む）して基板の厚みを薄くした後、貼り合わせ基板を貼り合わせ面より分離して２枚の基板として回収する方法は知られている。例えば、特開平６−７６２号公報（特許文献１）は半導体基板、誘電体基板、ガラス基板等の基板２枚を水槽中の水中で平行にして接触させ、さらに押し付けて貼り合わせ面の余分な水分を排除して両基板の接合を水の表面張力で強固にした後、この貼り合わせ基板を水槽より取り出し、両面研磨装置のキャリア内に挿入した後、貼り合わせ基板の表裏面を研磨し、研磨終了後、再び水槽内の水中に研磨加工貼り合わせ基板を投入して前記表面張力を低下させ、再び、両基板を平行にずらして２枚の研磨加工基板に分離する方法を開示する。

また、シリコン基盤の表面に配線プリントが施された半導体基板の配線プリント面をテンプレート基板（ベアシリコン基板、石英ガラス基板、硼酸珪素ガラス基板、サファイア基板、エンジニアプラスチック基板、など）に水溶性接着剤層または加熱発泡型接着剤層を介して貼り合わせ、この貼り合わせ基板をバキュームチャック上に固定した後、枚葉の研削盤（研磨盤も含む）の工具（カップホイール型砥石、研磨パッド）を用いて半導体基板のシリコン基盤面の厚みを薄くする平坦化加工を行った後、平坦化加工された貼り合わせ基板を水中に投入し、前記水溶性接着剤を水で溶解させて薄肉化された半導体基板とダミー基板に分離する、もしくは、平坦化加工された貼り合わせ基板を加熱または電子線照射して加熱発泡型接着剤を熱分解させて薄肉化された半導体基板とテンプレート基板に分離することも半導体基板加工メーカーでは実施されている。

また、特開２００８−１５３２４８号公報（特許文献２）は、表面の面粗度がＲａ０．５μｍ以上のＧａＡｓ半導体ウエハの表面をスピンナーに吸着させ、ウエハの裏面に粘度が５ｃｐ以下の有機溶剤またはアルカリ水溶液を滴下し、１，０００ｒｐｍ以下の速度でスピンナーを回転し、有機溶剤またはアルカリ水溶液の均一な膜を形成し２０秒以内に液体ワックスを滴下しスピンナーを回転してワックスを広げ均一なワックス膜をウエハ裏面に形成し、ウエハ裏面のワックス膜を研磨プレートに貼り付けた後に、ＧａＡｓ半導体ウエハの表面を研削加工または研磨加工してＴＴＶの平均が７．９μｍであり、標準偏差σは０．８μｍと反りの小さいＧａＡｓ半導体ウエハを得る平坦化加工方法を提案する。

さらに、特開２０１３−１９７４２５号公報（特許文献３）は、無機材料製基板支持プレート（石英ガラス板、無機アルカリガラス板、合成サファイア板など）の表面に軟化温度が２８０℃以上の溶剤型ポリイミド樹脂接着剤を用いてＳｉＣ基板を貼付した積層体を形成した後、この積層体を基板用チャック上にＳｉＣ基板面を上方に向けて載置し、ついで、１，８００ｍｉｎ^−１で回転している砥番＃４００のカップホイール型ダイヤモンド砥石を前記積層体のＳｉＣ基板面に当接、摺擦させて１５０ｍｉｎ^−１で回転しているＳｉＣ基板面を、４分３０秒ダウンインフィード研削加工し、表面粗さが１００ｎｍの粗研削加工ＳｉＣ基板を得、ついで、８２４ｍｉｎ^−１で回転している砥番＃８００のカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石を前記積層体のＳｉＣ基板面に当接、摺擦（砥石軸のロードは７．７ボルト）させて１５０ｍｉｎ^−１で回転しているＳｉＣ基板面を、３分４０秒ダウンインフィード研削加工し、表面粗さが４０ｎｍの中仕上げ研削加工ＳｉＣ基板を得、最後に、７６５ｍｉｎ^−１で回転している砥番＃８，０００のカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド砥石を前記積層体のＳｉＣ基板面に当接、摺擦（砥石軸のロードは１９．９ボルト）させて１５０ｍｉｎ^−１で回転しているＳｉＣ基板面を、３分１０秒ダウンインフィード研削加工し、厚みが３０μｍ、表面粗さ（Ｒｚ）が中央（センター）２７ｎｍ、ミッドル（直径の１／４位置点）３２ｎｍ、エッジ部３２ｎｍ、厚み３０μｍの仕上げ研削加工ＳｉＣ基板を製造する方法を提案する。

さらにまた、特開２０１４−７２５０３号公報（特許文献４）は、表面に複数のデバイスが形成されたデバイス領域と該デバイス領城を囲続する外周余剰領域とを有し、該外周余剰領域に数十から５０μｍの盛り上がり部が形成されたＳｉＣウエハの加工方法であって、ＳｉＣウエハの該デバイス領域を覆うと共に該盛り上がり部には至らない長さの直径を有し、該盛り上がり部の高さよりも厚い厚みを有した表面保護部材をＳｉＣウエハの該デバイス領城に貼着し、該盛り上がり部を露出させる表面保護部材貼着ステップと、該表面保護部材を介してＳｉＣウエハを保持テーブルで保持してウエハの裏面を露出させる保持ステップと、該保持ステップを実施した後、ＳｉＣウエハの裏面を研削手段で研削して所定の厚みへと薄化させる薄化ステップとを備えたことを特徴とする平坦化加工ＳｉＣウエハの加工方法を提案する。

特開平６−７６２号公報特開２００８−１５３２４８号公報特開２０１３−１９７４２５号公報特開２０１４−０７２５０３号公報

上記特許文献１記載の基板の貼り合わせ方法は、接着剤として安価な純水を用いる環境に優しい利点を有するが、基板同士を貼り合わせる作業が手作業であるゆえ、形成される水膜の厚みの設定が困難であり、連続水膜の厚みが１，５００ｎｍ以上となって基板間の水膜の表面張力が小さく、次工程の貼り合わせ基板の研削（研磨）加工中に上側の半導体基板がずれてしまう問題が生じることが見出された。

上記特許文献２記載の基板の貼り合わせ方法は、接着剤としてワックスを用いるので、平坦化加工後にワックス残滓がＧａＡｓ半導体ウエハ面に残り、このＧａＡｓ半導体ウエハの洗浄を実施して前記ワックス残滓をＧａＡｓ半導体ウエハ裏面より取り除く工程が必要となる。

上記特許文献３記載の溶剤型ポリイミド樹脂接着剤を用いる基板の平坦化加工方法は、溶剤型ポリイミド樹脂接着剤が水膜より高価であることと、溶剤の回収が必要であり、環境に優しくない。

上記特許文献４記載の表面保護部材を使用する平坦化加工方法は、表面保護部材が水膜より高価であるので得策でない。

本発明者らは、平坦な表面を有する石英ガラステンプレート基板（ウエハ支持プレート）上に水膜を形成し、その水膜上にシリコン基板を載置してその厚みを２００ｎｍにしたとき、４０×４０ｍｍ正方形試料の場合、水膜の表面張力によって発生する負圧は３５ｋＰａから７０ｋＰａの値を示し、この表面張力による負圧はテンプレートとシリコン基板の積層体のシリコン基板を基板チャックに固定し、前記基板チャックを回転させながら積層体の表面（上方面）を研削加工する際のせん断応力より大きいことを見出し、回転している基板チャック面より平坦化加工されるシリコン基板が飛び出さないことを確認し、水膜の厚みと基板裏面との表面張力の相関を実験し、本発明に到達した。

請求項１の発明は、次の１）から５）の行程を経過して、ＴＴＶが１．０μｍ以下の平坦化加工表面を有する半導体基板を製造することを特徴とする、半導体基板の平坦化加工方法を提供するものである。
１）．ＴＴＶが２．０μｍ以下のテンプレート基板の表面に水膜を形成する行程。
２）．前記水膜上に前記半導体基板をのせて貼り合わせ、前記テンプレート基板と前記半導体基板が前記水膜によって接合された積層体を形成する行程。
３）．前記テンプレート基板を下にして前記積層体を吸着チャックに載置した後、前記吸着チャックを回転させて前記水膜の厚みを５０〜１，０００ｎｍの間の厚みまで減らす行程。
４）．前記積層体の前記半導体基板の裏面を研削加工する平坦化加工行程。
５）．平坦化加工された前記積層体より平坦化加工された前記半導体基板を、前記水膜との貼り合わせ面より分離してＴＴＶが１．０μｍ以下の平坦化加工された前記半導体基板として回収する行程。

請求項２の発明は、次の１）から５）の行程を経過して、ＴＴＶが１．０μｍ以下の平坦化加工表面を有する半導体基板を製造することを特徴とする、半導体基板の平坦化加工方法を提供するものである。
１）．セラミック製のテンプレート基板チャックの表面に水膜を形成する行程。
２）．前記水膜上に前記半導体基板を接合して貼り合わせ、セラミック製の前記テンプレート基板チャックと前記半導体基板が前記水膜によって接合された積層体を形成する行程。
３）．前記積層体のセラミック製の前記テンプレート基板チャックの回転軸を回転させて前記水膜の厚みを５０〜１，０００ｎｍの間の厚みまで減らす行程。
４）．前記積層体の前記半導体基板の裏面を研削加工する平坦化加工行程。
５）．前記積層体より平坦化加工された前記半導体基板を、前記水膜との貼り合わせ面より分離してＴＴＶが１．０μｍ以下の平坦化加工された前記半導体基板として回収する行程。

安価で環境に優しい水膜を用いて厚みが５〜５０μｍ、ＴＴＶが１．０μｍ以下、３００ｍｍ径の平坦化加工された半導体基板を製造することができた。また、テンプレート基板と半導体基板の間に存在する水膜より過剰の水を、吸着チャックの回転（スピン）によって排出させて水膜の厚みを５０〜１，０００ｎｍにするので前記水膜に空気泡留りが生じることはなく、研削加工時に積層体を回転させても、テンプレートに水膜で貼り合わされている半導体基板は、回転している吸着チャック上から飛び出すことはない。

図１は、半導体基板の平坦化加工行程を示すフロー図である。図２は、各種のテンプレート基板と半導体基板間に存在する厚みの水膜から半導体基板を横方向にずらす単位面積当たりのせん断力（Lateral restraint force ）と水膜の肉厚との相関図である。図３は、表面粗さ（Ｒａ）が１５ｎｍ、厚み４ｍｍ、一辺の長さ１０ｍｍの正方形の石英ガラステンプレート基板と石英ガラス基板間に存在する水膜から石英ガラス基板を引き剥がす単位面積当たりの引張力（Tensile strength）と水膜の肉厚（ｎｍ）との相関図で、実験値と理論値を示す。図４は、シリコン基板からなるテンプレート基板と３００ｍｍ径のシリコン基板からなる半導体基板が水膜によって接合された積層体を吸着チャック上で２，０００ｍｉｎ^−１で、１時間回転させた後の、直径方向の水膜の肉厚分布（ｎｍ）を示す。

図１は、１実施例の半導体基板（Ｗ）の平坦化加工行程を示すもので、次の（１）から（５）の行程を経てＴＴＶが１．０μｍ以下の平坦化加工表面を有する半導体基板（Ｗ）を製造するフロー図である。
（１）．ＴＴＶが２．０μｍ以下のテンプレート基板（Ｔ）の表面に水膜（ｗｍ）を形成し、その水膜（ｗｍ）の上に半導体基板（Ｗ）を載せてテンプレート基板（Ｔ）と半導体基板（Ｗ）が水膜（ｗｍ）によって接合された積層体（Ｓ）を形成する行程。（図１の１参照）
（２）．前記積層体（Ｓ）をスピンナー上に載せ、５００〜１０，０００ｍｉｎ^−１の回転速度でスピン（回転）させて水膜（ｗｍ）の厚みを５０〜１，０００ｎｍに調整する行程。（図１の２参照）
（３）．前記積層体（Ｓ）の周縁部に撥水膜を形成する行程。（図１の３参照）
（４）．この積層体（Ｓ）を吸着チャック（Ｃ）の上にテンプレート基板（Ｔ）面が下方を向くように載置し、ついで、吸着チャック（Ｃ）の回転軸を回転させながら、回転する研削砥石（Ｇ）をインフィードダウンさせて半導体基板（Ｗ）の裏面を研削砥石（Ｇ）により研削加工（研磨加工も含む）して前記半導体基板（Ｗ）の厚みを５〜５０μｍの厚みまで薄くする平坦化加工行程。（図１の４参照）
（５）．平坦化加工された積層体（Ｓ）に水を噴射して平坦化加工された半導体基板（Ｗ）を前記水膜（ｗｍ）面より分離してＴＴＶが０．８μｍ以下、厚み５〜５０μｍの平坦化加工された半導体基板（Ｗ）として回収する行程。

上記テンプレート基板（Ｔ）としては、シリコンベア基板、石英ガラス基板、サファイア基板、硼酸珪素ガラス基板等のセラミック製基板、エンジニアリングプラスチック基板、真鍮製定盤などの厚み５０〜４，０００μｍ、ＴＴＶが２．０μｍ以下の表面平滑な基板が利用できる。テンプレート基板（Ｔ）を水貼り用途のテンプレート基板チャックとして利用するときは、表面粗さが１５ｎｍ以下の表面平滑なセラミック製基板が好ましい。

テンプレート基板（Ｔ）と水膜（ｗｍ）と半導体基板（Ｗ）との積層体（Ｓ）は、例えば、次のいずれかの方法で形成される。
（ｉ）．特許文献１記載のようにテンプレート基板（Ｔ）と半導体基板（Ｗ）の２枚を水槽中の水中で平行にして接触させ、さらに押し付けてテンプレート基板（Ｔ）と半導体基板（Ｗ）間に存在する水膜（ｗｍ）より余分な水分を排除して両基板の接合を水の表面張力で強固にした積層体（Ｓ）を得た後、この積層体（Ｓ）を水槽より取り出す。
（ｉｉ）．吸着チャック（Ｃ）上に載置されたテンプレート基板（Ｔ）の上面にロールコーターまたはダイコーター、あるいは、スプレーコ―ターを用いて純水を塗布し、次いで、この水塗布面に半導体基板（Ｗ）を重ね合わせて積層体（Ｓ）を形成する。
（ｉｉｉ）．基板収納カセット内に収納されているテンプレート基板（Ｔ）を吸着チャック（Ｃ）上方に移送する途中に設けられた回転するスポンジロールコーターにテンプレート基板（Ｔ）表面を接触させることにより水膜（ｗｍ）を形成し、ついで、吸着チャック（Ｃ）上にテンプレート基板（Ｔ）が吸着チャック（Ｃ）面に接するように載置した後、水膜（ｗｍ）面上に半導体基板（Ｗ）を載置して積層体（Ｓ）を形成する。
（ｉｖ）．恒温多湿室（絶対湿度は８０％以上）内にテンプレート基板（Ｔ）と半導体基板（Ｗ）を保管して湿気を両基板の表面に付着させた後、両基板を重ね合わせ、然る後に恒温多湿室外へ運び出し、冷気に曝すことにより両基板間に水膜（ｗｍ）を形成させて積層体（Ｓ）を形成する。
（ｖ）．表面粗さが１５ｎｍ以下の吸着チャック（Ｃ）をテンプレート基板（Ｔ）と見做し、この吸着チャック（Ｃ）上に純水をスピンコートして水膜（ｗｍ）を形成し、この水膜（ｗｍ）上に半導体基板（Ｗ）を載置した後、前記半導体基板（Ｗ）面を風船プレスで加圧して積層体（Ｓ）を形成する。
（ｖｉ）．平坦度が０．５μｍ以下のテンプレート基板（Ｔ）上に純水をスピンコートして水膜（ｗｍ）を形成し、この水膜（ｗｍ）上に半導体基板（Ｗ）を載置してテンプレート基板（Ｔ）と半導体基板（Ｗ）が水膜（ｗｍ）によって接合された積層体（Ｓ）を形成し、ついで、この積層体（Ｓ）をバキューム室に移し、減圧して前記水膜（ｗｍ）の厚みを５０〜３００ｎｍ厚みまで減らして積層体（Ｓ）を形成する。

前記半導体基板（Ｗ）としては、ベアシリコン基板、ガラス基板、窒化珪素基板、炭化珪素基板、サファイア基板等のセラミック基板、シリコン基板面に配線プリントがなされた半導体基板、ＴＳＶ基板、ＳＯＩ基板、センサー基板、インクジェット電子配線基板、太陽光電池用基板等が挙げられる。

前記積層体（Ｓ）の各種テンプレート基板（Ｔ）と半導体基板（Ｗ）間に存在する厚み（ｎｍ）の水膜（ｗｍ）から半導体基板（Ｗ）を横方向にずらすせん断応力(kPa)と水膜（ｗｍ）の厚みとの相関図を図２に示す。また、テンプレート基板（Ｔ）と半導体基板（Ｗ）間に存在する厚み（ｎｍ）の水膜（ｗｍ）から半導体基板（Ｗ）を引き剥がす引張応力（kPa）と水膜（ｗｍ）の厚み（ｎｍ）との相関（実験値と理論値）を図３に示す。図２および図３より水膜（ｗｍ）の厚みが１，０００ｎｍ以下となると安定したせん断応力および引張応力を示すので、半導体基板（Ｗ）を平坦化加工する直前の水膜（ｗｍ）の厚みは５０〜１，０００ｎｍ、好ましくは、１００〜３００ｎｍが良好であると理解される。

前記積層体（Ｓ）のテンプレート基板（Ｔ）面を吸着チャック（Ｃ）に載置した後、前記吸着チャック（Ｃ）を５００〜１０，０００ｍｉｎ^−１の回転速度で１０〜６０秒間回転させて前記テンプレート基板（Ｔ）と半導体基板（Ｗ）間に存在する水膜（ｗｍ）の厚みを１００〜１，０００ｎｍの間の厚み、好ましくは５０〜３００ｎｍ間の厚みまで減らす。

図４は、表面粗さが１５ｎｍのシリコン基板からなるテンプレート基板（Ｔ）と３００ｍｍ径のシリコン基板からなる半導体基板（Ｗ）が水膜（ｗｍ）によって接合された積層体（Ｓ）を吸着チャック（Ｃ）上で２，０００ｍｉｎ^−１で、１時間回転させた後の水膜（ｗｍ）の半径Ｘ−方向およびＹ−方向の水膜厚み分布（ｎｍ）を示す。なお、水膜（ｗｍ）の厚みは、大塚電子株式会社のmultichannel photodetector（商品名）を用いて測定した。

吸着チャック（Ｃ）上に載置された前記積層体（Ｓ）の３００ｍｍ径の半導体基板（Ｗ）の裏面を研削砥石（Ｇ）により研削加工（研磨パッドによる研磨加工も含む）して前記半導体基板（Ｗ）の厚みを２０〜５０μｍの厚みまで薄くする平坦化加工行程を実施する。研削加工は、３００ｍｍ径のビトリファイドボンド研削砥石（＃３００〜＃６００番）を用い、研削砥石の回転速度１，８００〜３，０００ｍｉｎ^−１で、積層体（Ｓ）の回転速度１００〜２００ｍｉｎ^−１で、前記ビトリファイドボンド研削砥石のインフィード送り速度１２０〜１８０μｍ／ｍｉｎで粗研削加工を実施した後、３００ｍｍ径のビトリファイドボンド研削砥石（＃８，０００〜＃１２，０００番）を用い、研削砥石の回転速度２，０００〜２，８００ｍｉｎ^−１で、積層体（Ｓ）の回転速度２５０〜３００ｍｉｎ^−１で、前記ビトリファイドボンド研削砥石のインフィード送り速度１０〜３０μｍ／ｍｉｎで仕上げ研削加工を実施するのが積層体（Ｓ）にひび割れを生じることなく鏡面の仕上がりの半導体基板（Ｗ）を得る点で好ましい。

平坦化加工された積層体（Ｓ）を水槽内に搬送すると、平坦化加工された半導体基板（Ｗ）とテンプレート基板（Ｔ）に分離するので、分離したＴＴＶが０．８μｍ以下、厚み５〜５０μｍの平坦化加工された半導体基板（Ｗ）を回収する。

実施例１
直径３２０ｍｍ、厚み２ｍｍの硼酸珪素ガラス基板からなるテンプレート基板（Ｔ）と、厚み７７５μｍのシリコン基板表面にプリント配線を施した直径３００ｍｍの半導体基板（Ｗ）を水槽中の水中で平行にして接触させ、さらに押し付けて約１，５００ｎｍの厚みの水膜(ｗｍ)で接合された積層体（Ｓ）を得た。

ついで、この積層体（Ｓ）を吸着チャック（ポーラスセラミックチャックテーブル）（Ｃ）上に硼酸珪素ガラス基板からなるテンプレート基板（Ｔ）面がポーラスセラミックチャックテーブルの上面に接するようにして、半導体基板（Ｗ）面が上方を向くように載置した。

ついで、前記吸着チャック（Ｃ）の回転軸を回転速度２，０００ｍｉｎ^−１で１８０秒間回転させて、水膜（Ｗ）の厚みを約２００ｎｍ前後に減らした積層体（Ｓ）を得た。

上記積層体（Ｓ）の半導体基板（Ｗ）の上方より、砥石刃高さ５ｍｍ、３００ｍｍ径のカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド研削砥石（＃５００番）を用い、研削砥石の回転速度２，６００ｍｉｎ^−１で、積層体（Ｓ）の回転速度２００ｍｉｎ^−１で、前記ダイヤモンドビトリファイドボンド研削砥石のインフィード送り速度１５０μｍ／ｍｉｎで厚み７００μｍの粗研削加工を実施した。

ついで、砥石刃高さ５ｍｍ、３００ｍｍ径のカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド研削砥石（＃８，０００番）を用い、研削砥石の回転速度２，３００ｍｉｎ^−１で、積層体（Ｓ）の回転速度２９９ｍｉｎ^−１で、前記カップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド研削砥石のインフィード送り速度２０μｍ／ｍｉｎで厚み２５μｍの仕上げ研削加工を実施し、ひび割れのない積層体（Ｓ）を形成した。

上記積層体（Ｓ）を水槽内に搬送し、硼酸珪素ガラス基板からなるテンプレート基板（Ｔ）と研削加工された半導体基板（Ｗ）とに分離させた。

得た研削加工された半導体基板（Ｗ）のＴＴＶは、０．８μｍ、最小肉厚５０．２９８μｍ、最大肉厚５１．０９８μｍ、平均肉厚５０．７８４μｍ、Ｓｔｄ．Ｄｅｖ．０．１６９０９μｍで、半導体基板（Ｗ）に割れや亀裂は見当たらなかった。

実施例２
直径３２０ｍｍ、厚み４ｍｍ、表面粗さ（Ｒａ）１２ｎｍの石英ガラス製のテンプレート基板チャック上に純水を供給しながら前記石英ガラス製のテンプレート基板チャックの回転軸を３，０００ｍｉｎ^−１で１５秒間回転させるスピンコート方法で厚み約８００ｎｍの水膜を形成した。

ついで、この水膜の表面に厚み７７５μｍのシリコン基板表面にプリント配線を施した直径３００ｍｍの半導体基板（Ｗ）をシリコン基板面が上方を向くように載置させて積層体を形成した。

ついで、前記石英ガラス製のテンプレート基板チャックの回転軸を回転速度２，０００ｍｉｎ^−１で６０秒間回転させて、前記水膜の厚みを約２００ｎｍ前後にまで減らした積層体を得た。

上記積層体の半導体基板（Ｗ）のシリコン基板面の上方より、砥石刃高さ５ｍｍ、３００ｍｍ径のカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド研削砥石（＃５５０番）を用い、研削砥石の回転速度２，５００ｍｉｎ^−１で、積層体の回転速度２００ｍｉｎ^−１で、前記ダイヤモンドビトリファイドボンド研削砥石のインフィード送り速度１５０μｍ／ｍｉｎで厚み７３０μｍに減らす粗研削加工を実施した。

ついで、砥石刃高さ５ｍｍ、３００ｍｍ径のカップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド研削砥石（＃８，０００番）を用い、研削砥石の回転速度２，３００ｍｉｎ^−１で、積層体の回転速度２９９ｍｉｎ^−１で、前記カップホイール型ダイヤモンドビトリファイドボンド研削砥石のインフィード送り速度２０μｍ／ｍｉｎで厚み２５μｍに減らす仕上げ研削加工を実施し、ひび割れのない積層体を形成した。

上記積層体に純水を供給して研削加工された半導体基板（Ｗ）を石英ガラス製のテンプレート基板チャックより分離させた。

得た研削加工された半導体基板（Ｗ）は、ＴＴＶが０．８２μｍ、最小肉厚２０．３５６μｍ、最大肉厚２１．２２６μｍ、平均肉厚２０．９６５μｍで、半導体基板（Ｗ）に割れや亀裂は見当たらなかった。

本発明のテンプレート基板（Ｔ）と半導体基板（Ｗ）が水膜（ｗｍ）によって接合された積層体（Ｓ）の研削加工方法は、積層体（Ｓ）の前記水膜（ｗｍ）よりチャックの回転により過剰の水分を除去して前記基板間に半導体基板のずれが生じない水膜（ｗｍ）の剪断力が得られる５０〜１，０００ｎｍ厚みとすることにより、厚みが５〜５０μｍ、ＴＴＶが０．８μｍ以下の薄い半導体基板（Ｗ）を得ることができる。

ｗｍ水膜
Ｔテンプレート基板
Ｗ半導体基板（被研削物）
Ｓ積層体
Ｃ吸着チャック

Claims

次の１）から５）の行程を経過して、ＴＴＶが１．０μｍ以下の平坦化加工表面を有する半導体基板を製造することを特徴とする、半導体基板の平坦化加工方法。
１）．ＴＴＶが２．０μｍ以下のテンプレート基板の表面に水膜を形成する行程。
２）．前記水膜上に前記半導体基板をのせて貼り合わせ、前記テンプレート基板と前記半導体基板が前記水膜によって接合された積層体を形成する行程。
３）．前記テンプレート基板を下にして前記積層体を吸着チャックに載置した後、前記吸着チャックを回転させて前記水膜の厚みを５０〜１，０００ｎｍの間の厚みまで減らす行程。
４）．前記積層体の前記半導体基板の裏面を研削加工する平坦化加工行程。
５）．平坦化加工された前記積層体より平坦化加工された前記半導体基板を、前記水膜との貼り合わせ面より分離してＴＴＶが１．０μｍ以下の平坦化加工された前記半導体基板として回収する行程。
次の１）から５）の行程を経過して、ＴＴＶが１．０μｍ以下の平坦化加工表面を有する半導体基板を製造することを特徴とする、半導体基板の平坦化加工方法。
１）．セラミック製のテンプレート基板チャックの表面に水膜を形成する行程。
２）．前記水膜上に前記半導体基板を接合して貼り合わせ、セラミック製の前記テンプレート基板チャックと前記半導体基板が前記水膜によって接合された積層体を形成する行程。
３）．前記積層体のセラミック製の前記テンプレート基板チャックの回転軸を回転させて前記水膜の厚みを５０〜１，０００ｎｍの間の厚みまで減らす行程。
４）．前記積層体の前記半導体基板の裏面を研削加工する平坦化加工行程。
５）．前記積層体より平坦化加工された前記半導体基板を、前記水膜との貼り合わせ面より分離してＴＴＶが１．０μｍ以下の平坦化加工された前記半導体基板として回収する行程。