JP2002064071A - シリコンウエハー鏡面研磨用研磨板およびシリコンウエハーの鏡面研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨速度に優れることは勿論のこと、鏡面
研磨後のウエハー形状、特に、良好な平坦度、平面度を
有して平坦性に優れると共にウエハー外周部におけるエ
ッジ部ダレがない高精度の形状を得ることができ、スク
ラッチ傷の発生がなく、研磨加工コストも廉価となるシ
リコンウエハー鏡面研磨用研磨板、およびこのシリコン
ウエハー鏡面研磨用研磨板を用いたシリコンウエハーの
鏡面研磨方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 シリコンウエハー鏡面研磨用研磨板は
プラスチック板からなるように構成し、シリコンウエハ
ーの鏡面研磨方法は前記シリコンウエハー鏡面研磨用研
磨板を定盤上に固定した研磨装置またはラッピング装置
によってシリコンウエハーを鏡面研磨するように構成す
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、シリコンウエハー
の鏡面研磨に用いる研磨板およびこの研磨板を用いてシ
リコンウエハーを鏡面研磨する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリコンウエハーの鏡面研磨方法
としては、研磨剤としてコロイダルシリカやシリカスラ
リーを、研磨用クロスとして不織布タイプまたはスウェ
ードタイプの、いわゆる、軟質クロスを用いて行う方法
が知られている。しかしながら、この鏡面研磨方法で
は、軟質クロスを用いる方法であるため、エッジ部ダレ
が生じ、また良好なＬＴＶ（本明細書においてLocal Th
ickness Variationをいう）、ＴＴＶ（本明細書におい
てTotal Thickness Variationをいう）が得られ難いた
め、年々厳しくなるedge exclusion（ウエハー外周部に
おける縁ダレ）等の規格に適合しないようになってい
る。

【０００３】〔問題点〕このため、研磨クロスを、より
硬質の発泡ポリウレタン製パッドに変更してシリコンウ
エハーを鏡面研磨することがなされているが、シリカ砥
粒がシリコンよりも硬質なため、シリコンウエハーにス
クラッチ傷が入りやすくなり、また、研磨速度が著しく
小さくなるという、新たな問題点が生じている。

【０００４】この新たな問題点を解決するため、炭酸バ
リウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の軟質砥
粒を含有する研磨用スラリーと、ＩＣ１０００、ＭＨＳ
１５Ａ（いずれもロデールニッタ社製）等の発泡タイプ
の硬質パッドとを用いて、シリコンウエハーを鏡面研磨
することが試みられている。しかし、このシリコンウエ
ハーの鏡面研磨方法であっても、研磨速度や、ＬＴＶ、
ＴＴＶの向上に限界があり、研磨加工コストが嵩むとい
う問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
に鑑みてなされたものであり、その解決のために設定さ
れた具体的な課題は、研磨速度に優れることは勿論のこ
と、鏡面研磨後のウエハー形状、特に、良好なＬＴＶ、
ＴＴＶを有して平坦性に優れると共にウエハー外周部に
おけるエッジ部ダレがない高精度の形状を得ることがで
き、スクラッチ傷の発生がなく、研磨加工コストも廉価
となるシリコンウエハー鏡面研磨用研磨板、およびこの
シリコンウエハー鏡面研磨用研磨板を用いたシリコンウ
エハーの鏡面研磨方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するため鋭意検討した結果、鏡面研磨用研磨板と
してプラスチック板を用いると、前記課題を効果的に解
決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、請求項１に係るシリコンウエハ
ー鏡面研磨用研磨板は、プラスチック板からなることを
特徴としている。このように構成されたシリコンウエハ
ー鏡面研磨用研磨板によれば、研磨速度に優れることは
勿論のこと、鏡面研磨後のウエハー形状、特に、良好な
ＬＴＶ、ＴＴＶを有すると共にウエハー外周部における
エッジ部ダレがない高精度の形状を得ることができ、ス
クラッチ傷の発生もなく、研磨加工コストも廉価なもの
となる。

【０００８】そして、請求項２に係るシリコンウエハー
鏡面研磨用研磨板は、前記プラスチック板の材質はポリ
カーボネート、塩化ビニル、エポキシ、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリ４弗化エチレン、ポリエチレン、ア
クリル、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリア
セタール、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォ
ン、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリベ
ンズイミダゾール、ポリアリレート、ポリメチルペンテ
ン、ポリアミドイミドおよびポリエーテルエーテルケト
ンからなる群から選ばれた少なくとも1種であることを
特徴とする。これらの樹脂は汎用性がありかつ廉価であ
り、これらの樹脂にて形成された鏡面研磨用研磨板は鏡
面研磨に必要な適度な硬さと平面度を有して鏡面研磨加
工性に優れる。

【０００９】さらに、請求項３に係るシリコンウエハー
鏡面研磨用研磨板は、前記のプラステック板のシリコン
ウエハーとの当接面、即ち鏡面研磨作用面のＴＴＶが２
０μｍ以下であることを特徴とする。プラスチック板の
ＴＴＶが２０μm以下であると、実用的な鏡面シリコン
ウエハーのＴＴＶ（１μm以下）を容易に達成すること
ができる。

【００１０】さらに、請求項４に係るシリコンウエハー
鏡面研磨用研磨板は、前記のプラスチック板の研磨作用
面には微細溝加工或いは微細孔加工が施されていること
を特徴とする。このような微細溝加工或いは微細孔加工
が施されていると、研磨剤スラリーを研磨板上に均一に
広がらせ、或いは研磨砥粒を効率良く保持させることが
できる。

【００１１】また、請求項５に係るシリコンウエハーの
鏡面研磨方法は、前記のシリコンウエハー鏡面研磨用研
磨板を定盤上に固定した研磨装置またはラッピング装置
によってシリコンウエハーを鏡面研磨することを特徴と
している。このシリコンウエハーの鏡面研磨方法によれ
ば、従来の研磨装置若しくはラッッピング装置をそのま
ま使用でき、研磨速度に優れることは勿論のこと、鏡面
研磨後のウエハー形状、特に、良好なＬＴＶおよびＴＴ
Ｖを有するとともにウエハー外周部におけるエッジ部ダ
レがない高精度の形状を得ることができ、スクラッチ傷
の発生がなく、研磨加工コストも廉価であり、しかも、
シリコンウエハー面内での表面粗さ分布が小さい、即
ち、鏡面研磨均一性に優れたシリコンウエハーの鏡面研
磨が可能となる。

【００１２】そして、請求項６に係るシリコンウエハー
の鏡面研磨方法は、炭酸カルシウム粒子、炭酸マグネシ
ウム粒子、炭酸バリウム粒子、及び炭酸亜鉛粒子からな
る群から選ばれた少なくとも１種を砥粒として含有する
研磨剤スラリーを、シリコンウエハーと前記シリコンウ
エハー鏡面研磨用研磨板との間に供給しながら前記シリ
コンウエハーを鏡面研磨することを特徴とする。砥粒と
して炭酸カルシウム粒子、炭酸マグネシウム粒子、炭酸
バリウム粒子、及び炭酸亜鉛粒子からなる群から選ばれ
た少なくとも１種を用いるので、メカノケミカル作用が
効果的に発揮され、プラスチック板のような弾性のない
研磨面によりシリコンウエハーを研磨してもスクラッチ
傷のない良質な鏡面研磨面が得られる。

【００１３】さらに、請求項７に係るシリコンウエハー
の鏡面研磨方法は、鏡面研磨前のシリコンウエハーの表
面粗さＲａが１５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
これにより、鏡面研磨前のシリコンウエハーの表面粗さ
Ｒａが１５０ｎｍ以下であると、容易に鏡面が得られ、
また、シリコンウエハーと前記砥粒とのメカノケミカル
反応が進みやすい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
につき、詳細に説明する。なお、この実施の形態は、発
明の趣旨をより良く理解させるため、具体的に説明する
ものであり、特に指定のない限り、発明内容を限定する
ものではない。

【００１５】「シリコンウエハー鏡面研磨用研磨板」こ
の実施形態に係るシリコンウエハー鏡面研磨用研磨板
は、プラスチック板から形成されている。プラスチック
板の厚みについては制限されるものではないが、定盤上
への固定作業のやり易さや、プラスチック板の摩耗によ
る交換頻度を低減させる意味で、１ｍｍ程度以上のプラ
スチック板を用いることが好ましい。また、このプラス
チック板は非発泡タイプ、発泡タイプのいずれであって
もよい。

【００１６】用いられるプラスチック板の材質として
は、特に限定されるものではないが、例えばポリカーボ
ネート、塩化ビニル、エポキシ、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリ４弗化エチレン、ポリエチレン、アクリル、
ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリアセター
ル、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリイミ
ド、ポリフェニレンサルファイド、ポリベンズイミダゾ
ール、ポリアリレート、ポリメチルペンテン、ポリアミ
ドイミドおよびポリエーテルエーテルケトンからなる群
から選ばれた少なくとも１種を用いることが、汎用性が
あって廉価であり、鏡面研磨加工性に優れるので好まし
く、特にプラスチック板の価格と研磨速度の向上の点
で、ポリカーボネートあるいは塩化ビニルがより好まし
い。

【００１７】また、本発明者は、シリコンウエハーとの
当接面、即ち、鏡面研磨作用面のＴＴＶが異なるプラス
チック板からなる研磨板を使用してシリコンウエハーの
鏡面研磨試験を試みたところ、研磨板の鏡面研磨作用面
のＴＴＶと、この研磨板を用いて鏡面研磨された鏡面シ
リコンウエハーのＴＴＶとの間には、次の関係があるこ
とが判明した。

【００１８】 鏡面研磨シリコンウエハーのＴＴＶ ＝ (0.05〜0.1)×プラスチック板からなる研磨板のＴＴＶ ……（式１） ここに、研磨板のＴＴＶとは、図１（Ａ）、（Ｂ）に示
す概念図のごとく、研磨板１が固定されている研磨装置
或いはラップ装置の回転定盤面２を基準として測定され
た研磨板１の研磨作用面３までの最大高さと最小高さと
の差をいう。

【００１９】従って、高平面度の鏡面シリコンウエハー
を得るには、研磨板１の研磨作用面３のＴＴＶを小さく
する必要があり、実用的な鏡面シリコンウエハーの平面
度であるＴＴＶ（１μｍ以下）を達成するためには、研
磨板１の研磨作用面３のＴＴＶは２０μｍ以下、好まし
くは１０μｍ以下となるよう、ＴＴＶが制御されている
ことが好ましい。

【００２０】研磨板１のＴＴＶは、通常のラップ装置に
おける定盤平面度の調整制御に用いられている方法によ
り簡単に制御することができ、例えば、ダイヤモンド、
炭化珪素、ジルコニア、或いはアルミナ等の砥粒を固定
した砥石が張り付けられた定盤修正治具や、研磨装置に
取り付けられたフェーシング装置等によって所定のＴＴ
Ｖを得ることができる。

【００２１】また、研磨板１の研磨作用面３には、研磨
剤スラリーを研磨板１上に均一に広がらせるため、或い
は研磨砥粒を効率良く保持させるために、微細溝加工或
いは微細孔（本明細書において、非貫通孔をいう。）加
工が施されているのが好ましい。前記の微細溝加工或い
は微細孔加工の一例としては、例えば、シリコンウエハ
ー研磨面との当接面の全域、即ち研磨作用面３に微細な
凹凸を略均一に形成することを例示することができる。

【００２２】そして、このような微細な凹凸が略均一に
プラスチック製研磨板の研磨作用面に形成されているた
め、研磨材スラリー中の砥粒が研磨作用面に均一に保持
され、研磨速度が向上し、シリコンウエハー面内におい
て表面粗さの分布の少ない均一性に優れた鏡面研磨が可
能となり、しかも、鏡面研磨後のウエハー形状、特に、
平坦性に優れると共にウエハー外周部におけるエッジダ
レがない高精度の形状を得ることができ、スクラッチ傷
の発生もない。

【００２３】前記の微細な凹凸が略均一に形成された面
の表面粗さＲａは１００ｎｍ以上であることが好まし
い。ここに、表面粗さＲａとは、接触指針型表面粗さ計
等で測定される凸部と凹部の段差の平均をいう。表面粗
さが１００ｎｍ以下であると、研磨材スラリー中に含ま
れる砥粒が研磨板１の研磨作用面３に効率よく固定され
ないため、研磨速度が低下し、また、鏡面研磨均一性も
向上しない。

【００２４】前記の微細な凹凸の形成方法は、特に制限
されるものではないが、例えば、ダイヤモンド粒子、炭
化珪素粒子、ジルコニア粒子、あるいはアルミナ粒子等
の、番手が＃８００、または＃８００よりも小さい砥粒
が固定された砥石状ドレッサーを用いてプラスチック板
表面をドレッシングする方法を例示することができる。

【００２５】即ち、このような番手のドレッサー用砥粒
を用いて、例えば３分間、好ましくは１０分間程度プラ
スチック板の表面をドレッシングすると、シリコンウエ
ハーの鏡面研磨に好適な凹凸形状をプラスチック板表面
に略均一に付与することができる。ドレッサー用砥粒の
番手が＃８００を越えると、シリコンウエハーの鏡面研
磨に好適な表面粗さＲａが１００ｎｍ以上の凸凹をプラ
スチック板に形成させることが困難となるので好ましく
ない。

【００２６】また、研磨板１の研磨作用面３に形成され
た凹部の幅（即ち、頂部と頂部の幅）Ｗも特に制限され
るものではない。研磨材スラリー中の砥粒は、その一次
粒子径が前記凹部の幅Ｗよりも小さくなるような平均一
次粒子径を有するものが好ましい。前記砥粒の平均一次
粒子径が前記凹部の幅Ｗよりも大きいと、前記砥粒が研
磨板１の研磨作用面３上に効率よく固定されず、只単に
転動するのみであり、研磨効率が低下する。

【００２７】「シリコンウエハーの鏡面研磨方法」この
実施形態で使用する研磨装置あるいはラッピング装置と
しては、従来シリコンウエハー加工で使用されていた定
盤回転式の片面もしくは両面研磨装置あるいはラッピン
グ装置が使用できる。前記研磨装置あるいはラッピング
装置の定盤上に研磨板１を粘着材を用いて貼着するか、
あるいは機械的に固定する。研磨板１は、そのまま、前
記研磨装置あるいはラッピング装置の定盤に固定しても
良いが、定盤とプラスチック板の間に従来の研磨パッド
のような発泡シートやゴム等のような弾性シートを挟ん
で固定しても良い。

【００２８】また、ウエハー全体形状を維持させるため
に、従来から研磨やラッピング前に実施されているよう
に、研磨装置あるいはラッピング装置の定盤上に研磨板
１を固定した後、定盤修正装置や定盤修正リングを用い
て研磨板１の研磨作用面３の形状制御を適切に行ってお
く。このような研磨板１を固定した研磨装置あるいはラ
ッピング装置によって、従来の研磨あるいはラッピング
条件下でシリコンウエハーを鏡面研磨する。

【００２９】シリコンウエハーと研磨板１とを接触させ
て研磨する際の研磨加工圧は、特段制限されるものでは
なく、通常４．９〜３９．２ｋＰａ（５０〜４００ｇｆ
／ｃｍ^２）程度で充分であるが、研磨加工圧は大きいほ
ど砥粒と真実接触点での圧力が高くなり研磨速度が向上
するので好ましい。その他の研磨条件については、従来
のシリコンウエハーの研磨条件を何ら変更することなく
適用することができる。

【００３０】この実施形態に係るシリコンウエハーの鏡
面研磨方法は、研磨板１をシリコンウエハーの研磨面に
接触させ、この接触させた両面間に、砥粒と、水等の分
散媒とを少なくとも含有する研磨剤スラリーを供給しな
がら前記シリコンウエハーを鏡面研磨する。前記の砥粒
の材質には特に制限はない。砥粒としては、炭酸カルシ
ウム砥粒、炭酸バリウム砥粒、炭酸マグネシウム砥粒、
炭酸亜鉛砥粒といったシリコンウエハーよりも軟質の砥
粒を使用すると、スクラッチ傷が発生しないので好適で
ある。シリカや酸化セリウム等の硬質の砥粒を使用する
とスクラッチ傷が発生しやすいので、研磨剤スラリーの
砥粒濃度、砥粒の凝集粒子の大きさ、あるいは研磨荷重
等の研磨条件の設定には、十分な予備テストが必要とな
る。従って、前記軟質砥粒を含有する研磨材スラリーを
使用することが好ましい。

【００３１】前記砥粒の粒径は、特に制限されるもので
はなく、通常、砥粒として用いられる粒径、例えば平均
一次粒子径が０．０１μｍ〜１０μｍ程度のものを好適
に使用することができ、研磨板１の研磨作用面３に形成
された凹凸の幅（即ち、頂部と頂部の幅）Ｗよりも小さ
くなるような平均一次粒子径を有するものが好ましい。
前記砥粒の平均一次粒子径が前記凹部の幅Ｗよりも大き
いと、上述したように、前記砥粒が研磨板１の研磨作用
面上に固定されず、研磨効率が低下する。

【００３２】また、前記の研磨剤スラリーには、砥粒の
分散安定性を向上せしめるために、必要に応じてメタノ
ール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、ポ
リカルボン酸等の界面活性剤等が添加されていてもよ
い。研磨剤スラリー中における前記砥粒の含有率は、特
に制限されるものではないが、好ましい含有率として
は、１〜２０重量％程度である。砥粒の含有量が少なす
ぎると研磨速度が低下し過ぎて実用性に欠け、また、砥
粒の含有量が多すぎると研磨加工に寄与しない粒子が多
くなり、材料コストが上昇して鏡面研磨コストの上昇を
招くので好ましくない。

【００３３】鏡面研磨に用いるシリコンウエハーは、特
に制限されるものではないが、例えば、従来公知のラッ
ピング法や研削法により表面加工されたものを例示する
ことができ、中でも＃２０００の砥石を用いて表面粗さ
Ｒａが１５０ｎｍ以下となるよう表面加工されたものが
好ましい。その理由は、このようなシリコンウエハーは
ダメージ層が薄く容易に鏡面が得られ、また、必ずしも
明確ではないが、シリコンウエハーと前記砥粒とのメカ
ノケミカル反応が進みやすいからである。

【００３４】〔作用効果〕このような実施形態のプラス
チック製の研磨板を定盤上に固定した研磨装置あるいは
ラッピング装置と前記研磨用スラリーとを用いたシリコ
ンウエハーの鏡面研磨のメカニズムは、必ずしも明確で
はないが、次のようなメカニズムにより、従来の研摩法
になく高精度に研摩されたシリコンウエハーの鏡面研磨
が達成できると考えられる。

【００３５】即ち、プラスチック製の研磨板１は、従来
シリコンウエハーの鏡面研磨に用いられていた研磨パッ
ドのように弾性がほとんどないために、研摩加工圧によ
り、シリコンウエハーがプラスチック板に埋まり込むこ
とがなく、従来のラッピングと同様な状態で研摩が進行
している。従って、鏡面研磨で得られるウエハーは、プ
ラスチック製の研磨板１の研磨作用面３の形状が正確に
シリコンウエハーに転写される。

【００３６】また、プラスチック製の研磨板１の研磨作
用面３は鏡面研磨加工前に、あらかじめ、定盤修正装置
や修正リングを用いて適切な高精度形状になっているた
めに、本発明の方法で得られる鏡面研磨シリコンウエハ
ーは、良好なＬＴＶ、ＴＴＶとを有して平坦性に優れ、
さらには、ウエハー外周部におけるエッジ部ダレのない
ものとなる。

【００３７】更に、本実施の形態による方法では、シリ
コンウエハーよりも硬さが柔らかく、メカノケミカル作
用により研磨が進行する砥粒を用いているので、プラス
チック製の研磨板１のような弾性のない研磨面作用面３
でシリコンウエハーを研磨してもスクラッチ傷のない良
質の鏡面研磨面が得られる。また、研磨加工時における
砥粒によるプラスチック板の損耗がほとんどなく、ま
た、プラスチック板からの滓も生じないので、研磨板１
の交換頻度は少なく、また、研磨剤スラリーを汚さない
といった生産上のメリットも得られる。

【００３８】

〔実施例１〕

「研磨剤スラリーの調整」平均1次粒径が０．５μmの炭
酸カルシウム微粒子：０．３kgと、純水９．７kgとを混
合し、超音波分散機にて２０分間、解砕分散処理して、
炭酸カルシウム砥粒を含有する研磨剤スラリーを調整し
た。

【００３９】「研磨試験」厚みが５ｍｍの市販ＰＶＣ板
（塩化ビニル板、非発泡タイプ）を機械的回転研磨装置
の定盤に、両面テープにて定盤上に張り付けた後、＃１
００ダイヤモンド修正リングにより、定盤上のＰＶＣ板
の平面度及び平坦度の調整を行い、一方、研磨砥粒を保
持させるために、ＰＶＣ板上の研磨作用面に深さ約１０
μm程度の微細な凹凸を均一に形成した。

【００４０】次いで、前記研磨剤スラリーを前記ＰＶＣ
板上に供給しながら、研磨加工圧：１９．６ｋＰａ（２
００ｇｆ／ｃｍ^２）、定盤回転数：６０ｒｐｍ、研磨剤
スラリー供給量：５００ｍｌ／分、研磨時間：３０分の
研磨条件下で、直径１００ｍｍの（１００）Ｓｉウエハ
ーを研磨した。このＳｉウエハーは、＃２０００のダイ
ヤモンド砥石を用いて予め表面粗さが１４０ｎｍとなる
ように研削されたものである。研磨試験の結果を表１に
示した。

【００４１】なお、研磨速度は、重量法（研磨前後のウ
エハーの重量減を測定し、研磨時間から厚さ換算）によ
り測定し、表面粗さとエッジ部ダレは接触指針型式表面
粗さ計によりそれぞれ測定し、ＬＴＶは、研磨後Ｓｉウ
エハーの中心から２５ｍｍの点を中心とした１５ｍｍ×
１５ｍｍの範囲における裏面を基準として静電容量式平
坦度測定器にて測定した。スクラッチ傷の有無は光学顕
微鏡観察による。

【００４２】〔実施例２〕前記ＰＶＣ板をＰＣ板（ポリ
カボネート板、非発泡タイプ）に変更した他は、実施例
１に準じ、研磨試験を実施した。研磨試験の結果を表１
に示した。

【００４３】〔実施例３〕前記ＰＶＣ板をＰＥＴ板（ポ
リエチレンテレフタレート板、非発泡タイプ）に変更し
た他は、実施例１に準じ、研磨試験を実施した。研磨試
験の結果を表１に示した。

【００４４】〔実施例４〕前記ＰＶＣ板をＰＭＭＡ板
（ポリメタクリル酸メチル板、非発泡タイプ）に変更し
た他は、実施例１に準じ、研磨試験を実施した。研磨試
験の結果を表１に示した。

【００４５】〔実施例５〕「 研磨剤スラリーの調整」 前記炭酸カルシウム微粒子を粒径が０．５μｍの炭酸バ
リウム微粒子に変更した他は、実施例１に順じて研磨剤
スラリーを調整した。「 研磨試験」 この研磨剤スラリーを用いた他は実施例２に準じ、研磨
試験を実施した。研磨試験の結果を表１に示した。

【００４６】〔比較例１〕前記ＰＶＣ板を硬質不織布タ
イプ研磨パッド（ロデール・ニッタ社製、SUBA800）に
変更した以外は、実施例１に準じて研磨試験を実施し
た。研磨試験結果を表１に示した。

【００４７】〔比較例２〕前記ＰＶＣ板を独立発泡ポリ
ウレタンタイプ研磨パッド（ロデール・ニッタ社製、Ｉ
Ｃ１０００）に変更した以外は、実施例１に準じて研磨
試験を実施した。研磨試験結果を表１に示した。

【００４８】

【表１】

【００４９】〔実施例６〕「 研磨試験」 厚みが５ｍｍの市販ＰＣ板（ポリカーボネート板、非発
泡タイプ）を機械的回転研磨装置（日本エンギス社製
EJW4001FM、定盤径φ380ｍｍ）の定盤に、両面テープに
て定盤上に張り付けた後、付属のフェーシング装置によ
り、ＰＣ板（ポリカーボネート板）の研磨作用面の平面
度調整を行った。

【００５０】また、＃200電着ダイヤモンドドレッサー
により、前記ＰＣ板（ポリカーボネート板）の研磨作用
面に微細な凸凹（表面粗さＲａ＝５μｍ）を形成した。
なお、鏡面研磨前のＰＣ板（ポリカボネート板）の研磨
作用面のＴＴＶは、前記装置の定盤を基準面としてＰＣ
板（ポリカーボネート板）の研磨作用面における高さの
差を直径方向に8点、ダイヤルゲージにより測定したと
ころ、ＰＣ板（ポリカーボネート板）の研磨作用面の中
央部が外周部よりも15μｍ高い、断面形状が凸状であっ
た。

【００５１】次いで、実施例１に準じて研磨試験を実施
した。研磨試験の結果を表２および図２に示した。な
お、研磨速度、表面粗さ、エッジ部ダレ、ＬＴＶ、スク
ラッチ傷の有無は実施例１に準じて測定または観察し、
ＴＴＶは接触指針型表面粗さ計により測定した。

【００５２】〔実施例７〕フェーシング装置を用いて、
ＰＣ板（ポリカーボネート、非発泡タイプ）の研磨作用
面の形状を中央部が外周部よりも18μｍ低い、断面形状
が凹状とした他は、実施例６に準じ、研磨試験を実施し
た。研磨試験の結果を表２および図２に示した。

【００５３】〔実施例８〕フェーシング装置を用いて、
ＰＣ板（ポリカーボネート板、非発泡タイプ）の研磨作
用面の形状を中央部が外周部よりも5μｍ低い、断面形
状を凹状とした他は、実施例６に準じ、研磨試験を実施
した。研磨試験の結果を表２および図２に示した。

【００５４】〔実施例９〕フェーシング装置を用いて、
ＰＣ板（ポリカーボネート板、非発泡タイプ）の研磨作
用面の形状を中央部が外周部よりも2μｍ低い、断面形
状を凹状とした他は、実施例６に準じ、研磨試験を実施
した。研磨試験の結果を表２および図２に示した。

【００５５】

【表２】

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の請求項1
に係るシリコンウエハー鏡面研磨用研磨板は、プラスチ
ック板から形成されてなるから、シリコンウエハーの鏡
面研磨速度に優れることは勿論のこと、鏡面研磨後のウ
エハー形状、特に、良好なＬＴＶ、ＴＴＶを有して平坦
性に優れると共にウエハー外周部におけるエッジダレが
ない高精度の形状を得ることができ、しかも、スクラッ
チ傷の発生がなく、研磨加工コストも廉価なものとな
る。

【００５７】また、請求項２に係るシリコンウエハー鏡
面研磨用研磨板は、前記プラスチック板の材質がポリカ
ーボネート、塩化ビニル、エポキシ、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリ４弗化エチレン、ポリエチレン、アクリ
ル、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリアセタ
ール、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタ
レート、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリイ
ミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリベンズイミダ
ゾール、ポリアリレート、ポリメチルペンテン、ポリア
ミドイミドおよびポリエーテルエーテルケトンからなる
群から選ばれた少なくとも１種であるから、汎用性、鏡
面研磨加工性に優れる。

【００５８】さらに、請求項３に係るシリコンウエハー
鏡面研磨用研磨板は、前記プラスチック板のＴＴＶが２
０μｍ以下であるので、鏡面研磨後のシリコンウエハー
の平面度が一層優れたものとなり、実用的な鏡面シリコ
ンウエハーのＴＴＶ（１μｍ以下）を容易に達成するこ
とができる。

【００５９】さらに、請求項４に係るシリコンウエハー
鏡面研磨用研磨板は、前記プラスチック板の研磨作用面
には、微細溝加工または微細孔加工が施されているの
で、研磨剤スラリーを研磨板上に均一に広がらせ、或い
は研磨砥粒を効率良く保持させることができるので、研
磨速度が向上し、シリコンウエハー面内において表面粗
さの分布の少ない均一性に優れた鏡面研磨が可能とな
り、しかも、鏡面研磨後のウエハー形状、特に、良好な
ＬＴＶ、ＴＴＶを有して平坦性に優れると共にウエハー
外周部におけるエッジダレがない高精度の形状を得るこ
とができ、スクラッチ傷の発生もない。

【００６０】また、請求項５に係るシリコンウエハーの
鏡面研磨方法は、前記研磨板を定盤上に固定した研磨装
置もしくはラッピング装置によってシリコンウエハーを
鏡面研磨するので、従来の研磨装置若しくはラッピング
装置をそのまま使用することができ、しかも、研磨速度
に優れることは勿論のこと、鏡面研磨後のウエハー形
状、特に、良好なＬＴＶ、ＴＴＶを有して平坦性に優れ
ると共にウエハー外周部におけるエッジ部ダレがない高
精度の形状を得ることができ、スクラッチ傷の発生がな
く、研磨加工コストも廉価なシリコンウエハーの鏡面研
磨方法を提供することができる。

【００６１】そして、請求項６に係るシリコンウエハー
の鏡面研磨方法は、炭酸カルシウム粒子、炭酸マグネシ
ウム粒子、炭酸バリウム粒子及び炭酸亜鉛粒子からなる
群から選ばれた少なくとも１種を砥粒として含有する研
磨剤スラリーを用いるので、メカノケミカル作用が効率
的に発揮され、プラスチック板のような弾性のない研磨
面でシリコンウエハーを研磨してもスクラッチ傷のない
良質の鏡面研磨面が得られる。

【００６２】さらに、請求項７に係るシリコンウエハー
の鏡面研磨方法は、鏡面研磨前のシリコンウエハーの表
面粗さＲａが１５０ｎｍ以下であるので、容易に鏡面が
得られ、また、必ずしも明確ではないが、シリコンウエ
ハーと前記砥粒とのメカノケミカル反応が進みやすく、
研磨効率に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における研磨板の平面度を
示す概念説明図であり、（Ａ）は凸状プラスチック板の
場合、（Ｂ）は凹状プラスチック板の場合である。

【図２】本発明の実施例における研磨試験結果のウエハ
ー断面形状を示すグラフである。

【符号の説明】

１…研磨板 ２…回転定盤面 ３…研磨作用面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 良貴 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新規技術研究所内 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AA09 CB01 CB03 DA17

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチック板からなることを特徴とする
   シリコンウエハー鏡面研磨用研磨板。
2. 【請求項２】前記プラスチック板の材質がポリカーボネ
   ート、塩化ビニル、エポキシ、ポリエチレンテレフタレ
   ート、ポリ４弗化エチレン、ポリエチレン、アクリル、
   ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリアセター
   ル、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレ
   ート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリ
   イミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリベンズイミ
   ダゾール、ポリアリレート、ポリメチルペンテン、ポリ
   アミドイミドおよびポリエーテルエーテルケトンからな
   る群から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とす
   る請求項1記載のシリコンウエハー鏡面研磨用研磨板。
3. 【請求項３】前記プラスチック板のＴＴＶが２０μｍ以
   下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の
   シリコンウエハー鏡面研磨用研磨板。
4. 【請求項４】前記プラスチック板の研磨作用面には微細
   溝加工或いは微細孔加工が施されていることを特徴とす
   る請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のシリコンウ
   エハー鏡面研磨用研磨板。
5. 【請求項５】請求項1乃至請求項４のいずれかに記載の
   シリコンウエハー鏡面研磨用研磨板を定盤上に固定した
   研磨装置またはラッピング装置によってシリコンウエハ
   ーを鏡面研磨することを特徴とするシリコンウエハーの
   鏡面研磨方法。
6. 【請求項６】炭酸カルシウム粒子、炭酸マグネシウム粒
   子、炭酸バリウム粒子、及び炭酸亜鉛粒子からなる群か
   ら選ばれた少なくとも１種を砥粒として含有する研磨剤
   スラリーを、シリコンウエハーと前記シリコンウエハー
   鏡面研磨用研磨板との間に供給しながら前記シリコンウ
   エハーを鏡面研磨することを特徴とする請求項５記載の
   シリコンウエハーの鏡面研磨方法。
7. 【請求項７】鏡面研磨前のシリコンウエハーの表面粗さ
   Ｒａが１５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５
   または請求項６記載のシリコンウエハーの鏡面研磨方
   法。