JPH05154760A - シリコンウエーハの研磨用組成物及び研磨方法 - Google Patents
シリコンウエーハの研磨用組成物及び研磨方法Info
- Publication number
- JPH05154760A JPH05154760A JP3318185A JP31818591A JPH05154760A JP H05154760 A JPH05154760 A JP H05154760A JP 3318185 A JP3318185 A JP 3318185A JP 31818591 A JP31818591 A JP 31818591A JP H05154760 A JPH05154760 A JP H05154760A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- wafer
- piperazine
- silicon wafer
- mirror
- 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
Links
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエーハ加工における鏡面研磨の研磨用組成
物及び研磨方法の技術的改良を図り、ウエーハ表面平坦
度を確保する。 【構成】 シリコンウエーハ加工における鏡面研磨の研
磨用組成物において、コロイダルシリカゾル又はシリカ
ゲルとピペラジンを前記シリカゾル又はシリカゲルのＳ
ｉＯ2 基準にて１０〜８０重量％を含んでなる研磨用組
成物で、又、この研磨研磨用組成物を使い、はりつけ板
に固定されたウエーハと研磨パッドを回転させて、ウエ
ーハの表面を鏡面研磨するシリコンウエーハの研磨方
法。 【効果】 従来のピペラジンの５重量％以下を添加した
研磨用組成物に比べて、大巾に研磨能率が向上し、且つ
研磨用組成物をリサイクル方式で使用する場合、フイル
ターの目詰まりが少なく、スラリーのライフが向上し、
作業性及びコストの改善ができ、優れた研磨面が得られ
る等の効果を奏するものである。
物及び研磨方法の技術的改良を図り、ウエーハ表面平坦
度を確保する。 【構成】 シリコンウエーハ加工における鏡面研磨の研
磨用組成物において、コロイダルシリカゾル又はシリカ
ゲルとピペラジンを前記シリカゾル又はシリカゲルのＳ
ｉＯ2 基準にて１０〜８０重量％を含んでなる研磨用組
成物で、又、この研磨研磨用組成物を使い、はりつけ板
に固定されたウエーハと研磨パッドを回転させて、ウエ
ーハの表面を鏡面研磨するシリコンウエーハの研磨方
法。 【効果】 従来のピペラジンの５重量％以下を添加した
研磨用組成物に比べて、大巾に研磨能率が向上し、且つ
研磨用組成物をリサイクル方式で使用する場合、フイル
ターの目詰まりが少なく、スラリーのライフが向上し、
作業性及びコストの改善ができ、優れた研磨面が得られ
る等の効果を奏するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体のシリコン等の
ウエ−ハ−の研磨用組成物及び研磨方法の改良に関する
ものである。
ウエ−ハ−の研磨用組成物及び研磨方法の改良に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ分野におけるシリコンウエ−ハ加
工技術の課題としては、 反りや表面平坦度等のウエ−ハ寸法精度の向上、 ウエ−ハ表面清浄度の向上、 大口径ウエ−ハ加工 等が重要な課題である。
工技術の課題としては、 反りや表面平坦度等のウエ−ハ寸法精度の向上、 ウエ−ハ表面清浄度の向上、 大口径ウエ−ハ加工 等が重要な課題である。
【０００３】一般に、育成した単結晶インゴットを切断
し、研磨して鏡面ウエ−ハに仕上げるまでの加工工程
は、次のような工程からなる。 (1)育成した単結晶を幾つかのブロックに分けて、外径
を研削して所定の直径に整える。 (2)決められた面にオリエンテ−ションフラットをカッ
プ形砥石を使って入れる。 (3)単結晶ブロックを台に固定し、ダイヤモンド内周刃
で切断してウエ−ハを作る。 (4)ＬＳＩ製造工程中にウエ−ハの縁が欠けるのを防ぐ
ために、ウエ−ハ外周部を研削する。砥石の形状によ
り、ウエ−ハの縁の形状が決まる。 (5)砥粒によりウエ−ハの両面をラップして切断による
加工歪みを除去し、厚さを一定にする。 (6)ラップ等の加工歪みを完全に除去するために、数十
μｍエッチングする。 (7)コロイダルシリカ又はシリカゲル等の研磨用組成物
を使い、セラミックブロックに固定されたウエ−ハと研
磨パッドを回転させて、ウエ−ハの表面を化学的及び機
械的に鏡面研磨する工程を数回繰り返す。 (8)ウエ−ハの表面を清浄化する最終洗浄工程。 (9)出荷検査：抵抗率等の電気特性、厚さや表面平坦度
等の寸法精度の他に、斜光検査による表面清浄度検査。 (10)ウエ−ハを箱に入れて包装する。
し、研磨して鏡面ウエ−ハに仕上げるまでの加工工程
は、次のような工程からなる。 (1)育成した単結晶を幾つかのブロックに分けて、外径
を研削して所定の直径に整える。 (2)決められた面にオリエンテ−ションフラットをカッ
プ形砥石を使って入れる。 (3)単結晶ブロックを台に固定し、ダイヤモンド内周刃
で切断してウエ−ハを作る。 (4)ＬＳＩ製造工程中にウエ−ハの縁が欠けるのを防ぐ
ために、ウエ−ハ外周部を研削する。砥石の形状によ
り、ウエ−ハの縁の形状が決まる。 (5)砥粒によりウエ−ハの両面をラップして切断による
加工歪みを除去し、厚さを一定にする。 (6)ラップ等の加工歪みを完全に除去するために、数十
μｍエッチングする。 (7)コロイダルシリカ又はシリカゲル等の研磨用組成物
を使い、セラミックブロックに固定されたウエ−ハと研
磨パッドを回転させて、ウエ−ハの表面を化学的及び機
械的に鏡面研磨する工程を数回繰り返す。 (8)ウエ−ハの表面を清浄化する最終洗浄工程。 (9)出荷検査：抵抗率等の電気特性、厚さや表面平坦度
等の寸法精度の他に、斜光検査による表面清浄度検査。 (10)ウエ−ハを箱に入れて包装する。
【０００４】前述のウエ−ハの反りは、切断技術に依存
し、ウエ−ハ表面平坦度は、エッチング工程と研磨工程
によって決まる。ラッピングによりウエ−ハ面内の厚さ
は均一になり、この均一性を後工程で崩さないようにす
ることが重要となる。ウエ−ハ表面清浄度は最終洗浄工
程によることは言うまでもない。
し、ウエ−ハ表面平坦度は、エッチング工程と研磨工程
によって決まる。ラッピングによりウエ−ハ面内の厚さ
は均一になり、この均一性を後工程で崩さないようにす
ることが重要となる。ウエ−ハ表面清浄度は最終洗浄工
程によることは言うまでもない。
【０００５】特に、ウエ−ハ表面平坦度を確保するため
には、鏡面研磨工程が重要になる。鏡面研磨は、普通、
図４に示す如く、ウエ−ハ１をワックス２でセラミック
ブロック３に貼りつけて、強アルカリ液中にコロイダル
シリカ又はシリカゲルを分散させた研磨用組成物４を使
い、適切な研磨布５を使って、初め、表面を平坦に研磨
し、次に、仕上げの研磨を行い、アルカリによる化学研
磨とシリカによる機械研磨を組合わせた研磨を行うもの
である。
には、鏡面研磨工程が重要になる。鏡面研磨は、普通、
図４に示す如く、ウエ−ハ１をワックス２でセラミック
ブロック３に貼りつけて、強アルカリ液中にコロイダル
シリカ又はシリカゲルを分散させた研磨用組成物４を使
い、適切な研磨布５を使って、初め、表面を平坦に研磨
し、次に、仕上げの研磨を行い、アルカリによる化学研
磨とシリカによる機械研磨を組合わせた研磨を行うもの
である。
【０００６】ウエ−ハの鏡面研磨方法及び研磨剤につい
ては、特公昭４９−１３６６５号公報には、高度の半導
体の表面完全性を与えるために、約２〜１００ｍμの最
終の粒子寸法を有する約２〜５０％固形分を含有するシ
リカゾルで研磨する方法が開示され、米国特許第４１６
９３３７号公報には０．１〜５重量％（ゾルのＳｉＯ2
基準にて）の水溶性アミンを添加した水溶性コロイダル
シリカまたはゲルでシリコンウエ−ハまたは類似の材料
の研磨方法が開示されている。
ては、特公昭４９−１３６６５号公報には、高度の半導
体の表面完全性を与えるために、約２〜１００ｍμの最
終の粒子寸法を有する約２〜５０％固形分を含有するシ
リカゾルで研磨する方法が開示され、米国特許第４１６
９３３７号公報には０．１〜５重量％（ゾルのＳｉＯ2
基準にて）の水溶性アミンを添加した水溶性コロイダル
シリカまたはゲルでシリコンウエ−ハまたは類似の材料
の研磨方法が開示されている。
【０００７】また、特公昭５７−５８７７５号公報に
は、ｐＨが約１１〜１２．５で且つそのシリカ粒子（比
表面積：約２５〜６００ｍ2 ／ｇ）を化学的に結合した
アルミニゥム原子で未被覆粒子表面上の珪素原子１００
個当たりアルミニゥム原子約１〜約５０個の表面被覆と
なるように被覆せしめてあり、しかも約２〜約５０重量
％のシリカ濃度を有するように変性処理されたコロイド
状シリカゲルを研磨剤として使用することを特徴としす
る、シリコンまたはゲルマニゥム半導体材料を高度の表
面仕上がり状態に研磨する方法が開示されている。
は、ｐＨが約１１〜１２．５で且つそのシリカ粒子（比
表面積：約２５〜６００ｍ2 ／ｇ）を化学的に結合した
アルミニゥム原子で未被覆粒子表面上の珪素原子１００
個当たりアルミニゥム原子約１〜約５０個の表面被覆と
なるように被覆せしめてあり、しかも約２〜約５０重量
％のシリカ濃度を有するように変性処理されたコロイド
状シリカゲルを研磨剤として使用することを特徴としす
る、シリコンまたはゲルマニゥム半導体材料を高度の表
面仕上がり状態に研磨する方法が開示されている。
【０００８】さらに、特公昭６１−３８９５４号公報に
は、ゾル又はゲルのシリカ含量に基づき、それぞれ炭素
原子２〜８個を含む、水溶性アルキルアミンまたは水溶
性アミノアルキルエタノ−ルアミン０．１〜５重量％
と、炭素原子６個以下を含む水溶性第４級アルキルアン
モニウムの塩または塩基０．１〜５重量％とを含む、水
溶性コロイド状シリカのゾルまたはゲルからなる研磨剤
で、硅素ウエ−ハを研磨する方法が、特開昭６２−３０
３３３号公報には、ゾルののＳｉＯ2 含有量に基づいて
０．１〜５重量％のピペラジン、又は窒素に低級アルキ
ル置換基がついたピペラジンと組合わされた、水性コロ
イドシリカゾル又はゲルを含んでなる研磨剤で研磨する
ことを含む、シリコンウェ−ハ及び同様の材料の研磨方
法が開示されている。
は、ゾル又はゲルのシリカ含量に基づき、それぞれ炭素
原子２〜８個を含む、水溶性アルキルアミンまたは水溶
性アミノアルキルエタノ−ルアミン０．１〜５重量％
と、炭素原子６個以下を含む水溶性第４級アルキルアン
モニウムの塩または塩基０．１〜５重量％とを含む、水
溶性コロイド状シリカのゾルまたはゲルからなる研磨剤
で、硅素ウエ−ハを研磨する方法が、特開昭６２−３０
３３３号公報には、ゾルののＳｉＯ2 含有量に基づいて
０．１〜５重量％のピペラジン、又は窒素に低級アルキ
ル置換基がついたピペラジンと組合わされた、水性コロ
イドシリカゾル又はゲルを含んでなる研磨剤で研磨する
ことを含む、シリコンウェ−ハ及び同様の材料の研磨方
法が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上の如く、ウエ−ハ
表面平坦度を確保するための鏡面研磨工程においては、
従来の技術は著しく進歩して来たものの、ＬＳＩ分野に
おける技術の進歩は目覚ましく、シリコンウエ−ハ表面
の高度な清浄度と平坦度について更に一段の技術的向上
を望む声は大である。
表面平坦度を確保するための鏡面研磨工程においては、
従来の技術は著しく進歩して来たものの、ＬＳＩ分野に
おける技術の進歩は目覚ましく、シリコンウエ−ハ表面
の高度な清浄度と平坦度について更に一段の技術的向上
を望む声は大である。
【００１０】本発明は、以上のシリコンウエ−ハ加工に
おける鏡面研磨における技術的改良を図るためになされ
たものであり、ウエ−ハ表面平坦度を確保するためのシ
リコンウエ−ハの研磨用組成物及び研磨方法を提供する
ことを目的とする。
おける鏡面研磨における技術的改良を図るためになされ
たものであり、ウエ−ハ表面平坦度を確保するためのシ
リコンウエ−ハの研磨用組成物及び研磨方法を提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１は、シリコ
ンウエ−ハ加工における鏡面研磨の研磨用組成物におい
て、コロイダルシリカゾル又はシリカゲルとピペラジン
を、前記シリカゾル又はシリカゲルのＳｉＯ2 含有量基
準にて１０〜８０重量％を含んでなることを特徴とする
シリコンウエ−ハの研磨用組成物であり、
ンウエ−ハ加工における鏡面研磨の研磨用組成物におい
て、コロイダルシリカゾル又はシリカゲルとピペラジン
を、前記シリカゾル又はシリカゲルのＳｉＯ2 含有量基
準にて１０〜８０重量％を含んでなることを特徴とする
シリコンウエ−ハの研磨用組成物であり、
【００１２】本発明の第２は、シリコンウエ−ハ加工に
おける鏡面研磨方法において、コロイダルシリカゾル又
はシリカゲルとピペラジンを前記シリカゾル又はシリカ
ゲルのＳｉＯ2 基準にて１０〜８０重量％を含んでなる
研磨用組成物を使い、セラミックブロックに固定された
ウエ−ハと研磨パッドを回転させて、ウエ−ハの表面を
化学的及び機械的に鏡面研磨することを特徴とするシリ
コンウエ−ハの研磨方法である。
おける鏡面研磨方法において、コロイダルシリカゾル又
はシリカゲルとピペラジンを前記シリカゾル又はシリカ
ゲルのＳｉＯ2 基準にて１０〜８０重量％を含んでなる
研磨用組成物を使い、セラミックブロックに固定された
ウエ−ハと研磨パッドを回転させて、ウエ−ハの表面を
化学的及び機械的に鏡面研磨することを特徴とするシリ
コンウエ−ハの研磨方法である。
【００１３】
【作用】前述の如く、特公昭６１−３８９５４号公報及
び特開昭６２−３０３３３号公報におけるシリコンウエ
−ハの研磨に用いる研磨用組成物は、０．１〜５重量％
のピペラジン又は水溶性アルキルアミンまたは水溶性ア
ミノアルキルエタノ−ルアミンとを含む、水溶性コロイ
ド状シリカのゾルまたはゲルからなるものであった。し
かしながら、本発明者らは、種々検討試験の結果、次の
ようなことを見知した。 (1)後述する実施例における表１並びに図１に示す如
く、本発明の研磨用組成物は、従来のピペラジンの添加
量５重量％以下に比べて、大巾な研磨能率の向上が認め
られる。 (2)研磨用組成物をリサイクル方式で使用する場合、フ
イルタ−の目詰まりが少なく、スラリ−のライフが向上
し、作業性及びコストの改善ができる。 (3)ｐＨの調整するのに必要とする苛性アルカリを添加
する必要もなく、優れた研磨面が得られる。
び特開昭６２−３０３３３号公報におけるシリコンウエ
−ハの研磨に用いる研磨用組成物は、０．１〜５重量％
のピペラジン又は水溶性アルキルアミンまたは水溶性ア
ミノアルキルエタノ−ルアミンとを含む、水溶性コロイ
ド状シリカのゾルまたはゲルからなるものであった。し
かしながら、本発明者らは、種々検討試験の結果、次の
ようなことを見知した。 (1)後述する実施例における表１並びに図１に示す如
く、本発明の研磨用組成物は、従来のピペラジンの添加
量５重量％以下に比べて、大巾な研磨能率の向上が認め
られる。 (2)研磨用組成物をリサイクル方式で使用する場合、フ
イルタ−の目詰まりが少なく、スラリ−のライフが向上
し、作業性及びコストの改善ができる。 (3)ｐＨの調整するのに必要とする苛性アルカリを添加
する必要もなく、優れた研磨面が得られる。
【００１４】本発明の研磨用組成物においては、コロイ
ダルシリカゾル又はシリカゲルへのピペラジン（無水換
算基準）の添加量を、コロイダルシリカゾル又はシリカ
ゲルのＳｉＯ2 含有量に対して、１０重量％以上とする
ものであるが、これは上述する如く、従来のピペラジン
の添加量５重量％以下に比べて、大巾な研磨能率の向上
が認められたことによるもので、８０重量％を越えると
ピペラジンの溶解度が低下し、研磨面が荒れるので１０
〜８０重量％を使用範囲とした。
ダルシリカゾル又はシリカゲルへのピペラジン（無水換
算基準）の添加量を、コロイダルシリカゾル又はシリカ
ゲルのＳｉＯ2 含有量に対して、１０重量％以上とする
ものであるが、これは上述する如く、従来のピペラジン
の添加量５重量％以下に比べて、大巾な研磨能率の向上
が認められたことによるもので、８０重量％を越えると
ピペラジンの溶解度が低下し、研磨面が荒れるので１０
〜８０重量％を使用範囲とした。
【００１５】
【実施例】先ず、研磨用組成物の調製について述べる。
研磨剤のコロイダルシリカゾルは、粒子径が３５ｎｍ
（平均粒子径）で、ＳｉＯ2 濃度が２０％のコロイダル
シリカ（比重１．１２）１■（ＳｉＯ2 分が２２４ｇに
相当）に、市販のピペラジンの６水和物又は無水物（試
薬）を用いてピペラジン無水物として、ＳｉＯ2 含量に
対して、夫々２〜１６０重量％に変えて添加し、研磨用
組成物とした。これに純水を加えて、全量で２０■に調
製した研磨用スラリ−を作り、これを研磨試験に用い
る。
研磨剤のコロイダルシリカゾルは、粒子径が３５ｎｍ
（平均粒子径）で、ＳｉＯ2 濃度が２０％のコロイダル
シリカ（比重１．１２）１■（ＳｉＯ2 分が２２４ｇに
相当）に、市販のピペラジンの６水和物又は無水物（試
薬）を用いてピペラジン無水物として、ＳｉＯ2 含量に
対して、夫々２〜１６０重量％に変えて添加し、研磨用
組成物とした。これに純水を加えて、全量で２０■に調
製した研磨用スラリ−を作り、これを研磨試験に用い
る。
【００１６】次に、研磨機（SPEED FAM SPAW32）を用い
て、調整した研磨剤のシリコンウエ−ハ（５インチφ；
結晶：Ｐ＜１００＞型，Ｐ＜１１１＞型）の鏡面加工を
行った。鏡面加工に当たっては、図４に示す如く、シリ
コンウエ−ハ１を研磨機のバックアップホイ−ル６上に
位置させ、ワックス２でセラミックブロック３に貼りつ
けて、不織布タイプ又はスウェ−ドタイプの研磨パッド
等の適切な研磨布５をシリコンウエ−ハ１上に置き、研
磨機のプレッシヤ−プレ−ト（図示なし）を下降させ、
研磨機のバックアップホイ−ル６を回転させる。そして
前記の調製された研磨用スラリ−４をバックアップホイ
−ル６上に供給し、圧力を与えながらこの研磨用スラリ
−４の研磨剤をシリコンウエ−ハ１とバックアップホイ
−ル６との間に回転させ、その回転を通して研磨剤でシ
リコンウエ−ハ１表面を平坦に研磨する。
て、調整した研磨剤のシリコンウエ−ハ（５インチφ；
結晶：Ｐ＜１００＞型，Ｐ＜１１１＞型）の鏡面加工を
行った。鏡面加工に当たっては、図４に示す如く、シリ
コンウエ−ハ１を研磨機のバックアップホイ−ル６上に
位置させ、ワックス２でセラミックブロック３に貼りつ
けて、不織布タイプ又はスウェ−ドタイプの研磨パッド
等の適切な研磨布５をシリコンウエ−ハ１上に置き、研
磨機のプレッシヤ−プレ−ト（図示なし）を下降させ、
研磨機のバックアップホイ−ル６を回転させる。そして
前記の調製された研磨用スラリ−４をバックアップホイ
−ル６上に供給し、圧力を与えながらこの研磨用スラリ
−４の研磨剤をシリコンウエ−ハ１とバックアップホイ
−ル６との間に回転させ、その回転を通して研磨剤でシ
リコンウエ−ハ１表面を平坦に研磨する。
【００１７】この様な研磨に用いる研磨用スラリ−は、
リサイクル用フイルタ−を通してリサイクルしながら研
磨を行い、アルカリによる化学研磨とシリカによる機械
研磨を組合わせた研磨を行う。その際の研磨条件を次に
示す。 研磨条件， 研磨布 ：ＳＵＲＦＩＮ II−Ｘ（不織布タイプ） 圧力 ：３５０ｇ／ｃｍ2 ； 回転数 ：８７ｒｐｍ； テスト回数：３回 研磨時間 ：２０ｍｉｎ； 研磨用組成物のＳｉＯ2 濃度：１．１％ スラリ−ｐＨ：９．９〜１１．３ スラリ−量：２０■； スラリ−流量：５■／ｍｉｎ（リサイクル） リサイクル用フイルタ−：２０μ ピペラジンの添加量を重量基準にて、２，５，１０，２
０，４０，８０，１６０％に変えて、研磨を行った。研
磨結果を表１に示す。またピペラジンの添加量と研磨能
率（μ／ｍｉｎ）との関係を示すグラフを図１に示す。
リサイクル用フイルタ−を通してリサイクルしながら研
磨を行い、アルカリによる化学研磨とシリカによる機械
研磨を組合わせた研磨を行う。その際の研磨条件を次に
示す。 研磨条件， 研磨布 ：ＳＵＲＦＩＮ II−Ｘ（不織布タイプ） 圧力 ：３５０ｇ／ｃｍ2 ； 回転数 ：８７ｒｐｍ； テスト回数：３回 研磨時間 ：２０ｍｉｎ； 研磨用組成物のＳｉＯ2 濃度：１．１％ スラリ−ｐＨ：９．９〜１１．３ スラリ−量：２０■； スラリ−流量：５■／ｍｉｎ（リサイクル） リサイクル用フイルタ−：２０μ ピペラジンの添加量を重量基準にて、２，５，１０，２
０，４０，８０，１６０％に変えて、研磨を行った。研
磨結果を表１に示す。またピペラジンの添加量と研磨能
率（μ／ｍｉｎ）との関係を示すグラフを図１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１並びに図１に示すように、ピペラジン
の添加量５％以下（比較例）に比べて、結晶型Ｐ＜１０
０＞型，Ｐ＜１１１＞型、共に添加量１０〜８０％にお
いては、比較例との相違％が１００を超えていることが
明らかであり、特にＰ＜１００＞型のウエ−ハの場合
は、添加量が１６０％でも更に研磨能率が向上している
ことは驚きである。
の添加量５％以下（比較例）に比べて、結晶型Ｐ＜１０
０＞型，Ｐ＜１１１＞型、共に添加量１０〜８０％にお
いては、比較例との相違％が１００を超えていることが
明らかであり、特にＰ＜１００＞型のウエ−ハの場合
は、添加量が１６０％でも更に研磨能率が向上している
ことは驚きである。
【００２０】次に、研磨用スラリ−のリサイクル特性を
調べた。この場合、本発明のピペラジンの添加量を３
５．０％に特定し、比較例については上と同様に５％と
した。この場合の研磨能率の結果を表２並びに図２に示
す。
調べた。この場合、本発明のピペラジンの添加量を３
５．０％に特定し、比較例については上と同様に５％と
した。この場合の研磨能率の結果を表２並びに図２に示
す。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２並びに図２に示すように、ピペラジン
の添加量５％以下（比較例）に比べて、本発明例の場
合、リサイクルはRUN No. ２０の場合で研磨能率は０．
７９，比較例の場合０．３８と優に２倍の能率で、且つ
スラリ流量は、本発明の場合５．８０で、比較例は２．
０でこれ以上のリサイクルは不能であり、流量は２．９
倍で、RUN No. ３０においても本発明の場合未だ３．３
■／ｍｉｎを示し、且つ研磨能率も０．４６とμ／ｍｉ
ｎを示している。図３にリサイクル中に調べたときの流
量（■／ｍｉｎ）と測定したRUN No. を示した。
の添加量５％以下（比較例）に比べて、本発明例の場
合、リサイクルはRUN No. ２０の場合で研磨能率は０．
７９，比較例の場合０．３８と優に２倍の能率で、且つ
スラリ流量は、本発明の場合５．８０で、比較例は２．
０でこれ以上のリサイクルは不能であり、流量は２．９
倍で、RUN No. ３０においても本発明の場合未だ３．３
■／ｍｉｎを示し、且つ研磨能率も０．４６とμ／ｍｉ
ｎを示している。図３にリサイクル中に調べたときの流
量（■／ｍｉｎ）と測定したRUN No. を示した。
【００２３】本発明は、本実施例において用いられた研
磨機並びに研磨条件に限定されず、その他の研磨機又は
研磨条件を用いても良いことは勿論である。更に、本実
施例においては、コロイダルシリカを使用したが、シリ
カゲルを用いても同様な成績を示すことは勿論である。
磨機並びに研磨条件に限定されず、その他の研磨機又は
研磨条件を用いても良いことは勿論である。更に、本実
施例においては、コロイダルシリカを使用したが、シリ
カゲルを用いても同様な成績を示すことは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】本発明の研磨用組成物及び研磨方法によ
れば、従来のピペラジンの５重量％以下を添加した研磨
用組成物に比べて、大巾な研磨能率の向上が認められ、
且つ研磨剤をリサイクル方式で使用する場合、フイルタ
−の目詰まりが少なく、スラリ−のライフが向上し、作
業性及びコストの改善ができ、さらにｐＨの調整に必要
とする苛性アルカリを添加する必要もなく、優れた研磨
面が得られる等の効果を奏するものである。
れば、従来のピペラジンの５重量％以下を添加した研磨
用組成物に比べて、大巾な研磨能率の向上が認められ、
且つ研磨剤をリサイクル方式で使用する場合、フイルタ
−の目詰まりが少なく、スラリ−のライフが向上し、作
業性及びコストの改善ができ、さらにｐＨの調整に必要
とする苛性アルカリを添加する必要もなく、優れた研磨
面が得られる等の効果を奏するものである。
【図１】ピペラジン添加量と研磨能率との関係を示した
グラフ、
グラフ、
【図２】本発明と従来例の研磨用組成物のリサイクルと
研磨能率との関係を示したグラフ、
研磨能率との関係を示したグラフ、
【図３】本発明と従来例の研磨用スラリ−の流量と研磨
能率との関係を示したグラフ、
能率との関係を示したグラフ、
【図４】ウエ−ハ表面の鏡面研磨工程の説明図。
１ ウエ−ハ ２ ワックス ３ セラミックブロック ４ 研磨用スラリ− ５ 研磨布 ６ バックアップホイ−ル。
【手続補正書】
【提出日】平成３年１２月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 シリコンウエーハの研磨用組成物及び
研磨方法
研磨方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体のシリコン等の
ウエーハの研磨用組成物及び研磨方法の改良に関するも
のである。
ウエーハの研磨用組成物及び研磨方法の改良に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ分野におけるシリコンウエーハ加
工技術の課題としては、 反りや表面平坦度等のウエーハ寸法精度の向上、 ウエーハ表面清浄度の向上、 大口径ウエーハ加工 等が重要な課題である。
工技術の課題としては、 反りや表面平坦度等のウエーハ寸法精度の向上、 ウエーハ表面清浄度の向上、 大口径ウエーハ加工 等が重要な課題である。
【０００３】一般に、育成した単結晶インゴットを切断
し、研磨して鏡面ウエーハに仕上げるまでの加工工程
は、次のような工程からなる。 (1)育成した単結晶を幾つかのブロックに分けて、外径
を研削して所定の直径に整える。 (2)決められた面にオリエンテーションフラットをカッ
プ形砥石を使って入れる。 (3)単結晶ブロックを台に固定し、ダイヤモンド内周刃
で切断してウエーハを作る。 (4)ＬＳＩ製造工程中にウエーハの縁が欠けるのを防ぐ
ために、ウエーハ外周部を研削する。砥石の形状によ
り、ウエーハの縁の形状が決まる。 (5)砥粒によりウエーハの両面をラップして切断による
加工歪みを除去し、厚さを一定にする。 (6)ラップ等の加工歪みを完全に除去するために、数十
μｍエッチングする。 (7)コロイダルシリカ又はシリカゲル等の研磨用組成物
を使い、セラミックブロックに固定されたウエーハと研
磨パッドを回転させて、ウエーハの表面を化学的及び機
械的に鏡面研磨する工程を数回繰り返す。 (8)ウエーハの表面を清浄化する最終洗浄工程。 (9)出荷検査：抵抗率等の電気特性、厚さや表面平坦度
等の寸法精度の他に、斜光検査による表面清浄度検査。 (10)ウエーハを箱に入れて包装する。
し、研磨して鏡面ウエーハに仕上げるまでの加工工程
は、次のような工程からなる。 (1)育成した単結晶を幾つかのブロックに分けて、外径
を研削して所定の直径に整える。 (2)決められた面にオリエンテーションフラットをカッ
プ形砥石を使って入れる。 (3)単結晶ブロックを台に固定し、ダイヤモンド内周刃
で切断してウエーハを作る。 (4)ＬＳＩ製造工程中にウエーハの縁が欠けるのを防ぐ
ために、ウエーハ外周部を研削する。砥石の形状によ
り、ウエーハの縁の形状が決まる。 (5)砥粒によりウエーハの両面をラップして切断による
加工歪みを除去し、厚さを一定にする。 (6)ラップ等の加工歪みを完全に除去するために、数十
μｍエッチングする。 (7)コロイダルシリカ又はシリカゲル等の研磨用組成物
を使い、セラミックブロックに固定されたウエーハと研
磨パッドを回転させて、ウエーハの表面を化学的及び機
械的に鏡面研磨する工程を数回繰り返す。 (8)ウエーハの表面を清浄化する最終洗浄工程。 (9)出荷検査：抵抗率等の電気特性、厚さや表面平坦度
等の寸法精度の他に、斜光検査による表面清浄度検査。 (10)ウエーハを箱に入れて包装する。
【０００４】前述のウエーハの反りは、切断技術に依存
し、ウエーハ表面平坦度は、エッチング工程と研磨工程
によって決まる。ラッピングによりウエーハ面内の厚さ
は均一になり、この均一性を後工程で崩さないようにす
ることが重要となる。ウエーハ表面清浄度は最終洗浄工
程によることは言うまでもない。
し、ウエーハ表面平坦度は、エッチング工程と研磨工程
によって決まる。ラッピングによりウエーハ面内の厚さ
は均一になり、この均一性を後工程で崩さないようにす
ることが重要となる。ウエーハ表面清浄度は最終洗浄工
程によることは言うまでもない。
【０００５】特に、ウエーハ表面平坦度を確保するため
には、鏡面研磨工程が重要になる。鏡面研磨は、普通、
図４に示す如く、ウエーハ１をワックス２でセラミック
ブロック３に貼りつけて、強アルカリ液中にコロイダル
シリカ又はシリカゲルを分散させた研磨用組成物４を使
い、適切な研磨布５を使って、初め、表面を平坦に研磨
し、次に、仕上げの研磨を行い、アルカリによる化学研
磨とシリカによる機械研磨を組合わせた研磨を行うもの
である。
には、鏡面研磨工程が重要になる。鏡面研磨は、普通、
図４に示す如く、ウエーハ１をワックス２でセラミック
ブロック３に貼りつけて、強アルカリ液中にコロイダル
シリカ又はシリカゲルを分散させた研磨用組成物４を使
い、適切な研磨布５を使って、初め、表面を平坦に研磨
し、次に、仕上げの研磨を行い、アルカリによる化学研
磨とシリカによる機械研磨を組合わせた研磨を行うもの
である。
【０００６】ウエーハの鏡面研磨方法及び研磨剤につい
ては、特公昭４９−１３６６５号公報には、高度の半導
体の表面完全性を与えるために、約２〜１００ｍμの最
終の粒子寸法を有する約２〜５０％固形分を含有するシ
リカゾルで研磨する方法が開示され、米国特許第４１６
９３３７号公報には０．１〜５重量％（ゾルのＳｉＯ2
基準にて）の水溶性アミンを添加した水溶性コロイダル
シリカまたはゲルでシリコンウエーハまたは類似の材料
の研磨方法が開示されている。
ては、特公昭４９−１３６６５号公報には、高度の半導
体の表面完全性を与えるために、約２〜１００ｍμの最
終の粒子寸法を有する約２〜５０％固形分を含有するシ
リカゾルで研磨する方法が開示され、米国特許第４１６
９３３７号公報には０．１〜５重量％（ゾルのＳｉＯ2
基準にて）の水溶性アミンを添加した水溶性コロイダル
シリカまたはゲルでシリコンウエーハまたは類似の材料
の研磨方法が開示されている。
【０００７】また、特公昭５７−５８７７５号公報に
は、ｐＨが約１１〜１２．５で且つそのシリカ粒子（比
表面積：約２５〜６００ｍ2 ／ｇ）を化学的に結合した
アルミニゥム原子で未被覆粒子表面上の珪素原子１００
個当たりアルミニゥム原子約１〜約５０個の表面被覆と
なるように被覆せしめてあり、しかも約２〜約５０重量
％のシリカ濃度を有するように変性処理されたコロイド
状シリカゲルを研磨剤として使用することを特徴としす
る、シリコンまたはゲルマニゥム半導体材料を高度の表
面仕上がり状態に研磨する方法が開示されている。
は、ｐＨが約１１〜１２．５で且つそのシリカ粒子（比
表面積：約２５〜６００ｍ2 ／ｇ）を化学的に結合した
アルミニゥム原子で未被覆粒子表面上の珪素原子１００
個当たりアルミニゥム原子約１〜約５０個の表面被覆と
なるように被覆せしめてあり、しかも約２〜約５０重量
％のシリカ濃度を有するように変性処理されたコロイド
状シリカゲルを研磨剤として使用することを特徴としす
る、シリコンまたはゲルマニゥム半導体材料を高度の表
面仕上がり状態に研磨する方法が開示されている。
【０００８】さらに、特公昭６１−３８９５４号公報に
は、ゾル又はゲルのシリカ含量に基づき、それぞれ炭素
原子２〜８個を含む、水溶性アルキルアミンまたは水溶
性アミノアルキルエタノールアミン０．１〜５重量％
と、炭素原子６個以下を含む水溶性第４級アルキルアン
モニウムの塩または塩基０．１〜５重量％とを含む、水
溶性コロイド状シリカのゾルまたはゲルからなる研磨剤
で、硅素ウエーハを研磨する方法が、特開昭６２−３０
３３３号公報には、ゾルののＳｉＯ2 含有量に基づいて
０．１〜５重量％のピペラジン、又は窒素に低級アルキ
ル置換基がついたピペラジンと組合わされた、水性コロ
イドシリカゾル又はゲルを含んでなる研磨剤で研磨する
ことを含む、シリコンウエーハ及び同様の材料の研磨方
法が開示されている。
は、ゾル又はゲルのシリカ含量に基づき、それぞれ炭素
原子２〜８個を含む、水溶性アルキルアミンまたは水溶
性アミノアルキルエタノールアミン０．１〜５重量％
と、炭素原子６個以下を含む水溶性第４級アルキルアン
モニウムの塩または塩基０．１〜５重量％とを含む、水
溶性コロイド状シリカのゾルまたはゲルからなる研磨剤
で、硅素ウエーハを研磨する方法が、特開昭６２−３０
３３３号公報には、ゾルののＳｉＯ2 含有量に基づいて
０．１〜５重量％のピペラジン、又は窒素に低級アルキ
ル置換基がついたピペラジンと組合わされた、水性コロ
イドシリカゾル又はゲルを含んでなる研磨剤で研磨する
ことを含む、シリコンウエーハ及び同様の材料の研磨方
法が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上の如く、ウエーハ
表面平坦度を確保するための鏡面研磨工程においては、
従来の技術は著しく進歩して来たものの、ＬＳＩ分野に
おける技術の進歩は目覚ましく、シリコンウエーハ表面
の高度な清浄度と平坦度について更に一段の技術的向上
を望む声は大である。
表面平坦度を確保するための鏡面研磨工程においては、
従来の技術は著しく進歩して来たものの、ＬＳＩ分野に
おける技術の進歩は目覚ましく、シリコンウエーハ表面
の高度な清浄度と平坦度について更に一段の技術的向上
を望む声は大である。
【００１０】本発明は、以上のシリコンウエーハ加工に
おける鏡面研磨における技術的改良を図るためになされ
たものであり、ウエーハ表面平坦度を確保するためのシ
リコンウエーハの研磨用組成物及び研磨方法を提供する
ことを目的とする。
おける鏡面研磨における技術的改良を図るためになされ
たものであり、ウエーハ表面平坦度を確保するためのシ
リコンウエーハの研磨用組成物及び研磨方法を提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１は、シリコ
ンウエーハ加工における鏡面研磨の研磨用組成物におい
て、コロイダルシリカゾル又はシリカゲルとピペラジン
を、前記シリカゾル又はシリカゲルのＳｉＯ2 含有量基
準にて１０〜８０重量％を含んでなることを特徴とする
シリコンウエーハの研磨用組成物であり、
ンウエーハ加工における鏡面研磨の研磨用組成物におい
て、コロイダルシリカゾル又はシリカゲルとピペラジン
を、前記シリカゾル又はシリカゲルのＳｉＯ2 含有量基
準にて１０〜８０重量％を含んでなることを特徴とする
シリコンウエーハの研磨用組成物であり、
【００１２】本発明の第２は、シリコンウエーハ加工に
おける鏡面研磨方法において、コロイダルシリカゾル又
はシリカゲルとピペラジンを前記シリカゾル又はシリカ
ゲルのＳｉＯ2 基準にて１０〜８０重量％を含んでなる
研磨用組成物を使い、セラミックはりつけ板に固定され
たウエーハと研磨パッドを回転させて、ウエーハの表面
を化学的及び機械的に鏡面研磨することを特徴とするシ
リコンウエーハの研磨方法である。
おける鏡面研磨方法において、コロイダルシリカゾル又
はシリカゲルとピペラジンを前記シリカゾル又はシリカ
ゲルのＳｉＯ2 基準にて１０〜８０重量％を含んでなる
研磨用組成物を使い、セラミックはりつけ板に固定され
たウエーハと研磨パッドを回転させて、ウエーハの表面
を化学的及び機械的に鏡面研磨することを特徴とするシ
リコンウエーハの研磨方法である。
【００１３】
【作用】前述の如く、特公昭６１−３８９５４号公報及
び特開昭６２−３０３３３号公報におけるシリコンウエ
ーハの研磨に用いる研磨用組成物は、０．１〜５重量％
のピペラジン又は水溶性アルキルアミンまたは水溶性ア
ミノアルキルエタノ−ルアミンとを含む、水溶性コロイ
ド状シリカのゾルまたはゲルからなるものであった。し
かしながら、本発明者らは、種々検討試験の結果、次の
ようなことを見知した。 (1)後述する実施例における表１並びに図１に示す如
く、本発明の研磨用組成物は、従来のピペラジンの添加
量５重量％以下に比べて、大巾な研磨能率の向上が認め
られる。 (2)研磨用組成物をリサイクル方式で使用する場合、フ
イルターの目詰まりが少なく、スラリーのライフが向上
し、作業性及びコストの改善ができる。 (3)ｐＨの調整するのに必要とする苛性アルカリを添加
する必要もなく、優れた研磨面が得られる。
び特開昭６２−３０３３３号公報におけるシリコンウエ
ーハの研磨に用いる研磨用組成物は、０．１〜５重量％
のピペラジン又は水溶性アルキルアミンまたは水溶性ア
ミノアルキルエタノ−ルアミンとを含む、水溶性コロイ
ド状シリカのゾルまたはゲルからなるものであった。し
かしながら、本発明者らは、種々検討試験の結果、次の
ようなことを見知した。 (1)後述する実施例における表１並びに図１に示す如
く、本発明の研磨用組成物は、従来のピペラジンの添加
量５重量％以下に比べて、大巾な研磨能率の向上が認め
られる。 (2)研磨用組成物をリサイクル方式で使用する場合、フ
イルターの目詰まりが少なく、スラリーのライフが向上
し、作業性及びコストの改善ができる。 (3)ｐＨの調整するのに必要とする苛性アルカリを添加
する必要もなく、優れた研磨面が得られる。
【００１４】本発明の研磨用組成物においては、コロイ
ダルシリカゾル又はシリカゲルへのピペラジン（無水換
算基準）の添加量を、コロイダルシリカゾル又はシリカ
ゲルのＳｉＯ2 含有量に対して、１０重量％以上とする
ものであるが、これは上述する如く、従来のピペラジン
の添加量５重量％以下に比べて、大巾な研磨能率の向上
が認められたことによるもので、８０重量％を越えると
ピペラジンの溶解度が低下し、研磨面が荒れるので１０
〜８０重量％を使用範囲とした。
ダルシリカゾル又はシリカゲルへのピペラジン（無水換
算基準）の添加量を、コロイダルシリカゾル又はシリカ
ゲルのＳｉＯ2 含有量に対して、１０重量％以上とする
ものであるが、これは上述する如く、従来のピペラジン
の添加量５重量％以下に比べて、大巾な研磨能率の向上
が認められたことによるもので、８０重量％を越えると
ピペラジンの溶解度が低下し、研磨面が荒れるので１０
〜８０重量％を使用範囲とした。
【００１５】
【実施例】先ず、研磨用組成物の調製について述べる。
研磨剤のコロイダルシリカゾルは、粒子径が３５ｎｍ
（平均粒子径）で、ＳｉＯ2 濃度が２０％のコロイダル
シリカ（比重１．１２）１リットル（ＳｉＯ2 分が２２
４ｇに相当）に、市販のピペラジンの６水和物又は無水
物（試薬）を用いてピペラジン無水物として、ＳｉＯ2
含量に対して、夫々２〜１６０重量％に変えて添加し、
研磨用組成物とした。これに純水を加えて、全量で２０
リットルに調製した研磨用スラリーを作り、これを研磨
試験に用いる。
研磨剤のコロイダルシリカゾルは、粒子径が３５ｎｍ
（平均粒子径）で、ＳｉＯ2 濃度が２０％のコロイダル
シリカ（比重１．１２）１リットル（ＳｉＯ2 分が２２
４ｇに相当）に、市販のピペラジンの６水和物又は無水
物（試薬）を用いてピペラジン無水物として、ＳｉＯ2
含量に対して、夫々２〜１６０重量％に変えて添加し、
研磨用組成物とした。これに純水を加えて、全量で２０
リットルに調製した研磨用スラリーを作り、これを研磨
試験に用いる。
【００１６】次に、研磨機（SPEED FAM SPAW32）を用い
て、調整した研磨剤のシリコンウエーハ（５インチφ；
結晶：Ｐ＜１００＞型，Ｐ＜１１１＞型）の鏡面加工を
行った。鏡面加工に当たっては、図４に示す如く、シリ
コンウエーハ１を研磨機のバックアップホイール６上に
位置させ、ワックス２でセラミックはりつけ板３に貼り
つけて、不織布タイプ又はスウェードタイプの研磨パッ
ド等の適切な研磨布５をシリコンウエーハ１上に置き、
研磨機のプレッシヤープレート（図示なし）を下降さ
せ、研磨機のバックアップホイ−ル６を回転させる。そ
して前記の調製された研磨用スラリー４をバックアップ
ホイール６上に供給し、圧力を与えながらこの研磨用ス
ラリー４の研磨剤をシリコンウエーハ１とバックアップ
ホイール６との間に回転させ、その回転を通して研磨剤
でシリコンウエーハ１表面を平坦に研磨する。
て、調整した研磨剤のシリコンウエーハ（５インチφ；
結晶：Ｐ＜１００＞型，Ｐ＜１１１＞型）の鏡面加工を
行った。鏡面加工に当たっては、図４に示す如く、シリ
コンウエーハ１を研磨機のバックアップホイール６上に
位置させ、ワックス２でセラミックはりつけ板３に貼り
つけて、不織布タイプ又はスウェードタイプの研磨パッ
ド等の適切な研磨布５をシリコンウエーハ１上に置き、
研磨機のプレッシヤープレート（図示なし）を下降さ
せ、研磨機のバックアップホイ−ル６を回転させる。そ
して前記の調製された研磨用スラリー４をバックアップ
ホイール６上に供給し、圧力を与えながらこの研磨用ス
ラリー４の研磨剤をシリコンウエーハ１とバックアップ
ホイール６との間に回転させ、その回転を通して研磨剤
でシリコンウエーハ１表面を平坦に研磨する。
【００１７】この様な研磨に用いる研磨用スラリーは、
リサイクル用フイルタ−を通してリサイクルしながら研
磨を行い、アルカリによる化学研磨とシリカによる機械
研磨を組合わせた研磨を行う。その際の研磨条件を次に
示す。 研磨条件， 研磨布 ：ＳＵＲＦＩＮ II−Ｘ（不織布タイプ） 圧力 ：３５０ｇ／ｃｍ2 ； 回転数 ：８７ｒｐｍ； テスト回数：３回 研磨時間 ：２０ｍｉｎ； 研磨用組成物のＳｉＯ2 濃度：１．１％ スラリ−ｐＨ：９．９〜１１．３ スラリ−量：２０リットル； スラリ−流量：５リットル／ｍｉｎ（リサイクル） リサイクル用フイルター：２０μ ピペラジンの添加量を重量基準にて、２，５，１０，２
０，４０，８０，１６０％に変えて、研磨を行った。研
磨結果を表１に示す。またピペラジンの添加量と研磨能
率（μ／ｍｉｎ）との関係を示すグラフを図１に示す。
リサイクル用フイルタ−を通してリサイクルしながら研
磨を行い、アルカリによる化学研磨とシリカによる機械
研磨を組合わせた研磨を行う。その際の研磨条件を次に
示す。 研磨条件， 研磨布 ：ＳＵＲＦＩＮ II−Ｘ（不織布タイプ） 圧力 ：３５０ｇ／ｃｍ2 ； 回転数 ：８７ｒｐｍ； テスト回数：３回 研磨時間 ：２０ｍｉｎ； 研磨用組成物のＳｉＯ2 濃度：１．１％ スラリ−ｐＨ：９．９〜１１．３ スラリ−量：２０リットル； スラリ−流量：５リットル／ｍｉｎ（リサイクル） リサイクル用フイルター：２０μ ピペラジンの添加量を重量基準にて、２，５，１０，２
０，４０，８０，１６０％に変えて、研磨を行った。研
磨結果を表１に示す。またピペラジンの添加量と研磨能
率（μ／ｍｉｎ）との関係を示すグラフを図１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１並びに図１に示すように、ピペラジン
の添加量５％以下（比較例）に比べて、結晶型Ｐ＜１０
０＞型，Ｐ＜１１１＞型、共に添加量１０〜８０％にお
いては、比較例との相違％が１００を超えていることが
明らかであり、特にＰ＜１００＞型のウエーハの場合
は、添加量が１６０％でも更に研磨能率が向上している
ことは驚きである。
の添加量５％以下（比較例）に比べて、結晶型Ｐ＜１０
０＞型，Ｐ＜１１１＞型、共に添加量１０〜８０％にお
いては、比較例との相違％が１００を超えていることが
明らかであり、特にＰ＜１００＞型のウエーハの場合
は、添加量が１６０％でも更に研磨能率が向上している
ことは驚きである。
【００２０】次に、研磨用スラリーのリサイクル特性を
調べた。この場合、本発明のピペラジンの添加量を３
５．０％に特定し、比較例については上と同様に５％と
した。この場合の研磨能率の結果を表２並びに図２に示
す。
調べた。この場合、本発明のピペラジンの添加量を３
５．０％に特定し、比較例については上と同様に５％と
した。この場合の研磨能率の結果を表２並びに図２に示
す。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２並びに図２に示すように、ピペラジン
の添加量５％以下（比較例）に比べて、本発明例の場
合、リサイクルはRUN No. ２０の場合で研磨能率は０．
７９μｍ／ｍｉｎ、比較例の場合０．３８μｍ／ｍｉｎ
と優に２倍の能率で、且つスラリ流量は、本発明の場合
５．８０リットル／ｍｉｎで、比較例は２．０リットル
／ｍｉｎでこれ以上のリサイクルは不能であり、流量は
２．９倍で、RUN No. ３０においても本発明の場合未だ
３．３リットル／ｍｉｎを示し、且つ研磨能率も０．４
６μ／ｍｉｎを示している。図３にリサイクル中に調べ
たときの流量（リットル／ｍｉｎ）と測定したRUNNo.
を示した。
の添加量５％以下（比較例）に比べて、本発明例の場
合、リサイクルはRUN No. ２０の場合で研磨能率は０．
７９μｍ／ｍｉｎ、比較例の場合０．３８μｍ／ｍｉｎ
と優に２倍の能率で、且つスラリ流量は、本発明の場合
５．８０リットル／ｍｉｎで、比較例は２．０リットル
／ｍｉｎでこれ以上のリサイクルは不能であり、流量は
２．９倍で、RUN No. ３０においても本発明の場合未だ
３．３リットル／ｍｉｎを示し、且つ研磨能率も０．４
６μ／ｍｉｎを示している。図３にリサイクル中に調べ
たときの流量（リットル／ｍｉｎ）と測定したRUNNo.
を示した。
【００２３】本発明は、本実施例において用いられた研
磨機並びに研磨条件に限定されず、その他の研磨機又は
研磨条件を用いても良いことは勿論である。更に、本実
施例においては、コロイダルシリカを使用したが、シリ
カゲルを用いても同様な成績を示すことは勿論である。
磨機並びに研磨条件に限定されず、その他の研磨機又は
研磨条件を用いても良いことは勿論である。更に、本実
施例においては、コロイダルシリカを使用したが、シリ
カゲルを用いても同様な成績を示すことは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】本発明の研磨用組成物及び研磨方法によ
れば、従来のピペラジンの５重量％以下を添加した研磨
用組成物に比べて、大巾な研磨能率の向上が認められ、
且つ研磨剤をリサイクル方式で使用する場合、フイルタ
−の目詰まりが少なく、スラリ−のライフが向上し、作
業性及びコストの改善ができ、さらにｐＨの調整に必要
とする苛性アルカリを添加する必要もなく、優れた研磨
面が得られる等の効果を奏するものである。
れば、従来のピペラジンの５重量％以下を添加した研磨
用組成物に比べて、大巾な研磨能率の向上が認められ、
且つ研磨剤をリサイクル方式で使用する場合、フイルタ
−の目詰まりが少なく、スラリ−のライフが向上し、作
業性及びコストの改善ができ、さらにｐＨの調整に必要
とする苛性アルカリを添加する必要もなく、優れた研磨
面が得られる等の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピペラジン添加量と研磨能率との関係を示した
グラフ、
グラフ、
【図２】本発明と従来例の研磨用組成物のリサイクルと
研磨能率との関係を示したグラフ、
研磨能率との関係を示したグラフ、
【図３】本発明と従来例の研磨用スラリーの流量と研磨
能率との関係を示したグラフ、
能率との関係を示したグラフ、
【図４】ウエーハ表面の鏡面研磨工程の説明図。
【符号の説明】 １ ウエーハ ２ ワックス ３ セラミックはりつけ板 ４ 研磨用スラリー ５ 研磨布 ６ バックアップホイール。
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコンウエ−ハ加工における鏡面研磨
の組成物において、コロイダルシリカゾル又はシリカゲ
ルとピペラジンを前記シリカゾル又はシリカゲルのＳｉ
Ｏ2 基準にて１０〜８０重量％を含んでなることを特徴
とするシリコンウエーハの研磨用組成物。 - 【請求項２】 シリコンウエ−ハ加工における鏡面研磨
方法において、コロイダルシリカゾル又はシリカゲルと
ピペラジンを前記シリカゾル又はシリカゲルのＳｉＯ2
基準にて１０〜８０重量％を含んでなる研磨用組成物を
使い、セラミックブロックに固定されたウエ−ハと研磨
パッドを回転させて、ウエ−ハの表面を化学的及び機械
的に鏡面研磨することを特徴とするシリコンウエーハの
研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3318185A JPH05154760A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | シリコンウエーハの研磨用組成物及び研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3318185A JPH05154760A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | シリコンウエーハの研磨用組成物及び研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05154760A true JPH05154760A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=18096407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3318185A Pending JPH05154760A (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | シリコンウエーハの研磨用組成物及び研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05154760A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5906532A (en) * | 1994-08-10 | 1999-05-25 | Nec Corporation | Method for polishing semiconductor substrate and apparatus for the same |
| US6361403B1 (en) | 1998-12-18 | 2002-03-26 | Tosoh Corporation | Abrasive member, abrasive disc provided with same, and polishing process |
| US6375543B1 (en) | 1998-12-28 | 2002-04-23 | Tosoh Corporation | Abrasive molding, abrasive disc and polishing process using the abrasive disc |
| KR20040048561A (ko) * | 2002-12-04 | 2004-06-10 | 나노스피어 주식회사 | 화학기계적 연마제 조성물 |
| US7192461B2 (en) | 2002-11-22 | 2007-03-20 | Nippon Aerosil Co., Ltd. | High concentration silica slurry |
| JP2007525815A (ja) * | 2003-03-17 | 2007-09-06 | エンゲルハード・コーポレーシヨン | 化学−機械的平面化処理に使用するためのスラリ組成物 |
| DE19733097B4 (de) * | 1996-07-31 | 2008-05-08 | Tosoh Corp., Shinnanyo | Schleifkörper, Schleifblatt und Schleifverfahren |
| JP2008147651A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-26 | Cheil Industries Inc | シリコンウエハの最終研磨用スラリー組成物、及びそれを用いたシリコンウエハの最終研磨方法 |
| JP2009221034A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Tokuyama Corp | シリコン製造装置 |
| DE112011103702T5 (de) | 2010-11-08 | 2013-08-01 | Fujimi Incorporated | Zusammensetzung zum Polieren und Verfahren zum Polieren eines Halbleitersubstrats unter Verwendung derselben |
-
1991
- 1991-12-02 JP JP3318185A patent/JPH05154760A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5906532A (en) * | 1994-08-10 | 1999-05-25 | Nec Corporation | Method for polishing semiconductor substrate and apparatus for the same |
| DE19733097B4 (de) * | 1996-07-31 | 2008-05-08 | Tosoh Corp., Shinnanyo | Schleifkörper, Schleifblatt und Schleifverfahren |
| US6361403B1 (en) | 1998-12-18 | 2002-03-26 | Tosoh Corporation | Abrasive member, abrasive disc provided with same, and polishing process |
| US6375543B1 (en) | 1998-12-28 | 2002-04-23 | Tosoh Corporation | Abrasive molding, abrasive disc and polishing process using the abrasive disc |
| US7192461B2 (en) | 2002-11-22 | 2007-03-20 | Nippon Aerosil Co., Ltd. | High concentration silica slurry |
| KR20040048561A (ko) * | 2002-12-04 | 2004-06-10 | 나노스피어 주식회사 | 화학기계적 연마제 조성물 |
| JP2007525815A (ja) * | 2003-03-17 | 2007-09-06 | エンゲルハード・コーポレーシヨン | 化学−機械的平面化処理に使用するためのスラリ組成物 |
| JP2008147651A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-26 | Cheil Industries Inc | シリコンウエハの最終研磨用スラリー組成物、及びそれを用いたシリコンウエハの最終研磨方法 |
| JP2009221034A (ja) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Tokuyama Corp | シリコン製造装置 |
| DE112011103702T5 (de) | 2010-11-08 | 2013-08-01 | Fujimi Incorporated | Zusammensetzung zum Polieren und Verfahren zum Polieren eines Halbleitersubstrats unter Verwendung derselben |
| US9090799B2 (en) | 2010-11-08 | 2015-07-28 | Fujimi Incorporated | Composition for polishing and method of polishing semiconductor substrate using same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5628224B2 (ja) | 基板表面を研磨するための方法 | |
| JP4113282B2 (ja) | 研磨組成物及びそれを用いたエッジポリッシング方法 | |
| TW416104B (en) | Method for reclaiming wafer substrate and polishing solution composition for reclaiming wafer substrate | |
| US6214704B1 (en) | Method of processing semiconductor wafers to build in back surface damage | |
| JP3329288B2 (ja) | 半導体ウエーハおよびその製造方法 | |
| JP3317330B2 (ja) | 半導体鏡面ウェーハの製造方法 | |
| JP2003324081A (ja) | 半導体ウエーハの製造方法及びウエーハ | |
| JPH09171981A (ja) | 再生半導体ウェハとその再生方法 | |
| JP2005045102A (ja) | ウエーハの研磨方法 | |
| JPH05154760A (ja) | シリコンウエーハの研磨用組成物及び研磨方法 | |
| JPH10180624A (ja) | ラッピング装置及び方法 | |
| JP3134719B2 (ja) | 半導体ウェーハ研磨用研磨剤及び研磨方法 | |
| JP3668647B2 (ja) | 半導体ウエハ基板の再生法および半導体ウエハ基板再生用研磨液 | |
| JP2002252189A (ja) | 半導体ウェーハ用研磨液 | |
| JPH02139163A (ja) | ウェーハの加工方法 | |
| JP3482321B2 (ja) | 半導体基板用研磨布のドレッサーおよびその製造方法 | |
| JP2001007064A (ja) | 半導体ウエーハの研削方法 | |
| JP4455833B2 (ja) | ウエーハの研磨方法 | |
| JP4154683B2 (ja) | 高平坦度裏面梨地ウェーハの製造方法および該製造方法に用いられる表面研削裏面ラップ装置 | |
| JP3482313B2 (ja) | 半導体基板用研磨布のドレッサーおよびその製造方法 | |
| JP3750466B2 (ja) | 半導体ウェーハの仕上げ研磨方法 | |
| JPS6381934A (ja) | ウエハおよびその製造方法 | |
| JP3482322B2 (ja) | 半導体基板用研磨布のドレッサーおよびその製造方法 | |
| JPH01193170A (ja) | 鏡面研磨方法 | |
| JP3578975B2 (ja) | シリコンウエハの高速鏡面研磨方法 |