JPH01193166A - 半導体ウェハ鏡面研磨用パッド - Google Patents
半導体ウェハ鏡面研磨用パッドInfo
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- JPH01193166A JPH01193166A JP63015876A JP1587688A JPH01193166A JP H01193166 A JPH01193166 A JP H01193166A JP 63015876 A JP63015876 A JP 63015876A JP 1587688 A JP1587688 A JP 1587688A JP H01193166 A JPH01193166 A JP H01193166A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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- B24B37/11—Lapping tools
- B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
- B24B37/24—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
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- B24D3/32—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds for porous or cellular structure
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S451/921—Pad for lens shaping tool
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はシリコン等の元素半導体ウェハおよび砒化ガリ
ウム、リン化インジウム、リン化ガリウム等の化合物半
導体ウェハを高精度かつ迅速に研磨するための耐久性の
高い研磨パッドに関する。
ウム、リン化インジウム、リン化ガリウム等の化合物半
導体ウェハを高精度かつ迅速に研磨するための耐久性の
高い研磨パッドに関する。
[従来の技術]
半導体ウェハに対して従来は各半導体に適した研磨液を
研磨面に供給しながら研磨パッドにより研磨する方法が
実施されている。この場合、研磨パッドにはポリエステ
ル不織布にポリウレタン樹脂を含浸させたパッド(以下
ベロアタイプパッドという)、あるいはポリエステル不
織布をベースにして、その上に発泡ポリウレタン層を形
成したパッド(以下、スェードタイプパッドという)の
2種類が用いられている。
研磨面に供給しながら研磨パッドにより研磨する方法が
実施されている。この場合、研磨パッドにはポリエステ
ル不織布にポリウレタン樹脂を含浸させたパッド(以下
ベロアタイプパッドという)、あるいはポリエステル不
織布をベースにして、その上に発泡ポリウレタン層を形
成したパッド(以下、スェードタイプパッドという)の
2種類が用いられている。
[発明が解決しようとする課題]
半導体ウェハの研磨のための研磨液には、メカノケミカ
ル研磨液とケミカル研磨液がある。メカノケミカル研磨
液は、研磨材と研磨促進剤(以下エッチャントという)
を含む研磨液であり、ケミカル研磨液は、研磨材を含ま
ずエッチャントのみを含む研磨液である。いずれの研磨
液もエッチャントを含み、エッチャントには研磨速度を
高めるために臭素−メタノール系、次亜塩素酸系、アミ
ン系などの反応性が高く、腐食性の強いものが必要とさ
れる。反応性が高く、腐食性が強いエッチャントを含む
研磨液(以下腐食性研磨液という)により半導体ウェハ
研磨を行なうと、研磨パッドであるベロアタイプ、スェ
ードタイプのいずれも腐食を受け、その材質や構造に変
化を生ずる。その結果、研磨速度の低下、研磨ウェハの
表面粗さ及びうねりの増大、加工損傷の発生などパッド
の性能低下を招く。腐食性研磨液を用いた場合のパッド
の寿命は、腐食性のない研磨液を用いた場合に比べ著し
く短くなり、高価なパッドを短期間で交換する必要が生
じ経済的にも問題がある。また、腐食性の比較的低い研
磨液を用いた場合でも、ベロアタイプパッド、スェード
タイプパッドは研磨液によって徐々に経時変化を起こす
。
ル研磨液とケミカル研磨液がある。メカノケミカル研磨
液は、研磨材と研磨促進剤(以下エッチャントという)
を含む研磨液であり、ケミカル研磨液は、研磨材を含ま
ずエッチャントのみを含む研磨液である。いずれの研磨
液もエッチャントを含み、エッチャントには研磨速度を
高めるために臭素−メタノール系、次亜塩素酸系、アミ
ン系などの反応性が高く、腐食性の強いものが必要とさ
れる。反応性が高く、腐食性が強いエッチャントを含む
研磨液(以下腐食性研磨液という)により半導体ウェハ
研磨を行なうと、研磨パッドであるベロアタイプ、スェ
ードタイプのいずれも腐食を受け、その材質や構造に変
化を生ずる。その結果、研磨速度の低下、研磨ウェハの
表面粗さ及びうねりの増大、加工損傷の発生などパッド
の性能低下を招く。腐食性研磨液を用いた場合のパッド
の寿命は、腐食性のない研磨液を用いた場合に比べ著し
く短くなり、高価なパッドを短期間で交換する必要が生
じ経済的にも問題がある。また、腐食性の比較的低い研
磨液を用いた場合でも、ベロアタイプパッド、スェード
タイプパッドは研磨液によって徐々に経時変化を起こす
。
そして、パッドの劣化が著しい場合でなくても、研磨液
供給量、加工圧力、定盤回転速度、定盤冷却水温度及び
流量等の研磨条件をパッドの経時変化にあわせて常に調
整しなければ適正な研磨面は、得ることができない。
供給量、加工圧力、定盤回転速度、定盤冷却水温度及び
流量等の研磨条件をパッドの経時変化にあわせて常に調
整しなければ適正な研磨面は、得ることができない。
上述したように現在使用されているベロアタイプパッド
、スェードタイプパッドのいずれについても腐食性研磨
液に対する耐久性が乏しくそのため研磨性能、作業性、
経済性等に数多くの問題を持つ。
、スェードタイプパッドのいずれについても腐食性研磨
液に対する耐久性が乏しくそのため研磨性能、作業性、
経済性等に数多くの問題を持つ。
本発明の目的は、研磨性能がすぐれ、かつ腐食性研磨液
に対する耐久性に富み、長時間の研磨の後でも研磨性能
が低下しない研磨パッドを提供することにある。
に対する耐久性に富み、長時間の研磨の後でも研磨性能
が低下しない研磨パッドを提供することにある。
[課題を解決するための手段]
本件発明者は、上記の目的のため、研磨パッドとして化
学的耐久性に富むフッ素樹脂をパッドに用いることに着
目した。フッ素樹脂パッドは、発泡フッ素樹脂をシート
化したものである。これを研磨パッドに用いると研磨速
度や仕上げ面精度などの研磨性能にもすぐれ、耐久性に
富んでいるため、長時間使用に対しても研磨性能低下や
経時変化を起こさないことを見出した。すなわち本願発
明の要旨はフッ素樹脂発泡体を材質とする半導体ウェハ
鏡面研磨用パッドにある。
学的耐久性に富むフッ素樹脂をパッドに用いることに着
目した。フッ素樹脂パッドは、発泡フッ素樹脂をシート
化したものである。これを研磨パッドに用いると研磨速
度や仕上げ面精度などの研磨性能にもすぐれ、耐久性に
富んでいるため、長時間使用に対しても研磨性能低下や
経時変化を起こさないことを見出した。すなわち本願発
明の要旨はフッ素樹脂発泡体を材質とする半導体ウェハ
鏡面研磨用パッドにある。
フッ素樹脂パッドは、そのまま用いてもかまわないが、
フッ素樹脂パッドを研磨定盤に貼り付けた後、ツルーイ
ングを施すことが好ましい。これにより半導体ウェハの
研磨面の状態が、フッ素樹脂パッドをそのまま用いた場
合に比べ良好になる。
フッ素樹脂パッドを研磨定盤に貼り付けた後、ツルーイ
ングを施すことが好ましい。これにより半導体ウェハの
研磨面の状態が、フッ素樹脂パッドをそのまま用いた場
合に比べ良好になる。
すなわち、半導体ウェハ鏡面の平面度が良好で、加工面
粗さも小さく、また加工損傷も少なくなる。
粗さも小さく、また加工損傷も少なくなる。
ここでツルーイングとは、硬質物質を用いてパッド表面
を磨き、表面の凹凸を修正ないし調練し、高い平面度を
備えたパッドとすることを言う。
を磨き、表面の凹凸を修正ないし調練し、高い平面度を
備えたパッドとすることを言う。
本件発明において半導体ウェハは、シリコン等の元素半
導体ウェハおよび砒化ガリウム、リン化インジウム、リ
ン化ガリウム等の化合物半導体ウェハ全般に使用するこ
とができ、特に限定されるものではない。また、研磨液
も臭素−メタノール系、次亜塩素酸系、アミン系、その
他目的とする半導体ウェハに応じて好適なものを適宜選
択して使用することができる。
導体ウェハおよび砒化ガリウム、リン化インジウム、リ
ン化ガリウム等の化合物半導体ウェハ全般に使用するこ
とができ、特に限定されるものではない。また、研磨液
も臭素−メタノール系、次亜塩素酸系、アミン系、その
他目的とする半導体ウェハに応じて好適なものを適宜選
択して使用することができる。
本発明では、研磨パッドの材質としてフッ素樹脂を用い
る。フッ素樹脂には、四フッ化エチレ、ン系樹脂、三フ
ッ化塩化エチレン系樹脂、フッ化ビニリデン系樹脂、フ
ッ化ビニル系樹脂等、数多くの種類があるが、研磨パッ
ドに使用するフッ素樹脂の種類には、特に限定するもの
はない。フッ素樹脂の種類により、フッ素樹脂シートの
気孔径や気孔壁の厚さなどの発泡状態を調整することに
より研磨パッドに適したものとすることができる。
る。フッ素樹脂には、四フッ化エチレ、ン系樹脂、三フ
ッ化塩化エチレン系樹脂、フッ化ビニリデン系樹脂、フ
ッ化ビニル系樹脂等、数多くの種類があるが、研磨パッ
ドに使用するフッ素樹脂の種類には、特に限定するもの
はない。フッ素樹脂の種類により、フッ素樹脂シートの
気孔径や気孔壁の厚さなどの発泡状態を調整することに
より研磨パッドに適したものとすることができる。
フッ素樹脂パッドの気孔径は用いるフッ素樹脂の種類に
もよるが、lO−〜2000−が好ましく、より好まし
くは50μs〜500μsの範囲であり、気孔壁の厚さ
は、0.2−〜100 mが好ましく、より好ましくは
0.5−〜50−の範囲である。又、フッ素樹脂発泡体
の好ましい気孔率は60〜95%である。これらの範囲
のものは研磨ウェハの表面粗さやうねりが非常に小さく
、また加工損傷の発生を抑えることができるので特に好
ましい。
もよるが、lO−〜2000−が好ましく、より好まし
くは50μs〜500μsの範囲であり、気孔壁の厚さ
は、0.2−〜100 mが好ましく、より好ましくは
0.5−〜50−の範囲である。又、フッ素樹脂発泡体
の好ましい気孔率は60〜95%である。これらの範囲
のものは研磨ウェハの表面粗さやうねりが非常に小さく
、また加工損傷の発生を抑えることができるので特に好
ましい。
本発明において、フッ素樹脂パッドにツルーイングを施
す場合には使用する硬質物質はダイヤモンド、アルミナ
、窒化ホウ素などフッ素樹脂パッド表面を荒すことなく
平滑に磨くことができるものであれば、その材料を問う
ものではないが、特にダイヤモンドが好ましい。ダイヤ
モンドは例えば修正リングを用い、ダイヤモンド粉末と
銅、錫などの金属や合金の粉末を混合、成形、加熱焼結
したいわゆるダイヤモンドペレットを貼り付けたり、ダ
イヤモンド砥粒を電着させて使用すると便利である。電
着は修正リング表面にダイヤモンド砥粒を均一に分布す
るように載せ、この修正リングを電極としてメツキを行
ない、表面にメツキ層を形成し、このメツキ層によって
ダイヤモンドが修正リング表面に保持されるようにする
。ダイヤモンドペレットを貼り付ける場合も、ダイヤモ
ンド砥粒を電着する場合、も、修正リングに用いるダイ
ヤモンドは#400〜# 3000の範囲のものが好ま
しく、より好ましくは、#B00〜# 1000の範囲
のものから選択する。#400より粗いとフッ素樹脂パ
ッドの表面粗さが大きくなり、#300Gより細かいと
修正に長時間を要する。また、粗い粒度のダイヤモンド
でパッド表面の大きな凹凸を修正した後、細かい粒度の
もので表面を整える方法、すなわち修正を2段階または
それ以上に分ける方法も可能であり、この方法により修
正時間を短く、かつパッドの表面粗さを小さくすること
ができる。
す場合には使用する硬質物質はダイヤモンド、アルミナ
、窒化ホウ素などフッ素樹脂パッド表面を荒すことなく
平滑に磨くことができるものであれば、その材料を問う
ものではないが、特にダイヤモンドが好ましい。ダイヤ
モンドは例えば修正リングを用い、ダイヤモンド粉末と
銅、錫などの金属や合金の粉末を混合、成形、加熱焼結
したいわゆるダイヤモンドペレットを貼り付けたり、ダ
イヤモンド砥粒を電着させて使用すると便利である。電
着は修正リング表面にダイヤモンド砥粒を均一に分布す
るように載せ、この修正リングを電極としてメツキを行
ない、表面にメツキ層を形成し、このメツキ層によって
ダイヤモンドが修正リング表面に保持されるようにする
。ダイヤモンドペレットを貼り付ける場合も、ダイヤモ
ンド砥粒を電着する場合、も、修正リングに用いるダイ
ヤモンドは#400〜# 3000の範囲のものが好ま
しく、より好ましくは、#B00〜# 1000の範囲
のものから選択する。#400より粗いとフッ素樹脂パ
ッドの表面粗さが大きくなり、#300Gより細かいと
修正に長時間を要する。また、粗い粒度のダイヤモンド
でパッド表面の大きな凹凸を修正した後、細かい粒度の
もので表面を整える方法、すなわち修正を2段階または
それ以上に分ける方法も可能であり、この方法により修
正時間を短く、かつパッドの表面粗さを小さくすること
ができる。
次に本発明においてツルーイングを施す場合、その−態
様を第1図を用いて説明する。フッ素樹脂パッドを貼り
付けた定盤1の上に、センターローラー2とガイドロー
ラー3の間に修正リング4を置く。修正リングの下面に
はダイヤモンド等が接着されている。フッ素樹脂パッド
は、定盤に貼り付けられる際に、厚みムラ等により相当
凹凸が発生しているが、これを純水供給管5により純水
を滴下させながら第1図に示す方向に回転させることに
よって、フッ素樹脂パッドの凸部は修正リングのダイヤ
モンドによって削り落とされ、フッ素樹脂パッドは平坦
に仕上げられる。なお、このツルーイングは、フッ素樹
脂パッドを定盤に貼り付けた際に実施するほかに、研磨
に長時間使用して平坦度が低下して荒れたフッ素樹脂パ
ッドについて実施しても高い効果が得られ、再び平坦で
平滑なフッ素樹脂パッドを得ることができる。
様を第1図を用いて説明する。フッ素樹脂パッドを貼り
付けた定盤1の上に、センターローラー2とガイドロー
ラー3の間に修正リング4を置く。修正リングの下面に
はダイヤモンド等が接着されている。フッ素樹脂パッド
は、定盤に貼り付けられる際に、厚みムラ等により相当
凹凸が発生しているが、これを純水供給管5により純水
を滴下させながら第1図に示す方向に回転させることに
よって、フッ素樹脂パッドの凸部は修正リングのダイヤ
モンドによって削り落とされ、フッ素樹脂パッドは平坦
に仕上げられる。なお、このツルーイングは、フッ素樹
脂パッドを定盤に貼り付けた際に実施するほかに、研磨
に長時間使用して平坦度が低下して荒れたフッ素樹脂パ
ッドについて実施しても高い効果が得られ、再び平坦で
平滑なフッ素樹脂パッドを得ることができる。
[実 施 例]
次に実施例により本発明をさらに詳しく説明する。下記
実施例に用いるフッ素樹脂パッドは、次のように加工し
たものである。フッ素樹脂シートは、定盤に貼り付けた
後、修正リングでツルーイングした。修正リングはステ
ンレス製で直径305 u+、幅40+mm、厚さ24
mmのリングで#400のダイヤモンドペレットを貼り
付けたものを用いた。
実施例に用いるフッ素樹脂パッドは、次のように加工し
たものである。フッ素樹脂シートは、定盤に貼り付けた
後、修正リングでツルーイングした。修正リングはステ
ンレス製で直径305 u+、幅40+mm、厚さ24
mmのリングで#400のダイヤモンドペレットを貼り
付けたものを用いた。
ツルーイングはダイヤモンドペレットの面圧が50g/
cj、下定盤回転速度は80rp−でデッドウェイト方
式により純水を2N/sinの流量で掛は捨てながら2
0分間実施した。その結果フッ素樹脂パッドの気孔を含
まない表面うねり(定義はJ I S BO610)
はツルーイング前はパッド全面で30−から70mであ
ったものが、ツルーイング後は6tsから10−の範囲
内に改善された。また、基準長さを2.5mmとしたと
きの気孔を含まない最大高さR(定義はJ I S
B12O3)はツルーaX イング前20−から30μsであったものがツルーイン
グ後5虜から10μsに向上し平滑なフッ素樹脂パッド
表面を得ることができた。以下実施例においてフッ素樹
脂パッドとはこのツルーイング後のフッ素樹脂パッドを
いう。
cj、下定盤回転速度は80rp−でデッドウェイト方
式により純水を2N/sinの流量で掛は捨てながら2
0分間実施した。その結果フッ素樹脂パッドの気孔を含
まない表面うねり(定義はJ I S BO610)
はツルーイング前はパッド全面で30−から70mであ
ったものが、ツルーイング後は6tsから10−の範囲
内に改善された。また、基準長さを2.5mmとしたと
きの気孔を含まない最大高さR(定義はJ I S
B12O3)はツルーaX イング前20−から30μsであったものがツルーイン
グ後5虜から10μsに向上し平滑なフッ素樹脂パッド
表面を得ることができた。以下実施例においてフッ素樹
脂パッドとはこのツルーイング後のフッ素樹脂パッドを
いう。
下記の実施例および比較例は、センターローラー強制駆
動式片面ポリシングマシン(定盤φ720 m+s)を
使用して研磨した。また、実施例および比較例の観察、
測定は次のようにした。研磨面はノマルスキー微分干渉
顕微鏡写真で加工損傷を観察した。研磨速度は半導体ウ
ェハの研磨前、研磨後の厚さを測定し厚さ減より求めた
。また、表面粗さはランクテーラ−ホブリン社製のタリ
ステップにより1IIJ定した。
動式片面ポリシングマシン(定盤φ720 m+s)を
使用して研磨した。また、実施例および比較例の観察、
測定は次のようにした。研磨面はノマルスキー微分干渉
顕微鏡写真で加工損傷を観察した。研磨速度は半導体ウ
ェハの研磨前、研磨後の厚さを測定し厚さ減より求めた
。また、表面粗さはランクテーラ−ホブリン社製のタリ
ステップにより1IIJ定した。
[実施例1]
リン化インジウムの単結晶ウェハの研磨にフッ素樹脂パ
ッドを使用した。パッドのフッ素樹脂には、平均気孔径
40u3、平均気孔壁厚0.Sunに発泡させた四フッ
化エチレンーエチレン共重合樹脂(以下ETFE樹脂と
いう)を用いた。パッドは試験に先だち試験と同一条件
で3時間研磨に使用したものを用いた。これは、パッド
を長時間使用した後の状態で研磨試験を実施し、パッド
の耐久性を観察するためである。18龍×2611II
+ノン化インジウム単結晶ウエハ[面方位(100)
]をφ285關ガラス製研磨プレートにワックスで貼り
付け、片面ポリランクマシンにより研磨した。研磨液は
リン化インジウム単結晶ウェハの研磨に一般的に用いら
れている臭素−メタノール研磨液を使用した。研磨液の
組成は、メタノールに臭素を0.025体積パーセント
加えたものを採用した。研磨条件は、定盤回転速度50
rpm 、加工圧力40tr/cj、研磨液供給j12
00 ml/sin 、研磨時間10分間とした。
ッドを使用した。パッドのフッ素樹脂には、平均気孔径
40u3、平均気孔壁厚0.Sunに発泡させた四フッ
化エチレンーエチレン共重合樹脂(以下ETFE樹脂と
いう)を用いた。パッドは試験に先だち試験と同一条件
で3時間研磨に使用したものを用いた。これは、パッド
を長時間使用した後の状態で研磨試験を実施し、パッド
の耐久性を観察するためである。18龍×2611II
+ノン化インジウム単結晶ウエハ[面方位(100)
]をφ285關ガラス製研磨プレートにワックスで貼り
付け、片面ポリランクマシンにより研磨した。研磨液は
リン化インジウム単結晶ウェハの研磨に一般的に用いら
れている臭素−メタノール研磨液を使用した。研磨液の
組成は、メタノールに臭素を0.025体積パーセント
加えたものを採用した。研磨条件は、定盤回転速度50
rpm 、加工圧力40tr/cj、研磨液供給j12
00 ml/sin 、研磨時間10分間とした。
試験の結果を第1表の実施例1の欄に示す。
[実施例2]
゛実施例1で使用したETFE樹脂を用いたフッ素樹脂
パッドの代りにフッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン
共重合樹脂(以下VDF−HFP樹脂という)を用いた
フッ素樹脂パッドを使用して研磨を施した。なお、パッ
ドは平均径100m、平均気孔壁厚1μsに発泡させた
ものであるパッドの材質をETFE樹脂からVDF−H
FP樹脂に変更した以外は実施例1と同様の研磨条件で
試験を行ない、その結果を第1表の実施例2の欄に示す
。
パッドの代りにフッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン
共重合樹脂(以下VDF−HFP樹脂という)を用いた
フッ素樹脂パッドを使用して研磨を施した。なお、パッ
ドは平均径100m、平均気孔壁厚1μsに発泡させた
ものであるパッドの材質をETFE樹脂からVDF−H
FP樹脂に変更した以外は実施例1と同様の研磨条件で
試験を行ない、その結果を第1表の実施例2の欄に示す
。
[比較例1]
実施例1で使用したETFE樹脂を用いたフッ素樹脂パ
ッドの代りに従来からリン化インジウム単結晶ウェハの
研磨に使用されているスェードタイプパッドを用いて研
磨を施した。スェードタイプパッドは、実施例1と同様
に、試験に先だち試験と同一条件で3時間研磨に使用し
たものを用いた。フッ素樹脂パッドをスェードタイプパ
ッドに変更した以外は実施例1と同様の研磨条件で試験
を行ないその結果を第1表の比較例1の欄に示した。
ッドの代りに従来からリン化インジウム単結晶ウェハの
研磨に使用されているスェードタイプパッドを用いて研
磨を施した。スェードタイプパッドは、実施例1と同様
に、試験に先だち試験と同一条件で3時間研磨に使用し
たものを用いた。フッ素樹脂パッドをスェードタイプパ
ッドに変更した以外は実施例1と同様の研磨条件で試験
を行ないその結果を第1表の比較例1の欄に示した。
[実施例3]
実施例1で使用した臭素−メタノール研磨液の代りに、
臭素−メタノール−シリカパウダー研磨液を用いて研磨
を実施した。臭素−メタノール−シリカパウダー研磨液
の組成は、メタノールに臭素を0.025体積パーセン
ト加えたものに、それらの総重量の5重量パーセントの
シリカパウダーを加えて混合したものを採用した。研摩
液を臭素−メタノール研磨液から臭素−メタノール−シ
リカパウダー研磨液に変更した以外は、実施例1と同様
の研磨条件で試験を行ない、その結果を第1表の実施例
3の欄に示す。
臭素−メタノール−シリカパウダー研磨液を用いて研磨
を実施した。臭素−メタノール−シリカパウダー研磨液
の組成は、メタノールに臭素を0.025体積パーセン
ト加えたものに、それらの総重量の5重量パーセントの
シリカパウダーを加えて混合したものを採用した。研摩
液を臭素−メタノール研磨液から臭素−メタノール−シ
リカパウダー研磨液に変更した以外は、実施例1と同様
の研磨条件で試験を行ない、その結果を第1表の実施例
3の欄に示す。
[比較例2]
実施例3で使用したETFE樹脂を用いたフッ素樹脂パ
ッドの代りに従来からリン化インジウム単結晶ウェハの
研磨に使用されているベロアタイプパッドを用いて研磨
を施した。フッ素樹脂パッドをベロアタイプパッドは、
実施例1と同様に試験に先だち試験と同一条件で3時間
研磨に使用したものを用いた。フッ素樹脂パッドをベロ
アタイプパッドに変更した以外は、実施例3と同様の研
磨条件で試験を行ない、その結果を第1表の比較例2の
欄に示した。
ッドの代りに従来からリン化インジウム単結晶ウェハの
研磨に使用されているベロアタイプパッドを用いて研磨
を施した。フッ素樹脂パッドをベロアタイプパッドは、
実施例1と同様に試験に先だち試験と同一条件で3時間
研磨に使用したものを用いた。フッ素樹脂パッドをベロ
アタイプパッドに変更した以外は、実施例3と同様の研
磨条件で試験を行ない、その結果を第1表の比較例2の
欄に示した。
実施例1、実施例2、比較例1、実施例3、比較例2で
用いた各パッドの長時間使用後の状態を観察し、パッド
の耐久力を比較したところ、比較例1で用いたスェード
タイプパッドおよび比較例2で用いたベロアタイプパッ
ドは、研磨試験に先だって行った3時間の研磨の終了時
点ですでに腐食性研磨液である臭素−メタノール研磨液
および臭素−メタノール−シリカパウダー研磨液によっ
てパッド表面が侵されてパッドの組織が部分的に脱落し
ていた。とくにボリラングマシンの研磨液供給管直下に
あたるパッドは、常に腐食性研磨液にさらされているた
め脱落が著しかった。それに対して、実施例1、実施例
2、実施例3で用いたETFE樹脂あるいはVDF−R
FP樹脂を用いたフッ素樹脂パッドは、3時間研磨の後
においても研磨パッドの状態は研磨に使用する前と同様
であり、腐食性研磨液である臭素−メタノール研磨液お
よび臭素−メタノール−シリカパウダー研磨液による腐
食は全く認められなかった。
用いた各パッドの長時間使用後の状態を観察し、パッド
の耐久力を比較したところ、比較例1で用いたスェード
タイプパッドおよび比較例2で用いたベロアタイプパッ
ドは、研磨試験に先だって行った3時間の研磨の終了時
点ですでに腐食性研磨液である臭素−メタノール研磨液
および臭素−メタノール−シリカパウダー研磨液によっ
てパッド表面が侵されてパッドの組織が部分的に脱落し
ていた。とくにボリラングマシンの研磨液供給管直下に
あたるパッドは、常に腐食性研磨液にさらされているた
め脱落が著しかった。それに対して、実施例1、実施例
2、実施例3で用いたETFE樹脂あるいはVDF−R
FP樹脂を用いたフッ素樹脂パッドは、3時間研磨の後
においても研磨パッドの状態は研磨に使用する前と同様
であり、腐食性研磨液である臭素−メタノール研磨液お
よび臭素−メタノール−シリカパウダー研磨液による腐
食は全く認められなかった。
次に、研磨パッドの研磨性能を比較する。第1表の実施
例1、実施例2、比較例1は、リン化インジウム単結晶
ウェハを臭素−メタノール研磨液で研磨した結果である
。第1表は、本発明によるフッ素樹脂パッドを用いた研
磨が、従来行なわれているスェードタイプパッドを用い
た研磨に比較して腐食性研磨液に対する耐久性に富み、
長時間の研磨後においても高い研磨速度と小さい加工面
粗さが得られることを示している。また、フッ素樹脂パ
ッドとスェードタイプパッドで、それぞれ研磨したリン
化インジウム単結晶ウェハの表面をノマルスキー微分干
渉顕微鏡写真で87.5倍に拡大して観察したところ、
フッ素樹脂パッドで研磨したウェハの表面はスェードタ
イプパッドで研磨したウェハの表面に比べて微小な凹凸
が少なく加工損傷の少ない良好なウェハであることが認
められた。なお、第1表の実施例1と実施例2は、フッ
素樹脂パッドの材質が、特に限定されるものではないこ
とを示している。
例1、実施例2、比較例1は、リン化インジウム単結晶
ウェハを臭素−メタノール研磨液で研磨した結果である
。第1表は、本発明によるフッ素樹脂パッドを用いた研
磨が、従来行なわれているスェードタイプパッドを用い
た研磨に比較して腐食性研磨液に対する耐久性に富み、
長時間の研磨後においても高い研磨速度と小さい加工面
粗さが得られることを示している。また、フッ素樹脂パ
ッドとスェードタイプパッドで、それぞれ研磨したリン
化インジウム単結晶ウェハの表面をノマルスキー微分干
渉顕微鏡写真で87.5倍に拡大して観察したところ、
フッ素樹脂パッドで研磨したウェハの表面はスェードタ
イプパッドで研磨したウェハの表面に比べて微小な凹凸
が少なく加工損傷の少ない良好なウェハであることが認
められた。なお、第1表の実施例1と実施例2は、フッ
素樹脂パッドの材質が、特に限定されるものではないこ
とを示している。
第1表の実施例3と比較例2は、リン化インジウム単結
晶ウェハを臭素−メタノール−シリカパウダー研磨液で
研磨した結果である。第1表は、本発明によるフッ素樹
脂パッドを用いた研磨が従来行われているベロアタイプ
パッドを用いた研磨に比較して、腐食性研磨液に対する
耐久性に富み、長時間の研磨後においても高い研磨速度
と小さい加工面粗さが、得られることを示している。ま
た、実施例3および比較例2で研磨したリン化インジウ
ム単結晶ウェハの表面をノマルスキー微分干渉顕微鏡写
真で87.5倍に拡大して観察したところ、フッ素樹脂
パッドで研磨した実施例3のウェハ表面は、ベロアタイ
プパッドで研磨した比較例2のウェハ表面に比べて凹凸
が少なく、加工損傷も大幅に少ない良好なウェハである
ことが認められた。
晶ウェハを臭素−メタノール−シリカパウダー研磨液で
研磨した結果である。第1表は、本発明によるフッ素樹
脂パッドを用いた研磨が従来行われているベロアタイプ
パッドを用いた研磨に比較して、腐食性研磨液に対する
耐久性に富み、長時間の研磨後においても高い研磨速度
と小さい加工面粗さが、得られることを示している。ま
た、実施例3および比較例2で研磨したリン化インジウ
ム単結晶ウェハの表面をノマルスキー微分干渉顕微鏡写
真で87.5倍に拡大して観察したところ、フッ素樹脂
パッドで研磨した実施例3のウェハ表面は、ベロアタイ
プパッドで研磨した比較例2のウェハ表面に比べて凹凸
が少なく、加工損傷も大幅に少ない良好なウェハである
ことが認められた。
(以下余白)
[実施例4]
砒化ガリウムの単結晶ウェハの研磨にフッ素樹脂パッド
を使用した。パッドのフッ素樹脂には、平均気孔径40
−1平均気孔壁厚0.5μsに発泡させたETFE樹脂
を用いた。パッドは、試験に先だち試験と同一条件で6
時間使用したものを用いた。
を使用した。パッドのフッ素樹脂には、平均気孔径40
−1平均気孔壁厚0.5μsに発泡させたETFE樹脂
を用いた。パッドは、試験に先だち試験と同一条件で6
時間使用したものを用いた。
これは、パッドを長時間使用した後の状態で研磨試験を
実施し、パッドの耐久性を観察するためである。2φイ
ンチ砒化ガリウム単結晶ウェハ(面方位(10(i)
)を285φ龍ガラス製研磨プレートにワックスで貼り
付け、片面ボリラングマシンにより研磨した。研磨液は
、砒化ガリウム用研磨剤である昭和電工■製ショウポリ
ッシュG −1000(研磨材を含まず、エッチャント
のみを含む研磨剤。
実施し、パッドの耐久性を観察するためである。2φイ
ンチ砒化ガリウム単結晶ウェハ(面方位(10(i)
)を285φ龍ガラス製研磨プレートにワックスで貼り
付け、片面ボリラングマシンにより研磨した。研磨液は
、砒化ガリウム用研磨剤である昭和電工■製ショウポリ
ッシュG −1000(研磨材を含まず、エッチャント
のみを含む研磨剤。
エッチャントの主成分は次亜塩素酸系)を純水に所定の
濃度になるよう溶解したものを使用した。
濃度になるよう溶解したものを使用した。
研磨条件は定盤回転速度50rpm s加工圧力40g
/C−1研磨液供給量90 ml / ta i n
s研磨時間10分とした。試験の結果を第2表の実施例
4の欄に示す。
/C−1研磨液供給量90 ml / ta i n
s研磨時間10分とした。試験の結果を第2表の実施例
4の欄に示す。
[比較例3]
実施例4で使用したETFE樹脂を用いたフッ素樹脂パ
ッドの代りに、従来から砒化ガリウム単結晶ウェハの研
磨に使用されているスェードタイプパッドを用いて研磨
を施した。スェードタイプパッドは、試験に先だち試験
と同一条件で6時間使用したものを用いた。フッ素樹脂
パッドをスェードタイプパッドに変更した以外は、実施
例4と同様の研磨条件で試験を行ない、その結果を第2
表の比較例3の欄に示す。
ッドの代りに、従来から砒化ガリウム単結晶ウェハの研
磨に使用されているスェードタイプパッドを用いて研磨
を施した。スェードタイプパッドは、試験に先だち試験
と同一条件で6時間使用したものを用いた。フッ素樹脂
パッドをスェードタイプパッドに変更した以外は、実施
例4と同様の研磨条件で試験を行ない、その結果を第2
表の比較例3の欄に示す。
実施例4、比較例3で用いたパッドの長時間使用後の状
態を観察し、研磨パッドの耐久力を比較した。その結果
、比較例3で用いたスェードタイプパッドは、研磨試験
に先だって行なった6時間の研磨終了時点ですでに腐食
性研磨液である砒化ガリウム用研磨液によってパッド表
面が侵され、研磨に使用する前に比ベパッドが硬化した
。また、スェードタイプパッドの発泡層のうちパッド表
面付近のもの(一般にナツプ層と呼ばれている部分)が
部分的に脱落していた。それに対して、実施例4で用い
たETFE樹脂を用いたフッ素樹脂パッドは6時間の研
磨の後においてもパッドの状態は研磨に使用する前と同
様であり、腐食性研磨液による腐食は全く認められなか
った。
態を観察し、研磨パッドの耐久力を比較した。その結果
、比較例3で用いたスェードタイプパッドは、研磨試験
に先だって行なった6時間の研磨終了時点ですでに腐食
性研磨液である砒化ガリウム用研磨液によってパッド表
面が侵され、研磨に使用する前に比ベパッドが硬化した
。また、スェードタイプパッドの発泡層のうちパッド表
面付近のもの(一般にナツプ層と呼ばれている部分)が
部分的に脱落していた。それに対して、実施例4で用い
たETFE樹脂を用いたフッ素樹脂パッドは6時間の研
磨の後においてもパッドの状態は研磨に使用する前と同
様であり、腐食性研磨液による腐食は全く認められなか
った。
次に研磨パッドの性能を比較する。第2表は砒化ガリウ
ムの研磨に本発明によるフッ素樹脂パッドを用いた研磨
が、従来行なわれているスェードタイプパッドを用いた
研磨に比較して腐食性研磨液に対する耐久性に富み長時
間の研磨後においても高い研磨速度と小さい加工面粗さ
が得られることを示している。また、実施例4および比
較例3で研磨した砒化ガリウム単結晶ウェハの表面をノ
マルスキー微分干渉顕微鏡写真で87.5倍に拡大して
観察したところ、フッ素樹脂パッドで研磨した実施例4
のウェハ表面は、スェードタイプパッドで研磨した比較
例3のウェハ表面に比べて凹凸が少なく、加工損傷も少
ない良好なウェハであることが認められた。
ムの研磨に本発明によるフッ素樹脂パッドを用いた研磨
が、従来行なわれているスェードタイプパッドを用いた
研磨に比較して腐食性研磨液に対する耐久性に富み長時
間の研磨後においても高い研磨速度と小さい加工面粗さ
が得られることを示している。また、実施例4および比
較例3で研磨した砒化ガリウム単結晶ウェハの表面をノ
マルスキー微分干渉顕微鏡写真で87.5倍に拡大して
観察したところ、フッ素樹脂パッドで研磨した実施例4
のウェハ表面は、スェードタイプパッドで研磨した比較
例3のウェハ表面に比べて凹凸が少なく、加工損傷も少
ない良好なウェハであることが認められた。
(以下余白)
[発明の効果]
本発明に係るフッ素樹脂の半導体ウェハ鏡面研磨用パッ
ドは腐食性研磨液による長時間の研磨においても従来の
ベロアタイプパッドやスェードタイプパッドに比較して (イ)耐久性に富み、腐食されない (ロ)研磨速度が高い (ハ)加工面粗さが小さい (→ 加工損傷の発生が少ない などパッドとして要求される特性が大きく改善される。
ドは腐食性研磨液による長時間の研磨においても従来の
ベロアタイプパッドやスェードタイプパッドに比較して (イ)耐久性に富み、腐食されない (ロ)研磨速度が高い (ハ)加工面粗さが小さい (→ 加工損傷の発生が少ない などパッドとして要求される特性が大きく改善される。
第1図は本発明においてツルーイングを施す場合、その
−態様を示した斜視図である。
−態様を示した斜視図である。
Claims (1)
- 1、フッ素樹脂発泡体を材質とする半導体ウェハ鏡面研
磨用パッド。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63015876A JPH01193166A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 半導体ウェハ鏡面研磨用パッド |
US07/301,283 US4954141A (en) | 1988-01-28 | 1989-01-25 | Polishing pad for semiconductor wafers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63015876A JPH01193166A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 半導体ウェハ鏡面研磨用パッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01193166A true JPH01193166A (ja) | 1989-08-03 |
Family
ID=11900992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63015876A Pending JPH01193166A (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 半導体ウェハ鏡面研磨用パッド |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4954141A (ja) |
JP (1) | JPH01193166A (ja) |
Cited By (6)
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JP2002144243A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-21 | Satoshi Inoue | フッ素樹脂をベースとした研磨工具 |
JP2003318139A (ja) * | 2002-04-22 | 2003-11-07 | Tokai Univ | シリコンウエハの研磨方法 |
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JP2014165459A (ja) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 支持装置 |
JP2015211993A (ja) * | 2014-05-02 | 2015-11-26 | 古河電気工業株式会社 | 研磨パッド、研磨パッドを用いた研磨方法及び該研磨パッドの使用方法 |
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MY114512A (en) | 1992-08-19 | 2002-11-30 | Rodel Inc | Polymeric substrate with polymeric microelements |
TW367551B (en) * | 1993-06-17 | 1999-08-21 | Freescale Semiconductor Inc | Polishing pad and a process for polishing |
US5441598A (en) * | 1993-12-16 | 1995-08-15 | Motorola, Inc. | Polishing pad for chemical-mechanical polishing of a semiconductor substrate |
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