WO2022234714A1 - ウェーハの製造方法 - Google Patents

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    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping

Definitions

  • the present invention relates to a wafer manufacturing method.
  • the present invention relates to coating formation methods and surface grinding techniques that produce wafers with good warpage and nanotopography.
  • the substrate wafer is also required to have a small and good warp, especially a small and good warp, and a small and good short-wavelength undulation called nanotopography (hereinafter referred to as NT).
  • NT nanotopography
  • Patent Documents 1 to 4 there is a processing method in which one side of a wafer is coated with a resin and ground.
  • Patent Document 2 after a liquid resin is spread on one surface of a wafer sucked and held by a holding means to form a liquid resin film, air is jetted downward from the suction surface of the holding means, It is described that the wafer is pushed down from the suction surface by the jet pressure of this air, and the wafer is reliably separated from the holding means.
  • Patent Document 5 discloses storing the pressure change when changing the distance between the pressing portion and the stage while blowing gas from the suction port during setup before coating with resin. ing.
  • JP 2009-148866 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-92161 JP 2007-134371 A JP 2010-155298 A Patent No. 5670208 specification
  • Patent Document 2 discloses a method of restoring the deformation element of a wafer by supplying sound waves after resin pressing (after the wafer is separated from an upper surface plate that is a holding means).
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a wafer manufacturing method capable of manufacturing wafers with good warp and good nanotopography.
  • the present invention provides a method for manufacturing a wafer, comprising: providing a wafer having a first major surface and a second major surface opposite the first major surface; holding the second major surface of the wafer by holding means; disposing a resin in a plastic state so as to face the first main surface of the wafer; pressing the wafer by the holding means to bring the first main surface of the wafer into contact with the resin; While spreading the resin over the first main surface of the wafer, air is jetted from the holding means between the holding means and the second main surface, whereby the second main surface of the wafer is spreading the resin over the first main surface of the wafer in a state in which the holding by the holding means is released; forming a gap between the wafer and the holding means while performing the air injection to separate the wafer and the holding means; After the separation between the wafer and the holding means, the resin is cured to form a flattened resin layer to obtain a composite including the wafer and the flattened resin layer in contact with the first main surface
  • the resin is spread over the first main surface of the wafer in a state in which the second main surface of the wafer is released from the holding means while air is being injected, and the resin is spread while air is being injected.
  • the gap is formed between the wafer and the holding means by the flow of the resin, and the gap is closed. Formation may be determined from the load values applied to the retaining means.
  • the wafer and the holding means can be separated by waiting without changing the height of the holding means while jetting air.
  • the gap between the wafer and the holding means may be formed by retracting the holding means.
  • the wafer and the holding means may be separated by retracting the holding means with respect to the wafer. By doing so, it is possible to secure a sufficient gap between the wafer and the holding means in a relatively short period of time.
  • the wafer manufacturing method of the present invention it is possible to suppress the transfer of the shape of the holding means to the wafer, and as a result, the warp is small and favorable, and the nanotopography is small and favorable. can be manufactured.
  • FIG. 1 is a schematic flow chart showing an example of a method for manufacturing a wafer according to the present invention
  • FIG. FIG. 3 is a schematic flow chart showing another example of the wafer manufacturing method of the present invention. It is a schematic flow diagram showing an example of a conventional wafer manufacturing method.
  • the inventors of the present invention spread the resin over the first main surface of the wafer in a state in which the holding means of the second main surface of the wafer is released while injecting air. By separating the wafer and the holding means while spraying, and curing the resin after this separation, it is possible to suppress the shape of the holding means from being transferred to the wafer. The inventors have found that good wafers can be produced, and completed the present invention.
  • the present invention is a method for manufacturing a wafer, providing a wafer having a first major surface and a second major surface opposite the first major surface; holding the second major surface of the wafer by holding means; disposing a resin in a plastic state so as to face the first main surface of the wafer; pressing the wafer by the holding means to bring the first main surface of the wafer into contact with the resin; While spreading the resin over the first main surface of the wafer, air is jetted from the holding means between the holding means and the second main surface, whereby the second main surface of the wafer is spreading the resin over the first main surface of the wafer in a state in which the holding by the holding means is released; forming a gap between the wafer and the holding means while performing the air injection to separate the wafer and the holding means; After the separation between the wafer and the holding means, the resin is cured to form a flattened resin layer to obtain a composite including the wafer and the flattened resin layer in contact with the first main surface of the wafer.
  • the method of manufacturing a wafer includes holding the second main surface of the wafer by suction, and grinding or polishing the first main surface of the wafer in that state.
  • Patent Literatures 1 to 5 do not describe or suggest that the resin is spread over the wafer while air is jetted from the holding means to separate the wafer and the holding means.
  • FIG. 1 and 2 are schematic flow charts showing examples of the wafer manufacturing method of the present invention, respectively.
  • the example of FIG. 2 is the same as the example of FIG. 1 except that the steps of FIGS. 2E and 2F are different from those of FIGS. 1E and 1F.
  • the example of FIG. 1 will be described as a representative, and only the steps of FIGS. 2(E) and 2(F) will be described for the example of FIG.
  • a wafer 1 having a first principal surface 1A and a second principal surface 1B opposite to the first principal surface 1A is prepared.
  • the wafer 1 to be prepared is not particularly limited.
  • the second main surface 1B of the wafer 1 is held by the holding means 2.
  • the second main surface 1B of the wafer 1 is vacuum-sucked and held by the upper surface plate 2 as holding means.
  • the upper surface plate 2 can vacuum-suck the wafer 1 by applying vacuum suction through the through holes 2a vertically penetrating the upper surface plate 2.
  • a resin 5 in a plastic state is arranged so as to face the first main surface 1A of the wafer 1.
  • a light-transmitting film 4 is laid on a glass surface plate 3 (lower surface plate) having a flat surface, and a resin 5 in a plastic state, for example a liquid state, is supplied thereon.
  • the resin 5 is not particularly limited as long as it can be cured.
  • the wafer 1 is pressed by the holding means 2 to bring the first main surface 1A of the wafer 1 into contact with the resin 5.
  • the upper surface plate 2 as a holding means is lowered, and the wafer 1 adsorbed and held on the upper surface plate 2 is pressed against the resin 5 from above so that the first main surface 1A of the wafer 1 is brought into contact with the resin 5. .
  • Air injection is started after the resin 5 and the wafer 1 come into contact with each other.
  • FIG. 1(D) at the point where the resin 5 and the first main surface 1A of the wafer 1 contact (the position where the load applied to the upper surface plate 2 exceeds the set load (A)) , air injection from the upper surface plate 2 to the space between the upper surface plate 2 and the second main surface 1B of the wafer 1 is started.
  • the air can be injected through the through holes 2a of the upper surface plate 2, for example.
  • the upper surface plate 2 is lowered until the resin 5 spreads sufficiently. That is, the air is jetted while spreading the resin 5 over the first main surface 1A of the wafer 1 . Accordingly, in the present invention, the resin 5 is spread over the first main surface 1 of the wafer 1 while the second main surface 1B of the wafer 1 is released from the holding means 2 .
  • Part of the second main surface 1B of the wafer 1 may come into contact with the upper surface plate 2 (for example, point contact) while the air is being sprayed. Keep hold open.
  • the lowering of the upper surface plate 2 is stopped with the set stopping load (B). In this example, it waits without changing the height of the upper platen 2 which is the holding means. During this time, the air injection continues. As a result, the resin 5 spreads naturally, and a gap 2b is formed between the wafer 1 and the upper surface plate 2 as shown in FIG. 1(E). Thereby, the wafer 1 and the upper surface plate 2 are separated.
  • the air injection is stopped at the timing when the resin 5 spreads naturally and the space between the upper platen 2 and the wafer 1 is sufficiently secured.
  • the load value applied to the upper surface plate 2 is grasped, and when the load is reduced to the set load (C), the air injection is stopped.
  • the upper surface plate 2 is retracted (moved upward) while continuing the air injection, and the upper surface plate 2 and the wafer 1, the air injection is stopped to separate the upper surface plate 2 and the wafer 1, and a gap 2b may be formed therebetween.
  • the lower surface plate 3 is a glass surface plate
  • ultraviolet rays are irradiated from below the lower surface plate 3, and the ultraviolet rays pass through the lower surface plate 3 and the light-transmitting film 4, hit the resin 5, and reach the resin 5.
  • the means for curing the resin 5 is not limited to ultraviolet irradiation, and can be appropriately changed according to the type of the resin 5 .
  • the resin 5 is a thermosetting resin, it can be cured by an external stimulus such as heat.
  • the resin 5 is cured in the state shown in FIG. 2 .
  • the composite 10 is transferred to, for example, a grinding stage 20 using the planarizing resin layer 6 as a reference surface, and the composite 10 is held by suction.
  • the grinding stage 20 is made of porous ceramic, for example, and can hold the composite 10 by vacuum adsorption.
  • the second main surface 1B of the wafer 1 is ground or polished while being sucked and held by the grinding stage 20 .
  • the grinding wheel 30 is used to grind (first grind) the second main surface 1B of the wafer 1 to obtain the ground second main surface 1C.
  • the grinding is performed so that the TTV after grinding is 1 ⁇ m or less.
  • the planarizing resin layer 6 is removed from the wafer 1 .
  • the light transmissive film 4 is also removed at the same time.
  • the wafer 1 is turned over, and the ground second main surface 1C of the wafer 1 is held by suction on the grinding stage 20.
  • the first main surface 1A of the wafer 1 is held.
  • Grind or polish In this example, the grinding wheel 30 is used to grind the first main surface 1A of the wafer 1 to obtain the ground first main surface 1D.
  • the wafer 1 thus obtained has a ground first main surface 1D and a ground second main surface 1C, as shown in FIG. 1(K).
  • This wafer 1 spreads the resin 5 over the first main surface 1A of the wafer 1 in a state in which the second main surface 1B of the wafer 1 is released from the holding means (upper surface plate) 2 while air is injected,
  • the shape of the holding means (upper surface plate) 2 can be prevented from being transferred to the wafer 1 by separating the wafer 1 and the holding means 2 while blowing air, and curing the resin 5 after this separation. . That is, it is possible to manufacture good wafers with small warp.
  • the second main surface 1B is ground while the planarizing resin layer 6 is formed in contact with the first main surface 1A of the wafer 1, and then the wafer 1 is turned over to grind the first main surface 1A.
  • the nanotopography can be well below target.
  • the conventional wafer manufacturing method shown in a schematic flow diagram in FIG. 3 is mainly different from the wafer manufacturing method of the present invention shown in FIG. 3(D) as an example in FIGS. . That is, in the conventional method shown in FIG. 3, even after the resin 5 and the wafer 1 come into contact with each other, the second main surface 1B of the wafer 1 is held by the holding means (upper surface plate) 2 without air injection. In this state, the resin 5 continues to spread over the first main surface 1A of the wafer 1. As shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 3(E), after releasing the holding by the upper surface plate 2, the wafer 1 having the shape of the upper surface plate 2 transferred thereon is obtained. As a result, the wafer 1 obtained after grinding the second main surface 1B and the first main surface 1A has a large warp as shown in FIG. 3(K).
  • ⁇ Covering (flattening resin layer) forming conditions ⁇ As a wafer, a P-type Si single crystal wafer with a diameter of 300 mm was used. - A UV curable resin was used as the resin, and a PET film was used as the light transmissive film. - A flat glass surface plate (lower surface plate) was covered with a PET film, and 10 ml of a UV curable resin was dropped onto the PET film. - The resin was pressed by holding the second main surface of the wafer by suction on a ceramic surface plate (upper surface plate) and descending toward the resin.
  • the servo motor that holds the upper surface plate is driven, and at the timing when a predetermined load (A) of 100 N is detected, vacuum suction is stopped and air injection is started. - The upper surface plate was lowered while air injection was continued, and the lowering of the upper surface plate was stopped with a stop load (B) of 2000N. As a result, the resin was spread over the first main surface of the wafer while the second main surface of the wafer was released from being held by the upper surface plate. ⁇ By waiting for air injection, the resin spreads naturally and the load applied to the upper surface plate is reduced. As a result, a gap was formed between the wafer and the upper surface plate to separate the wafer and the upper surface plate.
  • A predetermined load
  • B stop load
  • the air injection was stopped.
  • the resin was cured by irradiating ultraviolet rays to form a flattened resin layer. (There is a gap between the wafer and the upper surface plate during UV irradiation.)
  • the set load (C) is 1500 N (Example 1-1) and 1000 N (Example 1-2). , 500N (Example 1-3), and 100N (Example 1-4).
  • a UV-LED with a wavelength of 365 nm was used as a light source for curing the resin.
  • Comparative Example 2 a composite including a wafer and a planarizing resin layer in contact with the first main surface of the wafer was produced according to the same flow as in FIGS. 3(A) to 3(F). Specifically, the pressing control was changed from Example 1-1 as follows.
  • the upper surface plate was driven by the servomotor holding the upper surface plate, and the lowering of the upper surface plate was stopped with a stop load (B) of 2000N.
  • B stop load
  • the resin was spread over the first main surface of the wafer while holding the wafer on the upper surface plate without blowing air.
  • vacuum adsorption was stopped and air injection was started.
  • the upper surface plate was lifted and stopped, and then the air injection was stopped. Thereby, a gap was formed between the wafer and the upper surface plate.
  • the resin was cured by irradiating ultraviolet rays to form a flattened resin layer. (There is a gap between the wafer and the upper surface plate during UV irradiation.) -
  • a UV-LED with a wavelength of 365 nm was used as a light source for curing the resin.
  • Example 2-1 to 2-3 a composite including a wafer and a planarizing resin layer in contact with the first main surface of the wafer was produced according to the same flow as in FIGS. 2(A) to 2(F). . Specifically, the pressing control was changed from Example 1-1 as follows.
  • the servo motor that holds the upper surface plate is driven, and at the timing when a predetermined load (A) of 100 N is detected, vacuum suction is stopped and air injection is started.
  • A a predetermined load
  • B a stop load
  • the resin was spread over the first main surface of the wafer while the second main surface of the wafer was released from being held by the upper surface plate.
  • the upper surface plate was lifted by a predetermined distance L and stopped, and then the air injection was stopped. Thereby, a gap was formed between the wafer and the upper surface plate.
  • the resin was cured by irradiating ultraviolet rays to form a flattened resin layer. (There is a gap between the wafer and the upper surface plate during UV irradiation.) ⁇ Here, considering the effect of transfer due to the gap between the wafer and the upper surface plate, the predetermined distance L is 2 ⁇ m (Example 2-1), 5 ⁇ m (Example 2-2), 10 ⁇ m (Example 2 -3) was carried out. - A UV-LED with a wavelength of 365 nm was used as a light source for curing the resin.
  • Comparative Example 1 a P-type Si single crystal wafer with a diameter of 300 mm similar to that used in Example 1-1 was prepared, and this wafer was ground under the following conditions.
  • Second grinding conditions surface (first main surface) grinding
  • the first ground surface (the ground second main surface) was vacuum-adsorbed to the grinding stage, and the surface (first main surface) was ground.
  • the wafer thickness variation was adjusted to 1 ⁇ m or less.
  • Second grinding conditions surface (first main surface) grinding
  • the first ground surface (the ground second main surface) was vacuum-adsorbed to the grinding stage, and the surface (first main surface) was ground.
  • the wafer thickness variation was adjusted to 1 ⁇ m or less.
  • Warp and nanotopography (NT) of each wafer after mirror polishing were measured as follows.
  • Warp and NT were measured using an optical interference type flatness/NT measuring device (KLA: WaferSight2+). SQMM 2 mm x 2 mm was used as the index for NT. The results are shown in Table 1 below.
  • Examples 1-1, 1-2, 1-3 and 1-4 while performing air injection, the resin was spread over the first main surface of the wafer in a state in which the holding by the upper surface plate was released, By forming the flattened resin layer by curing the resin while the upper surface plate and the wafer are separated from each other, transfer of the surface plate shape is alleviated, and the warp is improved as compared with Comparative Example 2.
  • Examples 2-1, 2-2 and 2-3 while performing air injection, the resin was spread over the first main surface of the wafer in a state in which the holding by the upper surface plate was released, and By forming the flattened resin layer by curing the resin while the platen and the wafer are separated from each other, transfer of the platen shape is alleviated, and the warp is improved as compared with Comparative Example 2.
  • Examples 2-2 and 2-3 in which the distance for retracting the upper surface plate during air injection was set to 5 ⁇ m or more, a sufficient gap was secured between the wafer and the upper surface plate when air injection was stopped. Warp is even better.
  • the load at the time of stopping the air injection should be 500 N or less.
  • the present invention is not limited to the above embodiments.
  • the above-described embodiment is an example, and any device having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effect is the present invention. included in the technical scope of

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Abstract

本発明は、保持手段によりウェーハを押圧してウェーハの第一主面を樹脂に接触させることと、ウェーハの第一主面上に樹脂を押し広げながら保持手段から保持手段と第二主面との間にエアー噴射を行うことで、ウェーハの第二主面の保持手段による保持を開放した状態で、ウェーハの第一主面上に樹脂を押し広げることと、エアー噴射を行いながらウェーハと保持手段とを離間させることと、ウェーハと保持手段との離間後、樹脂を硬化させて平坦化樹脂層を含む複合体を得ることと、平坦化樹脂層を基準面として複合体を吸着保持した状態でウェーハの第二主面を研削または研磨することと、ウェーハの第二主面を吸着保持した状態でウェーハの第一主面を研削または研磨することを含むウェーハの製造方法である。これにより、Wａｒｐが良好でありかつナノトポグラフィが良好な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ができる。

Description

ウェーハの製造方法
　本発明は、ウェーハの製造方法に関する。特に、本発明は、反りおよびナノトポグラフィが良好なウェーハを製造する被覆形成方法および平面研削技術に関する。
　基板ウェーハには、反りが小さくて良好であり、特にＷａｒｐが小さくて良好であり、かつナノトポグラフィ（以下ＮＴ）と呼ばれる短い波長のうねりが小さくて良好であることも求められる。後者を達成するための技術として、ウェーハの片面に樹脂を被覆して研削する加工方法（例えば特許文献１～４）がある。
　例えば、特許文献２には、保持手段によって吸引保持されたウェーハの一方の面に液状樹脂を押し広げて液状樹脂の膜を形成した後、保持手段の吸引面から下方にエアーを噴出して、このエアーの噴出圧力でウェーハを吸引面から押し下げ、ウェーハを保持手段から確実に離脱させることが記載されている。
　また、特許文献５には、樹脂の被覆を行う前のセットアップ時に、吸引口から気体を噴出しながら押圧部とステージとの間の距離を変化させた際の圧力変化を記憶することが開示されている。
特開２００９－１４８８６６号公報 特開２０２０－９２１６１号公報 特開２００７－１３４３７１号公報 特開２０１０－１５５２９８号公報 特許第５６７０２０８号明細書
　上記特許文献１に記載された方法では、樹脂押圧時の保持手段（定盤）形状が樹脂厚み分布に転写され、加工後のウェーハ形状（反り）に影響を及ぼすことがあった。従来技術として、特許文献２には、樹脂押圧後（ウェーハを保持手段である上定盤から離反させた後）に音波を供給することで、ウェーハの変形要素を復元させる方法が開示されているが、樹脂押圧中に保持手段形状の転写を抑制する技術はなかった。
　本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、Ｗａｒｐが良好でありかつナノトポグラフィが良好な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を目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明では、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は反対側の第二主面を有するウェーハを準備することと、
　前記ウェーハの前記第二主面を保持手段によって保持することと、
　前記ウェーハの前記第一主面と向き合うように、可塑状態の樹脂を配置することと、
　前記保持手段により前記ウェーハを押圧して、前記ウェーハの前記第一主面を前記樹脂に接触させることと、
　前記ウェーハの前記第一主面上に前記樹脂を押し広げながら、前記保持手段から該保持手段と前記第二主面との間にエアー噴射を行うことで、前記ウェーハの前記第二主面の前記保持手段による保持を開放した状態で、前記ウェーハの前記第一主面上に前記樹脂を押し広げることと、
　前記エアー噴射を行いながら前記ウェーハと前記保持手段との間に隙間を形成して、前記ウェーハと前記保持手段とを離間させることと、
　前記ウェーハと前記保持手段との前記離間後、前記樹脂を硬化させて平坦化樹脂層とし、前記ウェーハと前記ウェーハの前記第一主面に接する前記平坦化樹脂層とを含む複合体を得ることと、
　前記平坦化樹脂層を基準面として前記複合体を吸着保持し、その状態で前記ウェーハの前記第二主面を研削または研磨することと、
　前記ウェーハから前記平坦化樹脂層を除去することと、
　前記ウェーハの前記第二主面を吸着保持し、その状態で前記ウェーハの前記第一主面を研削または研磨することを含むことを特徴とするウェーハの製造方法を提供する。
　本発明のウェーハの製造方法によれば、エアー噴射を行いながらウェーハの第二主面の保持手段による保持を開放した状態でウェーハの第一主面上に樹脂を押し広げ、エアー噴射を行いながらウェーハと保持手段とを離間させ、この離間後に樹脂を硬化させることにより、保持手段の形状がウェーハに転写されることを抑制でき、その結果、Ｗａｒｐが良好でありかつナノトポグラフィが良好なウェーハを製造できる。
　前記ウェーハと前記保持手段との前記離間において、前記保持手段の高さを変えず待機することで、前記樹脂の流動によって前記ウェーハと前記保持手段との間に前記隙間を形成し、前記隙間の形成を前記保持手段に加わった荷重値から把握してもよい。
　例えば、エアー噴射をしながら保持手段の高さを変えずに待機することによって、ウェーハと保持手段との離間を行うことができる。
　或いは、前記ウェーハと前記保持手段との前記離間において、前記保持手段の退避によって前記ウェーハと前記保持手段との間の前記隙間を形成してもよい。
　このように、保持手段をウェーハに対して退避させることによって、ウェーハと保持手段との離間を行ってもよい。このようにすることで、比較的短時間で、ウェーハと保持手段との間の隙間を十分に確保することができる。
　以上のように、本発明のウェーハの製造方法であれば、保持手段の形状がウェーハに転写されることを抑制でき、その結果、Ｗａｒｐが小さくて良好でありかつナノトポグラフィが小さくて良好なウェーハを製造できる。
本発明のウェーハの製造方法の一例を示す概略フロー図である。 本発明のウェーハの製造方法の他の一例を示す概略フロー図である。 従来のウェーハの製造方法一例を示す概略フロー図である。
　上述のように、Ｗａｒｐが良好でありかつナノトポグラフィが良好なウェーハを製造できるウェーハの製造方法の開発が求められていた。
　本発明者は、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、エアー噴射を行いながらウェーハの第二主面の保持手段による保持を開放した状態でウェーハの第一主面上に樹脂を押し広げ、エアー噴射を行いながらウェーハと保持手段とを離間させ、この離間後に樹脂を硬化させることにより、保持手段の形状がウェーハに転写されることを抑制でき、その結果、Ｗａｒｐが良好でありかつナノトポグラフィが良好なウェーハを製造できることを見出し、本発明を完成させた。
　即ち、本発明は、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は反対側の第二主面を有するウェーハを準備することと、
　前記ウェーハの前記第二主面を保持手段によって保持することと、
　前記ウェーハの前記第一主面と向き合うように、可塑状態の樹脂を配置することと、
　前記保持手段により前記ウェーハを押圧して、前記ウェーハの前記第一主面を前記樹脂に接触させることと、
　前記ウェーハの前記第一主面上に前記樹脂を押し広げながら、前記保持手段から該保持手段と前記第二主面との間にエアー噴射を行うことで、前記ウェーハの前記第二主面の前記保持手段による保持を開放した状態で、前記ウェーハの前記第一主面上に前記樹脂を押し広げることと、
　前記エアー噴射を行いながら前記ウェーハと前記保持手段との間に隙間を形成して、前記ウェーハと前記保持手段とを離間させることと、
　前記ウェーハと前記保持手段との前記離間後、前記樹脂を硬化させて平坦化樹脂層とし、前記ウェーハと前記ウェーハの前記第一主面に接する前記平坦化樹脂層とを含む複合体を得ることと、
　前記平坦化樹脂層を基準面として前記複合体を吸着保持し、その状態で前記ウェーハの前記第二主面を研削または研磨することと、
　前記ウェーハから前記平坦化樹脂層を除去することと、
　前記ウェーハの前記第二主面を吸着保持し、その状態で前記ウェーハの前記第一主面を研削または研磨することを含むことを特徴とするウェーハの製造方法である。
　一方で、特許文献１～５は、保持手段からエアー噴射を行いながらウェーハ上に樹脂を押し広げ、ウェーハと保持手段とを離間させることは記載も示唆もしていない。
　以下、本発明について図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、図面においては、説明のために、研削前のウェーハの凹凸や、保持手段の反り等を誇張して示しているが、本発明のウェーハの製造方法において、研削前のウェーハの凹凸や保持手段の反りは、図示したほど大きいものに限定されるものではない。
　図１及び２は、それぞれ、本発明のウェーハの製造方法の例を示す概略フロー図である。図２の例は、図２（Ｅ）及び図２（Ｆ）の工程が図１（Ｅ）及び図１（Ｆ）と異なる以外、図１の例と同じである。以下では、図１の例を代表として説明し、図２の例については、図２（Ｅ）及び図２（Ｆ）の工程のみを説明する。
　まず、図１（Ａ）に示すように、第一主面１Ａ及びこの第一主面１Ａとは反対側の第二主面１Ｂを有するウェーハ１を準備する。準備するウェーハ１は特に限定されない。
　次に、図１（Ｂ）に示すように、ウェーハ１の第二主面１Ｂを保持手段２によって保持する。この例では、ウェーハ１の第二主面１Ｂを保持手段としての上定盤２に真空吸着させて、保持する。上定盤２を上下に貫く貫通孔２ａを通して真空吸引することにより、上定盤２がウェーハ１を真空吸着することができる。
　一方で、図１（Ｂ）に示すように、ウェーハ１の第一主面１Ａと向き合うように、可塑状態の樹脂５を配置する。この例では、平坦な面を有するガラス定盤３（下定盤）の上に光透過性フィルム４を敷き、その上に可塑状態、例えば液状の樹脂５を供給する。樹脂５は、硬化できるものであれば、特に限定されない。
　次に、図１（Ｃ）に示すように、保持手段２によりウェーハ１を押圧して、ウェーハ１の第一主面１Ａを樹脂５に接触させる。この例では、保持手段としての上定盤２を降下させて上定盤２に吸着保持したウェーハ１を樹脂５に上から押し付けていき、ウェーハ１の第一主面１Ａを樹脂５に接触させる。
　樹脂５とウェーハ１とが接触した後に、エアー噴射を開始する。この例では、図１（Ｄ）に示すように、樹脂５とウェーハ１の第１主面１Ａとが接触するポイント（上定盤２に加わる荷重が設定荷重（Ａ）を上回った位置）で、上定盤２から上定盤２とウェーハ１の第二主面１Ｂとの間へのエアー噴射を開始する。エアーの噴射は、例えば、上定盤２の貫通孔２ａを通して行うことができる。
　続いて、エアー噴射を継続させながら、樹脂５が十分に広がるまで上定盤２を降下させる。すなわち、ウェーハ１の第一主面１Ａ上に樹脂５を押し広げながらエアー噴射を行う。それにより、本発明では、ウェーハ１の第二主面１Ｂの保持手段２による保持を開放した状態で、ウェーハ１の第一主面１上に樹脂５を押し広げる。
　エアー噴射を行っている間、ウェーハ１の第二主面１Ｂの一部が上定盤２に接触（例えば点接触）しても良いが、ウェーハ１の第二主面１Ｂの保持手段２による保持が開放された状態を保つ。
　このようにエアー噴射しながら樹脂５を上から押圧することで、上定盤２とウェーハ１の第２主面１Ｂとの間にエアークッション層が形成され、それにより、上定盤２の形状がウェーハ１に転写されるのを抑制することができる。
　次いで、設定した停止荷重（Ｂ）で上定盤２の降下を停止する。この例では、保持手段である上定盤２の高さを変えずに待機する。この間もエアー噴射は継続する。それにより、樹脂５が自然に広がっていき、図１（Ｅ）に示すように、ウェーハ１と上定盤２との間に隙間２ｂが形成される。これにより、ウェーハ１と上定盤２とを離間させる。
　続いて、図１（Ｅ）のように、樹脂５が自然に広がり、上定盤２とウェーハ１との間隔が十分に確保されたタイミングで、エアー噴射を停止する。例えば、上定盤２に加わった荷重値を把握し、設定荷重（Ｃ）まで荷重が低下したら、エアー噴射を停止する。
　または、図２（Ｅ）に示すように、設定した停止荷重（Ｂ）を検出後、エアー噴射を継続させながら上定盤２を退避させ（上方向に移動させ）、上定盤２とウェーハ１との間隔が十分に確保されたら、エアー噴射を停止することによって、上定盤２とウェーハ１とを離間させ、これらの間に隙間２ｂを形成してもよい。
　ウェーハ１と上定盤２との隙間を十分に確保した状態でエアー噴射を停止することにより、ウェーハ１や樹脂５の弾性によって再度ウェーハ１と上定盤２とが接触するのを防ぐことができる。この結果、上定盤２の形状がウェーハ１を通して樹脂厚みに転写されてしまうのをより確実に防ぐことができる。
　次に、ウェーハ１と上定盤２との離間後、図１（Ｆ）に示すように、樹脂５を硬化させて平坦化樹脂層６とし、ウェーハ１とウェーハ１の第一主面１Ａに接する平坦化樹脂層６とを含む複合体１０を得る。
　この例では、下定盤３がガラス定盤であるため、下定盤３の下方から紫外線を照射することにより、紫外線が下定盤３及び光透過性フィルム４を透過して、樹脂５に当たり、樹脂５を硬化させることができる。なお、樹脂５の硬化手段は紫外線照射に限らず、樹脂５の種類に応じて適宜変更できる。例えば樹脂５が熱硬化性樹脂である場合には、熱などの外部刺激によって硬化を行うこともできる。
　図２に示す例においても、図２（Ｅ）のようにウェーハ１と上定盤２との離間後、図２（Ｆ）に示す状態で樹脂５を硬化させて平坦化樹脂層６とする。
　次に、図１（Ｇ）に示すように、平坦化樹脂層６を基準面として複合体１０を例えば研削ステージ２０に移載して、複合体１０を吸着保持する。研削ステージ２０は、例えば多孔質セラミック製であり、真空吸着して複合体１０を保持することができる。
　次いで、図１（Ｈ）に示すように、研削ステージ２０により吸着保持した状態でウェーハ１の第二主面１Ｂを研削または研磨する。この例では、研削ホイール３０を用いてウェーハ１の第二主面１Ｂを研削（第１研削）し、研削した第二主面１Ｃを得る。例えば、研削後のＴＴＶが１μｍ以下となるように研削する。
　次いで、図１（Ｉ）に示すように、ウェーハ１から平坦化樹脂層６を除去する。この例では、光透過性フィルム４も同時に除去される。
　次いで、図１（Ｊ）に示すように、ウェーハ１を反転させて、ウェーハ１の研削した第二主面１Ｃを研削ステージ２０により吸着保持し、その状態でウェーハ１の第一主面１Ａを研削または研磨する。この例では、研削ホイール３０を用いてウェーハ１の第一主面１Ａを研削し、研削した第一主面１Ｄを得る。
　このようにして得られたウェーハ１は、図１（Ｋ）に示すように、研削した第１主面１Ｄ及び第２主面１Ｃを有する。このウェーハ１は、エアー噴射を行いながらウェーハ１の第二主面１Ｂの保持手段（上定盤）２による保持を開放した状態でウェーハ１の第一主面１Ａ上に樹脂５を押し広げ、エアー噴射を行いながらウェーハ１と保持手段２とを離間させ、この離間後に樹脂５を硬化させることにより、保持手段（上定盤）２の形状がウェーハ１に転写されるのを防ぐことができる。つまり、Ｗａｒｐ（反り）が小さくて良好なウェーハを製造することができる。また、平坦化樹脂層６がウェーハ１の第一主面１Ａ上に接して形成されている状態で第二主面１Ｂを研削し、次いでウェーハ１を反転させ第一主面１Ａを研削することにより、ナノトポグラフィを目標値未満にして良好にすることができる。
　一方、従来例のウェーハの製造方法では、例えば図３を参照しながら以下に説明するように、Ｗａｒｐが小さくて良好なウェーハを製造することはできない。
　図３に概略フロー図を示す従来例のウェーハの製造方法は、主に、図３（Ｄ）が図１（Ｄ）及び図２（Ｄ）に例として示す本発明のウェーハの製造方法と異なる。すなわち、図３に示す従来の方法では、樹脂５とウェーハ１とが接触した後も、エアー噴射を行わず、保持手段（上定盤）２によるウェーハ１の第二主面１Ｂの保持を維持した状態で、ウェーハ１の第一主面１Ａ上に樹脂５を押し広げ続ける。その結果、図３（Ｅ）に示したように、上定盤２による保持を開放した後、上定盤２の形状が転写されたウェーハ１が得られる。その結果、第二主面１Ｂ及び第一主面１Ａの研削後に得られるウェーハ１は、図３（Ｋ）に示すように、Ｗａｒｐが大きいものとなってしまう。
　以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　［実験内容］
　（ウェーハ上への平坦化樹脂層の形成）
　＜実施例１－１～１－４＞
　実施例１－１～１－４では、図１（Ａ）～図１（Ｆ）と同様のフローに従い、以下の条件で、ウェーハとウェーハの第一主面に接する平坦化樹脂層とを含む複合体を作製した。
　◇被覆物（平坦化樹脂層）形成条件
　・ウェーハとしては、直径３００ｍｍのＰ型Ｓｉ単結晶ウェーハを用いた。
　・樹脂としてＵＶ硬化性樹脂、光透過性フィルムとしてＰＥＴフィルムを用いた。
　・平坦なガラス定盤（下定盤）にＰＥＴフィルムを敷き、そのＰＥＴフィルム上にＵＶ硬化性樹脂を１０ｍｌ滴下した。
　・ウェーハの第二主面をセラミック定盤（上定盤）に吸着保持し、上記樹脂に向かって下降していくことで、樹脂を押圧した。
　・押圧制御では、上定盤を保持するサーボモータで駆動させ、所定荷重（Ａ）１００Ｎを検出したタイミングで真空吸着を停止し、エアー噴射を開始した。
　・エアー噴射を継続しながら上定盤を降下させ、停止荷重（Ｂ）２０００Ｎで上定盤の降下を停止させた。これにより、ウェーハの第二主面の上定盤による保持を開放した状態で、ウェーハの第一主面上に樹脂を押し広げた。
　・エアー噴射したたま待機することで樹脂が自然に広がり、上定盤に加わる荷重が減少した。これにより、ウェーハと上定盤との間に隙間を形成し、ウェーハと上定盤とを離間させた。
　・上定盤に加わる荷重が設定荷重（Ｃ）まで減少した後、エアー噴射を停止した。
　・紫外線を照射し、樹脂を硬化させて、平坦化樹脂層とした。（紫外線照射時はウェーハと上定盤との間に隙間あり）
　・ここで、エアー噴射停止までのウェーハと上定盤間との隙間による転写の影響を考慮して、設定荷重（Ｃ）は１５００Ｎ（実施例１－１）、１０００Ｎ（実施例１－２）、５００Ｎ（実施例１－３）、１００Ｎ（実施例１－４）とした４例を実施した。
　・樹脂硬化用の光源としては波長３６５ｎｍのＵＶ－ＬＥＤを用いた。
　＜比較例２＞
　比較例２では、図３（Ａ）～図３（Ｆ）と同様のフローに従い、ウェーハとウェーハの第一主面に接する平坦化樹脂層とを含む複合体を作製した。具体的には、押圧の制御を、実施例１－１から以下の通りに変更した。
　・押圧制御では、上定盤を保持するサーボモータで駆動させ、停止荷重（Ｂ）２０００Ｎで上定盤の降下を停止させた。この間はエアー噴射をせず、上定盤でウェーハを保持した状態で、ウェーハの第一主面上に樹脂を押し広げた。
　・その後、真空吸着を停止し、エアー噴射を開始した。
　・上定盤を上昇させ停止して、さらにエアー噴射を停止させた。これにより、ウェーハと上定盤との間に隙間を形成した。
　・紫外線を照射し、樹脂を硬化させ、平坦化樹脂層とした。（紫外線照射時はウェーハと上定盤との間に隙間あり）
　・樹脂硬化用の光源としては波長３６５ｎｍのＵＶ－ＬＥＤを用いた。
　＜実施例２－１～２－３＞
　実施例２－１～２－３では、図２（Ａ）～図２（Ｆ）と同様のフローに従い、ウェーハとウェーハの第一主面に接する平坦化樹脂層とを含む複合体を作製した。具体的には、押圧の制御を、実施例１－１から以下の通りに変更した。
　・押圧制御では、上定盤を保持するサーボモータで駆動させ、所定荷重（Ａ）１００Ｎを検出したタイミングで真空吸着を停止し、エアー噴射を開始した。
　・エアー噴射を継続しながら上定盤を降下させ、停止荷重（Ｂ）２０００Ｎで上定盤の降下を停止させた。これにより、ウェーハの第二主面の上定盤による保持を開放した状態で、ウェーハの第一主面上に樹脂を押し広げた。
　・次に、エアー噴射を継続しながら上定盤を所定距離Ｌだけ上昇させ停止させた後、エアー噴射を停止した。これにより、ウェーハと上定盤との間に隙間が形成された。
　・紫外線を照射し、樹脂を硬化させ、平坦化樹脂層とした。（紫外線照射時はウェーハと上定盤との間に隙間あり）
　・ここで、ウェーハと上定盤間との隙間による転写の影響を考慮して、上記所定距離Ｌは２μｍ（実施例２－１）、５μｍ（実施例２－２）、１０μｍ（実施例２－３）とした３例を実施した。
　・樹脂硬化用の光源としては波長３６５ｎｍのＵＶ－ＬＥＤを用いた。
　（研削加工）
　＜比較例１＞
　比較例１では、実施例１－１で用いたのと同様の直径３００ｍｍのＰ型Ｓｉ単結晶ウェーハを準備し、このウェーハに対し、以下の条件で研削加工を行った。
　＜実施例１－１～１－４、比較例２、実施例２－１～２－３＞
　実施例１－１～１－４、比較例２、実施例２－１～２－３では、先に作製した複合体に対し、以下の条件で研削加工を行った。
　◇研削加工条件
　・研削加工には、ディスコ社製の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。
　以降の研削加工方法は、＜比較例１＞とそれ以外（＜比較例２＞、＜実施例１－１～１－４＞、＜実施例２－１～２－３＞）で異なるため個別に記載する。
　＜比較例１＞
　第一研削加工条件（裏面（第二主面）研削）
　・ウェーハの表面（第一主面）側を研削ステージに真空吸着し、裏面（第二主面）の研削加工を行った。（平坦化樹脂層無し）
　第二研削加工条件（表面（第一主面）研削）
　・第一研削面（研削した第二主面）を研削ステージに真空吸着し、表面（第一主面）の研削加工を行った。
　・チャックテーブルの軸角度を調整することで、ウェーハ厚みばらつきが１μｍ以下となるように調整を行った。
　＜比較例２＞、＜実施例１－１～１－４＞、＜実施例２－１～２－３＞
　第一研削加工条件（裏面（第二主面）研削）
　・複合体の被覆物（平坦化樹脂層）側を真空吸着し、裏面（第二主面）の研削加工を行った。
　・研削後に平坦化樹脂層を剥離した。
　第二研削加工条件（表面（第一主面）研削）
　・第一研削面（研削した第二主面）を研削ステージに真空吸着し、表面（第一主面）の研削加工を行った。
　・チャックテーブルの軸角度を調整することで、ウェーハ厚みばらつきが１μｍ以下となるように調整を行った。
　（鏡面研磨加工）
　以上のようにして研削加工を行った各ウェーハの表裏面（研削した第一及び第二主面）に対し、鏡面研磨加工を行った。
　［測定結果］
　鏡面研磨後の各ウェーハのＷａｒｐ及びナノトポグラフィ（ＮＴ）を以下のように測定した。
　ＷａｒｐおよびＮＴの測定には、光学干渉式の平坦度・ＮＴ測定装置（ＫＬＡ社製：ＷａｆｅｒＳｉｇｈｔ２＋）を用いた。
　ＮＴの指標としては、ＳＱＭＭ　２ｍｍ×２ｍｍを使用した。
　結果を以下の表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　比較例１では、平坦化樹脂層を形成せずに研削を行ったため、Ｗａｒｐ及びＮＴともに不良となった。
　比較例２では、平坦化樹脂層を形成して研削を行ったことでＮＴは良好となったが、上定盤による保持を維持したままウェーハの第一主面上に樹脂を押し広げ続けたため、定盤形状の転写が起こり、Ｗａｒｐ不良となった。
　一方、実施例１－１、１－２、１－３及び１－４では、エアー噴射を行いながら、上定盤による保持を開放した状態でウェーハの第一主面上に樹脂を押し広げ、上定盤とウェーハとが離間した状態で樹脂を硬化させて平坦化樹脂層を形成したことにより、定盤形状の転写が緩和し、比較例２と比較してＷａｒｐが改善した。
　特に、エアー噴射停止荷重を５００Ｎ以下とした実施例１－３及び１－４では、エアー噴射停止時のウェーハと上定盤との隙間が十分に確保されたため、Ｗａｒｐがさらに改善している。
　また、その一方、実施例２－１、２－２及び２－３でも、エアー噴射を行いながら、上定盤による保持を開放した状態でウェーハの第一主面上に樹脂を押し広げ、上定盤とウェーハとが離間した状態で樹脂を硬化させて平坦化樹脂層を形成したことにより、定盤形状の転写が緩和し、比較例２と比較してＷａｒｐが改善した。
　また特に、エアー噴射中に上定盤を退避させる距離を５μｍ以上とした実施例２－２及び２－３では、エアー噴射停止時のウェーハと上定盤との隙間が十分に確保されたため、Ｗａｒｐがさらに改善している。
　以上の結果から、平坦化樹脂層形成時に、エアー噴射を行いながら、上定盤による保持を開放した状態でウェーハの第一主面上に樹脂を押し広げ、上定盤とウェーハとが離間した状態で樹脂を硬化させて平坦化樹脂層を形成したことにより、定盤形状の転写を防ぐことができたことが分かる。
　更に、上定盤を待機することで上定盤とウェーハとの離間を行う場合、より望ましくは、エアー噴射停止時の荷重は５００Ｎ以下とした方が良いことが分かる。
　また、加工時間短縮の観点では、エアー噴射中に上定盤を退避させる方が良く、より望ましくは、上定盤を退避させる距離は５μｍ以上とした方が良いことが分かる。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (3)

  1. 　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は反対側の第二主面を有するウェーハを準備することと、
    　前記ウェーハの前記第二主面を保持手段によって保持することと、
    　前記ウェーハの前記第一主面と向き合うように、可塑状態の樹脂を配置することと、
    　前記保持手段により前記ウェーハを押圧して、前記ウェーハの前記第一主面を前記樹脂に接触させることと、
    　前記ウェーハの前記第一主面上に前記樹脂を押し広げながら、前記保持手段から該保持手段と前記第二主面との間にエアー噴射を行うことで、前記ウェーハの前記第二主面の前記保持手段による保持を開放した状態で、前記ウェーハの前記第一主面上に前記樹脂を押し広げることと、
    　前記エアー噴射を行いながら前記ウェーハと前記保持手段との間に隙間を形成して、前記ウェーハと前記保持手段とを離間させることと、
    　前記ウェーハと前記保持手段との前記離間後、前記樹脂を硬化させて平坦化樹脂層とし、前記ウェーハと前記ウェーハの前記第一主面に接する前記平坦化樹脂層とを含む複合体を得ることと、
    　前記平坦化樹脂層を基準面として前記複合体を吸着保持し、その状態で前記ウェーハの前記第二主面を研削または研磨することと、
    　前記ウェーハから前記平坦化樹脂層を除去することと、
    　前記ウェーハの前記第二主面を吸着保持し、その状態で前記ウェーハの前記第一主面を研削または研磨することを含むことを特徴とするウェーハの製造方法。
  2. 　前記ウェーハと前記保持手段との前記離間において、前記保持手段の高さを変えず待機することで、前記樹脂の流動によって前記ウェーハと前記保持手段との間に前記隙間を形成し、前記隙間の形成を前記保持手段に加わった荷重値から把握することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの製造方法。
  3. 　前記ウェーハと前記保持手段との前記離間において、前記保持手段の退避によって前記ウェーハと前記保持手段との間の前記隙間を形成することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの製造方法。
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