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公開番号2025112355
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024006521
出願日2024-01-19
発明の名称研削装置、被加工物の研削方法及び基板の製造方法
出願人株式会社ディスコ
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B24B 7/04 20060101AFI20250725BHJP(研削;研磨)
要約【課題】被加工物を利用して半導体デバイスを製造する際の生産性及びスループットの低下を抑制する。
【解決手段】その一面側に変質層が存在する被加工物の一面側を研削するための研削装置であって、一面側が露出されるように被加工物を保持するための保持ユニットと、保持ユニットで保持された被加工物の一面側を研削するための研削ユニットと、保持ユニットで保持された被加工物の一面側を撮像するための撮像ユニットと、被加工物の一面側の研削と並行して又はそれを中断して実施される被加工物の一面側の撮像に基づいて得られる変質層に関する情報を参照して被加工物の一面側の研削を終了させるか否かを判定するコントローラと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
その一面側に変質層が存在する被加工物の該一面側を研削するための研削装置であって、
該一面側が露出されるように該被加工物を保持するための保持ユニットと、
該保持ユニットで保持された該被加工物の該一面側を研削するための研削ユニットと、
該保持ユニットで保持された該被加工物の該一面側を撮像するための撮像ユニットと、
該被加工物の該一面側の研削と並行して又はそれを中断して実施される該被加工物の該一面側の撮像に基づいて得られる該変質層に関する情報を参照して該被加工物の該一面側の研削を終了させるか否かを判定するコントローラと、
を備える、研削装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
該保持ユニットによって保持されている該被加工物と該研削ユニットと該撮像ユニットとを収容可能な加工室を囲む加工室カバーをさらに備え、
該加工室カバーは、該被加工物の該一面側の研削が実施される研削空間と該被加工物の該一面側の撮像が実施される撮像空間とに該加工室を区分するための仕切り板を含む、請求項１に記載の研削装置。
【請求項３】
該被加工物の該一面側のうち研削される領域に研削液を供給するための研削液供給ユニットと、
該被加工物の該一面側のうち撮像される領域に該研削液を進入させないように流体を噴射するための流体噴射ユニットと、
をさらに備える、請求項１又は請求項２に記載の研削装置。
【請求項４】
該保持ユニットは、保持面において該被加工物を保持するためのチャックテーブルと、該保持面の中心を通る直線を回転軸として該チャックテーブルを回転させるためのモータと、該チャックテーブルの回転角度を検出するためのエンコーダと、を有し、
該コントローラは、該撮像ユニットによって撮像された該被加工物において該回転角度に応じて変化する方向に沿って直線的に延在する要素が該変質層であると同定する、請求項１又は請求項２に記載の研削装置。
【請求項５】
該コントローラは、該被加工物の該一面側の研削の際に該情報を参照して研削条件を変更する、請求項１又は請求項２に記載の研削装置。
【請求項６】
その一面側に変質層が存在する被加工物の該一面側を研削する被加工物の研削方法であって、
該一面側が露出されるように該被加工物を保持する保持工程と、
該保持工程の後に、該被加工物の該一面側を研削する研削工程と、を備え、
該研削工程を終了させるか否かは、該被加工物の該一面側の研削と並行して又はそれを中断して実施される該被加工物の該一面側の撮像に基づいて得られる該変質層に関する情報を参照して判定される、被加工物の研削方法。
【請求項７】
所定の厚みを有するインゴットから該所定の厚み未満の厚みを有する基板を製造する基板の製造方法であって、
該インゴットの素材を透過する波長のレーザビームが集光される集光点を該インゴットの内部に位置付けた状態で該インゴットと該集光点とを相対的に移動させることによって、該インゴットの内部に変質層を形成する変質層形成工程と、
該変質層形成工程の後に、該変質層を起点として該インゴットを分離することによって、その一面側に該変質層が残存する該基板を製造する基板製造工程と、
該基板製造工程の後に、該基板の該一面側を研削する研削工程と、を備え、
該研削工程を終了させるか否かは、該基板の該一面側の研削と並行して又はそれを中断して実施される該基板の該一面側の撮像に基づいて得られる該変質層に関する情報を参照して判定される、基板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、その一面側に変質層が存在する被加工物を研削するための研削装置と、この被加工物の一面側を研削する被加工物の研削方法と、所定の厚みを有するインゴットから所定の厚み未満の厚みを有する基板を製造する基板の製造方法と、に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスのチップは、一般的に、シリコン（Ｓｉ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ
３
：ＬＴ）又はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ
３
：ＬＮ）等の単結晶からなる基板を利用して製造される。この基板は、例えば、ワイヤソーを使用してインゴットから切り出されることによって製造される。
【０００３】
ただし、インゴットからワイヤソーを使用して基板を切り出す際の切り代は、３００μｍ前後であり、比較的大きい。また、このように切り出された基板の表面には凹凸が形成され、また、この基板は全体的に湾曲する（基板に反りが生じる）。そのため、この基板を利用してチップを製造する際には、基板の表面にラッピング、エッチング及び／又はポリッシングを施して表面を平坦化する必要がある。
【０００４】
この場合、最終的に基板として利用される素材の量は、インゴットの総量の２／３程度である。すなわち、インゴットの総量の１／３程度は、インゴットからの基板の切り出し及び基板の表面の平坦化の際に廃棄される。そのため、このようにワイヤソーを使用して基板を製造する場合には生産性が低くなる。
【０００５】
この点に鑑み、インゴットの素材を透過する波長のレーザビームを利用してインゴットから基板を製造する基板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、この方法においては、まず、このレーザビームが集光される集光点をインゴットの内部に位置付けた状態でインゴットと集光点とを相対的に移動させる。
【０００６】
これにより、インゴットの素材の結晶構造が乱れた層（変質層）と変質層から伸展するクラックとがインゴットの内部に形成される。そして、この方法においては、このクラックをさらに伸展させるようにインゴットに外力を付与する。その結果、変質層を起点としてインゴットが分離して基板が製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１６－１１１１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したようにインゴットから基板が製造されると、インゴット及び基板（以下、両者を総称して「被加工物」ともいう。）のそれぞれの一面側に変質層が残存する。そのため、このようにインゴットから基板を製造した後には、変質層を除去して平坦化するように被加工物の一面側を研削することが一般的である。
【０００９】
ただし、被加工物の一面側に残存する変質層の厚みには個体差が生じることがある。そのため、被加工物の一面側を研削する際には、変質層の全部が確実に除去されるように研削が過剰に（例えば、想定される変質層の厚みよりも数倍大きい厚み分を除去するように）行われることが多い。この場合、被加工物を利用して製造される半導体デバイスの生産性が低下するとともに、そのスループットも低くなる。
【００１０】
この点に鑑み、本発明の目的は、被加工物を利用して半導体デバイスを製造する際の生産性及びスループットの低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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