JP7301472B2 - ウェーハの加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、ウェーハの加工方法に関する。

表面側にＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等でなるデバイスが形成されたウェーハを分割予定ライン（ストリート）に沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ含む複数のデバイスチップが製造される。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に内蔵されるが、近年、電子機器の小型化、薄型化に伴いデバイスチップにも小型化、薄型化が求められている。

そこで、分割前のウェーハを研削砥石で研削して薄化する手法が用いられている。ウェーハの研削には、ウェーハを保持するチャックテーブルと、ウェーハを研削するための研削砥石が装着される研削ユニットとを備える研削装置が用いられる（特許文献１参照）。研削砥石を回転させながらウェーハの裏面側に接触させることにより、ウェーハが研削される。

ウェーハの裏面側を研削砥石で研削すると、研削された領域には研削砥石の軌道に沿って微細な凹凸（研削痕、ソーマーク）が形成される。この研削痕が残存すると、ウェーハの分割によって製造されたデバイスチップの抗折強度が低下する。そのため、研削痕は除去されることが望まれる。

そこで、ウェーハを研削砥石で研削した後、研削痕が形成されたウェーハの裏面側を研磨することによって研削痕を除去する手法が提案されている。ウェーハの研磨には、例えば、ウェーハを保持するチャックテーブルと、ウェーハを研磨するための研磨パッドが装着される研磨ユニットとを備える研磨装置が用いられる（特許文献２参照）。研磨パッドを回転させながらウェーハの裏面側に押し当てることにより、ウェーハの裏面側が研磨されて研削痕が除去される。

特開２０００－２８８８８１号公報 特開平８－９９２６５号公報

上記のように、ウェーハの裏面側に形成された凹凸（研削痕等）を研磨加工によって除去する場合、研磨パッドでウェーハの裏面側を研磨し、ウェーハの裏面側を相当量除去する必要がある。そのため、凹凸を除去する工程に長時間が費やされ、ウェーハの生産性が低下するという問題がある。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、ウェーハの生産性の低下を抑制することが可能なウェーハの加工方法の提供を目的とする。

本発明の一態様によれば、第１面及び第２面を備えるウェーハをチャックテーブルの保持面で保持して加工するウェーハの加工方法であって、該第１面側が該保持面に対向し該第２面側が上方に露出するように、該ウェーハを該チャックテーブルによって保持する保持工程と、該ウェーハの該第２面側を研削砥石で研削する研削工程と、該ウェーハの該第２面側を研磨して、該研削工程で該ウェーハの該第２面側に形成された研削痕を除去する研磨工程と、を備え、該研磨工程では、デュロメータ タイプＤによって測定された硬度が３０以上６５未満である研磨パッドで該ウェーハを研磨するウェーハの加工方法が提供される。なお、好ましくは、該研磨工程では、デュロメータ タイプＤによって測定された硬度が４４以上５０以下である該研磨パッドで該ウェーハを研磨する。

本発明の一態様に係るウェーハの加工方法では、デュロメータ タイプＤによって測定された硬度が３０以上６５未満である研磨パッドでウェーハを研磨することにより、ウェーハに形成された凹凸を除去する。これにより、凹凸の除去に必要な研磨量が低減され、凹凸の除去に要する時間が削減される。その結果、ウェーハの生産性の低下が抑制される。

ウェーハを示す斜視図である。 加工装置を示す斜視図である。 研磨ユニットを示す斜視図である。 ウェーハに保護部材が貼付される様子を示す斜視図である。 チャックテーブルによって保持されたウェーハを示す一部断面正面図である。 研削ユニットによって研削されるウェーハを示す斜視図である。 研削加工後のウェーハを示す斜視図である。 研磨ユニットによって研磨されるウェーハを示す一部断面正面図である。 研磨パッドの硬度とウェーハの研磨量との関係を示すグラフである。

以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係るウェーハの加工方法を用いて加工することが可能なウェーハの構成例について説明する。図１は、ウェーハ１１を示す斜視図である。

ウェーハ１１は、例えばシリコン等の材料によって円盤状に形成され、表面１１ａ及び裏面１１ｂを備える。ウェーハ１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）１３によって複数の領域に区画されており、この複数の領域の表面１１ａ側にはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等でなるデバイス１５が形成されている。

なお、ウェーハ１１の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えばウェーハ１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等の材料によって形成されていてもよい。また、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。

ウェーハ１１を分割予定ライン１３に沿って分割することにより、デバイス１５をそれぞれ含む複数のデバイスチップが得られる。なお、このデバイスチップの薄型化等を目的として、分割前のウェーハ１１に対しては研削加工が施される。具体的には、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が研削砥石で研削され、ウェーハ１１が薄化される。

しかしながら、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削砥石で研削すると、研削された領域には研削砥石の軌道に沿って凹凸（研削痕、ソーマーク）が形成される。この凹凸がウェーハ１１に残存すると、ウェーハ１１の分割によって製造されるデバイスチップの抗折強度が低下する。そこで、ウェーハ１１の研削後には、凹凸が形成されたウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研磨することによって凹凸を除去する工程が実施される。

上記の研削加工及び研磨加工には、ウェーハ１１の研削及び研磨が可能な加工装置が用いられる。図２は、加工装置２を示す斜視図である。なお、以下ではウェーハ１１の研削と研磨の両方が加工装置２によって実施される例について説明するが、研削と研磨とはそれぞれ別の加工装置（研削装置及び研磨装置）によって実施されてもよい。

加工装置２は、加工装置２が備える各構成要素を支持する基台４を備える。基台４の上面前端側には開口４ａが形成されており、この開口４ａ内には、ウェーハ１１を搬送する第１の搬送ユニット６が設けられている。また、開口４ａのさらに前方には、複数のウェーハ１１を収容可能なカセット８ａ，８ｂが載置される載置台１０ａ，１０ｂが設けられている。

開口４ａの斜め後方には、ウェーハ１１の位置合わせを行うアライメント機構１２が設けられている。アライメント機構１２は、ウェーハ１１が仮置きされる仮置きテーブル１４を備える。例えばアライメント機構１２は、第１の搬送ユニット６によってカセット８ａから仮置きテーブル１４に搬送されたウェーハ１１の中心の位置を合わせる。

基台４の側面側には、アライメント機構１２を跨ぐように配置された門型の支持構造１６が設けられている。この支持構造１６には、ウェーハ１１を搬送する第２の搬送ユニット１８が装着されている。第２の搬送ユニット１８は、Ｘ軸方向（左右方向、第１水平方向）、Ｙ軸方向（前後方向、第２水平方向）、及びＺ軸方向（鉛直方向、上下方向）に移動可能に構成されており、例えば、アライメント機構１２によって位置合わせがなされたウェーハ１１を後方に搬送する。

基台４の上面側の、開口４ａ及びアライメント機構１２の後方に位置する領域には、開口４ｂが形成されている。この開口４ｂ内には、Ｚ軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転する円盤状のターンテーブル２０が配置されている。また、ターンテーブル２０の上面には、ウェーハ１１を保持する４個のチャックテーブル（保持テーブル）２２が概ね等角度間隔に設置されている。

ターンテーブル２０は、平面視で時計回り（図２の矢印Ｒで示す方向）に回転し、チャックテーブル２２を搬送位置Ａ、粗研削位置Ｂ、仕上げ研削位置Ｃ、研磨位置Ｄの順に位置付ける。アライメント機構１２によって位置合わせが行われたウェーハ１１は、第２の搬送ユニット１８によって、搬送位置Ａに位置付けられたチャックテーブル２２に搬送される。

チャックテーブル２２はそれぞれ、モータ等の回転駆動源（不図示）と連結されており、Ｚ軸方向に概ね平行な回転軸の周りを回転する。また、チャックテーブル２２の上面は、ウェーハ１１を保持する保持面２２ａ（図５参照）を構成する。保持面２２ａは、チャックテーブル２２の内部に形成された流路（不図示）を介して吸引源（不図示）と接続されている。

ターンテーブル２０の後方には、直方体状の支持構造２４がＺ軸方向に沿って配置されている。支持構造２４の前面には、２組の移動ユニット（移動機構）２６が設けられている。移動ユニット２６はそれぞれ、Ｚ軸方向に沿って配置された一対のガイドレール２８を備えており、この一対のガイドレール２８には移動テーブル３０がスライド可能に装着されている。

移動テーブル３０の後面側（裏面側）にはナット部（不図示）が固定されており、このナット部には、ガイドレール２８と概ね平行に配置されたボールネジ３２が螺合されている。また、ボールネジ３２の一端部にはパルスモータ３４が連結されている。パルスモータ３４でボールネジ３２を回転させると、移動テーブル３０がガイドレール２８に沿ってＺ軸方向に移動する。

移動テーブル３０の前面（表面）には、固定具３６が設けられている。粗研削位置Ｂの上方に位置付けられた固定具３６には、ウェーハ１１の粗研削を行う粗研削用の研削ユニット３８ａが固定されている。一方、仕上げ研削位置Ｃの上方に位置付けられた固定具３６には、ウェーハ１１の仕上げ研削を行う仕上げ研削用の研削ユニット３８ｂが固定されている。

研削ユニット３８ａ，３８ｂはそれぞれ、円筒状のハウジング４０を備える。このハウジング４０には、回転軸を構成する円柱状のスピンドル４２が収容されている。スピンドル４２の下端部（先端部）はハウジング４０から露出しており、この下端部には円盤状のホイールマウント４４が固定されている。

研削ユニット３８ａのホイールマウント４４の下面には、粗研削用の研削砥石を備えた研削ホイール４６ａが装着されており、研削ユニット３８ｂのホイールマウント４４の下面には、仕上げ研削用の研削砥石を備えた研削ホイール４６ｂが装着されている。また、スピンドル４２の上端側には、モータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。研削ホイール４６ａ，４６ｂはそれぞれ、回転駆動源からスピンドル４２を介して伝達される動力（回転力）によって、Ｚ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。

ウェーハ１１を保持したチャックテーブル２２を粗研削位置Ｂに配置し、研削ホイール４６ａが備える研削砥石を回転させながらウェーハ１１に接触させることにより、ウェーハ１１の粗研削が行われる。また、ウェーハ１１を保持したチャックテーブル２２を仕上げ研削位置Ｃに配置し、研削ホイール４６ｂが備える研削砥石を回転させながらウェーハ１１に接触させることにより、ウェーハ１１の仕上げ研削が行われる。

研磨位置Ｄの近傍には、ウェーハ１１の研磨を行う研磨ユニット５２が設けられている。研削ユニット３８ａ，３８ｂによって研削されたウェーハ１１は、研磨位置Ｄに位置付けられ、研磨ユニット５２によって研磨される。なお、研磨ユニット５２の構造及び機能の詳細については後述する。

アライメント機構１２の前方には、ウェーハ１１を洗浄する洗浄ユニット５４が設けられている。研削ユニット３８ａ，３８ｂによる研削、及び研磨ユニット５２による研磨が施されたウェーハ１１は、第２の搬送ユニット１８によって、搬送位置Ａに位置付けられたチャックテーブル２２から洗浄ユニット５４に搬送される。そして、ウェーハ１１は洗浄ユニット５４によって洗浄された後、例えば第１の搬送ユニット６によってカセット８ｂに収容される。

図３は、研磨ユニット５２を示す斜視図である。基台４（図２参照）の上面には、直方体状の支持構造６０がＺ軸方向に沿って配置されている。支持構造６０の後面には、研磨ユニット５２を水平方向（図３ではＸ軸方向）に移動させる水平移動ユニット（水平移動機構）６２が設けられている。

水平移動ユニット６２は、支持構造６０の後面に固定されＸ軸方向に沿って配置された一対の水平ガイドレール６４を備える。一対の水平ガイドレール６４には、水平移動テーブル６６がスライド可能に装着されている。水平移動テーブル６６の前面側にはナット部（不図示）が固定されており、このナット部には、水平ガイドレール６４と概ね平行に配置された水平ボールネジ（不図示）が螺合されている。

水平ボールネジの一端部には、パルスモータ６８が連結されている。パルスモータ６８で水平ボールネジを回転させると、水平移動テーブル６６が水平ガイドレール６４に沿ってＸ軸方向に移動する。

水平移動テーブル６６の後面側には、研磨ユニット５２を鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動させる鉛直移動ユニット（鉛直移動機構）７０が設けられている。鉛直移動ユニット７０は、水平移動テーブル６６の後面に固定され鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って配置された一対の鉛直ガイドレール７２を備える。一対の鉛直ガイドレール７２には、鉛直移動テーブル７４がスライド可能に装着されている。

鉛直移動テーブル７４の前面側（裏面側）には、ナット部（不図示）が固定されており、このナット部には、鉛直ガイドレール７２と概ね平行に配置された鉛直ボールネジ（不図示）が螺合されている。また、鉛直ボールネジの一端部には、パルスモータ７６が連結されている。パルスモータ７６で鉛直ボールネジを回転させると、鉛直移動テーブル７４が鉛直ガイドレール７２に沿って鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動する。

鉛直移動テーブル７４の後面（表面）側には、ウェーハ１１を研磨する研磨ユニット５２が固定されている。研磨ユニット５２は円筒状のハウジング７８を備え、ハウジング７８には回転軸を構成する円柱状のスピンドル８０が収容されている。スピンドル８０の下端部（先端部）はハウジング７８から露出しており、この下端部には円盤状のホイールマウント８２が固定されている。

ホイールマウント８２の下面には、ホイールマウント８２と略同径の研磨ホイール８４が装着される。研磨ホイール８４は、ステンレス等の金属材料で形成された円盤状のホイール基台８６を備えている。また、ホイール基台８６の下面側には、円盤状の研磨パッド８８が固定されている。ウェーハ１１を保持したチャックテーブル２２（図２参照）を研磨位置Ｄに配置し、研磨パッド８８を回転させながらウェーハ１１に接触させることにより、ウェーハ１１の研磨が行われる。

次に、上記の加工装置２を用いたウェーハ１１の加工方法の具体例を説明する。本実施形態では、まず、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削ユニット３８ａ，３８ｂによって研削してウェーハ１１を薄化する。その後、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研磨ユニット５２によって研磨することにより、ウェーハ１１の裏面１１ｂに形成された研削痕を除去する。

加工装置２でウェーハ１１を加工する際は、まず、ウェーハ１１に保護部材１７を貼付する。図４は、ウェーハ１１に保護部材１７が貼付される様子を示す斜視図である。保護部材１７は、ウェーハ１１と概ね同径の円形に形成されており、ウェーハ１１の表面１１ａ側に貼付される。保護部材１７によってウェーハ１１の表面１１ａ側に形成された複数のデバイス１５が覆われる。これにより、複数のデバイス１５が保護される。

保護部材１７としては、例えば樹脂等でなるフィルム状のテープが用いられる。なお、ウェーハ１１の表面１１ａ側を保護する必要がない場合（ウェーハ１１の表面１１ａ側にデバイス１５が形成されていない場合など）には、保護部材１７の貼付を省略することもできる。

その後、保護部材１７が貼付されたウェーハ１１をカセット８ａ（図２参照）に収容し、カセット８ａを載置台１０ａに配置する。そして、第１の搬送ユニット６によってウェーハ１１をカセット８ａからアライメント機構１２に搬送し、ウェーハ１１の位置合わせを行う。

次に、ウェーハ１１をチャックテーブル２２で保持する（保持工程）。図５は、チャックテーブル２２によって保持されたウェーハ１１を示す一部断面正面図である。保持工程では、アライメント機構１２（図２参照）から搬送位置Ａに配置されたチャックテーブル２２にウェーハ１１が搬送される。

ウェーハ１１は、表面１１ａ側（第１面側）、すなわち保護部材１７側がチャックテーブル２２の保持面２２ａに対向し、裏面１１ｂ側（第２面側）が上方に露出するように、チャックテーブル２２上に配置される。この状態で保持面２２ａに吸引源の負圧を作用させると、ウェーハ１１が保護部材１７を介してチャックテーブル２２によって吸引保持される。そして、ウェーハ１１を保持したチャックテーブル２２は、粗研削位置Ｂ（図２参照）に移動する。

次に、ウェーハ１１が所定の厚さとなるまでウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する。ウェーハ１１の研削は、研削ユニット３８ａ，３８ｂによって行われる。図６は、研削ユニット３８ａによって研削されるウェーハ１１を示す斜視図である。

研削ユニット３８ａに装着される研削ホイール４６ａは、ステンレス等の金属材料で形成された環状のホイール基台４８を備えている。ホイール基台４８の下面側には、直方体状に形成された複数の研削砥石５０がホイール基台４８の外周に沿って固定されている。

例えば研削砥石５０は、ダイヤモンド、ＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）等でなる砥粒を、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド等の結合材で固定することにより形成される。ただし、研削砥石５０の材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。また、ホイール基台４８には任意の数の研削砥石５０を固定できる。

ウェーハ１１を研削する際は、チャックテーブル２２と研削ホイール４６ａとをそれぞれ回転させ、研削液（純水等）をウェーハ１１の裏面１１ｂ側に向かって供給しながら研削ホイール４６ａを下降させ、複数の研削砥石５０をウェーハ１１の裏面１１ｂ側に接触させる。例えば、チャックテーブル２２は矢印ａで示す方向に所定の回転数（例えば３００ｒｐｍ）で回転させ、研削ホイール４６ａは矢印ｂで示す方向に所定の回転数（例えば６０００ｒｐｍ）で回転させる。また、研削ホイール４６ａの下降速度は、研削砥石５０が適切な力でウェーハ１１の裏面１１ｂ側に押し当てられるように調整される。

複数の研削砥石５０がウェーハ１１に接触すると、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が研削される。この研削は、ウェーハ１１が所望の厚さとなるまで継続される。ウェーハ１１が所望の厚さまで薄化されると、ウェーハ１１の粗研削が完了する。

粗研削が完了すると、チャックテーブル２２は仕上げ研削位置Ｃ（図２参照）に移動する。そして、同様の手順で研削ユニット３８ｂによってウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削する。これにより、ウェーハ１１の仕上げ研削が行われる。なお、研削ユニット３８ｂが備える研削ホイール４６ｂの構造及び機能は、図６に示す研削ホイール４６ａと同様である。ただし、研削ホイール４６ｂが備える研削砥石に含まれる砥粒の平均粒径は、研削ホイール４６ａが備える研削砥石５０の平均粒径よりも小さい。

なお、上記ではウェーハ１１が２組の研削ユニット３８ａ，３８ｂによって研削される例について説明したが、ウェーハ１１の加工条件等によっては、ウェーハ１１の研削が１組の研削ユニットによって実施されてもよい。この場合、加工装置２は１組の研削ユニットを備えていればよい。そして、ウェーハ１１の研削が完了すると、チャックテーブル２２は研磨位置Ｄ（図２参照）に移動する。

図７は、研削加工後のウェーハ１１を示す斜視図である。ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削すると、ウェーハ１１の裏面１１ｂには研削砥石の軌道に沿って凹凸１９が放射状に形成される。この凹凸１９は、研削加工によって形成された研削痕（ソーマーク）である。

次に、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研磨して凹凸１９を除去する（研磨工程）。図８は、研磨ユニット５２によって研磨されるウェーハ１１を示す一部断面正面図である。研磨工程では、研磨ユニット５２に装着された研磨ホイール８４の研磨パッド８８を回転させながらウェーハ１１の裏面１１ｂ側に押し当てることにより、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研磨する。なお、研磨パッド８８の下面は、ウェーハ１１を研磨する研磨面８８ａを構成する。

研磨パッド８８は、例えばポリウレタン等を用いて形成され、砥粒（固定砥粒）を含有している。砥粒としては、例えば粒径が０．５μｍ以上１０μｍ以下のシリカを用いることができる。ただし、砥粒の粒径や材質等はウェーハ１１の材質等に応じて適宜変更できる。

また、研磨ユニット５２の内部には、研磨ユニット５２をＺ軸方向に沿って貫く研磨液供給路９０が形成されている。研磨液供給路９０の一端側（上端側）は研磨液供給源（不図示）に接続され、研磨液供給路９０の他端側（下端側）は研磨パッド８８の研磨面８８ａの中心部で下方に向かって開口している。

チャックテーブル２２によって吸引保持されたウェーハ１１を研磨パッド８８によって研磨する際には、研磨液供給路９０を介してウェーハ１１及び研磨パッド８８に研磨液が供給される。研磨パッド８８に砥粒が含有されている場合には、砥粒を含まない研磨液が用いられる。研磨液としては、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等が溶解したアルカリ溶液や、過マンガン酸塩等の酸性液を用いることができる。また、研磨液として純水を用いることもできる。

ただし、研磨パッド８８には砥粒が含有されていなくてもよい。この場合、研磨液供給路９０から供給される研磨液として、砥粒（遊離砥粒）が分散された薬液（スラリー）が用いられる。薬液の材料、砥粒の材質、砥粒の粒径等は、ウェーハ１１の材質等に応じて適宜選択される。

研磨工程では、チャックテーブル２２と研磨ホイール８４とをそれぞれ回転させ、研磨液を研磨液供給路９０に供給しながら研磨ホイール８４を下降させ、研磨パッド８８をウェーハ１１の裏面１１ｂ側に接触させる。例えば、チャックテーブル２２は矢印ｃで示す方向に所定の回転数（例えば９５ｒｐｍ）で回転させ、研磨ホイール８４は矢印ｄで示す方向に所定の回転数（例えば９０ｒｐｍ）で回転させる。また、研磨ホイール８４の下降速度は、研磨パッド８８が適切な力でウェーハ１１の裏面１１ｂ側に押し当てられるように調整される。

研磨パッド８８の研磨面８８ａがウェーハ１１に接触すると、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が研磨される。この研磨により、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に形成された凹凸１９（図７参照）が除去される。なお、ウェーハ１１の研磨量（研磨前後のウェーハ１１の厚さの差に相当）は、凹凸１９が適切に除去されるように設定される。

上記のように研磨加工によって凹凸１９を除去する場合、研磨パッド８８でウェーハ１１の裏面１１ｂ側を相当量除去する必要がある。その結果、研磨加工に長時間が費やされ、ウェーハ１１の生産性が低下する恐れがある。

ここで、研磨加工による凹凸１９の除去について本発明者が鋭意研究に努めた結果、研磨パッド８８の硬度が高くなると、凹凸１９の除去に必要なウェーハ１１の研磨量が小さくなることが確認された。この現象は、研磨パッド８８の凹凸１９内部への入り込みやすさが、研磨パッド８８の硬度に依存していることに起因すると推察される。

具体的には、研磨パッド８８の硬度が低い場合、研磨パッド８８がウェーハ１１の裏面１１ｂ側の形状に沿って変形しやすい。そのため、研磨パッド８８をウェーハ１１の裏面１１ｂ側に押し当てた際、研磨パッド８８が凹凸１９の凹部の内部に入り込み、ウェーハ１１の裏面１１ｂとともに凹部の内部も研磨される現象が生じやすい。その結果、凹凸１９の凸部と凹部の高低差がなくなりにくくなり、凹凸１９の除去に必要なウェーハ１１の研磨量が増加すると考えられる。

一方、研磨パッド８８の硬度が高い場合、研磨パッド８８をウェーハ１１の裏面１１ｂ側に押し当てても研磨パッド８８が変形しにくく、研磨パッド８８が凹凸１９の凹部の内部に入り込みにくい。そのため、凹部の内部が研磨される現象が生じにくく、凹凸１９の除去に必要なウェーハ１１の研磨量が増加しにくいと考えられる。

そこで、本実施形態では、従来よりも硬度の高い研磨パッド８８を用いてウェーハ１１を研磨することにより、凹凸１９を除去する。具体的には、デュロメータ タイプＤによって測定された硬度が３０以上、好ましくは４４以上である研磨パッド８８を用いて、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研磨する。これにより、凹凸１９の除去に必要なウェーハ１１の研磨量が低減され、加工時間が短縮される。その結果、ウェーハ１１の生産効率が向上する。

ただし、研磨パッド８８の硬度が高すぎると、研磨加工によってウェーハ１１の裏面１１ｂ側にスクラッチが形成されやすくなる。これは、研磨パッド８８の硬度が大きくなると、研磨加工時に研磨パッド８８とウェーハ１１との間に存在する砥粒（固定砥粒又は遊離砥粒）がウェーハ１１に押し付けられやすくなるためと推察される。

そのため、凹凸１９の除去には、デュロメータ タイプＤによって測定された硬度が６５未満である研磨パッド８８を用いることが好ましく、該硬度が５０以下である研磨パッド８８を用いることがより好ましい。これにより、研磨加工によるスクラッチの形成を抑制できる。

次に、研磨パッド８８の硬度とウェーハ１１の研磨量との関係を評価した結果について説明する。評価には、硬度が異なる４種類の研磨パット（研磨パッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を用いた。研磨パッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれ、ポリウレタンを用いて形成した。

研磨パッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの硬度をデュロメータ タイプＤによって測定したところ、硬度はそれぞれ２３、３０、４４、５０であった。なお、研磨パッドＡ（硬度２３）は、研削痕の除去に従来使用されていた研磨パッド（従来品）に相当する。これらの研磨パッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄをそれぞれ用いてウェーハを研磨した。

なお、ウェーハとしては、裏面側に凹凸（研削痕）が形成されたシリコンウェーハを用いた。この凹凸は、ダイヤモンドでなる砥粒（粒度♯２０００）を含む研削砥石を用いてウェーハの裏面側に仕上げ研削を施すことによって形成されたものである。この凹凸が除去されるまでウェーハの裏面側を研磨パッドで研磨した後、ウェーハの研磨量（研磨前後のウェーハの厚さの差）を測定する作業を、研磨パッドＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄそれぞれについて行った。

なお、ウェーハを研磨する際、チャックテーブルの回転数（ウェーハの回転数）は９５ｒｐｍ、研磨パッドの回転数は９０ｒｐｍに設定した。また、研磨パッドの下降速度は、研磨パッドによってウェーハの裏面側に付与される圧力が２５０ｇ／ｃｍ^３以上３００ｇ／ｃｍ^３以下となるように調整した。また、砥粒にはシリカを用いた。

図９は、研磨パッドの硬度とウェーハの研磨量との関係を示すグラフである。図９に示すように、研磨パッドＢ（硬度３０）、研磨パッドＣ（硬度４４）、又は研磨パッドＤ（硬度５０）を用いると、研磨パッドＡ（従来品、硬度２３）を用いた場合と比較して、凹凸の除去に必要なウェーハの研磨量が２／３以下に低減されることが確認された。そのため、凹凸の除去には、デュロメータ タイプＤによって測定された硬度が３０以上である研磨パッドを用いることが好ましい。

また、特に研磨パッドＣ（硬度４４）又は研磨パッドＤ（硬度５０）を用いると、研磨パッドＡ（従来品、硬度２３）を用いた場合と比較して、凹凸の除去に必要なウェーハの研磨量が１／３以下にまで低減された。そのため、凹凸の除去には、デュロメータ タイプＤによって測定された硬度が４４以上である研磨パッドを用いることがより好ましい。

また、研磨パッドＢ，Ｃ，Ｄによって研磨されたウェーハの裏面側を観察したところ、凹凸が除去され、ウェーハの裏面が平坦化されていることが確認された。一方、デュロメータ タイプＤで測定された硬度が６５である研磨パッドを別途準備し、この研磨パッドを用いてウェーハの裏面側を研磨したところ、凹凸は除去されたものの、ウェーハの裏面側にスクラッチが形成されていることが確認された。そのため、凹凸の除去には、デュロメータ タイプＤによって測定された硬度が６５未満である研磨パッドを用いることが好ましく、該硬度が５０以下である研磨パッドを用いることがより好ましい。

上記のように、研磨パッドの硬度を適切に選択することにより、ウェーハの裏面側に形成された凹凸の除去に必要な研磨量を低減することができる。これにより、凹凸を除去する工程に要する時間を削減でき、ウェーハ１１の生産性の低下が抑制される。

なお、上記実施の形態では、研削加工によってウェーハ１１に形成された凹凸（研削痕）を研磨加工によって除去する場合について説明した。ただし、本実施形態に係る研磨加工によって除去される凹凸の態様に制限はない。

例えば、図１に示すようにウェーハ１１にデバイス１５を形成する際には、まず、テスト用のウェーハ（テストウェーハ）の表面側に電極や配線等のを試験的に形成し、デバイス１５を形成するためのプロセスの条件の選定を行うことがある。この場合、テストウェーハの表面側には、電極や配線等に起因する凹凸が形成される。

テストが完了した後、テストウェーハに形成されたパターンを除去することにより、テストウェーハを再生して再度テストに用いることが可能となる。そして、このテストウェーハの再生には、本実施形態に係る研磨加工を用いることができる。

具体的には、裏面側（第１面側）がチャックテーブル２２（図８参照）の保持面２２ａに対向し、凹凸が形成された表面側（第２面側）が上方に露出するように、テストウェーハがチャックテーブル２２によって保持される。そして、テストウェーハの表面側を研磨パッド８８で研磨することにより、テストウェーハの表面側に形成された凹凸（電極や配線等）を除去することができる。

このように、テストウェーハの再生処理にも、本実施形態に係る研磨工程を用いることができる。この場合、デュロメータ タイプＤによって測定された硬度が３０以上６５未満である研磨パッドでテストウェーハを研磨することにより、凹凸の除去に必要な研磨量が低減され、テストウェーハの再生処理に要する時間が削減される。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ ウェーハ
１１ａ 表面
１１ｂ 裏面
１３ 分割予定ライン（ストリート）
１５ デバイス
１７ 保護部材
１９ 凹凸
２ 加工装置
４ 基台
４ａ，４ｂ 開口
６ 第１の搬送ユニット
８ａ，８ｂ カセット
１０ａ，１０ｂ 載置台
１２ アライメント機構
１４ 仮置きテーブル
１６ 支持構造
１８ 第２の搬送ユニット
２０ ターンテーブル
２２ チャックテーブル（保持テーブル）
２２ａ 保持面
２４ 支持構造
２６ 移動ユニット（移動機構）
２８ ガイドレール
３０ 移動テーブル
３２ ボールネジ
３４ パルスモータ
３６ 固定具
３８ａ，３８ｂ 研削ユニット
４０ ハウジング
４２ スピンドル
４４ ホイールマウント
４６ａ，４６ｂ 研削ホイール
４８ ホイール基台
５０ 研削砥石
５２ 研磨ユニット
５４ 洗浄ユニット
６０ 支持構造
６２ 水平移動ユニット（水平移動機構）
６４ 水平ガイドレール
６６ 水平移動テーブル
６８ パルスモータ
７０ 鉛直移動ユニット（鉛直移動機構）
７２ 鉛直ガイドレール
７４ 鉛直移動テーブル
７６ パルスモータ
７８ ハウジング
８０ スピンドル
８２ ホイールマウント
８４ 研磨ホイール
８６ ホイール基台
８８ 研磨パッド
８８ａ 研磨面
９０ 研磨液供給路

Claims (2)

1. 第１面及び第２面を備えるウェーハをチャックテーブルの保持面で保持して加工するウェーハの加工方法であって、
   該第１面側が該保持面に対向し該第２面側が上方に露出するように、該ウェーハを該チャックテーブルによって保持する保持工程と、
   該ウェーハの該第２面側を研削砥石で研削する研削工程と、
   該ウェーハの該第２面側を研磨して、該研削工程で該ウェーハの該第２面側に形成された研削痕を除去する研磨工程と、を備え、
   該研磨工程では、デュロメータ タイプＤによって測定された硬度が３０以上６５未満である研磨パッドで該ウェーハを研磨することを特徴とするウェーハの加工方法。
2. 該研磨工程では、デュロメータ タイプＤによって測定された硬度が４４以上５０以下である該研磨パッドで該ウェーハを研磨することを特徴とする請求項１に記載のウェーハの加工方法。

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