JP2890082B2 - ウエーハの検査方法及び装置 - Google Patents
ウエーハの検査方法及び装置Info
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- JP2890082B2 JP2890082B2 JP35806191A JP35806191A JP2890082B2 JP 2890082 B2 JP2890082 B2 JP 2890082B2 JP 35806191 A JP35806191 A JP 35806191A JP 35806191 A JP35806191 A JP 35806191A JP 2890082 B2 JP2890082 B2 JP 2890082B2
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- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、研磨工程の中間過程で
ウエーハの表面を観察する検査方法および検査装置に関
するものである。
ウエーハの表面を観察する検査方法および検査装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】ウエーハは、ＳｉやＧｅのような単体元
素、３−５族や２−６族化合物に代表される化合物半導
体の単結晶から製造され、各種エレクトロニクス製品を
製造するための重要な素材となっている。
素、３−５族や２−６族化合物に代表される化合物半導
体の単結晶から製造され、各種エレクトロニクス製品を
製造するための重要な素材となっている。
【０００３】その代表的製品であるＳｉウエーハを例に
挙げれば、その鏡面上に形成される半導体素子の集積度
は年々向上し、それに伴ってウエーハ鏡面の平坦度や表
面粗さ、微粒子や不純物による汚染への対策は、留まる
ことのない重要課題となっている。
挙げれば、その鏡面上に形成される半導体素子の集積度
は年々向上し、それに伴ってウエーハ鏡面の平坦度や表
面粗さ、微粒子や不純物による汚染への対策は、留まる
ことのない重要課題となっている。
【０００４】斯かるウエーハは、例えばＣＺ法によって
引き上げ製造された単結晶の棒を、円筒研削した後、所
定の厚さにスライスして円板を得、以下、面取り、ラッ
ピング、エッチング、熱処理等の諸工程を経た後、更に
鏡面研磨、洗浄、乾燥等の工程を経て製造される鏡面ウ
エーハの略称である。尚、最終工程の鏡面研磨や洗浄は
数段階のステップで行なわれ、ウエーハ製品としての品
質は、この最終工程で決定づけられる。
引き上げ製造された単結晶の棒を、円筒研削した後、所
定の厚さにスライスして円板を得、以下、面取り、ラッ
ピング、エッチング、熱処理等の諸工程を経た後、更に
鏡面研磨、洗浄、乾燥等の工程を経て製造される鏡面ウ
エーハの略称である。尚、最終工程の鏡面研磨や洗浄は
数段階のステップで行なわれ、ウエーハ製品としての品
質は、この最終工程で決定づけられる。
【０００５】ところで、前記鏡面研磨において、現在最
も一般的に行なわれている方法は、ウエーハの片面のみ
を研磨する片面鏡面研磨方法である。同方法において
は、研磨中のウエーハを固定する手段として、ワックス
マウント方式が通常採用されている。
も一般的に行なわれている方法は、ウエーハの片面のみ
を研磨する片面鏡面研磨方法である。同方法において
は、研磨中のウエーハを固定する手段として、ワックス
マウント方式が通常採用されている。
【０００６】その研磨装置の概略構成を図２に示すが、
該研磨装置においては、ガラス又はセラミック材から成
る円板状のプレート５の表面に、研磨されるべきウエー
ハ４が接着剤（ワックス）３によって接着固定され、該
ウエーハ４の研磨面が、研磨布２を貼着したターンテー
ブル１上に、トップリング６を介し押し付けられる。
該研磨装置においては、ガラス又はセラミック材から成
る円板状のプレート５の表面に、研磨されるべきウエー
ハ４が接着剤（ワックス）３によって接着固定され、該
ウエーハ４の研磨面が、研磨布２を貼着したターンテー
ブル１上に、トップリング６を介し押し付けられる。
【０００７】そして、上記状態から研磨布２の面にスラ
リー（研磨剤）７を供給しながら、ターンテーブル１を
強制回転させると、プレート５とトップリング６が連れ
回り、プレート５に保持されたウエーハ４と研磨布２相
互の擦り合せ運動によりウエーハ４の表面が鏡面研磨さ
れる。尚、図中、８はガイドローラーであって、これは
プレート５の周囲に複数配され、プレート５の位置合せ
と、同プレート５の径方向外方への飛び出しを防ぐ役割
を果たす。
リー（研磨剤）７を供給しながら、ターンテーブル１を
強制回転させると、プレート５とトップリング６が連れ
回り、プレート５に保持されたウエーハ４と研磨布２相
互の擦り合せ運動によりウエーハ４の表面が鏡面研磨さ
れる。尚、図中、８はガイドローラーであって、これは
プレート５の周囲に複数配され、プレート５の位置合せ
と、同プレート５の径方向外方への飛び出しを防ぐ役割
を果たす。
【０００８】而して、上記鏡面研磨は、研磨布２やスラ
リー７、その他の条件を変更しながら、数次の段階に分
けて行なわれている。
リー７、その他の条件を変更しながら、数次の段階に分
けて行なわれている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記工
程を経て製造されたウエーハ製品について、その鏡面を
微分干渉顕微鏡で観察するとき、その面に１μｍ以上の
周期（波長）で凹凸を成すサザ波状の面荒れを認めるこ
とがある。
程を経て製造されたウエーハ製品について、その鏡面を
微分干渉顕微鏡で観察するとき、その面に１μｍ以上の
周期（波長）で凹凸を成すサザ波状の面荒れを認めるこ
とがある。
【００１０】上記の場合には、ウエーハを研磨工程まで
フィードバックして対処しなければならず、該ウエーハ
に対して今までに施された研磨後の処理が無駄になるば
かりか、フィードバックによる再研磨という不利益を生
じる。又、異常発生の原因究明が遅れ、即座に適切な処
置を施すことも不可能である。
フィードバックして対処しなければならず、該ウエーハ
に対して今までに施された研磨後の処理が無駄になるば
かりか、フィードバックによる再研磨という不利益を生
じる。又、異常発生の原因究明が遅れ、即座に適切な処
置を施すことも不可能である。
【００１１】そのため、従来は鏡面研磨工程における１
次や２次研磨の段階で、研磨中のウエーハを研磨装置の
プレートから剥してこれを洗浄乾燥させた後、その表面
を検査し、該ウエーハを再びプレートに接着し直してそ
の表面を研磨するという手間を掛けていた。
次や２次研磨の段階で、研磨中のウエーハを研磨装置の
プレートから剥してこれを洗浄乾燥させた後、その表面
を検査し、該ウエーハを再びプレートに接着し直してそ
の表面を研磨するという手間を掛けていた。
【００１２】ところが、上記手法を採る場合、上述のよ
うな手間が掛るという問題の他、ウエーハに対する洗浄
乾燥が不完全である場合には、スラリーがウエーハ表面
に焼付き、それに起因すると見られる新たな面異常が発
生したり、自然酸化膜が形成されたり、更には、ウエー
ハハンドリング時の擦れによってウエーハ表面に新たな
傷が発生し、ウエーハの品質が無用の悪影響を受ける虞
れがあるという問題が発生する。
うな手間が掛るという問題の他、ウエーハに対する洗浄
乾燥が不完全である場合には、スラリーがウエーハ表面
に焼付き、それに起因すると見られる新たな面異常が発
生したり、自然酸化膜が形成されたり、更には、ウエー
ハハンドリング時の擦れによってウエーハ表面に新たな
傷が発生し、ウエーハの品質が無用の悪影響を受ける虞
れがあるという問題が発生する。
【００１３】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、従来のウエーハの検査方法を
大幅に簡略化すると同時に、ウエーハ製造工程中におけ
る無駄を無くして生産効率を高めることができるウエー
ハの検査方法、およびこれを実施するのに好適な検査装
置を提供することにある。
れたもので、その目的は、従来のウエーハの検査方法を
大幅に簡略化すると同時に、ウエーハ製造工程中におけ
る無駄を無くして生産効率を高めることができるウエー
ハの検査方法、およびこれを実施するのに好適な検査装
置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係るウエーハの検査方法は、ウエーハをプレート
上に接着固定した状態で、該ウエーハの接着固定面とは
反対側の面を、平面状態の研磨布又は砥石に押し当て、
相互の擦り合せ運動により当該ウエーハの表面を研磨す
る研磨工程の中間過程で、前記プレートを取り外してこ
れに固定されたウエーハをその研磨面を上にした状態で
プレートと共に水中に浸漬せしめ、微分干渉顕微鏡で水
中のウエーハの表面を観察することを特徴とする。
発明に係るウエーハの検査方法は、ウエーハをプレート
上に接着固定した状態で、該ウエーハの接着固定面とは
反対側の面を、平面状態の研磨布又は砥石に押し当て、
相互の擦り合せ運動により当該ウエーハの表面を研磨す
る研磨工程の中間過程で、前記プレートを取り外してこ
れに固定されたウエーハをその研磨面を上にした状態で
プレートと共に水中に浸漬せしめ、微分干渉顕微鏡で水
中のウエーハの表面を観察することを特徴とする。
【００１５】また、本発明に係るウエーハの検査装置
は、表面を研磨するべきウエーハを接着固定したプレー
トが貯留水中に浸漬せしめられる水槽と、水中レンズお
よびＣＣＤカメラを備え前記水槽の近傍に配された微分
干渉顕微鏡と、該微分干渉顕微鏡および前記ＣＣＤカメ
ラの作動を自動制御するコンピュータと、前記ＣＣＤカ
メラに連絡されたＣＲＴモニターとを設けてなり、前記
微分干渉顕微鏡で観察されたウエーハの表面状態を前記
ＣＣＤカメラを介して前記ＣＲＴモニターに表示させる
ようにしたことを特徴とする。
は、表面を研磨するべきウエーハを接着固定したプレー
トが貯留水中に浸漬せしめられる水槽と、水中レンズお
よびＣＣＤカメラを備え前記水槽の近傍に配された微分
干渉顕微鏡と、該微分干渉顕微鏡および前記ＣＣＤカメ
ラの作動を自動制御するコンピュータと、前記ＣＣＤカ
メラに連絡されたＣＲＴモニターとを設けてなり、前記
微分干渉顕微鏡で観察されたウエーハの表面状態を前記
ＣＣＤカメラを介して前記ＣＲＴモニターに表示させる
ようにしたことを特徴とする。
【００１６】上記検査装置では、前記水槽が貯留水中に
前記プレートを水平方向に姿勢を保って浸漬しうるもの
であり、前記微分干渉顕微鏡が、前記コンピュータで作
動が自動制御されるＸ軸ステージおよびＹ軸ステージに
より水平方向に２次元的に移動してウエーハ表面を走査
しうるものであることが好ましい。
前記プレートを水平方向に姿勢を保って浸漬しうるもの
であり、前記微分干渉顕微鏡が、前記コンピュータで作
動が自動制御されるＸ軸ステージおよびＹ軸ステージに
より水平方向に２次元的に移動してウエーハ表面を走査
しうるものであることが好ましい。
【００１７】
【作用】本発明によれば、ウエーハの研磨工程の途中
で、ウエーハをプレートに接着したまま、その表面を微
分干渉顕微鏡で直ちに観察することができるため、検査
用のウエーハをプレートより剥離してこれを洗浄乾燥す
る手間が省かれ、その手間による新たなウエーハ表面の
面異常や傷の発生を防ぐことができるとともに、ウエー
ハの研磨面に面荒れや面異常が発生した場合には、その
場で即座にその原因を究明して適切な処置を施すことが
できる。従って、従来のような工程的な無駄が発生する
ことがなく、生産効率が高められる。
で、ウエーハをプレートに接着したまま、その表面を微
分干渉顕微鏡で直ちに観察することができるため、検査
用のウエーハをプレートより剥離してこれを洗浄乾燥す
る手間が省かれ、その手間による新たなウエーハ表面の
面異常や傷の発生を防ぐことができるとともに、ウエー
ハの研磨面に面荒れや面異常が発生した場合には、その
場で即座にその原因を究明して適切な処置を施すことが
できる。従って、従来のような工程的な無駄が発生する
ことがなく、生産効率が高められる。
【００１８】又、観察はウエーハを水中に浸漬させた状
態でなされるため、該ウエーハ表面の汚染が防がれる。
態でなされるため、該ウエーハ表面の汚染が防がれる。
【００１９】
【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００２０】図１は本発明に係るウエーハの検査装置の
斜視図である。
斜視図である。
【００２１】図１において、枠構造を成す基台１１の上
方には可視光（タングステン光源）を用いた非接触式の
微分干渉顕微鏡１２がＸ軸ステージ１３及びＹ軸ステー
ジ１４に沿って、したがって水平方向かつ２次元的に移
動自在に設置されている。すなわち、微分干渉顕微鏡１
２は、不図示のモータによって駆動されるボールネジ機
構によって前記Ｘ軸ステージ１３及びＹ軸ステージ１４
に沿って移動せしめられるようになっている。また、微
分干渉顕微鏡１２にはＣＣＤカメラ１５が接続されてい
る。
方には可視光（タングステン光源）を用いた非接触式の
微分干渉顕微鏡１２がＸ軸ステージ１３及びＹ軸ステー
ジ１４に沿って、したがって水平方向かつ２次元的に移
動自在に設置されている。すなわち、微分干渉顕微鏡１
２は、不図示のモータによって駆動されるボールネジ機
構によって前記Ｘ軸ステージ１３及びＹ軸ステージ１４
に沿って移動せしめられるようになっている。また、微
分干渉顕微鏡１２にはＣＣＤカメラ１５が接続されてい
る。
【００２２】又、前記基台１１上には底面が水平方向に
沿う水槽１６が設置されており、該水槽１６内には純水
が収容されている。
沿う水槽１６が設置されており、該水槽１６内には純水
が収容されている。
【００２３】更に、基台１１上の水槽１６の側方には、
微分干渉顕微鏡１２、Ｘ軸ステージ１３、Ｙ軸ステージ
１４及びＣＣＤカメラ１５の各作動を制御するための操
作制御コンピュータ１７と、ウエーハ４の表面状態を所
定の倍率で表示するためのＣＲＴモニター１８とが設け
られている。尚、微分干渉顕微鏡１２の先部に取り付け
られた水中レンズ１９は防水処理されており、この部分
への水の浸入が防がれる。
微分干渉顕微鏡１２、Ｘ軸ステージ１３、Ｙ軸ステージ
１４及びＣＣＤカメラ１５の各作動を制御するための操
作制御コンピュータ１７と、ウエーハ４の表面状態を所
定の倍率で表示するためのＣＲＴモニター１８とが設け
られている。尚、微分干渉顕微鏡１２の先部に取り付け
られた水中レンズ１９は防水処理されており、この部分
への水の浸入が防がれる。
【００２４】而して、研磨工程の途中で、プレート５上
にワックスにより接着固定されたウエーハ４は、その表
面を水平方向に沿わせてプレート５と共に水槽１６内の
純水中に浸漬せしめられる。すると、操作制御コンピュ
ータ１７に予め入力されたプログラムに従ってＸ軸、Ｙ
軸ステージ１３，１４が駆動され、微分干渉顕微鏡１２
はこれらのステージに沿って水平方向に移動して各ウエ
ーハ４を走査し、各ウエーハ４は微分干渉顕微鏡１２に
よってその表面状態（表面粗さ）が観察され、その観察
像はＣＣＤカメラ１５によってキャッチされてＣＲＴモ
ニター１８に表示される。
にワックスにより接着固定されたウエーハ４は、その表
面を水平方向に沿わせてプレート５と共に水槽１６内の
純水中に浸漬せしめられる。すると、操作制御コンピュ
ータ１７に予め入力されたプログラムに従ってＸ軸、Ｙ
軸ステージ１３，１４が駆動され、微分干渉顕微鏡１２
はこれらのステージに沿って水平方向に移動して各ウエ
ーハ４を走査し、各ウエーハ４は微分干渉顕微鏡１２に
よってその表面状態（表面粗さ）が観察され、その観察
像はＣＣＤカメラ１５によってキャッチされてＣＲＴモ
ニター１８に表示される。
【００２５】従って、作業者はＣＲＴモニター１８に表
示されるウエーハ４の表面状態を観察することができ、
ウエーハ４の研磨面にサザ波状の面荒れや面異常が発生
した場合には、その場で即座にその原因を究明すること
ができるとともに、ウエーハ４をプレート５に接着した
まま水から引き上げてこれを研磨装置に再セットし、面
異常が発生した箇所を再研磨する等の適切な処置を施す
ことができる。
示されるウエーハ４の表面状態を観察することができ、
ウエーハ４の研磨面にサザ波状の面荒れや面異常が発生
した場合には、その場で即座にその原因を究明すること
ができるとともに、ウエーハ４をプレート５に接着した
まま水から引き上げてこれを研磨装置に再セットし、面
異常が発生した箇所を再研磨する等の適切な処置を施す
ことができる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、ウエーハの研磨工程の途中で、研磨装置のプレー
トを、これにウエーハを接着した状態で水中に浸漬せし
め、微分干渉顕微鏡で水中のウエーハの表面を観察する
ようにしたため、従来必要としていた、研磨の途中で検
査用のウエーハをプレートより剥離してこれを洗浄乾燥
した後、該ウエーハの表面を検査するという手間や、そ
の検査後に再びウエーハをプレートに接着し直すという
手間を省略することができる。
れば、ウエーハの研磨工程の途中で、研磨装置のプレー
トを、これにウエーハを接着した状態で水中に浸漬せし
め、微分干渉顕微鏡で水中のウエーハの表面を観察する
ようにしたため、従来必要としていた、研磨の途中で検
査用のウエーハをプレートより剥離してこれを洗浄乾燥
した後、該ウエーハの表面を検査するという手間や、そ
の検査後に再びウエーハをプレートに接着し直すという
手間を省略することができる。
【００２７】 又、斯かる手間に伴うウエーハ表面の新た
な面異常、傷、汚れ等の発生を防ぐことができる。
な面異常、傷、汚れ等の発生を防ぐことができる。
【００２８】 しかも、ウエーハ研磨の途中で、ウエーハ
の研磨面を簡単に検査することができるため、面の異常
発生時における原因の究明や適切な処置を即座になし得
て生産効率を高めることができ、その結果、規定の工程
で製品化されたウエーハを検査する段階で、その表面不
良を発見し、再び研磨工程にフィードバックすることに
伴う不利益を無くすことができる等の効果が得られる。
の研磨面を簡単に検査することができるため、面の異常
発生時における原因の究明や適切な処置を即座になし得
て生産効率を高めることができ、その結果、規定の工程
で製品化されたウエーハを検査する段階で、その表面不
良を発見し、再び研磨工程にフィードバックすることに
伴う不利益を無くすことができる等の効果が得られる。
【図１】本発明に係るウエーハの検査装置の斜視図であ
る。
る。
【図２】研磨装置の概略構成図である。
４ ウエーハ ５ ガラスプレート １１ 基台 １２ 微分干渉顕微鏡 １５ ＣＣＤカメラ １６ 水槽 １７ 操作制御コンピュータ １８ ＣＲＴモニター １９ 水中レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大木 好 群馬県安中市磯部２丁目13番１号信越半 導体株式会社 半導体磯部研究所内 (56)参考文献 特開 平４−368146（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−225229（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−92443（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/66 G01N 21/88 H01L 21/304
Claims (3)
- 【請求項１】 ウエーハをプレート上に接着固定した状
態で、該ウエーハの接着固定面とは反対側の面を、平面
状態の研磨布又は砥石に押し当て、相互の擦り合せ運動
により当該ウエーハの表面を研磨する研磨工程の中間過
程で、前記プレートを取り外してこれに固定されたウエ
ーハをその研磨面を上にした状態でプレートと共に水中
に浸漬せしめ、微分干渉顕微鏡で水中のウエーハの表面
を観察することを特徴とするウエーハの検査方法。 - 【請求項２】 表面を研磨するべきウエーハを接着固定
したプレートが貯留水中に浸漬せしめられる水槽と、水
中レンズおよびＣＣＤカメラを備え前記水槽の近傍に配
された微分干渉顕微鏡と、該微分干渉顕微鏡および前記
ＣＣＤカメラの作動を自動制御するコンピュータと、前
記ＣＣＤカメラに連絡されたＣＲＴモニターとを設けて
なり、前記微分干渉顕微鏡で観察されたウエーハの表面
状態を前記ＣＣＤカメラを介して前記ＣＲＴモニターに
表示させるようにしたことを特徴とするウエーハの検査
装置。 - 【請求項３】 前記水槽は貯留水中に前記プレートを水
平方向に姿勢を保って浸漬しうるものであり、前記微分
干渉顕微鏡は、前記コンピュータで作動が自動制御され
るＸ軸ステージおよびＹ軸ステージにより水平方向に２
次元的に移動してウエーハ表面を走査しうるものである
ことを特徴とする請求項２に記載のウエーハの検査装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35806191A JP2890082B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ウエーハの検査方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35806191A JP2890082B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ウエーハの検査方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234971A JPH05234971A (ja) | 1993-09-10 |
| JP2890082B2 true JP2890082B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=18457334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35806191A Expired - Lifetime JP2890082B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | ウエーハの検査方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2890082B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3298770B2 (ja) * | 1995-09-28 | 2002-07-08 | 東芝機械株式会社 | 研磨方法およびその装置 |
| EP0806266A3 (en) * | 1996-05-09 | 1998-12-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Polishing method and polishing apparatus using the same |
| JP2001144059A (ja) | 1999-11-17 | 2001-05-25 | Denso Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP3946470B2 (ja) | 2001-03-12 | 2007-07-18 | 株式会社デンソー | 半導体層の膜厚測定方法及び半導体基板の製造方法 |
| AU2007336715B2 (en) * | 2006-12-21 | 2012-10-11 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Carousel having liquid filled cells for optical testing of ophthalmic lenses |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP35806191A patent/JP2890082B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05234971A (ja) | 1993-09-10 |
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Legal Events
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