JPH11347926A - シリコンウエハのラッピング方法 - Google Patents
シリコンウエハのラッピング方法Info
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- JPH11347926A JPH11347926A JP16165298A JP16165298A JPH11347926A JP H11347926 A JPH11347926 A JP H11347926A JP 16165298 A JP16165298 A JP 16165298A JP 16165298 A JP16165298 A JP 16165298A JP H11347926 A JPH11347926 A JP H11347926A
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- Japan
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- silicon wafer
- lapping
- carrier
- thickness
- surface plate
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコンウエハの平坦度を大幅に向上できる
だけでなく、製品の歩留まりや再現性の向上に寄与する
ことができるシリコンウエハのラッピング方法を提供す
る。 【解決手段】 上定盤１１と下定盤１２との間にキャリ
ア１３により保持されたシリコンウエハ１５を挟み込
み、ラップ液を供給しつつ、上下定盤１１，１２により
圧力と回転運動とを加えて、前記シリコンウエハ１５を
研磨するラッピング方法である。キャリア１３の厚さ
を、シリコンウエハ１５の厚さより０〜２０μｍ厚くす
る。
だけでなく、製品の歩留まりや再現性の向上に寄与する
ことができるシリコンウエハのラッピング方法を提供す
る。 【解決手段】 上定盤１１と下定盤１２との間にキャリ
ア１３により保持されたシリコンウエハ１５を挟み込
み、ラップ液を供給しつつ、上下定盤１１，１２により
圧力と回転運動とを加えて、前記シリコンウエハ１５を
研磨するラッピング方法である。キャリア１３の厚さ
を、シリコンウエハ１５の厚さより０〜２０μｍ厚くす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、厚み一定かつ精
度の高い平坦度のシリコンウエハを得るためのシリコン
ウエハのラッピング方法に関する。
度の高い平坦度のシリコンウエハを得るためのシリコン
ウエハのラッピング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 シリコンウエハの製造には種々の工程
があるが、ラッピングは、主としてインゴットからスラ
イスしたシリコンウエハの厚みを一定の厚さに揃え、か
つシリコンウエハ表面の凹凸層を削り、シリコンウエハ
の平坦度を高めるためのプロセスである。通常、アルミ
ナおよびジルコニア砥粒と水、界面活性剤の混合物であ
るラップ液をラップ定盤とキャリアにより保持されたシ
リコンウエハの間に流し込み加圧下で回転、摺合わせに
より、シリコンウエハ表面を機械的に研磨する。尚、上
記に用いられるキャリアは、図４に示すように、シリコ
ンウエハのラッピング終了時の目標厚みよりも薄く設定
されており（図４（ｂ）のｂ参照）、ラッピング中にお
いて、シリコンウエハの表裏両面がラップ定盤にそれぞ
れ当接するようになっている。
があるが、ラッピングは、主としてインゴットからスラ
イスしたシリコンウエハの厚みを一定の厚さに揃え、か
つシリコンウエハ表面の凹凸層を削り、シリコンウエハ
の平坦度を高めるためのプロセスである。通常、アルミ
ナおよびジルコニア砥粒と水、界面活性剤の混合物であ
るラップ液をラップ定盤とキャリアにより保持されたシ
リコンウエハの間に流し込み加圧下で回転、摺合わせに
より、シリコンウエハ表面を機械的に研磨する。尚、上
記に用いられるキャリアは、図４に示すように、シリコ
ンウエハのラッピング終了時の目標厚みよりも薄く設定
されており（図４（ｂ）のｂ参照）、ラッピング中にお
いて、シリコンウエハの表裏両面がラップ定盤にそれぞ
れ当接するようになっている。
【０００３】 このとき、キャリアの材質は、ＳＫ鋼が
用いられているが、用途が限定され、流通量も少ないた
め、シリコンウエハの厚さに対応したキャリアの厚さを
適切に設定することが困難であった。このため、ラッピ
ングにおいてシリコンウエハの平坦度を所望の水準まで
上げることができなかった。
用いられているが、用途が限定され、流通量も少ないた
め、シリコンウエハの厚さに対応したキャリアの厚さを
適切に設定することが困難であった。このため、ラッピ
ングにおいてシリコンウエハの平坦度を所望の水準まで
上げることができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は上記した従
来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、シリコンウエハを超低圧（フローティングお
よびフローティングに近い）でラッピングすることによ
り、シリコンウエハの平坦度を大幅に向上させるととも
に、製品の歩留まりや再現性に優れたシリコンウエハの
ラッピング方法を提供するものである。
来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、シリコンウエハを超低圧（フローティングお
よびフローティングに近い）でラッピングすることによ
り、シリコンウエハの平坦度を大幅に向上させるととも
に、製品の歩留まりや再現性に優れたシリコンウエハの
ラッピング方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、上定盤と下定盤との間にキャリアにより保持され
たシリコンウエハを挟み込み、ラップ液を供給しつつ、
上下定盤により圧力と回転運動とを加えて、前記シリコ
ンウエハを研磨するラッピング方法であって、前記キャ
リアの厚さを、シリコンウエハの厚さより０〜２０μｍ
厚くすることを特徴とするシリコンウエハのラッピング
方法が提供される。このとき、キャリアの相対自転比
が、−０．１２〜−０．１４であることが好ましい。
れば、上定盤と下定盤との間にキャリアにより保持され
たシリコンウエハを挟み込み、ラップ液を供給しつつ、
上下定盤により圧力と回転運動とを加えて、前記シリコ
ンウエハを研磨するラッピング方法であって、前記キャ
リアの厚さを、シリコンウエハの厚さより０〜２０μｍ
厚くすることを特徴とするシリコンウエハのラッピング
方法が提供される。このとき、キャリアの相対自転比
が、−０．１２〜−０．１４であることが好ましい。
【０００６】 尚、本発明で用いるキャリアの材質が、
ステンレス鋼又はＳＫ鋼であることが好ましい。
ステンレス鋼又はＳＫ鋼であることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】 本発明のラッピング方法は、上
定盤と下定盤との間にキャリアにより保持されたシリコ
ンウエハを挟み込み、ラップ液を供給しつつ、上下定盤
により圧力と回転運動とを加えて、シリコンウエハを研
磨するラッピング方法であって、キャリアの厚さを、シ
リコンウエハの厚さより０〜２０μｍ厚くするものであ
る。これにより、シリコンウエハを超低圧（フローティ
ングおよびフローティングに近い）でラッピングするこ
とができるため、シリコンウエハの平坦度を大幅に向上
できるだけでなく、製品の歩留まりや再現性の向上に寄
与することができる。
定盤と下定盤との間にキャリアにより保持されたシリコ
ンウエハを挟み込み、ラップ液を供給しつつ、上下定盤
により圧力と回転運動とを加えて、シリコンウエハを研
磨するラッピング方法であって、キャリアの厚さを、シ
リコンウエハの厚さより０〜２０μｍ厚くするものであ
る。これにより、シリコンウエハを超低圧（フローティ
ングおよびフローティングに近い）でラッピングするこ
とができるため、シリコンウエハの平坦度を大幅に向上
できるだけでなく、製品の歩留まりや再現性の向上に寄
与することができる。
【０００８】 以下、図面に基づき本発明を詳細に説明
する。図１は、本発明で用いるラッピング装置の一例を
示す概略説明図である。まず、図１〜２に示すラッピン
グ装置は、上定盤１１と、この上定盤１１に対向するよ
うに配置され、モータ（図示せず）等により回転駆動さ
れる下定盤１２と、これらラップ定盤１１，１２の間に
挟み込まれる円盤形状のキャリア１３と、遊離砥粒を含
有したラップ液を供給するラップ液供給手段１４とを有
し、主に上定盤１１の自重により圧力Ｆが加えられるよ
うになっている。また、図２に示すように、キャリア１
３には、複数個（図２では４個）の保持孔が１３ａが形
成されており、被研磨材であるシリコンウエハ１５は、
前記保持孔１３ａに保持された状態で、ラップ定盤１
１，１２の間に挟み込まれる。
する。図１は、本発明で用いるラッピング装置の一例を
示す概略説明図である。まず、図１〜２に示すラッピン
グ装置は、上定盤１１と、この上定盤１１に対向するよ
うに配置され、モータ（図示せず）等により回転駆動さ
れる下定盤１２と、これらラップ定盤１１，１２の間に
挟み込まれる円盤形状のキャリア１３と、遊離砥粒を含
有したラップ液を供給するラップ液供給手段１４とを有
し、主に上定盤１１の自重により圧力Ｆが加えられるよ
うになっている。また、図２に示すように、キャリア１
３には、複数個（図２では４個）の保持孔が１３ａが形
成されており、被研磨材であるシリコンウエハ１５は、
前記保持孔１３ａに保持された状態で、ラップ定盤１
１，１２の間に挟み込まれる。
【０００９】 下定盤１２と独立して回転駆動されるサ
ンギヤ１６は、ラップ定盤１１，１２の中央部に設けら
れており、キャリア外周のギヤ１３ｃが噛み合ってい
る。また、キャリア外周のギヤ１３ｃは、下定盤１２の
周辺に別個配置したインターナルギヤ１７にも噛み合っ
ている。このようなサンギヤ１６、インターナルギヤ１
７等からなるキャリア回転手段によりキャリア１３を回
転させると、ラップ定盤１１，１２およびキャリア１３
の回転運動に従って、ラップ定盤１１，１２との間で相
対的な遊星回転運動が生じ、被研磨材であるシリコンウ
エハ１５は、ラップ定盤１１，１２全面を覆う遊星軌道
を描いて移動する。
ンギヤ１６は、ラップ定盤１１，１２の中央部に設けら
れており、キャリア外周のギヤ１３ｃが噛み合ってい
る。また、キャリア外周のギヤ１３ｃは、下定盤１２の
周辺に別個配置したインターナルギヤ１７にも噛み合っ
ている。このようなサンギヤ１６、インターナルギヤ１
７等からなるキャリア回転手段によりキャリア１３を回
転させると、ラップ定盤１１，１２およびキャリア１３
の回転運動に従って、ラップ定盤１１，１２との間で相
対的な遊星回転運動が生じ、被研磨材であるシリコンウ
エハ１５は、ラップ定盤１１，１２全面を覆う遊星軌道
を描いて移動する。
【００１０】 このとき、本発明のラッピング方法の主
な特徴は、図３に示すように、キャリア１３の厚さをシ
リコンウエハ１５の厚さより０〜２０μｍ厚くすること
にある（図３（ｃ）のｄ参照）。これにより、ラップ定
盤１１，１２におけるラップ液の膜厚をより一定にし、
キャリア１３により一定の圧力（上定盤１１による荷重
Ｆ）がかかる状態で、ラップ液の動圧により、超低圧
（フローティングおよびフローティングに近い）で研磨
することができるため、シリコンウエハ１５の微少な凹
凸（オーバーハングマーク等）を除去することができ、
シリコンウエハ１５の平坦度を大幅に向上させることが
できる。尚、キャリア１３の厚さが、シリコンウエハ１
５の厚さより薄い場合、上記の効果が発揮されず、シリ
コンウエハ１５の厚さより厚すぎる（２０μｍを超過す
る）場合、シリコンウエハ１５の平坦度が悪化するとと
もに、ラッピング時間とラッピング代が甚大となり経済
的でない。
な特徴は、図３に示すように、キャリア１３の厚さをシ
リコンウエハ１５の厚さより０〜２０μｍ厚くすること
にある（図３（ｃ）のｄ参照）。これにより、ラップ定
盤１１，１２におけるラップ液の膜厚をより一定にし、
キャリア１３により一定の圧力（上定盤１１による荷重
Ｆ）がかかる状態で、ラップ液の動圧により、超低圧
（フローティングおよびフローティングに近い）で研磨
することができるため、シリコンウエハ１５の微少な凹
凸（オーバーハングマーク等）を除去することができ、
シリコンウエハ１５の平坦度を大幅に向上させることが
できる。尚、キャリア１３の厚さが、シリコンウエハ１
５の厚さより薄い場合、上記の効果が発揮されず、シリ
コンウエハ１５の厚さより厚すぎる（２０μｍを超過す
る）場合、シリコンウエハ１５の平坦度が悪化するとと
もに、ラッピング時間とラッピング代が甚大となり経済
的でない。
【００１１】 また、本発明のラッピング方法は、キャ
リア１３の相対自転比を従来の±０．１０から−０．１
２〜−０．１４にすることが好ましい。これにより、ラ
ッピング中にシリコンウエハ１５がラップ定盤１１，１
２の内側及び外側にオーバハングする時間を短くするこ
とができ、シリコンウエハ１５の平坦度の悪化を抑制す
ることができる。
リア１３の相対自転比を従来の±０．１０から−０．１
２〜−０．１４にすることが好ましい。これにより、ラ
ッピング中にシリコンウエハ１５がラップ定盤１１，１
２の内側及び外側にオーバハングする時間を短くするこ
とができ、シリコンウエハ１５の平坦度の悪化を抑制す
ることができる。
【００１２】 尚、上記のキャリア１３の相対自転比
（β）は、以下に示す式により算出される。
（β）は、以下に示す式により算出される。
【００１３】
【数１】
【００１４】ここで、 Ａ：インターナルギヤ回転比 Ｂ：サンギヤ回転比 ａ：インターナルギヤ歯数 ｂ：サンギヤ歯数 ｃ：キャリア歯数 α：キャリア公転比 β：キャリアの相対自転比 を表す。
【００１５】 このとき、ラッピング装置のラップ定盤
１１，１２及びキャリア１３等を正面から見たときの回
転方向は、ＣＷ（時計周り）を＋、ＣＣＷ（反時計周
り）を−と定義し、前記符号（＋，−）を考慮してキャ
リアの相対自転比が、上記の式により算出される。
１１，１２及びキャリア１３等を正面から見たときの回
転方向は、ＣＷ（時計周り）を＋、ＣＣＷ（反時計周
り）を−と定義し、前記符号（＋，−）を考慮してキャ
リアの相対自転比が、上記の式により算出される。
【００１６】 更に、本発明のラッピング方法に用いる
キャリアの材質は、従来から用いられているＳＫ鋼であ
ってもよいが、ステンレス鋼であることがより好まし
い。これは、従来から用いられているＳＫ鋼と比較し
て、錆が発生し難く、流通量も多いことから、キャリア
に必要な板厚を±２０μｍの精度まで適宜選択すること
ができるため、シリコンウエハの平坦度を大幅に改善す
ることができるからである。尚、ＳＫ鋼は、一般に炭素
含有量が構造用炭素鋼より高い（炭素含有量：０．６〜
１．５％）炭素工具鋼である。
キャリアの材質は、従来から用いられているＳＫ鋼であ
ってもよいが、ステンレス鋼であることがより好まし
い。これは、従来から用いられているＳＫ鋼と比較し
て、錆が発生し難く、流通量も多いことから、キャリア
に必要な板厚を±２０μｍの精度まで適宜選択すること
ができるため、シリコンウエハの平坦度を大幅に改善す
ることができるからである。尚、ＳＫ鋼は、一般に炭素
含有量が構造用炭素鋼より高い（炭素含有量：０．６〜
１．５％）炭素工具鋼である。
【００１７】 また、上記に用いられるステンレス鋼
は、炭素含有量を適度に多いもの（炭素含有量：０．１
２〜０．７５％以下）にすることが、ラッピング中にお
けるキャリアの滑りを良くするために好ましい。更に、
上記に用いられるステンレス鋼は、伸び率を小さく（伸
び率：２２％程度）することが、ラッピング中における
キャリアの変形を防止し、安定したラッピングを行うこ
とができるために好ましい。尚、以上の条件を満たすス
テンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ４３０等が挙げら
れる。
は、炭素含有量を適度に多いもの（炭素含有量：０．１
２〜０．７５％以下）にすることが、ラッピング中にお
けるキャリアの滑りを良くするために好ましい。更に、
上記に用いられるステンレス鋼は、伸び率を小さく（伸
び率：２２％程度）することが、ラッピング中における
キャリアの変形を防止し、安定したラッピングを行うこ
とができるために好ましい。尚、以上の条件を満たすス
テンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ４３０等が挙げら
れる。
【００１８】
【実施例】 本発明を実施例に基づいて、更に詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限られるものでは
ない。尚、本発明のラッピング方法によって得られたシ
リコンウエハの平坦度（ＴＴＶ）は、静電容量型平坦度
測定器（ＡＤＥ社製：ＵｌｔｒａＧａｇｅ９５００）を
用いて測定した。
明するが、本発明はこれらの実施例に限られるものでは
ない。尚、本発明のラッピング方法によって得られたシ
リコンウエハの平坦度（ＴＴＶ）は、静電容量型平坦度
測定器（ＡＤＥ社製：ＵｌｔｒａＧａｇｅ９５００）を
用いて測定した。
【００１９】 （実施例、比較例）図１に示すラッピン
グ装置を用いて、本発明のラッピング方法（実施例）と
従来のラッピング方法（比較例）におけるシリコンウエ
ハの平坦度（ＴＴＶ）をそれぞれ測定した。得られた結
果を表１に示す。
グ装置を用いて、本発明のラッピング方法（実施例）と
従来のラッピング方法（比較例）におけるシリコンウエ
ハの平坦度（ＴＴＶ）をそれぞれ測定した。得られた結
果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【発明の効果】 以上の説明から明らかなように、本発
明のラッピング方法は、シリコンウエハを超低圧（フロ
ーティングおよびフローティングに近い）でラッピング
することにより、シリコンウエハの平坦度を大幅に向上
できるだけでなく、製品の歩留まりや再現性の向上に寄
与することができる。
明のラッピング方法は、シリコンウエハを超低圧（フロ
ーティングおよびフローティングに近い）でラッピング
することにより、シリコンウエハの平坦度を大幅に向上
できるだけでなく、製品の歩留まりや再現性の向上に寄
与することができる。
【図１】 本発明で用いるラッピング装置の一例を示す
概略説明図である。
概略説明図である。
【図２】 図１に示した上定盤、下定盤およびキャリア
等を示す概略斜視図である。
等を示す概略斜視図である。
【図３】 本発明で用いるキャリアの一例であり、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面
図であり、（ｃ）は、（ｂ）の要部拡大断面図である。
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面
図であり、（ｃ）は、（ｂ）の要部拡大断面図である。
【図４】 従来から用いられているキャリアの一例であ
り、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ
断面図である。
り、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ
断面図である。
１１…上定盤（ラップ定盤）、１２…下定盤（ラップ定
盤）、１３…キャリア、１３ａ…保持孔、１３ｂ…面取
部、１３ｃ…キャリア外周のギヤ、１４…ラップ液供給
手段、１５…シリコンウエハ、１６…サンギヤ、１７…
インターナルギヤ。
盤）、１３…キャリア、１３ａ…保持孔、１３ｂ…面取
部、１３ｃ…キャリア外周のギヤ、１４…ラップ液供給
手段、１５…シリコンウエハ、１６…サンギヤ、１７…
インターナルギヤ。
Claims (3)
- 【請求項１】 上定盤と下定盤との間にキャリアにより
保持されたシリコンウエハを挟み込み、ラップ液を供給
しつつ、上下定盤により圧力と回転運動とを加えて、前
記シリコンウエハを研磨するラッピング方法であって、 前記キャリアの厚さを、シリコンウエハの厚さより０〜
２０μｍ厚くすることを特徴とするシリコンウエハのラ
ッピング方法。 - 【請求項２】 キャリアの相対自転比が、−０．１２〜
−０．１４である請求項１に記載のシリコンウエハのラ
ッピング方法。 - 【請求項３】 キャリアの材質が、ステンレス鋼又はＳ
Ｋ鋼である請求項１又は２に記載のシリコンウエハのラ
ッピング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16165298A JPH11347926A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | シリコンウエハのラッピング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16165298A JPH11347926A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | シリコンウエハのラッピング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11347926A true JPH11347926A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15739264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16165298A Withdrawn JPH11347926A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | シリコンウエハのラッピング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11347926A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010056530A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Siltronic Ag | 半導体ウェハの製造方法 |
| JP2011067905A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 板状ワーク研磨装置および板状ワーク研磨方法 |
| JP2011222750A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Nippon Steel Corp | 炭化珪素単結晶ウェハの製造方法及びこの方法で得られた炭化珪素単結晶ウェハ |
-
1998
- 1998-06-10 JP JP16165298A patent/JPH11347926A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010056530A (ja) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Siltronic Ag | 半導体ウェハの製造方法 |
| US8242020B2 (en) | 2008-08-27 | 2012-08-14 | Siltronic Ag | Method for producing a semiconductor wafer |
| TWI399804B (zh) * | 2008-08-27 | 2013-06-21 | Siltronic Ag | 製造半導體晶圓之方法 |
| JP2011067905A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 板状ワーク研磨装置および板状ワーク研磨方法 |
| JP2011222750A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Nippon Steel Corp | 炭化珪素単結晶ウェハの製造方法及びこの方法で得られた炭化珪素単結晶ウェハ |
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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: 20050906 |