特許 7667058 ウェーハの製造方法、及びチャックテーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-14

(45)【発行日】2025-04-22

(54)【発明の名称】ウェーハの製造方法、及びチャックテーブル

(51)【国際特許分類】

   B24B 41/06 20120101AFI20250415BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20250415BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20250415BHJP

【ＦＩ】

B24B41/06 L

B24B7/04 A

H01L21/304 631

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021168724

(22)【出願日】2021-10-14

(65)【公開番号】P2023058925

(43)【公開日】2023-04-26

【審査請求日】2024-08-20

(73)【特許権者】

【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】110001014

【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉井 俊悟

(72)【発明者】

【氏名】桑名 一孝

(72)【発明者】

【氏名】黒川 浩史

【審査官】山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０２９１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７２５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０４５８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００４６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１５８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３２４８３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ７／０４，４１／００－５１／００；

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェーハの一方の面の外側に環状にはみ出したはみ出し部を備え該一方の面を保護する保護部材を有した該ウェーハの該一方の面、及び他方の面を研削砥石で研削して均一な厚みのウェーハを製造するウェーハの製造方法であって、
該ウェーハを研削する研削装置に、該ウェーハの該他方の面と同一形状の中央吸引面と、該中央吸引面の外側に環状に配置し該はみ出し部を吸引保持する環状吸引面とを有するチャックテーブルを準備する準備工程と、
該保護部材を該中央吸引面と該環状吸引面とで吸引保持し、該ウェーハの該他方の面を該研削砥石で研削する第１研削工程と、
該第１研削工程で研削した該ウェーハから該保護部材を剥離する剥離工程と、
該剥離工程の後、該ウェーハの該他方の面を該中央吸引面のみで吸引保持し、該ウェーハの該一方の面を該研削砥石で研削する第２研削工程と、を備えるウェーハの製造方法。

【請求項2】

前記ウェーハは、オリエンテーションフラットを備え、
前記保護部材は、外形が円形に形成され、
前記準備工程で準備する前記チャックテーブルは、前記中央吸引面に該オリエンテーションフラットに対応した切り欠き部を備え、前記環状吸引面を囲繞する枠体を有し、
該枠体は、外周が該ウェーハに相似形で枠体切り欠き部を備え、
該準備工程は、前記研削砥石で該中央吸引面と該環状吸引面とを研削する吸引面研削工程を含む、請求項１記載のウェーハの製造方法。

【請求項3】

請求項２記載のウェーハの製造方法に用いるチャックテーブルであって、
前記中央吸引面を有する中央吸引板と、前記環状吸引面を有する環状吸引板と、該中央吸引板の外側面と該環状吸引板の内側面とを仕切るバリアと、を備え、
前記枠体は、該中央吸引板と該バリアと該環状吸引板とを収容する凹部を有し該環状吸引板の外周を囲繞し、
該中央吸引板は、該ウェーハの前記オリエンテーションフラットに対応した前記切り欠き部を備えるチャックテーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、均一な厚みのウェーハを製造するウェーハの製造方法、及び該ウェーハの製造方法において用いるチャックテーブルに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１、又は特許文献２に開示されているように、インゴットをスライスしてアズスライスウェーハを形成し、その後、うねり、又は反りを有するアズスライスウェーハの両面を研削して均一な厚みのウェーハを製造するウェーハの製造方法では、アズスライスウェーハの一方の面を研削する際に、他方の面に液状樹脂を押し広げて硬化させ、他方の面を保護する保護部材を形成し、一方の面を研削した後、保護部材を剥がして他方の面を研削している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００９－２７２５５７号公報

【文献】特開２０２０－２０５３５８号公報

【文献】特開２０１８－２９１３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

該保護部材は、ウェーハの外周から外にはみ出した環状のはみ出し部を備えている。そして、研削装置のチャックテーブルの吸引面は、ウェーハの一方の面を研削する際に保護部材を吸引保持している。該吸引面は、保護部材のはみ出し部を吸引保持していないために、研削砥石の下面にばたついた保護部材が接触することがあり、研削砥石の下面に保護部材が付着して研削砥石の研削力が低下するという問題が有る。

【0005】

また、外周が直線状に切り欠かれてオリエンテーションフラットが形成されているウェーハに保護部材が形成されている場合には、保護部材は全体が円形に形成されているとともに、オリエンテーションフラットに隣接している領域は平面視弓型形状に露出しており、保護部材の該弓型形状の領域は、研削砥石に接触しやすくなる。

【0006】

したがって、ウェーハに保護部材を形成して保護部材を吸引保持してウェーハを研削して平坦なウェーハを製造するウェーハの製造方法においては、研削砥石に保護部材を接触させないようにするという課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するための本発明は、ウェーハの一方の面の外側に環状にはみ出したはみ出し部を備え該一方の面を保護する保護部材を有した該ウェーハの該一方の面、及び他方の面を研削砥石で研削して均一な厚みのウェーハを製造するウェーハの製造方法であって、該ウェーハを研削する研削装置に、該ウェーハの該他方の面と同一形状の中央吸引面と、該中央吸引面の外側に環状に配置し該はみ出し部を吸引保持する環状吸引面とを有するチャックテーブルを準備する準備工程と、該保護部材を該中央吸引面と該環状吸引面とで吸引保持し、該ウェーハの該他方の面を該研削砥石で研削する第１研削工程と、該第１研削工程で研削した該ウェーハから該保護部材を剥離する剥離工程と、該剥離工程の後、該ウェーハの該他方の面を該中央吸引面のみで吸引保持し、該ウェーハの該一方の面を該研削砥石で研削する第２研削工程と、を備えるウェーハの製造方法である。
例えば、前記ウェーハは、オリエンテーションフラットを備え、前記保護部材は、外形が円形に形成されている場合、前記準備工程で準備する前記チャックテーブルは、前記中央吸引面に該オリエンテーションフラットに対応した切り欠き部を備え、前記環状吸引面を囲繞する枠体を有し、該枠体は、外周が該ウェーハに相似形で枠体切り欠き部を備え、本発明に係るウェーハの製造方法において、該準備工程は、前記研削砥石で該中央吸引面と該環状吸引面とを研削する吸引面研削工程を含むと好ましい。

【0008】

また、上記課題を解決するための本発明は、前記ウェーハの製造方法に用いるチャックテーブルであって、前記中央吸引面を有する中央吸引板と、前記環状吸引面を有する環状吸引板と、該中央吸引板の外側面と該環状吸引板の内側面とを仕切るバリアと、を備え、前記枠体は、該中央吸引板と該バリアと該環状吸引板とを収容する凹部を有し該環状吸引板の外周を囲繞し、該中央吸引板は、該ウェーハの前記オリエンテーションフラットに対応した前記切り欠き部を備えるチャックテーブルである。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係るウェーハの製造方法は、保護部材をチャックテーブルの中央吸引面と環状吸引面とで吸引保持してばたつくことが無いようにしつつ、ウェーハの他方の面を研削砥石で研削する第１研削工程を実施し、第１研削工程で研削したウェーハから保護部材を剥離した後、ウェーハの他方の面を中央吸引面のみで吸引保持し、ウェーハの一方の面を研削砥石で研削するため、研削砥石に保護部材を接触させることがない。そのため、研削砥石の研削力を低下させる事が無い。
また、例えば、ウェーハが、オリエンテーションフラットを備え、保護部材が、外形が円形に形成されている場合に、準備するチャックテーブルは、中央吸引面にオリエンテーションフラットに対応した切り欠き部を備え、環状吸引面を囲繞する枠体を有し、枠体は、外周がウェーハに相似形で枠体切り欠き部を備えるものとする。そして、本発明に係るウェーハの製造方法において、まず研削砥石で中央吸引面と環状吸引面とを研削する（セルフグラインドする）ことで、その後、セルフグラインドしたチャックテーブルで吸引保持したウェーハのオリエンテーションフラットを通る砥石軌跡エリアにおいて、ウェーハに掛かる研削圧力が他のエリアより増加してしまうことが無くなり、研削後のウェーハを均一な厚みにすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】研削装置の一例を示す斜視図である。

【図2】図２（Ａ）は、一方の面の外側に環状にはみ出したはみ出し部を備え一方の面を保護する保護部材を有したウェーハの一例を示す斜視図である。図２（Ｂ）は、一方の面の外側に環状にはみ出したはみ出し部を備え一方の面を保護する保護部材を有したウェーハの一例を示す断面図である。

【図3】実施形態１のチャックテーブルを示す斜視図である。

【図4】実施形態１のチャックテーブルを示す平面図である。

【図5】実施形態１のチャックテーブル、回転機構、並びにチャックテーブルに対する吸引力、及びチャックテーブルに対する水やエアの供給経路を説明する断面図である。

【図6】実施形態２のチャックテーブルを示す平面図である。

【図7】実施形態１のチャックテーブルに保護部材を有するウェーハが吸引保持された状態を示す平面図である。

【図8】実施形態１のチャックテーブルに保護部材が剥離された後のウェーハが吸引保持された状態を示す平面図である。

【図9】枠体切り欠き部が平面視で三日月型形状であるチャックテーブルを示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１に示す研削装置１は、研削ユニット１６によって本発明に係る実施形態１のチャックテーブル３に吸引保持されたウェーハ８０を研削する装置である。研削装置１のベース１０上の前方（－Ｙ方向側）は、チャックテーブル３に対してウェーハ８０の搬入出が行われる領域である搬入出領域となっており、ベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）は、研削ユニット１６によってチャックテーブル３上に吸引保持されたウェーハ８０の研削加工が行われる領域である研削領域となっている。なお、研削装置は、研削ユニットとして粗研削ユニットと仕上げ研削ユニットとの２軸備え、回転するターンテーブルでウェーハ８０を保持したチャックテーブル３を各研削ユニットの下方に順次位置付け可能な構成となっていてもよい。

【0012】

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すウェーハ８０は、例えば、シリコン等の原材料からなる円柱状のインゴットを、ワイヤーソー等で薄く切断して形成されたアズスライスウェーハである。なお、ウェーハ８０は上記例に限定されるものではなく、シリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム、樹脂、セラミックス、又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよい。例えば、ウェーハ８０には、外周部分に結晶方位を示すマークである直線のオリエンテーションフラット８０５が外周の一部を、外周の接線方向に平行にフラットに切欠くことで形成されている。なお、ウェーハ８０には、２つ以上のオリエンテーションフラット８０５が形成されていてもよい。

【0013】

図２（Ａ）、（Ｂ）に示す保護部材８１は、ウェーハ８０の直径よりも大径の円形状のシート８１３上に、紫外線硬化型の液状樹脂を塗布し、ウェーハ８０で液状樹脂を押し広げ、紫外線を照射して液状樹脂が硬化されウェーハ８０の一方の面８０１全面を覆う樹脂層８１２を備えている。そして、保護部材８１は、ウェーハ８０の外周縁からシート８１３及び樹脂層８１２がはみ出したはみ出し部８１４を備えている。なお、液状樹脂は、熱硬化型でもよい。また、ウェーハ８０の一方の面８０１全面に液状樹脂を塗布し、液状樹脂のみで保護部材８１を構成してもよい。なお、保護部材８１は、保護テープであってもよいし、熱接着シートであってもよい。
ウェーハ８０の上側を向いている他方の面８０２は、研削装置１において最初に研削される面となる。

【0014】

図１に示す研削装置１のベース１０の正面側（－Ｙ方向側）には、複数のウェーハ８０を棚状に収容可能なカセットを載置する第１のカセットステージ１５０及び第２のカセットステージ１５１が設けられており、第１のカセットステージ１５０には複数の加工前のウェーハ８０が棚状に収容される第１のカセット１５３が載置され、第２のカセットステージ１５１には複数の加工後のウェーハ８０が棚状に収容される第２のカセット１５４が載置される。

【0015】

図１に示す第１のカセット１５３の＋Ｙ方向側の開口の後方には、第１のカセット１５３から加工前のウェーハ８０を搬出するとともに第２研削加工後のウェーハ８０を第２のカセット１５４に搬入するロボット１４が配設されている。ロボット１４は、ウェーハ８０を吸引保持可能なロボットハンド１４０を備え、ロボットハンド１４０をＺ軸方向に上下動可能とし、かつ、水平面内（Ｘ軸Ｙ軸平面内）を旋回移動及び直動可能とする多関節アーム１４１を備える。また、ロボットハンド１４０は、その吸引面を上下反転することが可能となっている。

【0016】

ロボット１４に隣接する位置には、仮置きテーブル１５７が設けられており、仮置きテーブル１５７に仮置きされ吸引保持された研削加工前のウェーハ８０は、仮置きテーブル１５７が低速で回転することで、仮置きテーブル１５７の上方に配設された中心位置検出部１５６のカメラによってウェーハ外周縁の例えば３か所が撮像される。そして、中心位置検出部１５６によって、外周縁の３点のエッジ座標に基づく幾何学的演算処理により、ウェーハ８０の正確な中心位置が検出される。また、中心位置検出部１５６は、形成した撮像画像を基にウェーハ８０のオリエンテーションフラット８０５の位置を検出する。

【0017】

仮置きテーブル１５７と隣接する位置には、ウェーハ８０を保持した状態で旋回するローディングアーム１５８が配置されている。ローディングアーム１５８は、仮置きテーブル１５７においてオリエンテーションフラット８０５の位置、及び中心の位置が検出されたウェーハ８０を保持し、近傍まで移動してきたチャックテーブル３へ搬送する。ローディングアーム１５８の隣には、加工後のウェーハ８０を保持した状態で旋回するアンローディングアーム１５９が設けられている。アンローディングアーム１５９と近接する位置には、アンローディングアーム１５９により搬送された加工後のウェーハ８０を洗浄する枚葉式の洗浄ユニット１０６が配置されている。第２研削加工が施され洗浄ユニット１０６により洗浄・乾燥されたウェーハ８０は、ロボット１４により第２のカセット１５４に搬入される。

【0018】

ベース１０上の研削領域の後方（＋Ｙ方向側）には、コラム１０２が立設されており、コラム１０２の－Ｙ方向側の前面には研削ユニット１６をＺ軸方向（鉛直方向）に研削送りする研削送りユニット１７が配設されている。研削送りユニット１７は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ１７０と、ボールネジ１７０と平行に配設された一対のガイドレール１７１と、ボールネジ１７０の上端に連結しボールネジ１７０を回動させるモータ１７２と、内部のナットがボールネジ１７０に螺合し側部がガイドレール１７１に摺接する昇降板１７３と、昇降板１７３に連結され研削ユニット１６を保持するホルダ１７４とを備えており、モータ１７２がボールネジ１７０を回動させると、これに伴い昇降板１７３がガイドレール１７１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、ホルダ１７４に保持された研削ユニット１６がＺ軸方向に研削送りされる。

【0019】

チャックテーブル３に保持されたウェーハ８０を研削加工する研削ユニット１６は、軸方向がＺ軸方向である回転軸１６０と、回転軸１６０を回転可能に支持するハウジング１６１と、回転軸１６０を回転駆動するモータ１６２と、回転軸１６０の下端に接続された円環状のマウント１６３と、マウント１６３の下面に着脱可能に装着された研削ホイール１６４と、を備える。

【0020】

研削ホイール１６４は、円環板状のホイール基台１６５と、ホイール基台１６５の底面に環状に配置された略直方体形状の複数のセグメント砥石とを備える。セグメント砥石は、例えば、レジンボンドやビトリファイドボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。そして、複数の環状に並んだセグメント砥石によって、環状の研削砥石１６６が形成される。なお、セグメント砥石を隙間の無い円環状に配列した研削砥石、即ち、いわゆるコンティニュアス配列の研削砥石をホイール基台１６５の下面に配置してもよい。

【0021】

回転軸１６０の内部には、研削水の通り道となる図示しない流路が回転軸１６０の軸方向に貫通して形成されている。この流路はマウント１６３を通り、ホイール基台１６５の底面において研削砥石１６６に向かって研削水を噴出できるように開口している。噴出した研削水は、研削砥石１６６とウェーハ８０との接触部位に到達して、接触部位を冷却、及び洗浄する。

【0022】

図１に示すように、ウェーハ８０を研削する際の高さ位置まで下降した研削ホイール１６４の近傍となる位置には、例えば、研削中においてウェーハ８０の厚さを接触式の一対のハイトゲージによって測定する厚さ測定部１８が配設されている。なお、厚さ測定部１８は、検査光をウェーハ８０に照射して反射光の光路差からウェーハ８０の厚みを測定する非接触式タイプであってもよい。

【0023】

図１に示す研削装置１のベース１０の－Ｘ方向側の側方には、簡略化して示す剥離機構１０７が配設されている。剥離機構１０７は、後述する第１研削工程で他方の面８０２が研削された後のウェーハ８０の一方の面８０１から保護部材８１を剥離する。剥離機構１０７は、例えば、特許文献３に開示されているように、保護部材８１のウェーハ８０からはみ出したはみ出し部８１４をメカニカルクランプによって把持して、メカニカルクランプとウェーハ８０とを水平方向、又は鉛直方向に相対的に離間させるように移動させることで、保護部材８１をウェーハ８０の一方の面８０１から剥離することができる。

【0024】

図１に示すように、研削装置１は、本発明に係るチャックテーブル３（以下、実施形態１のチャックテーブル３とする）を備えている。図１、及び図３に示すチャックテーブル３は、中央吸引面３００を有する中央吸引板３０と、環状吸引面３２０を有する環状吸引板３２と、中央吸引板３０の外側面と環状吸引板３２の内側面とを仕切るバリア３４と、環状吸引面３２０を囲繞する枠体３１と、を備えている。

【0025】

図３、図４に示すように、中央吸引板３０は、例えば、ポーラスセラミックス、ポーラスシリコン、又はポーラスシリコンカーバイド等のポーラス部材で構成されており、その円形の外周部分を外周の接線方向に平行に直線的に一部切欠いた形状となっている。即ち、本実施形態１のチャックテーブル３は、保持する図１に示すウェーハ８０がオリエンテーションフラット８０５を備えているため、中央吸引板３０にオリエンテーションフラット８０５に対応し外周を一部フラットに切り欠いて形成された切り欠き部３０３を備えている。なお、ウェーハ８０に形成されているオリエンテーションフラット８０５が２つ以上である場合には、チャックテーブル３もこれに対応して切り欠き部３０３を２つ以上備えていてもよい。

【0026】

中央吸引板３０の外側面に当接するバリア３４は、非通気性の硬質材からなり中央吸引板３０の外周と平面視相似形に形成されている略円環状の壁である。バリア３４の上端面は、中央吸引板３０の中央吸引面３００及び環状吸引板３２の環状吸引面３２０と面一に形成されている。

【0027】

図３、図４に示す環状吸引板３２は、中央吸引板３０と同様のポーラス部材で形成されており、円である外周と、中央吸引板３０の切り欠き部３０３に対応して一部が内側に向かってその他の部分よりも幅を広くしてフラットに形成された内周とを備えている。そして、環状吸引板３２の上面の幅を広くした部分は、環状吸引面３２０の一部であり平面視弓型の弓型吸引面３２２となる。

【0028】

図３、図４、図５に示す枠体３１は、例えば、セラミックスなどの緻密体で構成されており、外形が平面視円形に形成されている図５に示す枠体基部３１１と、枠体基部３１１の上面の外周領域に所定の高さで立設する環状壁３１２とを備えている。そして、環状壁３１２の上面を、中央吸引面３００、バリア３４の上面、及び環状吸引面３２０と面一な枠体３１の上面とする。

【0029】

図５に示す環状壁３１２の内側の領域は中央吸引板３０が収容される凹部３１５となっている。そして、凹部３１５に中央吸引板３０、バリア３４、及び環状吸引板３２が一体となって嵌合し、環状壁３１２によって環状吸引板３２の外側面が囲繞される。また、例えば、図４に示すように、枠体基部３１１の上面の最外周領域には、周方向に一定の間隔をおいて複数（例えば４５度間隔で８つ）のボルト挿通穴３１９が厚み方向（Ｚ軸方向）に向かって貫通形成されている。この枠体基部３１１の上面のボルト挿通穴３１９が形成された領域は、図３に示すカバー１０３の下方に位置する。

【0030】

図４に示す枠体３１の環状壁３１２の上面は、図２に示す外周にオリエンテーションフラット８０５を備えるウェーハ８０と相似形となっている。即ち、枠体３１の環状壁３１２の中央吸引板３０の切り欠き部３０３に対応する部分は、その他の部分よりも外周側が一部段差を設けるようにフラットに切り欠かれて薄くなっており、環状壁３１２の該切り欠き部３０３に対応する部分の上面は段差面となっている。そして、図４に示すように、枠体３１は、枠体３１の円弧状の外周に対応する円弧状上面３１３と、円弧状上面３１３と同じ高さにある欠け部対応上面３１４と、欠け部対応上面３１４よりも一段低い段差面とを備えており、該段差部分を枠体切り欠き部３１７として備えている。

【0031】

図５に示すように、枠体３１の凹部３１５の底面（枠体基部３１１の上面）の中央吸引板３０に対応する領域には、枠体基部３１１の中心を中心とするように形成された同心円状の複数の中央吸引溝３１６（図５においては、１つのみ図示）と、枠体基部３１１の中心から放射状に延びて中央吸引溝３１６同士を連通させる図示しない放射状吸引溝が形成されている。また、枠体３１の凹部３１５の底面のバリア３４よりも外側の環状吸引板３２に対応する領域には、円環状の環状吸引溝３１８が形成されている。

【0032】

図５に示すように、チャックテーブル３は、円形板状のテーブルベース３３の上面に固定されており、回転機構３８によって回転可能となっているとともに、図示しないボールネジ機構等によってＹ軸方向に往復移動可能となっている。

【0033】

回転機構３８は、例えば、プーリ機構であり、テーブルベース３３の下面に接続されチャックテーブル３に対して垂直に延在する回転軸３８０を備えている。軸方向がＺ軸方向である回転軸３８０を回転させる駆動源となるモータ３８１のシャフトには、主動プーリ３８２が取り付けられており、主動プーリ３８２には無端ベルト３８３が巻回されている。回転軸３８０には従動プーリ３８４が取り付けられており、無端ベルト３８３は、この従動プーリ３８４にも巻回されている。回転軸３８０の軸心は、チャックテーブル３の上面中心、即ち、中央吸引板３０の中央吸引面３００及び環状吸引板３２の環状吸引面３２０で形成されるチャックテーブル３の円形の保持面の中心と合致している。

【0034】

図５に示す中央吸引溝３１６から回転軸３８０にかけては中央吸引路３７０が形成されている。該中央吸引路３７０は、回転軸３８０を囲繞するように配設されたロータリージョイント３７３、及び外部の中央吸引配管を介してエジェクター機構又は真空発生装置等の吸引源３７に連通している。ロータリージョイント３７３は、吸引源３７が生み出す吸引力を遺漏無く回転している状態の回転軸３８０側に移送する。チャックテーブル３が、例えば保護部材８１が剥離された後のウェーハ８０を中央吸引面３００でバキュームリーク無く吸引保持しているか否かは、図５に示す圧力計３７４の示す圧力値によって確認可能となっている。

【0035】

中央吸引配管には、中央吸引路３７０が例えば吸引源３７と連通する状態と連通しない状態とを切り換え可能な中央用バルブ３７８が配設されている。さらに、中央吸引配管は、図示しない三方管等を介して、コンプレッサー等で構成され圧縮エアを供給可能なエア供給源３９１に連通しているとともに、ポンプ等からなり純水等を送出可能な水供給源３９２に連通している。

【0036】

また、環状吸引溝３１８から回転軸３８０にかけては環状側吸引路３７５が形成されている。該環状側吸引路３７５は、ロータリージョイント３７３、及び外部の環状側吸引配管を介して吸引源３７に連通している。環状側吸引配管には、環状側吸引路３７５が例えば吸引源３７と連通する状態と連通しない状態とを切り換える環状用バルブ３７９が配設されている。さらに、環状側吸引配管は、図示しない三方管等を介して、エア供給源３９１及び水供給源３９２に連通している。

【0037】

例えば、チャックテーブル３の中央吸引面３００及び環状吸引面３２０によって保護部材８１を介して吸引保持されているウェーハ８０を、中央吸引面３００及び環状吸引面３２０にから離脱させる場合に、中央吸引面３００及び環状吸引面３２０に対して、エア供給源３９１からエアを供給して、中央吸引面３００及び環状吸引面３２０と保護部材８１との間に残存する真空吸着力を排除することができる。また、ウェーハ８０の研削を複数枚連続して実行していくことで、中央吸引板３０や環状吸引板３２の内部にウェーハ８０から発生した研削屑が溜まってしまった場合に、エア供給源３９１からエアを供給しつつ、水供給源３９２から水を供給して、中央吸引面３００や環状吸引面３２０から溜まっていた研削屑を水とエアとが混合された二流体によって排出させてもよい。

【0038】

図５に示す中央吸引板３０、中央吸引板３０を囲繞するバリア３４、及びバリア３４を囲繞する環状吸引板３２が、枠体３１の凹部３１５に嵌め込まれ、図示しない接着剤等によってそれぞれが接着され、チャックテーブル３として一体になる。そして、チャックテーブル３は、図１に示す研削装置１のベース１０内に配置されたテーブルベース３３（図５参照）の上面に形成された図示しないねじ穴と枠体基部３１１のボルト挿通穴３１９とを重ね合わせて、ボルト挿通穴３１９を通した固定ボルトをテーブルベース３３のねじ穴に螺合させ締め付けることにより、研削装置１に配設された状態になる。なお、中央吸引板３０の中央吸引面３００は、例えば、図２に示すウェーハ８０の他方の面８０２よりも少しだけ小さい相似形、又は他方の面８０２と合同である。また、中央吸引板３０の中央吸引面３００、バリア３４の上端面、及び環状吸引板３２の環状吸引面３２０を合わせたチャックテーブル３の上面（保持面）は、例えば、ウェーハ８０に貼着されている保護部材８１の下面よりも少しだけ小さい相似形、又は保護部材８１の下面と合同である。

【0039】

図１に示すように、研削装置１において、テーブルベース３３に固定されたチャックテーブル３は、カバー１０３によって周囲から囲まれており、カバー１０３及びカバー１０３に連結された蛇腹カバー１０４の下方に配設された図示しないテーブル移動手段によって、ベース１０上をＹ軸方向に往復移動可能となっている。図示しないテーブル移動手段は、電動スライダー等である。

【0040】

研削装置１に配設されるチャックテーブルは、図３～図５に示す上記実施形態１のチャックテーブル３に限定されるものではなく、例えば、図６に示す実施形態２のチャックテーブル３６であってもよい。チャックテーブル３６は、図２に示す研削するウェーハ８０が、オリエンテーションフラット８０５を備えない完全な円形のウェーハである場合に用いられる。

【0041】

図６に示す実施形態２のチャックテーブル３６の実施形態１のチャックテーブル３と相違する構成要素は、チャックテーブル３６は、中央吸引板３０が切り欠き部３０３を備えない円形となっており、バリア３４も中央吸引板３０を囲繞する円形となっており、また、環状吸引板３２も弓型吸引面３２２を備えない平面視円環状となっている。そして、枠体３１の環状壁３１２は、図４に示す枠体切り欠き部３１７を備えず、その上面が面一な円環面となっている。その他の構成は、実施形態１のチャックテーブル３と実施形態２のチャックテーブル３６とは同一となっている。

【0042】

以下に、図１に示す研削装置１を用いて本発明に係るウェーハの製造方法を実施する場合の研削装置１の各構成要素の動作、及び各工程について説明する。

【0043】

（１－１）準備工程におけるチャックテーブルの準備
まず、図１に示す研削装置１に、オリエンテーションフラット８０５を備えるウェーハ８０の他方の面８０２と同一形状の中央吸引面３００と、中央吸引面３００の外側に環状に配置しはみ出し部８１４を吸引保持する環状吸引面３２０とを有する図３に示す実施形態１のチャックテーブル３を準備する。

【0044】

（１－２）準備工程における吸引面研削工程
本実施形態においては、ウェーハ８０は、オリエンテーションフラット８０５を備え、保護部材８１は、外形が円形に形成され、図３に示す準備した実施形態１のチャックテーブル３は、中央吸引面３００にオリエンテーションフラット８０５に対応した切り欠き部３０３を備え、環状吸引面３２０を囲繞する枠体３１を有し、枠体３１は、外周がウェーハ８０に相似形で枠体切り欠き部３１７を備えている。そして、以下に説明する吸引面研削工程を実施して、中央吸引面３００、バリア３４の上面、環状吸引面３２０、及び枠体３１の上面でなるチャックテーブル３の上面全体を研削（セルフグラインド）して、チャックテーブル３の上面を、研削砥石１６６の下面に平行にし、ウェーハ８０を均一な厚みに研削できる最適な状態にする。なお、セルフグラインドの実施に使用する研削ホイールは、チャックテーブル３の上面を研削するために適しており、図１に示すウェーハ８０の研削に用いる研削ホイール１６４とは別の研削ホイールであってもよい。

【0045】

図１、図５に示すチャックテーブル３は、例えば、図示しない傾き調整手段によって研削砥石１６６の下面に対する傾きを調整可能となっていてもよい。傾き調整手段は、例えば、図５に示すテーブルベース３３の下面に周方向に等間隔空けて２つ以上設けられている。即ち、例えば該周方向に１２０度間隔で、２つの傾き調整手段と、テーブルベース３３を固定する図示しない支持柱とが配設されている。２つの傾き調整手段は、例えば、電動又はエアアクチュエータ等であり、テーブルベース３３を上下動させて、チャックテーブル３の傾きを調整可能となっている。チャックテーブル３のセルフグラインドを行うために、チャックテーブル３の傾きを調整するのは、例えば、セルフグラインド後のチャックテーブル３の上面を中央吸引面３００の中心を頂点とし肉眼では判断できない程度の極めてなだらかな円錐斜面に形成し、研削砥石１６６とウェーハ８０との接触部位から、研削水を適切に排出可能とするためである。

【0046】

図示しないボールネジ機構等が図１に示すチャックテーブル３を＋Ｙ方向に移動させ、研削ユニット１６の研削ホイール１６４の回転中心が図４に示すチャックテーブル３の回転中心３０９に対して所定距離だけ水平方向にずれ、回転する研削砥石１６６の砥石軌跡が回転するチャックテーブル３の回転中心３０９を通過可能に位置づけられる。なお、チャックテーブル３の回転中心３０９は、中央吸引面３００の円である外周から等距離にある中央吸引面３００上の一点である。

【0047】

次いで、図１に示すモータ１６２が回転軸１６０を所定の回転速度で回転駆動し、これに伴って研削ホイール１６４も例えば＋Ｚ方向側から見て時計回り方向に回転する。そして、研削ユニット１６が研削送りユニット１７により－Ｚ方向へと送られ、回転する研削砥石１６６が中央吸引面３００、バリア３４の上面、環状吸引面３２０、及び枠体３１の上面に当接することで研削が行われる。研削中は、チャックテーブル３も回転機構３８によって例えば＋Ｚ方向側から見て時計回り方向に回転するので、研削砥石１６６が中央吸引面３００、バリア３４の上面、環状吸引面３２０、及び枠体３１の上面の全面の研削加工を行う。また、研削水が研削砥石１６６に対して供給され、接触部位が冷却・洗浄される。そして、所定時間チャックテーブル３の上面全面がセルフグラインドされてから研削砥石１６６が上昇してチャックテーブル３から離脱することで、チャックテーブル３の上面が中央吸引面３００の中心を頂点とし肉眼では判断できない程度の極めてなだらかな円錐斜面に形成される。

【0048】

ここで、図４に示すチャックテーブル３の回転中心３０９と枠体切り欠き部３１７とを通る砥石軌跡Ｒ２１の長さが、枠体切り欠き部３１７を通らない砥石軌跡Ｒ２３の長さに比べて短くなることから、枠体切り欠き部３１７を通る砥石軌跡エリアにおいて、研削砥石１６６がチャックテーブル３を下方に押す研削圧力が増える。そのため、研削砥石１６６が、枠体切り欠き部３１７を通る砥石軌跡エリアにおいて、チャックテーブル３の上面を枠体切り欠き部３１７を通らない砥石軌跡エリアより多く研削することで、研削後のチャックテーブル３の上面の枠体切り欠き部３１７を通る砥石軌跡エリアの高さを枠体切り欠き部３１７を通らない砥石軌跡エリアの高さよりも低く形成することができる。

【0049】

（２）第１研削工程
次いで、図１に示す保護部材８１をセルフグラインド後のチャックテーブル３の中央吸引面３００と環状吸引面３２０とで吸引保持し、ウェーハ８０の上側を向いた他方の面８０２を研削砥石１６６で研削する第１研削工程を実施する。具体的には、まず、図１に示すロボット１４が第１のカセット１５３からウェーハ８０を一枚引き出し、ウェーハ８０を仮置きテーブル１５７に移動させる。次いで、中心位置検出部１５６によってウェーハ８０の中心、及びオリエンテーションフラット８０５が検出された後、ローディングアーム１５８がウェーハ８０の他方の面８０２を吸引保持しチャックテーブル３上に搬送する。

【0050】

チャックテーブル３の中央吸引面３００の回転中心３０９とウェーハ８０の中心とが略合致し、また、切り欠き部３０３とウェーハ８０のオリエンテーションフラット８０５とが略合致するように位置合わせが行われる。その後、ローディングアーム１５８が降下して、図７に示すように、中央吸引面３００にウェーハ８０が保護部材８１を介して載置され、また、中央吸引面３００と環状吸引面３２０とに保護部材８１が載置される。保護部材８１は、はみ出し部８１４が枠体３１の上面に少しだけはみ出て載置された状態になる。なお、ウェーハ８０の中心とは、ウェーハ８０の外周のうち円弧状の外周から等距離にある一点である。即ち、ウェーハ８０の中心とは、仮にウェーハ８０にオリエンテーションフラット８０５が形成されておらず、外周が真円である場合における円中心である。

【0051】

チャックテーブル３にウェーハ８０が載置された後、図５に示す中央用バルブ３７８及び環状用バルブ３７９が開かれた状態で、吸引源３７が作動することで生み出された吸引力が中央吸引面３００及び環状吸引面３２０に伝達され、チャックテーブル３によってウェーハ８０が保護部材８１を介して吸引保持される。その後、ウェーハ８０を保持したチャックテーブル３が、研削ユニット１６の下まで＋Ｙ方向へ移動する。そして、研削砥石１６６の回転軌跡がチャックテーブル３の回転中心３０９を通るように位置づけされる。

【0052】

図１に示す研削ホイール１６４が例えば＋Ｚ方向側から見て時計回り方向に所定の回転速度で回転する。そして、研削ユニット１６が下降して、回転する研削砥石１６６がウェーハ８０の上側を向いた他方の面８０２に当接することで研削が行われる。研削中は、図７に示すチャックテーブル３が例えば＋Ｚ方向側から見て時計回り方向に回転して中央吸引面３００及び環状吸引面３２０上に保護部材８１を介して吸引保持されたウェーハ８０も回転するので、研削砥石１６６がウェーハ８０の他方の面８０２の全面の研削加工（例えば、本実施形態のような内外研削加工）を行う。また、研削水が研削砥石１６６とウェーハ８０との接触部位に対して供給され、接触部位が冷却・洗浄される。

【0053】

ここで、図７に示すように、保護部材８１のはみ出し部８１４は、環状吸引面３２０及び弓型吸引面３２２により吸引保持されているため、研削中にばたついてしまうことが無く、図１に示す研削砥石１６６に接触してしまうことが防がれる。

【0054】

そして、本実施形態においては、図７に示すウェーハ８０が結晶方位を示すオリエンテーションフラット８０５を有していることに対応して、枠体３１に枠体切り欠き部３１７を備える実施形態１のチャックテーブル３を用いているため、ウェーハ８０を均一厚みに研削できる。ここで、例えば、実施形態１のチャックテーブル３が枠体切り欠き部３１７を備えておらず、枠体３１の上面に段差が無く面一であると仮定した場合を想定する。そして、枠体切り欠き部３１７を備えないと仮定したチャックテーブル３をセルフグラインドした中央吸引面３００に、保護部材８１を介してウェーハ８０を吸引保持させ、研削砥石１６６でウェーハ８０の他方の面８０２を研削すると、チャックテーブル３の回転中心３０９と合致しているウェーハ８０の中心とウェーハ８０のオリエンテーションフラット８０５とを通る砥石軌跡Ｒ１１の長さが、オリエンテーションフラット８０５を通らない砥石軌跡Ｒ１３の長さに比べて短くなることから、オリエンテーションフラット８０５を通る砥石軌跡エリアにおいて、研削砥石１６６がウェーハ８０を中央吸引面３００に向かって押す研削圧力が増えるため、研削砥石１６６がウェーハ８０のオリエンテーションフラット８０５を通る砥石軌跡エリアにおいてその他のエリアより多く研削してしまうことで、研削後のウェーハ８０のオリエンテーションフラット８０５に対応するエリアの厚みが他のエリアよりも薄くなってしまうという問題があった。

【0055】

しかし、図７に示す本実施形態１のチャックテーブル３は、本第１研削工程におけるウェーハ８０のオリエンテーションフラット８０５を通る砥石軌跡エリアにおいても、ウェーハ８０に掛かる研削圧力が他の砥石軌跡エリアよりも増加してしまうことが無いようにするために、枠体３１の環状壁３１２の中央吸引板３０の切り欠き部３０３に対応する部分の上面に環状壁３１２が一部切り欠かれて段差状となる枠体切り欠き部３１７を設けている。そして、図７に示す枠体切り欠き部３１７を備えるチャックテーブル３を先に説明した準備工程においてセルフグラインドしたことで、枠体切り欠き部３１７を通る砥石軌跡エリアに対応する中央吸引面３００、弓型吸引面３２２、及び枠体３１の欠け部対応上面３１４の高さが、それぞれの枠体切り欠き部３１７を砥石軌跡が通らない他のエリアより低くなっている。そのため、該セルフグラインド後のチャックテーブル３の中央吸引面３００で保持したウェーハ８０を研削すると、ウェーハ８０のオリエンテーションフラット８０５に対応する部分が、図１に示す研削砥石１６６の下面に対して他の部分より低くなった状態で研削が行われるため、研削後のウェーハ８０のオリエンテーションフラット８０５に対応する部分の厚みが、他の部分よりも薄くなってしまう量を小さくする事ができる。即ち、研削後のウェーハ８０をより均一厚みにすることが可能となる。
なお、図４、図７、図８では、枠体切り欠き部３１７が、平面視で内側辺が直線で外側辺が円弧で形成される弓型形状であるが、図９に示すように、枠体切り欠き部３１７を、平面視で内側辺が円弧状で外側辺が円弧で形成される三日月型形状にしてもよい。
このようにして、枠体切り欠き部３１７を通る砥石軌跡エリアにおいて、研削砥石１６６がチャックテーブル３を下方に押す研削圧力（ウェーハ８０を下方に押す研削圧力）を均一にする。
このようにして、ウェーハ８０が所定時間研削された後に、図１に示す研削ユニット１６が上方に引き上げられて、研削砥石１６６がウェーハ８０から離間して他方の面８０２の研削が終了する。

【0056】

（３）剥離工程
第１研削工程が完了した後、チャックテーブル３が－Ｙ方向に送られて、図１に示すアンローディングアーム１５９がウェーハ８０の上側を向いている研削後の他方の面８０２を吸引保持した後、ウェーハ８０を洗浄ユニット１０６に移動させる。そして、洗浄ユニット１０６において、ウェーハ８０の主に他方の面８０２の洗浄が所定時間行われた後、ウェーハ８０がエア乾燥、又はスピン乾燥が行われる。

【0057】

次いで、図１に示す剥離機構１０７が洗浄ユニット１０６のスピンナテーブルに吸引保持されているウェーハ８０を、吸引パッド等によって吸引保持した後に上昇させる。そして、下方に向かって露出した保護部材８１のウェーハ８０からはみ出したはみ出し部８１４をメカニカルクランプ等によって把持して、メカニカルクランプとウェーハ８０とを水平方向、又は鉛直方向に相対的に離間させるように移動させることで、保護部材８１をウェーハ８０の下面となっている一方の面８０１から剥離する。

【0058】

（４）第２研削工程
次いで、保護部材８１が剥離されたウェーハ８０が、図１に示す洗浄ユニット１０６のスピンナテーブルに載置され、次いで、ロボット１４によって洗浄ユニット１０６から搬出される。搬送中に、ウェーハ８０の他方の面８０２を上側から吸引保持していたロボットハンド１４０が上下反転して、ウェーハ８０の保護部材８１が剥離された一方の面８０１が上側に向けられる。

【0059】

さらに、図１に示す仮置きテーブル１５７上方でロボットハンド１４０が下降して、ロボットハンド１４０のＵ字状の開口内に開口よりも小径の仮置きテーブル１５７が進入するとともに、ウェーハ８０の下方を向いている他方の面８０２に仮置きテーブル１５７の吸引面を接触させる。次いで、ローディングアーム１５８が仮置きテーブル１５７に載置されたウェーハ８０の一方の面８０１を上方から吸引保持し、ウェーハ８０をチャックテーブル３上に搬送する。
なお、洗浄ユニット１０６のスピンナテーブルがロボット１４のロボットハンド１４０のＵ字状の開口よりも小径であるならば、ロボット１４がウェーハ８０の一方の面８０１を下側から吸引保持してスピンナテーブルからウェーハ８０を受け取った後、ロボットハンド１４０を上下反転させ、仮置きテーブル１５７の吸着面にウェーハ８０の他方の面８０２を吸引保持させてもよい。

【0060】

図８に示すチャックテーブル３の中央吸引面３００の回転中心３０９とウェーハ８０の中心とが略合致し、また、切り欠き部３０３とウェーハ８０のオリエンテーションフラット８０５とが略合致するように位置合わせが行われる。その後、図１に示すローディングアーム１５８が降下して、中央吸引面３００にウェーハ８０が載置され、また、ウェーハ８０の外周がバリア３４の上面に少しだけはみ出て載置された状態になる。

【0061】

チャックテーブル３にウェーハ８０が載置された後、図５に示す中央用バルブ３７８が開かれ、環状用バルブ３７９が閉じられた状態で、吸引源３７（図５参照）が作動することで生み出された吸引力が中央吸引面３００に伝達され、中央吸引面３００によってウェーハ８０の他方の面８０２が吸引保持される。その後、チャックテーブル３が、図１に示す研削ユニット１６の下まで＋Ｙ方向へ移動する。そして、研削砥石１６６の回転軌跡がウェーハ８０の中心を通るように位置合わせが行われる。

【0062】

そして、研削ユニット１６が降下して、例えば＋Ｚ方向側から見て時計回り方向に回転する研削砥石１６６がウェーハ８０の一方の面８０１に当接することで研削が行われる。研削中は、チャックテーブル３が例えば＋Ｚ方向側から見て時計回り方向に回転して中央吸引面３００で吸引保持されたウェーハ８０も回転するので、研削砥石１６６がウェーハ８０の一方の面８０１の全面の研削加工を行う。また、研削水が研削砥石１６６とウェーハ８０との接触部位に対して供給され、接触部位が冷却・洗浄される。ここでも、第１研削工程と同様に、ウェーハ８０のオリエンテーションフラット８０５を通る砥石軌跡Ｒ１１においても、ウェーハ８０に掛かる研削圧力がオリエンテーションフラット８０５を通らない砥石軌跡Ｒ１３よりも増加してしまうことが無いため、研削後のウェーハ８０のオリエンテーションフラット８０５に対応する部分の厚みが他の部分よりも薄くなってしまう量を、セルフグラインドした実施形態１のチャックテーブル３を用いることで小さくする事ができる。即ち、研削後のウェーハ８０を均一厚みにすることが可能となる。

【0063】

第２研削工程が完了して仕上げ厚さとなったウェーハ８０から研削砥石１６６が離間し、図１に示すアンローディングアーム１５９がウェーハ８０をチャックテーブル３から搬出して、洗浄ユニット１０６に搬送する。ウェーハ８０の洗浄が完了すると、ロボット１４がウェーハ８０を洗浄ユニット１０６から搬出して、第２のカセット１５４に収納する。

【0064】

上記のように、本発明に係るウェーハの製造方法は、保護部材８１をチャックテーブル３の中央吸引面３００と環状吸引面３２０とで吸引保持してばたつくことが無いようにしつつ、ウェーハ８０の他方の面８０２を研削砥石１６６で研削する第１研削工程を実施し、第１研削工程で研削したウェーハ８０から保護部材８１を剥離した後、ウェーハ８０の他方の面８０２を中央吸引面３００のみで吸引保持し、ウェーハ８０の一方の面８０１を研削砥石１６６で研削するため、研削砥石１６６に保護部材８１を接触させることがない。そのため、研削砥石１６６の研削力を低下させる事が無い。

【0065】

本発明に係るウェーハの製造方法の各工程、及びチャックテーブルは上記実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、ウェーハの製造方法に使用し、チャックテーブルが配設される研削装置１の構成要素も、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。

【0066】

研削装置１で研削する図２に示すウェーハ８０が、例えば、オリエンテーションフラット８０５を備えない全周が円のウェーハ８０である場合には、研削装置１に配設されるチャックテーブルは、実施形態１のチャックテーブル３に代えて、図６に示す実施形態２のチャックテーブル３６であってもよい。この場合においても、本発明に係るウェーハの製造方法は、保護部材８１をチャックテーブル３６の中央吸引面３００と環状吸引面３２０とで吸引保持し研削中にばたつかせずに、ウェーハ８０の他方の面８０２を研削砥石１６６で研削する第１研削工程を実施し、第１研削工程で研削したウェーハ８０から保護部材８１を剥離した後、ウェーハ８０の他方の面８０２を中央吸引面３００のみで吸引保持し、ウェーハ８０の一方の面８０１を研削砥石１６６で研削するため、研削砥石１６６に保護部材８１を接触させることがない。そのため、研削砥石１６６の研削力を低下させる事が無い。

【符号の説明】

【0067】

１：研削装置 １０：ベース １０２：コラム １０６：洗浄ユニット
１０７：剥離機構
１４：ロボット １４０：ロボットハンド
１５０：第１のカセットステージ １５１：第２のカセットステージ １５６：中心位置検出部 １５７：仮置きテーブル
１５８：ローディングアーム １５９：アンローディングアーム
１６：研削ユニット １６０：回転軸 １６２：モータ １６４：研削ホイール
１７：研削送りユニット １８：厚さ測定部
３：実施形態１のチャックテーブル
３０：中央吸引板 ３００：中央吸引面 ３０３：切り欠き部
３１：枠体 ３１１：枠体基部 ３１２：環状壁 ３１３：円弧状上面 ３１４：欠け部対応上面 ３１７：枠体切り欠き部
３２：環状吸引板 ３２０：環状吸引面 ３２２：弓型吸引面
３３：テーブルベース ３４：バリア
３７：吸引源 ３７０：中央吸引路 ３７３：ロータリージョイント ３７４：圧力計
３７５：環状側吸引路 ３７８：中央用バルブ ３７９：環状用バルブ
３８：回転機構 ３９１：エア供給源 ３９２：水供給源
３６：実施形態２のチャックテーブル
８０：ウェーハ ８０１：一方の面 ８０２：他方の面 ８０５：オリエンテーションフラット
８１：保護部材 ８１３：シート ８１２：樹脂層 ８１４：はみ出し部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】