JP2001121414A - 半導体ウエーハの研削方法および平面研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インゴットを切断した直後の比較的うねりの
大きい半導体ウエーハを高平坦、高平滑な面に加工し、
自動化と低コスト化の問題を解決できる研削方法と平面
研削装置を提供する。 【解決手段】 インゴットから切り出した半導体ウエー
ハの両面を片面づつ研削する方法において、第１表面研
削時に吸着保持される第２表面の吸着位置と、第２表面
研削時に吸着保持される第１表面の吸着位置を重複しな
いように変えて研削することを特徴とする半導体ウエー
ハの研削方法並びに平面研削装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インゴットから切
り出したシリコン単結晶ウエーハ等の半導体ウエーハ
（以下、ワークということがある）の両面を片面づつ研
削する方法及び平面研削装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から半導体ウエーハや石英基板等の
精密基板の精密加工において平面研削が用いられてい
る。平面研削では、片面研削または両面研削が行われ
る。両面研削でも、片面を研削し、反転させもう一方の
面を研削する方法や、同時に両面を研削する両面同時研
削または両頭研削といわれる研削方法もある。

【０００３】例えば半導体単結晶インゴットから薄円板
状の半導体ウエーハを製造する工程には、インゴットを
ワイヤーソー等で切断した直後のウエーハのように、両
面に周期が５〜２０ｍｍでＰＶ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｖａ
ｌｌｅｙ）値が〜１０μｍ程度の比較的大きなうねりを
有するウエーハの両面を高平坦化（ウエーハ全体で平ら
にする）および高平滑化（狭い範囲で平らにする）し、
鏡面加工する工程が設けられている。

【０００４】現在市販されている片面平面研削盤を使用
して平面研削を行った場合、該平面研削盤のウエーハ吸
着盤は、高剛性で高平面度（吸着面の高さのバラツキが
５μｍ以下）な吸着面を有しているが、この吸着盤に切
断直後のウエーハの片面を吸着固定して片面づつ研削し
ても、先に研削した方の表面に、ウエーハ裏面側にある
切断直後のうねりが平面研削盤の吸着盤を介して転写さ
れ、高平坦なウエーハを得ることはできても、片面だけ
ですら高平滑な鏡面（切断時のうねりのない面、例えば
周期が５〜４０ｍｍで、ＰＶ値が０．１μｍ以下の面）
を得ることはできなかった。

【０００５】このうねりは、研削工程の後工程である研
磨工程では除去できないため、残存していると、研磨
後、魔鏡等の光学的な検査により不良ウエーハと判断さ
れてしまう。そのため、現状では切断直後のウエーハの
加工方法として、吸着面を持たない両面同時加工法、例
えば、遊星歯車方式のラッピング加工を用いるのが一般
的になっている。しかしながら、ラッピング方式では高
平滑面を得ることはできるが、高平坦面を有するウエー
ハを得ようとすると、ウエーハ直径より大きな定盤を必
要としたり、定盤の平坦度管理を徹底する必要があっ
た。また、加工時には、作業者がウエーハを手でラップ
盤のウエーハキャリアに装填し、ラッピング終了後も同
様に手でキャリアから取り出しており、工程の自動化が
困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの問題に対して
は、両面を同時に研削加工する両頭研削盤を使用すれば
解決できる筈であるが、残念ながら両頭研削盤には平坦
度の基準となる高平坦吸着盤を装備していないため、高
平坦ウエーハを得ることができなかった。そのため、こ
の両頭研削盤を使用し、切断直後のウエーハのうねりを
除去した後に、上記片面平面研削盤を使用すれば、高平
坦、高平滑な面に加工したウエーハを得ることができ
る。しかしながら、この方法では、形式の異なる研削盤
が少なくとも２種類必要となってしまい、ウエーハ加工
工程全体では設備費も運転費用も嵩み、大幅なコストア
ップになってしまう問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたもので、インゴットを切断した直後のウエーハを
高平坦、高平滑な面に加工し、自動化と低コスト化の問
題を解決できる研削方法と平面研削盤を提供することを
主たる目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る研削方法は、インゴットから切り出した
半導体ウエーハの両面を片面づつ研削する方法におい
て、第１表面研削時に吸着保持される第２表面の吸着位
置と、第２表面研削時に吸着保持される第１表面の吸着
位置を重複しないように変えて研削することを特徴とし
ている。

【０００９】上記構成の研削方法によれば、第１表面を
研削したウエーハを吸着盤から外すと、ウエーハの最初
の被吸着面である第２表面に存在したうねりが第１表面
に転写されるが、これを反転して吸着位置を重複しない
ように全く異なる位置に変えて第２表面を研削すると、
少なくとも一片面である第２表面には切断直後のうねり
のない高平坦で高平滑な面を有する半導体ウエーハを得
ることができる。この後、このうねりのない第２表面を
高平坦面を有する吸着面に吸着して第１表面をさらに研
削あるいは研磨後に仕上げ鏡面加工し、また必要に応じ
て第２表面も研磨、仕上げ鏡面加工すれば両面とも高平
坦、高平滑な鏡面半導体ウエーハを得ることができる。

【００１０】この場合、第１表面の吸着位置を重複しな
いように変える方法は、第１表面を吸着する際に、ウエ
ーハを移動させ、および／または吸着盤を移動させて吸
着位置を変えることができる。

【００１１】このようにすると、第１表面を研削した時
に吸着保持される第２表面の吸着位置と第２表面研削時
に吸着保持される第１表面の吸着位置を重複しないよう
に変えて第２表面を研削することができるので、少なく
とも一片面である第２表面には切断直後のうねりのない
高平坦で高平滑な面を有する半導体ウエーハを得ること
ができる。また、１つの吸着盤で吸着位置を重複しない
ように変えることができるという利点もある。さらに、
吸着位置合わせが容易になり、精度が向上し、より一層
高平坦度、高平滑度を有する面に仕上げることができ
る。

【００１２】さらにこの場合、第１表面の吸着位置を重
複しないように変える方法は、第２表面を第１吸着盤に
吸着保持し、第１表面を第２吸着盤に吸着保持して吸着
位置を変えるものとすることができる。

【００１３】このようにしても、第１表面を研削した時
に吸着保持される第２表面の吸着位置と第２表面研削時
に吸着保持される第１表面の吸着位置を重複しないよう
に変えて第２表面を研削することができるので、確実に
両面で吸着位置を変えて研削することができる。

【００１４】以上述べたような研削方法によって研削さ
れたウエーハの第２表面を固定し、第１表面をさらに研
削あるいは研磨すれば、うねりのない鏡面を有する鏡面
半導体ウエーハを得ることができる。

【００１５】次に、本発明に係る平面研削装置は、イン
ゴットから切り出した半導体ウエーハの両面を片面づつ
ウエーハ反転手段によって反転させて研削する平面研削
装置であって、少なくとも第１表面研削時に吸着盤に吸
着保持される第２表面の吸着位置と、第２表面研削時に
吸着盤に吸着保持される第１表面の吸着位置を異なるよ
うにする手段を有することを特徴としている。

【００１６】このように構成した平面研削装置によれ
ば、第１表面研削時に吸着盤に吸着保持される第２表面
の吸着位置と、第２表面研削時に吸着盤に吸着保持され
る第１表面の吸着位置を変えることができるので、吸着
位置を変えて第２表面を研削すると、少なくとも一片面
である第２表面には切断直後のうねりを研削除去した高
平坦で高平滑な面を有する半導体ウエーハを得ることが
できる装置となる。

【００１７】この場合、第１表面の吸着位置を異なるよ
うにする手段は、少なくとも第２表面を研削する際に第
１表面を吸着保持する吸着盤の位置を調整する吸着盤移
動手段および／またはウエーハの位置を調整する基板移
動手段から構成されているものとすることができる。

【００１８】このようにすると、第１表面研削時に吸着
盤に吸着保持される第２表面の吸着位置と、第２表面研
削時に吸着盤に吸着保持される第１表面の吸着位置を簡
単に変えることができる。この場合、１台の吸着盤で、
吸着位置を変えることができるので、装置のコンパクト
化が可能となり、吸着盤の高平坦度維持管理が容易にな
り、研削工程時間の短縮を図ることができる。さらに、
吸着位置を変える場合に、微調整が可能となり、より一
層高精度の研削加工が可能となる。

【００１９】さらにこの場合、第１表面の吸着位置を異
なるようにする手段は、第１表面を研削する際に第２表
面を吸着保持する第１吸着盤と、第２表面を研削する際
に第１表面を吸着保持する第２吸着盤から構成されてい
るものとすることができる。

【００２０】このようにしても、第１表面研削時に吸着
盤に吸着保持される第２表面の吸着位置と、第２表面研
削時に吸着盤に吸着保持される第１表面の吸着位置を異
なるようにすることができる。この場合、吸着盤が２ケ
存在するので、確実に両面で吸着位置を変更できる。

【００２１】そして、本発明に係る吸着盤は、複数の先
端表面を吸着部位（ウエーハと接触する部分）とする所
定の高さに揃えたピンから成るピンチャック型とするこ
とができる。このように、吸着盤の構造をピンチャック
型とすれば、ウエーハ面内を変形させることなく万偏な
く均一に吸着保持することができ、少ない面積でウエー
ハを支持しているので、反対側を研削する場合に、初め
の吸着部位と異なる部位を確実に吸着することができ
る。以上のように、うねりのない高平坦で高平滑なウエ
ーハを加工するには、うねりのない部分を保持した状態
で研削する必要がある。このようにして研削すれば、少
なくとも研削された側の面のうねりは除去できる。この
ようなうねりのない部分を保持するには、本発明のよう
に、始めにうねりが残る位置が特定できるように研削
し、その後、その位置を除く形でウエーハを保持、例え
ば、吸着盤やウエーハを回転させ、吸着位置が重複しな
いように相対位置をずらしたり、吸着盤の形状を変え、
反転させた時に初めに保持していた部分に相当する位置
と異なる位置を保持するような形状の吸着盤を用いるこ
とで行える。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。前
述のように、現状のラッピング盤による両面同時加工で
は、高平滑面を得ることはできるが、高平坦面を得るこ
とが難しく、また自動化するにしても、定盤の平坦度面
管理、ウエーハのキャリアへの装填、取り出し等の問題
がある。また、片面平面研削盤を使用して平面研削を行
った場合、そのウエーハ吸着盤は、高剛性（材質はポー
ラスセラミックスで、アルミナ、炭化けい素、ガラス、
カーボン等を使用）で高平面度（吸着面の高さのバラツ
キが５μｍ以下）な吸着面を有しているが、この吸着盤
に切断直後のウエーハの片面を吸着固定して片面づつ研
削しても、先に研削した方の表面に、ウエーハ裏面側に
ある切断直後のうねりが平面研削盤の吸着盤を介して転
写され、高平坦なウエーハを得ることはできても、片面
だけでさえ高平滑な鏡面を得ることはできなかった。

【００２３】そこで、本発明者等は、特に片面平面研削
盤の吸着盤に着目して、うねりの転写防止法を調査、研
究した結果、ウエーハ表面（第１表面という）を研削す
る場合に吸着保持される裏面（第２表面という）の吸着
位置と、第２表面研削時に吸着保持される第１表面の吸
着位置を重複しないように変えて研削すれば、第２表面
に転写されたうねりを研削することができるので、少な
くとも一片面である第２表面にうねりのない高平坦、高
平滑な面に研削できることを見出し、諸条件を見極めて
本発明を完成させた。

【００２４】本発明の研削方法は、インゴットから切り
出した直後の半導体ウエーハの両面を片面づつ研削する
方法において、第１表面研削時に吸着保持される第２表
面の吸着位置と、第２表面研削時に吸着保持される第１
表面の吸着位置を重複しないように変えて研削すること
を特徴としている。この研削方法によれば、第１表面の
うねりを研削して吸着盤から離脱すると、ウエーハの最
初の吸着面である第２表面に存在したうねりが第１表面
に転写される。次にこれを反転して転写された第１表面
部分、つまり第１表面研削時に吸着保持した第２表面の
吸着位置と重複しないように変えて研削すると、第２表
面にうねりのない高平坦な半導体ウエーハを得ることが
できる。この後、このうねりのない第２表面を高平坦面
を有する吸着面に吸着して第１表面をさらに研削あるい
は研磨後に仕上げ鏡面加工し、また必要に応じて第２表
面を研磨、仕上げ鏡面加工すれば両面とも高平坦、高平
滑な鏡面を有する鏡面半導体ウエーハを得ることができ
る。

【００２５】ここで従来のポーラスセラミックス吸着盤
による研削方法と本発明のピンチャック型吸着盤による
研削方法を図面に基づいてその作用効果を比較して説明
する。先ず、従来のポーラスセラミックス吸着盤による
研削では、図２に示したように、 （１）ポーラスセラミックス吸着盤５０の吸着面５３
に、切断直後のうねり６０（図では模式的に半円状の凹
凸で表している）を有する半導体ウエーハＷを乗せる。

【００２６】（２）ウエーハＷを真空吸引して第２表面
５２を吸着面５３に吸着保持すると、第２表面５２のう
ねりは圧縮されたり吸引されたりして拘束され、見掛け
上消滅して平坦面になって吸着保持される。従って第１
表面５１のうねりの実体は、ウエーハの縦断面で見て、
相対する表裏同方向の凹凸ａは相殺しあって消滅し、相
対する表裏異方向の凹凸ｂは、表面の凹凸は強調され、
裏面（吸着面側）の凹凸は見掛け上消滅する。表面のみ
特有の凹凸ｃは原形を保ち、裏面のみ特有の凹凸ｄは見
掛け上消滅して表面に転写されている。この状態で第１
表面５１の研削部分５４を研削すると、ｂの強調された
凹凸とｃの表面特有の凹凸とｄの表面に転写された凹凸
が研削されることになる。

【００２７】（３）研削を終えたウエーハＷを吸着盤５
０から脱離すると、解放された第２表面５２には切断直
後のうねりが再現し、これがそのまま第１表面５１に転
写されることになる。

【００２８】（４）次に、このウエーハＷを反転して、
第１表面５１を吸着面５３に吸着し、第２表面５２の第
２研削部分５５を研削する。この時、吸着面５３側の第
１表面５１上に転写されたうねりも、研削される第２表
面のうねりも、圧縮されたり吸引されて見掛け上消えて
平坦面となっている。

【００２９】（５）第２表面研削後、吸着盤５０からウ
エーハＷを脱離すると、吸着面５３側の第１表面５１上
に転写されていたうねりが再現し、これがまた第２表面
５２に転写されてしまうことになる。

【００３０】すなわち、両面を片面づつ反転して研削し
た結果として、第１表面では最初の研削で、前述したよ
うに、ｃの表面特有の凹凸は研削除去されたが、元もと
第２表面にあったうねりが第１表面に転写されてしまう
ことになった。また、第２表面研削時には、第２表面に
転写されたうねりは折角研削除去しても、最後に脱離し
た後に再発し、結局大部分のうねりは研削除去できなか
ったことになる。

【００３１】これに対して、本発明のピンチャック型吸
着盤を用いて、両面を片面づつ反転して研削する場合
に、吸着位置を重複しないように変えて研削する方法
を、図１に基づいて説明する。 （１）ピンチャック型吸着盤２０の吸着面２３に、切断
直後のうねりを有する半導体ウエーハＷを乗せる。

【００３２】（２）ウエーハＷを真空吸引して第２表面
２２を吸着面２３に吸着保持すると、第２表面２２の保
持された部分（吸着部位２６）のうねりは圧縮されたり
吸引されたりして拘束され、見掛け上消滅して平坦面に
なっている。この場合もうねりの実体は、ウエーハの縦
断面で見て、相対する表裏同方向の凹凸ａ（図ではうね
りを半円の凹凸で表している）は相殺しあって消滅し、
相対する表裏異方向の凹凸ｂは、表面の凹凸は強調さ
れ、裏面（吸着面側）の凹凸は見掛け上消滅する。表面
のみ特有の凹凸ｃは原形のままであり、裏面のみ特有の
凹凸ｄは見掛け上消滅して表面に転写されている。この
状態で第１表面２１の第１研削部分２４を研削すると、
ｂの強調された凹凸とｃの表面特有の凹凸とｄの表面に
転写された凹凸が研削されることになる。

【００３３】（３）研削を終えてウエーハＷを吸着盤２
０から脱離すると、解放された第２表面２２には切断直
後のうねりが再現し、これがそのまま第１表面２１に転
写される。

【００３４】（４）次に、このウエーハＷを反転して、
先に第２表面２２を保持した部分に相当する第１表面側
の位置と第１表面２１の実際の吸着部位２６の位置が重
複しないように形成された吸着面２７を持つ吸着盤２８
に吸着し、第２表面２２の第２研削部分２５を研削す
る。この時、吸着面２７側の第１表面２１上に転写され
た第２表面２２のうねりは、吸着部位２６の位置が変わ
っているので転写されたままの状態を保っている。つま
り、うねりの部分が吸着盤と接触しないような形で保持
されている。

【００３５】（５）第２表面２２を研削後、吸着盤２８
からウエーハＷを脱離すると、吸着面２７側の第１表面
２１上に転写されていた第２表面２２のうねりはそのま
まの状態で残っているが、元もと第１表面に存在してい
たうねりの内、前述したように、ｃの表面特有の凹凸は
研削除去されたものとなっている。一方第２表面２２の
うねりはほぼ完全に研削除去され、高平坦、高平滑な面
に仕上がっている。

【００３６】従って、この後、このうねりの無い第２表
面を高平坦面を有するポーラスセラミックス等の高剛性
吸着盤に吸着し、さらに研削したり、高平坦面を有する
吸着面にウエーハを保持し研磨する等、仕上げ鏡面加工
を施せば、片面が高平坦、高平滑な鏡面半導体ウエーハ
を得ることができる。また、必要に応じて第２表面も研
磨、仕上げ鏡面加工すれば両面とも高平坦、高平滑な鏡
面半導体ウエーハを得ることができる。

【００３７】以上述べた本発明の平面研削方法では、特
に、第２表面研削時に吸着保持される第１表面の吸着位
置を重複しないように変えて研削する方法を、第２表面
を第１吸着盤に吸着保持し、第１表面を第２吸着盤に吸
着保持して吸着位置を変えるものとしてもよいし、別
に、第１表面を吸着する際に、ウエーハを移動させ、お
よび／または吸着盤を移動させて吸着位置を変える方法
であってもよい。このように吸着位置を変えるための移
動は、例えばウエーハおよび／または吸着盤を自転させ
るようにすれば、簡単に行うことができる。

【００３８】次に、本発明の平面研削装置を図面に基づ
いて説明する。図５は本発明の一例として自動片面平面
研削装置の構成概要を説明するための概略説明図であ
る。平面研削装置では、ウエーハの搬送、研削位置への
ウエーハのセット、ウエーハの反転等ラップ盤に比べ、
自動化が行い易い。本発明の平面研削装置は、ワーク例
えば半導体ウエーハの両面を、片面づつ反転させて研削
する装置として構成され、図５に示すように、平面研削
装置１は、回転するカップ型砥石９と一対のウエーハＷ
の片面を吸着保持し回転する吸着盤Ａ（第１吸着盤）
６、吸着盤Ｂ（第２吸着盤）７とこれを支持し回転する
ターンテーブル８とウエーハＷを反転させるウエーハ反
転手段１０とウエーハＷを該装置に搬入搬出するウエー
ハ搬送ロボット１１から構成されている。

【００３９】カップ型砥石９はカップ状基台と砥石部と
砥石回転軸から成り、砥石部の研削面には砥石が接合さ
れ、砥石部が回転しながらウエーハＷの表面に接触する
ことによって研削できるようになっている。ワークＷと
カップ型砥石９は所定の回転速度で回転され、研削液
は、通常、砥石回転軸の中心孔（不図示）から供給する
か、砥石の内側に掛け流すようにしている。

【００４０】次に、上記自動平面研削装置１によるウエ
ーハＷの研削方法について説明する。先ず、切断直後の
ウエーハＷはウエーハカセット１４に収容されており、
搬送ロボット１１によって装置内の所定の位置に搬入さ
れる。これを反転手段１０でキャッチして反転位置１２
において第１表面Ｗａを上にして所定の位置に位置決め
された吸着盤Ａ６に吸着保持させ、ターンテーブル８で
研削位置１３に移動させる。ここで、カップ型砥石９を
回転させつつ砥石面をウエーハ第１表面Ｗａに接触さ
せ、吸着盤Ａ６上のウエーハＷとカップ型砥石９を回転
させて第１表面Ｗａを研削する。

【００４１】そして、研削中は、冷却ノズルからウエー
ハＷの中心部と砥石の接触部に向けて冷却液、圧縮気体
等のクーラントを噴射してウエーハＷの中心部を直接冷
却する。研削液は、砥石回転軸の中心孔（不図示）から
供給するか砥石の内側に掛け流す。

【００４２】第１表面Ｗａの研削が終わったら、ウエー
ハＷを反転位置１２に移動し、ウエーハ反転手段１０で
反転した後、第２表面Ｗｂを上にして所定の位置に位置
決めされた吸着盤Ｂ７に吸着保持させ、研削位置１３に
送って第２表面Ｗｂを研削する。第２表面Ｗｂの研削を
終わったら、反転位置１２でウエーハ反転手段１０によ
りウエーハＷを吸着盤Ｂ７から外し、所定の位置で搬送
ロボット１１に積み換えてウエーハカセット１４に入れ
る。続いて吸着盤Ｂ７に切断直後のウエーハＷを吸着保
持し上記同様第１表面の研削から順次工程を処理する。
尚、ウエーハの芯出し手段１５や研削前後の洗浄・乾燥
手段１６等の付加工程を設けてもよい。

【００４３】ここで、本発明の吸着盤についてその一例
を図３、図４に基づいて説明する。図４は、ピンチャッ
ク型吸着盤の概略図で、吸着盤２には多数のピン３が
縦、横共一定のピッチで配列され、ピン３の先端表面を
吸着部位（ウエーハとの接触部位）として所定の高さに
揃えられ、全体として高平坦度を有する吸着面を構成し
ている。吸着盤２の外周はシール部４で、ウエーハＷを
真空吸着した時の気密を保持している。また、吸着盤２
の凹部（ピンとピンの間の空間）は、排気孔５を通じて
真空ポンプに繋がり、真空排気によりウエーハＷをピン
の先端表面に吸着保持している。

【００４４】図３は、本発明で使用した具体的なピンチ
ャック型吸着盤で、例えばウエーハの第１表面を研削す
る場合は、図３（ａ）に示した吸着盤Ａ（第１吸着盤）
を使用し、ウエーハを反転後、第２表面を研削する場合
は、図３（ｂ）に示した吸着盤Ｂ（第２吸着盤）を使用
する。吸着盤Ａは、ピンチャック型で、ピンの直径は
０．５ｍｍ、ピッチは縦、横共に２ｍｍで、ピンの高さ
は０．２ｍｍ、ウエーハとの接触面積比は５％である。
そして吸着盤Ｂは、ピンの配列以外は吸着盤Ａと同じ仕
様である。ピンのピッチは縦、横共に２ｍｍであるが、
ピンの配列は、吸着盤Ａとは縦、横共に１ｍｍづつズレ
ており、吸着盤Ａのピン（吸着部位）に接触吸着された
ウエーハの位置とは重複することなく、ウエーハの全く
異なる位置に接触し、吸着することができる。この２ｍ
ｍピッチの吸着盤によれば、厚み０．７３５ｍｍのシリ
コンウエーハの変形は、０．０１μｍ以下であることが
確認されている。

【００４５】本発明の最も特徴とする、第１表面研削時
に吸着保持される第２表面の吸着位置と第２表面研削時
に吸着保持される第１表面の吸着位置を重複しないよう
に変えて研削する方法として、上記したように吸着部位
の配列の異なる吸着盤２台を使用する方法と吸着盤２台
を備えた片面平面研削装置を提案したが、その他の同様
の作用効果を呈する方法と装置を説明する。

【００４６】それはインゴットから切り出した表面にう
ねりを有する半導体ウエーハの両面を片面づつウエーハ
反転手段によって反転させて研削する平面研削装置であ
って、少なくとも第２表面を研削する際に第１表面を吸
着保持する吸着盤の位置を調整する吸着盤移動手段およ
び／またはウエーハの位置を調整する基板移動手段を設
けたものである。ここでは、例えば、吸着盤に具備され
る自転機構を利用することによって、吸着盤あるいはウ
エーハを回転させることができるので、これによって第
１表面と第２表面とで吸着位置を変えることが可能とな
る。この装置によれば、１台の吸着盤で、第１表面研削
時に吸着盤に吸着保持される第２表面の吸着位置と、第
２表面研削時に吸着盤に吸着保持される第１表面の吸着
位置を異なるようにすることができるので、装置のコン
パクト化と吸着盤の高平坦度維持管理が容易になる。

【００４７】また、前記２台の吸着盤を備えた片面平面
研削装置であっても、ウエーハ反転手段１０にウエーハ
位置調整機構を付加し、吸着盤Ａ、Ｂに吸着盤位置調節
機構を付加すれば、吸着位置合わせが容易になり、精度
が向上し、より一層高平坦度で高平滑度を有する面に仕
上げることができる。

【００４８】

【実施例】以下、本発明の実施例を挙げて本発明を詳細
に説明するが、これらによって本発明が限定されるもの
ではない。 （実施例）直径２００ｍｍの単結晶インゴットを厚さ８
００μｍの薄円板状にスライスし、外周部に面取り加工
を実施した。その後、市販の片面平面研削盤ＤＦＧ８７
０（ＤＩＳＣＯ社製商品名）を用いて、粒度２０００番
のレジンボンド砥石で片面づつ削り代２５μｍ×２面の
研削加工を行った。その際、第１表面を研削する場合
は、吸着盤Ａを使用し、ウエーハを反転後、第２表面を
研削する場合は、吸着盤Ｂを使用した。

【００４９】吸着盤Ａは図３（ａ）に示したように、ピ
ンチャック型で、ピンの直径は０．５ｍｍ、ピッチは
縦、横共に２ｍｍで、ピンの高さは０．２ｍｍ、ウエー
ハ裏面との接触面積比は５％である。吸着盤Ｂは図３
（ｂ）に示したように、ピンの配列以外は吸着盤Ａと同
じ仕様である。ピンのピッチは縦、横共に２ｍｍである
が、ピンの配列は、吸着盤Ａとは縦、横共に１ｍｍづつ
ズレており、吸着盤Ａのピン（吸着部位）に接触吸着さ
れたウエーハの位置とは重複することなく、ウエーハの
全く異なる位置に接触し、吸着することができる。

【００５０】研削後の第２表面の平坦度は、次のように
夫々高平坦度を示した。ＳＦＱＲ（Ｓｉｔｅ Ｆｌａｔ
ｎｅｓｓ ｆｒｏｎｔ ｌｅａｓｔ−ｓｑｕａｒｅｓ
Ｒａｎｇｅ）（セルサイズ：２６×３５ｍｍ）で０．１
８μｍ以下。ＳＢＩＲ（Ｓｉｔｅ Ｆｌａｔｎｅｓｓ
ｂａｃｋ ｉｄｅａｌ Ｒａｎｇｅ）（セルサイズ：３
６×３５ｍｍ）で、０．４μｍ以下。また、平滑度、つ
まり周期が５〜４０ｍｍ程度のうねりの１セル以内のＰ
Ｖ値が０．１μｍ以下であった。

【００５１】その後、第２表面を貼り付け面にして、セ
ラミックプレートにワックスで固定し、第１表面の研磨
を行った。洗浄後、魔鏡でウエーハを観察したところ、
うねりのない面が得られたことを確認した。

【００５２】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。

【００５３】例えば、片面平面研削装置は、ウエーハを
縦に保持する形式のものや、横に保持する形式のものが
あるが、本発明は特にこれらの形式にとらわれるもので
はなく、どのような形式にも適用することができる。

【００５４】また、吸着盤の形状も、ピンチャック型に
限らず、吸着部が高平坦で、ウエーハを反転させた時
に、はじめの吸着位置と重複しないようなものなら、格
子状でも、同心円状でもよい。つまり、これらの形状の
もので、凹部と凸部が反転した同パターンの吸着盤を用
いれば、吸着位置が重複しないように保持し易い。ま
た、ウエーハと吸着部位の接触面積は、反転させた後、
吸着位置を重複させないためには、小さい方が好まし
い。但し、吸着や自重によるウエーハの変形が起こって
も、加工精度が悪くなる可能性があるので、ウエーハの
厚さ等により適切な空間で保持することが好ましい。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
インゴット切断直後のウエーハを直接研削しても、少な
くとも一面には切断直後のうねりのない高平坦で高平滑
な面を有する半導体ウエーハを得ることができる。この
後、このうねりのない表面を高平坦面を有する吸着面に
吸着して仕上げ鏡面加工し、また必要に応じて他の表面
を研磨、仕上げ鏡面加工すれば両面とも高平坦、高平滑
な鏡面半導体ウエーハを得ることができる。従って、半
導体ウエーハの片面平面研削において、品質の向上と自
動化を同時に計ることができるとともに、歩留り、生産
性の向上を図ることができるのでコストを改善すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平面研削方法を示す概略説明図であ
る。

【図２】従来の平面研削方法を示す概略説明図である。

【図３】本発明で使用したピンチャック型吸着盤の一例
を示す概略説明図である。（ａ）ピンチャック型吸着盤
Ａ、 （ｂ）ピンの位置を変えたピンチャック型吸着盤
Ｂ。

【図４】本発明のピンチャック型吸着盤の一例を示す概
略説明図である。（ａ）縦断面図、（ｂ）平面図。

【図５】本発明の平面研削装置の一例を示す概略説明図
である。

【符号の説明】

１…平面研削装置、 ２…ピンチャック型吸着盤、 ３
…ピン、４…シール部、 ５…排気孔、 ６…吸着盤
Ａ、 ７…吸着盤Ｂ、８…ターンテーブル、 ９…カッ
プ型砥石、 １０…ウエーハ反転手段、１１…ウエーハ
搬送ロボット、 １２…反転位置、 １３…研削位置、
１４…ウエーハカセット、 １５…ウエーハ芯出し手
段、１６…洗浄・乾燥手段、２０、２８…ピンチャック
型吸着盤、 ５０…ポーラスセラミックス吸着盤、２
１、５１…第１表面、 ２２、５２…第２表面、２３、
５３…吸着部位（面）、 ２４、５４…第１研削部分、
２５、５５…第２研削部分 ２６…吸着部位、 ２７…
吸着面、６０…うねり、ａ…相対する表裏同方向のうね
り（凹凸）、ｂ…相対する表裏異方向のうねり（凹
凸）、ｃ…表面のみ特有のうねり（凹凸）、 ｄ…裏面
のみ特有のうねり（凹凸）、Ｗ…ウエーハ（ワーク）、
Ｗａ…ウエーハの第１表面、Ｗｂ…ウエーハの第２表
面。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インゴットから切り出した半導体ウエー
   ハの両面を片面づつ研削する方法において、第１表面研
   削時に吸着保持される第２表面の吸着位置と、第２表面
   研削時に吸着保持される第１表面の吸着位置を重複しな
   いように変えて研削することを特徴とする半導体ウエー
   ハの研削方法。
2. 【請求項２】 前記第１表面の吸着位置を重複しないよ
   うに変える方法は、第１表面を吸着する際に、ウエーハ
   を移動させ、および／または吸着盤を移動させて吸着位
   置を変えるものであることを特徴とする請求項１に記載
   した半導体ウエーハの研削方法。
3. 【請求項３】 前記第１表面の吸着位置を重複しないよ
   うに変える方法は、第２表面を第１吸着盤に吸着保持
   し、第１表面を第２吸着盤に吸着保持して吸着位置を変
   えるものであることを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載した半導体ウエーハの研削方法。
4. 【請求項４】 前記吸着盤が複数の先端表面で吸着部位
   とする所定の高さに揃えたピンからなるピンチャック型
   であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載
   した半導体ウエーハの研削方法。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか１項
   の方法によって研削されたウエーハの第２表面を固定
   し、第１表面を研削あるいは研磨することを特徴とする
   半導体ウエーハの加工方法。
6. 【請求項６】 インゴットから切り出した半導体ウエー
   ハの両面を片面づつウエーハ反転手段によって反転させ
   て研削する平面研削装置であって、少なくとも第１表面
   研削時に吸着盤に吸着保持される第２表面の吸着位置
   と、第２表面研削時に吸着盤に吸着保持される第１表面
   の吸着位置を異なるようにする手段を有することを特徴
   とする平面研削装置。
7. 【請求項７】 前記第１表面の吸着位置を異なるように
   する手段は、少なくとも第２表面を研削する際に第１表
   面を吸着保持する吸着盤の位置を調整する吸着盤移動手
   段および／またはウエーハの位置を調整する基板移動手
   段から構成されていることを特徴とする請求項６に記載
   した平面研削装置。
8. 【請求項８】 前記第１表面の吸着位置を異なるように
   する手段は、第１表面を研削する際に第２表面を吸着保
   持する第１吸着盤と、第２表面を研削する際に第１表面
   を吸着保持する第２吸着盤から構成されていることを特
   徴とする請求項６または請求項７に記載した平面研削装
   置。
9. 【請求項９】 前記吸着盤が、複数の先端表面を吸着部
   位とする所定の高さに揃えたピンから成るピンチャック
   型であることを特徴とする請求項６ないし請求項８のい
   ずれか１項に記載した平面研削装置。