(57)【要約】      （修正有）【解決手段】研磨定盤１上に配設された研磨布２とプレート４との間にウェーハ基板を介在させ、研磨定盤１及びプレート４をそれぞれ回転させることにより、ウェーハ基板の研磨布側の面を該研磨布２によって鏡面研磨する方法において、ウェーハ基板のプレート側の面を液体を介して液体の吸着力により直接プレート４に保持させた状態で、鏡面研磨加工を行うウェーハ基板の研磨方法。【効果】本発明の圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハ基板の研磨方法によれば、板厚１００μｍ以下といった薄い圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハ基板そのものの機械的強度の低下に伴なうラップ加工や鏡面研磨加工時の破損による歩留まり低下等に問題を生じさせることなく、高平坦度や高平行度等の優れた加工精度を有するウェーハを安定して製造することができる。【選択図】図１
2007090515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨定盤上に配設された研磨布とプレートとの間にウェーハ基板を介在させ、上記研磨定盤及びプレートをそれぞれ回転させることにより、ウェーハ基板の研磨布側の面を該研磨布によって鏡面研磨する方法において、上記ウェーハ基板のプレート側の面を液体を介して該液体の吸着力により直接プレートに保持させた状態で、鏡面研磨加工を行うことを特徴とするウェーハ基板の研磨方法。
【請求項２】
ウェーハ基板の直径をＤｍｍとした場合、Ｄ〜Ｄ＋５．０ｍｍの大きさの型抜き穴が形成されたテンプレートを上記プレートに固定し、このテンプレートの型抜き穴に上記ウェーハ基板を嵌合させた状態で上記プレートに液体を介して直接保持することを特徴とする請求項１記載の研磨方法。
【請求項３】
ウェーハ基板とＤ〜Ｄ＋２．５ｍｍの大きさのサポート基板とを貼り合わせ、この状態でウェーハ基板の片側面を鏡面研磨加工することを特徴とする請求項２記載の研磨方法。
【請求項４】
上下一対の研磨定盤上に配設された研磨布の間に、型抜き穴が形成された研磨キャリアを配設し、この研磨キャリアの型抜き穴にウェーハ基板を介在させ、上記一対の研磨定盤をそれぞれ回転させることにより、ウェーハ基板の表裏面を該研磨布によって鏡面研磨する方法において、ウェーハ基板の直径をＤｍｍとした場合に、Ｄ〜Ｄ＋２．５ｍｍの大きさのサポート基板とウェーハ基板とを貼り合わせてＤ〜Ｄ＋５．０ｍｍの大きさの型抜き穴にセットし、この状態でウェーハ基板及びサポート基板の片側面を鏡面加工することを特徴とするウェーハ基板の研磨方法。
【請求項５】
ウェーハ基板とサポート基板が同一素材であることを特徴とする請求項３又は４記載の研磨方法。
【請求項６】
ウェーハ基板とサポート基板の同一分極面同士を貼り合わせることを特徴とする請求項５記載のウェーハの研磨方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の研磨方法によって得られるウェーハ。
【請求項８】
上記ウェーハが、圧電性酸化物単結晶であることを特徴とする請求項７記載のウェーハ。
【請求項９】
上記圧電性酸化物単結晶ウェーハが、タンタル酸リチウムであることを特徴とする請求項８記載のウェーハ。
【請求項１０】
上記タンタル酸リチウム単結晶ウェーハの板厚が、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項９記載の単結晶ウェーハ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性表面波フィルター用等に用いられるタンタル酸リチウム単結晶ウェーハ等を鏡面研磨するウェーハの研磨方法及びこれによって得られたウェーハに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＨＳや携帯電話等の移動体通信分野では、弾性表面波素子の基板としてタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶、四ホウ酸リチウム又はランガサイト等の圧電性酸化物単結晶ウェーハが利用されている。
【０００３】
弾性表面波素子はこれら圧電性を呈する酸化物単結晶ウェーハを基板とし、このような基板の一主面にインターデジタル形状（櫛型形状）のトランスデューサ（電極）を設けることにより構成されている。このような構成においては、トランスデューサで弾性表面波を励受信する形となるため、この単結晶ウェーハのトランスデューサ形成面は鏡面研磨する必要がある。また、単結晶ウェーハの裏面側が同様な鏡面であると、弾性表面波の励受信と同時にバルク波等の不要波（障害波）も励受信し、周波数特性におけるスプリアス妨害等を引き起こしてしまう。そこで、表面波デバイス用の単結晶ウェーハにおいては、裏面側を粗い研磨剤による研磨（ラップ）やホーニング加工等によって粗面化している。
【０００４】
つまり、従来これらウェーハは以下のように製造されている。即ち、例えばチョクラルスキー法等により得られた単結晶インゴットを内周刃ブレード用スライサー乃至ワイヤーソーを用いて切断し、板状ウェーハを得、得られたウェーハの両面を所定の厚さまでラップし、次いで研磨装置にて片面のみを鏡面研磨し、研磨終了後に洗浄することによって得られている。
【０００５】
近年、ＰＨＳや携帯電話等の機器の小型化に伴ない、その中に搭載される弾性表面波素子も低背化してきており、弾性表面波フィルター用等に用いられる圧電性酸化物単結晶ウェーハの薄型化の要求も強くなってきている。
【０００６】
例えば、弾性表面波フィルター用等に用いられるタンタル酸リチウム単結晶ウェーハの場合、板厚３５０μｍが現行一般的となっているが、板厚２５０μｍといったより薄いウェーハの検討が始まっている。
【０００７】
更には、弾性表面波を利用した上記素子において、必要とされる圧電性酸化物単結晶の厚みは理論上、波長の１０倍と計算されており、現行で考えると５０μｍ程度の板厚で充分と考えられる。従って、デバイス製造メーカーでは、板厚３５０μｍといった圧電性酸化物単結晶ウェーハを入手した後、例えば写真製版等によりウェーハ鏡面側に金属電極パターンを形成し、最後に平面研削手法等を用いて該ウェーハ裏面より不要な部分を削り落とす等といったプロセスの検討も始まっている。
【０００８】
このような背景から、ウェーハ製造メーカーとして、より薄い圧電性酸化物単結晶ウェーハを供給することにより、デバイス製造メーカーでの工数削減に寄与できるものと期待できる。しかし、このように圧電性酸化物単結晶ウェーハの板厚が薄くなるに伴ない、ウェーハそのものの機械的強度が低下し、ウェーハ製造工程における破損等により、歩留り低下が危惧される。
【０００９】
特に、上述した弾性表面波素子用の圧電性酸化物単結晶ウェーハの加工プロセスでは、切断により予め比較的厚い板状ウェーハを準備できても、後工程のラップ加工や鏡面研磨加工において、目標板厚まで薄く加工しなければならず、機械的強度低下に伴なうウェーハ破損の危険性は非常に高まるものと懸念される。
【００１０】
一方、圧電性酸化物単結晶ウェーハを弾性表面波フィルターとして使用する場合、トランスデューサで弾性表面波を励受信する形となるため、この単結晶ウェーハのトランスデューサ形成面は鏡面研磨する必要があり、なおかつ、弾性表面波の励受信と同時に励受信したバルク波等の不要波（障害波）を排除するため、この単結晶ウェーハの裏面は粗い研磨剤による研磨（ラップ）やホーニング加工等によって粗面化しておく必要がある。
【００１１】
なお、本発明に関連する従来技術として、下記文献が挙げられる。
【特許文献１】実開昭５８−１２９６５８号公報
【特許文献２】特開平２−９８９２６号公報
【特許文献３】特開昭６２−２９７０６４号公報
【特許文献４】特開昭６３−９３５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の弾性表面波素子等に使用される圧電性酸化物単結晶ウェーハの加工プロセスにおいて、板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハを製造しようとした場合、ウェーハそのものの機械的強度の低下により、歩留りよくウェーハを製造することは困難である。
【００１３】
このようなことから、弾性表面波素子等に使用される板厚１００μｍ以下といった薄い圧電性酸化物単結晶ウェーハの加工プロセスにおいては、ウェーハそのものの機械的強度の低下に伴なうラップ加工や鏡面研磨加工時の破損による歩留り低下等に問題を生じさせることなく、現行の板厚３５０μｍといった圧電性酸化物単結晶ウェーハと同等の表裏面状態を維持したまま、かつ現行の板厚３５０μｍといった圧電性酸化物単結晶ウェーハと同等の高平坦度や高平行度等の優れた加工精度を有するウェーハを安定して製造することが課題である。
【００１４】
即ち、本発明の目的は、特に板厚１００μｍ以下といった薄い圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハのラップ加工や鏡面研磨加工時の機械的強度の低下による破損防止を高めて、現行の板厚３５０μｍウェーハ製造時の歩留り維持を図ると共に、現行の板厚３５０μｍウェーハと同等の表裏面状態及び平坦度や平行度等の加工精度を実現させることを可能にした圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハの研磨方法及びこの研磨方法によって得られたウェーハを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、板厚１００μｍ以下といった薄い圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハのラップ加工工程及びウェーハ表面を鏡面加工する研磨工程において、下記の方法が有効であること、とりわけ圧電性酸化物単結晶ウェーハをサポート基板（支持基板）と貼り合わせて機械的強度を高めることが有効であることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１６】
即ち、本発明は、下記ウェーハ基板の研磨方法及びウェーハを提供する。
請求項１：
研磨定盤上に配設された研磨布とプレートとの間にウェーハ基板を介在させ、上記研磨定盤及びプレートをそれぞれ回転させることにより、ウェーハ基板の研磨布側の面を該研磨布によって鏡面研磨する方法において、上記ウェーハ基板のプレート側の面を液体を介して該液体の吸着力により直接プレートに保持させた状態で、鏡面研磨加工を行うことを特徴とするウェーハ基板の研磨方法。
請求項２：
ウェーハ基板の直径をＤｍｍとした場合、Ｄ〜Ｄ＋５．０ｍｍの大きさの型抜き穴が形成されたテンプレートを上記プレートに固定し、このテンプレートの型抜き穴に上記ウェーハ基板を嵌合させた状態で上記プレートに液体を介して直接保持することを特徴とする請求項１記載の研磨方法。
請求項３：
ウェーハ基板とＤ〜Ｄ＋２．５ｍｍの大きさのサポート基板とを貼り合わせ、この状態でウェーハ基板の片側面を鏡面研磨加工することを特徴とする請求項２記載の研磨方法。
請求項４：
上下一対の研磨定盤上に配設された研磨布の間に、型抜き穴が形成された研磨キャリアを配設し、この研磨キャリアの型抜き穴にウェーハ基板を介在させ、上記一対の研磨定盤をそれぞれ回転させることにより、ウェーハ基板の表裏面を該研磨布によって鏡面研磨する方法において、ウェーハ基板の直径をＤｍｍとした場合に、Ｄ〜Ｄ＋２．５ｍｍの大きさのサポート基板とウェーハ基板とを貼り合わせてＤ〜Ｄ＋５．０ｍｍの大きさの型抜き穴にセットし、この状態でウェーハ基板及びサポート基板の片側面を鏡面加工することを特徴とするウェーハ基板の研磨方法。
請求項５：
ウェーハ基板とサポート基板が同一素材であることを特徴とする請求項３又は４記載の研磨方法。
請求項６：
ウェーハ基板とサポート基板の同一分極面同士を貼り合わせることを特徴とする請求項５記載のウェーハの研磨方法。
請求項７：
請求項１〜６のいずれか１項記載の研磨方法によって得られるウェーハ。
請求項８：
上記ウェーハが、圧電性酸化物単結晶であることを特徴とする請求項７記載のウェーハ。
請求項９：
上記圧電性酸化物単結晶ウェーハが、タンタル酸リチウムであることを特徴とする請求項８記載のウェーハ。
請求項１０：
上記タンタル酸リチウム単結晶ウェーハの板厚が、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項９記載の単結晶ウェーハ。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハ基板の研磨方法によれば、板厚１００μｍ以下といった薄い圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハ基板そのものの機械的強度の低下に伴なうラップ加工や鏡面研磨加工時の破損による歩留り低下等に問題を生じさせることなく、現行の板厚３５０μｍといった圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハ基板と同等の表裏面状態を維持したまま、かつ現行の板厚３５０μｍといった圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハ基板と同等の高平坦度や高平行度等の優れた加工精度を有するウェーハを安定して製造することができる。そして、このような圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハ基板をデバイスに用いることにより、デバイス製造工程において最後に平面研削手法等を用いて該ウェーハ裏面より不要な部分を削り落とす等といった工数の削減に寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のウェーハ基板の研磨方法は、研磨定盤上に配設された研磨布とプレートとの間にウェーハ基板を介在させ、上記研磨定盤及びプレートをそれぞれ回転させることにより、ウェーハ基板の研磨布側の面を該研磨布によって鏡面研磨する方法において、上記ウェーハ基板のプレート側の面を液体を介して該液体の吸着力により直接プレートに保持させた状態で、鏡面研磨加工を行うものである。また、上下一対の研磨定盤上に配設された研磨布の間にウェーハ基板を介在させ、上記一対の研磨定盤をそれぞれ回転させることにより、ウェーハ基板の表裏面を該研磨布によって鏡面研磨する方法において、ウェーハ基板の直径をＤｍｍとした場合、Ｄ〜Ｄ＋５．０ｍｍの大きさの型抜き穴が形成された研磨キャリアを用いるものである。
【００１９】
本発明のウェーハの研磨方法においては、前記鏡面研磨工程を前記ウェーハ基板の裏面を粗面化した後に行い、このウェーハ基板（製品基板）とサポート基板（支持基板）とをワックスや粘着剤等を介して貼り合わせ、この状態でサポート基板（支持基板）側を液体を介してプレートに直接保持させることが有効である。
【００２０】
この場合、ウェーハをプレートの任意の位置に固定保持する必要があり、貼り合わせ基板と同一直径以上＋５．０ｍｍ以下（但し、ウェーハ基板の直径をＤｍｍとした場合、Ｄ＋５．０ｍｍ以下）、好ましくは同一直径以上＋２．５ｍｍ以下の型抜き穴が形成されたテンプレートを上記プレートに固定し、このテンプレートの型抜き穴に上記貼り合わせ基板を嵌合させた状態で上記プレートに液体を介して直接保持することが好ましい。
【００２１】
また、本発明のウェーハの研磨方法は、前記鏡面研磨工程を前記ウェーハの裏面を粗面化した後に行い、このウェーハ基板（製品基板）とサポート基板（支持基板）とをワックスや粘着剤等を介して貼り合わせ、この状態で上下一対の研磨定盤上に配設された研磨布の間に貼り合わせ基板を介在させ、上記一対の研磨定盤をそれぞれ回転させることにより、貼り合わせ基板の表裏面を該研磨布によって鏡面研磨することが有効である。
【００２２】
この場合、本発明のウェーハ基板の研磨方法は、上下一対の研磨定盤上に配設された研磨布の間で貼り合わせ基板を遊星運動させることが好ましく、貼り合わせ基板と同一直径以上＋５．０ｍｍ以下（但し、ウェーハ基板の直径をＤｍｍとした場合、Ｄ＋５．０ｍｍ以下）、好ましくは同一直径以上＋２．５ｍｍ以下の型抜き穴が形成された研磨キャリアを用いることが好ましい。
【００２３】
ここで、サポート基板（支持基板）に関しては、ウェーハ基板（製品基板）と同一直径以上の口径を有するものであれば素材は問わないが、研磨装置への充填枚数を考慮すると、ウェーハ基板（製品基板）と同一直径以上＋２．５ｍｍ以下、好ましくは同一直径以上＋１．０ｍｍ以下にすることが好ましい。加えて、サポート基板（支持基板）の板厚に規定はなく、貼り合わせ後のウェーハの機械的強度を考慮すると、より厚い基板であることが好ましく、通常０．１〜３０ｍｍ厚さに形成することができる。
【００２４】
なお、サポート基板（支持基板）に関しては、貼り合わせ時に加熱処理を施す場合、ウェーハ基板（製品基板）に反りが生ずることから、ウェーハ基板（製品基板）と同等の熱膨張率や熱膨張挙動を有する素材が好ましく、熱膨張挙動が互い相反する方向に発現するよう貼り合わせることが好ましい。具体的には、ウェーハ基板（製品基板）と同一素材のサポート基板（支持基板）を用意し、かつウェーハ基板（製品基板）とサポート基板（支持基板）の同一分極面同士を貼り合わせることにより、互いの反りが矯正され、好ましい。
【００２５】
また、上記のようにウェーハ基板（製品基板）と同一素材のサポート基板（支持基板）を用意し、かつウェーハ基板（製品基板）とサポート基板（支持基板）の同一分極面同士を貼り合わせることにより、互いの反りが矯正された貼り合わせ基板を形成できることから、この基板を片面研磨方法で研磨したウェーハ基板（製品基板）のみを製品化するばかりでなく、両面研磨方法で研磨したウェーハ基板（製品基板）及びサポート基板（支持基板）までも製品化することが可能である。
【００２６】
このように、板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハの機械的強度の低下を貼り合わせによって補うことができるため、鏡面研磨加工時の破損による歩留り低下は回避でき、ウェーハ基板（製品基板）とサポート基板（支持基板）の間に介するワックスや粘着剤等を適切に選ぶことにより、現行の板厚３５０μｍウェーハと同等の平坦度や平行度等の加工精度を実現させることができる。
【００２７】
また、切断により予め比較的厚い板状ウェーハを準備し、現行の板厚３５０μｍウェーハ製造時と同等の厚さまでラップ加工したウェーハを作製した後、上記貼り合わせ工程及び研磨工程を施すことで板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハを得ることもできるが、切断によって得られた比較的厚い板状ウェーハに対し、上記同様に最終的に鏡面研磨加工する面側をサポート基板（支持基板）とワックスや粘着剤等を介して貼り合わせ、ラップ加工することにより、ウェーハ裏面をデバイス特性に適した粗面状態に形成することが可能である。この工程の後、ウェーハ基板（製品基板）とサポート基板（支持基板）を剥離し、再度、この粗面化したウェーハの裏面側をサポート基板（支持基板）とワックスや粘着剤等を介して貼り合わせ、鏡面研磨加工することにより、最終的なウェーハ表裏面状態が形成されることになる。
【００２８】
以上のように、ウェーハ基板（製品基板）とサポート基板（支持基板）を貼り合わせてラップ加工及び鏡面研磨加工することによって、板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハそのものの機械的強度の低下に伴なうラップ加工や鏡面研磨加工時の破損による歩留り低下等に問題を生じさせることなく、現行の板厚３５０μｍといったウェーハと同等の表裏面状態を維持したまま、かつ現行の板厚３５０μｍといったウェーハと同等の高平坦度や高平行度等の優れた加工精度を有するウェーハを安定して製造することができる。
【００２９】
ここで、本発明の方法につき図面を参照して更に具体的に説明すると、まず、図３は、従来のウェーハの製造方法を説明するための片面研磨装置の構成例を示す図である。同図において、１は研磨定盤である。この研磨定盤１の表面には研磨布２が貼り付けられており、研磨面を提供するものである。この研磨定盤１の下側には駆動軸３が固着されており、この駆動軸３を介して図示を省略したが駆動系（例えばモーター）により、研磨定盤１は任意の回転速度で回転駆動される。
【００３０】
上記したような研磨定盤１上（実際には研磨布２上）には、例えばセラミックスプレートからなるプレート４に保持された圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハ５がセットされる。このプレート４へのウェーハ５のセット方法に関しては、さまざまな方法が提案されている。例えば、実開昭５８−１２９６５８号公報にて提案されているように、プレート４とウェーハ５とをワックスを介して接着セットする方法がある。また、特開平２−９８９２６号公報にて提案されているように、プレート４のウェーハを保持する部分に無数の吸着孔を設けてウェーハ５を真空吸着セットする方法がある。また、特開昭６２−２９７０６４号公報、特開昭６３−９３５６２号公報にて提案されているように、プレート４にバッキング材（バックパッド）１５と呼ばれる発泡ポリウレタン等からなる吸着材を両面テープ等により接着固定し、この吸着剤にウェーハ５を水吸着させてセットする方法がある。なお、図３において、６はテンプレート、８は回転シャフトを示す。
【００３１】
このうち、ウェーハをワックスを介してプレートに直接接着保持する方法は、平坦度や平行度等の加工精度に優れる反面、接着技術を要すると共に、板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハの場合、機械的強度の観点から、プレートから剥離する際に割れ等が発生しやすいという問題がある。
【００３２】
また、ウェーハをプレートに直接真空吸着保持する方法も、平坦度や平行度等の加工精度に優れる反面、ウェーハとプレートの間に異物が介在してしまうと、その部分が極度に研磨されてヘコミを生じてしまう危険性が高い。特に板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハの場合、ヘコミは顕著に現れる。従って、異物混入を未然に防ぐ必要があり、徹底的にクリーン度を管理したり、極力人が介在しない自動化を推進しなければならず、莫大な設備投資が必要である。
【００３３】
一方、バッキング材を用いてウェーハを吸着保持する方法は、上記のような不具合はなく、テンプレートの厚さを変更することにより、板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハでも研磨可能であるものの、発泡ポリウレタン等からなる吸着材の厚みバラツキにより、ウェーハの平坦度や平行度等の加工精度が低下しやすいと共に、ウェーハ外周部に面だれが発生しやすいという問題がある。
【００３４】
このような背景を鑑み、本発明においては、ウェーハを液体を介して該液体の吸着力により直接プレートに保持させる方法を採用した。即ち、図１は、本発明の板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハの製造方法を説明するための片面研磨装置の構成例を示す図である。研磨方法及び研磨機構は図３と同一である。事前にウェーハ裏面を粗面化したウェーハ（製品基板）５ａの裏面側を同一直径のサポート基板（支持基板）５ｂとワックスや粘着剤等を介して貼り合わせてある。この貼り合わせ基板５ａｂを図３に示したウェーハ５と同様に片面研磨加工することにより、ウェーハ（製品基板）５ａの片面のみ鏡面研磨加工が行われる。更に詳述すると、プレート４へのウェーハ５のセットに先立ち、事前に例えばエポキシガラス材からなる型抜き穴を有するテンプレート６をプレート４に両面テープ等により接着固定し、プレート４にウェーハ保持位置となる凹部（型抜き穴）７を設けておく。この凹部７内にウェーハ５を例えば水等の液体を介して、この液体による吸着力により保持させることができる。但し、該保持方法では、鏡面研磨加工中にウェーハ５がプレート４のウェーハ保持位置となる凹部７内で自由に回転することによりウェーハ裏面に擦れキズが生じてしまうおそれがある。このような場合は、図１に示すように、ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂとをワックスや粘着剤等を介して貼り合わせた基板５ａｂを用意し、サポート基板（支持基板）５ｂ側の面をプレート４に例えば水等の液体を介してこの液体による吸着力により保持させることにより、サポート基板（支持基板）５ｂには擦れキズが生じるものの、ウェーハ（製品基板）５ａの裏面には擦れキズが生じないように研磨することができる。また、板厚１００μｍ以下といった薄い圧電性酸化物単結晶ウェーハ（製品基板）５ａをも有利に製造することができる。
【００３５】
これらはいずれもウェーハ５の片面、即ち研磨布２との摺接面のみを鏡面研磨加工する方法である。即ち、ウェーハ５が保持されたプレート４は、回転シャフト８を介して図示を省略したが別の駆動系により回転駆動される。また、研磨布２上には、図示を省略したが研磨剤供給装置から研磨剤が供給される。そして、上記研磨剤を供給しつつ研磨定盤１を回転させると共に、ウェーハ５をプレート４で研磨布２に押圧した状態で、プレート４を研磨定盤１とは逆方向に回転させる。このようにして、ウェーハ５の表面（研磨布２との摺接面）の鏡面研磨加工が行われる。
【００３６】
なお、鏡面研磨加工後の剥離工程において、貼り合わせ基板５ａｂはウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂに剥離され、サポート基板（支持基板）５ｂは板厚に変化は生じていないので、サポート基板（支持基板）として再利用可能である。当然、サポート基板（支持基板）５ｂがウェーハ（製品基板）５ａと同一素材であれば、次の鏡面研磨加工時にウェーハ（製品基板）５ａとして鏡面研磨加工することも可能である。
【００３７】
次に、図２に、本発明の板厚１００μｍ以下といった薄い圧電性酸化物単結晶ウェーハ等のウェーハの製造方法を説明するための両面研磨装置の構成例を示す。同図において、１，１’は研磨定盤であり、これらの研磨定盤は互いに対向配置されている。これらの研磨定盤１，１’の対向する表面には研磨布２，２’が貼り付けられており、研磨面を提供するものである。これらの研磨定盤１，１’には、それぞれ駆動軸３，３’が固着されており、これらの駆動軸３，３’を介して図示を省略したが、駆動系（例えばモーター）により、研磨定盤１，１’は任意の回転速度で同方向あるいは逆方向に回転駆動される。
【００３８】
上下一対の研磨定盤１，１’（実際には研磨布２，２’）の間には、貼り合わせ基板５ａｂ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）の配置穴１０を有する研磨キャリア９が配置される。この研磨キャリア９は、その外周に中心部の駆動軸１１の太陽歯車１２及び外周部材１３の内歯車１４と噛み合った遊星歯車を有しており、駆動軸１１を回転駆動させることによって、駆動軸１１の周りを遊星運動するように構成されている。また、上下一対の研磨布２，２’の間には、図示を省略したが研磨剤供給装置から研磨剤が供給される。
【００３９】
このような構成のもと、研磨キャリア９の配置穴１０内にセットされた貼り合わせ基板５ａｂに対して、上下一対の研磨定盤１，１’で所定の圧力を加え、そして、上記研磨剤を供給しつつ下部研磨定盤１及び上部研磨定盤１’をそれぞれ回転させると共に、貼り合わせ基板５ａｂが配置された研磨キャリア９を遊星運動させる。このようにして、ウェーハ（製品基板）５ａの表面及びサポート基板（支持基板）５ｂの表面（研磨布２，２’との摺接面）のそれぞれ片面のみ鏡面研磨加工が行われる。
【００４０】
なお、鏡面研磨加工後の剥離工程において、貼り合わせ基板５ａｂはウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂに剥離される。サポート基板（支持基板）５ｂは片面が鏡面研磨加工されているので、板厚が薄くなっている。ウェーハ（製品基板）５ａの機械的強度を補うことが不可能な厚さであれば再利用できないが、それ以外であればサポート基板（支持基板）として再利用可能である。また当然、サポート基板（支持基板）５ｂがウェーハ（製品基板）５ａと同一素材であり、かつウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂとが同一分極面同士で貼り合わせてあれば、サポート基板（支持基板）５ｂもウェーハ（製品基板）５ａと同一製品基板として処理することが可能である。
【００４１】
ここで、例えば特開平１１−３０９６６５号公報にて提案されているように２枚のウェーハ５を吸着板等を介して積層し、これを研磨キャリア９の配置穴１０内にセットして、２枚のウェーハ５のそれぞれの外側表面（研磨布２，２’との摺接面）を鏡面研磨加工することも検討されている。しかし、この手法の場合、ウェーハ同士が強固に貼り合わされていないことから、ウェーハ同士が擦れ合うことによるウェーハの裏面キズの発生が懸念されると同時に、ウェーハの機械的強度が補われていないので、本発明の板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハの製造には不適である。
【００４２】
次に、上述した片面研磨装置、両面研磨装置を用いた実施形態によるウェーハの製造工程について述べる。まず、ウェーハを例えばチョクラルスキー法により育成してそのインゴットを得た後、次いでこれを所定の厚さにスライス加工して板状のウェーハを得る。このスライスウェーハを両面ラップで所望の厚さまで研磨する。このスライス加工とラップ加工は、従来と同様に行えばよい。
【００４３】
上記のようにラップ（表裏面を粗面化加工）したウェーハ（製品基板）５ａに関し、裏面側を同一直径以上＋２．５ｍｍ以下（即ち、該ウェーハの直径をＤｍｍとした場合、Ｄ〜Ｄ＋２．５ｍｍ）、好ましくは同一直径以上＋１．０ｍｍ以下（Ｄ〜Ｄ＋１．０ｍｍ）の大きさのサポート基板（支持基板）５ｂとワックスや粘着剤等を介して貼り合わせる。
【００４４】
なお、サポート基板（支持基板）５ｂに関しては、ウェーハ（製品基板）５ａと同一直径以上＋２．５ｍｍ以下（Ｄ〜Ｄ＋２．５ｍｍ）、好ましくは同一直径以上＋１．０ｍｍ以下（Ｄ〜Ｄ＋１．０ｍｍ）の口径を有するものであれば素材は問わないが、研磨装置への充填枚数を考慮すると、ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂは同一直径であることが好ましい。加えて、サポート基板（支持基板）５ｂの板厚に規定はなく、貼り合わせ後のウェーハの機械的強度を考慮すると、より厚いサポート基板（支持基板）５ｂであることが好ましい。
【００４５】
なお、サポート基板（支持基板）５ｂに関しては、貼り合わせ時に加熱処理を施す場合、ウェーハ（製品基板）５ａに反りが生ずることから、ウェーハ（製品基板）５ａと同等の熱膨張率や熱膨張挙動を有する素材が好ましく、熱膨張挙動が互い相反する方向に発現するよう貼り合わせることが好ましい。具体的には、ウェーハ（製品基板）５ａと同一素材のサポート基板（支持基板）５ｂを用意し、なおかつ、ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂの同一分極面同士を貼り合わせることにより、互いの反りが矯正され、好ましい。
【００４６】
このように貼り合わせたウェーハ（貼り合わせ基板）５ａｂに関し、図１に示した片面研磨装置を用いて鏡面研磨加工を行う。この鏡面研磨工程においては、まずプレート４に、貼り合わせ基板５ａｂのサポート基板（支持基板）５ｂ面をセットする。
【００４７】
次いで、この貼り合わせ基板５ａｂを保持したプレート４を研磨定盤１上に、研磨する面を研磨布２に接するようにセットする。そして、回転シャフト８をプレート４直上からゆっくり降ろしてプレート４に接触させ、研磨剤を研磨定盤１上に供給しつつ、プレート４と研磨定盤１を回転駆動させることによって、ウェーハ（製品基板）５ａの表面（研磨布２との摺接面）を鏡面研磨加工する。
【００４８】
このとき、ウェーハ（製品基板）５ａが板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハであっても、ワックスや粘着剤等を介してサポート基板（支持基板）５ｂに貼り合わされていることから、板厚の薄化に伴なうウェーハ（製品基板）５ａの機械的強度の低下は補われており、現行の板厚３５０μｍウェーハと同様に鏡面研磨加工することが可能となる。
【００４９】
また、このように貼り合わせたウェーハ（貼り合わせ基板）５ａｂに関し、図２に示した両面研磨装置を用いて鏡面研磨加工を行う。この鏡面研磨工程においては、まず研磨キャリア９の配置穴１０内に、貼り合わせ基板５ａｂをセットする。
【００５０】
次いで、この貼り合わせ基板５ａｂが配置された研磨キャリア９を上下一対の研磨定盤１，１’で挟み込み、研磨する面を研磨布２，２’に接するようにセットする。そして、上下一対の研磨定盤１，１’で所定の圧力を加え、研磨剤を上下一対の研磨布２，２’の間に供給しつつ、下部研磨定盤１及び上部研磨定盤１’をそれぞれ回転させると共に、貼り合わせ基板５ａｂが配置された研磨キャリア９を遊星運動させることによって、ウェーハ（製品基板）５ａの表面（研磨布２との摺接面）及びサポート基板（支持基板）５ｂの表面（研磨布２’との摺接面）を鏡面研磨加工する。
【００５１】
このとき、ウェーハ（製品基板）５ａが板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハであっても、ワックスや粘着剤等を介してサポート基板（支持基板）５ｂに貼り合わされていることから、板厚の薄化に伴なうウェーハ（製品基板）５ａの機械的強度の低下は補われており、現行の板厚３５０μｍウェーハと同様に鏡面研磨加工することが可能となる。
【００５２】
また、サポート基板（支持基板）５ｂをウェーハ（製品基板）５ａと同一素材とし、かつウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂの同一分極面同士を貼り合わせることにより、サポート基板（支持基板）５ｂもウェーハ（製品基板）５ａと同一製品基板として処理することが可能となる。
【００５３】
鏡面研磨加工後の貼り合わせ基板５ａｂは、剥離工程において、ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂに剥離される。ウェーハ（製品基板）５ａは裏面にいっさい加工が施されておらず、表面は現行の板厚３５０μｍウェーハと同様に鏡面研磨加工されていることから、現行の板厚３５０μｍウェーハと同等の表裏面状態が維持されており、同時に、現行の板厚３５０μｍウェーハと同等の高平坦度や高平行度等の優れた加工精度を有している。
【００５４】
このように、上述したウェーハの製造方法の実施形態によれば、板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハそのものの機械的強度の低下に伴なうラップ加工や鏡面研磨加工時の破損による歩留り低下等に問題を生じさせることなく、現行の板厚３５０μｍといったウェーハと同等の表裏面状態を維持したまま、高平坦度や高平行度等の優れた加工精度を有するウェーハを安定して製造することができる。従って、薄型化の要求が強くなってきている板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハを用いた弾性表面波素子等の歩留り、作業効率の向上等に大きく寄与するものである。この場合、本発明によれば、板厚５０μｍ程度の薄さまで研磨が可能である。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００５６】
［実施例１］
試料として、直径４インチ（１００ｍｍ）のタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶ウェーハを用いた。チョクラルスキー（ＣＺ）法によって製造したこの単結晶を、ワイヤーソーを用いてスライスし、表裏面が規定粗さの状態になるよう適切な研磨剤（遊離砥粒）を用いて、このスライスウェーハを両面ラップで所望の厚さまで研磨した。
この後、上記のようにラップ（表裏面を粗面化加工）した２枚のウェーハに関し、ワックス（日化精工（株）製スカイリキッドＴＷ−２５１１）を用いて、裏面側同士（同一分極面同士）を貼り合わせた。この貼り合わせ方法によると、貼り合わせ時に加熱処理を施しているにもかかわらず、同一素材の２枚のウェーハを熱膨張挙動が互い相反する方向に発現するよう貼り合わせているため、互いの反りが矯正され、容易に研磨工程へ投入することができる。
【００５７】
そこで、この貼り合わせ基板５ａｂに関し、図１に示したような片面研磨装置を用いて鏡面研磨加工を行った。具体的には、事前にエポキシガラス材からなる型抜き穴（穴径φ１００．８ｍｍ）を有するテンプレート６をセラミックス製のプレート４に両面テープで接着固定し、プレート４にウェーハ保持位置となる凹部（型抜き穴）７を設けておいた。この凹部７内に、貼り合わせ基板５ａｂの５ｂ側を水を介して、水の表面張力により保持させ、この状態でプレート４を研磨定盤１上に、研磨する面を研磨布２に接するようにセットした。次いで、回転シャフト８をプレート４直上からゆっくり降ろしてプレート４に接触させ、コロイダルシリカからなる研磨剤を研磨布２上に供給しながら徐々に加圧し、ゆっくりと回転させた後に規定回転速度を維持しながら所定の圧力を加え、鏡面研磨加工を行った。
【００５８】
この鏡面研磨加工後に、貼り合わせ基板５ａｂをセラミックス製のプレート４の凹部７から取り出し、更に、加熱処理を施して２枚のウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）を剥離した。これらのウェーハに関し、ウェーハ表面に付着しているコロイダルシリカなる研磨剤、パーティクル及びワックスを除去するため、所定の薬液にて、特定周波数の超音波洗浄を実施した。
洗浄後にそれぞれのウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）の板厚を触針式厚さ測定器で測定したところ、ウェーハ（製品基板）５ａの板厚は９０〜１００μｍの厚さに仕上がっており、一方、サポート基板（支持基板）５ｂの板厚は片面研磨装置投入前と不変であった。更に、それぞれのウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）の裏面を蛍光灯下で観察したところ、キズの発生は一切認められなかった。なお、サポート基板（支持基板）５ｂとして用いたウェーハは裏面にキズが発生していなかったことから、次バッチにおいて、ウェーハ（製品基板）５ａとして上記同様の鏡面研磨加工を行った。
【００５９】
このような工程を１００枚のウェーハについて実施し、ウェーハ（製品基板）５ａの平坦度を測定したところ、ＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）で０．８５〜２．５３μｍ、５ｍｍ×５ｍｍ  ｓｉｔｅにおけるＬＴＶmax.（Ｌｏｃａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ  Ｍａｘｉｍｕｍ）で０．２４〜０．４１μｍであった。また、片面研磨処理中のウェーハワレ等は一切発生しておらず、鏡面研磨加工後の２枚のウェーハを剥離する際にワレが若干発生し、歩留りは９７％であった。
【００６０】
［実施例２］
試料として、直径４インチ（１００ｍｍ）のタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶ウェーハを用いた。チョクラルスキー（ＣＺ）法によって製造したこの単結晶を、ワイヤーソーを用いてスライスし、表裏面が規定粗さの状態になるよう適切な研磨剤（遊離砥粒）を用いて、このスライスウェーハを両面ラップで所望の厚さまで研磨した。
その後、上記のようにラップ（表裏面を粗面化加工）した２枚のウェーハに関し、ワックス（日化精工（株）製スカイリキッドＴＷ−２５１１）を用いて、表面側同士（同一分極面同士）を貼り合わせた。この貼り合わせ方法によると、貼り合わせ時に加熱処理を施しているにもかかわらず、同一素材の２枚のウェーハを熱膨張挙動が互い相反する方向に発現するよう貼り合わせているため、互いの反りが矯正され、容易に両面ラップ工程へ投入することができる。
【００６１】
そこで、両面ラップ装置を用い、上記同様、適切な研磨剤（遊離砥粒）を用いて、この貼り合わせ基板を両面ラップで所望の厚さまで研磨した。
両面ラップ加工後の上記貼り合わせ基板に対し、加熱処理を施して２枚のウェーハを剥離した。これらのウェーハに関し、ウェーハ表面に付着している研磨剤（遊離砥粒）、パーティクル及びワックスを除去するため、所定の薬液にて、特定周波数の超音波洗浄を実施した。
洗浄後にそれぞれのウェーハの板厚を触針式厚さ測定器で測定したところ、１２０〜１３０μｍの厚さに仕上がっており、ウェーハ（製品基板）５ａとして片面研磨装置に投入できる最適な板厚に仕上がっていることが確認された。
【００６２】
この結果を受け、上記のようにラップ加工した板厚１２０〜１３０μｍのウェーハ（製品基板）５ａと単にスライスウェーハを両面ラップで所望の厚さまで研磨したサポート基板（支持基板）５ｂを用意し、ワックス（日化精工（株）製スカイリキッドＴＷ−２５１１）を用いて、裏面側同士（同一分極面同士）を貼り合わせた。この貼り合わせ方法によると、貼り合わせ時に加熱処理を施しているにもかかわらず、同一素材の２枚のウェーハを熱膨張挙動が互い相反する方向に発現するよう貼り合わせているため、互いの反りが矯正され、容易に研磨工程へ投入することができる。
【００６３】
そこで、この貼り合わせ基板５ａｂに関し、図１に示したような片面研磨装置を用いて鏡面研磨加工を行った。具体的には、事前にエポキシガラス材からなる型抜き穴（穴径φ１００．８ｍｍ）を有するテンプレート６をセラミックス製のプレート４に両面テープで接着固定し、プレート４にウェーハ保持位置となる凹部（型抜き穴）７を設けておいた。この凹部７内に、サポート基板（支持基板）側を水を介して、水の表面張力により保持させ、この状態でプレート４を研磨定盤１上に、研磨する面を研磨布２に接するようにセットした。次いで、回転シャフト８をプレート４直上からゆっくり降ろしてプレート４に接触させ、コロイダルシリカからなる研磨剤を研磨布２上に供給しながら徐々に加圧し、ゆっくりと回転させた後に規定回転速度を維持しながら所定の圧力を加え、鏡面研磨加工を行った。
【００６４】
この鏡面研磨加工後に、貼り合わせ基板５ａｂをセラミックス製のプレート４の凹部７から取り出し、更に、加熱処理を施して２枚のウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）を剥離した。これらのウェーハに関し、ウェーハ表面に付着しているコロイダルシリカなる研磨剤、パーティクル及びワックスを除去するため、所定の薬液にて、特定周波数の超音波洗浄を実施した。
洗浄後にそれぞれのウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）の板厚を触針式厚さ測定器で測定したところ、ウェーハ（製品基板）５ａの板厚は９０〜１００μｍの厚さに仕上がっており、一方、サポート基板（支持基板）５ｂの板厚は片面研磨装置投入前と不変であった。更に、それぞれのウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）の裏面を蛍光灯下で観察したところ、キズの発生は一切認められなかった。なお、サポート基板（支持基板）５ｂとして用いたウェーハは裏面にキズが発生していなかったが、板厚が厚いことから、次バッチにおいても、サポート基板（支持基板）５ｂとして再利用した。
【００６５】
このような工程を１００枚のウェーハについて実施し、ウェーハ（製品基板）５ａの平坦度を測定したところ、ＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）で０．７６〜２．８５μｍ、５ｍｍ×５ｍｍ  ｓｉｔｅにおけるＬＴＶｍａｘ．（Ｌｏｃａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ  Ｍａｘｉｍｕｍ）で０．２２〜０．４５μｍであった。また、片面研磨処理中のウェーハワレ等は一切発生しておらず、鏡面研磨加工後の２枚のウェーハを剥離する際もワレは発生しておらず、歩留りは１００％であった。
【００６６】
［実施例３］
試料として、直径４インチ（１００ｍｍ）のタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶ウェーハを用いた。チョクラルスキー（ＣＺ）法によって製造したこの単結晶を、ワイヤーソーを用いてスライスし、表裏面が規定粗さの状態になるよう適切な研磨剤（遊離砥粒）を用いて、このスライスウェーハを両面ラップで所望の厚さまで研磨した。
この後、上記のようにラップ（表裏面を粗面化加工）した２枚のウェーハに関し、ワックス（日化精工（株）製スカイリキッドＴＷ−２５１１）を用いて、裏面側同士（同一分極面同士）を貼り合わせた。この貼り合わせ方法によると、貼り合わせ時に加熱処理を施しているにもかかわらず、同一素材の２枚のウェーハを熱膨張挙動が互い相反する方向に発現するよう貼り合わせているため、互いの反りが矯正され、容易に研磨工程へ投入することができる。
【００６７】
そこで、この貼り合わせ基板５ａｂに関し、図２に示したような両面研磨装置を用いて鏡面研磨加工を行った。具体的には、研磨キャリア９の配置穴１０（穴径φ１００．８ｍｍ）内に、貼り合わせ基板５ａｂをセットし、この貼り合わせ基板５ａｂが配置された研磨キャリア９を上下一対の研磨定盤１，１’で挟み込み、研磨する面を研磨布２，２’に接するようにセットした。次いで、上下一対の研磨定盤１，１’で所定の圧力を加え、研磨剤を上下一対の研磨布２，２’の間に供給しつつ下部研磨定盤１及び上部研磨定盤１’をそれぞれ回転させると共に、貼り合わせ基板５ａｂが配置された研磨キャリア９を遊星運動させながら、鏡面研磨加工を行った。
【００６８】
この鏡面研磨加工後に貼り合わせ基板５ａｂを研磨キャリア９の配置穴１０より取り出し、加熱処理を施して２枚のウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）を剥離した。これらのウェーハに関し、ウェーハ表面に付着しているコロイダルシリカなる研磨剤、パーティクル及びワックスを除去するため、所定の薬液にて、特定周波数の超音波洗浄を実施した。
洗浄後にそれぞれのウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）の板厚を触針式厚さ測定器で測定したところ、ウェーハ（製品基板）５ａ、サポート基板（支持基板）５ｂとも板厚は９０〜１００μｍの厚さに仕上がっていた。更に、それぞれのウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）の裏面を蛍光灯下で観察したところ、キズの発生は一切認められなかった。なお、サポート基板（支持基板）５ｂとして用いたウェーハも、上記の通りウェーハ（製品基板）５ａと遜色ない品質レベルに仕上がっていたことから、同一製品基板として処理した。
【００６９】
このような工程を２００枚のウェーハについて実施し、ウェーハ（製品基板）５ａの平坦度を測定したところ、ＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）で０．７２〜２．０２μｍ、５ｍｍ×５ｍｍ  ｓｉｔｅにおけるＬＴＶmax.（Ｌｏｃａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ  Ｍａｘｉｍｕｍ）で０．１８〜０．３７μｍであった。また、両面研磨処理中のウェーハワレ等は一切発生しておらず、鏡面研磨加工後の２枚のウェーハを剥離する際にワレが若干発生し、歩留りは９８％であった。
【００７０】
［実施例４］
試料として、直径４インチ（１００ｍｍ）のタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶ウェーハを用いた。チョクラルスキー（ＣＺ）法によって製造したこの単結晶を、ワイヤーソーを用いてスライスし、表裏面が規定粗さの状態になるよう適切な研磨剤（遊離砥粒）を用いて、このスライスウェーハを両面ラップで所望の厚さまで研磨した。
その後、上記のようにラップ（表裏面を粗面化加工）した２枚のウェーハに関し、ワックス（日化精工（株）製スカイリキッドＴＷ−２５１１）を用いて、表面側同士（同一分極面同士）を貼り合わせた。この貼り合わせ方法によると、貼り合わせ時に加熱処理を施しているにもかかわらず、同一素材の２枚のウェーハを熱膨張挙動が互い相反する方向に発現するよう貼り合わせているため、互いの反りが矯正され、容易に両面ラップ工程へ投入することができる。
【００７１】
そこで、両面ラップ装置を用い、上記同様、適切な研磨剤（遊離砥粒）を用いて、この貼り合わせ基板を両面ラップで所望の厚さまで研磨した。
両面ラップ加工後の上記貼り合わせ基板に対し、加熱処理を施して２枚のウェーハを剥離した。これらのウェーハに関し、ウェーハ表面に付着している研磨剤（遊離砥粒）、パーティクル及びワックスを除去するため、所定の薬液にて、特定周波数の超音波洗浄を実施した。
洗浄後にそれぞれのウェーハの板厚を触針式厚さ測定器で測定したところ、１２０〜１３０μｍの厚さに仕上がっており、ウェーハ（製品基板）５ａとして両面研磨装置に投入できる最適な板厚に仕上がっていることが確認された。
【００７２】
この結果を受け、上記のようにラップ加工した板厚１２０〜１３０μｍのウェーハ（製品基板）５ａ、サポート基板（支持基板）５ｂを用意し、ワックス（日化精工（株）製スカイリキッドＴＷ−２５１１）を用いて、裏面側同士（同一分極面同士）を貼り合わせた。この貼り合わせ方法によると、貼り合わせ時に加熱処理を施しているにもかかわらず、同一素材の２枚のウェーハを熱膨張挙動が互い相反する方向に発現するよう貼り合わせているため、互いの反りが矯正され、容易に研磨工程へ投入することができる。
【００７３】
そこで、この貼り合わせ基板５ａｂに関し、図２に示したような両面研磨装置を用いて鏡面研磨加工を行った。具体的には、研磨キャリア９の配置穴１０（穴径φ１００．８ｍｍ）内に、貼り合わせ基板５ａｂをセットし、この貼り合わせ基板５ａｂが配置された研磨キャリア９を上下一対の研磨定盤１，１’で挟み込み、研磨する面を研磨布２，２’に接するようにセットした。次いで、上下一対の研磨定盤１，１’で所定の圧力を加え、研磨剤を上下一対の研磨布２，２’の間に供給しつつ下部研磨定盤１及び上部研磨定盤１’をそれぞれ回転させると共に、貼り合わせ基板５ａｂが配置された研磨キャリア９を遊星運動させながら、鏡面研磨加工を行った。
【００７４】
この鏡面研磨加工後に貼り合わせ基板５ａｂを研磨キャリア９の配置穴１０より取り出し、加熱処理を施して２枚のウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）を剥離した。これらのウェーハに関し、ウェーハ表面に付着しているコロイダルシリカなる研磨剤、パーティクル及びワックスを除去するため、所定の薬液にて、特定周波数の超音波洗浄を実施した。
洗浄後にそれぞれのウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）の板厚を触針式厚さ測定器で測定したところ、ウェーハ（製品基板）５ａ、サポート基板（支持基板）５ｂとも板厚は９０〜１００μｍの厚さに仕上がっていた。更に、それぞれのウェーハ（ウェーハ（製品基板）５ａとサポート基板（支持基板）５ｂ）の裏面を蛍光灯下で観察したところ、キズの発生は一切認められなかった。なお、サポート基板（支持基板）５ｂとして用いたウェーハも、上記の通りウェーハ（製品基板）５ａと遜色ない品質レベルに仕上がっていたことから、同一製品基板として処理した。
【００７５】
このような工程を２００枚のウェーハについて実施し、ウェーハ（製品基板）５ａの平坦度を測定したところ、ＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）で０．７５〜２．６６μｍ、５ｍｍ×５ｍｍ  ｓｉｔｅにおけるＬＴＶmax.（Ｌｏｃａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ  Ｍａｘｉｍｕｍ）で０．２０〜０．３９μｍであった。また、両面研磨処理中のウェーハワレ等は一切発生しておらず、鏡面研磨加工後の２枚のウェーハを剥離する際にワレが若干発生し、歩留りは９７％であった。
【００７６】
［比較例１］
試料として、直径４インチのタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶ウェーハを用いた。チョクラルスキー（ＣＺ）法によって製造したこの単結晶を、ワイヤーソーを用いてスライスし、表裏面が規定粗さの状態になるよう適切な研磨剤（遊離砥粒）を用いて、このスライスウェーハを両面ラップで所望の厚さまで研磨した。
上記のようにラップ（表裏面を粗面化加工）したウェーハに関し、図３に示したような片面研磨装置を用いて鏡面研磨加工を行った。具体的には、事前にエポキシガラス材からなる型抜き穴を有するテンプレート６をセラミックス製のプレート４に両面テープで接着固定し、プレート４にウェーハ保持位置となる凹部（型抜き穴）７を設けておいた。この凹部７内に、ラップ（表裏面を粗面化加工）したウェーハを厚さ０．４ｍｍの発泡ポリウレタン製バッキング材を介して、吸着保持させ、この状態でプレート４を研磨定盤１上に、研磨する面を研磨布２に接するようにセットした。次いで、回転シャフト８をプレート４直上からゆっくり降ろしてプレート４に接触させ、コロイダルシリカからなる研磨剤を研磨布２上に供給しながら徐々に加圧し、ゆっくりと回転させた後に規定回転速度を維持しながら所定の圧力を加え、鏡面研磨加工を行った。
【００７７】
この鏡面研磨加工後、ウェーハをセラミックス製のプレート４の凹部７から取り出し、ウェーハ表面に付着しているコロイダルシリカなる研磨剤及びパーティクルを除去するため、所定の薬液にて、特定周波数の超音波洗浄を実施した。
洗浄後にウェーハの板厚を触針式厚さ測定器で測定したところ、９０〜１００μｍの厚さに仕上がっていた。更に、ウェーハの裏面を蛍光灯下で観察したところ、擦れキズの発生は一切認められなかった。
【００７８】
このような工程を１００枚のウェーハについて実施し、ウェーハの平坦度を測定したところ、ＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）で３．２４〜４．０７μｍ、５ｍｍ×５ｍｍ  ｓｉｔｅにおけるＬＴＶmax.（Ｌｏｃａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ  Ｍａｘｉｍｕｍ）で１．８６〜２．５３μｍであった。しかし、片面研磨処理中に型抜き穴からウェーハが飛び出し、ウェーハワレが大量発生した。更に、鏡面研磨加工後のウェーハを剥離する際にワレが大量発生し、歩留りは２３％であった。
【００７９】
［比較例２］
試料として、直径４インチのタンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）単結晶ウェーハを用いた。チョクラルスキー（ＣＺ）法によって製造したこの単結晶を、ワイヤーソーを用いてスライスし、表裏面が規定粗さの状態になるよう適切な研磨剤（遊離砥粒）を用いて、このスライスウェーハを両面ラップで所望の厚さまで研磨した。
上記のようにラップ（表裏面を粗面化加工）したウェーハに関し、図２に示したような両面研磨装置を用いて鏡面研磨加工を行った。具体的には、２枚のウェーハを吸着板を介して積層し、これを研磨キャリア９の配置穴１０（穴径φ１００．８ｍｍ）内にセットし、この積層ウェーハが配置された研磨キャリア９を上下一対の研磨定盤１，１’で挟み込み、研磨する面を研磨布２，２’に接するようにセットした。次いで、上下一対の研磨定盤１，１’で所定の圧力を加え、研磨剤を上下一対の研磨布２，２’の間に供給しつつ下部研磨定盤１及び上部研磨定盤１’をそれぞれ回転させると共に、積層ウェーハが配置された研磨キャリア９を遊星運動させながら、鏡面研磨加工を行った。
この鏡面研磨加工後に積層ウェーハを研磨キャリア９の配置穴１０より取り出し、ウェーハ表面に付着しているコロイダルシリカなる研磨剤及びパーティクルを除去するため、所定の薬液にて、特定周波数の超音波洗浄を実施した。
洗浄後にウェーハの板厚を触針式厚さ測定器で測定したところ、９０〜１００μｍの厚さに仕上がっていた。更に、ウェーハの裏面を蛍光灯下で観察したところ、一部のウェーハ裏面に擦れキズが発生していた。
【００８０】
このような工程を２００枚のウェーハについて実施し、ウェーハの平坦度を測定したところ、ＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）で０．８８〜２．２３μｍ、５ｍｍ×５ｍｍ  ｓｉｔｅにおけるＬＴＶmax.（Ｌｏｃａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ  Ｍａｘｉｍｕｍ）で０．２０〜０．４１μｍであった。また、両面研磨処理中にウェーハが研磨キャリア８の配置穴１０より飛び出し、ワレが発生、鏡面研磨加工後のウェーハを剥離する際にもワレが発生し、歩留りは３５％であった。
【００８１】
以上のように、実施例の方が比較例よりも板厚１００μｍ以下といった薄いウェーハの製造歩留りが優れており、従って、現行の板厚３５０μｍとのウェーハと同等の表裏面状態を維持したまま、なおかつ、現行の板厚３５０μｍのウェーハと同等の高平坦度や高平行度等の優れた加工精度を有するウェーハを安定して供給することができる。
【００８２】
なお、実施例において、直径４インチのタンタル酸リチウムウェーハを例に説明したが、本発明は、弾性表面波フィルター用等に用いられるタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、水晶、四ホウ酸リチウム又はランがサイト等の圧電性酸化物単結晶ウェーハに対して有効なものであり、厚さや直径に関しては不問である。
【００８３】
また、本発明は、圧電性酸化物単結晶ウェーハに好適に用いられるが、シリコンウェーハ、化合物半導体ウェーハ又は合成石英ウェーハ等の片面のみ鏡面化されたウェーハ基板であればあらゆる素材に適用できる製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明のウェーハの製造方法の実施形態で使用した片面研磨装置の構成を示す図である。
【図２】本発明のウェーハの製造方法の実施形態で使用した両面研磨装置の構成を示す図である。
【図３】従来のウェーハの製造方法で使用されている片面研磨装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１，１’  研磨定盤
２，２’  研磨布
３，３’  駆動軸
４  プレート
５  ウェーハ
５ａ  ウェーハ（製品基板）
５ｂ  サポート基板（支持基板）
５ａｂ  貼り合わせ基板
６  テンプレート
７  （プレートとテンプレートで構成される）凹部（型抜き穴）
８  回転シャフト
９  研磨キャリア
１０  （研磨キャリアの）ウェーハ配置穴
１１  中心部の駆動軸
１２  太陽歯車
１３  外周部材
１４  内歯車
１５  バッキング材
【図１】
2007090515.tif 000003
【図２】
2007090515.tif 000004
【図３】
2007090515.tif 000005