(57)【要約】【課題】半導体基板の粗研磨工程において、裏面への研磨剤の流れ込みを防ぎ、かつより均一に基板を貼付台へ固定する方法を提供する。【解決手段】被研磨基板を固定するための貼付台を加熱して熱可溶性接着剤を塗布する塗布工程と、前記熱可溶性接着剤を弾性体により加圧する接着剤加圧工程と、前記弾性体に付着した前記熱可溶性接着剤を除去する除去工程と、前記被研磨基板を前記熱可溶性接着剤上に設置する基板設置工程と、前記被研磨基板を前記弾性体により加圧する基板加圧工程と、前記被研磨基板を前記被研磨基板の貼付台と供に取り出す取り出し工程と、から成る結晶基板の固定方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨基板を固定するための貼付台を加熱して熱可溶性接着剤を塗布する塗布工程と、
前記熱可溶性接着剤を弾性体により加圧する接着剤加圧工程と、
前記弾性体に付着した前記熱可溶性接着剤を除去する除去工程と、
前記被研磨基板を前記熱可溶性接着剤上に設置する基板設置工程と、
前記被研磨基板を前記弾性体により加圧する基板加圧工程と、
前記被研磨基板を前記被研磨基板の貼付台と供に取り出す取り出し工程と、
から成る結晶基板の固定方法。
【請求項２】
前記基板設置工程では、端面を面取りした前記被研磨基板より小さいスペーサーをその中心が前記被研磨基板の中心と合致するように前記被研磨基板上に設置する請求項１に記載の結晶基板固定方法。
【請求項３】
前記貼付台の加熱温度は、前記熱可溶性接着剤の軟化点よりも２０℃以上で前記弾性体の耐熱温度以下の範囲にある請求項１に記載の結晶基板の固定方法。
【請求項４】
前記被研磨基板がＳｉＣから成る請求項１に記載の結晶基板の固定方法。
【請求項５】
前記被研磨基板の最大直径が２インチから３インチであり、且つＳＯＲＩが２０μｍ以下であるＳｉＣ単結晶基板である請求項４に記載の結晶基板の固定方法。
【請求項６】
前記熱可溶性接着剤の塗布量が前記被研磨基板１枚につき０．２ｇ以上で０．３ｇ以下の範囲にある請求項５に記載の結晶基板の固定方法。
【請求項７】
被研磨基板を固定するための貼付台を第１の温度になるように加熱して熱可溶性接着剤を塗布する塗布工程と、
前記熱可溶性接着剤を第１弾性体により加圧する接着剤加圧工程と、
前記第１弾性体を第２の温度に保つ弾性体保温工程と、
被研磨基板を前記熱可溶性接着剤上に設置する基板設置工程と、
前記被研磨基板を第２弾性体により加圧する基板加圧工程と、
前記被研磨基板を前記被研磨基板の貼付台と供に取り出す取り出し工程と、
から成る結晶基板の固定方法。
【請求項８】
前記基板設置工程では、端面を面取りした前記被研磨基板より小さいスペーサーをその中心が前記被研磨基板の中心と合致するように前記被研磨基板上に設置する請求項７に記載の結晶基板固定方法。
【請求項９】
前記第１および前記第２の温度は、前記熱可溶性接着剤の軟化点より２０℃以上で５０℃以下の範囲にある請求項７に記載の結晶基板の固定方法。
【請求項１０】
前記被研磨基板がＳｉＣから成る請求項７に記載の結晶基板の固定方法。
【請求項１１】
前記被研磨基板の最大直径が２インチから３インチであり、且つＳＯＲＩが２０μｍ以下であるＳｉＣ単結晶基板である請求項１０に記載の結晶基板の固定方法。
【請求項１２】
前記熱可溶性接着剤の塗布量が前記被研磨基板１枚につき０．２ｇ以上０．３ｇ以下である請求項１１に記載の結晶基板の固定方法。    
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板の製造方法に関し、特にＳｉＣ単結晶基板の研磨の際の固定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板の製造プロセスは、結晶成長させたインゴット材料を基板化するスライス、基板形状を整える粗研磨、最表面の粗さを低減する精密研磨の各工程等からなる。この中で粗研磨は基板を貼付台に固定した状態で加工を進めていくことになる。基板が貼付台に均一に固定されていることで基板の平坦度（ＴＴＶ：Ｔｏｔａｌ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  ｖａｒｉａｔｉｏｎ）を改善していく工程である。従来は加熱した貼付台に塗布した熱可溶性接着剤を用い、貼付台周辺を真空状態とし、接着剤中の気泡を除いた状態で基板を弾性体で均一に加圧することで固定を行っていた。（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００７−１２３６７０号公報（第１頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来の方法は、接着剤が必ずしも貼付台に均一に塗布されておらず、また基板に弾性体を通じて加圧を与え、接着剤を伸ばしていく方法のため、基板形状の影響を受けやすかった。特にＳｉＣなどの加工が困難とされる材料はスライス後のＳＯＲＩが悪く、弾性体による加圧のみでは接着剤が基板の裏面に均一に広がらない。基板と貼付台の間に接着剤の塗られていない部分がある場合、粗研磨工程で基板と貼付台の間に研磨剤が流れ込み、基板の裏面が局所的に加工されてしまう。粗研磨は、表裏各面を段階的に２回以上の工程を経て行われ、研磨剤中の研磨砥粒を変えて行われる。各工程は研磨剤中の研磨砥粒の粒子を段階的に小さくして必要があるが、例えばＡ面の粗研磨を終えた基板の反対側のＢ面を粗研磨する際、最初はより粗い研磨剤を用いるため、より細かい研磨剤で粗研磨されたＡ面に研磨剤が流れ込み、Ａ面を粗してしまう。この場合、Ａ面は再度粗研磨しなくてはならなくなる。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、半導体基板の粗研磨工程において、裏面への研磨剤の流れ込みを防ぎ、かつより均一に基板を貼付台へ固定する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】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の結晶基板の固定方法は、被研磨基板を固定するための貼付台を加熱して熱可溶性接着剤を塗布する塗布工程と、前記熱可溶性接着剤を弾性体により加圧する接着剤加圧工程と、前記弾性体に付着した前記熱可溶性接着剤を除去する除去工程と、前記被研磨基板を前記熱可溶性接着剤上に設置する基板設置工程と、前記被研磨基板を前記弾性体により加圧する基板加圧工程と、前記被研磨基板を前記被研磨基板の貼付台と供に取り出す取り出し工程と、から成ることを特徴としたものである。
【０００６】
さらに、本発明は、被研磨基板を固定するための貼付台を第１の温度になるように加熱して熱可溶性接着剤を塗布する塗布工程と、前記熱可溶性接着剤を第１弾性体により加圧する接着剤加圧工程と、前記第１弾性体を第２の温度に保つ弾性体保温工程と、被研磨基板を前記熱可溶性接着剤上に設置する基板設置工程と、前記被研磨基板を第２弾性体により加圧する基板加圧工程と、前記被研磨基板を前記被研磨基板の貼付台と供に取り出す取り出し工程と、から成ることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の結晶基板の固定方法によれば、接着剤が予め貼付台の貼付面に塗られることになるので、基板貼付後の研磨剤の回りこみを防ぐことができる。さらに接着剤が貼付台の全面に均一に塗られていることで、局所的な接着剤の滞留もなくなり、より均一に基板を貼付台に固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の結晶基板の固定方法の一例について、図面を用いて詳細に説明する。尚、本明細書における「ＳＯＲＩ」とは、レーザー斜入射干渉計等の測定機器によって測定された値を言う。
【０００９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における結晶基板の固定方法のプロセスを図示したものである。基板の固定に用いる装置は基板１や貼付台２を設置する下室１０と接着剤３と基板１を加圧するための弾性体８を備えた上室Ａ１１とで構成される。下室１０と上室Ａ１１はそれぞれ吸排気口６、吸排気口７にポンプを接続し、下室１０内部や弾性体８への加減圧を行えるようになっている。
【００１０】
図１（ａ）は接着剤の塗布工程を示したものである。下室１０にある貼付台２上に熱可溶性の接着剤３を塗布し、下室１０のヒーター４により加熱を行う。ここで接着剤３の塗布位置は接着剤用のガイド５により決められる。
【００１１】
図１（ｂ）は接着剤３の加圧工程を示したものである。下室１０と上室Ａ１１の外壁を接触させ、吸排気口６を通して下室１０と上室Ａ１１の間の空間を減圧する。さらに吸排気口７を通して加圧を行い、弾性体８を膨らませ、接着剤３を貼付台２へ均一に成膜する。接着剤３を成膜後は吸排気口７からの加圧を解除し、その後吸排気口６からの減圧を解除する。その後に上室Ａ１１を下室１０から分離させる。そして弾性体８に付着した接着剤３を取り除く。
【００１２】
図１（ｃ）は基板１を接着剤３上へ設置する工程である。ここで基板用のガイド９を接着剤用のガイド５と交換する。基板１を設置する際には、図１（ｂ）で加圧された接着剤３を基板１が完全に覆うようにしなければならない。
【００１３】
図１（ｄ）は基板１の加圧工程である。下室１０と上室Ａ１１の外壁を接触させ、吸排気口６を通して下室１０と上室Ａ１１の間の空間を減圧する。さらに吸排気口７を通して加圧を行い、弾性体８を膨らませ、基板１を貼付台２へ加圧する。加圧を開始してから１分程度経ったらヒーター４による加熱を止め、基板１、貼付台２が十分に冷却された後、吸排気口７からの加圧を解除し、その後吸排気口６からの減圧を解除する。冷却方法は空冷方式でもよいが、水冷方式を用いるとより効果的に冷却できる。
【００１４】
図１（ｅ）は基板１および貼付台２の取り出し工程である。上室Ａ１１を下室１０から分離させ、基板用のガイド９を取り外した後、貼付台２に固定された基板１を取り出す。
【００１５】
基板１はインゴット材料をスライスした直後の基板１、または片面を粗研磨し終えた基板１を想定している。基板１のエッジ部分はベベリング加工（面取り）をしている事が好ましい。これは弾性体８が基板１を加圧する際に弾性体８へのダメージを防ぐためである。
【００１６】
また、例えば図２（ａ）に示すような基板１よりも面積が小さい板をスペーサーとして用い、基板１の中央部分に設置して加圧を行うことでより均一に貼付台２へ基板１を固定することができる。またＳｉＣ単結晶基板のようにＳＯＲＩが大きな基板１を貼付台２へ固定する際や一度に複数枚の基板１を貼付台２へ貼り付ける際にも有効である。この場合、スペーサーによる基板１への傷を抑制するため、薬包紙などを基板１とスペーサーの間に入れることも有効である。また薬包紙は弾性体８が接着剤３により基板１や基板用のガイド９に付着するのを防ぐことにも役立つ。またスペーサーによる弾性体８へのダメージを防ぐためにもスペーサーのエッジ部分をベベリング加工しておくことが好ましい。スペーサーの材質は基板１と同程度か、基板１の材質よりもやや柔らかい硬さの材料を用いることが好ましい。スペーサーは図２（ｂ）に示すように図１（ｃ）の基板１を接着剤３上へ設置する工程で基板１の上に設置すればよい。
【００１７】
貼付台２はそのまま粗研磨工程の際の錘となるため、変形しにくい硬質な材料であることが好ましい。一般にはアルミナなどのセラミックが好ましい。また基板１を固定する際の基準面になるため貼付台２の貼付面およびその裏面は平坦かつ平行である必要がある。
【００１８】
接着剤３は熱可溶性のものである。例えば、日化精工製のシフトワックスなどを用いればよい。貼付台２への塗布量は２インチから３インチの大きさの基板１であれば１枚当たり０．２〜０．３ｇ程度でよく、貼付台２の基板貼付部分の中心付近へ塗布する。ヒーター４による加熱の設定温度は使用する接着剤３により異なるが一般に使用する接着剤３の軟化点の２０℃以上の温度であり、かつ弾性体８の耐熱温度以下であればよい。設定温度が低いと接着剤３の粘度が高くなり、弾性体８による加圧にて貼付台２の基板貼付部分へ十分に接着剤３を引き伸ばすことが困難になる。逆に設定温度が高い場合は、弾性体８が劣化しやすくなる。接着剤３の塗布量は少なすぎた場合、粗研磨の際に基板１裏面への研磨剤の回りこみを誘発する。逆に接着剤３の塗布量が多すぎた場合、図１（ｅ）において接着剤３が基板用のガイド９の裏面に回りこみ、基板用のガイド９も貼付台２に固定されてしまう。
【００１９】
ヒーター４は接着剤３の加熱を行うために用いる。下室１０のヒーター４は基板の図１（ｄ）の基板１を冷却する過程まで加熱を行う。
【００２０】
接着剤用のガイド５の内径は基板１と同一か、または２から３ｍｍ程度小さいことが好ましい。これは図１（ｃ）において接着剤３の位置に併せて基板１を設置するためである。また接着剤用のガイド５の裏面は、接着剤３が貼付台２と接着剤用のガイド５の間に入らいようにするため、貼付台２に密着できるように平坦であることが好ましい。
【００２１】
一方、基板用のガイド９の内径は基板１の直径の誤差を考慮する必要があるが、一般に基板１よりも５ｍｍ程度大きければよい。また基板用のガイド９の接着剤３および基板１と隣接する部分は、接着剤３が図１（ｅ）において冷却された後に、基板１と貼付台２の間からはみ出した接着剤３により基板用のガイド９が貼付台２に固定されにくくするために、基板用のガイド９の貼付台２への接触面側に図３に示すような隙間ａができるような形状にしておくことが好ましい。前述のように基板１は弾性体８へのダメージを防ぐためにエッジ部分をベベリング加工していることが好ましい。この時基板１のエッジ部分の形状は図３に示すように傾斜を持っており、基板用のガイド９の隙間ａは基板１の最大径のある高さｂより低くしなければならない。基板１の端面が貼付台２と基板用のガイド９の間に入ってしまう可能性があるためである。
【００２２】
弾性体８は耐熱性のシリコンゴムなどでよい。弾性体８へ与える加圧力は、ＳＯＲＩが２０μｍ以下の２インチまたは３インチサイズのＳｉＣ基板１を１枚貼付台２へ固定する場合は０．３ＭＰａ程度あればよい。ＳＯＲＩが２０μｍ以上の基板１や貼付枚数が増えた場合、基板１のサイズが大きくなった場合はさらに加圧力を増やす必要がある。また図１（ｂ）において接着剤３を加圧する際には０．１ＭＰａ〜０．３ＭＰａ程度の加圧力を弾性体８に与えればよい。
【００２３】
以下に、本発明の結晶基板固定方法の例についてさらに詳細に説明する。各実施例および比較例では基板１として３インチサイズのＳｉＣ単結晶基板を用いた。基板１は事前に片面に対して平均９μｍの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、鋳鉄定盤にて１段階目の粗研磨を行い、その後平均１μｍの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、錫定盤にて２段階目の粗研磨を行った。粗研磨をしていない面は研磨処理をしていない状態の面である。基板１のエッジ部分はベベリング加工による面取りを両面に行った。接着剤３には軟化点が５２℃である日化精工製のシフトワックス５８２Ｗを使用した。接着剤３へ弾性体８により与える加圧力は０．３ＭＰａとした。
【００２４】
各実施例および比較例において、基板１の粗研磨を行った面を貼付台２に固定した際の固定精度を確認した。また基板１を弾性体８で加圧する際に基板用のガイド９への接着剤３のはみ出しがあるかないかを確認した。そして基板１を貼付台２に固定した後に粗研磨を行い、粗研磨後に基板１を取り外し、基板１裏面への研磨剤の回り込みの有無を確認した。
【００２５】
各実施例および比較例において平均９μｍの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、鋳鉄定盤にて粗研磨を行った。各実施例および比較例は各１０回実施した。
【００２６】
（実施例１）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は９０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．２ｇとした。上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。
【００２７】
（実施例２）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は９０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．１ｇとした。上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。
【００２８】
（実施例３）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は９０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．５ｇとした。上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。
【００２９】
（実施例４）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は７０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．２ｇとした。上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。
【００３０】
（実施例５）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は１１０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．２ｇとした。上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。
【００３１】
（実施例６）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は９０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．２ｇとした。上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。また基板１の上に２インチサイズのＳｉＣ材料をスペーサーとして設置して基板１への加圧を行った。スペーサーのエッジ部分にはベベリング加工を行った。
【００３２】
（実施例７）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は９０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．２ｇとした。上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．１ＭＰａとした。
【００３３】
（比較例１）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は９０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．２ｇとした。弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。接着剤３への弾性体８による加圧は行わずに基板１と同時に加圧を行った。
【００３４】
実施例１から７と比較例１を実施し、前述の基板１の貼付台２に対する固定精度、および粗研磨後に基板１裏面への研磨剤の回り込みの有無、また基板１加圧時に基板用のガイド９への接着剤３のはみ出しの有無について確認した。
【００３５】
なお、実施例１から３は接着剤塗布量の有効範囲を確認するために行ったものであり、実施例１、実施例４、実施例５はヒーター設定温度の有効範囲を確認するために行ったものである。さらに、実施例１、実施例６はスペーサー設置の有効性を確認するために行ったものであり、実施例１、実施例７は基板への加圧の確認を行うためのものである。
【００３６】
表１中の「固定精度」は、基板１が貼付台２に均等に貼りつけられたかどうかを確認した項目である。ハイトゲージにて基板１が貼付台２に固定された後の基板１の中心部１点と外周部４点の高さを確認し、傾きや、基板１の中心部１点と外周部４点で高さの差があるかどうかを確認した。各実施例および比較例を１０回実施した結果、基板１の厚みムラに起因しない傾きや基板１の中心部と外周部での高さの差が１０回すべての実施においてない場合を○とし、基板１の厚みムラに起因しない傾きや基板１の中心部と外周部での高さの差があった場合は×とした。ここで基板１の厚みムラに起因しない傾きや基板１の中心部と外周部での高さの差があるかないかは各々２０μｍ以上の差があるかないかで判断した。
【００３７】
表１中の「研磨剤への回り込みの有無」は、基板１を貼付台２に固定後、粗研磨を行い、粗研磨中に基板１の裏面側に研磨剤が流れ込み基板１の裏面が加工されたかどうかを確認した項目である。各実施例および比較例を１０回実施した結果、基板１裏面が加工されていない場合は○、基板裏面が加工されていた場合は×とした。
【００３８】
表１中の「基板ガイドへの接着剤のはみ出しの有無」は、基板１を貼付台２に弾性体８で加圧した際に、基板１の裏面にある接着剤３が基板用のガイド９に付着したかどうかを確認した項目である。各実施例および比較例を１０回実施した結果、基板用のガイド９に接着剤３が付着していない場合は○、基板用のガイド９に接着剤３が付着していた場合は×とした。
【００３９】
表１中の総合評価は「固定精度」、「研磨剤への回り込みの有無」、「基板ガイドへの接着剤のはみ出しの有無」の結果がすべて○であった場合を○、そうでない場合を×とした。以上の項目について確認した結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
実施例１の結果と比較例１の結果の比較から事前に接着剤３を弾性体８により加圧してから基板１を加圧することで、基板の固定精度が改善され、粗研磨の際の基板１裏面への研磨剤の回りこみを防ぐことができることが確認できた。また基板ガイドへの接着剤のはみ出しもなく良好に基板１を貼付台２へ固定できた。
【００４２】
実施例２、実施例３の結果から次の結果が得られた。貼付台２に塗布する接着剤３の量が少ない場合、接着剤３が基板１の設置部分全面にいきわたらず、結果として基板１の固定精度が悪化し、粗研磨において基板１裏面への研磨剤の回り込みが発生する要因となる。一方、貼付台２に塗布する接着剤３の量が多い場合、基板用のガイド９に接着剤３が付着してしまい、基板用のガイド９も貼付台２に固定されてしまう。
【００４３】
２インチまたは３インチサイズの基板１を貼付台２に固定する場合であれば、実施例２、実施例３のように接着剤３の貼付台２への塗布量を変更して確認したところ、およそ０．２ｇから０．３ｇの接着剤３を用いれば安定して良好な結果が得られた。
【００４４】
実施例４、実施例５の結果から次の結果が得られた。ヒーター４の設定温度が低い場合、接着剤が十分に軟化せず接着剤３が基板１の設置部分全面にいきわたらず、結果として基板１の固定精度が悪化し、粗研磨において基板１裏面への研磨剤の回り込みが発生する要因となる。一方、ヒーター４の設定温度が高い場合は、基板１を加圧する前に弾性体８に付着した接着剤を都度取り除いくことで特に問題なく基板１を貼付台２へ固定することができた。
【００４５】
実施例４、実施例５のようにヒーター４の設定温度を変更して確認したところ、接着剤３の軟化点より２０℃以上の設定温度であれば良好な結果が得られた。
【００４６】
実施例６の結果から、スペーサーを基板１と弾性体８の間にかますことは問題ないことが確認できた。またスペーサーがある方がスペーサーのない実施例１よりもさらに基板１の貼付台２への固定精度はよくなった。
【００４７】
実施例７の結果から次のことが確認できた。弾性体８の基板１への加圧が弱い場合、粗研磨での研磨剤の回り込みは発生しないが、基板１が貼付台２に十分に加圧されないため、基板１の貼付台２に対する固定精度が悪化する。弾性体８による加圧の上限値は使用する装置の剛性や基板１の材質や厚みや硬度や形状、また欠陥の規模、数量などに影響されるため一定しないが、ＳＯＲＩが２０μｍ以下である１枚の２インチまたは３インチサイズのＳｉＣ単結晶基板１を貼付台２に固定する場合であれば、０．３ＭＰａ程度の加圧があれば良好に基板１を貼付台２に固定できた。
【００４８】
以上の結果より、ヒーター４により接着剤３の軟化点より２０℃以上高く加熱した貼付台２に接着剤３を０．２から０．３ｇを塗布した後、予め弾性体８による加圧を行い、接着剤３を引き伸ばした状態にし、弾性体８に付着した接着剤３を除去した後に基板１を貼付台２に弾性体８で適度に加圧すれば、基板１を貼付台２に精度よく固定できる。また粗研磨の際に基板１裏面への研磨剤の流れ込みを防ぎ、基板１の裏面が加工させることを防ぐこともできる。
【００４９】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における結晶基板の固定方法のプロセスを図示したものである。基板の固定に用いる装置は基板１や貼付台２を設置する下室１０と接着剤３を加圧するための弾性体８を備えた上室Ｂ１２と基板１を加圧するための弾性体８を備えた上室Ａ１１とで構成される。下室１０と上室Ａ１１および上室Ｂ１２はそれぞれ吸排気口６、吸排気口７にポンプを接続し、下室１０内部や弾性体８への加減圧を行えるようになっている。
【００５０】
実施の形態１の構成と実施の形態２の構成の異なるところは図４（ａ）および図４（ｂ）において上室Ｂ１２を使用した点である。つまり接着剤３を加圧する弾性体８と基板１を加圧する弾性体８を異なる上室に配置することで、弾性体８に付着する接着剤３を取り除く必要がなくなり、より連続的な動作が可能となる。
【００５１】
図４（ａ）は接着剤の塗布工程を示したものである。下室１０にある貼付台２上に熱可溶性の接着剤３を塗布し、下室１０のヒーター４により加熱を行う。ここで接着剤３の塗布位置は接着剤用のガイド５により決められる。
【００５２】
図４（ｂ）は接着剤３の加圧工程を示したものである。下室１０と上室Ｂ１２の外壁を接触させ、吸排気口６を通して下室１０と上室Ｂ１２の間の空間を減圧する。さらに吸排気口７を通して加圧を行い、弾性体８を膨らませ、接着剤３を貼付台２へ均一に成膜する。接着剤３を成膜後は吸排気口７からの加圧を解除し、その後吸排気口６からの減圧を解除する。その後に上室Ｂ１２を下室１０から分離させる。そして上室Ｂ１２のヒーター４を加熱し、弾性体８に付着した接着剤３が固化しないようにする。接着剤３が固化してしまうと弾性体８表面が硬化した接着剤により覆われてしまい、均一に基板１を加圧できなくなる。
【００５３】
図４（ｃ）は基板１を接着剤３上へ設置する工程である。ここで上室Ａ１１を用意し、基板用のガイド９を接着剤用のガイド５と交換する。基板１を設置する際には図４（ｂ）で加圧された接着剤３を基板１が完全に覆うようにしなければならない。
【００５４】
図４（ｄ）は基板１の加圧工程である。下室１０と上室Ａ１１の外壁を接触させ、吸排気口６を通して下室１０と上室Ａ１１の間の空間を減圧する。さらに吸排気口７を通して加圧を行い、弾性体８を膨らませ、基板１を貼付台２へ加圧する。加圧を開始してから１分程度経ったらヒーター４による加熱を止め、基板１、貼付台２が十分に冷却された後、吸排気口７からの加圧を解除し、その後吸排気口６からの減圧を解除する。冷却方法は空冷方式でもよいが、水冷方式を用いるとより効果的に冷却できる。
【００５５】
図４（ｅ）は基板１および貼付台２の取り出し工程である。上室Ａ１１を下室１０から分離させ、基板用のガイド９を取り外した後、貼付台２に固定された基板１を取り出す。
【００５６】
上室Ｂ１２には弾性体の他にヒーター４もついており連続的に本発明における結晶基板の固定方法のプロセスを行う際に弾性体８に付着した接着剤３が冷却され、固化しないようにしている。このヒーター４による加熱の設定温度は下室１０にあるヒーター４の設定温度と同じにするのが好ましい。二つのヒーター４に温度差があった場合、接着剤３の粘度も差が生じてしまうためである。またヒーター４の設定温度であるが、実施の形態２において使用する場合は、一般に使用する接着剤３の軟化点の２０℃以上５０℃以下の温度であり、かつ弾性体８の耐熱温度以下とする必要がある。設定温度が２０℃以上にしなければならない理由と弾性体８の耐熱温度以下にしなければならない理由は、実施の形態１の時と同じである。設定温度を使用する接着剤３の軟化点の５０℃以下にしなければならないのは、接着剤３が上室Ｂ１２の弾性体８に付着して常に加熱された状態になるため接着剤３自体が劣化しやすくなるためである。
【００５７】
以下に、本発明の結晶基板固定方法の例についてさらに詳細に説明する。各実施例および比較例では基板１として３インチサイズのＳｉＣ単結晶基板を用いた。基板１は事前に片面に対して平均９μｍの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、鋳鉄定盤にて１段階目の粗研磨を行い、その後平均１μｍの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、錫定盤にて２段階目の粗研磨を行った。粗研磨をしていない面は研磨処理をしていない状態の面である。基板１のエッジ部分はベベリング加工による面取りを両面に行った。接着剤３には軟化点が５２℃である日化精工製のシフトワックス５８２Ｗを使用した。接着剤３へ弾性体８により与える加圧力は０．３ＭＰａとした。
【００５８】
各実施例および比較例において、基板１の粗研磨を行った面を貼付台２に固定した際の固定精度を確認した。また基板１を弾性体８で加圧する際に基板用のガイド９への接着剤３のはみ出しがあるかないかを確認した。そして基板１を貼付台２に固定した後、粗研磨を行い、粗研磨後に基板１を取り外し、基板１裏面への研磨剤の回り込みがあるかないかを確認した。最後に複数回各実施例を行った後、上室Ｂ１２の弾性体８に付着した接着剤３の経時変化の有無も併せて確認した。
【００５９】
各実施例および比較例において平均９μｍの粒径のダイヤモンド砥粒を用い、鋳鉄定盤にて粗研磨を行った。各実施例および比較例は各１０回実施した。比較例は実施の形態１の比較例と同一の条件で実施した。
【００６０】
（実施例８）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は９０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．２ｇとした。接着剤３への加圧は上室Ｂ１２を使用し、上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。
【００６１】
（実施例９）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は９０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．１ｇとした。接着剤３への加圧は上室Ｂ１２を使用し、上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。
【００６２】
（実施例１０）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は９０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．５ｇとした。接着剤３への加圧は上室Ｂ１２を使用し、上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。
【００６３】
（実施例１１）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は７０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．２ｇとした。接着剤３への加圧は上室Ｂ１２を使用し、上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。
【００６４】
（実施例１２）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は１１０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．２ｇとした。接着剤３への加圧は上室Ｂ１２を使用し、上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。
【００６５】
（実施例１３）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は９０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．２ｇとした。接着剤３への加圧は上室Ｂ１２を使用し、上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．３ＭＰａとした。また基板１の上に２インチサイズのＳｉＣ材料をスペーサーとして設置して基板１への加圧を行った。スペーサーのエッジ部分にはベベリング加工を行った。
【００６６】
（実施例１４）
基板１としてＳＯＲＩが２０μｍの３インチＳｉＣ単結晶基板を用意した。ヒーター４の設定温度は９０℃とし、接着剤３の貼付台２への塗布量は０．２ｇとした。接着剤３への加圧は上室Ｂ１２を使用し、上室Ａ１１の弾性体８による基板１への加圧は０．１ＭＰａとした。
【００６７】
実施例８から１４と比較例１を実施し、前述の基板１の貼付台２に対する固定精度、および粗研磨後に基板１裏面への研磨剤の回り込みの有無、また基板１加圧時に基板用のガイド９への接着剤３のはみ出しの有無、各実施例を複数回行った際の上室Ｂ１２に付着した接着剤３の経時変化の各項目について確認した。
【００６８】
なお、実施例８から１０は接着剤塗布量の有効範囲を確認するために行ったものであり、実施例８、実施例１１、実施例１２はヒーター設定温度の有効範囲を確認するために行ったものである。さらに、実施例８、実施例１３はスペーサー設置の有効性を確認するために行ったものであり、実施例８、実施例１４は各々の実施の形態においての基板への加圧を確認するために行ったものである。
【００６９】
表２中の「固定精度」は、基板１が貼付台２に均等に貼りつけられたかどうかを確認した項目である。ハイトゲージにて基板１が貼付台２に固定された後の基板１の中心部１点と外周部４点の高さを確認し、傾きや、基板１の中心部１点と外周部４点で高さの差があるかどうかを確認した。各実施例および比較例を１０回実施した結果、基板１の厚みムラに起因しない傾きや基板１の中心部と外周部での高さの差が１０回すべての実施においてない場合を○とし、基板１の厚みムラに起因しない傾きや基板１の中心部と外周部での高さの差があった場合は×とした。ここで基板１の厚みムラに起因しない傾きや基板１の中心部と外周部での高さの差があるかないかは各々２０μｍ以上の差があるかないかで判断した。
【００７０】
表２中の「研磨剤への回り込みの有無」は、基板１を貼付台２に固定後、粗研磨を行い、粗研磨中に基板１の裏面側に研磨剤が流れ込み基板１の裏面が加工されたかどうかを確認した項目である。各実施例および比較例を１０回実施した結果、基板１裏面が加工されていない場合は○、基板裏面が加工されていた場合は×とした。
【００７１】
表２中の「基板ガイドへの接着剤のはみ出しの有無」は、基板１を貼付台２に弾性体８で加圧した際に、基板１の裏面にある接着剤３が基板用のガイド９に付着したかどうかを確認した項目である。各実施例および比較例を１０回実施した結果、基板用のガイド９に接着剤３が付着していない場合は○、基板用のガイド９に接着剤３が付着していた場合は×とした。
【００７２】
表２中の「上室に付着した接着剤の状態」は、上室Ｂ１２を用いて接着剤３を弾性体８により貼付台２に加圧する際に弾性体８に付着する接着剤３の経時変化を確認する項目である。各実施例を１０回実施した結果、弾性体８に付着した接着剤３に変化、変色がなかった場合は○、弾性体８に付着した接着剤３に変化、変色があった場合は×とした。比較例１においては上室Ｂ１２を用いないためこの項目は対象外として−とした。
【００７３】
表２中の総合評価は「固定精度」、「研磨剤への回り込みの有無」、「基板ガイドへの接着剤のはみ出しの有無」、「上室に付着した接着剤の状態」の結果がすべて○であった場合を○、そうでない場合を×とした。以上の項目について確認した結果を表２に示す。
【００７４】
【表２】
2009233763.tif 000004
【００７５】
実施例８の結果と比較例１の結果の比較から事前に接着剤３を弾性体８により加圧してから基板１を加圧することで、基板の固定精度が改善され、粗研磨の際の基板１裏面への研磨剤の回りこみを防ぐことができることが確認できた。また基板ガイドへの接着剤のはみ出しもなく良好に基板１を貼付台２へ固定できた。さらに上室Ｂ１２へ付着した接着剤の劣化もないことが確認できた。
【００７６】
実施例９、実施例１０の結果から次の結果が得られた。貼付台２に塗布する接着剤３の量が少ない場合、接着剤３が基板１の設置部分全面にいきわたらず、結果として基板１の固定精度が悪化し、粗研磨において基板１裏面への研磨剤の回り込みが発生する要因となる。一方、貼付台２に塗布する接着剤３の量が多い場合、基板用のガイド９に接着剤３が付着してしまい、基板用のガイド９も貼付台２に固定されてしまう。
【００７７】
２インチまたは３インチサイズの基板１を貼付台２に固定する場合であれば、実施例９、実施例１０のように接着剤３の貼付台２への塗布量を変更して確認したところ、およそ０．２ｇから０．３ｇの接着剤３を用いれば安定して良好な結果が得られた。
【００７８】
実施例１１、実施例１２の結果から次の結果が得られた。ヒーター４の設定温度が低い場合、接着剤が十分に軟化せず接着剤３が基板１の設置部分全面にいきわたらず、結果として基板１の固定精度が悪化し、粗研磨において基板１裏面への研磨剤の回り込みが発生する要因となる。一方、ヒーター４の設定温度が高い場合は、接着剤３が高温により変質しやすくなり、上室Ｂ１２に付着した接着剤３が経時変化を起こしやすくなった。
【００７９】
実施例１１、実施例１２のようにヒーター４の設定温度を変更して確認したところ、軟化点より２０℃以上５０℃以下の設定温度であれば良好な結果が得られた。
【００８０】
実施例１３の結果から、スペーサーを基板１と弾性体８の間にかますことは問題ないことが確認できた。またスペーサーがある方がスペーサーのない実施例８よりもさらに基板１の貼付台２への固定精度はよくなった。
【００８１】
実施例１４の結果から次のことが確認できた。弾性体８の基板１への加圧が弱い場合、粗研磨での研磨剤の回り込みは発生しないが、基板１が貼付台２に十分に加圧されないため、基板１の貼付台２に対する固定精度が悪化する。弾性体８による加圧の上限値は使用する装置の剛性や基板１の材質や厚みや硬度や形状、また欠陥の規模、数量などに影響されるため一定しないが、ＳＯＲＩが２０μｍ以下である１枚の２インチまたは３インチサイズのＳｉＣ単結晶基板１を貼付台２に固定する場合であれば、０．３ＭＰａ程度の加圧があれば良好に基板１を貼付台２に固定できた。
【００８２】
以上の結果より、ヒーター４により接着剤３の軟化点より２０℃以上５０℃以下の温度で加熱した貼付台２に接着剤３を０．２から０．３ｇ塗布した後、予め弾性体８による加圧を行い、接着剤３を引き伸ばした状態にし、その後に別の弾性体８により基板１を貼付台２に弾性体８で適度に加圧すれば、基板１を貼付台２に精度よく固定できる。また粗研磨の際に基板１裏面への研磨剤の流れ込みを防ぎ、基板１の裏面が加工させることを防ぐこともできる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明にかかる結晶基板の固定方法によれば、基板を貼付台に精度よく固定することができ、また同時に基板裏面への研磨剤の回り込みを防ぐことができ、半導体基板の製造に関して研磨の際の基板の固定方法として有用である。
【００８４】
また本発明にかかる結晶基板の固定方法によれば、基板を貼付台に精度よく固定することができ、また同時に基板裏面への研磨剤の回り込みを防ぐことができるので、半導体に限定せずに、セラミック、酸化物等の製造関しての研磨の際の基板固定方法としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の基板固定方法の一例を示す図
【図２】本発明の基板固定方法のスペーサーおよびその使用の一例を示した図
【図３】本発明の基板固定方法においての基板と基板用のガイドとの高さ関係を示した図
【図４】本発明の基板固定方法の一例を示す図
【符号の説明】
【００８６】
１  基板
２  貼付台
３  接着剤
４  ヒーター
５  接着剤用のガイド
６  吸排気口
７  吸排気口
８  弾性体
９  基板用のガイド
１０  下室
１１  上室Ａ
１２  上室Ｂ
【図１】
2009233763.tif 000005
【図２】
2009233763.tif 000006
【図３】
2009233763.tif 000007
【図４】
2009233763.tif 000008