ＧａＡｓウェハの加工方法
【課題】 各ウェハの厚みのばらつきを低減し、かつ平坦度の優れたＧａＡｓウェハの加工方法を提供する。
【解決手段】 ＧａＡｓウェハのラッピング加工（１６）の前に平面研削機による研削加工（１４）を行うことにより、各ウェハの厚みが揃うので、ウェハ番号を管理したり、エッチング加工に１枚ずつウェハの厚みを測定したりする必要がない。このため、各ウェハの厚みのばらつきが低減し、かつ平坦度が大幅に向上する。平面研削加工機の砥石に１０００番〜１５００番の砥石を用いる場合には、ラッピング加工（１６）時にウェハの表面に傷の発生が少ない。
【解決手段】 ＧａＡｓウェハのラッピング加工（１６）の前に平面研削機による研削加工（１４）を行うことにより、各ウェハの厚みが揃うので、ウェハ番号を管理したり、エッチング加工に１枚ずつウェハの厚みを測定したりする必要がない。このため、各ウェハの厚みのばらつきが低減し、かつ平坦度が大幅に向上する。平面研削加工機の砥石に１０００番〜１５００番の砥石を用いる場合には、ラッピング加工（１６）時にウェハの表面に傷の発生が少ない。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＧａＡｓウェハの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のＧａＡｓウェハの加工方法を示す工程図である。
【０００３】ＧａＡｓ単結晶インゴットは、内周刃スライサー又はマルチワイヤソーにより、ウェハ状にスライスされる（ステップ１）。
【０００４】スライスされたウェハは、外周部のベベリング加工を施されると同時に所定の外径寸法に加工される（ステップ２）。
【０００５】その後エッチング加工（ステップ３）、両面ラッピング加工（ステップ４）、エッチング加工（ステップ５）及びポリッシング加工（ステップ６）が施されて鏡面ウェハが完成する。
【０００６】エッチングは、主にアンモニアと過酸化水素水及び純水の混合液を用いて行われる。これはＧａＡｓウェハ表面を化学的に除去するための処理である。
【０００７】ラッピング加工は、アルミナ系の研磨剤を使用して行われる。これは機械的にＧａＡｓ表面を加工するためのものである。
【０００８】ポリッシング加工は、次亜塩素酸ナトリウム系の研磨液と研磨布との作用により行われる。これは、化学的作用と機械的作用との両面でＧａＡｓウェハの表面を除去し、鏡面に仕上げるためのものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、スライス加工において、各ウェハの厚みやウェハ面内の平滑性がばらつくという欠点があった。
【００１０】このようなウェハを図２に示すようにベベリング加工からポリッシング加工まで行った場合、各ウェハの厚みばらつきが大きく、しかも、平坦度の悪いウェハが製造される。
【００１１】このような従来技術の欠点を解消し、各ウェハの厚みのばらつきが小さく、しかも、平坦度が優れたウェハを製造するためには、図２に示す両面ラッピング前に各ウェハの厚みを揃える必要がある。
【００１２】この方法としては、下記の２種類がある。
【００１３】（ａ）両面ラッピング前に全てのウェハの厚みを測定した後、厚み分級を行い、厚みの揃ったウェハだけで両面ラッピング加工を行う。
【００１４】（ｂ）両面ラッピング前のエッチング加工でウェハの厚みを揃える。すなわち、厚いウェハはエッチング量を多くし、薄いウェハはエッチング量を少なくして各ウェハの厚みを揃える。
【００１５】しかしながら、前述した（ａ）の方法は、ＧａＡｓウェハの場合、１インゴット当りのスライス枚数が少ないこと、ウェハ番号を管理しなければならないという制約があり、（ａ）の方法は、非常に能率が悪く、ウェハの管理が非常に難しくなることから実用化されていない。
【００１６】また、（ｂ）の方法はエッチング時に１枚ずつウェハの厚みを測定し、その厚みに応じてエッチング量を調整するため、非常に能率が悪く、大幅なコストアップとなるため、実用化されていない。
【００１７】さらに現状のスライス技術では各ウェハの厚みのばらつきやウェハ面内の厚みのばらつきを低減させることは困難である。
【００１８】このため、現状では各ウェハの厚みのばらつきやウェハ面の厚みのばらつきがあるまま図２に示す加工を行わなければならず、完成後の各ウェハのばらつきがあったり、ウェハ面の平坦度が悪いという欠点があった。
【００１９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、各ウェハの厚みのばらつきを低減し、かつ平坦度の優れたＧａＡｓウェハの加工方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は、ＧａＡｓ単結晶インゴットからウェハを切り出し、ベベリング加工、ラッピング加工、エッチング加工及びポリッシング加工を経て鏡面ウェハを得るＧａＡｓウェハの加工方法において、ラッピング加工の前に平面研削機による研削加工を行うものである。
【００２１】上記構成に加え本発明は、平面研削加工機に用いられる砥石の番数は、１０００番から１５００番の範囲であるのが好ましい。
【００２２】本発明によれば、ラッピング加工の前に平面研削機による研削加工を行うことにより、各ウェハの厚みが揃うので、ウェハ番号を管理したり、エッチング加工に１枚ずつウェハの厚みを測定したりする必要がない。このため、各ウェハの厚みのばらつきが低減し、かつ平坦度が大幅に向上する。平面研削加工機の砥石に１０００番〜１５００番の砥石を用いる場合には、ラッピング加工時にウェハの表面に傷の発生が少ない。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】図１は本発明のＧａＡｓウェハの加工方法の一実施の形態を示す工程図である。 図１に示した工程のうち、スライス（ステップ１１）からエッチング（ステップ１３）までの工程は、図２に示した工程のスライス（ステップ１）からエッチング（ステップ３）までの工程と等しく、両面ラッピング（ステップ１６）からポリッシング（ステップ１８）までの工程は、図２に示した両面ラッピング（ステップ４）からポリッシング（ステップ６）までの工程に等しい。
【００２５】しかし、図１に示した工程のうち、両面ラッピング加工（ステップ１６）の前に、各ウェハの厚みのばらつきやウェハ面内の厚みのばらつきを低減させるために、平面研削機（図示せず）による平面研削加工（ステップ１４）を施した後、エッチング（ステップ１５）を行う点で図２に示した工程と異なる。
【００２６】平面研削加工により各ウェハの厚みばらつきが３μｍ以下、ウェハ面の厚みのばらつきが２μｍ以下となった。
【００２７】平面研削加工後に、エッチング加工、両面ラッピング加工、エッチング加工、ポリッシング加工を施した。その結果、各ウェハの厚みのばらつきは５μｍ以下であり、ウェハの平坦度は、例えばＴＴＶ(Total Thickness Variation) で２μｍ以下であった。
【００２８】平面研削加工においては、平面研削加工機に用いる砥石の番数が１０００番〜１５００番が最適である。
【００２９】１５００番より粒径の細かい、例えば２０００番や３０００番の砥石を使用した場合、ＧａＡｓのウェハ表面はハーフミラーの表面状態になる。このハーフミラー状の表面に両面ラッピング加工を施すと、傷が発生しやすくなる。また１０００番より粒径の粗い砥石の場合は、ＧａＡｓウェハ表面にダメージを与える。このため１０００番〜１５００番の砥石が最適である。
【００３０】
【実施例】次に具体的な数値を挙げて説明するが、限定されるものではない。
【００３１】引上げ法によって得られた３インチ径のＧａＡｓウェハの場合で説明する。
【００３２】内周刃スライスで厚み８００μｍを目標にしてスライス（ステップ１１）した後、外周部のベベリング加工（ステップ１２）を行った。
【００３３】アンモニアと過酸化水素水と純水の混合液とでエッチングし、厚みを約７９０μｍにした（ステップ１３）。
【００３４】平面研削機で片面ずつ両面を研削加工し、厚み７００μｍを目標にして加工した。研削に使用した砥石は１０００番である。平面研削加工後のウェハの厚みは、７００±１μｍであった。さらに平坦度（ＴＴＵ）は２μｍ以下であった（ステップ１４）。
【００３５】再度エッチングを行い６９０μｍとした（ステップ１５）。
【００３６】フジミコーポレーション社製の研磨剤ＦＯ１５００を用い、両面ラッピングを行って厚みを約６４０μｍとした（ステップ１６）。
【００３７】再々度エッチングを行い厚みを約６３０μｍとした（ステップ１７）。
【００３８】最後にフジミコーポレーション社製のポリッシュ剤、インセックＦＰとインセックＮＩＢでポリッシングを行い６００μｍとし鏡面ウェハを完成させた（ステップ１８）。
【００３９】本鏡面ウェハは、各ウェハの厚みのばらつきが５μｍ以下、ウェハの平坦度（ＴＴＶ）が２μｍ以下であった。
【００４０】さらに、キズ等の発生もなく良好な鏡面状態であった。
【００４１】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００４２】ラッピング加工の前に平面研削機による研削加工を行うことにより、各ウェハの厚みのばらつきを低減し、かつ平坦度の優れたＧａＡｓウェハの加工方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＧａＡｓウェハの加工方法の一実施の形態を示す工程図である。
【図２】従来のＧａＡｓウェハの加工方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１１ スライス
１２ ベベリング
１３，１５，１７ エッチング
１４ 平面研削加工（研削加工）
１６ 両面ラッピング（ラッピング）
１８ ポリッシング
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＧａＡｓウェハの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のＧａＡｓウェハの加工方法を示す工程図である。
【０００３】ＧａＡｓ単結晶インゴットは、内周刃スライサー又はマルチワイヤソーにより、ウェハ状にスライスされる（ステップ１）。
【０００４】スライスされたウェハは、外周部のベベリング加工を施されると同時に所定の外径寸法に加工される（ステップ２）。
【０００５】その後エッチング加工（ステップ３）、両面ラッピング加工（ステップ４）、エッチング加工（ステップ５）及びポリッシング加工（ステップ６）が施されて鏡面ウェハが完成する。
【０００６】エッチングは、主にアンモニアと過酸化水素水及び純水の混合液を用いて行われる。これはＧａＡｓウェハ表面を化学的に除去するための処理である。
【０００７】ラッピング加工は、アルミナ系の研磨剤を使用して行われる。これは機械的にＧａＡｓ表面を加工するためのものである。
【０００８】ポリッシング加工は、次亜塩素酸ナトリウム系の研磨液と研磨布との作用により行われる。これは、化学的作用と機械的作用との両面でＧａＡｓウェハの表面を除去し、鏡面に仕上げるためのものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、スライス加工において、各ウェハの厚みやウェハ面内の平滑性がばらつくという欠点があった。
【００１０】このようなウェハを図２に示すようにベベリング加工からポリッシング加工まで行った場合、各ウェハの厚みばらつきが大きく、しかも、平坦度の悪いウェハが製造される。
【００１１】このような従来技術の欠点を解消し、各ウェハの厚みのばらつきが小さく、しかも、平坦度が優れたウェハを製造するためには、図２に示す両面ラッピング前に各ウェハの厚みを揃える必要がある。
【００１２】この方法としては、下記の２種類がある。
【００１３】（ａ）両面ラッピング前に全てのウェハの厚みを測定した後、厚み分級を行い、厚みの揃ったウェハだけで両面ラッピング加工を行う。
【００１４】（ｂ）両面ラッピング前のエッチング加工でウェハの厚みを揃える。すなわち、厚いウェハはエッチング量を多くし、薄いウェハはエッチング量を少なくして各ウェハの厚みを揃える。
【００１５】しかしながら、前述した（ａ）の方法は、ＧａＡｓウェハの場合、１インゴット当りのスライス枚数が少ないこと、ウェハ番号を管理しなければならないという制約があり、（ａ）の方法は、非常に能率が悪く、ウェハの管理が非常に難しくなることから実用化されていない。
【００１６】また、（ｂ）の方法はエッチング時に１枚ずつウェハの厚みを測定し、その厚みに応じてエッチング量を調整するため、非常に能率が悪く、大幅なコストアップとなるため、実用化されていない。
【００１７】さらに現状のスライス技術では各ウェハの厚みのばらつきやウェハ面内の厚みのばらつきを低減させることは困難である。
【００１８】このため、現状では各ウェハの厚みのばらつきやウェハ面の厚みのばらつきがあるまま図２に示す加工を行わなければならず、完成後の各ウェハのばらつきがあったり、ウェハ面の平坦度が悪いという欠点があった。
【００１９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、各ウェハの厚みのばらつきを低減し、かつ平坦度の優れたＧａＡｓウェハの加工方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は、ＧａＡｓ単結晶インゴットからウェハを切り出し、ベベリング加工、ラッピング加工、エッチング加工及びポリッシング加工を経て鏡面ウェハを得るＧａＡｓウェハの加工方法において、ラッピング加工の前に平面研削機による研削加工を行うものである。
【００２１】上記構成に加え本発明は、平面研削加工機に用いられる砥石の番数は、１０００番から１５００番の範囲であるのが好ましい。
【００２２】本発明によれば、ラッピング加工の前に平面研削機による研削加工を行うことにより、各ウェハの厚みが揃うので、ウェハ番号を管理したり、エッチング加工に１枚ずつウェハの厚みを測定したりする必要がない。このため、各ウェハの厚みのばらつきが低減し、かつ平坦度が大幅に向上する。平面研削加工機の砥石に１０００番〜１５００番の砥石を用いる場合には、ラッピング加工時にウェハの表面に傷の発生が少ない。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】図１は本発明のＧａＡｓウェハの加工方法の一実施の形態を示す工程図である。 図１に示した工程のうち、スライス（ステップ１１）からエッチング（ステップ１３）までの工程は、図２に示した工程のスライス（ステップ１）からエッチング（ステップ３）までの工程と等しく、両面ラッピング（ステップ１６）からポリッシング（ステップ１８）までの工程は、図２に示した両面ラッピング（ステップ４）からポリッシング（ステップ６）までの工程に等しい。
【００２５】しかし、図１に示した工程のうち、両面ラッピング加工（ステップ１６）の前に、各ウェハの厚みのばらつきやウェハ面内の厚みのばらつきを低減させるために、平面研削機（図示せず）による平面研削加工（ステップ１４）を施した後、エッチング（ステップ１５）を行う点で図２に示した工程と異なる。
【００２６】平面研削加工により各ウェハの厚みばらつきが３μｍ以下、ウェハ面の厚みのばらつきが２μｍ以下となった。
【００２７】平面研削加工後に、エッチング加工、両面ラッピング加工、エッチング加工、ポリッシング加工を施した。その結果、各ウェハの厚みのばらつきは５μｍ以下であり、ウェハの平坦度は、例えばＴＴＶ(Total Thickness Variation) で２μｍ以下であった。
【００２８】平面研削加工においては、平面研削加工機に用いる砥石の番数が１０００番〜１５００番が最適である。
【００２９】１５００番より粒径の細かい、例えば２０００番や３０００番の砥石を使用した場合、ＧａＡｓのウェハ表面はハーフミラーの表面状態になる。このハーフミラー状の表面に両面ラッピング加工を施すと、傷が発生しやすくなる。また１０００番より粒径の粗い砥石の場合は、ＧａＡｓウェハ表面にダメージを与える。このため１０００番〜１５００番の砥石が最適である。
【００３０】
【実施例】次に具体的な数値を挙げて説明するが、限定されるものではない。
【００３１】引上げ法によって得られた３インチ径のＧａＡｓウェハの場合で説明する。
【００３２】内周刃スライスで厚み８００μｍを目標にしてスライス（ステップ１１）した後、外周部のベベリング加工（ステップ１２）を行った。
【００３３】アンモニアと過酸化水素水と純水の混合液とでエッチングし、厚みを約７９０μｍにした（ステップ１３）。
【００３４】平面研削機で片面ずつ両面を研削加工し、厚み７００μｍを目標にして加工した。研削に使用した砥石は１０００番である。平面研削加工後のウェハの厚みは、７００±１μｍであった。さらに平坦度（ＴＴＵ）は２μｍ以下であった（ステップ１４）。
【００３５】再度エッチングを行い６９０μｍとした（ステップ１５）。
【００３６】フジミコーポレーション社製の研磨剤ＦＯ１５００を用い、両面ラッピングを行って厚みを約６４０μｍとした（ステップ１６）。
【００３７】再々度エッチングを行い厚みを約６３０μｍとした（ステップ１７）。
【００３８】最後にフジミコーポレーション社製のポリッシュ剤、インセックＦＰとインセックＮＩＢでポリッシングを行い６００μｍとし鏡面ウェハを完成させた（ステップ１８）。
【００３９】本鏡面ウェハは、各ウェハの厚みのばらつきが５μｍ以下、ウェハの平坦度（ＴＴＶ）が２μｍ以下であった。
【００４０】さらに、キズ等の発生もなく良好な鏡面状態であった。
【００４１】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００４２】ラッピング加工の前に平面研削機による研削加工を行うことにより、各ウェハの厚みのばらつきを低減し、かつ平坦度の優れたＧａＡｓウェハの加工方法の提供を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＧａＡｓウェハの加工方法の一実施の形態を示す工程図である。
【図２】従来のＧａＡｓウェハの加工方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１１ スライス
１２ ベベリング
１３，１５，１７ エッチング
１４ 平面研削加工（研削加工）
１６ 両面ラッピング（ラッピング）
１８ ポリッシング
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ＧａＡｓ単結晶インゴットからウェハを切り出し、ベベリング加工、ラッピング加工、エッチング加工及びポリッシング加工を経て鏡面ウェハを得るＧａＡｓウェハの加工方法において、上記ラッピング加工の前に平面研削機による研削加工を行うことを特徴とするＧａＡｓウェハの加工方法。
【請求項２】 上記平面研削加工機に用いられる砥石の番数は、１０００番から１５００番の範囲である請求項１に記載のＧａＡｓウェハの加工方法。
【請求項１】 ＧａＡｓ単結晶インゴットからウェハを切り出し、ベベリング加工、ラッピング加工、エッチング加工及びポリッシング加工を経て鏡面ウェハを得るＧａＡｓウェハの加工方法において、上記ラッピング加工の前に平面研削機による研削加工を行うことを特徴とするＧａＡｓウェハの加工方法。
【請求項２】 上記平面研削加工機に用いられる砥石の番数は、１０００番から１５００番の範囲である請求項１に記載のＧａＡｓウェハの加工方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開平１０−２４４４４９
【公開日】平成１０年（１９９８）９月１４日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平９−４５４４７
【出願日】平成９年（１９９７）２月２８日
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【公開日】平成１０年（１９９８）９月１４日
【国際特許分類】
【出願日】平成９年（１９９７）２月２８日
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
[ Back to top ]