JPS62162462A - Finishing of wafer surface - Google Patents
Finishing of wafer surfaceInfo
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- JPS62162462A JPS62162462A JP61004024A JP402486A JPS62162462A JP S62162462 A JPS62162462 A JP S62162462A JP 61004024 A JP61004024 A JP 61004024A JP 402486 A JP402486 A JP 402486A JP S62162462 A JPS62162462 A JP S62162462A
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- Japan
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- surface plate
- abrasive grains
- wafer
- lapping
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- Pending
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、シリコン等のウェハの表面仕上げに適した
ウェハ表面仕上方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to a wafer surface finishing method suitable for finishing the surface of wafers such as silicon.
（ロ）従来の技術
従来、例えば半導体のシリコンウェハは、シリコン結晶
をスライスした後、砥石による研削により所定厚さに仕
上げられ、さらにラップ盤等によってラッピング及びポ
リクングを行い、表面が所定の面粗度に仕上げられてい
た。(b) Conventional technology Conventionally, for example, semiconductor silicon wafers are finished by slicing a silicon crystal, grinding with a grindstone to a predetermined thickness, and then lapping and polishing with a lapping machine or the like to achieve a predetermined surface roughness. It was perfectly finished.
上記ラップ盤の一例としては、回転駆動される回転定盤
上面（ポリシングの場合は回転定盤上面に不織布、合成
皮革等のクロスを貼付ける）に、下面にウェハを接着剤
で貼着した貼付定盤を回転定盤と共に回動しないように
支持しつつ載置すると共に、回転定盤上に砥粒を水に分
散させた工作液を供給し、この砥粒が遊離砥粒として回
転定盤上面とウェハ表面との間で運動することにより、
ウェハ表面がラッピング（又はポリシング）されるもの
である。An example of the above-mentioned lapping machine is a lapping machine in which a wafer is affixed with adhesive to the bottom surface of a rotating surface plate that is driven to rotate (for polishing, a cloth made of non-woven fabric, synthetic leather, etc. is pasted to the top surface of the rotating surface plate). The surface plate is supported and placed so that it does not rotate together with the rotating surface plate, and a working fluid containing abrasive grains dispersed in water is supplied onto the rotating surface plate, and the abrasive grains are transferred to the rotating surface plate as free abrasive grains. By moving between the top surface and the wafer surface,
The wafer surface is lapped (or polished).
（ハ）発明が解決しようとする問題点
上記ラッピング装置を使用する従来のウェハ表面仕上方
法は、材料除去能力（リムーバル・レート）がシリコン
ウェハのラッピングにおいては、１分間光たり３〜８μ
ｍ（砥粒径１２〜４０μｍの場合）、同じくポリシング
においては１分間光たり０．１μｍ（砥粒径０．０１μ
ｍの場合）と小さく、表面仕上げに長時間を要していた
。(c) Problems to be Solved by the Invention In the conventional wafer surface finishing method using the above-mentioned lapping device, the material removal rate (removal rate) for lapping silicon wafers is 3 to 8 microns per minute of light.
m (for abrasive grain size 12 to 40 μm), and in polishing, 0.1 μm (abrasive grain size 0.01 μm) per minute of light.
m), and it took a long time to finish the surface.
また、材料除去能力を向上させるためには、回転定盤上
面に対するウェハ表面の接触圧を大きくとる必要がある
が、ウェハ表面に形成されるダメ−ジ層（歪み層）の深
さが、例えばラッピングの場合にはウェハ表面より１３
〜３０μｍの深さになり、このウェハより製造される半
導体素子の信顧性が低下する不都合があった。In addition, in order to improve the material removal ability, it is necessary to increase the contact pressure of the wafer surface with the top surface of the rotating surface plate, but the depth of the damaged layer (strained layer) formed on the wafer surface is In the case of lapping, 13 points from the wafer surface
The depth of the wafer is approximately 30 μm, which is disadvantageous in that the reliability of semiconductor devices manufactured from this wafer is deteriorated.
さらに、前記接触圧を大とすると、ウェハ表面に突きさ
さり、残留する砥粒又は砥粒破砕片の数が多くなり、又
ウェハ表面にこれら砥粒等の食い込む深さが大となるた
め、表面仕上加工後、この残留した砥粒等を除去するた
めの洗浄に長時間を要する不都合があった。Furthermore, when the contact pressure is increased, the number of abrasive grains or fragments of abrasive grains that penetrate and remain on the wafer surface increases, and the depth at which these abrasive grains penetrate into the wafer surface increases. After finishing, there is an inconvenience in that cleaning to remove the remaining abrasive grains takes a long time.
この発明は、上記不都合に鑑みなされたもので、ウェハ
表面の回転定盤等のラップに対する接触圧を増加させる
ことなく、材料除去能力を向上させ、表面仕上加工時間
を短縮するウェハ表面仕上方法の提供を目的としている
。The present invention was made in view of the above-mentioned disadvantages, and provides a wafer surface finishing method that improves material removal ability and shortens surface finishing time without increasing the contact pressure of the wafer surface against the lap of a rotating surface plate. intended to provide.
（ニ）問題点を解決するための手段
上記不都合を解決するための手段として、この発明のウ
ェハ表面仕上方法は、ウェハ表面と回転定盤等のラップ
とを接触させ、このウェハ表面にアミン（Ｒ−ＮＨ，、
ＲＲ’−ＮＨ，ＲＲＩ・Ｒ’−Ｎ、 Ｒ。(d) Means for Solving the Problems As a means for solving the above-mentioned disadvantages, the wafer surface finishing method of the present invention involves bringing the wafer surface into contact with a lap such as a rotating surface plate, and applying amine (amine) to the wafer surface. R-NH,,
RR'-NH, RRI・R'-N, R.
Ｒ″、Ｒ”は炭化水素残基）水溶液中に砥粒を分散させ
た工作液を供給しつつ、前記ウェハとランプとの間に相
対的な摺動を与えて、ウェハ表面の仕上げを行うもので
ある。R'', R'' are hydrocarbon residues) While supplying a working fluid in which abrasive grains are dispersed in an aqueous solution, relative sliding motion is applied between the wafer and the lamp to finish the wafer surface. It is something.
（ホ）作用
この発明のウェハ表面仕上方法は、工作液として砥粒を
分散させたメチルアミン（ＣＨ３ＮＨｚ）、エチルアミ
ン（ＣＨ：ｌ ＣＨ２Ｎ Ｈ２）、エタノールアミン（
ＮＨ２Ｃｍ Ｈ２０Ｈ）等のアミン化合物の水溶液を用
いているが、このアミン水溶液は、その塩基の働きによ
り、シリコン（Ｓｉ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等の
ウェハを溶解する作用を有している。このウェハ溶解作
用と、工作中に分散された砥粒による加工作用との相乗
により、ウェハ表面の定盤に対する接触圧を増加させる
ことなく、材料除去能力の向上が達成される。(E) Function The wafer surface finishing method of the present invention uses methylamine (CH3NHz), ethylamine (CH:l CH2N H2), and ethanolamine (CH2N H2) in which abrasive grains are dispersed as a working fluid.
An aqueous solution of an amine compound such as NH2Cm H20H) is used, and this amine aqueous solution has the effect of dissolving wafers of silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), etc. due to the action of its base. The synergistic effect of this wafer melting action and the processing action of the abrasive grains dispersed during processing improves the material removal ability without increasing the contact pressure of the wafer surface against the surface plate.
くべ）実施例
この発明の一実施例を、第１図及び第２図に基づいて以
下に説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
第１図は、この発明が適用される平面ラップ盤１０の概
念を示す斜視図である。１は、その中心軸Ｐを中心に回
転駆動され、ラップとして動作する鋳鉄等よりなる回転
定盤である。この回転定盤１上面には、修正リング２、
・・・・・・、２が、回転定盤１と共に回転しないよう
、適切な手段で支持されつつ載置される。FIG. 1 is a perspective view showing the concept of a flat lapping machine 10 to which the present invention is applied. Reference numeral 1 denotes a rotating surface plate made of cast iron or the like that is driven to rotate about its central axis P and acts as a lap. On the upper surface of this rotating surface plate 1, a correction ring 2,
. . . 2 is placed while being supported by appropriate means so as not to rotate together with the rotating surface plate 1.
修正リング２内には、下面に接着剤４によりウェハＷ、
・・・・・・、Ｗを貼付した貼付定盤３が、回転定盤１
上面に載置されるように収納される（第２図参照）。な
お、ウェハＷ表面の接触圧は、この貼付定盤３の重量に
よって定まる。修正リング２と共に移動するエアーシリ
ンダなどにより貼付定盤３を押圧して、接触圧を保持す
るようにしてもよい。Inside the repair ring 2, a wafer W,
......, the pasting surface plate 3 on which W is pasted is the rotating surface plate 1
It is stored so as to be placed on the top surface (see Fig. 2). Note that the contact pressure on the surface of the wafer W is determined by the weight of the attachment surface plate 3. The contact pressure may be maintained by pressing the application surface plate 3 with an air cylinder or the like that moves together with the correction ring 2.
５は、回転定盤１の側方より延伸し、回転定盤１の中央
で開口する、工作液Ｃを供給するためのノズルである。Reference numeral 5 designates a nozzle extending from the side of the rotary surface plate 1 and opening at the center of the rotary surface plate 1 for supplying the working fluid C.
ノズル５の基端には、ポンプ６等の工作液圧送手段に接
続され、タンク７内に貯溜された工作液Ｃが、このポン
プ６によってノズル５に圧送される。The base end of the nozzle 5 is connected to a working fluid pressure feeding means such as a pump 6 , and the working fluid C stored in the tank 7 is forced to the nozzle 5 by the pump 6 .
工作液Ｃとしては、この実施例におし１てしよ、エチル
アミン水溶液にシリカ（ＳｉＯ□）、アルミナ（Ａ１２
０：＋）の砥粒を分散させた懸濁液を（吏用している。The working fluid C used in this example was silica (SiO□) and alumina (A12) in an ethylamine aqueous solution.
A suspension containing 0:+) abrasive grains is used.
次に、この実施例におけるう・ノピンク゛の手１１項を
以下に説明する。Next, 11 items of the countermeasure in this embodiment will be explained below.
先ず、貼付定盤３、・！・・・・、３の下面に、接着Ｆ
＋４、・・・・・・、４によって加工したし）面を丁番
こしたウェハＷ、・・・・・・、Ｗを貼付ける。次Ｇこ
、この貼イ寸定盤３、・・・・・・、３を、回転定盤１
上面Ｇこウエノ＼Ｗ、・・・・・・、Ｗが接触するよう
に、修正リング２内Ｇこ収納する。First, the pasting surface plate 3...! ..., glue F on the bottom surface of 3.
Attach the wafers W, W, which have been processed by +4, ..., 4) and whose surfaces have been hinged. Next G, this pasted size surface plate 3...3, rotating surface plate 1
Place G in the correction ring 2 so that the upper surface G and W are in contact with each other.
次いで、回転定盤１が回転駆動され、回転定盤ｌ上面が
ウェハＷ１・・・・・・、Ｗに対して摺動すると共に、
ノズル５より回転定盤１上面中央Ｇこエイ乍？夜Ｃを滴
下する。工作液Ｃは、回転定盤１上面中央より外方へ遠
心力で拡がり、ウエノ＼Ｗ、・・・・・・、Ｗと回転定
盤１との接触面に供給され、ウニ／＼Ｗ、・・・・・・
、Ｗ表面のラッピングが行われる。この羽寺、貼付定盤
３、・・・・・・、３は、回転定盤１の周速差δこより
回転し、ウェハＷ、・・・・・鷺Ｗ表面のラッピング効
果を高める。なお、修正リング２、・・・・・・、２は
、回転定盤１上面の摩耗度を均一化すると共に、貼付定
盤３、・・・・・・、３が回転定盤１の回転と共に動か
ないように支持する役割を果たしている。Next, the rotating surface plate 1 is driven to rotate, and the upper surface of the rotating surface plate l slides against the wafers W1..., W.
From the nozzle 5 to the center G of the top surface of the rotating surface plate 1? Drop C at night. The working fluid C spreads outward from the center of the upper surface of the rotating surface plate 1 by centrifugal force, and is supplied to the contact surface between the Ueno\W,..., W and the rotating surface plate 1, and the Ueno/\W,・・・・・・
, the lapping of the W surface is performed. The bonding surface plates 3, . . . , 3 rotate due to the circumferential speed difference δ of the rotary surface plate 1, thereby enhancing the lapping effect on the surfaces of the wafers W, . In addition, the correction rings 2, . It plays the role of supporting the body so that it does not move along with the body.
この実施例において、本願発明者は、砥粒径が１２〜４
０μｍの砥粒を使用して、シリコンウェハに対する材料
除去能力の試験を行ったが、１分間当たり１５〜４０μ
ｍの材料除去能力が確認された。これは、従来のラッピ
ング方法の材料除去能力の約５倍に相当する。In this example, the inventor of the present application has determined that the abrasive grain size is 12 to 4.
Material removal ability was tested on silicon wafers using 0 μm abrasive grains, but the material removal rate was 15-40 μm per minute.
The material removal ability of m was confirmed. This corresponds to about five times the material removal capacity of conventional lapping methods.
第３図は、第１図に示す平面ランプ盤１０を使用してボ
リシングを行う場合を示す要部断面図である。ラップと
しての役割を果たす回転定盤１上面には、不織布又は合
成皮革等よりなるクロス８が貼付されていること及び、
工作液Ｃ中に分散される砥粒の径が前記ラッピングの場
合より小さい（０，２５〜０．０１μｍ）ことを除き、
前記ラッピング作業手順等は全く同様である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a case where the flat lamp board 10 shown in FIG. 1 is used to perform boring. A cloth 8 made of non-woven fabric or synthetic leather is attached to the top surface of the rotating surface plate 1 that serves as a wrap;
Except that the diameter of the abrasive grains dispersed in working fluid C is smaller (0.25 to 0.01 μm) than in the case of lapping,
The wrapping work procedure and the like are completely the same.
このポリランプに対して、本願発明者は、先と同様、材
料除去能力の試験を行ったが、シリコンウェハに対し、
砥粒径が０．０１μｍである場合には、１分間当たり１
．４μｍであることがｉ育ａ忍された。The inventor of this application conducted a material removal ability test on this polylamp in the same way as before, but on silicon wafers,
When the abrasive grain size is 0.01 μm, 1 minute per minute
．． It was determined that the diameter was 4 μm.
これは、従来のボリシング方法の材料除去能力の１０倍
以上に相当する。This corresponds to more than 10 times the material removal capacity of conventional boring methods.
なお、上記実施例は、この発明のウェハ表面仕上方法を
平面ラップ盤に適用した例を示しているが、他の形式の
ランプ盤にも適用できる適用範囲の広いものである。Although the above-mentioned embodiment shows an example in which the wafer surface finishing method of the present invention is applied to a flat lapping machine, it can be applied to other types of lamp discs in a wide range of applications.
また、上記実施例においては、工作液としてエチルアミ
ン水溶液に砥粒を分散させたものを使用しているが、エ
チルアミン水溶液に代えてメチルアミン、エタノールア
ミン等、他のアミン水溶液を用いることができる。Further, in the above embodiments, an aqueous ethylamine solution in which abrasive grains are dispersed is used as the working fluid, but instead of the aqueous ethylamine solution, other aqueous amine solutions such as methylamine, ethanolamine, etc. can be used.
（ト）発明の効果
この発明のウェハ表面仕上方法は、ウェハ表面とラップ
を接触させ、このウェハ表面にアミン水溶液に砥粒を分
散させた工作液を供給しつつ、前記ウェハとラップとの
間で相対的な摺動を行わせることによりウェハ表面を仕
上げるものであるから、以下に列記した利点を有する。(G) Effects of the Invention The wafer surface finishing method of the present invention involves bringing a wafer surface into contact with a lap, and supplying a working fluid in which abrasive grains are dispersed in an amine aqueous solution to the wafer surface, while maintaining a gap between the wafer and the lap. Since the surface of the wafer is finished by relative sliding motion, it has the advantages listed below.
第１に、砥粒による加工作用とアミン水溶液によるウェ
ハ溶解作用の相乗により、材料除去能力が大幅に向上す
る結果、加工時間が短縮される。First, the material removal ability is greatly improved due to the synergy between the processing action of the abrasive grains and the wafer dissolution action of the amine aqueous solution, resulting in a reduction in processing time.
第２に、この材料除去能力の向上に伴い、ラップに対す
るウェハの接触圧を小さくすることが可能となり、ウェ
ハ表面に形成されるダメージ層の深さを減少させ、この
ウェハより製造される半導体の信頼性を向上させること
ができると共に、ウェハ表面に残置される砥粒及び砥粒
破砕片の数が減少し、又これら砥粒等のウェハ表面に食
い込む深さが減少するため、後の洗浄工程に要する時間
が短縮される。Second, this improved material removal ability makes it possible to reduce the contact pressure of the wafer against the lap, which reduces the depth of the damage layer formed on the wafer surface and improves the quality of semiconductors manufactured from this wafer. In addition to improving reliability, the number of abrasive grains and fragments of abrasive grains left on the wafer surface is reduced, and the depth at which these abrasive grains penetrate into the wafer surface is reduced, making it easier to clean in subsequent cleaning steps. The time required is reduced.
第３に、工作液として砥粒を分散させたアミン水溶液を
使用しているが、この工作液はアルミニウム以外の金属
とは反応しないため、従来のラップ盤等に改造を加える
ことなく、そのままこの発明を適用でき、また工作液中
に金属イオンを含まないので、ウェハを金属イオンで汚
染する危険性がない。Thirdly, an aqueous amine solution with abrasive grains dispersed in it is used as the working fluid, but since this working fluid does not react with metals other than aluminum, it can be used without any modification to conventional lapping machines. The invention can be applied, and since the working fluid does not contain metal ions, there is no risk of contaminating the wafer with metal ions.
図面は何れもこの発明の一実施例を示し、第１図は、こ
の発明の適用される平面ラップ盤の概略を示す斜視図、
第２図は、同平面ランプ盤を使用してラッピングを行う
場合の同平面ラップ盤の要部拡大断面図、第３図は、同
平面ラップ盤を使用してボリシングを行う場合の同平面
ラップ盤の要部拡大断面図である。
１一回転定盤、 Ｗ：ウェハ、
Ｃ：工作液。
特許出願人 ローム株式会社代理人
弁理士 中 村 茂 信第１図
第２図
第３図
Ｗ Ｗ：’７エハEach of the drawings shows an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view schematically showing a flat lapping machine to which the present invention is applied;
Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of the main parts of a flat lapping machine when lapping is performed using a flat ramp board, and Figure 3 is a flat lapping when boring is performed using a flat lapping machine. It is an enlarged cross-sectional view of the main part of the board. 1 rotation surface plate, W: wafer, C: working fluid. Patent applicant ROHM Co., Ltd. agent
Patent Attorney Shigeru Nakamura Figure 1 Figure 2 Figure 3 W W: '7 Eha
Claims (1)
面にアミン水溶液に砥粒を分散させてなる工作液を供給
しつつ、前記ウェハとラップ間で相対的な摺動を行わせ
てウェハ表面を仕上げるウェハ表面仕上方法。(1) The wafer surface and the lap are brought into contact with each other, and while a working fluid made of an aqueous amine solution with abrasive grains dispersed is supplied to the wafer surface, relative sliding is performed between the wafer and the lap, and the wafer surface is A wafer surface finishing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61004024A JPS62162462A (en) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | Finishing of wafer surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61004024A JPS62162462A (en) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | Finishing of wafer surface |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62162462A true JPS62162462A (en) | 1987-07-18 |
Family
ID=11573390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61004024A Pending JPS62162462A (en) | 1986-01-10 | 1986-01-10 | Finishing of wafer surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62162462A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62259769A (en) * | 1986-05-02 | 1987-11-12 | Nec Corp | Silicon wafer processing device |
| JPH01193170A (en) * | 1988-01-27 | 1989-08-03 | Mitsubishi Metal Corp | Specular face grinding/polishing method |
| JPH02181924A (en) * | 1989-01-09 | 1990-07-16 | Nec Corp | Method of polishing silicon |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49111580A (en) * | 1973-02-02 | 1974-10-24 |
-
1986
- 1986-01-10 JP JP61004024A patent/JPS62162462A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49111580A (en) * | 1973-02-02 | 1974-10-24 |
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| JPH01193170A (en) * | 1988-01-27 | 1989-08-03 | Mitsubishi Metal Corp | Specular face grinding/polishing method |
| JPH02181924A (en) * | 1989-01-09 | 1990-07-16 | Nec Corp | Method of polishing silicon |
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