JPH11320391A - Table for wafer polishing device and manufacture thereof, and polishing method for semiconductor wafer - Google Patents
Table for wafer polishing device and manufacture thereof, and polishing method for semiconductor waferInfo
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- JPH11320391A JPH11320391A JP17926398A JP17926398A JPH11320391A JP H11320391 A JPH11320391 A JP H11320391A JP 17926398 A JP17926398 A JP 17926398A JP 17926398 A JP17926398 A JP 17926398A JP H11320391 A JPH11320391 A JP H11320391A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ研磨装置用
テーブル及びその製造方法、並びに半導体ウェハの研磨
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a table for a wafer polishing apparatus, a method for manufacturing the same, and a method for polishing a semiconductor wafer.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的に、鏡面を有するミラーウェハ
は、単結晶シリコンのインゴットを薄くスライスした
後、それをラッピング工程及びポリッシング工程を経て
研磨することにより得ることができる。特にラッピング
工程後かつポリッシング工程前にエピタキシャル成長層
形成工程を行った場合には、エピタキシャルウェハと呼
ばれるものを得ることができる。そして、これらのベア
ウェハに対しては、続くウェハ処理工程において酸化、
エッチング、不純物拡散等の各種工程が繰り返して行わ
れ、最終的に半導体デバイスが製造されるようになって
いる(図3参照)。2. Description of the Related Art Generally, a mirror wafer having a mirror surface can be obtained by slicing a single crystal silicon ingot thinly and polishing it through a lapping step and a polishing step. In particular, when the epitaxial growth layer forming step is performed after the lapping step and before the polishing step, an epitaxial wafer can be obtained. Then, these bare wafers are oxidized,
Various processes such as etching and impurity diffusion are repeatedly performed, and finally a semiconductor device is manufactured (see FIG. 3).
【0003】上記の一連の工程においては、半導体ウェ
ハのデバイス形成面を何らかの手段を用いて研磨する必
要がある。そこで、従来から各種のウェハ研磨装置(ラ
ッピングマシンやポリッシングマシン等)が提案される
に至っている。In the above series of steps, it is necessary to polish the device formation surface of a semiconductor wafer by using some means. Therefore, various types of wafer polishing apparatuses (lapping machines, polishing machines, and the like) have been conventionally proposed.
【0004】通常のウェハ研磨装置は、冷却ジャケット
上部に固定されたテーブルと、そのテーブルの研磨面に
対して半導体ウェハを摺接させるべく、自身の保持面に
同ウェハを回転可能に保持するプッシャプレートとを備
えている。半導体ウェハは、プッシャプレートの保持面
に対し、一般に熱可塑性ワックスにより貼付けられた状
態で使用される。そして、このような従来のテーブルと
しては、例えばアルミナ製、ステンレス製のもの等が一
般に知られている。An ordinary wafer polishing apparatus has a table fixed to the upper portion of a cooling jacket, and a pusher for rotatably holding the wafer on its own holding surface so as to bring the semiconductor wafer into sliding contact with the polishing surface of the table. And a plate. The semiconductor wafer is used in a state of being generally adhered to the holding surface of the pusher plate by a thermoplastic wax. As such a conventional table, for example, a table made of alumina or stainless steel is generally known.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ウェハ研磨
装置用テーブルは、研磨作業時に高温に加熱されること
が多いため、その形成材料としては熱変形や熱衝撃に強
いことが要求される。また、テーブルの研磨面には絶え
ず摩擦力が作用することから、その形成材料には耐摩耗
性が要求される。さらに、近年においては大口径かつ高
精度ウェハの需要も高まりつつあり、そのためにテーブ
ルの形成材料として高剛性・低熱膨張率を満たす材料が
選択されるべきとも考えられている。即ち、大口径かつ
高精度ウェハを実現するためには、自身の温度バラツキ
が小さくてしかも半導体ウェハに与える応力が小さいも
のであることが望ましいからである。Since a table for a wafer polishing apparatus is often heated to a high temperature during a polishing operation, a material for forming the table is required to be resistant to thermal deformation and thermal shock. Further, since the frictional force constantly acts on the polished surface of the table, the material for forming the table is required to have wear resistance. Further, in recent years, demand for large-diameter and high-precision wafers has been increasing, and it is considered that a material satisfying high rigidity and a low coefficient of thermal expansion should be selected as a material for forming a table. That is, in order to realize a large-diameter and high-precision wafer, it is desirable that the temperature of the wafer itself be small and the stress applied to the semiconductor wafer be small.
【0006】しかしながら、アルミナ製のテーブルは、
熱変形量が大きくて熱衝撃にも弱いという欠点があっ
た。ステンレス製のテーブルは、比較的剛性に優れてい
る反面、金属材料であるのでセラミックス材料に比べて
熱膨張率が大きく、耐摩耗性にも劣るという欠点があっ
た。However, an alumina table is
There is a disadvantage that the amount of thermal deformation is large and weak against thermal shock. The stainless steel table has relatively high rigidity, but has a disadvantage that it is a metal material and therefore has a large coefficient of thermal expansion and is inferior in wear resistance as compared with a ceramic material.
【0007】以上のような事情から、高剛性・低熱膨張
率・高熱伝導率・耐摩耗性を有し、しかも熱変形や熱衝
撃に強い炭化珪素(SiO2 )を、テーブル形成用材料
として用いればよいとも考えられる。ところが、テーブ
ルを単純に炭化珪素製にしただけでは、充分な耐食性
(具体例としてはアルカリ溶液を用いた場合の耐酸化性
など)の確保が困難であると予想される。従って、これ
を用いて研磨を行なったとしても、焼結体中の不純物の
漏出に起因する汚染により、高品質の半導体ウェハを得
ることは実質上難しくなるおそれがある。[0007] Under the circumstances described above, silicon carbide (SiO 2 ) having high rigidity, low coefficient of thermal expansion, high thermal conductivity and abrasion resistance and having high resistance to thermal deformation and thermal shock is used as a material for forming a table. It may be good. However, it is expected that it is difficult to ensure sufficient corrosion resistance (specifically, oxidation resistance when an alkaline solution is used, etc.) simply by using a table made of silicon carbide. Therefore, even if polishing is performed using this, it may be substantially difficult to obtain a high-quality semiconductor wafer due to contamination due to leakage of impurities in the sintered body.
【0008】本発明は上記の課題を解決するためなされ
たものであり、その第1の目的は、耐熱性、耐熱衝撃
性、耐摩耗性及び耐食性に優れ、半導体ウェハの大口径
化、高精度化及び高品質化に対応可能なウェハ研磨装置
用テーブルを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the present invention is to provide a semiconductor wafer having excellent heat resistance, thermal shock resistance, abrasion resistance, and corrosion resistance, a semiconductor wafer having a large diameter, and high precision. An object of the present invention is to provide a table for a wafer polishing apparatus capable of coping with high quality and high quality.
【0009】本発明の第2の目的は、上記の優れたテー
ブルを確実に製造することができる方法を提供すること
にある。また、本発明の第3の目的は、半導体ウェハを
均一に研磨することが可能なため半導体ウェハの高精度
化及び高品質化を達成するうえで極めて好適な半導体ウ
ェハの研磨方法を提供することにある。A second object of the present invention is to provide a method capable of reliably manufacturing the above excellent table. A third object of the present invention is to provide a method of polishing a semiconductor wafer which is extremely suitable for achieving high precision and high quality of a semiconductor wafer since the semiconductor wafer can be uniformly polished. It is in.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、ウェハ研磨装置を構
成しているウェハ保持プレートの保持面に保持されてい
る半導体ウェハが摺接される研磨面を有するテーブルに
おいて、密度が2.7g/cm3 以上である珪化物セラ
ミックス製または炭化物セラミックス製の緻密体からな
るウェハ研磨装置用テーブルをその要旨とする。According to the first aspect of the present invention, a semiconductor wafer held on a holding surface of a wafer holding plate constituting a wafer polishing apparatus is slid. The gist of the table having a polishing surface to be in contact with is a table for a wafer polishing apparatus made of a dense body made of silicide ceramics or carbide ceramics having a density of 2.7 g / cm 3 or more.
【0011】請求項2に記載の発明では、ウェハ研磨装
置を構成しているウェハ保持プレートの保持面に保持さ
れている半導体ウェハが摺接される研磨面を有するテー
ブルにおいて、前記テーブルは、密度が2.7g/cm
3 以上である炭化珪素焼結体製の緻密体であって、熱伝
導率が30w/mK以上であることを特徴とするウェハ
研磨装置用テーブルをその要旨とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a table having a polishing surface on which a semiconductor wafer held on a holding surface of a wafer holding plate constituting a wafer polishing apparatus is slidably contacted. Is 2.7g / cm
3 or more at which a silicon carbide sintered body made of a dense body, thermal conductivity and its gist the table wafer polishing apparatus which is characterized in that at 30 w / mK or more.
【0012】請求項3に記載の発明では、請求項2にお
いて、0.15重量%〜1.0重量%のほう素及び0.
5重量%〜10重量%の遊離炭素を含有することとして
いる。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, 0.15% by weight to 1.0% by weight of boron and 0.1% by weight.
It contains 5% to 10% by weight of free carbon.
【0013】請求項4に記載の発明では、請求項2にお
いて、0.5重量%〜10重量%のアルミニウム及び
0.5重量%〜10重量%の遊離炭素を含有することと
している。According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect, 0.5 to 10% by weight of aluminum and 0.5 to 10% by weight of free carbon are contained.
【0014】請求項5に記載の発明では、請求項2乃至
4のいずれか1項において、前記テーブルは、β型炭化
珪素粉末を出発材料とする炭化珪素焼結体製の緻密体で
あるとしている。According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the second to fourth aspects, the table is a dense body made of a silicon carbide sintered body starting from β-type silicon carbide powder. I have.
【0015】請求項6に記載の発明では、請求項2に記
載されたウェハ研磨装置用テーブルを製造する方法であ
って、炭化珪素粉末100重量部に対し、ほう素及びそ
の化合物、アルミニウム及びその化合物、並びに炭素よ
り選択される少なくとも1種からなる焼結助剤0.3重
量部〜20重量部を均一に混合する第1工程と、前記第
1工程により得られた混合物を所定形状に成形する第2
工程と、前記第2工程により得られた成形体を1800
℃〜2400℃の温度範囲内で焼成する工程とを含むウ
ェハ研磨装置用テーブルの製造方法をその要旨とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a table for a wafer polishing apparatus according to the second aspect, wherein boron and its compound, aluminum and its compound are added to 100 parts by weight of silicon carbide powder. A first step of uniformly mixing 0.3 parts by weight to 20 parts by weight of a sintering aid comprising at least one selected from a compound and carbon; and forming the mixture obtained in the first step into a predetermined shape. Second
And forming the compact obtained by the second step in 1800
A method for manufacturing a table for a wafer polishing apparatus, which includes a step of firing within a temperature range of 2 to 400 ° C.
【0016】請求項7に記載の発明では、ウェハ研磨装
置を構成しているウェハ保持プレートの保持面に半導体
ウェハを保持させるとともに、密度が2.7g/cm3
以上である炭化珪素焼結体製の緻密体であって、熱伝導
率が30w/mK以上であるテーブルの研磨面に対して
前記半導体ウェハを回転させつつ摺接させることによ
り、前記半導体ウェハの研磨を行うことを特徴とする半
導体ウェハの研磨方法をその要旨とする。According to the seventh aspect of the present invention, the semiconductor wafer is held on the holding surface of the wafer holding plate constituting the wafer polishing apparatus, and the density is 2.7 g / cm 3.
The above-mentioned dense body made of a silicon carbide sintered body, wherein the semiconductor wafer is brought into sliding contact with a polished surface of a table having a thermal conductivity of 30 w / mK or more while rotating the semiconductor wafer. A gist of the present invention is a method for polishing a semiconductor wafer, characterized by performing polishing.
【0017】以下、本発明の「作用」を説明する。請求
項1に記載の発明によると、このテーブルは密度が2.
7g/cm3 以上の緻密体であることから、結晶粒子間
の結合が強くてしかも気孔が極めて少なく、従来に比べ
耐食性に優れたものとなっている。また、かかる緻密体
は珪化物セラミックス製または炭化物セラミックス製で
あるため、比較的高い剛性、低い熱膨張率、高い熱伝導
率、高い摩耗性を有し、さらに熱変形や熱衝撃にも強い
という性質を備えている。従って、このテーブルを用い
て研磨を行えば、半導体ウェハの大口径化、高精度化及
び高品質化に対応することができる。Hereinafter, the "action" of the present invention will be described. According to the invention described in claim 1, this table has a density of 2.
Since it is a dense body of 7 g / cm 3 or more, the bonding between crystal grains is strong and the number of pores is extremely small, so that it has excellent corrosion resistance as compared with the related art. In addition, since such a dense body is made of silicide ceramics or carbide ceramics, it has relatively high rigidity, a low coefficient of thermal expansion, a high thermal conductivity, a high abrasion, and is resistant to thermal deformation and thermal shock. Has properties. Therefore, if polishing is performed using this table, it is possible to cope with an increase in diameter, accuracy and quality of the semiconductor wafer.
【0018】請求項2に記載の発明によると、このテー
ブルは密度が2.7g/cm3 以上の緻密体であること
から、結晶粒子間の結合が強くてしかも気孔が極めて少
なく、従来に比べ耐食性に優れたものとなっている。ま
た、かかる緻密体は炭化珪素焼結体製であるため、極め
て高い剛性、低い熱膨張率、高い熱伝導率、高い摩耗性
を有し、さらに熱変形や熱衝撃にも極めて強いという性
質を備えている。従って、このテーブルを用いて研磨を
行えば、半導体ウェハの大口径化、高精度化及び高品質
化に確実に対応することができる。According to the second aspect of the present invention, since this table is a dense body having a density of 2.7 g / cm 3 or more, the bonding between the crystal grains is strong and the number of pores is very small. It has excellent corrosion resistance. In addition, since such a dense body is made of a silicon carbide sintered body, it has extremely high rigidity, a low coefficient of thermal expansion, a high thermal conductivity, a high abrasion, and a property of being extremely resistant to thermal deformation and thermal shock. Have. Therefore, if polishing is performed using this table, it is possible to reliably cope with an increase in diameter, accuracy, and quality of the semiconductor wafer.
【0019】ここで、同テーブルの密度は2.7g/c
m3 以上であることが必要とされ、さらには3.0g/
cm3 以上であることが望ましく、特には3.1g/c
m3以上であることがより望ましい。この密度が小さい
と、焼結体における結晶粒子間の結合が弱くなったり気
孔が多くなったりする結果、充分な耐食性、耐摩耗性を
確保できなくなるからである。Here, the density of the table is 2.7 g / c.
m 3 or more, and moreover 3.0 g /
cm 3 or more, particularly 3.1 g / c
More preferably, it is at least m 3 . If the density is low, the bonding between crystal grains in the sintered body becomes weak or the number of pores increases, so that sufficient corrosion resistance and wear resistance cannot be secured.
【0020】焼結体の熱伝導率は30w/mK以上であ
ることが必要とされ、さらには80w/mK〜200w
/mK以上であることが望ましい。熱伝導率が小さすぎ
ると焼結体内に温度バラツキが生じやすくなり、半導体
ウェハの大口径化、高精度化及び高品質化を妨げる原因
となってしまう。逆に、熱伝導率は大きいほど好適であ
る反面、200w/mKを超えるものについては安価か
つ安定的な材料供給が難しくなる。The thermal conductivity of the sintered body is required to be 30 w / mK or more, and furthermore, 80 w / mK to 200 w
/ MK or more. If the thermal conductivity is too small, temperature variation tends to occur in the sintered body, which may hinder the increase in diameter, accuracy, and quality of the semiconductor wafer. Conversely, the higher the thermal conductivity is, the more preferable it is. On the other hand, if the thermal conductivity exceeds 200 w / mK, it is difficult to supply a cheap and stable material.
【0021】請求項3に記載の発明によると、上記好適
範囲を満たすほう素及び遊離炭素を含有させることによ
り、それらが焼結助剤として働くことで、粒成長が促進
される。ゆえに、焼結体における結晶粒子の粒界が少な
くなり、緻密さが増す結果、耐食性、剛性、熱伝導性、
耐熱性、耐熱衝撃性、耐摩耗性が高くなる。According to the third aspect of the present invention, by containing boron and free carbon satisfying the above preferred ranges, they act as a sintering aid, thereby promoting grain growth. Therefore, the grain boundaries of the crystal grains in the sintered body are reduced and the density is increased, resulting in corrosion resistance, rigidity, thermal conductivity,
Heat resistance, thermal shock resistance, and abrasion resistance are increased.
【0022】ここで、ほう素は0.15重量%〜1.0
重量%であることがよく、0.2重量%〜0.5重量%
であることがさらによく、0.3重量%〜0.4重量%
であることが特によい。また、遊離炭素は0.5重量%
〜10重量%であることがよく、1.0重量%〜5.0
重量%であることがさらによく、3.0重量%〜6.0
重量%であることが特によい。Here, boron is 0.15% by weight to 1.0% by weight.
% By weight, preferably 0.2% to 0.5% by weight.
More preferably 0.3% to 0.4% by weight
It is particularly good that Also, free carbon is 0.5% by weight.
10 to 10% by weight, and 1.0% to 5.0% by weight.
% By weight, more preferably from 3.0% by weight to 6.0% by weight.
It is particularly preferred that the amount is by weight.
【0023】請求項4に記載の発明によると、上記好適
範囲を満たすアルミニウム及び遊離炭素を含有させるこ
とにより、それらが焼結助剤として働くことで、粒成長
が促進される。ゆえに、焼結体における結晶粒子の粒界
が少なくなり、緻密さが増す結果、耐食性、剛性、熱伝
導性、耐熱性、耐熱衝撃性、耐摩耗性が高くなる。According to the fourth aspect of the present invention, by containing aluminum and free carbon satisfying the above preferred ranges, they function as a sintering aid, thereby promoting grain growth. Therefore, the grain boundaries of the crystal grains in the sintered body are reduced and the density is increased, so that the corrosion resistance, rigidity, heat conductivity, heat resistance, thermal shock resistance, and wear resistance are increased.
【0024】ここで、アルミニウムは0.5重量%〜1
0重量%であることがよく、3.0重量%〜10重量%
であることがさらによく、5.0重量%〜10重量%で
あることが特によい。また、遊離炭素は0.5重量%〜
10重量%であることがよく、1.0重量%〜5.0重
量%であることがさらによく、3.0重量%〜6.0重
量%であることが特によい。Here, aluminum is 0.5% by weight to 1% by weight.
0% by weight, preferably 3.0% to 10% by weight
Is more preferably 5.0% by weight to 10% by weight. In addition, free carbon is 0.5% by weight or more.
It is preferably 10% by weight, more preferably 1.0% to 5.0% by weight, particularly preferably 3.0% by weight to 6.0% by weight.
【0025】請求項5に記載の発明によると、β型炭化
珪素粉末を出発材料として炭化珪素焼結体製の緻密体を
得ることにより、他のタイプ(α型炭化珪素粉末や非晶
質炭化珪素粉末)を選択した場合に比べて、大きな板状
結晶が形成されやすくなる。従って、焼結体における結
晶粒子の粒界の減少につながり、熱伝導性などがよりい
っそう高くなる。According to the fifth aspect of the present invention, a dense body made of a silicon carbide sintered body is obtained by using a β-type silicon carbide powder as a starting material, so that other types (α-type silicon carbide powder and amorphous carbonized powder) can be obtained. Large plate crystals are more likely to be formed than when silicon powder is selected. Therefore, the grain boundaries of the crystal grains in the sintered body are reduced, and the thermal conductivity and the like are further increased.
【0026】もっとも、β型炭化珪素粉末に代わるもの
として、α型炭化珪素粉末または非晶質炭化珪素粉末を
使用することも勿論可能である。勿論、これらの粉末に
関しては、1種を単独で用いてもよいほか、2種以上を
組み合わせて(α型+β型、α型+非晶質、β型+非晶
質、α型+β型+非晶質、のいずれかを)用いてもよ
い。Of course, α-type silicon carbide powder or amorphous silicon carbide powder can be used instead of β-type silicon carbide powder. Of course, these powders may be used alone or in combination of two or more (α-type + β-type, α-type + amorphous, β-type + amorphous, α-type + β-type + Amorphous).
【0027】請求項6に記載の発明によると、第1工程
を経て作製された炭化珪素粉末及び焼結助剤からなる均
一な混合物は、続く第2工程を経ることにより所定形状
の成形体となる。そして、この成形体は、第3工程を経
ることにより高温で焼成され、極めて緻密かつ好適な物
性を有する焼結体となる。According to the sixth aspect of the present invention, the uniform mixture of the silicon carbide powder and the sintering aid produced through the first step is formed into a predetermined shape by the subsequent second step. Become. Then, the molded body is fired at a high temperature by passing through the third step, and becomes a sintered body having extremely dense and suitable physical properties.
【0028】炭化珪素粉末100重量部に対しては、ほ
う素及びその化合物、アルミニウム及びその化合物、並
びに炭素より選択される少なくとも1種からなる焼結助
剤0.3重量部〜20重量部を均一に混合する必要があ
る。With respect to 100 parts by weight of silicon carbide powder, 0.3 to 20 parts by weight of a sintering aid composed of at least one selected from boron and its compounds, aluminum and its compounds, and carbon. Must be uniformly mixed.
【0029】焼結助剤としての役割を果たすこれらの物
質は、炭化珪素の結晶成長速度を著しく増加させる。そ
れに加えてこれらの物質は、炭化珪素焼結体の焼成温度
域において成形体の隅々まで拡散して、そこで板状結晶
の核を形成させるのに貢献し、ひいては確実な緻密化を
もたらす。These materials, which act as sintering aids, significantly increase the crystal growth rate of silicon carbide. In addition, these substances diffuse to the corners of the compact in the firing temperature range of the silicon carbide sintered body, thereby contributing to the formation of nuclei of the plate-like crystals, and thus providing a reliable densification.
【0030】ここで、ほう素及びその化合物としては、
例えば、1)ほう素単体、2)二ほう化アルミニウム、
3)炭化ほう素、4)窒化ほう素、5)酸化ほう素、
6)ほう化クロム、7)ほう化ランタン等が挙げられ
る。これらの中でも、コスト等の観点からして1)〜
5)の選択が好ましい。勿論、ここに列挙した物質に関
しては、1種を単独で用いてもよいほか、2種以上を組
み合わせて用いてもよい。Here, boron and its compound include:
For example, 1) boron alone, 2) aluminum diboride,
3) boron carbide, 4) boron nitride, 5) boron oxide,
6) chromium boride; 7) lanthanum boride; Among them, 1)-
The choice of 5) is preferred. Of course, as for the substances listed here, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
【0031】アルミニウム及びその化合物としては、例
えば、1)アルミニウム単体、2)二ほう化アルミニウ
ム、3)炭化アルミニウム、4)窒化アルミニウム、
5)酸化アルミニウム等が挙げられる。勿論、ここに列
挙した物質に関しては、1種を単独で用いてもよいほ
か、2種以上を組み合わせて用いてもよい。Examples of aluminum and its compounds include 1) aluminum alone, 2) aluminum diboride, 3) aluminum carbide, 4) aluminum nitride,
5) Aluminum oxide and the like. Of course, as for the substances listed here, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.
【0032】炭素としては、例えば、1)フェノール樹
脂、2)リグニンスルホン酸塩、3)ポリビニルアルコ
ール、4)コーンスターチ、5)糖蜜、6)コールター
ルピッチ、7)アルギン酸塩等の有機物質や、さらには
8)カーボンブラック、9)アセチレンブラック等の無
機物質が挙げられる。勿論、ここに列挙した物質に関し
ては、1種を単独で用いてもよいほか、2種以上を組み
合わせて用いてもよい。前記炭素は、ほう素化合物中や
アルミニウム化合物中に含まれている炭素分であっても
かまわない。なお、炭素が、ほう素及びその化合物、ア
ルミニウム及びその化合物と共存している場合、気孔が
微細化しやすくなる。Examples of carbon include: 1) phenolic resin, 2) lignin sulfonate, 3) polyvinyl alcohol, 4) corn starch, 5) molasses, 6) coal tar pitch, 7) organic substances such as alginate, and the like. Further, inorganic substances such as 8) carbon black and 9) acetylene black are exemplified. Of course, as for the substances listed here, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination. The carbon may be a carbon content contained in a boron compound or an aluminum compound. In addition, when carbon coexists with boron and its compound, and aluminum and its compound, a pore becomes easy to become fine.
【0033】前記焼結助剤は0.3重量部〜20重量部
であることがよく、さらには5.0重量部〜20重量部
であることがより望ましく、特には10重量部〜20重
量部であることが最も望ましい。焼結助剤の量が少なす
ぎると、炭化珪素の結晶成長速度を増加させる効果が不
十分になる。逆に焼結助剤の量を極めて多くしたとして
も、結晶成長速度を増加させる効果の大幅な増大にはつ
ながらず、却って不純物の増加により焼結体の物性の低
下を招くおそれがある。The sintering aid is used in an amount of preferably 0.3 to 20 parts by weight, more preferably 5.0 to 20 parts by weight, and particularly preferably 10 to 20 parts by weight. Most preferably, it is a part. If the amount of the sintering aid is too small, the effect of increasing the crystal growth rate of silicon carbide becomes insufficient. Conversely, even if the amount of the sintering aid is extremely increased, the effect of increasing the crystal growth rate will not be greatly increased, but rather the physical properties of the sintered body may be reduced due to the increase in impurities.
【0034】第2工程により得られた炭化珪素製の成形
体は、所定の温度範囲内で焼成される必要がある。ここ
で、所定温度範囲内とは1800℃〜2400℃、好ま
しくは2000℃〜2300℃である。焼成温度が低す
ぎると、結晶粒径を大きくすることが困難となるばかり
でなく、焼結体中に多くの気孔が残ってしまう。逆に焼
成温度が高すぎると、炭化珪素の分解が始まる結果、焼
結体の強度低下を来してしまう。The silicon carbide compact obtained in the second step must be fired within a predetermined temperature range. Here, within the predetermined temperature range is 1800 ° C. to 2400 ° C., preferably 2000 ° C. to 2300 ° C. If the firing temperature is too low, not only is it difficult to increase the crystal grain size, but also many pores remain in the sintered body. Conversely, if the firing temperature is too high, the decomposition of silicon carbide starts, resulting in a reduction in the strength of the sintered body.
【0035】以上説明したごとく、請求項6に記載した
発明の製造方法によれば、耐熱性、耐熱衝撃性、耐摩耗
性及び耐食性等に優れたテーブルを確実に製造すること
ができる。As described above, according to the manufacturing method of the present invention, a table excellent in heat resistance, thermal shock resistance, abrasion resistance, corrosion resistance and the like can be reliably manufactured.
【0036】請求項7に記載の発明によると、研磨面に
対して半導体ウェハが回転しながら摺接する結果、半導
体ウェハの片側面が前記研磨面によって均一に研磨され
る。上記の炭化珪素製のテーブルは、熱伝導性、耐摩耗
性や耐食性等に優れたものであるため、研磨時における
温度バラツキの発生や不純物の漏出等が起こりにくい。
よって、半導体ウェハの大口径化、高精度化及び高品質
化にも確実に対応することができる。According to the seventh aspect of the invention, as a result of the semiconductor wafer rotating and slidingly contacting the polishing surface, one side surface of the semiconductor wafer is uniformly polished by the polishing surface. Since the above-mentioned table made of silicon carbide is excellent in thermal conductivity, abrasion resistance, corrosion resistance and the like, it is unlikely to cause temperature variation and leakage of impurities during polishing.
Therefore, it is possible to reliably cope with an increase in diameter, accuracy and quality of a semiconductor wafer.
【0037】[0037]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態のウェハ研磨装置1を図1,図2に基づき詳細に説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A wafer polishing apparatus 1 according to one embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
【0038】図1には、本実施形態のウェハ研磨装置1
が概略的に示されている。同ウェハ研磨装置1を構成し
ているテーブル2は、円盤状であって炭化珪素焼結体製
である。テーブル2の上面は、半導体ウェハ5を研磨す
るための研磨面2aとなっている。この研磨面2aには
図示しない研磨クロスが貼り付けられている。このよう
なテーブル2は、同じく円盤状をした冷却ジャケット3
の上部に図示しないボルト等を用いて取り付けられてい
る。冷却ジャケット3自身は、円柱状の回転軸4により
水平に支持されている。冷却ジャケット3の内部には流
路が形成されている。この流路には冷却用流体としての
冷水Wが循環されるようになっている。FIG. 1 shows a wafer polishing apparatus 1 according to this embodiment.
Is schematically shown. The table 2 constituting the wafer polishing apparatus 1 has a disk shape and is made of a silicon carbide sintered body. The upper surface of the table 2 is a polishing surface 2a for polishing the semiconductor wafer 5. A polishing cloth (not shown) is attached to the polishing surface 2a. Such a table 2 includes a cooling jacket 3 also having a disc shape.
It is attached to the upper part using bolts and the like (not shown). The cooling jacket 3 itself is horizontally supported by a cylindrical rotating shaft 4. A flow path is formed inside the cooling jacket 3. Cold water W as a cooling fluid is circulated through this flow path.
【0039】このウェハ研磨装置1は、多数(図1では
図示の便宜上2つ)のウェハ保持プレート6を備えてい
る。ウェハ保持プレート6の形成材料としては、例えば
ガラスや、アルミナ等のセラミックス材料や、ステンレ
ス等の金属材料などが採用される。各ウェハ保持プレー
ト6の片側面(非保持面6b)の中心部には、図示しな
い駆動装置の一部であるプッシャ棒7が固定されてい
る。各プッシャ棒7は、保持面6aをその下方にあるテ
ーブル2の研磨面2aに対向させた状態で各ウェハ保持
プレート6を水平に支持している。また、各プッシャ棒
7はウェハ保持プレート6とともに回転することができ
るばかりでなく、所定範囲だけ上下動することができ
る。ウェハ保持プレート6の保持面6aには、半導体ウ
ェハ5が例えば熱可塑性ワックス等を用いて貼着されて
いる。勿論、半導体ウェハ5は、保持面6aに対して真
空引きによりまたは静電的に吸着されてもよい。このと
き、半導体ウェハ5における被研磨面5aは、テーブル
2の研磨面2a側を向いている必要がある。The wafer polishing apparatus 1 has a large number (two in FIG. 1 for convenience of illustration) of wafer holding plates 6. As a material for forming the wafer holding plate 6, for example, glass, a ceramic material such as alumina, or a metal material such as stainless steel is used. A pusher bar 7, which is a part of a driving device (not shown), is fixed to the center of one side surface (non-holding surface 6b) of each wafer holding plate 6. Each pusher bar 7 horizontally supports each wafer holding plate 6 with the holding surface 6a facing the polishing surface 2a of the table 2 therebelow. Further, each pusher bar 7 can not only rotate with the wafer holding plate 6 but also move up and down within a predetermined range. The semiconductor wafer 5 is adhered to the holding surface 6a of the wafer holding plate 6 using, for example, a thermoplastic wax. Needless to say, the semiconductor wafer 5 may be suctioned to the holding surface 6a by evacuation or electrostatically. At this time, the polished surface 5a of the semiconductor wafer 5 needs to face the polished surface 2a of the table 2.
【0040】この装置1がラッピングマシン、即ちベア
ウェハプロセスにおけるスライス工程を経たものに対す
る研磨を行う装置である場合、ウェハ保持プレート6は
半導体ウェハ5を研磨面2aに対して所定押圧力印加状
態で摺接させるものであることがよい。このようなウェ
ハ保持プレート6(つまりプッシャプレート)により押
圧力を印加しても、エピタキシャル成長層が形成されて
いないことから、その剥離を心配する必要がないからで
ある。この装置1がミラーウェハ製造用のポリッシング
マシン、即ち前記ラッピング工程を経たものに対してエ
ピタキシャル成長工程を実施することなく研磨を行う装
置である場合も同様である。When the apparatus 1 is a lapping machine, that is, an apparatus for polishing a wafer that has undergone a slicing step in a bare wafer process, the wafer holding plate 6 holds the semiconductor wafer 5 against the polished surface 2a under a predetermined pressing force. It is preferable that the sliding contact be made. This is because even if a pressing force is applied by such a wafer holding plate 6 (that is, a pusher plate), since the epitaxial growth layer is not formed, there is no need to worry about separation. The same applies to a case where the apparatus 1 is a polishing machine for manufacturing a mirror wafer, that is, an apparatus that performs polishing without performing an epitaxial growth step on a wafer that has undergone the lapping step.
【0041】一方、この装置1がエピタキシャルウェハ
製造用のポリッシングマシン、即ち前記ラッピング工程
を経たものに対してエピタキシャル成長工程を実施した
うえで研磨を行う装置である場合には、ウェハ保持プレ
ート6は半導体ウェハ5を研磨面2aに対してほぼ押圧
力無印加状態で摺接させるものであることがよい。シリ
コンエピタキシャル成長層は、単結晶シリコンと比べて
剥離しやすいからである。この装置1が各種膜形成工程
後にケミカルメカニカルポリッシング(CMP)を行う
ためのマシンである場合も、基本的には同様である。On the other hand, when the apparatus 1 is a polishing machine for manufacturing an epitaxial wafer, that is, an apparatus which performs an epitaxial growth step on a wafer having undergone the lapping step and then polishes the wafer, the wafer holding plate 6 is provided with a semiconductor. It is preferable that the wafer 5 is brought into sliding contact with the polishing surface 2a almost without applying a pressing force. This is because the silicon epitaxial growth layer is easier to peel than single crystal silicon. This is basically the same when the apparatus 1 is a machine for performing chemical mechanical polishing (CMP) after various film forming steps.
【0042】以下、本実施形態をより具体化したいくつ
かの実施例を、図2の表に基づいて説明する。Hereinafter, several examples which embody the present embodiment will be described with reference to the table of FIG.
【0043】[0043]
【実施例】[実施例1A,1B]実施例1Bの作製にお
いては、94.6重量%のβ型結晶を含む炭化珪素粉末
として、イビデン株式会社製「ベータランダム(商品
名)」を用いた。この炭化珪素粉末は、1.3μmとい
う結晶粒径の平均値を有し、かつ1.5重量%のほう素
及び3.6重量%の遊離炭素を含有していた。EXAMPLES [Examples 1A and 1B] In the production of Example 1B, "Beta Random (trade name)" manufactured by IBIDEN Co., Ltd. was used as silicon carbide powder containing 94.6% by weight of β-type crystal. . The silicon carbide powder had an average crystal grain size of 1.3 μm and contained 1.5% by weight of boron and 3.6% by weight of free carbon.
【0044】第1工程においては、この炭化珪素粉末1
00重量部に対し、ポリビニルアルコール5重量部、水
300重量部を配合した後、ボールミル中にて5時間混
合することにより、均一な混合物を得た。この混合物を
所定時間乾燥して水分をある程度除去した後、その乾燥
混合物を適量採取しかつ顆粒化した。In the first step, the silicon carbide powder 1
After mixing 5 parts by weight of polyvinyl alcohol and 300 parts by weight of water with respect to 00 parts by weight, the mixture was mixed in a ball mill for 5 hours to obtain a uniform mixture. After drying the mixture for a predetermined time to remove a certain amount of water, an appropriate amount of the dried mixture was collected and granulated.
【0045】このようにして得られた前記混合物の顆粒
を、第2工程において金属製押し型を用いて50kg/
cm2 の圧力で成形した。得られた生成形体の密度は
1.2g/cm3 であった。In the second step, the granules of the mixture obtained in this manner are subjected to 50 kg /
Molded at a pressure of cm 2 . The density of the obtained green body was 1.2 g / cm 3 .
【0046】第3工程においては、前記生成形体を外気
を遮断することができる黒鉛製ルツボに装入し、タンマ
ン型焼成炉を使用してその焼成を行なった。焼成は1気
圧のアルゴンガス雰囲気中において実施した。また、焼
成時においては10℃/分の昇温速度で最高温度である
2300℃まで加熱し、その後はその温度で2時間保持
することとした。得られた焼結体を観察してみたとこ
ろ、板状結晶が多方向に絡み合った極めて緻密な三次元
網目構造を呈していた。In the third step, the green compact was placed in a graphite crucible capable of shutting off outside air, and was fired using a Tamman-type firing furnace. The firing was performed in an argon gas atmosphere at 1 atm. Further, at the time of baking, heating was performed at a heating rate of 10 ° C./min to a maximum temperature of 2300 ° C., and thereafter, the temperature was maintained for 2 hours. Observation of the obtained sintered body showed an extremely dense three-dimensional network structure in which plate-like crystals were entangled in multiple directions.
【0047】また、得られた焼結体の密度は3.1g/
cm3 であり、熱伝導率は150w/mKであった。焼
結体に含まれているほう素は0.4重量%、遊離炭素は
1.8重量%であった。The density of the obtained sintered body was 3.1 g /
cm 3 , and the thermal conductivity was 150 w / mK. Boron contained in the sintered body was 0.4% by weight, and free carbon was 1.8% by weight.
【0048】最後に第3工程を経て作製された焼結体の
片側面に対して、炭化珪素製研磨治具を用いた研磨加工
を施した。その結果、半導体ウェハ5の研磨に適した面
粗度の研磨面2aを有するテーブル2を完成した。Finally, one side of the sintered body produced through the third step was subjected to polishing using a silicon carbide polishing jig. As a result, a table 2 having a polished surface 2a having a surface roughness suitable for polishing the semiconductor wafer 5 was completed.
【0049】このようにして得られた実施例1Aのテー
ブル2を上記各種の研磨装置1にセットして、各種サイ
ズの半導体ウェハ5の研磨を行なったところ、いずれの
タイプについても同テーブル2に熱変形等が全く認めら
れなかった。しかも、強アルカリ溶液に晒されやすいC
MP用マシンに適用した場合においても、同テーブル2
が酸化することはなく、耐食性に優れていることが確認
された。これは、同テーブル2の少気孔化により緻密さ
が増したことで、焼結体内部にアルカリ溶液が侵入しに
くくなったことによるものと推測される。The table 2 of Example 1A obtained in this manner was set in the various polishing apparatuses 1 described above, and the semiconductor wafers 5 of various sizes were polished. No thermal deformation or the like was observed. Moreover, C is easily exposed to a strong alkaline solution.
When applied to the MP machine, the same table 2
Was not oxidized and was confirmed to be excellent in corrosion resistance. This is presumed to be due to the fact that the alkali solution was less likely to enter the inside of the sintered body due to the increased density due to the reduced porosity of the table 2.
【0050】また、各種の研磨装置1による研磨を経て
得られた半導体ウェハ5には、そのサイズに関係なく全
く傷が付いておらず、しかも大きな反りも生じていなか
った。つまり、極めて高精度、高品質の半導体ウェハ5
が得られることが実証された。Further, the semiconductor wafer 5 obtained through polishing by the various polishing apparatuses 1 was not damaged at all irrespective of its size, and no large warpage occurred. In other words, extremely high precision and high quality semiconductor wafers 5
Was proved to be obtained.
【0051】一方、実施例1Aの作製においては、図2
の表に記載した材料・条件等を設定するとともに、基本
的に前記手順に沿って第1〜第3工程を実施した。使用
した炭化珪素粉末はα型であって、具体的には屋久島電
工株式会社製「OY15(商品名)」とした。On the other hand, in the fabrication of Example 1A, FIG.
In addition to setting the materials, conditions, and the like described in the table, the first to third steps were basically performed in accordance with the above procedure. The silicon carbide powder used was α-type, and was specifically “OY15 (trade name)” manufactured by Yakushima Denko Corporation.
【0052】実施例1Aの焼結体の密度は3.1g/c
m3 、熱伝導率は125w/mKであった。焼結体に含
まれているほう素は0.4重量%、遊離炭素は1.8重
量%であった。つまり、β型炭化珪素粉末を出発材料と
した実施例1Bの焼結体のほうが、実施例1Aの焼結体
よりも熱伝導率が2割ほど高くなる傾向がみられた。The density of the sintered body of Example 1A was 3.1 g / c
m 3 , and thermal conductivity was 125 w / mK. Boron contained in the sintered body was 0.4% by weight, and free carbon was 1.8% by weight. That is, the sintered body of Example 1B using β-type silicon carbide powder as a starting material tended to have a thermal conductivity about 20% higher than that of the sintered body of Example 1A.
【0053】第3工程を経て作製された焼結体の片側面
に対して、炭化珪素製研磨治具を用いた研磨加工を施し
た。その結果、半導体ウェハ5の研磨に適した面粗度の
研磨面2aを有するテーブル2を完成した。One side of the sintered body produced through the third step was polished using a silicon carbide polishing jig. As a result, a table 2 having a polished surface 2a having a surface roughness suitable for polishing the semiconductor wafer 5 was completed.
【0054】このようにして得られた実施例1Aのテー
ブル2を上記各種の研磨装置1にセットして、各種サイ
ズの半導体ウェハ5の研磨を行なったところ、前記実施
例1Bとほぼ同様の優れた結果が得られた。The table 2 of Example 1A obtained in this manner was set in the various polishing apparatuses 1 described above, and the semiconductor wafers 5 of various sizes were polished. The results were almost the same as those of Example 1B. Results were obtained.
【0055】即ち、いずれのタイプの研磨装置1につい
ても、同テーブル2に熱変形等が全く認められなかっ
た。しかも、強アルカリ溶液に晒されやすいCMP用マ
シンに適用した場合においても、同テーブル2が酸化す
ることはなく、耐食性に優れていることが確認された。
また、各種の研磨装置1による研磨を経て得られた半導
体ウェハ5には、そのサイズに関係なく全く傷が付いて
おらず、しかも大きな反りも生じていなかった。つま
り、極めて高精度、高品質の半導体ウェハ5が得られる
ことが実証された。 [実施例2A,2B]実施例2Bの作製においては、前
記実施例1Bと同じく、94.6重量%のβ型結晶を含
む炭化珪素粉末としてイビデン株式会社製「ベータラン
ダム(商品名)」を用いた。この炭化珪素粉末は、0.
4μmという結晶粒径の平均値を有し、かつ10重量%
のアルミニウム及び5.5重量%の遊離炭素を含有して
いた。一方、実施例2Aのサンプル作製においては、前
記実施例1Aと同じく、α型炭化珪素粉末である屋久島
電工株式会社製「OY15(商品名)」を用いた。That is, no thermal deformation or the like was observed on the table 2 in any of the polishing apparatuses 1 of any type. In addition, even when applied to a CMP machine which is easily exposed to a strong alkaline solution, the table 2 was not oxidized, and it was confirmed that the table 2 was excellent in corrosion resistance.
Further, the semiconductor wafer 5 obtained through polishing by the various polishing apparatuses 1 had no scratches at all irrespective of its size, and did not cause any significant warpage. That is, it has been proved that a semiconductor wafer 5 of extremely high precision and high quality can be obtained. [Examples 2A and 2B] In the production of Example 2B, "Beta Random (trade name)" manufactured by IBIDEN Co., Ltd. was used as silicon carbide powder containing 94.6% by weight of β-type crystal as in Example 1B. Using. This silicon carbide powder has a
Having an average crystal grain size of 4 μm and 10% by weight
Of aluminum and 5.5% by weight of free carbon. On the other hand, in the preparation of the sample of Example 2A, “OY15 (trade name)” manufactured by Yakushima Electric Works, Ltd., which is α-type silicon carbide powder, was used as in Example 1A.
【0056】実施例1Aの手順に準じて第1工程及び第
2工程を実施した後、第3工程において生成形体を黒鉛
製ルツボに装入し、タンマン型焼成炉を使用してその焼
成を行なった。焼成は1気圧のアルゴンガス雰囲気中に
おいて実施した。また、焼成時においては15℃/分の
昇温速度で最高温度である2200℃まで加熱し、その
後はその温度で5時間保持することとした。得られた焼
結体を観察してみたところ、板状結晶が多方向に絡み合
った極めて緻密な三次元網目構造を呈していた。After performing the first and second steps in accordance with the procedure of Example 1A, in the third step, the formed body is charged into a graphite crucible and fired using a tanman type firing furnace. Was. The firing was performed in an argon gas atmosphere at 1 atm. Further, at the time of baking, heating was performed at a heating rate of 15 ° C./min to a maximum temperature of 2200 ° C., and thereafter, the temperature was maintained for 5 hours. Observation of the obtained sintered body showed an extremely dense three-dimensional network structure in which plate-like crystals were entangled in multiple directions.
【0057】得られた実施例2Bの焼結体の密度は3.
1g/cm3 であり、熱伝導率は170w/mKであっ
た。焼結体に含まれているアルミニウムは2.6重量
%、遊離炭素は3.2重量%であった。また、得られた
実施例2Aの焼結体の密度は3.1g/cm3 であり、
熱伝導率は142w/mKであった。焼結体に含まれて
いるアルミニウムは2.6重量%、遊離炭素は3.2重
量%であった。つまり、β型炭化珪素粉末を出発材料と
した実施例2Bの焼結体のほうが、実施例2Aの焼結体
よりも熱伝導率が2割ほど高くなる傾向がみられた。The density of the obtained sintered body of Example 2B was 3.
It was 1 g / cm 3 and the thermal conductivity was 170 w / mK. Aluminum contained in the sintered body was 2.6% by weight, and free carbon was 3.2% by weight. The density of the obtained sintered body of Example 2A was 3.1 g / cm 3 ,
Thermal conductivity was 142 w / mK. Aluminum contained in the sintered body was 2.6% by weight, and free carbon was 3.2% by weight. That is, the sintered body of Example 2B using β-type silicon carbide powder as a starting material tended to have a thermal conductivity about 20% higher than that of the sintered body of Example 2A.
【0058】最後に第3工程を経て作製された焼結体の
片側面に対して、炭化珪素製研磨治具を用いた研磨加工
を施した。その結果、半導体ウェハ5の研磨に適した面
粗度の研磨面2aを有するテーブル2を完成した。Finally, one side surface of the sintered body manufactured through the third step was subjected to polishing using a silicon carbide polishing jig. As a result, a table 2 having a polished surface 2a having a surface roughness suitable for polishing the semiconductor wafer 5 was completed.
【0059】このようにして得られた実施例2A,2B
のテーブル2を上記各種の研磨装置1にセットして、各
種サイズの半導体ウェハ5の研磨を行なったところ、前
記実施例1A,1Bとほぼ同様の優れた結果が得られ
た。Examples 2A and 2B obtained in this way
Table 2 was set in the above various polishing apparatuses 1 and the semiconductor wafers 5 of various sizes were polished. As a result, almost the same excellent results as in Examples 1A and 1B were obtained.
【0060】即ち、いずれのタイプの研磨装置1につい
ても、同テーブル2に熱変形等が全く認められなかっ
た。しかも、強アルカリ溶液に晒されやすいCMP用マ
シンに適用した場合においても、同テーブル2が酸化す
ることはなく、耐食性に優れていることが確認された。
また、各種の研磨装置1による研磨を経て得られた半導
体ウェハ5には、そのサイズに関係なく全く傷が付いて
おらず、しかも大きな反りも生じていなかった。つま
り、極めて高精度、高品質の半導体ウェハ5が得られる
ことが実証された。 [実施例3A,3B,4A,4B]実施例3B,4Bの
作製においては、前記実施例1Bと同じく、β型炭化珪
素粉末であるイビデン株式会社製「ベータランダム(商
品名)」を用いた。一方、実施例3A,4Aのサンプル
作製においては、前記実施例1Aと同じく、α型炭化珪
素粉末である屋久島電工株式会社製「OY15(商品
名)」を用いた。そして、図2の表に記載した材料・条
件等を設定するとともに、基本的に前記実施例1Aの手
順に沿って第1〜第3工程を実施した。That is, no thermal deformation or the like was observed on the table 2 in any of the polishing apparatuses 1 of any type. In addition, even when applied to a CMP machine which is easily exposed to a strong alkaline solution, the table 2 was not oxidized, and it was confirmed that the table 2 was excellent in corrosion resistance.
Further, the semiconductor wafer 5 obtained through polishing by the various polishing apparatuses 1 had no scratches at all irrespective of its size, and did not cause any significant warpage. That is, it has been proved that a semiconductor wafer 5 of extremely high precision and high quality can be obtained. [Examples 3A, 3B, 4A, 4B] In the production of Examples 3B and 4B, "beta-random (trade name)" manufactured by IBIDEN Co., Ltd., which is a β-type silicon carbide powder, was used as in Example 1B. . On the other hand, in the preparation of the samples of Examples 3A and 4A, "OY15 (trade name)" manufactured by Yakushima Denko KK, which is an α-type silicon carbide powder, was used as in Example 1A. Then, the materials, conditions, and the like described in the table of FIG. 2 were set, and the first to third steps were performed basically in accordance with the procedure of Example 1A.
【0061】得られた実施例3Bの焼結体の密度は3.
1g/cm3 、熱伝導率は132w/mKであった。同
焼結体に含まれているほう素は0.7重量%、遊離炭素
は3.8重量%であった。また、得られた実施例3Aの
焼結体の密度は3.1g/cm3 であり、熱伝導率は1
10w/mKであった。ほう素及び遊離炭素の含有量は
同じであった。つまり、β型炭化珪素粉末を出発材料と
した実施例3Bの焼結体のほうが、実施例3Aの焼結体
よりも熱伝導率が2割ほど高くなる傾向がみられた。The density of the obtained sintered body of Example 3B was 3.
1 g / cm 3 and the thermal conductivity was 132 w / mK. The sintered body contained 0.7% by weight of boron and 3.8% by weight of free carbon. The density of the obtained sintered body of Example 3A was 3.1 g / cm 3 , and the thermal conductivity was 1 g / cm 3.
It was 10 w / mK. The contents of boron and free carbon were the same. That is, the sintered body of Example 3B using β-type silicon carbide powder as a starting material tended to have a thermal conductivity about 20% higher than that of the sintered body of Example 3A.
【0062】得られた実施例4Bの焼結体の密度は2.
7g/cm3 、熱伝導率は96w/mKであった。同焼
結体に含まれているアルミニウムは1.6重量%、遊離
炭素は3.3重量%であった。また、得られた実施例4
Aの焼結体の密度は2.7g/cm3 であり、熱伝導率
は80w/mKであった。ほう素及び遊離炭素の含有量
は同じであった。つまり、β型炭化珪素粉末を出発材料
とした実施例4Bの焼結体のほうが、実施例4Aの焼結
体よりも熱伝導率が2割ほど高くなる傾向がみられた。The density of the obtained sintered body of Example 4B was 2.
7 g / cm 3 and thermal conductivity was 96 w / mK. Aluminum contained in the sintered body was 1.6% by weight, and free carbon was 3.3% by weight. In addition, the obtained Example 4
The density of the sintered body of A was 2.7 g / cm 3 , and the thermal conductivity was 80 w / mK. The contents of boron and free carbon were the same. That is, the sintered body of Example 4B using β-type silicon carbide powder as a starting material tended to have a thermal conductivity about 20% higher than that of the sintered body of Example 4A.
【0063】勿論、これらのもの3A,3B,4A,4
Bについても、実施例1A,1B,2A,2Bに匹敵す
る好適な結果が得られた。 [比較例1,2]比較例1,2では、図2の表に記載し
た材料・条件等を設定するとともに、基本的に前記実施
例1Aの手順に沿って第1〜第3工程を実施した。Of course, these 3A, 3B, 4A, 4
As for B, favorable results comparable to those of Examples 1A, 1B, 2A and 2B were obtained. [Comparative Examples 1 and 2] In Comparative Examples 1 and 2, the materials and conditions described in the table of FIG. 2 were set, and the first to third steps were performed basically in accordance with the procedure of Example 1A. did.
【0064】ただし、比較例1では焼結助剤の量を好適
範囲外(具体的にはほう素の量を0.15重量%より少
なめ)に設定した。その結果、得られた焼結体の密度は
2.3g/cm3 、熱伝導率は20w/mKであった。
同焼結体に含まれているほう素は0.05重量%、遊離
炭素は1.0重量%であった。However, in Comparative Example 1, the amount of the sintering aid was set outside the preferred range (specifically, the amount of boron was less than 0.15% by weight). As a result, the density of the obtained sintered body was 2.3 g / cm 3 , and the thermal conductivity was 20 w / mK.
The sintered body contained 0.05% by weight of boron and 1.0% by weight of free carbon.
【0065】また、比較例2では焼結助剤の量を好適範
囲外(具体的にはアルミニウムの量を10重量%より多
め)に設定し、かつ焼成温度を好適範囲外(2000℃
よりも300℃低く)に設定した。その結果、得られた
焼結体の密度は2.0g/cm3 、熱伝導率は22w/
mKであった。同焼結体に含まれているアルミニウムは
0.09重量%、遊離炭素は2.8重量%であった。In Comparative Example 2, the amount of the sintering aid was set outside the preferred range (specifically, the amount of aluminum was more than 10% by weight), and the firing temperature was outside the preferred range (2000 ° C.).
(300 ° C. lower than the temperature). As a result, the density of the obtained sintered body was 2.0 g / cm 3 , and the thermal conductivity was 22 w /
mK. Aluminum contained in the sintered body was 0.09% by weight and free carbon was 2.8% by weight.
【0066】従って、上記2つの比較例のテーブルを上
記各種の研磨装置1にセットして、各種サイズの半導体
ウェハ5の研磨を行なったところ、同テーブルに各種の
不具合(熱変形、摩耗、侵食、酸化等)が生じる結果と
なった。また、研磨を経て得られた半導体ウェハ5の精
度や品質も、到底各実施例1A〜4Bに及ばないもので
あった。Therefore, when the tables of the above two comparative examples were set in the above various polishing apparatuses 1 and the semiconductor wafers 5 of various sizes were polished, various defects (thermal deformation, abrasion, erosion) were found on the tables. , Oxidation, etc.). In addition, the accuracy and quality of the semiconductor wafer 5 obtained through polishing were far below those of Examples 1A to 4B.
【0067】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。ここでは代表的なもののみを
列挙する。 (1)この実施形態によれば、耐熱性、耐熱衝撃性、耐
摩耗性及び耐食性に優れたテーブル2を実現することが
でき、半導体ウェハ5の大口径化、高精度化及び高品質
化に確実に対応可能となる。Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. Here, only typical ones are listed. (1) According to this embodiment, the table 2 excellent in heat resistance, thermal shock resistance, abrasion resistance and corrosion resistance can be realized, and the semiconductor wafer 5 can be made larger in diameter, higher in precision and higher in quality. It will be possible to respond reliably.
【0068】(2)この実施形態にて示した製造方法に
よると、焼成時において板状結晶の成長が有効に促進さ
れるため、上記の優れたテーブル2を確実に製造するこ
とができる。(2) According to the manufacturing method shown in this embodiment, the growth of the plate-like crystal is effectively promoted during firing, so that the above-mentioned excellent table 2 can be reliably manufactured.
【0069】(3)この実施形態の半導体ウェハ5の研
磨方法によると、上記の優れたテーブル2により半導体
ウェハ5を均一に研磨することが可能である。従って、
半導体ウェハ5の高精度化及び高品質化を達成するうえ
で極めて好適である。(3) According to the method for polishing a semiconductor wafer 5 of this embodiment, the semiconductor wafer 5 can be uniformly polished by the excellent table 2 described above. Therefore,
This is extremely suitable for achieving higher precision and higher quality of the semiconductor wafer 5.
【0070】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ◎ テーブル2の研磨面2aは実施形態のように完全平
坦状であってもよいほか、例えば僅かに球面状(平坦度
0.5μm〜5μm)に形成されていてもよい。The embodiment of the present invention may be modified as follows. The polishing surface 2a of the table 2 may be completely flat as in the embodiment, or may be formed in a slightly spherical shape (flatness: 0.5 μm to 5 μm).
【0071】◎ ウェハ保持プレート6側を上下動させ
る方式に代えて、テーブル2側を上下動させる構造を採
用しても勿論よい。 ◎ 炭化珪素以外の珪化物セラミックスとしては、密度
が2.7g/cm3 以上である緻密体という条件を満た
すものであれば、例えば窒化珪素(Si3 N4)やサイ
アロン等を選択することも許容されうる。Instead of moving the wafer holding plate 6 up and down, a structure may be used in which the table 2 is moved up and down. ◎ As silicide ceramics other than silicon carbide, for example, silicon nitride (Si 3 N 4 ), sialon, etc. may be selected as long as they satisfy the condition of a dense body having a density of 2.7 g / cm 3 or more. It is acceptable.
【0072】◎ 炭化珪素以外の炭化物セラミックスと
しては、密度が2.7g/cm3 以上である緻密体とい
う条件を満たすものであれば、例えば炭化ホウ素(B4
C)等を選択することも許容されうる。As the carbide ceramics other than silicon carbide, boron carbide (B 4) may be used as long as it satisfies the condition of a dense body having a density of 2.7 g / cm 3 or more.
It is also acceptable to select C) or the like.
【0073】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想を以下に列挙する。 (1) スライスされた単結晶シリコンに対する研磨に
より形成された被研磨面を少なくともその片側面に有す
るミラーウェハにおいて、ウェハ研磨装置を構成してい
るウェハ保持プレートの保持面に保持された状態で、密
度が2.7g/cm3 以上である炭化珪素焼結体製の緻
密体であって、熱伝導率が30w/mK以上であるテー
ブルの研磨面に対し回転摺接させられる研磨工程を経て
製造されるミラーウェハ。この技術的思想1に記載の発
明によると、高品質化を図ることができる。Next, in addition to the technical ideas described in the claims, technical ideas grasped by the above-described embodiments will be enumerated below. (1) In a mirror wafer having a surface to be polished formed by polishing on sliced single crystal silicon on at least one side thereof, the mirror wafer is held on a holding surface of a wafer holding plate constituting a wafer polishing apparatus. A dense body made of a silicon carbide sintered body having a density of 2.7 g / cm 3 or more, which is manufactured through a polishing step of rotating and sliding contact with a polishing surface of a table having a thermal conductivity of 30 w / mK or more. Mirror wafer. According to the invention described in the technical idea 1, high quality can be achieved.
【0074】(2) スライスされた単結晶シリコンに
対するエピタキシャル成長を行なった後、同層を研磨す
ることにより形成された被研磨面を少なくともその片側
面に有するエピタキシャルウェハにおいて、ウェハ研磨
装置を構成しているウェハ保持プレートの保持面に保持
された状態で、密度が2.7g/cm3 以上である炭化
珪素焼結体製の緻密体であって、熱伝導率が30w/m
K以上であるテーブルの研磨面に対し回転摺接させられ
る研磨工程を経て製造されるエピタキシャルウェハ。こ
の技術的思想2に記載の発明によると、高品質化を図る
ことができる。(2) After performing epitaxial growth on the sliced single-crystal silicon and polishing the same layer, an epitaxial wafer having a surface to be polished formed on at least one side thereof is constituted by a wafer polishing apparatus. A dense body made of a silicon carbide sintered body having a density of 2.7 g / cm 3 or more while being held on the holding surface of the wafer holding plate having a thermal conductivity of 30 w / m 3
An epitaxial wafer manufactured through a polishing process in which the polishing surface of the table is K or more and is brought into rotary contact with the polishing surface. According to the invention described in the technical idea 2, high quality can be achieved.
【0075】[0075]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に記載の
発明によれば、耐熱性、耐熱衝撃性、耐摩耗性及び耐食
性に優れ、半導体ウェハの大口径化、高精度化及び高品
質化に対応可能なウェハ研磨装置用ウェハ保持プレート
を提供することができる。As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, the semiconductor wafer is excellent in heat resistance, thermal shock resistance, abrasion resistance, and corrosion resistance, and has a large diameter, high precision, and high accuracy of a semiconductor wafer. It is possible to provide a wafer holding plate for a wafer polishing apparatus that can respond to quality improvement.
【0076】請求項2〜5に記載の発明によれば、耐熱
性、耐熱衝撃性、耐摩耗性及び耐食性に極めて優れ、半
導体ウェハの大口径化、高精度化及び高品質化に確実に
対応可能なウェハ研磨装置用ウェハ保持プレートを提供
することができる。According to the second to fifth aspects of the present invention, the heat resistance, the thermal shock resistance, the wear resistance and the corrosion resistance are extremely excellent, and the semiconductor wafer can reliably cope with a large diameter, high precision and high quality of the semiconductor wafer. A possible wafer holding plate for a wafer polishing apparatus can be provided.
【0077】請求項3,4に記載の発明によれば、焼結
体の緻密さが増す結果、テーブルの耐食性、剛性、耐摩
耗性、熱伝導性等が確実に高くなる。請求項5に記載の
発明によれば、テーブルの熱伝導性等がより確実に高く
なる。According to the third and fourth aspects of the present invention, the denseness of the sintered body is increased, so that the corrosion resistance, rigidity, wear resistance, heat conductivity, etc. of the table are reliably increased. According to the fifth aspect of the invention, the thermal conductivity and the like of the table are more reliably increased.
【0078】請求項6に記載の発明によれば、上記の優
れたテーブルを確実に製造することができる方法を提供
することができる。請求項7に記載の発明によれば、半
導体ウェハを均一に研磨することが可能なため半導体ウ
ェハの高精度化及び高品質化を達成するうえで極めて好
適な半導体ウェハの研磨方法を提供することができる。According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to provide a method capable of reliably manufacturing the above excellent table. According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a semiconductor wafer polishing method which is extremely suitable for achieving high precision and high quality of a semiconductor wafer because the semiconductor wafer can be uniformly polished. Can be.
【図1】本発明を具体化した一実施形態におけるウェハ
研磨装置を示す概略図。FIG. 1 is a schematic view showing a wafer polishing apparatus according to an embodiment of the invention.
【図2】各実施例及び各比較例における製造条件及び焼
結体特性を示した表。FIG. 2 is a table showing manufacturing conditions and sintered body characteristics in each example and each comparative example.
【図3】(a),(b)は半導体デバイスの製造手順の
概略を説明するためのフローチャート。FIGS. 3A and 3B are flowcharts for explaining an outline of a manufacturing procedure of a semiconductor device.
1…ウェハ研磨装置、2…ウェハ研磨装置用テーブル、
2a…研磨面、5…半導体ウェハ、6…ウェハ保持プレ
ート、6a…保持面。1. Wafer polishing device, 2. Table for wafer polishing device,
2a: polishing surface, 5: semiconductor wafer, 6: wafer holding plate, 6a: holding surface.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神保 直幸 岐阜県揖斐郡揖斐川町北方1の1 イビデ ン 株式会社大垣北工場内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Naoyuki Jimbo 1- 1 north of Ibigawa-cho, Ibi-gun, Gifu Prefecture Ibiden Ogakikita Plant
Claims (7)
プレートの保持面に保持されている半導体ウェハが摺接
される研磨面を有するテーブルにおいて、密度が2.7
g/cm3 以上である珪化物セラミックス製または炭化
物セラミックス製の緻密体からなるウェハ研磨装置用テ
ーブル。1. A table having a polishing surface on which a semiconductor wafer held by a holding surface of a wafer holding plate constituting a wafer polishing apparatus is slidably contacted has a density of 2.7.
A table for a wafer polishing apparatus comprising a dense body made of silicide ceramic or carbide ceramic having a g / cm 3 or more.
プレートの保持面に保持されている半導体ウェハが摺接
される研磨面を有するテーブルにおいて、前記テーブル
は、密度が2.7g/cm3 以上である炭化珪素焼結体
製の緻密体であって、熱伝導率が30w/mK以上であ
ることを特徴とするウェハ研磨装置用テーブル。2. A table having a polishing surface with which a semiconductor wafer held on a holding surface of a wafer holding plate constituting a wafer polishing apparatus is slidably contacted, said table having a density of 2.7 g / cm 3. A table for a wafer polishing apparatus, which is a dense body made of a silicon carbide sintered body as described above and has a thermal conductivity of 30 w / mK or more.
び0.5重量%〜10重量%の遊離炭素を含有すること
を特徴とする請求項2に記載のウェハ研磨装置用テーブ
ル。3. The wafer polishing apparatus according to claim 2, wherein the composition contains 0.15% to 1.0% by weight of boron and 0.5% to 10% by weight of free carbon. table.
及び0.5重量%〜10重量%の遊離炭素を含有するこ
とを特徴とする請求項2に記載のウェハ研磨装置用テー
ブル。4. The table for a wafer polishing apparatus according to claim 2, wherein the table contains 0.5% to 10% by weight of aluminum and 0.5% to 10% by weight of free carbon.
材料とする炭化珪素焼結体製の緻密体であることを特徴
とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載のウェハ研
磨装置用テーブル。5. The wafer polishing apparatus according to claim 2, wherein the table is a dense body made of a silicon carbide sintered body starting from β-type silicon carbide powder. Equipment table.
ーブルを製造する方法であって、 炭化珪素粉末100重量部に対し、ほう素及びその化合
物、アルミニウム及びその化合物、並びに炭素より選択
される少なくとも1種からなる焼結助剤0.3重量部〜
20重量部を均一に混合する第1工程と、 前記第1工程により得られた混合物を所定形状に成形す
る第2工程と、 前記第2工程により得られた成形体を1800℃〜24
00℃の温度範囲内で焼成する工程とを含むウェハ研磨
装置用テーブルの製造方法。6. A method for manufacturing a table for a wafer polishing apparatus according to claim 2, wherein said compound is selected from boron and its compound, aluminum and its compound, and carbon with respect to 100 parts by weight of silicon carbide powder. 0.3 parts by weight of at least one sintering aid
A first step of uniformly mixing 20 parts by weight, a second step of molding the mixture obtained in the first step into a predetermined shape, and a molding obtained in the second step of 1800 ° C. to 24 ° C.
Baking in a temperature range of 00 ° C.
プレートの保持面に半導体ウェハを保持させるととも
に、密度が2.7g/cm3 以上である炭化珪素焼結体
製の緻密体であって、熱伝導率が30w/mK以上であ
るテーブルの研磨面に対して前記半導体ウェハを回転さ
せつつ摺接させることにより、前記半導体ウェハの研磨
を行うことを特徴とする半導体ウェハの研磨方法。7. A dense body made of a silicon carbide sintered body having a semiconductor wafer held on a holding surface of a wafer holding plate constituting a wafer polishing apparatus and having a density of 2.7 g / cm 3 or more. And polishing the semiconductor wafer by bringing the semiconductor wafer into sliding contact with a polishing surface of a table having a thermal conductivity of 30 w / mK or more while rotating the semiconductor wafer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17926398A JPH11320391A (en) | 1998-03-12 | 1998-06-25 | Table for wafer polishing device and manufacture thereof, and polishing method for semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6105398 | 1998-03-12 | ||
JP10-61053 | 1998-03-12 | ||
JP17926398A JPH11320391A (en) | 1998-03-12 | 1998-06-25 | Table for wafer polishing device and manufacture thereof, and polishing method for semiconductor wafer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP17926398A Pending JPH11320391A (en) | 1998-03-12 | 1998-06-25 | Table for wafer polishing device and manufacture thereof, and polishing method for semiconductor wafer |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH11320391A (en) |
-
1998
- 1998-06-25 JP JP17926398A patent/JPH11320391A/en active Pending
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