JPH04348028A - 半導体試料の斜研磨法 - Google Patents

半導体試料の斜研磨法

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JPH04348028A
JPH04348028A JP14945891A JP14945891A JPH04348028A JP H04348028 A JPH04348028 A JP H04348028A JP 14945891 A JP14945891 A JP 14945891A JP 14945891 A JP14945891 A JP 14945891A JP H04348028 A JPH04348028 A JP H04348028A
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JP
Japan
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polishing
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diamond
surface plate
oblique
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JP14945891A
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JPH0736398B2 (ja
Inventor
Hiromichi Eguchi
博倫 江口
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KYUSHU ELECTRON METAL CO Ltd
Osaka Titanium Co Ltd
Original Assignee
KYUSHU ELECTRON METAL CO Ltd
Osaka Titanium Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエーハの深
さ方向評価に使用される拡がり抵抗測定装置用サンプル
の斜研磨法の改良に係り、特定定盤を用いた粗研磨の後
清浄化処理を施し、さらに特定定盤を用いた仕上げ研磨
を行うことにより、すぐれた研磨仕上げ精度を得て測定
誤差を低減でき、さらに研磨時間を大幅に短縮した半導
体試料の斜研磨法に関する。
【0002】
【従来の技術】エピタキシャル成長、埋込拡散等の処理
を行なった多層構造を持つシリコンウエーハにおいて、
表面から深さ方向に各層での拡がり抵抗、比抵抗、不純
物濃度、P/N判定評価を行なう必要があり、これが拡
がり抵抗測定方法である。この測定のために、シリコン
試料サンプルを測定用治具に貼りつけ、斜研磨する必要
があり、この研磨したサンプルを使用して拡がり抵抗を
測定する。
【0003】拡がり抵抗測定法は、四探針法を単純化し
たもので、広い範囲の抵抗率に応用できる。2探針をウ
エーハ表面上に置き、2つの探針の先端間に電圧(V)
を印加して抵抗を測定する。印加探針電圧は最大電界が
1kV/cm以下になるように30mVに保持される。 これは多数キャリアの移動度を一定に保ち、探針先端か
らのキャリアの注入を防ぎ、ジュール熱による温度上昇
を0.1℃以下に押さえるためである。対象とする試料
を斜研磨後、斜研磨面上で探針を各層の順に移動させる
ことにより、a層、b層、c層というように、深さ方向
(表面〜裏面間)で、各層の拡がり抵抗を測定すること
ができ、表面からの距離の関数として抵抗の分布を得る
ことができる。
【0004】サンプル試料の斜研磨方法として、従来、
ガラス板またはアクリル板の研磨プレート上に研磨剤と
オイルを塗り、その上に研磨する半導体試料を接着剤で
固定した研磨用治具を乗せ、研磨プレートを回転させる
ことにより研磨する方法が取られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の研磨方法には、
以下の問題点があった。 a)深い測定を必要とする試料の作製では、表面からの
測定範囲が例えば50μmの場合、90分程度の長時間
の研磨を必要とした。 b)斜研磨面の仕上げ精度が悪く、拡がり抵抗測定時に
測定プローブに悪影響を与え、結果的に測定誤差を生じ
ていた。
【0006】この発明は、すぐれた研磨仕上げ精度を得
て測定誤差を低減でき、さらに研磨時間を大幅に短縮し
た半導体試料の斜研磨法の提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、拡がり抵抗
評価用試料の作製に際し、ダイヤモンド研磨定盤を用い
た粗研磨の後、試料の清浄化処理を施し、さらにセラミ
ック定盤を用いた仕上げ研磨を行うことをことを特徴と
する半導体試料の斜研磨法である。
【0008】
【作用】この発明は、ガラス板上で研磨剤とオイルを用
いた1段研磨にて長時間の研摩を必要とする従来の研磨
方法に対して、ダイヤモンド研磨定盤を用いて粗研磨し
、さらにセラミック定盤を用いて仕上げ研磨する2段階
研磨法であり、研磨時間を大幅に短縮でき、仕上げ研磨
に際して、粗研磨後に試料の清浄化処理を行なうことに
より研磨精度を大きく向上させることができる。
【0009】この発明による研磨方法を詳述すると、以
下の手順による。 手順1(粗研磨) 例えばアルミ板の上に均一にダイヤモンドをコーティン
グしたダイヤモンド研磨定盤を用い、この上に研磨する
シリコン試料を接着剤で固定した研磨治具を載せ、研磨
定盤あるいは研磨治具を回転させることにより研磨を行
なう。この時、研磨により発生する熱を取り除くため純
水または界面活性剤入りの純水を研磨面に流す。 手順2(清浄化処理) 研磨した半導体試料に残った研磨屑等をアルコール等で
洗浄除去する。 手順3(仕上げ研磨) 面粗度を特定したセラミック板を用いてこれにオイルと
ダイヤモンドベーストを塗り、この上に手順2でクリー
ニングしたサンプル試料を載せる。研磨定盤または研磨
治具を回転させることにより研磨を行なう。 手順4(清浄化処理) 所要の研磨を完了したのち、再度半導体試料に残った研
磨屑や研磨砥粒等を洗浄除去する。
【0010】この発明において、ダイヤモンド研磨定盤
は表面に均一にダイヤモンドをコーティングしたもので
、ダイヤモンド粒子メッシュは、図4に示す如く#20
00以上のものでなければ、試料の研摩精度が0.3μ
m以上となり拡がり抵抗測定精度を劣化させる。定盤に
は電着法にてダイヤモンドをコーティングしたアルミ板
のほか、所要粒子を均一にコーティングされれば、どの
ような材質、コーティング法のものでも使用できる。
【0011】この発明において、清浄化処理は、粗研磨
で発生した半導体研磨屑を仕上げ研磨段階まで持ち込み
、きず発生の要因としないためであり、純水、揮発性低
分子溶剤(アルコール、トリクレン等)により洗浄して
半導体研磨粉等を除去する。
【0012】この発明において、セラミック定盤にはR
max=1.6〜6.3μmの範囲の表面粗さのものが
好ましい。セラミック定盤表面粗さRmax(μm)と
拡がり抵抗測定精度(%)の関係を調べたところ、図3
に示す如く、セラミック定盤の表面粗さがRmax=6
.3μmを越えると、拡がり抵抗測定精度が5%を越え
るため測定評価に悪影響を及ぼして使用できず、Rma
x=1.6μm未満では、研磨レートが従来と比較して
も1/10以下と低いため研磨時間が掛かりすぎ、事実
上使用できない。
【0013】セラミック定盤を用いた仕上げ研磨に使用
するダイヤモンドペーストは、従来研磨法のものと同等
でよく、平均粒径が1μm以下、好ましくは最大粒径が
0.5μm以下で、平均粒径0.25μm以下とできる
だけ平均粒径の小さなものがよい。定盤材質としては、
アルミナなどのセラミックが適宜選定できる。
【0014】
【実施例】
実施例1 図1のAに示す如く、半導体ウエーハからダイヤモンド
カッターを用いて試料3を切り出し、斜研磨用治具1の
尾根に接着剤2で張り付ける。図1のBに示す如く、ア
ルミ板にダイヤモンドコーティングしたダイヤモンド定
盤4を回転させ、コーティング面に界面活性剤入りの純
水5を流し、その上で斜研磨用治具1に張り付けた試料
の粗研磨を行なう。粗研磨終了後、試料3の研磨面と斜
研磨用治具1をアルコールにより洗浄し、半導体の研磨
屑を除去する。粗研磨と洗浄の後、図2のAに示す如く
、平均粒径0.25μmのダイヤモンドペーストを塗布
したセラミック定盤6の上に試料3をセットし、回転さ
せることにより仕上げ研磨を行なう。図2のBに示す如
く、再度、試料3の研磨面を洗浄し、斜研磨試料の作製
を完了する。拡がり抵抗評価用の斜研磨試料を拡がり抵
抗測定装置にセットし、サンプル試料の深さ方向評価を
行なった。
【0015】比較例1 また、比較のためにガラス定盤と平均粒径0.25μm
のダイヤモンドペーストを使用する従来の斜研磨法によ
る試料を作製し、試料の深さ方向評価を行なった。この
発明の斜研磨法と従来の斜研磨法による複数の試料の拡
がり抵抗測定誤差を調べたところ、従来の斜研磨法によ
る試料の場合、測定誤差のばらつきは、一例として17
.6%であったが、この発明の斜研磨法による試料の場
合は9.8%であり、研磨精度が大きく向上しているこ
とが分かる。
【0016】実施例2 実施例1及び比較例1の斜研磨試料を作製に際し、表面
から測定可能な深さを種々変えて斜研磨を行い、その研
磨時間を調べたところ、図5に示す如くこの発明の斜研
磨法は研磨時間を従来の1/3に短縮できた。
【0017】
【発明の効果】従来のダイヤモンドペーストとガラス板
またはアクリル板を使用する研摩方法では、研磨スピー
ドを上げるとサンプル試料と研磨板の間にダイヤモンド
ペーストが入って行かず、研磨板、試料共にキズを付け
てしまい、このため研磨スピードを上げることはできな
いため、長い研磨時間を必要とした。これに対して、こ
の発明はダイヤモンドコーティングの定盤を用いること
により、短時間で試料の斜研磨を実現でき、試料の清浄
化により粗研磨で発生した半導体研磨屑を仕上げ研磨段
階まで持ち込むことがなく、この研磨屑による試料への
疵付きを防止でき、高精度な研磨面が得られる。
【0018】すなわちこの発明の斜研磨法は、実施例に
示す如く、研磨時間を従来の1/3に短縮でき、また試
料の研磨面精度が向上するため、拡がり抵抗の測定評価
に悪影響を及ぼすことが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による斜研磨法の工程を示す説明図で
あり、Aは研磨用治具への試料の接着状態を示す説明図
であり、Bは粗研磨方法を示すダイヤモンド研磨定盤の
説明図であり、Cは清浄化工程を示す研磨用治具の説明
図である。
【図2】この発明による斜研磨法の工程を示す説明図で
あり、Aは仕上げ研磨方法を示すセラミックス研磨定盤
の説明図であり、Bは研磨を完了した試料の説明図であ
る。
【図3】この発明によるセラミックス研磨定盤の表面粗
さと拡がり抵抗測定精度との関係を示すグラフである。
【図4】この発明によるダイヤモンド定盤の表面メッシ
ュサイズと試料研磨精度(μm)との関係を示すグラフ
である。
【図5】研磨時間(min)と表面からの測定可能な深
さ(μm)との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1  斜研磨用治具 2  接着剤 3  試料 4  ダイヤモンド定盤 5  純水 6  セラミック定盤

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  拡がり抵抗評価用試料の作製に際し、
    ダイヤモンド研磨定盤を用いた粗研磨の後、試料の清浄
    化処理を施し、さらにセラミック定盤を用いた仕上げ研
    磨を行うことをことを特徴とする半導体試料の斜研磨法
  2. 【請求項2】  セラミック定盤の表面粗度がRmax
    =1.6〜6.3μmであることを特徴とする請求項1
    記載の半導体試料の斜研磨法。
JP3149458A 1991-05-24 1991-05-24 半導体試料の斜研磨法 Expired - Lifetime JPH0736398B2 (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58223567A (ja) * 1982-06-16 1983-12-26 Fujitsu Ltd 研磨紙,研磨テ−プ表面の処理方法
JPS60201877A (ja) * 1984-03-28 1985-10-12 Mitsubishi Metal Corp 析出生成人工ダイヤモンド粒で構成されたダイヤモンド研磨砥石
JPH02129728U (ja) * 1989-03-31 1990-10-25

Patent Citations (3)

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JPH02129728U (ja) * 1989-03-31 1990-10-25

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