JP2011249652A - ウェーハの平坦加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インゴットから切り出して得られたウェーハの歪みに起因する反り及びウェーハ両面の表層に生じるうねりを効果的に除去して平坦化すること。
【解決手段】一次研削工程（ＳＴ１１）においては、インゴットから切り出して得られたウェーハの両面（一の面、二の面）を研削することで両面の加工歪みを除去して当該加工歪みの大きさの相違に起因する反りを低減する。樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程及び樹脂硬化工程（ＳＴ１２〜ＳＴ１４）において、ウェーハの両面の表層のうねりの形状を維持した状態で紫外線硬化樹脂によって成形硬化する。一の面、二の面うねり除去工程（ＳＴ１５、ＳＴ１７）においては、紫外線硬化樹脂で硬化させたウェーハの表層に生じたうねりを除去する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウェーハの平坦加工方法に関し、特に、インゴットから切り出して得られたウェーハの表面を平坦にする平坦加工方法に関する。

従来、シリコン、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、サファイア等の半導体ウェーハは、製造工程において、円柱状のインゴットからブレードソー、ワイヤーソー等の切断装置によってアズスライスドウェーハ（以下、単に「ウェーハ」という）として切り出される。その後、両頭研削装置、ラッピング装置、ポリッシング装置等の研削装置、研磨装置によってウェーハの両面に平坦化加工が施される。そして、表面に複数のデバイスが作りこまれ、裏面の研削により所定の厚さに形成され、ダイシング装置等によって個々のデバイスに分割される。

ところが、インゴットから切り出されたウェーハには、ブレードソー、ワイヤーソー等の切断加工動作に起因して、一の面（表面）及び二の面（裏面）に生じる歪み（加工歪み）の大きさの違いに起因する反りと、一の面及び二の面の表層に生じるうねりとを有している。ラッピング装置でかかる反り及びうねりを研削すると、微細な凹凸は除去できるものの、反り及びうねりを完全に除去することは困難である。

このような反り及びうねりの問題に対応すべく、本出願人は、ラッピング装置によるラッピング工程の代わりに、ウェーハの二の面に紫外線硬化樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、紫外線硬化樹脂が塗布されたウェーハを略水平な保持面を有するステージの保持面にウェーハの一の面を露呈するように保持するウェーハ保持工程と、ステージの保持面に保持されたウェーハを、押圧手段によってウェーハの一の面側からステージ方向へ押圧する押圧工程と、押圧手段をウェーハから離反した後に、紫外線照射手段によって紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し紫外線硬化樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを少なくとも備える樹脂被覆方法により、ウェーハを紫外線硬化樹脂で固定し、反り、うねりを除去するまで一の面を平坦に研削する方法を提案している（例えば、特許文献１参照）。この方法によると、紫外線硬化樹脂によりウェーハの反り及びうねりの形状を維持したままウェーハの一の面を平坦に研削するので、良好に反り及びうねりを除去することができる。

特開２００９−１４８８６６号公報

しかしながら、ウェーハの切り出しにより一の面及び二の面の表面近傍の内部に生じる不等価の（大きさの異なる）歪みに起因する反りが激しい場合には、上記紫外線硬化樹脂により反り及びうねりの形状を維持し研削を行う方法によっても、反り及びうねりを充分に除去することができないという問題がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、インゴットから切り出して得られたウェーハの歪みに起因する反り及びウェーハ両面の表層に生じるうねりを効果的に除去して平坦化することができるウェーハの平坦加工方法を提供することを目的とする。

本発明のウェーハの平坦加工方法は、インゴットから切り出して得られたウェーハの、切り出しによる一の面及び当該一の面の反対側の二の面に生じる歪みの大きさの違いに起因する反りと、切り出しにより前記一の面及び二の面の表層に生じるうねりとを有した前記ウェーハの両面を平坦に加工する平坦加工方法であって、前記ウェーハの前記一の面をチャックテーブルの水平保持面に吸引保持することにより前記うねりを矯正して水平にした状態で露呈している前記ウェーハの前記二の面の前記歪みが除去されるまで研削する一方、前記ウェーハの前記二の面を前記水平保持面に吸引保持することにより前記うねりを矯正して水平にした状態で露呈している前記ウェーハの前記一の面の前記歪みが除去されるまで研削し、前記一の面及び二の面に同等の研削歪みを形成する研削工程と、水平な保持面を有するステージ上に載置されたフィルム上に紫外線硬化樹脂を滴下し、前記紫外線硬化樹脂の上に前記研削工程が終了した前記ウェーハの前記二の面を載置すると共に、露呈する前記一の面側から前記ステージ方向へ全面均等の押圧力を付与し、前記ウェーハの前記二の面全面に前記紫外線硬化樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、前記紫外線硬化樹脂を塗布した後に、前記一の面側からの前記ステージ方向への押圧力を解除し、前記ウェーハの前記うねりの形状を復帰させるうねり形状復帰工程と、前記うねり形状復帰工程の後に、前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、前記樹脂硬化工程の後に、前記一の面の表層の前記うねりを除去するまで研削する一の面うねり除去工程と、前記うねりが除去され平坦化された前記一の面を基準面として、前記二の面の表層の前記うねりを除去するまで研削する二の面うねり除去工程とを具備することを特徴とする。

上記ウェーハの平坦加工方法によれば、インゴットから切り出して得られたウェーハの一の面及び二の面をそれぞれ研削（一次研削）してウェーハの両面の歪みの大きさを同等にして反りを低減した後に、一の面及び二の面の表層に生じたうねりの形状を紫外線硬化樹脂で維持した状態で、当該うねりを除去するまで研削（二次研削）するようにしたことから、インゴットから切り出す際におけるウェーハの歪みに起因する反り及びウェーハ両面の表層のうねりを効果的に除去することができるので、高平坦度のウェーハを得ることが可能となる。

本発明によれば、インゴットから切り出す際におけるウェーハの歪みに起因する反り及びウェーハ両面の表層のうねりを効果的に除去することができるので、高平坦度のウェーハを得ることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係るウェーハの平坦加工方法において、加工対象となるウェーハの模式図である。 上記実施の形態に係るウェーハの平坦加工方法の概略工程を説明するための図である。 上記実施の形態に係るウェーハの平坦加工方法の一次研削工程に利用される研削装置の一例を示す外観斜視図である。 一次研削工程におけるウェーハの状態を説明するための模式図である。 一次研削工程により研削された後のウェーハの状態を説明するための模式図である。 上記実施の形態に係るウェーハの平坦加工方法の樹脂塗布工程等に利用される樹脂被覆装置の一例を示す外観斜視図である。 図６に示す樹脂被覆装置の要部を示す模式図である。 樹脂塗布工程におけるウェーハの状態を説明するための模式図である。 樹脂塗布工程におけるウェーハの状態を説明するための模式図である。 うねり形状復帰工程におけるウェーハの状態を説明するための模式図である。 樹脂硬化工程におけるウェーハの状態を説明するための模式図である。 一の面うねり除去工程におけるウェーハの状態を説明するための模式図である。 樹脂剥離工程におけるウェーハの状態を説明するための模式図である。 二の面うねり除去工程におけるウェーハの状態を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施の形態に係るウェーハの平坦加工方法について説明する前に、加工対象となるウェーハの構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るウェーハの平坦加工方法において、加工対象となるウェーハの模式図である。本実施の形態に係るウェーハの平坦加工方法においては、インゴットからワイヤーソー等の切断装置によって切り出されたウェーハ（アズスライスドウェーハ）を加工対象とする。

図１に示すように、加工対象となるウェーハ１には、ワイヤーソー等の切断加工に起因して、図１に示す上面を構成する一の面１１及び同図に示す下面を構成する二の面１２に歪み（破砕層）（以下、適宜「加工歪み」という）１１ａ、１２ａと、一の面１１及び二の面１２の表層に生じるうねり（表層の微細な凹凸）１１ｂ、１２ｂとが形成されている。一の面１１及び二の面１２に形成される加工歪み１１ａ、１２ａは、一般的に大きさが相違するものであり、ウェーハ１には、これらの加工歪み１１ａ、１２ａの大きさの相違に起因して反りが発生する。一の面１１に形成される加工歪み１１ａが、二の面１２に形成される加工歪み１２ａよりも大きい場合には、図１に示すように、一の面１１側が凸形状となるように反りが発生する。例えば、ウェーハ１においては、Ｌ１で示す０．１〜１μｍ程度のうねり１１ａ、１２ａが形成され、Ｌ２で示す１０〜２０μｍ程度の反りが発生する。

本実施の形態に係るウェーハ１の平坦加工方法においては、このようなウェーハ１に対して、図２に示すように、研削装置を用いた一次研削工程（ＳＴ１１）と、樹脂被覆装置を用いた樹脂塗布工程（ＳＴ１２）、うねり形状復帰工程（ＳＴ１３）及び樹脂硬化工程（ＳＴ１４）と、研削装置を用いた一の面うねり除去工程（ＳＴ１５）と、研削装置から搬出して行われる樹脂剥離工程（ＳＴ１６）と、研削装置を用いた二の面うねり除去工程（ＳＴ１７）とを実施することにより、ウェーハ１の加工歪み１１ａ、１２ａに起因する反り、並びに、ウェーハ１の両面の表層のうねり１１ｂ、１２ｂを効果的に除去して高平坦度のウェーハ１を得るものである。なお、図２は、本実施の形態に係るウェーハ１の平坦加工方法の概略工程を説明するための図である。以下、本実施の形態に係るウェーハ１の平坦加工方法における各工程について説明する。

図３は、本実施の形態に係るウェーハ１の平坦加工方法の一次研削工程に利用される研削装置１００の一例を示す外観斜視図である。なお、以下においては、説明の便宜上、図３に示す左下方側を研削装置１００の前方側と呼び、同図に示す右上方側を研削装置１００の後方側と呼ぶものとする。また、以下においては、説明の便宜上、図３に示す上下方向を研削装置１００の上下方向と呼ぶものとする。

図３に示すように、研削装置１００は、概して直方体状の基台１０１を有している。基台１０１の上面の前方側には、研削装置１００に対する指示を受け付ける操作パネル１０２が設けられている。操作パネル１０２の後方側には、チャックテーブル１０３ａを支持するテーブル支持台１０３が設けられている。テーブル支持台１０３の後方側には、支柱部１０４が設けられている。この支柱部１０４の前面には、上下方向に移動可能に研削ユニット１０５が支持されている。

このような構成を有し、研削装置１００においては、研削ユニット１０５と、ウェーハ１を保持したチャックテーブル１０３ａとを相対回転させてウェーハ１を加工するように構成されている。

テーブル支持台１０３は、正方形状に設けられ、チャックテーブル１０３ａを回転可能に支持する。テーブル支持台１０３は、図示しない駆動機構に接続され、この駆動機構から供給される駆動力により、基台１０１の上面に形成された開口部１０１ａ内を前後方向にスライド移動される。これにより、チャックテーブル１０３ａは、研削ユニット１０５にウェーハ１を対向させる研削位置と、この研削位置から前方側に離間し、加工前のウェーハ１が供給される一方、加工後のウェーハ１が回収される載せ換え位置との間でスライド移動される。

テーブル支持台１０３の前後には、ウェーハ１の研削加工時に発生する研削くず等の基台１０１内への侵入を防止する防塵カバー１０６が設けられている。防塵カバー１０６は、テーブル支持台１０３の前面及び後面に取り付けられると共に、その移動位置に応じて伸縮可能に設けられ、基台１０１の開口部１０１ａを覆うように構成されている。

チャックテーブル１０３ａは、円盤状に形成され、ウェーハ１が水平に保持される水平保持面としての保持面１０３ｂが形成されている。保持面１０３ｂは、例えば、ポーラスセラミック材により吸引面が形成されている。チャックテーブル１０３ａは、基台１０１内に配置された図示しない吸引源に接続され、保持面１０３ｂの吸引面でウェーハ１を吸引保持する。また、チャックテーブル１０３ａは、図示しない回転駆動機構に接続され、この回転駆動機構により保持面１０３ｂにウェーハ１を保持した状態で回転される。なお、ウェーハ１は、例えば、研削装置１００の操作者により矢印Ａに示すようにチャックテーブル１０３ａの保持面１０３ｂの回転中心にウェーハ１の中心を位置合わせした状態で載置される。

支柱部１０４は、直方体状に設けられ、その前面にはチャックテーブル１０３ａの上方において研削ユニット１０５を移動させる研削ユニット移動機構１０４ａが設けられている。研削ユニット移動機構１０４ａは、支柱部１０４に対してボールねじ式の移動機構により上下方向に移動するＺ軸テーブル１０４ｂを有している。Ｚ軸テーブル１０４ｂには、その前面側に取り付けられた支持部１０４ｃを介して研削ユニット１０５が支持されている。

研削ユニット１０５は、図示しないスピンドルの下端に着脱自在に装着された研削砥石１０５ａを有している。この研削砥石１０５ａは、例えば、ダイヤモンドの砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めたダイヤモンド砥石で構成されている。

このような構成を有する研削装置１００を用いた一次研削工程においては、載せ換え位置に配置されたチャックテーブル１０３ａにウェーハ１が載置され、保持面１０３ｂ上で吸引保持された状態で研削位置に移動される。そして、研削ユニット１０５が下方側に移動されると共に、回転駆動されることで研削砥石１０５ａによりチャックテーブル１０３ａ上に露呈しているウェーハ１の加工面が研削される。

まず、一次研削工程においては、ウェーハ１の一の面１１がチャックテーブル１０３ａの保持面１０３ｂに吸引保持される。図４は、一次研削工程におけるウェーハ１の状態を説明するための模式図である。図４に示すように、ウェーハ１のうねり１１ｂ、１２ｂ及び反りは、保持面１０３ｂにならって矯正され、ウェーハ１は水平状態となる。そして、このようにウェーハ１を保持した状態でチャックテーブル１０３ａと研削ユニット１０５とが相対回転して、研削ユニット１０５に対向配置されたウェーハ１の二の面１２の加工歪み１２ａが除去されるまで研削される。

二の面１２の加工歪み１２ａが除去されると、チャックテーブル１０３ａが研削位置から載せ換え位置に移動された後、保持面１０３ｂによる吸引保持が解除され、作業者等によりウェーハ１の表裏が反転される。すなわち、二の面１２がチャックテーブル１０３ａに載置され、保持面１０３ｂにより吸引保持される。このとき、一の面１１を吸引保持した場合と同様に、ウェーハ１のうねり１１ｂ、１２ｂ及び反りは、保持面１０３ｂにならって矯正され、ウェーハ１は水平状態となる。そして、このようにウェーハ１を保持した状態でチャックテーブル１０３ａと研削ユニット１０５とが相対回転して、研削ユニット１０５に対向配置されたウェーハ１の一の面１１の加工歪み１１ａが除去されるまで研削される。

そして、一の面１１の加工歪み１１ａが除去されると、チャックテーブル１０３ａが研削位置から載せ換え位置に移動された後、保持面１０３ｂによる吸引保持が解除され、作業者等によりウェーハ１がピックアップされ、一次研削工程が終了する。一次研削工程においては、このようにウェーハ１の一の面１１及び二の面１２に形成された加工歪み１１ａ、１２ａを除去し、後述するように、同等の研削歪み１１ｃ、１２ｃを形成することを目的とするものである。

図５は、一次研削工程により研削された後のウェーハ１の状態を説明するための模式図である。図５に示すように、一次研削後のウェーハ１においては、一の面１１及び二の面１２に形成されていた加工歪み１１ａ、１２ａが除去されている。その代わりに、一の面１１及び二の面１２に一次研削工程の実施に伴う研削歪み１１ｃ、１２ｃが形成されている。これらの研削歪み１１ｃ、１２ｃは、加工歪み１１ａ、１２ａと異なり、一の面１１及び二の面１２の表面から略均等な大きさに形成される。このため、加工歪み１１ａ、１２ａが形成されていた場合のように、これらの大きさの相違に基づくウェーハ１の反りは低減された状態となる。

なお、一次研削工程においては、チャックテーブル１０３ａの保持面１０３ｂによる吸引保持によりうねり１１ｂ、１２ｂが矯正された状態で研削加工が行われている。このため、このような吸引保持が解除された状態におけるウェーハ１においては、一の面１１、二の面１２の表層に生じたうねり１１ｂ、１２ｂ及び反りを除去することはできていない。大きさが相違する加工歪み１１ａ、１２ａから略等価な研削歪み１１ｃ、１２ｃに変更されることにより、ウェーハ１に発生する反りが低減されるのみである。そして、このように研削装置１００を用いた一次研削工程が終了したウェーハ１に対して樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程及び樹脂硬化工程が実施される。

図６は、本実施の形態に係るウェーハ１の平坦加工方法の樹脂塗布工程等に利用される樹脂被覆装置２００の一例を示す外観斜視図である。図７は、図６に示す樹脂被覆装置２００の要部を示す模式図である。なお、図６においては、説明の便宜上、樹脂被覆装置２００内の一部を示している。また、以下においては、説明の便宜上、図６に示す右下方側を樹脂被覆装置２００の前方側と呼び、同図に示す左上方側を樹脂被覆装置２００の後方側と呼ぶものとする。さらに、以下においては、説明の便宜上、図６に示す上下方向を樹脂被覆装置２００の上下方向と呼ぶものとする。

図６に示すように、樹脂被覆装置２００は、内部が中空とされた基台２０１を有している。基台２０１の上部には、水平な保持面２０２ａを有する矩形状のステージ２０２が配設されている。ステージ２０２は、例えば、紫外線が透過するホウ珪酸ガラスや石英ガラス等で構成され、その下面が基台２０１内の中空に面した状態となっている。また、基台２０１内の底部には、ステージ２０２に向けて紫外線を照射する複数のＵＶランプ２０３が並設されている。

また、基台２０１には、駆動機構２０４によりＵＶランプ２０３の上方に進退し、進出時にＵＶランプ２０３からの上方側への紫外線照射光路を遮断する矩形板状のシャッタ２０５が設けられている。シャッタ２０５は、図６においては１つのみ示しているが、図７に示すように左右一対に設けられ、各シャッタ２０５に駆動機構２０４が接続されている。駆動機構２０４は、これらのシャッタ２０５を開閉可能に制御される。これらのシャッタ２０５を開状態とすることで、ＵＶランプ２０３からの紫外線がステージ２０２に照射される一方、閉状態とすることで、ＵＶランプ２０３からの紫外線照射が遮断される。

シャッタ２０５の上方には、紫外線以外の光を遮断する矩形板状のフィルタ２０６が配設されている。このフィルタ２０６は、図７に示すように、基台２０１の側壁部に保持されている。このフィルタ２０６により、基台２０１内の空間が上下に仕切られている。基台２０１の側壁部には、基台２０１内におけるフィルタ２０６の上方側の空間に連通する排気ダクト２０７が設けられている。排気ダクト２０７は、図示しない排気機構に接続されており、基台２０１内の空気を排出可能に構成されている。ＵＶランプ２０３の照射に伴って温度が上昇した基台２０１内の空気を、排気ダクト２０７を介して排出することにより、保持面２０２ａの平坦度が低下するのを防止できるものとなっている。

基台２０１におけるステージ２０２の後方側には、壁部２０８が設けられている。壁部２０８の上端部には、ステージ２０２と平行に前方側に延出する庇部２０９（図６に図示している）が設けられている。この庇部２０９には、ウェーハ１を水平に吸引して保持すると共に、このウェーハ１を上下方向に移動可能に構成された保持手段２１０が設けられている。

保持手段２１０は、庇部２０９の中央近傍から、ステージ２０２に向けて延びるメインロッド２１０ａと、このメインロッド２１０ａの周囲に配設された複数（本実施の形態では４本）のサブロッド２１０ｂ(図６に図示している)と、これらのメインロッド２１０ａ、サブロッド２１０ｂの下端に水平に固定された円板状の押圧パッド２１０ｃとを備えている。メインロッド２１０ａ、サブロッド２１０ｂは、それぞれ駆動部２１０ｄ、２１０ｅを備えており、これらの駆動部２１０ｄ、２１０ｅが庇部２０９に固定されている。これらの駆動部２１０ｄ、２１０ｅが駆動されると、メインロッド２１０ａ、サブロッド２１０ｂが下方に伸びる一方、上方に縮小するように作動し、押圧パッド２１０ｃが昇降される。

図７に示すように、押圧パッド２１０ｃの下面には、ウェーハ１を吸引保持する保持部２１１が設けられている。保持部２１１には、例えば、ポーラスセラミック材により吸引面２１１ａが形成されている。保持部２１１は、図示しない吸引源に接続され、吸引面２１１ａでウェーハ１を吸引保持する。上述した研削装置１００のチャックテーブル１０３ａで吸引保持する場合と同様に、ウェーハ１は、うねり１１ｂ、１２ｂ及び反りが矯正された状態で保持部２１１により吸引保持される。

このような構成を有する樹脂被覆装置２００を用いて樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程及び樹脂硬化工程が行われる。樹脂塗布工程においては、後述する樹脂硬化工程でうねり１１ｂ、１２ｂの形状を復帰させた状態でウェーハ１を維持させるべく、ウェーハ１の二の面１２の全面に紫外線硬化樹脂を塗布する工程である。樹脂塗布工程においては、一次研削工程を終えたウェーハ１がステージ２０２に搬入され、保持面２０２ａの所定位置に載置される。このとき、ウェーハ１は、二の面１２が保持面２０２ａに載置され、一の面１１が露呈するように搬入される。なお、ウェーハ１は、例えば、樹脂被覆装置２００の左方側から右方側に搬送されるフィルムに載置された状態でステージ２０２に搬入される。

保持手段２１０の押圧パッド２１０ｃが下方移動され、保持部２１１でウェーハ１が吸引保持された状態で押圧パッド２１０ｃがステージ２０２から一定距離だけ離間した待機位置まで上方移動される。そして、ウェーハ１を搬送したフィルム上に適量の紫外線硬化樹脂が滴下される。その後、保持手段２１０の押圧パッド２１０ｃが下方移動され、保持されたウェーハ１の二の面１２が、紫外線硬化樹脂が滴下されたステージ２０２方向に全面均等の押圧力で押圧される。

図８及び図９は、樹脂塗布工程におけるウェーハ１の状態を説明するための模式図である。図８においては、紫外線硬化樹脂２１２が滴下されたステージ２０２にウェーハ１を押圧する前の状態を示し、図９においては、ウェーハ１を押圧した後の状態を示している。なお、図８及び図９においては、説明の便宜上、ウェーハ１に対応する一部のフィルム２１３のみを示している。図８及び図９に示すように、樹脂塗布工程において、ウェーハ１は、保持手段２１０の保持部２１１に一の面１１が吸引保持されている。このとき、ウェーハ１は、うねり１１ｂ、１２ｂ及び反りが吸引面２１１ａにならって矯正された状態で吸引保持されている。

保持部２１１に吸引保持されたウェーハ１は、図８の矢印Ａに示すように下方移動され、ステージ２０２（より厳密にはステージ２０２上に配置されたフィルム２１３）に載置される。そして、図９の矢印Ｂに示すように一の面１１側からステージ２０２方向へ全面均等の押圧力で押圧される。これにより、紫外線硬化樹脂２１２がウェーハ１の二の面１２の下方で押し広げられ、当該二の面１２の全面に紫外線硬化樹脂２１２が塗布された状態となる。このようにして樹脂塗布工程が終了し、うねり形状復帰工程に移行する。

うねり形状復帰工程においては、保持部２１１による吸引保持を解除すると共に、押圧パッド２１０ｃにより樹脂塗布工程で付与していた押圧力を解除することで、ウェーハ１の一の面１１、二の面１２にうねり１１ｂ、１２ｂを復帰させる工程である。図１０は、うねり形状復帰工程におけるウェーハ１の状態を説明するための模式図である。保持部２１１による吸引保持が解除され、押圧パッド２１０ｃが図１０の矢印Ｃに示すように上方移動されると、ウェーハ１は、二の面１２が紫外線硬化樹脂２１２に載置された状態でステージ２０２に残される。このとき、一の面１１及び二の面１２には、ウェーハ１の内部応力によりうねり１１ｂ、１２ｂが復帰する。

なお、樹脂塗布工程及びうねり形状復帰工程は、図７に示すように、一対のシャッタ２０５が閉状態で実施される。すなわち、ステージ２０２のフィルム２１３上に滴下された紫外線硬化樹脂２１２が硬化していない状態で行われることから、ウェーハ１の二の面１２の全面に塗布する際やウェーハ１の両面にうねり１１ｂ、１２ｂが復帰する際の動作を妨げることはない。このようにしてうねり形状復帰工程が完了し、樹脂硬化工程に移行する。

樹脂硬化工程においては、うねり形状復帰工程で復帰されたうねり１１ｂ、１２ｂの形状を維持すべく紫外線硬化樹脂２１２を硬化させる工程である。樹脂硬化工程においては、ウェーハ１が載置された紫外線硬化樹脂２１２に対してＵＶランプ２０３からの紫外線が照射され硬化される。図１１は、樹脂硬化工程におけるウェーハ１の状態を説明するための模式図である。樹脂硬化工程は、図７に示すシャッタ２０５を開状態とした状態で行われる。シャッタ２０５を開状態とすることで、ＵＶランプ２０３からの紫外線がステージ２０２及びフィルム２１３を介して照射され、紫外線硬化樹脂２１２が硬化される。

このように紫外線を照射することにより、ウェーハ１は、うねり１１ｂ、１２ｂの形状が維持された状態でフィルム２１３上に固定される。なお、紫外線硬化樹脂２１２は、水平な保持面２０２ａに載置されたフィルム２１３上で硬化されることから、その下面には、保持面２０２ａを基準とした平坦面２１２ａが形成された状態となっている。このように紫外線硬化樹脂２１２が硬化されたならば、樹脂硬化工程が完了する。

そして、このように樹脂被覆装置２００を用いた樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程及び樹脂硬化工程が終了したウェーハ１に対して一の面うねり除去工程、樹脂剥離工程及び二の面うねり除去工程が実施される。一の面うねり除去工程及び二の面うねり除去工程は、例えば、一次研削工程で利用される図３に示す研削装置１００が利用される。なお、これらの一の面うねり除去工程及び二の面うねり除去工程は、二次研削工程と呼ぶことができる。

一の面うねり除去工程においては、樹脂硬化工程でウェーハ１の一の面１１に形成されたうねり１１ｂを研削除去する工程である。図１２は、一の面うねり除去工程におけるウェーハ１の状態を説明するための模式図である。なお、図１２においては、研削ユニット１０５の研削により一の面１１のうねり１１ｂが除去された状態について示している。図１２に示すように、ウェーハ１は、フィルム２１３を介して紫外線硬化樹脂２１２の平坦面２１２ａが保持面１０３ｂに吸引保持されている。このとき、ウェーハ１の一の面１１には、うねり１１ｂの形状が維持されている（図１１に示す状態）。このように吸引保持された状態で研削ユニット１０５による研削が行われる。

このように一の面うねり除去工程においては、一の面１１のうねり１１ｂの形状を維持した状態で研削ユニット１０５による研削が行われることから、効果的に一の面１１のうねり１１ｂを除去することができるものとなっている。そして、図１２に示すように、一の面１１のうねり１１ｂが除去されると、一の面うねり除去工程が完了し、樹脂剥離工程に移行する。

樹脂剥離工程においては、ウェーハ１の二の面１２を被覆した紫外線硬化樹脂２１２を剥離する工程である。樹脂剥離工程は、例えば、一の面うねり除去工程から二の面うねり除去工程に移行する際に作業者等により行われる。図１３は、樹脂剥離工程におけるウェーハ１の状態を説明するための模式図である。なお、図１３においては、ウェーハ１から硬化した紫外線硬化樹脂２１２を剥離する過程の状態について示している。図１３に示すように、樹脂剥離工程においては、ウェーハ１の二の面１２を被覆した紫外線硬化樹脂２１２がフィルム２１３と共に剥離される。紫外線硬化樹脂２１２が剥離された二の面１２には、うねり１２ｂの形状が維持された状態となっている。ウェーハ１から硬化した紫外線硬化樹脂２１２を全て剥離することにより、樹脂剥離工程が完了し、二の面うねり除去工程に移行する。

二の面うねり除去工程においては、樹脂剥離工程で露出されたウェーハ１の二の面１２に形成されたうねり１２ｂを研削除去する工程である。図１４は、二の面うねり除去工程におけるウェーハ１の状態を説明するための模式図である。なお、図１４においては、研削ユニット１０５の研削により二の面１２のうねり１２ｂが除去された状態について示している。図１４に示すように、ウェーハ１は、一の面うねり除去工程でうねり１１ｂが除去され、平坦化された一の面１１が保持面１０３ｂに吸引保持されている。このとき、ウェーハ１の二の面１２には、うねり１２ｂが維持されている（図１３に示すウェーハ１の表裏が反転された状態）。このように平坦化された一の面１１を基準面として吸引保持された状態で研削ユニット１０５による研削が行われる。

このように二の面うねり除去工程においては、平坦化された一の面１１を基準面とし、一の面１１のうねり１１ｂの形状を維持した状態で研削ユニット１０５による研削が行われることから、効果的に二の面１２のうねり１１ｂを除去することができるものとなっている。そして、図１４に示すように、二の面１２のうねり１２ｂが除去されると、二の面うねり除去工程が完了し、本実施の形態に係るウェーハ１の平坦加工方法が終了する。

このように本実施の形態に係るウェーハ１の平坦加工方法においては、一次研削工程において、インゴットから切り出して得られたウェーハ１の一の面１１及び二の面１２を研削することで加工歪み１１ａ、１２ａを除去していることから、加工歪み１１ａ、１２ａの大きさの相違に起因する反りが低減されている。そして、このように反りを低減したウェーハ１に対して、樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程及び樹脂硬化工程において、紫外線硬化樹脂２１２によってウェーハ１のうねり１１ｂ、１２ｂの形状を維持した状態で成形硬化している。さらに、このように紫外線硬化樹脂２１２で硬化させた状態で二次研削工程（一の面、二の面うねり除去工程）において、ウェーハ１の表層に生じたうねり１１ｂ、１２ｂを除去していることから、インゴットから切り出す際におけるウェーハの歪みに起因する反り及びウェーハ両面の表層のうねりを効果的に除去することができるので、高平坦度のウェーハを得ることが可能となる。

次に、本発明に係るウェーハ１の平坦加工方法で得られる効果を実証する実施例について説明する。以下に示す実施例においては、インゴットから切断装置によって切り出した１２インチのウェーハ１を加工対象とした場合における検証結果について示している。

実施例では、研削工程（一次研削工程、二次研削工程）の実施の有無に基づくウェーハ１のうねりの除去の可否、並びに、反りの除去率への影響について検証した。表１は、一次研削工程のみを行った場合、二次研削工程のみを行った場合、並びに、一次研削工程及び二次研削工程の双方を行った場合における検証結果について示している。なお、二次研削工程は、上述したように一の面うねり除去工程及び二の面うねり除去工程で構成され、樹脂剥離工程を含むものとする。また、本発明に係るウェーハ１の平坦加工方法における他の工程（樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程、樹脂硬化工程）については、いずれの検証結果においても、同様に実施している。

表１に示すように、一次研削工程のみを実施した場合には、ウェーハ１に形成されたうねりを除去できず、ウェーハ１に発生した反りの除去率も、他の研削工程を実施した検証結果に比べて低かった。また、二次研削工程のみを実施した場合には、ウェーハ１に形成されたうねりを除去できたものの、ウェーハ１に発生した反りの除去率は、一次研削工程及び二次研削工程を実施した検証結果に比べて低かった。一方、一次研削工程及び二次研削工程を実施した場合には、ウェーハ１に形成されたうねりを除去できると共に、ウェーハ１に発生した反りの除去率も他の研削工程を実施した検証結果に比べて高かった。以上の結果から、一次研削工程及び二次研削工程を実施することで、インゴットから切り出す際に形成されるウェーハ１のうねり及びウェーハ１に発生する反りを効果的に除去でき、高平坦度のウェーハ１を得ることができた。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記実施の形態においては、樹脂塗布工程、うねり形状復帰工程、樹脂硬化工程を実施する樹脂被覆装置２００において、フィルム２１３上に紫外線硬化樹脂２１２を滴下する場合について説明しているが、紫外線硬化樹脂２１２を滴下する対象については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、ステージ２０２の保持面２０２ａに直接、紫外線硬化樹脂２１２を滴下するようにしても良い。但し、樹脂硬化工程を経たウェーハ１を搬送する作業、並びに、一の面うねり除去工程を経たウェーハ１から紫外線硬化樹脂２１を剥離する作業を考慮すると、フィルム２１３上に紫外線硬化樹脂２１２を滴下することは実施の形態として好ましい。

また、上記実施の形態においては、樹脂被覆装置２００において、フィルム２１３でステージ２０２に搬送されたウェーハ１を保持手段２１０で吸引保持し、上方移動させた後、紫外線硬化樹脂２１２を滴下する場合について説明している。しかしながら、ウェーハ１とフィルム２１３との間に紫外線硬化樹脂２１２を配置する方法については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、フィルム２１３でステージ２０２に搬送する過程でウェーハ１とフィルム２１３との間に紫外線硬化樹脂２１２を配置しておくようにしても良い。このように変更した場合においても、上記実施の形態と同様に、平坦度の高いウェーハを得ることができる。

さらに、上記実施の形態においては、一次研削工程が終了したウェーハ１をフィルム２１３で樹脂被覆装置２００のステージ２０２に搬送する場合について説明しているが、ウェーハ１を搬送する搬送手段については、フィルム２１３に限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、吸引保持機能を有する搬送アームでステージ２０２に搬送するようにしても良い。このように変更した場合においても、上記実施の形態と同様に、平坦度の高いウェーハを得ることができる。

以上説明したように、本発明は、インゴットから切り出して得られたウェーハの一の面及び二の面をそれぞれ研削（一次研削）してウェーハの両面の歪みの大きさを同等にして反りを低減した後に、一の面及び二の面の表層に生じたうねりを紫外線硬化樹脂でうねりの形状を維持した状態で、これらのうねりを除去するように研削（二次研削）することから、インゴットから切り出す際におけるウェーハの歪み（加工歪み）に起因する反り及びウェーハ両面の表層のうねりを効果的に除去することができ、ウェーハを平坦に加工できるという効果を有し、特に、加工後のウェーハに平坦度が要求される研削装置に有用である。

１ ウェーハ（アズスライスドウェーハ）
１００ 研削装置
１０１ 基台
１０３ａ チャックテーブル
１０３ｂ 保持面
１０５ 研削ユニット
１０５ａ 研削砥石
２００ 樹脂被覆装置
２０１ 基台
２０２ ステージ
２０２ａ 保持面
２０３ ＵＶランプ
２０５ シャッタ
２０６ フィルタ
２１０ 保持手段
２１０ｃ 押圧パッド
２１１ 保持部
２１２ 紫外線硬化樹脂
２１３ フィルム

Claims (1)

1. インゴットから切り出して得られたウェーハの、切り出しによる一の面及び当該一の面の反対側の二の面に生じる歪みの大きさの違いに起因する反りと、切り出しにより前記一の面及び二の面の表層に生じるうねりとを有した前記ウェーハの両面を平坦に加工する平坦加工方法であって、
   前記ウェーハの前記一の面をチャックテーブルの水平保持面に吸引保持することにより前記うねりを矯正して水平にした状態で露呈している前記ウェーハの前記二の面の前記歪みが除去されるまで研削する一方、前記ウェーハの前記二の面を前記水平保持面に吸引保持することにより前記うねりを矯正して水平にした状態で露呈している前記ウェーハの前記一の面の前記歪みが除去されるまで研削し、前記一の面及び二の面に同等の研削歪みを形成する研削工程と、水平な保持面を有するステージ上に載置されたフィルム上に紫外線硬化樹脂を滴下し、前記紫外線硬化樹脂の上に前記研削工程が終了した前記ウェーハの前記二の面を載置すると共に、露呈する前記一の面側から前記ステージ方向へ全面均等の押圧力を付与し、前記ウェーハの前記二の面全面に前記紫外線硬化樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、前記紫外線硬化樹脂を塗布した後に、前記一の面側からの前記ステージ方向への押圧力を解除し、前記ウェーハの前記うねりの形状を復帰させるうねり形状復帰工程と、前記うねり形状復帰工程の後に、前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、前記樹脂硬化工程の後に、前記一の面の表層の前記うねりを除去するまで研削する一の面うねり除去工程と、前記うねりが除去され平坦化された前記一の面を基準面として、前記二の面の表層の前記うねりを除去するまで研削する二の面うねり除去工程とを具備することを特徴とするウェーハの平坦加工方法。

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