JP2862073B2 - ウェハー研磨方法 - Google Patents
ウェハー研磨方法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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- B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- 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
- H01L21/18—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 the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はウェハーを研磨する
方法に関し、特に、ウェハーの表面に半導体装置が形成
された該ウェハーの表面の段差を研磨によって平坦化す
る工程を含むウェハー研磨方法に関する。
方法に関し、特に、ウェハーの表面に半導体装置が形成
された該ウェハーの表面の段差を研磨によって平坦化す
る工程を含むウェハー研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程において、ウェハ
ーの表面に形成された素子や配線により生じる段差をウ
ェハー研磨装置を用いて研磨することによって平坦化す
るプロセスが用いられている。
ーの表面に形成された素子や配線により生じる段差をウ
ェハー研磨装置を用いて研磨することによって平坦化す
るプロセスが用いられている。
【０００３】ウェハー研磨装置の構成を説明する。
【０００４】図７はウェハー研磨装置の平面図、図８は
このウェハー研磨装置の断面図である。
このウェハー研磨装置の断面図である。
【０００５】図７及び図８において、円盤状の研磨定盤
１は、例えば、半時計回りの方向に回転運動する。研磨
定盤１上に発砲ポリウレタンを材料とする研磨パッド２
が貼られている。研磨定盤１の上方に研磨剤やその他の
液を供給する共用化した１本の、あるいは種類を限定し
た複数本の薬液供給口３と、ウェハー取付基台４が設け
られている。ウェハー取付基台４の底部にウェハー９が
保持される。ウェハー取付基台４の上方には、研磨定盤
１上の研磨パッド２へウェハー９を押し付ける押圧機構
（図示せず）と、ウェハー９を研磨定盤１の回転と同じ
方向（図示の例では半時計回りの方向）へ回転する回転
機構（図示せず）とが設けられている。また、研磨レー
トを低下させず安定に保つ目的で研磨パッド２の目立て
を行うための表面調整機構５が設けられている。
１は、例えば、半時計回りの方向に回転運動する。研磨
定盤１上に発砲ポリウレタンを材料とする研磨パッド２
が貼られている。研磨定盤１の上方に研磨剤やその他の
液を供給する共用化した１本の、あるいは種類を限定し
た複数本の薬液供給口３と、ウェハー取付基台４が設け
られている。ウェハー取付基台４の底部にウェハー９が
保持される。ウェハー取付基台４の上方には、研磨定盤
１上の研磨パッド２へウェハー９を押し付ける押圧機構
（図示せず）と、ウェハー９を研磨定盤１の回転と同じ
方向（図示の例では半時計回りの方向）へ回転する回転
機構（図示せず）とが設けられている。また、研磨レー
トを低下させず安定に保つ目的で研磨パッド２の目立て
を行うための表面調整機構５が設けられている。
【０００６】このように構成されたウェハー研磨装置に
おいて、回転する研磨定盤上１に薬液供給口３より研磨
剤７を流し、ウェハー取付基台４を回転させながらウェ
ハー９を研磨パッド２に押し付ける。これによりウェハ
ー９上の段差が研磨される。
おいて、回転する研磨定盤上１に薬液供給口３より研磨
剤７を流し、ウェハー取付基台４を回転させながらウェ
ハー９を研磨パッド２に押し付ける。これによりウェハ
ー９上の段差が研磨される。
【０００７】例えば、図９に示すように、半導体ウェハ
ー１３上に形成された絶縁膜１０上に選択的にＡｌ配線
１１が形成され、Ａｌ配線１１及び絶縁膜１０を覆うよ
うにプラズマ酸化膜（層間絶縁膜）１２が形成されてい
る半導体装置に対して、所定の条件での研磨を図７及び
図８に示されたウェハー研磨装置を用いて行ったとす
る。これにより、プラズマ酸化膜１２の凸部を選択的に
研磨し、プラズマ酸化膜１２を平坦にすることができ
る。
ー１３上に形成された絶縁膜１０上に選択的にＡｌ配線
１１が形成され、Ａｌ配線１１及び絶縁膜１０を覆うよ
うにプラズマ酸化膜（層間絶縁膜）１２が形成されてい
る半導体装置に対して、所定の条件での研磨を図７及び
図８に示されたウェハー研磨装置を用いて行ったとす
る。これにより、プラズマ酸化膜１２の凸部を選択的に
研磨し、プラズマ酸化膜１２を平坦にすることができ
る。
【０００８】従来のウェハー研磨方法では、ウェハー研
磨装置を用いての一つのロット（lot:群）のウェハーの
ためのロット処理と別のロットのウェハーのロット処理
の間のウェハー研磨装置待機中に、図１０に示すよう
に、研磨パッド２の乾燥を防止するために研磨パッド２
上に研磨剤７の代りに純水８を流す。これは、待機中に
研磨パッド２が乾燥すると、研磨パッド２の弾性特性が
変化し研磨レートに大きく影響するために、作業再開時
にパッドの調整作業を必要とするからである。
磨装置を用いての一つのロット（lot:群）のウェハーの
ためのロット処理と別のロットのウェハーのロット処理
の間のウェハー研磨装置待機中に、図１０に示すよう
に、研磨パッド２の乾燥を防止するために研磨パッド２
上に研磨剤７の代りに純水８を流す。これは、待機中に
研磨パッド２が乾燥すると、研磨パッド２の弾性特性が
変化し研磨レートに大きく影響するために、作業再開時
にパッドの調整作業を必要とするからである。
【０００９】また、連続的にウェハー処理を行う際、ウ
ェハー処理とウェハー処理の間に、図１１に示すよう
に、純水８（あるいは研磨剤）を流しながら表面調整機
構５で研磨パッド２の表面を目立てする。
ェハー処理とウェハー処理の間に、図１１に示すよう
に、純水８（あるいは研磨剤）を流しながら表面調整機
構５で研磨パッド２の表面を目立てする。
【００１０】また、連続的にウェハー処理を行う際、ウ
ェハー９の研磨終了時に、ウェハー９を研磨パッド２か
ら離すことを容易にし、表面に付着した研磨剤を軽く拭
とる目的で、図１２に示すように純水を流しながら研磨
パッド２からウェハー９を離す。
ェハー９の研磨終了時に、ウェハー９を研磨パッド２か
ら離すことを容易にし、表面に付着した研磨剤を軽く拭
とる目的で、図１２に示すように純水を流しながら研磨
パッド２からウェハー９を離す。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のウェハ
ー研磨方法のように研磨パッド２上に純水８を流すと以
下の問題が生じる。
ー研磨方法のように研磨パッド２上に純水８を流すと以
下の問題が生じる。
【００１２】例えば、研磨剤中の砥粒がシリカを成分と
する場合、シリカの帯電粒子の反発作用によって分散特
性が保たれている。アルカリ性の媒体のなかでは、粒子
表面にマイナスの電気が維持され、粒子は互いに反発し
あっている。しかし、ｐＨが８．５以下になると凝集し
てしまうので、研磨パッド２上に研磨剤が残留している
中に多量の純水を流したり、研磨パッド上に純水が残留
している中に研磨剤を流したりすると砥粒が凝集する。
砥粒が凝集して粒径が大きくなると、図１３に示すよう
に研磨レートが大きくなる。
する場合、シリカの帯電粒子の反発作用によって分散特
性が保たれている。アルカリ性の媒体のなかでは、粒子
表面にマイナスの電気が維持され、粒子は互いに反発し
あっている。しかし、ｐＨが８．５以下になると凝集し
てしまうので、研磨パッド２上に研磨剤が残留している
中に多量の純水を流したり、研磨パッド上に純水が残留
している中に研磨剤を流したりすると砥粒が凝集する。
砥粒が凝集して粒径が大きくなると、図１３に示すよう
に研磨レートが大きくなる。
【００１３】図１０に示したように、ロット処理とロッ
ト処理の間の装置待機中に研磨パッドに純水８を流して
待機した場合、待機直後の研磨レートは、待機前と比較
して図１４に示すように大きくなる。研磨レートが早い
ため待機前と同じ設定の研磨時間だと研磨が過剰にな
る。よって、製品作業時の過剰な研磨を防ぐために、研
磨再開時にダミーランを行い研磨レートを安定させる必
要が生じる。ダミーランを行うことは作業効率が低下
し、かつランニングコストが増加する。また、純水８の
かわりに研磨剤を流すことはランニングコストが増加す
る。
ト処理の間の装置待機中に研磨パッドに純水８を流して
待機した場合、待機直後の研磨レートは、待機前と比較
して図１４に示すように大きくなる。研磨レートが早い
ため待機前と同じ設定の研磨時間だと研磨が過剰にな
る。よって、製品作業時の過剰な研磨を防ぐために、研
磨再開時にダミーランを行い研磨レートを安定させる必
要が生じる。ダミーランを行うことは作業効率が低下
し、かつランニングコストが増加する。また、純水８の
かわりに研磨剤を流すことはランニングコストが増加す
る。
【００１４】また、図１１に示したように、連続的にウ
ェハー処理を行う際、ウェハー処理とウェハー処理の間
に研磨パッド２に純水８を流しながら研磨パッド２の表
面を目立てすると、図１５に示すように、ウェハー間の
研磨レートがばらつく。すると、ウェハー間で安定した
研磨を行うには、研磨初期に研磨パッド上の純水８を研
磨剤で十分に置換する必要が生じ、多量の研磨剤を必要
とするためランニングコストが増加する。純水８のかわ
りに研磨剤を流しながらパッドの表面を目立てすると、
ウェハー間で安定した研磨ができるが、多量の研磨剤が
必要となりランニングコストが増加する。
ェハー処理を行う際、ウェハー処理とウェハー処理の間
に研磨パッド２に純水８を流しながら研磨パッド２の表
面を目立てすると、図１５に示すように、ウェハー間の
研磨レートがばらつく。すると、ウェハー間で安定した
研磨を行うには、研磨初期に研磨パッド上の純水８を研
磨剤で十分に置換する必要が生じ、多量の研磨剤を必要
とするためランニングコストが増加する。純水８のかわ
りに研磨剤を流しながらパッドの表面を目立てすると、
ウェハー間で安定した研磨ができるが、多量の研磨剤が
必要となりランニングコストが増加する。
【００１５】また、図１２に示したように、連続的にウ
ェハー処理を行う際、ウェハー９の研磨終了時に、研磨
パッド２に純水８を流しながら研磨パッド２からウェハ
ー９を離すと、図１６に示すようにウェハー間の研磨レ
ートがばらつく。すると、ウェハー間で安定した研磨を
行うには、研磨初期に研磨パッド２上の純水８を研磨剤
で十分に置換する必要が生じ、多量の研磨剤を必要とす
るためランニングコストが増加する。
ェハー処理を行う際、ウェハー９の研磨終了時に、研磨
パッド２に純水８を流しながら研磨パッド２からウェハ
ー９を離すと、図１６に示すようにウェハー間の研磨レ
ートがばらつく。すると、ウェハー間で安定した研磨を
行うには、研磨初期に研磨パッド２上の純水８を研磨剤
で十分に置換する必要が生じ、多量の研磨剤を必要とす
るためランニングコストが増加する。
【００１６】本発明の課題は、ランニングコストの増加
なく、安定した研磨レートを得ることができるウェハー
研磨方法を提供することにある。
なく、安定した研磨レートを得ることができるウェハー
研磨方法を提供することにある。
【００１７】
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、研磨パ
ッドと、この研磨パッド上に砥粒を含む研磨剤を供給す
る供給部とを備えたウェハー研磨装置を用いて、前記研
磨パッド上に前記供給部から前記研磨剤を供給している
状態で、前記研磨パッド上にウェハーの表面を押し付け
ることにより、このウェハーの表面の段差を研磨するこ
とによって、前記ウェハーの表面を平坦化する第１の工
程を含むウェハー研磨方法において、この第１の工程の
終了後の前記ウェハー研磨装置の待機中に、前記研磨パ
ッド上に残留している前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止
する薬液を前記供給部から前記研磨パッド上に前記研磨
剤の代りに流し、前記研磨パッドの乾燥を防止する第２
の工程を含み、この第２の工程の開始から次のウェハー
の研磨の開始までの間に前記研磨パッド上に供給される
液は、前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬液のみで
あることを特徴とするウェハー研磨方法が得られる。
ッドと、この研磨パッド上に砥粒を含む研磨剤を供給す
る供給部とを備えたウェハー研磨装置を用いて、前記研
磨パッド上に前記供給部から前記研磨剤を供給している
状態で、前記研磨パッド上にウェハーの表面を押し付け
ることにより、このウェハーの表面の段差を研磨するこ
とによって、前記ウェハーの表面を平坦化する第１の工
程を含むウェハー研磨方法において、この第１の工程の
終了後の前記ウェハー研磨装置の待機中に、前記研磨パ
ッド上に残留している前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止
する薬液を前記供給部から前記研磨パッド上に前記研磨
剤の代りに流し、前記研磨パッドの乾燥を防止する第２
の工程を含み、この第２の工程の開始から次のウェハー
の研磨の開始までの間に前記研磨パッド上に供給される
液は、前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬液のみで
あることを特徴とするウェハー研磨方法が得られる。
【００１９】また本発明によれば、前記第２の工程に続
いて行われ、前記供給部から前記研磨パッド上に前記研
磨剤を前記薬液の代りに供給している状態で、前記研磨
パッド上に別のウェハーの表面を押し付けることによ
り、この別のウェハーの表面の段差を研磨することによ
って、前記別のウェハーの表面を平坦化する第３の工程
を含むことを特徴とするウェハー研磨方法が得られる。
いて行われ、前記供給部から前記研磨パッド上に前記研
磨剤を前記薬液の代りに供給している状態で、前記研磨
パッド上に別のウェハーの表面を押し付けることによ
り、この別のウェハーの表面の段差を研磨することによ
って、前記別のウェハーの表面を平坦化する第３の工程
を含むことを特徴とするウェハー研磨方法が得られる。
【００２０】更に、本発明によれば、研磨パッドと、こ
の研磨パッド上に砥粒を含む研磨剤を供給する供給部と
を備えたウェハー研磨装置を用いて、前記研磨パッド上
に前記供給部から前記研磨剤を供給している状態で、前
記研磨パッド上に第１のロットのウェハーの表面を順次
押し付けることにより、これら第１のロットのウェハー
の表面の段差を順次研磨することによって、前記第１の
ロットのウェハーの表面を順次平坦化する第１のロット
処理工程と、前記ウェハー研磨装置を用いて、前記研磨
パッド上に前記供給部から前記研磨剤を供給している状
態で、前記研磨パッド上に第２のロットのウェハーの表
面を順次押し付けることにより、これら第２のロットの
ウェハーの表面の段差を順次研磨することによって、前
記第２のロットのウェハーの表面を順次平坦化する第２
のロット処理工程とを含むウェハー研磨方法において、
前記第１及び前記第２のロット処理工程の間の前記ウェ
ハー研磨装置の待機中に、前記研磨パッド上に残留して
いる前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬液を前記供
給部から前記研磨パッド上に前記研磨剤の代りに流し、
前記研磨パッドの乾燥を防止する研磨パッド乾燥防止工
程を含み、この研磨パッド乾燥防止工程の開始から前記
第２のロット処理工程の開始までの間に前記研磨パッド
上に供給される液は、前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止
する薬液のみであることを特徴とするウェハー研磨方法
が得られる。
の研磨パッド上に砥粒を含む研磨剤を供給する供給部と
を備えたウェハー研磨装置を用いて、前記研磨パッド上
に前記供給部から前記研磨剤を供給している状態で、前
記研磨パッド上に第１のロットのウェハーの表面を順次
押し付けることにより、これら第１のロットのウェハー
の表面の段差を順次研磨することによって、前記第１の
ロットのウェハーの表面を順次平坦化する第１のロット
処理工程と、前記ウェハー研磨装置を用いて、前記研磨
パッド上に前記供給部から前記研磨剤を供給している状
態で、前記研磨パッド上に第２のロットのウェハーの表
面を順次押し付けることにより、これら第２のロットの
ウェハーの表面の段差を順次研磨することによって、前
記第２のロットのウェハーの表面を順次平坦化する第２
のロット処理工程とを含むウェハー研磨方法において、
前記第１及び前記第２のロット処理工程の間の前記ウェ
ハー研磨装置の待機中に、前記研磨パッド上に残留して
いる前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬液を前記供
給部から前記研磨パッド上に前記研磨剤の代りに流し、
前記研磨パッドの乾燥を防止する研磨パッド乾燥防止工
程を含み、この研磨パッド乾燥防止工程の開始から前記
第２のロット処理工程の開始までの間に前記研磨パッド
上に供給される液は、前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止
する薬液のみであることを特徴とするウェハー研磨方法
が得られる。
【００２１】また本発明によれば、研磨パッドの表面上
に砥粒を含む研磨剤を供給している状態で、前記研磨パ
ッドの表面上に複数のウェハーの表面を連続的に押し付
けることにより、これら複数のウェハーの表面の段差を
連続的に研磨することによって、前記複数のウェハーの
表面を連続的に平坦化する複数のウェハー処理工程を含
むウェハー研磨方法において、前記複数のウェハー処理
工程の間に、前記研磨パッド上に残留している前記研磨
剤中の砥粒の凝集を防止する薬液を前記研磨パッドの表
面上に前記研磨剤の代りに流しながら、前記研磨パッド
の表面を目立てする目立て工程を含み、この目立て工程
の開始から次のウェハー処理工程の開始までの間に前記
研磨パッド上に供給される液は、前記研磨剤中の砥粒の
凝集を防止する薬液のみであることを特徴とするウェハ
ー研磨方法が得られる。
に砥粒を含む研磨剤を供給している状態で、前記研磨パ
ッドの表面上に複数のウェハーの表面を連続的に押し付
けることにより、これら複数のウェハーの表面の段差を
連続的に研磨することによって、前記複数のウェハーの
表面を連続的に平坦化する複数のウェハー処理工程を含
むウェハー研磨方法において、前記複数のウェハー処理
工程の間に、前記研磨パッド上に残留している前記研磨
剤中の砥粒の凝集を防止する薬液を前記研磨パッドの表
面上に前記研磨剤の代りに流しながら、前記研磨パッド
の表面を目立てする目立て工程を含み、この目立て工程
の開始から次のウェハー処理工程の開始までの間に前記
研磨パッド上に供給される液は、前記研磨剤中の砥粒の
凝集を防止する薬液のみであることを特徴とするウェハ
ー研磨方法が得られる。
【００２２】更に本発明によれば、研磨パッド上に砥粒
を含む研磨剤を供給している状態で、前記研磨パッド上
に複数のウェハーの表面を連続的に押し付けることによ
り、これら複数のウェハーの表面の段差を連続的に研磨
することによって、前記複数のウェハーの表面を連続的
に平坦化する複数のウェハー処理工程を含むウェハー研
磨方法において、前記複数のウェハー処理工程の各々の
終了時に、前記研磨パッド上に残留している前記研磨剤
中の砥粒の凝集を防止する薬液を前記研磨パッド上に前
記研磨剤の代りに流しながら、前記研磨パッドから前記
複数のウェハーの各々を離す工程を含むことを特徴とす
るウェハー研磨方法が得られる。
を含む研磨剤を供給している状態で、前記研磨パッド上
に複数のウェハーの表面を連続的に押し付けることによ
り、これら複数のウェハーの表面の段差を連続的に研磨
することによって、前記複数のウェハーの表面を連続的
に平坦化する複数のウェハー処理工程を含むウェハー研
磨方法において、前記複数のウェハー処理工程の各々の
終了時に、前記研磨パッド上に残留している前記研磨剤
中の砥粒の凝集を防止する薬液を前記研磨パッド上に前
記研磨剤の代りに流しながら、前記研磨パッドから前記
複数のウェハーの各々を離す工程を含むことを特徴とす
るウェハー研磨方法が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２４】まず、本発明の第１の実施例によるウェハ
ー研磨方法について説明する。
ー研磨方法について説明する。
【００２５】研磨剤７（図８）がｐＨが９．５〜１１程
度で砥粒がシリカを成分とする場合、ロット処理とロッ
ト処理の間の装置待機中に、図１に示すように研磨パッ
ド２にｐＨを研磨剤７の規格と同程度に調整したＫＯＨ
水溶液６を薬液供給口３から流し研磨パッド２の乾燥を
防止する。乾燥防止の際には、２分間隔で３０秒間ほ
ど、研磨定盤１を２０ｒｐｍで回転させながら、ＫＯＨ
水溶液６を２００ｃｃ／ｍｉｎの流量で流す。これによ
って、研磨パッド２上に残留している研磨剤７中の砥粒
を凝集させることなく乾燥防止できる。
度で砥粒がシリカを成分とする場合、ロット処理とロッ
ト処理の間の装置待機中に、図１に示すように研磨パッ
ド２にｐＨを研磨剤７の規格と同程度に調整したＫＯＨ
水溶液６を薬液供給口３から流し研磨パッド２の乾燥を
防止する。乾燥防止の際には、２分間隔で３０秒間ほ
ど、研磨定盤１を２０ｒｐｍで回転させながら、ＫＯＨ
水溶液６を２００ｃｃ／ｍｉｎの流量で流す。これによ
って、研磨パッド２上に残留している研磨剤７中の砥粒
を凝集させることなく乾燥防止できる。
【００２６】こうして待機した直後の研磨レートは、待
機前と比較して図２に示すように安定している。よっ
て、待機前後で研磨時間を変更する必要なく安定した研
磨が行える。凝集の防止に使用する薬液はＫＯＨ水溶液
６に限らずアンモニア水溶液や、アルカリイオン水を使
用できる。また、研磨パッド２上に流した薬液や使用済
みの研磨剤を回収し、溶液中の粒子を除去したもので、
そのｐＨが９．５〜１１程度のシリカの凝集を防止する
薬液を再利用できる。薬液を循環再利用することにより
ランニングコストが低下する。
機前と比較して図２に示すように安定している。よっ
て、待機前後で研磨時間を変更する必要なく安定した研
磨が行える。凝集の防止に使用する薬液はＫＯＨ水溶液
６に限らずアンモニア水溶液や、アルカリイオン水を使
用できる。また、研磨パッド２上に流した薬液や使用済
みの研磨剤を回収し、溶液中の粒子を除去したもので、
そのｐＨが９．５〜１１程度のシリカの凝集を防止する
薬液を再利用できる。薬液を循環再利用することにより
ランニングコストが低下する。
【００２７】次に、本発明の第２の実施例によるウェハ
ー研磨方法について説明する。
ー研磨方法について説明する。
【００２８】研磨剤７（図８）がｐＨが９．５〜１１程
度で砥粒がシリカを成分とする場合、連続的にウェハー
処理を行う際、ウェハー処理とウェハー処理の間に、図
３に示すように研磨パッド２に研磨剤７中の砥粒の凝集
を防止するようにｐＨが研磨剤７の規格と同程度に調整
したＫＯＨ水溶液６を薬液供給口３から流しながら表面
調整機構５によって研磨パッド２の表面を目立てする。
目立ての際には、研磨定盤１を３０ｒｐｍで回転させて
ＫＯＨ水溶液６を１００ｃｃ／ｍｉｎの流量で流しなが
ら、表面調整機構５を５０ｇ／ｃｍ2 の圧力で研磨パッ
ド２に押し付ける。
度で砥粒がシリカを成分とする場合、連続的にウェハー
処理を行う際、ウェハー処理とウェハー処理の間に、図
３に示すように研磨パッド２に研磨剤７中の砥粒の凝集
を防止するようにｐＨが研磨剤７の規格と同程度に調整
したＫＯＨ水溶液６を薬液供給口３から流しながら表面
調整機構５によって研磨パッド２の表面を目立てする。
目立ての際には、研磨定盤１を３０ｒｐｍで回転させて
ＫＯＨ水溶液６を１００ｃｃ／ｍｉｎの流量で流しなが
ら、表面調整機構５を５０ｇ／ｃｍ2 の圧力で研磨パッ
ド２に押し付ける。
【００２９】こうして目立てした研磨パッド２によっ
て、図４に示すようにウェハー間の研磨レートが安定す
る。これにより研磨レートのウェハー間の均一性が１０
％から２％へ向上する。また、研磨前にパッド上に流す
研磨剤の量を低減できランニングコストが低下する。薬
液は、第１の実施例と同じものを使用する。
て、図４に示すようにウェハー間の研磨レートが安定す
る。これにより研磨レートのウェハー間の均一性が１０
％から２％へ向上する。また、研磨前にパッド上に流す
研磨剤の量を低減できランニングコストが低下する。薬
液は、第１の実施例と同じものを使用する。
【００３０】次に、本発明の第３の実施例によるウェハ
ー研磨方法について説明する。
ー研磨方法について説明する。
【００３１】研磨剤７（図８）がｐＨが９．５〜１１程
度で砥粒がシリカを成分とする場合、連続的にウェハー
処理を行う際、ウェハー９の研磨終了時に、図５に示す
ように研磨パッド２にｐＨを研磨剤７の規格と同程度に
調整したＫＯＨ水溶液６を薬液供給口３から流しながら
研磨パッド２からウェハー９を離す。ウェハー９を離す
際には、研磨定盤１を２０ｒｐｍで回転させてウェハー
取付基台４を２０ｒｐｍで回転させてＫＯＨ水溶液６を
１００ｃｃ／ｍｉｎの流量で流しながら行う。こうして
ウェハー９を離すことによって、図６に示すようにウェ
ハー間の研磨レートが安定する。これにより研磨レート
のウェハー間の均一性が１０％から２％へ向上する。ま
た、研磨前に研磨パッド２上に流す研磨剤７の量を低減
できランニングコストが低下する。薬液は、第１の実施
例と同じものを使用する。
度で砥粒がシリカを成分とする場合、連続的にウェハー
処理を行う際、ウェハー９の研磨終了時に、図５に示す
ように研磨パッド２にｐＨを研磨剤７の規格と同程度に
調整したＫＯＨ水溶液６を薬液供給口３から流しながら
研磨パッド２からウェハー９を離す。ウェハー９を離す
際には、研磨定盤１を２０ｒｐｍで回転させてウェハー
取付基台４を２０ｒｐｍで回転させてＫＯＨ水溶液６を
１００ｃｃ／ｍｉｎの流量で流しながら行う。こうして
ウェハー９を離すことによって、図６に示すようにウェ
ハー間の研磨レートが安定する。これにより研磨レート
のウェハー間の均一性が１０％から２％へ向上する。ま
た、研磨前に研磨パッド２上に流す研磨剤７の量を低減
できランニングコストが低下する。薬液は、第１の実施
例と同じものを使用する。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロット処理とロット処理の間の装置待機中に、研磨パッ
ドに研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬液を流すことに
より、後の作業時にダミーランなど行わないで安定した
研磨レートが得られ作業効率が向上する。
ロット処理とロット処理の間の装置待機中に、研磨パッ
ドに研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬液を流すことに
より、後の作業時にダミーランなど行わないで安定した
研磨レートが得られ作業効率が向上する。
【００３３】更に本発明によれば、連続的にウェハー処
理を行う際、ウェハー処理とウェハー処理の間に、研磨
パッドに研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬液を流しな
がらパッドの表面を目立てすることにより、連続作業時
のウェハー間の研磨レートの均一性が向上する。
理を行う際、ウェハー処理とウェハー処理の間に、研磨
パッドに研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬液を流しな
がらパッドの表面を目立てすることにより、連続作業時
のウェハー間の研磨レートの均一性が向上する。
【００３４】また本発明によれば、連続的にウェハー処
理を行う際、ウェハーの研磨終了時に研磨パッドに研磨
剤中の砥粒の凝集を防止する薬液を流しながら研磨パッ
ドからウェハーを離すことにより、連続作業時のウェハ
ー間の研磨レートの均一性が向上する。
理を行う際、ウェハーの研磨終了時に研磨パッドに研磨
剤中の砥粒の凝集を防止する薬液を流しながら研磨パッ
ドからウェハーを離すことにより、連続作業時のウェハ
ー間の研磨レートの均一性が向上する。
【図１】本発明の第１の実施例によるウェハー研磨方法
を説明するための、待機中のウェハー研磨装置の様子を
示した図である。
を説明するための、待機中のウェハー研磨装置の様子を
示した図である。
【図２】本発明の第１の実施例によるウェハー研磨方法
を用いた場合の研磨レートの変動を示すグラフである。
を用いた場合の研磨レートの変動を示すグラフである。
【図３】本発明の第２の実施例によるウェハー研磨方法
を説明するための、研磨パッドの目立て中のウェハー研
磨装置の様子を示した図である。
を説明するための、研磨パッドの目立て中のウェハー研
磨装置の様子を示した図である。
【図４】本発明の第２の実施例によるウェハー研磨方法
を用いた場合の研磨レートの変動を示すグラフである。
を用いた場合の研磨レートの変動を示すグラフである。
【図５】本発明の第３の実施例によるウェハー研磨方法
を説明するための、研磨終了時の研磨パッドからウェハ
ーを離す際のウェハー研磨装置の様子を示した図であ
る。
を説明するための、研磨終了時の研磨パッドからウェハ
ーを離す際のウェハー研磨装置の様子を示した図であ
る。
【図６】本発明の第３の実施例によるウェハー研磨方法
を用いた場合の研磨レートの変動を示すグラフである。
を用いた場合の研磨レートの変動を示すグラフである。
【図７】従来のウェハー研磨方法及び本発明のウェハー
研磨方法に用いるウェハー研磨装置の平面図である。
研磨方法に用いるウェハー研磨装置の平面図である。
【図８】図７のウェハー研磨装置の断面図である。
【図９】図７及び図８のウェハー研磨装置を用いてウェ
ハーを研磨する場合のウェハーの研磨工程を説明するた
めのウェハー断面図である。
ハーを研磨する場合のウェハーの研磨工程を説明するた
めのウェハー断面図である。
【図１０】従来のウェハー研磨方法を説明するための、
待機中のウェハー研磨装置の様子を示した図である。
待機中のウェハー研磨装置の様子を示した図である。
【図１１】従来のウェハー研磨方法を説明するための、
研磨パッドの目立て中のウェハー研磨装置の様子を示し
た図である。
研磨パッドの目立て中のウェハー研磨装置の様子を示し
た図である。
【図１２】従来のウェハー研磨方法を説明するための、
研磨終了時の研磨パッドからウェハーを離す際のウェハ
ー研磨装置の様子を示した図である。
研磨終了時の研磨パッドからウェハーを離す際のウェハ
ー研磨装置の様子を示した図である。
【図１３】従来のウェハー研磨方法において用いた砥粒
の粒径とその結果得られた研磨レートとの関係を示すグ
ラフである。
の粒径とその結果得られた研磨レートとの関係を示すグ
ラフである。
【図１４】図１０のウェハー研磨方法を用いた場合の研
磨レートの変動を示すグラフである。
磨レートの変動を示すグラフである。
【図１５】図１１のウェハー研磨方法を用いた場合の研
磨レートの変動を示すグラフである。
磨レートの変動を示すグラフである。
【図１６】図１２のウェハー研磨方法を用いた場合の研
磨レートの変動を示すグラフである。
磨レートの変動を示すグラフである。
１ 研磨定盤 ２ 研磨パッド ３ 薬液供給口 ４ ウェハー取付基台 ５ 表面調整機構 ６ ＫＯＨ水溶液、薬液 ７ 研磨剤 ８ 純水 ９ ウェハー １０ 絶縁膜 １１ Ａｌ配線 １２ プラズマ酸化膜 １３ 半導体ウェハー
Claims (5)
- 【請求項１】 研磨パッドと、この研磨パッド上に砥粒
を含む研磨剤を供給する供給部とを備えたウェハー研磨
装置を用いて、前記研磨パッド上に前記供給部から前記
研磨剤を供給している状態で、前記研磨パッド上にウェ
ハーの表面を押し付けることにより、このウェハーの表
面の段差を研磨することによって、前記ウェハーの表面
を平坦化する第１の工程を含むウェハー研磨方法におい
て、 この第１の工程の終了後の前記ウェハー研磨装置の待機
中に、前記研磨パッド上に残留している前記研磨剤中の
砥粒の凝集を防止する薬液を前記供給部から前記研磨パ
ッド上に前記研磨剤の代りに流し、前記研磨パッドの乾
燥を防止する第２の工程を含み、 この第２の工程の開始から次のウェハーの研磨の開始ま
での間に前記研磨パッド上に供給される液は、前記研磨
剤中の砥粒の凝集を防止する薬液のみであることを特徴
とするウェハー研磨方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のウェハー研磨方法にお
いて、 前記第２の工程に続いて行われ、前記供給部から前記研
磨パッド上に前記研磨剤を前記薬液の代りに供給してい
る状態で、前記研磨パッド上に別のウェハーの表面を押
し付けることにより、この別のウェハーの表面の段差を
研磨することによって、前記別のウェハーの表面を平坦
化する第３の工程を含むことを特徴とするウェハー研磨
方法。 - 【請求項３】 研磨パッドと、この研磨パッド上に砥粒
を含む研磨剤を供給する供給部とを備えたウェハー研磨
装置を用いて、前記研磨パッド上に前記供給部から前記
研磨剤を供給している状態で、前記研磨パッド上に第１
のロットのウェハーの表面を順次押し付けることによ
り、これら第１のロットのウェハーの表面の段差を順次
研磨することによって、前記第１のロットのウェハーの
表面を順次平坦化する第１のロット処理工程と、前記ウ
ェハー研磨装置を用いて、前記研磨パッド上に前記供給
部から前記研磨剤を供給している状態で、前記研磨パッ
ド上に第２のロットのウェハーの表面を順次押し付ける
ことにより、これら第２のロットのウェハーの表面の段
差を順次研磨することによって、前記第２のロットのウ
ェハーの表面を順次平坦化する第２のロット処理工程と
を含むウェハー研磨方法において、 前記第１及び前記第２のロット処理工程の間の前記ウェ
ハー研磨装置の待機中に、前記研磨パッド上に残留して
いる前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬液を前記供
給部から前記研磨パッド上に前記研磨剤の代りに流し、
前記研磨パッドの乾燥を防止する研磨パッド乾燥防止工
程を含み、 この研磨パッド乾燥防止工程の開始から前記第２のロッ
ト処理工程の開始までの間に前記研磨パッド上に供給さ
れる液は、前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬液の
みであることを特徴とするウェハー研磨方法。 - 【請求項４】 研磨パッドの表面上に砥粒を含む研磨剤
を供給している状態で、前記研磨パッドの表面上に複数
のウェハーの表面を連続的に押し付けることにより、こ
れら複数のウェハーの表面の段差を連続的に研磨するこ
とによって、前記複数のウェハーの表面を連続的に平坦
化する複数のウェハー処理工程を含むウェハー研磨方法
において、 前記複数のウェハー処理工程の間に、前記研磨パッド上
に残留している前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬
液を前記研磨パッドの表面上に前記研磨剤の代りに流し
ながら、前記研磨パッドの表面を目立てする目立て工程
を含み、この目立て工程の開始から次のウェハー処理工
程の開始までの間に前記研磨パッド上に供給される液
は、前記研磨剤中の砥粒の凝集を防止する薬液のみであ
ることを特徴とするウェハー研磨方法。 - 【請求項５】 研磨パッド上に砥粒を含む研磨剤を供給
している状態で、前記研磨パッド上に複数のウェハーの
表面を連続的に押し付けることにより、これら複数のウ
ェハーの表面の段差を連続的に研磨することによって、
前記複数のウェハーの表面を連続的に平坦化する複数の
ウェハー処理工程を含むウェハー研磨方法において、 前記複数のウェハー処理工程の各々の終了時に、前記研
磨パッド上に残留している前記研磨剤中の砥粒の凝集を
防止する薬液を前記研磨パッド上に前記研磨剤の代りに
流しながら、前記研磨パッドから前記複数のウェハーの
各々を離す工程を含むことを特徴とするウェハー研磨方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32030795A JP2862073B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | ウェハー研磨方法 |
| US08/758,747 US6102778A (en) | 1995-12-08 | 1996-12-06 | Wafer lapping method capable of achieving a stable abrasion rate |
| KR1019960062932A KR100242677B1 (ko) | 1995-12-08 | 1996-12-07 | 안정적연마율을얻을수있는웨이퍼래핑법 |
| GB9625583A GB2308010B (en) | 1995-12-08 | 1996-12-09 | Method of lapping a wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32030795A JP2862073B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | ウェハー研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09155732A JPH09155732A (ja) | 1997-06-17 |
| JP2862073B2 true JP2862073B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=18120038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32030795A Expired - Lifetime JP2862073B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | ウェハー研磨方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2862073B2 (ja) |
| KR (1) | KR100242677B1 (ja) |
| GB (1) | GB2308010B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US6139406A (en) | 1997-06-24 | 2000-10-31 | Applied Materials, Inc. | Combined slurry dispenser and rinse arm and method of operation |
| JP3701126B2 (ja) * | 1998-09-01 | 2005-09-28 | 株式会社荏原製作所 | 基板の洗浄方法及び研磨装置 |
| US6220941B1 (en) | 1998-10-01 | 2001-04-24 | Applied Materials, Inc. | Method of post CMP defect stability improvement |
| US6319098B1 (en) | 1998-11-13 | 2001-11-20 | Applied Materials, Inc. | Method of post CMP defect stability improvement |
| JP3097913B1 (ja) | 1999-07-01 | 2000-10-10 | 日本ミクロコーティング株式会社 | ガラス基板の鏡面仕上げ方法 |
| US6387289B1 (en) * | 2000-05-04 | 2002-05-14 | Micron Technology, Inc. | Planarizing machines and methods for mechanical and/or chemical-mechanical planarization of microelectronic-device substrate assemblies |
| JP2003039310A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-13 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ウェーハの研磨方法及びウェーハ |
| US6733368B1 (en) | 2003-02-10 | 2004-05-11 | Seh America, Inc. | Method for lapping a wafer |
| JP4757580B2 (ja) * | 2005-09-16 | 2011-08-24 | 株式会社荏原製作所 | 研磨方法及び研磨装置、並びに研磨装置制御用プログラム |
| US8480920B2 (en) * | 2009-04-02 | 2013-07-09 | Jsr Corporation | Chemical mechanical polishing aqueous dispersion, method of preparing the same, chemical mechanical polishing aqueous dispersion preparation kit, and chemical mechanical polishing method |
| CN102528653B (zh) * | 2010-12-30 | 2014-11-05 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 固定式颗粒研磨装置及其研磨方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0371147B1 (en) * | 1988-06-03 | 1993-05-19 | Monsanto Japan Limited | Abrasive composition for silicon wafer |
| DE3926673A1 (de) * | 1989-08-11 | 1991-02-14 | Wacker Chemitronic | Verfahren und vorrichtung zur poliertuchaufbereitung beim chemomechanischen polieren, insbesondere von halbleiterscheiben |
| JPH07108453A (ja) * | 1992-01-24 | 1995-04-25 | Kyushu Electron Metal Co Ltd | 半導体ウェーハ用研磨布のドレッシング方法 |
| US5329732A (en) * | 1992-06-15 | 1994-07-19 | Speedfam Corporation | Wafer polishing method and apparatus |
| US5216843A (en) * | 1992-09-24 | 1993-06-08 | Intel Corporation | Polishing pad conditioning apparatus for wafer planarization process |
| JP2622069B2 (ja) * | 1993-06-30 | 1997-06-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 研磨布のドレッシング装置 |
| US5536202A (en) * | 1994-07-27 | 1996-07-16 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor substrate conditioning head having a plurality of geometries formed in a surface thereof for pad conditioning during chemical-mechanical polish |
| JPH08168953A (ja) * | 1994-12-16 | 1996-07-02 | Ebara Corp | ドレッシング装置 |
| JP2581478B2 (ja) * | 1995-01-13 | 1997-02-12 | 日本電気株式会社 | 平面研磨装置 |
-
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- 1995-12-08 JP JP32030795A patent/JP2862073B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
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- 1996-12-06 US US08/758,747 patent/US6102778A/en not_active Expired - Fee Related
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