JP5995825B2 - 少なくとも1つのウエハを研磨する方法 - Google Patents
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Description
‐機械的ウエハ処理(ラッピング、研削)、
‐化学的ウエハ処理(アルカリまたは酸エッチング)、
‐化学的機械的ウエハ処理:片面研磨(SSP(single-side polishing))、両面研磨(DSP(double-side polishing))、軟質研磨パッドを用いる片面ヘイズフリーまたは鏡面研磨(化学的機械的研磨(chemical mechanical polishing)、CMP)
において、研磨される。
従来の両面研磨(DSP)の場合、薄いキャリアプレートの、適切な大きさになるように形成された切欠きに、半導体ウエハを、緩く挿入し、各々が研磨パッドで覆われた上側の研磨プレートと下側の研磨プレートとの間で「浮動自在」の状態にして、表面と裏面を同時に研磨する。
対応するDSP法は、たとえば特許明細書US3,691,694に記載されている。
本発明に関して、圧縮率が低い研磨パッドの圧縮率は3%未満である。材料の圧縮率は、特定の体積変化を生じさせるためには、すべての面に対してどのような圧力変化が必要かを表わす。圧縮率はJIS L−1096と同様に計算される(織物の試験方法)。
ショアA硬度が80〜100°である研磨パッド(1)を使用することが特に好ましい。
好ましくは、研磨パッド(1)の圧縮率は2.5%未満である。
とりわけ好ましくは、研磨パッド(1)の圧縮率は2.0%未満である。
本発明に従う圧縮率が低い硬質研磨パッド(1)を用いて半導体材料からなる少なくとも1つのウエハ(5)の表面と裏面を同時に研磨するための方法の、研磨パッド(1)は、研磨機の各研磨プレート(8)上に、接着によって、完全に均一的に、すなわちたとえば気泡または皺がないように、結合しなければならない。
温度は、冷却時間にわたって、直線的に、指数関数的に低下するかまたは段階的に低下する。
線形の厚さ勾配は、好ましくは、加工ギャップの内側のエッジ(B)と外側のエッジ(A)との間に設定される(図2b)。
本発明に従う方法において、半導体材料からなる少なくとも1つのウエハ(5)は、キャリアプレートの、適切な大きさになるように形成された少なくとも1つの切欠きの中に置かれる。
好ましくは、使用する研磨剤のスラリーは、アルミニウム、セリウム、およびシリコンという元素の1つ以上の酸化物から選択された砥粒を含む。
砥粒材料の粒子の単一モード分布の場合、平均粒径は、5〜300nm、特に好ましくは5〜50nmである。
例として、水性研磨剤として、Bayer AGのLevasil(登録商標)およびDupont Air ProductsのMazin SR330を使用してもよい。
Claims (8)
- 半導体材料からなり表面と裏面とを有する少なくとも1つのウエハ(5)を研磨する方法であって、少なくとも1つの第1の研磨ステップを含み、前記ステップにより、半導体材料からなる前記ウエハ(5)は、あるプロセス温度で、前記表面および前記裏面が同時に、上側の研磨プレート(8)と下側の研磨プレート(8)との間で研磨され、前記上側の研磨プレートおよび前記下側の研磨プレートは各々、ショアA硬度が少なくとも80°で圧縮率が2.5%未満の研磨パッド(1)で覆われ、前記研磨パッド(1)の、研磨する前記ウエハと接触する上側の面(2)と下側の面(2)との間の距離が、研磨ギャップを形成し、前記研磨ギャップは、前記研磨パッド(1)の内側のエッジ(B)から前記研磨パッド(1)の外側のエッジ(A)にわたっており、前記研磨パッド(1)のドレッシング中に前記研磨パッド(1)の加工層(4)から20μm〜100μmが除去され、前記ドレッシングにより、前記研磨ギャップの、前記内側のエッジ(B)における高さは、前記外側のエッジ(A)における高さから直線的に変化し、前記研磨ギャップの、前記外側のエッジ(A)における高さは、前記内側のエッジ(B)における高さよりも低い、方法。
- 前記研磨ギャップの、前記内側のエッジにおける高さと、前記外側のエッジにおける高さとの差は、1メートルのリング幅に対し、70μm〜360μmであり、前記リング幅は、前記研磨パッド(1)の前記内側のエッジ(B)と前記研磨パッド(1)の前記外側のエッジ(A)との間の径方向距離であると定義される、請求項1に記載の方法。
- 前記研磨パッドのショアA硬度は、80°と100°の間の範囲にある、請求項1に記載の方法。
- 前記研磨パッドの厚みは、0.5mm〜1.0mmの範囲にある、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記研磨パッドは、前記研磨プレート上に、接着によって結合される、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記研磨プレートは、前記研磨パッドを接着によって結合するために、40℃〜50℃に加熱される、請求項5に記載の方法。
- 前記研磨ギャップの高さは、前記内側のエッジ(B)から前記外側のエッジ(A)まで直線的に減少している、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 両面研磨は、10℃〜50℃のプロセス温度で行なわれる、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
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