JP7650179B2 - Polishing pad and wafer polishing method - Google Patents
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Description
本発明は研磨パッド及びウェハ研磨方法に関する。 The present invention relates to a polishing pad and a wafer polishing method.
特許文献1~4に従来の研磨パッドが開示されている。特許文献1~3の研磨パッドは、不織布にペーストを含侵し、ペースト中の溶剤を除去したものである。特許文献1のペーストは、ウレタンと、ジメチルホルムアミド等の溶剤と、SiO2等の研磨粒子と、炭酸ナトリウム等のアルカリ微粒子とからなる。特許文献2のペーストは、エーテル系ウレタンと、N,N-ジメチルホルムアミド等の溶剤とからなる。特許文献3のペーストは、ウレタンと、溶剤と、撥水剤とからなる。乾燥等による溶剤の除去により、ウレタンは不織布に結合した状態で固化している。特許文献4の研磨パッドは、バインダ樹脂、研磨粒子及び溶剤を混合したペーストを用いて製造したものである。
Conventional polishing pads are disclosed in
特許文献1の研磨パッドは、円盤形状のウェハの外周縁部を研磨するために用いられる。すなわち、回転中心周りに回転可能な回転テーブルにウェハが保持される。この際、ウェハの中心が回転テーブルの回転中心に位置される。一方、研磨パッドの外周端面がウェハの外周縁部と当接するようにスピンドルの上端に研磨パッドを設ける。そして、ウェハの外周縁部と研磨パッドの外周端面との間に研磨液を供給するとともに所定の荷重を付加しつつ、回転テーブル及びスピンドルを回転させる。これにより、ウェハの外周縁部を研磨できる。このため、ウェハの外周縁部による半導体デバイスの欠陥の発生を抑制することが可能となる。
The polishing pad of
しかし、発明者らの試験によれば、従来の研磨パッドは、研磨時の強度が十分でない。このため、研磨時に研磨パッドにクラックや破断を生じる場合があった。このため、例えば、GaNベアウェハ等の窒化物を被研磨物とした場合には、高研磨能率及び高面品位で研磨を行えず、研磨不良が生じるおそれがあった。また、研磨液が強酸性又は強アルカリ性である場合には、研磨パッドが劣化し易く、やはり研磨不良が生じるおそれがあった。 However, according to the inventors' tests, conventional polishing pads do not have sufficient strength during polishing. As a result, cracks and breakages may occur in the polishing pad during polishing. For example, when a nitride such as a bare GaN wafer is used as the object to be polished, polishing cannot be performed with high polishing efficiency and high surface quality, and there is a risk of polishing defects. Furthermore, when the polishing liquid is strongly acidic or strongly alkaline, the polishing pad is easily deteriorated, and there is also a risk of polishing defects occurring.
また、研磨パッドが研磨砥粒を含まないことにより、遊離砥粒研磨として、研磨砥粒を含む研磨液を用いると、研磨後の被研磨物に付着した残留した研磨粒子であるパーティクルによる洗浄性に問題がある。 In addition, since the polishing pad does not contain abrasive grains, if a polishing liquid containing abrasive grains is used for free abrasive polishing, there is a problem with cleaning due to the particles, which are abrasive particles remaining on the workpiece after polishing.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、被研磨物を高い効率で研磨できるとともに、被研磨物に研磨不良が生じ難く、かつ研磨後の被研磨物に付着したパーティクルによる洗浄性に優れた研磨パッドを提供することを解決すべき課題としている。また、本発明は、被研磨物を高い効率で研磨できるとともに、被研磨物に研磨不良が生じ難く、かつ研磨後の被研磨物に付着したパーティクルによる洗浄性に優れたウェハ研磨方法を提供することを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned conventional situation, and aims to provide a polishing pad that can polish the object to be polished with high efficiency, is unlikely to cause polishing defects on the object to be polished, and has excellent cleaning properties due to particles attached to the object to be polished after polishing. Also, the present invention aims to provide a wafer polishing method that can polish the object to be polished with high efficiency, is unlikely to cause polishing defects on the object to be polished, and has excellent cleaning properties due to particles attached to the object to be polished after polishing.
本発明の研磨パッドは、研磨粒子を含まない研磨液の存在下において、被研磨物を研磨する研磨面を構成し、バインダ樹脂と無数の研磨粒子と繊維とを含む研磨層を有する研磨パッドであって、
前記バインダ樹脂は、ポリフッ化ビニリデン又はポリエーテルサルフォンであり、
前記繊維は、ポリプロピレン及びポリエチレンテレフタレートの少なくとも一方からなることを特徴とする。
The polishing pad of the present invention constitutes a polishing surface for polishing an object to be polished in the presence of a polishing liquid that does not contain abrasive particles, and has a polishing layer that contains a binder resin, a countless number of abrasive particles, and fibers,
the binder resin is polyvinylidene fluoride or polyethersulfone,
The fibers are characterized by being made of at least one of polypropylene and polyethylene terephthalate.
本発明の研磨パッドは、研磨層が繊維を含んでいるため、研磨時に高い強度を発揮する。特に、発明者らの試験によれば、バインダ樹脂がポリフッ化ビニリデン又はポリエーテルサルフォンからなり、繊維がポリプロピレン及びポリエチレンテレフタレートの少なくとも一方からなるため、例え被研磨物が窒化物であっても、高研磨能率及び高面品位で研磨を行うことが可能である。また、例え研磨液が強酸性又は強アルカリ性であっても、研磨パッドが劣化し難い。 The polishing pad of the present invention exhibits high strength during polishing because the polishing layer contains fibers. In particular, according to tests by the inventors, since the binder resin is made of polyvinylidene fluoride or polyethersulfone and the fibers are made of at least one of polypropylene and polyethylene terephthalate, polishing can be performed with high polishing efficiency and high surface quality even if the object to be polished is a nitride. Furthermore, even if the polishing liquid is strongly acidic or strongly alkaline, the polishing pad is resistant to deterioration.
また、本発明の研磨パッドは、研磨面を構成する研磨層が無数の研磨粒子を含むため、研磨砥粒を含まない研磨液を用いることができ、研磨後の被研磨物に付着したパーティクルによる洗浄性に優れる。 In addition, the polishing pad of the present invention has an abrasive layer that constitutes the polishing surface and contains countless abrasive particles, so a polishing liquid that does not contain abrasive grains can be used, and the pad has excellent cleaning properties due to the particles that adhere to the workpiece after polishing.
本発明のウェハ研磨方法は、被研磨物と研磨パッドと研磨液とを用意する第1工程と、
前記被研磨物と前記研磨パッドとの間に前記研磨液を供給しつつ、前記被研磨物を前記研磨パッドの研磨面により研磨する第2工程とを備え、
前記研磨パッドは、前記研磨面を構成し、バインダ樹脂と無数の研磨粒子と繊維とを含む研磨層を有し、
前記バインダ樹脂は、ポリフッ化ビニリデン又はポリエーテルサルフォンであり、
前記繊維は、ポリプロピレン及びポリエチレンテレフタレートの少なくとも一方からなり、
前記第2工程では、前記被研磨物に前記研磨面を所定押圧力で押圧し、かつ前記被研磨物及び前記研磨パッドの少なくとも一方を相対回転させることを特徴とする。
The wafer polishing method of the present invention includes a first step of preparing a workpiece to be polished, a polishing pad, and a polishing liquid;
a second step of polishing the object to be polished by the polishing surface of the polishing pad while supplying the polishing liquid between the object to be polished and the polishing pad;
the polishing pad has an abrasive layer that constitutes the polishing surface and contains a binder resin and countless abrasive particles and fibers;
the binder resin is polyvinylidene fluoride or polyethersulfone,
The fibers are made of at least one of polypropylene and polyethylene terephthalate,
The second step is characterized in that the polishing surface is pressed against the object to be polished with a predetermined pressing force, and at least one of the object to be polished and the polishing pad is rotated relatively.
被研磨物はSiやSiC等の珪素系であってもよいが、発明者らは被研磨物が窒化物である場合に本発明の作用効果を確認した。また、研磨液はpH1超~14未満であってもよいが、発明者らは研磨液がpH1の強酸性又はpH14の強アルカリ性である場合に本発明の作用効果を確認した。 The object to be polished may be silicon-based, such as Si or SiC, but the inventors confirmed the effects of the present invention when the object to be polished is a nitride. In addition, the polishing liquid may have a pH greater than 1 and less than 14, but the inventors confirmed the effects of the present invention when the polishing liquid is strongly acidic with a pH of 1 or strongly alkaline with a pH of 14.
本発明の研磨パッドは、被研磨物を高い効率で研磨できるとともに、被研磨物に研磨不良が生じ難く、かつ研磨後の被研磨物に付着したパーティクルによる洗浄性に優れる。また、本発明のウェハ研磨方法は、被研磨物を高い効率で研磨できるとともに、被研磨物に研磨不良が生じ難く、かつ研磨後の被研磨物に付着したパーティクルによる洗浄性に優れる。 The polishing pad of the present invention can polish an object to be polished with high efficiency, is less likely to cause polishing defects on the object to be polished, and has excellent cleaning properties against particles adhering to the object to be polished after polishing. Also, the wafer polishing method of the present invention can polish an object to be polished with high efficiency, is less likely to cause polishing defects on the object to be polished, and has excellent cleaning properties against particles adhering to the object to be polished after polishing.
本発明の研磨パッドは、バインダ樹脂と無数の研磨粒子と繊維とを含む研磨層を有している。この研磨層が研磨面を構成する。 The polishing pad of the present invention has an abrasive layer that contains a binder resin and countless abrasive particles and fibers. This abrasive layer constitutes the polishing surface.
バインダ樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)又は又はポリエーテルサルフォン(PES)を採用する。繊維としては、ポリプロピレン(PP)及びポリエチレンテレフタレート(PET)の少なくとも一方を採用する。繊維の繊維長や太さなどの形状は選択することも可能である。また、繊維は、予め成形された繊維ウェブに基づいてもよく、予め成形されていないものであってもよい。繊維ウェブとは、縦方向に繊維を配列したり、繊維の配列をクロスさせたり、繊維をランダムに配列したりして繊維を重ねたものである。不織布は繊維ウェブの繊維同士を結合させたものである。 Polyvinylidene fluoride (PVDF) or polyethersulfone (PES) is used as the binder resin. At least one of polypropylene (PP) and polyethylene terephthalate (PET) is used as the fiber. The shape of the fiber, such as the fiber length and thickness, can be selected. The fibers may be based on a preformed fiber web, or may not be preformed. A fiber web is a layer of fibers arranged vertically, crossed, or randomly. A nonwoven fabric is made by bonding the fibers of a fiber web together.
研磨粒子としては、シリカ、セリア、アルミナ、ダイヤモンド、ジルコニア、チタニア、マンガン酸化物、炭酸バリウム、酸化クロム、炭化ホウ素、酸化鉄等を採用することが可能である。これらは1種でもよく、2種以上が混合されていてもよい。 Abrasive particles may include silica, ceria, alumina, diamond, zirconia, titania, manganese oxide, barium carbonate, chromium oxide, boron carbide, iron oxide, etc. These may be used alone or in a mixture of two or more types.
本発明の研磨パッドは以下の製造方法によって製造可能である。この製造方法は、バインダ樹脂、前記バインダ樹脂を溶解する溶剤及び無数の研磨粒子を含有するペーストと、繊維ウェブとを準備する準備工程と、
前記繊維ウェブに前記ペーストを含侵させ、含浸体を形成する含浸工程と、
前記含浸体から前記溶剤を除去して前記バインダ樹脂を固化する固化工程とを備えている。
The polishing pad of the present invention can be manufactured by the following manufacturing method. This manufacturing method includes a preparation step of preparing a paste containing a binder resin, a solvent for dissolving the binder resin, and a countless number of abrasive particles, and a fiber web;
an impregnation step of impregnating the fiber web with the paste to form an impregnated body;
and a solidification step of removing the solvent from the impregnated body to solidify the binder resin.
この製造方法で得られる研磨パッドの研磨層は、繊維を構成する繊維ウェブと、繊維ウェブ内に内包されたバインダ樹脂及び研磨粒子とを含む。この場合、繊維が繊維ウェブとして予め成形されているため、研磨パッドの生産性が高い。 The polishing layer of the polishing pad obtained by this manufacturing method includes a fiber web that constitutes the fibers, and a binder resin and abrasive particles contained within the fiber web. In this case, since the fibers are preformed as a fiber web, the productivity of the polishing pad is high.
ペーストは、バインダ樹脂、無数の研磨粒子の他、溶剤を含む。溶剤としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、酢酸エチル、メチルエチルケトン等を採用することができる。これらは1種でもよく、2種以上が混合されていてもよい。 The paste contains a binder resin, numerous abrasive particles, and a solvent. Examples of the solvent that can be used include dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetone, ethyl acetate, and methyl ethyl ketone. These may be used alone or in combination of two or more.
また、ペーストは、炭酸ナトリウム、ピペラジン、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、酸化カルシウム、炭酸カリウム、酸化マグネシウム等のアルカリ微粒子を含んでいてもよい。また、ペーストは、フッ素系撥水剤、シリコン系撥水剤、炭化水素系撥水剤及び金属化合物系撥水剤等の撥水剤を含んでもよい。さらに、ペーストは、二酸化チタン、炭酸カルシウム、カーボンブラック等の無機顔料、アゾ顔料、多環顔料等の有機顔料等の顔料を含んでもよい。これらは1種でもよく、2種以上が混合されていてもよい。 The paste may also contain alkaline fine particles such as sodium carbonate, piperazine, potassium hydroxide, sodium hydroxide, calcium oxide, potassium carbonate, and magnesium oxide. The paste may also contain water repellents such as fluorine-based water repellents, silicon-based water repellents, hydrocarbon-based water repellents, and metal compound-based water repellents. The paste may also contain pigments such as inorganic pigments such as titanium dioxide, calcium carbonate, and carbon black, and organic pigments such as azo pigments and polycyclic pigments. These may be used alone or in combination of two or more.
研磨液を用いる場合、研磨液は純水であってもよく、油性であってもよく、酸性又はアルカリ性の薬品を含むものであってもよい。 When using a polishing liquid, the polishing liquid may be pure water, may be oil-based, or may contain acidic or alkaline chemicals.
(実施例・比較例)
以下、本発明を具体化した実施例1~10と、比較例1、2とを説明する。
(Examples and Comparative Examples)
Examples 1 to 10 embodying the present invention and Comparative Examples 1 and 2 will be described below.
表1に示すように、繊維ウェブの繊維及び目付(g/m2)、バインダ樹脂及び研磨粒子の組み合わせを変え、以下の製造方法によって実施例1~10の研磨パッドを製造した。 As shown in Table 1, the combinations of the fibers and basis weight (g/m 2 ) of the fiber web, the binder resin and the abrasive particles were changed, and polishing pads of Examples 1 to 10 were produced by the following production method.
なお、実施例1、2、6、7の繊維ウェブは、繊維径40μm及び30μmであり、3.0mm厚である。実施例3、8の繊維ウェブは、繊維径27μm、3.0mm厚である。実施例4、9の繊維ウェブは、繊維径26μm、1.5mm厚である。実施例5、10の繊維ウェブは、繊維径25μm、3.0mm厚である。 The fiber webs of Examples 1, 2, 6, and 7 have fiber diameters of 40 μm and 30 μm, and are 3.0 mm thick. The fiber webs of Examples 3 and 8 have fiber diameters of 27 μm and are 3.0 mm thick. The fiber webs of Examples 4 and 9 have fiber diameters of 26 μm and are 1.5 mm thick. The fiber webs of Examples 5 and 10 have fiber diameters of 25 μm and are 3.0 mm thick.
準備工程として、以下のバインダ樹脂、溶剤及び研磨粒子を準備した。
(バインダ樹脂)
PVDF(ポリフッ化ビニリデン)
PES(ポリエーテルサルフォン)
(溶剤)
N-メチル-2-ピロリドン
(研磨粒子)
シリカ(SiO2)(平均粒径:0.2μm)
As a preparation step, the following binder resin, solvent, and abrasive particles were prepared.
(Binder resin)
PVDF (Polyvinylidene Fluoride)
PES (Polyethersulfone)
(solvent)
N-methyl-2-pyrrolidone (abrasive particles)
Silica ( SiO2 ) (average particle size: 0.2 μm)
バインダ樹脂:11質量%、研磨粒子:34質量%及び溶剤:56質量%を混合し、ペーストとした。 11% by weight of binder resin, 34% by weight of abrasive particles, and 56% by weight of solvent were mixed to make a paste.
含浸工程として、図1に示すように、基台1上にペーストをシート状に成形して第1シート状成形体3を形成する。そして、第1シート状成形体3の上に繊維ウェブ5を載置する。これにより、図2に示すように、第1シート状成形体3のペーストが繊維ウェブ5の下部に含浸する。このため、ペーストのみからなる第1層71と、ペースト及び繊維ウェブ5からなる第2層72と、繊維ウェブ5のみからなる第3層73とが形成される。
In the impregnation process, as shown in FIG. 1, the paste is formed into a sheet on a
また、繊維ウェブ5の上にペーストをシート状に成形して第2シート状成形体3を形成する。これにより、図3に示すように、第2シート状成形体3のペーストが繊維ウェブ5の上部に含浸する。このため、ペーストのみからなる第1層71と、ペースト及び繊維ウェブ5からなる第2層72と、繊維ウェブ5のみからなる第3層73と、ペースト及び繊維ウェブ5からなる第4層74と、ペーストのみからなる第5層75とからなる積層体9を形成する。
The paste is then formed into a sheet on the
さらに、積層体9を積層方向に真空加圧する。これにより、第1層71及び第5層75は繊維ウェブ5内に取り込まれ、含浸体としての加圧積層体11となる。つまり、加圧成形体11は、図4に示すように、ペースト及び繊維ウェブ5からなる第2層72と、ペースト及び繊維ウェブ5からなる第4層74とからなる。
The laminate 9 is then vacuum-pressurized in the stacking direction. As a result, the
次いで、固化工程として、加圧積層体11を乾燥させることにより、加圧積層体11から溶剤を除去する。こうして、バインダ樹脂を固化する。こうして、図5に示す研磨パッド13が得られる。この研磨パッド13は、ペーストが繊維ウェブ5の下部で固化した下研磨層92と、ペーストが繊維ウェブ5の上部で固化した上研磨層94とからなる。つまり、下研磨層92及び上研磨層94は、繊維を構成する繊維ウェブ5と、繊維ウェブ5内に内包されたバインダ樹脂及び研磨粒子とを含む。この場合、繊維が繊維ウェブ5として予め成形されているため、研磨パッド13の生産性が高い。下研磨層92又は上研磨層94の表面を研削して研磨面を形成する。
Next, in the solidification process, the
こうして得られた実施例1~10の研磨パッドの研磨面のデュロメータ硬度、密度(g/cm3)、弾性率(kgf/mm2)及び耐折性を表2に示す。 The durometer hardness, density (g/cm 3 ), elastic modulus (kgf/mm 2 ) and folding endurance of the polishing surface of the polishing pads of Examples 1 to 10 thus obtained are shown in Table 2.
弾性率は万能試験機(インストロン5569)を用いて計測した。耐折性は、直径6mmのアルミ製の棒状のパイプに各研磨パッドを巻き付け、パイプを徐々に90°まで屈曲させた際に研磨パッドにクラックや破断が生じるか否かで評価した。クラックも破断を生じなかった場合には〇、クラック又は破断が生じた場合には×とした。 The modulus of elasticity was measured using a universal testing machine (Instron 5569). The folding resistance was evaluated by wrapping each polishing pad around an aluminum rod-shaped pipe with a diameter of 6 mm, and gradually bending the pipe to 90 degrees, and seeing whether the polishing pad cracked or broke. If no cracks or breaks occurred, it was marked as ◯, and if cracks or breaks occurred, it was marked as ×.
比較例1の研磨パッドは、バインダ樹脂(PVDF):11質量%、研磨粒子:34質量%及び溶剤:56質量%を混合したペーストを用いて特許第5511266号公報記載の製造方法によって製造したものである。 The polishing pad of Comparative Example 1 was manufactured by the manufacturing method described in Japanese Patent No. 5511266 using a paste containing 11% by weight of binder resin (PVDF), 34% by weight of abrasive particles, and 56% by weight of solvent.
比較例2の研磨パッドは、バインダ樹脂(PES):11質量%、研磨粒子:34質量%及び溶剤:56質量%を混合したペーストを用いて特許第5511266号公報記載の製造方法によって製造したものである。 The polishing pad of Comparative Example 2 was manufactured by the manufacturing method described in Japanese Patent No. 5511266 using a paste containing 11% by weight of binder resin (PES), 34% by weight of abrasive particles, and 56% by weight of solvent.
比較例1、2の研磨パッドの研磨面のデュロメータ硬度、密度、弾性率及び耐折性も表2に示す。 The durometer hardness, density, elastic modulus, and folding resistance of the polishing surfaces of the polishing pads of Comparative Examples 1 and 2 are also shown in Table 2.
(試験1)
実施例1~10及び比較例1、2の研磨パッドから図6に示す試験片15を切り出した。各試験片15の図示の寸法a~dは以下のとおりである。
a=15(mm)
b=20(mm)
c=60(mm)
d=10(mm)
厚み=2.5(mm)
(Test 1)
6 were cut out from the polishing pads of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2. The illustrated dimensions a to d of each
a = 15 (mm)
b = 20 (mm)
c = 60 (mm)
d = 10 (mm)
Thickness = 2.5 (mm)
下記の条件で各試験片の引張強度(最大降伏荷重÷破断面積)(MPa)を測定した。
試験機:万能試験機(インストロン5569)
試験条件:引張速度=5mm/分
The tensile strength (maximum yield load÷cross-sectional area) (MPa) of each test piece was measured under the following conditions.
Testing machine: Universal testing machine (Instron 5569)
Test conditions: tensile speed = 5 mm/min
何らの処理をしない各試験片15について測定した引張強度を第1引張強度とした。また、過マンガン酸カリウム水溶液(0.25mol/L、pH7)に過酸化水素をpH1になるまで添加した強酸研磨液を用意し、強酸研磨液に60時間浸漬した後の各試験片15について測定した引張強度を第2引張強度とした。さらに、過マンガン酸カリウム水溶液(0.25mol/L、pH7)に水酸化カリウムをpH14になるまで添加した強アルカリ研磨液を用意し、強アルカリ研磨液に60時間浸漬した後の各試験片15について測定した引張強度を第3引張強度とした。
The tensile strength measured for each
また、第2引張強度×100/第1引張強度と、第3引張強度×100/第1引張強度とも求めた。これらの結果を表3に示す。また、実施例2及び比較例1、2の試験片における第1引張強度及び第2引張強度を図7に示す。 The second tensile strength x 100/first tensile strength and the third tensile strength x 100/first tensile strength were also calculated. These results are shown in Table 3. The first tensile strength and the second tensile strength of the test pieces of Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Figure 7.
表3及び図7より、比較例1、2の試験片15は、研磨液が強酸性又は強アルカリ性である場合には、劣化し易いことがわかる。このため、比較例1、2の研磨パッドでは、研磨不良が生じるおそれがある。
From Table 3 and Figure 7, it can be seen that the
これに対し、実施例1~10の試験片は、例え研磨液が強酸性又は強アルカリ性であっても、劣化し難いことがわかる。このため、実施例1~10の研磨パッドでは、研磨不良が生じ難い。実施例1~10の研磨パッドは、研磨層が繊維を含んでいるため、研磨時に高い強度を発揮するからである。特に、実施例1~10の研磨パッドは、バインダ樹脂がポリフッ化ビニリデン又はポリエーテルサルフォンからなり、繊維がポリプロピレン及びポリエチレンテレフタレートの少なくとも一方からなるためである。 In contrast, it can be seen that the test pieces of Examples 1 to 10 are less likely to deteriorate, even if the polishing liquid is strongly acidic or strongly alkaline. For this reason, the polishing pads of Examples 1 to 10 are less likely to cause polishing defects. This is because the polishing pads of Examples 1 to 10 have a polishing layer that contains fibers, which provides high strength during polishing. In particular, the polishing pads of Examples 1 to 10 have a binder resin made of polyvinylidene fluoride or polyethersulfone, and fibers made of at least one of polypropylene and polyethylene terephthalate.
(試験2)
ウェハ研磨装置(Engis EJW-380)と、実施例2及び比較例1、3の研磨パッド(直径30cm)と、GaNベアウェハ(2inch)とを用意した。比較例1の研磨パッドは試験1で用いたものと同様のものである。比較例3の研磨パッドは、市販の不織布パッド(ニッタ・ハース製:SUBA600)である。
(Test 2)
A wafer polishing machine (Engis EJW-380), polishing pads (diameter 30 cm) of Example 2 and Comparative Examples 1 and 3, and a GaN bare wafer (2 inch) were prepared. The polishing pad of Comparative Example 1 was the same as that used in
以下の条件でGaNベアウェハを研磨した。
研磨液の流量:10mL/分
荷重:85kPa
定盤の回転数:60rpm
キャリアの回転数:60rpm
加工時間:60分
研磨液:実施例2及び比較例1においては、過マンガン酸カリウム系水溶液を用いた。比較例3においては、コロイダルシリカスラリーを用いた。
The GaN bare wafer was polished under the following conditions.
Flow rate of polishing liquid: 10 mL/min Load: 85 kPa
Rotation speed of the plate: 60 rpm
Carrier rotation speed: 60 rpm
Processing time: 60 minutes Polishing liquid: A potassium permanganate aqueous solution was used in Example 2 and Comparative Example 1. In Comparative Example 3, a colloidal silica slurry was used.
GaNベアウェハと各研磨パッドとの間に研磨液を供給しつつ、定盤とキャリヤとを回転させることにより、GaNベアウェハを各研磨パッドの研磨面により研磨した。結果を図8に示す。 The GaN bare wafer was polished by the polishing surface of each polishing pad by rotating the platen and the carrier while supplying polishing liquid between the GaN bare wafer and each polishing pad. The results are shown in Figure 8.
図8より明らかなように、実施例2の研磨パッドは、例え被研磨物がGaNベアウェハであっても、比較例1、3の研磨パッドと比較し、高研磨能率及び高面品位で研磨を行うことが可能である。図9~11に示すように、実施例2の研磨パッドは、ポリフッ化ビニリデンの母材中にポリプロピレンからなる繊維を含んでいるため、研磨時に高い強度を発揮するからである。この作用効果は、試験1で示したように、実施例2の研磨パッドが高い耐薬品性を有することから、研磨液が強酸性又は強アルカリ性であっても発揮される。
As is clear from Figure 8, the polishing pad of Example 2 is capable of polishing with high polishing efficiency and high surface quality compared to the polishing pads of Comparative Examples 1 and 3, even when the object to be polished is a bare GaN wafer. As shown in Figures 9 to 11, the polishing pad of Example 2 exhibits high strength during polishing because it contains polypropylene fibers in the polyvinylidene fluoride matrix. As shown in
また、実施例2の研磨パッドは、研磨面を構成する研磨層が無数の研磨粒子を含むため、研磨砥粒を含まない研磨液を用いることができ、研磨後のGaNベアウェハに付着したパーティクルによる洗浄性に優れる。 In addition, the polishing pad of Example 2 has an abrasive layer that constitutes the polishing surface and contains countless abrasive particles, so a polishing liquid that does not contain abrasive grains can be used, and it has excellent cleaning properties for particles that adhere to the GaN bare wafer after polishing.
したがって、実施例2の研磨パッドは、GaNベアウェハを高い効率で研磨できるとともに、GaNベアウェハに研磨不良が生じ難く、かつ研磨後のGaNベアウェハに付着したパーティクルによる洗浄性に優れる。また、実施例2のウェハ研磨方法は、GaNベアウェハを高い効率で研磨できるとともに、GaNベアウェハに研磨不良が生じ難く、かつ研磨後のGaNベアウェハに付着したパーティクルによる洗浄性に優れる。 Therefore, the polishing pad of Example 2 can polish the GaN bare wafer with high efficiency, is less likely to cause polishing defects on the GaN bare wafer, and has excellent cleaning properties against particles adhering to the GaN bare wafer after polishing. Also, the wafer polishing method of Example 2 can polish the GaN bare wafer with high efficiency, is less likely to cause polishing defects on the GaN bare wafer, and has excellent cleaning properties against particles adhering to the GaN bare wafer after polishing.
以上において、本発明を実施例1~10に即して説明したが、本発明は上記実施例1~10に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 Although the present invention has been described above with reference to Examples 1 to 10, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples 1 to 10, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
例えば、実施例2ではGaNベアウェハを研磨したが、本発明の研磨パッド及びウェハ研磨方法は、SiやSiCからなるウェハやSi3N4等の他の窒化物を研磨する場合にも適用可能である。 For example, although a GaN bare wafer was polished in Example 2, the polishing pad and wafer polishing method of the present invention can also be applied to polishing wafers made of Si or SiC, or other nitrides such as Si 3 N 4 .
また、本発明の研磨パッド及びウェハ研磨方法は、本発明の研磨パッドの高い引張強度により、ウェハの外周縁部等、被研磨物の平滑でない部分を研磨する場合にも適用可能である。 In addition, the polishing pad and wafer polishing method of the present invention can also be applied to polishing uneven parts of the workpiece, such as the outer edge of a wafer, due to the high tensile strength of the polishing pad of the present invention.
本発明は半導体デバイスの製造装置に利用可能である。 The present invention can be used in semiconductor device manufacturing equipment.
5…繊維ウェブ
92、94…研磨層(92…下研磨層、94…上研磨層)
13…研磨パッド
5...
13...Polishing pad
Claims (5)
前記バインダ樹脂は、ポリフッ化ビニリデン又はポリエーテルサルフォンであり、
前記繊維は、ポリプロピレン及びポリエチレンテレフタレートの少なくとも一方からなることを特徴とする研磨パッド。 A polishing pad having a polishing surface for polishing an object to be polished in the presence of a polishing liquid not containing abrasive particles, the polishing pad having a polishing layer containing a binder resin, a countless number of abrasive particles and fibers,
the binder resin is polyvinylidene fluoride or polyethersulfone,
1. A polishing pad, wherein the fibers are made of at least one of polypropylene and polyethylene terephthalate.
前記被研磨物と前記研磨パッドとの間に前記研磨液を供給しつつ、前記被研磨物を前記研磨パッドの研磨面により研磨する第2工程とを備え、
前記研磨パッドは、前記研磨面を構成し、バインダ樹脂と無数の研磨粒子と繊維とを含む研磨層を有し、
前記バインダ樹脂は、ポリフッ化ビニリデン又はポリエーテルサルフォンであり、
前記繊維は、ポリプロピレン及びポリエチレンテレフタレートの少なくとも一方からなり、
前記第2工程では、前記被研磨物に前記研磨面を所定押圧力で押圧し、かつ前記被研磨物及び前記研磨パッドの少なくとも一方を相対回転させることを特徴とするウェハ研磨方法。 A first step of preparing an object to be polished, a polishing pad, and a polishing liquid;
a second step of polishing the object to be polished by the polishing surface of the polishing pad while supplying the polishing liquid between the object to be polished and the polishing pad;
the polishing pad has an abrasive layer that constitutes the polishing surface and contains a binder resin and countless abrasive particles and fibers;
the binder resin is polyvinylidene fluoride or polyethersulfone,
The fibers are made of at least one of polypropylene and polyethylene terephthalate,
A wafer polishing method, characterized in that in the second step, the polishing surface is pressed against the object to be polished with a predetermined pressing force, and at least one of the object to be polished and the polishing pad is rotated relatively.
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