(57)【要約】【課題】ＥＬＩＤ研削法を用いてウェハを研削するに際し、ウェハを高精度に研削することを第１の目的とし、ウェハの一面に傷をつけずに研削することを第２の目的とする。【解決手段】Ｔ２時間中に砥石の研削面をウェハの一面に押し付けて当該一面を研削する。Ｔ２時間中において、砥石がウェハに印加する加工負荷の大きさに応じた主軸電流を装置側軸電流測定部にて測定し、主軸電流が上限電流値を超える場合、砥石の位置を固定すると共に、Ｔ３時間中にＥＬＩＤ法にて砥石の砥石面を電解ドレッシングする。そして、Ｔ２時間中において、上限電流値を超えていた主軸電流が、上限電流値よりも小さい値である下限電流値を下回る場合、再び砥石にてウェハの研削を行う。これらＴ２時間〜Ｔ４時間の間の工程を複数回、繰り返すことで、ウェハの一面を研削する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータもしくはスピンドルで砥石（３０）を回転駆動して砥石表面を板状のウェハ（６０）の一面（６１）に押し付け、ＥＬＩＤ研削法を用いて電解ドレスを行いながら前記ウェハ（６０）の一面（６１）をロータリー研削する研削工程を含んだウェハの製造方法であって、
前記研削工程は、
前記ウェハ（６０）を用意する工程と、
前記ウェハ（６０）の上方に配置させた前記砥石（３０）を前記ウェハ（６０）側に移動させると共に、ＥＬＩＤ電流発生部（５０）によって前記砥石（３０）と前記砥石（３０）に対向配置した電極（７０）との間に一定のドレス電流を流し、前記砥石（３０）の表面（３１）を前記ウェハ（６０）の一面（６１）に押し付けて当該一面（６１）を研削する第１工程と、
前記第１工程中において、前記砥石（３０）が前記ウェハ（６０）に印加する加工負荷の大きさに応じた前記砥石（３０）の主軸電流を装置側軸電流測定部（４０）にて測定し、前記装置側軸電流測定部（４０）にて測定した主軸電流が前記砥石（３０）で前記ウェハ（６０）を研削できなくなることを示す上限電流値を超える場合、前記砥石（３０）の移動を停止させて前記砥石（３０）の位置を固定すると共に、ＥＬＩＤ法にて前記砥石（３０）の研削面（３１）を電解ドレッシングし、前記ウェハ（６０）に印加した加工負荷を利用して前記ウェハ（６０）を研削する第２工程と、
前記第２工程中において、前記上限電流値を超えていた前記主軸電流が、前記上限電流値よりも小さい値であって前記砥石（３０）の電解ドレッシングが終了したことを示す下限電流値を下回る場合、再び前記第１工程に戻る第３工程とを含んでおり、
前記第１工程から前記第３工程までを複数回繰り返すことで、前記ウェハ（６０）の一面（６１）を研削することを特徴とするウェハの製造方法。
【請求項２】
前記第２工程では、主軸電流が上限電流値を超えた後の前記砥石（３０）の位置の固定は、前記砥石（３０）表面が前記ウェハ（６０）の一面（６１）に接触している範囲内で、前記砥石（３０）を前記ウェハ（６０）から一定距離だけ離した位置で固定して前記研削面（３１）を電解ドレッシングすることを特徴とする請求項１に記載のウェハの製造方法。
【請求項３】
前記第２工程では、主軸電流が上限電流値を超えた後の前記砥石（３０）の位置の固定は、前記砥石（３０）表面が前記ウェハ（６０）の一面（６１）から離れた状態となる距離だけ離した位置で前記砥石（３０）を前記ウェハ（６０）から固定して前記研削面（３１）を電解ドレッシングすることを特徴とする請求項１に記載のウェハの製造方法。
【請求項４】
前記ウェハ（６０）を用意する工程では、前記ウェハ（６０）を複数用意することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のウェハの製造方法。
【請求項５】
前記ウェハ（６０）を用意する工程では、前記ウェハ（６０）として炭化珪素で形成されたものを用意することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のウェハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解インプロセスドレッシング（ＥＬＩＤ）研削法にて研削を行う工程を含んだウェハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＥＬＩＤ研削法を用いてウェハの一面を研削する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。ＥＬＩＤ研削法とは、砥石の研削面に対向する電極を設け、砥石を陽極、電極を陰極とし、砥石にて被研削物を研削中に、砥石と電極との間に例えば直流パルス電圧を印加することにより、砥石のボンド部のみを除去することで砥石を電解ドレッシングしながら行う研削加工である。
【０００３】
このようなＥＬＩＤ研削法をロータリー式の研削盤を用いて行う場合、一般的に定寸装置を利用した加工厚み制御を行う。このことについて、図５を参照して説明する。なお、図５では、ＥＬＩＤ研削法に係る装置を省略してある。
【０００４】
まず、図５（ａ）に示されるように、吸着テーブル８０の上に、多孔質構造および負圧を利用したウェハ吸着用のテーブルとしてのポーラスチャック８１を配置すると共に、ポーラスチャック８１の上に研削対象物として板状のウェハ８２を配置する。また、ウェハ８２の一面８３の上方に図示しない定寸装置に備えられたＬ字状の定寸ゲージ８４を配置する。
【０００５】
そして、図５（ｂ）に示されるように、定寸ゲージ８４をウェハ８２の一面８３に接触させ、吸着テーブル８０の上に配置させた砥石８５および吸着テーブル８０を互いに逆方向に回転させ、ウェハ８２の一面８３に図示しない研削液を流しながら、砥石８５をウェハ８２に押し付けることでウェハ８２の一面８３を研削する。この場合、定寸装置にてウェハ８２の一面８３が研削されることで変化する定寸ゲージ８４の位置をモニタすることにより、ウェハ８２を所望の厚さだけ研削する。
【０００６】
なお、特許文献２では、モータ電流に基づいて電解ドレスの電流値を制御する方法が提案されており、研削加工が中断され電解ドレスのみが行われるようになっている。
【特許文献１】特開平８−１９７４２２号公報
【特許文献２】特開平６−３０４８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術では、回転するウェハ８２に定寸ゲージ８４を接触させているため、ウェハ８２と定寸ゲージ８４との摩擦に起因した電流が定寸ゲージ８４に流れてしまう。これにより、定寸ゲージ８４を介して定寸装置に電流が流れ込んでしまい、正確な定寸ゲージ８４の位置の変化を検出できなくなる可能性がある。特に、高番手の砥石８５を用いる場合、ウェハ８２における加工除去量が少ないため、ウェハ８２を研削する制御が困難になってしまう。
【０００８】
また、ウェハ８２が回転することにより、ウェハ８２に接触している定寸ゲージ８４がウェハ８２の一面８３を擦るため、ウェハ８２の一面８３に傷がついてしまうという問題もある。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑み、ＥＬＩＤ研削法を用いてウェハを研削するに際し、ウェハを高精度に研削することを第１の目的とし、ウェハの一面に傷をつけずに研削することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、ウェハ（６０）を用意する工程と、ウェハ（６０）の上方に配置させた前記砥石（３０）を前記ウェハ（６０）側に移動させると共に、ＥＬＩＤ電流発生部（５０）によって砥石（３０）と砥石（３０）に対向配置した電極（７０）との間に一定のドレス電流を流し、砥石（３０）の表面（３１）をウェハ（６０）の一面（６１）に押し付けて当該一面（６１）を研削する第１工程と、第１工程中において、砥石（３０）がウェハ（６０）に印加する加工負荷の大きさに応じた砥石（３０）の主軸電流を装置側軸電流測定部（４０）にて測定し、装置側軸電流測定部（４０）にて測定した主軸電流が砥石（３０）でウェハ（６０）を研削できなくなることを示す上限電流値を超える場合、砥石（３０）の移動を停止させて砥石（３０）の位置を固定すると共に、ＥＬＩＤ法にて砥石（３０）の研削面（３１）を電解ドレッシングし、ウェハ（６０）に印加した加工負荷を利用してウェハ（６０）を研削する第２工程と、第２工程中において、上限電流値を超えていた主軸電流が、上限電流値よりも小さい値であって砥石（３０）の電解ドレッシングが終了したことを示す下限電流値を下回る場合、再び第１工程に戻る第３工程とを含んでおり、第１工程から前記第３工程までを複数回繰り返すことで、ウェハ（６０）の一面（６１）を研削することを特徴とする。
【００１１】
これによると、定寸装置および定寸ゲージを用いずに、砥石（３０）の送り量や削り量によってウェハ（６０）を所望の厚さまで研削するため、定寸ゲージを用いることで定寸装置に電流が流れてしまうという問題を回避することができる。そして、ＥＬＩＤ法にて砥石を電解ドレッシングしながらウェハ（６０）を研削できるため、ウェハ（６０）を高精度に研削することができる。
【００１２】
この場合、第２工程では、砥石（３０）の位置を固定した状態で、砥石（３０）の研削面（３１）にてウェハ（６０）の一面（６１）を研削することもできる。
【００１３】
また、定寸装置および定寸ゲージを用いないことから、定寸ゲージがウェハ（６０）の一面（６１）に傷を付けないようにすることができる。
【００１４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１６】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る製造方法に用いられるロータリー研削装置の概略構成図である。この図に示されるように、ロータリー研削装置は、吸着テーブル１０と、ポーラスチャック２０と、砥石３０と、装置側軸電流測定部４０と、ＥＬＩＤ電流発生部５０とを備えて構成されている。
【００１７】
吸着テーブル１０は、ポーラスチャック２０を吸着して固定する土台となる円板状のものである。また、ポーラスチャック２０は、多孔質構造および負圧を利用したウェハ吸着用のテーブルである。このポーラスチャック２０は吸着テーブル１０の上に配置され、ポーラスチャック２０の上にウェハ６０が配置される。吸着テーブル１０には図示しない回転機構が設けられており、中心軸を中心にして回転させられるようになっている。
【００１８】
砥石３０は、ウェハ６０の一面６１を研削するものであり、ダイヤモンドの砥粒が砥石ボンド材等で固められた研削面３１を有するものである。本実施形態では、容器の開口端に研削面３１が設けられたカップ形のものが採用される。カップ形の砥石３０として、ストレートカップ形、テーパーカップ形、皿形等のものがあり、研削面３１がリング状とされたものや、研削面３１が容器の開口端に一定間隔で設けられたものなどを採用することもできる。本実施形態では、研削面３１がリング状になっているカップ形の砥石３０を用いる。
【００１９】
なお、この砥石３０には、当該砥石３０を回転駆動させる図示しない回転機構（例えばモータもしくはスピンドル）や、吸着テーブル１０の中心軸の軸方向に移動させる図示しない移動機構が設けられている。
【００２０】
装置側軸電流測定部４０は、加工負荷検知、すなわち砥石３０がウェハ６０に印加する加工負荷の大きさに応じた電流を測定するものである。つまり、装置側軸電流測定部４０は、砥石３０を回転させる主軸に流れる電流（後述する主軸電流に相当する）を測定する。例えば、装置側軸電流測定部４０は、砥石３０の加工負荷が大きいほど大きな値の電流値を取得し、砥石３０の加工負荷が小さいほど小さい値の電流値を取得する。
【００２１】
ＥＬＩＤ電流発生部５０は、砥石３０の研削面３１における被膜劣化検知を行い、砥石３０の研削面３１を電解ドレッシングするものである。このため、ＥＬＩＤ電流発生部５０は、砥石３０を陽極とし、砥石３０の研削面３１のうちウェハ６０に接触していない部分に対向する場所に配置された電極７０を陰極として、これら砥石３０と電極７０との間に例えば直流パルス電圧を印加することで、電解によって研削面３１をドレッシングする機能を有している。すなわち、ＥＬＩＤ電流発生部５０は、ウェハ６０の研削中に、砥石３０と電極７０との間に一定のドレス電流を流す。
【００２２】
以上が、ロータリー研削装置の構成である。なお、このロータリー研削装置においては、ウェハ６０に対する砥石３０の位置、装置側軸電流測定部４０、ＥＬＩＤ電流発生部５０等は図示しない制御装置によって制御されるようになっている。
【００２３】
次に、上記ロータリー研削装置を用いて研削を行う場合のＥＬＩＤ研削加工の特性について説明する。図２は、ＥＬＩＤ研削加工の特性を示した図である。図２に示すグラフにおいて、横軸は加工時間、縦軸は砥石降下量（図中の■）、砥石軸に流れる電流（図中の◆）、ＥＬＩＤ電流（図中の●）をそれぞれ示している。
【００２４】
図２に示されるように、加工中においては、ＥＬＩＤ電流は常に一定になっている。すなわち、ＥＬＩＤ電流発生部５０によって、砥石３０と電極７０との間に一定の電流が流れるように砥石３０と電極７０とにそれぞれ電圧が印加される。
【００２５】
そして、ウェハ６０の上方に位置している砥石３０をウェハ６０に近づける。これにより、砥石３０がウェハ６０に接触し、砥石３０によってウェハ６０が研削される。この研削によって砥石３０の研削面３１の砥粒が摩耗してウェハ６０の研削ができなくなると、砥石３０の位置をウェハ６０側に移動できなくなるため、砥石３０がウェハ６０に押さえつけられる負荷が大きくなる。このため、砥石軸に流れる電流が急増する。
【００２６】
この場合、例えば、砥石降下量が３０μｍの場所で砥石３０の位置を一定時間固定する。例えば、砥石軸に流れる電流の値が一定の閾値を超えることを判定した場合や、砥石軸に流れる電流の値の微分値が一定値を超えることを判定した場合に、砥石３０の下降を停止して位置を固定する。
【００２７】
このように砥石３０の位置を固定することで、ウェハ６０の研削が一時的に停止されることとなる。そして、砥石３０の位置が固定されている間に、上述のように、ＥＬＩＤ電流発生部５０によって砥石３０と電極７０との間に一定のＥＬＩＤ電流を流すことで、ＥＬＩＤ法によって砥石３０の研削面３１の電解ドレッシングを行う。
【００２８】
これにより、再び砥石３０によるウェハ６０の研削が可能となるため、砥石３０の位置が固定された状態でウェハ６０を研削することにより、砥石３０がウェハ６０に押さえつけられる負荷が緩和する。これにより、砥石軸に流れる電流も減少する。
【００２９】
この後、砥石３０をさらにウェハ６０側に移動させてウェハ６０を研削すると、上記と同様に、再び、砥粒が摩耗することで砥石３０に掛かる負荷が増加する。そこで、例えば砥石３０の砥石下降量が３５μｍの位置で砥石３０を固定し、この位置で砥石３０を電解ドレッシングする。
【００３０】
同様に、砥石軸に流れる電流が減少して砥石３０にかかる負荷が低下した後、砥石３０をウェハ６０側に移動させてウェハ６０を研削していき、例えば砥石３０の砥石下降量が４０μｍの位置で砥石３０の電解ドレッシングを行う。こうして、ウェハ６０の研削が完了する。
【００３１】
このように、本実施形態では、砥石３０に負荷が掛かった場合に砥石３０の位置を一定時間固定することで砥石３０の電解ドレッシングを行う。そして、ウェハ６０の研削と砥石３０の電解ドレッシングを複数回繰り返して、ウェハ６０の一面６１を研削する。つまり、研削を多段で行う。ウェハ６０の厚さは、砥石３０の送り量や砥石３０による研削量等によって決まるため、厚さを検出するためのゲージは必要ない。
【００３２】
上記のようなＥＬＩＤ特性に基づいて、ロータリー研削装置を用いてウェハ６０を研削する工程について、図３および図４を参照して説明する。図３は、研削におけるウェハ６０と砥石３０との位置関係を示した図である。図４は、加工時間と砥石３０の位置との関係、および加工時間と加工負荷に対応した電流値との関係を示した図である。
【００３３】
ワークとなるウェハ６０として、例えば炭化珪素単結晶により構成される炭化珪素半導体ウェハを研削する。すなわち、ウェハ製造工程にて得られたウェハ６０を研削する場合に、図１に示されるロータリー研削装置を用いて、ウェハ６０を研削する。
【００３４】
まず、ＥＬＩＤ電流発生部５０によって砥石３０と電極７０とにそれぞれ電圧を印加しておく。また、吸着テーブル１０の上にポーラスチャック２０を配置し、このポーラスチャック２０の上にウェハ６０を配置する。
【００３５】
図３（ａ）に示す工程では、砥石３０を下降させ、ウェハ６０の一面６１から１０μｍ以上の場所に位置させる。これにより、図４に示されるＴ１時間の間、砥石３０を一定の高さに維持する。また、砥石軸に流れる電流（主軸電流値）は、空回転時値になっている。この主軸電流値は、装置側軸電流測定部４０にて測定される。
【００３６】
続いて、図３（ｂ）に示す工程では、研削を開始する。本工程は図４に示されるＴ２時間の間に行う。これによると、砥石３０を一定の速度でウェハ６０側に移動させる。そして、図示しない研削液をウェハ６０の一面６１に流すと共に、ウェハ６０の一面６１と砥石３０とを接触させて、ウェハ６０の一面６１を研削する。なお、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す工程は、本発明の第１工程に相当する。
【００３７】
このように、ウェハ６０の研削を行うと、砥石３０の研削面３１にて突出していた砥粒が摩耗する。このため、砥石３０をウェハ６０に押し付けても、研削できないため、砥石３０がウェハ６０に押さえつけられる状態となる。したがって、図４の下図に示されるように、砥石３０の回転数を一定に維持させるために主軸電流値は少しずつ上昇していく。そして、主軸電流値があらかじめ設定した閾値である上限電流値を超えると、砥石３０における加工負荷が増加しているとして砥石３０の下降を停止する。この上限電流値は、砥石３０でウェハ６０を研削できなくなることを示す電流値である。上限電流値は、電流最大値が例えば９Ａの場合、この値よりも小さい７Ａとされる。
【００３８】
これにより、Ｔ３時間の間、研削を停止する。この場合、本実施形態では、砥石３０をウェハ６０から一定距離だけ離して固定する。そして、上述のように、ＥＬＩＤ電流発生部５０を用いたＥＬＩＤ法による電解ドレッシングを行う。これにより、砥石３０に掛かる負荷が低下するため、主軸電流値が低下する。この際、ＥＬＩＤ法にて砥石３０の研削面３１を電解ドレッシングしつつ、ウェハ６０に印加した加工負荷を利用してウェハ６０を研削する。なお、Ｔ３時間の間の工程は、本発明の第２工程に相当する。
【００３９】
Ｔ３時間の間に主軸電流値が低下し、主軸電流値があらかじめ設定した閾値である下限電流値より小さくなると、砥石３０の加工負荷が安定すると共に砥石３０の研削面３１の電解ドレッシングが終了する。この下限電流値は、砥石３０の電解ドレッシングが終了したことを示す電流値である。下限電流値は、例えば４Ａとする。こうして、砥石３０の研削面３１を再生させる。
【００４０】
なお、図４に示されるＴ３時間は研削が停止される時間であるが、このＴ３時間には、砥石３０の移動、主軸電流低下待ち時間、主軸電流値が下限電流値を下回ってからのディレイタイマー分の時間が含まれている。また、主軸電流値が閾値である下限電流値より小さくなり、この後の図３（ｃ）に示す工程に進む工程は、本発明の第３工程に相当する。
【００４１】
この後、図３（ｃ）に示す工程では、再びウェハ６０の研削を行う。すなわち、図３（ｂ）に示す工程と同様に、図４に示されるＴ４時間の間、一定の速度で砥石３０をウェハ６０側に下降させてウェハ６０の一面６１を研削する。
【００４２】
このように、ウェハ６０の研削および砥石３０の電解ドレッシングを行って砥石３０をウェハ６０に近づけ、再びウェハ６０の研削および砥石３０の電解ドレッシングを行う。したがって、ウェハ６０の研削および砥石３０の電解ドレッシングを複数回繰り返し行うことで、ウェハ６０を目的の研削量だけ研削する。すなわち、本発明の第１工程から第３工程までを繰り返すことに相当する。
【００４３】
ここで、ウェハ６０の厚さは、砥石３０の下降量やウェハ６０の研削量による相関関係から得られるため、定寸ゲージを用意してウェハ６０の厚さを計測しながらウェハ６０の研削を行う必要はない。
【００４４】
そして、ウェハ６０が所望の厚さになるまで研削を行うと、図３（ｄ）に示す工程では、砥石３０による研削を終了し、砥石３０をウェハ６０から離すように移動させる。こうして、ウェハ６０の一面６１に対する研削が完了する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態では、ウェハ６０の研削を行い、砥石３０がウェハ６０に大きな負荷を与えた場合に砥石３０の位置を固定して砥石３０の電解ドレッシングを行い、このような研削および電解ドレッシングを複数回繰り返し行うことで、ウェハ６０を研削することが特徴となっている。
【００４６】
この場合、砥石３０の送り量や削り量によって、ウェハ６０を所望の厚さまで削っている。このように、定寸ゲージを用いることで定寸装置に電流が流れてしまうことにより、ウェハ６０の正確な厚さを測定できなくなることを回避することができる。また、ウェハ６０の研削が困難になると砥石３０の電解ドレッシングを行うことにより、砥石３０の研削面３１における目詰まりをなくして良好に研削を行えるようにすることができる。これにより、ウェハ６０を高精度に研削することができる。
【００４７】
そして、定寸ゲージを用いないことで、定寸ゲージによってウェハ６０の一面６１に傷を付けないようにすることができる。したがって、ウェハ６０を高品質に研削することができる。
【００４８】
（他の実施形態）
上記実施形態では、１枚のウェハ６０について研削していたが、ポーラスチャック２０に複数のウェハ６０を配置することで、複数のウェハ６０を同時に研削することもできる。
【００４９】
上記実施形態では、ウェハ６０として炭化珪素半導体ウェハを例に説明したが、例えばサファイヤやダイヤモンド等で形成されたウェハ６０を研削する場合に本発明の方法を採用することができる。このような硬いものを研削する場合、砥石３０が摩耗しやすいため、上記のＥＬＩＤ研削法が有効である。
【００５０】
上記各実施形態では、砥石３０として、ストレートカップ形のものを用いたが、他の形態のものであっても構わない。
【００５１】
上記実施形態で示されたＥＬＩＤ研削法では、例えば図２や図４に示されるように、砥石３０に負荷が掛かると砥石３０の送りを停止して、砥石３０をウェハ６０から一定距離だけ離した位置で固定し、砥石３０が低負荷の状態で砥石面３１の電解ドレッシングを行っていた。すなわち、研削と電解ドレッシングを同時に行っていた。しかしながら、砥石３０をウェハ６０から完全に離した空回転状態の位置で停止して電解ドレッシングだけを行って、ウェハ６０の研削を進行させても良い。つまり、研削と電解ドレッシングとを同時に行うことも、研削と電解ドレッシングを分けて行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る製造方法に用いられるロータリー研削装置の概略構成図である。
【図２】ＥＬＩＤ研削加工の特性を示した図である。
【図３】研削におけるウェハと砥石との位置関係を示した図である。
【図４】加工時間と砥石の位置との関係、および加工時間と加工負荷に対応した電流値との関係を示した図である。
【図５】従来において、ＥＬＩＤ研削を行うロータリー研削装置において、定寸装置を利用した厚み制御加工の様子を示した図である。
【符号の説明】
【００５３】
３０…砥石、３１…砥石の研削面、４０…装置側軸電流測定部、６０…ウェハ、６１…ウェハの一面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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