(57)【要約】      （修正有）【課題】シリコン単結晶薄膜を高精度に所望の膜厚にできる貼り合わせウエーハの製造方法及び貼り合わせウエーハ、並びにシリコン単結晶薄膜を高精度に所望の膜厚にできる平面研削装置を提供する。【解決手段】少なくとも、支持基板となるベースウエーハ１ａとシリコン単結晶からなるボンドウエーハ１ｂとを絶縁膜１ｃを介して又は直接貼り合わせて貼り合わせウエーハとした後、前記ボンドウエーハを薄膜化して、前記ベースウエーハの上にシリコン単結晶からなる薄膜を形成する貼り合わせウエーハの製造方法であって、前記ボンドウエーハの薄膜化は、少なくとも砥石４を用いた平面研削により、前記ボンドウエーハの厚さを膜厚計５で測定しながら行なわれ、前記ボンドウエーハの厚さが目標厚さとなったら、前記ボンドウエーハの平面研削を停止することを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法。【選択図】図１
2006313883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、支持基板となるベースウエーハとシリコン単結晶からなるボンドウエーハとを絶縁膜を介して又は直接貼り合わせて貼り合わせウエーハとした後、前記ボンドウエーハを薄膜化して、前記ベースウエーハの上にシリコン単結晶からなる薄膜を形成する貼り合わせウエーハの製造方法であって、前記ボンドウエーハの薄膜化は、少なくとも平面研削により、前記ボンドウエーハの厚さを測定しながら行なわれ、前記ボンドウエーハの厚さが目標厚さとなったら、前記ボンドウエーハの平面研削を停止することを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法。
【請求項２】
前記ボンドウエーハの厚さの測定を、光学式膜厚計を用いて行なうことを特徴とする請求項１に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
【請求項３】
前記ボンドウエーハの厚さを測定する際に、前記研削される貼り合わせウエーハと前記光学式膜厚計の間に水を供給することによって濁液を排除し、前記研磨される貼り合わせウエーハと前記光学式膜厚計の間の領域を光学的な透明状態とすることを特徴とする請求項２に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
【請求項４】
前記ボンドウエーハの厚さを測定する際に、前記研磨される貼り合わせウエーハと前記光学式膜厚計の間に空気を供給することによって濁液を排除することを特徴とする請求項２に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
【請求項５】
前記ベースウエーハとして、シリコン単結晶ウエーハ又は絶縁性ウエーハを用いることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の貼り合わせウエーハの製造方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の方法で製造された貼り合わせウエーハであって、前記平面研削停止後に形成された薄膜の厚さが、目標厚さに対する誤差が±０．３μｍ以内のものであることを特徴とする貼り合わせウエーハ。
【請求項７】
平面研削により支持基板上に薄膜が形成されたウエーハに仕上げる平面研削装置であって、少なくとも、前記ウエーハを保持するためのチャックと、前記ウエーハの表面を平面研削するための砥石と、前記支持基板上の薄膜の厚さを測定するための膜厚計と、該膜厚計により測定された前記薄膜の厚さが目標厚さとなったら平面研削を停止する制御機構とを具備するものであることを特徴とする平面研削装置。
【請求項８】
請求項７に記載の平面研削装置において、前記膜厚計は光学式膜厚計であることを特徴とする平面研削装置。
【請求項９】
前記光学式膜厚計と前記ウエーハの間に水を供給する手段を具備することを特徴とする請求項８に記載の平面研削装置。
【請求項１０】
前記水の供給手段は、前記光学式膜厚計の外周を囲う円筒を具備し、該円筒の内部に水を供給するものであることを特徴とする請求項９に記載の平面研削装置。
【請求項１１】
前記砥石と前記光学式膜厚計の間に、下端が前記ウエーハの表面に近接するように配置された障壁を具備し、前記水の供給手段は、前記障壁の前記砥石側に水を供給するものであることを特徴とする請求項９に記載の平面研削装置。
【請求項１２】
前記光学式膜厚計と前記ウエーハの間に空気を供給する手段を具備することを特徴とする請求項８に記載の平面研削装置。
【請求項１３】
請求項７乃至請求項１２のいずれか一項に記載の平面研削装置において、さらに前記ウエーハ全体の厚さを測定するためのウエーハ厚さ測定計を具備するものであることを特徴とする平面研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貼り合わせウエーハの製造方法及びこの方法により製造された貼り合わせウエーハ並びに薄膜を形成するための平面研削装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁体の上にシリコン層が形成されたＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）構造を有するＳＯＩウエーハの作製方法として、支持基板となるベースウエーハと、ＳＯＩ層が形成されるボンドウエーハの２枚のシリコン単結晶ウエーハをシリコン酸化膜を介して貼り合わせて貼り合わせＳＯＩウエーハを作製する方法が知られている。このような貼り合わせウエーハ作製の工程として、例えば２枚のウエーハのうち、少なくとも一方のウエーハの表面に酸化膜を形成し、接合面に異物を介在させることなく相互に密着させた後、およそ２００〜１２００℃の温度で熱処理し結合強度を高める方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
このような熱処理を行うことにより結合強度が高められた貼り合わせウエーハは、その後の研削及び研磨工程において、ボンドウエーハを研削及び研磨により所望の厚さに薄膜化することで、半導体デバイスが形成されるＳＯＩ層を形成することができる。
【０００４】
このようにボンドウエーハを研削する際には、平面研削装置が使用される（例えば特許文献２参照）。この平面研削装置は、貼り合わせウエーハを保持するためのセラミック等からなるチャックと、ボンドウエーハの表面を平面研削するための砥石とを具備するものである。そして保持チャックの上面に貼り合わせウエーハを保持して回転させながら、回転する砥石をウエーハ表面に押し付けてボンドウエーハの平面研削を行うものである。
【０００５】
このとき、貼り合わせの前に予めベースウエーハの厚さを測定しておき、ベースウエーハにその厚さを識別するためのレーザーマークを付す等の作業を行う。そしてベースウエーハの厚さに応じて、貼り合わせウエーハの全体の厚さについての研削の目標厚さを設定する。平面研削の際には、貼り合わせウエーハ全体の厚さを測定しながら研削を行い、全体の厚さが所定の目標厚さとなったら、研削を停止することで、ベースウエーハの上に酸化膜等を介して所望の膜厚のシリコン単結晶薄膜（ＳＯＩ層）が形成された貼り合わせＳＯＩウエーハが得られる。
【０００６】
しかし、この方法だと得られるシリコン単結晶薄膜の厚さのばらつきが大きく、工程も複雑で、近年の品質要求に応えられなくなってきている。
【０００７】
【特許文献１】特公平５−４６０８６号公報
【特許文献２】特開平１１−５８２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、シリコン単結晶薄膜の厚さのばらつきを低減し、高精度に所望の膜厚とできる貼り合わせウエーハの製造方法及び貼り合わせウエーハ、並びにこのようにシリコン単結晶薄膜を高精度に所望の膜厚とできる平面研削装置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】
【０００９】
上記目的達成のため、本発明は、少なくとも、支持基板となるベースウエーハとシリコン単結晶からなるボンドウエーハとを絶縁膜を介して又は直接貼り合わせて貼り合わせウエーハとした後、前記ボンドウエーハを薄膜化して、前記ベースウエーハの上にシリコン単結晶からなる薄膜を形成する貼り合わせウエーハの製造方法であって、前記ボンドウエーハの薄膜化は、少なくとも平面研削により、前記ボンドウエーハの厚さを測定しながら行なわれ、前記ボンドウエーハの厚さが目標厚さとなったら、前記ボンドウエーハの平面研削を停止することを特徴とする貼り合わせウエーハの製造方法を提供する（請求項１）。
【００１０】
このように、ボンドウエーハの薄膜化が、少なくとも平面研削により、直接ボンドウエーハの厚さを測定しながら行なわれ、ボンドウエーハの厚さが目標厚さとなったら、ボンドウエーハの平面研削を停止すれば、ベースウエーハの厚さの測定誤差に影響されず、シリコン単結晶薄膜をより高精度に目標厚さとすることができる。
【００１１】
この場合、前記ボンドウエーハの厚さの測定を、光学式膜厚計を用いて行なうことが好ましい（請求項２）。
このように、ボンドウエーハの厚さの測定を、光学式膜厚計を用いて行なえば、より高精度な厚さ測定が可能となり、目標厚さの薄膜を形成することができる。
【００１２】
この場合、前記ボンドウエーハの厚さを測定する際に、前記研削される貼り合わせウエーハと前記光学式膜厚計の間に水を供給することによって濁液を排除し、前記研磨される貼り合わせウエーハと前記光学式膜厚計の間の領域を光学的な透明状態とすることが好ましい（請求項３）。
このように、ボンドウエーハの厚さを測定する際に、研削される貼り合わせウエーハと光学式膜厚計の間に水を供給することによって濁液を排除し、研磨される貼り合わせウエーハと光学式膜厚計の間の領域を光学的な透明状態とすれば、より高精度な厚さ測定が可能となり、より精密に目標厚さの薄膜を形成することができる。
【００１３】
また、前記ボンドウエーハの厚さを測定する際に、前記研磨される貼り合わせウエーハと前記光学式膜厚計の間に空気を供給することによって濁液を排除することができる（請求項４）。
このように、ボンドウエーハの厚さを測定する際に、研磨される貼り合わせウエーハと光学式膜厚計の間に空気を供給することによって濁液を排除すれば、簡便に濁液を排除することができ、より高精度な厚さ測定が可能となり、精密に目標厚さの薄膜を形成することができる。
【００１４】
また、前記ベースウエーハとして、シリコン単結晶ウエーハ又は絶縁性ウエーハを用いることが好ましい（請求項５）。
このようにベースウエーハとしてシリコン単結晶ウエーハを用いれば、熱酸化や気相成長法等により容易に絶縁膜を形成でき、その絶縁膜を介してボンドウエーハと貼り合わせることができる。また、用途に応じて、石英、炭化珪素、アルミナ、ダイヤモンド等の絶縁性のベースウエーハを用いて、これをボンドウエーハと直接貼り合わせてもよい。
【００１５】
また、本発明は、前記のいずれかの方法で製造された貼り合わせウエーハであって、前記平面研削停止後に形成された薄膜の厚さが、目標厚さに対する誤差が±０．３μｍ以内のものであることを特徴とする貼り合わせウエーハを提供する（請求項６）。
【００１６】
このように、前記のいずれかの方法で製造された貼り合わせウエーハであれば、平面研削停止後に形成された薄膜の厚さが、より高精度に目標厚さとなり、容易に目標厚さに対する誤差が±０．３μｍ以内のものにできるので、歩留まりが高く、低コストかつ高品質の貼り合わせウエーハができる。
【００１７】
また、本発明は、平面研削により支持基板上に薄膜が形成されたウエーハに仕上げる平面研削装置であって、少なくとも、前記ウエーハを保持するためのチャックと、前記ウエーハの表面を平面研削するための砥石と、前記支持基板上の薄膜の厚さを測定するための膜厚計と、該膜厚計により測定された前記薄膜の厚さが目標厚さとなったら平面研削を停止する制御機構とを具備するものであることを特徴とする平面研削装置を提供する（請求項７）。
【００１８】
このように、平面研削により支持基板上に薄膜が形成されたウエーハに仕上げる平面研削装置であって、少なくとも、ウエーハを保持するためのチャックと、ウエーハの表面を平面研削するための砥石と、支持基板上の薄膜の厚さを測定するための膜厚計と、該膜厚計により測定された前記薄膜の厚さが目標厚さとなったら平面研削を停止する制御機構とを具備するものであれば、薄膜の厚さを直接測定して、目標厚さとなったら研削を停止することができるもので、薄膜を目標厚さまでより高精度に平面研削できる平面研削装置となる。
【００１９】
この場合、前記膜厚計は光学式膜厚計であることが好ましい（請求項８）。
このように、膜厚計が光学式膜厚計であれば、より高精度な厚さ測定が可能となり、目標厚さの薄膜を形成することができる。
【００２０】
この場合、前記光学式膜厚計と前記ウエーハの間に水を供給する手段を具備することが好ましい（請求項９）。
このように、光学式膜厚計とウエーハの間に水を供給する手段を具備すれば、光学式膜厚計とウエーハの間の領域を光学的に透明に保つことができ、より高精度に薄膜の厚さ測定を行うことが可能となり、目標厚さの薄膜を形成することができる。
【００２１】
この場合、前記水の供給手段は、前記光学式膜厚計の外周を囲う円筒を具備し、該円筒の内部に水を供給するものであることが好ましい（請求項１０）。
このように、水の供給手段を、光学式膜厚計の外周を囲う円筒を具備し、該円筒の内部に水を供給するものとすれば、水を供給する位置が安定し、より確実に光学式膜厚計とウエーハの間の領域を光学的に透明に保つことができる。
【００２２】
また、前記砥石と前記光学式膜厚計の間に、下端が前記ウエーハの表面に近接するように配置された障壁を具備し、前記水の供給手段は、前記障壁の前記砥石側に水を供給するものとすることができる（請求項１１）。
このように、砥石と光学式膜厚計の間に、下端がウエーハの表面に近接するように配置された障壁を具備し、水の供給手段は、障壁の砥石側に水を供給するものとすれば、水を節約しつつ光学式膜厚計とウエーハの間の領域を光学的に透明に保つことができる。
【００２３】
また、前記光学式膜厚計と前記ウエーハの間に空気を供給する手段を具備することができる（請求項１２）。
このように、光学式膜厚計とウエーハの間に空気を供給する手段を具備すれば、簡便に光学式膜厚計とウエーハの間から濁液を排除することができ、高精度の薄膜の厚さ測定を行うことが可能となり、目標厚さの薄膜を形成することができる。
【００２４】
また、さらに前記ウエーハ全体の厚さを測定するためのウエーハ厚さ測定計を具備するものであることが好ましい（請求項１３）。
このように、ウエーハ全体の厚さを測定するためのウエーハ厚さ測定計を具備するものであれば、薄膜の厚さを目標厚さまでより高精度に平面研削できるとともに、ウエーハ全体の厚さも測定により確認できるものとなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の貼り合わせウエーハの製造方法に従い、ボンドウエーハの薄膜化が、少なくとも平面研削により、ボンドウエーハの厚さを測定しながら行なわれ、ボンドウエーハの厚さが目標厚さとなったら、ボンドウエーハの平面研削を停止すれば、ベースウエーハの厚さの測定誤差に影響されず、ばらつきを低減してシリコン単結晶薄膜をより高精度に目標厚さとすることができる。
【００２６】
また、本発明の貼り合わせウエーハであれば、平面研削停止後に形成された薄膜の厚さが、より高精度に目標厚さとなり、容易に目標厚さに対する誤差が±０．３μｍ以内のものにできるので、歩留まりが高く、低コストかつ高品質の貼り合わせウエーハができる。
【００２７】
また、本発明の平面研削装置であれば、ベースウエーハの厚さを平面研削する前にその都度、入力設定することなく、薄膜の厚さを目標厚さまでより高精度に平面研削できる平面研削装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明について詳述する。
前述のように、貼り合わせウエーハの製造工程において、貼り合わせの前に予めベースウエーハの厚さを測定しておき、ベースウエーハの厚さに応じて、貼り合わせウエーハの全体の厚さについての研削の目標厚さを設定する。そして平面研削の際には貼り合わせウエーハ全体の厚さを測定しながら研削を行う。そして、全体の厚さが所定の目標厚さとなったら、研削を停止することで、ベースウエーハの上に酸化膜等を介して所望の膜厚のシリコン単結晶薄膜が形成された貼り合わせＳＯＩウエーハが得られることになる。
【００２９】
しかし従来のこの方法では、予め個々のベースウエーハの厚さを測定し、それに応じて、その都度研削の目標厚さを設定しなければならないし、ベースウエーハの厚さ管理等のためにベースウエーハにその厚さを識別するためのレーザーマークを付す等の作業が必要であり、煩雑であった。しかも、研削するボンドウエーハの厚さをベースウエーハの厚さの測定値と貼り合わせウエーハ全体の厚さの測定値とから間接的に求めることになるため、ベースウエーハの厚さの測定誤差と貼り合わせウエーハ全体の厚さの測定誤差が最終的に形成される薄膜の厚さの誤差に反映され、薄膜の厚さにバラツキが生じていた。なお、従来、ベースウエーハの厚さの測定誤差は０．２〜０．５μｍ程度であり、ウエーハ全体の厚さの測定誤差は、０．２〜１μｍ程度であった。
【００３０】
そこで本発明者らは、少なくとも平面研削によるボンドウエーハの薄膜化を、ボンドウエーハの厚さを測定しながら行い、ボンドウエーハの厚さが目標厚さになったら、ボンドウエーハの平面研削を停止すれば、ボンドウエーハの厚さを直接測定しているので、計算で求める必要はなく、従来の工程の煩雑さを解消し、薄膜の厚さがより高精度に目標厚さとなる貼り合わせウエーハができることに想到し、本発明を完成させた。
【００３１】
以下では、本発明の実施の形態について図を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明に従う平面研削装置の一例を示す概略図である。
【００３２】
この平面研削装置１０は、少なくとも、例えば支持基板となるベースウエーハ１ａとシリコン単結晶からなるボンドウエーハ１ｂとをシリコン酸化膜等の絶縁膜１ｃを介して貼り合わせて作製した貼り合わせウエーハ１を保持するための回転可能なチャック２と、砥石保持部３に取り付けられた、ウエーハの表面を平面研削するための回転可能な砥石４と、支持基板上の薄膜（ボンドウエーハ）の厚さを測定するための膜厚計５と、膜厚計５により測定された薄膜の厚さが目標厚さとなったら平面研削を停止する制御機構６とを具備するものである。平面研削装置１０は、このような構成を具備することにより、薄膜の厚さを目標厚さまでより高精度に平面研削できる平面研削装置となる。
【００３３】
チャック２、砥石保持部３、砥石４は、ディスコ社製のＤＦＧ−８４０等の市販の研削盤に備えられているものを用いることができる。
膜厚計５は、膜厚を高精度に測定できるものであれば特に限定されないが、光学式膜厚計であることが好ましい。光学式膜厚計としては、市販されている反射分光式膜厚計が利用できるが、特に限定はされない。このような膜厚計であれば、膜厚を容易に直接測定して膜厚測定誤差を０．０１μｍ程度以下とでき、従来のように、予め個々のベースウエーハの厚さを測定し、それに応じて、計算によりその都度研削の目標厚さを設定する場合の薄膜の厚さの誤差と比較して、大幅に測定誤差が低減する。
【００３４】
また、平面研削装置１０は、さらに貼り合わせウエーハ１の全体の厚さを測定するためのウエーハ厚さ測定計７を具備するものであれば、ウエーハ全体の厚さも測定により確認できるので好ましい。ウエーハ厚さ測定計としては、例えば汎用型の接触式測定ヘッドを用いることができる。
【００３５】
ところで、平面研削装置はシリコンウエーハを研削する場合、例えば０．１〜１μｍ／秒の切り込み速度を実現しているため、厚さ精度±０．３μｍを実現するためには、加工時間で０．１秒程度の応答誤差でも重大な影響となる。従って、確実に０．１秒を下回るサイクル、望ましくは０．０１秒以下のサイクルでの厚さ検出が要求される。つまり、図４に示すように、高速で回転する砥石４が、切りくずと研削水の混合した濁液１１をウエーハ１の表面と周辺にまき散らす環境下で測定する場合が多い。この濁液１１のために光学式膜厚計の測定誤差が大きくなりやすい。測定誤差が大きくなる原因として、例えば、濁液１１のために光学式膜厚計が正常に反射光を検知することができず、測定エラーとなる頻度が高まることがある。その結果、応答誤差を発生する頻度が高くなり、ボンドウエーハを目的の厚さに研削する精度が低下する可能性がある。
このため、ウエーハ１の表面と光学式膜厚計５及びその間の領域を、光学的に透明な状態で維持することによって、有効な測定頻度を高め、光学式膜厚計の測定誤差を小さくすることが望ましい。
【００３６】
そして、このようにウエーハ１の表面と光学式膜厚計５及びその間の領域を光学的に透明な状態で維持するには、光学式膜厚計５とウエーハ１の間の領域に水を供給することによって達成することができる。このような水を供給する手段として、例えば、図５に示すように、光学式膜厚計５と砥石４の間にノズル状の水の供給手段１２を配置することができる。
このとき供給する水１３の温度が低すぎると、加工表面温度に影響を与えるため、高精度の加工を行うためにはウエーハの変形を抑えるために配慮が必要となる。例えば、研削水と同一の温度ないし加工熱による温度上昇分を見越した温度に調整した水を供給することが望ましい。
【００３７】
また、この光学式膜厚計５とウエーハ１の間の領域に水１３を供給する手段は、図６に示すように、光学式膜厚計の外周を囲う円筒１７とし、円筒１７の内部に水１３を供給するものとしてもよい。
このように構成した水の供給手段とすれば、水を供給する位置が安定し、より確実に光学式膜厚計とウエーハの間の領域を光学的に透明に保つことができる。
【００３８】
また、図７に示すように砥石４と光学式膜厚計５の間に、下端がウエーハ１の表面に近接するように配置された障壁１４を配置し、水の供給手段１２は、障壁１４の砥石４側に水１３を供給するものとしてもよい。また、障壁１４は、光学式膜厚計５を囲うように配置してもよい。
このように平面研削装置１０を構成すれば、砥石４の方向から光学式膜厚計５に流れる濁液１１は、障壁１４によって大部分がさえぎられる。このため、濁液１１を排除するのに用いる水１３の量が少なくなるので水の節約になる。
【００３９】
また、ウエーハの研削速度が例えば０．１μｍのように比較的低速の場合には、ウエーハ１と光学式膜厚計５の間の領域に空気を供給することによってもウエーハ１の表面と光学式膜厚計５及びその間の領域を光学的に透明な状態で維持することができる。このような空気を供給する手段は特に限定されないが、例えば、図８に示すように、光学式膜厚計５と砥石４の間にノズル状の空気の供給手段１５を配置することができる。
このように構成された平面研削装置であれば、空気の流れ１６によってウエーハ１と光学式膜厚計５の間の領域から濁液１１を排除することができる。
このとき、水の気化が発生し加工表面温度が変化するため、高精度の加工を行うためにはウエーハの変形を抑える配慮が必要となる。例えば、気化熱による表面温度低下分を補償する温度調整を行なうことが望ましい。
【００４０】
そして、この貼り合わせウエーハ１のボンドウエーハ１ｂを薄膜化して、支持基板上に薄膜が形成されたウエーハに仕上げるが、本発明に従えば、ボンドウエーハの薄膜化は、少なくとも平面研削により、ボンドウエーハの厚さを膜厚計を用いて測定しながら行なわれ、ボンドウエーハの厚さが目標厚さとなったら、制御機構からの停止信号によりボンドウエーハの平面研削の切り込み動作を停止する。このようにすれば、薄膜の厚さを直接測定しているので、ベースウエーハの厚さの測定誤差に影響されず、シリコン単結晶薄膜をより高精度に目標厚さにすることができる。なお、前述のように、ボンドウエーハの厚さの測定を光学式膜厚計を用いて行うことが好ましく、平面研削の停止は、制御機構により行うことができる。
【００４１】
また、前述のように、水または空気を貼り合わせウエーハ１の表面と光学式膜厚計５の間の領域に供給することが好ましく、これによって、濁液１１が排除され、貼り合わせウエーハ１の表面と光学式膜厚計５及びその間の領域を、光学的に透明な状態で維持することができる。その結果、光学式膜厚計の測定誤差を小さくすることができ、より正確に膜厚を制御することができる。
【００４２】
ベースウエーハとしては、シリコン単結晶ウエーハ又は、石英、炭化珪素、アルミナ、ダイヤモンド等の絶縁性ウエーハを用いることができる。貼り合わせウエーハはベースウエーハが絶縁性ウエーハであればそれらとボンドウエーハとを直接貼り合わせて作製してもよい。
【００４３】
また、このように平面研削して製造された貼り合わせウエーハであれば、平面研削停止後に形成された薄膜の厚さが、より高精度に目標厚さとなり、容易に目標厚さに対する誤差が±０．３μｍ以内のものにできる。すなわち、本発明の貼り合わせウエーハであれば、ボンドウエーハの厚さを直接測定しながら製造したものであるので、従来ベースウエーハの厚さの測定誤差と貼り合わせウエーハ全体の厚さの測定誤差が最終的に形成される薄膜の厚さの誤差に反映されることで生じていた薄膜の厚さのバラツキが発生せず、ボンドウエーハの厚さの測定誤差だけが薄膜の厚さの誤差に反映されるので、薄膜の厚さがより高精度に目標厚さにできる。従って、歩留まりが高く、低コストかつ高品質の貼り合わせウエーハができる。
【実施例】
【００４４】
以下、本発明の実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
直径２００ｍｍのシリコン単結晶のベースウエーハと表面にシリコン酸化膜を形成したシリコン単結晶のボンドウエーハとを貼り合わせて貼り合わせウエーハを２６５枚作製した。次に平面研削装置として、ディスコ社製の研削盤ＤＦＧ−８４０と汎用型の反射分光式膜厚計と所定の制御機構とを組み合わせたものを使用し、粗砥石をビトリファイド＃３２５、仕上砥石をレジン＃２０００として、貼り合わせウエーハのボンドウエーハを平面研削して薄膜化した。平面研削は、反射分光式膜厚計によりボンドウエーハ（薄膜）の厚さを測定しながら行った。また同時に、汎用型の接触式測定ヘッドにより、貼り合わせウエーハ全体の厚さも測定した。このとき薄膜の目標厚さを６５μｍとした。薄膜の厚さが目標厚さとなったときに、制御機構によりボンドウエーハの平面研削を停止した。このとき貼り合わせウエーハ全体の厚さは７４０μｍ程度であった。
【００４５】
図２は、このようにして作製した貼り合わせウエーハの薄膜の厚さの目標厚さからの誤差の度数分布図を示す。本実施例では、作製した貼り合わせウエーハの９０％以上の薄膜の厚さが目標厚さに対して誤差が±０．３μｍ以内であり、高精度にボンドウエーハを目標厚さの薄膜に平面研削でき、歩留まりを高くできることが確認された。
【００４６】
（比較例１）
実施例１と同様に貼り合わせウエーハを１６３６枚作製した。この際、予めベースウエーハの厚さを測定し、この厚さを識別するためのレーザーマークをベースウエーハに付した。次に通常のウエーハ全体厚のみを測定できる平面研削装置を用いて、貼り合わせウエーハのボンドウエーハを平面研削して薄膜化した。平面研削は、汎用型の接触式測定ヘッドにより、貼り合わせウエーハ全体の厚さを測定しながら行った。貼り合わせウエーハ全体の目標厚さを、ベースウエーハの厚さに応じて７４０μｍ前後とした。なお、このとき薄膜の目標厚さを６５μｍとした。そして、貼り合わせウエーハ全体の厚さが目標厚さとなったときに、ボンドウエーハの平面研削を停止した。その後、このように形成した薄膜の厚さを反射分光式膜厚計により測定した。
【００４７】
図３は、このようにして作製した貼り合わせウエーハの薄膜の厚さの目標厚さに対する誤差の度数分布図を示す。本比較例では、貼り合わせウエーハの薄膜の厚さが目標厚さに対する誤差が±０．３μｍ以内のものは全体の６０％程度であるだけでなく、±１μｍを超えるものもあり、ばらつきが大きく、高精度にボンドウエーハを目標厚さの薄膜に平面研削することができなかった。
【００４８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００４９】
例えば、上記実施例ではベースウエーハとしてシリコン単結晶ウエーハを用いたが、ベースウエーハとして石英、炭化珪素、アルミナ、ダイヤモンド等の絶縁性ウエーハを用いて、これをシリコン単結晶のボンドウエーハと直接貼り合わせてもよいし、また、ベースウエーハに絶縁膜を介さずに直接貼り合わせて、ボンドウエーハを薄膜化する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に従う平面研削装置の一例を示す概略図である。
【図２】実施例１の貼り合わせウエーハの薄膜の厚さの目標厚さに対する誤差の度数分布図を示す。
【図３】比較例１の貼り合わせウエーハの薄膜の厚さの目標厚さに対する誤差の度数分布図を示す。
【図４】本発明に従う平面研削装置において濁液が発生する様子を示す概略図である。
【図５】本発明に従う平面研削装置において、水の供給手段を具備した場合の一例を示す概略図である。
【図６】本発明に従う平面研削装置において、水の供給手段を具備した場合の別の一例を示す概略図である。
【図７】本発明に従う平面研削装置において、水の供給手段を具備した場合のさらに別の一例を示す概略図である。
【図８】本発明に従う平面研削装置において、空気の供給手段を具備した場合の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…貼り合わせウエーハ、  １ａ…ベースウエーハ、  １ｂ…ボンドウエーハ、
１ｃ…絶縁膜、  ２…チャック、  ３…砥石保持部、  ４…砥石、  ５…膜厚計、
６…制御機構、  ７…ウエーハ厚さ測定計、  １０…平面研削装置、
１１…濁液、  １２…水の供給手段、  １３…水、  １４…障壁、
１５…空気の供給手段、  １６…空気の流れ、  １７…円筒。
【図１】
2006313883.tif 000003
【図２】
2006313883.tif 000004
【図３】
2006313883.tif 000005
【図４】
2006313883.tif 000006
【図５】
2006313883.tif 000007
【図６】
2006313883.tif 000008
【図７】
2006313883.tif 000009
【図８】
2006313883.tif 000010