JPH0238114B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はシリコン単結晶などの半導体ウエーハ
裏面を研摩する際に使用される研摩材に関するも
のである。半導体素子は、例えばシリコン単結晶
からウエーハ状に切り出した基板上に形成された
エピタキシシヤル膜中に形成されるが、単結晶か
らウエーハ状に切り出したままではその表面に
種々の傷があり平滑な面とは云えない。このため
良好なエピタキシヤル膜は得られず、その上にパ
ターンを転写する場合に鮮明な転写ができない。 このため、従来から切り出したウエーハの表面
を平滑に研摩しているが、その際に使用される研
摩材としてはAl₂O₃、ZrO₂、TiO₂等の微粒子が
用いられている。これらの研摩材は研摩速度、平
滑度、光択等に難点があり、近年SiO₂の微粒子
が試用されるようになつて来た。このSiO₂微粒
子を半導体ウエーハ用研摩材として使用する際に
は粒形をほぼ球形にする必要があり、そのため
SiCl₄を加水分解して製造されていたが、この方
法により製造されたものはきわめて高価なもので
あつた。又、この合成石英の粒子はアルカリ性に
対する耐性が弱く、研摩液としてのアルカリ溶液
中で浸蝕されて研摩効果が急速に低下するという
欠点があつた。 本発明は安価で研摩速度の速いSiO₂微粒子の
半導体ウエーハ用研摩材を開発したもので、アル
カリ性溶液中に分散させる砥粒として純度95％以
上の溶融石英を微粉砕したものを使用し、かつ、
粒径0.1〜10μｍの範囲のものが砥粒全体の70重量
％以上となるようにしたものである。粒径0.1〜
10μｍのものを70重量％以上含む溶融石英微粒子
は研摩ウエーハ研摩面に著しく大きな傷を作るこ
となく、しかも好ましい研摩効果をあげることが
できる。 本発明において砥粒が粒径0.1〜10μｍの範囲の
粒子が全体の70％以上としたものは、70％以下で
かつ粗い粒子の多いものでは研摩速度は速くなる
が研摩面に傷が残りやすく、又70％以下でかつ細
かい粒子の多いものでは好ましい研摩速度が得ら
れないためである。又、純度95％以上の溶融石英
を原料として使用したものは、不純物の多い
SiO₂微粒子のものではアルカリ性溶液によつて
浸蝕を受け易く、研摩速度が低下し、又ウエーハ
の表面を汚染するなどの欠点を有するためであ
る。 溶融石英は前述したSiCl₄を加水分解したよう
なものと異なり、微粉砕によつても比較的球形を
保ち、しかも各粒子が密なものであるためアルカ
リ性溶液による浸蝕を受けにくいという特徴を有
する。 なお、アルカリ性溶液中に溶融石英の微粉砕粉
を分散させたものは長時間貯蔵すると微粉が沈澱
し、固化するため研摩の際に改めて撹拌しなけれ
ばならない。これを防止するためには、例えば硫
酸アルミニウムのような分散剤を添加することが
好ましい。 以下に本発明のものと比較例のものとの粒度に
よる研摩速度および研摩面の状態について比較し
た実施例について述べる。 純度98％の溶融石英塊を、アルミナで内張りし
たボールミルを使用して湿式粉砕した。100時間
粉砕後分級して、0.1〜10μｍのものが90％含むも
のと60％含むもの〔比較例）との２種類の砥粒を
得た。 両者の粒度分布を第１図に示す。これらを、
NH₃OH溶液にそれぞれ30重量％混合し分散剤と
して硫酸アルミニウムを加えて研摩材とした。こ
れらを用いて常法によりシリコン単結晶の研摩を
行つた。研摩速度、研摩後のウエーハの表面状態
を表に示す。

【表】 表から明らかなように、本発明の研摩材は研摩
後傷を残さず、研摩速度も良好なものであつた。
又分散剤を加えることによつて砥粒が沈澱固化す
るのを防ぐことができ、簡単な撹拌で容易に使用
可能となる。粉砕は必ずしも湿式で行う必要はな
く、ボールミルもアルミナ内張りのものに限らな
い。又、アルカリ溶液についてもNH₄OH溶液の
みでなく、通常使用されているものでも可能であ
るがPH値は９〜12であることが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図本発明と比較例との粒度分布を示す図で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アルカリ性溶液中に分散された砥粒が、純度
   95％以上の溶融石英粉であつて、かつその粒径が
   0.1〜10μｍの微粒子が70重量％以上含むものであ
   ることを特徴とする半導体ウエーハ研摩材。 ２ 分散剤を添加したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の研摩材。