JP2616735B2 - ウェハの研磨方法およびその装置 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体基板であるウエハ
を研磨するウェハ研磨方法及びその装置に関し、特に、
研磨中にウェハの裏面をバッキング材に密着させて保持
しウェハを研磨するウェハ研磨方法及び研磨装置に関す
る。
を研磨するウェハ研磨方法及びその装置に関し、特に、
研磨中にウェハの裏面をバッキング材に密着させて保持
しウェハを研磨するウェハ研磨方法及び研磨装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ウェハの拡散工程において形成
される基板表面の凹凸を研磨により平坦化する方法が広
く用いられ始めている。この方法自体は、半導体結晶部
材をスライスしてなる半導体基板の鏡面研磨方法と同様
であるが、求められる性能は大きく異なる。すなわち、
基板表面の鏡面研磨が最も重要視するのは表面の粗さで
あるものの、結晶基板の研磨量やその面内分布はミクロ
ンオーダーの制御で事足りるのに対し、平坦化の場合に
は、平坦化性能はもちろんのこと研磨量とその面内均一
性が重要であり数十〜数百オングストロームオーダーで
制御する必要がある。また、結晶基板の鏡面研磨の場合
には、研磨終了後の洗浄に大きな制約がないため、洗浄
液を広い範囲から選ぶことができるが、拡散工程後に行
なう平坦化研磨の場合は、すでにあらゆる材料で被膜が
ウェハ上に形成されているため、洗浄液の選択の範囲は
狭くブラシスクラブによる機械的洗浄を主としているの
が現状である。
される基板表面の凹凸を研磨により平坦化する方法が広
く用いられ始めている。この方法自体は、半導体結晶部
材をスライスしてなる半導体基板の鏡面研磨方法と同様
であるが、求められる性能は大きく異なる。すなわち、
基板表面の鏡面研磨が最も重要視するのは表面の粗さで
あるものの、結晶基板の研磨量やその面内分布はミクロ
ンオーダーの制御で事足りるのに対し、平坦化の場合に
は、平坦化性能はもちろんのこと研磨量とその面内均一
性が重要であり数十〜数百オングストロームオーダーで
制御する必要がある。また、結晶基板の鏡面研磨の場合
には、研磨終了後の洗浄に大きな制約がないため、洗浄
液を広い範囲から選ぶことができるが、拡散工程後に行
なう平坦化研磨の場合は、すでにあらゆる材料で被膜が
ウェハ上に形成されているため、洗浄液の選択の範囲は
狭くブラシスクラブによる機械的洗浄を主としているの
が現状である。
【０００３】図７（ａ）および（ｂ）は従来のウェハ研
磨装置の一例における構成を示す図およびウェハ保持部
の断面図である。通常、拡散工程に於ける研磨工程に用
いるウェハ研磨装置は、例えば、図７（ａ）に示すよう
に、ウェハ２２を保持するウエハ保持部１１と、ウェハ
保持部１１で保持されたウェハ２２を研磨する研磨テー
ブル１２と、ウェハを研磨する前にウェハ２２の裏面に
水を散布するノズル１３ａと、スラリーを研磨中のウェ
ハ２２に供給するスラリー供給ノズル１３ｂとで構成さ
れている。
磨装置の一例における構成を示す図およびウェハ保持部
の断面図である。通常、拡散工程に於ける研磨工程に用
いるウェハ研磨装置は、例えば、図７（ａ）に示すよう
に、ウェハ２２を保持するウエハ保持部１１と、ウェハ
保持部１１で保持されたウェハ２２を研磨する研磨テー
ブル１２と、ウェハを研磨する前にウェハ２２の裏面に
水を散布するノズル１３ａと、スラリーを研磨中のウェ
ハ２２に供給するスラリー供給ノズル１３ｂとで構成さ
れている。
【０００４】また、このウェハ研磨装置の周囲には、図
示してないウェハカセットよりウェハ２２を取出し裏面
を上にしてウェハ２２を保持するローダ１８と、研磨が
終了したウェハ２２をウェハ保持部１１から移載しウェ
ハカセット１５に収納するアンローダ１４と、研磨済み
のウェハ２２を収納するウェハカセット１５を下降させ
ウェハ２２が浸される純水１７を貯える液槽１６とが配
設されていた。
示してないウェハカセットよりウェハ２２を取出し裏面
を上にしてウェハ２２を保持するローダ１８と、研磨が
終了したウェハ２２をウェハ保持部１１から移載しウェ
ハカセット１５に収納するアンローダ１４と、研磨済み
のウェハ２２を収納するウェハカセット１５を下降させ
ウェハ２２が浸される純水１７を貯える液槽１６とが配
設されていた。
【０００５】さらに、ウェハ保持部１１は、図７（ｂ）
に示すように、排気あるいは空気供給の穴１９を有する
本体の下面に取付けられるとともに研磨中にウエハが飛
出すことを防ぐリティナリング２１と、ウエハ２２と接
触し真空吸着面をもつバッキング材２０とを備えてい
る。このバッキング材２０は多孔性のフィルム状のもの
で水張りによりウエハを被着するものである。そして、
このパッキング材２０は、通常、例えば、ロデール社の
Ｒ２００が用いられていた。
に示すように、排気あるいは空気供給の穴１９を有する
本体の下面に取付けられるとともに研磨中にウエハが飛
出すことを防ぐリティナリング２１と、ウエハ２２と接
触し真空吸着面をもつバッキング材２０とを備えてい
る。このバッキング材２０は多孔性のフィルム状のもの
で水張りによりウエハを被着するものである。そして、
このパッキング材２０は、通常、例えば、ロデール社の
Ｒ２００が用いられていた。
【０００６】このウェハ研磨装置でウェハを研磨する方
法を説明する。これには、まず、ローダ１８によりウエ
ハカセット（図示せず）からウエハ２２を取り出しウエ
ハ保持部１１の下までは搬送する。次に、ウェハ保持部
１１が、矢印に示すように、下降し、ウエハ２２の裏面
が上になっている状態でウェハ２２を吸着する。次に、
ノズル１３ａより水を吐出しウエハ２２の裏面をぬら
す。そして、再びウェハ保持部１１を上昇させる。
法を説明する。これには、まず、ローダ１８によりウエ
ハカセット（図示せず）からウエハ２２を取り出しウエ
ハ保持部１１の下までは搬送する。次に、ウェハ保持部
１１が、矢印に示すように、下降し、ウエハ２２の裏面
が上になっている状態でウェハ２２を吸着する。次に、
ノズル１３ａより水を吐出しウエハ２２の裏面をぬら
す。そして、再びウェハ保持部１１を上昇させる。
【０００７】ここで、ウエハ保持部１１はウエハ２２を
吸着するもののウエハ裏面がぬれていないと、穴１９か
らの真空吸着のシール性が悪くなりウエハ２２を落とし
てしまう場合がある。
吸着するもののウエハ裏面がぬれていないと、穴１９か
らの真空吸着のシール性が悪くなりウエハ２２を落とし
てしまう場合がある。
【０００８】次に、ウエハ保持部１１は研磨テーブル１
２上を矢印の方向に移動し下降する。そして、スラリー
供給ノズル１３ｂよりスラリーを流しながら回転する研
磨テーブル４にウエハ７をおしつけてウエハ表面を研磨
する。
２上を矢印の方向に移動し下降する。そして、スラリー
供給ノズル１３ｂよりスラリーを流しながら回転する研
磨テーブル４にウエハ７をおしつけてウエハ表面を研磨
する。
【０００９】この時、ウェハ搬送時における穴１９から
の真空排気を停止し真空を解放し、バッキング材２０と
ウエハ裏面の吸着性だけでウエハ２２を保持する。ウエ
ハ裏面が充分にぬれていないと、バッキング材２０との
吸着性が悪くなり、ウエハ保持性が悪化する。また、研
磨の面内分布を均一にするために、研磨中にウェハ保持
部１１の穴１９から圧縮空気を送りウェハ２２に空気圧
をかける方式もある。
の真空排気を停止し真空を解放し、バッキング材２０と
ウエハ裏面の吸着性だけでウエハ２２を保持する。ウエ
ハ裏面が充分にぬれていないと、バッキング材２０との
吸着性が悪くなり、ウエハ保持性が悪化する。また、研
磨の面内分布を均一にするために、研磨中にウェハ保持
部１１の穴１９から圧縮空気を送りウェハ２２に空気圧
をかける方式もある。
【００１０】この方式は、空気圧によりウエハ形状を下
側に凸状に変形させ、低くなりがちな中心部の研磨レー
トを向上させるものである。ところが、ウエハ裏面が充
分にぬれていないと、シール性が悪く裏面加圧がリーク
してしまい、狙い通りの面内均一性を得られない。
側に凸状に変形させ、低くなりがちな中心部の研磨レー
トを向上させるものである。ところが、ウエハ裏面が充
分にぬれていないと、シール性が悪く裏面加圧がリーク
してしまい、狙い通りの面内均一性を得られない。
【００１１】次に、研磨を終了すると、ウエハ保持部１
１が上昇し、矢印の方向に移動してから、アンローダ１
４によりウェハ保持部１１からウェハ２２を吸着保持
し、アンローダ１４は回転しウエハカセット１５にウエ
ハ２２を収納する。そして、ウエハカセット１５はエレ
ベータ機構（図示せず）により下降し液槽１６の純水１
７中に浸漬される。
１が上昇し、矢印の方向に移動してから、アンローダ１
４によりウェハ保持部１１からウェハ２２を吸着保持
し、アンローダ１４は回転しウエハカセット１５にウエ
ハ２２を収納する。そして、ウエハカセット１５はエレ
ベータ機構（図示せず）により下降し液槽１６の純水１
７中に浸漬される。
【００１２】なお、このウェハカセット１５はアンロー
ダ１５からのウエハ２２の受け渡し時のみ空気中にせり
あがるようになっている。これは、この後の洗浄工程に
おいて、いったんウェハが乾燥すると、ウエハのパーテ
ィクル除去が非常に困難となる理由からである。
ダ１５からのウエハ２２の受け渡し時のみ空気中にせり
あがるようになっている。これは、この後の洗浄工程に
おいて、いったんウェハが乾燥すると、ウエハのパーテ
ィクル除去が非常に困難となる理由からである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のウェハ
研磨装置によるウェハ研磨方法では、研磨するウエハの
裏面状態によって水の濡れ性が異なることによる不具合
が生じる。例えば、裏面が疎水性の場合、水がはじかれ
ることによりウエハとパッキング材間に充分な水が行き
渡らずシール性が悪化する。その結果、上述したように
ウエハの保持性の不安定による研磨の面内の均一性が劣
化する。また、裏面が疎水性のウエハでは研磨終了後も
水をはじくために、その後の洗浄工程で裏面のパーティ
クルを除去することも困難となる。このことは、研磨後
のウェハを水中に浸漬していても、アンローダする際に
ウェハカセットを容器より引上げるとき、ウエハが再び
空気中に晒さわれると即座に水をはじき乾燥してしまう
からである。
研磨装置によるウェハ研磨方法では、研磨するウエハの
裏面状態によって水の濡れ性が異なることによる不具合
が生じる。例えば、裏面が疎水性の場合、水がはじかれ
ることによりウエハとパッキング材間に充分な水が行き
渡らずシール性が悪化する。その結果、上述したように
ウエハの保持性の不安定による研磨の面内の均一性が劣
化する。また、裏面が疎水性のウエハでは研磨終了後も
水をはじくために、その後の洗浄工程で裏面のパーティ
クルを除去することも困難となる。このことは、研磨後
のウェハを水中に浸漬していても、アンローダする際に
ウェハカセットを容器より引上げるとき、ウエハが再び
空気中に晒さわれると即座に水をはじき乾燥してしまう
からである。
【００１４】このようにウェハの研磨方法は面内均一性
の向上を得ることは勿論ウエハ表面のパーティクル除去
もこのプロセスの重要な課題である。例えば、シリコン
酸化膜が形成されたウェハ面を研磨する場合、研磨面が
疎水性とならないので面内均一性が得られるものの、パ
ーティクルの除去性が悪くさらに向上を図ることが望ま
れている。
の向上を得ることは勿論ウエハ表面のパーティクル除去
もこのプロセスの重要な課題である。例えば、シリコン
酸化膜が形成されたウェハ面を研磨する場合、研磨面が
疎水性とならないので面内均一性が得られるものの、パ
ーティクルの除去性が悪くさらに向上を図ることが望ま
れている。
【００１５】従って、本発明の目的は、ウェハの裏面状
態の如何にかかわらずウェハの保持性を向上させそれに
よるウェハ研磨面内の均一性を良好にするとともに研磨
後におけるパーティクルの除去を容易にすることができ
るウェハの研磨方法およびその装置を提供することであ
る。
態の如何にかかわらずウェハの保持性を向上させそれに
よるウェハ研磨面内の均一性を良好にするとともに研磨
後におけるパーティクルの除去を容易にすることができ
るウェハの研磨方法およびその装置を提供することであ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半導体
基板であるウェハの裏面をウェハ保持部のバッキング材
を介して該ウェハを装着し、該ウェハの表面を研磨テー
ブルに押しつけて研磨することにより該ウェハの表面の
凹凸を平坦化するウェハの研磨方法において、前記ウェ
ハ保持部に該ウェハの裏面を装着する前に該ウェハの裏
面を界面活性剤溶液でぬらす工程を含むウエハの研磨方
法である。また、前記ウェハの表面を研磨後に該ウェハ
の表面を前記界面活性剤溶液でぬらす工程を含むことが
望ましい。
基板であるウェハの裏面をウェハ保持部のバッキング材
を介して該ウェハを装着し、該ウェハの表面を研磨テー
ブルに押しつけて研磨することにより該ウェハの表面の
凹凸を平坦化するウェハの研磨方法において、前記ウェ
ハ保持部に該ウェハの裏面を装着する前に該ウェハの裏
面を界面活性剤溶液でぬらす工程を含むウエハの研磨方
法である。また、前記ウェハの表面を研磨後に該ウェハ
の表面を前記界面活性剤溶液でぬらす工程を含むことが
望ましい。
【００１７】前記ウェハの裏面あるいは表面に前記界面
活性剤をぬる工程は該界面活性剤溶液を散布するか、ま
たは、前記界面活性剤溶液を前記研磨テーブルに流しこ
むか、あるいは前記界面活性剤溶液中に前記ウェハを浸
漬するかで行なわれことが望ましい。
活性剤をぬる工程は該界面活性剤溶液を散布するか、ま
たは、前記界面活性剤溶液を前記研磨テーブルに流しこ
むか、あるいは前記界面活性剤溶液中に前記ウェハを浸
漬するかで行なわれことが望ましい。
【００１８】本発明の他の特徴は、前記ウェハ保持部に
前記ウェハを搬送するローダと、前記ウェハの裏面に前
記界面活性剤溶液をぬる手段と、前記ウェハ保持部に装
着された前記ウェハの表面に押し付け該ウェハの表面を
研磨する研磨テーブルと、研磨された該ウェハを前記ウ
ェハ保持部から受け取るアンローダとを備えるウェハ研
磨装置である。また、前記ウェハを研磨中もしくは研磨
後に前記ウェハの表面を前記界面活性剤溶液でぬらす手
段を備えることが望ましい。
前記ウェハを搬送するローダと、前記ウェハの裏面に前
記界面活性剤溶液をぬる手段と、前記ウェハ保持部に装
着された前記ウェハの表面に押し付け該ウェハの表面を
研磨する研磨テーブルと、研磨された該ウェハを前記ウ
ェハ保持部から受け取るアンローダとを備えるウェハ研
磨装置である。また、前記ウェハを研磨中もしくは研磨
後に前記ウェハの表面を前記界面活性剤溶液でぬらす手
段を備えることが望ましい。
【００１９】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００２０】図１は本発明のウェハ研磨装置の第１の実
施例における構成を示す図である。このウェハ研磨装置
は、図１に示すように、ウェハ２２の裏面に界面活性剤
を散布する界面活性剤ノズル１を設けたことである。
施例における構成を示す図である。このウェハ研磨装置
は、図１に示すように、ウェハ２２の裏面に界面活性剤
を散布する界面活性剤ノズル１を設けたことである。
【００２１】また、このウェハ研磨装置には、ウェハ２
２をウェハカセット１０より取出しウェハ２２の裏面を
上にし保持するローダ１８と、ウェハ２２を研磨する研
磨テーブル１２と、ウェハ２２がローダ１８より移載さ
れ研磨テーブル１２にウェハ２２を押圧するウェハ保持
部１１と、ウエハ保持部１１からウェハ２２を移載しウ
ェハカセット１５にウエハ２２を収納するアンローダ１
４と、ウェハカセット１５に収納されたウェパ２２を浸
漬する純水１７を貯える液槽１６とが従来と同じように
備えられている。
２をウェハカセット１０より取出しウェハ２２の裏面を
上にし保持するローダ１８と、ウェハ２２を研磨する研
磨テーブル１２と、ウェハ２２がローダ１８より移載さ
れ研磨テーブル１２にウェハ２２を押圧するウェハ保持
部１１と、ウエハ保持部１１からウェハ２２を移載しウ
ェハカセット１５にウエハ２２を収納するアンローダ１
４と、ウェハカセット１５に収納されたウェパ２２を浸
漬する純水１７を貯える液槽１６とが従来と同じように
備えられている。
【００２２】次に、このウェハ研磨装置の動作を説明す
ることでウェハ研磨方法を説明するまず、ローダ１８に
よりウエハカセット１０からウェハ２２を取出し、ロー
ダ１８のアームを回転させウエハ保持部１１の下まで搬
送する。この時、ウエハ２２の裏面が上を向くようロー
ダ１８に保持されている。次に、界面活性剤ノズル１よ
り界面活性剤溶液を吐出しウエハ２２の裏面をぬらす。
ることでウェハ研磨方法を説明するまず、ローダ１８に
よりウエハカセット１０からウェハ２２を取出し、ロー
ダ１８のアームを回転させウエハ保持部１１の下まで搬
送する。この時、ウエハ２２の裏面が上を向くようロー
ダ１８に保持されている。次に、界面活性剤ノズル１よ
り界面活性剤溶液を吐出しウエハ２２の裏面をぬらす。
【００２３】ここで、ウエハ２２の裏面が疎水性の場合
も、界面活性剤ははじくことなく裏面全体を覆うことが
できる。この界面活性剤の種類としては、例えば、炭化
水素系、フッ素系に大別され数多くの種類が有るが、本
目的にはアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩
や、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル等の炭化水
素系の方が望ましい。このことは、フッ素系界面活性剤
が一般的には表面吸着を起こし表面を溌水性に変えてし
まうので、パーティクル除去性等を損なう可能性が有
る。勿論、目的に合致する性能を有するものであればそ
の種類は限定されるものではない。
も、界面活性剤ははじくことなく裏面全体を覆うことが
できる。この界面活性剤の種類としては、例えば、炭化
水素系、フッ素系に大別され数多くの種類が有るが、本
目的にはアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩
や、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル等の炭化水
素系の方が望ましい。このことは、フッ素系界面活性剤
が一般的には表面吸着を起こし表面を溌水性に変えてし
まうので、パーティクル除去性等を損なう可能性が有
る。勿論、目的に合致する性能を有するものであればそ
の種類は限定されるものではない。
【００２４】次に、ウエハ保持部１１が下降しウエハ２
２を吸着する。裏面状態にかかわらずウエハ裏面は界面
活性剤溶液で充分にぬれているため、真空吸着のシール
性が損なわれることはなく安定したウエハが保持性が得
られる。次に、ウエハ保持部１１は研磨テーブル１２上
を矢印の方向に移動し、下降してスラリー供給ノズル１
３ｂよりスラリーを流しながら回転する研磨テーブル１
２にウエハ２２をおしつけてウエハ２２の表面を研磨す
る。
２を吸着する。裏面状態にかかわらずウエハ裏面は界面
活性剤溶液で充分にぬれているため、真空吸着のシール
性が損なわれることはなく安定したウエハが保持性が得
られる。次に、ウエハ保持部１１は研磨テーブル１２上
を矢印の方向に移動し、下降してスラリー供給ノズル１
３ｂよりスラリーを流しながら回転する研磨テーブル１
２にウエハ２２をおしつけてウエハ２２の表面を研磨す
る。
【００２５】この時、図７（ｂ）に示す穴１９からの真
空吸着は切り、バッキング材２０とウエハ２２の裏面の
吸着性だけでウエハを保持する。ウエハ２２の裏面が充
分に界面活性剤溶液でぬれているので、バッキング材２
０との吸着性が悪くなることもない。また、研磨の面内
分布を均一にするために、研磨中に穴１９から空気圧を
かける方式においても、ウエハ２２の裏面が充分にぬれ
ているため、裏面加圧における空気がリークすることは
なくウェハ２２の裏面が一様に押され、狙い通りの面内
均一性が得られる。
空吸着は切り、バッキング材２０とウエハ２２の裏面の
吸着性だけでウエハを保持する。ウエハ２２の裏面が充
分に界面活性剤溶液でぬれているので、バッキング材２
０との吸着性が悪くなることもない。また、研磨の面内
分布を均一にするために、研磨中に穴１９から空気圧を
かける方式においても、ウエハ２２の裏面が充分にぬれ
ているため、裏面加圧における空気がリークすることは
なくウェハ２２の裏面が一様に押され、狙い通りの面内
均一性が得られる。
【００２６】次に、研磨を終了すると、ウエハ保持部１
１が上昇し矢印の方向に移動し、再び、矢印のように下
降し停止する。そして、アンローダ１４のアームにウェ
ハ２２を移載する。次に、アンローダ１４のアームが回
転し純水１７中より引上げられたウェハカセット１５に
ウエハ２２をを収納する。そして、図示していないエレ
ベータ機構によりウェハカセット１５を下降させ研磨が
完了したウェハ２２を純水１７中に浸漬する。
１が上昇し矢印の方向に移動し、再び、矢印のように下
降し停止する。そして、アンローダ１４のアームにウェ
ハ２２を移載する。次に、アンローダ１４のアームが回
転し純水１７中より引上げられたウェハカセット１５に
ウエハ２２をを収納する。そして、図示していないエレ
ベータ機構によりウェハカセット１５を下降させ研磨が
完了したウェハ２２を純水１７中に浸漬する。
【００２７】ここで、ウエハ２２のウェハカセット１５
への受け渡し時のみウエハカセット１５は空気中にせり
あがるが、ウエハ収納後すぐに純水１７中に没するの
で、ウェハ２２を搬送中もウェハ２２の裏面は界面活性
剤溶液でぬれた状態を保ち、液槽１６内では、ウェハカ
セット１５は純水１７中に保管されているので、ウェハ
２２の裏面は乾燥することがない。従って、乾燥による
パーティクル除去性の低下はない。
への受け渡し時のみウエハカセット１５は空気中にせり
あがるが、ウエハ収納後すぐに純水１７中に没するの
で、ウェハ２２を搬送中もウェハ２２の裏面は界面活性
剤溶液でぬれた状態を保ち、液槽１６内では、ウェハカ
セット１５は純水１７中に保管されているので、ウェハ
２２の裏面は乾燥することがない。従って、乾燥による
パーティクル除去性の低下はない。
【００２８】図２は本発明のウェハ研磨装置の第２の実
施例における構成を示す図である。このウェハ研磨装置
は、図２に示すように、前述の実施例におけるウェハの
裏面に界面活性剤溶液を散布するノズルの代りに、ウェ
ハを収納するウェハカセット１０を浸漬する界面活性剤
溶液３を蓄える槽２を設けたことである。それ以外は前
述の実施例と同じである。
施例における構成を示す図である。このウェハ研磨装置
は、図２に示すように、前述の実施例におけるウェハの
裏面に界面活性剤溶液を散布するノズルの代りに、ウェ
ハを収納するウェハカセット１０を浸漬する界面活性剤
溶液３を蓄える槽２を設けたことである。それ以外は前
述の実施例と同じである。
【００２９】前述の実施例の場合はノズルのつまりや吐
出方向のずれ等による裏面が完全にぬれない場合が想定
されるが、この実施例ではウエハ全体を界面活性剤溶液
３に浸漬するためそうした事故がなくなるという利点が
ある。
出方向のずれ等による裏面が完全にぬれない場合が想定
されるが、この実施例ではウエハ全体を界面活性剤溶液
３に浸漬するためそうした事故がなくなるという利点が
ある。
【００３０】このウェハ研磨装置の動作は、前述の実施
例におけるノズルによる界面活性剤溶液のウェハ裏面へ
の散布動作がなくなり、代りに、未研磨のウェハ２２を
収納したウェハカセット１０を予じめ界面活性剤溶液３
を充たした槽２に没しておけばよい。このため、ウェハ
２２の裏面にに界面活性剤溶液を散布する時間だけ短縮
することができる。また、その他の動作は、前述の実施
例と同じであるから省略する。
例におけるノズルによる界面活性剤溶液のウェハ裏面へ
の散布動作がなくなり、代りに、未研磨のウェハ２２を
収納したウェハカセット１０を予じめ界面活性剤溶液３
を充たした槽２に没しておけばよい。このため、ウェハ
２２の裏面にに界面活性剤溶液を散布する時間だけ短縮
することができる。また、その他の動作は、前述の実施
例と同じであるから省略する。
【００３１】図３は本発明のウェハ研磨装置の第３の実
施例における構成を示す図である。このウェハ研磨装置
は、図３に示すように、ウェハ２２の裏面に界面活性剤
溶液を散布する界面活性剤溶液ノズル１以外に、スラリ
ー供給ノズル１３ｂと並べて界面活性剤溶液を吐出する
ノズル４を設けたことである。それ以外は図１のウェハ
研磨装置の構成と同じである。
施例における構成を示す図である。このウェハ研磨装置
は、図３に示すように、ウェハ２２の裏面に界面活性剤
溶液を散布する界面活性剤溶液ノズル１以外に、スラリ
ー供給ノズル１３ｂと並べて界面活性剤溶液を吐出する
ノズル４を設けたことである。それ以外は図１のウェハ
研磨装置の構成と同じである。
【００３２】このウェハ研磨装置では、研磨中に研磨剤
であるスラリーと同時に界面活性剤溶液を研磨テーブル
１２上に流すことにより、研磨表面を研磨終了と同時に
ウエハ界面活性剤に覆われるため、ウェハ２２の保持を
向上するとともに後からの洗浄でウエハ表面のパーティ
クルの除去効率も高くなるという利点がある。
であるスラリーと同時に界面活性剤溶液を研磨テーブル
１２上に流すことにより、研磨表面を研磨終了と同時に
ウエハ界面活性剤に覆われるため、ウェハ２２の保持を
向上するとともに後からの洗浄でウエハ表面のパーティ
クルの除去効率も高くなるという利点がある。
【００３３】図４は本発明のウェハ研磨装置の第４の実
施例における構成を示す図である。このウェハ研磨装置
は、図４に示すように、アンローダ部におけるウェハカ
セット１５を浸漬する界面活性剤溶液６を貯える槽５を
設けたことである。それ以外は図１のウェハ研磨装置の
構成と同じである。
施例における構成を示す図である。このウェハ研磨装置
は、図４に示すように、アンローダ部におけるウェハカ
セット１５を浸漬する界面活性剤溶液６を貯える槽５を
設けたことである。それ以外は図１のウェハ研磨装置の
構成と同じである。
【００３４】こうすることにより研磨後の洗浄工程に搬
送する際にウエハ２２が空気中に晒されてもウエハ２２
の裏面と表面と共につねに界面活性剤溶液でぬれた状態
を維持できるため、パーティクルの除去がさらに容易と
なる。
送する際にウエハ２２が空気中に晒されてもウエハ２２
の裏面と表面と共につねに界面活性剤溶液でぬれた状態
を維持できるため、パーティクルの除去がさらに容易と
なる。
【００３５】図５は本発明と従来のウェハ研磨装置によ
るウェハ研磨方法により得られたウェハ研磨による面内
均一性評価結果を示す表である。上述した実施例におけ
るウェハ研磨装置によるウェハ研磨方法と従来例で示し
たウェハ研磨装置によるウェハ研磨方法を比較するため
に実験してみた。
るウェハ研磨方法により得られたウェハ研磨による面内
均一性評価結果を示す表である。上述した実施例におけ
るウェハ研磨装置によるウェハ研磨方法と従来例で示し
たウェハ研磨装置によるウェハ研磨方法を比較するため
に実験してみた。
【００３６】この実験では、６インチのウェハを用い、
ウエハ上にプラズマＣＶＤ方により１μｍ厚さのシリコ
ン酸化膜を成長し裏面を疎水性の面にした後、それぞれ
の研磨方法を試み０．５μｍ程度研磨した。その後、ウ
エハで周辺１０ｍｍ以内を４９点測定しそのσで比較し
た。その結果、図５の表に示すように、界面活性剤を用
いない従来法では面内均一性が悪いものの、第１および
第２の実施例によるウェハ研磨方法ではいずれも良好な
面内均一性が得られた。
ウエハ上にプラズマＣＶＤ方により１μｍ厚さのシリコ
ン酸化膜を成長し裏面を疎水性の面にした後、それぞれ
の研磨方法を試み０．５μｍ程度研磨した。その後、ウ
エハで周辺１０ｍｍ以内を４９点測定しそのσで比較し
た。その結果、図５の表に示すように、界面活性剤を用
いない従来法では面内均一性が悪いものの、第１および
第２の実施例によるウェハ研磨方法ではいずれも良好な
面内均一性が得られた。
【００３７】図６は本発明のウェハ研磨方法と従来のウ
ェハ研磨方法により洗浄後のウェハのパーティクルの残
存数を示す表である。次に、本発明の各実施例における
ウェハ研磨方法と従来のウェハ研磨方法でウェハを研磨
し、その後の洗浄後におけるウエハ裏面とウエハ表面の
パーティクルの残存数を調べるために実験を試みた。な
お、ウエハ裏面評価ではウエハの表裏を逆転して装着し
鏡面側のパーティクル数を評価した。また、ウエハの表
面の評価に際しては、ウェハの表面に０．３μｍのシリ
コン酸化膜を熱酸化により形成し、これを０．１５μｍ
に研磨して表面のパーティクル数を評価した。さらに洗
浄には円筒型のブラシスクラバーを用い、パーティクル
数の検査にはレーザーゴミ検査装置を用い、残存する
０．２μｍ径以上のパーティクルの数で比較評価した。
ェハ研磨方法により洗浄後のウェハのパーティクルの残
存数を示す表である。次に、本発明の各実施例における
ウェハ研磨方法と従来のウェハ研磨方法でウェハを研磨
し、その後の洗浄後におけるウエハ裏面とウエハ表面の
パーティクルの残存数を調べるために実験を試みた。な
お、ウエハ裏面評価ではウエハの表裏を逆転して装着し
鏡面側のパーティクル数を評価した。また、ウエハの表
面の評価に際しては、ウェハの表面に０．３μｍのシリ
コン酸化膜を熱酸化により形成し、これを０．１５μｍ
に研磨して表面のパーティクル数を評価した。さらに洗
浄には円筒型のブラシスクラバーを用い、パーティクル
数の検査にはレーザーゴミ検査装置を用い、残存する
０．２μｍ径以上のパーティクルの数で比較評価した。
【００３８】その結果、図６の表に示すように、従来法
では裏面パーティクルの残存数が１万個／ウエハ以上と
多いのに対し、実施例１、２、４では５００個／ウエハ
程度に抑えられている。実施例３では裏面パーティクル
については効果が無かった。表面のパーティクルについ
ては、実施例１、実施例２は８０〜１００個／ウエハと
従来法と大差がないが、実施例３、実施例４、では５０
個／ウエハ程度と効果が見られる。実施例２と４を組合
わせた場合には表面パーティクル〜３０個／ウエハ、裏
面パーティクル〜２００個／ウエハとさらにパーティク
ル除去効果が高まることが判明した。
では裏面パーティクルの残存数が１万個／ウエハ以上と
多いのに対し、実施例１、２、４では５００個／ウエハ
程度に抑えられている。実施例３では裏面パーティクル
については効果が無かった。表面のパーティクルについ
ては、実施例１、実施例２は８０〜１００個／ウエハと
従来法と大差がないが、実施例３、実施例４、では５０
個／ウエハ程度と効果が見られる。実施例２と４を組合
わせた場合には表面パーティクル〜３０個／ウエハ、裏
面パーティクル〜２００個／ウエハとさらにパーティク
ル除去効果が高まることが判明した。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウエハ保
持部にウエハを装着する前にウエハ裏面に界面活性剤溶
液を吐出あるいは浸漬によりぬらし、ウエハ裏面が疎水
性であってもはじくことなく全面を界面活性剤をぬるこ
とができ、ウエハの保持性の劣化を起すことなく面内均
一性の向上が図れるという効果がある。
持部にウエハを装着する前にウエハ裏面に界面活性剤溶
液を吐出あるいは浸漬によりぬらし、ウエハ裏面が疎水
性であってもはじくことなく全面を界面活性剤をぬるこ
とができ、ウエハの保持性の劣化を起すことなく面内均
一性の向上が図れるという効果がある。
【００４０】また、ウエハ裏面および表面が常に界面活
性剤溶液でぬれた状態を保つことにより、研磨後も空気
中にウェハが晒さわれることがなくなりそれによるウェ
ハ面が乾燥することがなく、研磨後の洗浄工程でのウエ
ハ裏面のパーティクル除去を効率よく行うことができる
という効果もある。
性剤溶液でぬれた状態を保つことにより、研磨後も空気
中にウェハが晒さわれることがなくなりそれによるウェ
ハ面が乾燥することがなく、研磨後の洗浄工程でのウエ
ハ裏面のパーティクル除去を効率よく行うことができる
という効果もある。
【図１】本発明のウェハ研磨装置の第１の実施例におけ
る構成を示す図である。
る構成を示す図である。
【図２】本発明のウェハ研磨装置の第２の実施例におけ
る構成を示す図である。
る構成を示す図である。
【図３】本発明のウェハ研磨装置の第３の実施例におけ
る構成を示す図である。
る構成を示す図である。
【図４】本発明のウェハ研磨装置の第４の実施例におけ
る構成を示す図である。
る構成を示す図である。
【図５】本発明と従来のウェハ研磨装置によるウェハ研
磨方法により得られたウェハ研磨による面内均一性評価
結果を示す表である。
磨方法により得られたウェハ研磨による面内均一性評価
結果を示す表である。
【図６】本発明のウェハ研磨方法と従来のウェハ研磨方
法により洗浄後のウェハのパーティクルの残存数を示す
表である。
法により洗浄後のウェハのパーティクルの残存数を示す
表である。
【図７】従来のウェハ研磨装置の一例における構成を示
す図およびウェハ保持部の断面図である。
す図およびウェハ保持部の断面図である。
１ 界面活性剤ノズル ２，５ 槽 ３，６ 界面活性剤溶液 ４，１３ａ ノズル １０，１５ ウェハカセット １１ ウェハ保持部 １２ 研磨テーブル １３ｂ スラリー供給ノズル １４ アンローダ １６ 液槽 １７ 純水 １８ ローダ １９ 穴 ２０ バッキング材 ２１ リティナリング ２２ ウェハ
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体基板であるウェハの裏面をウェハ
保持部のバッキング材を介して該ウェハを装着し、該ウ
ェハの表面を研磨テーブルに押しつけて研磨することに
より該ウェハの表面の凹凸を平坦化するウェハの研磨方
法において、前記ウェハ保持部に該ウェハの裏面を装着
する前に該ウェハの裏面を界面活性剤溶液でぬらす工程
を含むことを特徴とするウエハの研磨方法。 - 【請求項２】 前記ウェハの表面を研磨後に該ウェハの
表面を前記界面活性剤溶液でぬらす工程を含むことを特
徴とする請求項１記載のウエハの研磨方法。 - 【請求項３】 前記ウェハの裏面あるいは表面に前記界
面活性剤をぬる工程は該界面活性剤溶液を散布すること
で行なわれることを特徴とするを請求項１または請求項
２記載のウエハの研磨方法。 - 【請求項４】 前記ウェハの裏面あるいは表面に前記界
面活性剤をぬる工程は前記界面活性剤溶液を前記研磨テ
ーブルに流しこむことで行なわれることを特徴とする請
求項１または請求項２記載のウエハの研磨方法。 - 【請求項５】 前記ウェハの裏面あるいは表面に前記界
面活性剤をぬる工程は前記界面活性剤溶液中に前記ウェ
ハを浸漬することで行なわれることを特徴とする請求項
１または請求項２記載のウエハの研磨方法。 - 【請求項６】 前記ウェハ保持部に前記ウェハを搬送す
るローダと、前記ウェハの裏面に前記界面活性剤溶液を
ぬる手段と、前記ウェハ保持部に装着された前記ウェハ
の表面に押し付け該ウェハの表面を研磨する研磨テーブ
ルと、研磨された該ウェハを前記ウェハ保持部から受け
取るアンローダとを備えることを特徴とするウェハ研磨
装置。 - 【請求項７】 前記ウェハを研磨中もしくは研磨後に前
記ウェハの表面を前記界面活性剤溶液でぬらす手段を備
えることを特徴とする請求項６記載のウエハ研磨装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP983595A JP2616735B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | ウェハの研磨方法およびその装置 |
| US08/590,124 US5616212A (en) | 1995-01-25 | 1996-01-23 | Method for polishing a wafer by supplying surfactant to the rear surface of the wafer |
| GB9601503A GB2297426B (en) | 1995-01-25 | 1996-01-25 | Method and device for polishing a wafer |
| KR1019960001620A KR100214233B1 (ko) | 1995-01-25 | 1996-01-25 | 웨이퍼 연마 방법과 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP983595A JP2616735B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | ウェハの研磨方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08197418A JPH08197418A (ja) | 1996-08-06 |
| JP2616735B2 true JP2616735B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=11731190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP983595A Expired - Fee Related JP2616735B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | ウェハの研磨方法およびその装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5616212A (ja) |
| JP (1) | JP2616735B2 (ja) |
| KR (1) | KR100214233B1 (ja) |
| GB (1) | GB2297426B (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3453977B2 (ja) * | 1995-12-28 | 2003-10-06 | 信越半導体株式会社 | ウェーハの研磨装置 |
| US6012966A (en) * | 1996-05-10 | 2000-01-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Precision polishing apparatus with detecting means |
| JPH10163138A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法および研磨装置 |
| US5957751A (en) * | 1997-05-23 | 1999-09-28 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a substrate detection mechanism for a chemical mechanical polishing system |
| US6398621B1 (en) | 1997-05-23 | 2002-06-04 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a substrate sensor |
| US6121143A (en) * | 1997-09-19 | 2000-09-19 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive articles comprising a fluorochemical agent for wafer surface modification |
| US6110011A (en) | 1997-11-10 | 2000-08-29 | Applied Materials, Inc. | Integrated electrodeposition and chemical-mechanical polishing tool |
| ATE309884T1 (de) * | 1998-04-27 | 2005-12-15 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Oberflächenbearbeitungsverfahren und oberflächenbearbeitungsvorrichtung für halbleiterscheiben |
| US6426295B1 (en) | 1999-02-16 | 2002-07-30 | Micron Technology, Inc. | Reduction of surface roughness during chemical mechanical planarization(CMP) |
| US6409936B1 (en) | 1999-02-16 | 2002-06-25 | Micron Technology, Inc. | Composition and method of formation and use therefor in chemical-mechanical polishing |
| EP1283089A3 (en) * | 1999-03-26 | 2003-03-26 | Ibiden Co., Ltd. | Wafer holding plate for wafer grinding apparatus and method for manufacturing the same |
| US6925068B1 (en) * | 1999-05-21 | 2005-08-02 | Wi-Lan, Inc. | Method and apparatus for allocating bandwidth in a wireless communication system |
| DE19958077A1 (de) * | 1999-12-02 | 2001-06-13 | Wacker Siltronic Halbleitermat | Verfahren zur beidseitigen Politur von Halbleiterscheiben |
| US6379226B1 (en) * | 1999-12-08 | 2002-04-30 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method for storing carrier for polishing wafer |
| US6361407B1 (en) * | 2000-08-02 | 2002-03-26 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method of polishing a semiconductor wafer |
| US6508999B1 (en) | 2000-11-21 | 2003-01-21 | Shell Oil Company | Aluminum trihydroxide phase |
| JP3920720B2 (ja) * | 2002-03-29 | 2007-05-30 | 株式会社荏原製作所 | 基板受渡し方法、基板受渡し機構及び基板研磨装置 |
| JP4926528B2 (ja) * | 2006-04-19 | 2012-05-09 | 昭和電工株式会社 | 湿式研磨装置 |
| JP4946321B2 (ja) | 2006-09-29 | 2012-06-06 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
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