【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウェーハの鏡面研磨に使用する研磨布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２〜４は、従来のシリコンウェーハ１用の鏡面研磨装置の概要を示す。一方で、研磨布２を定盤３に貼り付けて回転させ、他方で、研磨剤供給ノズル４から研磨剤を研磨布２に供給し、研磨ヘッド５がシリコンウェーハ１を保持した状態で下降して、シリコンウェーハ１に荷重をかける。つまり、シリコンウェーハ１を回転させながら、研磨布２をシリコンウェーハ１に押付けることにより、シリコンウェーハ表面の鏡面研磨を行う。
【０００３】
近年においては、デバイスの高集積化に伴い、シリコンウェーハの高平坦化の要求が厳しくなっている。特にシリコンウェーハ外周部の、いわゆるダレ形状を防止するために、シリコンウェーハ外周部を保持するためのリテーナリング６が研磨ヘッド５に設置されている。また、研磨布の硬質化等が行なわれたりしている。
【０００４】
特開平１０−３１５１１９号公報に記載の研磨布には、研磨布の表面の少なくとも被研磨材と接触する範囲の全面及びその隣接部分に溝が格子状に形成されている。その格子状の溝は、互いに隣接する溝の間隔を２ｍｍ以上、１５ｍｍ以下に形成している。
【０００５】
このような溝の形成は、平坦度の向上のための手段や、あるいは、研磨剤をウェーハ内部まで供給するための手段として、一般的に知られている。
【０００６】
他方、特開平１１−３３３６９９号公報では、被研磨基板を研磨する化学的機械研磨法に用いる研磨パットに溝を設け、少なくとも前記被研磨基板の進行方向前方側の肩部が上方ほど広がる順テーパー形状に形成された研磨布、又は、上記テーパー形状が曲面、又は、表面に対して傾斜した平面等の研磨布が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
研磨布を硬質化したり、溝を形成したりすることによって、平坦度は向上するものの、研磨時に、研磨布の溝が、シリコンウェーハ表面と接触し、そのとき、溝の角部が鏡面研磨後のシリコンウェーハ表面にキズやスクラッチを発生させる欠点がある。特に、従来の研磨布の溝の形状は、コ型になっており、研磨面の角（切り込み部として作用する部分）がシリコンウェーハの表面に強い衝撃を与える傾向がある。
【０００８】
Ｖ型に傾斜をつけた溝も提案されているが、研磨剤の供給量が大きく制限される欠点がある。
【０００９】
従来の研磨布は、図３に示すように、断面コ字型の溝２ｂが平坦な研磨面２ａに直接形成されているため、研磨中は、図４に示すように、研磨面２ａの角部２ｃ（切り口部）がシリコンウェーハ１に接触し、その角部２ｃに過大な負荷が発生する。すると、シリコンウェーハ１のエッジ部や表面にキズやスクラッチが発生する可能性が高くなる。
【００１０】
さらに、シリコンウェーハ１の平坦度向上を目的として、研磨布２を硬質化すると、溝２ｂの角部２ｃは、シリコンウェーハ１との接触時に、さらに大きな負荷を受けることになり、キズやスクラッチの発生を誘引することになる。
【００１１】
かかる欠点を解決するために、研磨布シーズニング方法の改善や、ケミカル性の高い研磨剤使用などの対策が考えられるが、これらによって根本的な解決は実現できない。
【００１２】
特開平１１−３３３６９９号発明においては、テーパー部の深さは、研磨面と直角の方向に測定したとき、溝の深さに比較して非常に小さいために、テーパー部による研磨剤の供給量の増加が所望どおりに実現できない。そのため、溝の幅と深さを十分に大きく設定しなければならない欠点がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、溝と研磨面との境界部の形状を工夫することにより、鏡面研磨時に発生する恐れのある、溝に起因するシリコンウェーハ表面の欠陥（たとえば、鏡面研磨後に発生するキズやスクラッチ等）の発生を抑制することができるシリコンウェーハ研磨布を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
（１）シリコンウェーハを研磨するために鏡面研磨装置の定盤に貼り付けられる研磨布において、研磨面の少なくともシリコンウェーハとの接触範囲に格子状に溝が形成されており、それらの溝と研磨面との境界部が傾斜形状であり、境界部の深さが、研磨面と直角の方向に測定したとき、溝の底部から研磨面までの深さの２分の１以上であることを特徴とする研磨布。
【００１５】
（２）溝と研磨面との境界部が、研磨面に対して５〜８０度の角度だけ傾斜した平坦面になっていることを特徴とする前述の研磨布。
【００１６】
（３）境界部の幅が、研磨面に沿って測定したとき０．１〜２．０ｍｍであることを特徴とする前述の研磨布。
【００１７】
（４）溝の底部の幅が０．５〜３．０ｍｍであることを特徴とする前述の研磨布。
【００１８】
（５）溝の底部が断面コ字型になっていることを特徴とする前述の研磨布。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例の１つを説明する。
【００２０】
図１に示すように、研磨布１２は、平坦な研磨面１２ａに格子状に溝１２ｂが形成されている。研磨面１２ａと溝１２ｂとの境界部１２ｃが傾斜している。
【００２１】
研磨布１２は、シリコンウェーハ１１を研磨するために、たとえば図２に示す鏡面研磨装置の定盤３に貼り付けることができる。
【００２２】
格子状の溝の底部１２ｂが断面コ字型になっており、それらの各溝１２ｂと研磨面１２ａとの境界部が傾斜形状になっている。
【００２３】
研磨布の溝１２ｂと研磨面１２ａとの境界部は、好ましくは、研磨面１２ａに対して５〜８０度（最適には３０〜４５度）の角度だけ傾斜した平坦面１２ｃになっている。
【００２４】
図５に示すように、好ましくは、境界部の幅Ｔ１は、研磨面１２ａに沿って測定したとき、０．１〜２．０ｍｍである。
【００２５】
研磨布の溝の底部の幅Ｔは、０．５〜３．０ｍｍである。
【００２６】
図５に示されているように、境界部の深さＨ１は、研磨面１２ａに対して直角の方向に測定するものであり、溝１２ｂの深さＨ２（つまり、研磨面１２ａから溝１２ｂの底面までの深さ）に比較して２分の１以上と著しく深いので、溝１２ｂを介して供給される研磨剤の供給量を容易に拡大できる。
【００２７】
とくに溝１２ｂの底部を断面コ字状にし、広い幅Ｔを確保し、しかも、境界部の深さＨ１を十分に大きく設定するので、所望量の研磨剤を均一に供給することが行なえる。
【００２８】
変形例・応用例
溝と研磨面との境界部の形状は、加工条件に合わせて如何様にも変形可能である。例えば、傾斜の角度調整や、平面に丸みをもたせたり、断面コ字型の溝の底部に丸みをつけたラウンド形状への変形などが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、定盤に貼り付けられる研磨布の表面の、少なくともシリコンウェーハとの接触範囲を特別な形状にし、つまり、溝と研磨面との境界部を傾斜形状にし、かつ、境界部の深さＨ１を十分に大きく設定するので、研磨時に発生する研磨布の研削部分とシリコンウェーハとの接触衝撃力を緩和させ、キズやスクラッチの発生を抑制することが可能となり、さらに、研磨剤の供給量を最適の量に維持しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による１つの実施例を示す説明図。
【図２】従来の研磨加工装置の概要を示す。
【図３】図２の装置に使用する研磨布を示す。
【図４】図３の研磨布によるシリコンウェーハの接触状態を示す。
【図５】本発明による研磨布の断面形状の一例を示す。
【符号の説明】
１ シリコンウェーハ
２ 研磨布
２ａ 研磨面
２ｂ 溝
２ｃ 角部（切り口部分）
３ 定盤
４ 研磨剤供給ノズル
５ ウェーハ保持プレート
６ リテーナリング
１１ シリコンウェーハ
１２ 研磨布
１２ａ 研磨面
１２ｂ 溝
１２ｃ 境界部
Ａ 研磨布１２の進行方向
Ｂ シリコンウェーハ１１の進行方向
Ｔ 溝の幅
Ｔ１ 境界部の幅
Ｈ１ 境界部の深さ
Ｈ２ 溝の深さ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing cloth used for mirror polishing of a silicon wafer.
[0002]
[Prior art]
2 to 4 show an outline of a conventional mirror polishing apparatus for a silicon wafer 1. On the other hand, the polishing cloth 2 is attached to the surface plate 3 and rotated, and on the other hand, the polishing agent is supplied from the polishing agent supply nozzle 4 to the polishing cloth 2, and the polishing head 5 descends while holding the silicon wafer 1. Then, a load is applied to the silicon wafer 1. In other words, the mirror polishing of the silicon wafer surface is performed by pressing the polishing cloth 2 against the silicon wafer 1 while rotating the silicon wafer 1.
[0003]
In recent years, as the degree of integration of devices has increased, the demand for high flatness of silicon wafers has become severe. In particular, in order to prevent the so-called sagging shape of the outer peripheral portion of the silicon wafer, a retainer ring 6 for holding the outer peripheral portion of the silicon wafer is provided on the polishing head 5. In addition, the polishing cloth is hardened.
[0004]
In the polishing cloth described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-315119, grooves are formed in a grid pattern at least on the entire surface of the surface of the polishing cloth in contact with the material to be polished and on an adjacent portion thereof. The lattice-shaped grooves are formed so that the distance between adjacent grooves is 2 mm or more and 15 mm or less.
[0005]
The formation of such a groove is generally known as a means for improving the flatness or a means for supplying the polishing agent to the inside of the wafer.
[0006]
On the other hand, in JP-A-11-333699, a groove is formed in a polishing pad used for a chemical mechanical polishing method for polishing a substrate to be polished, and a forward taper in which at least a shoulder portion on the front side in the advancing direction of the substrate to be polished expands upward. A polishing cloth formed into a shape, or a polishing cloth having a tapered shape with a curved surface or a flat surface inclined with respect to the surface is disclosed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Although the flatness is improved by hardening the polishing cloth or forming grooves, the grooves of the polishing cloth contact the silicon wafer surface during polishing, and the corners of the grooves are mirror-polished after polishing. There is a disadvantage that scratches and scratches occur on the surface of the silicon wafer. In particular, the grooves of the conventional polishing cloth have a U-shape, and the corners of the polishing surface (the portions acting as cuts) tend to give a strong impact to the surface of the silicon wafer.
[0008]
Although a groove having a V-shaped slope has been proposed, there is a disadvantage that the supply amount of the abrasive is greatly limited.
[0009]
In the conventional polishing cloth, as shown in FIG. 3, since a groove 2b having a U-shaped cross section is formed directly on the flat polishing surface 2a, the corner of the polishing surface 2a is polished during polishing as shown in FIG. The portion 2c (cut portion) comes into contact with the silicon wafer 1, and an excessive load is generated at the corner 2c. Then, the possibility that scratches or scratches occur on the edge portion or the surface of the silicon wafer 1 increases.
[0010]
Further, when the polishing pad 2 is hardened for the purpose of improving the flatness of the silicon wafer 1, the corners 2c of the grooves 2b receive an even greater load when coming into contact with the silicon wafer 1, thereby causing scratches and scratches. It will trigger the occurrence.
[0011]
In order to solve such a drawback, measures such as improvement of a polishing cloth seasoning method and use of an abrasive having high chemical properties are considered, but the fundamental solution cannot be realized.
[0012]
In the invention of JP-A-11-333699, since the depth of the tapered portion is very small compared to the depth of the groove when measured in a direction perpendicular to the polishing surface, the amount of the abrasive supplied by the tapered portion is small. Cannot be realized as desired. Therefore, there is a disadvantage that the width and depth of the groove must be set sufficiently large.
[0013]
Therefore, an object of the present invention is to improve the shape of the boundary between the groove and the polished surface so that a defect on the silicon wafer surface due to the groove (for example, generated after mirror polishing), which may occur during mirror polishing. An object of the present invention is to provide a silicon wafer polishing cloth capable of suppressing generation of scratches and scratches.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
(1) In a polishing cloth attached to a surface plate of a mirror polishing apparatus for polishing a silicon wafer, grooves are formed in a grid at least in a contact area of the polishing surface with the silicon wafer, and the grooves and the polishing are formed. The boundary with the surface has an inclined shape, and the depth of the boundary is, when measured in a direction perpendicular to the polished surface, at least half the depth from the bottom of the groove to the polished surface. And polishing cloth.
[0015]
(2) The polishing cloth as described above, wherein the boundary between the groove and the polishing surface is a flat surface inclined at an angle of 5 to 80 degrees with respect to the polishing surface.
[0016]
(3) The polishing cloth as described above, wherein the width of the boundary is 0.1 to 2.0 mm when measured along the polishing surface.
[0017]
(4) The polishing cloth as described above, wherein the width of the bottom of the groove is 0.5 to 3.0 mm.
[0018]
(5) The above-mentioned polishing cloth, wherein the bottom of the groove has a U-shaped cross section.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, one preferred embodiment of the present invention will be described.
[0020]
As shown in FIG. 1, the polishing cloth 12 has grooves 12b formed in a grid on a flat polishing surface 12a. The boundary 12c between the polishing surface 12a and the groove 12b is inclined.
[0021]
The polishing cloth 12 can be attached to, for example, a surface plate 3 of a mirror polishing apparatus shown in FIG. 2 in order to polish the silicon wafer 11.
[0022]
The bottom 12b of the lattice-shaped groove has a U-shaped cross section, and the boundary between each groove 12b and the polishing surface 12a has an inclined shape.
[0023]
The boundary between the groove 12b of the polishing cloth and the polishing surface 12a is preferably a flat surface 12c inclined at an angle of 5 to 80 degrees (optimally 30 to 45 degrees) with respect to the polishing surface 12a.
[0024]
As shown in FIG. 5, preferably, the width T1 of the boundary is 0.1 to 2.0 mm when measured along the polished surface 12a.
[0025]
The width T of the bottom of the groove of the polishing cloth is 0.5 to 3.0 mm.
[0026]
As shown in FIG. 5, the depth H1 of the boundary portion is measured in a direction perpendicular to the polishing surface 12a, and the depth H2 of the groove 12b (that is, the depth H2 of the groove 12b from the polishing surface 12a). (Depth to the bottom surface), which is remarkably deeper than half of the depth, so that the supply amount of the abrasive supplied through the groove 12b can be easily increased.
[0027]
In particular, since the bottom of the groove 12b has a U-shaped cross section, a wide width T is secured, and the depth H1 of the boundary is set to be sufficiently large, a desired amount of abrasive can be uniformly supplied.
[0028]
Modifications and application examples The shape of the boundary between the groove and the polished surface can be modified in any manner according to the processing conditions. For example, it is possible to adjust the angle of inclination, to make the plane round, or to transform the groove into a round shape with a round bottom at the bottom of the U-shaped cross section.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, at least the contact area of the surface of the polishing cloth attached to the surface plate with the silicon wafer has a special shape, that is, the boundary between the groove and the polishing surface has an inclined shape, and the boundary has Is set to be sufficiently large, so that the contact impact force between the ground portion of the polishing cloth and the silicon wafer, which is generated during polishing, can be reduced, and the generation of scratches and scratches can be suppressed. It is easy to maintain the supply amount of methane.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment according to the present invention.
FIG. 2 shows an outline of a conventional polishing apparatus.
FIG. 3 shows a polishing cloth used in the apparatus of FIG. 2;
FIG. 4 shows a contact state of a silicon wafer with the polishing cloth of FIG.
FIG. 5 shows an example of a cross-sectional shape of the polishing cloth according to the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 silicon wafer 2 polishing cloth 2a polishing surface 2b groove 2c corner (cut portion)
Reference Signs List 3 Surface plate 4 Abrasive supply nozzle 5 Wafer holding plate 6 Retainer ring 11 Silicon wafer 12 Polishing cloth 12a Polishing surface 12b Groove 12c Boundary part A Propagation direction B of polishing cloth 12 Propagation direction T of silicon wafer 11 T Width of groove T1 Boundary part Width H1 Boundary depth H2 Groove depth
