JPS5922329A - 半導体ウエハの研摩用ポリシヤ - Google Patents
半導体ウエハの研摩用ポリシヤInfo
- Publication number
- JPS5922329A JPS5922329A JP57132603A JP13260382A JPS5922329A JP S5922329 A JPS5922329 A JP S5922329A JP 57132603 A JP57132603 A JP 57132603A JP 13260382 A JP13260382 A JP 13260382A JP S5922329 A JPS5922329 A JP S5922329A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polisher
- layer
- polishing
- abrasive
- wafers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P90/00—Preparation of wafers not covered by a single main group of this subclass, e.g. wafer reinforcement
- H10P90/12—Preparing bulk and homogeneous wafers
- H10P90/129—Preparing bulk and homogeneous wafers by polishing
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体ウェハの表面を高精度でかつ無歪鏡面に
仕上げるために用いる研摩ポリシャに関するものである
。ポリシング加工はＬＳＩ用シリコンウェハ研摩加工の
最終工程であシ、ウエノ・を無歪鏡面に仕上げることを
目的として行なわれ、１００〜２００１程度の微粒子を
ＰＨ９〜１２程度のアルカリ水溶液に懸濁したボリシン
グ液で、回転円板上に設けられたポリウレタン等を材質
とするポリシャで半導体ウエノ・を研摩する。
仕上げるために用いる研摩ポリシャに関するものである
。ポリシング加工はＬＳＩ用シリコンウェハ研摩加工の
最終工程であシ、ウエノ・を無歪鏡面に仕上げることを
目的として行なわれ、１００〜２００１程度の微粒子を
ＰＨ９〜１２程度のアルカリ水溶液に懸濁したボリシン
グ液で、回転円板上に設けられたポリウレタン等を材質
とするポリシャで半導体ウエノ・を研摩する。
従来から、半導体ウエノ・の平面度を高精度にするには
、ウェハのポリシャへの沈みこみの小さいつまシ硬いポ
リシャが適当であシ、無歪鏡面にするには軟かいポリシ
ャが適当であると考えられてきた。つまシ半導体ウェハ
の形状精度を良好にすることと、無歪鏡面にすることは
相反する要求であった。
、ウェハのポリシャへの沈みこみの小さいつまシ硬いポ
リシャが適当であシ、無歪鏡面にするには軟かいポリシ
ャが適当であると考えられてきた。つまシ半導体ウェハ
の形状精度を良好にすることと、無歪鏡面にすることは
相反する要求であった。
従って、形状精度良く、無歪鏡面のウエノ・を得るため
には、ポリシングを２回に分けて、１次ボリシングで形
状精度の良好なウエノ・を得るため、ポリシャへの沈み
こみの小さい硬いポリシャを用い、２次ポリシングでは
無歪鏡面を得るため軟いポリシャでボリシングを行なっ
ているのが現状である。しかし、２次ボリシングで軟か
いポリシャを用いたためにおこる形状精度の悪化はさけ
られないため、この２段階ボリシングでは形状精度に限
界がある。
には、ポリシングを２回に分けて、１次ボリシングで形
状精度の良好なウエノ・を得るため、ポリシャへの沈み
こみの小さい硬いポリシャを用い、２次ポリシングでは
無歪鏡面を得るため軟いポリシャでボリシングを行なっ
ているのが現状である。しかし、２次ボリシングで軟か
いポリシャを用いたためにおこる形状精度の悪化はさけ
られないため、この２段階ボリシングでは形状精度に限
界がある。
本発明は前記欠点をなくし、形状精度良好にかつ、無歪
鏡面を得るポリシャを提供する。
鏡面を得るポリシャを提供する。
本発明によれば、研摩剤を保持しうる多数の凹部を表面
全体に均一に有し、ゴム＃！度肝で７０以下の軟質で均
一厚さの薄い研摩層の裏面に該研摩層よりもかなり硬い
（ゴム硬度計で８０以上）材質からなる弾性体層を積層
し、前記研摩層と該弾性体層との２層構造からなること
を特徴とするポリシャで半導体ウェハをボリシングする
と形状精度良好で無歪鏡面の半導体ウェハを得ることが
できる。
全体に均一に有し、ゴム＃！度肝で７０以下の軟質で均
一厚さの薄い研摩層の裏面に該研摩層よりもかなり硬い
（ゴム硬度計で８０以上）材質からなる弾性体層を積層
し、前記研摩層と該弾性体層との２層構造からなること
を特徴とするポリシャで半導体ウェハをボリシングする
と形状精度良好で無歪鏡面の半導体ウェハを得ることが
できる。
本発明のポリシャを用いたポリシング機構を明らかにす
ると、表面に研摩剤を保持しうる凹部を表面全体に均一
に有するポリシャを用いた場合のボリシング現象を注意
深く観察すると、被加工物である半導体ウェハはポリシ
ャに直接接触せず半導体ウェハとポリシャの間に研摩剤
による数μｍの潤滑層ができていて、ボリシングが行な
われており、これはポリシャ表面に研摩剤を保持しうる
凹部を有するポリシャに特有の性質であることが実験的
にわかった。
ると、表面に研摩剤を保持しうる凹部を表面全体に均一
に有するポリシャを用いた場合のボリシング現象を注意
深く観察すると、被加工物である半導体ウェハはポリシ
ャに直接接触せず半導体ウェハとポリシャの間に研摩剤
による数μｍの潤滑層ができていて、ボリシングが行な
われており、これはポリシャ表面に研摩剤を保持しうる
凹部を有するポリシャに特有の性質であることが実験的
にわかった。
さらに、材質をゴム硬度計で７０以下（８０以上ではウ
ェハ加工面に加工歪が検出された）という軟かい材料で
構成することにより、ウェハがポリシャに衝突しても、
ウェハ面にキズの発生がなく無歪鏡面のウェハが得られ
る。
ェハ加工面に加工歪が検出された）という軟かい材料で
構成することにより、ウェハがポリシャに衝突しても、
ウェハ面にキズの発生がなく無歪鏡面のウェハが得られ
る。
また、ウェハの形状を良好にするには、ウェハノホリシ
ャへの沈みが小さいポリシャが適当テあることも実験的
に求められている。
ャへの沈みが小さいポリシャが適当テあることも実験的
に求められている。
従って、本発明は上記２つの性質を合せてもったもので
、ポリシャの表面に研摩剤を保持しうる凹部を有する軟
かい材質からなる研摩層を構成することで、半導体ウェ
ハを無歪鏡面に仕上げ、またポリシャの本体には硬い弾
性体層（ゴム硬度計で８０以上）を構成することにょシ
、ウェハの平面度を良好にし、ウェハの無歪鏡面と形状
精度を同時に満足する利点を有する。
、ポリシャの表面に研摩剤を保持しうる凹部を有する軟
かい材質からなる研摩層を構成することで、半導体ウェ
ハを無歪鏡面に仕上げ、またポリシャの本体には硬い弾
性体層（ゴム硬度計で８０以上）を構成することにょシ
、ウェハの平面度を良好にし、ウェハの無歪鏡面と形状
精度を同時に満足する利点を有する。
以下実施例によシ詳細に説明する。
図はボリシング状態の断面形状を示す。図に従って、半
導体ウェハのボリシングを説明する。
導体ウェハのボリシングを説明する。
接着定板２に接着された半導体ウェハ１は回転円板であ
るボリシング定板６の上に貼付けされた研摩層４と弾性
体層５の２層構造からなるポリシャの上で研摩剤３を介
して矢印方向に回転しながらボリシングされる。
るボリシング定板６の上に貼付けされた研摩層４と弾性
体層５の２層構造からなるポリシャの上で研摩剤３を介
して矢印方向に回転しながらボリシングされる。
研摩剤を保持しうる凹部を有し、ゴム硬度計で７０以−
ドの軟かい材質で構成された研摩層４とゴム硬度計８０
以上の硬い材質で構成された弾性体層５からなる２層構
造を有するポリシャで半導体ウェハ１をボリシングする
と、半導体ウェハ１とポリシャの研摩層４の間に研摩剤
３の潤滑層が発生し、半導体ウェハを非接触ボリシング
する。もし、半導体ウェハ１がボリシング中にポリシャ
の研摩層４と接触しても、ポリシャの研摩層４が軟かい
材質でできているため、半導体ウェハ面にキズの発生は
なく、無歪鏡面にボリシングすることができる。
ドの軟かい材質で構成された研摩層４とゴム硬度計８０
以上の硬い材質で構成された弾性体層５からなる２層構
造を有するポリシャで半導体ウェハ１をボリシングする
と、半導体ウェハ１とポリシャの研摩層４の間に研摩剤
３の潤滑層が発生し、半導体ウェハを非接触ボリシング
する。もし、半導体ウェハ１がボリシング中にポリシャ
の研摩層４と接触しても、ポリシャの研摩層４が軟かい
材質でできているため、半導体ウェハ面にキズの発生は
なく、無歪鏡面にボリシングすることができる。
また、ポリシャの弾性体層５が硬いため、半導体ウェハ
１のポリシャへの沈みこみがないため、半導体ウェハ１
の平面度の悪化はなく、形状精度良好で、無歪鏡面の半
導体ウェハ１を得ることができる。
１のポリシャへの沈みこみがないため、半導体ウェハ１
の平面度の悪化はなく、形状精度良好で、無歪鏡面の半
導体ウェハ１を得ることができる。
次に本発明の実施結果を説明する。
ゴム硬度計で６０、厚みｏ、４１Ｍ、約６０μｍ程度の
直径の凹部を有し、ポリウレタンおよび合成ゴムを主成
分とする材質そ構成されたポリシャの研摩層とポリウレ
タンを主成分とし、ゴム硬度計で８０以上で厚み１．Ｏ
ｆｆの硬い材質で構成されたポリシャ弾性体層の２層か
らなるポリシャで、研摩剤として粒径１００〜２ｏｏＸ
ｏｓｔｏ、 １ｐＨ＋１ノーｙルカリ溶液に懸濁したコ
ロイド状シリカを用い圧力１００ｇ／−の条件で直径１
ｏｏＩＩＩＷＩノｓＩウエハを１０μｍポリシングし、
ウェハの形状と無歪鏡面性を評価したところ、平面度は
３μｍであシ、無歪性はｗｅｔ酸化と５ｉｒｔｌエツチ
ングを用いたｏｓチェックで評価した限シではＯ８Ｆ
（ｏｘｄａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｃｅｄｓｔａｃｋｉｎｇ
ｆａｕｌｔ ） の発生はみられず無歪であること
がわかった。また、従来から無歪鏡面が得られると判明
している市販のポリシャでボリシングした時は、無歪で
あるが平面度は８μｍであった。
直径の凹部を有し、ポリウレタンおよび合成ゴムを主成
分とする材質そ構成されたポリシャの研摩層とポリウレ
タンを主成分とし、ゴム硬度計で８０以上で厚み１．Ｏ
ｆｆの硬い材質で構成されたポリシャ弾性体層の２層か
らなるポリシャで、研摩剤として粒径１００〜２ｏｏＸ
ｏｓｔｏ、 １ｐＨ＋１ノーｙルカリ溶液に懸濁したコ
ロイド状シリカを用い圧力１００ｇ／−の条件で直径１
ｏｏＩＩＩＷＩノｓＩウエハを１０μｍポリシングし、
ウェハの形状と無歪鏡面性を評価したところ、平面度は
３μｍであシ、無歪性はｗｅｔ酸化と５ｉｒｔｌエツチ
ングを用いたｏｓチェックで評価した限シではＯ８Ｆ
（ｏｘｄａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｃｅｄｓｔａｃｋｉｎｇ
ｆａｕｌｔ ） の発生はみられず無歪であること
がわかった。また、従来から無歪鏡面が得られると判明
している市販のポリシャでボリシングした時は、無歪で
あるが平面度は８μｍであった。
従って、本発明のポリシャを用いると、従来のポリシャ
に比べかなシ高品質のウェハが得ることができ、形状精
度と無歪鏡面性を同時に得ることができ、従来２工程で
あったポリシング工程を１工程にすることができ、生産
性にすぐれている利点を有する。
に比べかなシ高品質のウェハが得ることができ、形状精
度と無歪鏡面性を同時に得ることができ、従来２工程で
あったポリシング工程を１工程にすることができ、生産
性にすぐれている利点を有する。
まだ、本発明によるボリシングは非接触ボリシングであ
るため研摩剤を適当に選択して、他の半導体ウェハのポ
リシングにも適用できる利点も有する。
るため研摩剤を適当に選択して、他の半導体ウェハのポ
リシングにも適用できる利点も有する。
図は、本発明のポリシャを用いたボリシング状態の断面
形状を示す図である。 図中１は半導体ウェハ、２は半導体ウェハの接着定板、
３は研摩剤、４はポリシャの研摩層、５はポリシャの弾
性体層、６はボリシング定板である。 １１９
形状を示す図である。 図中１は半導体ウェハ、２は半導体ウェハの接着定板、
３は研摩剤、４はポリシャの研摩層、５はポリシャの弾
性体層、６はボリシング定板である。 １１９
Claims (1)
- ゴム硬度計で７０以下の軟質で均一厚さであって、研摩
剤を保持しうるようその研摩面に多数の凹部を均一に有
して成る薄い研摩層に対して、その裏面に、該研摩層よ
シも硬い（ゴム硬度計で８０以上）拐質からなる弾性体
層を積層し、前記研摩層と該弾性体層との２層構造から
なることを特徴とする半導体ウエノ・の研摩用ポリシャ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57132603A JPS5922329A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | 半導体ウエハの研摩用ポリシヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57132603A JPS5922329A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | 半導体ウエハの研摩用ポリシヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5922329A true JPS5922329A (ja) | 1984-02-04 |
Family
ID=15085192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57132603A Pending JPS5922329A (ja) | 1982-07-29 | 1982-07-29 | 半導体ウエハの研摩用ポリシヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5922329A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6248023A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-02 | Shibayama Kikai Kk | 半導体ウエハのクロスレスポリツシング方法 |
| EP0185767A4 (en) * | 1984-05-29 | 1987-09-02 | Mitsui Toatsu Chemicals | FILM FOR TREATING SEMICONDUCTOR WAFFLES. |
| JPH0262040A (ja) * | 1988-08-27 | 1990-03-01 | Nippon Steel Corp | Ｓｉウエハの鏡面加工方法 |
| JPH02312114A (ja) * | 1989-05-10 | 1990-12-27 | Heyco Molded Prod Inc | 可変パネル厚さ用自動固定張力緩和ブッシング |
| EP0658401A1 (en) * | 1993-12-14 | 1995-06-21 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Polishing member and wafer polishing apparatus |
| EP0845328A3 (en) * | 1996-11-29 | 1998-12-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Polishing pad and apparatus for polishing a semiconductor wafer |
| JP2012089599A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Jsr Corp | 化学機械研磨パッドおよびそれを用いた化学機械研磨方法 |
-
1982
- 1982-07-29 JP JP57132603A patent/JPS5922329A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0185767A4 (en) * | 1984-05-29 | 1987-09-02 | Mitsui Toatsu Chemicals | FILM FOR TREATING SEMICONDUCTOR WAFFLES. |
| JPS6248023A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-02 | Shibayama Kikai Kk | 半導体ウエハのクロスレスポリツシング方法 |
| JPH0262040A (ja) * | 1988-08-27 | 1990-03-01 | Nippon Steel Corp | Ｓｉウエハの鏡面加工方法 |
| JPH02312114A (ja) * | 1989-05-10 | 1990-12-27 | Heyco Molded Prod Inc | 可変パネル厚さ用自動固定張力緩和ブッシング |
| EP0658401A1 (en) * | 1993-12-14 | 1995-06-21 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Polishing member and wafer polishing apparatus |
| EP0845328A3 (en) * | 1996-11-29 | 1998-12-23 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Polishing pad and apparatus for polishing a semiconductor wafer |
| US6077153A (en) * | 1996-11-29 | 2000-06-20 | Sumitomo Metal Industries, Limited | Polishing pad and apparatus for polishing a semiconductor wafer |
| JP2012089599A (ja) * | 2010-10-18 | 2012-05-10 | Jsr Corp | 化学機械研磨パッドおよびそれを用いた化学機械研磨方法 |
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