(57)【要約】      （修正有）【課題】サファイアウェハーの片面研磨を行う際にサファイアウェハーの固定部材からの剥離を抑制し、研磨対象の面についてのみ適切に研磨することが可能な、サファイアウェハーの片面研磨方法を提供する。【解決手段】サファイアウェハー１５の片面研磨方法は、固定部材へのサファイアウェハー設置工程と、サファイアウェハー１５の固定部材から露出した面を研磨液を用いて研磨する研磨工程と、を有し、固定部材は、セラミックスプレート１１と、セラミックスプレート１１の一方の面側に配置され、サファイアウェハー１５よりも厚みが薄く、サファイアウェハー１５を配置するための貫通孔が複数設けられたテンプレート１２とを有し、サファイアウェハー設置工程において、テンプレート１２に設けられた貫通孔内にサファイアウェハー１５を配置し、貫通孔から露出するセラミックスプレート１１の面にワックス１６によりサファイアウェハー１５を貼り付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サファイアウェハーを固定部材に設置するサファイアウェハー設置工程と、
サファイアウェハーの前記固定部材から露出した面を研磨液を用いて研磨する研磨工程と、を有しており、
前記固定部材は、セラミッスクプレートと、前記セラミックスプレートの一方の面側に配置され、前記サファイアウェハーよりも厚みが薄く、前記サファイアウェハーを配置するための貫通孔が複数設けられたテンプレートと、を有しており、
前記サファイアウェハー設置工程において、前記テンプレートに設けられた貫通孔内に前記サファイアウェハーを配置し、前記貫通孔から露出する前記セラミックスプレートの面にワックスにより前記サファイアウェハーを貼り付けることを特徴とするサファイアウェハーの片面研磨方法。
【請求項２】
前記テンプレートの厚みが、サファイアウェハーの厚みの４０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のサファイアウェハーの片面研磨方法。
【請求項３】
前記テンプレートの貫通孔の直径が、サファイアウェハーの直径より０．０６ｍｍ以上１ｍｍ以下大きいことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のサファイアウェハーの片面研磨方法。
【請求項４】
前記ワックスは、接着力が３．３Ｎ／ｍｍ２以上３．９Ｎ／ｍｍ２以下であり、軟化点が７４℃以上８３℃以下である、ロジン系液状ワックスであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のサファイアウェハーの片面研磨方法。
【請求項５】
前記テンプレートが樹脂製であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のサファイアウェハーの片面研磨方法。
【請求項６】
前記テンプレートの材質がアラミド、ベークライト、エポキシガラス、塩化ビニールのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のサファイアウェハーの片面研磨方法。
【請求項７】
液温が２５℃以上５５℃以下の研磨液で研磨することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のサファイアウェハーの片面研磨方法。
【請求項８】
前記研磨液に使用される研磨材が平均粒径２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下のコロイダルシリカであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のサファイアウェハーの片面研磨方法。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれか一項に記載のサファイアウェハーの片面研磨方法を用いたサファイアウェハーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サファイアウェハーの片面研磨方法、サファイアウェハーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サファイアウェハーは、その優れた機械的、熱的特性、化学的安定性等から注目されており、近年では、青色、白色発光ダイオードに用いるＧａＮを成長させるための基板として用いられるようになっている。
【０００３】
サファイアウェハーはその用途によっては、表面と裏面とで異なる表面粗さに加工する場合があることから、一方の面について所定の表面粗さとするため、一方の面のみ研磨を行う片面研磨が従来から行われている。このようにウェハーの片面を研磨する方法は従来から検討されており、また、片面研磨を行う際にウェハーを固定する方法についても各種方法が提案されていた。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ワックスを介してキャリアープレートにウェハーを接着する方法が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、バッキング材と呼ばれる吸着材によりウェハーを水吸着する方法が開示されている。また、特許文献３には、プレートに直接ウェハーを水吸着する方法が開示されている。
【０００６】
特許文献４には、型抜き穴が形成されたテンプレートをプレートに固定し、該テンプレートの型抜き穴にウェハー基板を嵌合させた状態で、ウェハー基板をプレートに液体を介して該液体の吸着力により保持する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平０５−０４９２５３号公報
【特許文献２】特開昭６３−０９３５６２号公報
【特許文献３】特開２００５−０３４９２６号公報
【特許文献４】特開２００７−０９０５１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、サファイアウェハーは硬度が高く研磨に長時間を要することから研磨液の温度が高くなりやすい。また、サファイアウェハーをワックスにより研磨盤に固定する際、研磨盤表面やワックス表面に異物が混入すると接着強度を十分に確保できない場合があった。
【０００９】
このため、特許文献１に開示されたようにウェハーをワックスのみで接着する方法をサファイアウェハーの片面研磨方法に適用しようとすると、研磨中に研磨液の温度の影響や長時間の接触でワックスが溶解し、研磨盤からウェハーが剥離し、脱落する場合があった。この場合、研磨工程が中断されるため生産性が低下するという問題があった。また、サファイアウェハーが脱落した場合に同時に研磨していた他のサファイアウェハーに疵を発生させる場合や、脱落したウェハー自体が破損する場合があり、歩留まりが低下するという問題もあった。さらには、サファイアウェハーの破片が研磨液に混入する場合や研磨装置の下定盤表面の摩耗により形状変化を引き起こす場合があるという問題もあった。
【００１０】
特許文献２〜４は加工中にテンプレートにてウェハーが保持されるものの、ウェハーをバッキング材等に水で吸着させているため、ウェハーの研磨しない面側にも研磨液が浸透し易い。そして、ウェハーの研磨しない面側に研磨液が浸透すると、研磨の対象としていないウェハーの研磨盤側の面についても研磨されてしまうという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、サファイアウェハーの片面研磨を行う際にサファイアウェハーが固定部材から剥離することを抑制し、研磨対象の面についてのみ適切に研磨することが可能な、サファイアウェハーの片面研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため本発明は、サファイアウェハーを固定部材に設置するサファイアウェハー設置工程と、
サファイアウェハーの前記固定部材から露出した面を研磨液を用いて研磨する研磨工程と、を有しており、
前記固定部材は、セラミッスクプレートと、前記セラミックスプレートの一方の面側に配置され、前記サファイアウェハーよりも厚みが薄く、前記サファイアウェハーを配置するための貫通孔が複数設けられたテンプレートと、を有し、
前記サファイアウェハー設置工程において、前記テンプレートに設けられた貫通孔内に前記サファイアウェハーを配置し、前記貫通孔から露出する前記セラミックスプレートの面にワックスにより前記サファイアウェハーを貼り付けることを特徴とするサファイアウェハーの片面研磨方法を提供することを目的とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、サファイアウェハーの片面研磨を行う際にサファイアウェハーが固定部材から剥離することを抑制し、歩留まりや生産性を向上させることができ、研磨対象の面についてのみ適切に研磨することが可能な、サファイアウェハーの片面研磨方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る固定部材の説明図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る研磨工程の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
［第１の実施形態］
本実施形態においては、本発明のサファイアウェハー片面研磨方法の構成例について説明する。
【００１６】
本実施形態のサファイアウェハー片面研磨方法は、
サファイアウェハーを固定部材に設置するサファイアウェハー設置工程と、
サファイアウェハーの前記固定部材から露出した面を研磨液を用いて研磨する研磨工程と、を有している。
【００１７】
前記固定部材は、セラミッスクプレートと、前記セラミックスプレートの一方の面側に配置され、前記サファイアウェハーよりも厚みが薄く、前記サファイアウェハーを配置するための貫通孔が複数設けられたテンプレートと、を有している。そして、前記サファイアウェハー設置工程において、前記テンプレートに設けられた貫通孔内に前記サファイアウェハーを配置し、前記貫通孔から露出する前記セラミックスプレートの面にワックスにより前記サファイアウェハーを貼り付けることを特徴とする。
【００１８】
各工程について説明する。
【００１９】
まず、サファイアウェハー設置工程は、上記のようにサファイアウェハーを固定部材に設置する工程である。
【００２０】
固定部材について図１を用いて説明する。図１の上図は固定部材の断面図を示したものであり、図１の下図は上図の下面側から見た図を示したものである。また、図１の右側の１つの凹部においては、サファイアウェハーを設置した状態についても示している。
【００２１】
図１に示すように固定部材１０は、セラミックスプレート１１と、セラミックスプレート１１の一方の面に配置されたテンプレート１２とを有している。セラミックスプレート１１とテンプレート１２とは、着脱可能なように水により吸着し簡易的に接着した構成とすることもできるが、接着剤等により両者を貼り合わせることもできる。
【００２２】
セラミックスプレート１１の形状は特に限定されるものではなく、研磨機の仕様に合わせた形状とすることができ、例えば図１に示すように円板形状とすることができる。
【００２３】
この際、セラミックスプレート１１のテンプレートが配置される一方の面はサファイアウェハーを固定する面となるため、目標とする加工精度に応じた平坦度を有することが好ましい。また、後述の様にセラミックスプレート１１のテンプレートが配置されている面とは反対側の他方の面を研磨機により支持し、一方の面側に設置されたサファイアウェハーの研磨を行うこととなる。このため、加工精度を高めるためにはセラミックスプレートの一方の面と他方の面（上下面）間での平行度が高いことが好ましい。
【００２４】
セラミックスプレート１１の材質については特に限定されるものではなく各種セラミックスを用いることができる。ただし、特にセラミックスプレート１１の上下面は加工精度に影響を及ぼす恐れがあるため、セラミックスプレート１１は、繰り返し使用した場合でも変形を生じない、すなわち、磨耗しにくい材料で形成されることが好ましい。このため、セラミックスプレートは、例えばアルミナやジルコニアにより形成されていることが好ましい。
【００２５】
テンプレート１２については、上記のように、サファイアウェハー１５を設置するために複数の貫通孔が形成されており、セラミックスプレート１１の一方の面に配置されることにより、該貫通孔とセラミックスプレートとにより凹部１３を形成することができる。
【００２６】
テンプレート１２のサイズは特に限定されるものではないが、セラミックスプレートの一方の面に配置され、セラミックスプレートにより支持されるため、テンプレートの直径はセラミックスプレート１１と同じ大きさ、又は、セラミックスプレートよりも小さいことが好ましい。
【００２７】
テンプレート１２の貫通孔は上記の様にセラミックスプレートの一方の面とで凹部１３を形成し、該凹部１３には図１の上図に示すようにサファイアウェハー１５が固定される。
【００２８】
このため、テンプレートに設けられた貫通孔の直径はサファイアウェハーが固定できるように、サファイアウェハーの直径よりも大きなサイズであることが好ましい。ただし、貫通孔の直径が大きすぎると、研磨中にサファイアウェハーが剥離した場合に該凹部内でサファイアウェハーが移動する範囲が広くなり、サファイアウェハーに疵が生じる恐れがある。また、小さすぎる場合には、サファイアウェハーの設置、取出しが困難になり生産性が低下する恐れがある。このため、前記テンプレートの貫通孔の直径ｄが、サファイアウェハーの直径ｄｗより０．０６ｍｍ以上１ｍｍ以下大きいことが好ましい。なお、貫通孔のサイズは１つのテンプレート内で均一である必要はなく、例えば異なるサイズのサファイアウェハーを同時に研磨する場合には、それにあわせて異なるサイズの貫通孔を含むように構成することもできる。ただし、各サファイアウェハーを均一に研磨するためには、同時に研磨するサファイアウェハーのサイズは均一であることが好ましい。このため、同じテンプレート内の貫通孔のサイズも均一であることがより好ましい。
【００２９】
また、テンプレートの厚みは特に限定されるものではなく、研磨を阻害しないように設定されていれば良い。具体的には、研磨工程においてサファイアウェハーの研磨する部分（範囲）が露出する様にその厚みを選択することができる。ただし、テンプレートが薄すぎるとサファイアウェハーを保持する力が弱くなるため、一定以上の厚さを有することが好ましい。具体的には例えばテンプレートの厚みｈが、サファイアウェハーの厚みｈｗの４０％以上８０％以下であることが好ましい。なお、ここでいうサファイアウェハーの厚みとは、研磨に供するサファイアウェハーの厚みであり、すなわち、固定部材に設置するサファイアウェハーの厚みである。また、研磨に供するサファイアウェハーの厚みは均一又は略均一であることが好ましいが、異なる厚さのサファイアウェハーが存在する場合、上記固定部材の厚さは最も厚いサファイアウェハーを基準として上記範囲にあることが好ましい。
【００３０】
テンプレートの材質は特に限定されるものではないが、サファイアウェハーが研磨中に剥離した場合であっても、テンプレートの凹部内で保持し、疵の発生を抑制できるように、前記テンプレートが樹脂製であることが好ましい。また、具体的には、前記テンプレートの材質がアラミド、ベークライト、エポキシガラス、塩化ビニールのいずれかであることがより好ましい。
【００３１】
テンプレートに設ける貫通孔の配置、数については特に限定されるものではなく、図１に示すように円周に沿って配置する構成としてもよく、ランダムに設ける構成としても良い。ただし、研磨の際に均一に力がかかるように、図１に示すように円周に沿って配置する構成とすることが好ましい。貫通孔はテンプレートが破損しにくいように一定間隔をあけて配置することが好ましく、貫通孔同士が近づきすぎない程度に分布するようにテンプレートの大きさに合わせて貫通孔の数を設定することが好ましい。
【００３２】
なお、サファイアウェハーを固定する際と研磨する際とで共に同じテンプレートを用いることもできるが、特にサファイアウェハー１５が貫通孔内の中央に配置されるように正確に位置決めをする場合には、位置決め用テンプレートと研磨用テンプレートとを用いることもできる。
【００３３】
この場合には、例えば以下の２工程によりサファイアウェハーを設置することができる。位置決め用のテンプレートを用いサファイアウェハーをセラミックスプレートにワックスにより固定する工程。位置決め用テンプレートを取り外し、研磨用のテンプレートを配置する工程。
【００３４】
この場合、位置決め用テンプレート及び研磨用のテンプレートを正確な位置に設置できるように、セラミックスプレート、位置決め用テンプレート、研磨用テンプレートにテンプレートの位置決め用の目印を形成しておくことが好ましい。また、この場合、研磨を行う毎に研磨用テンプレートは取り外す必要があることから、セラミックスプレートに配置する際には取り外し可能な方法により接着することが好ましく、例えば水の吸着力により両者を接着するように構成することが好ましい。
【００３５】
研磨用テンプレートについては既述のテンプレートと同様の構成とすることができ、位置決め用テンプレートについても研磨用テンプレートと同様の構成、すなわち既述のテンプレートと同様の構成とすることができる。
【００３６】
位置決め用テンプレートの貫通孔のサイズはサファイアウェハーを設置する際に要求される精度によるが、例えば貫通孔の直径が、サファイアウェハーの直径よりも０．０６ｍｍ以上１ｍｍ以下大きいことが好ましい。
【００３７】
このようにサファイアウェハーを設置する際に研磨用テンプレートに加えて位置決め用テンプレートを用いることにより、サファイアウェハーを正確な位置に設置できるためより均一に研磨を行うことができる。また、サファイアウェハーを固定した後に研磨用テンプレートを配置するため、研磨用テンプレートにワックスが付着することを抑制できる。
【００３８】
次に、固定部材にサファイアウェハーを固定する方法について説明する。
【００３９】
サファイアウェハーは上記した固定部材のテンプレートに設けられた貫通孔内に配置され、貫通孔から露出するセラミックスプレートの面にワックスによりサファイアウェハーを貼り付ける。
【００４０】
具体的な設置例を、図１を用いて説明する。図１中右側の貫通孔にサファイアウェハーを設置した例を示している。図１に示すように、テンプレート１２の貫通孔とセラミックスプレート１１との一方の面とによってサファイアウェハーを設置するための凹部１３が形成されている。そして、テンプレートの貫通孔内（すなわち固定部材の凹部１３内）にサファイアウェハー１５を配置し、セラミックスプレート１１の一方の面にワックス１６により固定される。
【００４１】
ワックス１６の種類は特に限定されるものではなく、サファイアウェハー１５をセラミックスプレート１１に固定できるものであればよい。ただし、研磨中においてもサファイアウェハーを剥離しにくいワックスを用いることが好ましい。
【００４２】
例えば、ワックスは、接着力が３．３Ｎ／ｍｍ２以上３．９Ｎ／ｍｍ２以下であることが好ましい。これは、接着力が上記範囲にあることにより、サファイアウェハーを研磨する間にサファイアウェハーの横方向（セラミックスウェハーの表面と平行な方向に）印加される圧力よりも大きいため、研磨中にサファイアウェハーが剥離することを防止できるためである。また、接着力が上記範囲にあることにより、研磨後、取り外す際に、サファイアウェハーを破損せずに取り外すことができる。
【００４３】
さらに、上記ワックスは軟化点が７４℃以上８３℃以下であることが好ましい。これは、本発明者らの検討によると、サファイアウェハーは研磨液の温度が高い方が、研磨速度が速くなることが見出された。このため、研磨液の温度を高めるため、ワックスの軟化点温度も高いことが好ましいが、研磨後ワックスを加熱して軟化させてサファイアウェハーを取り外すため、軟化点が高いとサファイアウェハーを破損する恐れがある。そこで、ワックスの軟化点温度は上記範囲であることが好ましい。
【００４４】
上記特性を満たすワックスとしては、例えばロジン系液状ワックスを好ましく用いることができる。
【００４５】
サファイアウェハーを固定する際のワックスの量としては特に限定されるものではなく、図１に示すように、サファイアウェハー１５の少なくともセラミックスプレート１１と対向する面に配置され、サファイアウェハーの研磨する面について露出するように配置されていればよい。
【００４６】
次に研磨工程について説明する。
【００４７】
研磨工程は、上記サファイアウェハー設置工程において、固定部材に設置したサファイアウェハーの固定部材から露出した面を研磨液を用いて研磨する工程である。
【００４８】
図２を用いて研磨工程について説明する。
【００４９】
図２は、研磨工程を行う際の構成例の断面図を示したものである。図２に示すようにセラミックスプレート１１及び（研磨用）テンプレート１２からなる固定部材の凹部にサファイアウェハー１５がワックス１６により固定されている。そして、固定部材のセラミックスプレート１１側（図２中上面側）には、回転シャフト２１に取り付けられたプレート２２が配置されている。固定部材のサファイアウェハー１５が露出している方の面には、当該サファイアウェハー１５の露出している方の面と対向するように研磨パッド２３が配置され、研磨パッド２３は、研磨定盤２４、駆動軸２５上に配置されている。
【００５０】
このように配置された研磨装置において、研磨パッド２３とサファイアウェハー１５との間に、図示しない研磨液供給口から研磨液を供給しつつ、上記回転シャフト２１を図中矢印Ａの方向に押し当て、駆動軸２５を図中の矢印Ｂの様に回転させる。なお、回転方向は限定されるものではない。これにより、研磨パッド２３が回転し、研磨液によりサファイアウェハー１５の研磨パッドと対向する面を研磨することができる。
【００５１】
研磨条件については、要求される研磨の程度等により選択されるものであるため、特に限定されるものではない。
【００５２】
研磨液についても要求される研磨の程度や生産性等を考慮して種類や条件を選択すればよいが、液温が２５℃以上５５℃以下の研磨液で研磨することが好ましく、液温が４５℃以上５５℃以下の研磨液で研磨することがより好ましい。これは、上述のように、本発明者らの検討によると、サファイアウェハーの研磨工程においては研磨液の温度が高い方が、研磨速度が速くなるためである。ただし、研磨液の温度が高くなりすぎるとサファイアウェハーを固定するワックスが研磨液に溶解し易くなり、ウェハーの剥離が発生しやすくなるため上記温度範囲とすることが好ましい。
【００５３】
なお、ここでいう研磨液の温度とは、研磨パッドに供給する際の研磨液の温度を意味している。
【００５４】
研磨工程中、研磨液温度が常に上記温度範囲である必要はなく、少なくとも研磨工程中において研磨液の温度が上記範囲に入っている時間があることが好ましく、上記温度範囲に昇温後、研磨液の温度が上記温度範囲に制御されていることがより好ましい。特に研磨工程中上記温度範囲に保持されていることが特に好ましい。
【００５５】
研磨液の温度を調整する手段としては特に限定されるものではないが、冷却手段および／または加熱手段を冷却液の搬送経路上に設けておき、供給する研磨液の温度を調整するように構成することができる。なお、研磨液を循環して使用している場合には、研磨する際に摩擦により発生する熱により研磨液を昇温し、冷却手段によってその温度を調整するように構成することもできる。
【００５６】
また、研磨工程において用いる研磨液に使用される研磨材については特に限定されるものではなく、各種研磨材を用いることができる。特に研磨工程において用いる研磨液に使用される研磨材（研磨砥粒）の平均粒径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下のコロイダルシリカであることが好ましい。なお、平均粒径とは、レーザー回折・散乱法によって求めた体積基準の粒度分布における積算値５０％での粒径を意味している。
【００５７】
これは、研磨材としてコロイダルシリカを用いた場合にサファイアウェハーの研磨速度の向上が特にみられるためである。
【００５８】
また、本発明者らの検討によると上記のように研磨液の温度を昇温させつつ、コロイダルシリカを研磨材として含む研磨液によりサファイアウェハーを研磨する場合、より研磨速度を向上させることができる。さらに、研磨材の粒径が上記範囲にあることにより、研磨速度を特に向上することができる。
【００５９】
以上に説明した研磨工程において、複数枚のサファイアウェハーはセラミックスプレートの一方の面とテンプレートの貫通孔により形成された複数の凹部内にそれぞれ配置されている。
【００６０】
このため、仮に研磨工程において接着不良等により、１枚程度のサファイアウェハーが剥離したとしても、剥離したサファイアウェハーはテンプレートの凹部内に保持されることになり他のウェハーを破損することや、剥離したウェハーにも疵が生じることを防止することができ、歩留まりを向上できる。
【００６１】
なお、テンプレートは、既述のようにセラミックスプレートと水の吸着力により吸着されている場合であっても、剥離していない他のサファイアウェハーにより水平方向の移動が規制され、垂直方向についてはセラミックスプレートと研磨パッドとにより規制される。このため、テンプレートをセラミックスプレートに接着していない場合でも上記のように剥離したサファイアウェハーの移動を防止することができる。
【００６２】
さらに、ワックスはテンプレート、サファイアウェハー、セラミックスプレートにより囲まれているため、従来の様にテンプレートを用いず、ワックスのみで固定した場合と比較して研磨液と接触する頻度（確率）を低減することができる。このため、ワックスが研磨液に溶解しにくくなるため、ウェハーが剥離する可能性を低減することもできる。
【００６３】
また、少なくともサファイアウェハーのセラミックプレートと対向する面についてはワックスが配置されているため、研磨対象ではない係る面について研磨がなされることを防止することができる。
【００６４】
上述のように、研磨工程中にウェハーが剥離した場合でも疵の発生等を防止できるため、研磨工程の前にセラミックスプレートへのサファイアウェハーの接着の検査・再加工の工数を低減することも可能になる。
【００６５】
以上の理由から、本実施形態のサファイアウェハーの片面研磨方法によれば、サファイアウェハーの片面研磨を行う際にサファイアウェハーが固定部材から剥離することを抑制し、歩留まりや生産性を向上させることができる。また、研磨対象の面についてのみ適切に研磨することが可能となる。
［第２の実施形態］
本実施形態では、第１の実施形態で説明したサファイアウェハー片面研磨方法を用いたサファイアウェハー製造方法について説明する。
【００６６】
サファイアウェハーは、例えば以下の工程を有する製造方法により製造することができる。
（ａ）サファイアインゴットからウェハー形状に切断する工程
（ｂ）サファイアウェハーの両面（上下面）を研磨する工程
（ｃ）サファイアウェハー端面を研磨する工程
（ｄ）サファイアウェハーの片面を加工する工程
（ｅ）サファイアウェハーを洗浄する工程
なお、上記工程に限定されるものではなく、必要に応じて各種工程を付加することができる。また、（ｂ）〜（ｄ）の工程は、上記の順番に限定されるものではなく、必要に応じて任意の順番で行うことができる。（ｂ）〜（ｄ）の研磨に関する工程はそれぞれ研磨の程度を代えて複数回行うこともでき、その場合についても各研磨の工程を任意の順番で行うことができる。
【００６７】
そして、第１の実施形態で説明したサファイアウェハー片面研磨方法は、上記（ｄ）工程において適用することができる。片面研磨方法の具体的な構成、手順については第１の実施形態で説明したとおりであるため、ここでは省略する。
【００６８】
本実施形態のサファイアウェハー製造方法によれば、サファイアウェハーの片面について研磨する際、サファイアウェハーが固定部材から剥離することを抑制し、歩留まりや生産性を向上させることができる。また、研磨対象の面についてのみ適切に研磨することが可能となる。このため、サファイアウェハーの歩留まり、生産性を高めることができる。
【実施例】
【００６９】
以下に具体的な実施例、比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
試料として、直径４インチ(１００ｍｍ)、厚さ２ｍｍのサファイアウェハー（Ａｌ２Ｏ３単結晶ウェハー）を用いた。 
上記サファイアウェハーは、チョクラルスキー（ＣＺ）法によって製造したサファイア単結晶インゴットをワイヤーソーによりスライスし、遊離砥粒を用いてその両面をラップ加工して上記厚さまで研磨したものである。
【００７０】
上記のようなサファイアウェハーについて以下の手順により片面研磨を行った。
【００７１】
まず、４枚のサファイアウェハーに関して、一方の面にスピンコーターでロジン系液状ワックス（日化精工株式会社製  商品名：スカイリキッドＡＢＲ−４０１６）を塗布した。
【００７２】
次いで、以下の手順によりサファイアウェハー設置工程を行った。
【００７３】
図１に示すようなアルミナ製の直径４８５ｍｍ、厚さ１９ｍｍのセラミックスプレートを用意し、その一方の面にベークライトにより形成され、図１と同様に円周に沿って直径１０１．００ｍｍの貫通孔が４つ形成された直径４８０ｍｍ厚さ１．５ｍｍの位置決め用のテンプレートを置いた。なお、セラミックスプレート及び位置決め用のテンプレートにはテンプレート位置決め用のマークが円周上に２箇所設けられており、その位置を合わせることにより所定の位置に正確に位置決め用テンプレートを配置した。
【００７４】
そして、位置決め用テンプレートの貫通孔部分に、サファイアウェハーのワックス塗布面がセラミックスプレートと接するように配置し、サファイアウェハーを１２５℃に加熱しながら、セラミックスプレートに対して加圧して、セラミックスプレートに固定した。ウェハーをセラミックスプレートに貼り付けた後、位置決め用テンプレートは取り外した。
【００７５】
その後、直径１０１．００ｍｍの貫通孔が位置決め用テンプレートと同じ位置に４つ設けられ、直径が４８０ｍｍ、厚さが１．５ｍｍのベークライト製の研磨用のテンプレートをセラミックスプレートのサファイアウェハーが設置された面に水の吸着力により貼り付けた。この際、研磨用テンプレートの貫通孔内にサファイアウェハーが配置されるように、セラミックスプレート及び研磨用テンプレートに設けられた、テンプレート位置決め用マークにより研磨用テンプレートの位置を決定した。
【００７６】
次に、以下の手順により研磨工程を行った。
【００７７】
研磨工程においては、上記サファイアウェハー設置工程においてサファイアウェハーを設置した固定部材を図２に示すように片面研磨装置に設置して、サファイアウェハーの露出した面（一方の表面）について鏡面研磨を行った。
【００７８】
具体的には、事前に図２に示す片面研磨装置の研磨定盤２４に研磨パッド（研磨布）２３を貼り付けた。また、上記のサファイアウェハー設置工程により、サファイアウェハーを固定した研磨用テンプレートとセラミックスプレートとからなる固定部材を片面研磨装置に設置した。この際、図２に示すように上記研磨パッド２３と、固定部材に設置したサファイアウェハー１５の露出した面とが対向する様にして設置している。
【００７９】
次いで、回転シャフト２１をセラミックスプレート１１直上からゆっくり降ろしてセラミックスプレート１１に接触させた。
【００８０】
次いで、図示しない研磨液供給口から、液温が４５〜５５℃、粒径分布が２０〜１００ｎｍのコロイダルシリカを含むアルカリ性研磨液（株式会社フジミインコーポレッティド製）を研磨パッド２３とサファイアウェハー１５との間に供給しながら回転シャフト２１により徐々に加圧した。そして、回転シャフト２１により徐々に加圧しながら、駆動軸２５の回転数（回転速度）を徐々に上昇させた。回転シャフトによる圧力と、駆動軸２５による回転数が設定値に到達した後はその圧力、回転数を維持して片面鏡面研磨加工を行った。片面鏡面研磨を行っている間は上記の様に継続的に研磨液を供給しているが、供給する研磨液の温度を４５℃から５５℃まで徐々に昇温し、昇温後は供給する研磨液の温度が５５℃に保持されるように制御しながら研磨を行った。
【００８１】
上記の様にサファイアウェハーの片面研磨を行った際の研磨速度は、同じ加圧量、回転速度の場合において、研磨液が４５℃の場合には４．５μｍ／ｈであったのに対して、５５℃まで昇温した場合には５．９μｍ／ｈと研磨速度が向上することが確認できた。
【００８２】
また、サファイアウェハーの片面研磨中にセラミックスプレート１１からサファイアウェハーの剥離は一切発生しておらず、また、鏡面研磨加工後の４枚にも疵や割れの発生は確認されなかった。
［比較例１］
位置決め用テンプレートを用いてセラミックスウェハー上にサファイアウェハーを固定し、位置決め用テンプレートを取り外した後、研磨用テンプレートをセラミックスプレートに貼り付けなかった（用いなかった）以外は、実施例１と同様の条件で行った。
【００８３】
研磨工程において、研磨液の温度を徐々に上げ５５℃に到達後、温度を保持して研磨を行っていたところ、研磨液によってワックスが溶解し、サファイアウェハーの片面鏡面研磨処理中にセラミックスプレートからサファイアウェハーが剥離する現象が発生し、研磨加工が中断された。剥離の際に１枚サファイアウェハーが剥離し、その表面に疵が生じたため商品として利用することができなかったため歩留まりは７５％であった。
【００８４】
以上の実施例、比較例の結果から、本発明の規定を充足する実施例１のサファイアウェハーの研磨方法においては、研磨液の温度が上昇しても、サファイアウェハーの剥離を生じることなく研磨を行えることが確認できた。
【００８５】
また、上述の様に、本発明者らの検討によるとサファイアウェハーの場合、研磨液の温度を上昇させることにより研磨速度を高めることができ、実施例１においてこのことも確認することができた。
【符号の説明】
【００８６】
１１  セラミックスプレート
１２  テンプレート
１５  サファイアウェハー
１６  ワックス
【図１】
2014144500.tif 000003
【図２】
2014144500.tif 000004