(57)【要約】 【課題】  固形ワックスを手で研磨プレートに擦り付けてＧａＡｓウエハ−を手で貼付けるとワックス層が厚く膜厚が不均一であり研磨後のウエハ−には窪みや隆起部ができる。粘性の低い通常の液体ワックスをウエハ−裏面にスピンコートし研磨プレートに貼付けるとワックス層が薄いので異物や気泡の存在によって研磨後のウエハ−表面に凹凸ができる。 【解決手段】  液状ワックスと固形ワックスを加熱して混合し溶解し常温に戻しても固形分が沈澱しないようにし常温で粘性が１０ｃｐ〜６０ｃｐであるようにし、混合ワックスをＧａＡｓウエハ−にスピンコートする。それを研磨プレートに貼付けワックス層厚みが９μｍ〜３０μｍ程度になるようにしてウエハ−の表面を片面研磨する。 【選択図】  図３
2007243082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体ワックスと固形ワックスを混合して常温（２５℃）で１０ｃｐ〜６０ｃｐの粘性の混合ワックスとし、この混合ワックスをＧａＡｓにスピンコートし９μｍ〜３０μｍ厚みの混合ワックス層をＧａＡｓウエハ−に形成し、混合ワックス層を下にして研磨プレートに貼付けることを特徴とするディンプルレスのＧａＡｓウエハ−貼付方法。
【請求項２】
混合ワックスの常温での粘性が４８ｃｐであって、スピンコートした混合ワックス層の厚みが１６μｍ〜２０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のディンプルレスのＧａＡｓウエハ−貼付方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧａＡｓウエハ−を片面研磨する際にウエハ−を研磨プレートに貼付ける方法に関する。ＧａＡｓウエハ−は、チョクラルスキー法やブリッジマン法で作られた単結晶インゴットを薄い薄片に切断したもの（アズカットウエハ−）を、ベベリング、ラッピング、エッチング、研磨などの工程を重ねることによって作られる。ウエハ−の研磨も両面を研磨する場合と片面だけを研磨する場合がある。目的によってそれは異なる。 
【０００２】
ウエハ−の両方を研磨したものを両面ミラーといい、片面を研磨したものを片面ミラーと呼んで区別する。ＧａＡｓ系のＬＥＤやＬＤなどの発光素子を製造する場合は裏面平滑性は要求されず、大抵片面研磨のウエハ−を用いる。片面研磨の場合は研磨プレートという円板状の治具にウエハ−を貼付けてウエハ−の表面を研磨する。本発明は片面研磨の場合のウエハ−の研磨プレートへの貼付方法に関する。 
【０００３】
ここでは研磨プレートへのウエハ−の貼付方法を問題にする。貼付方法は大別して二つある。 
【０００４】
一つは固形のワックスを作業者が手で持って研磨プレートの裏面に擦り付けて厚いワックス層を形成しその上に作業者が手でウエハ−をワックスの上に置き押さえて貼付けるものである。手貼り法は作業者の手作業であるから相当な熟練を要する。更にスピンコーターのような設備も不要である。ウエハ−表面を真空チャックしないので表面に傷がつく恐れもない。作業も短時間で済む。 
【０００５】
もう一つはウエハ−をスピンナーのロータに真空チャックして回転させ上から液体ワックスをウエハ−面に滴下し遠心力で液体ワックスが均一にウエハ−面に広がるようにしたものである。スピンコート法は作業者に特別の技術が要求されないしワックス厚ばらつきが少ないという利点がある。 
【背景技術】
【０００６】
ウエハ−の貼付けに関して特許文献１は、スプレーノズルでワックスを研磨プレートに吹き出しウエハ−のサイズ分だけワックスを塗布しそこにウエハ−を貼付けることを提案している。それはワックスの無駄を省くものでありワックス厚の均一性を向上したものではない。 
【０００７】
次に手貼り法とスピンコート法を説明する。 
【０００８】
図１によって手でウエハ−を研磨プレートに貼付ける方法を説明する。固形ワックスは常温では固くて広がらない。軟化点は４０℃〜６０℃程度にある。加熱して柔らかくする必要がある。研磨プレート２は円盤状の治具である。研磨プレート２を加熱しておく。ワックスも加熱し柔らかくする。研磨プレート２の裏面に柔らかくなった固形ワックスを手で擦り付け固形ワックス３の被膜を作る。
【０００９】
固形ワックス３は図１のように研磨プレート裏面の全面に塗ってもよいし、ウエハ−４を固定する部分だけに擦り付けてもよい（図１５）。ウエハ−４や研磨プレート２の寸法にもよるが、一つの研磨プレート２に３枚〜５枚程度のウエハ−を貼付けることが多い。ここでは４枚の場合を図示した。常温まで冷えるとウエハ−は研磨プレートに強く貼付く。 
【００１０】
ＧａＡｓウエハ−は２インチ（５０ｍｍ）ウエハ−、３インチ（７５ｍｍ）ウエハ−、４インチ（１００ｍｍ）ウエハ−及び６インチ（１５０ｍｍ）ウエハーなどが製造されている。それ以上のサイズのものは未だ市販される段階にない。寸法の小さいウエハ−だと図１のように複数枚を一つの研磨プレートに貼付ける。大きいものだと一つのウエハ−だけを研磨プレートに貼付けることもある。     
【００１１】
研磨が終わったあとは加熱してワックスを溶かしてウエハ−を研磨プレートから剥す。ワックスがまだ裏面についているので有機溶剤中にウエハ−を入れ超音波振動をかけて洗浄する。   
【００１２】
スピンナーを使うものは、図２のようにスピンナー６の回転軸８に支持されたロータ７にウエハ−の表面を真空チャックしロータ７を回転させ、粘性の低い液体ワックス９をワックスノズル１０からウエハ−４裏面の上へ吹き出させる。粘度の低い液体ワックスなので遠心力で広がり周囲に跳ね飛ばされる。一部が残留して一様な膜厚の液体ワックス９の薄い層を形成する。市販の液体ワックスの粘度は２５℃（室温）で２．４ｃｐ（センチポイズ）である。ロータの回転数にもよるが、スピンコート法で形成したワックス層の厚みは２μｍ〜５μｍであり薄いものである。ワックス塗布が完了したウエハーを加熱した研磨プレートに貼付ける。常温まで冷却すると液体ワックスが固化する。
【００１３】
研磨プレート２を研磨装置に取り付ける。図４に研磨の状態を示す。研磨装置は回転する定盤２０とその上に貼った研磨布２２と定盤２０を支持し回転させる回転軸２３などを含む。研磨プレート２は支持軸の上端で回転支持装置（図示しない）に支持される。研磨液が研磨布２２の上に供給される。研磨プレート２は支持軸の周りに自転する。回転定盤２０は大きく公転する。研磨液は遊離砥粒と化学薬品を含む液である。ＧａＡｓの場合は遊離砥粒による物理的な研磨と薬品による化学的な研磨を併用することが多い。 
【００１４】
研磨後は、研磨プレートを研磨装置から外し、研磨プレートを加熱してワックスを溶かし手でウエハ−を剥す。裏面にワックスがついているので有機溶剤を用い超音波洗浄する。 
【００１５】
【特許文献１】特開２００４−１６５３６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
手貼りによる場合、均一厚みに固形ワックス３を塗布するのは難しい。厚みが不均一で部分的に厚かったり薄かったりする。気泡が残留したり異物を含むこともある。スピンコートの場合でも液体ワックス９がなかなか均一にならないことがある。異物が入ることもある。ワックス層が薄いので異物の影響は大きい。 
【００１７】
煩雑をさけるため両方のワックス３、９を含めて以後Ｗで総称する（Ｗ＝３、９）こともある。ワックスＷ厚みが不均一であると研磨後のウエハ−の厚みも不均一になる。ワックスが薄く空洞になっている部分ではウエハ−は上へ彎曲し研磨が進行しない。ワックスＷの厚い部分のウエハ−はより薄くなり、ワックスＷの薄い部分のウエハ−はより厚くなる。 
【００１８】
図５〜図９によってワックス厚みの不均一の場合を説明する。 
【００１９】
図５はワックスの中央部が盛り上がり周辺部ではワックスが薄いという場合である。このような研磨プレート２を反対向けて研磨装置に取り付けて図４のように研磨すると、ウエハ−の中央部に過大な圧力が掛かり周辺部にはあまり掛からない。だから研磨した後研磨プレートからウエハ−を外すと図１０のように表面中央部に窪みができる。そのようなウエハ−の窪みのことをディンプルＤ（ｄｉｍｐｌｅ）と呼んでいる。ウエハ−裏面は研磨しておらず研磨後は平坦面にもどり研磨量の不均一はウエハ−表面に現れる。 
【００２０】
図６はウエハ−の中間部にワックスが厚く付き中央部が薄い場合を示す。そのようなワックス不均一のある場合は、図１１のように研磨後のウエハ−は中間部に窪みができる。これもディンプルＤである。 
【００２１】
図７はウエハ−の周辺部にワックスが厚くついた場合である。中央部はワックスが薄くなっている。これを研磨してウエハ−を外すと、図１２のように中央部で厚く周辺部で薄いものとなる。そのように縁がだれるのも望ましくない。 
【００２２】
図８は研磨プレート裏面の全体に固形ワックスを擦り付けた場合、ウエハ−を貼り付けたところの中間部分に空洞ができた場合を示す。そのような場合、研磨後のウエハ−は図１３のように空洞のあった部分がへこんだ形状となる。中間部にディンプルＤができる。 
【００２３】
図９は研磨プレートに広くワックスを手塗りし、ウエハ−を貼付けたところ中央に空洞が生じたというものを示している。そのようなものを研磨すると図１４のように中央部が低く周辺部が高いウエハ−となる。小さいディンプルＤが生じる。 
【００２４】
そのようにワックスの不均一はウエハ−厚みの不均一を引き起こす為、ワックス厚みをできるだけ均一にしなければならない。     
【課題を解決するための手段】
【００２５】
液体ワックスに固形ワックスを溶かし混合ワックスを作る。加熱して混合するとうまく混ざる。液体ワックスの粘性は（２５℃の常温で）２．４ｃｐであるが、混合物ワックスの粘性を１０ｃｐ〜６０ｃｐ程度（２５℃の常温で）にする。最適の値は４８ｃｐ程度である。そのように粘性を高めた混合ワックスをスピンコート法でウエハ−に塗布する。それは図２、３で示すものと同じである。そのようにするとワックス厚みを厚くすることができる。
【００２６】
２．４ｃｐの通常の液状ワックスを普通の条件でスピンコートするとワックス厚みは１〜２μｍの程度である。これは遠心力で薄くするので偶然に不均一ができることもある。作業者の手作業でないから制御できない。薄いので厚み不均一の影響が研磨後のウエハ−に現れる。
【００２７】
ところが１０〜６０ｃｐにした液体固体混合ワックスをスピンコートすると厚みが９μｍ〜３０μｍ程度の厚いものになる。４８ｃｐの混合ワックスの場合厚みは１６μｍ〜２０μｍの程度となった。しかもその厚みはほぼ一様厚みとなる。そのような一様の厚いワックス層を持つウエハ−を研磨プレートに貼付けて研磨するとディンプルが発生しない。そのように厚いとたとえ異物が含まれ、小さい空洞があってもワックス厚みが安定しウエハ−は均一に研磨される。
【発明の効果】
【００２８】
かなり粘性の高い液体状のワックスをスピンコートでＧａＡｓウエハ−に塗布するから、従来例のスピンコートに比べワックス膜厚が厚くなる。膜厚が厚いにも拘らずスピンコートするからほぼ一様になる。たとえ異物や空洞が含まれ応力分布ができても膜厚が厚いから応力分布を緩和することができる。手貼りに比べて膜厚均一性が優れる。研磨後のウエハ−の表面は平坦になる。研磨後のウエハ−の表面にディンプルが発生しない。ディンプルレスの貼付方法となる。 
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
液体ワックスとして、天然樹脂系液状接着剤を用いた。ロジン１〜１０％、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が４０〜５０％、トルエン２０〜３０％、残りが二塩基酸変性ロジンよりなる液状ワックスである。淡黄色透明の液体である。比重は０．８５である。引火点は８℃である。本発明者が測定したところでは２５℃での粘性は２．４ｃｐであった。 
【００３０】
固形ワックスとして、天然樹脂系ホットメルト接着剤ワックスを採用した。ホットメルトというのは常温では堅いが加熱すれば柔らかくなりプレートに塗り付けることが可能になるということである。ロジン３０〜４０％で、その他変性ロジン、高級アルコールからなる。 
【００３１】
ロジン比率が高いので固体になる。常温で淡黄色〜黄色の固体である。２５℃での比重は１．０３程度である。軟化点は４７℃である。それは成分によって多少上下する。引火点は１８０℃以上である。常温で固体だから粘性は測定できない。
【００３２】
両方の材料を６０℃〜９０℃程度に加熱する。固形ワックスも流動性を持つようになる。液状ワックスと固形ワックスを混合して撹拌するとほぼ一様な成分をもつように混ざった。両者の成分共通するものがあるのでうまく混合したのである。温度を常温まで下げても固体成分が分離することはなかった。混合比率にもよるが常温（２５℃）で液状になって粘性は１０ｃｐ〜６０ｃｐ程度であった。
【００３３】
固形ワックスの比率を下げると粘性は低くなるし、固形ワックスの比率を上げると粘性は高くなる。液状ワックス：固形ワックスの比率は１：３〜３：１の範囲である。しかしもとの液状ワックス、固形ワックスの組成が一定しないので、できたものの粘性が常温（２５℃）で１０ｃｐ〜６０ｃｐということで定義した方がよい。 
【００３４】
粘性が８０ｃｐを越えると遠心力でワックスがうまく広がらずスピンコート法で一様膜厚のワックス層を形成できない。何とか一様厚みになるのは粘性が７０ｃｐ以下である。容易に一様厚みになるのは粘性が６０ｃｐ以下の場合である。反対に１０ｃｐより低いとワックス膜厚が９μｍ以下になってしまう。だから本発明ではワックス粘性（２５℃）を１０ｃｐ〜６０ｃｐとする。 
【００３５】
これをＧａＡｓウエハ−にスピンコートするとワックス厚みを９μｍ〜３０μｍとすることができる。４８ｃｐ（２５℃で）の混合ワックスの場合、ワックス厚みを１６μｍ〜２０μｍにできる。 
【００３６】
それは通常の２．４ｃｐの液状ワックスをスピンコートした場合の厚み（約２μｍ）よりずっと厚い。遠心力で液体を周囲に移動させるので手貼りに比べ均一性がよい。従来のスピンコート法によるものより厚いので微少な異物や空洞があっても研磨にはあまり影響しない。
【００３７】
図１６によって従来例に係るスピンコート法で貼付けたものの、図１７によって本発明の混合ワックスをスピンコート法で貼付けたものの、図１８によって従来例に係る手貼りで貼付けたものの貼付状態を比較して示す。更に図１９は従来例のスピンコート法（図１６）による研磨後のウエハーの断面図、図２０は本発明（図１７）による研磨後のウエハーの断面図、図２１は従来例の手貼り法（図１８）による研磨後のウエハーの断面図を示している。ここではワックス層厚みを誇張して書いている。 
【００３８】
図１６は２５℃での粘性が２．４ｃｐの液体ワックス９をスピンコートで塗布しウエハ−４を研磨プレート２に付けたもの。ワックス厚みは２μｍ以下である。
【００３９】
図１７は本発明の混合ワックス（４８ｃｐ）２６をスピンコートでウエハ−に塗布し、ウエハ−４を研磨プレート２に付けたものを示す。混合ワックス２６の厚みは図１６の場合より厚い（１６μｍ〜２０μｍの程度）。 
【００４０】
図１８は固形ワックス３を手で加熱した研磨プレート２に擦り付けてウエハ−４を貼付けたもの。厚みは大きく気泡、異物が混入している。 
【実施例１】
【００４１】
従来の粘性が２．４ｃｐの液状ワックスをスピンコートしたＧａＡｓウエハ−を研磨プレートに貼付けて片面研磨した。ワックスの平均厚みは２μｍであった。ｎ＝９００枚のＧａＡｓウエハ−を同じように従来例にしたがって研磨したところディンプルの発生比率は約２４％であった。 
【００４２】
固形ワックスと液体ワックスを混合して粘性が４８ｃｐの混合ワックスを作った。そのワックスをＧａＡｓウエハ−にスピンコートし研磨プレートに貼付けた。
混合ワックス２６が厚くしかも平坦であることが分かる。ワックスの平均厚みは１６μｍであった。ｎ＝９００枚のＧａＡｓウエハ−を同じ方法で貼付けて片面研磨した。 
【００４３】
本発明による研磨後のウエハ−の断面図を示す図２０から分るように、表面に凹凸はなく平坦である。ディンプルの発生したのは３枚であった。ディンプル発生率は約０．３％である。本発明の有効なことが顕著に分かる。 
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】研磨プレートの裏面に固形ワックスを擦り付けてＧａＡｓウエハ−を手で貼付ける有り様を示す研磨プレートなどの斜視図。
【００４５】
【図２】ウエハ−を真空チャックでロータにつけ液体ワックスを吹き付けウエハ−に液体ワックスをスピンコートする様子を示す斜視図。
【００４６】
【図３】裏面に液体ワックスを塗布したＧａＡｓウエハ−を研磨プレートに貼付ける様子を示す研磨プレートなどの斜視図。
【００４７】
【図４】ウエハ−を貼付けた研磨プレートを研磨定盤に押付け研磨液を流しながら、研磨プレートと研磨定盤を回転させてウエハ−を研磨する様子を示す研磨装置の概略図。
【００４８】
【図５】研磨プレートにウエハ−をワックスによって貼付けた時ワックスの厚みが中央で厚く周辺部で薄い場合を示す研磨プレート、ウエハ−、ワックスの縦断面図。
【００４９】
【図６】研磨プレートにウエハ−をワックスによって貼付けた時ワックスの厚みが中央で薄く中間部で厚い場合を示す研磨プレート、ウエハ−、ワックスの縦断面図。
【００５０】
【図７】研磨プレートにウエハ−をワックスによって貼付けた時ワックスの厚みが中央で薄く周辺部で厚い場合を示す研磨プレート、ウエハ−、ワックスの縦断面図。
【００５１】
【図８】研磨プレートにウエハ−をワックスによって貼付けた時中間部分に空洞ができた場合を示す研磨プレート、ウエハ−、ワックスの縦断面図。
【００５２】
【図９】研磨プレートにウエハ−をワックスによって貼付けた時中央に空洞が生じた場合を示す研磨プレート、ウエハ−、ワックスの縦断面図。
【００５３】
【図１０】研磨プレートにウエハ−をワックスによって貼付けた時ワックスの厚みが中央で厚く周辺部で薄い場合に研磨後のウエハ−の中央部に窪み（ディンプル）ができることを示すウエハ−の縦断面図。
【００５４】
【図１１】研磨プレートにウエハ−をワックスによって貼付けた時ワックスの厚みが中央で薄く中間部で厚い場合に研磨後のウエハ−の中間部に窪みができることを示すウエハ−の縦断面図。
【００５５】
【図１２】研磨プレートにウエハ−をワックスによって貼付けた時ワックスの厚みが中央で薄く周辺部で厚い場合に研磨後にウエハ−の中央が厚く周辺部が薄くなることを示すウエハ−の縦断面図。
【００５６】
【図１３】研磨プレートにウエハ−をワックスによって貼付けた時中間部分に空洞ができた場合に研磨後のウエハ−の中間部に窪みができることを示すウエハ−の縦断面図。
【００５７】
【図１４】研磨プレートにウエハ−をワックスによって貼付けた時中央に空洞が生じた場合に研磨後のウエハ−の中央部に窪みができることを示すウエハ−の縦断面図。
【００５８】
【図１５】研磨プレートの裏面の適当な部位に固形ワックスを擦り付けてＧａＡｓウエハ−を手で貼付ける有り様を示す研磨プレートなどの斜視図。
【００５９】
【図１６】従来例に係るスピンコート法を用い薄い液体ワックスによってウエハ−を研磨プレートに貼付けたものの断面図。
【００６０】
【図１７】本発明の方法によって粘性の高い混合ワックスをスピンコートし厚い混合ワックスによってウエハ−を研磨プレートに貼付けたものを示す断面図。
【００６１】
【図１８】従来例に係る固形ワックスを手で擦り付けウエハ−を研磨プレートに貼った手貼りによるものの断面図。
【００６２】
【図１９】従来例に係るスピンコート法を用いた研磨後のウエハーの断面図。
【００６３】
【図２０】本発明の手法を用いた研磨後のウエハーの断面図。
【００６４】
【図２１】従来例の手貼り法による研磨後のウエハーの断面図。
【符号の説明】
【００６５】
２  研磨プレート
３  固形ワックス
４  ウエハ− 
６  スピンナー 
７  ロータ  
８  回転軸 
９  液体ワックス
１０  ワックスノズル 
２０  研磨定盤 
２２  研磨布 
２３  回転軸 
２６  混合ワックス
２７  液体ワックススピン塗布  研磨後のウエハー断面
２８  混合ワックススピン塗布  研磨後のウエハー断面
２９  固形ワックス手貼り塗布  研磨後のウエハー断面
Ｗ    ワックス 
Ｄ  ディンプル 
【図１】
2007243082.tif 000003
【図２】
2007243082.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007243082.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2007243082.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2007243082.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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