JP2002292556A - Slurry, grindstone, pad and abrasive fluid for mirror polishing of silicon wafer, and mirror polishing method using these materials - Google Patents

Slurry, grindstone, pad and abrasive fluid for mirror polishing of silicon wafer, and mirror polishing method using these materials

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JP2002292556A
JP2002292556A JP2001097070A JP2001097070A JP2002292556A JP 2002292556 A JP2002292556 A JP 2002292556A JP 2001097070 A JP2001097070 A JP 2001097070A JP 2001097070 A JP2001097070 A JP 2001097070A JP 2002292556 A JP2002292556 A JP 2002292556A
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JP
Japan
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polishing
silicon wafer
mirror
water
carbonate
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JP2001097070A
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Japanese (ja)
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Noboru Kinoshita
暢 木下
Yoshitaka Yamamoto
良貴 山本
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide slurry, a grindstone, a pad and abrasive fluid for mirror polishing of a silicon wafer, and a polishing method for the silicon wafer using these materials, by which a mirror polishing speed is remarkably improved, a mirror finished surface is obtained for a short time and a throughput is further improved. SOLUTION: The slurry, the grindstone, the pad and the abrasive fluid for mirror polishing of the silicon wafer are constituted so that fine grains of an alkali earth metal carbonate as abrasive grains may contain a water-soluble carbonate as an abrasive accelerator. In the polishing method of the silicon wafer, the fine grains of the alkali earth metal carbonate is used as the abrasive grains, and wet polishing is carried out in the presence of water and the water- soluble carbonate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハを
高速度で鏡面研磨することが可能な、シリコンウエハ鏡
面研磨用スラリー、砥石、パッド及び研磨液、並びにこ
れらを用いたシリコンウエハの鏡面研磨方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a silicon wafer mirror polishing slurry, a grindstone, a pad and a polishing liquid capable of mirror polishing a silicon wafer at a high speed, and a method of mirror polishing a silicon wafer using the same. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、シリコンウエハの鏡面研磨方法と
しては、例えば、シリカ粒子とKOH等のアルカリを含
むスラリーやコロイダルシリカを研磨材として用い、不
織布タイプやスウェードタイプの軟質パッドにより研磨
する多段階研磨方法が知られている。しかしながら、従
来の鏡面研磨方法では、研磨速度が著しく低く、鏡面を
得るには長時間を要し、生産性が極めて低いものであっ
た。すなわち、鏡面加工の前処理として、ラッピング加
工の後、エッチング処理により加工ダメージ層を除去
し、その後、目的とする品質のウエハを得るためには、
少なくとも研磨条件の異なる3段階以上の多段研磨を行
わなければならず、工程数が多くスループットの悪い鏡
面研磨プロセスであった。また、シリカはシリコンより
も硬質なためウエハにスクラッチ傷や加工変質層等のダ
メージを与え易く、また、軟質パッドを用いた研磨方法
であるためエッジ部ダレが生じやすく加工精度も充分で
ないという問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for mirror polishing a silicon wafer, for example, a multi-stage polishing method using a nonwoven fabric type or suede type soft pad using a slurry containing silica particles and an alkali such as KOH or colloidal silica as an abrasive. Polishing methods are known. However, in the conventional mirror polishing method, the polishing rate is extremely low, it takes a long time to obtain a mirror surface, and the productivity is extremely low. In other words, as a pre-process of mirror finishing, after the lapping process, the processing damage layer is removed by an etching process, and then, in order to obtain a target quality wafer,
At least three or more stages of multi-stage polishing under different polishing conditions must be performed, and the number of steps is large, and this is a mirror polishing process with low throughput. In addition, silica is harder than silicon, and thus easily damages wafers, such as scratches and damaged layers. In addition, since the polishing method uses a soft pad, sagging of an edge is likely to occur and processing accuracy is not sufficient. was there.

【0003】一方、上記問題点を解決し得るシリコンウ
エハの鏡面研磨方法として、シリコンウエハを表面粗さ
Raが150nm以下になるまで表面加工し、この加工
表面をさらに炭酸バリウム粒子を含む研磨材を用いて研
磨するシリコンウエハの鏡面研磨方法が知られている。
このシリコンウエハの鏡面研磨方法にあっては、鏡面研
磨速度が向上し、少ない工程数で短時間に鏡面が得られ
ることによりスループットが向上し、ウエハにスクラッ
チ傷や加工変質層等のダメージを与えることがないとい
う長所を有する。しかしながら、最近では、鏡面研磨速
度を著しく向上して短時間に鏡面が得られ、スループッ
トをより一層向上したシリコンウエハの鏡面研磨方法が
求められている。
On the other hand, as a mirror polishing method for a silicon wafer capable of solving the above-mentioned problems, a silicon wafer is subjected to a surface processing until the surface roughness Ra becomes 150 nm or less, and an abrasive containing barium carbonate particles is further applied to the processed surface. 2. Description of the Related Art A mirror polishing method of a silicon wafer to be polished by using is known.
In this mirror polishing method for a silicon wafer, the mirror polishing speed is improved, the mirror surface is obtained in a short number of steps and the mirror surface is obtained in a short time, the throughput is improved, and the wafer is damaged such as scratches and damaged layers. Has the advantage of not having. However, recently, there has been a demand for a method for mirror-polishing a silicon wafer, which has a significantly improved mirror-polishing speed, can obtain a mirror surface in a short time, and further improves throughput.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
が有する上記問題点に鑑みなされたものであって、その
解決のため具体的に設定された課題は、鏡面研磨速度が
著しく向上し、短時間に鏡面が得られ、スループットが
より一層向上するシリコンウエハ鏡面研磨用スラリー、
砥石、パッド及び研磨液、並びにこれらを用いたシリコ
ンウエハの研磨方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object set specifically for solving the problems is that the mirror polishing speed is remarkably improved. A mirror polishing slurry for a silicon wafer, in which a mirror surface is obtained in a short time and the throughput is further improved,
An object of the present invention is to provide a grindstone, a pad, a polishing liquid, and a method for polishing a silicon wafer using the same.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記従来
の技術が有する課題を解決するため鋭意検討した結果、
水溶性炭酸塩の存在下でシリコンウエハを湿式研磨する
と、研磨速度が飛躍的に増大することを知見し、本発明
を完成するに至った。即ち、本発明における請求項1に
係るシリコンウエハ鏡面研磨用スラリー(以下、「研磨
用スラリー」という)は、水と、砥粒としてのアルカリ
土類金属炭酸塩微粒子と、研磨促進剤としての水溶性炭
酸塩とを少なくとも含有することを特徴としている。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems of the prior art.
The inventors have found that when a silicon wafer is wet-polished in the presence of a water-soluble carbonate, the polishing rate is drastically increased, and have completed the present invention. That is, the silicon wafer mirror polishing slurry according to claim 1 of the present invention (hereinafter referred to as "polishing slurry") comprises water, alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains, and water-soluble as polishing accelerator. And at least a basic carbonate.

【0006】この研磨用スラリーを用いてシリコンウエ
ハを研磨すると、砥粒としてのアルカリ土類金属炭酸塩
とシリコンウエハとのメカノケミカル反応(主反応)の
妨げとなる副反応を効率よく抑制でき、結果として主反
応がおこる割合を増加させるので、シリコンウエハの研
磨速度を増大させることができる。また、この鏡面研磨
用スラリーは、砥粒としてアルカリ土類金属炭酸塩微粒
子を含有しているので、スクラッチ傷の発生もなく、容
易に鏡面を得ることができる。
When a silicon wafer is polished using the polishing slurry, a side reaction which hinders a mechanochemical reaction (main reaction) between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer can be suppressed efficiently. As a result, the rate at which the main reaction occurs increases, so that the polishing rate of the silicon wafer can be increased. In addition, since the mirror polishing slurry contains alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains, a mirror surface can be easily obtained without generating scratches.

【0007】そして、請求項2に係るシリコンウエハの
鏡面研磨方法(以下、「第1の研磨方法」という)は、
請求項1記載のシリコンウエハ鏡面研磨用スラリーを、
シリコンウエハとプラスチック板からなるシリコンウエ
ハ研磨用研磨板との間に供給しながら前記シリコンウエ
ハを研磨することを特徴としている。この第1の研磨方
法を用いると、研磨速度に優れるのは勿論のこと、研磨
後のウエハ形状、特にウエハ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、また、研磨板
として市販のプラスチック板を用いることができるの
で、鏡面研磨コストが廉価となる。
The method for mirror-polishing a silicon wafer according to claim 2 (hereinafter referred to as “first polishing method”)
The mirror polishing slurry for silicon wafer according to claim 1,
The method is characterized in that the silicon wafer is polished while being supplied between a silicon wafer and a polishing plate for polishing a silicon wafer made of a plastic plate. When the first polishing method is used, it is possible to obtain not only an excellent polishing rate but also a wafer shape after polishing, in particular, a highly accurate shape without edge sagging at the outer peripheral portion of the wafer. Since a commercially available plastic plate can be used, the mirror polishing cost is low.

【0008】また、請求項3に係るシリコンウエハ鏡面
研磨用砥石(以下、「研磨用砥石」という)は、砥粒と
してのアルカリ土類金属炭酸塩微粒子と、研磨促進剤と
しての水溶性炭酸塩とを少なくとも含有することを特徴
としている。そして、請求項4に係るシリコンウエハの
鏡面研磨方法(以下、「第2の研磨方法」という)は、
シリコンウエハと請求項3記載のシリコンウエハ鏡面研
磨用砥石との間に、水を供給しながら前記シリコンウエ
ハを研磨することを特徴としている。
[0008] The silicon wafer mirror polishing wheel (hereinafter referred to as "polishing wheel") according to the third aspect of the present invention comprises alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains and water-soluble carbonate as a polishing accelerator. And at least the following. The mirror polishing method for a silicon wafer according to claim 4 (hereinafter referred to as “second polishing method”)
The present invention is characterized in that the silicon wafer is polished while supplying water between the silicon wafer and the grinding wheel for mirror polishing the silicon wafer according to the third aspect.

【0009】この鏡面研磨用砥石を用いて水を供給しな
がらシリコンウエハを湿式下で研磨すると、砥石中の水
溶性炭酸塩が溶出し、砥粒としてのアルカリ土類金属炭
酸塩とシリコンウエハとのメカノケミカル反応(主反
応)の妨げとなる副反応を効率よく抑制でき、結果とし
て主反応がおこる割合を増加させるので、シリコンウエ
ハの研磨速度を増大させることができる。また、砥粒と
してアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を含有しているの
で、スクラッチ傷の発生もなく、容易に鏡面を得ること
ができる。
When the silicon wafer is polished under a wet condition while supplying water using the mirror polishing whetstone, the water-soluble carbonate in the whetstone is eluted, and the alkaline earth metal carbonate as the abrasive and the silicon wafer are removed. Can effectively suppress the side reaction which hinders the mechanochemical reaction (main reaction), and as a result, the rate at which the main reaction occurs increases, so that the polishing rate of the silicon wafer can be increased. In addition, since alkaline earth metal carbonate fine particles are contained as abrasive grains, a mirror surface can be easily obtained without generating scratches.

【0010】また、請求項5に係るシリコンウエハ鏡面
研磨用パッド(以下、「研磨用パッド」という)は、砥
粒としてのアルカリ土類金属炭酸塩微粒子と、研磨促進
剤としての水溶性炭酸塩とを少なくとも含有することを
特徴としている。そして、請求項6のシリコンウエハの
鏡面研磨方法(以下、「第3の研磨方法」という)は、
シリコンウエハと、請求項5記載のシリコンウエハ鏡面
研磨用パッドとの間に、水を供給しながら前記シリコン
ウエハを研磨することを特徴としている。
A silicon wafer mirror polishing pad (hereinafter referred to as a "polishing pad") according to a fifth aspect of the present invention comprises alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains and water-soluble carbonate as a polishing accelerator. And at least the following. The mirror polishing method for a silicon wafer according to claim 6 (hereinafter referred to as “third polishing method”)
The present invention is characterized in that the silicon wafer is polished while supplying water between the silicon wafer and the silicon wafer mirror polishing pad of the fifth aspect.

【0011】この鏡面研磨用パッドを用いて水を供給し
ながらシリコンウエハを湿式下で研磨すると、パッド中
の水溶性炭酸塩が溶出し、砥粒としてのアルカリ土類金
属炭酸塩とシリコンウエハとのメカノケミカル反応(主
反応)の妨げとなる副反応を効率よく抑制でき、結果と
して主反応がおこる割合を増加させるので、シリコンウ
エハの研磨速度を増大させることができる。また、砥粒
としてアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を含有しているの
で、スクラッチ傷の発生もなく、容易に鏡面を得ること
ができる。
When the silicon wafer is polished under a wet condition while supplying water using the mirror polishing pad, water-soluble carbonate in the pad is eluted, and the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer are removed. Can effectively suppress the side reaction which hinders the mechanochemical reaction (main reaction), and as a result, the rate at which the main reaction occurs increases, so that the polishing rate of the silicon wafer can be increased. In addition, since alkaline earth metal carbonate fine particles are contained as abrasive grains, a mirror surface can be easily obtained without generating scratches.

【0012】また、請求項7に係るシリコンウエハ鏡面
研磨用研磨液(以下、「研磨液」という)は、水溶性炭
酸塩の水溶液からなることを特徴としている。そして、
請求項8に係るシリコンウエハの鏡面研磨方法(以下、
「第4の研磨方法」という)は、シリコンウエハと、ア
ルカリ土類金属炭酸塩微粒子を砥粒として含有する砥石
またはパッドとの間に、請求項7記載のシリコンウエハ
鏡面研磨用研磨液を供給しながら前記シリコンウエハを
研磨することを特徴としている。
The polishing liquid for mirror-polishing a silicon wafer according to claim 7 (hereinafter referred to as "polishing liquid") comprises an aqueous solution of a water-soluble carbonate. And
A mirror polishing method for a silicon wafer according to claim 8 (hereinafter, referred to as a mirror polishing method).
The "fourth polishing method") supplies the polishing liquid for mirror polishing a silicon wafer according to claim 7, between the silicon wafer and a grindstone or a pad containing fine particles of alkaline earth metal carbonate as abrasive grains. The method is characterized by polishing the silicon wafer while polishing.

【0013】この鏡面研磨用研磨液を用いてシリコンウ
エハを研磨すると、水溶性炭酸塩の存在により、砥粒と
してのアルカリ土類金属炭酸塩とシリコンウエハとのメ
カノケミカル反応(主反応)の妨げとなる副反応を効率
よく抑制でき、結果として主反応がおこる割合を増加さ
せるので、シリコンウエハの研磨速度を増大させること
ができる。また、砥石またはパッド中に、砥粒としてア
ルカリ土類金属炭酸塩微粒子を含有しているので、メカ
ノケミカル反応による研磨が促進されて、スクラッチ傷
の発生もなく、容易に鏡面を得ることができる。
When a silicon wafer is polished with the polishing liquid for mirror polishing, the presence of the water-soluble carbonate prevents the mechanochemical reaction (main reaction) between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer. Can be efficiently suppressed, and as a result, the rate at which the main reaction occurs increases, so that the polishing rate of the silicon wafer can be increased. In addition, since the grindstone or the pad contains alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains, polishing by a mechanochemical reaction is promoted, and no scratch is generated, and a mirror surface can be easily obtained. .

【0014】また、請求項9に係るシリコンウエハの鏡
面研磨方法は、砥粒としてアルカリ土類金属炭酸塩微粒
子を用い、水と水溶性炭酸塩の存在下でシリコンウエハ
を湿式研磨することを特徴としている。このシリコンウ
エハの鏡面研磨方法を用いてシリコンウエハを研磨する
と、水溶性炭酸塩の存在により、砥粒としてのアルカリ
土類金属炭酸塩とシリコンウエハとのメカノケミカル反
応(主反応)の妨げとなる副反応が効率よく抑制され
て、主反応がおこる割合を増加させるため、シリコンウ
エハの研磨速度を増大させることができ、しかも、研磨
後のウエハ形状特にウエハ外周部のエッジ部ダレがない
高精度の形状が得られるようになる。
The method for mirror-polishing a silicon wafer according to the ninth aspect is characterized in that the silicon wafer is wet-polished in the presence of water and a water-soluble carbonate by using alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains. And When a silicon wafer is polished using the mirror polishing method for a silicon wafer, the presence of the water-soluble carbonate hinders a mechanochemical reaction (main reaction) between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer. The side reaction is suppressed efficiently, and the rate at which the main reaction occurs increases, so that the polishing rate of the silicon wafer can be increased. In addition, the shape of the polished wafer, especially the edge portion of the outer peripheral portion of the wafer, has high precision with no sagging. Can be obtained.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を掲げ、
本発明を更に詳細に説明する。なお、この実施の形態
は、本発明を具体的に説明するためのものであり、特に
指定のない限り、発明内容を限定するものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The present invention will be described in more detail. This embodiment is for specifically describing the present invention, and does not limit the contents of the invention unless otherwise specified.

【0016】「研磨用スラリー」この研磨用スラリー
は、水と、砥粒としてのアルカリ土類金属炭酸塩微粒子
と、研磨促進剤としての水溶性炭酸塩とを少なくとも含
有しており、前記水溶性炭酸塩は前記の水中に溶解して
いる。前記の砥粒としてのアルカリ土類金属炭酸塩微粒
子としては、炭酸バリウム(BaCO)微粒子、炭酸
カルシウム(CaCO)微粒子、炭酸マグネシウム
(MgCO)微粒子、炭酸ストロンチウム(SrCO
)微粒子を挙げることができ、その粒径は、研磨特性
及びスラリー分散性の観点から、0.01μm〜10μm
程度のものが好ましい。また、砥粒としてのアルカリ土
類金属炭酸塩微粒子の濃度は、良好に分散する限り特に
制限されるものではないが、通常、0.5〜30重量%
が好ましい。砥粒濃度が0.5重量%を下回ると研磨速
度が低下して実用性に欠け、一方、砥粒濃度が30重量
%を超えると研磨加工に寄与しない粒子が多くなり、材
料コストが増加して研磨コストが上昇するので好ましく
ない。
"Slurry for polishing" This polishing slurry contains at least water, fine particles of alkaline earth metal carbonate as abrasive grains, and water-soluble carbonate as a polishing accelerator. The carbonate is dissolved in the water. Examples of the alkaline earth metal carbonate fine particles as the abrasive grains include barium carbonate (BaCO 3 ) fine particles, calcium carbonate (CaCO 3 ) fine particles, magnesium carbonate (MgCO 3 ) fine particles, and strontium carbonate (SrCO 3 ).
3 ) Fine particles can be mentioned, and the particle size is from 0.01 μm to 10 μm from the viewpoint of polishing characteristics and slurry dispersibility.
Are preferred. The concentration of the alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains is not particularly limited as long as it is well dispersed, but is usually 0.5 to 30% by weight.
Is preferred. If the abrasive grain concentration is less than 0.5% by weight, the polishing rate is reduced and the practicality is lacking. On the other hand, if the abrasive grain concentration exceeds 30% by weight, the particles that do not contribute to the polishing process increase, and the material cost increases. This increases the polishing cost, which is not preferable.

【0017】前記の水溶性炭酸塩としては、水に対する
溶解性に優れ、重金属を含まない炭酸塩であれば特に制
限されるものでなく、例えば、炭酸カリウム(KCO
)、炭酸水素カリウム(KHCO)、炭酸ナトリウ
ム(NaCO)、炭酸水素ナトリウム(NaHC
)、炭酸アンモニウム((NHCO)、炭
酸水素アンモニウム(NHHCO)等を例示するこ
とができる。また、前記の水溶性炭酸塩の添加量は、水
に溶解する範囲内であれば特に制限されるものでない
が、例えば、砥粒としてのアルカリ土類金属炭酸塩微粒
子に対して0.1〜10重量%の範囲が好ましい。前記
の水溶性炭酸塩の添加量が0.1重量%を下回ると研磨
速度の増大効果が発現されず、一方、10重量%を超え
るとスラリー分散安定性が低下するので好ましくない。
The water-soluble carbonate is not particularly limited as long as it is excellent in solubility in water and does not contain heavy metals. For example, potassium carbonate (K 2 CO 3)
3 ), potassium hydrogen carbonate (KHCO 3 ), sodium carbonate (NaCO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHC)
O 3 ), ammonium carbonate ((NH 4 ) 2 CO 3 ), ammonium hydrogen carbonate (NH 4 HCO 3 ), and the like. The amount of the water-soluble carbonate is not particularly limited as long as it is within the range of dissolving in water, for example, 0.1 to 0.1 with respect to alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains. A range of 10% by weight is preferred. If the amount of the water-soluble carbonate is less than 0.1% by weight, the effect of increasing the polishing rate is not exhibited. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the dispersion stability of the slurry is undesirably reduced.

【0018】前記の研磨用スラリーには、分散性向上の
ために、必要に応じて、メタノール、エタノール、プロ
パノ−ル等のアルコール類や、ポリカルボン酸塩等の界
面活性剤を添加することができる。そして、この研磨用
スラリーは、前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子を、前
記水溶性炭酸塩の水溶液に添加・混合し、更に、必要に
応じてアルコール類や界面活性剤を添加した後、超音波
分散器等の公知の手段にて分散させることにより、製造
することができる。
If necessary, alcohols such as methanol, ethanol and propanol, and surfactants such as polycarboxylates may be added to the polishing slurry to improve dispersibility. it can. Then, the polishing slurry is obtained by adding and mixing the alkaline earth metal carbonate fine particles with the aqueous solution of the water-soluble carbonate, further adding alcohols and surfactants as necessary, It can be manufactured by dispersing by known means such as a disperser.

【0019】「第1の研磨方法」第1の研磨方法は、前
記のシリコンウエハ鏡面研磨用スラリーを、シリコンウ
エハとプラスチック板からなるシリコンウエハ研磨用研
磨板との間に供給しながら前記シリコンウエハを研磨す
る。ここに、研磨前のシリコンウエハは、研削品で表面
粗さが150nm以下のものが好ましい。その理由は、
表面のダメージ層が薄く容易に鏡面が得られ、また、シ
リコンウエハと、砥粒としてのアルカリ土類金属微粒子
とのメカノケミカル反応が効果的に進行しやすいからで
ある。
[First Polishing Method] In a first polishing method, the silicon wafer mirror polishing slurry is supplied between a silicon wafer and a silicon wafer polishing plate made of a plastic plate while the silicon wafer is being polished. Polish. Here, the silicon wafer before polishing is preferably a ground product having a surface roughness of 150 nm or less. The reason is,
This is because a mirror layer can be easily obtained with a thin damaged layer on the surface, and the mechanochemical reaction between the silicon wafer and the alkaline earth metal fine particles as abrasive grains easily proceeds effectively.

【0020】前記のプラスチック板からなるシリコンウ
エハ研磨用研磨板の材質は、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、テフロン(登録商標)、
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。
The material of the polishing plate for polishing a silicon wafer made of the above-mentioned plastic plate is not particularly limited, but for example, polycarbonate, vinyl chloride, epoxy,
Polyethylene terephthalate, Teflon (registered trademark),
Polyethylene, acrylic, polymethyl methacrylate, polyamide, polyacetal, polyphenylene ether,
At least one selected from the group consisting of polybutylene terephthalate, polysulfone, polyethersulfone, polyimide, polyphenylenesulfide, polybenzimidazole, polyarylate, polymethylpentene, polyamideimide and polyetheretherketone has versatility. It is preferable because it is inexpensive and has excellent mirror-polishing workability. In particular, polycarbonate or vinyl chloride is more preferable in terms of the price of the plastic plate and the improvement of the polishing rate.

【0021】また、用いるプラスチック板の厚みについ
ても制限されるものではないが、定盤上への固定作業の
やり安さや、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。
The thickness of the plastic plate to be used is not limited, but a plastic plate having a thickness of about 1 mm or more is used in order to reduce the frequency of replacement due to abrasion of the plastic plate and the ease of fixing work on the surface plate. It is preferable to use a plate.

【0022】また、前記の研磨板の研磨作用面には、研
磨剤スラリーを研磨板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、溝或いは微細
孔加工が施されているのが好ましい。溝幅、溝ピッチに
は特に制限はなく、シリコンウエハのサイズや研磨剤ス
ラリー供給量によって適宜選択する。
Further, grooves or fine holes are formed on the polishing surface of the polishing plate in order to spread the abrasive slurry evenly on the polishing plate or to efficiently hold the abrasive grains. Is preferred. The groove width and groove pitch are not particularly limited, and are appropriately selected depending on the size of the silicon wafer and the supply amount of the abrasive slurry.

【0023】前記の溝或いは微細孔加工の一例として
は、例えば、シリコンウエハの研磨面との当接面の全
域、即ち研磨作用面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。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形
状、特に、ウエハ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。
As an example of the processing of the groove or the fine hole, for example, it is exemplified that fine irregularities are formed substantially uniformly on the entire area of the contact surface with the polishing surface of the silicon wafer, that is, on the polishing surface. it can. And since such fine irregularities are substantially uniformly formed on the polishing surface of the plastic polishing plate, the abrasive grains in the abrasive slurry are uniformly held on the polishing surface, and the polishing rate is improved, Mirror polishing with excellent uniformity with less surface roughness distribution within the silicon wafer surface is possible, and a highly accurate wafer shape after mirror polishing, especially with no edge sagging at the outer peripheral portion of the wafer, can be obtained. There is no occurrence of scratches.

【0024】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
れる砥粒が研磨板の研磨作用面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。また、表面粗さRaの上限値、即ち前記段差の
最大値は特に制限されるものではなく、プラスチック板
の強度面からみてその厚みの1/2以下が好ましく、更
には、プラスチック板への粗面化加工を考慮すると、例
えば500μm以下であるのが好ましく、更には、凹部
の幅W(即ち、頂部と頂部の幅)よりも小さい粒径を有
して凹部に位置する砥粒は、定盤とシリコンウエハとの
相対的な回転運動によって研磨作用面に運ばれ保持され
て砥粒として機能するため、例えば1000nm以下で
あるのが好ましい。
The surface roughness Ra of the surface on which the fine irregularities are formed substantially uniformly is preferably 100 nm or more. Here, the surface roughness Ra refers to the average of the step between the convex portion and the concave portion measured by a contact pointer type surface roughness meter or the like. If the surface roughness is less than 100 nm, the abrasive grains contained in the abrasive slurry are not efficiently fixed to the polishing surface of the polishing plate, so that the polishing rate is reduced and the mirror polishing uniformity is not improved. The upper limit of the surface roughness Ra, that is, the maximum value of the step is not particularly limited, and is preferably equal to or less than の of the thickness in view of the strength of the plastic plate. In consideration of the surface treatment, it is preferably, for example, 500 μm or less. Since it is carried and held on the polishing surface by the relative rotational movement of the board and the silicon wafer and functions as abrasive grains, it is preferably, for example, 1000 nm or less.

【0025】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。
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。
The method of forming the fine irregularities is not particularly limited, but for example, diamond particles, silicon carbide particles, zirconia particles, alumina particles or the like have a count of # 800 or # 800. A method of dressing a plastic plate surface using a grindstone dresser to which small abrasive grains are fixed can be exemplified.
That is, for example, when the surface of a plastic plate is dressed for about 3 minutes, preferably for about 10 minutes using such a dresser abrasive grain, an uneven shape suitable for mirror polishing of a silicon wafer is substantially uniformly formed on the surface of the plastic plate. Can be granted. # 800 dressing abrasive
Is not preferable, it is difficult to form irregularities having a surface roughness Ra of 100 nm or more suitable for mirror polishing of a silicon wafer on a plastic plate.

【0026】また、前記シリコンウエハ研磨用研磨板の
研磨作用面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、前記砥粒が前記研磨板の研磨作用面上に効率
よく固定されず、ただ単に転動するのみであり、研磨効
率が低下する。
The width W of the concave portion (ie, the width of the top portion) formed on the polishing surface of the polishing plate for polishing the silicon wafer is not particularly limited. The abrasive grains in the abrasive slurry preferably have an average primary particle diameter such that the primary particle diameter is smaller than the width W of the recess. If the average primary particle diameter of the abrasive grains is larger than the width W of the concave portion, the abrasive grains are not efficiently fixed on the polishing surface of the polishing plate, but simply roll, and the polishing efficiency is reduced. descend.

【0027】この研磨方法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前記シリコンウエハ鏡面
研磨用研磨板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。前記シリコンウエハ鏡面研磨用研磨板
は、そのまま、上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。
As a polishing apparatus or a lapping apparatus used in this polishing method, a one-sided or double-sided polishing apparatus or a lapping apparatus of a rotating platen conventionally used in silicon wafer processing can be used. The silicon wafer mirror-polishing polishing plate is stuck on a surface plate of the polishing device or the lapping device using an adhesive, or is mechanically fixed. The silicon wafer mirror-polishing polishing plate may be directly fixed to the surface plate of the polishing device or the lapping device, but may be a foamed sheet such as a conventional polishing pad or a rubber between the surface plate and the plastic plate. The elastic sheet may be interposed and fixed.

【0028】また、ウエハ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前記研
磨板を固定した後、定盤修正装置や定盤修正リングを用
いて前記研磨板の研磨作用面の形状制御を適切に行って
おく。このような研磨板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を研磨する。
Further, in order to maintain the entire shape of the wafer, the polishing plate is fixed on a platen of a polishing device or a lapping device and then a platen correction device as conventionally performed before polishing or lapping. The shape of the polishing surface of the polishing plate is appropriately controlled by using a polishing plate or a correction ring for the polishing plate. The silicon wafer is polished under a conventional polishing or lapping condition by a polishing apparatus or a lapping apparatus to which such a polishing plate is fixed.

【0029】シリコンウエハと上記研磨板とを接触させ
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9.8〜39.2kPa(100〜400g
f/cm)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。また、定盤およびウエハの回転数
は、特段制限されるものでなく、通常30〜120rp
m程度で充分であるが、回転数が大きいほど研磨速度が
向上する。その他の研磨条件については、従来のシリコ
ンウエハ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。
The polishing pressure at the time of polishing the silicon wafer in contact with the polishing plate is not particularly limited, and is usually 9.8 to 39.2 kPa (100 to 400 g).
f / cm 2 ) is sufficient, but a larger polishing pressure is preferable because the pressure at the true contact point with the abrasive grains is increased and the polishing rate is improved. The number of rotations of the platen and the wafer is not particularly limited, and is usually 30 to 120 rpm.
m is sufficient, but as the number of rotations increases, the polishing rate increases. Other polishing conditions can be applied without changing the conventional polishing conditions for silicon wafers.

【0030】「研磨用砥石」この実施の形態に係るシリ
コンウエハ鏡面研磨用砥石は、砥粒としてのアルカリ土
類金属炭酸塩微粒子と、研磨促進剤としての水溶性炭酸
塩とを少なくとも含有している。そして、この鏡面研磨
用砥石を用いてシリコンウエハを湿式下で研磨すると、
砥石中の水溶性炭酸塩が溶出し、砥粒としてのアルカリ
土類金属炭酸塩とシリコンウエハとのメカノケミカル反
応(主反応)の妨げとなる副反応を効率よく抑制でき、
結果として主反応がおこる割合を増加させるので、シリ
コンウエハの研磨速度を増大させることができる。ま
た、砥粒としてアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を含有し
ているので、スクラッチ傷の発生もなく、容易に鏡面を
得ることができる。
"Polishing Wheel" The silicon wafer mirror polishing wheel according to this embodiment contains at least alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains and a water-soluble carbonate as a polishing accelerator. I have. Then, when the silicon wafer is polished under a wet condition using this mirror polishing wheel,
Water-soluble carbonates in the grinding stone are eluted, and side reactions that hinder the mechanochemical reaction (main reaction) between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer can be efficiently suppressed,
As a result, the rate at which the main reaction occurs increases, so that the polishing rate of the silicon wafer can be increased. In addition, since alkaline earth metal carbonate fine particles are contained as abrasive grains, a mirror surface can be easily obtained without generating scratches.

【0031】前記の研磨用砥石に用いる砥粒としてのア
ルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、炭酸バリウム(BaC
)微粒子、炭酸カルシウム(CaCO)微粒子、
炭酸マグネシウム(MgCO)微粒子、炭酸ストロン
チウム(SrCO)微粒子を挙げることができ、その
粒径は、研磨特性の観点から、0.01μm〜10μm程
度のものが好ましい。また、砥粒としてのアルカリ土類
金属炭酸塩微粒子の配合量(砥粒率)は、特に制限され
るものではないが、通常、砥石中に50〜95重量%程
度含有されるのが好ましい。砥粒配合量(砥粒率)が5
0重量%を下回ると研磨速度が低下して実用性に欠け、
一方、砥粒配合量(砥粒率)が95重量%を超えると研
磨加工に寄与しない粒子が多くなり、材料コストが増加
して研磨コストが上昇するので好ましくない。
The alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains used in the above-mentioned polishing grindstone are barium carbonate (BaC).
O 3 ) fine particles, calcium carbonate (CaCO 3 ) fine particles,
Examples thereof include magnesium carbonate (MgCO 3 ) fine particles and strontium carbonate (SrCO 3 ) fine particles, and the particle diameter is preferably about 0.01 μm to 10 μm from the viewpoint of polishing characteristics. In addition, the amount of the alkaline earth metal carbonate fine particles as the abrasive grains (abrasive grain ratio) is not particularly limited, but usually, it is preferably contained in a grindstone at about 50 to 95% by weight. Abrasive grain content (abrasive grain ratio) is 5
If the amount is less than 0% by weight, the polishing rate is reduced, and the practicality is poor.
On the other hand, if the blending amount of the abrasive grains (abrasive grain ratio) exceeds 95% by weight, particles that do not contribute to the polishing process increase, and the material cost increases and the polishing cost increases, which is not preferable.

【0032】前記の研磨用砥石に用いる水溶性炭酸塩
は、水に対する溶解性に優れ、重金属を含まない炭酸塩
であれば特に制限されるものでなく、例えば、炭酸カリ
ウム(KCO)、炭酸水素カリウム(KHC
)、炭酸ナトリウム(NaCO)、炭酸水素ナト
リウム(NaHCO)、炭酸アンモニウム((N
CO)、炭酸水素アンモニウム(NHHC
)等を例示することができる。また、前記の水溶性
炭酸塩の配合量は、特に制限されるものではないが、通
常、砥石中に0.0001〜10重量%程度含有される
のが好ましい。水溶性炭酸塩の配合量が0.0001重
量%を下回ると研磨速度の促進効果が達成されず実用性
に欠け、一方、水溶性炭酸塩の配合量が10重量%を超
えると研磨時に使用する水のpHが大幅に上昇し、鏡面
研磨後のウエハの表面粗さが悪化するので好ましくな
い。
The water-soluble carbonate used in the above-mentioned polishing grindstone is not particularly limited as long as it has excellent solubility in water and does not contain heavy metals. For example, potassium carbonate (K 2 CO 3 ) , Potassium bicarbonate (KHC
O 3 ), sodium carbonate (NaCO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), ammonium carbonate ((N
H 4 ) 2 CO 3 ), ammonium bicarbonate (NH 4 HC)
O 3 ) and the like. The amount of the water-soluble carbonate is not particularly limited, but is usually preferably about 0.0001 to 10% by weight in the grindstone. When the amount of the water-soluble carbonate is less than 0.0001% by weight, the effect of accelerating the polishing rate is not achieved, and the practicality is lacking. On the other hand, when the amount of the water-soluble carbonate exceeds 10% by weight, it is used for polishing. This is not preferable because the pH of water is significantly increased and the surface roughness of the wafer after mirror polishing is deteriorated.

【0033】アルカリ土類金属炭酸塩微粒子と水溶性炭
酸塩とを砥石状に成形するには、これらの混合物により
砥石全体を成形する場合や、砥石のシリコンウエハとの
接触部を部分的に形成する場合があり、また砥石にも前
記の混合物を結合材なしで固定したもの(ボンドレス砥
石)と、レジノイドボンド等の結合材を使用して固化・
成形させたもの(レジノイドボンド砥石)があり得る。
レジノイドボンド砥石の形成に用いるレジノイドボンド
は、特に限定されず、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の
単体または混合物を用いることができる。ボンドレス砥
石またはレジノイドボンド砥石の成形は、一般に用いら
れる公知の成形技術を用いて形成することができる。
To form the alkaline earth metal carbonate fine particles and the water-soluble carbonate into a grindstone, a mixture of these may be used to form the whole grindstone, or a portion of the grindstone that is in contact with the silicon wafer may be partially formed. In some cases, the mixture is also fixed to the grinding stone without a binder (bondless grinding stone) and solidified using a binder such as resinoid bond.
There may be a molded one (resinoid bond whetstone).
The resinoid bond used for forming the resinoid bond grindstone is not particularly limited, and a simple substance or a mixture of a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like can be used. The bondless whetstone or the resinoid bond whetstone can be formed by using a generally used known forming technique.

【0034】「第2の研磨方法」この実施の形態に係る
鏡面研磨方法は、シリコンウエハと前記研磨用砥石との
間に、水を供給しながら前記シリコンウエハを研磨す
る。ここに、研磨前のシリコンウエハは、研削品で表面
粗さが150nm以下のものが好ましい。その理由は、
表面のダメージ層が薄く容易に鏡面が得られ、また、シ
リコンウエハと、砥粒としてのアルカリ土類金属微粒子
とのメカノケミカル反応が効果的に進行しやすいからで
ある。
[Second Polishing Method] In the mirror polishing method according to this embodiment, the silicon wafer is polished while supplying water between the silicon wafer and the polishing grindstone. Here, the silicon wafer before polishing is preferably a ground product having a surface roughness of 150 nm or less. The reason is,
This is because a mirror layer can be easily obtained with a thin damaged layer on the surface, and the mechanochemical reaction between the silicon wafer and the alkaline earth metal fine particles as abrasive grains easily proceeds effectively.

【0035】この実施の形態に係る研磨方法において
は、従来の湿式研磨方法を何ら変更することなく実施す
ることができる。その具体例としては、ウエハ支持体に
張り付けられたシリコンウエハと、機械的回転式研磨装
置の定盤に装着した研磨用砥石との間に、水を供給しな
がら、荷重、即ち研磨加工圧を負荷して研磨する方法等
を例示することができる。研磨加工圧は、特段制限され
るものではなく、通常 9.8〜39.2kPa(100〜
400 gf/cm)程度で充分であるが、研磨加工圧は
大きいほど砥粒(アルカリ土類金属微粒子)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。研磨装置、研磨条件は、第1の研磨方法に準ずれば
よい。
The polishing method according to this embodiment can be performed without any change from the conventional wet polishing method. As a specific example, the load, that is, the polishing pressure is increased while supplying water between the silicon wafer attached to the wafer support and the polishing grindstone mounted on the surface plate of the mechanical rotary polishing apparatus. A method of polishing by applying a load can be exemplified. The polishing pressure is not particularly limited, and is usually from 9.8 to 39.2 kPa (100 to
A pressure of about 400 gf / cm 2 suffices, but a higher polishing pressure is preferred because the pressure at the true contact point with the abrasive grains (alkaline earth metal fine particles) increases, and the polishing rate increases. The polishing apparatus and polishing conditions may be in accordance with the first polishing method.

【0036】「研磨用パッド」この実施の形態に係るシ
リコンウエハ研磨用パッドは、砥粒としてのアルカリ土
類金属炭酸塩微粒子と、研磨促進剤としての水溶性炭酸
塩とを少なくとも含有している。そして、この研磨用パ
ッドを用いてシリコンウエハを湿式下で研磨すると、パ
ッド中の水溶性炭酸塩が溶出し、砥粒としてのアルカリ
土類金属炭酸塩とシリコンウエハとのメカノケミカル反
応(主反応)の妨げとなる副反応を効率よく抑制でき、
結果として主反応がおこる割合を増加させるので、シリ
コンウエハの研磨速度を増大させることができる。ま
た、砥粒としてアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を含有し
ているので、スクラッチ傷の発生もなく、容易に鏡面を
得ることができる。
[Polishing Pad] The silicon wafer polishing pad according to this embodiment contains at least alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains and a water-soluble carbonate as a polishing accelerator. . When the silicon wafer is polished under wet conditions using the polishing pad, the water-soluble carbonate in the pad is eluted, and a mechanochemical reaction between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer (main reaction) ) Can be efficiently suppressed,
As a result, the rate at which the main reaction occurs increases, so that the polishing rate of the silicon wafer can be increased. In addition, since alkaline earth metal carbonate fine particles are contained as abrasive grains, a mirror surface can be easily obtained without generating scratches.

【0037】前記の研磨用パッドに用いる、砥粒として
のアルカリ土類金属炭酸塩微粒子としては、炭酸バリウ
ム(BaCO)微粒子、炭酸カルシウム(CaC
)微粒子、炭酸マグネシウム(MgCO)微粒
子、炭酸ストロンチウム(SrCO )微粒子を挙げる
ことができ、その粒径は、研磨特性の観点から、0.0
1μm〜10μm程度のものが好ましい。
As the abrasive used in the polishing pad,
As alkaline earth metal carbonate fine particles, barium carbonate
(BaCO3) Fine particles, calcium carbonate (CaC)
O3) Fine particles, magnesium carbonate (MgCO3) Fine particles
Strontium carbonate (SrCO 3) List the fine particles
And the particle size is 0.0% from the viewpoint of polishing characteristics.
Those having a thickness of about 1 μm to 10 μm are preferred.

【0038】前記の研磨用パッドに用いる、水溶性炭酸
塩としては、水に対する溶解性に優れ、重金属を含まな
い炭酸塩であれば特に制限されるものでなく、例えば、
炭酸カリウム(KCO)、炭酸水素カリウム(KH
CO)、炭酸ナトリウム(NaCO)、炭酸水素ナ
トリウム(NaHCO)、炭酸アンモニウム((NH
CO)、炭酸水素アンモニウム(NHHCO
)等を例示することができる。また、前記の水溶性炭
酸塩の配合量は、特に制限されるものではないが、通
常、パッド中に0.0001〜10重量%程度含有され
るのが好ましい。水溶性炭酸塩の配合量が0.0001
重量%を下回ると研磨速度の促進効果が達成されず実用
性に欠け、一方、水溶性炭酸塩の配合量が10重量%を
超えると研磨時に使用する水のpHが大幅に上昇し、鏡
面研磨後のウエハの表面粗さが悪化するので好ましくな
い。
The water-soluble carbonate used for the polishing pad is not particularly limited as long as it is excellent in solubility in water and does not contain heavy metals.
Potassium carbonate (K 2 CO 3 ), potassium hydrogen carbonate (KH
CO 3 ), sodium carbonate (NaCO 3 ), sodium hydrogen carbonate (NaHCO 3 ), ammonium carbonate ((NH
4 ) 2 CO 3 ), ammonium bicarbonate (NH 4 HCO)
3 ) and the like. The amount of the water-soluble carbonate is not particularly limited, but is generally preferably about 0.0001 to 10% by weight in the pad. 0.0001 of water-soluble carbonate
When the amount is less than 10% by weight, the effect of accelerating the polishing rate is not achieved, and practicality is lacking. On the other hand, when the amount of the water-soluble carbonate exceeds 10% by weight, the pH of water used at the time of polishing greatly increases, and mirror polishing is performed. This is not preferable because the surface roughness of the subsequent wafer deteriorates.

【0039】前記研磨用パッドの具体的な態様として
は、従来公知の、 不織布タイプの研磨用パッド、 スウェードタイプの研磨用パッド、 発泡ポリウレタンタイプの研磨用パッド、 があり、特に、前記の発泡ポリウレタンタイプの研磨
用パッドは、硬質のパッドであるため、エッジ部ダレの
発生が少ないので、シリコンウエハの鏡面研磨用パッド
として好適である。
Specific examples of the polishing pad include a conventionally known nonwoven fabric type polishing pad, a suede type polishing pad, and a polyurethane foam type polishing pad. Since the polishing pad of the type is a hard pad, the edge portion is less likely to sag, and thus is suitable as a mirror polishing pad for a silicon wafer.

【0040】砥粒率としては、0.1〜50重量%程度
が好適である。砥粒率が0.1重量%を下回ると研磨速
度が低下して実用性に欠け、また、砥粒率が50重量%
を超えると研磨加工に寄与しない砥粒が多くなり、更
に、研磨用パッド自体の強度も低下して耐用寿命が短く
なり、研磨コストの上昇をきたす。そして、この研磨用
パッドの製造方法は、公知の製造方法に従えばよい。
The abrasive grain ratio is preferably about 0.1 to 50% by weight. When the abrasive grain ratio is less than 0.1% by weight, the polishing rate is reduced and the practicability is lacking.
If it exceeds, the number of abrasive grains not contributing to the polishing process increases, and the strength of the polishing pad itself also decreases to shorten its useful life and increase the polishing cost. The method for manufacturing the polishing pad may be in accordance with a known manufacturing method.

【0041】「第3の研磨方法」この実施の形態に係る
シリコンウエハの鏡面研磨方法は、シリコンウエハと、
前記研磨用パッドとの間に、水を供給しながら前記シリ
コンウエハを研磨することとしている。この研磨用パッ
ドを用いてシリコンウエハを湿式下で研磨すると、パッ
ド中の水溶性炭酸塩が溶出し、砥粒としてのアルカリ土
類金属炭酸塩とシリコンウエハとのメカノケミカル反応
(主反応)の妨げとなる副反応を効率よく抑制でき、結
果として主反応がおこる割合を増加させるので、シリコ
ンウエハの研磨速度を増大させることができる。また、
砥粒としてアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を含有してい
るので、スクラッチ傷の発生もなく、容易に鏡面を得る
ことができる。
[Third Polishing Method] The mirror polishing method for a silicon wafer according to the present embodiment comprises the steps of:
The silicon wafer is polished while supplying water between the silicon wafer and the polishing pad. When a silicon wafer is polished under a wet condition using this polishing pad, water-soluble carbonate in the pad is eluted, and a mechanochemical reaction (main reaction) between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer is performed. The hindrance of side reactions can be efficiently suppressed, and as a result, the rate at which the main reaction occurs increases, so that the polishing rate of the silicon wafer can be increased. Also,
Since the fine particles of alkaline earth metal carbonate are contained as abrasive grains, a mirror surface can be easily obtained without generating scratches.

【0042】この実施の形態の研磨用パッドを用いてシ
リコンウエハを鏡面研磨する方法としては、従来の湿式
研磨方法を何ら変更することなく実施することができ
る。その具体例としては、ウエハ支持体に張り付けられ
たシリコンウエハと、機械的回転式研磨装置の定盤に装
着した研磨用パッドとの間に、水を供給しながら、荷
重、即ち研磨加工圧を負荷して研磨する方法等を例示す
ることができる。研磨加工圧は、特段制限されるもので
はなく、通常9.8〜39.2kPa(100〜400 gf
/cm)程度で充分であるが、研磨加工圧は大きいほ
ど砥粒(アルカリ土類金属微粒子)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。
As a method for mirror-polishing a silicon wafer using the polishing pad of this embodiment, a conventional wet polishing method can be used without any change. As a specific example, the load, that is, the polishing pressure is increased while supplying water between the silicon wafer attached to the wafer support and the polishing pad mounted on the surface plate of the mechanical rotary polishing apparatus. A method of polishing by applying a load can be exemplified. The polishing pressure is not particularly limited, and is usually 9.8 to 39.2 kPa (100 to 400 gf).
/ Cm 2 ) is sufficient, but a larger polishing pressure is preferable because the pressure at the true contact point with the abrasive grains (alkaline earth metal fine particles) increases and the polishing rate is improved.

【0043】「研磨液」この実施の形態に係るシリコン
ウエハ鏡面研磨用研磨液は、水溶性炭酸塩の水溶液から
なっている。前記研磨液中における前記水溶性炭酸塩の
濃度は、前記水溶性炭酸塩が溶解する範囲内であれば特
に制限はないが、通常、0.0001〜10重量%の範
囲内である。前記水溶性炭酸塩の濃度が0.0001重
量%を下回ると研磨速度の促進効果が達成されず実用性
に欠け、一方、水溶性炭酸塩の配合量が10重量%を超
えると研磨時に使用する水のpHが大幅に上昇し、鏡面
研磨後のウエハの表面粗さが悪化するので好ましくな
い。
"Polishing liquid" The polishing liquid for mirror polishing a silicon wafer according to this embodiment is composed of an aqueous solution of a water-soluble carbonate. The concentration of the water-soluble carbonate in the polishing liquid is not particularly limited as long as the water-soluble carbonate is in a range in which the water-soluble carbonate is dissolved, but is usually in a range of 0.0001 to 10% by weight. When the concentration of the water-soluble carbonate is less than 0.0001% by weight, the effect of accelerating the polishing rate is not achieved, and the practicality is lacking. On the other hand, when the amount of the water-soluble carbonate exceeds 10% by weight, it is used for polishing. This is not preferable because the pH of water is significantly increased and the surface roughness of the wafer after mirror polishing is deteriorated.

【0044】「第4の研磨方法」この実施の形態に係る
シリコンウエハの鏡面研磨方法は、シリコンウエハと、
アルカリ土類金属炭酸塩微粒子を砥粒として含有する砥
石またはパッドとの間に、前記研磨液を供給しながら前
記シリコンウエハを研磨することとしている。即ち、前
記研磨液を用いてシリコンウエハを研磨すると、水溶性
炭酸塩の存在により、砥粒としてのアルカリ土類金属炭
酸塩とシリコンウエハとのメカノケミカル反応(主反
応)の妨げとなる副反応を効率よく抑制でき、結果とし
て主反応がおこる割合を増加させるので、シリコンウエ
ハの研磨速度を増大させることができる。また、砥石ま
たはパッド中に、砥粒としてアルカリ土類金属炭酸塩微
粒子を含有しているので、スクラッチ傷の発生もなく、
容易に鏡面を得ることができる。
[Fourth Polishing Method] The mirror polishing method for a silicon wafer according to this embodiment comprises the steps of:
The silicon wafer is polished while supplying the polishing liquid between a whetstone or a pad containing fine particles of alkaline earth metal carbonate as abrasive grains. That is, when a silicon wafer is polished by using the polishing liquid, a side reaction which hinders a mechanochemical reaction (main reaction) between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer due to the presence of the water-soluble carbonate. Can be suppressed efficiently, and as a result, the rate at which the main reaction occurs increases, so that the polishing rate of the silicon wafer can be increased. Also, since the grindstone or pad contains fine particles of alkaline earth metal carbonate as abrasive grains, there is no occurrence of scratches,
A mirror surface can be easily obtained.

【0045】アルカリ土類金属炭酸塩微粒子を砥粒とし
て含有する砥石またはパッドは特に限定されず、砥粒と
してアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を含有するものであ
ればよい。アルカリ土類金属炭酸塩微粒子としては、炭
酸バリウム(BaCO)微粒子、炭酸カルシウム(C
aCO)微粒子、炭酸マグネシウム(MgCO)微
粒子、炭酸ストロンチウム(SrCO)微粒子を挙げ
ることができ、その粒径は、研磨特性の観点から、0.
01μm〜10μm程度のものが好ましい。
The whetstone or pad containing the alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains is not particularly limited, and may be any one containing alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains. Examples of the alkaline earth metal carbonate fine particles include barium carbonate (BaCO 3 ) fine particles and calcium carbonate (C
ACO 3) particles, magnesium carbonate (MgCO 3) particles, strontium carbonate (SrCO 3) can be mentioned fine particles, its particle size, in terms of polishing characteristics, 0.
Those having a diameter of about 01 to 10 μm are preferred.

【0046】シリコンウエハを研磨する方法としては、
従来の湿式研磨方法を何ら変更することなく実施するこ
とができる。その具体例としては、ウエハ支持体に張り
付けられたシリコンウエハと、機械的回転式研磨装置の
定盤に装着した、砥粒としてアルカリ土類金属炭酸塩微
粒子を含有する研磨用砥石またはパッドとの間に、水を
供給しながら、荷重、即ち研磨加工圧を負荷して研磨す
る方法等を例示することができる。研磨加工圧は、特段
制限されるものではなく、通常9.8〜39.2kPa
(100〜400gf/cm)程度で充分であるが、研磨加
工圧は大きいほど砥粒(アルカリ土類金属微粒子)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。
As a method for polishing a silicon wafer,
The conventional wet polishing method can be performed without any change. As a specific example thereof, a silicon wafer attached to a wafer support, and a polishing whetstone or a pad mounted on a surface plate of a mechanical rotary polishing apparatus and containing alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains. In the meantime, a method of polishing by applying a load, that is, a polishing pressure while supplying water, can be exemplified. The polishing pressure is not particularly limited, and is usually from 9.8 to 39.2 kPa.
(100 to 400 gf / cm 2 ) is sufficient, but the larger the polishing pressure, the higher the pressure at the true contact point with the abrasive grains (alkaline earth metal fine particles), which is preferable because the polishing rate is improved.

【0047】以下、実施例及び比較例を掲げ、本発明を
具体的に説明する。 「実施例1」 (シリコンウエハ研磨用スラリーの調整)平均一次粒子
径が0.5μmの炭酸カルシウム粒子500gを、5g
(前記炭酸カルシウムの1重量%)の炭酸カリウムを溶
解した水溶液9500gに混合・攪拌した後、超音波分
散機を用いて10分間分散して、実施例1のシリコンウ
エハ研磨用スラリーを得た。
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples and Comparative Examples. "Example 1" (Preparation of slurry for polishing silicon wafer) 5 g of 500 g of calcium carbonate particles having an average primary particle diameter of 0.5 μm
After mixing and stirring with 9500 g of an aqueous solution in which potassium carbonate (1% by weight of the calcium carbonate) was dissolved, the mixture was dispersed using an ultrasonic disperser for 10 minutes to obtain a slurry for polishing a silicon wafer of Example 1.

【0048】「研磨試験」厚みが5mmの市販ポリカー
ボネート板の研磨作用面を、表面粗さRaが2μmとな
るよう、微細な凹凸を均一に形成した。このポリカーボ
ネート板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、#200ダイヤモンド修正リ
ングにより、定盤上のポリカーボネート板の平面度及び
平坦度の調整を行った。次いで、実施例1の研磨剤スラ
リーを上記ポリカーボネート板上に供給しながら、研磨
加工圧:19.6kPa(200gf/cm)、定盤
回転数:60rpm、研磨剤スラリー供給量:500m
l/分、研磨時間:30分の研磨条件下で、直径100
mmの(100)Siウエハを研磨した。このSiウエ
ハは、#2000のダイヤモンド砥石を用いて予め表面
粗さが20nm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。
"Polishing test" The polishing surface of a commercially available polycarbonate plate having a thickness of 5 mm was uniformly formed with fine irregularities so that the surface roughness Ra was 2 μm. After this polycarbonate plate was stuck on the platen of a mechanical rotary polishing apparatus with a double-sided tape, the flatness and flatness of the polycarbonate plate on the platen were adjusted with a # 200 diamond correction ring. . Then, while the abrasive slurry of Example 1 was supplied onto the polycarbonate plate, the polishing pressure was 19.6 kPa (200 gf / cm 2 ), the number of revolutions of the platen was 60 rpm, and the amount of abrasive slurry supplied was 500 m.
l / min, polishing time: under polishing conditions of 30 minutes, diameter 100
mm (100) Si wafer was polished. This Si wafer was previously ground to a surface roughness of 20 nm using a # 2000 diamond grindstone. Table 1 shows the results of the polishing test.

【0049】なお、研磨速度は、重量法(研磨前後のウ
エハの重量減を測定し、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式表面粗さ計に
よりそれぞれ測定した。また、加工変質層の有無はウエ
ハの断面を透過型電子顕微鏡による変質層の厚さを観察
し、一方、スクラッチ傷の有無は光学顕微鏡観察によ
る。
The polishing rate was measured by a gravimetric method (measurement of the weight loss of the wafer before and after polishing, and conversion from the polishing time to thickness), and the surface roughness and edge sag were measured by a contact type surface roughness meter. did. Also, the presence or absence of the work-affected layer is determined by observing the cross-section of the wafer with a transmission electron microscope to determine the thickness of the affected layer, while the presence or absence of scratches is observed by an optical microscope.

【0050】「実施例2」 (シリコンウエハ研磨用スラリーの調整)実施例1に用
いた炭酸カルシウム粒子500gを、1.5g(前記炭
酸カルシウムの0.3重量%)の炭酸水素カリウムを溶
解した水溶液9500gに混合・攪拌した後、超音波分
散機を用いて10分間分散して、実施例2のシリコンウ
エハ研磨用スラリーを得た。 (研磨試験)実施例1に準じて実施した。ただし、実施
例1の研磨用スラリーに替えて、実施例2の研磨用スラ
リーを用いた。研磨試験の結果を表1に示した。
Example 2 (Preparation of Silicon Wafer Polishing Slurry) 1.5 g (0.3% by weight of the calcium carbonate) of potassium hydrogen carbonate was dissolved in 500 g of the calcium carbonate particles used in Example 1. After mixing and stirring with 9500 g of the aqueous solution, the mixture was dispersed for 10 minutes using an ultrasonic disperser to obtain a slurry for polishing a silicon wafer of Example 2. (Polishing Test) The polishing test was performed in the same manner as in Example 1. However, the polishing slurry of Example 2 was used instead of the polishing slurry of Example 1. Table 1 shows the results of the polishing test.

【0051】「実施例3」 (シリコンウエハ研磨用スラリーの調整)実施例1に用
いた炭酸カルシウム粒子500gを、0.5g(前記炭
酸カルシウムの0.1重量%)の炭酸アンモニウムを溶
解した水溶液9500gに混合・攪拌した後、超音波分
散機を用いて10分間分散して、実施例3のシリコンウ
エハ研磨用スラリーを得た。 (研磨試験)実施例1に準じて実施した。ただし、実施
例1の研磨用スラリーに替えて、実施例3の研磨用スラ
リーを用いた。研磨試験の結果を表1に示した。
Example 3 (Preparation of Silicon Wafer Polishing Slurry) An aqueous solution in which 0.5 g (0.1% by weight of the calcium carbonate) of ammonium carbonate was dissolved in 500 g of the calcium carbonate particles used in Example 1 After mixing and stirring to 9500 g, the mixture was dispersed using an ultrasonic disperser for 10 minutes to obtain a slurry for polishing a silicon wafer of Example 3. (Polishing Test) The polishing test was performed in the same manner as in Example 1. However, the polishing slurry of Example 3 was used instead of the polishing slurry of Example 1. Table 1 shows the results of the polishing test.

【0052】「実施例4」 (砥石の作製)実施例1に用いた炭酸カルシウム540
0gと炭酸カリウム54gとを混合し、この混合物にフ
ェノール樹脂546gを添加・混合し、成形加熱して、
直径380mm、厚み5mmの円盤状砥石を得た。 (研磨試験)実施例1に準じて研磨試験を実施した。た
だし、上記ポリカーボネート板に替えて上記の円盤状砥
石を用い、更に実施例1の研磨用スラリーに替えて水を
用いた。水の供給量は10ml/分である。研磨試験の
結果を表1に示した。
Example 4 (Preparation of Grinding Stone) Calcium carbonate 540 used in Example 1
0 g and 54 g of potassium carbonate, and 546 g of a phenol resin is added to and mixed with the mixture, and the mixture is heated by molding.
A disc-shaped grindstone having a diameter of 380 mm and a thickness of 5 mm was obtained. (Polishing Test) A polishing test was carried out according to Example 1. However, the above disk-shaped grindstone was used in place of the polycarbonate plate, and water was used in place of the polishing slurry of Example 1. The water supply is 10 ml / min. Table 1 shows the results of the polishing test.

【0053】「実施例5」 (砥石の作製)実施例1に用いた炭酸カルシウム540
0gと、フェノール樹脂600gを添加・混合し、成形
加熱して、直径380mm、厚み5mmの円盤状砥石を
得た。 (研磨液の調整)炭酸カリウムの1重量%水溶液を調整
し、研磨液とした。 (研磨試験)実施例1に準じて研磨試験を実施した。た
だし、上記ポリカーボネート板に替えて上記の円盤状砥
石を用い、更に実施例1の研磨用スラリーに替えて上記
研磨液を用いた。研磨液の供給量は10ml/分であ
る。研磨試験の結果を表1に示した。
Example 5 (Preparation of Grinding Stone) Calcium carbonate 540 used in Example 1
0 g and 600 g of a phenol resin were added and mixed, and the mixture was heated by molding to obtain a disc-shaped grindstone having a diameter of 380 mm and a thickness of 5 mm. (Adjustment of Polishing Liquid) A 1% by weight aqueous solution of potassium carbonate was prepared and used as a polishing liquid. (Polishing Test) A polishing test was carried out according to Example 1. However, the above disk-shaped grindstone was used in place of the polycarbonate plate, and the above polishing liquid was used in place of the polishing slurry of Example 1. The supply amount of the polishing liquid is 10 ml / min. Table 1 shows the results of the polishing test.

【0054】「実施例6」 (発泡ポリウレタンタイプの研磨パッドの作製)実施例
1に用いた炭酸カルシウム700gと炭酸カリウム7g
とを混合し、この混合物にウレタン樹脂(三井東圧化学
(株)製、ハイブレンL−315)7000gとを混合
分散後、発泡剤及び重合化のための触媒としてDabc
o(三共エアプロダクツ(株))35g、整泡剤として
変性シリコンオイル60gを添加し、均一に混合した
後、3,3′―ジクロロ−4,4′ジアミノフェニルメ
タンを少量すばやく添加混合し、金型に注入した。発泡
終了後、脱型し、反応物を80℃で硬化した。硬化後の
成形体を3mm厚にスライスし、研磨パッドとした。 (研磨試験)実施例1に準じて研磨試験を実施した。た
だし、上記ポリカーボネート板に替えて上記の研磨パッ
ドを用い、更に実施例1の研磨用スラリーに替えて水を
用いた。水の供給量は10ml/分である。研磨試験の
結果を表1に示した。
Example 6 (Production of polishing pad of foamed polyurethane type) 700 g of calcium carbonate and 7 g of potassium carbonate used in Example 1
And 7000 g of a urethane resin (Hybrene L-315, manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) is mixed and dispersed in the mixture, and then Dabc is used as a blowing agent and a catalyst for polymerization.
o (Sankyo Air Products Co., Ltd.) 35 g and modified silicone oil 60 g as a foam stabilizer were added and mixed uniformly, and then a small amount of 3,3'-dichloro-4,4'diaminophenylmethane was quickly added and mixed. Injected into mold. After foaming was completed, the mold was removed and the reaction product was cured at 80 ° C. The cured product was sliced to a thickness of 3 mm to obtain a polishing pad. (Polishing Test) A polishing test was carried out according to Example 1. However, the polishing pad was used in place of the polycarbonate plate, and water was used in place of the polishing slurry of Example 1. The water supply is 10 ml / min. Table 1 shows the results of the polishing test.

【0055】「比較例1」 (シリコンウエハ研磨用スラリーの調整)実施例1に用
いた炭酸カルシウム粒子500gと、水9500gとを
混合・攪拌した後、超音波分散機を用いて10分間分散
して、比較例1のシリコンウエハ研磨用スラリーを得
た。 (研磨試験)実施例1に準じて実施した。ただし、実施
例1の研磨用スラリーに替えて、比較例1の研磨用スラ
リーを用いた。研磨試験の結果を表1に示した。
Comparative Example 1 (Preparation of Silicon Wafer Polishing Slurry) After mixing and stirring 500 g of the calcium carbonate particles used in Example 1 and 9500 g of water, the mixture was dispersed for 10 minutes using an ultrasonic disperser. Thus, a silicon wafer polishing slurry of Comparative Example 1 was obtained. (Polishing Test) The polishing test was performed in the same manner as in Example 1. However, the polishing slurry of Comparative Example 1 was used instead of the polishing slurry of Example 1. Table 1 shows the results of the polishing test.

【0056】「比較例2」 (研磨試験)実施例1に準じて研磨試験を実施した。た
だし、上記ポリカーボネート板に替えて市販の硬質研磨
パッドIC1000(ロデールニッタ(株)製)を用
い、更に実施例1の研磨用スラリーに替えて比較例1の
研磨用スラリーを用いた。研磨試験の結果を表1に示し
た。
"Comparative Example 2" (Polishing Test) A polishing test was carried out in accordance with Example 1. However, a commercially available hard polishing pad IC1000 (manufactured by Rodel Nitta Co., Ltd.) was used instead of the polycarbonate plate, and the polishing slurry of Comparative Example 1 was used instead of the polishing slurry of Example 1. Table 1 shows the results of the polishing test.

【0057】「比較例3」 (研磨用スラリーの調整)平均一次粒子径が0.03μ
mのヒュームドシリカパウダー(日本アエロジル(株)
製)500gを、水9500gに混合・攪拌した後、水
酸化カルシウムを加えてpH10.5に調整して、比較
例3の研磨用スラリーとした。 (研磨試験)実施例1に準じて研磨試験を実施した。た
だし、実施例1の研磨用スラリーに替えて比較例3の研
磨用スラリーを用いた。研磨試験の結果を表1に示し
た。
Comparative Example 3 (Adjustment of Polishing Slurry) The average primary particle diameter was 0.03 μm.
m fumed silica powder (Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Was mixed with 9500 g of water and stirred, and then adjusted to pH 10.5 by adding calcium hydroxide to obtain a polishing slurry of Comparative Example 3. (Polishing Test) A polishing test was carried out according to Example 1. However, the polishing slurry of Comparative Example 3 was used instead of the polishing slurry of Example 1. Table 1 shows the results of the polishing test.

【0058】「比較例4」 (研磨試験)実施例1に準じて研磨試験を実施した。た
だし、上記ポリカーボネート板に替えて市販の硬質研磨
パッドSUBA800(ロデールニッタ(株)製)を用
い、更に実施例1の研磨用スラリーに替えて比較例3の
研磨用スラリーを用いた。研磨試験の結果を表1に示し
た。
Comparative Example 4 (Polishing Test) A polishing test was carried out in accordance with Example 1. However, a commercially available hard polishing pad SUBA800 (manufactured by Rodel Nitta Co., Ltd.) was used instead of the polycarbonate plate, and the polishing slurry of Comparative Example 3 was used instead of the polishing slurry of Example 1. Table 1 shows the results of the polishing test.

【0059】[0059]

【表1】 [Table 1]

【0060】[0060]

【発明の効果】以上のように本発明における請求項1に
係るシリコンウエハ鏡面研磨用スラリーでは、水と、砥
粒としてのアルカリ土類金属炭酸塩微粒子と、研磨促進
剤としての水溶性炭酸塩とを少なくとも含有しているこ
とにより、これを用いてシリコンウエハを研磨すると、
砥粒としてのアルカリ土類金属炭酸塩とシリコンウエハ
とのメカノケミカル反応(主反応)の妨げとなる副反応
を効率よく抑制でき、結果として主反応がおこる割合を
増加させて、シリコンウエハの研磨速度を著しく増大さ
せることができ、また、スクラッチ傷の発生もなく、容
易に鏡面を得ることができる。そして、請求項2に係る
シリコンウエハの鏡面研磨方法は、請求項1記載のシリ
コンウエハ鏡面研磨用スラリーを、シリコンウエハとプ
ラスチック板からなるシリコンウエハ研磨用研磨板との
間に供給しながら前記シリコンウエハを研磨するため、
研磨速度に優れるのは勿論のこと、研磨後のウエハ形
状、特にウエハ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、また、研磨板として市販の
プラスチック板を用いることができるので、鏡面研磨コ
ストを安価にすることができる。
As described above, the silicon wafer mirror polishing slurry according to the first aspect of the present invention comprises water, alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains, and water-soluble carbonate as a polishing accelerator. By at least containing, when polishing a silicon wafer using this,
Polishing of silicon wafers by efficiently suppressing side reactions that hinder the mechanochemical reaction (main reaction) between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer, thereby increasing the rate at which the main reaction occurs The speed can be remarkably increased, and a mirror surface can be easily obtained without occurrence of scratches. In the method for mirror-polishing a silicon wafer according to claim 2, the silicon wafer mirror-polishing slurry according to claim 1 is supplied between a silicon wafer and a silicon wafer polishing plate made of a plastic plate. To polish the wafer,
Not only the polishing rate is excellent, but also the wafer shape after polishing, in particular, a highly accurate shape without edge sagging at the wafer outer peripheral portion can be obtained, and a commercially available plastic plate can be used as the polishing plate. Therefore, the mirror polishing cost can be reduced.

【0061】また、請求項3に係るシリコンウエハの鏡
面研磨用砥石は、砥粒としてのアルカリ土類金属炭酸塩
微粒子と、研磨促進剤としての水溶性炭酸塩とを少なく
とも含有していることにより、これを用いて水を供給し
ながらシリコンウエハを湿式下で研磨すると、砥石中の
水溶性炭酸塩が溶出し、砥粒としてのアルカリ土類金属
炭酸塩とシリコンウエハとのメカノケミカル反応(主反
応)の妨げとなる副反応を効率よく抑制でき、結果とし
て主反応がおこる割合を増加させるので、シリコンウエ
ハの研磨速度を著しく増大させることができ、また砥粒
としてアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を含有しているの
で、スクラッチ傷の発生もなく、容易に鏡面を得ること
ができる。そして、請求項4に係るシリコンウエハの鏡
面研磨方法は、シリコンウエハと請求項3記載のシリコ
ンウエハ鏡面研磨用砥石との間に、水を供給しながら前
記シリコンウエハを研磨するため、シリコンウエハの研
磨速度を著しく増大させることができ、スクラッチ傷の
発生もなく、安価かつ容易に鏡面を得ることができる。
Further, the grinding wheel for mirror-polishing a silicon wafer according to claim 3 contains at least alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains and a water-soluble carbonate as a polishing accelerator. When a silicon wafer is polished in a wet manner while supplying water using the same, water-soluble carbonate in the grinding wheel elutes, and a mechanochemical reaction between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer (mainly Reaction) can be efficiently suppressed, and as a result, the rate at which the main reaction occurs increases, so that the polishing rate of the silicon wafer can be remarkably increased, and alkaline earth metal carbonate fine particles can be used as abrasive grains. , A mirror surface can be easily obtained without occurrence of scratches. The method for mirror-polishing a silicon wafer according to claim 4 is such that the silicon wafer is polished while supplying water between the silicon wafer and the grinding wheel for mirror-polishing silicon wafer according to claim 3. The polishing rate can be remarkably increased, a scratch can be prevented, and a mirror surface can be easily obtained at low cost.

【0062】また、請求項5に係るシリコンウエハの鏡
面研磨用パッドは、砥粒としてのアルカリ土類金属炭酸
塩微粒子と、研磨促進剤としての水溶性炭酸塩とを少な
くとも含有していることにより、これを用いて水を供給
しながらシリコンウエハを湿式下で研磨すると、パッド
中の水溶性炭酸塩が溶出し、砥粒としてのアルカリ土類
金属炭酸塩とシリコンウエハとのメカノケミカル反応
(主反応)の妨げとなる副反応を効率よく抑制でき、結
果として主反応がおこる割合を増加させて、シリコンウ
エハの研磨速度を増大させることができ、また砥粒とし
てアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を含有しているので、
スクラッチ傷の発生もなく、容易に鏡面を得ることがで
きる。そして、請求項6に係るシリコンウエハの鏡面研
磨方法は、シリコンウエハと、請求項5記載のシリコン
ウエハ鏡面研磨用パッドとの間に、水を供給しながら前
記シリコンウエハを鏡面研磨するため、鏡面研磨速度が
著しく向上し、短時間に鏡面が得られ、スループットが
より一層向上すると共に、エッジ部ダレ、スクラッチ
傷、加工変質層の発生もなく、研磨加工コストも廉価と
なる
The mirror polishing pad for a silicon wafer according to the fifth aspect of the present invention contains at least alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains and a water-soluble carbonate as a polishing accelerator. When a silicon wafer is polished under a wet condition while supplying water using the same, water-soluble carbonate in the pad elutes, and a mechanochemical reaction between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer (mainly Reaction) can be efficiently suppressed, and as a result, the rate at which the main reaction occurs can be increased, and the polishing rate of the silicon wafer can be increased. In addition, alkaline earth metal carbonate fine particles can be used as abrasive grains. Because it contains
A mirror surface can be easily obtained without generation of scratches. The method for mirror-polishing a silicon wafer according to claim 6 is such that the silicon wafer is mirror-polished while supplying water between the silicon wafer and the silicon wafer mirror-polishing pad according to claim 5. The polishing speed is remarkably improved, a mirror surface can be obtained in a short time, the throughput is further improved, and there is no generation of edge sagging, scratches, and a damaged layer, and the polishing cost is low.

【0063】また、請求項7に係るシリコンウエハの鏡
面研磨用研磨液は、水溶性炭酸塩の水溶液からなること
により、この研磨液を用いてシリコンウエハを研磨する
と、水溶性炭酸塩の存在により、砥粒としてのアルカリ
土類金属炭酸塩とシリコンウエハとのメカノケミカル反
応(主反応)の妨げとなる副反応を効率よく抑制するこ
とができ、結果として主反応がおこる割合を増加させ
て、シリコンウエハの研磨速度を著しく増大させること
ができる。そして、請求項8に係るシリコンウエハの鏡
面研磨方法は、シリコンウエハと、アルカリ土類金属炭
酸塩微粒子を砥粒として含有する砥石またはパッドとの
間に、請求項7記載のシリコンウエハ鏡面研磨用研磨液
を供給しながら前記シリコンウエハを鏡面研磨すること
により、この水溶性炭酸塩の存在により、砥粒としての
アルカリ土類金属炭酸塩とシリコンウエハとのメカノケ
ミカル反応(主反応)の妨げとなる副反応を効率よく抑
制でき、結果として主反応がおこる割合を増加させ、シ
リコンウエハの研磨速度を増大させることができ、また
砥石またはパッド中には砥粒としてアルカリ土類金属炭
酸塩微粒子が含有されているので、スクラッチ傷の発生
もなく、容易に鏡面を得ることができる。
The polishing liquid for mirror-polishing a silicon wafer according to claim 7 comprises an aqueous solution of a water-soluble carbonate. When the polishing liquid is used to polish a silicon wafer, the presence of the water-soluble carbonate causes It is possible to efficiently suppress the side reaction which hinders the mechanochemical reaction (main reaction) between the alkaline earth metal carbonate as the abrasive grains and the silicon wafer, thereby increasing the rate at which the main reaction occurs, The polishing rate of the silicon wafer can be significantly increased. The method for mirror-polishing a silicon wafer according to claim 8, wherein the method for mirror-polishing a silicon wafer according to claim 7 is provided between a silicon wafer and a grindstone or a pad containing fine particles of alkaline earth metal carbonate as abrasive grains. By mirror-polishing the silicon wafer while supplying a polishing liquid, the presence of the water-soluble carbonate prevents the mechanochemical reaction (main reaction) between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer. Side reaction can be suppressed efficiently, and as a result, the rate at which the main reaction occurs can be increased, and the polishing rate of the silicon wafer can be increased.Also, alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains in the grindstone or pad can be obtained. Since it is contained, a mirror surface can be easily obtained without occurrence of scratches.

【0064】また、請求項9に係るシリコンウエハの鏡
面研磨方法は、砥粒としてアルカリ土類金属炭酸塩微粒
子を用い、水と水溶性炭酸塩の存在下でシリコンウエハ
を湿式研磨することにより、この鏡面研磨方法を用いて
シリコンウエハを研磨すると、水溶性炭酸塩の存在によ
り、砥粒としてのアルカリ土類金属炭酸塩とシリコンウ
エハとのメカノケミカル反応(主反応)の妨げとなる副
反応が効率よく抑制されて、主反応がおこる割合を増加
させることができて、シリコンウエハの研磨速度を著し
く増大させることができ、さらに研磨後のウエハ形状、
特にウエハ外周部のエッジ部ダレ、スクラッチ傷、加工
変質層の発生がない、高精度の形状を得ることができ、
しかも研磨加工コストも廉価となる。
The mirror polishing method for a silicon wafer according to the ninth aspect is characterized in that the silicon wafer is wet-polished in the presence of water and a water-soluble carbonate using alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains. When a silicon wafer is polished using this mirror polishing method, a side reaction which hinders a mechanochemical reaction (main reaction) between the alkaline earth metal carbonate as abrasive grains and the silicon wafer due to the presence of the water-soluble carbonate is caused. Efficiently suppressed, the rate at which the main reaction occurs can be increased, the polishing rate of the silicon wafer can be significantly increased, and the wafer shape after polishing,
In particular, it is possible to obtain a high-precision shape without the occurrence of edge sagging, scratch damage, and a work-affected layer on the outer peripheral portion of the wafer,
Moreover, the polishing cost is low.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B24D 3/02 310 B24D 3/02 310A C09K 3/14 550 C09K 3/14 550C 550Z H01L 21/304 621 H01L 21/304 621D 622 622D 622F Fターム(参考) 3C058 AA04 AA07 AA09 DA02 DA17 3C063 AA02 BB01 BD01 EE10 EE26──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B24D 3/02 310 B24D 3/02 310A C09K 3/14 550 C09K 3/14 550C 550Z H01L 21/304 621 H01L 21/304 621D 622 622D 622F F term (reference) 3C058 AA04 AA07 AA09 DA02 DA17 3C063 AA02 BB01 BD01 EE10 EE26

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】水とアルカリ土類金属炭酸塩微粒子と水溶
性炭酸塩とを少なくとも含有することを特徴とするシリ
コンウエハ鏡面研磨用スラリー。
1. A slurry for mirror-polishing a silicon wafer, comprising at least water, alkaline earth metal carbonate fine particles, and a water-soluble carbonate.
【請求項2】シリコンウエハとプラスチック板からなる
シリコンウエハ研磨用研磨板との間に、請求項1記載の
シリコンウエハ鏡面研磨用スラリーを供給しながら前記
シリコンウエハを研磨することを特徴とするシリコンウ
エハの鏡面研磨方法。
2. The silicon wafer is polished while supplying the silicon wafer mirror polishing slurry according to claim 1 between a silicon wafer and a silicon wafer polishing polishing plate made of a plastic plate. Mirror polishing method for wafer.
【請求項3】アルカリ土類金属炭酸塩微粒子と水溶性炭
酸塩とを少なくとも含有することを特徴とするシリコン
ウエハ鏡面研磨用砥石。
3. A grinding wheel for mirror-polishing a silicon wafer, comprising at least alkaline earth metal carbonate fine particles and a water-soluble carbonate.
【請求項4】シリコンウエハと請求項3記載のシリコン
ウエハ鏡面研磨用砥石との間に、水を供給しながら前記
シリコンウエハを研磨することを特徴とするシリコンウ
エハの鏡面研磨方法。
4. A mirror polishing method for a silicon wafer, wherein the silicon wafer is polished while supplying water between the silicon wafer and the grinding wheel for mirror polishing the silicon wafer according to claim 3.
【請求項5】アルカリ土類金属炭酸塩微粒子と水溶性炭
酸塩とを少なくとも含有することを特徴とするシリコン
ウエハ鏡面研磨用パッド。
5. A silicon wafer mirror polishing pad comprising at least alkaline earth metal carbonate fine particles and a water-soluble carbonate.
【請求項6】シリコンウエハと請求項5記載のシリコン
ウエハ鏡面研磨用パッドとの間に、水を供給しながら前
記シリコンウエハを研磨することを特徴とするシリコン
ウエハの鏡面研磨方法。
6. A mirror polishing method for a silicon wafer, wherein the silicon wafer is polished while supplying water between the silicon wafer and the silicon wafer mirror polishing pad according to claim 5.
【請求項7】水溶性炭酸塩の水溶液からなることを特徴
とするシリコンウエハ鏡面研磨用研磨液。
7. A polishing liquid for mirror polishing a silicon wafer, comprising an aqueous solution of a water-soluble carbonate.
【請求項8】シリコンウエハと、アルカリ土類金属炭酸
塩微粒子を砥粒として含有する砥石またはパッドとの間
に、請求項7記載のシリコンウエハ鏡面研磨用研磨液を
供給しながら前記シリコンウエハを研磨することを特徴
とするシリコンウエハの鏡面研磨方法。
8. A method for polishing a silicon wafer according to claim 7, wherein said polishing liquid is supplied between a silicon wafer and a whetstone or a pad containing fine particles of alkaline earth metal carbonate as abrasive grains. A mirror polishing method for a silicon wafer, characterized by polishing.
【請求項9】砥粒としてアルカリ土類金属炭酸塩微粒子
を用い、水と水溶性炭酸塩の存在下でシリコンウエハを
湿式研磨することを特徴とするシリコンウエハの鏡面研
磨方法。
9. A method for mirror-polishing a silicon wafer, wherein the silicon wafer is wet-polished in the presence of water and a water-soluble carbonate using alkaline earth metal carbonate fine particles as abrasive grains.
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