JPH0529288A - 化合物半導体ウエハの研磨方法 - Google Patents
化合物半導体ウエハの研磨方法Info
- Publication number
- JPH0529288A JPH0529288A JP20224791A JP20224791A JPH0529288A JP H0529288 A JPH0529288 A JP H0529288A JP 20224791 A JP20224791 A JP 20224791A JP 20224791 A JP20224791 A JP 20224791A JP H0529288 A JPH0529288 A JP H0529288A
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- Japan
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- polishing
- colloidal silica
- mechanical polishing
- chemical mechanical
- compound semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 改良された化合物半導体ウェハの化学機械的
研磨方法の提供。 【構成】 化学機械的研磨終了の直前にコロイダルシリ
カ水性懸濁液によって化学機械的研磨を行なう。 【効果】 コロイダルシリカ水性懸濁液の僅かな機械的
研磨作用が表われて平滑な表面が得られる。
研磨方法の提供。 【構成】 化学機械的研磨終了の直前にコロイダルシリ
カ水性懸濁液によって化学機械的研磨を行なう。 【効果】 コロイダルシリカ水性懸濁液の僅かな機械的
研磨作用が表われて平滑な表面が得られる。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体ウェハの
化学機械的研磨(メカノケミカルポリシング)に関する。
化学機械的研磨(メカノケミカルポリシング)に関する。
【従来の技術とその問題点】化合物半導体ウェハの最終
研磨は、化学機械的研磨によってなされており、たとえ
ば、GaAsウェハの研磨では、一般的に次亜塩素酸系の研
磨剤を使用して化学的作用の強い条件で研磨されてい
る。このように化学的作用の強い条件下で研磨するのは
ウェハ表面に生ずる機械的ダメージを最小限に抑えるた
めであるが、化学的作用の強い研磨剤を使用するので、
研磨終了時に残留する研磨剤によって僅かなエッチング
が起こって、ヘイズと呼ばれる微小な凹凸が発生し、表
面の品質を劣化させる。本発明はこのような問題を解決
し、同時に表面の平滑性の向上を図る事を目的としてい
る。
研磨は、化学機械的研磨によってなされており、たとえ
ば、GaAsウェハの研磨では、一般的に次亜塩素酸系の研
磨剤を使用して化学的作用の強い条件で研磨されてい
る。このように化学的作用の強い条件下で研磨するのは
ウェハ表面に生ずる機械的ダメージを最小限に抑えるた
めであるが、化学的作用の強い研磨剤を使用するので、
研磨終了時に残留する研磨剤によって僅かなエッチング
が起こって、ヘイズと呼ばれる微小な凹凸が発生し、表
面の品質を劣化させる。本発明はこのような問題を解決
し、同時に表面の平滑性の向上を図る事を目的としてい
る。
【０００２】
【問題を解決するための手段】上記の問題は、半導体ウ
ェハの化学機械的研磨の最後の段階でコロイダルシリカ
の水性懸濁液のみによって研磨を行なうことによって解
決される。
ェハの化学機械的研磨の最後の段階でコロイダルシリカ
の水性懸濁液のみによって研磨を行なうことによって解
決される。
【発明の構成】本発明は、化合物半導体ウェハを化学機
械的研磨する方法において、化学機械的研磨の終了直前
にコロイダルシリカ水性懸濁液のみによって研磨を行な
うことを特徴とする方法を提供する。本発明の方法は、
化学機械的研磨の最終段階において水性シリカ懸濁液の
みによって研磨を行なえばよいのであって、化学機械的
研磨の段階で水性シリカ懸濁液が併用されても支障な
い。本発明の方法は広範な研磨条件に適合するが、ダメ
ージや他の欠陥の発生を防ぐために、コロイダルシリカ
懸濁液の濃度、供給量、供給時間等を研磨剤の種類、研
磨条件等に応じて適宜調整することが望ましい。本発明
においてコロイダルシリカとは分散質シリカの粒径が１
ー１００ｎｍのものをいう。本発明の方法は種々の研磨
装置に適用できる。コロイダルシリカによる処理時間は
通常の回転研磨盤を用いる場合、１分以内とするのが好
ましい。過度に長くなると、コロイダルシリカの機械的
研磨効果が過度に表われて好ましくない。化学機械的研
磨は、化学的作用と機械的作用のバランスが重要な重要
な意味を有するので、コロイダルシリカによる多少の機
械的研磨作用が表われることは望ましい。
械的研磨する方法において、化学機械的研磨の終了直前
にコロイダルシリカ水性懸濁液のみによって研磨を行な
うことを特徴とする方法を提供する。本発明の方法は、
化学機械的研磨の最終段階において水性シリカ懸濁液の
みによって研磨を行なえばよいのであって、化学機械的
研磨の段階で水性シリカ懸濁液が併用されても支障な
い。本発明の方法は広範な研磨条件に適合するが、ダメ
ージや他の欠陥の発生を防ぐために、コロイダルシリカ
懸濁液の濃度、供給量、供給時間等を研磨剤の種類、研
磨条件等に応じて適宜調整することが望ましい。本発明
においてコロイダルシリカとは分散質シリカの粒径が１
ー１００ｎｍのものをいう。本発明の方法は種々の研磨
装置に適用できる。コロイダルシリカによる処理時間は
通常の回転研磨盤を用いる場合、１分以内とするのが好
ましい。過度に長くなると、コロイダルシリカの機械的
研磨効果が過度に表われて好ましくない。化学機械的研
磨は、化学的作用と機械的作用のバランスが重要な重要
な意味を有するので、コロイダルシリカによる多少の機
械的研磨作用が表われることは望ましい。
【０００３】
【作用】本発明に従って、化学機械的研磨の最終段階で
化合物半導体ウェハをコロイダルシリカ懸濁液によって
処理すると、コロイダルシリカによる微妙な機械的研磨
作用が加わり、表面の一層の平坦化に寄与するととも
に、リンス作用も発揮されて化学研磨剤除去の効果が表
われる。したがって、より平坦で、ヘイズのない表面を
得ることができる。コロイダルシリカ懸濁液による処理
は、化学機械的研磨終了直前に僅かの時間行なえばよい
ので、終始コロイダルシリカを含む研磨剤で研磨する場
合に比較してダメージは少ない。
化合物半導体ウェハをコロイダルシリカ懸濁液によって
処理すると、コロイダルシリカによる微妙な機械的研磨
作用が加わり、表面の一層の平坦化に寄与するととも
に、リンス作用も発揮されて化学研磨剤除去の効果が表
われる。したがって、より平坦で、ヘイズのない表面を
得ることができる。コロイダルシリカ懸濁液による処理
は、化学機械的研磨終了直前に僅かの時間行なえばよい
ので、終始コロイダルシリカを含む研磨剤で研磨する場
合に比較してダメージは少ない。
【０００４】
【発明の具体的開示】本発明を実施例により説明する。
【実施例１】NaOCl 50 cc、NaOH 15 g、Na2CO3 25 g、
NaCl 1 gを純水１リットルに溶解した研磨液を使用し、
発泡ポリウレタンの研磨布を貼った直径19インチの回転
研磨盤を用いて直径3インチのGaAsウェハ３枚を研磨液
流量30 cc/min で10分間研磨し、その後コロイダルシリ
カ懸濁液（10 wt%） を200 cc/minの流量で供給して研
磨盤の回転を15秒間続けた。研磨加重は70g/cm2コロイ
ダルシリカの粒径は50-70 nmであった。
NaCl 1 gを純水１リットルに溶解した研磨液を使用し、
発泡ポリウレタンの研磨布を貼った直径19インチの回転
研磨盤を用いて直径3インチのGaAsウェハ３枚を研磨液
流量30 cc/min で10分間研磨し、その後コロイダルシリ
カ懸濁液（10 wt%） を200 cc/minの流量で供給して研
磨盤の回転を15秒間続けた。研磨加重は70g/cm2コロイ
ダルシリカの粒径は50-70 nmであった。
【０００５】
【比較例１】コロイダルシリカ研磨液による処理を行な
わないこと以外は全て実施例１と同様の条件で研磨し
た。
わないこと以外は全て実施例１と同様の条件で研磨し
た。
【実施例２】実施例１と同様の研磨液を第１液、コロイ
ダルシリカ懸濁液を第２液とし、第１液を20cc/min、第
２液を10cc/minの流量で供給して、10分間研磨し、その
後、第１液の供給を止め、第２液の流量を200cc/minに
して、研磨盤の回転を20秒間続けた。その他の条件は実
施例１と同様であった。
ダルシリカ懸濁液を第２液とし、第１液を20cc/min、第
２液を10cc/minの流量で供給して、10分間研磨し、その
後、第１液の供給を止め、第２液の流量を200cc/minに
して、研磨盤の回転を20秒間続けた。その他の条件は実
施例１と同様であった。
【比較例２】研磨終了直前のコロイダルシリカ懸濁液に
よる処理を行なわないこと以外は、実施例２の条件と同
様の条件で研磨を行なった。
よる処理を行なわないこと以外は、実施例２の条件と同
様の条件で研磨を行なった。
【比較例３】研磨液として有効塩素濃度0.004 wt%のNaO
Clと、5 wt%のコロイダルシリカを含む懸濁液を使用
し、50cc/minの流量で供給しつつ研磨を行なった。その
他の条件は他の比較例と同様であった。
Clと、5 wt%のコロイダルシリカを含む懸濁液を使用
し、50cc/minの流量で供給しつつ研磨を行なった。その
他の条件は他の比較例と同様であった。
【比較例４】コロイダルシリカ懸濁液（10 wt%）のみを
40cc/minの流量で供給して研磨を行なった。その他の条
件は他の比較例と同様であった。
40cc/minの流量で供給して研磨を行なった。その他の条
件は他の比較例と同様であった。
【０００６】
【実施例３】臭素をメタノールに1 vol%の濃度で溶解し
た研磨液で、直径2インチのInPウェハ６枚を、上記のGa
Asに関する実施例と同様の研磨盤で同じ回転数で10分間
研磨し、その後、コロイダルシリカ懸濁液（10 wt%）を
200cc/minの流量で供給し、研磨盤の回転を15秒間続け
た。研磨液の流量は40 cc/minであり、研磨加重は50g/c
m2であった。
た研磨液で、直径2インチのInPウェハ６枚を、上記のGa
Asに関する実施例と同様の研磨盤で同じ回転数で10分間
研磨し、その後、コロイダルシリカ懸濁液（10 wt%）を
200cc/minの流量で供給し、研磨盤の回転を15秒間続け
た。研磨液の流量は40 cc/minであり、研磨加重は50g/c
m2であった。
【比較例５】研磨終了直前のコロイダルシリカ懸濁液に
よる処理を行なわないことを除いて、実施例３と同様の
条件で研磨を行なった。上記の実施例、比較例で、得ら
れた研磨ウェハは、面荒れ、スクラッチについては微分
干渉顕微鏡、ヘイズについては集光灯の乱反射の度合い
により比較した。残留歪はGaAsの場合はアンモニア系の
エッチャント（NH4OH:H2O2:H2O=7:1:10)で室温で１分間
の処理を施し、処理後に発生したスクラッチの有無によ
り比較した。結果は表１に示されている。
よる処理を行なわないことを除いて、実施例３と同様の
条件で研磨を行なった。上記の実施例、比較例で、得ら
れた研磨ウェハは、面荒れ、スクラッチについては微分
干渉顕微鏡、ヘイズについては集光灯の乱反射の度合い
により比較した。残留歪はGaAsの場合はアンモニア系の
エッチャント（NH4OH:H2O2:H2O=7:1:10)で室温で１分間
の処理を施し、処理後に発生したスクラッチの有無によ
り比較した。結果は表１に示されている。
【０００７】
【表１】 面荒れ スクラッチ ヘイズ 残留歪 実施例１ ２ 無 ２ 無 比較例１ ４ 無 ４ 無 実施例２ １ 無 １ 無 比較例２ ２ 無 ２ 無 比較例３ ２ 無 ２ 有（少） 比較例４ ３ 有（多） １ 有（多） 実施例３ ２ 無 ３ ― 比較例５ ４ 無 ４ ― 表中の評価値 面荒れ １：全く荒れが確認されない。 ２：ほとんど荒れが確認されない。 ３：僅かに荒れが観察される。 ４：一部に荒れが観察される。 ５：全面に荒れが観察される。 ヘイズ １：集光部に曇りが観察されない。 ２：集光部に曇りが僅かに観察される。 ３：集光部が薄い曇りとして観察される。 ４：集光部が曇りとして観察される。 ５：集光部が濃い曇りとして観察される。 註：集光部とは光線の集中する部分を意味する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 化合物半導体ウェハを化学機械的研磨す
る方法において、化学機械的研磨終了の直前にコロイダ
ルシリカ水性懸濁液のみによって研磨を行なうことを特
徴とする方法。 【０００１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20224791A JPH0529288A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 化合物半導体ウエハの研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20224791A JPH0529288A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 化合物半導体ウエハの研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529288A true JPH0529288A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16454390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20224791A Withdrawn JPH0529288A (ja) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | 化合物半導体ウエハの研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529288A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5752875A (en) * | 1995-12-14 | 1998-05-19 | International Business Machines Corporation | Method of chemically-mechanically polishing an electronic component |
| JP2003007661A (ja) * | 1999-01-06 | 2003-01-10 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 平面加工装置及び平面加工方法 |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP20224791A patent/JPH0529288A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5752875A (en) * | 1995-12-14 | 1998-05-19 | International Business Machines Corporation | Method of chemically-mechanically polishing an electronic component |
| JP2003007661A (ja) * | 1999-01-06 | 2003-01-10 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | 平面加工装置及び平面加工方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |