JPH10180614A - 半導体基板用研磨布のドレッサー - Google Patents
半導体基板用研磨布のドレッサーInfo
- Publication number
- JPH10180614A JPH10180614A JP35096396A JP35096396A JPH10180614A JP H10180614 A JPH10180614 A JP H10180614A JP 35096396 A JP35096396 A JP 35096396A JP 35096396 A JP35096396 A JP 35096396A JP H10180614 A JPH10180614 A JP H10180614A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dresser
- polishing
- metal film
- semiconductor substrate
- support member
- 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.)
- Withdrawn
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- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 研磨布の目詰まりを除去し、研磨速度を安定
化し、品質および歩留まりの高い半導体製造を可能とす
るドレッサーを提供する。 【解決手段】 表面に金属膜を有する、金属からなる支
持部材に、ダイヤモンド粒子が単層、ろう付けされた、
半導体基板の平面化研磨工程で使用される研磨布のドレ
ッサーである。好ましくは前記金属支持部材がステンレ
ス鋼製支持部材であり、また前記金属膜が、金、銀、
銅、ニッケル、錫などの内より選ばれた、少なくとも一
種よりなる金属膜であり、さらに前記金属膜が、ニッケ
ルよりなる厚さ０．１〜１０μｍの金属膜であることを
特徴とする。
化し、品質および歩留まりの高い半導体製造を可能とす
るドレッサーを提供する。 【解決手段】 表面に金属膜を有する、金属からなる支
持部材に、ダイヤモンド粒子が単層、ろう付けされた、
半導体基板の平面化研磨工程で使用される研磨布のドレ
ッサーである。好ましくは前記金属支持部材がステンレ
ス鋼製支持部材であり、また前記金属膜が、金、銀、
銅、ニッケル、錫などの内より選ばれた、少なくとも一
種よりなる金属膜であり、さらに前記金属膜が、ニッケ
ルよりなる厚さ０．１〜１０μｍの金属膜であることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板の平面
化研磨工程で、研磨布の目詰まり除去や異物除去を行う
際に使用されるドレッサーに関する。
化研磨工程で、研磨布の目詰まり除去や異物除去を行う
際に使用されるドレッサーに関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路を製造する所定の段階で、ウエ
ーハやウエーハ表面に導電体・誘電体層が形成された半
導体基板の表面を研磨することが必要である。半導体基
板は研磨されて、高い隆起や結晶格子損傷、引っかき
傷、粗さ等の表面欠陥、または埋もれた異物粒子を除去
される。この研磨工程は、半導体装置の信頼性および品
質を改良するために行われる。通常、この工程は、ウエ
ーハ上に種々の装置および集積回路を形成する間に行わ
れる。この研磨工程では、化学スラリーを導入すること
により、半導体表面に、より大きな研磨除去速度および
選択度を与えようとする。この研磨工程はしばしば、化
学的かつ機械的平面化（ＣＭＰ：Chemical Mechanical
Planarization ）と呼ばれる。一般に、ＣＭＰ工程は、
薄くかつ平坦な半導体材料を制御された圧力および温度
下で、湿った研磨表面に対して保持し、かつ回転させる
工程を含む。
ーハやウエーハ表面に導電体・誘電体層が形成された半
導体基板の表面を研磨することが必要である。半導体基
板は研磨されて、高い隆起や結晶格子損傷、引っかき
傷、粗さ等の表面欠陥、または埋もれた異物粒子を除去
される。この研磨工程は、半導体装置の信頼性および品
質を改良するために行われる。通常、この工程は、ウエ
ーハ上に種々の装置および集積回路を形成する間に行わ
れる。この研磨工程では、化学スラリーを導入すること
により、半導体表面に、より大きな研磨除去速度および
選択度を与えようとする。この研磨工程はしばしば、化
学的かつ機械的平面化（ＣＭＰ：Chemical Mechanical
Planarization ）と呼ばれる。一般に、ＣＭＰ工程は、
薄くかつ平坦な半導体材料を制御された圧力および温度
下で、湿った研磨表面に対して保持し、かつ回転させる
工程を含む。
【０００３】ＣＭＰ工程では、例えば５〜３００ｎｍ程
度の粒径を有するシリカ粒子を苛性ソーダ、アンモニア
およびアミン等のアルカリ溶液に懸濁させてｐＨ９〜１
２程度にした化学スラリーとポリウレタン樹脂等からな
る研磨布が用いられる。研磨時には化学スラリーを流布
しながら、半導体基板を研磨布に当接させて相対回転さ
せることにより、研磨が行われる。そして研磨布のドレ
ッシング法としては、研磨布に水または化学スラリーを
流しながら、ダイヤモンド電着砥石またはブラッシ等を
用いたブラッシングにより、研磨布の内部の目詰まり、
異物の除去を行っていた。
度の粒径を有するシリカ粒子を苛性ソーダ、アンモニア
およびアミン等のアルカリ溶液に懸濁させてｐＨ９〜１
２程度にした化学スラリーとポリウレタン樹脂等からな
る研磨布が用いられる。研磨時には化学スラリーを流布
しながら、半導体基板を研磨布に当接させて相対回転さ
せることにより、研磨が行われる。そして研磨布のドレ
ッシング法としては、研磨布に水または化学スラリーを
流しながら、ダイヤモンド電着砥石またはブラッシ等を
用いたブラッシングにより、研磨布の内部の目詰まり、
異物の除去を行っていた。
【０００４】ＣＭＰ工程で使用されるドレッサーは、切
削や研削で使用される従来のダイヤモンド工具とは、次
の点で本質的に異なっている。一般的な切削工具ではダ
イヤモンドが少量脱落しても、ダイヤモンド脱落後の新
生面に別のダイヤモンドが残っていれば、切削能力の低
下にはならないのに対して、ＣＭＰドレッサーでは脱落
したダイヤモンド砥粒が研磨布や半導体基板表面を傷つ
けるため、ダイアモンドの脱落が少量でも許されない点
である。また、湿式で低い回転数で使用されるので、切
削工具で求められる耐熱性や極端な耐摩耗性は必要ない
点である。ダイヤモンド粒の脱落が問題になる従来のダ
イヤモンド工具としては、単粒の比較的大きなダイヤモ
ンド（一般的には直径１ｍｍ程度以上）を金属シャンク
に接合した工具用の単粒ダイヤモンドドレッサーがあ
る。しかし、ＣＭＰ工程で使用されるドレッサーとは、
次の点で本質的に異なっている。従来の工具用単粒ダイ
ヤモンドドレッサーでは、比較的大きなダイヤモンド
（一般的には直径１ｍｍ程度以上）を単粒で接合するの
に対して、ＣＭＰ工程で使用されるドレッサーは、比較
的小さい（直径５０〜５００μｍ）ダイヤモンドを単層
で面状に接着している。また、ＣＭＰ工程で使用される
ドレッサーは、湿式で低い回転数で使用されるので、工
具用ドレッサーで求められる耐熱性や極端な耐摩耗性は
必要ない点である。
削や研削で使用される従来のダイヤモンド工具とは、次
の点で本質的に異なっている。一般的な切削工具ではダ
イヤモンドが少量脱落しても、ダイヤモンド脱落後の新
生面に別のダイヤモンドが残っていれば、切削能力の低
下にはならないのに対して、ＣＭＰドレッサーでは脱落
したダイヤモンド砥粒が研磨布や半導体基板表面を傷つ
けるため、ダイアモンドの脱落が少量でも許されない点
である。また、湿式で低い回転数で使用されるので、切
削工具で求められる耐熱性や極端な耐摩耗性は必要ない
点である。ダイヤモンド粒の脱落が問題になる従来のダ
イヤモンド工具としては、単粒の比較的大きなダイヤモ
ンド（一般的には直径１ｍｍ程度以上）を金属シャンク
に接合した工具用の単粒ダイヤモンドドレッサーがあ
る。しかし、ＣＭＰ工程で使用されるドレッサーとは、
次の点で本質的に異なっている。従来の工具用単粒ダイ
ヤモンドドレッサーでは、比較的大きなダイヤモンド
（一般的には直径１ｍｍ程度以上）を単粒で接合するの
に対して、ＣＭＰ工程で使用されるドレッサーは、比較
的小さい（直径５０〜５００μｍ）ダイヤモンドを単層
で面状に接着している。また、ＣＭＰ工程で使用される
ドレッサーは、湿式で低い回転数で使用されるので、工
具用ドレッサーで求められる耐熱性や極端な耐摩耗性は
必要ない点である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ダイヤモンド粒を接着
させたドレッサーとしては、ニッケル等の金属で電着し
たものがある。ニッケルの電着は、比較的容易に金属支
持部材に適用できるので広く用いられてきた。しかし、
ダイヤモンドとの接合強度が充分ではなく、しばしばダ
イヤモンド粒の脱落や欠損が起こった。このため、ダイ
ヤモンド粒の脱落のないドレッサーが求められていた。
また、ダイヤモンドをろう付けしたドレッサーがある。
しかし、金属支持部材とろう材との接合強度が充分では
なく、ダイヤモンド粒を含んだろう材の欠損が見られ、
研磨布や半導体基板にキズを付ける原因となっていた。
させたドレッサーとしては、ニッケル等の金属で電着し
たものがある。ニッケルの電着は、比較的容易に金属支
持部材に適用できるので広く用いられてきた。しかし、
ダイヤモンドとの接合強度が充分ではなく、しばしばダ
イヤモンド粒の脱落や欠損が起こった。このため、ダイ
ヤモンド粒の脱落のないドレッサーが求められていた。
また、ダイヤモンドをろう付けしたドレッサーがある。
しかし、金属支持部材とろう材との接合強度が充分では
なく、ダイヤモンド粒を含んだろう材の欠損が見られ、
研磨布や半導体基板にキズを付ける原因となっていた。
【０００６】そこで、本発明は、研磨布のドレッシング
において、スクラッチ傷を最小限に抑え、歩留まり高
く、安定した研磨速度が得られるドレッサーを提供する
ことを目的としている。
において、スクラッチ傷を最小限に抑え、歩留まり高
く、安定した研磨速度が得られるドレッサーを提供する
ことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、表面に金属膜を有する、金属からなる支
持部材に、ダイヤモンド粒子が単層、ろう付けされた、
半導体基板の平面化研磨工程で使用される研磨布のドレ
ッサーである。前記の金属からなる支持部材が、ステン
レス鋼からなる支持部材であることが望ましく、また、
前記金属膜が、金、銀、銅、ニッケル、錫などの内より
選ばれた、少なくとも一種よりなる金属膜であること、
さらにニッケルよりなる厚さ０．１〜１０μｍの金属膜
であることが望ましい。
めの本発明は、表面に金属膜を有する、金属からなる支
持部材に、ダイヤモンド粒子が単層、ろう付けされた、
半導体基板の平面化研磨工程で使用される研磨布のドレ
ッサーである。前記の金属からなる支持部材が、ステン
レス鋼からなる支持部材であることが望ましく、また、
前記金属膜が、金、銀、銅、ニッケル、錫などの内より
選ばれた、少なくとも一種よりなる金属膜であること、
さらにニッケルよりなる厚さ０．１〜１０μｍの金属膜
であることが望ましい。
【０００８】
【作用】本発明では支持部材上に金属膜を付着させ、ろ
う材とのぬれ性を向上させることにより、ろう材と支持
部材との接合強度を向上させた。このことにより、ダイ
ヤモンド粒の付着したろう材の欠落が防止でき、脱落し
たダイヤモンド粒に起因した研磨布や半導体基板のキズ
が防止できる。この金属膜による支持部材とろう材との
接合強度向上には、金、銀、銅、ニッケル、錫などの内
より選ばれた、少なくとも一種よりなる金属膜であるこ
とが好ましい。金属膜の厚さは０．１μｍ以上あれば効
果が発揮される。１０μｍ以上厚い金属膜を用いても効
果は変わらないので、金属膜の厚さは０．１〜１０μｍ
が適当である。
う材とのぬれ性を向上させることにより、ろう材と支持
部材との接合強度を向上させた。このことにより、ダイ
ヤモンド粒の付着したろう材の欠落が防止でき、脱落し
たダイヤモンド粒に起因した研磨布や半導体基板のキズ
が防止できる。この金属膜による支持部材とろう材との
接合強度向上には、金、銀、銅、ニッケル、錫などの内
より選ばれた、少なくとも一種よりなる金属膜であるこ
とが好ましい。金属膜の厚さは０．１μｍ以上あれば効
果が発揮される。１０μｍ以上厚い金属膜を用いても効
果は変わらないので、金属膜の厚さは０．１〜１０μｍ
が適当である。
【０００９】支持部材はステンレス鋼が好ましい。ステ
ンレス鋼は、酸およびアルカリ水溶液に対して耐食性が
高く、加工が容易である。さらにフェライト系およびマ
ルテンサイト系ステンレス鋼を使用すれば、磁石による
着脱が可能になり、作業効率の向上に大きく寄与でき
る。また、ステンレス支持部材においては、支持部材と
ろう材との接合強度向上には、ニッケルが望ましい。
ンレス鋼は、酸およびアルカリ水溶液に対して耐食性が
高く、加工が容易である。さらにフェライト系およびマ
ルテンサイト系ステンレス鋼を使用すれば、磁石による
着脱が可能になり、作業効率の向上に大きく寄与でき
る。また、ステンレス支持部材においては、支持部材と
ろう材との接合強度向上には、ニッケルが望ましい。
【００１０】本発明によって製作された半導体基板用研
磨布のドレッサーは、ダイヤモンド粒の脱落によるスク
ラッチ傷を最小限に抑えることができる。その結果、加
工精度が高く、歩留まりの高い半導体製造が可能とな
る。
磨布のドレッサーは、ダイヤモンド粒の脱落によるスク
ラッチ傷を最小限に抑えることができる。その結果、加
工精度が高く、歩留まりの高い半導体製造が可能とな
る。
【００１１】
【実施例】ろう材はＡｇを７４ｗｔ％、Ｃｕを２４ｗｔ
％、Ｔｉを２ｗｔ％含む合金を使用した。ステンレス鋼
支持部材の上に、厚さ２μｍのＮｉ膜を付着させた後、
ダイヤモンド粒をろう材でろう付けし、ドレッサーを製
作した。引っかき法によりろう材と支持部材との接合強
度を測定した。その結果、Ｎｉ膜を付着させた場合の強
度は、Ｎｉ膜のない場合に比べ、約６０％の向上が見ら
れた。
％、Ｔｉを２ｗｔ％含む合金を使用した。ステンレス鋼
支持部材の上に、厚さ２μｍのＮｉ膜を付着させた後、
ダイヤモンド粒をろう材でろう付けし、ドレッサーを製
作した。引っかき法によりろう材と支持部材との接合強
度を測定した。その結果、Ｎｉ膜を付着させた場合の強
度は、Ｎｉ膜のない場合に比べ、約６０％の向上が見ら
れた。
【００１２】発明したドレッサーおよびＮｉ電着の従来
ドレッサーを使用して、４００枚の半導体ウエーハの研
磨実験を行った。ドレッシングは１回の研磨毎に、２分
間ドレッシングを行った。その後、４００枚研磨後に、
脱落したダイヤモンド粒によるスクラッチ傷が発生した
ウエーハ数を調査した。また、ウエーハ研磨速度を調査
した。４００枚のウエーハの研磨には約２０時間を要し
た。発明したドレッサーを用いた場合の半導体ウエハー
の研磨速度は、従来のドレッサーを用いた場合のそれ
と、同等であり、４００枚の研磨試験後も、研磨速度の
低下は見られなかった。また、ろう材の欠落が、従来の
ドレッサーに比べ、約３分の１になり、ダイヤモンド粒
の脱落による半導体基板のスクラッチ傷を著しく減少さ
せることができた。
ドレッサーを使用して、４００枚の半導体ウエーハの研
磨実験を行った。ドレッシングは１回の研磨毎に、２分
間ドレッシングを行った。その後、４００枚研磨後に、
脱落したダイヤモンド粒によるスクラッチ傷が発生した
ウエーハ数を調査した。また、ウエーハ研磨速度を調査
した。４００枚のウエーハの研磨には約２０時間を要し
た。発明したドレッサーを用いた場合の半導体ウエハー
の研磨速度は、従来のドレッサーを用いた場合のそれ
と、同等であり、４００枚の研磨試験後も、研磨速度の
低下は見られなかった。また、ろう材の欠落が、従来の
ドレッサーに比べ、約３分の１になり、ダイヤモンド粒
の脱落による半導体基板のスクラッチ傷を著しく減少さ
せることができた。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、ダイヤモンド粒の脱落
による半導体基板のスクラッチ傷を最小限に抑えること
が可能になり、加工精度の高い半導体基板を高い歩留ま
りで製造できる。
による半導体基板のスクラッチ傷を最小限に抑えること
が可能になり、加工精度の高い半導体基板を高い歩留ま
りで製造できる。
Claims (4)
- 【請求項１】 表面に金属膜を有する、金属からなる支
持部材に、ダイヤモンド粒子が単層、ろう付けされた、
半導体基板の平面化研磨工程で使用される研磨布のドレ
ッサー。 - 【請求項２】 前記の金属からなる支持部材が、ステン
レス鋼からなる支持部材であることを特徴とする請求項
第１項に記載の半導体基板用研磨布のドレッサー。 - 【請求項３】 前記金属膜が、金、銀、銅、ニッケル、
錫などの内より選ばれた、少なくとも一種よりなる金属
膜であることを特徴とする請求項第１項又は第２項に記
載の半導体基板用研磨布のドレッサー。 - 【請求項４】 前記金属膜が、ニッケルよりなる厚さ
０．１〜１０μｍの金属膜であることを特徴とする請求
項第１項又は第２項に記載の半導体基板用研磨布のドレ
ッサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35096396A JPH10180614A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 半導体基板用研磨布のドレッサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35096396A JPH10180614A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 半導体基板用研磨布のドレッサー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10180614A true JPH10180614A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=18414111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35096396A Withdrawn JPH10180614A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 半導体基板用研磨布のドレッサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10180614A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014014898A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Nippon Steel Sumikin Materials Co Ltd | 研磨布用ドレッサーおよびその製造方法 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP35096396A patent/JPH10180614A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014014898A (ja) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Nippon Steel Sumikin Materials Co Ltd | 研磨布用ドレッサーおよびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |