JPH03121773A - Ｓｉウエハの高平坦度研磨法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はＳｉウェハをポリシング（鏡面加工ともいう
、）する方法に関するものである。

従来の技術 従来、Ｓｉウェハのポリシング（鏡面加工）では、第２
図に示したように定盤ｌ上に張りつけられた研磨布４に
Ｓｉウェハ５を押しつけ、Ｓｉウェハの中心を定盤中心
側停止位置２から定盤外周側停止位置３との間を往復さ
せて（以下揺動と言う、）研磨する。この際、オーバー
ラツプ量６　（Ｓｉウェハ直径の径！Ｏ％）をとり、研
磨する。しかも第３図に示したように揺動速度は定盤の
半径方向のどの位置でも一定である。このため以下の様
な問題が起こる。

Ｓｉウェハ５は研磨布４との接触により、３０分研磨す
ると第４図の様に定盤中心側停止位Ｍ２では２ルｍ摩耗
し、定盤外周側停止位置３では４ＩＬｍ摩耗し、定盤の
イ円の位置で６川ｍ摩耗する。このように研磨布の摩耗
は定盤の半径方向で一定ではない、この現象を偏摩耗と
よぶ、この研磨布４の偏摩耗のため、Ｓｉウェハの表面
形状は第５図に示すように中央が２ｇｍ高くなり、これ
以上平坦にならないのが現状である。

発明が解決しようとする課題 上記問題に鑑み、本願発明は高平坦度にＳｉウェハをポ
リシングする方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明はＳｉウェハをポリシング（鏡面加工）する方法
において、Ｓｉウェハを定盤中心側停止位置の揺動速度
を１としたとき、定盤外周部の揺動速度を　１．５〜３
、また定盤の％円の揺動速度を３〜６に速度制御しなが
ら揺動させて研磨することを特徴とする。

更にＳｉウェハの揺動速度を一定にしてポリシングした
ときの研磨布の摩耗曲線に合せて揺動速度を制御するこ
とを特徴とする。

作用 以下本発明について詳細に説明する。ポリシングとは、
単結晶Ｓｉのインゴットから薄く（約０．７ｍｍ）に切
断した直径５〜１ｏｉｎの円板上の単結晶の板（Ｓｉウ
ェハ）を、第６図に示すように定盤ｌ上に固定した研磨
布４に加工液１３にけんだくした砥粒１４（例えば５ｉ
０２で平均粒子径０．０２ｇｍ）を、前記研磨布４と前
記Ｓｉウエノ＼の間に供給し、前記Ｓｉウェハ５に荷重
１２（例えばウェハ面の面圧にして２５０ｇ／　ｃｍ２
）を加え、前記定盤ｌと前記Ｓｉウェハ５に相対速度１
５（例えば３　ｍ／５ｉｎ）をあたえて、前記Ｓｉウェ
ハ５と前記砥粒１４との接触により、前記Ｓｉウェハ５
を鏡のように鏡面に平らに加工することである。

本発明は極めて平らにＳｉウェハ５をポリシングする方
法を提供するものである。このためには研磨布を偏摩耗
しないように揺動速度を制御することが本発明のポイン
トである。揺動速度は以下のようにして決定した。

即ち第４図に示した様に揺動速度を一定にしたときの摩
耗曲線の測定結果から、揺動速度が遅い場合は、研磨布
の一点上にＳｉウェハが接触している時間が長いため、
摩耗が進展することに着目し、Ｓｉウェハを定盤中心側
停止位置２近くでは揺動速度を遅く、定盤外周側停止位
置３近くの揺動速度は前記定盤中心側停止位置２近くの
揺動速度より速く、また定盤のｈ円の揺動速度は前記定
盤外周側停止位置３近くの揺動速度より速く速度制御し
ながら揺動させて研磨することが有効であることを見い
出した。

第１図にＳｔの揺動位置と揺動速度の関係をしめす。定
盤中心側停止位置２近くの揺動速度は５ｃｍ／Ｓ、定盤
外周側停止位置３近くでは１０ｃ■／Ｓ、定盤の％円の
揺動速度は２０ｃ厘／Ｓにしており、この速度パターン
は第４図の研磨布摩耗曲線形状とほぼ一致させている。

このように揺動速度を制御してＳｉウェハを研磨したと
ころ、第９図に示したＳｉウェハの平坦度は０．５１Ｌ
ｍが得られた。実験結果から、定盤中心側停止位置２近
くの揺動速度を１とすると、定盤外周側停止位置３近く
の揺動速度は１．５〜３、定盤のζ円の揺動速度は３〜
６が好ましいことを見出した。

しかし、研磨布４の摩耗曲線は他の研磨条件（例えば定
盤の回転数、研磨布の種類等）で異なるため、前記した
ように摩耗曲線に揺動速度を合わせるのが容易で、しか
も確実な方法である。定盤中心側停止位置２近くの揺動
速度は第１図では５　ｃｍ’ｓとしたが、より速い速度
も可能である。しかし、　１００ｃｍ／ｓを越えるとＳ
ｉウェハを支持するユニバーサルジヨイントの追従性が
悪くなり、Ｓｉウェハの平坦度が２ＪＬｍ以下は得られ
ない、尚速度制御は市販のパソコンと研磨機を接続すれ
ば数値制御が容易に達成できる。

実施例 以下本発明の詳細な説明すると、半径３００■の定盤で
、荷重を２Ｅ！Ｏｇ／ｃ■２、加工液ＫＯ）ｌ　　（ｐ
Ｈ１１）、砥粒に５ｉ０２を用いて６ｉｎウエハを研磨
した。速度制御パターンは第７図を用いて８０分間研磨
したところ、平坦度は０．４１Ｌｍが得られた。

また他の実施例では半径３００層層の定盤で、荷重を２
００ｇ／ｃｍ　２．加工液ＫＯＨ（ｐＨ１１，５）、砥
粒に５ｉ０２を用いて６ｉｎウエハを研磨した。速度制
御パターンは第８図を用いて８０分間研磨したところ、
平坦度は０．５　ｐ、　ｍが得られた。

発明の効果 本発明の結果、２ＪＬｍ以下の平坦度の良いウェハがで
き、１８Ｍ以上の高集積度に対応したＩＣができる技術
が確立できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による揺動制御パターン図、第２図は本
発明に用いた定盤とＳｉウェハの揺動の位置関係を示す
図、第３図はＳｉウェハを一定速度で揺動した場合の説
明図、第４図は研磨布の摩耗曲線を示す図、第５図はＳ
ｉウェハ平坦度曲線を示す図、第６図はＳｉウェハのポ
リシングの説明図、第７図、第８図は揺動速度制御パタ
ーンの例を示す図、第９図はＳｉウェハの平坦度の説明
図である。 １・・・定盤、２・・・定盤中心側停止位置、３・・・
定盤外周側停止位置、４会・・研磨布、５・・・Ｓｉウ
ェハ、６・・Ｏオーバーラツプ量、７・・・定盤中心、
８・・・定盤内周、９φ・・定盤外周、Ｖ・・・揺動速
度。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｓｉウェハを定盤の中心部と外周部の間を往復さ
   せて（以下揺動という。）ポリシング（鏡面加工）する
   方法において、Ｓｉウェハを定盤中心部の揺動速度を１
   としたとき、定盤の１／４円の揺動速度を３〜６、定盤
   外周部の揺動速度を１．５〜３に制御して研磨すること
   を特徴とするＳｉウェハの高平坦度研磨法。
2. （２）Ｓｉウェハを定盤の中心部と外周部の間を往復さ
   せてポリシング（鏡面加工）する方法において、Ｓｉウ
   ェハの揺動速度を一定にしてポリシングしたときの研磨
   布の摩耗曲線に合せて揺動速度を制御し研磨することを
   特徴とするＳｉウェハの高平坦度研磨法。