(57)【要約】【課題】ＭＥＭＳデバイス等の基材となる基板を研削し、形成されるデバイスに適した所望の厚さに基材を研削する工程において、研削によって薄板化された基材の処理面に生じる研削キズの平滑化と、研削クズの溶解および除去とをエッチングする際に、処理面以外の基材がエッチングによって溶解されない基材表面処理方法を提供する。【解決手段】第１基材面と当該第１基材面に基材表面処理を行う処理面を有する基材を備え、第１基材面の少なくとも外縁に沿って保護膜を形成する保護膜形成工程と、第１基材面に形成した保護膜の内縁となる処理面を研削することで基材を薄板化する薄板化工程と、薄板化工程によって研削された処理面を、エッチングによって平滑化するエッチング工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基材面と当該第１基材面に基材表面処理を行う処理面を有する基材を備え、
前記第１基材面の少なくとも外縁に沿って保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記第１基材面に形成した前記保護膜の内縁となる前記処理面を研削することで前記基材を薄板化する薄板化工程と、
前記薄板化工程によって研削された前記処理面を、エッチングによって平滑化するエッチング工程と、
を備えることを特徴とする基材表面処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基材表面処理方法であって、
前記保護膜形成工程によって形成される前記保護膜は、気相成長法で形成させることを特徴とする基材表面処理方法。
【請求項３】
請求項１に記載の基材表面処理方法であって、
前記基材の全面に前記保護膜を形成する前記保護膜形成工程と、
前記基材の前記第１基材面の外縁に沿って前記第１基材面の内縁となる前記処理面を研削する前記薄板化工程と、
を備えることを特徴とする基材表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材表面を研削し、薄板化した基材表面の平滑化をおこなう基材表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＥＭＳデバイスの基材となる基板を研削し、形成されるデバイスに適した所望の厚さに基材を研削することで薄板化を行っている。基材の薄板化は、グラインダーなど機械的な研削をおこなうことが多く、研削をした処理面に研削キズと、研削クズとが生じる。そこで、処理面に生じた研削キズと、研削クズとをウエットエッチングによって処理面を溶解することで研削面の平滑化と、研削クズの溶解および除去をおこなう基材表面処理をおこなっていた。
【０００３】
特許文献１では、電極部分となる第一のシリコンウエハと、振動板となる第二のシリコンウエハとを貼り合わせ、次いで、前記第二のシリコンウエハの周辺部を加工するインクジェットヘッドの製造方法において、前記第一と、第二とのシリコンウエハの未接合部分を含んだ領域を研削し、その後、前記第二のシリコンウエハを表面加工する基材表面処理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９２７３０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、研削をした基材の処理面をウエットエッチングによって平滑化を行う場合、研削をおこなった処理面以外の基材もエッチングされることから、平滑化を要しない未研削領域の基材もエッチングされることによって薄くなる。このことによって、基材の移動に必要な基材の強度が低下し、基材の搬送時に薄板化した基材を破損させる課題があった。特許文献１では、上述する課題については触れられていない。
【０００６】
このため薄板化された基材の処理面に生じる研削キズの平滑化と、研削クズの溶解および除去とをエッチングする際に、処理面以外の基材がエッチングによって溶解されない基材表面処理方法が要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
（適用例１）本適用例に係る基材表面処理方法は、第１基材面と当該第１基材面に基材表面処理を行う処理面を有する基材を備え、第１基材面の少なくとも外縁に沿って保護膜を形成する保護膜形成工程と、第１基材面に形成した保護膜の内縁となる処理面を研削することで基材を薄板化する薄板化工程と、薄板化工程によって研削された処理面を、エッチングによって平滑化するエッチング工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような基材表面処理方法によれば、第１基材面の外縁となる外縁部に保護膜形成工程によって保護膜を選択的に形成することで、形成された保護膜の内縁となる処理面を平滑化するエッチング工程によって外縁部の第１基材面が溶融されることを抑制することができる。従って、外縁部の第１基材面の形状を維持し、基材表面処理をすることができる。
【００１０】
（適用例２）上記適用例に係る基材表面処理方法において、保護膜形成工程によって形成される保護膜は、気相成長法で形成させることが好ましい。
【００１１】
このような基材表面処理方法によれば、保護膜形成工程は気相成長法を用いることで、保護膜の形成を要しない領域をマスク版等で覆うことによって、保護膜を選択的に外縁部に形成させることができる。
【００１２】
（適用例３）上記適用例に係る基材表面処理方法において、基材の全面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、基材の第１基材面の外縁に沿って第１基材面の内縁となる処理面を研削する薄板化工程とを備えることが好ましい。
【００１３】
このような基材表面処理方法によれば、保護膜形成工程によって基材の全面に保護膜を形成することで、保護膜が基材を補強し、基材を搬送する際の破損やキズが付着することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る基材表面処理方法の工程を示す模式図。
【図２】第２実施形態に係る基材表面処理方法の工程を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載をしている。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態の基材表面処理方法を実施する工程と、基材表面処理される基材１を示す模式図である。図１を用いて基材表面処理方法を説明する。
【００１７】
本実施形態の基材処理方法を実施する工程は、基材１の第１基材面１０に保護膜２０１を形成する保護膜形成工程と、第１基材面１０を研削する薄板化工程と、薄板化工程で研削された第１基材面１０を平滑化するエッチング工程とを備える。
【００１８】
図１（ａ）は、基材表面処理をおこなう基材１を示す模式図である。基材１は基材表面処理をおこなう第１基材面１０を有する。本実施形態では、シリコン基板を基材１として用いている。
【００１９】
図１（ｂ）は、第１基材面１０の外縁部１０ａに保護膜２０１を形成する保護膜形成工程を示す模式図である。図１（ｂ）に示す保護膜形成工程は、気相成長法によって膜を構成する膜材２００を第１基材面１０に堆積させることで膜を形成させる。本実施形態では、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ−Ｖａｐｏｒ−Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて保護膜２０１の形成を行う。プラズマＣＶＤ法を用いて保護膜２０１を形成する方法は、保護膜２０１を形成する基材１を反応炉内（不図示）に設けた並行平板型電極（不図示）に載置する。基材１が載置された並行平板型電極に高周波を印加し、保護膜２０１の膜材２００となるハロゲン化物からなる原料ガスと、水素や窒素等のキャリアガスとをシャワープレート１２０から反応炉内に導入し、プラズマ化して分解させる。分解させた原料ガスと、キャリアガスとが当該並行平板型電極上に載置した基材１の第１基材面１０の表面に膜材２００を析出させて保護膜２０１を形成する。
【００２０】
ここで保護膜２０１の形成は、第１基材面１０の外縁部１０ａに形成させるため、第１基材面１０にて保護膜２０１の形成を要しない処理面１０ｂをマスク版１１０で覆い選択的に外縁部１０ａに保護膜２０１を形成する。
【００２１】
図１（ｃ）は、第１基材面１０に保護膜２０１が形成され、薄板化工程を開始する状態を示す模式図である。図１（ｃ）に示す薄板化工程は、前述の保護膜形成工程によって保護膜２０１が形成された外縁部１０ａの内縁となる処理面１０ｂを研削することで、外縁部１０ａとなる基材１を残し、処理面１０ｂの基材１を薄板化する。
【００２２】
図１（ｄ）は、処理面１０ｂの研削を行い薄板化した処理面１０ｂの平滑化をおこなうエッチング工程を示す模式図である。図１（ｄ）に示すエッチング工程は、基材１を溶解させる有効な成分を含む水溶液１３０によって薄板化工程の研削によって生じた処理面１０ｂ上の研削キズや研削クズを溶融（以下、「エッチング」と称する。）するウエットエッチング法を用いて平滑化をおこなう。エッチング工程は、基材１を第１基材面１０に相対して水平に回転させながら、水溶液１３０を処理面１０ｂの中心部に滴下し、基材１の回転によって生じる遠心力で水溶液１３０が外縁部１０ａ方向に流動しながら処理面１０ｂのエッチングを行う。流動した水溶液１３０は、外縁部１０ａ上に形成された保護膜２０１を超えて基材１から流出する。本実施形態のエッチング工程に用いる水溶液１３０は、フッ化水素酸を含む水溶液１３０を用いている。
【００２３】
図１（ｅ）は、本実施形態の基材表面処理方法が完了した基材１を示す模式図である。図１（ｅ）に示す基材１は、保護膜形成工程で外縁部１０ａとなる部分に保護膜２０１が形成され、薄板化工程によって処理面１０ｂを研削し、エッチング工程によって処理面１０ｂが平滑化されることで一連の基材表面処理が完了する。基材表面処理が完了した基材１は、保護膜２０１が形成された外縁部１０ａの第１基材面１０の形状を維持している。
【００２４】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の基材表面処理方法は、気相成長法を用いて保護膜２０１の形成をおこなうことで、保護膜２０１を選択的に第１基材面１０の外縁部１０ａに形成することができる。このことによって、処理面１０ｂを平滑化するエッチング工程によって、外縁部１０ａを構成する基材１がエッチングされることを抑制し、外縁部１０ａの第１基材面１０の形状を維持することができる。従って、薄板化された基材１を、外縁部１０ａを構成する基材１で補強することができ、当該基材１を搬送する際に基材１が破損することを抑制することができる基材表面処理方法が実現できる。
【００２５】
（第２実施形態）
図２は、本実施形態に係る基材表面処理方法を示す模式図である。図２を参照して本実施形態の基材表面処理方法を説明する。本実施形態の基材表面処理方法において、保護膜３０１の構成が第１実施形態と異なっている。その他、第１実施形態と同様であるため、同様の構成および工程は同様の符号を付して説明は簡略または省略とする。
【００２６】
本実施形態の基材表面処理方法は、基材１に保護膜を形成する保護膜形成工程と、以下第１実施形態と同様に、第１基材面１０を研削する薄板化工程と、薄板化工程で研削された処理面１０ｂを平滑化するエッチング工程とを備える。
【００２７】
図２（ａ）は、基材表面処理を行う基材１を示す模式図である。第１実施形態と同様に第１基材面１０に対して基材表面処理をおこなう。なお、シリコン基板を基材１として用いている。
【００２８】
図２（ｂ）は、保護膜形成工程によって、基材１に保護膜３０１が形成された状態を示す模式図である。図２（ｂ）に示す保護膜形成工程は、基材１の第１基材面１０と、第２基材面２０とを含む基材１の表面となる部分に保護膜３０１を形成する。本実施形態の保護膜形成工程は、熱酸化法を用いて基材１に保護膜３０１として熱酸化膜を形成する。ここで保護膜３０１となる熱酸化膜は、熱酸化装置（不図示）を用い、加熱された雰囲気中に基材１を載置し、当該雰囲気を酸素または水蒸気などで充満し、基材１を構成するシリコンと、雰囲気中に内在する酸素とが反応し、基材１の表面に熱酸化膜からなる保護膜３０１を形成する。
【００２９】
図２（ｃ）は、第１基材面１０の処理面１０ｂを薄板化する薄板化工程が完了し、処理面１０ｂの平滑化をするエッチング工程を示す模式図である。先ず本実施形態の薄板化工程は、第１実施形態と同様に第１基材面１０の外縁部１０ａの内縁となる処理面１０ｂの研削をおこなう。次に、エッチング工程は、水溶液１３０を処理面１０ｂに滴下し、第１実施形態と同様に薄板化工程によって処理面１０ｂ上に生じた研削キズや研削クズをエッチングによって溶解させることで平滑化するエッチング工程をおこなう。
【００３０】
図２（ｄ）は、本実施形態の基材表面処理方法が完了した基材１を示す模式図である。図２（ｄ）に示す基材１は、保護膜形成工程によって第１基材面１０と、第２基材面２０とを含む基材１の表面に保護膜３０１が形成され、薄板化工程によって処理面１０ｂを研削し、エッチング工程によって処理面１０ｂが平滑化されることで一連の基材表面処理が完了する。基材表面処理が完了した基材１は、保護膜３０１が形成された外縁部１０ａの第１基材面１０の形状を維持している。
【００３１】
上述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の基材表面処理方法は、基材１の全面に熱酸化膜からなる保護膜３０１を形成することで、保護膜３０１が薄板化した基材１をさらに補強し、基材１を搬送する際の破損やキズが付着することを抑制することができる。
【００３２】
本実施形態の基材表面処理方法は、気相成長法を用いて形成された保護膜２０１と比べて、熱酸化膜からなる保護膜３０１は硬質な膜質となり、基材１を搬送する際に破損やキズが付着することをさらに抑制することができる。また、保護膜３０１として熱酸化膜を用いることで、気相成長法を用いて形成された保護膜２０１と比べて、保護膜３０１の形成する原材料費等の形成費及び形成に係るエネルギーを抑制することができる。
【００３３】
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
【００３４】
（変形例１）第１実施形態の保護膜形成工程は、ＣＶＤ法によって第１基材面１０の外縁部１０ａに保護膜２０１が形成される。しかし、これに限定されずに蒸着法によって保護膜２０１となる物質を蒸着させ保護膜２０１を形成させても良い。
【００３５】
（変形例２）第２実施形態の保護膜形成工程は、熱酸化法によって第１基材面１０と、第２基材面２０とを含む基材１の全面に保護膜３０１が形成される。しかし、これに限定されずに、ＣＶＤ法や蒸着法などの気相成長法を用いて保護膜３０１を形成させても良い。
【符号の説明】
【００３６】
１…基材、１０…第１基材面、１０ａ…外縁部、１０ｂ…処理面、２０…第２基板面、１１０…マスク版、１２０…シャワープレート、１３０…水溶液、２００…膜材、２０１…保護膜、３０１…保護膜。
【図１】
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【図２】
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