JPH05102113A - Ｓｉウエハの鏡面加工方法 - Google Patents
Ｓｉウエハの鏡面加工方法Info
- Publication number
- JPH05102113A JPH05102113A JP3259292A JP25929291A JPH05102113A JP H05102113 A JPH05102113 A JP H05102113A JP 3259292 A JP3259292 A JP 3259292A JP 25929291 A JP25929291 A JP 25929291A JP H05102113 A JPH05102113 A JP H05102113A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- formation index
- polishing cloth
- polishing
- roughness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｓｉウエハの鏡面加工装置において、研磨布
の特性を定量化することにより、ウエハ表面の粗さを安
定的に小さくする。 【構成】 従来研磨布の特性は目視で透過光の濃淡を見
て評価していたがバラツキが大きいため、ＣＣＤカメラ
を用いて定量的な評価である地合指数を導入し、粗さと
の相関を実験的に確認し、地合指数５〜３５の範囲に限
定した研磨布を特定した。該研磨布を特長としたＳｉウ
エハ鏡面加工方法。
の特性を定量化することにより、ウエハ表面の粗さを安
定的に小さくする。 【構成】 従来研磨布の特性は目視で透過光の濃淡を見
て評価していたがバラツキが大きいため、ＣＣＤカメラ
を用いて定量的な評価である地合指数を導入し、粗さと
の相関を実験的に確認し、地合指数５〜３５の範囲に限
定した研磨布を特定した。該研磨布を特長としたＳｉウ
エハ鏡面加工方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＳｉウエハを鏡面加工
（以下、ポリシングという）する方法に関するものであ
る。
（以下、ポリシングという）する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】記憶容量が１６Ｍビット以上になると、
Ｓｉウエハの表面に形成される酸化膜の凹凸（以下、あ
らさという）がデバイスの特性の一つである電流が流れ
ない最大の電圧（以下、酸化膜耐圧という）に大きな影
響を与える。あらさが滑らかであればあるほど、酸化膜
耐圧は向上し、高い電圧がかけられ、記憶容量の多い集
積回路ができる（ＳＴＥＰ／Ｍｉｃｒｏｒｏｕｇｈｎｅ
ｓｓ′９１）。
Ｓｉウエハの表面に形成される酸化膜の凹凸（以下、あ
らさという）がデバイスの特性の一つである電流が流れ
ない最大の電圧（以下、酸化膜耐圧という）に大きな影
響を与える。あらさが滑らかであればあるほど、酸化膜
耐圧は向上し、高い電圧がかけられ、記憶容量の多い集
積回路ができる（ＳＴＥＰ／Ｍｉｃｒｏｒｏｕｇｈｎｅ
ｓｓ′９１）。
【０００３】あらさはポリシングの条件で決定される
が、研磨布の特性の内研磨布背面から光りを透過させた
場合の濃淡（以下ムラという）は、Ｓｉウエハのあらさ
に影響を与える特性であるが目視の検査しかなく、また
研磨布のムラとあらさの関係が明らかにされていなかっ
たため、あらさを良好にする研磨布を選定できず、あら
さのバラツキが大きく、安定して０．１mmの長さの内の
平均あらさ（以下Ｒａという）は０．２nm以下にできな
かった。
が、研磨布の特性の内研磨布背面から光りを透過させた
場合の濃淡（以下ムラという）は、Ｓｉウエハのあらさ
に影響を与える特性であるが目視の検査しかなく、また
研磨布のムラとあらさの関係が明らかにされていなかっ
たため、あらさを良好にする研磨布を選定できず、あら
さのバラツキが大きく、安定して０．１mmの長さの内の
平均あらさ（以下Ｒａという）は０．２nm以下にできな
かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の点に鑑
みなされたもので、研磨布のムラを特定し、Ｒａを０．
２nm以下にするＳｉウエハのポリシング法を提供するこ
とを目的とする。
みなされたもので、研磨布のムラを特定し、Ｒａを０．
２nm以下にするＳｉウエハのポリシング法を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はＳｉウエハを鏡
面加工することにおいて、研磨布のムラを特定して地合
指数が５〜３５の研磨布を用いることにより、あらさの
より良いＳｉウエハを鏡面加工する方法を要旨とするも
のである。
面加工することにおいて、研磨布のムラを特定して地合
指数が５〜３５の研磨布を用いることにより、あらさの
より良いＳｉウエハを鏡面加工する方法を要旨とするも
のである。
【０００６】
【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）
切断した直径５〜１２inの円板状の単結晶の板（以下Ｓ
ｉウエハと呼ぶ）を図１に示すように、定盤１上に固定
した研磨布２に加工液３（例えば、電荷を持った平均粒
径が０．０２μｍのシリカの微粉末をｐＨ９〜１１のア
ルカリ例えばＫＯＨに溶解した液）を前記研磨布２と前
記Ｓｉウエハ４の間に供給し、前記Ｓｉウエハ４に荷重
５（例えば面圧にして１９０ｇ／cm2 ）を加え、前記定
盤１と前記Ｓｉウエハ４に相対速度６（例えば３ｍ／mi
n ）を与えて、前記Ｓｉウエハ４と前記加工液３中のシ
リカの微粉末との接触により、前記Ｓｉウエハ４の鏡の
ように平らに加工することである。
グとは単結晶Ｓｉのインゴットから薄く（約０．７mm）
切断した直径５〜１２inの円板状の単結晶の板（以下Ｓ
ｉウエハと呼ぶ）を図１に示すように、定盤１上に固定
した研磨布２に加工液３（例えば、電荷を持った平均粒
径が０．０２μｍのシリカの微粉末をｐＨ９〜１１のア
ルカリ例えばＫＯＨに溶解した液）を前記研磨布２と前
記Ｓｉウエハ４の間に供給し、前記Ｓｉウエハ４に荷重
５（例えば面圧にして１９０ｇ／cm2 ）を加え、前記定
盤１と前記Ｓｉウエハ４に相対速度６（例えば３ｍ／mi
n ）を与えて、前記Ｓｉウエハ４と前記加工液３中のシ
リカの微粉末との接触により、前記Ｓｉウエハ４の鏡の
ように平らに加工することである。
【０００７】このポリシングに用いる前記研磨布２には
地合指数という特性がある。地合指数は繊維業界では一
般的であるが、ポリシングの分野では一般的でないので
以下地合指数について説明する。図２に示すように前記
研磨布２は光源８から光を受け、ＣＣＤカメラ７に明る
さが検出される。前記ＣＣＤカメラの画素数は例えば１
２８×１２８である。各画素の透過率Ｔについて説明す
る。
地合指数という特性がある。地合指数は繊維業界では一
般的であるが、ポリシングの分野では一般的でないので
以下地合指数について説明する。図２に示すように前記
研磨布２は光源８から光を受け、ＣＣＤカメラ７に明る
さが検出される。前記ＣＣＤカメラの画素数は例えば１
２８×１２８である。各画素の透過率Ｔについて説明す
る。
【０００８】先ず各画素の透過率について述べる。 前記研磨布２が無い基準条件下で光源を点滅させて、光
量１００％及び０％の出力シグナルレベル（Ｖ100 及び
Ｖ0 ）を、全画素について測定する。次いで前記研磨布
２を乗せた測定条件下で、同様に光源を点滅させて、点
灯時の光量（ＶT ）及び消灯時の光量（ＶR ）を、全画
素について測定する。各画素の透過率Ｔは
量１００％及び０％の出力シグナルレベル（Ｖ100 及び
Ｖ0 ）を、全画素について測定する。次いで前記研磨布
２を乗せた測定条件下で、同様に光源を点滅させて、点
灯時の光量（ＶT ）及び消灯時の光量（ＶR ）を、全画
素について測定する。各画素の透過率Ｔは
【０００９】
【数１】
【００１０】次に吸光度Ｅを求める。 Ｅ＝２−logＴ 吸光度とは光学密度とも呼ばれ、光吸収の強さを表わす
量である。平均吸光度は、各画素の吸光度を平均したも
のである。 次に標準偏差σを計算する。σは濃淡のムラの大きさ
を示す。
量である。平均吸光度は、各画素の吸光度を平均したも
のである。 次に標準偏差σを計算する。σは濃淡のムラの大きさ
を示す。
【００１１】
【数２】
【００１２】更に地合指数αは下式のようになる。
【００１３】
【数３】
【００１４】地合指数αは、標準偏差を平均吸光度で割
ることにより、研磨布２の全体の濃淡を補正したムラに
なり、地合指数αは、最も目視の濃淡と一致する。ポリ
シング実験を行い、地合指数αとＲａの関係を求めたの
が図３である。地合指数αが３５を越すとＲａは０．２
nmを越えてしまう。また地合指数αが５以下になるとポ
リシングの能率が低くなり、実用的ではない。従って地
合指数αは５〜３５の時にＲａが低く、あらさの良いＳ
ｉウエハが得られることが分かる。
ることにより、研磨布２の全体の濃淡を補正したムラに
なり、地合指数αは、最も目視の濃淡と一致する。ポリ
シング実験を行い、地合指数αとＲａの関係を求めたの
が図３である。地合指数αが３５を越すとＲａは０．２
nmを越えてしまう。また地合指数αが５以下になるとポ
リシングの能率が低くなり、実用的ではない。従って地
合指数αは５〜３５の時にＲａが低く、あらさの良いＳ
ｉウエハが得られることが分かる。
【００１５】
【実施例】平均粒径が０．０２μｍのシリカの微粉末を
ｐＨ９のＫＯＨ溶液で荷重を面圧にして１９０ｇ／cm2
加え、前記定盤１と前記Ｓｉウエハ４に相対速度を平均
１０ｍ／min を与えて、研磨布の地合指数αを５で、ポ
リシングしたところ、Ｒａで０．０２nmを得た。また別
の実施例では平均粒径が０．０２μｍのシリカの微粉末
をｐＨ９のＫＯＨ溶液で荷重を面圧にして３５０ｇ／cm
2 加え、前記定盤１と前記Ｓｉウエハ４に相対速度を平
均３ｍ／min を与えて、研磨布の地合指数αを３５で、
ポリシングしたところ、Ｒａで０．２nmを得た。また更
に別の実施例では平均粒径が０．０２μｍのシリカの微
粉末をｐＨ９のＫＯＨ溶液で荷重を面圧にして２５０ｇ
／cm2 加え、前記定盤１と前記Ｓｉウエハ４に相対速度
を平均５ｍ／min を与えて、研磨布の地合指数αを１５
で、ポリシングしたところ、Ｒａで０．０８nmを得た。
ｐＨ９のＫＯＨ溶液で荷重を面圧にして１９０ｇ／cm2
加え、前記定盤１と前記Ｓｉウエハ４に相対速度を平均
１０ｍ／min を与えて、研磨布の地合指数αを５で、ポ
リシングしたところ、Ｒａで０．０２nmを得た。また別
の実施例では平均粒径が０．０２μｍのシリカの微粉末
をｐＨ９のＫＯＨ溶液で荷重を面圧にして３５０ｇ／cm
2 加え、前記定盤１と前記Ｓｉウエハ４に相対速度を平
均３ｍ／min を与えて、研磨布の地合指数αを３５で、
ポリシングしたところ、Ｒａで０．２nmを得た。また更
に別の実施例では平均粒径が０．０２μｍのシリカの微
粉末をｐＨ９のＫＯＨ溶液で荷重を面圧にして２５０ｇ
／cm2 加え、前記定盤１と前記Ｓｉウエハ４に相対速度
を平均５ｍ／min を与えて、研磨布の地合指数αを１５
で、ポリシングしたところ、Ｒａで０．０８nmを得た。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明鏡面加工方法
により、Ｓｉウエハのあらさが安定的に０．２nm以下に
でき、酸化膜耐圧が向上して、１６Ｍビットの集積回路
の安定製造に寄与した。
により、Ｓｉウエハのあらさが安定的に０．２nm以下に
でき、酸化膜耐圧が向上して、１６Ｍビットの集積回路
の安定製造に寄与した。
【図１】ポリシングの図である。
【図２】地合指数αを求めるための装置の図である。
【図３】地合指数αとＲａの関係の図である。
１ テーブル ２ 研磨布 ３ 加工液 ４ プレート ５ 荷重 ６ 相対速度 ７ ＣＣＤカメラ ８ 光源
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｓｉウエハを鏡面加工することにおい
て、地合指数が５〜３５の研磨布を用いることを特徴と
するＳｉウエハの鏡面加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3259292A JPH05102113A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | Ｓｉウエハの鏡面加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3259292A JPH05102113A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | Ｓｉウエハの鏡面加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102113A true JPH05102113A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17332056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3259292A Pending JPH05102113A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | Ｓｉウエハの鏡面加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05102113A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1083977A (ja) * | 1996-08-16 | 1998-03-31 | Applied Materials Inc | 機械化学的ポリッシング装置用のポリッシングパッドへの透明窓の形成 |
| JP2007027781A (ja) * | 1995-03-28 | 2007-02-01 | Applied Materials Inc | ポリッシングパッド |
| US7775852B2 (en) | 1995-03-28 | 2010-08-17 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for in-situ endpoint detection for chemical mechanical polishing operations |
| CN111037455A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-21 | 青岛歌尔微电子研究院有限公司 | 晶圆研磨设备和方法 |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP3259292A patent/JPH05102113A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007027781A (ja) * | 1995-03-28 | 2007-02-01 | Applied Materials Inc | ポリッシングパッド |
| US7775852B2 (en) | 1995-03-28 | 2010-08-17 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for in-situ endpoint detection for chemical mechanical polishing operations |
| US8506356B2 (en) | 1995-03-28 | 2013-08-13 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for in-situ endpoint detection for chemical mechanical polishing operations |
| JPH1083977A (ja) * | 1996-08-16 | 1998-03-31 | Applied Materials Inc | 機械化学的ポリッシング装置用のポリッシングパッドへの透明窓の形成 |
| CN111037455A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-21 | 青岛歌尔微电子研究院有限公司 | 晶圆研磨设备和方法 |
| CN111037455B (zh) * | 2019-12-23 | 2021-02-26 | 青岛歌尔微电子研究院有限公司 | 晶圆研磨方法 |
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Legal Events
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