JP2001198804A - 両面一次ポリッシュ用ウェハキャリア - Google Patents

両面一次ポリッシュ用ウェハキャリア

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JP2001198804A
JP2001198804A JP2000013943A JP2000013943A JP2001198804A JP 2001198804 A JP2001198804 A JP 2001198804A JP 2000013943 A JP2000013943 A JP 2000013943A JP 2000013943 A JP2000013943 A JP 2000013943A JP 2001198804 A JP2001198804 A JP 2001198804A
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Japan
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wafer carrier
wafer
fiber
polishing
double
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Ei Uematsu
鋭 植松
Takehiko Tani
毅彦 谷
Takeshi Ikeda
健 池田
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】両面鏡面研磨を行っても外周面に欠け、チッピ
ング等の欠損部の発生を効果的に抑止できると共にその
平坦度を顕著に高めることができ、それにより表面を鏡
面研磨した半導体ウェハの品質、歩留及び生産性を顕著
に向上することができる両面一次ポリッシュ用ウェハキ
ャリアを提供すること。 【解決手段】両面鏡面研磨する半導体スライスウェハを
セットするホールが設けられている一次ポリッシュ用ウ
ェハキャリアにおいて、該両面一次ポリッシュ用ウェハ
キャリアのホールの内周面には軟質繊維が突き出すよう
に埋設されて成ることを特徴とする両面一次ポリッシュ
用ウェハキャリアにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は両面一次ポリッシュ
用ウェハキャリアに関するものである。
【0002】
【従来の技術】化合物半導体ウェハはショットキーゲー
ト電界効果トランジスタ(MESFET)、高移動度ト
ランジスタ(HEMT)、ヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタ(HBT)、受発光デバイス等の半導体デバイス
のベース半導体ウェハ材として広く用いられている。
【0003】これら半導体デバイスの能動層は、表面を
鏡面研磨した化合物半導体ウェハの鏡面上に分子線エピ
タキシャル成長(MBE)法、有機金属気層エピタキシ
ャル成長(MOVPE)法、イオン打ち込み法等により
設けられるようになっている。
【0004】さて、表面を鏡面研磨した化合物半導体ウ
ェハは、一般に次のような手順を経て製造するようにな
っている。
【0005】 まず、化合物半導体単結晶体インゴッ
トを製造する。
【0006】 次に、その化合物半導体単結晶体イン
ゴットをスライス装置に装着し、それからスライスする
ことにより化合物半導体スライスウェハを切り出す。
【0007】 次に、この化合物半導体スライスウェ
ハを#800〜#3000のアルミナ砥粒でラップして
ソーマークを除去することにより、粗研磨化合物半導体
スライスウェハとする。
【0008】この粗研磨化合物半導体スライスウェハ
は、粗研磨によりその平坦性が高められている。
【0009】 次に、この粗研磨化合物半導体スライ
スウェハは鏡面研磨装置の貼付プレート上に貼り付け、
それから表面に多孔質層を有する研磨布を貼り付けた定
盤を接触させられ、それから研磨液として次亜塩素酸系
水溶液や次亜塩素酸水溶液と砥粒(シリカ、アルミナ、
ジルコニウム等)の混合液を供給しながらメカノケミカ
ル研磨することにより、鏡面研磨化合物半導体ウェハと
する。
【0010】ここにおいてこの鏡面研磨は、両面1次ポ
リッシュと片面2次ポリッシュの2段階に分けて行うよ
うになっている。
【0011】1次ポリッシュでは、粗研磨化合物半導体
スライスウェハを約30〜40μm研磨し、それにより
一次鏡面研磨化合物半導体ウェハとすると共にその平坦
度を高める。
【0012】二次ポリッシュは、一次鏡面研磨化合物半
導体ウェハを更に3〜4μm研磨し、それにより鏡面研
磨化合物半導体ウェハとする。
【0013】 次に、この鏡面研磨化合物半導体ウェ
ハは脱脂処理、洗浄処理、乾燥処理を経て表面を鏡面研
磨した化合物半導体ウェハの製品とする。
【0014】他方、半導体デバイスは年々高性能化の要
求が高まってきている。このため半導体デバイスのベー
ス半導体ウェハ材である表面を鏡面研磨した化合物半導
体ウェハは、その平坦性が一段と高く要求されるように
なってきている。
【0015】表面を鏡面研磨した化合物半導体ウェハの
平坦性を一段と高める最も簡単な方法は、その化合物半
導体ウェハの両面を鏡面研磨することである。
【0016】このような訳で最近の化合物半導体ウェハ
では、その両面を鏡面研磨するようになってきている。
【0017】ところで、粗研磨化合物半導体スライスウ
ェハの両面鏡面研磨作業は、まず研磨する粗研磨化合物
半導体スライスウェハをその粗研磨化合物半導体スライ
スウェハの外径よりやや大きい内径のホールを有するウ
ェハキャリアのホール内にセットし、次にこれを上下の
定盤で挾むようにする。
【0018】次に、上記のようにしてからサンギヤとイ
ンターナルギヤとをある回転数で回転させることによっ
てウェハキャリアを自公転させると共に上下の定盤を回
転させ、更に研磨液を供給しながら粗研磨化合物半導体
スライスウェハの両面を同時に鏡面研磨するようになっ
ている。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
に従来の両面鏡面研磨作業では、研磨する粗研磨化合物
半導体スライスウェハをその粗研磨化合物半導体スライ
スウェハの外径よりやや大きい内径のホールを有するウ
ェハキャリアのホール内にセットし、それからキャリア
を自公転させると共に上下の定盤を回転させることか
ら、その両面研磨中に粗研磨化合物半導体スライスウェ
ハの端面がホールの内壁と衝突することになる。このよ
うに両面研磨中の粗研磨化合物半導体スライスウェハの
端面がホールの内壁と衝突したときには、その研磨中の
粗研磨化合物半導体スライスウェハの外周面に欠け、チ
ッピング等の欠損部が発生し、その結果最終製品に当る
表面を鏡面研磨した化合物半導体ウェハの品質、歩留及
び生産性が低下するという難点があった。
【0020】ここにおいて研磨中の粗研磨化合物半導体
スライスウェハの外周面の欠け、チッピング等の欠損部
を低減するには、ウェハキャリアのホールの内径を研磨
する粗研磨化合物半導体スライスウェハの外径にできる
だけ近くなるように小さくし、それによって粗研磨化合
物半導体スライスウェハの外周面とウェハキャリアのホ
ール内周面との衝突及びその衝突衝撃力を小さくすれば
よい。
【0021】しかしながらウェハキャリアのホールの内
径を小さくすると、鏡面研磨して得られる化合物半導体
ウェハの平坦度が向上しないという難点がある。
【0022】本発明はかかる点に立って為されたもので
あって、その目的とするところは前記した従来技術の欠
点を解消し、両面鏡面研磨を行っても外周面に欠け、チ
ッピング等の欠損部の発生を効果的に抑止できると共に
その平坦度を顕著に高めることができ、それにより表面
を鏡面研磨した半導体ウェハの品質、歩留及び生産性を
顕著に向上することができる両面一次ポリッシュ用ウェ
ハキャリアを提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、両面鏡面研磨する半導体スライスウェハをセット
するホールが設けられている一次ポリッシュ用ウェハキ
ャリアにおいて、該両面一次ポリッシュ用ウェハキャリ
アのホールの内周面には軟質繊維が突き出すように埋設
されて成ることを特徴とする両面一次ポリッシュ用ウェ
ハキャリアにある。
【0024】本発明において軟質繊維としては、ポリエ
ステル繊維、アラミド繊維(芳香族ポリアミド繊維)、
脂肪族ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリビニルアル
コール系繊維(ビニロン繊維)、ポリプロピレン繊維の
中から選ばれた1種の合成繊維であることが好ましい。
【0025】本発明において一次ポリッシュ用ウェハキ
ャリアの本体がガラス繊維強化エポキシ樹脂から成り、
且つホールの内周面に突き出させた軟質繊維が合成繊維
から成るもの、若しくは一次ポリッシュ用ウェハキャリ
アの本体がポリエステル繊維強化エポキシ樹脂から成
り、且つホールの内周面に突き出させた軟質繊維がポリ
エステル繊維から成るもの、若しくは一次ポリッシュ用
ウェハキャリアの本体がアラミド繊維強化維エポキシ樹
脂から成り、且つホールの内周面に突き出させた軟質繊
維がアラミド繊維から成るもの等が好ましい。
【0026】本発明において軟質繊維の内周面への突き
出し長さは、0.2mm以上、特に1.0mm前後が好まし
い。
【0027】これは0.2mm以下では半導体スライスウ
ェハの外周面への緩衝効果が小さいからである。
【0028】即ち、本発明では半導体ウェハの平坦度の
向上を計りながら、欠け不良、チッピング不良等を効果
的に抑えるために、一次ポリッシュ用ウェハのホールの
内周面に鏡面研磨中の半導体スライスウェハの外周面が
衝突しても損傷を与えないようにしたものである。つま
り、本発明ではテトロン繊維、アラミド繊維等をホール
の内周面から突き出すように露出させることによりクッ
ションの役割を果たすように構成して成るものである。
【0029】このように構成して成る本発明の両面一次
ポリッシュ用ウェハキャリアは、鏡面研磨中に半導体ス
ライスウェハの外周面が繊維により保護され、それによ
って欠け不良、チッピング不良等がなくなる。更に、本
発明の両面一次ポリッシュ用ウェハキャリアでは、その
両面一次ポリッシュ用ウェハキャリアのホールの内径と
治具の径とのクリアランスを十分取ることができ、それ
によって鏡面研磨中の半導体スライスウェハを効果的に
動かしながら鏡面研磨でき、その結果平坦度を高度に高
めた鏡面研磨半導体ウェハを得ることができる。
【0030】
【発明の実施の形態】次に、本発明の両面一次ポリッシ
ュ用ウェハキャリアの実施例について説明する。
【0031】なお、これらの実施例に用いた部材は次の
通りである。
【0032】a.両面研磨装置 実施例に用いた両面研磨装置は、スピードファム製16
B両面ポリッシャである。
【0033】b.研磨液 実施例に用いた研磨液は、次亜塩素酸水溶液とシリカを
混含したものである。
【0034】c.研磨布 実施例に用いた研磨布は、ポリウレタン製研磨布であ
る。
【0035】d.ウエハキャリア 一般に、ウェハキャリアとしては強化プラスチック製ウ
ェハキャリア、例えばガラス繊維強化エポキシ樹脂製ウ
ェハキャリアが用いられている。
【0036】これに対して実施例1ではポリエステル繊
維強化エポキシ樹脂製ウェハキャリア(なお、ここでは
ポリエステル繊維としては東レ社のテトロン繊維を用い
た)、また実施例2ではアラミド繊維強化エポキシ樹脂
製ウェハキャリアを用いた。
【0037】(実施例1)まず、ホール内壁面に強化材
として用いたテトロン繊維端末が約1mm突き出すように
露出したテトロン繊維強化エポキシ樹脂製ウェハキャリ
アを用意した。なお、このテトロン繊維強化エポキシ樹
脂製ウェハキャリアには、ホールが40個設けられてい
る。
【0038】次に、そのテトロン繊維強化エポキシ樹脂
製ウェハキャリアの各ホール内に、外径φ100mmの粗
研磨GaAs半導体スライスウェハを40枚それぞれセ
ットした。
【0039】次に、これらの上下を定盤で挾むようにし
た。
【0040】次に、上記のようにしてからサンギヤとイ
ンターナルギヤとをある回転数で回転させることによっ
てウェハキャリアを自公転させると共に上下の定盤を回
転させ、更に研磨液を供給しながら粗研磨GaAs半導
体スライスウェハの両面を同時に鏡面研磨した。
【0041】図1は実施例1の両面一次ポリッシュ用ウ
ェハキャリアを装着した両面鏡面研磨装置に粗研磨半導
体スライスウェハをセットし、それから定法により両面
鏡面研磨している様子を示した部分拡大平面説明図であ
る。
【0042】図1において1は両面一次ポリッシュ用ウ
ェハキャリア、2はホール、3はホール内周面に突き出
した軟質繊維、4は半導体ウェハである。
【0043】両面を同時に鏡面研磨した後、得られたG
aAs半導体ウェハについては、まず外観検査を行っ
た。
【0044】その結果得られたGaAs半導体ウェハの
外周面には、欠け不良、チッピング不良等の欠損不良が
一切認められなかった。
【0045】次に、トロペル社製の平坦度測定機スーパ
ーソートを用いて、得られたGaAs半導体ウェハの平
坦度を測定した。
【0046】その結果得られたGaAs半導体ウェハ
は、TTVが1.5μm以下、Taperがlμm以下
と、優れた平坦度であることが分かった。
【0047】(実施例2)まず、ホール内壁面に強化材
として用いたアラミド繊維端末が約1mm突き出すように
露出したアラミド繊維強化エポキシ樹脂製ウェハキャリ
アを用意した。なお、このアラミド繊維強化エポキシ樹
脂製ウェハキャリアには、ホールが40個設けられてい
るものである。
【0048】次に、そのアラミド繊維強化エポキシ樹脂
製ウェハキャリアの各ホール内に、外径φ100mmの粗
研磨GaAs半導体スライスウェハを40枚それぞれセ
ットした。
【0049】次に、これらの上下を定盤で挾むようにし
た。
【0050】次に、上記のようにしてからサンギヤとイ
ンターナルギヤとをある回転数で回転させることによっ
てウェハキャリアを自公転させると共に上下の定盤を回
転させ、更に研磨液を供給しながら粗研磨GaAs半導
体スライスウェハの両面を同時に鏡面研磨した。
【0051】両面を同時に鏡面研磨した後、得られたG
aAs半導体ウェハについては、まず外観検査を行っ
た。
【0052】その結果得られたGaAs半導体ウェハの
外周面には、欠け不良、チッピング不良等の欠損不良が
一切認められなかった。
【0053】次に、トロペル社製の平坦度測定機スーパ
ーソートを用いて、得られたGaAs半導体ウェハの平
坦度を測定した。
【0054】その結果得られたGaAs半導体ウェハ
は、実施例1で得られたGaAs半導体ウェハと同様に
TTVが1.5μm以下、Taperがlμm以下と、
優れた平坦度であることが分かった。
【0055】
【発明の効果】本発明の両面一次ポリッシュ用ウェハキ
ャリアを装着した両面鏡面研磨装置へ粗研磨半導体スラ
イスウェハをセットし、それから定法により両面鏡面研
磨したときには、外周面に欠け不良、チッピング不良等
の欠損不良が一切なく、且つ平坦度が高い半導体ウェハ
が得られ、それにより両面鏡面研磨した半導体ウェハの
品質、歩留及び生産性を顕著に向上することができるも
のであり、工業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の両面一次ポリッシュ用ウェ
ハキャリアを装着した両面鏡面研磨装置に粗研磨半導体
スライスウェハをセットし、それから定法により両面鏡
面研磨している様子を示した部分拡大平面説明図であ
る。
【符号の説明】
1 両面一次ポリッシュ用ウェハキャリア 2 ホール 3 ホール内周面に突き出した軟質繊維 4 半導体ウェハ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】両面鏡面研磨する半導体スライスウェハを
    セットするホールが設けられている一次ポリッシュ用ウ
    ェハキャリアにおいて、該両面一次ポリッシュ用ウェハ
    キャリアのホールの内周面には軟質繊維が突き出すよう
    に埋設されて成ることを特徴とする両面一次ポリッシュ
    用ウェハキャリア。
  2. 【請求項2】軟質繊維が、ポリエステル繊維、アラミド
    繊維(芳香族ポリアミド繊維)、脂肪族ポリアミド繊
    維、アクリル繊維、ポリビニルアルコール系繊維(ビニ
    ロン繊維)、ポリプロピレン繊維の中から選ばれた1種
    の合成繊維であることを特徴とする請求項1記載の両面
    一次ポリッシュ用ウェハキャリア。
  3. 【請求項3】一次ポリッシュ用ウェハキャリアの本体が
    ガラス繊維強化エポキシ樹脂から成り、且つホールの内
    周面に突き出させた軟質繊維が合成繊維から成ることを
    特徴とする請求項1記載の両面一次ポリッシュ用ウェハ
    キャリア。
  4. 【請求項4】一次ポリッシュ用ウェハキャリアの本体が
    ポリエステル繊維強化エポキシ樹脂から成り、且つホー
    ルの内周面に突き出させた軟質繊維がポリエステル繊維
    から成ることを特徴とする請求項1記載の両面一次ポリ
    ッシュ用ウェハキャリア。
  5. 【請求項5】一次ポリッシュ用ウェハキャリアの本体が
    アラミド繊維強化エポキシ樹脂から成り、且つホールの
    内周面に突き出させた軟質繊維がアラミド繊維から成る
    ことを特徴とする請求項1記載の両面一次ポリッシュ用
    ウェハキャリア。
  6. 【請求項6】軟質繊維の内周面への突き出し長さが、
    0.2mm以上であることを特徴とする請求項1記載の両
    面一次ポリッシュ用ウェハキャリア。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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