JPH0376119A - 曲面の研削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はＬＥＤ等に用いるＧａＡｓ基板の表面にＡＩ
ＧａＡＳをエピタキシャル成長させたウェーハのように
製造工程中で通常球面状に湾曲した薄いウェーハの表面
を研削する方法に関するものである。

「従来の技術」 例えば砒化ガリウム（ＧａＡｓ　）基板の表面に液相エ
ピタキシャル法（ＬＰＥ法）によりＡｌｅ（Ｇａ１−Ｘ
ＡＳ　　膜を成長させたウェーハは、特にＡ１組成（Ｘ
）を０．６以上とした層は赤色光に対して透明であるた
め、高輝度の発光ダイオード（ＬＥＤ）用基板として使
用されている。

ＬＰＥ法によりエピタキシャル成長した場合にはその表
面にＬＰＥ法独特の表面モホロジーにより５〜１０μｍ
程度の段差が生じ、そのままでは使用し難い。従って段
差を無くすように表面を研削する必要がある。

従来からこの研削は平坦な定盤の上にワックスを用いて
ウェーハをはりつけ、研削砥粒を入れた研削液を施しつ
つウェーハを別の定盤で挾んで研削したり、或いは回転
する柔らかいパフ表面に研削砥粒を含む液体を掛けなが
らウェーハを押しつけて研磨（研削）したりしている。

「発明が解決しようとする課題」 ところがＬＰＥ法でＧａＡｓ基板上にＡｌＧａＡｓ層を
液相エピタキシャル成長させるとＧａＡｓとＡｌＧａＡ
ｓの熱膨張率が異なるため、高温で成長処理したウェー
ハを常温まで冷却するとウェーハがエピタキシャル成長
したＡｌＧａＡｓ層の側を凸とするソリが発生する。例
えば５０ｍｍφで３００μｍ厚さのＧａＡｓ基板上にＡ
１組成ｘ　＝　０．４のＡｌＧａＡｓ層を２００μｍの
厚さにエピタキシャル成長させた場合にはソリの量は５
００μｍ以上に達する。

このソリのあるウェーハをワックスを用いて平坦な定盤
の上に貼りつけて研削する場合に、表面が平面になるよ
うに平坦な定盤に機械的に押圧するとウェーハが割れる
危険があり、湾曲性を残した状態で貼りつけるとワック
スが全面にまわらす又定盤で挾んで研削する時にウェー
ハの中心部だけが多く研削されてエピタキシャル成長層
の厚さが均一でなくなるという課題がある。また段差を
なくするためウェーハを毛足の長いパフ面で研削すると
ウェーハの周辺部がより多く研削されてしまう欠点があ
り、いずれにしてもＡｌＧａＡｓのエピタキシャル成長
層の厚みが均一なウェーハが得られないという課題があ
った。

「課題を解決するための手段」 この発明はエピタキシャル成長層を有するウェーハの表
面を研削するのに、ウェーハとほぼ同じ曲率半径の治具
に被研削面を外側にしてウェーハを貼りつけ、これを型
として研磨砥粒を混合した熱軟化性の樹脂、例えば石油
ピッチ等、を軟化温度以上で押し当ててウェーハと同じ
曲率の研削面を有する研削部材を型取りし、次ぎに型取
りした研削部材を型（ウェーハを貼りつけた治具）から
外して冷却固化した後、両者を再び接触させて相対的に
運動させることによりウェーハのエピタキシャル層の表
面を研削する方法である。この方法によると、ウェーハ
の被研削面から写した型を有する研削部材を用いるので
ウェーハ面と同じ曲率の面を持った研削部材との間で研
削が行われるのでウェーハ画全体に均一な研削が行われ
、しかも研磨砥粒を埋め込んだ研削部材を用いるので研
磨砥粒の流れが防止されてブレの問題が解決されて、前
記従来の研削方法の課題を解決するものである。

以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図に示すように、ウェーハとほぼ同じ曲率を有し上
軸（８）を有する治具（２）の表面にワックスを用いて
被研削面（エピタキシャル成長面）を外側にしてウェー
ハ（１）を貼りつける。研磨砥粒（５）を混合した熱軟
化性の樹脂（６）を加熱軟化した状態で前記ウェーハを
貼りつけた治具（２）に押しつけてつ工−ハ（１）と同
じ曲率の研削面を有するように研削部材（６）を型取り
する。型取りした研削部材（６）をつ工−ハを貼り付け
た型（治具（２））から取り外して冷却固化する。次ぎ
に図面のように、冷却固化した研磨部材（６）を下軸（
７）で支持された回転台（４）に固定し、ウェーハ（１
）を貼りつけた治具（２）を上方から錘（おもり）（３
）により研削部材（６）の研削面に押圧して両者を接触
させる。研削部材（６）を図面の矢印の方向に回転しな
から治具（２）を図面の矢印（９）の方向に揺動させて
ウェーハの被研削面を研削する。この場合に必要により
冷却水を流して砥粒や被切削粒等を除去することが望ま
しい。

「作用」 本発明の方法ではソリのあるウェーハ自体から型取りし
た研削部材を用いて研削作業を行う。すなわち被研削材
ウェーハの表面と同じ曲率の研削面により研削を行うの
で被研削面が全直にわたって均一に研削される。

「実施例」 直径５０ｍｍφ、厚さ３００　ｐｍのＧａＡｓの単結晶
基板の表面にスライドボートを用いたＬＰＥ法により成
長温度９００’ＣでＡ１組成ｘ　＝　０．４のＡｌＧａ
Ａｓ層を１８０μｍエピタキシャル成長させた。この基
板を室温まで冷却したところ５２０μｍのソリが発生し
ていた。

前記基板を曲率半径６００ｍｍの球面を有するステンレ
ス鋼製治具の表面に高軟化点のワックスをいて貼りつけ
た。

石油ピッチに粒度３ｏｏｏ番のＳｉＣ粉末を同量（容積
で）混合した材料を加熱軟化させて前記ウェーハを貼り
つけた治具に押しつけて型取りして、取り外し、型面に
潤滑水（冷却水）のための細溝をつけて冷却固化して研
削部材を造った。

前記の研削部材に再びウェーハを貼りつけた治具を嵌め
て０．５に９／ｃｎ！の荷重を加えて冷却水をながしな
がら、４分間治具を揺動しつつ研削部材を回転して研削
した。

研削したウェーハを測定したところ、表面にあった５〜
７μｍの段差はなくなっており、ＲｍａＸ＝１μｍの表
面となっていた。このウェーハを襞間して断面を観察し
たところ周辺の数鴫の範囲を除いてエピタキシャル層の
厚みは１６０±５μｍと非常に均一となっていた。

「発明の効果」 本発明の方法によれば、エピタキシャル成長したような
湾曲したウェーハを研削するのに被研削面の曲面を写し
て型取りした研削部材面により研削するので、研削の際
にウェーハに加わる荷重が均一、すなわちウェーハの中
央と周辺に加わる荷重が等しくなりウェーハの表面を均
一に研削することができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の具体例を示す模式正直断面図であ
る。 １：ウェーハ　　　　　２：治具 ３：錘　　　　　　　　４：回転台 ５：砥粒　　　　　　　６：樹脂、研削部材７：下軸　
　　　　　　８：上軸 ９：揺動方向

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エピタキシャル成長層を有するIII−Ｖ族化合物半
   導体結晶板の湾曲した表面を研削する方法において、上
   記結晶板とほぼ同じ曲率をもつ曲面を有する治具に被研
   削面を外側にして貼りつけ、研磨砥粒を混合した樹脂を
   軟化させた状態で前記被研削面を押し当て型取りし、型
   取りされた樹脂から前記結晶板を貼りつけた治具を取り
   外して固化させて研削部材とした後、両者を再び接触さ
   せて相対的に運動させることにより該被研削面を研削す
   ることを特徴とする曲面の研削方法 ２、研磨砥粒を混合した熱軟化性樹脂を軟化点以上に加
   熱して被研削面を押し当て型取りし、型取り後冷却固化
   したものを研削部材として使用することを特徴とする請
   求項１記載の曲面の研削方法