JPH07130591A - ウエハの製作方法 - Google Patents

ウエハの製作方法

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JPH07130591A
JPH07130591A JP29254893A JP29254893A JPH07130591A JP H07130591 A JPH07130591 A JP H07130591A JP 29254893 A JP29254893 A JP 29254893A JP 29254893 A JP29254893 A JP 29254893A JP H07130591 A JPH07130591 A JP H07130591A
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義之 石倉
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康博 五所尾
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 キャビティ上に平坦で厚さの薄い部分を有す
るウエハを形成可能にする。 【構成】 第1のウエハ2の一方の面にダミーウエハ1
を接合する工程と、第1のウエハ2の表面を所定の厚さ
研磨し厚さの薄い第1のウエハ2′を形成する工程と、
第2のウエハ3の第1のウエハ2′と接合する面にキャ
ビティ3aを形成する工程と、第1のウエハ2′と第2
のウエハ3とを接合する工程と、第1のウエハ2′に接
合されたダミーウエハ1を取り除く工程とを有してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、面内に分布されたキャ
ビティ上に平坦で厚さの薄い部分を有するウエハを形成
するウエハの製作方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、面内に分布されたキャビティ上に
厚さの薄い部分を有するウエハを製作する場合には、以
下に説明する2つの方法があった。第1の方法は、キャ
ビティを有する第1のウエハ上に厚さの厚い第2のウエ
ハを接合し、その後、第2のウエハを研磨により厚さを
薄くする方法である。また、第2の方法は、キャビティ
を有する第1のウエハ上に予め厚さを薄く形成された第
2のウエハを接合する方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た第1の方法では、研磨が進行して第2のウエハの厚さ
が薄くなると、第2のウエハのうち、第1のウエハのキ
ャビティ上の部分は、研磨時の研磨面への荷重のために
第1のウエハのキャビティ内に撓んでしまう。このため
に研磨終了時には、第2のウエハのうち、第1のウエハ
のキャビティ上の部分は、算盤玉状にキャビティの中央
部上が膨らんだ形状となってしまう。したがって、キャ
ビティ上に平坦で厚さの薄い部分を有するウエハの作成
が困難であった。なお、研磨の代わりにウエットエッチ
ングなどにより第2のウエハの厚さを薄くする方法もあ
るが、この場合には、第2のウエハの材料が限定される
問題があり、例えばサファイアなどでは、ウエットエッ
チングが困難である。
【0004】また、前述した第2の方法では、第1のウ
エハと第2のウエハとの接合面は、接合直前には良好な
接合を得るために清浄である必要がある。このために第
1のウエハおよび第2のウエハともにそれぞれ単独の状
態で洗浄を行う必要がある。しかし、第2のウエハは厚
さが薄く形成されており、大面積であると、第2のウエ
ハのハンドリング性が低下する。このため、キャビティ
上に厚さの薄い部分を有する大口径ウエハを製作するこ
とは困難であった。
【0005】したがって、本発明は、前述した従来の課
題を解決するためになされたものであり、その目的は、
キャビティ上に平坦で厚さの薄い部分を有する大口径の
ウエハが得られるウエハの製作方法を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明によるウエハの製作方法は、第1のウエ
ハの一方の面にダミーウエハを接合する工程と、第1の
ウエハの他方の面を所定の厚さに研磨する工程と、第2
のウエハの少なくとも一方の面にキャビティを形成する
工程と、第1のウエハの他方の面と第2のウエハの一方
の面とを対向させて第1のウエハと第2のウエハとを接
合する工程と、第1のウエハに接合されたダミーウエハ
を取り除く工程とを有している。
【0007】
【作用】本発明においては、キャビティを有する第2の
ウエハの表面に厚さの薄い第1のウエハが研磨に影響さ
れることなく形成される。
【0008】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。 (実施例1)図1(a)〜図1(e)は、本発明による
ウエハの製作方法の一実施例を説明する各工程の断面図
である。同図において、まず、図1(a)に示すように
ダミーウエハ1を用意し、このダミーウエハ1上の表面
に第1のウエハ2を接合させる。この場合、例えば直径
約4インチの第1のウエハ2およびダミーウエハ1を接
着に適した面状態に研磨し、その後、洗浄して第1のウ
エハ2とダミーウエハ1とをその研磨面に接着剤を塗布
して接合する。
【0009】ここで使用する接着剤は、後工程で行う第
1のウエハ2の研磨中に第1のウエハ2とダミーウエハ
1とを剥離させない程度の接着強度を有し、かつ接着剤
が溶剤などにより完全に除去されて清浄な面が得られる
例えばエポキシ系の接着剤などを使用する。なお、ダミ
ーウエハ1の第1のウエハ2と接合される反対面に今後
のプロセス中に発生することが予想される応力を緩和さ
せるための溝などを設けておくと、極めて良い。
【0010】次に図1(b)に示すようにダミーウエハ
1付きの第1のウエハ2の表面を研磨し、第1のウエハ
2を所定の厚さ研磨する。この場合、第1のウエハ2を
約10μm程度残すように研磨により薄くし、厚さの薄
い第1のウエハ2′を形成する。
【0011】次に図1(c)に示すように第2のウエハ
3を用意し、この第2のウエハ3の少なくとも一方の
面、例えば第2のウエハ3の第1のウエハ2′を接合す
る面にキャビティ3aを形成する。この場合、第2のウ
エハ3の第1のウエハ2′と接合する面にメタルをデポ
ジッションした後、所望の形状に公知の写刻技術により
メタルをパターンニングし、これをマスクとしてドライ
エッチングにより、第2のウエハ3を数μm程度の深さ
にエッチングする。その後、このマスク用メタルを除去
する。これにより、第2のウエハ3の第1のウエハ2′
と接合する面にキャビティ3aが形成される。
【0012】次に図1(d)に示すように第2のウエハ
3の第1のウエハ2′と接合する面およびダミーウエハ
1付きの第1のウエハ2′の第2のウエハ3と接合する
面の状態は、キャビティ3a形成以前に接合に適した面
粗さに予め仕上げてあり、キャビティ3aの形成後に洗
浄し、第2のウエハ3の接合面とダミーウエハ1付きの
第1のウエハ2′の接合面とを接着剤により接合する。
この場合、ここで使用する接着剤は、後工程で行うダミ
ーウエハ1を剥離させる際に第1のウエハ2′と第2の
ウエハ3との接合部を剥離させない程度の接着強度を有
する例えばセラミックス系接着剤などを使用する。
【0013】次にダミーウエハ1のみを取り除き、図1
(e)に示すように第2のウエハ3上に厚さの薄い第1
のウエハ2′が接合されたキャビティ内蔵ウエハ4が形
成される。この場合、ダミーウエハ1付きの第1のウエ
ハ2′と第2のウエハ3とが接合された状態では、ダミ
ーウエハ1と第1のウエハ2′との接合がエポキシ系接
着剤により行われ、第2のウエハ3と第1のウエハ2′
との接合がセラミックスにより行われているので、ウエ
ハ接合体の全体を有機溶剤中に浸漬し、エポキシ系接着
剤の接合力を低下させ、ダミーウエハ1を取り除く。
【0014】このような方法によれば、キャビティ3a
を有する第2のウエハ3の表面に平坦で厚さの薄い第1
のウエハ2′を有する大口径のキャビティ内蔵ウエハ4
を製作することができる。
【0015】なお、ここで製作されるキャビティ3aを
内蔵するキャビティ内蔵ウエハ4の用途としては、キャ
ビティ3a上の厚さの薄い部分をダイアフラムとして使
用するセンサ素子製作用の基板ウエハが考えられる。こ
れらの基板ウエハに対する要求としては、ダイアフラム
部の厚さが任意に設計できること,ダイアフラム部は平
坦であることおよびウエハの口径がある程度大口径であ
ることなどがある。
【0016】これに対して実施例1の製作方法による
と、ダイアフラムの厚さを研磨により薄くする際には、
ダイアフラムを構成するウエハ下には均一に密接して平
坦なダミーウエハがあり、容易に平坦なダイアフラムを
製作することができる。また、研磨されるウエハにはあ
る程度の厚さを有するダミーウエハが付いているために
ハンドリング性の心配がなく、大口径ウエハを薄く形成
することが可能である。
【0017】(実施例2)次に本発明によるウエハの製
作方法の他の実施例を説明する。実施例1では、第1の
ウエハ2とダミーウエハ1との接合界面を接着剤などの
介在物により接着させて密着させたが、この介在物を不
要として密着させることもできる。例えば第1のウエハ
2および第2のウエハ3がサファイアウエハであり、ダ
ミーウエハ1がガラスウエハである場合について説明す
る。一般に鏡面に研磨されたガラスウエハは、相手が鏡
面であり、また、両者接触面に介在異物がない場合に
は、室温で容易に密着される。そこで、第1のウエハ2
およびダミーウエハ1を鏡面に研磨し、その後、清浄
し、第1のウエハ2およびダミーウエハ1が一点から接
触するように重ね合わせことで第1のウエハ2とダミー
ウエハ1とを密着させる。
【0018】また、ダミーウエハ1および第1のウエハ
2が入手性の良いものとした場合には、ほぼ同等寸法の
ウエハであると、同等厚さのウエハとなりがちである。
この場合には、両者を密着後、ダミーウエハ1(ガラス
ウエハ)付きの第1のウエハ2(サファイア)を弗酸中
に浸漬し、例えばダミーウエハ1(ガラス)を半分の厚
さにすると、その後の熱処理工程で発生が予想される第
1のウエハ2中の応力を低くすることが可能である。
【0019】このような製作方法によれば、接着剤など
の介在物の厚さ斑が生じず、後工程で容易に第1のウエ
ハ2を均一に研磨することが可能になる。また、接着剤
の厚さを知る必要がなくなるとともに(接着剤層がな
い)、第1のウエハ2を所望の厚さに形成することが容
易となる。また、後工程中に接合界面部が汚染源となる
ことを防ぐことができる(後工程での洗浄もしくはエッ
チングなどがある場合に使用可能な溶液の幅が広ま
る)。
【0020】また、第1のウエハ2がサファイアウエハ
であり、ダミーウエハ1がガラスウエハである場合に
は、ダミーウエハ1付きの第1のウエハ2を熱処理する
ことにより、ダミーウエハ1と第1のウエハ2との接合
力を第1のウエハ2の研磨工程に耐え得るだけ高めるこ
とができる。この場合、熱処理温度を200〜300℃
とし、ほぼ一定の温度勾配で昇温,降温すると、研磨に
耐えられる接合強度を得ることができる。
【0021】また、ダミーウエハ1と第1のウエハ2と
を接着剤などの介在物を介在させずに接合しているの
で、接合界面に楔状の治具(例えばカッターナイフの刃
の部分)を挿入することで、ダミーウエハ1と第1のウ
エハ2′とを剥離することが可能となる。
【0022】(実施例3)実施例1および実施例2で
は、第1のウエハ2′と第2のウエハ3との接合界面に
接着剤などの介在物を介在させ、接着により密着させた
が、この介在物を不要として密着させることもできる。
例えば第1のウエハ2および第2のウエハ3がサファイ
アウエハであり、ダミーウエハ1がガラスウエハである
場合で、しかも第1のウエハ2とダミーウエハ1とが接
着剤などの介在物の存在なしに密着接合されている場合
について説明する。
【0023】第2のウエハ3の第1のウエハ2′と接合
する面と、ダミーウエハ1付きの第1のウエハ2′と接
合する面との両接合面を、いずれかにキャビティ3aを
形成する以前に鏡面に研磨しておき、キャビティ3aの
形成後に清浄し、第1のウエハ2′と第2のウエハ3と
の接合面を重ね合わせる。この後、先に第1のウエハ
2′とダミーウエハ1とを強固に接合するために行った
熱処理とほぼ同等な条件で熱処理を行うことにより、密
着接合が可能となる。
【0024】また、ダミーウエハ1を取り除く工程でダ
ミーウエハ1と第1のウエハ2′と第2のウエハ3とを
一体化させたウエハ接合体を弗酸中に浸漬し、ダミーウ
エハ1であるガラスウエハを完全に溶解させて除去して
も良い。
【0025】また、第1のウエハ2′と第2のウエハ3
とを接合したキャビティ内蔵ウエハ4を、例えば約10
00℃程度の高温により熱処理することで材料間の物理
化学的結合により、第1のウエハ2′と第2のウエハ3
との接合をより強固なものとすることができる。
【0026】このような方法によれば、ダミーウエハ1
を取り除く際にいかなる機械的な負荷も加えることな
く、剥離が実施でき、最終的に必要部分となる第2のウ
エハ3および第1のウエハ2′に損傷を与える心配が皆
無となり、キャビティ3a上に平坦で厚さの薄い部分を
有する大口径ウエハを良好にかつ容易に製作することが
できる。
【0027】なお、前述した実施例においては、第1の
ウエハ2および第2のウエハ3がサファイアであり、ダ
ミーウエハ1がガラスである場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、ウエハはシリ
コンでも石英であっても前述と同様の効果が得られる。
【0028】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
キャビティを有する第2のウエハの表面に平坦で厚さの
薄い第1のウエハを有する大口径のウエハが容易に形成
することができるという極めて優れた効果が得られる。
また、第1のウエハおよび第2のウエハを同一構成材料
で形成し、ダミーウエハをガラス基板で形成することに
より、平坦で厚さの薄い第1のウエハを有する大口径の
ウエハが良好かつ容易に形成することができるという極
めて優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるウエハの製作方法の一実施例を説
明する各工程の断面図である。
【符号の説明】
1 ダミーウエハ 2 第1のウエハ 3 第2のウエハ 3a キャビティ 4 キャビティ内蔵ウエハ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のウエハの一方の面にダミーウエハ
    を接合する工程と、 前記第1のウエハの他方の面を所定の厚さに研磨する工
    程と、 第2のウエハの少なくとも一方の面にキャビティを形成
    する工程と、 前記第1のウエハの他方の面と第2のウエハの一方の面
    とを対向させて第1のウエハと第2のウエハとを接合す
    る工程と、 前記第1のウエハに接合されたダミーウエハを取り除く
    工程と、 を有することを特徴とするウエハの製作方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記第1のウエハと
    ダミーウエハとの接合を、前記第1のウエハとダミーウ
    エハとの接合界面に介在物を介在させずに直接密着させ
    ることを特徴とするウエハの製作方法。
  3. 【請求項3】 請求項2において、前記第1のウエハと
    ダミーウエハとを接合する際に熱処理を行うことにより
    直接密着させることを特徴とするウエハの製作方法。
  4. 【請求項4】 請求項1において、前記第1のウエハと
    第2のウエハとの接合を、前記第1のウエハと第2のウ
    エハとの接合界面に介在物を介在させずに直接密着させ
    ることを特徴とするウエハの製作方法。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記第1のウエハと
    第2のウエハとを接合する際に熱処理を行うことにより
    直接密着させることを特徴とするウエハの製作方法。
  6. 【請求項6】 請求項1,請求項2,請求項3,請求項
    4または請求項5において、前記ダミーウエハをガラス
    基板とすることを特徴とするウエハの製作方法。
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