(57)【要約】【課題】反りおよび厚みのバラツキの抑制されたウエハを得ることができるウエハの加工方法を提供すること。【解決手段】本発明にかかるウエハの加工方法は、面内で厚み分布を有するウエハ１０ａを準備する工程と、ウエハ１０ａの面内の複数の位置の座標および各前記位置におけるウエハ１０ａの厚みをそれぞれ計測して、ウエハ１０ａの厚み分布情報を取得する測定工程と、厚み分布情報に基づき、ウエハ１０ａの少なくとも厚みの大きい位置を、数値制御加工法により加工し、該位置における厚みを減少させる厚み均一化工程と、を含み、数値制御加工法の加工手段は、ブラスト加工である。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面内で厚み分布を有するウエハを準備する工程と、
前記ウエハの面内の複数の位置の座標および各前記位置における前記ウエハの厚みをそれぞれ計測して、前記ウエハの厚み分布情報を取得する測定工程と、
前記厚み分布情報に基づき、前記ウエハの少なくとも厚みの大きい位置を、数値制御加工法により加工し、該位置における厚みを減少させる厚み均一化工程と、
を含み、
前記数値制御加工法の加工手段は、ブラスト加工である、ウエハの加工方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記加工手段の加工領域は、前記ウエハの被加工面の１／１００００〜１／４の面積の領域であり、前記ウエハの被加工面上で走査される、ウエハの加工方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記ウエハは、水晶基板である、ウエハの加工方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
前記厚み均一化工程の後に、前記ウエハの被加工面に形成された加工変質層を除去する処理工程を含む、ウエハの加工方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項において、
前記厚み均一化工程の後に、研磨工程を含む、ウエハの加工方法。
【請求項６】
厚み分布を有するウエハを載置する載置台と、
前記ウエハの被加工面に対して砥粒を吐出するノズルと、
前記載置台および前記ノズルの少なくとも一方を走査して、前記被加工面に対する前記ノズルの位置を変化させる移動機構と、
前記ウエハの厚み分布情報および前記ノズルから吐出される前記砥粒による前記ウエハの加工速度情報に基づいて、前記移動機構および前記砥粒の吐出量の少なくとも一方を制御する制御部と、
を備えた、数値制御ブラスト加工装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記制御機構は、少なくとも前記移動機構の走査速度を制御する、数値制御ブラスト加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハの加工方法および数値制御ブラスト加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の電子装置の原材料として用いられる半導体や圧電体のウエハは、少なくとも外形に反りがないこと、厚みが均一であること等が求められている。さらに、ウエハが単結晶で構成されている場合には、ウエハの法線方向に対し特定の結晶軸が、ウエハ全面で正確に一致していることが求められる。ウエハに反りや厚みの不均一があると、結晶軸の方向もウエハ面内でばらつくこととなる。
【０００３】
たとえば、特開２００６−１２３０２０号公報には、遊星歯車方式の研磨装置を用い、たワーク（圧電体ウエハ）の研磨方法が開示されている。同公報にはワークの両面を研磨することによって厚みのバラツキが抑制される等の記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２３０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ウエハに反りや厚みのバラツキが一旦発生してしまうと、研磨等によってこれを修正することは非常に困難である。発明者の検討によると、研磨前のウエハに存在する反りや厚みのバラツキは、従来のウエハ面全体を研磨する方法によっては、解消できないばかりか、悪化することが分かってきた。たとえば、インゴットや原石から研磨前のウエハを切り出した段階で、該ウエハに厚みのバラツキが生じていることがある。このようなウエハは、研磨する間にさらに厚みのバラツキや反りが増加してしまうことがあった。
【０００６】
本発明のいくつかの態様にかかる目的の一つは、反りおよび厚みのバラツキの抑制されたウエハを得ることができるウエハの加工方法を提供することにある。
【０００７】
本発明のいくつかの態様にかかる目的の一つは、反りおよび厚みのバラツキの抑制されたウエハを得るためのウエハの加工に好適な数値制御ブラスト加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
【０００９】
［適用例１］
本発明にかかるウエハの加工方法は、
面内で厚み分布を有するウエハを準備する工程と、
前記ウエハの面内の複数の位置の座標および各前記位置における前記ウエハの厚みをそれぞれ計測して、前記ウエハの厚み分布情報を取得する測定工程と、
前記厚み分布情報に基づき、前記ウエハの少なくとも厚みの大きい位置を、数値制御加工法により加工し、該位置における厚みを減少させる厚み均一化工程と、
を含み、
前記数値制御加工法の加工手段は、ブラスト加工である、ウエハの加工方法。
【００１０】
このようにすれば、研磨前のウエハにおけるウエハ面内での厚みのバラツキを軽減させることができ、反りおよび厚みのバラツキの抑制されたウエハを得ることができる。また、このようにすれば、加工速度が比較的大きくできるため、厚み均一化工程に要する時間を短縮することができる。
【００１１】
［適用例２］
適用例１において、
前記加工手段の加工領域は、前記ウエハの被加工面の１／１００００〜１／４の面積の領域であり、前記ウエハの被加工面上で走査される、ウエハの加工方法。
【００１２】
このようにすれば、厚み均一化工程において、測定工程で得られた厚み分布情報により忠実な数値制御加工を行うことができる。
【００１３】
［適用例３］
適用例１または適用例２において、
前記ウエハは、水晶基板である、ウエハの加工方法。
【００１４】
このようにすれば、ウエハの広い領域で、ウエハの法線方向に対して、水晶の特定の結晶軸が揃っている水晶のウエハを得ることができる。
【００１５】
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか一項において、
前記厚み均一化工程の後に、前記ウエハの被加工面に形成された加工変質層を除去する処理工程を含む、ウエハの加工方法。
【００１６】
このようにすれば、加工変質層を除去するため、より安定した特性を有するウエハを提供することができる。
【００１７】
［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれか一項において、
前記厚み均一化工程の後に、研磨工程を含む、ウエハの加工方法。
【００１８】
このようにすれば、研磨工程よりも前に、厚みのバラツキを軽減させ、該バラツキがない状態で研磨工程が行われるため、反りおよび厚みのバラツキの抑制されたウエハを得ることができる。
【００１９】
［適用例６］
本発明にかかる数値制御ブラスト加工装置は、
厚み分布を有するウエハを載置する載置台と、
前記ウエハの被加工面に対して砥粒を吐出するノズルと、
前記載置台および前記ノズルの少なくとも一方を走査して、前記被加工面に対する前記ノズルの位置を変化させる移動機構と、
前記ウエハの厚み分布情報および前記ノズルから吐出される前記砥粒による前記ウエハの加工速度情報に基づいて、前記移動機構および前記砥粒の吐出量の少なくとも一方を制御する制御部と、
を備える。
【００２０】
このような数値制御ブラスト加工装置は、ウエハの厚み分布情報およびノズルから吐出された砥粒によるウエハの加工速度情報に基づいて動作するため、反りおよび厚みのバラツキの抑制されたウエハを得るために好適である。
【００２１】
［適用例７］
適用例６において、
前記制御機構は、少なくとも前記移動機構の走査速度を制御する、数値制御ブラスト加工装置。
【００２２】
このような数値制御ブラスト加工装置は、被加工面に対するノズルの相対的な移動速度によって加工量の調節を行うため、極めて容易に厚みの均一性の高いウエハを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態にかかるウエハ１０ａの一例を模式的に示す斜視図。
【図２】実施形態のウエハ１０ａを作成する方法の一例を示す斜視図。
【図３】実施形態のウエハ１０ａの厚みを測定する様子を示す模式図。
【図４】実施形態のウエハ１０ａの厚みを測定する様子を示す模式図。
【図５】実施形態のウエハ１０ａを模式的に示す平面図。
【図６】実施形態の数値制御加工装置１００を模式的に示す斜視図。
【図７】実施形態のウエハ１０ａを模式的に示す平面図。
【図８】実施形態のウエハ１０ａの均一化工程の一態様を模式的に示す断面図。
【図９】実施形態のウエハ１０ａの均一化工程の一態様を模式的に示す断面図。
【図１０】実施形態のウエハ１０ａを模式的に示す断面図。
【図１１】実施形態のウエハ１０を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の一例を説明するものである。
【００２５】
本実施形態にかかるウエハの加工方法は、ウエハを準備する工程と、測定工程と、厚み均一化工程と、を含む。
【００２６】
１．ウエハを準備する工程
図１は、本実施形態で加工されるウエハ１０ａを模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態で加工されるウエハ１０ａを作成する方法の一例を示す斜視図である。なお、以下の説明において、ウエハ１０ａ等の添え字ａは、本実施形態の厚み均一化工程を経る前の状態であることを示すために付してある。
【００２７】
図１に示すように、ウエハ１０ａは、平板状の形状を有する。ウエハ１０ａは、２つの主面１２ａおよび１４ａを有する。図１には、説明の便宜上、ウエハ１０ａの厚み方向（法線方向）をＺ方向とし、Ｚ方向に直交するＸ方向と、Ｚ方向およびＸ方向に直交するＹ方向とをそれぞれ示す矢印を描いてある。図１では、Ｘ方向およびＹ方向によって展開されるＸＹ平面に並行に、平板状のウエハ１０ａが描かれている。また、図１では、ウエハ１０ａの厚みの分は、誇張して描かれている。
【００２８】
ウエハ１０ａの平面的な形状（Ｚ方向から見た形状）は、図示の例では、矩形となっているが、これに限定されず、円形等であってもよい。また、ウエハ１０ａの厚み（Ｚ方向の幅）の平均値は、たとえば１０μｍ〜２０ｍｍとすることができる。ウエハ１０ａの材質としては、たとえば、水晶、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料、シリコン、化合物半導体等の半導体材料、およびガラス、サファイヤ等の酸化物材料などが挙げられる。ウエハ１０ａの材質は、結晶質であっても非晶質であってもよい。
【００２９】
本工程で準備されるウエハ１０ａは、面内で厚み分布を有する。面内の厚み分布を有する状態とは、図１に示すように、Ｚ方向の幅（厚み）が、ＸＹ面内の位置によって異なる状態のことをいう。図１の例では、上面１２ａおよび下面１４ａがいずれも凸状になっており、また、Ｘ方向に向かってウエハ１０ａの厚みは増加している。ウエハ１０ａの厚みの分布は、例示したようなものには限定されず、上面１２ａまたは下面１４ａが、ウエハ１０ａのＸＹ面方向の幅よりも周期の小さい波面となっていてもよいし、凹部や凸部を有していてもよい。
【００３０】
ウエハ１０ａは、どのように準備されてもよい。たとえば、ウエハ１０ａとしては、市販の各種基板を準備してもよく、また、原石（水晶等）やインゴット（シリコン等）から切り出したものを準備してもよい。さらに、ウエハ１０ａは、研磨された状態で未だ厚み分布を有するウエハ等であってもよい。
【００３１】
図２は、ウエハ１０ａを原石から切り出して準備する工程の一例を示している。図２は、ワイヤーソウ３によって、原石１からウエハ１０ａを切り出す様子を示している。原石１は、基台２の上に固定されている。ワイヤーソウ３は、原石１に対して所定の角度で侵入し、原石１を切断することができる。そして、たとえば、図示のように複数のウエハ１０ａを得ることができる。図示の例は、ワイヤーソウ３のワイヤー４が、研磨剤や研磨スラリー等をともなって展張方向に往復運動される場合を示している。このような場合、原石１の切削時において、ワイヤー４が細線化したり、研磨剤や研磨スラリーが原石１の端部領域に集中したりする。そのため、このような場合は、図１に示すような形状の厚み分布を有するウエハ１０ａが得られることがある。
【００３２】
２．測定工程
図３および図４は、ウエハ１０ａの厚みを測定する様子を示す模式図である。図５は、ウエハ１０ａの平面図である。
【００３３】
測定工程は、ウエハ１０ａの面内の複数の位置の座標および該各位置におけるウエハ１０ａの厚みをそれぞれ計測して、ウエハ１０ａの厚み分布情報を取得する工程である。
【００３４】
ウエハ１０ａの厚みの計測は、任意の方法で行うことができ、たとえば、図３に示すようにマイクロメーター５等によって計測することができる。また、図示しないが、ウエハ１０ａの厚みの計測は、光学的な方法によって行うこともできる。ウエハ１０ａが、ＡＴカット水晶などの厚みすべり振動可能な材質で形成される場合は、さらに精密に厚みを計測することができる。この場合は、たとえば、図４に示すように、一対のプローブ６によって、ウエハ１０ａの厚み方向に電圧信号を印加して厚みすべり振動の周波数を測定し、電圧信号を印加した部分の厚みをより精密に測定することができる。図４には、厚みすべり振動の様子を破線で示してある。ウエハ１０ａがＡＴカットの水晶基板である場合は、厚みすべり振動の周波数ｆと厚みｔとの間には、ｆ（ＭＨｚ）＝１６７０／ｔ（μｍ）の関係が成り立つとされている。
【００３５】
図５には、ウエハ１０ａにおける厚みの測定点７の配置の例が示されている。図５の例では、ウエハ１０ａのＸＹ平面に直交座標を採っている。したがって、各測定点７は、Ｘ座標およびＹ座標を有し、これらによってウエハ１０ａにおける厚みの測定点７の位置を特定することができる。ウエハ１０ａのＸＹ平面における座標の採り方は任意であり、また、直交座標系でなくてもよい。測定点７の個数は、複数であれば任意である。図示の例では、測定点７の数は、４５点である。測定点７の個数は、４よりも小さいと、ウエハ１０ａの厚み分布の情報が不足する場合がある。測定点７の個数が多すぎると、各点の厚みの測定に要する時間が長くなる場合があるため、測定点７の個数は、１００００程度以下であることが好ましい。さらに、測定点７は、図示の例では等間隔（碁盤目状）に配置されているが、これに限定されず、たとえば特定の位置に密集して設けられてもよい。
【００３６】
各測定点７の厚みを上述した厚み測定方法によって測定して、ウエハ１０ａの厚み分布情報を取得することができる。ウエハ１０ａの厚み分布情報としては、たとえば、一個の測定点７における位置座標（図５の例では、Ｘ座標およびＹ座標）および厚みをセットとし、該セットが測定点７の個数だけ集合したデータを挙げることができる。このような厚み分布情報は、少なくともウエハ１０ａのＸＹ面内のＺ方向の厚みの分布に関する情報を含んでいる。
【００３７】
３．厚み均一化工程
本工程は、「１．２．測定工程」によって取得されたウエハ１０ａの厚み分布情報に基づき、ウエハ１０ａの少なくとも厚みの大きい位置を数値制御加工法によって加工し、該位置における厚みを減少させる工程である。
【００３８】
本工程は、数値制御加工法によって行われる。数値制御加工法とは、厚み分布情報に基づいて、加工の位置や加工量が制御される加工法のことをいう。加工対象であるウエハ１０ａの厚みの大きい位置は、前もって取得した厚み分布情報から把握することができる。本工程では、ウエハ１０ａの厚みの小さい位置の厚みが減少されてもよい。このような数値制御加工法は、以下に述べるような数値制御加工装置によって行われることができる。
【００３９】
３．１．数値制御加工装置
図６は、数値制御加工装置の一例である数値制御加工装置１００を模式的に示す斜視図である。同図には、説明の便宜上、ウエハ１０ａの厚み方向（法線方向）であるＺ方向と、Ｚ方向に直交するＸ方向と、Ｚ方向およびＸ方向に直交するＹ方向とを示す矢印が描いてある。
【００４０】
数値制御加工装置１００は、少なくとも載置台２０と、加工ツール３０と、移動機構４０と、制御部５０と、を備える。
【００４１】
載置台２０は、上面にウエハ１０ａを載置することができる。載置台２０には、必要に応じてウエハ１０ａを固定するための吸着機構等が設けられていてもよい。ウエハ１０ａは、載置台２０に被加工面（図示の例では上面１２ａ）が上向きとなるように載置され、被加工面が加工ツール３０に対向している。したがって、図示の例では、ウエハ１０ａの上面１２ａが被加工面である。載置台２０は、固定されていてもよいが、図に例示するような移動機構４０（たとえばＸＹステージ４２）によってＸＹ平面内を移動できるようにされてもよい。
【００４２】
加工ツール３０は、ウエハ１０ａを加工するための加工手段であり、ウエハ１０ａの被加工面に対向するように設けられる。図示の例では、加工ツール３０は、先端が先鋭化された形状に描かれているが、このような形状には限定されない。加工ツール３０は、ウエハ１０ａの被加工面の一部を加工することができる。加工ツール３０は、ウエハ１０ａの被加工面側の物質を除去する機能を有し、対向している部位におけるウエハ１０ａの厚みを減少させることができる。加工ツール３０としては、ウエハ１０ａに砥粒を吐出して衝突させてブラスト加工する態様を例示することができる。ブラスト加工は、加工速度が大きいため、厚み均一化工程に要する時間を、プラズマ処理やエッチング加工処理と比べて短縮することができる。
【００４３】
図７は、ウエハ１０ａを模式的に示す平面図であり、加工ツール３０の加工領域３１と加工ツール３０の走査の例を模式的に示している。加工領域３１は、ウエハ１０ａの被加工面の１／１００００〜１／４の面積の領域とすることができる。すなわち、加工領域３１は、与えられるウエハ１０ａの厚み分布情報に対応して大きさを選択することができる。加工領域３１がウエハ１０ａの被加工面の１／１００００の面積の領域よりも小さいと、加工に要する時間が長くなる場合がある。加工領域３１がウエハ１０ａの被加工面の１／４の面積の領域よりも大きいと、ウエハ１０ａが微細な凹凸を有するときに厚みの均一化が不十分となる場合がある。たとえば、与えられるウエハ１０ａの厚み分布情報の被加工面内の密度が高い（測定点７の数が多い）場合は、加工領域３１を小さくして厚みの均一化の精度をより高めることができる。また、与えられるウエハ１０ａの厚み分布情報の内容および加工ツール３０の走査の方法に依存するが、加工領域３１を大きくすれば厚み均一化工程に要する時間を短縮することができる。加工領域３１の面積を適宜選ぶことができるため、厚み均一化工程において、測定工程で得られた厚み分布情報の情報量に適した数値制御加工を行うことができる。また、図７に示すように、加工領域３１のウエハ１０ａの被加工面における形状は、円形、楕円形等とすることができ、特に限定されない。さらに、図７に示すように、加工ツール３０は、加工領域３１が重複するように走査されてもよい。
【００４４】
移動機構４０は、加工ツール３０および載置台２０（ウエハ１０ａ）の相対的な位置を少なくともＸＹ方向に変化させることができる限り任意である。移動機構４０によれば、加工ツール３０をＸＹ面内で走査することができる。移動機構４０は、外部からの信号に従ってステッピングモータ等により駆動されることができる。たとえば、移動機構４０の構成は、載置台２０をＸＹ方向に移動させることができるＸＹステージ４２および加工ツール３０をＸＹ方向に移動させることができる走査機構４４の少なくとも一方とすることができる。図６に例示した走査機構４４は、走査部４６の位置をＸＹ方向に変化させることができる。これにより、走査部４６に接続された加工ツール３０をウエハ１０ａの被加工面に対して走査させることができる。
【００４５】
制御部５０は、ウエハ１０ａの厚み分布情報および加工ツール３０よるウエハ１０ａの加工速度情報に基づいて、少なくとも移動機構４０を制御する。加工ツール３０によるウエハ１０ａの加工速度情報としては、たとえば、用いる加工ツール３０の加工速度に関する既存のデータを用いることができ、また、別途あらかじめ実験等を行って、加工ツール３０によるウエハ１０ａの加工速度を測定してその結果を用いることもできる。
【００４６】
制御部５０は、ウエハ１０ａに対する加工ツール３０の相対的な位置、加工ツール３０の移動速度等を調節する信号を送出することができる。これらの信号によって、ＸＹステージ４２および／または走査機構４４等が駆動される。これらの信号は、厚み分布情報および加工速度情報に基づいており、ウエハ１０ａの厚みを均一化するように各構成が駆動される。
【００４７】
上記のような数値制御加工装置によれば、ウエハ１０ａの少なくとも厚みの大きい位置を加工して該位置における厚みを減少させることができる。なお、加工量は、ノズル（加工ツール３０）の走査速度、ノズル径、ブラスト加工圧、研磨剤の材質等により調節することができる。目標とする厚みの精度や、加工時間などを考慮して加工条件を適宜決めることが望ましい。
【００４８】
３．２．数値制御ブラスト加工装置
図６の数値制御加工装置１００は、加工ツール３０に加工速度が大きいブラスト加工の態様を採ったものであり、数値制御ブラスト加工装置２００と称することができる。数値制御ブラスト加工装置２００の加工ツール３０は、ノズル３２、支持部３４、および流体供給管３６を含む。ノズル３２は、流体供給管３６に連通しており、支持部３４からウエハ１０ａの被加工面に向かって突出している。ノズル３２は、先端から砥粒を吐出することができる。砥粒としては、グリーンカーボン等の炭化シリコン系の粒子、酸化シリコン系の粒子、窒化シリコン系の粒子等を挙げることができる。砥粒は、水等の液体とともに吐出されることができ（湿式ブラスト）、または、空気、窒素等の気体によって吐出されることができる（乾式ブラスト）。支持部３４は、図示の例では、走査機構４４の走査部４６に固定されており、走査部４６とともにＸＹ平面内を移動することができる。流体供給管３６は、砥粒を含む液体または気体をノズル３２に供給することができる。流体供給管３６は、図示せぬポンプ等に接続され、流体の流量を調節するバルブ３８が備えられることができる。
【００４９】
厚み均一化工程を数値制御ブラスト加工装置２００によって行う場合、制御部５０は、ウエハ１０ａの厚み分布情報およびノズル３２から吐出される砥粒によるウエハ１０ａの加工速度情報に基づいて、移動機構４０および砥粒の吐出量の少なくとも一方を制御することができる。ノズル３２から吐出される砥粒によるウエハ１０ａの加工速度情報としては、たとえば、あらかじめ実験等により、ウエハ１０ａの材質、砥粒の材質、砥粒の吐出量、吐出速度等を変化させたときにウエハ１０ａの加工速度を測定してその結果を用いることができる。
【００５０】
このような数値制御ブラスト加工装置２００は、ウエハ１０ａの厚み分布情報およびノズルから吐出された砥粒によるウエハ１０ａの加工速度情報に基づいて、ウエハ１０ａを短時間で加工できるため、反りおよび厚みのバラツキの抑制されたウエハ１０を得るために極めて好適である。
【００５１】
３．３．数値制御加工における加工量の調節
数値制御加工によって、ウエハ１０ａの少なくとも厚みの大きい位置を加工し、該位置における厚みを減少させる具体的な方法について以下に例示する。
【００５２】
上記例示した数値制御加工に用いられる数値制御加工装置１００は、少なくとも、移動機構４０と、加工ツール３０とを有する。したがって、ウエハ１０ａの厚みを均一化するために制御できる事項としては、少なくとも加工ツール３０の移動速度、加工ツール３０の加工強度を挙げることができる。
【００５３】
図８は、加工ツール３０の移動速度によってウエハ１０ａの厚みを均一化する例を示している。図８の例では、矢印で示したように、加工ツール３０をウエハ１０ａに対して走査する際に、ウエハ１０ａの厚みの大きい部位（図示の例では中央付近）を通過するときの速度が他の部位よりも小さくなるように制御されている。このとき、加工ツール３０の加工強度が一定であれば、ウエハ１０ａの厚みの大きいところほど加工時間が長く、より多くの物質が除去されることとなり、ウエハ１０ａの厚みを均一化することができる。
【００５４】
図９は、加工ツール３０の加工強度によってウエハ１０ａの厚みを均一化する例を示している。図９の例では、加工ツール３０をウエハ１０ａに対して走査する際に、ウエハ１０ａの厚みの大きい部位を通過するときに加工ツール３０の加工強度は他の部位よりも大きくなるように制御されている。このとき、加工ツール３０の走査速度が一定であれば、ウエハ１０ａの厚みの大きいところほど加工ツール３０の加工強度が大きくなり、より多くの物質が除去されることとなり、ウエハ１０ａの厚みを均一化することができる。
【００５５】
加工ツール３０の移動速度の制御および加工ツール３０の加工強度の制御は、制御部５０によって、それぞれ独立に行うことができ、また、自由に組み合わせて行うことができる。なお、加工ツール３０の移動速度のみを制御する場合は、加工ツール３０の加工強度の制御は不要となり、数値制御加工装置１００の規模を小さくすることができる。
【００５６】
上記説明において、ウエハ１０ａの上面１２ａを加工することについて述べたが、必要に応じて、図１０に示すようにウエハ１０ａを裏返して、上述と同様に厚み均一化工程を行うことができる。なお、ウエハ１０ａを裏返して厚み均一化工程を行う場合は、これを新たなウエハ１０ａとして、再び上述した測定工程を行った後に、厚み均一化工程を行ってもよい。
【００５７】
以上説明した工程を経て、図１１に示すような厚みが均一化されたウエハ１０が形成される。
【００５８】
４．その他の工程
本実施形態のウエハの加工方法は、その他の工程を含むことができる。
【００５９】
上記「１．３．厚み均一化工程」を経ると、ウエハ１０の被加工面の表面付近に加工変質層１２が形成される場合がある。このような場合には、厚み均一化工程の後に、ウエハ１０の被加工面に形成された加工変質層１２を除去する処理工程を含むことができる。
【００６０】
加工変質層１２は、たとえば、ブラスト加工された場合に生じることがある。この場合、加工変質層１２としては、微細なクラック、加工応力の残留、微細な不平滑面となっていることがある。処理工程は、ウエハ１０が水晶である場合は、たとえば、フッ化水素水溶液、フッ化アンモニウム水溶液、またはそれらの混合溶液などのエッチング液にウエハ１０を浸漬することによって行うことができる。このようにすれば、加工変質層１２が除去されるため、より安定した特性を有するウエハ１０を提供することができる。
【００６１】
本実施形態のウエハの加工方法は、上記「１．３．厚み均一化工程」の後に、さらに研磨工程を含むことができる。研磨工程としては、ラッピング、ポリッシング等と称される円盤状の定盤を用いた片面研磨、両面研磨等によって行うことができる。研磨工程は、たとえば、ウエハ１０をさらに薄く加工するため、および／またはウエハ１０の表面を仕上げるために付加されることができる。厚み均一化工程を経たウエハ１０は、厚みが均一化されている。そのため、研磨工程におけるウエハ１０の厚みバラツキや反りの発生を抑制することができる。
【００６２】
なお、研磨工程が付加される場合は、厚み均一化工程において、研磨工程における厚みバラツキや反りの発生を予想して、これらを相殺できる形状にあらかじめ数値制御加工しておくこともできる。このようにすれば、最終的に得られるウエハの厚みバラツキや反りをより精密に抑制することができる。
【００６３】
以上のように、本実施形態のウエハの加工方法によれば、研磨前のウエハにおけるウエハ面内での厚みのバラツキを軽減させることができる。そのため、反りおよび厚みのバラツキの抑制されたウエハを得ることができる。また、水晶等の結晶からなるウエハにおいては、広い領域で、ウエハの法線方向に対して、特定の結晶軸が揃っているウエハを得ることができる。
【００６４】
本実施形態の数値制御ブラスト加工装置は、ウエハの厚み分布情報およびノズルから吐出された砥粒によるウエハの加工速度情報に基づいて動作し、ウエハを短時間で加工できるため、反りおよび厚みのバラツキの抑制されたウエハを得るために極めて好適である。
【００６５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。たとえば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（たとえば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【００６６】
１…原石、２…基台、３…ワイヤーソウ、４…ワイヤー、５…マイクロメーター、
６…プローブ、７…測定点、１０，１０ａ…ウエハ、１２ａ…上面、１４ａ…下面、
２０…載置台、３０…加工ツール、３１…加工領域、３２…ノズル、３４…支持部、
３６…流体供給管、３８…バルブ、４０…移動機構、４２…ＸＹステージ、
４４…走査機構、４６…走査部、５０…制御部、１００…数値制御加工装置、
２００…数値制御ブラスト加工装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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