JPH0677190A - ウェーハの製造方法 - Google Patents
ウェーハの製造方法Info
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- JPH0677190A JPH0677190A JP23202491A JP23202491A JPH0677190A JP H0677190 A JPH0677190 A JP H0677190A JP 23202491 A JP23202491 A JP 23202491A JP 23202491 A JP23202491 A JP 23202491A JP H0677190 A JPH0677190 A JP H0677190A
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- polishing
- silicon
- wafer
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Abstract
は非晶質のシリコンからなる層を、所望の厚さで且つ無
歪鏡面状態で形成することのできるウェーハの製造方法
を提供する。 【構成】 シリコン基板32の表面に、SiO2、Si
C、Si3N4等からなるストッパー34…を形成し(ス
トッパー形成工程)、次いで、ストッパー34…によっ
て形成された凹凸を埋める厚さのシリコン層38を積層
する(積層工程)。しかる後、平坦に形成された定盤の
表面に、剛体からなる多数のセルを、弾性部材を介して
取着してなる研磨板を用い、この研磨板の前記多数のセ
ルの表面と、前記積層工程で積層されたシリコン層38
との間に、高純度シリカの微粒子からなる研磨剤が分散
されたアルカリ溶液を供給しつつ、前記研磨板と前記シ
リコン層38の相対的加圧移動により、該シリコン層3
8を鏡面研磨する。
Description
多結晶又は非晶質のシリコンからなる層を、所望の厚さ
で且つ無歪鏡面な状態で形成するためのウェーハの製造
方法に関する。
多結晶又は非晶質のシリコンからなる層を、所望の厚さ
で且つ無歪鏡面状態で形成することは極めて難しかっ
た。この方法として、本出願人は、特開平2−2892
5号公報において、基板の表面にメカノケミカル研磨さ
れにくい材料からなるストッパーを形成した後、このス
トッパーの表面にシリコン層を形成し、このシリコン層
を、表面が平坦かつ平滑な定盤を用い、高純度シリカの
微粒子が分散されたアルカリ溶液を供給しつつ、該定盤
の表面で無歪鏡面研磨するウェーハの製造方法を提供し
ている。
板4上に、多数のストッパー6を一直線方向及びこれに
直交する方向に互いに一定間隔ずつ離間するように形成
し、このストッパー6…を覆うようにシリコン層8を化
学的気層成長法により形成したものである。また、同図
において、符号10は表面が平坦かつ平滑な定盤であ
る。
との間に、高純度シリカの微粒子が分散されたアルカリ
溶液を滴下しつつ、定盤10とウェーハ2との間に相対
運動を行わせて、定盤10の表面10aがストッパー6
に当接するまでシリコン層8を研磨してゆくと(図11
参照)、ストッパー6とストッパー6の間に、均一な厚
さのシリコン層8aが形成される。
aを形成する場合、ウェーハ2(シリコン基板4の表
面)は、図10に示すように、多少なりとも湾曲してい
るものがあり(図10は湾曲を強調してある。)、この
ようなものにおいては、図12に示すように、形成され
たシリコン層10aの厚さが一定にならないという課題
があった。本発明は上記の如き課題を解決することので
きるウェーハの製造方法を提供することを目的とする。
な表面を有するシリコン基板の少なくとも一方の面に、
シリコンに比べてメカノケミカル研磨され難い材料から
なるストッパーを形成する、ストッパー形成工程と、
(B)前記シリコン基板に、少なくとも前記ストッパー
によって形成された凹凸を埋める厚さのシリコン層を積
層する、積層工程と、(C)平坦に形成された定盤の表
面に、剛体からなる多数のセルを、弾性部材を介して取
着してなる研磨板を用い、この研磨板の前記多数のセル
の表面と、前記積層工程で積層されたシリコン層との間
に、高純度シリカの微粒子からなる研磨剤が分散された
アルカリ溶液を供給しつつ、前記研磨板と前記シリコン
層の相対的加圧移動により、該シリコン層を鏡面研磨す
る研磨工程とからなることを特徴とする。
対象となるウェーハの被研磨面よりも硬度の高い材質か
らなる部材をいうものとする。
体からなる多数のセルは弾性部材を介して定盤に取着さ
れているため、研磨工程において、積層工程において積
層されたシリコン層を研磨する際、該セルが被研磨面の
形状に沿って微小に上下動を行いながら、ストッパーに
当接するまで研磨を行う。従って、シリコン基板の形状
に沿って、積層されたシリコン層の研磨が行われ、シリ
コン基板が湾曲をともなう場合においても、シリコン基
板の表面から一定の厚さのシリコン層が形成される。
説明する。まず、研磨工程において用いられる研磨装置
について、図1及び図2を参照して説明する。
において、12は上定盤、14は下定盤であり、ともに
円板形を呈し、互いに対向する各表面は平坦に形成され
ている。これら各定盤12、14に連結された支持軸1
6、18は、図示されない駆動手段に連結されて軸線回
りに回転可能とされており、さらに支持軸16は上下方
向に昇降可能とされている。上定盤12と支持軸16の
間にはボールベアリング15が配設されている。
脂(テンプレート)20が固着されており、このキャリ
ア樹脂20の内径部に、後述する図6に示すウェーハ2
2が、その上面を上定盤12の下面と水接着されて配置
されている。
ゴム(弾性部材に相当)24が接着固定されている。こ
のスポンジゴム24は、ゴム、エラストマ系樹脂発泡体
等からなるものである。
の多数のセラミックセル26…が、図2に示すように、
平面視において円板の中心から放射線状に固定配置され
ている。このセラミックセル26は、Al2O3等からな
るものである。また、このセラミックセル26の一辺の
長さL1は、ウェーハ22に形成されたストッパーとス
トッパーの間隔L2(図5、図6参照)よりも大きく、
且つ、L2の1000倍より小さく形成される。
ンパッド28が被着されている。このウレタンパッド2
8は、セラミックセル26による研磨量を調整するため
のものであり、必ずしも設けなくてもよい。
24及びセラミックセル26…は、研磨板を構成する。
る。図4及び図5に示すように、シリコン基板32の表
面に、形成すべきシリコン層の厚さと同一の厚さを有す
るストッパー34…及び必要によって絶縁部分36…を
形成する。本実施例では、ストッパー34…を、図5に
示すように、平面視において一直線方向及びこれに直交
する方向に、互いに一定間隔ずつ離間するように配列し
ており、これにより、これらストッパー34…の内側
に、平面視において正方形状の凹空間34c(図4、図
5参照)が多数形成される。
面部分が単結晶シリコン、多結晶シリコンまたは高純度
石英からなるものが使用される。
は、SiO2などの酸化物、SiCなどの炭化物、Si3
N4などの窒化物などのシリコンよりもメカノケミカル
研磨され難い材料が使用される。
ッパー34…(及び絶縁部分36…)の形成された基板
32に、CVD装置を用い、図6に示すように、単結
晶、多結晶あるいは非晶質のシリコン層38を積層す
る。積層するシリコン層38の厚さは、少なくとも、基
板32の表面から突出するストッパー34…によって形
成された凹凸が埋まる厚さとする。
上記図6に示したウェーハ22を、図1に示すように、
基板32のシリコン層38が形成されていない側の表面
を上定盤12の下面に水接着して固定する。
る一方で、上定盤12を軸線回りに下定盤14と逆方向
に回転させつつ、下方に加圧移動せしめ、ウレタンパッ
ド28を介してセラミックセル26…の上面で、ウェー
ハ22のシリコン層38を摩擦研磨してゆく。このと
き、ウレタンパッド28とシリコン層38の間に、粒度
0.02μm程度の高純度シリカの微粒子からなる研磨
剤が分散されたアルカリ溶液(PH10〜11)を滴下
しつつ研磨を行う。
コン層38のうち、ストッパー34の高さを越える部分
38a(図6参照)が全て除去されて、図7に示すよう
にストッパー34、34間に一定の厚さを有するシリコ
ン層38bが形成されたウェーハが製造される。
クセル26…は、スポンジゴム24を介して下定盤14
に固定されているため、ウェーハ22の被研磨面が図3
のように湾曲を伴う場合においても、被研磨面の湾曲に
沿ってセラミックセル26…が微小に上下動を行い、被
研磨面全体が均一に無歪状態で鏡面研磨される。
ば、シリコン基板32が湾曲をともなう場合でも、研磨
工程において、積層工程で積層されたシリコン層38
を、ストッパー34の高さに正確に研磨することがで
き、ストッパー形成工程において形成するストッパーの
厚さ(高さ)を調整することにより、シリコン基板32
上に所望の厚さの無歪のシリコン層を形成することがで
きる。このため、製造するウェーハの歩留まりを飛躍的
に向上することができる。
辺の長さL1は、ウェーハ22に形成されたストッパー
34と34の間隔L2(図5参照)よりも大きく形成さ
れているため、研磨中においてセラミックセル26…
が、ストッパー34と34との間に入り込むことはな
く、ストッパー34と34の間のシリコン層38bがえ
ぐれることはない。
の形状は上述のものには限られず、例えば図8に示すよ
うな形状でもよい。同図に示すストッパー40は、シリ
コン単結晶基板32の表面を熱酸化してSiO2層を形
成し、このSiO2層をエッチングすることにより、基
板32の一部32aが露出するようにストッパー40を
形成したものである。このストッパー40は、段付とな
っており、下段部40aと上段部40bとから構成され
ている。シリコン層38は、基板32の露出部32aか
ら選択エピタキシャル法により結晶成長させたものであ
る。ストッパー形状をこのようにした場合には、研磨後
のシリコン層38aは、図9のような形状となる。
14を研磨板とする構成としたが、上定盤12を研磨板
とする構成としてもよく、また、双方を研磨板として両
面研磨する構成としてもよい。
には限られず、研磨時、ウェーハの表面形状に応じてセ
ルを追従して上下動できる弾性を有するものであればよ
い。
のには限られるものではなく、例えば格子状に配列する
等、各種の変形が可能であり、また、セル自身の形状
も、丸型、三角形等、各種の形状が可能である。
ば、平坦な表面を有するシリコン基板の少なくとも一方
の面に、シリコンに比べてメカノケミカル研磨され難い
材料からなるストッパーを形成する、ストッパー形成工
程と、前記シリコン基板に、少なくとも前記ストッパー
によって形成された凹凸を埋める厚さのシリコン層を積
層する、積層工程と、平坦に形成された定盤の表面に、
剛体からなる多数のセルを、弾性部材を介して取着して
なる研磨板を用い、この研磨板の前記多数のセルの表面
と、前記積層工程で積層されたシリコン層との間に、高
純度シリカの微粒子からなる研磨剤が分散されたアルカ
リ溶液を供給しつつ、前記研磨板と前記シリコン層の相
対的加圧移動により、該シリコン層を鏡面研磨する研磨
工程とからウェーハを製造するので、シリコン基板が湾
曲をともなう場合でも、研磨工程において、積層工程で
積層されたシリコン層を、ストッパーの高さに正確に研
磨することができ、ストッパー形成工程において形成す
るストッパーの厚さ(高さ)を調整することにより、シ
リコン基板上に所望の厚さの無歪のシリコン層を形成す
ることができる。
る。
る。
面図である。
である。
たウェーハ(研磨前)を示す側面図である。
ある。
たウェーハ(研磨前)を示す側面図である。
ある。
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】(A)平坦な表面を有するシリコン基板の
少なくとも一方の面に、シリコンに比べてメカノケミカ
ル研磨され難い材料からなるストッパーを形成する、ス
トッパー形成工程と、 (B)前記シリコン基板に、少なくとも前記ストッパー
によって形成された凹凸を埋める厚さのシリコン層を積
層する、積層工程と、 (C)平坦に形成された定盤の表面に、剛体からなる多
数のセルを、弾性部材を介して取着してなる研磨板を用
い、 この研磨板の前記多数のセルの表面と、前記積層工程で
積層されたシリコン層との間に、高純度シリカの微粒子
からなる研磨剤が分散されたアルカリ溶液を供給しつ
つ、前記研磨板と前記シリコン層の相対的加圧移動によ
り、該シリコン層を鏡面研磨する研磨工程とからなるこ
とを特徴とするウェーハの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23202491A JP2892190B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | ウェーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23202491A JP2892190B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | ウェーハの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0677190A true JPH0677190A (ja) | 1994-03-18 |
JP2892190B2 JP2892190B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=16932772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23202491A Expired - Lifetime JP2892190B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | ウェーハの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2892190B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007043028A (ja) * | 2004-09-02 | 2007-02-15 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
WO2009146583A1 (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Co. Ltd | Semiconductor wafer, semiconductor device and methods for manufacturing semiconductor wafer and device |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP23202491A patent/JP2892190B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007043028A (ja) * | 2004-09-02 | 2007-02-15 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
WO2009146583A1 (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Co. Ltd | Semiconductor wafer, semiconductor device and methods for manufacturing semiconductor wafer and device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2892190B2 (ja) | 1999-05-17 |
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