JP6844733B1 - 基板ウェーハの製造方法、及び基板ウェーハ - Google Patents
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Abstract
Description
第一主面及び前記第一主面と反対側の第二主面を有するウェーハを準備すること、
前記ウェーハの前記第二主面上に、平坦化樹脂層を形成すること、
前記平坦化樹脂層を基準面として吸着保持し、その状態で、第一加工として、前記ウェーハの前記第一主面を研削又は研磨すること、
前記ウェーハから前記平坦化樹脂層を除去すること、
前記ウェーハの前記第一加工した前記第一主面を吸着保持し、その状態で、第二加工として、前記ウェーハの前記第二主面を研削又は研磨すること、
前記ウェーハの前記第二加工した前記第二主面を吸着保持し、その状態で、第三加工として、前記ウェーハの前記第一主面を更に研削又は研磨すること、及び
前記ウェーハの前記第三加工した前記第一主面を吸着保持し、その状態で、第四加工として、前記ウェーハの前記第二主面を更に研削又は研磨して、基板ウェーハを得ること
を含み、
前記第一加工及び/又は前記第三加工において、前記ウェーハが中凹状又は中凸状の厚み分布を持つように加工を行うことを特徴とする基板ウェーハの製造方法を提供する。
前記樹脂に荷重をかけ、
前記荷重をかけた樹脂を硬化させて、前記平坦化樹脂層を形成することが好ましい。
第一主面及び前記第一主面と反対側の第二主面を有するウェーハを準備すること、
前記ウェーハの前記第二主面上に、平坦化樹脂層を形成すること、
前記平坦化樹脂層を基準面として吸着保持し、その状態で、第一加工として、前記ウェーハの前記第一主面を研削又は研磨すること、
前記ウェーハから前記平坦化樹脂層を除去すること、
前記ウェーハの前記第一加工した前記第一主面を吸着保持し、その状態で、第二加工として、前記ウェーハの前記第二主面を研削又は研磨すること、
前記ウェーハの前記第二加工した前記第二主面を吸着保持し、その状態で、第三加工として、前記ウェーハの前記第一主面を更に研削又は研磨すること、及び
前記ウェーハの前記第三加工した前記第一主面を吸着保持し、その状態で、第四加工として、前記ウェーハの前記第二主面を更に研削又は研磨して、基板ウェーハを得ること
を含み、
前記第一加工及び/又は前記第三加工において、前記ウェーハが中凹状又は中凸状の厚み分布を持つように加工を行うことを特徴とする基板ウェーハの製造方法である。
先に示した本発明の基板ウェーハの製造方法のうち、ウェーハの準備及び平坦化樹脂層の形成を(Step 1)として、第一加工及び平坦化樹脂層の除去を(Step 2)として、第二加工を(Step 3)として、第三加工を(Step 4)として、及び第四加工を(Step 5)として、以下に説明する。
まず、図1の(S1−1)に示すように、加工対象のウェーハ10を準備する。ウェーハ10は、第一主面1、及び第一主面1と反対側の第二主面2を有する。なお、図1では、説明のために第一主面1及び第二主面2の表面の凹凸を誇張して示しているが、第一主面1及び第二主面2の表面粗さは特に限定されない。
次に、以上のようにして得られた図2の(S2−1)に示す平坦化樹脂層20付きウェーハ10を、平坦化樹脂層20を基準面として、(S2−2)に示すチャックテーブル60に吸着保持させる。このチャックテーブル60は、例えば多孔質セラミック製であり、ウェーハ10を真空吸着して保持することができる。また、チャックテーブル60は、研削又は研磨手段に対するウェーハ10の軸角度を調整する機能が備わっている。ただし、本発明において、ウェーハ10を吸着保持する手段は、特に限定されない。
次に、Step 2で得られたウェーハ11を、図2の(S3−1)に示すように、第二主面2が上向きになるように反転させ、第一加工した第一主面1aをチャックテーブル60に吸着保持させる。この吸着で、ウェーハ11は弾性変形する。この際、(S3−1)において点線で示した第一加工した第一主面1aも、弾性変形して、チャックテーブル60の表面に追随した第一主面1bとなる。一方、(S3−1)において点線で示した第二主面2は、弾性変形して下方に変位し、第二主面2aとなる。
次に、Step 3で得られたウェーハ12を、図3の(S4−1)に示すように、第一加工した第一主面1cが上向きになるように反転させる。この方向のウェーハ12の第二加工した第二主面2cをチャックテーブル60に吸着保持させる。この吸着で、ウェーハ12は弾性変形する。この際、(S4−2)に示すように、第二加工した第二主面2cも弾性変形してチャックテーブル60の表面に追随した第二主面2dとなる。図示はしていないが、第一加工した第一主面1cも弾性変形する。
次に、Step 4で得られたウェーハ13を、図3の(S5−1)に示すように、第二主面2eが上向きになるように反転させ、第三加工した第一主面1eをチャックテーブル60に吸着保持させる。この吸着で、ウェーハ13は弾性変形する。この際、(S5−1)において点線で示した第三加工した第一主面1eも、弾性変形して、チャックテーブル60の表面に追随した第一主面1fとなる。一方、(S5−1)において点線で示した第二主面2eは、弾性変形して下方に変位し、第二主面2fとなる。
本発明の基板ウェーハの製造方法によれば、Warp値w[μm]が40μm以上の基板ウェーハを製造することができる。
本発明の基板ウェーハは、中凸又は中凹状の反りを有し且つSQMM2mm×2mmにおけるナノトポグラフィが10nm未満のものである。
このような基板ウェーハは、エピタキシャル成長用又は貼合わせ用の基板としてより有用である。
このような基板ウェーハは、エピタキシャル成長用又は貼合わせ用の基板としてより有用である。
実施例1、2、3−1、3−2、3−3、4及び5では、以下の手順で、基板ウェーハを製造した。所望Warp値wは40μmとした。
まず、以下の材料を準備した。
・被加工対象のウェーハとして、第一主面、及び第一主面と反対側の第二主面を有する、直径300mmの面方位<100>P型Si単結晶ウェーハを準備した。
・平坦化樹脂層(被覆物)の前駆体として、UV硬化性樹脂を準備した。
・光透過性フィルムとしてPETフィルムを準備した。
・樹脂厚み測定用光学センサには、KeyenceのSI−T80を使用した。
・センサを固定し、ウェーハを直線上に走査することで、厚みプロファイルを計測した。
・1本の測定ラインにつき0.25mmピッチで1160点の測定を行った。
・放射線状に均等に測定した4本の樹脂厚みプロファイルの最大値―最小値を樹脂厚みばらつきとした。
次に、平坦化樹脂層を形成したウェーハを、以下の条件で、第一加工〜第四加工に供した。
・研削加工には、ディスコのDFG8360を使用した。
・研削ホイールとしてダイヤ砥粒が結合されたものを用いた。
・チャックテーブルとして、多孔質セラミック製のチャックテーブルを用いた。このチャックテーブルは、ウェーハの一方の主面を真空吸着して保持することができるものである。また、このチャックテーブルは、研削ホイールに対する軸角度を調整する機能を備えていた。
・チャックテーブルの軸角度を、ウェーハ厚み分布が中凹αμmとなるように調整して、加工を行った。
・平坦化樹脂層側を真空吸着した状態で、第一主面(裏面)の研削加工を行った。
・研削後に平坦化樹脂層をウェーハから剥離した。
・チャックテーブルの軸角度を、ウェーハ厚み分布が1μm以下となるように調整して、加工を行った。
・第一加工した第一主面(裏面)を真空吸着した状態で、第二主面(表面)の研削加工を行った。
・チャックテーブルの軸角度を、ウェーハ厚み分布が中凹βμmとなるように調整して、加工を行った。
・第二加工した第二主面(表面)を真空吸着した状態で、第一加工した第一主面(裏面)の研削加工を行った。
・チャックテーブルの軸角度を、ウェーハ厚み分布が1μm以下となるように調整して、加工を行った。
・第三加工した第一主面(裏面)を真空吸着した状態で、第二加工した第二主面(表面)の研削加工を行った。
各実施例で第四加工後に得られた基板ウェーハの表裏両面を鏡面研磨した。これにより、各実施例の基板ウェーハを得た。
一方、比較例としては、平坦化樹脂層形成、並びに第一加工及び第二加工をスキップし、第三加工として、ウェーハ厚み分布が中凹40μmとなるようにチャックテーブルの軸角度を調整して研削を行い、次いで第四加工として、ウェーハ厚み分布が1μm以下となるようにチャックテーブルの軸角度を調整して研削を行ったこと以外は、実施例1と同様の手順で、基板ウェーハを製造した。
各実施例の基板ウェーハ及び比較例の基板ウェーハのWarp及びナノトポグラフィの測定を行った。測定には、光学干渉式の平坦度・ナノトポグラフィ測定装置(KLA社製:Wafer Sight 2)を用いた。
○:5nm未満
△:5nm以上〜10nm未満
×:10nm以上
Claims (9)
- 基板ウェーハの製造方法であって、
第一主面及び前記第一主面と反対側の第二主面を有するウェーハを準備すること、
前記ウェーハの前記第二主面上に、平坦化樹脂層を形成すること、
前記平坦化樹脂層を基準面として吸着保持し、その状態で、第一加工として、前記ウェーハの前記第一主面を研削又は研磨すること、
前記ウェーハから前記平坦化樹脂層を除去すること、
前記ウェーハの前記第一加工した前記第一主面を吸着保持し、その状態で、第二加工として、前記ウェーハの前記第二主面を研削又は研磨すること、
前記ウェーハの前記第二加工した前記第二主面を吸着保持し、その状態で、第三加工として、前記ウェーハの前記第一主面を更に研削又は研磨すること、及び
前記ウェーハの前記第三加工した前記第一主面を吸着保持し、その状態で、第四加工として、前記ウェーハの前記第二主面を更に研削又は研磨して、基板ウェーハを得ること
を含み、
前記第一加工及び/又は前記第三加工において、前記ウェーハが中凹状又は中凸状の厚み分布を持つように加工を行うことを特徴とする基板ウェーハの製造方法。 - 前記第一加工によって得る前記ウェーハの厚み分布α[μm]が、前記第四加工によって得る前記基板ウェーハのWarp値w[μm]の50%以下となるように、前記第一加工を行うことを特徴とする請求項1に記載の基板ウェーハの製造方法。
- 前記平坦化樹脂層の厚みばらつきが、前記基板ウェーハの前記Warp値w[μm]の25%以下となるように、前記平坦化樹脂層を形成することを特徴とする請求項2に記載の基板ウェーハの製造方法。
- 前記基板ウェーハの前記Warp値w[μm]が40μm以上となるように、前記第一加工〜前記第四加工を行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の基板ウェーハの製造方法。
- 前記第一加工及び/又は前記第三加工において、前記ウェーハが中凸状の厚み分布を持つように加工を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の基板ウェーハの製造方法。
- 前記第一加工及び/又は前記第三加工において、前記ウェーハが中凹状の厚み分布を持つように加工を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の基板ウェーハの製造方法。
- 前記ウェーハの前記第二主面上に、前記平坦化樹脂層の前駆体である樹脂を塗布し、
前記樹脂に荷重をかけ、
前記荷重をかけた樹脂を硬化させて、前記平坦化樹脂層を形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の基板ウェーハの製造方法。 - 中凸又は中凹状の反りを有し且つSQMM2mm×2mmにおけるナノトポグラフィが10nm未満であり且つWarp値w[μm]が40μm以上のものであることを特徴とする基板ウェーハ。
- 前記ナノトポグラフィが5nm未満のものであることを特徴とする請求項8に記載の基板ウェーハ。
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