SiC基板的研磨方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及SiC基板的研磨方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在逆變器等功率電子設(shè)備中組裝有應(yīng)用于電力控制的被稱作功率器件的半導(dǎo)體元件。迄今為止的功率器件主要使用單晶Si(硅)進(jìn)行制造，通過(guò)改良器件構(gòu)造而實(shí)現(xiàn)性會(huì)K白勺?是1? O
[0003]但是，近年來(lái)基于器件構(gòu)造的改良的性能提高達(dá)到極限。因此，相比單晶Si，關(guān)注在功率器件的高耐壓化、低損失化方面有利的單晶SiC(碳化硅)。
[0004]在由單晶SiC構(gòu)成的基板上制作功率器件之前，利用CMP (化學(xué)性機(jī)械研磨)將基板的表面平坦化。為了提高該CMP的研磨效率，開(kāi)發(fā)出使用內(nèi)含磨粒的研磨墊和具有氧化力的研磨液的研磨技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-68390號(hào)公報(bào)
[0006]然而，當(dāng)如上所述使用具有氧化力的研磨液來(lái)研磨單晶SiC基板時(shí)，單晶SiC的晶格產(chǎn)生紊亂，功率器件的性能會(huì)大幅降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于該問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種SiC基板的研磨方法，能夠較高地維持研磨的效率同時(shí)抑制晶格的紊亂。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供SiC基板的研磨方法，對(duì)含有磨粒的研磨墊或者不含有磨粒的研磨墊供給研磨液，并且使該研磨墊與SiC基板接觸來(lái)研磨SiC基板，其特征在于，該研磨液含有高錳酸鹽、具有氧化力的無(wú)機(jī)鹽類以及水，該SiC基板的研磨方法包含如下的工序:第I研磨工序，使用第I研磨墊來(lái)研磨SiC基板；以及第2研磨工序，在該第I研磨工序之后，使用比該第I研磨墊軟的第2研磨墊來(lái)研磨SiC基板。
[0009]在本發(fā)明的SiC基板的研磨方法中，由于使用含有高錳酸鹽、具有氧化力的無(wú)機(jī)鹽類以及水的研磨液，在使用第I研磨墊研磨了 SiC基板之后，使用比第I研磨墊軟的第2研磨墊來(lái)研磨SiC基板，因此能夠較高地維持研磨的效率同時(shí)抑制晶格的紊亂。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是示意性示出第I研磨工序的圖。
[0011]圖2是示意性示出第2研磨工序的圖。
[0012]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0013]2:研磨裝置；4:卡盤工作臺(tái)；4a:流路；6:保持板；6a:保持面；8:第I研磨單元；10 ??第I主軸;10a:縱孔;12:第I輪座;12a:縱孔;14:第I研磨輪;16:第I輪基臺(tái);16a:縱孔;18:第I研磨墊;18a:縱孔;20:供給源；28:第2研磨單元；30:第2主軸;30a:縱孔;32:第2輪座；32a:縱孔；34:第2研磨輪；36:第2輪基臺(tái)；36a:縱孔；38:第2研磨墊；38a:縱孔；11:SiC基板；13:膜；15:研磨液。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的SiC基板的研磨方法至少包含第I研磨工序和第2研磨工序。在第I研磨工序中，使用第I研磨墊來(lái)研磨SiC基板。在第2研磨工序中，使用比第I研磨墊軟的第2研磨墊來(lái)研磨SiC基板。以下，對(duì)本實(shí)施方式的SiC基板的研磨方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0015]首先，實(shí)施第I研磨工序，使用第I研磨墊來(lái)研磨SiC基板。圖1是示意性示出第I研磨工序的圖。如圖1所示，本實(shí)施方式中使用的研磨裝置2具有吸引保持SiC基板11的卡盤工作臺(tái)4。
[0016]該卡盤工作臺(tái)4與電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源(未圖示)連結(jié)，并繞與鉛垂方向平行的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。并且，在卡盤工作臺(tái)4的下方設(shè)置有移動(dòng)單元(未圖示)，卡盤工作臺(tái)4因該移動(dòng)單元而在水平方向上移動(dòng)。
[0017]在卡盤工作臺(tái)4的上表面形成有凹部，在該凹部中嵌合由多孔質(zhì)材料構(gòu)成的保持板6。保持板6的上表面成為對(duì)由單晶SiC構(gòu)成的圓盤狀的SiC基板11進(jìn)行吸引保持的保持面6a。通過(guò)形成在卡盤工作臺(tái)4的內(nèi)部的流路4a對(duì)該保持面6a作用吸引源(未圖示)的負(fù)壓。
[0018]如圖1所示，在SiC基板11的下表面上粘貼有直徑比保持面6a大的膜13。如果在使該膜13與保持面6a接觸的狀態(tài)下作用吸引源的負(fù)壓，則SiC基板11隔著膜13被吸引保持在卡盤工作臺(tái)4上。
[0019]在卡盤工作臺(tái)4的上方配置有對(duì)SiC基板11進(jìn)行研磨的第I研磨單元8。第I研磨單元8具有構(gòu)成旋轉(zhuǎn)軸的第I主軸10。在第I主軸10的下端部(末端部)設(shè)置有圓盤狀的第I輪座12。
[0020]在第I輪座12的下表面上安裝有與第I輪座12大致相同直徑的第I研磨輪14。第I研磨輪14具有由不銹鋼、鋁等金屬材料形成的第I輪基臺(tái)16。
[0021]在第I輪基臺(tái)16的下表面上固定有圓盤狀的第I研磨墊18。該第I研磨墊18例如是在按照IS07619規(guī)定的D型硬度計(jì)(邵氏D)作為硬度40?80的硬質(zhì)聚氨酯中混合磨粒而形成的。不過(guò)，第I研磨墊18的結(jié)構(gòu)不限于此。第I研磨墊18也可以不含有磨粒。
[0022]第I主軸10的上端側(cè)(基端側(cè))與電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源(未圖示)連結(jié)。第I研磨輪14借助從該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源傳遞的旋轉(zhuǎn)力而繞與鉛垂方向平行的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
[0023]在第I主軸10、第I輪座12、第I輪基臺(tái)16以及第I研磨墊18的內(nèi)部，分別形成有沿鉛垂方向貫通的縱孔10a、12a、16a、18a?？v孔1a的下端與縱孔12a的上端連結(jié)，縱孔12a的下端與縱孔16a的上端連結(jié)，縱孔16a的下端與縱孔18a的上端連結(jié)。
[0024]在縱孔1a的上端連接有經(jīng)由配管等而供給研磨液15的供給源20。在供給源20中蓄留有含有高錳酸鹽、具有氧化力的無(wú)機(jī)鹽類以及水的研磨液15。
[0025]這里，高錳酸鹽是指由高錳酸鉀、高錳酸鈉代表的錳的含氧酸鹽，具有氧化力的無(wú)機(jī)鹽類是指氯酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、鉻酸鹽等氧化性固體(相當(dāng)于第I類危險(xiǎn)物)。
[0026]從供給源20輸送到縱孔1a的研磨液15從形成在第I研磨墊18的下表面中央的縱孔18a的開(kāi)口供給到SiC基板11與第I研磨墊18的接觸部。另外，也可以在該研磨液15中混合磨粒。
[0027]使卡盤工作臺(tái)4和第I主軸10旋轉(zhuǎn)，并且使第I研磨輪14下降，一邊供給研磨液15 —邊使第I研磨墊18的下表面與SiC基板11的上表面接觸，從而能夠?qū)iC基板11的上表面進(jìn)行研磨。當(dāng)SiC基板11研磨到預(yù)先設(shè)定的任意的研磨量時(shí)，第I研磨工序結(jié)束。
[0028]在第I研磨工序后，實(shí)施第2研磨工序，使用比第I研磨墊18軟的第2研磨墊來(lái)研磨SiC基板。圖2是示意性示出第2研磨工序的圖。
[0029]如圖2所示，研磨裝置2包含與第I研磨單元8不同的第2研磨單元28。該第2研磨單元28具有構(gòu)成旋轉(zhuǎn)軸的第2主軸30。在第2主軸30的下端部(末端部)設(shè)置有圓盤狀的第2輪座32。
[0030]在第2輪座32的下表面安裝有與第2輪座32大致相同直徑的第2研磨輪34。第2研磨輪34具有由不銹鋼、鋁等金屬材料形成的第2輪基臺(tái)36。
[0031]在第2輪基臺(tái)36的表面上固定有圓盤狀的第2研磨墊38。該第2研磨墊38例如是在按照IS07619規(guī)定的A型硬度計(jì)(邵氏A)作為硬度50?90的軟質(zhì)聚氨酯中混合磨粒而形成的。不過(guò)，第2研磨墊38的結(jié)構(gòu)不限于此。第2研磨墊38也可以不含有磨粒。
[0032]第2主軸30的上端側(cè)(基端側(cè))與電動(dòng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源(未圖示)連結(jié)。第2研磨輪14借助從該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源傳遞的旋轉(zhuǎn)力而繞與鉛垂方向平行的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
[0033]在第2主軸30、第2輪座32、第2輪基臺(tái)36以及第2研磨墊38的內(nèi)部分別形成有沿鉛垂方向貫通的縱孔30a、32a、36a、38a?？v孔30a的下端與縱孔32a的上端連結(jié)，縱孔32a的下端與縱孔36a的上端連結(jié)，縱孔36a的下端與縱孔38a的上端連結(jié)。并且，在縱孔30a的上端連接有經(jīng)由配管等供給研磨液15的供給源20。
[0034]從供給源20輸送到縱孔1a的研磨液15從形成在第2研磨墊38的下表面中央的縱孔38a的開(kāi)口供給到SiC基板11與第2研磨墊38的接觸部。
[0035]使卡盤工作臺(tái)4和第2主軸30旋轉(zhuǎn)，并且使第2研磨輪34下降，一邊供給研磨液15 —邊使第2研磨墊38的下表面與SiC基板11的上表面接觸，從而能夠?qū)iC基板11的上表面進(jìn)行研磨。當(dāng)SiC基板11研磨到預(yù)先設(shè)定的任意的研磨量時(shí)，第2研磨工序結(jié)束。
[0036]在該第2研磨工序中，由于使用比在第I研磨工序中使用的第I研磨墊18軟的第2研磨墊38，因此能夠抑制晶格的紊亂。另外，可以以能夠?qū)⒀心サ男驶蚱焚|(zhì)都維持在高水準(zhǔn)的方式調(diào)整第I研磨工序的研磨量與第2研磨工序的研磨量。
[0037]如上，在本實(shí)施方式的SiC基板的研磨方法中，由于使用含有高錳酸鹽、具有氧化力的無(wú)機(jī)鹽類以及水的研磨液，在使用第I研磨墊18研磨了 SiC基板11后，使用比第I研磨墊18軟的第2研磨墊38來(lái)研磨SiC基板11，因此能夠較高地維持研磨的效率維持，同時(shí)抑制晶格的素亂。
[0038]另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式的記載，可以進(jìn)行各種變更而實(shí)施。例如，在上述實(shí)施方式中，使用具有第I研磨單元8和第2研磨單元28的研磨裝置2，但也可以使用分別具有研磨單元的2臺(tái)研磨裝置。
[0039]并且，也可以利用具有I組研磨單元的I臺(tái)研磨裝置來(lái)研磨SiC基板。在該情況下，例如只要在開(kāi)始進(jìn)行第2研磨工序之前更換研磨輪(研磨墊)即可。
[0040]除此之外，上述實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)、方法等在不脫離本發(fā)明目的的范圍內(nèi)也可以適當(dāng)變更。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種SiC基板的研磨方法，對(duì)含有磨粒的研磨墊或者不含有磨粒的研磨墊供給研磨液，并且使該研磨墊與SiC基板接觸來(lái)研磨SiC基板，其特征在于， 該研磨液含有高錳酸鹽、具有氧化力的無(wú)機(jī)鹽類以及水， 該SiC基板的研磨方法包含如下的工序: 第I研磨工序，使用第I研磨墊來(lái)研磨SiC基板；以及 第2研磨工序，在該第I研磨工序之后，使用比該第I研磨墊軟的第2研磨墊來(lái)研磨SiC基板D
【專利摘要】提供SiC基板的研磨方法，能夠較高地維持研磨的效率同時(shí)抑制晶格的紊亂。SiC基板的研磨方法中，供給研磨液(15)并且使研磨墊與SiC基板(11)接觸來(lái)研磨SiC基板，研磨液含有高錳酸鹽、具有氧化力的無(wú)機(jī)鹽類以及水，該SiC基板的研磨方法構(gòu)成為包含如下工序：第1研磨工序，使用第1研磨墊(18)來(lái)研磨SiC基板；以及第2研磨工序，在第1研磨工序之后，使用比第1研磨墊軟的第2研磨墊(38)來(lái)研磨SiC基板。
【IPC分類】B24B37/10, B24B37/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105583720
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510713060
【發(fā)明人】小島勝義, 佐藤武志
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社迪思科
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年10月28日
【公告號(hào)】DE102015221392A1, US20160133466