JPWO2019163017A1 - ウェーハの製造方法 - Google Patents

Abstract

ウェーハの製造方法は、第１の樹脂貼り研削工程と、第２の樹脂貼り研削工程と、第３の平面研削工程とを備え、第１の樹脂貼り研削工程は、ウェーハの第二面全体に第１の塗布層を形成する第１の塗布層形成工程と、第１の塗布層がテーブルの基準面に当接するようにウェーハを載置し、ウェーハの第一面を平面研削する第１の平面研削工程と、第１の塗布層を除去する第１の塗布層除去工程とを備え、第２の樹脂貼り研削工程は、第一面全体に第２の塗布層を形成する第２の塗布層形成工程と、第２の塗布層がテーブルの基準面に当接するようにウェーハを載置し、第二面を平面研削する第２の平面研削工程と、第２の塗布層を除去する第２の塗布層除去工程とを備え、第３の平面研削工程は、最後に平面研削を行った面がテーブルの基準面に当接するようにウェーハを載置し、ウェーハにおける基準面に当接している面の反対側の面を平面研削する。

Description

本発明は、ウェーハの製造方法に関する。

従来、ウェーハは、微細なパターンを写真製版により作成するために、ウェーハの表面の平坦化が求められていた。特に「ナノトポグラフィー」と呼ばれる表面うねりは、波長λ＝０．２ｍｍ〜２０ｍｍの成分をもち、ＰＶ値（Peak to Valley値）が０．１μｍ〜０．２μｍ以下のうねりであり、最近、このナノトポグラフィーを低減することでウェーハの平坦度を向上させるための技術が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１の製造方法は、インゴットからスライスされたウェーハの一の面全面を樹脂で覆う樹脂塗布工程と、ウェーハの一の面を保持し、ウェーハの二の面を研削した後、ウェーハの二の面を保持し、ウェーハの一の面を研削する工程とを含んでいる。

特許文献２の製造方法は、ウェーハの第二面に硬化性樹脂を塗布し、この硬化性樹脂を平坦に加工して硬化させた後、硬化性樹脂の平坦面を保持してウェーハの第一面を研削し、その後、硬化性樹脂を除去する。なお、以下において、当該技術を「樹脂貼り研削」と言う場合がある。次に、樹脂貼り研削されたウェーハの第一面を保持して、第二面を研削する。その後、樹脂貼り研削と、当該樹脂貼り研削で研削されていない面の平面研削とを繰り返し行う。

一方、単結晶インゴットをスライスする方法として、単結晶インゴットの円筒の中心付近へ砥粒を確実に供給するために、砥粒を含んだ切削液をワイヤーに供給する遊離砥粒方式ではなくワイヤー外周面に砥粒が固定された固定砥粒ワイヤーソーによりスライスする方式が用いられようとしている（例えば、特許文献３）。

特開平０８−０６６８５０号公報 特開２０１５−００８２４７号公報 特開２０１０−０７４０５６号公報

上記特許文献１に示された樹脂塗布処理による研削工程では、ウェーハのうねり、そりがあるままの状態で樹脂塗布処理しているので、樹脂厚みの差による樹脂部の弾性変形量の大小により、うねりが残ってしまうという課題があった。
また、上記特許文献２では、樹脂貼り研削と平面研削とをこの順序で繰り返すことで、うねりは除去されるが、ウェーハの両面の研削を繰り返すため、最低でも４回の研削工程が必要であり、生産性が低いという問題があった。

また、これまでウェーハ表面にうねりが残留していても、樹脂塗布工程でウェーハ表面に塗布した樹脂により平坦な基準面が造り込まれた状態でうねりを除去するように研削処理が行われるため、スライス時のウェーハの表面状態については問題視されていなかった。ところが、本発明者らの実験によれば、特許文献１で記載されるような樹脂塗布処理を行っても、鏡面研磨処理後のウェーハ表面のナノトポグラフィー品質は十分ではないことを知見した。

更に、特許文献３のようにスライス工程において、固定砥粒ワイヤーを用いた場合、ウェーハへの加工ダメージが大きく、切断後のウェーハ表面に発生するうねりも非常に大きくなるため、よりナノトポグラフィーが悪化する問題があることを知見した。

本発明の目的は、生産性を落とすことなくナノトポグラフィー特性に優れるウェーハを製造できるウェーハの製造方法を提供することにある。

本発明者らは上記目的を達成するため鋭意検討した結果、ウェーハの表面に硬化性材料をコーティングして平面研削する場合、片面１回目だけ硬化性材料を塗布した平面研削をするより、反対面についても硬化性材料を塗布した２回目の平面研削を行い、さらに１回目の研削面に対する３回目の平面研削を行うことにより、生産性が高く、かつ、最終的に得られるウェーハのナノトポグラフィー品質が良くなることを知見し、本発明を完成させた。
具体的には、スライス後にウェーハの第二面を硬化性材料でコーティングして第一面を平面研削し、第二面の硬化性材料を除去した後に、第一面を硬化性材料でコーティングして第二面を平面研削する。さらに第一面の硬化性材料を除去した後、第一面を平面研削する。このような工程により、生産性を落とすことなくナノトポグラフィーの品質が改善できる。

本発明の第１の観点は、単結晶インゴットをワイヤーソー装置を用いてスライスして得られたウェーハを研削するウェーハの製造方法であって、第１の樹脂貼り研削工程と、第２の樹脂貼り研削工程と、第３の平面研削工程とを備え、前記第１の樹脂貼り研削工程は、前記ウェーハの第二面全体に硬化性材料を塗布して平坦な第１の塗布層を形成する第１の塗布層形成工程と、前記第１の塗布層が研削装置のテーブルの基準面に当接するように前記ウェーハを前記テーブルに載置し、続いて前記研削装置により前記ウェーハの第一面を平面研削する第１の平面研削工程と、前記第１の平面研削工程後の前記第１の塗布層を前記ウェーハの第二面から除去する第１の塗布層除去工程とを備え、前記第２の樹脂貼り研削工程は、前記ウェーハの第一面全体に硬化性材料を塗布して平坦な第２の塗布層を形成する第２の塗布層形成工程と、前記第２の塗布層が研削装置のテーブルの基準面に当接するように前記ウェーハを前記テーブルに載置し、続いて前記研削装置により前記ウェーハの第二面を平面研削する第２の平面研削工程と、前記第２の平面研削工程後の前記第２の塗布層を前記ウェーハの第一面から除去する第２の塗布層除去工程とを備え、前記第３の平面研削工程は、最後に平面研削を行った面が研削装置のテーブルの基準面に当接するように前記ウェーハを前記テーブルに載置し、続いて前記研削装置により前記ウェーハにおける前記基準面に当接している面の反対側の面を平面研削するウェーハの製造方法である。

本発明の第１の観点では、生産性を落とすことなくナノトポグラフィー品質に優れるウェーハを製造できる。

本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、前記第２の樹脂貼り研削工程と前記第３の平面研削工程との間に、さらに前記第１の樹脂貼り研削工程のみを行うか、または、さらに前記第１の樹脂貼り研削工程および前記第２の樹脂貼り研削工程を当該順序で少なくとも１回繰り返して行うか、または、さらに前記第１の樹脂貼り研削工程および前記第２の樹脂貼り研削工程を当該順序で少なくとも１回繰り返して行い、最後に前記第１の樹脂貼り研削工程を行うウェーハの製造方法である。

本発明の第２の観点では、第１の樹脂貼り研削工程や第２の樹脂貼り研削工程を複数行うことで、さらにナノトポグラフィー品質に優れるウェーハを製造できる。

本発明の第３の観点は、前記第１の樹脂貼り研削工程での研削量が前記第３の平面研削工程での研削量以上であるウェーハの製造方法である。

本発明の第３の観点は、第１の樹脂貼り研削工程での研削量を第３の平面研削工程での研削量以上とすることで、トータルの研削の取代が少なくてもナノトポグラフィー品質に優れるウェーハを製造できる。

本発明の第４の観点は、第１から第３の観点に基づく発明であって、前記ワイヤーソー装置が固定砥粒ワイヤーを用いたスライス方式であるウェーハの製造方法である。

本発明の第４の観点では、特に、固定砥粒方式のワイヤーソー装置を用いて切断されたうねりの大きなウェーハを用いる場合であっても本製造方法によって、うねりを可及的に低減することができ、ナノトポグラフィー品質に優れるウェーハを製造できる。

本発明の第５の観点は、第１から第４の観点に基づく発明であって、前記ウェーハの直径が３００ｍｍ以上であり、特に、４５０ｍｍ以上であるウェーハの製造方法である。

本発明の第５の観点では、ウェーハの直径が３００ｍｍ以上、特に、４５０ｍｍ以上においても本発明にかかるウェーハの製造方法によって、トータルの研削の取代が少なくてもナノトポグラフィー品質に優れるウェーハを製造できる。

本発明の一実施形態に係るウェーハの製造方法の概略工程を示すフローチャートである。 前記ウェーハの製造方法の説明図である。 前記ウェーハの製造方法の説明図であり、図２に続く状態を示す。 本発明の実施例１に係るウェーハの製造方法の説明図である。 本発明の比較例１および比較例２に係るウェーハの製造方法の説明図である。 前記比較例２におけるウェーハの製造方法の説明図であり、図５に続く状態を示す。 実施例１および比較例１，２の鏡面研磨後のナノトポグラフィーマップである。 実施例１および比較例１，２のナノトポグラフィー結果を示した図である。

次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

ウェーハの製造方法は、図１に示すように、単結晶インゴットをワイヤーソー装置を用いてスライスして薄円板状のウェーハを得るスライス工程Ｓ１と、第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２と、第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３と、第３の平面研削工程Ｓ４とを備えている。第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２は、ウェーハの第二面全体に硬化性材料を塗布して平坦な第１の塗布層を形成する第１の塗布層形成工程Ｓ２１と、第１の塗布層が研削装置のテーブルの基準面に当接するようにウェーハをテーブルに載置し、続いて研削装置によりウェーハの第一面を平面研削する第１の平面研削工程Ｓ２２と、第１の平面研削工程Ｓ２２後の第１の塗布層をウェーハの第二面から除去する第１の塗布層除去工程Ｓ２３とを備えている。第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３は、ウェーハの第一面全体に硬化性材料を塗布して平坦な第２の塗布層を形成する第２の塗布層形成工程Ｓ３１と、第２の塗布層が研削装置のテーブルの基準面に当接するようにウェーハをテーブルに載置し、続いて研削装置によりウェーハの第二面を平面研削する第２の平面研削工程Ｓ３２と、第２の平面研削工程Ｓ３２後の第２の塗布層をウェーハの第一面から除去する第２の塗布層除去工程Ｓ３３とを備えている。第３の平面研削工程Ｓ４は、最後に平面研削を行った面が研削装置のテーブルの基準面に当接するようにウェーハをテーブルに載置し、続いて研削装置によりウェーハにおける基準面に当接している面の反対側の面を平面研削する。
なお、スライス工程Ｓ１と第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２との間には、ラッピング工程が行われることもある。また、ウェーハの外縁上を面取りする工程は特に示していないが、面取りする工程は、スライス工程Ｓ１の後に一次面取りを行い、第３の平面研削工程Ｓ４の後に一次面取りより面取り量の大きな２次面取りを行うなどスライス工程Ｓ１の後から第３の平面研削工程Ｓ４の後までの間どこの工程の間で行っても、また、複数回行ってもよい。

また、本実施形態のウェーハの製造方法において、第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２と、第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３とは少なくとも１回ずつ行われればよい。例えば、第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３と、第３の平面研削工程Ｓ４との間に、さらに第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２のみを行ってもよいし、さらに第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２および第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３を当該順序で少なくとも１回繰り返して行ってもよいし、さらに第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２および第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３を当該順序で少なくとも１回繰り返して行い、最後に第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２を行ってもよい。なお、第３の平面研削工程Ｓ４は、当該第３の平面研削工程Ｓ４の直前に行われた第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２または第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３において平面研削されていない面を平面研削する。
樹脂貼り研削工程をウェーハの表面、裏面に複数回に分けることで、ウェーハ表面のナノトポグラフィー特性が満足される。すなわち、１回の樹脂貼り研削でナノトポグラフィーを改善するためには、ウェーハに存在するうねり成分を全て除去することは困難であるが、樹脂貼り研削を繰り返すことにより、繰り返す毎にナノトポグラフィー特性が改善されることを知見した。このように、繰り返し樹脂貼り研削を施すことにより、ウェーハ表面のうねりが軽減され、ウェーハ表面のナノトポグラフィー特性を向上させることができる。

次に、ウェーハの製造方法を図２を参照して詳しく説明する。
図２（Ａ）は、固定砥粒ワイヤーソーでスライスされたウェーハＷの状態を示す。
スライスには、図示しない公知のマルチワイヤーソー装置が用いられ、インゴットから一度に複数枚のウェーハＷを製造することができる。マルチワイヤーソー装置は、ワイヤーをガイドする溝が複数設けられたガイドローラとワイヤーを回転させるためのローラにまたがり、極細鋼線のワイヤーが複数巻き付けてある。ローラを高速回転させて、ガイドローラとローラの間に露出した複数のワイヤーに被切断物を押しあてて被切断物を複数枚に切断する装置である。
マルチワイヤーソー装置には、切断するための砥粒の使い方によって固定砥粒方式と遊離砥粒方式とがある。固定砥粒方式は、ダイヤモンド砥粒などを蒸着などにより付着させた鋼線をワイヤーに使用する。遊離砥粒方式は、ワイヤーに砥粒と油剤を混ぜたスラリーをかけながら使用する。固定砥粒方式は、砥粒を固着させたワイヤー自体が被切断物を切断するため、切断時間が短く生産性にすぐれる。また、スラリーを使用しないために切断後の切り屑の混じったスラリーを廃棄する必要がないため、環境にも優しく経済的である。
本実施形態には、どちらの方式を使用しても可能であるが、環境面、経済面で有利な固定砥粒方式が望ましい。なお、固定砥粒ワイヤーソーを用いた場合、ウェーハ表面に与える加工ダメージが大きく、切断後のウェーハ表面に発生するうねりも大きくなるため、よりナノトポグラフィーが悪化する問題があるが、本発明の加工方法を用いることにより、ナノトポグラフィー特性に優れる、すなわち、ナノトポグラフィーの値が小さいウェーハを製造することができる。

固定砥粒ワイヤーソーでスライスし、ラッピングがされた後のウェーハＷの第一面Ｗ１および第二面Ｗ２には、図２（Ａ）に示すように、周期的に波打つようなうねりＷ１１，Ｗ１２が発生している。

図２（Ｂ）に、第１の塗布層形成工程Ｓ２１に使用する保持押圧装置１０の一例を示す。まず、保持押圧装置１０の高平坦化された平板１１上に塗布層となる硬化性材料Ｒを滴下する。一方、ウェーハＷは、第一面Ｗ１が保持手段１２の保持面１２１に吸引保持され、保持面１２１を下方に移動させてウェーハＷの第二面Ｗ２を硬化性材料Ｒに押圧する。その後、保持面１２１の圧力を解除して、ウェーハＷに残留しているうねりＷ１１，Ｗ２１に弾性変形を与えていない状態で、ウェーハＷの第二面Ｗ２に硬化性材料Ｒを硬化させて第１の塗布層ＲＨ１を形成する。この工程により、平板１１と接触する第１の塗布層ＲＨ１の面は高平坦化された面となり、ウェーハＷの第一面Ｗ１を研削するときの基準面ＲＨ１１とすることができる。

ウェーハＷに硬化性材料Ｒを塗布する方法は、ウェーハＷの第二面Ｗ２を上面として第二面Ｗ２上に硬化性材料Ｒを滴下させウェーハＷを回転し硬化性材料Ｒを第二面Ｗ２全面に広げるスピンコート法又は第二面Ｗ２にスクリーン膜を設置し、スクリーン膜の上に硬化性材料Ｒを載せ、スキージで押し込むスクリーン印刷による方法、更にはエレクトリックスプレーデポジション法により第二面Ｗ２全面にスプレーする方法等によって塗布した後に高平坦化された平板１１上に塗布面を接触、押圧する方法の他、上記方法に限らず、硬化性材料ＲによってウェーハＷの一面を高平坦化する方法が適用できる。硬化性材料Ｒは、熱硬化性樹脂、熱可逆性樹脂、感光性樹脂などの硬化性材料Ｒが、加工後の剥離のしやすさの点で好ましい。特に、感光性樹脂は熱によるストレスが加わらないという点でも好適である。本実施例では、硬化性材料Ｒとして、ＵＶ硬化による樹脂を使用した。また、他の具体的な硬化性材料Ｒの材質として、合成ゴムや接着剤（ワックス等）などが挙げられる。

図２（Ｃ）に第１の平面研削工程Ｓ２２に使用する平面研削装置２０の一例を示す。まず、第１の塗布層形成工程Ｓ２１で作成された第１の塗布層ＲＨ１の基準面ＲＨ１１を平面研削装置２０の真空チャックテーブル２１の高平坦化された基準面２１１に設置し吸引保持する。次いで、設置されたウェーハＷの上面には、砥石２２を一面に設置した研削ホイール２３が設置される。次に、砥石２２とウェーハＷの第一面Ｗ１とが接触した状態で、研削ホイール２３と真空チャックテーブル２１とを回転させることでウェーハＷの第一面Ｗ１を研削する。

図３（Ｄ）に第１の塗布層除去工程Ｓ２３を示す。第１の平面研削工程Ｓ２２で第一面Ｗ１が平面研削されたウェーハＷから、第１の塗布層ＲＨ１を引き剥がす。第１の塗布層ＲＨ１の除去は溶剤を用いて化学的に除去するようにしてもよい。

この時、平面研削されたウェーハＷの第一面Ｗ１には、平面研削により改善はされているが、依然、うねりＷ１１が残留している。これは、第１の塗布層ＲＨ１の厚みが、うねりＷ２１の大きさによりウェーハ面内で部分的に異なるため、平面研削の加工圧力による弾性変形量も異なってしまうためで、その部分毎の変形量の差が、うねりＷ１１となって残留するものと推定される。

その後、図２（Ｂ）に示す第１の塗布層形成工程Ｓ２１と同じ装置を使用し、第一面Ｗ１に第２の塗布層を形成する第２の塗布層形成工程Ｓ３１と、図２（Ｃ）に示す第１の平面研削工程Ｓ２２と同じ装置を使用し、第二面Ｗ２を平面研削する第２の平面研削工程Ｓ３２と、図３（Ａ）に示す第１の塗布層除去工程Ｓ２３と同じように、第一面Ｗ１の第２の塗布層を引き剥がす第２の塗布層除去工程Ｓ３３とを行う。つまり、第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３を行う。

図３（Ｅ）に第３の平面研削工程Ｓ４の一例を示す。平面研削する装置は第１の平面研削工程Ｓ２２で使用した平面研削装置２０と同じ装置である。例えば、第３の平面研削工程Ｓ４の直前に第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３が行われた場合、第２の平面研削工程Ｓ３２で平面研削されたウェーハＷの第二面Ｗ２を真空チャックテーブル２１の基準面２１１に直接設置して吸引保持し、ウェーハＷの第一面Ｗ１を研削する。これにより、図３（Ｆ）に示すように、両面ともに高平坦化されたウェーハＷを得ることができる。

なお、第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３と第３の平面研削工程Ｓ４との間に、さらに第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２や第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３を行ってもよい。
例えば、第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２と第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３とをこの順序で３回繰り返してから、第３の平面研削工程Ｓ４を行う場合、それぞれの研削での取代は、１回目の第１の平面研削工程Ｓ２２では１５〜３０μｍ、１回目の第２の平面研削工程Ｓ３２では２０〜４０μｍ、２回目の第１の平面研削工程Ｓ２２では５〜１０μｍ、２回目および３回目の第２の平面研削工程Ｓ３２、３回目の第１の平面研削工程Ｓ２２では５〜１０μｍそれぞれ研削すればよい。第３の平面研削工程Ｓ４を経たウェーハＷは両面とも高平坦化され、回を重ねる毎にナノトポグラフィー特性が改善される。樹脂貼り研削の回数は、３回（第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２を２回、第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３を１回）以上、必要とされるナノトポグラフィー特性に応じて決定すればよい。

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。なお、実施例１、比較例１，２に用いたウェーハＷは、シリコン単結晶インゴットから固定砥粒方式ワイヤーソー装置を用いて同一条件でスライスした直径３００ｍｍのウェーハＷを用いた。

＜実施例１＞
本発明の実施例１に係る各工程でのウェーハの状態を図４に示す。図４を基に実施例１の加工工程を説明する。
図４（Ａ）に示すように、スライス工程Ｓ１後のウェーハＷの第二面Ｗ２に、図４（Ｂ）に示すように、ＵＶ硬化性樹脂を塗布して硬化させ、平坦な基準面ＲＨ１１を有する第１の塗布層ＲＨ１を形成した（第１の塗布層形成工程Ｓ２１）。なお、第１の塗布層ＲＨ１を第二面Ｗ２に形成したが、最初に、第一面Ｗ１に形成してもかまわない。第１の塗布層ＲＨ１を第一面Ｗ１に形成した場合は、以下の説明で、第二面Ｗ２と第一面Ｗ１とが入れ替わることとする。
次に、第１の塗布層ＲＨ１の基準面ＲＨ１１が真空チャックテーブル２１で吸引保持されたウェーハＷの第一面Ｗ１を、１回目の取代として１５μｍ（破線Ｐ１の面）まで平面研削した（第１の平面研削工程Ｓ２２）後、図４（Ｃ）に示すように、第１の塗布層ＲＨ１を引き剥がした（第１の塗布層除去工程Ｓ２３）。

次に、図４（Ｄ）に示すように、第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２を行ったウェーハＷを反転し（第１の反転工程）、図４（Ｅ）に示すように、ウェーハＷの第一面Ｗ１にＵＶ硬化性樹脂を塗布して硬化させ、平坦な基準面ＲＨ２１を有する第２の塗布層ＲＨ２を形成した（第２の塗布層形成工程Ｓ３１）。そして、基準面ＲＨ２１が真空チャックテーブル２１で吸引保持されたウェーハＷの第二面Ｗ２を２回目の取代として２０μｍ（破線Ｐ２の面）まで平面研削した（第２の平面研削工程Ｓ３２）後、図４（Ｆ）に示すように、第２の塗布層ＲＨ２を引き剥がした（第２の塗布層除去工程Ｓ３３）。

次に、図４（Ｇ）に示すように、第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３を行ったウェーハＷを反転し（第２の反転工程）、第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３を行った第二面Ｗ２が真空チャックテーブル２１で吸引保持されたウェーハＷの第一面Ｗ１を３回目の取代として５μｍ（破線Ｐ３の面）まで平面研削した（第３の平面研削工程Ｓ４）。
以上、全工程を終了し、図４（Ｈ）に示すように、両面ともに高平坦化された実施例１のウェーハＷが得られた。

＜比較例１＞
比較例１に係る各工程でのウェーハの状態を図５に示す。比較例１は実施例１で行った第１の樹脂貼り研削工程Ｓ２、第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３および第３の平面研削工程Ｓ４のうち、第２の塗布層形成工程Ｓ３１、第２の塗布層除去工程Ｓ３３および第３の平面研削工程Ｓ４を除く工程を行ったものである。
図５（Ａ）から図５（Ｄ）は、第２の樹脂貼り研削工程Ｓ３のうち、第２の塗布層形成工程Ｓ３１を行わない以外、図４（Ａ）から図４（Ｄ）に対応する。図５（Ａ）から図５（Ｄ）の工程の後、図５（Ｄ）に示すように、第１の平面研削工程Ｓ２２を行った第一面Ｗ１が真空チャックテーブル２１で吸引保持されたウェーハＷの第二面Ｗ２を、破線Ｐ２の面まで平面研削し（第２の平面研削工程Ｓ３２）、図５（Ｅ）に示すような比較例１のウェーハＷが得られた。取代は、第１の平面研削工程Ｓ２２で２０μｍ、第２の平面研削工程Ｓ３２で２０μｍとして研削した。

＜比較例２＞
比較例２に係る各工程でのウェーハの状態を図６に示す。比較例２は比較例１を２回繰り返す場合であり、さらに繰り返してもよい。
まず、図５（Ａ）から図５（Ｅ）に示すような比較例１の工程を行う。なお、比較例２では、第１の平面研削工程Ｓ２２および第２の平面研削工程Ｓ３２での取代を１５μｍとした。
その後、図６（Ｆ）に示すように、ウェーハＷを反転し（反転工程）、図６（Ｇ）に示すように、ウェーハＷの第二面Ｗ２にＵＶ硬化性樹脂で第２の塗布層ＲＨ２を形成した（第２の塗布層形成工程）。そして、第２の塗布層ＲＨ２の基準面ＲＨ２１が真空チャックテーブル２１で吸引保持されたウェーハＷの第一面Ｗ１を、３回目の取代として５μｍ（破線Ｐ３の面）まで平面研削した（第３の平面研削工程）後、図６（Ｈ）に示すように第２の塗布層ＲＨ２を引き剥がした（第２の塗布層除去工程）。この後、図６（Ｉ）に示すように、第３の平面研削を行った第一面Ｗ１が真空チャックテーブル２１で吸引保持されたウェーハＷの第二面Ｗ２を、４回目の取代として５μｍ（破線Ｐ４の面）まで平面研削し（第４の平面研削工程）、図６（Ｊ）にしめすような比較例２のウェーハＷが得られた。

＜評価試験１＞
実施例１と比較例１，２で得られた各ウェーハＷの表面形状が、その後に行われる鏡面研磨処理後のウェーハ表面におけるナノトポグラフィーにどのような影響を与えるのかを調査した。
具体的には、まず、実施例１と比較例１、２で得られた各ウェーハＷそれぞれに対して、共通の鏡面研磨処理として、両面研磨装置を用いて各ウェーハの表裏面に同一条件の粗研磨処理を施した後、片面研磨装置を用いて各ウェーハ表面に同一条件の仕上げ研磨処理を施して、各ウェーハＷの表面が鏡面研磨されたウェーハを作成した。図７は、鏡面研磨された各ウェーハ表面を光学干渉式の平坦度測定装置（ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ社：Ｗａｆｅｒｓｉｇｈｔ２）を用いて各ウェーハ表面の高さ分布（高低差）を測定したナノトポグラフィーマップであり、鏡面研磨処理後の各ウェーハの測定結果をフィルタリング処理して長波長成分を除去した後、ナノトポグラフィーの測定結果を濃淡色で図示化したものである。図７に記載される高低差の図は、ナノトポグラフィーの高低差を表す図であって、濃い色になるほど高度が低く、一番濃い部分は中心高度から−２０ｎｍになり、薄い色になるほど高度は高く、一番薄い部分は中心高度から＋２０ｎｍになっている。最低高度から最高高度までの高低差は４０ｎｍとなる。なお、ナノトポグラフィーの測定は、ウェーハの外縁の任意の３点を固定して測定した。従って、ナノトポグラフィーマップは、ウェーハを非吸着の状態での表面の高低差を表している。

図７に示すように、実施例１は、ほぼ均一した濃さであり、全面高低差が少ないことがわかる。この理由は、第１の樹脂貼り研削工程でそり、うねりは全て研削されないけれども、ウェーハ表面のナノトポグラフィー特性が改善され、第２の樹脂貼り研削工程で、ウェーハ表面のそり、うねりが十分に軽減され、第３の平面研削工程では、そり、うねりが十分に軽減されたウェーハ表面を基準面にして平面研削するため、少ない取代で、ナノトポグラフィー特性が改善され高平坦化された表面を得ることができたと考える。

比較例１では、ウェーハ全体に濃淡の縞模様の高低差が確認できる。このことから、全体にうねりによる高低差が大きく残っていることがわかる。

比較例２では、ほぼ均一した濃さであり、実施例１と同様に、全面高低差が少ないことがわかる。比較例２によっても、実施例１のような高平坦化された表面を得ることができる。しかし実施例１での平面研削工程が３回であるのに対し、比較例２を実施する場合、平面研削工程が４回となり、比較例２は生産性が低くなるという問題がある。

＜評価試験２＞
評価試験１と同様に、各ウェーハＷの表面形状が鏡面研磨処理後のウェーハ表面のナノトポグラフィーにどのような影響を与えるのかを調査した。
本試験では、実施例１、比較例１，２と同条件のウェーハＷをそれぞれ複数枚製造し、その複数のウェーハＷそれぞれについて、評価試験１と同条件の鏡面研磨処理（両面研磨装置を用いた粗研磨処理＋片面研磨装置を用いた仕上げ研磨処理）を施して、各ウェーハＷの表面が鏡面研磨されたウェーハＷを作成した。図８は、鏡面研磨された各ウェーハＷの表面を光学干渉式の平坦度測定装置（ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ社：Ｗａｆｅｒｓｉｇｈｔ２）を用いて各ウェーハＷの表面のウィンドウサイズ１０ｍｍのナノトポグラフィーを測定し、個々のグラフに表したものである。

図８から明らかなように、実施例１では高低差が９〜１１ｎｍ、比較例１では１７〜２８ｎｍ、比較例２では９〜１１ｎｍの範囲となった。実施例１，比較例２のウェーハＷは表面全体のナノトポグラフィーが１１ｎｍ以下の高平坦化された表面を得ることができた。

Ｗ…ウェーハ、Ｗ１…第一面、Ｗ２…第二面。

Claims (5)

1. 単結晶インゴットをワイヤーソー装置を用いてスライスして得られたウェーハを研削するウェーハの製造方法であって、
   第１の樹脂貼り研削工程と、第２の樹脂貼り研削工程と、第３の平面研削工程とを備え、
   前記第１の樹脂貼り研削工程は、
   前記ウェーハの第二面全体に硬化性材料を塗布して平坦な第１の塗布層を形成する第１の塗布層形成工程と、
   前記第１の塗布層が研削装置のテーブルの基準面に当接するように前記ウェーハを前記テーブルに載置し、続いて前記研削装置により前記ウェーハの第一面を平面研削する第１の平面研削工程と、
   前記第１の平面研削工程後の前記第１の塗布層を前記ウェーハの第二面から除去する第１の塗布層除去工程とを備え、
   前記第２の樹脂貼り研削工程は、
   前記ウェーハの第一面全体に硬化性材料を塗布して平坦な第２の塗布層を形成する第２の塗布層形成工程と、
   前記第２の塗布層が研削装置のテーブルの基準面に当接するように前記ウェーハを前記テーブルに載置し、続いて前記研削装置により前記ウェーハの第二面を平面研削する第２の平面研削工程と、
   前記第２の平面研削工程後の前記第２の塗布層を前記ウェーハの第一面から除去する第２の塗布層除去工程とを備え、
   前記第３の平面研削工程は、
   最後に平面研削を行った面が研削装置のテーブルの基準面に当接するように前記ウェーハを前記テーブルに載置し、続いて前記研削装置により前記ウェーハにおける前記基準面に当接している面の反対側の面を平面研削するウェーハの製造方法。
2. 前記第２の樹脂貼り研削工程と前記第３の平面研削工程との間に、
   さらに前記第１の樹脂貼り研削工程のみを行うか、または、
   さらに前記第１の樹脂貼り研削工程および前記第２の樹脂貼り研削工程を当該順序で少なくとも１回繰り返して行うか、または、
   さらに前記第１の樹脂貼り研削工程および前記第２の樹脂貼り研削工程を当該順序で少なくとも１回繰り返して行い、最後に前記第１の樹脂貼り研削工程を行う請求項１に記載のウェーハの製造方法。
3. 前記第１の樹脂貼り研削工程での研削量が前記第３の平面研削工程での研削量以上である請求項１に記載のウェーハの製造方法。
4. 前記ワイヤーソー装置が固定砥粒ワイヤーを用いたスライス方式である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のウェーハの製造方法。
5. 前記ウェーハの直径が３００ｍｍ以上である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のウェーハの製造方法。