特開 2024-121038 ウェーハの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024121038

(43)【公開日】2024-09-06

(54)【発明の名称】ウェーハの製造方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 37/00 20120101AFI20240830BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240830BHJP

   B24B 1/04 20060101ALI20240830BHJP

【ＦＩ】

B24B37/00 E

H01L21/304 601S

B24B1/04 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023027883

(22)【出願日】2023-02-27

(71)【出願人】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(72)【発明者】

【氏名】邱 暁明

【テーマコード（参考）】

3C049

3C158

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C049AA02

3C049AA12

3C049AA17

3C049AC04

3C049CA01

3C049CB03

3C158AA07

3C158AA12

3C158BC02

3C158CA01

3C158CB03

3C158DA15

3C158ED00

5F057AA13

5F057BA12

5F057CA01

5F057DA14

5F057DA24

5F057DA26

(57)【要約】

【課題】板状の基板からくり抜いてウェーハを製造する製造方法において、効率的にウェーハを製造する。
【解決手段】板状の基板からくり抜いてウェーハを製造するウェーハの製造方法であって、基板（６０）を保持テーブル（４１）の保持面（４２）に保持させる保持工程と、保持面に保持された基板の上面（６１）とくり抜き具の下面（１６）とを接触させ所定の押し付け力で押し付ける位置づけ工程と、基板の上面に砥粒を含む液体（Ｓ）を供給し、くり抜き具を鉛直方向に超音波振動させることによって、基板の上面とくり抜き具の下面との間に隙間を形成させ、隙間に砥粒を含む液体を進入させ、くり抜き具を所定の押し付け力を維持し押し付け続けることによって、隙間に進入した砥粒に超音波振動を伝播させ、くり抜き具の下面に対応したくり抜き溝（６３）を形成してウェーハ（６４）をくり抜く、くり抜き工程と、を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

板状の基板からくり抜いてウェーハを製造するウェーハの製造方法であって、
基板を保持テーブルの保持面に保持させる保持工程と、
該保持面に保持された該基板の上面と、くり抜き具の下面とを接触させ所定の押し付け力で押し付ける位置づけ工程と、
該基板の上面に砥粒を含む液体を供給し、該くり抜き具を鉛直方向に超音波振動させることによって、該基板の上面と該くり抜き具の下面との間に隙間を形成させ、該隙間に該砥粒を含む液体を進入させ、該くり抜き具を所定の押し付け力を維持し押し付け続けることによって、該隙間に進入した該砥粒に該超音波振動を伝播させ、該くり抜き具の下面に対応したくり抜き溝を形成してウェーハをくり抜く、くり抜き工程と、
からなる、ウェーハの製造方法。

【請求項2】

該くり抜き具は、該ウェーハに結晶方位を示すマークを形成するためのマーク形成部を有する、請求項１記載のウェーハの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェーハの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

板状の基板をくり抜いて所定の直径のウェーハを製造するウェーハの製造方法では、切削ブレードで直線の溝を形成した後、リング状の砥石を下端に環状に配置したコアドリルを用いて溝を含む範囲をくり抜いて、溝が結晶方位を示すオリエンテーションフラットとなったウェーハを製造している（例えば、特許文献１、２及び３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－０９１７７９号公報

【特許文献2】特開２０２０－０６６１０７号公報

【特許文献3】特開２０２０－１８８１０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような従来のウェーハの製造方法は、溝を形成する加工と、くり抜き加工という２つの加工を行っており、加工工程が多く製造に時間がかかるという問題があった。また、溝形成用の切削ブレードやくり抜き加工用のコアドリルといった工具は消耗品であるため、交換する時間がかかるという問題がある。さらに、コアドリルを用いたくり抜き加工を行った後で、ウェーハの外周部を研磨加工などで仕上げる必要があり、くり抜き後の加工にも時間と手間を要していた。

【0005】

また、ウェーハの結晶方位を示すマークとして、ウェーハの外周部にノッチを形成することがある。従来の製造方法では、ノッチを有するウェーハを製造する場合にも、くり抜き加工とは別にノッチを形成するための工程が必要であり、上記のオリエンテーションフラットを有するウェーハをくり抜き加工で製造する場合と同様の問題があった。

【0006】

したがって、板状の基板からくり抜いてウェーハを製造する製造方法において、加工工程を少なくすることと、工具の交換作業を無くして効率的にウェーハを製造するという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、板状の基板からくり抜いてウェーハを製造するウェーハの製造方法であって、基板を保持テーブルの保持面に保持させる保持工程と、該保持面に保持された該基板の上面と、くり抜き具の下面とを接触させ所定の押し付け力で押し付ける位置づけ工程と、該基板の上面に砥粒を含む液体を供給し、該くり抜き具を鉛直方向に超音波振動させることによって、該基板の上面と該くり抜き具の下面との間に隙間を形成させ、該隙間に該砥粒を含む液体を進入させ、該くり抜き具を所定の押し付け力を維持し押し付け続けることによって、該隙間に進入した該砥粒に該超音波振動を伝播させ、該くり抜き具の下面に対応したくり抜き溝を形成してウェーハをくり抜く、くり抜き工程と、からなることを特徴とする。

【0008】

該くり抜き具は、該ウェーハに結晶方位を示すマークを形成するためのマーク形成部を有することが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明のウェーハの製造方法によれば、板状の基板の上面に砥粒を含む液体を供給して、くり抜き具の押し付けと超音波振動を利用して加工を行うので、くり抜き具の下面の形状に対応した形状のウェーハをくり抜くことができ、加工工程を少なくすると共に、工具の交換作業を無くして、効率的にウェーハを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】くり抜き加工装置の構成を示す斜視図である。

【図2】くり抜き加工装置の構成を示す斜視図である。

【図3】本実施形態のウェーハの製造方法の各工程を説明する図である。

【図4】基板保持機構を示す斜視図である。

【図5】基板保持機構に保持した基板から端材を取り出した状態の斜視図である。

【図6】基板保持機構に保持した基板から製造後のウェーハを取り出した状態の斜視図である。

【図7】くり抜き具の変形例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

添付図面を参照して、本実施形態のウェーハの製造方法について説明する。図１及び図２は、本実施形態の製造方法で使用されるくり抜き加工装置１０の構成を示している。図３は、本実施形態のウェーハの製造方法の各工程を示している。図４から図６は、ウェーハ製造時に基板を保持する保持テーブル４１を備えた基板保持機構４０の具体例を示している。図７は、くり抜き加工装置１０の変形例であるくり抜き具７０を示している。

【0012】

図１及び図２を参照して、くり抜き加工装置１０の構成を説明する。各図面に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向であり、Ｚ軸方向がくり抜き加工装置１０における鉛直方向（上下方向）である。くり抜き加工装置１０が備えるくり抜き具１１は、Ｚ軸方向の最下部にくり抜き部１２を備えている。

【0013】

くり抜き部１２は、下端が開口したカップ型であり、Ｚ軸方向に延びる仮想の中心軸Ｐを囲むように形成された円筒部１３及び平坦部１４と、円筒部１３及び平坦部１４の上端を塞ぐ天井部１５と、を備えている。円筒部１３は中心軸Ｐを中心とする円筒形状であり、平坦部１４はＸ軸方向及びＺ軸方向に延在する平板形状である。平坦部１４は、後述するウェーハ６４に結晶方位を示すマーク（オリエンテーションフラット６６）を形成するためのマーク形成部である。円筒部１３及び平坦部１４の下端は面一になっており、くり抜き部１２の下面１６を形成している。図２に示すように、下面１６は、円筒部１３が形成する円弧部分と、平坦部１４が形成する直線部分と、を組み合わせた形状を有している。

【0014】

図２に示すように、くり抜き部１２の内周面に沿ってスラリー供給溝１７が形成されている。くり抜き部１２の外側にはスラリー導入部１８が設けられている。くり抜き部１２に形成した通路を介してスラリー供給溝１７とスラリー導入部１８とが連通している。

【0015】

スラリー導入部１８は、供給管路１９を介してスラリー供給源２０に接続される。スラリー供給源２０には、砥粒（遊離砥粒）を含む液体（以下の説明ではスラリーＳと呼ぶ）が貯留されている。スラリー供給源２０に貯留したスラリーＳは供給管路１９を経由してスラリー導入部１８へ送られ、スラリー供給溝１７にスラリーＳが供給される。

【0016】

くり抜き具１１は、くり抜き部１２の天井部１５からＺ軸方向の上方に延設される柱状の支持部２１を備えている。支持部２１の上部に圧電素子２２が設けられており、圧電素子２２へ給電する電源２３を備える。圧電素子２２は電圧を加えると超音波振動を発生する振動子であり、電源２３から圧電素子２２への電力供給によって、くり抜き具１１をＺ軸方向（鉛直方向）に超音波振動させる。

【0017】

くり抜き具１１は、昇降機構３０を介してＺ軸方向へ移動させることができる。昇降機構３０は、Ｚ軸方向に立設されたベース板部３１と、ベース板部３１の前面に設けられてＺ軸方向へ延在する一対のガイドレール３２と、一対のガイドレール３２の間に位置してＺ軸方向へ延在するボールネジ３３と、ボールネジ３３を回転させるモータ３４と、一対のガイドレール３２に沿ってＺ軸方向へ移動可能に支持された昇降部３５と、を備えている。昇降部３５は、図示を省略する螺合部でボールネジ３３に螺合している。モータ３４を駆動してボールネジ３３を回転させると、螺合部を介して昇降部３５に力が伝わり、昇降部３５がガイドレール３２に案内されてＺ軸方向に昇降する。昇降部３５から突出する支持板部３６が、支持部２１に接続してくり抜き具１１を支持しており、昇降部３５の昇降に伴ってくり抜き具１１が昇降する。

【0018】

図３を参照して、くり抜き加工装置１０を用いたウェーハの製造方法について説明する。以下に説明する各部の動作は、制御部（図示略）の制御によって実行される。制御の主体を明記していない場合、制御部の制御に基づいて各部が動作しているものとする。なお、図３に示す保持テーブル４１の詳細な構造については、図４から図６を参照して後に説明する。

【0019】

＜保持工程＞
まず、保持テーブル４１の上面である保持面４２に基板６０を載置して保持させる保持工程を行う。保持工程での基板６０の保持は、任意の構造で行うことができる。例えば、詳細は後述するが、保持テーブル４１に接続する吸引源からの吸引力を作用させて基板６０を保持することが可能である。さらに、基板６０をリング状のフレームで支持し、フレームを固定するクランプを保持テーブル４１に備えてもよい。また、基板６０の下面６２を直接に保持面４２に載置してもよいし、あるいは、基板６０の下面６２を覆うテープを設けて保持面４２がテープを介して基板６０を保持してもよい。

【0020】

＜位置づけ工程＞
続いて、位置づけ工程を行う。図３（Ａ）に示すように、位置づけ工程では、基板６０の上方でくり抜き具１１をＸ軸方向及びＹ軸方向の所定の位置に位置づけた上で、昇降機構３０によってくり抜き具１１をＺ軸方向で下降させ、保持面４２に保持された基板６０の上面６１と、くり抜き具１１の下面１６とを接触させて、所定の押し付け力で押し付ける。

【0021】

くり抜き具１１の下面１６を基板６０の上面６１に押し付ける所定の力は、基板６０の材質などの条件に応じて変わる。図１に示す昇降機構３０のようにボールネジ機構でくり抜き具１１を昇降させる場合は、モータ３４のトルク制御で一定の押し付け力を維持させる。

【0022】

また、くり抜き具１１を昇降させる駆動構造として、ボールネジ機構以外にエアシリンダなどを用いてもよい。例えば、図１と同様にガイドレール３２が昇降部３５をＺ軸方向に案内する構造を備えた上で、ボールネジとモータの代わりにエアシリンダを配置し、エアシリンダのピストンが昇降部３５を押し下げるようにする。この場合、供給するエアの圧力の制御によって、エアシリンダのピストンを押し下げる力、つまり、くり抜き具１１を基板６０に押し付ける力、を一定にすることができる。

【0023】

＜くり抜き工程＞
続いて、くり抜き工程を行う。くり抜き工程では、スラリー供給源２０からくり抜き具１１へスラリーＳを送出する。図３（Ａ）に示すように、くり抜き具１１に送られたスラリーＳは、スラリー供給溝１７から出て、くり抜き部１２の内面を伝って基板６０の上面６１に供給される。供給されたスラリーＳは、くり抜き具１１の下面１６が基板６０の上面６１に接する箇所の周辺に溜まる。

【0024】

基板６０の上面６１にスラリーＳが供給された状態で、圧電素子２２に通電してくり抜き具１１をＺ軸方向（鉛直方向）に超音波振動させ、くり抜き具１１を下降させ、基板６０の上面６１にくり抜き具１１の下面１６を押し付ける。これにより、くり抜き具１１の下面１６と基板６０の上面６１との間（隙間）にスラリーＳが進入している。そして、Ｚ軸方向（鉛直方向）に超音波振動するくり抜き具１１の下面からスラリーＳに超音波振動が伝播されることにより、Ｚ軸方向に振動する砥粒によって、基板６０が削られる。また、隙間にスラリーＳを進入させ続け、くり抜き具１１を基板６０に押し付ける所定の押し付け力を維持して下方に押し付け続けることによって、隙間に進入したスラリーＳに含まれる砥粒にくり抜き具１１からの超音波振動を伝播させて、砥粒の振動に応じて基板６０が削られる。その結果、図３（Ｂ）に示すように、押し付けられるくり抜き具１１の下面１６の形状に沿って基板６０が下方へ彫り込まれていき、下面１６に対応したくり抜き溝６３が形成される。

【0025】

くり抜き工程の進行中はスラリーＳの供給を継続し、くり抜き溝６３内のスラリーＳが枯渇しないようにする。くり抜き部１２の内周部にスラリー供給溝１７を設けたことによって、スラリー供給溝１７から供給されたスラリーＳを、くり抜き部１２の外部に散逸させることなく、確実にくり抜き溝６３に進入させることができる。そして、くり抜き部１２の内側から順次供給されるスラリーＳが、くり抜き溝６３内のスラリーＳ（くり抜き加工に用いられた後のスラリーＳ）を、くり抜き部１２の外側に押し出して排出させる流れが形成される。これにより、くり抜き溝６３には常に新しいスラリーＳが適切に供給されて、効率的にくり抜き加工を進行させることができる。また、くり抜き加工によって基板６０が削られて生じた加工屑は、くり抜き溝６３内のスラリーＳと共にくり抜き部１２の外側に排出され、加工箇所付近に加工屑が残りにくくなる。

【0026】

図３（Ｃ）に示すように、くり抜き溝６３が基板６０の下面６２に達して基板６０の厚みを貫通すると、基板６０からのウェーハ６４のくり抜きが完了する。なお、くり抜きの完了は、昇降機構３０によってくり抜き部１２を下降させた距離で管理している。

【0027】

また、保持テーブル４１またはくり抜き具１１にＡＥ(アコースティック・エミッション)センサを配置し、くり抜きが完了したときの衝撃波をＡＥセンサで検知して、くり抜きの完了を認識するようにしてもよい。

【0028】

なお、くり抜き具１１の下面１６からスラリー供給溝１７までのＺ軸方向の距離は、基板６０の厚みよりも大きく設定されており、くり抜きが完了したときにスラリー供給溝１７は基板６０の上面６１よりも上方に位置する。従って、くり抜き加工の開始から完了に至るまで、スラリー供給溝１７から基板６０の上面６１へのスラリーＳの供給が妨げられることがない。

【0029】

なお、基板６０の下面６２にテープを備える場合には、くり抜き工程において、テープを貫通させずに基板６０を貫通した段階で加工を完了してもよいし、テープを貫通するまで加工を行ってもよい。

【0030】

なお、テープに代えて、基板６０より硬い材質の硬質プレートに基板６０を載置した状態でくり抜いてもよい。そして、基板６０をくり抜き部１２が貫通した際に、スラリーＳによって硬質プレートの上面を傷つけないように、硬質プレートの上面には、スラリーＳを逃がすスラリー逃げ溝が形成されていてもよい。

【0031】

１枚の基板６０から複数のウェーハ６４を製造する場合は、次の位置づけ工程でくり抜き加工装置１０と基板６０との相対的な位置を変更してから、再びくり抜き工程を行う。このように位置づけ工程とくり抜き工程を繰り返して、複数のウェーハ６４を製造する。

【0032】

図５及び図６に示すように、くり抜き工程を経て製造されたウェーハ６４は、くり抜き具１１のくり抜き部１２の内面に対応した形状になっており、くり抜き部１２の円筒部１３に沿った円形状の円形外周部６５と、くり抜き部１２の平坦部１４に沿った直線形状のオリエンテーションフラット６６と、を有している。オリエンテーションフラット６６は、ウェーハ６４の結晶方位を示すマークである。

【0033】

以上のように、本実施形態のウェーハの製造方法では、砥粒を含む液体（スラリーＳ）を供給しながら、くり抜き具１１の鉛直方向の動作（昇降機構３０を用いた押し付けと、圧電素子２２を用いた超音波振動）を行うことにより、基板６０からウェーハ６４をくり抜く。くり抜き具１１は基板６０の厚み方向である鉛直方向のみに動作して、くり抜き部１２の内面形状を転写した外形のウェーハ６４を製造することができるので、くり抜き加工の際にくり抜き具１１を複数の方向へ動作させたり回転させたりする必要がない。また、工具としてスラリーＳを供給するくり抜き具１１のみを用いるので、複数の工具を交換する必要がなく、手間がかからない。また、スラリーＳに含まれる砥粒を超音波振動させて基板６０にくり抜き溝６３を形成するので、くり抜き具１１の消耗が少なく工具の交換頻度を軽減できる。従って、加工工程が少なく、優れた加工効率によって、オリエンテーションフラット６６を有するウェーハ６４を製造することができる。

【0034】

また、リング状の砥石を下端に環状に配置したコアドリルを回転させる構造のくり抜き加工に比べて、本実施形態のくり抜き加工は、ウェーハ６４の外周部をきれいに仕上げることができるので、くり抜き加工後にウェーハ６４の外周部を仕上げるための加工時間を短縮したり、仕上げのための加工自体を省略したりできる。従って、くり抜き加工後の後加工を含めた総合的な加工時間を短くする効果が得られる。

【0035】

本実施形態では、基板６０に対して１つのくり抜き具１１の位置を相対的に変化させて複数（４枚）のウェーハ６４を順次くり抜いているが、変形例として、１枚の基板６０から複数のウェーハ６４をくり抜く際に、複数のくり抜き具を配置して、同時に複数のウェーハ６４をくり抜くようにしてもよい。

【0036】

また、別の変形例として、くり抜き加工前に、スラリー逃げ溝として基板６０に直線状の溝を形成してもよい。その場合、くり抜き具は、上記の平坦部１４のようなマーク形成部を備えない円筒状でもよい。そして、直線状の溝（スラリー逃げ溝）が、くり抜き加工後に、オリエンテーションフラットになるようにくり抜き加工を行ってもよい。この変形例においても、くり抜き加工の際にウェーハの外周部をきれいに仕上げることができることや、くり抜き具のシンプルな動作で高精度にウェーハをくり抜くことができること、などにおいて、上記実施形態と同様の効果が得られる。

【0037】

続いて、図４から図６を参照して、くり抜き加工の際に基板６０を保持する基板保持機構４０の具体例について説明する。基板保持機構４０は円板状の保持テーブル４１を備えている。図４に示すように、保持テーブル４１の上面である保持面４２には複数の溝が形成されて複数の領域に区画されている。保持面４２のうち保持テーブル４１の外周面に近い位置には、円環形状の外周溝４３が形成されている。外周溝４３の内側には、保持面４２の直径方向に延びる略垂直な２本の直線溝４４が形成されている。２本の直線溝４４は保持面４２の中心付近で交差（直交）し、各直線溝４４の両端は外周溝４３に連通している。外周溝４３と２本の直線溝４４とによって区画される４つの扇状の分割領域が保持面４２上に形成される。４つの分割領域の内側には４つのウェーハ吸引溝４５が形成されている。各ウェーハ吸引溝４５は、くり抜き加工装置１０におけるくり抜き具１１の下面１６の形状と相似形状の溝であり、下面１６よりも僅かに小さい。各分割領域のうち、ウェーハ吸引溝４５によって囲まれる内側部分がウェーハ保持領域４６であり、ウェーハ吸引溝４５の外側部分が端材保持領域４７である。

【0038】

ウェーハ吸引溝４５は、基板６０からくり抜かれたウェーハ６４に吸引力を付与するための溝であり、吸引の際に吸引力をリークさせないためにウェーハ６４の外形（つまり、くり抜き具１１の下面１６）よりも小さく形成されている。なお、保持面４２上に形成するウェーハ吸引溝は、吸引力をリークさせずにウェーハ６４を吸引保持可能なものであればよく、くり抜き具１１の下面１６と相似形状であるウェーハ吸引溝４５のような形状には限定されない。例えば、円環形状、直線形状、格子形状などのウェーハ吸引溝を用いることも可能である。

【0039】

外周溝４３の底部に吸気穴５１が形成されており、吸気穴５１は吸気路５２を介して吸引源５０に接続している。吸気路５２の途中に開閉可能な開閉弁５３が設けられている。吸引源５０を駆動して開閉弁５３を開くことによって、吸気穴５１から外周溝４３及び直線溝４４の空気が吸引される。

【0040】

４つのウェーハ吸引溝４５の底部にそれぞれ吸気穴５４が形成されており、各吸気穴５４は吸気路５５を介して吸引源５０に接続している。各吸気路５５の途中に開閉可能な開閉弁５６が設けられている。吸引源５０を駆動して開閉弁５６を開くことによって、各吸気穴５４から各ウェーハ吸引溝４５の空気が吸引される。

【0041】

保持テーブル４１は、Ｘ軸移動機構５７によってＸ軸方向へ移動させることができ、Ｙ軸移動機構５８によってＹ軸方向へ移動させることができる。Ｘ軸移動機構５７とＹ軸移動機構５８の詳細な構造については図示を省略する。一例として、Ｘ軸移動機構５７は、Ｘ軸方向へ延在するガイドレールに沿って移動可能なＸ軸テーブルを備え、Ｘ軸テーブルはボールネジ機構やエアシリンダなどの駆動部によってＸ軸方向への移動力を受ける。Ｘ軸テーブル上にＹ軸移動機構５８が支持される。Ｙ軸移動機構５８は、Ｘ軸テーブル上に設けられてＹ軸方向へ延在するガイドレールに沿って移動可能なＹ軸テーブルを備え、Ｙ軸テーブルはボールネジ機構やエアシリンダなどの駆動部によってＹ軸方向への移動力を受ける。Ｙ軸テーブル上に保持テーブル４１が支持される。

【0042】

Ｘ軸移動機構５７とＹ軸移動機構５８とを介して支持された保持テーブル４１は、くり抜き加工装置１０のくり抜き具１１の下方に位置し、Ｘ軸移動機構５７とＹ軸移動機構５８を用いて保持テーブル４１を移動させることによって、水平方向におけるくり抜き具１１と保持テーブル４１との相対的な位置を調整することができる。

【0043】

上記の保持工程では、保持テーブル４１の保持面４２に基板６０を載置し、吸引源５０を駆動して開閉弁５３及び開閉弁５６を開く。外周溝４３、直線溝４４及びウェーハ吸引溝４５に吸引力が作用して、基板６０の下面６２が保持面４２に吸引保持される。

【0044】

保持面４２に基板６０を吸引保持した状態で、上記の位置づけ工程及びくり抜き工程を行って基板６０をくり抜いてウェーハ６４を製造する。図４から図６に示す構成例では、１枚の基板６０から４つのウェーハ６４を製造しており、保持面４２上の４つの分割領域に対応する領域でそれぞれ１つずつウェーハ６４を形成する。

【0045】

位置づけ工程では、Ｘ軸移動機構５７及びＹ軸移動機構５８によって保持テーブル４１の位置を調整し、保持面４２の４つの分割領域の上方にくり抜き具１１を順次位置づける。このとき、くり抜き具１１の中心軸Ｐに沿って見た平面視において、当該分割領域内のウェーハ吸引溝４５がくり抜き部１２の範囲内に収まる位置関係に設定する。これにより、くり抜き具１１が基板６０をくり抜いたときに、ウェーハ吸引溝４５に作用する吸引力をリークさせずにウェーハ６４を保持することができる。

【0046】

くり抜き具１１と保持テーブル４１の相対的な位置が決まったら、昇降機構３０を動作させてくり抜き具１１を下降させ、保持面４２に保持された基板６０の上面６１と、くり抜き具１１の下面１６とを接触させて、所定の押し付け力で押し付ける。そして、スラリー供給溝１７からスラリーＳを供給し、圧電素子２２に通電してくり抜き具１１をＺ軸方向（鉛直方向）に超音波振動させて、基板６０に対するくり抜き加工を行う。

【0047】

くり抜き工程を行うと、基板６０がくり抜き部１２に対応した形状でくり抜かれてウェーハ６４が形成される。図５及び図６に示すように、ウェーハ６４がくり抜かれた後の基板６０の残余部分が端材６７となる。端材６７は、くり抜かれたウェーハ６４に対応する形状の４つの穴６８を有している。

【0048】

端材６７は、保持面４２のうち端材保持領域４７に保持される。くり抜き工程では開閉弁５３を開いた状態を維持し、外周溝４３及び直線溝４４に作用する吸引源５０の吸引力によって端材６７が端材保持領域４７に引き付けられて保持される（図６参照）。くり抜き工程後に、開閉弁５３を閉じると、外周溝４３及び直線溝４４に吸引力が作用しなくなり、端材６７を保持テーブル４１から取り外すことができる（図５参照）。

【0049】

ウェーハ６４は、保持面４２のうちウェーハ保持領域４６に保持される。くり抜き工程では開閉弁５６を開いた状態を維持し、ウェーハ吸引溝４５に作用する吸引源５０の吸引力によってウェーハ６４がウェーハ保持領域４６に引き付けられて保持される（図５参照）。図５に示すように、ウェーハ６４は、保持面４２上でウェーハ吸引溝４５よりも広い範囲を覆っているため、ウェーハ吸引溝４５に作用する吸引力がリークせずにウェーハ６４の下面を吸引することができる。くり抜き工程後に、開閉弁５６を閉じると、ウェーハ吸引溝４５に吸引力が作用しなくなり、ウェーハ６４を保持テーブル４１から取り外すことができる（図６参照）。

【0050】

くり抜き工程において、各ウェーハ６４と端材６７に対応する領域がそれぞれ個別に保持面４２のウェーハ保持領域４６と端材保持領域４７に引き付けられて吸引保持されるので、基板６０の位置ずれを防いで精度の高いくり抜き加工を行うことができる。また、くり抜き加工後に、各ウェーハ６４と端材６７とが保持テーブル４１上から不用意に脱落することを防止できる。

【0051】

開閉弁５３と開閉弁５６の動作を適宜制御することによって、くり抜き工程後に端材６７とウェーハ６４を任意の順序で保持テーブル４１から取り外すことができる。例えば、先に開閉弁５３を閉じると、図５のように、ウェーハ６４を保持面４２に吸引保持させた状態で端材６７を取り外すことができる。先に開閉弁５６を閉じると、図６のように、端材６７を保持面４２に吸引保持させた状態でウェーハ６４を取り外すことができる。

【0052】

続いて、図７を参照して、変形例であるくり抜き具７０について説明する。くり抜き具７０において、先に説明したくり抜き具１１と共通する部分は、くり抜き具１１の対応箇所と同じ符号で示して説明を省略する。また、図７に示されていない部分については、くり抜き具１１と同様の構成を備えるものとする。

【0053】

くり抜き具７０は、Ｚ軸方向の最下部に、下端が開口したカップ型のくり抜き部７１を備えている。くり抜き部７１は、Ｚ軸方向に延びる中心軸Ｐを囲むように形成された円筒部７２によって大部分が構成されており、円筒部７２の周方向の一部に、くり抜き部７１の内側に突出するＶ字型の内側突出部７３が設けられている。内側突出部７３は、ウェーハ８０に結晶方位を示すマーク（ノッチ８２）を形成するためのマーク形成部である。円筒部７２及び内側突出部７３の下端は面一になっており、くり抜き部７１の下面７４を形成している。くり抜き部７１の内周面に沿ってスラリー供給溝７５が形成されており、くり抜き加工時に、砥粒を含む液体であるスラリーＳがスラリー供給溝７５から供給される。

【0054】

くり抜き具７０を用いたくり抜き加工で形成されるウェーハ８０は、くり抜き部７１の内面に対応した形状になっており、円筒部７２に沿った円形状の円形外周部８１と、内側突出部７３に沿ったＶ字形状のノッチ８２と、を有している。ノッチ８２は、ウェーハ８０の結晶方位を示すマークである。

【0055】

以上に説明した通り、本発明のウェーハの製造方法によれば、砥粒を含む液体を供給して、くり抜き具の押し付けと超音波振動を利用して加工を行うので、加工工程を少なくすると共に、工具の交換作業を無くして効率的にウェーハを製造することができる。特に、マーク形成部を備えたくり抜き具の適用によって、直線形状のオリエンテーションフラット６６やＶ字形状のノッチ８２のような結晶方位を示すマークを含む形状のウェーハを、くり抜き加工だけで形成することが可能である。

【0056】

また、本発明のウェーハの製造方法は、くり抜き具を鉛直方向に動作させて、くり抜き具の下面に対応した形状のくり抜き溝を基板に形成するので、製造されるウェーハの形状の自由度に優れている。上記実施形態及び変形例のように、円形外周部６５、８１の一部に直線形状のオリエンテーションフラット６６やＶ字形状のノッチ８２を備えたウェーハ６４、８０を自在に製造することができる。さらに、製造可能なウェーハ形状の自由度の高さを活用して、加工効率を損なうことなく、ウェーハ６４、８０とは異なる形状のウェーハを製造することもできる。

【0057】

上記の実施形態では、基板６０に４つのウェーハ６４を製造する場合を示したが、１つの基板から製造されるウェーハの数は４つには限定されない。また、上記の実施形態では、基板６０から同じ形状の複数のウェーハ６４をくり抜いているが、本発明は、１つの基板から異なる形状のウェーハをくり抜くことを除外するものではない。

【0058】

なお、本発明の実施の形態は上記の実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

【産業上の利用可能性】

【0059】

以上説明したように、本発明は、板状の基板からくり抜いてウェーハを製造する製造方法において、加工工程を少なくし、工具の交換作業を無くして、効率的にウェーハを製造することができ、多数の小径ウェーハを製造する場合に非常に有用である。

【符号の説明】

【0060】

１０ ：くり抜き加工装置
１１ ：くり抜き具
１２ ：くり抜き部
１３ ：円筒部
１４ ：平坦部（マーク形成部）
１５ ：天井部
１６ ：くり抜き具の下面
１７ ：スラリー供給溝
１８ ：スラリー導入部
１９ ：供給管路
２０ ：スラリー供給源
２１ ：支持部
２２ ：圧電素子
２３ ：電源
３０ ：昇降機構
３１ ：ベース板部
３２ ：ガイドレール
３３ ：ボールネジ
３４ ：モータ
３５ ：昇降部
３６ ：支持板部
４０ ：基板保持機構
４１ ：保持テーブル
４２ ：保持面
４３ ：外周溝
４４ ：直線溝
４５ ：ウェーハ吸引溝
４６ ：ウェーハ保持領域
４７ ：端材保持領域
５０ ：吸引源
５１ ：吸気穴
５２ ：吸気路
５３ ：開閉弁
５４ ：吸気穴
５５ ：吸気路
５６ ：開閉弁
５７ ：Ｘ軸移動機構
５８ ：Ｙ軸移動機構
６０ ：基板
６１ ：基板の上面
６２ ：基板の下面
６３ ：くり抜き溝
６４ ：ウェーハ
６５ ：円形外周部
６６ ：オリエンテーションフラット（結晶方位を示すマーク）
６７ ：端材
６８ ：穴
７０ ：くり抜き具
７１ ：くり抜き部
７２ ：円筒部
７３ ：内側突出部（マーク形成部）
７４ ：くり抜き具の下面
７５ ：スラリー供給溝
８０ ：ウェーハ
８１ ：円形外周部
８２ ：ノッチ（結晶方位を示すマーク）
Ｓ ：スラリー（砥粒を含む液体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】